CN104227055A - 钻孔设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻孔设备，该钻孔设备包括：具有机壳(12)和驱动器(4)的钻机(5)，在该钻机中设置有可转动地支承的机轴(13)；并且包括用于联接于驱动器(4)的钻夹头(2)，该钻夹头具有不可相对转动地与机轴(13)联接的夹头体(7)以及调整套(14)，在该夹头体中引导可借助于在不可相对转动地与传动销轴(3)连接的螺纹衬套(9)和带动件(10)之间的螺纹连接(8)进行调整的夹爪(11)，该调整套能够在钻孔模式与能实现夹爪(11)调整的夹紧模式之间进行调整。在传动销轴(3)和驱动器(4)上构成有各对应的接触面(6)用于形成直接起作用的形状锁合。调整套(14)在空间上与驱动器(4)按照沿轴向向钻夹头(2)方向错开的方式分开地设置。调整套(14)永久不可相对转动地和轴向可移动地与机轴(13)连接。

Description

钻孔设备
技术领域
本发明涉及一种钻孔设备，包括：具有机壳和驱动器的钻机，在该钻机中设置有可转动地支承的机轴(Maschinenschaft)；并且包括用于联接于驱动器的钻夹头，该钻夹头具有不可相对转动地与机轴联接的夹头体以及调整套，在该夹头体中引导可借助于在不可相对转动地与传动销轴连接的螺纹衬套和带动件之间的螺纹连接可调整的夹爪被引导，该调整套能够在钻孔配置(Bohrkonfiguration)与对夹爪进行调整的夹紧配置(Spannkonfiguration)之间进行调整。
背景技术
这种钻孔设备例如由DE102011002331A1已知并且其目的为，通过简单的手柄能够使钻孔设备在夹紧配置与钻孔配置之间进行切换，在夹紧配置中能够在传动销轴与机轴之间实现对夹爪进行调整的相对转动而在钻孔配置中机轴与传动销轴不可相对转动地联接。在DE102011002331A1中为此设有用作为调整套的驱动套筒，该驱动套筒始终不可相对转动地与传动销轴连接并且可以按选择地与钻轴联接，以便使钻孔设备在夹紧配置与钻孔配置之间切换。在按照DE102011002331A1的钻孔设备中，驱动套筒集成在钻机的驱动器——亦即其传动机构中。由此，为了在钻孔配置与夹紧配置之间经由内齿轮轴向调整驱动套筒，使驱动器的整个行星齿轮传动机构轴向调整，从而可以使传动销轴经由驱动套筒与钻轴联接。尽管在DE102011002331A1中示出的钻孔设备已经证明有效，这显而易见隐藏了这样的缺点，即借此需要极其深地嵌接到钻孔设备的钻机侧的部件中，由此需要的改型使得特别是对任意的钻机的改装变得困难并且这只能以高的花费来实现。
发明内容
因此本发明的目的在于，减小上述的缺点并且提供这样的钻孔设备，其显示出紧凑的构造并能够通过尽可能低的适配花费与不同的钻机一起使用。
该目的按照本发明在开头所述类型的钻孔设备中由此得以实现，在传动销轴和驱动器上构成有各对应的接触面用于形成直接起作用的形状锁合；调整套在空间上与驱动器按照沿轴向向钻夹头方向错开的方式分开地设置；以及调整套永久不可相对转动地和轴向可移动地与机轴连接。
通过调整套对机轴的配位以及通过轴向阶梯式布置得到的驱动器与调整套的空间和功能上的分离，达到调整套仅仅用来在夹紧配置与钻孔配置之间调整钻孔设备。由此特别是也达到，为了在钻孔配置与夹紧配置之间切换钻孔设备而在驱动器侧不必进行嵌接。通过对应的接触面——这些接触面构成在其运行方向有利地可转换的驱动器上和构成在传动销轴上，可以使用钻孔设备也包括标准钻机在内，因为传动销轴可以按照传统的方式和方法连接于钻机上，而无须事先花费大的适配费用。对于联接特别是考虑非圆的接触面如例如多棱边面。
已经证明特别有利的是，配设于驱动器的接触面在配设于驱动器的行星齿轮传动机构的行星齿轮架上构成。这对装配花费有积极的影响，因为特别是在具有传动机构的钻机中行星齿轮架具有足够的位置来在其上形成接触面。而且行星齿轮架也可容易地接近，这同样使得装配容易。
还有利的是，调整套在钻孔配置中不可相对转动地与传动销轴联接。通过传动销轴与调整套在钻孔配置中的联接而保证，同样不可选对转动地与调整套连接的机轴通过传动销轴被驱动。由此排除了机轴与传动销轴之间的相对转动，该相对转动可能会导致夹爪的意外的松脱。但是在本发明的范围内也规定，调整套不被置于与传动销轴嵌接。在这种情况下，在夹爪夹紧时力线/能流从传动销轴经由螺纹衬套继续施加在被夹紧的夹爪上，从那里传到夹头体上并且最后到机轴上，该机轴由此仅仅被传动销轴的转动带动。由此，在这里也抑制了传动销轴与机轴之间的相对转动。
还表明有利的是，传动销轴在外周侧配设有闭锁齿部，用来在钻孔配置中与在内周侧配设于调整套的齿部形成形状锁合。因为这种闭锁齿部可以简单制造，这对传动销轴的制造成本和由此对整个按本发明的钻夹头的制造成本起积极作用。在本发明的范围内但是也可规定，闭锁齿部作为单独的构件在钻孔设备装配时从朝向驱动器的那侧压制到传动销轴上。
对于本发明的钻夹头的功能可靠性也已经表明有利的是，设有弹性元件，用于把调整套从夹紧配置转换到钻孔配置中。由此特别是抑制了夹爪的无意的调整，因为调整套从夹紧配置向钻孔配置的调整始终是通过弹性的元件得以支持。如果传动销轴具有闭锁齿部，则弹性元件还夹紧配置提供决定性的优点，在传动销轴的闭锁齿部和配设于调整套的齿部不搭接的情况下在调整套从夹紧配置向钻孔配置调整时，在传动销轴起动时，调整套通过被夹紧的弹性元件而自动地轴向被调整并且由此机轴与传动销轴不可相对转动地连接。
还特别有利的是，螺纹衬套与传动销轴成整体地构成。因此通过有效的方式和方式降低了本发明的钻孔设备的头部承载和此外实现了极其紧凑的钻孔设备。
此外表明有利的是，调整套在夹紧配置中能不可相对转动地与机壳联接。借此不可相对转动地与调整套连接的机轴在夹紧配置中可以不可相对转动地与机壳联接，由此在操纵驱动器时实现传动销轴与机轴之间的相对转动，该相对转动导致夹爪的调整。在本发明的范围内但是也规定，调整套固定在另外的构件上，以便达到传动销轴与机轴之间的相对转动；此外特别是在这里还规定，机轴在夹紧配置中同样相对于机壳可转动地实施，其中，在这种情况下机轴的转动速度不同于传动销轴的转动速度。
就此而言已经证明特别有利的是，在夹紧配置中在调整套与机壳之间设有打滑离合器。通过该打滑离合器可以按照简单和有效的方式和方式限制夹爪的夹紧或松脱力矩。由此特别是避免了过高的夹紧力，该过高的夹紧力导致待夹紧的工具的破坏。此外借此也有效地防止，夹爪在返回时卡在夹头体中，由此有可能不再能实现夹紧和由此钻孔设备不再能使用。就此而言也已经证明特别有利的是，打滑离合器通过沿径向起作用的接合套筒构成，该接合套筒在外周侧具有至少一个卡锁座，用于接纳沿径向向外面克服复位元件的作用力能调整的卡锁件。通过这些卡锁件——其在本发明的范围内优选作为圆柱形的接合滚子构成，可以简单和成本低地制造打滑离合器，此时也证明有效的是，卡锁件的数量对应于卡锁座的数目。
在本发明的范围内也已经表明有利的是，复位元件通过弹簧接板构成。该弹簧接板——其例如可以由弹簧钢构成，在此可以具有用于接纳卡锁件的槽。通过合适的材料选择可以特别是保证打滑离合器的使用寿命和弹性可变形性。就此而言也已经证明有效的是，为了提高接合力矩，弹簧接板的背离卡锁件指向的面通过硫化物得以加强。通过硫化物——其有利地由橡胶构成、但是也包括其他的聚合物，可以按照简单和成本低的方式和方法提高径向的打滑离合器的接合力矩。
还表明特别有利的是，接合套筒在内周侧配设有接合齿部，用于不可相对转动地与在外周侧配设于调整套的外齿部接合。由此接合套筒可以按照简单和有效的方式方法与打滑离合器联接。在本发明的范围内但是也规定，调整套和接合套筒通过另一种形状锁合而彼此连接。也有利的是，调整套通过与优选配设于机壳的控制套筒联接的控制钢丝能轴向调整。由此可以按照简单和有效的方式方法通过调整该控制套筒而使调整套沿轴向在钻孔配置与夹紧配置之间进行调整。在本发明的范围内在这里不仅规定控制套筒沿径向方向的调整——亦即转动，而且规定沿轴向方向的调整或者上述调整的组合。
如果机轴和传动销轴被弹性加载，这对本发明的钻夹头的应用范围也有积极的影响。由此，按本发明的钻夹头也可用来进行冲击钻孔。
附图说明
以下借助在附图中示出的实施例详细阐述本发明。在附图中：
图1示出按本发明的钻孔设备的第一实施形式处于夹紧配置中的剖视图；
图2示出图1的剖面II-II；
图3示出按图1的实施形式处于钻孔配置中的剖视图；
图4示出按本发明的钻孔设备的第二实施形式处于夹紧配置中的剖视图；
图5示出按图4的实施形式处于钻孔配置中的剖视图；以及
图6示出按本发明的钻孔设备的第三实施形式处于钻孔配置中的剖视图。
具体实施方式
图1示出按本发明的钻孔设备1的第一实施形式处于夹紧配置中的剖视图，该钻孔设备包括钻夹头(Bohrfutter)2，该钻夹头经由传动销轴3与钻机5的驱动器4联接。为此，传动销轴3和驱动器4具有对应的接触面6，以便形成直接起作用的形状锁合。钻夹头2具有夹头体7，在该夹头体中支承有借助在螺纹衬套9与带动件10之间的螺纹连接8可调整的夹爪(Spannbacken)11。在此，螺纹衬套不可相对转动地与传动销轴3连接。此外，设有在钻机5的机壳12中可转动地支承的并与夹头体7不可相对转动地连接的机轴13，该机轴与可在图1所示的夹紧配置与图3所示的钻孔配置之间调整的调整套14永久不可相对转动地连接，其中，调整套14在空间上与驱动器4按照沿轴向向钻夹头14的方向错开的方式设置并且可以沿着机轴13轴向调整。在夹紧配置中，调整套14沿轴向向驱动器4的方向被调整并且经由外齿部15力锁合地不可相对转动地在配设于机壳12的径向起作用的打滑离合器16处连接。打滑离合器16经由在内周侧在接合套筒17上构成的接合齿部18与在外周侧配设于调整套14的外齿部15嵌接。接合套筒17在外周侧具有多个卡锁座19用于分别接纳一个沿径向克服构成为弹簧接板20的复位元件21的力可调整的卡锁件22。这些卡锁件22在所示的实施例中作为圆柱形的接合滚子23构成。为了在夹紧配置与钻孔配置之间调整该调整套14，按照已知的方式设有配设于机壳12的控制套筒24，该控制套筒与调整套14通过控制钢丝25联接，以便对该调整套沿轴向进行调整。现在如果在夹紧配置中操作驱动器4，则在传动销轴3与机轴13之间形成相对转动，该机轴通过打滑离合器16与机壳12不可相对转动地连接。经由与机轴13不可相对转动地连接的夹头体7——在该夹头体中引导夹爪11，由此在带动件10和与传动销轴3不可相对转动地连接的螺纹衬套9之间形成相对转动，由此带动件10沿轴向被螺杆传动式地移动(gespindelt)并且在夹头体7中被引导的夹爪11同样沿轴向和附加地沿径向调整。如果夹爪11在夹紧时贴靠到待夹紧的在图中未示出的工具上，则在超过通过打滑离合器17设定的夹紧力矩时打滑离合器16触发/松脱。接合滚子23从卡锁座19沿径向向外面压靠弹簧接板20调整并且释放接合套筒17。经由接合套筒17和与之相连的调整套14，也使机轴13转动。由此在达到最大的夹紧力矩之后抑制夹爪11的继续的夹紧。在驱动器4的运转方向改变时——亦即在夹爪打开时，同样在达到通过打滑离合器16设定的松脱力矩之后——如上所述，形成打滑离合器16的松脱(释放)。经由接合套筒17和与之相连的调整套14，在此也使机轴13转动。由此在达到最大的松脱力矩之后不再进行夹爪11的继续的调整。
在传动销轴13上构成有闭锁齿部26，该闭锁齿部用来不可相对转动地联接传动销轴3与配设于调整套14的齿部27，以便在钻孔配置中防止机轴13与传动销轴3之间的相对转动。在夹紧配置中，调整套14通过弹性元件28被加载，该弹性元件在所示的实施例中支承在配设于驱动器4的行星齿轮传动机构30的行星齿轮架29上并且导致，在夹紧配置中始终有力作用于调整套14，该力把调整套14沿轴向从夹紧配置转移到钻孔配置中。这特别是在以下情况中是有利的，在手动操作调整套14时在外周侧在传动销轴3上构成的闭锁齿部28没有与调整套14的齿部27对齐地定向。在驱动器4起动时，调整套14通过弹性元件28滑动到传动销轴3的闭锁齿部26中并且由此使传动销轴3不可相对转动地与机轴13联接。
图2示出沿着图1中剖面II-II的剖视图和特别是阐明安置在机壳12上的打滑离合器16的结构。特别是，形成复位元件21的各弹簧接板20的形状变得清楚，其中，在所示的实施例中为了提高接合力矩，弹簧接板20的背离卡锁件22指向的面通过硫化物被加强。配设于接合套筒17的接合齿部18也是清楚的，该接合齿部设定用于不可相对转动地与在外周侧配设于调整套14的外齿部15联接。现在如果在夹爪11夹紧时超过通过复位元件21的力设定的松脱或夹紧力矩，则卡锁件22沿径向克服复位元件21的力向外面被调整，由此与调整套14处于嵌接中的接合套筒17可以自由地旋转。因此特别是形成咔咔的声音，它向本发明的钻孔设备1的用户表明，夹爪11的夹紧或松脱过程结束。
在第一实施形式的在图3中示出的钻孔配置中，调整套14沿轴向向夹爪11的方向被调整并且以齿部27嵌接到闭锁齿部26中，该闭锁齿部在外周侧配设于传动销轴3。由此在钻孔配置中机轴13与传动销轴3经由调整套14不可相对转动地联接。现在如果传动销轴3通过驱动器4被驱动，经由在传动销轴3上和在配设于驱动器4的行星齿轮传动机构30的行星齿轮架29上构成的各对应的接触面6直接形状锁合地彼此连接，则机轴13同样被驱动。由此在机轴13与传动销轴3之间没有形成相对转动，从而排除了夹爪11的调整。
图4示出本发明的钻孔设备11的另一实施形式处于夹紧配置中。在这里示出的实施例中，传动销轴3一体地与螺纹衬套9构成。在此为了能够实现传动销轴3与机轴13的装配，在传动销轴3上构成的闭锁齿部26的外径小于机轴13的内径。为了在夹紧位置中仍能实现传动销轴3与调整套14的不可相对转动的联接，调整套14配设有带有齿部27的凸缘31。包含螺纹衬套9的传动销轴因此可以简单地从背离驱动器4的那侧装配在机轴13中。即使在图4所示的实施形式中，调整套14也在夹紧位置中经由沿径向起作用的打滑离合器16力锁合地与机壳12连接。
图5示出图4的实施形式处于钻孔配置中。在这里，调整套14经由在凸缘31上构成的齿部27与在传动销轴3上构成的闭锁齿部26嵌接。由此传动销轴3不可相对转动地与机轴13连接，由此排除了夹爪11的无意的调整。
图6示出本发明的钻孔设备的适合于冲击钻孔的另一实施形式处于钻孔位置中。在该钻孔位置中机轴13和传动销轴3通过弹簧32被加载。由此可以在冲击钻孔运行中把通过钻孔设备1的驱动器4引起的冲击脉冲按照已知的方式传递到在夹爪11之间夹紧的钻孔工具。
在下面，再次阐述本发明的钻孔设备的工作原理。在图1和4示出的夹紧配置中，调整套14经由沿径向起作用的打滑离合器16与机壳12连接并且在操作驱动器4时形成在传动销轴3与调整套14之间的相对转动。通过由带动件10和螺纹衬套9构成的螺杆传动机构，现在可以—与驱动器4的转动方向相关地—打开或关闭在夹头体7中引导的夹爪11。如果通过操作控制套筒24使调整套14经由控制钢丝25沿轴向调整并且从与径向的打滑离合器16的嵌接中脱开，则调整套14现在可以经由齿部27与闭锁齿部26之间的啮合嵌接而与传动销轴3嵌接。钻孔设备1现在位于图3和5所示的钻孔配置中。通过机轴13和传动销轴3的联接，抑制了这些构件之间的相对转动，由此排除了夹爪11的意外的松脱。
附图标记列表
1  钻孔设备
2  钻夹头
3  传动销轴
4  驱动器
5  钻机
6  接触面
7  夹头体
8  螺纹连接
9  螺纹衬套
10 带动件
11 夹爪
12 机壳
13 机轴
14 调整套
15 外齿部
16 打滑离合器
17 接合套筒
18 接合齿部
19 卡锁座(Rastsitz)
20 弹簧接板
21 复位元件
22 卡锁件
23 接合滚子
24 控制套筒
25 控制钢丝(Steuerdraht)
26 闭锁齿部
27 齿部
28 弹性元件
29 行星齿轮架
30 行星齿轮传动机构
31 凸缘(Kragen)
32 弹簧

Claims (13)

1.一种钻孔设备，包括：具有机壳(12)和驱动器(4)的钻机(5)，在该钻机中设置有可转动地支承的机轴(13)；并且包括用于联接于驱动器(4)的钻夹头(2)，该钻夹头具有不可相对转动地与机轴(13)联接的夹头体(7)以及调整套(14)，在该夹头体中借助在不可相对转动地与传动销轴(3)连接的螺纹衬套(9)和带动件(10)之间的螺纹连接(8)可调整的夹爪(11)被引导，该调整套能够在钻孔配置与能实现夹爪(11)调整的夹紧配置之间进行调整；其特征在于，在传动销轴(3)和驱动器(4)上构成有各对应的接触面(6)用于形成直接起作用的形状锁合；调整套(14)在空间上与驱动器(4)按照沿轴向向钻夹头(2)方向错开的方式分开地设置；并且调整套(14)永久不可相对转动地和轴向可移动地与机轴(13)连接。
2.按照权利要求1所述的钻孔设备，其特征在于，配设于驱动器(4)的接触面(6)在配设于驱动器(4)的行星齿轮传动机构(30)的行星齿轮架(29)上构成。
3.按照权利要求1或2所述的钻孔设备，其特征在于，调整套(14)在钻孔配置中不可相对转动地与传动销轴(3)联接。
4.按照权利要求3所述的钻孔设备，其特征在于，传动销轴(3)在外周侧配设有闭锁齿部(26)，用来在钻孔配置中与在内周侧配设于调整套(14)的齿部(27)形成形状锁合。
5.按照权利要求1至4之一所述的钻孔设备，其特征在于，设有弹性元件(28)，用于把调整套(14)从夹紧配置转换到钻孔配置中。
6.按照权利要求1至5之一所述的钻孔设备，其特征在于，螺纹衬套(9)与传动销轴(3)成整体地构成。
7.按照权利要求1至6之一所述的钻孔设备，其特征在于，调整套(14)在夹紧配置中能不可相对转动地与机壳(12)联接。
8.按照权利要求7所述的钻孔设备，其特征在于，在夹紧配置中在调整套(14)与机壳(12)之间设有打滑离合器(16)。
9.按照权利要求8所述的钻孔设备，其特征在于，打滑离合器(16)通过沿径向起作用的接合套筒(17)构成，该接合套筒在外周侧具有至少一个卡锁座(19)，用于接纳沿径向向外面克服复位元件(21)的作用力能调整的卡锁件(22)。
10.按照权利要求9所述的钻孔设备，其特征在于，复位元件(21)通过弹簧接板(20)构成。
11.按照权利要求10所述的钻孔设备，其特征在于，为了提高接合力矩，弹簧接板(20)的背离卡锁件(22)指向的面通过硫化物被加强。
12.按照权利要求9至11之一所述的钻孔设备，其特征在于，接合套筒(17)在内周侧配设有接合齿部(18)，用于不可相对转动地与在外周侧配设于调整套(14)的外齿部(15)接合。
13.按照权利要求1至12之一所述的钻孔设备，其特征在于，调整套(14)通过与配设于机壳(12)的控制套筒(24)联接的控制钢丝(25)能轴向调整。
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