CN104284748B - 钻夹头 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钻夹头，所述钻夹头具有由塑料、尤其由纤维增强的塑料制成并且具有主轴容纳部(3)和工具容纳部(4)的夹头本体(2)，在所述夹头本体中引导借助于螺纹环(6)可转动的夹紧夹爪(5)。夹头本体(2)在工具容纳部(4)的区域中在外环周侧上配设有防护箍(12)。

Description

钻夹头
技术领域
本发明涉及一种钻夹头，所述钻夹头具有由塑料、尤其由纤维增强的塑料制成的并且具有螺杆容纳部和工具容纳部的夹头本体，在所述夹头本体中引导可借助于螺纹环移动的夹紧夹爪。
背景技术
这种钻夹头例如从DE 198 29 931 A1中已知。为了抵抗在工作时出现的负荷，由塑料制成的夹头本体通过金属部件被强化，所述金属部件在制造过程期间浇注到塑料中。这造成非常耗费的制造过程，所述制造过程出于所述原因也负面地影响制造成本。
在从DE 198 00 998 C2中已知的钻夹头中也将金属的强化元件浇注在由塑料制成的夹头本体中。
相反地，如果完全放弃使用所述浇注的强化材料，那么出现下述问题，即，仅由塑料制成的夹头本体必须在要害点上具有大的直径，才能承受住在钻头工作期间出现的力。因此，不能够实现紧凑的钻夹头，正如所述钻夹头要由金属制成的情况下那样。
发明内容
本发明的基本任务是，减少上述缺点并且提供一种钻夹头，所述钻夹头仅需要小的安装耗费。
所述任务根据本发明在开始提及类型的钻夹头中通过下述方式解决：夹头本体在工具容纳部的区域中在外环周侧上配设有防护箍。通过应用这种防护箍，能够在金属制的夹头本体仅具有小的壁厚的区域中局部强化夹头本体，所述壁厚现在也能够在由塑料制成的夹头本体中维持。因此，现在在本体头部的区域中也能够实现相对小的夹头本体直径，而不损害根据本发明的钻夹头的稳定性。通过在外环周侧上配设防护箍，此外确保简单的安装，所述安装避免在生产过程期间、尤其在夹头本体的注塑期间垫入强化元件。
因此，已经证实为尤其有利的是，由塑料制成的夹头本体在没有金属强化衬垫的情况下形成。通过完全放弃金属强化衬垫，能够实现简单的制造过程，因为夹头本体整体上能够作为注塑件制成。这正面地作用于根据本发明的夹头本体的制造成本。
当然也可以考虑的是，将防护箍与浇注到夹头本体中或配属于所述夹头本体的金属的强化元件组合，正如这特别是在螺杆容纳部的区域中是有利的那样。
此外，对于根据本发明的钻夹头的工作可靠性已经证实为有利的是，防护箍与夹头本体在轴向上不可移动地连接。由此尤其能够确保的是，防护箍也能够用于轴向支撑配属于钻夹头的其他构件。
此外，已经证实为特别有益的是，防护箍在内环周侧上配设有齿部、尤其是细齿部。夹头本体通过细齿部尤其能够补偿夹头本体的制造公差，因为在将防护箍施加到夹头本体上时在夹头本体上出现材料再分配，由此在一定程度上改进根据本发明的钻夹头的运转性能，使得与金属制的夹头本体相比不再存在实际适用性的限制。
已经证实为优选的是，当齿部的高度位于0.15mm至0.60mm的范围内并且尤其优选为0.25mm。通过选择齿部的高度尤其确保了这种材料再分配是最优化的。在此背景下也已经证实为有利的是，当相邻的齿面之间的角度优选在45°至75°的角度范围内并且尤其优选为60°，由此同样有助于材料再分配。
此外，已经证实为有益的是，齿谷是倒圆的，并且倒圆的齿谷的半径优选位于0.10mm至0.25mm的范围中并且特别优选为0.16mm。由此，尤其能够确保简化的制造过程。
对于材料再分配的最优化而言，已经证实为特别优选的是，齿部的齿的数量位于80至200的范围中、优选位于100至140的范围中并且特别优选为120个齿。如果齿的数量过大，那么阻碍材料再分配，如果齿的数量相反过小，那么仅能够不完全地分配夹头本体的材料，由此不充分地改进运转性能。
此外，已经证实为有益的是，防护箍配设有径向指向外的凸缘以用于轴向支撑用于移动螺纹环的夹紧套。通过构造凸缘，实现了夹紧套在轴向上的固定。在此背景下也已经证实为有利的是，凸缘是卷边的。通过卷边，凸缘能够以简单的类型和方式与防护箍一件式地制成，这正面地影响制造成本。
此外，已经证实为有益的是，防护箍在其背离螺杆容纳部的一侧上具有径向指向内的止挡面以用于在工具容纳部的范围中覆盖夹头本体。通过这种止挡面，确保了在钻孔期间无意刺穿墙壁时，钻夹头借助止挡面撞在墙壁上，而在此不会损坏由塑料制成的夹头本体。
已经证实为特别有利的是，支撑套设为用于支撑螺纹环的朝向工具容纳部的一侧，并且支撑套在夹头本体上的轴向位置通过防护箍来固定。通过这种构造，确保用于在轴向上固定螺纹环的力传递链仅在非常有限的范围中作用于由塑料制成的夹头本体。这正面影响根据本发明的钻夹头的耐久性。
此外，已经证实为有益的是，支撑套锥形地成形并且在朝向工具容纳部的一侧上具有圆柱形的部段。通过构造优选由金属成形的支撑套，能够实现该支撑套在夹头本体上的支撑。通过圆柱形的部段，此外还使得安装更加轻松，因为在从朝向工具容纳部的一侧安装支撑套时，支撑套的轴向移动通过夹头本体受限。
此外，已经证实为特别有利的是，防护箍由金属、尤其由钢、不锈钢或铝制成。通过防护箍由金属制成的实施方案，尤其改进夹头本体在要害点的强化效果。此外，通过这种材料选择能够简单地制造防护箍。
附图说明
在下中根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明；附图示出：
图1示出根据本发明的钻夹头的第一实施例的剖面图；
图2示出根据本发明的钻夹头的第二实施例的部分剖面图；
图3示出具有齿部的防护箍的剖面图；
图4示出防护箍的齿部的细节图；
图5示出第二实施例的分解图；
图6示出夹头本体的透视图；
图7示出夹头本体的朝后的端部的俯视图；并且
图8示出沿着图2中的剖面线VIII-VIII的剖面图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的钻夹头1的第一实施方式的剖面图，所述钻夹头具有由纤维增强的塑料制成的夹头本体2。夹头本体2具有用于容纳钻床的钻轴的螺杆容纳部3和相对置的工具容纳部4。在夹头本体2中引导夹紧夹爪5，所述夹紧夹爪能够经由螺纹环6以已知的方式倾斜于夹盘轴线地在引导容纳部中移动。为了移动螺纹环6而设有夹紧套7，所述夹紧套在示出的实施例中经由中间套8作用于螺纹环6，但是也能够直接贴靠在所述螺纹环上。螺纹环6在此经由压环9并且借助于球轴承10轴向向后地朝向螺杆容纳部3的方向支撑在夹头本体2上。沿朝向工具容纳部4的方向支撑螺纹环6经由支撑套11实现，所述支撑套又经由防护箍12支撑，所述防护箍在工具容纳部4的区域中在外环周侧上包围夹头本体2。支撑套11在此基本上锥形地成形。防护箍12在其背离螺杆容纳部3的一侧上具有径向指向内的止挡面13，所述止挡面在工具容纳部4的区域中保护夹头本体2。此外，防护箍12具有凸缘14，所述凸缘用于支撑夹紧套7。因此，夹头本体2现在能够在一个生产步骤中制造而成，而不必首先耗费地将金属强化部加工到夹头本体2中。此外，根据本发明的钻夹头1具有非常小数量的部件就可以了并且此外通过这种构造使得安装更加轻松。首先，将螺纹环6安置到夹头本体2上。之后，安装支撑套11，接下来是夹紧套7，所述夹紧套在朝向螺杆容纳部3的一侧上支撑在夹头本体2上。最后，将防护箍12与夹头本体2连接，由此现在固定夹紧套7和螺纹环6的轴向位置。
图2示出根据本发明的钻夹头1的第二实施例的部分剖面图。与在图1中示出的实施例相反地，夹紧套7在夹头本体2的容纳螺杆容纳部3的端部上的径向支撑和引导通过支撑盘15来完成，所述支撑盘与夹头本体2一件式地形成。支撑盘15在此具有与夹紧夹爪5齐平的出口16，所述出口有助于夹头本体2的制造过程。为了该目的，将出口16在生产夹头本体2时以相应的形状直接地浇注到所述夹头本体2中。螺纹环在夹头本体2的朝向工具容纳部4的一侧的方向上的轴向支撑在第二实施例中通过夹紧套7来实现，所述夹紧套为了该目的配设有支撑元件27。防护箍12的凸缘14在图2中示出的实施例中也形成止挡面13，所述止挡面在工具容纳部4的区域中保护夹头本体2免受损坏。
为了改进夹头本体2的运转并且补偿由于制造过程造成的制造公差，防护箍12在内环周侧上具有齿部17。由此，在将防护箍12压紧到夹头本体2上时，出现夹头本体2的塑形变形。图3示出防护箍12的剖面图，从中能够看到所述在内环周侧上设置的齿部17。齿的数量在图3中示出的实施例中为120个齿。正如能够从齿部17的在图4中示出的细节图中推出的那样，齿部17具有倒圆的齿谷，所述齿谷的半径在示出的实施例中为0.16mm。相邻的齿面翼之间的角度为60°并且齿部17的高度为0.25mm。通过选择这些参数能够正面地影响夹头本体2的材料成型。
图5示出钻夹头1的第二实施例的分解图。从中尤其也清楚的是，压环9在外环周侧具有止动齿部18，能够将在中间套8上支承的止动元件19通过在夹紧套7上构成的控制凸起(Steuerkurve)按压到所述止动齿部中，从而由此防止无意地移动螺纹环6进而移动夹紧夹爪5。从图3中也可见在螺杆容纳部3的区域中局部强化夹头本体2的封闭盘22。由金属制成的封闭盘22在此为了形成与夹头本体2的形状配合具有径向的凸缘元件24。
图6示出由纤维增强的塑料制成的夹头本体2的透视图。如从图中推出的那样，夹头本体2在螺杆容纳部3的区域中具有多个环形段状的、轴向的裂口20，所述裂口在制造过程中加工到夹头本体2中。裂口20的深度在此基本上匹配于螺杆容纳部3的轴向延伸度，这使得，夹头本体2的壁厚沿着其轴向延伸线基本上保持恒定。由此确保，在夹头本体2硬化时避免与材料厚度相关的效应，所述效应会负面地影响夹头本体2的稳定性和运转性能。同样从图6中可见一件式地与夹头本体2形成的支撑盘15，所述支撑盘用于径向引导夹紧套7并且所述支撑盘具有与夹紧夹爪5齐平的出口16，所述出口使得能够从一个单体中简单地进而成本适宜地制造夹头本体2。此外，夹头本体2的容纳螺杆容纳部3的端部配设有用于容纳金属制的封闭盘22的底座21。所述底座21在此具有侧凹23，封闭盘22能够夹紧到所述侧凹中。
在图7中示出夹头本体2的朝向后方的端部的俯视图。在此尤其是重新可见支撑盘15和在支撑盘15中构成的开口16，所述开口与夹紧夹爪5齐平地形成。此外，从图7中也可见环形段状的、轴向的裂口20，在示出的实施例中，底座21延伸到所述裂口中，以便能够以形状配合的方式插入金属的封闭盘22，所述封闭盘为了该目的具有径向的凸缘元件24。
在图8中示出的剖面图示出抗扭地与夹头本体2连接的压环9，所述压环设为用于将螺纹环6轴向支撑在夹头本体2上并且所述压环具有止动齿部18。为了将压环9抗扭地与夹头本体2连接，压环9具有凸块25，所述凸块能够插入到在夹头本体2上构成的、相对应的凹部26中。通过止动齿部18，能够防止螺纹环6和夹头本体2之间的相对转动，所述相对转动可能会造成夹紧夹爪5的不期望的移位。对此，在抗扭地与螺纹环6连接的中间套8上设置有止动元件，所述止动元件贯合中间套8并且能够借助在夹紧套7上构成的控制凸起将中间套压入和压出在压环9上构成的止动齿部18。
附图标记清单
1 钻夹头
2 夹头本体
3 螺杆容纳部
4 工具容纳部
5 夹紧夹爪
6 螺纹环
7 夹紧套
8 中间套
9 压环
10 球轴承
11 支撑套
12 防护箍
13 止挡面
14 凸缘
15 支撑盘
16 出口
17 齿部
18 止动齿部
19 止动元件
20 裂口
21 底座
22 封闭盘
23 底切
24 凸缘元件
25 凸块
26 凹部
27 支撑元件

Claims (22)

1.一种钻夹头，所述钻夹头具有由塑料制成的并且具有螺杆容纳部(3)和工具容纳部(4)的夹头本体(2)，在所述夹头本体中借助于螺纹环(6)引导可移动的夹紧夹爪(5)，其中，所述夹头本体(2)在所述工具容纳部(4)的区域中在外环周侧上配设有防护箍(12)，其特征在于，所述防护箍(12)在内环周侧上配设有齿部(17)。
2.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，所述夹头本体(2)由纤维增强的塑料制成。
3.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)在内环周侧上配设有细齿部。
4.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，由塑料制成的所述夹头本体(2)在没有金属增强衬垫的情况下形成。
5.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)与浇注到所述夹头本体(2)中的或其所配设的金属增强元件组合。
6.根据权利要求1至5之一所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)与所述夹头本体(2)轴向不可移动地连接。
7.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，所述齿部(17)的高度位于0.15mm至0.60mm的范围中。
8.根据权利要求7所述的钻夹头，其特征在于，所述齿部(17)的高度为0.25mm。
9.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，相邻的齿面之间的角度位于45°至75°的角度范围中。
10.根据权利要求9所述的钻夹头，其特征在于，相邻的齿面之间的角度为60°。
11.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，齿谷是倒圆的，并且倒圆的齿谷的半径位于0.10mm至0.25mm的范围中。
12.根据权利要求11所述的钻夹头，其特征在于，倒圆的齿谷的半径为0.16mm。
13.根据权利要求1所述的钻夹头，其特征在于，所述齿部(17)的齿的数量位于80至200的范围中。
14.根据权利要求13所述的钻夹头，其特征在于，所述齿部(17)的齿的数量位于100至140的范围中。
15.根据权利要求14所述的钻夹头，其特征在于，所述齿部(17)的齿的数量为120。
16.根据权利要求1至5之一所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)配设有径向指向外的凸缘(14)以用于轴向支撑用于移动所述螺纹环(6)的夹紧套(7)。
17.根据权利要求16所述的钻夹头，其特征在于，所述凸缘(14)是卷边的。
18.根据权利要求1至5之一所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)在其背离螺杆容纳部(3)的一侧上具有径向指向内的止挡面(13)以用于在工具容纳部(4)的区域中覆盖所述夹头本体(2)。
19.根据权利要求1至5之一所述的钻夹头，其特征在于，支撑套(11)设为用于支撑所述螺纹环(6)的朝向工具容纳部(4)的一侧，并且所述支撑套(11)在所述夹头本体(2)上的轴向位置通过所述防护箍(12)来固定。
20.根据权利要求19所述的钻夹头，其特征在于，所述支撑套(11)锥形地成形并且在朝向工具容纳部(4)的一侧上具有圆柱形的部段。
21.根据权利要求1至5之一所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)由金属制成。
22.根据权利要求21所述的钻夹头，其特征在于，所述防护箍(12)由钢、不锈钢或铝制成。
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