CN101340996B - 钻卡头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻卡头，带有可连接在钻床主轴上的卡头本体(1)，在该卡头本体中布置有卡爪(3)，它们啮合到可旋转地导引着的螺纹环(6)的螺纹中；此外还具有用于螺纹环(6)的锁止装置，该锁止装置由锁止槽(9)的同轴的轮缘以及至少一个锁止件(10)构成，该锁止件在锁止位置上在锁止弹性件的力的作用下被压入到锁止槽(9)中。此外所述钻卡头还具有在第一止挡(16)之间受限制地相对于螺纹环(6)可旋转的同轴的调整环(15)，以及在圆周方向上形成了用于调整环(15)的两个卡锁位置(18)的卡锁装置(17)，其中设置有通过配对止挡(19)可在调整环(15)的第二止挡(20、20’)之间受限制地转动的锁止环(21)，用于在锁止位置和与锁止件(10)从锁止槽(9)中压出的状态相应的松开位置之间对锁止件(10)进行调节；所述在相应于打开钻卡头的旋转方向(12)上位于前面的第二止挡(20’)在锁止位置中贴靠于配对止挡(19)；并且卡锁装置(17)构造在锁止环(21)和螺纹环(6)之间。

Description

钻卡头
本发明涉及一种钻卡头，特别用于冲击钻，带有可连接在钻床主轴上的卡头本体，在该卡头本体中，在相对卡头轴线倾斜地延伸的导向座中其间设置有形成了用于钻孔工具的容纳部的卡爪，该卡爪通过齿列啮合到在卡头本体上可旋转地导引着的螺纹环的螺纹中，以便打开和锁闭钻卡头；此外还具有用于螺纹环的锁止装置，该锁止装置由锁止槽的同轴的轮缘以及至少一个锁止件构成，该锁止件在锁止位置上在锁止弹性件的力的作用下被压入到锁止槽中，其中所述锁止件和锁止槽在这样倾斜的侧面上相互贴靠，即该侧面将螺纹环锁止以防止在相应于打开钻卡头的旋转方向上发生旋转，而在相反的、也就是在相应于锁闭钻卡头的旋转方向上旋转螺纹环时，锁止件克服锁止弹性件的力从锁止槽中压出并由此从锁止槽滑向锁止槽；此外还具有在第一止挡之间受限制地相对于螺纹环可旋转的同轴的调整环，以及还具有在圆周方向上形成了用于调整环的两个卡锁位置的卡锁装置。
这种钻卡头由EP 0710518A2已知，其已在实践中已被证明是表现出众的，由于它的坚固性和可靠性已经销售出大量产品。前面所述的优点都是与对使用者来说非常简单的操作性相连的，因为在松开和夹紧钻卡头时，都会对锁止装置进行强制操作，也就是说，使用者只能抓住调整环，并以一个方向或另一个方向进行旋转。通过锁止装置，可确保在钻孔工作时的高要求，特别是在冲击钻孔时，即使在钻卡头上产生了很强烈的振动，也确保钻孔工具的稳固夹紧。当然需注意的是，钻卡头也应用在未连接电源的、电池运转的钻床上用于旋拧。在旋拧运行时，钻卡头的负载明显减少，因此也不强制使用锁止装置。因为在夹紧工具时，特别是加紧旋具时，卡爪首先贴靠在工具杆上，并通过随着提高的旋转阻力，锁止装置通过锁止件嵌接到锁止槽中而激活，锁止件一直滑动，直到通过锁止槽到达到期望的夹紧力。这即与锁止槽和锁止件的磨损有关，该锁止件在使用钻卡头进行旋拧时是不需要的。
因此本发明的目的是，改进前面所述类型的钻卡头，使它在保持操作简单性的同时，不管锁止装置是否激活，都可按使用者的愿望来调节，其中还应该尽量保持结构的简单性。
按照本发明，此目的在前面所述类型的钻卡头中这样得以解决，即设置有通过配对止挡可在调整环的第二止挡之间受限制地转动的锁止环，用于在锁止位置和与锁止件从锁止啮合中压出的状态相应的松开位置之间对锁止件进行调节；所述在相应于打开钻卡头的旋转方向上位于前面的第二止挡在锁止位置中贴靠于配对止挡；并且所述卡锁装置构造在锁止环和螺纹环之间。
这种钻卡头的优点是，使用者能够以习惯地方式对它进行操作，其中特别在打开钻卡头时，不管锁止装置是否激活都没有区别。使用者也可以在夹紧工具时，通过调节环产生期望的夹紧力，并按使用情况决定，是否也要在之前将调整环旋转的相同旋转方向上对锁止环进行旋转，用来激活锁止装置。如果锁止装置激活，在相应于打开钻卡头的旋转方向上位于前面的第二止挡在锁止位置上贴靠于配对止挡，因此为打开钻卡头，可简单地抓住调整环，并在相应于打开的旋转方向上进行调整，确切地说，不必事先再对锁止环进行操作。在打开钻卡头时，即锁止环相对于锁止件和螺纹环旋转，直到变换了卡锁装置的卡锁位置，因此锁止件从锁止槽中压出来，并在调整环的继续旋转时，相对于卡头本体，实现调整环、锁止环和螺纹环连同锁止件的共同旋转。因此实现了卡爪的调整，并打开了钻卡头。卡锁装置或其至少一部分附属于锁止环，可简化其它构件、特别是调整环的结构和构造，因此它不必在其内表面上特殊成型。
需指出的是，按EP 0710518A2由现有技术已知的钻卡头，调整环相对于螺纹环是受限制地可旋转的，用来在锁止位置和松开位置之间对锁止件进行调节，其中卡锁装置用来确保调整环相对于螺纹环的两个旋转位置。在按照本发明的钻卡头中，调整环可以相对于螺纹环还具有两个旋转位置，但这与锁止件的开关无关，当锁止件由于停止了对锁止环操作而持久地留在松开位置中时。如果为激活锁止装置而旋转锁止环，则第二止挡变换。但为打开钻卡头，不必再次变换第二止挡，因为调整环相对于螺纹环的相对旋转可以保持，且锁止环随动。如果锁止装置激活，通过确定调整环的旋转位置，卡锁装置与第一止挡的共同作用可为锁止环确保了推拉作用(Schleppfunktion)。
已证明特别有利的是，锁止环可旋转地支承在调整环上，因为这在安装和操作时时都是有利的，因为锁止环与卡头本体的直接接触对于支承来说是没有必要的。锁止环优选设置在调整环的两个轴向端部中的一个上，用来为使用者提供较大的操作面。
优选的是，锁止环径向在外地支承在调整环上，且配对止挡设置在锁止凸部上，该锁止凸部构成在锁止环的内圆周上。在此实施方式中，仍然保持了钻卡头的美学外观，其中锁止环的结构不会阻碍握持调整环。
替代地也可以使锁止环相对于调整环径向朝内导引，并使通过形成了配对止挡的操纵凸部在环状窗口中穿过调整环。对于调整环，这种实施方式提供了扩大的、沿轴向延伸操作面，该操作面只是因为环状窗口而中断。其中对于使用者更舒适的是：操纵凸部和环状窗口都双重地设置为沿直径相对着的结构。
此外在本发明的框架中，为控制锁止件，在凸部上构造有控制曲线部，其中使锁止环相对于调整环在其相应于锁闭钻卡头的旋转方向上进行旋转，锁止件从压出状态调整到压入状态以及反过来。
此外还有利的是，锁止件抗扭转地设置在抗扭转地与螺纹环相连的中间套上并构造在弹性弓上，该弹性弓还具有卡锁装置的卡锁件，因为锁止件和卡锁件在弹性弓中的共同布置，在锁止位置中同时产生期望提高的弹性应力。
不同的卡锁位置能够以不同的方式实现，通过锁止环在其处于内侧的表面上具有卡锁凸部，该卡锁凸部隔离开卡锁装置的两个卡锁位置。
下面在描述了实施例的附图中详细地说明本发明。附图示出：
图1钻卡头的第一实施方式，左边是轴向剖视图，右边是侧视图，卡爪处在最小夹紧直径和卡头未锁止状态的位置上，
图2a沿图1的II-II的剖视图，钻卡头处于打开、解锁的状态，
图2b沿图1的II-II的剖视图，钻卡头处于夹紧、解锁的状态，
图2c沿图1的II-II的剖视图，钻卡头处于夹紧、闭锁的状态，
图3a沿图1的III-III的剖视图，钻卡头处于打开、解锁的状态，
图3b沿图1的III-III的剖视图，钻卡头处于夹紧、解锁的状态，
图3c沿图1的III-III的剖视图，钻卡头处于夹紧、闭锁的状态，
图4第二实施例的相应于图1的视图，具有轴向后面的锁止环，
图5a沿图4的V-V的剖视图，相应于图3a的夹紧状态，
图5b沿图4的V-V的剖视图，相应于图3b的夹紧状态，
图5c沿图4的V-V的剖视图，相应于图3c的夹紧状态。
在附图中示出的钻卡头用来容纳未示出的工具，并具有卡头本体1，用来连接到同样未示出的钻床主轴上。卡头本体1具有螺纹容纳部2，用来连接钻床主轴。此外，钻卡头1还具有卡爪3，用来使工具定心、轴向导引和/或夹紧，所述卡爪在与卡头轴线4同轴的工具容纳部5中能够以卡头轴线4为中心进行调节。与螺纹环6相连的调整环15用来实现所述调节。螺纹环6可旋转地在卡头本体1上导引，并轴向朝后通过球轴承7和止推环8支撑在卡头本体1上。为防止不期望的卡爪3调节，可固定螺纹环6的旋转位置，这由设置在螺纹环6和卡头本体1之间的锁止装置来实现。该锁止装置由锁止槽9的同轴的轮缘以及锁止件10构成，其中锁止装置的一部分附属于卡头本体1，另一部分附属于螺纹环6；在图示的实施例中，即锁止槽9附属于卡头本体1，而锁止件10附属于螺纹环6。在锁止弹性件11的力的作用下，锁止件10在锁止位置上啮合到锁止槽9中，其中此锁止件10和容纳它的锁止槽9在如此倾斜的侧面上相互贴靠，使得该侧面这样将螺纹环6锁止，即防止其在相应于打开钻卡头的旋转方向(箭头12)上发生旋转；而当用足够大的扭矩在相反的、即相应于锁闭钻卡头的旋转方向上(箭头13)旋转螺纹环6时，锁止件10克服弹性件力从锁止槽9中压出，并沿着卡头本体1的圆周从锁止槽9向锁止槽9滑动。
锁止件10抗扭转地设置在一个抗扭转地与螺纹环6相连的中间套14中，即本身也抗扭转地与螺纹环6相连，其中调整环15的相对于螺纹环6的旋转位置可以通过中间套14和锁止件10在两个第一止挡16之间调节。调整环15的相对于螺纹环6的两个旋转位置通过卡锁装置17来确保，该卡锁装置具有两个在圆周方向上相距设置的卡锁位置，用于卡锁件26。锁止件10可以在其锁止位置上压入到锁止槽9中的压入状态与其在松开位置上从锁止槽压出的状态之间进行调整，为此设置有锁止环21，该锁止环具有可在调节环的第二止挡20、20’之间受限制地转动的配对止挡19，所述锁止环21在锁止位置上在相应于打开钻卡头的旋转方向12上以其配对止挡19贴靠在锁止环21的前面的第二止挡20’上(图5)。在锁止环21与螺纹环6之间，即抗扭转地与螺纹环6相连的中间套14连同弹性弓23，构造有卡锁装置17，为此锁止环21在其内表面上具有卡锁凸部24，其分隔出卡锁位置18。
在图1和4中可看出，锁止环21可旋转地支承在调整环15上，确切地说是在调整环15上径向外面，其中配对止挡19设置在锁止凸部22上，该锁止凸部构成在锁止环21的内圆周上。同样也可以考虑这样实现本发明所述的钻卡头，即锁止环21相对于调整环15径向朝内导引，并且通过形成了配对止挡19的操纵凸部在环状窗口中穿过调整环，其中无论操纵凸部还是环形窗口都可以双重地设置为沿直径相对着的结构。
为控制锁止件10，在凸部22上构造有控制曲线部25，其中通过相对于调整环15在锁止环21的相应于锁闭钻卡头的旋转方向13上旋转锁止环21，锁止件10从其压出状态调整到压入状态或者反过来。
这种钻卡头的基本构造和功能可由EP 0710518A2已知，并可被相关的一般技术人员理解，因此下面在解释附图中描述的钻卡头的功能时，只指出从本发明中得出的不同之处。
图1、2a和3a示出了一个用手待夹紧的钻卡头，处于打开、解锁的状态。为夹紧工具的杆，调整环15被握持，并在箭头13的方向上旋转，其中止挡16变换且中间套14与螺纹环6随动。第二止挡20贴靠在配对止挡19上(图3b)。现在可按使用者的意愿对锁止环21进行旋转。因此，第二止挡20和配对止挡19也可再次变换，从而又提供了在打开时用来调节锁止环21和操作锁止装置的路径，也就是在打开方向(12)上转动调整环15时，可再次达到图3a的状态。
与之相应的是，卡锁装置17的卡锁件26的变换也是在两个卡锁位置18之间进行，因此可从图3b达到图3c所示的状态，图3c其示出了钻卡头的夹紧状态，此时卡爪3贴靠着工具的杆上。因为调整环15在夹紧方向13上的旋转不会受到阻碍，也可平稳地提高夹紧力。
尽管原则上这种在松开位置和锁止位置之间的变换也能够在夹紧过程之前以达到最大夹紧力而终止，然而更有意义的是，该夹紧过程仅在达到期望的夹紧力后才实施，因为否则锁止件10必须在锁止槽9上移动以继续夹紧，这也会影响夹紧力可达到的最大值，该最大可达的夹紧力在附图中示出的钻卡头中高于已知的钻卡头。在已知的钻卡头中，在夹紧过程中必须强制性同时操作锁止装置，并导致一定的磨擦损耗。
如果工具夹紧在卡爪3之间，则使用者通过在相同的旋转方向13上-调整环15之前也是在该旋转方向上旋转-旋转锁止环21对锁止装置进行操作，但这一点是不是必须的。如果使用者操作锁止装置，则锁止环21相对于调整环15的第二止挡20、20’进行调节，并能通过凸部22的控制曲线部25的加载，把锁止件10啮合到卡头本体1的锁止槽9中。
为了打开钻卡头和更换工具，使用者只握住调整环15，并在与夹紧相反的旋转方向上使其旋转，也就是在箭头12的方向上，其中使用者可与构造无关地实施上述过程，即与使用者是否选择了图3b示出的状态-其特别适合旋紧-或者图3c所示的状态无关。如果从图3c出发通过旋转调整环15达到图3a示出的运行状态，使用者为打开钻卡头，也不必事先对锁止环21进行操作，因为它是通过调整环15随动的。其中调整环15连同锁止环21相对于螺纹环6的相对旋转可以实现解扣。这种运行状态也可以这样达到：如果锁止装置不活动，则钻卡头尽管被夹紧，但却被解锁(图3b)，因为通过调整环15相对于螺纹环6连同中间套14的受限的转动，可首先变换第二止挡20、20’，并随后继续打开钻卡头。
附图标记列表
1.卡头本体
2.螺纹容纳部
3.卡爪
4.卡头轴线
5.工具容纳部
6.螺纹环
7.球轴承
8.止推环
9.锁止槽
10.锁止件
11.锁止弹性件
12.打开方向的箭头
13.锁闭方向的箭头
14.中间套
15.调整环
16.第一止挡
17.卡锁装置
18.卡锁位置
19.配对止挡
20.第二止挡
21.锁止环
22.锁止凸部
23.弹性弓
24.卡锁凸部
25.控制曲线部
26.卡锁件

Claims (9)

1.钻卡头，带有可连接在钻床主轴上的卡头本体(1)，在该卡头本体中，在相对于卡头轴线(4)倾斜地延伸的导向座(27)中其间设置有构成了用于钻孔工具的容纳部的卡爪(3)，这些卡爪通过齿列啮合到可旋转地在卡头本体(1)上导引着的螺纹环(6)的螺纹中，以便打开和锁闭钻卡头；此外还具有用于螺纹环(6)的锁止装置，该锁止装置由锁止槽(9)的同轴的轮缘以及由至少一个锁止件(10)构成，该锁止件在锁止位置上在锁止弹性件的力的作用下被压入到锁止槽(9)中，其中所述锁止件(10)和锁止槽(9)在这样倾斜的侧面上相互贴靠，即该侧面将螺纹环(6)锁止以防止在相应于打开钻卡头的旋转方向(12)上发生旋转，而在相反的、也就是在相应于锁闭钻卡头的旋转方向(13)上旋转螺纹环(6)时，锁止件(10)克服锁止弹性件的力从锁止槽(9)中压出并由此从锁止槽(9)滑向锁止槽(9)；此外还具有在第一止挡(16)之间受限制地相对于螺纹环(6)可旋转的同轴的调整环(15)，以及还具有在圆周方向上形成了用于调整环(15)的两个卡锁位置(18)的卡锁装置(17)，其特征在于，设置有通过配对止挡(19)可在调整环(15)的第二止挡(20、20’)之间受限制地转动的锁止环(21)，用于在锁止位置和与锁止件(10)从锁止槽(9)中压出的状态相应的松开位置之间对锁止件(10)进行调节；在相应于打开钻卡头的旋转方向(12)上位于前面的第二止挡(20’)在锁止位置中贴靠于配对止挡(19)；并且所述卡锁装置(17)构造在锁止环(21)和螺纹环(6)之间。
2.按权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)可旋转地支承在调整环(15)上。
3.按权利要求2所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)径向在外地支承在调整环(15)上，，并且所述配对止挡(19)设置在锁止凸部(22)上，该锁止凸部构造在锁止环(21)的内圆周上。
4.按权利要求2所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)相对于调整环(15)径向朝内导引，并且通过形成了配对止挡(19)的操纵凸部在环状窗口中穿过调整环。
5.按权利要求3或4所述的钻卡头，其特征在于，为控制所述锁止件(10)，在凸部(22、23)上构造有控制曲线部(25)，其中通过相对于调整环(15)在锁止环(21)的相应于锁闭钻卡头的旋转方向(13)上旋转锁止环(21)，锁止件(10)从压出状态调整到压入状态以及反过来。
6.按权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止件(10)抗扭转地设置在中间套(14)中并构造在弹性弓(23)上，所述中间套抗扭转地与螺纹环(6)连接，所述弹性弓(23)还具有卡锁装置(17)的卡锁件(26)。
7.按权利要求6所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)在其径向处于内侧的表面上具有卡锁凸部(24)，该卡锁凸部隔离出卡锁装置(17)的两个卡锁位置(18)。
8.按权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)设置在调整环(15)的轴向前面端部上。
9.按权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，所述锁止环(21)设置在卡头本体(1)的轴向后面端部上。
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