专利名称：一种弹簧卡头的定距块和弹簧卡头的制作方法
技术领域：
和
背景技术：
本发明涉及权利要求1前序部分所述的一种弹簧卡头的定距块以及一种例如特别是夹紧工件用的弹簧卡头。
弹簧卡头大都由多个共同作用的夹紧块组成，这些夹紧块布置成相互可以移动，以便例如夹持不同尺寸、力和/或形状的工件。
夹紧块之间的这种连接例如是通过相互连接这些夹紧块的相应的弹性定距块来实现的。这些弹性定距块可用形状配合连接方式夹持在夹紧块中。为此，这些夹紧块具有相应的侧凹部。
US 4858938提出了与弹簧卡头连接的这类弹性定距块。其中，用弹性材料制成的这种定距块是松动嵌入夹紧块的相应侧凹部和凹槽中的。由于弹性定距块不具有大的连接力，所以在弹簧卡头未装配的状况下存在这样的危险，例如在弹簧卡头运输过程中，夹紧块之间失去啮合。所以，一方面这种松动的连接是人们所希望的，因为出于磨损考虑可进行定距块的便捷的更换；但另一方面，由于松动的连接和由于在运输过程中夹紧块之间失掉连接又必须在每次使用前重新装配弹簧卡头，从而产生不必要的大的安装费用。在大而重的夹头时，由于夹紧块之间失掉连接而引起总是不足够的啮合，还可能对操作有产生伤害的危险。
发明目的和技术方案本发明的目的是提供一种上述的定距块以及一种连接在弹簧卡头的夹紧块之间的弹簧卡头。其中，一方面在连接块之间的定距块的松动连接是容易拆卸的，另一方面该弹簧卡头又容易安装并在弹簧卡头未卡紧的状态下也具有可靠的连接。
这个目的是通过具有权利要求1所述特征的一种弹簧卡头的定距块以及具有权利要求9所述特征的一种弹簧卡头来实现的。本发明的诸多优选的以及有利的方案，可从其他各项权利要求中得知，并将在下面进行详细说明。各项权利要求的内容是通过参照本说明书的内容提出的。
本发明的定距块具有异形段，以便用形状配合连接的方式把一个弹簧卡头的两个相邻的夹紧块连接在一个连接件的对应的两侧上。该定距块用柔性的或弹性的材料制成。而这异形段则分别具有至少一个孔或凹槽来分别引入一个零部件例如一个胀钉。从而可扩开或胀开该异形件。
根据另一种设计方案，在这些凹槽上设置滑动面，特别是在胀钉和凹槽之间的接触区内设置这种滑动面。该滑动面最好用非弹性材料尤指用金属制成。其中，滑动面可在凹槽的区域内以不可拆卸的方式例如通过粘接或硫化粘合或喷镀固定在定距块上。
在本发明的一个优选方案中，滑动面做成连挂着的和最好整体的插件的形式。该插件可做成横截面为圆形或椭圆形特别是圆环形的管，该管可在该孔的整个长度上在径向内延伸。
该插件最好具有一个在轴向长度上延伸的缝隙，该缝隙最好直线轴向延伸在该插件的整个长度。另一种方案是，该缝隙可做成螺旋状。这种螺旋线最好设计成在轴向长度上正好延伸轴向螺旋的一圈。通过这个措施，一方面可确保该插件完好胀开和变形。另一方面从该孔的整个长度看去，在圆周的每一点内，至少在一段上保证了定距块支撑在该插件上。这样，在一定程度上可靠地避免了在胀钉的静止位置内该定距块本身和胀钉之间的接触。
定距块的一种优选结构型式是横截面呈骨头状。这种结构型式具有两个加厚的、圆的端部，它们形成异形段。此外，在异形件之间有一段连接片，该连接片形成异形段之间的连接段。其中，最好每个加厚的端部具有一个中心布置的、轴向穿通该端部的、最好圆形或椭圆形的、尤指长孔形或圆形的孔。在该孔的内侧，最好设置一个管状的、轴向支承的插件。
本发明的弹簧卡头特别适用于卡紧工件。这种弹簧卡头具有至少两个夹紧块。相邻的夹紧块用弹性的定距块相互连接。这些定距块可做成前面所述的形状。
这些夹紧块具有侧凹部，而上述定距块则具有相应成型的异形段，所以定距块的异形段可用形状配合连接的方式啮合在夹紧块的侧凹部中。根据本发明，可用一个胀钉引入侧凹部的范围，并由此在夹紧块和定距块之间建立形状配合连接。亦即本发明不但在夹紧块和定距块之间建立形状配合连接，而且还附加地建立传力连接。其中，传力连接限制在夹紧块侧凹部的范围。
通过把该胀钉引入侧凹部的范围所达到的传力连接，一方面可在定矩块和夹紧件之间建立传力连接来补充形状配合连接。而另一方面，只要取掉该胀钉即可消除传力连接而便于拆卸。在这种情况中，在定距块和夹紧块之间又只有形状配合连接。在这种状态下，由定距块和夹紧块组成的夹头就容易进行安装和拆卸。特别是无须花大力气就可单独更换老化的或损坏的定距块。只有胀钉嵌入为此设置的位置才产生传力连接，从而保证弹簧卡头的可靠的安装状态。
根据本发明的一个有利方案，在该胀钉和定距块之间设置一个滑动面。该滑动面可做成一个整体的插件的形式，该插件的滑动面用一种非弹性材料制成，胀钉在引入为此设置的塞孔中时，沿着这些滑动面运动。该插件或在定距块上构成的滑动面的任务是，该胀钉尽可能在没有较大的摩擦阻力和没有变形或定距块扭曲的情况下即可引入相应的位置。该滑动面或插件特别是用一种金属材料制成，这种金属材料相对于胀钉具有小的摩擦阻力。也可考虑用一种轻的可变形的金属，例如铝。其优点是，这种插件轻而又容易变形。为了在定距块和夹紧块之间建立传力连接，这是需要的。
根据本发明的另一个方案，胀钉夹持在夹紧块和定距块之间的侧凹部的范围并在夹紧块和定位块之间建立传力连接。另一种解决办法是，定距块具有一个槽，胀钉可引入该槽中。胀钉在该槽中完全被定距块包围。其中，定距块的槽最好设置在这样的范围，即在该范围内，胀钉啮合在夹紧块的侧凹部中。根据本发明的又一种方案，定距块和夹紧块之间的传力连接可通过该槽的弹性变形来实现。特别是，在定距块呈骨状时，这种结构型式是有利的。这时，骨头形状有圆形端分别啮合在夹紧块的侧凹部中，而且一段大致呈矩形的连接段位于圆形的位置之间。每个圆形的端段都可具有一个孔。
该孔可设计成圆形，特别是椭圆形，例如类似于一个长孔。其中，圆或椭圆的较长的主轴最好在两个圆形端之间的连接件的方向内延伸。在该孔的内部，最好布置一个定距块，该定距块由一种相应成形的、具有一个贯通轴向缝隙的金属体制成。在该金属体的内部，可引入胀钉，该胀钉根据孔的形状成型。在引入结束后，通过胀钉旋转90°，使定距块的骨头状的端部的圆形端这样变形，在该定距块和夹紧块之间产生传力连接。亦即该夹紧块具有一个符合骨头状定距块的外轮廓的孔，该孔的横截面大致成圆形，定距块引入该孔中。通过胀钉的旋转，使该孔和夹紧块之间的定距块的弹性部分的直径在胀钉最大宽度的范围内减小。于是，在这段内建立传力连接。如果用来容纳骨头状夹紧块的圆形端的夹紧块的侧凹部具有一个向外的孔，且其宽度小于胀钉的最长的轴即长孔形的孔的最长边，则可特别可靠地构成传力连接和形状配合连接。
根据本发明，最好分别在两个相邻的夹紧块之间布置一个定距块，而且该定距块以形状配合连接和传力连接的方式夹持在两个夹紧块的任一个中。
特别有利的是，一个弹簧卡头具有一个开头所述的定距块，该定距块具有一个或多个上述的特征。
上述的和其他的特征除了可以各项权利要求中得知外，也可从说明书和附图中了解。其中，单个特征可分别单独地或以多种组合形式在本发明一个实施方案和在别的领域中实现，而且都是有利的以及在这里申请保护的一些实施方案。
本发明的一些实施例在附图中示出并在下面进行详细说明。附图表示图1用一个骨头形的定距块在一个弹簧卡头的两个夹紧块之间建立本发明的形状配合连接和传力连接的横截面示意图；图2根据第一实施方案，用一个可引入一个孔的胀钉在一个夹紧块和一个定距块之间建立形状配合连接和传力连接的三维透视示意图；图3在夹紧块和定距块之间的形状配合连接和传力连接的第二实施方案；图4/5在松开中间位置内和固定终端位置内，在夹紧块和定距块之间的形状配合连接和传力连接的第三实施方案；图6一个具有多个夹紧块的弹簧卡头的前视图。
具体实施例方式
图1表示一个弹簧卡头20的两个夹紧块21的俯视图。每个夹紧块都具有一个侧凹部22。该侧凹部可轴向于或径向于弹簧卡头20的主轴构成。在此图中和本发明所示实施例的其他方案中，基本上与夹紧块21和定距块30是否相对于弹簧卡头20的主轴轴向或径向取向无关。根据所示的实施例，侧凹部22做成圆柱形的凹孔，该凹孔沿其圆柱轴线延伸，在俯视图中，该圆柱轴线垂直于图纸平面取向。如上所述，该凹部的延伸轴不论轴向于，还是平行于或径向于弹簧卡头20的主轴都是无关紧要的。
定距块30布置在两个夹紧块21之间。定距块30由两个加厚的端部和一个连接这两个端部的连接件32组成。加厚的端部31的外轮廓是这样成形的，即它可引入夹紧块21的侧凹部22中并至少部分地以形状配合连接的方式贴合在该侧凹部。夹紧块21的侧凹部22分别具有一个指向夹紧块21外侧的孔23。定距块30的连接件32在这个孔23的范围内延伸，该连接件连接两个已制成的端部31。亦即定距块30从总体上看呈骨头状。在俯视图中，连接件32本身做成直角平行六面体。连接件32的材料的弹性基本上确定夹紧块21之间的弹性和力并由此也确定弹簧卡头20本身的阻尼特性。通过尤其是定距块30特别是连接件32区域内，还有加厚的端部31和连接件32之间的过渡区内的材料厚度和材料韧性，可确定该定距块的耐用性和韧性。定距块本身是一种易损件，需要定期更换。
定距块30在加厚的端部31尤指在这个已制成的端部31的中心具有一个轴向延伸的孔33，该孔用来容纳一个胀钉40。其中胀钉40的外轮廓与孔33的内轮廓一致，但胀钉40的直径比定距块30的孔33的内径超出一定的尺寸。这个超出尺寸的大小取决于定距块30的材料性能和要施加的变形力以及为建立传力连接所需的力。箭头41表示由于不同的直径产生的力，这些力由该胀钉作用到该定距块上，使该定距块以形状配合连接的方式贴合在侧凹部22的整个范围内而产生一个夹持力。所以在胀钉引入后，无论如何都可保证材料的可靠的机械夹持。
图2表示一个基本上相当于图1的夹紧块22的透视图，该夹紧块与一个定距块共同作用。
夹紧块21具有一个侧凹部22，定距块30导入该侧凹部。在以形状配合连接方式紧贴到侧凹部22的加厚端部31的中心，定距块30具有一个孔33，该孔轴向通过定距块30。其中，孔33的孔轴线基本上平行于该侧凹部的中心线取向并且同心地在侧凹部22中延伸。在该孔33的范围内，在定距块30中布置了一个插件34。插件34在定距块30的整个长度上轴向延伸。插件34在径向内通过一个轴向延伸的窄缝35中断。缝35可做成使其贯通延伸该插件的整个轴向长度。但该缝也可以是别的合适的形状，例如轴向呈螺旋形延伸或通过该缝的锯齿形交替从两侧通过中心伸出。这样，在轴向内看整个圆周段，该插件的一段位于该定距块整个轴向长度的至少一点或至少一部分内。该插件在胀钉40和定距块30之间起滑动元件或滑动轴承的作用，以便减少摩擦，尤其是在弹性材料或橡胶的情况下，摩擦是很大的。该插件例如通过硫化胶合或通过粘接与剩余的定距块30特别牢固地连接。插件本身最好用金属材料例如薄铝制成。
胀钉40的外径大于定距块30的起始内径，即管状插件34的内径。为了保证胀钉40的顺利导入，胀钉40做成圆锥形。所以胀钉40的前端即首先引入孔33内部的一端在面向胀钉40的外部区域内具有一个小于孔33内径的外径。
为了也保证胀钉40在孔33整个长度上的贴合，该孔在其轴向长度内也可呈圆锥形缩小。但为了该定距块在整个轴向延伸方向均匀贴合在夹紧块21内，并为了弹力不因为该定距块的材料的变厚的层而引起改变，不但孔33而且定距块30也可呈锥形缩小。此外，为了定距块30在夹紧块21的侧凹部22的区域内达到一致的形状配合连接的贴合，这个侧凹部22也可不做成圆柱形，而是同样在轴向长度方向逐渐缩小例如做成锥形。但在胀钉40的引入终端位置内，在轴向任一点的胀钉40的外径大于在该点的孔33和插件34的原来的内径。
通过该胀钉引入该定距块内，由于附加的传力连接而补充了该定距块和夹紧块21之间的形状配合连接。
图3表示在一个定距块30和一个夹紧块21之间的形状配合连接和传力连接的另一种实施方案。夹紧块21具有一个呈槽形的侧凹部22。其中该槽的至少一边是这样倾斜的，即在槽底的槽宽大于槽上缘的宽度。定距块30由一个连接段32组成，该连接段至少几乎一直伸到槽的上缘，该槽的上缘由夹紧块21的外轮廓24形成。连接段32做成直角平行六面体。定距块30具有一段异形段36，该异形段朝槽边的斜坡平行延伸并由此以形状配合连接的方式贴合在倾斜的槽区。在异形段36面离该斜坡的内侧上，不丢失地固定了一个例如用金属材料制成的滑动面34。在这个滑动面34的范围内，定距块30具有一个凹槽38，所以槽区的至少一部分未被定距块30填满，因而可在此槽38中引入胀钉40。在所示实施例中，胀钉40沿两边即沿没有斜坡的槽边紧贴在夹紧块21上。由于该胀钉选用相应大的外径，所以它可通过滑动面对着槽的倾斜边压异形段36的材料。这样，在该处的定距块30和夹紧块21之间不但形成了形状配合连接，而且还形成了传力连接。根据另一个方案，凹槽38只大致做成三角形，并在没有斜坡的槽边上同样有定距块30的弹性材料的异形段36的一部分，该异形段在其内侧同样可设置一个滑动面。这样，胀钉40就紧贴在定距块30的两侧上并只朝槽底方向紧贴在夹紧块21上。
图4和5表示本发明的传力连接和形状配合连接的另一个实施方案。在图4中，表示在定距块30和夹紧块21之间只建立了形状配合连接的情况。而图5则表示还建立了传力连接。
图4表示一个具有一个加厚端部31和一个连接件32的定距块30，该定距块只部分地用剖面图示出，且在其另一端也连接一个加厚的端部31。夹紧块21具有一个侧凹部22，该侧凹部大致做成卵形。该侧凹部也可做成长孔形。但具有两个相隔一定距离的焦点的卵形，亦即大致椭圆形状是一个合适的结构形状。其中两个焦点之间的连接线确定第一个中心对称平面，该对称平面也在连接件32的区域内延伸。在椭圆形状的两个焦点之间的第二根与之保持垂直的对称轴也确定一根相对于加厚端部的形状的镜像对称轴。
在定距块30的任一个加厚端部31中构成一个长孔33。该长孔具有一个孔长，该孔长比椭圆的侧凹部22的短的主轴小。长孔的中心最好位于侧凹部22的中心和加厚端部31的中心。胀钉40例如按图2引入孔33中。但必须注意该胀钉的确定的取向，该胀钉根据孔33的长孔形状同样构成长孔形状。为图示简化起见，在图4和5中没有画出胀钉40。
相应于图2的说明，该长孔也可在其轴向呈锥形减小。而且按图2的说明，该圆锥的最大宽度又是在上侧，在该定距块径向布置的情况下，即在径向外点，而在该定距块轴向布置时，则位于弹簧卡头的前侧。
通过旋转引入定距块30的孔33中的胀钉40可从左半图所示的状态达到右半图所示的状态。通过定距块30的材料的弹性变形，首先强迫改变该长孔的取向。由于侧凹部22的边缘和胀钉40的开始之间的距离从宽度方向看去，在加厚区内是减小的，所以通过这种弹性变形和长孔的取向的改变而在定距块30和侧凹部22之间建立传力连接。在这种情况下，长孔33最好比侧凹部22的孔23的孔径长。这样，只有当该定距块的材料断裂时，定距块30才可从该侧凹部取下。但在胀钉40和该侧凹边缘之间，该处仍有材料的夹紧。所以，只有在传力连接被消除时，才可能发生这个过程。
图6表示一个弹簧卡头20的俯视图，该弹簧卡头共由八个夹紧块21组成，其中在每两个夹紧块之间布置了一个定距块30。亦即同样一共有八个定距块30。如图所示，这些定距块的使用也象图4和5所示那样。但也可用别的定距块形状，特别是上面所述之一。
权利要求
1.用于形状配合连接弹簧卡头(20)的两个相邻夹紧块(21)的定距块，具有两个在一个连接件(32)相对端上构成的异形段(36)，该定距块(30)由弹性材料制成，其特征为，异形段(36)分别具有至少一个凹槽来各引入一个要扩大的元件(40)，特别是一个胀钉。
2.按权利要求1的定距块，其特征为，在所述凹槽上设置有滑动面(34)。
3.按权利要求2的定距块，其特征为，这些滑动面(34)在胀钉(40)的接触区内构成。
4.按权利要求2或3的定距块，其特征为，这些滑动面(34)用非弹性材料最好用金属材料制成。
5.按权利要求2至4任一项的定距块，其特征为，这些滑动面(34)在上述凹槽的区域内用不可拆卸的方式，特别是用粘接或硫化粘合的方式固定在定距块(30)上。
6.按权利要求2至5任一项的定距块，其特征为，这些滑动面设计成连挂着的和整体的插件(34)。
7.按权利要求6的定距块，其特征为，插件(34)是横截面为椭圆形的尤其是圆形的管，该管具有一个在轴向内延伸的缝(35)，该缝最好呈螺旋形在该管的整个长度上延伸。
8.按前述权利要求任一项的定距块，其特征为，定距块(30)的横截面做成骨头状，其加厚的端部(31)形成异形段(36)，其中异形段(36)之间的连接部分构成连接件(32)，每个加厚端(31)都构成一个布置在中心的、轴向穿通该端部的椭圆形、尤其是长孔形或圆形的孔，在该孔的内侧布置一个轴向有缝的插件(34)。
9.特别是夹紧工件用的弹簧卡头，具有至少两个夹紧块(20)，其中-相邻夹紧块用弹性定距块(30)相互连接，-在这些夹紧块上构成侧凹部(22)，-定距块(30)具有异形段，以便以形状配合连接的方式啮合在夹紧块的上述侧凹部中，其特征为，设置了一个要扩大的元件(40)，该元件可引入侧凹部(22)，而且该元件在至少一个夹紧块(20)和至少一个定距块(30)之间建立传力连接。
10.按权利要求9的弹簧卡头，其特征为，上述扩大元件是胀钉(40)，在该胀钉和定距块(30)之间设置了特别是一体的插件(34)形成的滑动面(34)，这些滑动面(34)最好用非弹性材料制成。
11.按权利要求9或10的弹簧卡头，其特征为，胀钉(40)在夹紧块(21)和定距块(30)之间夹持在侧凹部(20)的区域内并在夹紧块(21)和定距块(30)之间建立传力连接。
12.按权利要求9至11任一项的弹簧卡头，其特征为，定距块(30)具有一个凹槽，胀钉(40)可引入该凹槽中并在凹槽中完全被定距块(30)包围。
13.按权利要求12的弹簧卡头，其特征为，用胀钉(40)通过弹性变形建立传力连接。
14.按权利要求9至13任一项的弹簧卡头，其特征为，在两个相邻的夹紧块(21)之间分别布置一个定距块(30)，该定距块以形状配合连接和传力连接的方式夹持在两个夹紧块(21)的每一个中。
15.按权利要求9至14任一项的弹簧卡头，其特征为，该弹簧卡头具有一个按权利要求1至8任一项所述的定距块。
全文摘要
弹簧卡头(20)具有至少两个夹紧块(21)，相邻的夹紧块用弹性定距块(30)相互连接。夹紧块(21)具有侧凹部(22)，而定距块则具有相应成型的异形段(36)，所以可在夹紧块(21)的侧凹部(22)中建立异形段的形状配合连接的啮合。
文档编号B23B31/20GK1561275SQ02819022
公开日2005年1月5日 申请日期2002年7月20日 优先权日2001年7月27日
发明者H·－M·维尔勒 申请人:海因布赫夹紧技术股份有限公司