專利名稱：鉆孔裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鉆孔裝置，它具有一個被驅(qū)動的、可旋轉(zhuǎn)支承在鉆孔設備的主軸外殼中的鉆孔主軸和連接在主軸端部上的鉆卡頭，它具有一個同軸且抗扭轉(zhuǎn)地連接在鉆孔主軸上的卡頭體，卡頭體具有卡爪，它們可以相對于卡頭體通過可相對于卡頭體旋轉(zhuǎn)的卡緊套調(diào)整。
這種鉆孔裝置在實踐中廣泛使用，其中鉆卡頭可更換地設置在鉆孔設備的主軸端部上，其中兩個構(gòu)成鉆孔裝置的部件的相互協(xié)調(diào)基本上在在鉆孔主軸與卡頭體的互補耦聯(lián)上，在卡頭體中通常構(gòu)成螺紋容納部，在螺紋容納部中可以旋進由螺桿構(gòu)成的鉆孔主軸。
本發(fā)明的目的是，構(gòu)造上述形式的鉆孔裝置，實現(xiàn)構(gòu)成鉆孔裝置的兩個部分鉆孔設備與鉆卡頭的進一步集成。
這個目的按照本發(fā)明對于上述形式的鉆孔裝置如下實現(xiàn)，對主軸外殼附設一個與鉆卡頭運行狀態(tài)相關(guān)的影響鉆孔設備驅(qū)動控制器的傳感器。
這個鉆孔裝置的特征是，通過傳感器可以詳細監(jiān)控鉆卡頭的運行狀態(tài)并且因此無需鉆孔裝置使用者的主動作用地實現(xiàn)設備功率的變化，這尤其在安全性方面是有利的，因為設備功率的變化在極限情況下也包含其完全斷開。
與此相關(guān)有利的是，所述傳感器配屬于卡爪的調(diào)整行程，用于檢測其軸向向后的極限位置。在這個實施例中存在這種可能性，在打開鉆卡頭時，當設置在傾斜于卡頭軸線延伸的導向容納體里面的卡爪移動到其軸向向后的極限位置時，通過傳感器可以可靠地防止卡爪卡緊，這一點有時在實踐中當卡爪以全部設備功率運轉(zhuǎn)的時候可能出現(xiàn)。所述傳感器在接近卡爪時能夠使設備功率降低到直到鉆孔設備完全停止，由此可靠地防止卡爪卡緊。
本發(fā)明的另一優(yōu)選實施例的特征是，具有一個在主軸外殼與卡緊套之間構(gòu)成的耦聯(lián)裝置，它包括一個在主軸外殼上防止鉆卡頭一同旋轉(zhuǎn)固定的、相對于鉆卡頭可調(diào)整的耦聯(lián)套，它在耦聯(lián)裝置的耦聯(lián)狀態(tài)使卡緊套在圓周方向上傳力連接地與主軸外殼連接并且當在耦聯(lián)狀態(tài)在卡緊套與耦聯(lián)套之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定大小的時候，可以通過去耦聯(lián)彈簧調(diào)整到解除耦聯(lián)狀態(tài)，所述耦聯(lián)套由從屬于主軸外殼的靜止套和罩住卡緊套的表面套構(gòu)成，該表面套可以相對于靜止套軸向在解除耦聯(lián)狀態(tài)與耦聯(lián)狀態(tài)之間調(diào)整，在表面套的軸向調(diào)整行程范圍中設置與鉆孔設備的設備控制器連接的傳感器，用于獲得表面套的位置。這個實施例的特征是，為了打開和關(guān)閉鉆卡頭僅僅通過調(diào)整從屬于鉆卡頭的結(jié)構(gòu)部件、即表面套，可以影響設備控制器的操縱，由此使用者不必獨立地除了在鉆卡頭的卡爪之間導入鉆頭以外還附加地主動操縱鉆孔設備上的設備控制器。
特別有利的是，所述傳感器是多重的，用于獲得表面套的不同位置和與其相關(guān)地影響驅(qū)動控制器的，因為通過這些多重存在的傳感器可以通過表面套的移動達到所有的運行狀態(tài)，它們與鉆卡頭的打開和關(guān)閉以及與其持續(xù)運行有關(guān)。
也有利的是，所述傳感器是無接觸傳感器，因為傳感器在鉆孔運行中產(chǎn)生污物和振動時也保證所需的功能可靠性。無接觸傳感器在原理上在現(xiàn)有技術(shù)中已知，例如感應作用的傳感器，它們也可以在按照本發(fā)明的鉆孔裝置中實現(xiàn)。
所述傳感器定位在設置在靜止套上的傳感器環(huán)里面，由此得到緊湊的結(jié)構(gòu)形式。
當通過表面套要達到一個確定的運行狀態(tài)時，為使鉆孔裝置的使用者免除必需持續(xù)地保持表面套的位置，而規(guī)定，對主軸外殼附設一個在與靜止套對置的側(cè)面上搭接表面套的定位套，在其中構(gòu)成許多定位座，它們與表面套的運行位置相關(guān)，即與設置運行位置的傳感器的布置有關(guān)。
在此建議，對于每個定位座具有一個所述傳感器，因此定位座的數(shù)量與傳感器的數(shù)量相關(guān)。為使按照本發(fā)明的鉆孔裝置提高安全性，在表面套與定位套之間設置確定表面套靜止位置的彈簧。這個彈簧在超過極限力時強制表面套返回到靜止位置，它以適宜的方式對應鉆卡頭的持續(xù)運行，因此在鉆孔運行期間不能實現(xiàn)鉆頭的無意松開。
也規(guī)定，對所述靜止套附設一個確定最大夾緊轉(zhuǎn)矩的夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器，它構(gòu)成耦聯(lián)裝置的一部分。
在此所述夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器具有一個支承在主軸外殼上的、通過極限發(fā)送器彈簧加載的銷子，它嵌入在具有倒平容納棱邊的銷子容納體里面。
也有利的是，在表面套中構(gòu)造徑向的除屑孔。這些除屑孔保證，在鉆孔運行中進入鉆卡頭的鉆孔屑當鉆卡頭通過表面套罩住的時候也可以再離開鉆卡頭。在此除屑孔的徑向取向充分用于在旋轉(zhuǎn)的鉆卡頭的離心力作用下使鉆孔屑向外輸運并拋出。
此外有利的是，所述傳感器用于獲得表面套在其在圓周方向上給出的間隙范圍中的位置并且用于通過設備控制器影響鉆孔設備的旋轉(zhuǎn)方向。使用者也可以僅僅通過表面套的位置控制，鉆卡頭是否通過設備控制器驅(qū)動以打開或關(guān)閉。
下面借助于在附圖中所示的實施例詳細描述本發(fā)明。附圖中

圖1以側(cè)視圖示出按照本發(fā)明的鉆孔裝置的前端部分在一個用于手動夾緊的表面套位置，左邊局部地示出截面圖，圖2示出可選擇的對應于圖1的實施例的視圖，具有一個用于機器夾緊的表面套位置，圖3示出對應于圖2的視圖，具有一個用于鉆孔和螺紋運行的表面套位置，圖4示出對應于圖1的一個可選擇的實施例的視圖，圖5示出對應于圖2的圖4的實施例的視圖。
在附圖中示出一個鉆孔裝置，它由鉆孔設備1與鉆卡頭2的組合組成。在附圖中只示出鉆孔設備1中用于解釋本發(fā)明所需的前端部分；也只示出鉆卡頭2中用于解釋本發(fā)明所需的結(jié)構(gòu)部件。
所述鉆孔裝置包括一個支承在鉆孔設備1的主軸外殼3中的鉆孔主軸4，在其主軸端部上連接鉆卡頭2，它具有一個同軸且抗扭轉(zhuǎn)地連接在鉆孔主軸4上的具有卡爪6的卡頭體5，卡爪在圖1中所示的實施例中設置在傾斜于卡頭軸線7延伸的卡頭體5的導向容納體8里面并且在其徑向外部側(cè)面上具有齒排9，它們嵌入在螺紋環(huán)11的夾緊螺紋10里面，該螺紋環(huán)通過球軸承12和頂壓環(huán)13軸向向后支承在卡頭體5上。通過相對于卡頭體5旋轉(zhuǎn)與螺紋環(huán)11耦聯(lián)的夾緊套14實現(xiàn)卡爪6的調(diào)整，由此可以通過在相應的方向上旋轉(zhuǎn)夾緊套14打開或關(guān)閉鉆卡頭2。
對于主軸外殼3附設根據(jù)鉆卡頭2的運行狀態(tài)影響鉆孔設備1的驅(qū)動控制器的傳感器15，16，17，18，32，33，即在圖1中一個傳感器15，它附屬于卡爪6的調(diào)整行程，用于檢測其軸向向后的極限位置。通過這個傳感器15基本實現(xiàn)，在以設備力打開鉆卡頭2時，當卡爪調(diào)整到其軸向向后的極限位置時，防止以全部鉆孔設備功率運行，因為傳感器15檢測到卡爪6的變化并且影響設備控制器，用于降低其設備功率并且必要時完全停止鉆孔設備2。
對于在圖1中所示的鉆卡頭2還要注意，存在一個在主軸外殼3與卡緊套4之間構(gòu)成的耦聯(lián)裝置，它包括一個在主軸外殼3上防止與鉆卡頭2同步旋轉(zhuǎn)固定的、相對于鉆卡頭2可調(diào)整的耦聯(lián)套19，它在耦聯(lián)裝置的耦聯(lián)狀態(tài)使夾緊套14在圓周方向上傳力連接地與主軸外殼3連接并且當在耦聯(lián)狀態(tài)在夾緊套14與耦聯(lián)套19之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定的值時，通過解除耦聯(lián)彈簧20調(diào)整到脫離耦聯(lián)狀態(tài)，其中耦聯(lián)套19由從屬于主軸外殼3的靜止套21和罩住夾緊套14的表面套22構(gòu)成，該表面套可以相對于靜止套21軸向在解除耦聯(lián)狀態(tài)與耦聯(lián)狀態(tài)之間調(diào)整。在表面套22的軸向調(diào)整行程的范圍中設置與鉆孔設備的設備控制器連接的用于獲得表面套22位置的傳感器16，17，18，其中對于在附圖中所示的實施例傳感器16，17，18多重地用于獲得表面套22的不同位置并且與其相關(guān)地影響驅(qū)動控制器。
在此圖1示出表面套22的一個位置，其中通過使耦聯(lián)栓柱23嵌入到夾緊套14的栓柱容納體24里面以傳統(tǒng)的方式能夠手動操縱鉆卡頭2用于打開和夾緊。在這個實施例中握住表面套22并旋轉(zhuǎn)，由此實現(xiàn)夾緊套14和與其旋轉(zhuǎn)結(jié)合連接的螺紋環(huán)11的旋轉(zhuǎn)。在此傳感器16獲得表面套22的軸向位置并保證，設備控制器不驅(qū)動鉆孔主軸4，而是保證主軸停止，這能夠無需手動制動卡頭體5實現(xiàn)夾緊套14相對于這個卡頭體5的旋轉(zhuǎn)。對于這個實施例附加地存在傳感器32，它在表面套間隙范圍內(nèi)獲得其在圓周方向上的位置，用于當要機械地打開和關(guān)閉時通過使用者可以監(jiān)控鉆孔設備1的旋轉(zhuǎn)方向，如同下面對于圖2所述的那樣。為此所述傳感器32在原理上一個簡單的結(jié)構(gòu)就足夠了，因為只需接通偏離標準狀態(tài)、即或者右運轉(zhuǎn)或者左運轉(zhuǎn)。盡管如此也可以實現(xiàn)傳感器32，33雙重地在圓周方向上的間隔布置，用于通過使用者能夠有目的地選擇旋轉(zhuǎn)方向。
圖2通過表面套22的軸向位置示出這一點，該表面套用于機械地打開和關(guān)閉鉆卡頭2，因為在這個位置以較少的轉(zhuǎn)數(shù)通過設備控制器驅(qū)動鉆孔主軸4，它迫使夾緊套14相對于卡頭體5相對旋轉(zhuǎn)，因為夾緊套14通過耦聯(lián)軸頸23與表面套22連接，表面套本身通過耦聯(lián)裝置與主軸外殼3連接。只有在達到或超過所期望的夾緊力時從屬于靜止套21的夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器25才作為耦聯(lián)裝置的部分并且附屬于夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器25的銷子26克服極限發(fā)送器彈簧的作用力從具有倒平容納棱邊的銷子容納體27中頂出來。在此表面套22在圓周方向上的位置通過傳感器32，33確定旋轉(zhuǎn)方向。
圖3對于圖2的實施例示出表面套的位置，它對應于正常的鉆孔和螺紋工作，其中通過傳感器18唯一的控制通過設備控制器傳遞到設備2調(diào)節(jié)器。
圖4示出，本發(fā)明也可以在其它形式的鉆卡頭中實現(xiàn)，即例如對于具有平卡爪28的后夾緊鉆卡頭，但是其操作與在圖1至3中所示的圓卡爪鉆卡頭類似地實現(xiàn)，即通過相對于卡頭體5旋轉(zhuǎn)夾緊套14，由此以類似的方式可以通過傳感器29獲得夾緊錐的軸向位置。
權(quán)利要求
1.一種鉆孔裝置，它具有一個被驅(qū)動的、可旋轉(zhuǎn)支承在鉆孔設備(1)的主軸外殼(3)中的鉆孔主軸(4)和連接在主軸端部上的鉆卡頭(2)，鉆卡頭具有一個同軸且抗扭轉(zhuǎn)地連接在鉆孔主軸(4)上的卡頭體(5)，它具有卡爪(6)，卡爪可以相對于卡頭體(5)通過相對于卡頭體(5)旋轉(zhuǎn)的卡緊套(14)調(diào)整，其特征在于，對主軸外殼(3)附設與鉆卡頭(2)運行狀態(tài)相關(guān)地影響鉆孔設備(1)驅(qū)動控制器的傳感器(15，16，17，18，32，33)。
2.如權(quán)利要求1所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述傳感器(15)附設于卡爪(6)的調(diào)整行程，用于檢測其軸向向后的極限位置。
3.如權(quán)利要求1或2所述的鉆孔裝置，其特征在于，具有一個在主軸外殼(3)與卡緊套(14)之間構(gòu)成的耦聯(lián)裝置，它包括一個在主軸外殼(3)上防止鉆卡頭(2)一同旋轉(zhuǎn)地固定的、相對于鉆卡頭(2)可調(diào)整的耦聯(lián)套(19)，耦聯(lián)套在耦聯(lián)裝置的耦聯(lián)狀態(tài)使卡緊套(14)在圓周方向上傳力連接地與主軸外殼(3)連接并且當在耦聯(lián)狀態(tài)在卡緊套(14)與耦聯(lián)套(19)之間傳遞的轉(zhuǎn)矩超過給定大小的時候，可以通過去耦聯(lián)彈簧(20)調(diào)整到解除耦聯(lián)狀態(tài)，所述耦聯(lián)套(19)由從屬于主軸外殼(3)的靜止套(21)和罩住卡緊套(14)的表面套(22)構(gòu)成，該表面套可以相對于靜止套(21)軸向在解除耦聯(lián)狀態(tài)與耦聯(lián)狀態(tài)之間調(diào)整，在表面套(22)的軸向調(diào)整行程范圍中設置與鉆孔設備(1)的設備控制器連接的傳感器(16，17，18，32，33)，用于獲得表面套的位置。
4.如權(quán)利要求3所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述傳感器(16，17，18，32，33)是多重的，用于獲得表面套(22)的不同位置和與其相關(guān)地影響驅(qū)動控制器。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述傳感器(16，17，18，32，33)是無接觸傳感器。
6.如權(quán)利要求3至5中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述傳感器(16，17，18，32，33)定位在設置在靜止套上的傳感器環(huán)里面。
7.如權(quán)利要求3至6中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，對主軸外殼(3)附設一個在與靜止套(21)對置的側(cè)面上搭接表面套(22)的定位套(30)，在其中構(gòu)成許多定位座，它們與表面套(22)的運行位置相關(guān)。
8.如權(quán)利要求7所述的鉆孔裝置，其特征在于，對于每個定位座設有傳感器(16，17，18)中的一個。
9.如權(quán)利要求7或8所述的鉆孔裝置，其特征在于，在表面套(22)與定位套(30)之間設置一個確定表面套(22)靜止位置的彈簧。
10.如權(quán)利要求3至9中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，對所述靜止套(21)附設一個確定最大夾緊轉(zhuǎn)矩的夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器(25)。
11.如權(quán)利要求10所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述夾緊轉(zhuǎn)矩極限發(fā)送器(25)具有一個支承在主軸外殼(3)上的、通過極限發(fā)送器彈簧加載的銷子(26)，它嵌入在具有倒平容納棱邊的銷子容納體(27)里面。
12.如權(quán)利要求3至11中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，在表面套(22)中構(gòu)成徑向的除屑孔(31)。
13.如權(quán)利要求3至12中任一項所述的鉆孔裝置，其特征在于，所述傳感器(32，33)用于獲得表面套在其在圓周方向上給出的間隙范圍中的位置并且用于通過設備控制器影響鉆孔設備(1)的旋轉(zhuǎn)方向。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鉆孔裝置，它具有一個被驅(qū)動的、可旋轉(zhuǎn)支承在鉆孔設備(1)的主軸外殼(3)中的鉆孔主軸(4)和連接在主軸端部上的鉆卡頭(2)，它具有一個同軸且抗扭轉(zhuǎn)地連接在鉆孔主軸(4)上的卡頭體(5)，它具有卡爪(6)，卡爪可以相對于卡頭體(5)通過可相對于卡頭體(5)旋轉(zhuǎn)的卡緊套(14)調(diào)整。對主軸外殼(3)附設一個與鉆卡頭(2)運行狀態(tài)相關(guān)地影響鉆孔設備(1)驅(qū)動控制器的傳感器(15，16，17，18，32，33)。
文檔編號B23B31/12GK1976776SQ200680000367
公開日2007年6月6日 申請日期2006年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月6日
發(fā)明者H·-D·馬克 申請人:羅姆股份有限公司