CN101142047A - 钻卡头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种再夹紧的钻卡头，其包括卡头本体(1)、可与卡头本体(1)同轴旋转的夹紧锥体(3)，该夹紧锥体轴向地支撑在安装在卡头本体(1)上的卡爪保持架(2)上，在该卡爪保持架中卡爪(7)在导向槽(6)中被导引，该卡爪可通过卡头本体(1)和夹紧锥体(3)之间的相对转动利用卡爪保持架(2)来调整以进行夹紧和松开，还包括锁止装置(11)，该锁止装置一方面具有与卡头轴线(12)同轴的齿环(13)，另一方面具有在弹簧力作用下啮合在齿环(13)中的、支承在卡爪保持体(2)上的止动爪(14)，该锁止装置在止动爪(14)嵌入齿环(13)中时将卡头本体(1)和止动爪(14)锁住以防止卡爪(7)在松开方向上的相对转动，但是不妨碍在夹紧方向上的相对转动。钻卡头还包括与卡头轴线(12)同轴地设置的、可从外面转动的松开环(20)，它作用在卡爪保持架(2)上，以便在嵌入齿环中的位置和从齿环中脱开的位置之间调节止动爪。夹紧锥体(3)在其轴向向后的端部上与松开环(20)相邻地布置和与卡爪保持架(2)固定地连接。松开环(20)在其位于径向向内的表面上具有控制曲线(21)，用于在沿着对应于在转动夹紧锥体(3)时松开卡爪(7)的转动方向上转动松开环(20)时将止动爪(14)从嵌入在齿环(13)中的位置调节到脱开位置中。

Description

钻卡头
本发明涉及一种再夹紧的钻卡头，其包括卡头本体、可与卡头本体同轴旋转的夹紧锥体，该夹紧锥体轴向地支撑在安装在卡头本体上的卡爪保持架上，在该卡爪保持架中卡爪在导向槽中被导引，该卡爪可通过卡头本体和夹紧锥体之间的相对转动利用卡爪保持架来调整以进行夹紧和松开，还包括锁止装置，该锁止装置一方面具有与卡头轴线同轴的齿环，另一方面具有在弹簧力作用下啮合在齿环中的、支承在卡爪保持体上的止动爪，该锁止装置在止动爪嵌入齿环中时将卡头本体和止动爪锁住以防止卡爪在松开方向上的相对转动，但是不妨碍在夹紧方向上的相对转动，以及包括与卡头轴线同轴地设置的、可从外面转动的松开环，它作用在卡爪保持架上，以便在嵌入齿环中的位置和从齿环中脱开的位置之间调节止动爪。
由EP0360125B1已知一种此类型的再夹紧的钻卡头，其在实践中证明是优秀的并因此得到广泛的应用。在该已知的再夹紧的钻卡头中，夹紧锥体与卡爪保持架不能转动地连接，夹紧锥体本身在其向后的端部与支承止动爪的卡爪保持架固定连接。操作止动爪通过转动转动松开环进行操作，和卡爪通过转动夹紧套(夹紧锥体)进行操作，因此为了松开和夹紧钻卡头必须以相互协调的方式逐步地调节松开环和夹紧套。为了打开钻卡头，即为了松开由卡爪保持的钻孔工具的夹紧状态必须先转动松开环，以便借助于止挡使止动爪与齿环脱离啮合，然后接着可以转动夹紧套以调节卡爪，其中夹紧套的转动方向必须在与松开环的相反的转动方向上进行。使用者因此首先要用手抓住松开环并且在一个方向上转动，以便然后将手把持处从松开环换到必须在相反的方向上转动的夹紧套(夹紧锥体)上，以便打开钻卡头和更换钻孔工具。如果要夹紧新的钻孔工具，则通过使用者在相反的方向上进行，即首先这样地转动松开环，使得与松开环配置的止挡不再对止动爪施力，因此松开环可以啮合到齿环中，同时为了夹紧钻孔工具对卡爪进行的调节又要求在相对于松开环的相反的方向上转动夹紧套。虽然对于在职业领域中受过培训的工匠来说这种钻卡头的使用不会引起任何问题，但是对于只是偶尔进行钻孔加工的家庭工人来说会感到困惑。还有的缺陷是钻卡头的大的轴向延伸长度，因为它与大的重量相关联，使得由钻卡头和钻机组成的钻孔装置笨重和头部载荷过大。
本发明的任务在于，优化开头所述类型的钻卡头以简化它的使用。
此任务按照本发明由一种开头所述类型的钻卡头来解决，其中夹紧锥体在其轴向向后的端部上与松开环相邻地布置和与卡爪保持架固定地连接，和松开环在其位于径向向内的表面上具有控制曲线，用于在转动松开环时将止动爪从嵌入在齿环中的位置调节到脱开位置中，此时转动松开环的转动方向对应于在转动夹紧锥体时松开卡爪的方向。
本发明的钻卡头的特征首先在于其具有短的轴向延伸长度的紧凑的结构方式，这是通过夹紧锥体与卡爪保持架直接相连接实现的，从而具有本发明的这种钻卡头的钻孔装置更容易使用，尤其是更容易抓持，由于头部载荷减小不需要用钻机的转塔手柄补偿大的扭矩。此外钻卡头的使用被明显简化，因为为了操作钻卡头所要求进行的松开和夹紧的动作要求以相同的转动方向同向地操作松开环和夹紧锥体。这是在逆着齿环和与齿环配合作用的止动爪的所要求的方向，为了闭锁在松开卡爪的方向的转动而这样实现的，即利用松开环使止动爪在松开环的转动方向的相反方向上转动。如果松开环向左转动，止动爪则向右摆动，其中转动方向的这种改变通过在松开环的位于径向向内的表面上构造成的控制曲线与止动爪的共同作用实现的。
钻卡头的缩短以及松开环和夹紧锥体的转动方向相互协调的选择进一步能够让使用者将松开环和夹紧锥体一起抓住并且这样抓住，使得操作松开环和夹紧锥体的时间顺序不仅在夹紧时而且在松开时自动地产生。
为此目的，有利的是，止动爪构造成两臂式杆，其包括具有止动齿的第一杆臂和用于支承在控制曲线上的第二杆臂，因为这样第二杆臂可以被径向向外地导向，以便与控制曲线足够程度地重叠和大面积地支承在控制曲线。
此外，在本发明的范围内规定，第二杆臂弯曲地、以径向向内地转向的自由端部进行构造。该弯曲结构也用于实现与控制曲线的大的重叠并且由此实现大的导向长度，以便在转动松开环时实现止动爪从在齿环中的齿啮合位置柔和地过渡到脱开位置。
为了相对于卡爪保持架给松开环配置在脱开位置和啮合位置上限定的位置，在卡爪保持架的外周面上和松开环的内周面上构造有限制松开环相对于卡爪保持架在两个转动方向上的转动性的止挡。
本发明的一个优选实施形式的特征在于，在第二杆臂的自由端部上构造有曲线板条，其在止动爪脱开啮合的状态下夹持在控制曲线和卡爪保持架之间。通过这种结构实现了一种定位机构，其锁止了松开环相对于卡爪保持架的转动位置，从而为了改变松开环的转动方向需要增加使用的力以克服夹紧力。备选地，还存在这样实现定位机构的可能性，即在第二杆臂的自由端部和松开环之间构造有在止动爪脱开啮合的状态下起作用的定位座。
为了避免止动爪上的弹簧在其操作时径向外移，规定第二杆臂构造成比第一杆臂长并且在其对着弹簧的一侧上具有用于支承弹簧的凹处。这也可以通过将第二杆臂在对着弹簧的一侧上凹入地弯曲地进行构造来实现。
以下依据附图中所示的一个实施例详细说明本发明，附图中，
图1显示了本发明的钻卡头一个侧视图，左边以剖面示出，
图2显示了图1中的剖面，和
图2a显示了对应于图2的一个视图，止动爪处于脱开位置上，带有限制第二杆臂的弹簧。
在附图中示出了一个可再夹紧的钻卡头，其具有卡头本体1以及可以与卡头本体1同轴转动的、沿轴向通过卡爪保持架2支撑在卡头本体1的夹紧锥体3，其中为了便于夹紧锥体3相对于卡头本体1转动和由此提高夹紧力，在卡头本体1和夹紧锥体3或固定地配置于夹紧锥体3的卡爪保持架2之间布置了在沟道4中运动的滚动体5。通过在卡爪保持架2的槽6中引导卡爪7，从未示出的钻孔工具中的每个钻孔工具向卡爪7传递的扭矩相应地传递到卡爪保持架2上以及作为径向力传递到夹紧锥体3上。在实施例中，卡爪7向后支撑在联动件8上，其通过螺栓9可在卡头本体1的中心螺纹孔10中转动。联动件8以及螺栓9由此以与卡爪保持架2、夹紧锥体3和卡爪7相同的方式相对于卡头本体1转动。如果夹紧锥体3相对于卡头本体1转动，则联动件8的相应地一起转动的螺栓9依据转动方向的情况产生沿轴向的向前调节或者向后调节，其结果是在第一种情况下夹紧卡爪7，在第二情况下松开卡爪7。
为了防止夹紧的工具在卡头本体1和夹紧锥体3之间转动，该转动可能导致夹紧的钻孔工具松开，在卡头本体1和夹紧锥体3之间设置有锁止装置11，其一方面具有与卡头轴线12同轴的齿环13，其在所示的实施例中构造在卡头本体1上，另一方面具有支承在卡爪保持架2上的止动爪14，在止动爪14啮合在齿环13中时，其阻止卡头本体1和止动爪14在松开卡爪7方向上的相对转动，但是无阻碍地允许在夹紧方向上的相对转动。将止动爪14压在齿环13中的弹簧15布置在卡爪保持架2的孔16中，该弹簧构造成压缩弹簧并且配置于构造为两臂式杆的止动爪14的第二杆臂17上。第一杆臂18具有与齿环13共同作用的止动齿19。
为了能够从外部用手打开止动爪14以松开钻卡头，在夹紧锥体3的向后的端部上设置有与卡头轴线12同轴地支承的、可以从外部转动的、作用在卡爪保持架2上的松开环20。为了操作止动爪14，松开环20在其径向向内的表面上具有控制曲线21，用于在沿着对应于在转动夹紧锥体3时松开卡爪7的转动方向上转动松开环20的期间，调节止动爪14从啮合在齿环13中的位置进入到脱开啮合的位置。止动爪14的第二杆臂17是弯曲构造的，具有径向向内转向的自由端部，如图2所示。从图2还可以看到，在卡爪保持架2的外周面上和松开环20的内周面上构造有限制松开环20相对于卡爪保持架2在两个转动方向上的转动性的止挡22/23。
为了锁定Um松开环20相对于卡爪保持架2的转动位置，可以在第二杆臂17的自由端部上构造出曲线板条24，其在止动爪14处于脱开啮合的状态下夹持在控制曲线21和卡爪保持架2之间，或者备选地，在第二杆臂17的自由端部和松开环20之间构造出在止动爪14处于脱开啮合的状态下时起作用的定位座。为了使弹簧15在沿松开方向转动松开环20时可以不径向向外移动，将第二杆臂17设计成比第一杆臂18长并且在其对着弹簧15的一侧上具有用于支承弹簧15的凹处(图2)。
备选地，这还可以通过将第二杆臂17在对着弹簧15的一侧上凹入地弯曲地进行构造来实现。
以下简单地说明本发明的钻卡头的操作。从图1所示的状态出发，其中卡爪7被最大程度地向内调节，其对应于钻孔工具被夹紧的状态，为了更换钻孔工具，使用者首先抓住松开环20并且从前面看是反时针方向(图2)进行转动，以便让止动爪14的第二杆臂17上的控制曲线21产生作用并且使得止动爪14围绕其转动轴线25转动，从而在第一杆臂18上的止动齿19与齿环13脱离啮合。松开环20相对于卡爪保持架2的转动受到止挡22/23的限制，其中松开环20相对于卡爪保持架2的转动位置通过定位机构锁定，从而使用者能够直接地松开松开环20和抓住夹紧锥体3，以便将沿着与此前松开松开环20的同一方向转动该夹紧锥体并且由此结束对钻孔工具的夹紧，亦即松开钻卡头。如果现在要夹紧新的钻孔工具，则沿着相反的方向转动松开环20，即在顺时针方向上，以便重新达到图2所示的位型。当使用者松开顶在止挡22的松开环20，以便随后为了夹紧钻孔工具而转动夹紧锥体3时，止动爪14的该位置通过弹簧15锁定。齿环13的齿的齿面斜度是这样设计的，即止动爪14为了进行夹紧能够逐个齿地滑动，从而通过齿啮合即使在钻孔工作时也不会阻碍再夹紧。
应该注意的是，由于钻卡头的缩短的轴向长度，使用者还具有这样的可能性，即将松开环20和夹紧锥体3一起抓住和转动，其中使用者一般地也利用这种可能性，因为他自然地用三个手指总是除了夹紧锥体3外也抓住松开环20。当松开环20然后通过第二杆臂17使止动爪14与齿环13脱离啮合时，或者止动在止挡22或23上时，则使用者就不会继续转动松开环20，但是由于夹紧锥体3的较小的转动阻力，其转动将继续并且对中地进行。

Claims (8)

1.再夹紧的钻卡头，其包括卡头本体(1)、可与卡头本体(1)同轴地旋转的夹紧锥体(3)，该夹紧锥体轴向地支撑在安装在卡头本体(1)上的卡爪保持架(2)上，在该卡爪保持架中卡爪(7)在导向槽(6)中被导引，该卡爪可通过卡头本体(1)和夹紧锥体(3)之间的相对转动利用卡爪保持架(2)来调整以进行夹紧和松开，还包括锁止装置(11)，该锁止装置一方面具有与卡头轴线(12)同轴的齿环(13)，另一方面具有在弹簧力作用下啮合在齿环(13)中的、支承在卡爪保持体(2)上的止动爪(14)，该锁止装置在止动爪(14)嵌入齿环(13)中时将卡头本体(1)和止动爪(14)锁住以防止卡爪(7)在松开方向上的相对转动，但是不妨碍在夹紧方向上的相对转动，以及包括与卡头轴线(12)同轴地设置的、可从外面转动的松开环(20)，它作用在卡爪保持架(2)上，以便在嵌入齿环中的位置和从齿环中脱开的位置之间调节止动爪，其特征在于，夹紧锥体(3)在其轴向向后的端部上与松开环(20)相邻地布置和与卡爪保持架(2)固定地连接，并且松开环(20)在其位于径向向内的表面上具有控制曲线(21)，用于在沿着对应于在转动夹紧锥体(3)时松开卡爪(7)的转动方向上转动松开环(20)时将止动爪(14)从嵌入在齿环(13)中的位置调节到脱开位置中。
2.按照权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，止动爪(14)构造成两臂式杆，其包括具有至少一个止动齿(19)的第一杆臂(18)和用于支承在控制曲线(21)上的第二杆臂(17)。
3.按照权利要求2所述的钻卡头，其特征在于，第二杆臂(17)弯曲地构造成具有径向向内转向的自由端部。
4.按照权利要求1至3中之一所述的钻卡头，其特征在于，在卡爪保持架(2)的外周面上和松开环(20)的内周面上构造有限制松开环(20)相对于卡爪保持架(2)在两个转动方向上的转动性的止挡(22/23)  。
5.按照权利要求2至4中之一所述的钻卡头，其特征在于，在第二杆臂(17)的自由端部上构造有曲线板条(24)，其在止动爪(14)脱开啮合的状态下被夹持在控制曲线(21)和卡爪保持架(2)之间。
6.按照权利要求2至5中之一所述的钻卡头，其特征在于，在第二杆臂(17)的自由端部和松开环(20)之间构造有在止动爪(14)脱开啮合的状态下起作用的定位座。
7.按照权利要求2至6中之一所述的钻卡头，其特征在于，第二杆臂(17)构造得比第一杆臂(18)长并且在其对着弹簧(15)的一侧上具有用于支承弹簧(15)的凹处。
8.按照权利要求2至6中之一所述的钻卡头，其特征在于，第二杆臂(17)在对着弹簧的一侧上凹入地弯曲地进行构造。
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