专利名称：再夹紧的钻卡头的制作方法
再夹紧的钻卡头
本发明涉及一种再夹紧的钻卡头，其包括卡头本体、可相对于卡头 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导引，该卡爪可通
紧和二开，其中在卡爪保持架上构造一^^止挡和在夹紧锥体上构造一个 配合止挡用于确定地限制夹紧锥体相对于卡爪保持架在一个第一转动 位置和一个第二转动位置之间的相对的可转动性，和一个具有定位件和 具有与第一转动位置和第二转动位置相属配的定位支座的定位装置布
置在卡爪保持架和夹紧锥体之间。
从没有预先公开的德国专利申请DE102006024819.8中已知一个这 种类型的钻卡头，它具有再夹紧的特性和由此在钻孔工作时保证钻孔工 具可靠地夹紧，即使例如在沖击钻孔使用期间卡爪的夹紧刃抓入工具杆 身中。但是当大功率的钻机以大的钻孔直径钻孔时是有问题的，因为此 时存在危险，即再夹紧的作用有效到这样的程度，以致于钻卡头只有很 费力地才能够再次打开或者不使用工具就完全不能够再打开。
因此本发明的目的是这样地构造文首所述类型的再夹紧的钻卡头， 其保证了在工具更换时可靠地打开钻卡头。
按照本发明该目的由一种文首所述类型的钻卡头这样地实现，即， 一个把持套筒可转动地支承在卡头本体上，在该把持套筒中布置一个止 动滑块，它在第二转动位置和第一转动位置之间进行更换时从一个与附 属于卡头本体的第一齿环处于脱开啮合的位置调节到一个处于啮合的
位置，和反向地进行调节，和设有一个止挡，其用于限制把持套筒相对 于卡爪保持架在再夹紧的方向上的相对的可转动性。该钻卡头的特征在 于，再夹紧限制是有效的，它在夹紧钻头杆身时被强制地通过使用者启 动而对使用者来说这不是有意的和他为此不必实施附加的操作。通过按 照本发明规定的止动滑块，当在第二转动位置和第一转动位置之间进行 定位装置的变换时使把持套筒相对于卡头本体的可转动的支承结束，从 而卡爪保持架相对于把持套筒的调节仅仅还能够进行到与止挡接触的 程度。
此时在本发明的范围中建议夹紧锥体和/或卡爪保持架具有用于沿 径向对止动滑块进行调节的控制曲线，因为由此可以对它进行可靠的调 节以便啮合到第一齿环的止动齿中。在该位置上，止动滑块被弹簧加载， 弹簧使得止动滑块便于进入第 一齿环中。啮合的锁定可以通过控制曲线 和/或构造在松开环上的突起实现。此时优选控制曲线是在一个防转动地 与夹紧锥体连接的控制套筒上形成的，作为轴向凸出的套筒凸缘，它啮 合在止动滑块的 f黄向槽口中，因为由此可以在径向向内和径向向外的两 个方向上指向地对止动滑块进行可靠的调节。
此外为了钻卡头具有简单的结构，有利的是止挡通过布置在卡爪保 持架上的销子形成，它啮合到一个在把持套筒中构造的、在周向上延伸 的长孔中。此时通过延伸长孔可以对再夹紧的程度进行影响。为此建议
长孔在12。至36。，优选为24。的角度上延伸，因为这种弧度提供足够的
再夹紧特性，而不会让钻孔工具产生过紧的夹紧。
为了在开始夹紧钻孔工具时始终具有可供使用的整个再夹紧行程，
在把持套筒和卡爪保持架之间布置了回位弹簧。
本发明的一个非常优选的实施形式的特征在于设有一个锁止装置， 它一方面具有与卡头轴线同轴的第二齿环和另一方面具有在弹簧的力
作用下啮合在第二齿环中的、支承在卡爪保持架上的止动爪并且它在止 动爪嵌入第二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，其中第一转动 位置对应于止动爪的嵌入状态和第二转动位置对应于止动爪相对于第 二齿环的脱离状态。该实施形式的特征在于，通过再夹紧限制不仅对夹
进行抑制，'而且也、防止了在钻孔工作时由于出现°的振动'而打开钻卡二。 在钻卡头的该实施形式中，对于锁止装置也充分利用已经存在的定位装 置，以便目标确定地在两个转动位置之间调节夹紧锥体，该两个转动位 置与止动爪的嵌入状态和脱离状态相关联。
此时则存在可能性，即夹紧锥体具有第二控制曲线，用于在沿着对
位置调节到脱离位置。为了减少构造钻卡头所需要的部件的数量，此时 第二控制曲线构造在控制套筒上。此外采用这样的结构，即止动爪构造 成双臂式的杆，它包括一个具有至少一个止动齿的第一杆臂和包括一个用于贴靠在第二控制曲线上的第二杆臂，其中止动爪的支承轴和销子整 体地通过一个部件形成。
弹簧此时对具有止动齿的第一杆臂加载。此外夹紧锥体是两部分地 构造的，包括一个用于调节止动爪的松开环。第二齿环在卡头本体上构造。
但是需要注意的是，在按照本发明规定的再夹紧限制中，当在夹紧 过程中初始阻力增大时，此时可能是钻卡头脏污了和由此活动困难、用 非常高的扭矩在打开方向上转动"到止挡上面"和由此容易卡住，或者 工具杆身错误地插入卡爪之间，再夹紧限制已经可以被启动，使得通过 被限制的再调节行程可以导致对夹紧力的限制。因此优选地设有用于在 夹紧过程开始时增大初始需要的扭矩的机构，通过该机构解除初始的阻 挡并且在再夹紧限制启动之前随后的夹紧可以以通常的扭矩继续进行。
该机构可以以简单的方式实现，其中在卡爪保持架中设置 一 个螺 钉，它在弹簧的力的作用下啮合到与夹紧锥体相属配的螺钉容纳部中， 其中为了避免减小最大可能达到的夹紧力，规定分配给螺钉容纳部的螺 钉头与螺钉容纳部共同作用形成可以用于确定转换力并且弹簧的力选 择得尽可能小，以便仅仅保证螺钉啮合到螺钉容纳部中。
备选地或也可以是附加地，这些机构可以通过在控制套筒上构造至 少一个转换凸起来形成，其在开始夹紧过程之前啮合到在卡爪保持架上 构造的凸起槽中和在夹紧过程开始时离开凸起槽。
以下依据在附图中示出的实施例对本发明进行详细描述，附图中所
示
图l是按照本发明的钻卡头在左半部中和在轴向后端部上示出的侧 视图，
图2是
图1中的剖面II-II,
图3A是在松开位置上示出的图1中的剖面III-III,
图3B是在夹紧位置上示出的图1中的剖面III-III,
图4是图1中的剖面IV-IV,
图5是松开环的透视图，
图6是控制套筒的透视图，
图7是止动滑块的透视图，
图8是另一个实施形式对应于图1的视图，图9是图8中的剖面IX-IX,
图IO是图8中的剖面X-X，
图11是图8中的剖面XI-XI,
图12是图8中的剖面XII-XII,
图13是另一个实施形式对应于图1的视图，
图14是图13中的实施形式对应于图3B的视图，
图15是另一个实施形式对应于图1的视图，
图16是图15中的剖面XVI-XVI,
图17是图15中的剖面XVII-XVII,和
图18是图17中的细节xvm。
在附图中的图1中示出了一个再夹紧的钻卡头，它具有卡头本体1 以及可以沿轴向相对于卡头本体1转动的夹紧锥体2，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3上。在卡爪保持架3中卡 爪4在导向槽中被导引，该卡爪为了夹紧和松开可通过在卡头本体1和 夹紧锥体2之间的相对转动利用卡爪保持架3进行调整。钻卡头此外包 括锁止装置，它一方面具有一个与卡头轴线同轴的第二齿环19和另一 方面具有在弹簧23的力作用下啮合到笫二齿环19中支承在卡爪保持架 3上的止动爪20，其中该锁止装置在止动爪20嵌入第二齿环19中时将
但:允许在夹紧)向上的"受妨碍的相对转动，从而i有妨碍钻卡头的
再夹紧的特性。在附图中此时示出了一些实施形式，其中第二齿环19 构造在卡头本体1上。在卡爪保持架3上和在夹紧锥体2上构造有止挡 以及配合止挡11,用于确定地限制夹紧锥体2相对于卡爪保持架3在止 动爪20的对应于嵌入状态的第一转动位置和对应于脱离状态的第二转 动位置之间的相对的可转动性，其中借助于包括两个定位支座13的定 位装置12可以锁定该第一转动位置和第二转动位置。但是在附图中所 示的实施例中，夹紧锥体2是以两个部件构造的，包括一个用于调节止 动爪20的松开环22,它也安置配合止挡ll,和受限制地可相对于卡爪 保持架3调节的部件。由于此处相对于卡爪保持架3的可转动性通过松 开环22提供，因此夹紧锥体2的前部也可以相对于卡爪保持架3转动 或者与卡爪保持架防转动地连接在一起。具有定位件26的定位装置12
时才释放夹紧锥体相对于卡爪保持架3的转动。
这是这样进行的，即在夹紧钻卡头时将卡爪4引导贴靠到工具杆身 上和由此使卡爪4的继续调节经受较大的阻力，该继续调节在转动夹紧 锥体2时要求增大的扭矩，从而在该工作状态下定位装置12在第二转 动位置和第一转动位置之间进行变换时在止动爪20的嵌入第二齿环19 的状态下锁定该转动位置。
为了能够打开钻卡头以便更换工具，止动爪20必须重新从第二齿 环19中脱开，为此夹紧锥体2配置有第二控制曲线21,用于在对应于 松开卡爪4的转动方向上转动夹紧锥体2时调节止动爪20。为了能够保 证这种方式地松开对工具杆身的夹紧，此外在附图中示出的钻卡头情况 下还实现一种用于限制再夹紧的装置。为此存在一个可以转动地支承在 卡头本体1上的把持套筒5，其中布置止动滑块6，当在第二转动位置 和第一转动位置之间进行变换时该止动滑块从一个与附属于卡头本体l
的第一齿环7处于非啮合的位置被调节到一个处于啮合的位置上。如果 转动是在相反的方向上进行的，那么止动滑块6又被置于与第一齿环7 非啮合的状态。此外设置有一个用于限制把持套筒5相对于卡爪保持架 3在再夹紧方向上的相对的可转动性的止挡，其中夹紧锥体2配置有一 个用于沿径向调节止动滑块6的控制曲线9。控制曲线9形成在一个与 夹紧锥体2或松开环22防转动地连接的控制套筒10上，作为轴向凸出 的套筒凸缘14，它插入止动滑块6的横向槽口 15中，其中控制套筒10 有利地也具有用于锁止装置的第二控制曲线21。止挡8本身通过布置在 卡爪保持架3上的销子16形成，它插入在把持套筒5上构造的，在周 向上延伸的长孔17中，它在所示的实施例中在一个24。的角度上延伸。 在把持套筒5和卡爪保持架3之间布置回位弹簧18。
在图15至18中所示的实施例中设有用于提高在夹紧过程开始时初 始需要的扭矩的机构，即其中一个是支承在卡爪保持架3中的螺钉30, 它在弹簧的力作用下啮合在附属于夹紧锥体2的螺钉容纳部31中，其 中分配给螺钉容纳部31的螺钉头32与螺钉容納部31配合作用成形为 用于确定转换力，以便能够使弹簧力减至最小和在释放转换过程之后可 以忽略可能影响要达到的夹紧的摩擦阻力，亦即弹簧的力尽可能得小地 选择，用于仅仅保证将螺钉30啮合到螺钉容纳部31中。
在图17和18中示出了另一个实施形式，其中在控制套筒10上构 造至少一个转换凸起33,其在夹紧过程开始之前插入到在卡爪保持架3 上构造的凸起槽34中和在夹紧过程开始时离开该凸起槽。但是此处由 于摩擦阻力的原因对最大可能达到的夹紧力的影响还是存在的。
以下简单说明按照本发明的钻卡头的工作方式，并且是从具有被打 开的卡爪4的钻卡头开始。如果在卡爪4之间引导钻孔工具的杆身和在 对应于闭合钻卡头的方向上转动夹紧锥体2,则与卡爪4连接的联动件 24在卡头本体1的一个螺紋孔25中转动和由此使卡爪4沿轴向向前在 工具杆身上移动。当卡爪4接触到工具杆身时，转动阻力增大和定位装 置12变换定位支座13和由此也变换转动位置，从而止动爪20嵌入第 二齿环19中，因为在控制套筒10上构造的笫二控制曲线21调节止动 爪20。在转动控制套筒10时借助于笫一控制曲线9也使止动滑块6沿 径向向内调节，从而止动滑块借助于弹簧29实现与第一齿环7的啮合， 通过突起28(图13, 14),即使在高的扭矩也保持啮合，和通过止动 滑块6使把持套筒5防转动地与卡头本体1耦合和借助于止挡8产生对 再夹紧的限制。
标记表
1 卡头本体
2 夹紧锥体
3卡爪保持架
4 卡爪
5把持套筒
6 止动滑块
7 第一齿环 8止挡
9 控制曲线 10控制套筒 11配合止挡 12定位装置 13定位支座14套筒凸缘 15横向槽口 16销子 17长孔 18回位弹簧 19第二齿环 20止动爪 21第二控制曲线 22松开环 23弹簧 24联动件 25螺紋孔 26定位件 27止动齿 28突起 29弹簧 30螺钉 31螺钉容納部 32螺钉头 '33转换凸起 34凸起槽
权利要求
1.再夹紧的钻卡头，包括卡头本体(1)，可相对于卡头本体(1)同轴转动的夹紧锥体(2)，该夹紧锥体轴向地支撑在一个卡爪保持架(3)上，该卡爪保持架支承在卡头本体(1)上，在该卡爪保持架中卡爪(4)在导向槽中导引，该卡爪可通过在卡头本体(1)和夹紧锥体(2)之间的相对转动利用卡爪保持架(3)来调整以便夹紧和松开，其中在卡爪保持架(3)上构造一个止挡和在夹紧锥体(2)上构造一个配合止挡(11)用于确定地限制夹紧锥体(2)相对于卡爪保持架(3)在一个第一转动位置和一个第二转动位置之间的相对的可转动性，和一个具有定位件(26)和具有一个与第一转动位置相属配的和一个与第二转动位置相属配的定位支座(13)的定位装置(12)布置在卡爪保持架和夹紧锥体(2)之间，其特征在于，一个把持套筒(5)可转动地支承在卡头本体(1)上，在该把持套筒中布置一个止动滑块(6)，它在第二转动位置和第一转动位置之间进行更换时从一个与附属于卡头本体(1)的第一齿环(7)处于脱开啮合的位置调节到一个处于啮合的位置，和相反地进行调节，和设有一个用于限制把持套筒(5)相对于卡爪保持架(3)在再夹紧的方向上的相对的可转动性的止挡(8)。
2. 按照权利要求1所述的钻卡头，其特征在于，夹紧锥体(2)和/ 或卡爪保持架(3 )具有用于沿径向调节止动滑块(6 )的控制曲线(9 )。
3. 按照枳利要求2所述的钻卡头，其特征在于，控制曲线(9)在 一个防转动地与夹紧锥体(2)连接的控制套筒(10)上形成，作为轴 向凸出的套筒凸缘(14),其插入到止动滑块(6)的一个横向槽口 ( 15) 中。
4. 按照权利要求1至3中之一所述的钻卡头，其特征在于，止挡(8) 通过布置在卡爪保持架(3)上的销子(16)形成，它插入到在把持套 筒(5)中构造的、在周向上延伸的长孔(17)中。
5. 按照权利要求4所述的钻卡头，其特征在于，长孔(17)在12。 至36°,优选为24。的角度上延伸。
6. 按照权利要求1至5中之一所述的钻卡头，其特征在于，在把持 套筒(5)和卡爪保持架(3)之间布置一个回位弹簧(18)。
7. 按照权利要求1至6中之一所述的钻卡头，其特征在于，设有一 个锁止装置，它一方面具有与卡头轴线同轴的第二齿环(19)和另一方 面具有在弹簧(23)的力作用下啮合在第二齿环(19)中的、支承在卡 爪保持架(3)上的止动爪(20)并且它在止动爪(20)嵌入第二齿环(19) 中时将卡头本体(1 )和止动爪(20)锁住以防止卡爪(4)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，其中第一 转动位置对应于止动爪(20)的嵌入状态和第二转动位置对应于止动爪(20) 相对于第二齿环(19)的脱离状态。
8. 按照权利要求7所述的钻卡头，其特征在于，夹紧锥体(2)具 有一个第二控制曲线(21),用于在使夹紧锥体(2)在对应于松开卡 爪(4)的转动方向上转动时使止动爪(20)从嵌入第二齿环(19)中 的位置调节在脱离位置。
9. 按照权利要求8所述的钻卡头，其特征在于，第二控制曲线(21) 在控制套筒(10)上构造。
10. 按照权利要求7至9中之一所述的钻卡头，其特征在于，止动 爪(20)构造成两臂式的杆，其包括一个具有至少一个止动齿(27)的 第一杆臂和一个用于贴靠在第二控制曲线(21)上的第二杆臂。
11. 按照权利要求7至10中之一所述的钻卡头，其特征在于，止动 爪(20)的支承轴和销子(16)整体地由一个部件形成。
12. 按照权利要求10或11所述的钻卡头，其特征在于，弹簧(23) 对具有止动齿(27)的第一杆臂加载。
13. 按照权利要求7至12中之一所述的钻卡头，其特征在于，夹紧 锥体(2)两部分地构造，其具有一个用于调节止动爪(20)的松开环(22)。
14. 按照权利要求7至13中之一所述的钻卡头，其特征在于，第二 齿环(19 )在卡头本体(1 )上构造。
15. 按照权利要求1至14中之一所述的钻卡头，其特征在于为了锁 定止动滑块的(6)在第一齿环(7)中的啮合设有一个阻止对止动滑块(6)沿径向向外调节的突起(28)。
16. 按照权利要求15所述的钻卡头，其特征在于突起(28)在松开 环(22)上构造。
17. 按照权利要求1至16中之一所述的钻卡头，其特征在于，设有
18. 按照权利要求17所述的钻卡头，其特征在于，在卡爪保持架(3) 中支承一个螺钉(30),它在一个弹簧的力的作用下啮合到与夹紧锥体(2)相属配的螺钉容纳部(31)中。
19. 按照权利要求18所述的钻卡头，其特征在于，分配给螺钉容纳 部(31)的螺钉头(32)与螺钉容纳部(31)共同作用成形为用于确定 转换力。
20. 按照权利要求18或19所述的钻卡头，其特征在于，弹簧的力 选择得尽可能小，以便仅仅保证将螺钉(30)啮合到螺钉容纳部(31) 中。
21. 按照权利要求17所述的钻卡头，其特征在于，在控制套筒(10) 上构造至少一个转换凸起(33),其在夹紧过程开始之前啮合到一个在 卡爪保持架(3)上构造的凸起槽(34)中和在夹紧过程开始时离开该 凸起槽。
全文摘要
本发明涉及一种再夹紧的钻卡头，包括卡头本体(1)，可相对于卡头本体(1)同轴转动的夹紧锥体(2)，该夹紧锥体轴向地支撑在一个卡爪保持架(3)上，该卡爪保持架支承在卡头本体(1)上，在该卡爪保持架中卡爪(4)在导向槽中被导引，该卡爪可通过在卡头本体(1)和夹紧锥体(2)之间的相对转动利用卡爪保持架(3)来调整以便夹紧和松开，其中在卡爪保持架(3)上构造一个止挡和在夹紧锥体(2)上构造一个配合止挡(11)用于确定地限制夹紧锥体(2)相对于卡爪保持架(3)在一个第一转动位置和一个第二转动位置之间的相对的可转动性，和其中一个具有定位件(26)和具有分别与第一转动位置和第二转动位置相属配的定位支座(13)的定位装置(12)布置在卡爪保持架和夹紧锥体(2)之间。一个把持套筒(5)可转动地支承在卡头本体(1)上，在该把持套筒中布置一个止动滑块(6)，它在第二转动位置和第一转动位置之间进行更换时从一个与附属于卡头本体(1)的第一齿环(7)处于脱开啮合的位置调节到一个处于啮合的位置，和反向地进行调节。设有一个止挡(8)，其用于限制把持套筒(5)相对于卡爪保持架(3)在再夹紧的方向上的相对的可转动性。
文档编号B23B31/12GK101370607SQ200780002152
公开日2009年2月18日 申请日期2007年10月13日 优先权日2006年10月28日
发明者H·-D·麦克 申请人:罗姆股份有限公司