收缩配合式夹头的制作方法

本发明涉及一种用于夹紧物体、特别是用于将工具夹紧在机床中、优选地用于将铣刀夹紧在铣床中的收缩配合式夹头。

背景技术：

这种收缩配合式夹头例如从de202014008275u1已知，并且在机床侧具有标准窄缩式接口，以便将收缩配合式夹头安装在机床(例如铣床)中。

另一方面，在工具侧，收缩配合式夹头在主孔中具有圆柱形接收孔，待夹紧的工具的工具柄部(例如铣刀)可以插入到所述接收孔中，以便在先前加热的收缩配合式夹头冷却下来时被夹紧。

另外，众所周知的收缩配合式夹头具有夹紧螺钉，所述夹紧螺钉可以拧入到横向于接收孔的螺纹孔中并且以其自由端作用在工具柄部的外表面中的夹紧表面上。

一方面，夹紧螺钉在拧入时防止工具被轴向拉出，因为工具柄部的外表面中的夹紧表面略微倾斜，使得工具柄部朝向其自由端扩展。

另一方面，夹紧螺钉在拧入时还防止工具在夹紧状态下转动，因为夹紧螺钉相对于接收孔的直径而言略微偏心。然而，对于该功能而言重要的是，工具柄部相对于夹紧螺钉以合适的角度位置插入到收缩配合式夹头中。在上述众所周知的收缩配合式夹头的情况下，这可以借助于弹簧加载式定位螺钉来实现，但这并不是最佳的。

关于本发明的技术背景，还应参考de9411260u1、de102014208140a1、de102014016321b3、de202011103203u1和de102011081523a1。

技术实现要素：

因此，本发明是基于在工具柄部插入到收缩配合式夹头中时改进工具柄部的角度定位的任务。

该任务利用根据主权利要求的依据本发明的收缩配合式夹头来解决。

首先，应该提到的是，收缩配合式夹头通常适合用于夹紧物体，例如工件，优选地是工具。在一个优选的实施例中，所述工具是可以使用本发明的收缩配合式夹头夹紧在铣床中的铣刀。然而，本发明在工具和机床类型方面不限于铣床，而是也可以用其它类型的机床来实现。还应该提到的是，待夹紧的物体不一定必须是工具。而是，例如，工件或其它物体也可以借助于根据本发明的收缩配合式夹头来夹紧。

与现有技术一致，根据本发明的收缩配合式夹头首先具有基本上圆柱形的接收孔，以便容纳待夹紧的物体的基本上圆柱形的柄部。待夹紧的物体(例如铣刀)的接收孔延伸穿过收缩配合式夹头并且在外侧由壁限界。

本发明在此具有下述特征：肋在收缩配合式夹头中横向于接收孔的纵向轴线延伸并且从接收孔的壁向内突出到接收孔中，从而肋使得柄部只能以柄部的特定角度位置完全插入到接收孔中。在夹紧操作期间，首先，加热收缩配合式夹头，使得接收孔扩大。然后，将待夹紧的物体轴向插入到收缩配合式夹头的接收孔中，由此物体的角度位置起初是无关紧要的。当物体插入到接收孔中时，物体的自由端最终碰到肋，这最初阻止物体进一步轴向插入。然后，该物体由操作者旋转，使得一方面接收孔中的肋与另一方面待夹紧的物体的外表面中的夹紧表面平行对准，于是肋则不再阻碍待夹紧的物体的进一步插入。然后，将待夹紧的物体完全插入到接收孔中，直到它撞到接收孔中的止动件(例如底部、肩部、长度调整螺钉)为止。

根据本发明的收缩配合式夹头优选地还具有螺纹孔，所述螺纹孔完全穿过接收孔的壁并横向于接收孔的纵向轴线延伸，如从de202014008275u1中已知的那样。夹紧螺钉可以拧入到该螺纹孔中，当拧入时，夹紧螺钉的自由端作用在待夹紧的物体的柄部的周向表面中的夹紧表面上，从而防止物体轴向地抽出，因为柄部的周向表面中的夹紧表面相当于柄部的纵向轴线略微倾斜，使得柄部朝向柄部的自由端扩大。当未拧入时，夹紧螺钉不作用在夹紧表面上，从而使得物品能够被轴向地拉出收缩配合式夹头。

然而，在本发明的优选的实施例中，夹紧螺钉具有另外的功能。夹紧螺钉不仅防止待夹紧的物体被轴向地拉出收缩配合式夹头，而且还防止待夹紧的物体绕其纵向轴线转动。因此，用于夹紧螺钉的螺纹孔优选地相对于接收孔的直径偏心地布置，并且因此优选地相对于接收孔的纵向轴线不准确地径向延伸。这提供了下述优点，即夹紧螺钉不会居中地作用在夹紧表面上而是偏心地作用在夹紧表面上，使得夹紧螺钉可以以扭矩对抗待夹紧的物体，以便防止待夹紧的物体在收缩配合式夹头中转动。用于夹紧螺钉的螺纹孔优选地在垂直于接收孔的纵向轴线的平面中延伸。在此应该提到的是，具有纵向轴线的螺纹孔优选地不与接收孔的纵向轴线相交。因此，一方面螺纹孔的纵向轴线和另一方面接收孔的纵向轴线优选地在数学意义上不共面，即它们不位于一个平面中并且也不是平行的。一方面用于夹紧螺钉的螺纹孔的纵向轴线与另一方面接收孔的直径之间的垂直距离优选地在1毫米至5毫米或2毫米至4毫米的范围内。

还应该提到的是，肋优选地具有横向于接收孔的纵向轴线的直的内边缘。待夹紧的物体的周向表面中的倾斜的夹紧表面优选地基本上是平的。通过待夹紧的物体相对于收缩配合式夹头的正确的角度定位，肋的直边缘因此基本上平行于平坦的夹紧表面延伸，这使得待夹紧的物体能够完全插入到收缩配合式夹头的接收孔中，直到待夹紧的物体以其自由端撞到接收孔中的止动件(例如底部、肩部、长度调整螺钉)上。

还应该提到的是，从接收孔的开口观察，肋优选地位于用于夹紧螺钉的螺纹孔的后方。因此，肋优选地在轴向方向上位于一方面接收孔的底部与另一方面螺纹孔之间。然而，肋也可以布置在不同的轴向位置中。

上面已经提到，当夹紧螺钉拧入到对应的螺纹孔中时，待夹紧的物体上的夹紧表面优选地防止物体从收缩配合式夹头轴向抽出。为此目的，待夹紧的物体的柄部的周向表面中的夹紧表面相对于柄部的纵向轴线倾斜一定的倾斜角度，由此该倾斜角度可以例如在1°-10°、1°-6°、1°-4°或1°-3°的范围内。在本发明的优选的实施例中，该倾斜角度等于2°。

还应该提到的是，柄部上的倾斜的夹紧表面在一定的轴向长度上延伸。基本上，这种倾斜的夹紧表面也称为哨子凹口夹紧表面并且在技术标准din1835中是标准化的。然而，在本发明的收缩配合式夹头的情况下，该夹紧表面优选地在轴向方向上缩短并且优选地在柄端部的方向上变化。例如，倾斜的夹紧表面的轴向长度可以在5毫米至40毫米、5毫米至35毫米、5毫米至30毫米、10毫米至25毫米、15毫米至22毫米、17毫米至21毫米、18毫米至21毫米或19毫米至21毫米的范围内。在本发明的优选的实施例中，倾斜的夹紧表面的长度为20毫米。

然而，在优选的实施例中，柄部上的倾斜的夹紧表面沿轴向方向延伸到柄部的自由端或至少延伸到柄部的自由端上的倒角。在优选的实施例中，在一方面倾斜的夹紧表面与另一方面柄部的自由端之间不存在柄部的圆柱形表面区域。

还应该提到的是，收缩配合式夹头中的接收孔具有轴向止动件，所述轴向止动件代表当待夹紧的物体被推入时的轴向限制。例如，该轴向止动件可以是接收孔的底部、接收孔中的肩部或长度调整螺钉。在本发明的优选的实施例中，用于夹紧螺钉的螺纹孔布置在与接收孔中的该轴向止动件间隔一定的轴向距离处。待夹紧的物体的壳体表面中的夹紧表面的轴向长度在此优选地大于螺纹孔与接收孔中的止动件之间的轴向距离。这是重要的，使得当待夹紧的物体完全被推入到收缩配合式夹头中的接收孔中直到止动件时，夹紧螺钉在拧入状态下碰到倾斜的夹紧表面。

上面已经提到，接收孔中的肋与倾斜的夹紧表面一起使得能够实现待夹紧的物体的角度定位。因此，如果待夹紧的物体相对于夹紧螺钉正确定位，则待夹紧的物体只能完全插入到接收孔中。优选地，与夹紧表面相结合的肋使得能够具有一定的角度定位公差，待夹紧的物体可以在该公差内完全插入到收缩配合式夹头中。该角度定位公差优选地在1°-10°、2°-5°或2°-3°的范围内。

还应该提到的是，夹紧螺钉的自由端可以直接压靠在柄部的夹紧表面上。

然而，替代性地，夹紧螺钉也可以间接地压靠在柄部的夹紧表面上，由此在夹紧螺钉的自由端与夹紧表面之间布置中间元件(例如可旋转的扁平化的球)，如例如从de202014008275u1中已知的那样。

最后，应该提到的是，本发明不仅要求保护上述作为单独的部件的收缩配合式夹头。而且，本发明还要求保护配备有根据本发明的这种收缩配合式夹头的机床(例如铣床)。

附图说明

基于附图，本发明的其它有利的进一步改进方案在从属权利要求中指明或者在下面结合本发明的优选的实施例的描述更详细地解释。附图中：

图1示出了通过根据本发明的收缩配合式夹头的纵向视图，

图2示出了沿着剖面线a通过如图1所示的收缩配合式夹头的剖视图，

图3示出了沿着剖面线b通过如图1所示的收缩配合式夹头的剖视图，

图4示出了在肋的区域中通过图1的剖视图，

图5示出了适于夹紧在收缩配合式夹头中的工具柄部的透视图，

图6示出了图5中的工具柄部的侧视图，以及

图7示出了图5和6中的工具柄部朝向工具柄部的自由端的正视图。

具体实施方式

附图示出了根据本发明的收缩配合式夹头1，其可以借助于标准窄缩式接口2安装在机床(例如铣床)中，如从de202014008275u1中已知的那样。

在工具侧，根据本发明的收缩配合式夹头1具有圆柱形的接收孔3，所述接收孔3由壁4限制。

工具(例如铣刀)的工具柄部5可以被插入到收缩配合式夹头1的接收孔3中，由此工具柄部5在图5-7中示出。

螺纹孔6完全穿透收缩配合式夹头1的壁4，由此可以将未示出的夹紧螺钉旋拧到螺纹孔6中，如从de202014008275u1中已知的那样。

一方面，螺纹孔6中的夹紧螺钉防止工具柄部5在拧入时被轴向拉出。为此目的，处于拧入状态的夹紧螺钉作用在工具柄部5的周向表面中的倾斜的夹紧表面7上。夹紧表面7相对于纵向轴线8以2°的角度倾斜，使得工具柄部5在夹紧表面7的区域中朝向其自由端扩大。一方面螺纹孔6中的夹紧螺钉与另一方面夹紧表面7的相互作用防止了工具柄部5沿轴向方向从收缩配合式夹头1拉出。

另一方面，螺纹孔6中的夹紧螺钉还具有第二功能。以这种方式，拧入到螺纹孔6中的夹紧螺钉防止接收孔3中的工具柄部5在机械载荷下转动。为此目的，拧入到螺纹孔6中的夹紧螺钉以防止工具柄部5滑过的扭矩对抗工具柄部5。为了实现该功能，壁4中的螺纹孔6相对于接收孔3的直径9偏心地布置且在垂直距离d＝2毫米处。用于夹紧螺钉的螺纹孔6的这种偏心布置使得夹紧螺钉能够在拧入位置形成角度止动件，所述角度止动件防止工具柄部5在接收孔3中转动。

还应该提到的是，收缩配合式夹头1具有位于接收孔3的端部处的肩部10，所述肩部形成用于工具柄部5的轴向止动件。另外，还设置有形成轴向止动件的长度调整螺钉。因此，工具柄部5仅可以沿轴向方向插入到接收孔3中，直到工具柄部5以其自由端接触肩部10或长度调整螺钉。

在此应该提到的是，用于夹紧螺钉的螺纹孔6布置在距肩部10间隔一定的轴向距离a处。工具柄部5的周向表面中的夹紧表面7具有对应的轴向长度l。这里重要的是，工具柄部5的夹紧表面的轴向长度l大于螺纹孔6与接收孔3中的肩部10之间的距离a。这是重要的，使得接收孔6中的夹紧螺钉可以以其自由端作用在工具柄部5的侧表面中的夹紧表面7上。

还应该提到的是，工具柄部5在其自由端处具有倒角11。倒角11位于倾斜的夹紧表面7与工具柄部5的自由端之间。重要的是，倾斜的夹紧表面7到达倒角11，而在倾斜的夹紧表面7与工具柄部5的自由端之间没有留下圆柱形截面。

在接收孔3中，肋12形成在接收孔3的壁4的内侧上，所述肋12与接收孔3的纵向轴线13成直角地延伸并且向内突出到接收孔3的空白横截面中。肋12具有直边缘，这使得工具柄部5能够相对于肋12以一定角度定位。

在夹紧操作期间，首先以常规方式加热收缩配合式夹头1，其使接收孔3膨胀并使得工具柄部5能够插入。

然后，将工具柄部5轴向插入到膨胀的接收孔3中，直到工具柄部5以其自由端碰到肋12。

然后，操作者将工具柄部5围绕其纵向轴线8转动，直到肋12的直边缘平行于工具柄部5的外表面中的夹紧表面7对准。在该角度位置，工具柄部5然后可以进一步插入到接收孔3中，直到工具柄部5最终以其自由端撞到接收孔3中的肩部10上或者长度调整螺钉上为止。

然后，可以在将夹紧螺钉拧入到螺纹孔6中直到夹紧螺钉的自由端作用在工具柄部5的周向表面中的夹紧表面7上之前，冷却收缩配合式夹头1。

一方面，拧入的夹紧螺钉在此与倾斜的夹紧表面7一起防止工具柄部5从收缩配合式夹头1轴向地抽出。

另一方面，拧入的夹紧螺钉还防止工具柄部5打滑，所述打滑可能由扭矩载荷引起。对于该功能而言重要的是工具柄部5相对于夹紧螺钉或攻丝孔6的特定角度对准。这种正确的角度对准是由巧妙的肋12实现的。

本发明不限于上述优选的实施例。而是，可以使用大量的变体和变型，这些变体和变型也利用了本发明的思想，因此落入保护范围。特别地，本发明还独立于分别引用的权利要求、特别是还在不具有主权利要求的特征的情况下要求保护从属权利要求的主题和特征。因此，本发明包括彼此独立地享受保护的各个方面。

附图标记列表

1收缩配合式夹头

2用于安装在机床中的标准窄缩式接口

3用于工具柄部的接收孔

4接收孔的壁

5工具柄部

6用于夹紧螺钉的螺纹孔

7工具柄部的表面中的夹紧表面

8工具柄部的纵向轴线

9接收孔的直径

10接收孔中的肩部

11工具柄部的端部处的倒角

12接收孔中的肋

13接收孔的纵向轴线

d螺纹孔的纵向轴线与接收孔的直径之间的距离

l夹紧表面的轴向长度

a螺纹孔与接收孔中的止动件之间的距离