專利名稱：工具夾尤其是快速更換卡盤的制作方法
本申請是申請?zhí)枮?4104638.9、名稱為“工具夾尤其是快速更換卡盤”、申請日為1994年11月2日的申請的分案申請。
本發(fā)明涉及一種工具夾，尤其是快速更換卡盤。最好用于螺紋切削，螺紋成形或類似加工，具有一個卡套，它的一端可以裝入機床主軸、工具安裝架或類似部件中，并在相對的一端有一個頭部，該頭部有一個同軸的圓柱形腔，該腔中裝入并引導(dǎo)一個不能轉(zhuǎn)動但能軸向進行相對移動的殼，該殼有一個同軸的圓柱形的腔，該腔中可以裝入一個用于工具的快速更換接頭并可以與之連接，其中在頭部和殼之間至少設(shè)置一個結(jié)合件，該結(jié)合件一部分保持在頭部相配的縱槽中，一部分保持在殼的相配的縱槽中，該結(jié)合件用于在兩者之間實現(xiàn)扭矩的傳遞，并能在頭部和殼之間相對移動下進行滾動。
已知一種這樣類型的工具夾(見DE-3902559A1)，它至少有一個設(shè)置在球?qū)蛱字械慕Y(jié)合件并沿縱向在其位置上導(dǎo)向，該球?qū)蛱籽b在卡套頭部和殼之間的一個精確校對的環(huán)腔中并被導(dǎo)向，這樣在頭部和殼之間有相對運動時，球?qū)蛱桌盟那蚩梢匝仡^部和殼的接觸面滾動；并由此使至少一個結(jié)合件，尤其是結(jié)合球在此種相對移動下總是保持在位置上并能在兩者之間滾動。這種球?qū)蛱资且环N成本相當(dāng)高級結(jié)構(gòu)部件，此外它的缺點還在于殼的外表面和卡套頭部被殼外表面相間地包圍著的內(nèi)表面(球?qū)蛱椎那蛟谶@兩個表面上滾動)必須精確加工并且相互精確校準(zhǔn)。這就必須使加工成本高。此外還表明，擠入環(huán)腔中并能對球?qū)蛱资┝Φ奈畚飼?dǎo)致在卡套頭部和殼之間球?qū)蛱讌^(qū)域中很快就變得難以運動或者完全卡死。球?qū)蛱缀陀纱怂_定的構(gòu)思不再是沒有故障的，而是其功能容易受污物的影響。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種工具夾，尤其是一種快速更換卡盤，它克服了上述缺點，結(jié)構(gòu)極其簡單緊湊，成本低，不易出故障和受污物影響。
本發(fā)明的目的由下述技術(shù)解決方案實現(xiàn)，即提供一種工具夾，尤其是快速更換卡盤，最好用于螺紋切削，螺紋成形或類似加工，具有一個卡套，它的一端可以裝入機床主軸、工具安裝架或類似部件中，并在相對的一端有一個頭部，該頭部有一個同軸的圓柱形腔，該腔中裝入并引導(dǎo)一個不能轉(zhuǎn)動但能軸向進行相對移動的殼，該殼有一個同軸的圓柱形的腔，該腔中可以共入一個用于工具的快速更換接頭并可以與之連接，其中在頭部和殼之間至少設(shè)置一個結(jié)合件，該結(jié)合件一部分保持在頭部相配的縱槽中，一部分保持在殼的相配的縱槽中，該結(jié)合件用于在兩者之間實現(xiàn)扭矩的傳遞，并能在頭部和殼之間相對移動下進行滾動，至少一個結(jié)合件在頭部和殼之間就其位置而言在縱方向上是無導(dǎo)向設(shè)置的，并借助于一個彈性夾持件從外向內(nèi)使之受到一個壓力。
按此方式，取消了用于使至少一個結(jié)合件，尤其是結(jié)合球保持到位的球?qū)蛱?。由于完全取消了該部件，因此?jié)省了費用，減少了部件。而且也沒有要進行特別精確加工的導(dǎo)向面，以前這些導(dǎo)向面是用于球?qū)蛱椎?。有關(guān)的殼外表面和卡套頭部內(nèi)表面也不必在保持精確相配合的條件下進行精密校對。由此極大地減少了加工成本和組裝費用。因而工具夾的結(jié)構(gòu)極其緊湊簡單，而且重量輕，總體上來說成本極低。擠入卡套頭部和殼之間污物不會影響其優(yōu)良的功能和工作方式，因此該工具夾能長久地保持工作可靠；其運作準(zhǔn)備和功能或效能不再會受到擠入的污物的影響?？傊朔碎_頭所述之缺陷。本發(fā)明的工具夾由此也是運作可靠，易于安裝，本發(fā)明利用了這樣一種認(rèn)識，即至少一個結(jié)合件，例如至少一個結(jié)合球，由此沿縱向這樣地保持在頭部和殼之間的位置上，使得結(jié)合件由一個彈性夾持件由外向內(nèi)向其施加上一個壓力，該壓力將結(jié)合件壓在殼中的縱槽中并保持到位置上。
根據(jù)本發(fā)明的其它實施例使工具架進一步簡單化。此外，還實現(xiàn)，不僅在向右轉(zhuǎn)，而且在向左轉(zhuǎn)時，頭部縱槽的被相配結(jié)合件擠壓的側(cè)面使相配的結(jié)合件更趨于向內(nèi)壓入殼的縱槽中，而不是向外移出。由此保證，彈性夾持件，尤其是彈性周向夾持件不會大約經(jīng)結(jié)合件由內(nèi)向外而被施加上一個力。相反周向夾持件上不受力；從而在整周上對于所有結(jié)合件可以作用由外向內(nèi)指向的壓力。利用所述的頭部件中縱槽的布置和縱槽側(cè)面的定向，不僅在右轉(zhuǎn)，而且在左轉(zhuǎn)時都目的確定地實現(xiàn)了對結(jié)合件，尤其是結(jié)合球施加力，使得結(jié)合件被向內(nèi)并結(jié)實地壓入殼一側(cè)的縱槽中，從而完全排除了周向夾持件向外移動和受力的可能。這一點是通過簡單的方法不需要附加的部件按照所述的巧妙的布置和構(gòu)造卡套中的縱槽實現(xiàn)的。由此周向夾持件能制成極薄的模截面，從而能對結(jié)合件產(chǎn)生很大的彈性和力傳遞。此外減小的徑向結(jié)構(gòu)空間，因此可以使工具夾的直徑保持盡可能得小。
此外根據(jù)本發(fā)明給出一種特別的屬于發(fā)明內(nèi)容的技術(shù)方案，其一些具體的結(jié)構(gòu)方案如下所述。這樣構(gòu)成的長度補償機構(gòu)是極其簡單的，它只包括很少的部件，其優(yōu)點是用唯一的一個彈簧就能實現(xiàn)相應(yīng)于拉力壓力的長度補償，同時長度補償機構(gòu)也起到切削壓力增強器的作用。這種結(jié)構(gòu)非常簡單。此外還有優(yōu)點是通過將長度補償機構(gòu)布置在頭部的外側(cè)，尤其在周向夾持件外側(cè)上，頭部和殼的內(nèi)部由此不會被填滿；從而能空出來裝其它部件，此外，可以使軸向結(jié)構(gòu)較短并且外徑較小，從而能夠使快速更換卡盤更加緊湊。
本發(fā)明還給出了另一個屬于發(fā)明內(nèi)容的結(jié)構(gòu)，其有利的具體結(jié)構(gòu)方案如下所述。通過將作為在工具夾中內(nèi)部冷卻劑導(dǎo)向的管固裝在頭部上，在頭部和殼之間相對移動時，壓力下的冷卻劑的壓力柱不會隨著一起運動。由此完全排除了殼和頭部之間可能的非控制的相對移動，這種相對移動可能是由一起運動的冷卻劑壓力柱造成的。用一些單獨的部件引導(dǎo)冷卻劑更簡單、成本更低，并且可以使工具夾結(jié)構(gòu)更短，同時也使在直徑上更緊湊。此外工具夾更容易安裝。此外還有的優(yōu)點在于，對于這種構(gòu)思，當(dāng)封閉件和閉鎖件之間沒有裝入快速更換接頭時，從結(jié)構(gòu)上可以實現(xiàn)對冷卻劑的自動封閉，從而當(dāng)取出快速更換接頭時不會有冷卻劑流出。
為了避免不必要的重復(fù)此處沒有給出權(quán)利要求書的全文，而只是提及其權(quán)利要求的標(biāo)號但是這些權(quán)利要求的特性在此處表述的并作為發(fā)明實質(zhì)公開的都是有效力的。并且在此之前和隨后的描述中提及的特征以及從附圖中可獲取的特征都是另外的組成部分，盡管它們沒有被特別的強調(diào)，尤其沒有在權(quán)利要求書中提及。
以下對照附圖中所示的實施例詳細(xì)說明本發(fā)明。附圖中，

圖1是一個工具夾的沿軸向的縱截面示意圖，圖2是沿圖1中II-II線的一個截面示意圖。
在圖中示出的工具夾9尤其包括一個快速更換卡盤10，該卡盤10最好用于切削螺紋，螺紋成形加工或類似加工。該卡盤10有一個卡套(或卡爪)11和一個殼體12?？ㄌ?1在圖1中的上端13是這樣設(shè)置的，以便插入機床的一個刀具安裝架中，或機床主軸中，或類似部件中(這些部件都未示出)，該端部13例如設(shè)計成軸結(jié)構(gòu)，該軸可以直接地或者用配合部件中間連接而裝到未示出的機床主軸，工具架或類似部件中，并與這個部件連接而能一起轉(zhuǎn)動。
在圖1中，卡套11在端部之下有一個部部14，它有一個圓柱形壁15，該壁中包含一個同軸的圓柱形腔16，該腔在圖1中是向下方開口的。將殼體12以不能轉(zhuǎn)動，但能沿軸向相對于縱向中軸線8移動的方式夾持在腔16中并于其中導(dǎo)向。
殼體12的結(jié)構(gòu)大約呈倒置的罐狀，其下部設(shè)有一個圓柱形壁23，該壁包圍著一個同軸圓柱形在圖1中向下開口的腔24，該腔中可以插入一個僅僅示意示出的普通的快速更換接頭26，以便能進行軸向的并且傳遞扭矩的連接。快速更換接頭26裝有工具27，該工具例如適用于螺紋切削，螺紋成形加工或類似加工。將插入的快速更換接頭26的軸向牢固可轉(zhuǎn)動地鎖定是以通常的方式(參見DE-OS 3902559)用至少一個制動球28來實現(xiàn)的，該球28保持在殼體12的圓柱形壁23中的一個徑向開口25中。制動球28剛性地嚙合在快速更換接頭26中的一個外部環(huán)槽7中。也可以設(shè)置多個沿周向相間布置的制動球28。
制動球28借助于一個外部操縱套17來操縱，該套17包圍一個外套18并可以相對該外套18做軸向移動。外套18圍著圓柱形壁23并固定在該壁23上，例如用螺釘19固定連接。外套18的內(nèi)徑在圖1中沿向上的方向是擴張的，這樣外套18由上方的一個頸部20包住所述頭部14的圓柱形壁15，在其間構(gòu)成一個環(huán)腔21。環(huán)腔21中包含一個軸向長度補償機構(gòu)31，它在殼體12和卡套11之間沿軸向作用，當(dāng)沿兩個軸向方向相對移動時，通過拉力和壓力可以實現(xiàn)軸向的長度補償。同時，在壓力作用下，長度補償機構(gòu)31作為切削壓力增大器是按圖1所示軸向方向由上向下作用的。長度補償機構(gòu)31在環(huán)腔21中包含唯一的一個用于沿某一個軸向的長度補償?shù)膲毫椈?2。壓力彈簧32上端支持在環(huán)33上，該環(huán)33由卡套11上的一個卡緊環(huán)34卡住，而不能沿圖1向上的方向移動。利用頸部20內(nèi)側(cè)上的卡緊環(huán)35，當(dāng)殼體12在圖1中向下做相對移動時，環(huán)5同樣也向下移動。當(dāng)殼體12與外套18在圖1中向上做相對移動時，作為壓力彈簧32支座的環(huán)33不動。這種情況例如在此時發(fā)生，即鉆孔時機床主軸的軸向壓力經(jīng)卡套11作用到工具27上，而該軸向壓力在切削壓力增大器起動后由壓力彈簧32吸收，這是因為此時卡套11和環(huán)33在壓力彈簧32的擠壓下將相對于殼體12，在圖1中向下移動。
頭部14至少通過一個結(jié)合件36與殼體12在軸向和周向上嚙合在一起，這種結(jié)合件36設(shè)置在殼體12和頭部14之間。為此至少一個結(jié)合件36部分地保持在頭部14的一個相配置的縱槽37中，部分地保持在殼體12相配置的一個縱槽38中，這樣就能傳遞扭矩，結(jié)合件36在頭部14和殼體口之間的相對移動下可以滾動，從而很容易進行相對移動。
一個基本的特點在于，至少一個結(jié)合件36在頭部14和殼體12之間就其沿縱向的位置，亦即沿大約平行于縱中軸線8的位置而言是沒有導(dǎo)向狀態(tài)下設(shè)置的，并由一個擠壓夾持件39由外向里施加一個壓力，該力至少將一個結(jié)合件36保持在所述位置上，亦即阻止在圖1的縱槽37，38中的結(jié)合件向下掉出，以致于以后在頭部14和殼體12之間進行相對移動時不再能滾動。與公知工具夾相比，這樣就使結(jié)構(gòu)大大簡化，因為這樣就不需要用其它結(jié)構(gòu)所必須設(shè)置的球?qū)蛱祝@種球?qū)蛱字惺怪辽僖粋€結(jié)合件36保持在其位置上。這種球?qū)蛱撞粌H本身成本高，而且要求在頭部14和殼體12上有相互的精確加工的導(dǎo)向面，以便與球?qū)蛱椎那蛳嗯?。這種特殊加工同樣地是費用很高的。此外，球?qū)蛱走€要求工具夾有較大的直徑。最后是異物污物會進入到球?qū)蛱椎膮^(qū)域中，由此會在相當(dāng)短的時間內(nèi)導(dǎo)致卡死。這些問題在取消了球?qū)蛱椎纳鲜鼋Y(jié)構(gòu)也得到解決。
如圖1和2所示，頭部14中為每個結(jié)合件36設(shè)置的縱槽37設(shè)計成位于頭部14圓柱壁15內(nèi)的沿橫向穿過的縱狹口40。至少一個結(jié)合件36沿橫向穿過頭部14中相配的縱狹口40并至少稍稍凸出到縱狹口40區(qū)域中的頭部40外側(cè)面41之外。
彈性擠壓夾持件39尤其是以有利和簡單的方式由一個周向夾持件42構(gòu)成，該夾持件42在至少一個結(jié)合件36的區(qū)域中在頭部14的外側(cè)面41上至少包圍住頭部14的一部分，在外側(cè)作用在至少一個結(jié)合件36的凸出部分上，并在此處施加由外向內(nèi)指向的壓力。該周向夾持夾42由一個彈性環(huán)件，例如一個環(huán)，或者一個圓柱形套子，尤其是金屬件構(gòu)成。它沿的軸的縱向固定在頭部14上，尤其是固定在其外側(cè)面41上。為此在外側(cè)面41中有一個帶上軸肩44的環(huán)形安裝部43，周向夾持件42沿圖1所示軸向向上地軸向固定在安裝部43上。在圖1中向下的另一端上，固定是借助于一個在頭部14的圓柱形壁15上的止推環(huán)45實現(xiàn)的。
如圖2所示，周向夾持件42是一個封閉的環(huán)形件。除了這種結(jié)構(gòu)之外，該周向夾持件42在另一個未示出的實施例中還可以是沿軸線縱向在某一位置處斷開，例如開一縫口。
以下對照圖2說明至少一個結(jié)合件36的縱槽37，38的其它基本特點，這兩個縱槽構(gòu)成一縱槽對。
殼體12的至少一個縱槽38具有一個對稱的梯形橫截面，對稱線46位于一個直徑平面47內(nèi)，并由此穿過殼體12的中心。在該直徑平面47內(nèi)還可看見設(shè)有另一縱槽對37′，38′和相配的結(jié)合件36′，這一縱槽對37′，38′與配有結(jié)合件36的縱槽對37，38是位于徑向相對的位置上。類似地，在另一個直徑平面48的區(qū)域中還有另外兩個位于徑向相對位置上的縱槽對，即配有結(jié)合件36″的縱槽對37″，38″和配有結(jié)合件36″的縱槽對37″，38″。這樣在頭部件14中共有4個在周向上分布的縱槽37，37′，37″，37，此外在殼體12上有4個以相配的方式在周向上分布的縱槽38，38′，38″，38，其中每對縱槽對有一個結(jié)合件36或36′，或36″或36。具有特殊意義的是，兩個直徑平面47和48之間成軸60°的角延伸，相互的補角約120°。這意味著，例如兩對縱槽對37，38和37″，38″(圖2右側(cè))位于一個周向位置上，并相互間具有約60°的圓周角間距。這還意味著，在相對的另一側(cè)，即圖2中左側(cè)，兩對縱槽對37′，38′和37，38在此處的周向區(qū)域上和相對于先前所述的兩對縱槽對沿周向是錯開設(shè)置的，并且在此處相互間也具有約60°的圓周角間距。在這樣相間的兩對縱槽對之間是圓周角約120°的無縱槽區(qū)域，這個無縱槽的周向區(qū)域例如設(shè)置在兩對縱槽對37′，38′和37″，38″之間，或者在相對一側(cè)上的兩對縱槽對37，38和37″，38″之間。
頭部14的縱槽37和其它三個相同的縱槽37′，37″，39″結(jié)構(gòu)都是相同的。它們有兩個相互相對的和相互平行的側(cè)面49，50，位于一條割線51或52的平面內(nèi)，這些割線距縱向中軸線8有一徑向間距，因而與工具夾9的中心有一間距，并大約平行于一個通過中心的直徑平面53。
每對縱槽所配的至少一個結(jié)合件36最好是一個結(jié)合球。頭部14的每縱槽37，37′，37″，37的兩個側(cè)面49，50之間的間距約相應(yīng)于該結(jié)合球的直徑，或者至少稍大于該直徑。
所述的這種結(jié)構(gòu)使工具夾9變得極其簡單，并且使工具夾在沿箭頭54向右轉(zhuǎn)動和沿與此反向的向左轉(zhuǎn)動時都具有相同的優(yōu)點。如果頭部14從未示出的機床主軸看是按圖2中箭頭54沿順時針方向傳動，即向右轉(zhuǎn)動，那么由于轉(zhuǎn)扭矩傳遞到殼體12上，配有結(jié)合件36″(尤其是結(jié)合球)的縱槽對37″，38″和在直徑平面48上位于徑向相對位置上的另一對配有結(jié)合件36(尤其是結(jié)合球的縱槽對37，38起作用，此時縱槽37″，37的各自側(cè)面壓向結(jié)合件36″和36，此時在所處部位上的力沿所示箭頭55和56方向作用，該力基本上正好通過結(jié)合球的中心點并與側(cè)面49垂直。
由于力的方向沿箭頭55，56基本是垂直于割線51的相應(yīng)平面，并且在殼體12中的縱槽38″，38之外有一定間距，這樣在這種力的作用下，結(jié)合件36″，36，尤其是結(jié)合球受力而趨向于被壓向內(nèi)部，而不會在這種施力條件使結(jié)合球向外移動，造成彈性周向夾持件42受載。這樣在這種向右轉(zhuǎn)動和沿箭頭55，56方向作用的力的情況下，結(jié)合件36″，36不會使周向夾持件42受載。從而周向夾持件42可以設(shè)計得很薄并有彈性。在最簡單的情況下采用一個薄金屬的圓柱形套就夠了，該套子以很小的預(yù)張緊力套在頭部的圓柱形壁15上，使它得稍微向外突出的結(jié)合件36，36′，36″，36夾緊地包圍住，并作用上由外向內(nèi)指向的彈性力。
如果卡套11向左轉(zhuǎn)動，即沿箭頭54的反向和在圖2中是反時針方向轉(zhuǎn)動時，結(jié)合件36，36′在直徑平面47上就受到縱槽37，37′的側(cè)面49的所施加的力，其中同樣在結(jié)合件36，36′上作用有與側(cè)面49垂直，指向割線51的平面的力。這些力大約通過結(jié)合件36，36′，尤其點結(jié)合球的中心，這樣就縱槽38，38′而言，這些力是不起作用的，即每個結(jié)合件36，36′由此有向內(nèi)壓的趨勢，至少其向外的運動以及周向夾持件42的作用力被阻止。這樣，各個結(jié)合件36，36′，36″，36，尤其是結(jié)合球，可以簡單地就其沿縱向的位置導(dǎo)向地設(shè)置在頭部14和殼體12之間，并經(jīng)周向夾持件42(例如形成為薄金屬圓柱形套)由外向內(nèi)施加一個壓力，該壓力能將各個結(jié)合件保持在相配縱槽對中的位置上。
開頭所述的長度補償機構(gòu)31位置于周向夾持件42外側(cè)，該周向夾持件在圖1中下端處的外側(cè)上有一個環(huán)槽60，其中用一個周向件支承了多個球61。在環(huán)腔21中還有一個包圍著周向夾持件42的支撐環(huán)62，該環(huán)62帶有一側(cè)斜面63，借助于壓力彈簧32，用其斜面63沿軸向亦即圖1中向下地壓向球61的突出的周向部分。在頭部14和周向夾持件42外側(cè)之間構(gòu)成的環(huán)腔21中設(shè)有一個大約呈圓柱形套形狀的球架64，該球64沿軸向，即圖1向下方向支承在外套18上，并且是支承在向頸部20過渡區(qū)域中構(gòu)成的軸向環(huán)形臺臂上。球架64包含在圖1中上方區(qū)域中的一些路的指向開口65，例如鉆孔，球61就保持在這些鉆孔中。有鉆口65端區(qū)的結(jié)構(gòu)在圖1中是在向上方向上斜差地逐漸收縮，做斜角至少基本上相應(yīng)于支撐環(huán)62的斜面63的傾斜角。支撐環(huán)62設(shè)置在球架64的這個傾斜面的相對的一端87處，并且支撐環(huán)62的傾斜63與在此端87處沿徑向至少稍微突出的球61相接觸。
如果由沿軸向支撐的工件27施加一個從機床主軸，工具安裝夾或類似部分來的軸向指向作用的壓力，那么球61就會受到周向夾持件42的環(huán)槽60的側(cè)面施加的力。壓力越大，球61受到的力就越大。如果由壓力彈簧32和支撐環(huán)62的斜面63傾斜給定的反力被超過，球61就會克服壓力彈簧32的作用移動支撐環(huán)62向外移動。這樣就為例如一個絲維的切入提供一個所希望的可調(diào)的壓力。壓力彈簧32則可以在頭部14和殼體12之間的相對移動中相對于在壓力作用下起到一個長度補償?shù)淖饔谩?br> 如果在工具27和殼體軸向固定下反向?qū)⒖ㄌ?1和頭部14一起沿軸向在圖1中向上拉出，那么支承在環(huán)槽60中的球61并通過球架64之上的球61以及支承在球61上的支撐環(huán)62就要與頭部一起向上運動，由此壓力彈簧32同樣受到壓力，這樣就有可能在頭部14和殼體12之間沿拉力方向?qū)崿F(xiàn)長度補償。
此外工具夾9還有一個內(nèi)部冷卻劑引導(dǎo)通道，其結(jié)構(gòu)尤其簡單，由此實現(xiàn)了長度補償機構(gòu)31向外移到圓柱形壁15的外周向區(qū)域中。詳細(xì)地說，快速更換卡盤10有一個中央內(nèi)部的、作為冷卻劑通道的管66，該管通過其在圖1中的上端固定在卡套11上，并從此處延伸到同軸的圓柱形開口16和殼體12的一個中央孔67中。該孔67在兩個軸端處有一個用密封環(huán)68，69密封的用于冷卻劑的環(huán)腔70，該環(huán)腔70內(nèi)側(cè)由管66為界，外側(cè)由孔67為界而圍成。該環(huán)腔70一方面至少經(jīng)一個在管66中的槽道71(例如管壁中的一個鉆孔)而與管66內(nèi)部相連通，另一方面與殼體12中的槽道73，74相連通，其中槽道73例如沿徑向和槽道74例如約軸向平行地分布，這兩個槽道73，74基本上位于殼體12中心之外。槽道74一直延伸到殼體12的同軸圓柱開口24。
管66在圖1中位于下方的自由端是封閉的，例如由一個塞子堵死。該管穿過殼體12中的一個中央軸向孔75，該孔直徑較大，例如做成螺紋孔。管66的該端部在此處延伸進入腔76中，該腔在一個大約為罐形的封閉件77的內(nèi)部中構(gòu)成，其下側(cè)被封閉。封閉件77通過一個軸頸螺紋旋接在孔75中，由此固定在殼體12上。
封閉件77被一個閉鎖環(huán)78包圍住，該閉鎖環(huán)保持在殼體12的圓柱形腔腔24中，并且可以軸向移動，而在周向上相對于殼體12，尤其是其圓柱壁23，用一個密封環(huán)79進行密封。
封閉件77在軸端至少有一個徑向突出的凸起80，尤其是一種環(huán)形凸肩，該凸起80在取出快速更換接頭26時用作閉封環(huán)78的支承。與此相似地，閉鎖環(huán)78在一端處至少有一個徑向內(nèi)凸的支承81，例如一個支承凸肩。當(dāng)取下快速更換接頭26，使閉鎖環(huán)78在沿軸向釋放開(該閉封環(huán)經(jīng)由一個端側(cè)密封件82密封地壓在快速更換接頭相對的端面上)，閉鎖環(huán)78通過使之加載的彈簧83的力在圖1中向下移動，一直到支承81(尤其是支承凸肩)接觸封閉件77的凸起80(尤其環(huán)形凸肩)，這樣就防止封閉件78被壓出來。如果在此之后還要再裝入一個快速更換接頭26，那么由閉鎖環(huán)78克服彈簧83的作用力推入圖2所示位置。
一直達到槽道74的冷卻劑通過封閉件77和閉鎖環(huán)78的槽道在圖1中向下流，這樣通過快速更換接頭26中的中央孔和例如通過工具27中的一個孔就能使冷卻劑進來。為此閉鎖環(huán)78在圖1中的上端至少有一個橫槽道84(例如一個橫向槽)，它與槽道74相連通。橫槽道84與一個環(huán)腔85相連，該環(huán)腔沿周向側(cè)面形成于封閉件77和閉鎖環(huán)78之間。
封閉件77在圖1中下部的自由端區(qū)域中外側(cè)至少有一個凹陷86或者兩個徑向相對的凹陷，其中凹陷86與環(huán)腔85相連通，用于引導(dǎo)冷卻劑。
冷卻劑例如輸送到卡套11端13的內(nèi)部中，進入管66內(nèi)部72，由此經(jīng)至少一個槽道71進入環(huán)腔70，在從此徑槽道73，74到達至少一個位于閉鎖環(huán)78內(nèi)端處的橫槽道84。冷卻劑從至少一個橫槽道84穿過環(huán)腔85和至少一個凹陷86，并由此處流出，進入快速更換接頭26的一個內(nèi)部中央孔。
封閉件77和閉鎖環(huán)78可以有這樣的結(jié)構(gòu)，即在取出快速更換接頭26和更進一步向下移動閉鎖環(huán)78的情況下，冷卻劑從環(huán)腔85向下的流動是閉鎖的，這樣在取出快速更換接頭26時沒有冷卻劑流出。
上述借助于固定在卡套11中的管66引導(dǎo)內(nèi)部冷卻劑是極其簡單的且費用很低。由于在殼12和頭部14之間的相對移動下，處于壓力下的冷卻劑的壓力柱不隨著運動，因此排除了在頭部14和殼12之間的相對位置有任何可能的錯位。此外實現(xiàn)了壓力卸載。
在另一個未示出的實施例中，工具夾9尤其是快速更換卡盤10，沒有配備上述內(nèi)部冷卻劑引導(dǎo)部分，因此結(jié)構(gòu)非常簡單。根據(jù)不同的結(jié)構(gòu)情況也可以取消長度補償機構(gòu)31。
該工具夾9，尤其是快速更換卡盤10，結(jié)構(gòu)緊湊，可以采用一種相當(dāng)小的直徑，軸向長度習(xí)盡可能得短，并且工作可靠而不易出故障，因此在污物擠入時其功能也不會受到妨礙，并且結(jié)構(gòu)和制造成本很低，與公知的快速更換卡盤相比，其成本大大減少。
管66的自由端延伸到在封閉件77內(nèi)部形成的腔76中，并在頭部14和殼12之間的相對運動下伸入的深度相應(yīng)地或深或淺，該腔76是向外排氣的，因此防止在其中建立壓力，而這種壓力會影響相對運動。殼體12中有一個排氣道29用于排氣目的，該排氣道29此處例如由至少一個徑向槽道構(gòu)成，該槽道向外引伸到一個縱槽38，經(jīng)縱槽38以及另一個縱槽37和環(huán)腔21進行21進行排氣。排氣道29在殼12內(nèi)部區(qū)域中與一個中央腔30相連，該腔本身與封閉件77中的一個腔76連通。在一個未示出的實施例中，這可以例如通過管66中的，尤其是管壁中的一個或多個孔來實現(xiàn)。在所示的實施例中，在封閉件77和管66的后面延伸進來的自由端之間留出一個環(huán)腔88，它使腔76和中央腔30和排氣道29之間連通，因此以極其簡單的方式使腔76由此得到排氣。
權(quán)利要求
1.工具夾，尤其是快速更換卡盤，最好用于螺紋切削，螺紋成型或類似加工，該工具夾包括一個卡套(11)，它的一端(13)可以裝在機床主軸，工具安裝架或類似部件中，它在相對的另一端有一頭部(14)，該頭部包含一個同軸圓柱形腔(16)，一個殼(12)不能轉(zhuǎn)動但能沿軸向相對移動地裝在該腔(16)中并由其導(dǎo)向，殼(12)有一個同軸的圓柱形腔(24)，其中可以裝入一個用于工具(27)的快速更換接頭(26)并與之相連，在頭部(14)和殼(12)之間設(shè)有至少一個結(jié)合件(36)，該結(jié)合件一部分保持在頭部(14)的一個相配的槽(37)中，一部分保持在殼(12)的一個相配的縱槽(38)中，用于在兩者之間傳遞扭矩，并在殼(12)和頭部(14)之間的相對移動下能夠滾動，尤其按前述權(quán)利要求中之一或多個所述的工具夾，其特征是，設(shè)有一個中央內(nèi)部的用于引導(dǎo)冷卻劑的管(66)，其一端固定在卡套(11)上，并從此處伸入頭部(14)，腔(16)、殼(12)和一個中央孔(67)中，該孔有一個在兩個軸端封的內(nèi)側(cè)由管(66)限定的用于冷卻劑的環(huán)腔(70)，該環(huán)腔一方面至少經(jīng)管(66)中的一個醴道(71)與管(66)內(nèi)部(72)相連通，另一方向與殼(12)中位于中心之外的槽道(73，74)相連，這些槽道一直引伸到殼(12)的圓柱形開口(24)中。
2.按權(quán)利要求1的工具夾，其特征是，管(66)的自由端是封閉的，并穿過殼(12)中的一個中央軸向孔(75)，進入腔(76)中，該腔由固定在殼(12)上的一個大約罐形的封閉件(77)構(gòu)成并封閉。
3.按權(quán)利要求1或2的工具夾，其特征是，封閉件(77)被一個閉鎖環(huán)(78)包住，該閉鎖環(huán)保持在殼(12)的圓柱形開口(24)中，并且能軸向移動，并周向上是相對于殼(12，23)密封的。
4.按權(quán)利要求1至3中之一的工具夾，其特征是，封閉件(77)在軸端處至少有一個徑向突出的凸起(80)，例如一個環(huán)形凸肩，閉鎖環(huán)(78)在一端至少有一個徑向向內(nèi)凸出的支承(81)，例如一個支承凸肩，在由彈簧力(83)推出閉鎖環(huán)(78)時，支承凸肩接觸在封閉件(77)的凸起(80)上。
5.按權(quán)利要求1至4中之一的工具夾，其特征是，閉鎖件(78)在一端至少有一個橫槽道(84)，例如一個橫槽為了引導(dǎo)冷卻劑，該橫槽與殼(12)中的一個大約軸向平行的槽道(74)以及一個環(huán)腔(85)相連通，該環(huán)腔(85)沿周向側(cè)構(gòu)成于封閉件(77)和閉鎖件(78)之間。
6.按權(quán)利要求1至5中之一的工具夾，其特征是，封閉件(77)在自由端區(qū)域中外側(cè)至少有一個凹槽(86)，該凹槽與封閉件(77)和閉鎖環(huán)(78)之間的環(huán)腔(85)相連，以引導(dǎo)冷卻劑。
7.按權(quán)利要求2至6中之一的工具夾，其特征是，封閉件(77)的腔(76)是向外排氣的，管(66)的自由端是伸入到該腔(76)中的。
8.按權(quán)利要求7的工具夾，其特征是，腔(76)經(jīng)由管(66)中的至少一個開口和/或一個在封閉件(77)和管(66)的伸入到后者中的自由端之間的環(huán)腔(88)，以及殼(12)中的一個排氣道(79)，尤其是一個其中的徑向槽道而向外排氣。
全文摘要
一種工具夾有一個帶頭部的卡套和頭部中的一個用于安裝帶工具的快速更換接頭的殼,在頭部和殼之間至少設(shè)置一個結(jié)合件,該件保持在一個位于頭部側(cè)和殼側(cè)的縱槽中,用于在兩者之間傳遞扭矩,并在頭部和殼之間的相對移動下能夠滾動。結(jié)合件在頭部和殼之間就其沿軸向的位置而言是無導(dǎo)向地設(shè)置的,并利用一個彈性夾持件,包圍著的環(huán)形件,由外向內(nèi)施加了一個壓力?？ūP結(jié)構(gòu)簡單緊湊,較短,并且輕和成本低。
文檔編號B23Q1/00GK1194189SQ9712591
公開日1998年9月30日 申請日期1997年12月22日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月30日
發(fā)明者西格弗里德·巴德, 洛莎·霍夫勒, 格哈特·巴貝爾 申請人:奧托·比爾茲工具工廠股份公司