CN103813876B - 夹紧***及其基础元件、夹头和旋转工具以及用于在夹紧***中安装旋转工具的方法 - Google Patents

夹紧***及其基础元件、夹头和旋转工具以及用于在夹紧***中安装旋转工具的方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种用于旋转工具(70)的夹紧***(1),旋转工具例如为研磨切割器或钻。该夹紧***(1)包括基础元件(10)、夹头(30)和夹紧螺母(50),所述夹紧螺母(50)将夹头(30)连同旋转工具(70)摩擦锁合在基础元件(10)中。为了避免基础元件(10)与夹头(30)的相对旋转,夹紧***(1)具有阻止夹头(30)相对于基础元件(10)旋转的形状锁合旋转保护。

Description

夹紧***及其基础元件、夹头和旋转工具以及用于在夹紧系 统中安装旋转工具的方法
技术领域
本发明涉及夹紧***、夹头、基础元件、异径连接套、以及旋转工具。本发明还涉及用于夹紧***的安装方法。
背景技术
已知在机床工具的夹紧装置中支撑类似于例如钻头,尤其是研磨工具的旋转工具。这样的夹紧装置包括具有用于在机床工具中接纳的联结侧端部的基础元件。而且,基础元件包括具有接纳钻孔的工具侧,该接纳钻孔与旋转工具的旋转轴线同心。在该接纳钻孔中,旋转工具的柄沿轴线方向可从基础元件的工具侧前端部***。
夹头轴向可移动地布置在基础元件的接纳钻孔中,其中,夹头包围旋转工具的柄。该夹头优选地具有圆锥形,其沿朝向基础元件的联结侧端部的方向逐渐变细。夹头支撑在基础元件的接纳钻孔的径向内表面的均匀逐渐变细的圆锥部。
为了将夹头与布置于其中的旋转工具的柄附接,夹紧螺母沿联结侧和基础元件的方向使夹头强制进入基础元件的接纳钻孔中。当紧固夹紧螺母时,夹头被挤压进入基础元件的圆锥形接纳钻孔中,以便减小夹头的内径,并且将夹头径向地夹紧在基础元件的接纳钻孔中。从而,夹头和旋转工具的柄以摩擦锁合的方式被支撑在基础元件中。
根据夹紧***的另一已知的实施方案,夹头是被夹紧在基础元件中或卡盘中的收缩配合夹头。在这种类型的***中,收缩配合夹头通过收缩被固定在基础元件中,不需要额外的夹紧螺母。可替换地,收缩配合夹头也可以解释为伴随工具收缩以和旋转工具一起形成整体件的夹头。根据另一可替换的夹紧***,旋转工具被直接夹紧在基础元件或卡盘中从而被固定。实施例中分别是收缩配合卡盘和水膨胀卡盘。在包括基础元件或卡盘和旋转工具的这些夹紧***中,附接旋转工具既不需要夹头也不需要夹紧螺母。
由于基础元件的构造上的协调,基础元件、卡盘和夹紧螺母的组合也被称作夹紧***。这种类型的夹紧***例如描述于WO 2008/049621A2中。
在具有用于旋转工具的夹紧***的工具夹持器领域,尤其是在反复重负荷切削领域,夹紧***的力量存在问题。重负荷切削产生很大的力和扭矩,该力和扭矩被旋转工具(例如切割器或钻头)通过支撑旋转工具的夹头转移给基础元件或卡盘。在重负荷切削过程中,可能发生主导力和/或扭矩超过夹头与基础元件之间的保持力的情况。在此情况下,夹头开始在基础元件中转动或滑动。工作过程不得不屈服于此,引起不合需要的生产中断,因为旋转工具必须重新夹紧。然而,由于正在发生的切屑力,也可能基础元件、夹头、工具、旋转机床和/或待加工工件遭到破坏或者甚至毁坏。
发明内容
因此,本发明的一个技术问题是提供一种用于旋转工具的夹紧***,该***在重负荷切削操作过程中也将旋转工具和/或夹头可靠地固定到基础元件中,使得避免现有技术中已知的弊端。
上述问题通过本发明的夹紧***、夹头、基础元件、旋转工具、异径连接套、以及用于夹紧***的安装方法而解决。本发明的有利的改进和实施方案可以从后续说明以及附图中得到。
根据本发明的用于带有纵向轴线和/或旋转轴线的旋转工具的夹紧***包括:基础元件,尤其是用于转动、铣磨或者其它旋转机床的卡盘和类似物,并且该基础元件具有接纳钻孔;夹头,可拆除地布置于基础元件的接纳钻孔中和具有用于旋转工具的工具接纳钻孔;和夹紧螺母,可附接在基础元件的接纳钻孔部分。夹头可以使用夹紧螺母,通过摩擦锁合被旋转锁定地夹紧在基础元件中。根据本发明,可以使用挤压夹头,其能够不用夹紧螺母而被夹紧到基础元件或卡盘中,作为夹头与夹紧螺母组合的可替代物。这种类型的挤压夹头使用或不用加热被挤压进入基础元件或卡盘中,以将旋转工具夹紧在基础元件或卡盘中。将这种类型的夹头通过力传递设备挤压进基础元件的接纳钻孔或卡盘也是可行的。与所选择的用于将夹头夹紧到基础元件以及因此将旋转工具附接到夹紧***中的结构方案无关的是,在基础元件与旋转工具之间提供摩擦锁合连接以能够传递用于加工工件所需要的力。在后续描述中,术语挤压夹头指夹头这个组的子组,该子组内的组员不需要夹紧螺母用于夹紧或附接到基础元件或卡盘中。
为了阻止根据上述的替换方案的夹头或挤压夹头相对于基础元件的旋转,夹紧***包括至少一个第一旋转保护。该第一旋转保护除了阻止基础元件与夹头之间的摩擦锁合连接外,还阻止基础元件与夹头之间的相对运动,尤其是夹头在基础元件中的旋转或围绕夹头的纵向轴线的旋转。因此,第一旋转保护提供一种支持夹紧***的稳定性和固定连接的工程配置,例如用于提供夹紧***在重负荷切削过程中的一体性。优选地,接纳钻孔被布置在基础元件中与旋转轴线同心。然而,本发明也有其他应用,其中接纳钻孔在基础元件中偏心设置。虽然工具接纳钻孔同心地布置在夹紧卡盘中,由接纳钻孔在基础元件中的可替换布置给出工具接纳钻孔的同心或偏心布置并因此使旋转工具相对于基础元件的纵向轴线同心或偏心布置。
根据本发明的夹紧***包括对第一旋转保护的替代或补充的第二旋转保护,其中,第二旋转保护阻止旋转工具相对于夹头的旋转。从工程观点看,第二旋转保护被实现为旋转工具的径向外部轮廓可调整适配于夹头的工具接纳钻孔的多面体或基本多面体径向内部轮廓,使得在将旋转工具***到工具接纳钻孔后,提供夹头与旋转工具之间的形状锁合连接。在本文上下文中,优选旋转工具的工具柄在其外部形状上经调整适配于工具接纳钻孔的多面体或基本多面体的径向内部轮廓。
为了提供带夹紧螺母的夹头和旋转工具之间或者不带夹紧螺母的挤压夹头与旋转工具之间的第二旋转保护,旋转工具优选地在工具柄的一部分上具有多面体形状或基本多面体形状。相应地,工具柄的横截表面被配置为多边形或基本多边形。在多面体中,多个表面通过表面之间围住的边缘彼此连接。多面体的表面配置为平面,角配置为具有边缘。多面体具有多边形的横截面。根据本发明,基本多面体的形状还优选地用于夹紧***的部件,因而也用于工具柄、基础元件的接纳钻孔、夹头或挤压夹头的外部形状以及工具接纳钻孔。基本多面体形状包括多个弧形表面或弧形与平坦表面的混合面。多个表面围成倒圆角和/或有角的边缘,使得提供类似多面体的形状。基本多面体的这种形状的横截面被配置为与多边形相似。对多面体和基本多面体形状的这种限定以同样的方式适用于第一旋转保护和第二旋转保护以及夹紧***的对应部件,如将在下文描述的。
优选地,通过带有或不带夹紧螺母的夹紧***中的基础元件与夹头之间的形状锁合连接实现第一旋转保护。作为另一替代方案,第一旋转保护在带有夹头和夹紧螺母的夹紧***中实现,其中通过夹头与夹紧螺母之间的形状锁合连接来实现。第一旋转保护的这种附加替代方案或者自身来提供,或者与带有夹紧螺母的夹紧***中基础元件与夹头之间的形状锁合连接组合提供。
被配置为第一旋转保护的这种形状锁合连接被配置使得阻止基础元件与夹头之间至少围绕夹头或挤压夹头(有利地为两个元件)的纵向轴线的相对旋转。还有利的是,通过彼此接合和具有不同形状并且不同地布置的元件实现第一旋转保护或者第一形状锁合连接。在本文上下文中,例如,优选地,将形状锁合连接的这些接合元件配置在夹头、挤压夹头和基础元件的相对的径向包围表面。另一可替换的方案是将这些形状锁合连接设置在夹头的朝向基础元件和基础元件的对应的相对部分的联接端的表面处。另一可替换的方案是将这些形状锁合连接设置在夹头的朝向夹紧螺母的前端侧和夹紧螺母的对应的相对部分处。
有利的是,第一旋转保护通过设置在夹头、夹紧螺母和/或基础元件处或在挤压夹头和基础元件处的至少一个抓取元件而形成,该抓取元件接合夹紧螺母、基础元件和/或夹头中的凹陷部或者基础元件和/或挤压夹头中的凹陷部,其中凹陷部与抓取元件互补,以提供形状锁合连接。在本文上下文中,抓取元件在一个实施例中被配置为可***元件,其接合对应的开口或凹陷部。因此,用于通过抓取元件接合的基础元件、夹紧螺母、挤压夹头和/或夹头处形成的凹陷部形成底切,使得阻止基础元件和夹头与基础元件和挤压夹头之间相对于彼此围绕夹头或挤压夹头中至少一个的纵向轴线的旋转。为了实现第一旋转保护,第二重要的是以形状锁合连接彼此作用的哪个元件被布置在基础元件、夹紧螺母、夹头或挤压夹头处。而且,抓取元件可以被配置为布置于凹陷部的销钉、平条、滑块或牙部,仅详述几个选定的实施例。因此,优选地配置接纳抓取元件的凹陷部为钻孔、与狭缝的孔相似的扁平凹陷部或者被配置部分开口的径向的袋部。还可以构思,用彼此毗邻或彼此偏离并被配置为凹陷部的凹陷部实现齿部,其中,该齿部与上述齿部互补。这些也是选择的示例实施例。
在本发明的上下文中,从工程的观点看,有利的是,布置多个抓取元件,有利的是围绕挤压夹头的旋转轴线对称和/或均匀分布以及彼此均匀间隔布置的三个抓取元件和将它们配置为接合凸缘。这种类型的抓取元件或接合凸缘被布置在夹头或挤压夹头的朝向基础元件的前端侧,并且抓取元件或接合凸缘平行于夹头或挤压夹头,作为轴向延伸的抓取元件。这些轴向的抓取元件接合基础元件中的凹陷部,其被配置为使得它们匹配抓取元件。为了进一步增加夹紧***的稳定性和可靠地将旋转工具安装到夹头或挤压夹头中,还优选使轴向抓取元件设置在径向朝内的表面具有特征部,有利地具有一个或多个圆周延伸的槽,使得夹头或挤压夹头与旋转工具之间的连接被支撑。另外,本发明优选的实施例将用于接收夹头或挤压夹头的基础元件中的凹陷部相对于基础元件沿径向朝内方向开放地实现。因此,凹陷部被形成为类似于口袋,以实现例如夹紧***的节省空间和节省重量的布置。
根据本发明另一优选的实施例,第一旋转保护通过夹头或挤压夹头的径向外部形状(其至少部分地为多面体或基本多面体)和基础元件的接纳钻孔的径向内部形状(其被调整适配于前面的径向外部形状并且至少部分地为多面体或基本多面体)而形成。关于多面体或基本多面体形状,适用于上文提供的定义。多面体的或基本多面体的夹头或挤压夹头的外部形状以及多面体的或类似于多面体的内部钻孔的内部形状分别配置为关于它们的接触表面彼此互补。已知的夹头配置已经使用夹头的圆锥或平截头体型外部形状,然而,夹头现在被实现并成形为多面体或类似于多面体。与多面体的外部轮廓互补,或与相似于多面体的形状互补,基础元件中的接纳钻孔被形成为使得多面体或基本多面体形状的夹头的表面被支撑在基础元件的多面体或基本多面体形状的内表面处。由于多面体或基本多面体形状的夹头的边缘阻止接纳钻孔中基础元件的旋转,因此,提供了第一旋转保护的另一可替换的配置。
根据本发明的另一优选的实施例,夹紧***包括上述包括工具柄的旋转工具。工具柄通过摩擦锁合夹紧被附接在夹紧***的夹头或挤压夹头中。通过有利的配置夹头或挤压夹头以及夹头与旋转工具之间的工具柄实现轴向拉出保护,使得防止旋转工具沿纵向轴线方向的轴向移动。优选地,通过夹头或挤压夹头与旋转工具的工具柄之间的形状锁合连接提供轴向拉出保护和/或旋转保护。这种可选的轴向拉出保护提供在操作期间带有旋转工具的整个夹紧***整体的附加的稳定性。这种配置将旋转工具和夹头部件以更稳定的方式彼此连接,而上述的夹紧***的第一旋转保护提供旋转工具将夹头或挤压夹头可靠地保持在基础元件中。
有利的是,通过在夹头或挤压夹头的周围分散布置的一个或多个抓取构件形成轴向拉出保护,其中,抓取构件接合工具柄的周围分布的锁定槽。这些锁定槽的长度和形状可改变,但是为了实现旋转工具的实际的拉出保护的功能,锁定槽为螺丝形状、螺旋的或者至少在它们的长度的一部分上具有不同的弧度。
此外,这种类型的轴向拉出保护通过抓取构件与锁定槽之间的刺刀型连接可实现。在此情况下,锁定槽优选地L形地延伸,使得较长的L臂沿工具柄处的旋转轴线的方向延伸,而较短的L臂被布置为沿旋转工具的旋转方向。也可以有利地将拉出保护用作旋转保护。
根据本发明的另一有利的实施例,抓取构件被实现为多个滑块。有利的是三个滑块,它们分散布置在夹头或挤压夹头的内部径向包围表面的圆周上并且被支撑在夹头或挤压夹头中。多个滑块通过利用工具柄的锁定槽的形状锁合形成旋转工具在夹头或挤压夹头中的轴向拉出保护。为了实现在夹头或挤压夹头的工具接纳钻孔中将多个滑块可靠地附接在夹头或挤压夹头的径向内部包围表面的凹陷部,有利地使用o形环、保持环、猛吸环或对应的粘接将多个滑块附接到对应的凹陷部中。因为多个滑块有利地被成形为适于与工具柄的对应的锁定槽最佳接合,多个滑块根据本发明的另一实施例也按一取向布置于夹头或挤压夹头的对应的凹陷部。由于凹陷部和滑块的形状,各个抓取构件或滑块有利地根据限定的取向可***并且可附接到夹头或挤压夹头的对应的凹陷部中。这保证旋转工具的夹头与工具柄的最佳配合,凹陷部与滑块的匹配的形状防止滑块的不正确安装以及由此导致的对旋转工具的损坏或功能削弱。根据另一可替换的配置,优选地将抓取构件与夹头或挤压夹头一体地配置成单件。
为了能够可靠地使用上述夹紧***中的旋转工具,要求根据本发明的安装方法安装夹紧***和旋转工具。因此,初始地,设置夹紧***的带有接纳钻孔的基础元件。将根据本发明的夹头或挤压夹头***到基础元件的接纳钻孔中,使得提供被用作第一旋转保护的基础元件与夹头或挤压夹头之间的形状锁合连接,该形状锁合连接阻止夹头或挤压夹头相对于基础元件的旋转。以补充方式或者作为对其的替代,旋转工具被***到夹头或挤压夹头中,使得通过夹头或挤压夹头(其成形为多面体或基本多面体)的工具接纳钻孔的径向内部轮廓和旋转工具的径向外部轮廓(被调整与前面的径向内部轮廓适配)建立夹头或挤压夹头与旋转工具之间的形状锁合连接。这种形状锁合连接形成第二旋转保护,并且阻止旋转工具相对于夹头或挤压夹头的旋转(由于第一旋转保护也是相对于基础元件的)。
接着,旋转工具的柄被***到夹头或挤压夹头中。该步骤可以在将夹头***到基础元件的接纳钻孔之前或之后进行。最后,旋转工具通过夹紧螺母被附接到夹头中,或者可替换地通过其它已知的附接或夹紧方法附接到挤压夹头中。夹紧螺母被拧进朝向工具的基础元件端部对应设置的螺纹上,从而将夹头挤压进入基础元件的接纳钻孔中。以此方式,夹紧螺母同时防止基础元件与夹头之间的形状锁合连接断开接合。
本发明还包括用于旋转工具的夹紧***,其包括基础元件,尤其是用于旋转、研磨或其它旋转机床的卡盘或类似物,其具有用于旋转工具的接纳钻孔。在基础元件的接纳钻孔中,旋转工具的工具柄可直接附接,这意味着没有夹头。根据本发明的夹紧***还包括锁定旋转工具相对于基础元件的相对旋转的第一旋转保护,由于旋转工具的(多面体的或基本多面体)径向外部轮廓可适配于用于旋转工具的接纳钻孔的内部轮廓(其为多面体的或基本多面体的),使得提供基础元件与旋转工具之间的形状锁合连接。
与以上已经描述的夹紧***相反,本发明还包括一种不带夹头卡盘的夹紧***。不带夹头的这种类型的夹紧***在本技术领域通常被称作收缩匹配卡盘或水膨胀卡盘,仅仅详述几个实施例。在这些已知卡盘的另一实施例中,旋转工具被直接夹紧在基础元件中,旋转工具的工具柄的多面体或基本多面体的外部形状与基础元件的接纳钻孔的多面体的或基本多面体横截面形状被调整适配于彼此,使得旋转工具相对于基础元件围绕旋转工具的纵向轴线的旋转被阻止。因此,旋转工具的工具柄和基础元件的接纳钻孔形成形状锁合连接。
与根据本发明的全部夹紧***相结合,还优选地将异径连接套***到旋转工具的组合中。这种类型的异径连接套被用于调整旋转工具的工具柄,以适配于夹头或挤压夹头的特大型(oversize)的工具接纳钻孔或基础元件的特大型接纳钻孔。为了在使用异径连接套的情况下不拆卸已经提供的根据本发明的旋转保护,异径连接套的外部径向连接套形状被调整适配于夹头或挤压夹头的工具接纳器的径向内部壁或者基础元件的接纳钻孔的径向内部壁。因此,当夹头或挤压夹头的工具接纳钻孔的径向内部壁与基础元件的接纳钻孔的径向内部壁包括多面体或基本多面体形状时,异径连接套的径向外部连接套形状有利地被配置为与其互补。以同样方式,异径连接套的径向内部连接套形状被调整适配于旋转工具的工具柄的径向外部形状。在旋转工具的工具柄具有多面体或基本多面体形状的情况下,异径连接套的径向内部连接套形状有利地被配置为与其互补。当另一侧的旋转工具的工具柄被配置为具有锁定槽或类似物时,优选地,径向内部连接套形状被配置为圆形,并且设置有抓取构件,该抓取构件可以结合工具柄的锁定槽。
优选地,还将根据本发明的夹紧***(包括基础元件和不带夹头的旋转工具)配置为具有轴向拉出保护,用于上文本发明的第一夹紧***中所描述的旋转工具。在根据本发明的第一夹紧***的轴向拉出保护中所描述的夹头的配置特征现在被应用在基础元件中,其中旋转工具直接布置在基础元件的接纳钻孔中。这样,夹头的配置特征以相同方式实现于所设置的基础元件中。
本发明还包括用于将旋转工具安装于夹紧***中的方法,其中,旋转工具被直接布置在基础元件中。该安装方法包括以下步骤:为基础元件设置具有多面体或基本多面体的接纳钻孔用于旋转工具,将形状经调整适配于接纳钻孔的旋转工具***到基础元件的接纳钻孔中,使得提供基础元件与旋转工具之间的形状锁合连接,该形状锁合连接阻止旋转工具相对于基础元件的旋转;以及将旋转工具附接到基础元件中。
附图说明
以下参考附图说明本发明的优选实施例,其中:
图1图示具有旋转工具的根据本发明的夹紧***的优选实施例的示意性的立体分解图;
图2图示不带旋转工具的根据本发明的夹紧***的另一优选实施例的示意性剖视图;
图3图示图2的不带旋转工具的夹紧***的侧面示意性剖视图;
图4图示基础元件的优选实施例的侧面局部剖视图,其中该基础元件具有根据本发明的夹紧***的安装夹头的优选实施例;
图5图示图4夹头的侧面局部剖视图;
图6图示图3夹紧螺母的侧面剖视图;
图7图示抓取构件(特别是滑块)的优选实施例的立体图;
图8a图示基础元件和夹头的优选实施例的示意性剖视图,其中滑块沿垂直于根据本发明的有利的夹紧***的旋转轴线的剖面;
图8b图示根据图8a的改进的实施例的剖视图,其中实现有夹头与基础元件之间的旋转保护;
图9图示基础元件与夹头的另一优选实施例的示意性剖视图,其中槽边沿垂直于根据本发明的优选夹紧***的旋转轴线的剖面;
图10图示夹头中滑块的优选布置的示意性剖视图;
图11图示根据图9的夹头中滑块的优选实施例的画圈部分的放大图;
图12图示夹头的另一优选实施例的立体图,其中夹头具有基本多面体内部和外部轮廓;
图13图示基础元件的优选实施例的立体图,其中接纳钻孔具有基本多面体的轮廓;
图14图示图13的基础元件的立体剖视图;
图15图示根据本发明的夹紧***的另一优选实施例的立体放大图;
图16图示基础元件的优选实施例的顶视图,其中,夹头具有基本多面体的接纳钻孔;
图17图示夹头的优选实施例的前面部的顶视图,其中,夹头具有基本多面体的外部轮廓和圆形的内部轮廓;
图18图示夹头的优选实施例的前面部的顶视图,其中,夹头具有圆形的内部轮廓和基本多面体的外部轮廓;
图19图示夹头的优选实施例,其中夹头具有圆形的内部轮廓和基本多面体的外部轮廓;
图20图示夹头的优选实施例的立体图,其中夹头具有圆形的外部轮廓和基本多面体的内部轮廓和轴向突出的抓取元件;
图21图示具有图20的夹头的抓取元件的前面部的顶视图;
图22图示不带图20的夹头的抓取元件的前面部的顶视图;
图23图示带有基本多面体的工具柄的优选的切割器的立体图;
图24图示图23切割器的工具端部的顶视图;
图25图示图23切割器的基本多面体的工具柄的顶视图;
图26图示有利的车刀的立体图,带有基本多面体的工具柄;
图27图示图26的车刀的基本多面体的工具柄的前面部的顶视图;
图28图示有利的夹头的立体图,夹头带有基本多面体的外部轮廓和用于抓取构件的凹陷部;
图29图示不带夹头的根据本发明的附加的夹紧***的有利的实施例,图中未示出旋转工具;
图30图示不带夹头而由此旋转工具直接布置在基础元件的接纳钻孔中的、根据本发明的第二夹紧***的有利的基础元件的立体剖视图;
图31图示带有图30的基础元件的接纳钻孔的前面部的顶视图;
图32图示不带夹头、但带有基础元件、异径接管和旋转工具的另一有利的夹紧***的立体示意放大图;
图33图示夹紧***的示意立体放大图,该夹紧***与根据本发明的图15的有利的夹紧***相似,包括旋转工具与夹头之间的有利的异径连接套;以及
图34图示根据本发明的夹紧***的另一优选实施例的立体放大图,该夹紧***具有基础元件、夹头和夹紧螺母,其中夹头被配置为收缩夹头。
具体实施方式
图1图示根据本发明的夹紧***1的优选实施例的立体分解图。夹紧***1包括基础元件10的有利的实施例,其也在图4中的侧面剖视图中被图示。在接纳钻孔12(在该实施例中,其被布置为与夹紧***1的纵向轴线R同心)中,夹头30从基础元件10的工具侧前端部14轴向可***。从图1可以得出,夹紧***1的图示实施例被布置为相对于纵向轴线R旋转对称。这意味着基础元件10的接纳钻孔12布置在中央。因此,基础元件10、夹头30、夹紧螺母50以及旋转工具70的纵向轴线R平行于图1图示的夹紧***1的旋转轴线。然而,优选基础元件10的接纳钻孔12布置为不与夹紧***1的旋转轴线同心。当夹紧***1附接旋转工具70但自身不旋转时选择这种类型的配置。根据这些各种设计替代方案,可以得出,以下描述中对夹紧***1的旋转轴线R的引用也以示例方式代表对夹紧***1及其各个部件的纵向轴线的引用。有利的夹头30在基础元件10的接纳钻孔12中轴向可移动。夹头30包括与图5中图示的有利的夹头的侧面剖视图中的旋转轴线R同心的工具接纳钻孔32。旋转工具的柄74可接纳在工具接纳钻孔32中(参考图1),其中旋转工具70的纵向轴线被布置为平行于旋转工具的旋转轴线,旋转工具是在此处的上下文中已知的钻、切割器等。
为了将旋转工具70附接到夹紧***1中,夹头30连同旋转工具70通过夹紧设备被轴向地挤压进基础元件的接纳钻孔12中。有利的是,夹紧螺母50被用作轴向夹紧设备,其中夹紧螺母通过夹紧螺母50处的内螺纹52于基础元件10工具侧一端旋入到基础元件10的螺纹16上。在夹紧螺母50被旋入到基础元件10上时,夹紧螺母50强制夹头30进入到接纳钻孔12中,以便建立基础元件10、夹头30和旋转工具70之间的力锁合连接或摩擦锁合连接。其它的设备也可以用作夹头夹紧设备,例如DE 15729249C2和DE 4405242A1中所描述的设备。
根据本发明,还优选的是,使用与基础元件10组合的夹头30,其中夹头可以被挤压进入基础元件10的接纳钻孔12,而不使用夹紧螺母50。这种类型的夹头30在以下描述中被称作挤压夹头,以强调不具备夹紧螺母的这一方面。这种类型的挤压夹头例如被收缩进入基础元件10的接纳钻孔12,原因在于基础元件已经被之前感应加热。在本领域中,这种不使用夹紧螺母50将挤压夹头附接到基础元件10中通常是已知的。关于根据本发明的有利的挤压夹头,要强调的是,只要夹头30的构造特征不涉及与夹紧螺母50的相互作用,这些挤压夹头与申请文件中描述的夹头具有相同的构造特性。因此,挤压夹头被配置为与基础元件10、旋转工具70和异径连接套60的结构性关系与根据本发明的不同实施例的夹头30与这些部分的结构性关系相同。
夹头30优选地具有以下形状:该形状有利地以圆锥的方式沿基础元件10的方向逐渐变细,其中,通过径向外部包围表面34形成逐渐变细的形状。包围表面34被支撑在基础元件10的接纳钻孔12的内部包围表面18处,其中,接纳钻孔12被配置为与夹头30的外部形状互补。有利的是,接纳钻孔12和径向外部包围表面34的圆锥形状相对于旋转轴线或纵向轴线R具有8°到2°的倾角,更优选地小于3°或者在2°和2.5°之间。优选这些圆锥形的角度,因为只有在该角度范围内,才能够为获取夹紧效果,真正实现可获取用于实现夹头与基础元件之间的夹紧效果的最大表面。除了夹头30与基础元件10的接纳钻孔12的圆锥形状之外,在夹头30处还可构思额外的筒状部分或其它形状,以将夹头30可靠地支撑在基础元件10中。
根据本发明的优选的配置实施例,夹头30沿多面体(未示出)或者基本多面体形状的基础元件10的方向逐渐变细。因此,径向外部包围表面34由围绕夹头30的纵向轴线布置的多个基本多面体表面组成。优选地,这些基本多面体表面形成弧形并且通过倒圆角边缘35彼此连接。图12中示出这种类型的夹头30的对应的实施例。图示的夹头30具有基本多面体的内表面32和外表面34。基本多面体的外部轮廓被***到基础元件10的接纳钻孔12中,该接纳钻孔被成形为与该外部轮廓互补,并且成图13和14所示出的基本的多边形。基本元件10的接纳钻孔12包括在内部包围表面18处的各个基本多面体表面,各个基本多面体表面利用倒圆角边缘19彼此连接。
因此,夹紧螺母30的基本多面体形状和基本元件10的接纳钻孔12形成第一旋转保护。
与基本多面体形状相似,夹紧***1的部件的每个基本多面体形状也可以被配置成多面体。
径向外部包围表面34的这些基本多面体表面被支撑在基础元件10的接纳钻孔12的基本多面体内部包围表面18处,该基本多面体内部包围表面被配置为与径向外部包围表面34互补。因此,内部包围表面18具有与夹头30的基本多面体边缘35配合的基本多面体边缘19。因此,也根据该配置上的替换方案,接纳钻孔12被配置为与夹头30的外部形状互补。而且,相同规则适用于以上结合夹头的圆锥形状描述的基本多面体表面的角度布置。在将夹头30***到基础元件10的接纳钻孔12之后,使用基本多面体形状的夹头30实现夹头30与基础元件10之间的形状锁合连接。该形状锁合连接提供夹头30与基础元件10相对于彼此至少围绕夹头30的纵向轴线的旋转保护。在基础元件10具有在中央布置的接纳钻孔的情况下,夹头30的基本多面体形状在接纳钻孔12中实现围绕夹紧***1的纵向轴线和旋转轴线R的旋转保护。
基于夹头30的有利的基本多面体或多面体形状(其也可以概括为非圆形),夹头具有被成形为三角形、五角形或星形的横截面,以仅详述几个选择的实施例。基于夹头的基本多面体或多面体形状,下文描述的接合所设置的凹陷部20的抓取元件40可以被省略,因为基于夹头30的形状,提供了基础元件10和夹头30之间充足的旋转保护。
图13图示具有优选地基本多面体外部轮廓和基本多面体内部轮廓的夹头30。多面体或基本多面体内部轮廓提供下文将更详细描述的在夹头30和旋转工具70之间的第二旋转保护。
图13和14图示基础元件10的立体图和局部剖视图,基础元件具有基本多面体的接纳钻孔12。相应地,图15图示带有基础元件10、夹头30、夹紧螺母50和旋转工具70的根据另一有利的实施例的夹紧***1的立体放大图。具有基本多面体内部轮廓和外部轮廓的夹头30可***到基础元件10的基本多面体的接纳钻孔中。旋转工具70的工具柄74也成形为基本多面体,并且通过基本多面体的工具接纳钻孔32被抗扭地接纳。
夹紧***1的另一优选的实施例图示于图34中。在该实施例中,夹头30被实施为收缩夹头。旋转工具70收缩到收缩夹头中,并形成其中的单元70、30。包括收缩夹头30和旋转工具70的单元70、30进而被接纳到基础元件10的接纳钻孔12中。旋转工具70与收缩夹头30之间的收缩连接可以通过上文详述的旋转保护和/或也在其它实施例中描述的轴向拉出保护来紧固。此外,这种类型的旋转保护和/或拉出保护也可以设置在该单元70、30与基础元件10的连接中。由收缩夹头30与旋转工具70组成的单元通过夹紧螺母50被紧固到基础元件10中。
图16图示基础元件10前面部的顶视图,具有基本多面体的外部轮廓和工具接纳钻孔32的圆形内部轮廓的夹头30被***到基础元件中。图17和18图示夹头30的前面部,其具有基本多面体的外部轮廓和圆形的内部轮廓。图19图示图16-18的夹头30的立体图。与夹头30的结构特征相类似,不利用夹紧螺母50而附接在基础元件10中的挤压夹头(未示出)具有与夹头30相同的结构特征。
此外,夹头30包括沿圆周方向分布并且基本沿轴向方向延伸的多个细长的缝36,其中多个缝36至少部分地沿径向方向穿透夹头30,并且分别设置在至少夹头30的轴向部分中。多个缝36的数量以及它们的宽度可以形成为使得夹头30的夹紧部分限于特定范围内。以此方式,可以提高夹紧***的圆形加工精度,因为至少其中夹头30在基础元件10中的倾斜误差减小。同样,优选在本夹紧***1中使用不带缝36的夹头30。
为了防止或阻止夹头30通过夹紧螺母50在基础元件10中相对于基础元件10的旋转,作为对上述旋转保护的替换,根据本发明的夹紧***1包括另一旋转保护。该旋转保护通过基础元件10和夹头30处的结构元件的形状锁合性相互作用而实现。此相互作用的形状锁合有利地被配置在径向接触侧,例如,基础元件10的径向外部包围表面34和内部包围表面18。还优选地,将形状锁合元件设置在基础元件10与夹头30的相对的端面上,其中所述端面垂直于夹紧***1元件的旋转轴线或纵向轴线R。在此情况下,形状锁合元件被配置为基本平行于旋转轴线R。
另外,优选地,基础元件10与夹头30之间的旋转保护通过至少一个轴向延伸的抓取元件40实现,该抓取元件接合基础元件10处的互补的凹陷部20。由于用于接合抓取元件40的凹陷部20形成旋转方向上的围绕旋转轴线R的底切,基础元件10与夹头30相对于彼此的旋转被锁定和阻止。
虽然有利地设置三个抓取元件40和与它们对应成形的三个凹陷部20,抓取元件40和凹陷部20的数量是可变的。
相对于基础元件10与夹头30的圆周和到旋转轴线R的距离,抓取元件40和凹陷部是对称的,并且/或者均匀地围绕夹头30的纵向轴线R布置,以防止例如夹紧***1的不平衡。根据图3、4、5图示的夹紧***1的优选的实施例,抓取元件20被配置为轴向接合凸缘。接合凸缘40接合沿径向朝内方向开放的凹陷部30,以便有利的平坦的接合凸缘40的径向内部接触旋转工具70的柄74。这样,接合凸缘40的暴露的径向内部有利地包括轮廓42,其在图3和图5中明显可见。该轮廓42例如由周向延伸的多个槽和凸起组成,将旋转工具的柄74支撑保持在夹头30中。还有利的是,形成具有方形或圆形的销钉或扁平条状的抓取元件40。
作为基础元件10与夹头30之间的所述形状锁合旋转保护的动力学反转,还优选地在基础元件10处设置抓取元件40,并且在夹头30处提供凹陷部20。以相同方式,可构思在基础元件和夹头30处采取抓取元件40与凹陷部20的混合布置。作为形状锁合旋转保护的另一替换方案,可在基础元件10与夹头30的径向和/或轴向相对侧实现接合齿部。为此目的,包围表面18和34以及基础元件10与夹头30的表面22和44是适合的。有利的是,抓取元件40与相关联的凹陷部20关于旋转轴线R对称以及均匀地分布。这附加地实现实施本发明时的高水平的圆形加工精度和平衡,这在现有技术(例如用现有的滚轮塞块)中是不可实现的。这种圆形加工精度和平衡对于不带夹紧螺母的挤压夹头使用相同的配置的实施例也可实现。
可替换地和/或者作为上述的旋转保护的补充,通过夹头30与夹紧螺母50的配合提供旋转保护。夹紧螺母50通过螺纹52拧到基础元件10的外部螺纹16上,以以此方式将夹头30夹紧在基础元件10的接纳钻孔12内。在夹头30通过夹紧螺母50被夹紧到基础元件10中后,夹紧螺母50与夹头30之间的形状锁合连接被建立。这种形状锁合连接例如可以通过互锁或者用销钉阻挡来实现。由于夹紧螺母50通过螺纹52、16被附接到基础元件10处,夹紧螺母50与夹头30之间的形状锁合连接提供了夹头30与基础元件10之间的旋转保护。
在将旋转工具70安装到夹紧***1的过程中,夹头30初始地被布置于基础元件10的接纳钻孔12中。因此,抓取元件40接合所设置的凹陷部20,并且无需额外的复杂安装就提供上述的旋转保护。随后,旋转工具70的柄74被***到工具接纳钻孔32中,夹头30用夹紧螺母50或用用于挤压夹头的另一夹紧方法夹紧。还优选的是,将已经安装旋转工具70的夹头30或挤压夹头***到基础元件10,然后通过夹紧螺母50或者对应的夹紧方法将它夹紧在基础元件10中。优选地,图6所图示的夹紧螺母50被用于此目的。因此其内部螺纹52被拧入到基础元件10的外部螺纹16上,以用旋转工具70将夹头30挤压进入基础工具10。为此目的,夹紧螺母50包括像例如六边形的外部驱动设备51。
根据图6,夹紧螺母50包括保护距离58,其位于夹紧螺母的内部螺纹52的启动螺纹54与夹紧螺母50的朝向基础元件10的轴向***端58之间。该保护距离58防止将夹头30错误地夹紧在基础元件10中。即,当用户意外地以错误方式将夹头30***到基础元件10中时,也就是没有在抓取元件40与相关联的凹陷部20之间建立形状锁合时,夹头30不穿透进入基础元件10的接纳钻孔12足够深,并且在基础元件10的工具侧一端突出。由于夹头30的安全距离58和轴向突出,夹紧螺母50的内部螺纹52距离基础元件10处的外部螺纹12过远而不能与其连接。因此,在此情况下,夹头30的错误夹紧被防止。仅当用户将夹头30正确地***到基础元件10中时,夹紧螺母50的保护距离58才可以被搭接使得夹紧螺母50的内部螺纹52与基础元件10的相关联的外部螺纹16彼此接合,以使得夹头30可以被夹紧到基础元件10中。
根据本发明的另一优选的实施例,夹紧***1包括旋转保护,该旋转保护阻止旋转工具70相对于夹头30的旋转。为此目的,夹头30的工具接纳钻孔32包括非圆形的基本多面体的或多面体的径向轮廓,如图12和15所示以及相应部分所描述的。为了实现旋转保护,旋转工具70的工具柄74的外部形状与夹头30的工具接纳钻孔32的内部形状互补(参见图15)。因此,夹头30的工具接纳钻孔32——其带有形状相适配的旋转工具70的工具柄——的横截面的任何非圆形轮廓阻止夹头30与旋转工具70相对于彼此围绕旋转工具70的纵向轴线旋转。因此,优选地,工具接纳钻孔32中的基本多面体的边缘39适配旋转工具70的工具柄74的对应的基本多面体边缘75,与其进行配合。可以理解,工具接纳钻孔32的非圆形或基本多面体或多面体的径向内部轮廓可以是三角形、六边形、星形或者具有倒圆角边缘的轮廓,以提供这样的旋转保护。为了进一步形象化,图20图示夹头30的优选的实施例,其中夹头具有基本多面体的内部轮廓和如上所述的轴向抓取元件。图21和22图示图20的夹头30的前面部的顶视图。
与图12、15、20中的夹头30的基本多面体内部轮廓(其也可以有利地具有多面体形状)互补的是,旋转工具70的工具柄74包括互补的基本多面体的外部轮廓。还有利的是形成多面体的或者大体上非圆形的工具柄74。以示例的方式,图23图示一个切割器,其被配置为旋转工具70带有基本多面体的工具柄74。图24中图示出切割器端部的前面部的对应的顶视图,而图25图示基本多面体的工具柄74的前面部。图26图示具有基本多面体的工具柄74的车刀,图27图示图26的车刀的基本多面体工具柄74的前面部。图15的放大图中的夹紧***1以示例方式使用各种部件:旋转工具70、基础元件10和与夹紧螺母50组合的夹头30。通过夹头30的有利的基本多面体的外部轮廓与基础元件10的接纳钻孔12的基本多面体的内部轮廓的组合建立基础工具10与夹头30之间的旋转保护。此外,实现旋转工具70(尤其是工具柄74)与夹头30的内部表面之间的另一旋转保护。因此,工具柄74的基本多面体的表面与倒圆角边缘实现与夹头30的径向内部包围表面的对应的表面和边缘配合。夹紧螺母50将带有旋转工具70的夹头30夹紧到基础元件10中,也可以利用挤压夹头,以同样方式实现图15图示的夹紧***。在此情况下,具有基本多面体的内部和外部轮廓的挤压夹头被夹紧在基础元件10的接纳钻孔12中(其中不带夹紧螺母50),例如,收缩匹配。图12、17、18和19中图示的夹头的优选实施例和图13、14中的基础元件的实施例以及图23、24、25和27中旋转工具27的优选实施例同样可用于图15的夹紧***1中。
上述基本多面体的形状有利地还被配置为多面体或基本上非圆形。
根据本发明的另一优选实施例,夹头30包括用于夹头30的旋转工具70的拉出保护。EP 2004351B1中描述了形状锁合拉出保护,此处参引这种类型的拉出保护的结构特性的详细描述。
为了实现拉出保护,至少一个凹陷部或通孔46被配置在径向内部包围表面38处。抓取构件80固定于至少一个凹陷部或通孔46中,优选地为一种类型的滑块(Nutenstein)(参见图7)。抓取构件80通过支撑元件90被固定在该凹陷部或者通孔46处。优选地,利用一个o形环、保持环、弹簧圈90或者胶接点(未示出)将抓取构件80附接到凹陷部或通孔46中。这示出于图8a、9到11中。抓取构件80均匀地分散布置在夹头30的圆周方向上,其中图8a和10示出通孔46中的布置,图9和11示出凹陷部中滑块或抓取构件80的布置。
抓取构件被配置为其至少部分地突出进入夹头30的中央工具接纳钻孔32中。在将旋转工具70***到夹头30中后,抓取构件80接合旋转工具70的柄74处的至少一个锁定槽。以此方式,提供锁定槽72与接合抓取构件80之间的形状锁合连接。至少一个锁定槽72优选像螺纹一样布置在,例如圆筒状工具柄74处,从圆筒状柄74的前面部开始沿圆筒状柄74的包围表面分布。布置于旋转工具70的圆筒状柄74的包围表面上的锁定槽72具有用于左旋工具70的左间距和用于右旋工具70的右间距。
因此,至少一个锁定槽72也可以轴向地配置或具有轴向的部分分量,因此完全或部分地平行于旋转轴线R,其中锁定槽72仍然操作为夹紧***1中用于工具70的旋转保护。在本文的上下文中,工具柄74处的锁定槽72被配置为螺纹形的、螺旋形的、弯曲的或者像刺刀的槽,因此还可以包括轴向和/或直线部分。
图8b中图示的实施例表示图8a中图示实施例的变型。因此,夹头30中接纳的滑块或抓取构件80接合夹头中接纳的工具70的柄,与图8a中的情况一样。另外,滑块80还接合基础元件10中的凹陷部74,使得它们与夹头30和基础元件10之间的旋转保护一样起作用。因此,在此实施例中,滑块可以形成第一以及第二旋转保护,还可以形成用于工具柄的拉出安全。因此,在图示的实施例中,设置有三个滑块80,它们分散布置在圆周上,所述滑块被接纳在夹头的通孔46中。原则上,可以将仅一个滑块用作旋转保护,然而多个滑块是有利的,其中,滑块的数量不限于仅在图8a和8b中以示例方式图示的数量三。
图7图示滑块80,滑块80优选地用于夹头30中作为抓取构件80。滑块80包括具有特殊外部轮廓的基础板84。接纳凹陷部或者通孔46的圆周形状被调整适配于基础板84的外部轮廓,使得滑块有利地仅可以沿着一个位置取向布置于凹陷部46中。因此,凹陷部或通孔46形成与滑块80的基础板84的形状锁合与装配连接。预先确定的凹陷部/通孔46与基础板84的对称防止滑块80错误定向。
关于抓取构件80,额外有利的是,将这些抓取构件以可更换并因而可翻新方式布置在凹陷部或通孔46中。
此外,图28图示具有基本多面体外部轮廓和圆形内部轮廓的夹头30,其中,上述的抓取构件80可***到为此目的设置的开口46中。
可以想见的是,要***到工具接纳钻孔32中的旋转工具70的工具柄74被配置为非常薄,以至于其不能被夹紧到工具接纳钻孔32中。为了仍能使用旋转工具70,异径连接套60被***作为工具柄74与夹头30之间的补偿和中间元件。图33中图示出带有异径连接套60的夹紧***的示例实施例。
图33的夹紧***使用带有接纳钻孔12的基础元件10,接纳钻孔具有基本多面体的轮廓。除此之外,夹头30具有基本多面体的径向外部包围表面34,以便提供夹头30与基础元件10之间围绕纵向轴线的旋转保护。为了提供旋转工具70与夹头30之间附加的旋转保护,夹头30的工具接纳钻孔32和工具柄74被配置为基本多面体形状。由于基本多面体的工具柄74被配置为太小,其不能被夹紧到夹头30的工具接纳钻孔32中。工具柄74与夹头30的内部径向包围表面38之间的中间空间被异径连接套60补偿。异径连接套60在其径向外部连接套形状62上被配置为优选地与夹头30的径向内部包围表面互补。因此,基本多面体的或多面体的径向外部连接套形状62的边缘64和表面与径向内部包围表面38的边缘和表面配合。以相同方式,异径连接套60的径向内部连接套形状66被调整为适配于工具柄74的基本多面体形状。因此,工具柄74的基本多面体或多面体边缘75和表面与多面体的或基本多面体的径向内部连接套形状66的边缘68和表面相互作用。旋转工具70、异径连接套60、夹头30和基础元件10的这些表面(其形状都彼此相适配)产生旋转保护,该旋转保护确保了夹紧***1例如在重负荷切削操作时的一体性。尽管图33的夹紧***1利用夹紧螺母夹紧,同样有利的是,不使用夹紧螺母50,使用挤压夹头连同图示的旋转工具70、异径连接套60和基础元件10。
本发明还提供一种用于根据图29、30、31和32中优选的实施例图示的旋转工具70的夹紧***3。夹紧***3包括基础元件110,旋转工具70可以直接附接到基础元件110中而不使用夹头30。夹紧***3的基础元件110还包括图29-31所图示的接纳钻孔112。不使用夹头30附接旋转工具70的这种类型的夹紧***3在本领域通常是已知的。这种类型的夹紧***3包括例如EP20004351B1中描述的水膨胀卡盘或收缩匹配卡盘。在收缩匹配卡盘的情况下,基础元件110的接纳钻孔112部分被加热,使得基础元件110的材料的该部分膨胀。由此导致基础元件110的接纳钻孔112的直径也膨胀,使得旋转工具70的工具柄74可***到接纳钻孔112中。由于处于基础元件10的冷却条件下的基础元件110的接纳钻孔112的直径具有比旋转工具70的工具柄74的横截面更小的横截面,旋转工具70在冷却后通过接纳钻孔112中的摩擦锁合连接被支撑在基础元件110中。
当使用根据现有技术的摩擦夹紧***3时,可能发生旋转工具通过在切屑过程中产生的高扭矩相对于基础元件10被旋转。为了阻止基础元件110与旋转工具70之间的这种相对旋转,基础工具110的接纳钻孔112具有非圆形的外部轮廓。旋转工具70的工具柄74的外部形状进而被调整适配于接纳钻孔112的横截面,使得旋转工具70在***基础元件110的接纳钻孔112后形成与基础元件110的形状锁合连接。这意味着基础元件110与旋转工具70之间的相对旋转被阻止。
根据图29-32所图示的不带夹头的本发明的夹紧***3的优选实施例,基础元件110的接纳钻孔112具有多面体或基本多面体的形状。接纳钻孔112的多面体或基本多面体形状的边缘用附图标记119表示。与以上描述的夹紧***1相比,以上所述夹头30的工具接纳钻孔32的配置属性和配置有利地被转移到夹紧***3中图29到32的基础元件110的接纳钻孔112中。
基于工具柄74与接纳钻孔112的互补形状,提供了一种旋转保护,该旋转保护除了封锁基础元件110与旋转工具70的工具柄74之间的摩擦锁合或形状锁合连接之外,还阻止工具柄74在基础元件110中围绕其纵向轴线和/或旋转工具70的纵向轴线相对旋转。因此,这种旋转保护也支持夹紧***3的稳定性和牢固连接,使得在重负荷切屑操作期间确保夹紧***3的一体性。优选的是,基础元件110中的接纳钻孔112被布置为与基础元件的旋转轴线或纵向轴线R同心。然而,对于本发明也存在使接纳钻孔112偏心地设置在基础元件110中的其他应用。
图30和31分别图示夹紧***3的一种优选实施例,其中,旋转工具70(未示出)可直接接纳(这意味着没有夹头)在基础元件110的接纳钻孔中,并带有围绕基础元件110的纵向轴线的旋转保护。根据图30和31的优选的实施例,接纳钻孔112具有倒圆角边缘19的基本多面体的形状。同样有利的是,用超过三个倒圆角边缘实现这种基本多面体形状,或者实现为具有尖锐边缘的多面体形状或者这些配置要素的混合体,只要这些配置要素阻止基础元件10与***的旋转工具70之间的相对旋转。
为了进一步配置工具柄74和基础元件110的接纳钻孔112,参考上述的对夹紧***1的描述,其同样适用于夹紧***3。
参考图33,异径连接套60的配置和功能被描述如上。一如图32中由夹紧***3的放大图清楚可见的,此处也可以有利地使用如下旋转工具70,其工具柄74具有与基础元件110的接纳钻孔112相比过小的直径。因此,旋转工具本身70在基础元件110的接纳钻孔112中不能夹紧。为了补偿旋转工具70的工具柄74和基础元件110的接纳钻孔的尺寸之间的这些尺寸差,图32中的夹紧***3中也使用异径连接套160。异径连接套160优选地具有与图33的异径连接套60相同的配置要素(参考上文)。作为对基础元件110的接纳钻孔112的内部包围表面118的形状的适应性调整,异径连接套160优选地包括与内部包围表面118互补的径向外部连接套形状162。根据各种有利的实施例,径向外部连接套形状162被配置为具有对应的边缘164的多面体或基本多面体。作为对旋转工具70的工具柄74的外部形状的适应性调整,异径连接套160具有径向内部连接套形状166。如果要使用多面体或基本多面体的工具柄74,径向内部连接套形状166有利地与工具柄74互补,因此也配置为多面体或基本多面体。因此,径向内部连接套形状166具有例如多面体或基本多面体的边缘168。
为了安装夹紧***3,旋转工具70被直接***到基础元件110的接纳钻孔112中并且被夹紧,或者旋转工具70与异径连接套160在接纳钻孔112中被组合使用,然后以执行夹紧***1中的安装方法相同的方式被夹紧。通过将带有或不带有异径连接套的旋转工具70***到基础元件110的接纳钻孔112中,旋转工具70与基础元件110之间的旋转保护被自动地实现,因为旋转工具70、异径连接套160以及基础元件110的表面(其被配置为彼此互补)被彼此支撑。同样的步骤适用于根据图33的夹紧***的安装方法,其中旋转工具70、异径连接套60、夹紧夹头30和基础元件的表面被彼此支撑,以阻止各个部件相对于彼此的旋转。
附图标记和指示
1 夹紧***
10;110 基础元件
12;112 接纳钻孔
14 工具侧前端部
16 螺纹
18;118 内部包围表面
19;119 基本多面体或多面体边缘
20 凹陷部
22 表面
30 夹头
32 工具接纳钻孔
34 径向外部包围表面
35 基本多面体或多面体边缘
36 轴向狭缝
38 径向内部包围表面
39 基本多面体或多面体边缘
40 抓取元件,接合凸缘
42 径向内部轮廓
44 特征表面
46 凹陷部或通孔
50 夹紧螺母
52 内部螺纹
54 内部螺纹的螺纹开始处
56 接触端部
58 保护距离
60;160 异径连接套
62;163 径向外部连接套形状
64;164 基本多面体或多面体的径向外部连接套形状的边缘
66;166 径向内部连接套形状
68;168 多面体或基本多面体径向内部连接套形状的边缘
70 旋转工具
72 锁定槽
74 工具柄
75 基本多面体或多面体的边缘
80 抓取构件、滑块
84 基础板
90 支撑元件

Claims (28)

1.一种用于旋转工具(70)的旋转保护夹头***(1),包括如下特征:
a.基础元件(10),该基础元件具有接纳钻孔(12);
b.夹头(30),具有用于所述旋转工具(70)的工具钻孔(32),其中所述夹头(30)可拆卸地布置于所述基础元件(10)的接纳钻孔(12)中,并且能利用摩擦锁合相对于所述基础元件(10)预加载,用于提供旋转固定;
其特征在于:所述夹头***(1)包括至少一个阻止所述夹头(30)相对于所述基础元件(10)旋转的第一旋转保护,
其中,所述第一旋转保护通过所述夹头(30)的至少一个部分非圆形的外部形状以及所述基础元件(10)的所述接纳钻孔(12)的相应适配的径向内部至少部分非圆形形状而形成,其中,所述夹头(30)的所述非圆形的外部形状和所述接纳钻孔(12)的所述非圆形的内部形状被配置为关于它们的接触表面彼此对应互补。
2.根据权利要求1所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述基础元件(10)是用于旋转、研磨的卡盘。
3.根据权利要求1所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,非圆形的形状是多面体的形状。
4.一种用于旋转工具(70)的旋转保护夹头***(1),包括如下特征:
a.基础元件(10),该基础元件具有接纳钻孔(12);
b.夹头(30),具有用于所述旋转工具(70)的工具钻孔(32),其中所述夹头(30)可拆卸地布置于所述基础元件(10)的接纳钻孔(12)中,并且能利用摩擦锁合相对于所述基础元件(10)预加载,用于提供旋转固定;
其特征在于:
旋转保护,所述旋转保护阻止所述旋转工具(70)相对于所述夹头(30)的旋转,这源于所述旋转工具(70)的径向外部轮廓,优选地为所述旋转工具(70)的工具柄(74)的径向外部轮廓,可调整适配于所述夹头(30)的所述工具接纳钻孔(32)的多面体的径向内部轮廓,使得提供所述夹头(30)与所述旋转工具(70)之间的形状锁合连接。
5.根据权利要求4所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述基础元件(10)是用于旋转、研磨的卡盘。
6.一种用于旋转工具(70)的旋转保护夹头***(1),包括如下特征:
a.基础元件(10),该基础元件具有接纳钻孔(12);
b.夹头(30),具有用于所述旋转工具(70)的工具钻孔(32),其中所述夹头(30)可拆卸地布置于所述基础元件(10)的接纳钻孔(12)中,并且能利用摩擦锁合相对于所述基础元件(10)预加载,用于提供旋转固定;
c.第一旋转保护,阻止所述夹头(30)相对于所述基础元件(10)旋转;
其特征在于:
在所述基础元件(10)处设置用于夹紧所述夹头(30)的夹紧螺母(50),其中所述夹紧螺母能附接在所述基础元件(10)的所述接纳钻孔(12)的一部分中,并且通过所述基础元件(10)与所述夹头(30)之间的和/或所述夹头(30)与所述夹紧螺母(50)之间的形状锁合连接提供所述第一旋转保护。
7.根据权利要求6所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述基础元件(10)是用于旋转、研磨的卡盘。
8.一种用于旋转工具(70)的旋转保护夹头***(1),包括如下特征:
a.基础元件(10),该基础元件具有接纳钻孔(12);
b.夹头(30),具有用于所述旋转工具(70)的工具钻孔(32),其中所述夹头(30)可拆卸地布置于所述基础元件(10)的接纳钻孔(12)中,并且能利用摩擦锁合相对于所述基础元件(10)预加载,用于提供旋转固定;
c.第一旋转保护,阻止所述夹头(30)相对于所述基础元件(10)旋转;
其特征在于:
通过设置在所述夹头(30)处和/或在夹紧螺母(50)处和/或在所述基础元件(10)处的至少一个抓取元件(40)提供所述第一旋转保护,其中所述抓取元件接合所述夹紧螺母(50)中的和/或在所述基础元件(10)中的和/或在所述夹头(30)中的凹陷部(20),所述凹陷部被成形为与所述抓取元件(40)互补以提供形状锁合连接,以及其中所述抓取元件(40)有利地被配置为***式部件。
9.根据权利要求8所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述基础元件(10)是用于旋转、研磨的卡盘。
10.根据权利要求8所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于:
设置多个抓取元件(40),有利的是三个抓取元件(40),所述多个抓取元件关于所述接纳钻孔(12)的纵向轴线被对称地布置和/或者均匀间隔布置,并且有利地被配置为接合凸缘。
11.根据权利要求10所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于所述夹头(30)在朝向基础元件(10)前端侧上具有平行于所述纵向轴线延伸的轴向抓取元件(40),其中所述抓取元件接合基础元件(10)中的对应成形的凹陷部(20)。
12.根据权利要求8所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述夹紧螺母(50)具有在夹紧螺母(50)的螺纹开始处(54)和接触端部(56)之间的保护距离。
13.根据权利要求1所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,设置所述夹头(30)为不带夹紧螺母的挤压夹头,其中所述第一旋转保护通过所述基础元件(10)与所述挤压夹头(30)之间的形状锁合连接而被实现。
14.根据权利要求10或11所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述旋转保护夹头***(1)包括具有工具柄(74)的旋转工具,所述工具柄能够通过所述工具柄(74)的摩擦锁合夹紧而附接到所述夹头(30)中,并且所述工具柄通过所述夹头(30)中的轴向拉出保护而被支撑,所述轴向拉出保护抵抗所述纵向轴线方向的轴向移动。
15.根据权利要求14所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述轴向拉出保护通过分散布置在所述夹头(30)周围的一个或多个抓取构件(80)而形成,所述抓取构件(80)接合布置于所述工具柄(74)上分布在所述工具柄(74)周围的锁定槽(72),其中所述抓取构件(80)优选地通过多个滑块形成,特别有利的为三个滑块,所述多个滑块分散布置于所述夹头(30)周围,并且它们有利地通过O形环、保持环或胶接点被保持在所述夹头(30)中,或者所述抓取构件(80)与夹头一件式地构成。
16.根据权利要求15所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述抓取构件(80)被形成并布置于所述夹头(3)中相应形成的凹陷部(46)中,以使得所述抓取构件(80)仅能按一取向,有利地是根据一个限定的取向,布置在凹陷部(46)。
17.根据权利要求1-13中任一项所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述基础元件(10)的所述接纳钻孔(12)具有扁平的圆锥角,其有利地小于3°。
18.一种旋转保护夹头***(1),其特征在于用于接纳旋转工具(70)的夹头(30),所述夹头具有权利要求1至17中至少一项的与所述夹头相关的特征。
19.根据权利要求18所述的旋转保护夹头***(1),其特征在于,所述旋转工具是钻、切割器。
20.一种旋转保护夹头***(1),其特征在于用于接纳夹头的基础元件(10)以及权利要求1至17中至少一项的与所述基础元件相关的特征。
21.一种旋转保护夹头***(1),其特征在于,其包括根据权利要求1-17的其中一项的用于在旋转保护夹头***(1)中使用的旋转工具(70)、以及具有根据权利要求15的锁定槽(72)的工具柄(74)或者包括多面体形状的工具柄(74)。
22.用于旋转工具(70)的夹紧***(3),包括以下特征:
a.基础元件(110),该基础元件具有接纳钻孔(112);其中,
b.能在不使用夹头(30)下,将所述旋转工具(70)的工具柄(74)附接在所述基础元件(110)的接纳钻孔(112)中,
其特征在于,
所述夹紧***(3)包括至少一个阻止所述旋转工具(70)相对于所述基础元件(110)旋转的第一旋转保护,这源于,旋转工具(70)的径向外部轮廓能适配于用于所述旋转工具(70)的所述基础元件(110)的所述接纳钻孔(112)的多面体的径向内部轮廓,使得提供所述基础元件(110)与所述旋转工具(70)之间的形状锁合连接。
23.根据权利要求22所述的夹紧***(3),其特征在于,所述基础元件(10)是用于旋转、研磨的卡盘。
24.根据权利要求22所述的夹紧***(3),其特征在于,所述旋转工具(70)的工具柄(74)与所述基础元件(110)的所述接纳钻孔(112)具有至少在部分上互补的多面体的形状。
25.根据权利要求22所述的夹紧***(3),其特征在于,所述夹紧***(3)包括具有工具柄(74)的旋转工具(70),所述旋转工具通过所述工具柄(74)的摩擦锁合夹紧能附接在所述基础元件(110)中,并且所述旋转工具通过轴向拉出保护被支撑在所述接纳钻孔(112)中,所述轴向拉出保护抵抗所述旋转工具(70)的纵向轴线的方向的轴向移动。
26.用于接纳旋转工具(70)的基础元件(110),其特征在于,包括权利要求22至25中至少一项的与所述基础元件相关的特征。
27.用于根据权利要求22至25中任一项所述的夹紧***(3)的旋转工具(70),其特征在于,包括具有多面体形状的工具柄(74)。
28.用于根据权利要求1-8其中一项的夹头***(1)或根据权利要求22的夹紧***(3)的异径连接套(160),其特征在于包括多面体的外部和/或内部连接套形状。
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