專利名稱：箝夾裝置、箝夾裝置系統、箝夾系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種箝夾裝置、箝夾裝置系統、箝夾系統。
背景技術：
一般的箝位裝置由德國的實用新型DE 29980181可知。所述已知箝位裝置是由帶有與主軸同軸的接收器開口的基體或基體單元構成的，工件的聯結軸能夠從工作面端軸向地插入所述接收器開口。所述聯結軸通常是工具夾或工具卡盤的相應段。通常，但是也特別地，所述箝位裝置作為平衡器的部件，關于工件或工具夾或工具卡盤與基體的同軸排列有很高要求。所需同軸性在現有技術中確定為所述聯結軸配置為中心錐體，其被插入基體或基體單元上對應配置的圓錐形接收器。在所述現有技術中，中心錐體和對應配置的圓錐形接收器被指定為配套表面。如詞語“配套表面”所指示，為了能夠以這種具備所需精確度的方式集中，聯結軸的中心錐體和與之相關聯的圓錐形接收器必須是非常緊密地配套的，因此中心錐體和與之相關聯的圓錐形接收器“充分”匹配。較大的公差以及尤其是角度偏差會導致故障，并且因此是不允許的。然而，這就意味著只有包括特別緊密配備的聯結軸的工件或工具夾能夠與相同的基體單元箝在一起。當工件或工具夾與稍微不同的聯結軸箝住時，就需要用另一個基體單元替換該基體單元，而所述另一個基體單元包括對應配置的圓錐形接收器。為此，特別的基體單元必須從管軸上旋下，并且另一個基體單元必須旋在該管軸上。很明顯這樣做會產生相當大的復雜性。
發明內容
本發明提供一種箝夾裝置、箝夾裝置系統、箝夾系統，有效地解決了上文所述的現有技術中存在的問題。具體而言，本發明提供一種用于在機械工具的轉動軸處箝住工件的箝夾裝置，其中所述箝夾裝置包括底座體，所述底座體配置為固定于所述轉動軸，所述箝夾裝置還包括至少一個變換體，所述變換體能夠聯結至以及脫離于所述底座體，其中所述變換體和所述底座體被滾筒元件相對彼此沿著同軸方向支撐并且相對彼此在徑向方向上箝夾，其中每個所述滾筒元件被設置于所述底座體和所述變換體之間的間隙中，所述間隙配置為楔形間隙并且適于相應的滾筒元件，因此當所述底座體和所述變換體彼此連接時，相應的滾筒元件能夠沿所述楔形間隙移動且深入所述楔形間隙，因此所需箝夾在徑向方向上提供，其中，相應的所述楔形間隙配置為，使得所述滾筒元件在至少一個圓周方向上也限制所述底座體與所述變換體之間的相對運動。
優選地，相應的所述楔形間隙與相關聯的滾筒元件彼此相互適應，因此當所述滾筒元件被推入所述間隙時，所述滾筒元件在所述變換體的一側上以及在所述底座體的一側上滾動。優選地，相應的所述楔形間隙的至少一側配置為徑向有彈性的彈簧元件。優選地，在圓周方向上觀察，相應的所述楔形間隙也配置為楔形間隙，因此所述變換體在圓周方向上相對于所述底座體運動的傾向促使所述底座體與所述變換體之間徑向箝夾的加強。優選地，相應的所述楔形間隙配置為局部凹槽，所述凹槽接收至少一個滾筒元件。更優選地，所述凹槽包括用于將滾筒元件從所述凹槽的外側插入到所述凹槽內的起始部分，在該起始部分內，所述凹槽的軸線大致在所述底座體和所述變換體的共同轉動軸線的方向上延伸，并且所述凹槽包括圓周部分，所述圓周部分連接至所述起始部分，在所述圓周部分中所述凹槽的軸線在所述底座體或所述變換體的圓周方向上延伸。更優選地，所述凹槽具有在其起始部分處以及在其圓周部分處的漸減的深度，因此在朝向遠離所述起始部分的方向上提供了漸增的楔入作用。更優選地，所述滾筒元件被設置于能夠加載額外扭矩的軸承殼體中，因此所述軸承殼體驅使所述滾筒元件進入所述楔形間隙，和/或驅使所述滾筒元件從所述楔形間隙滾出。更優選地，所述軸承殼體包括箍，所述箍設置在底座體和變換體之間的間隙的外偵牝并且所述箍能夠從外側被夾持以及轉動。更優選地，所述軸承殼體配置為使得其與阻斷裝置相互作用，所述阻斷裝置固定所述軸承殼體，因此當所述底座體或所述變換體繼續與所述機械工具的軸一起運動時，由于所述軸的轉動以及所述軸承殼體的固定作用，使得所述滾筒元件被驅動進入所述楔形間隙或驅動出所述楔形間隙。優選地，環形成用以形成所述楔形間隙的兩個表面，所述環相對于所述底座體以及所述變換體可轉動，因此當所述滾筒元件由所述軸承殼體驅動時，所述滾筒元件在所述環上滾動，此時所述環轉動。優選地，所述底座體與所述變換體的兩個段中至少一個包括在圓周方向上觀察為非圓形的外輪廓，所述兩個段在彼此之間形成間隙，該間隙為在所述同軸方向上的楔形間隙。更優選地，所述兩個段構成非圓形外輪廓，因此沿閉合圓周線所示，當所述底座體與所述變換體插入彼此時，在所述底座體與所述變換體之間形成具有大致恒定高度的間隙。優選地，所述變換體包括摩擦離合器，所述摩擦離合器能夠通過軸向力致動，通過所述摩擦離合器，所述工件能被箝在所述變換體上。更優選地，所述摩擦離合器為帶有卡盤或夾錐的錐形離合器，所述卡盤或夾錐被線性驅動通過張力或壓力裝置移動而緊靠在所述變換體處配置的箝夾套筒。更優選地，所述張力或壓力裝置包括兩個部分，這兩個部分轉而通過聯軸節彼此連接以及彼此分離。更優選地，所述張力或壓力裝置上的所述聯軸節由兩個聯結半部組成，所述兩個聯結半部能夠彼此互鎖，其中所述一個聯結半部與帶有所述線性驅動的底座體相關聯，并且所述另一個聯結半部與所述卡盤或所述夾錐相關聯。更優選地，所述箝夾套筒在軸向方向上開口，因此在所述聯軸節已經脫開以后，所述卡盤或夾錐能夠通過所述箝夾套筒的開口從所述箝夾套筒中拉出。更優選地，所述卡盤或所述夾錐以及所述箝夾套筒，還有所述張力或壓力裝置被配置為，一旦所述線性驅動已經基本移除所述卡盤或所述夾錐與所述箝夾套筒之間的箝夾時，所述卡盤或所述夾錐中的至少一個段超過所述箝夾套筒向外凸出。更優選地，所述卡盤或所述夾錐與所述聯軸節配置為，使得所述卡盤或所述夾錐能夠在它們相應的向外凸出段被夾住，并且能夠被移動，從而使所述聯結軸被脫開。更優選地，通過滾筒元件經徑向箝夾而將所述底座體和所述變換體彼此同軸地箝夾于其中的部分包括內腔，所述張力或壓力裝置延伸穿過所述內腔。更優選地，所述內腔承接所述張力或壓力裝置的所述聯軸節。更優選地，所述滾筒元件固定在軸承殼體中，所述軸承殼體促進所述滾筒元件的徑向運動。 更優選地，所述殼體是由彈性材料制成的。優選地，所述機械工具是一種平衡器。更優選地，所述環通過滾柱軸承可轉動支撐于所述底座體上或支撐于所述變換體上。更優選地，非圓形的外輪廓為卵形、橢圓形或圓角的三角形或矩形或三面或四面外旋輪線輪廓。更優選地，所述工件為設有箝夾軸或箝夾鉆孔的卡盤或工具。更優選地，所述線性驅動至少部分地集成至所述底座體和/或設為氣動泵形式。更優選地，所述兩個聯結半部能夠彼此通過卡口連接而互鎖。另外，本發明還提供一種箝夾裝置系統，包括根據上文所述的箝夾裝置，所述箝夾裝置系統由至少一個底座體和多個變換體構成，所述變換體能夠按需要連接于至少一個底座體。本發明還提供一種箝夾裝置系統，包括根據上文所述的箝夾裝置，所述箝夾裝置系統由至少一個底座體和多個變換體構成,所述變換體能夠按需要連接于至少一個底座體，并且所述系統包括能夠聯結或脫開的多個卡盤和/或夾錐。本發明還提供一種用于在機械工具的轉動軸處箝住工具的箝夾系統，其中所述箝夾系統包括底座體，該底座體配置為固定于所述軸；以及至少一個工具夾，所述工具夾能夠聯結至底座體或者脫離于所述底座體，從而能夠用另一工具夾替代該工具夾，并且每個工具夾適配于特定工件，其中在完全聯結狀態下，所述工具夾和所述底座體被相對彼此同軸支撐，并且相對彼此地在徑向方向上被箝夾，其中每個滾筒元件被設置于所述底座體和所述工具夾之間的間隙中，所述間隙配置為圓錐形間隙并且適于所述相應的滾筒元件，因此當所述底座體和所述工具夾彼此連接時，相應的滾筒元件能夠沿所述圓錐形間隙移動并深入所述圓錐形間隙，因此所需箝夾在徑向方向上提供。優選地，上述箝夾系統包括如上文所述的箝夾裝置或者如上文所述的箝夾裝置系統，工具夾替代所述變換體，在此所述工具夾已在上文中得到描述。
優選地，所述機械工具是一種平衡器。
圖1示出本發明中箝夾裝置的第一實施例；圖2示出變換體I處于從底座體2移除的狀態；圖3示出移除了變換體的底座體，其中，滾筒元件被固定在殼體中，滾筒元件在變換體的一側上和底座體的一側上從殼體凸出；圖4示出變換體I沿其轉動軸線的剖視圖；圖5示出工具夾和底座體相對于彼此同軸地在完全連結的狀態下被滾筒元件支撐，并且彼此緊靠地在徑向方向上被箝住；圖6和圖7示出彈簧元件的第一實施例；圖8和圖9示出彈簧元件的替代實施例；圖10示出第一實施例，其設計對應于圖5a和圖5b所示的剖視圖，其中未提供彈簧元件；圖11、12、13示出用于將工具夾相對底座體緊固而防止轉動的替代選擇。
具體實施例方式圖1示出本發明中箝夾裝置Ia的第一實施例。此類箝夾裝置尤其用于箝夾需要在平衡機器處得到平衡的工件，例如鉆頭、銑磨鉆頭或類似物。箝夾裝置Ia是由多部件變換體I和底座體2組成的，底座體2也具有多部件。底座體2插入空心軸5。通過螺紋連接7 (僅在附圖中表示)，所述底座體2可移除地安裝于空心軸5。在此描述的實施例中變換體I包括錐形聯軸節，隨后將對所述錐形聯軸節進行詳細地描述，并且所述錐形聯軸節由箝夾套筒8和夾錐9組成。所述錐形聯軸節用于連接變換體I于工件，該工件將被安裝至機械工具的心軸因此使其轉動。所述箝夾套筒8能夠插入例如工件的鉆孔，并且能夠箝夾在所述鉆孔中。為此，箝夾套筒8配置為使得其能夠利用夾錐9擴展，并且通常被開槽。由此，工件隨后安裝至機械工具的空心軸5，所述機械工具未詳細示出并且可由空心軸5驅動轉動。代替此處示出的箝夾套筒8，變換體I能夠設有箝夾套筒，卡盤能夠插入其中，一旦卡盤被拉入箝夾套筒就通過箝夾套筒壓緊卡盤，通過這種方式就能夠箝緊工件的軸。變換體I能夠從底座體2上脫離并且移除，以用其它相應的變換體替換該變換體。這樣做的目的是能夠快速地為底座體2配置其它錐形聯軸節。由此，從為此目的而在工件中心鉆孔箝住工件到在工件軸上箝住另一工件的改變能夠被快速執行。同時，以這種方式可以實現箝住另一個具有完全不同直徑的工件的快速變換。所有這些步驟可以不必首先將底座體從空心軸5旋下，并且不必用另一個底座體替換它。本發明的一個重要方面是相應變換體I如何能夠同軸地連接于底座體2并且箝夾緊靠底座體2而不留間隙的方式。這是由三個滾筒元件11實現的，所述滾筒元件11設置在相應變換體I和底座體2之間，并且沿變換體I和底座體2的圓周大致對稱地設置。在這種情況下，滾筒元件11彼此之間相應地夾成60°角。也可以提供多于此處所示的三個的滾筒元件。另一方面，不能提供少于三個的所示滾筒元件，因為變換體I和底座體2之間的準確的同軸箝夾否則將不能以可靠和有效的無摩擦方式提供。為了實現所需箝夾，該實施例中每個滾筒元件11都放置在變換體I上配置的凹槽6中，如圖2所示。可以理解，圖2示出變換體I處于從底座體2移除的狀態。變換體I中的所述凹槽支撐著相應的滾筒元件11，通過將滾筒元件11穿過其凹槽側面來承接滾筒元件11。相應的滾筒元件11也在底座體2的一側上的凹槽內行進，圖示為在圖1左側上。由此變換體I和底座體2也被軸向地彼此固定在精確位置。凹槽6包括起始部分24，其中凹槽的虛設凹槽軸線或中心線大致在底座體2和變換體I的共同轉動軸方向上延伸。通過將凹槽6軸向滑動到軸向的主體11上(或者反之亦然)，滾筒元件11能夠插入所述起始部分24。凹槽的圓周部分25連接至所述起始部分24，其中凹槽的虛設凹槽軸線或中心線大致在底座體或變換體的圓周方向上延伸。在如圖所示的實施例中，甚至可以是，凹槽的圓周部分中虛設凹槽軸線精確地在底座體2或變換體I的圓周方向上延伸。因此，凹槽6被配置為使得其形成楔形間隙。這就意味著凹槽6的深度朝向其末端26減小。優選地，也可以是，凹槽6的深度在其起始部分24已經減小。這就保證了，一旦變換體11插入凹槽的起始部分24，滾筒元件11與變換體I上的凹槽6以及底座體2上的其它凹槽之間就立即產生限定的摩擦。在任何情況下，凹槽6的深度沿其圓周部分25減小。變換體I上的凹槽6和底座體2上的凹槽的配置根據滾筒元件11選定，因此當滾動主體11更深地插入凹槽6并因此朝向凹槽的末端26時，滾筒元件11大致地并且優選完全地在變換體I的一側和底座體2的一側上滾動。由于凹槽6形成上述楔形間隙，滾筒元件11將變換體I和底座體2相對彼此地夾緊，滾筒元件11插入凹槽6越深入就夾得越緊。優選地，所述底座體2與所述變換體I的兩個段中至少一個包括在圓周方向上觀察為非圓形的外輪廓，優選地為例如卵形、橢圓形或圓角的三角形或矩形或理想地三面或四面外旋輪廓，所述兩個段在彼此之間形成間隙，該間隙為在所述同軸方向上的楔形間隙。由于凹槽6的深度也沿其圓周減小，所以變換體I和底座體2能夠被緊固而防止相對于彼此轉動。如圖3清楚地顯示，圖3示出移除了變換體I的底座體2，滾筒元件11被固定在殼體22中，所述滾筒元件11在變換體I的一側上和底座體2的一側上從殼體22凸出。因此殼體22被配置為使得其具有箍23，所述箍23設置在底座體2和變換體I之間的間隙的外偵牝并且所述箍23能夠從外側被夾持以及轉動。通過轉動殼體22，滾筒元件11能夠在朝向凹槽末端的方向滾入其相應的凹槽6中。通過沿相反方向轉動殼體22，滾筒元件11能夠朝向其相應凹槽的起始部分從其相應凹槽中滾出。在此處所示實施例中，在各種情況下這是可能的，而不必轉動底座體2或者確切地說整個變換體I。為此，相應的凹槽6不是直接地裝配在實際的變換體I中，而是裝配在中間環12內，所述中間環12通過滾柱軸承13基本無摩擦地固定在實際變換體I上，參照圖4，圖4示出變換體I沿其轉動軸線的剖視圖。在此所述滾柱軸承13是以雙列凹槽滾柱軸承的形式設置的，其不僅支撐中間環12可轉動，也使其被支撐在適當位置。顯然地，一旦滾筒元件11通過殼體22的轉動滾入凹槽6或從凹槽6中滾出并且由此滾出/滾于中間環12，中間環12就轉動。以這種方式通過滾筒元件11和凹槽實施的聯軸節能夠非常平滑地操作。沒有摩擦，這就能夠防止變換體I和底座體2被壓迫處于相對于彼此精確同軸的位置，并且通過滾筒元件11彼此緊靠地被箝夾。同時，聯軸節能夠被操作而付出的勞動量最小。優選地，軸承殼體22配置為使得其與阻斷裝置相互作用，所述阻斷裝置固定所述軸承殼體22，因此當所述底座體2或所述變換體I繼續與所述機械工具的軸一起運動時，由于所述軸的轉動以及所述軸承殼體22的固定作用，使得所述滾筒元件11被驅動進入所述楔形間隙或驅動出所述楔形間隙。為了全面，理論上可以提供具有恒定深度的凹槽6并且通過改變底座體2中的凹槽的深度來實現楔形間隙，這種情況未在圖中示出。圖中所示最初描述的凹槽6深度可變的變例是優選的，因為那樣就不存在優選位置，該優選位置在接合變換體I和底座體2以確保所需效果之后一撇開滾球11必須相應地插入其相應凹槽6的起始部分24的情況。圖1再結合圖3、4和5示出本發明的其它重要方面，該方面尤其與此變換體I相關，所述變換體I設有卡盤27，用于在專門設置的軸處箝住工件，因此只有圖3、4和5示出設有卡盤27的變換體1，而圖1所示變換體I為此設有用于擴展箝夾套筒的夾錐，所述箝夾套筒用于在其中心鉆孔處箝住工件。然而，這并不是關鍵，因為下文將解釋的關鍵機械裝置在理論上總是一致的。卡盤27或夾錐9設有張力或壓力裝置14，大致指定為拉桿，其通過線性執行機構采用張力或壓力而加載。線性執行機構在此以雙向作用的氣泵形式實施，其活塞20連接于拉桿14并且在空心軸5中滑動，所述空心軸5在這部分形成氣缸。根據活塞20被壓縮氣體所加載的方向，卡盤27或夾錐9被更深地拉入箝夾套筒8或從箝夾套筒8中推出。這樣，由卡盤27或夾錐9與箝夾套筒8所構成的錐形聯軸節能夠被關閉或打開。因此，關鍵是拉桿14是利用兩個部件而被實施，并且這兩個部件能夠通過拉桿聯軸節15連接于彼此或彼此分離。這里所述的拉桿聯軸節是由拉桿套筒16和拉桿螺栓段17構成。拉桿螺栓段17設有至少一個拉桿凹槽18。在特定實施例中，設有兩個拉桿凹槽18。相應地，拉桿套筒設有兩個突起，在此以球的形式，所述突起接合兩個拉桿凹槽18。拉桿凹槽18分別以卡口連接形式配置。即所述拉桿凹槽18在它們各自的末端包括接合面，當帶有拉桿凹槽18的拉桿螺栓段17抵抗軸向彈簧19的壓力旋入拉桿套筒16中時，滾筒元件接合在所述接合面。在此應用可壓縮的彈性體作為軸向彈簧。例如也可以用螺旋彈簧來代替。關鍵在于，卡盤27、箝夾套筒8和拉桿14根據活塞20的沖程而定型，因此處于拆開狀態的卡盤27至此變得暢通，聯軸節能夠被操作并且至此可能同時變得暢通，所述卡盤27從箝夾套筒8向上突出一定距離。即至此卡盤27能夠以這種方式被夾住、轉動并且如果需要，能夠被壓入或拉出以脫離或接合拉桿聯軸節15。拉桿聯軸節15促進拆除變換體1，而活塞20保持在底座體2，并且因此，相對于每個變換體I必須分別設有自己的分別用于卡盤27或夾錐9的活塞20或線性執行機構，避免了不必要的復雜性。拉桿聯軸節15的其它重要優點包括在以下方面，能夠做到將卡盤27從底座體2和變換體I上分離而不必拆除變換體1，并且將其替代以具有不同箝夾直徑的另一個卡盤。這樣，根據本發明，卡盤能夠以特別靈活的方式適于不同的工件。此外，值得注意的是拉桿聯軸節15不必作為卡口連接實施。反而所述聯軸節能夠作為例如規則的螺紋而實施，其中拉桿螺栓段17旋入拉桿套筒16的適當的螺紋。然而，因為卡口連接能夠利用較少的移動來打開和關閉，所以卡口連接更有效。圖5、6和7示出本發明另一實施例。該實施例在其基本概念方面相對較大程度地對應于申請人于DE29980181所公開的實用新型，因此關于該實施例如何實施的問題，可以參照該實用新型公開文本。然而，在該實施例中，在底座體和工件之間沒有單獨設置變換體而固定住工件。而該實施例的情況是，工件103本身(即顯示的卡盤)形成本發明中的變換體。而在這種情況下，工件103優先地作為用于切削工具的卡盤，直接插入底座體或底座體單元111，并且由卡盤122拉到底座體111,在該處工件穩固地固定于底座體111。不同于描述該設計的基本構思的實用新型申請，工件103并不采用配合方式(I過渡配合)插入的底座體111。取而代之，根據本發明實施例，為將工具夾插入底座體，設置有位于其間的滾筒元件，因此，如圖5所示，工具夾和底座體相對于彼此同軸地在完全連結的狀態下被滾筒元件支撐，并且彼此緊靠地在徑向方向上被箝住。此處底座體111配置有相對于工具夾103的相關底座相對更大的尺寸，因此產生間隙200，滾筒元件201位于其中。這些滾筒元件201在大致徑向方向上緊靠底座體101而夾住工具夾103。滾筒元件201固定在軸承殼體202中，所述滾筒元件201從軸承殼體202開始在工具夾103的一側和底座體111的一側上凸出。軸承殼體優選地包括對底座體111中開口的上邊緣進行覆蓋的箍204，其它滾筒元件205設置于所述箍中。所述其他滾筒元件205用作在軸向方向上的工具夾的止擋。可以看到，間隙200配置為輕微圓錐形。工具夾130中的相應的底座也配置為輕微圓錐形。這樣，工具夾130能夠容易地插入處于底座體111的開口，其中滾筒元件201已經由它們的軸承殼體202所固定。此處通常，不同于之前的實施例，工具夾103、底座體111和滾筒元件201，如果需要還有彈簧元件230，相互進行調節，因此滾筒元件201或者在工具夾的側面或者在底座體的側面或者在彈簧元件上相應地滑過，并且因此當工具夾103插入底座體111時，所述滾筒元件“立即”旋轉。有利地，軸承殼體202的特征在于，在工件夾103插入過程中，軸承殼體202具有足夠的彈性以允許滾筒元件201在徑向向外的方向上受壓，并且因此滾筒元件201平滑地接觸底座體111或箝在其上，補償工具夾103局部的直徑差值或角度差值。換句話說，軸承殼體202利用彈性擴展促進直徑補償或角度補償。軸承殼體是由適當的彈性材料制成的。為了通過滾筒元件201將工具夾103和底座體111彈性地箝在一起，利用滾筒元件201以及工具夾103和底座體111的固有的彈性就足夠了。這類指定為直接支撐，如圖5a或圖5b所示配置。這些附圖中示出的兩個設計之間的區別僅僅在于，它們是否作為其它滾筒元件205中的軸向止擋集成在軸承殼體202中，或它們是否分別地附于底座體111。然而，更為可行的是，系統性地提供彈簧元件于一側，即優選地提供于底座體111的側面，如圖5、6和7還有8和9所示。即彈簧元件實際上一方面提供了足夠的徑向預加載，而一方面也限制了預加載的最大值，因此在任何位置都不會發生塑性或局部超負荷。圖6和圖7示出該彈簧元件的第一實施例。該實施例為插入底座體111的開口的套筒，所述套筒不會以其整個表面接觸底座體111，而是在其遠離滾筒元件201的一側，在套筒接觸面之間形成腔、一類“橋”，并且因此所述套筒包括作為彎曲彈簧作用的段。圖8和圖9示出該彈簧元件的替代實施例。該彈簧元件此處作為圓錐形彈簧套管而配置，僅采用其箍狀上輪緣206固定在底座體111中。另一方面，其圓錐形部分在任何位置處都不會接觸底座體111。圓錐形段因此足夠有彈性，所以其能夠在向外的方向上擴展，以通過角運動來提供直徑或角度補償，可能組合以足夠有彈性的軸承殼體202。這樣，所能夠補償的，并不僅僅是相對于不同工件夾103的底座的幾何形狀的相對不明顯的差值。通常，多達一分的角的角度補償能夠以這種方式實現。在第二實施例中，本發明的另一個重要方面是，通過置于楔形間隙中的滾筒元件201，工具夾103也被緊固而防止相對于底座體111轉動。為此，根據本發明提供了多個替代實施例。圖10示出 第一實施例，其設計對應于圖5a和圖5b所示的剖視圖。在圖10所示的設計中未提供彈簧元件，所述彈簧元件在先指定為203。滾筒元件201被極為徑直地支撐于底座體111的基本剛性的壁上。底座體111中開口的內表面此處不具有圓柱形輪廓，而是具有大致不同于圓柱形輪廓的輪廓，所述開口隨后稱為“底座接收器”來接收工具夾103。與之對應的工具夾103的接觸面包括相應的輪廓。這就在工具夾103和底座體111之間形成了間隙，所述間隙具有沿閉合圓周線大致恒定的間隙高度。因此，關鍵參數是，間隙的外形顯著偏離圓環形，因此工具夾103基本不能相對于底座體111轉動，但是能夠在工具夾103和底座體111之間傳遞所需的扭矩，因為通過圓周方向的鎖定將工具夾103支持在底座體111之上。明顯地，間隙的外形偏離圓環形的程度和方式必須根據待傳遞的扭矩來選定。圖11和圖12示出用于將工具夾103相對底座體111緊固而防止轉動的替代選擇。這些技術方案不以恒定的間隙高度來實施，而是它們也配置為當發生最小相對轉動時，使得工具接收器103的底座相對底座體111的接收器收緊或楔入。為此，工具接收器103的底座在兩種情況下都為高度非圓形。如圖11所示的任一底座體接收器對應于所述工具接收器的所述底座，所述底座體接收器也是極其偏離圓環形狀。替代地，盡管底座體接收器具有圓環形外形，然而不僅僅只有三個滾筒元件設置于底座體接收器和與所述底座體接收器相互作用的工具夾103的非圓形底座之間，因此工具夾103轉而被固定或箝住。可以理解，所有的應用中，其中只有相對較小的扭矩必須在工具夾103和底座體接收器111之間傳遞，所述轉動安全性能夠聯合彈簧元件203而被提供，在此特指圖6所示的彈簧元件203。附圖標記和名稱Ia箝夾裝置1.變換體2.底座體3.未分配4.未分配5.桿軸(空心軸)6.凹槽7.螺紋連接
8.箝夾套筒9.夾錐10.封蓋11.滾筒元件12.中間環13.中間環滾柱軸承14.拉桿15.拉桿聯軸節
16.拉桿套筒17.拉桿螺栓段18.拉桿凹槽19.軸向彈簧20.活塞21.拉桿滾筒元件22.殼體23.殼體箍24.凹槽起始部分25.凹槽的圓周部分26.凹槽末端27.卡盤103.工件111.底座體123.卡盤200.間隙201.滾筒元件202.軸承殼體203.彈簧元件204.軸承殼體的箍205.其它滾筒元件206.彈簧套管的輪緣207.其它彈簧元件
權利要求
1.一種用于在機械工具的轉動軸處箝住工件的箝夾裝置(la)，其中所述箝夾裝置包括底座體(2)，所述底座體(2)配置為固定于所述轉動軸，所述箝夾裝置還包括至少一個變換體(1)，所述變換體能夠聯結至以及脫離于所述底座體(2)，其中所述變換體(I)和所述底座體(2)被滾筒元件(11)相對彼此沿著同軸方向支撐并且相對彼此在徑向方向上箝夾，其中每個所述滾筒元件(11)被設置于所述底座體(2 )和所述變換體(I)之間的間隙中，所述間隙配置為楔形間隙并且適于相應的滾筒元件(11)，因此當所述底座體(2)和所述變換體(I)彼此連接時，相應的滾筒元件能夠沿所述楔形間隙移動且深入所述楔形間隙，因此所需箝夾在徑向方向上提供， 其中，環(12 )形成用以形成所述楔形間隙的兩個表面，所述環通過滾柱軸承(13 )可轉動支撐于所述底座體(2)上或支撐于所述變換體(I)上，所述環(12)相對于所述底座體以及所述變換體(I)可轉動，因此當所述滾筒元件(11)由所述軸承殼體(22)驅動時，所述滾筒元件(11)在所述環(12)上滾動，此時所述環(12)轉動。
2.根據權利要求1所述的箝夾裝置，其特征在于，相應的所述楔形間隙與相關聯的滾筒元件(11)彼此相互適應，因此當所述滾筒元件(11)被推入所述間隙時，所述滾筒元件(11)在所述變換體(I)的一側上以及在所述底座體(2)的一側上滾動。
3.根據權利要求1或2所述的箝夾裝置，其特征在于，相應的所述楔形間隙的至少一側配置為在徑向方向上有彈性的彈簧元件。
4.根據權利要求1所述的箝夾裝置，其特征在于，在圓周方向上觀察，相應的所述楔形 間隙也配置為楔形間隙，因此所述變換體(I)在圓周方向上相對于所述底座體(2)運動的傾向促使所述底座體(2)與所述變換體(I)之間徑向箝夾的加強。
5.根據權利要求1所述的箝夾裝置，其特征在于，相應的所述楔形間隙配置為局部凹槽(6)，所述凹槽接收至少一個滾筒元件。
6.根據權利要求5所述的箝夾裝置，其特征在于，所述凹槽(6)包括用于將滾筒元件(11)從所述凹槽(6)的外側插入到所述凹槽(6)內的起始部分(24)，在該起始部分內，所述凹槽的軸線大致在所述底座體(2)和所述變換體(I)的共同轉動軸線的方向上延伸，并且所述凹槽(6)包括圓周部分(25)，所述圓周部分(25)連接至所述起始部分(24)，在所述圓周部分(25)中所述凹槽的軸線在所述底座體(2)或所述變換體(I)的圓周方向上延伸。
7.根據權利要求6所述的箝夾裝置，其特征在于，所述凹槽(6)具有在其起始部分(24)處以及在其圓周部分(25)處的漸減的深度，因此在朝向遠離所述起始部分(24)的方向上提供了漸增的楔入作用。
8.根據權利要求4至7中任一項所述的箝夾裝置，其特征在于，所述滾筒元件(11)被設置于能夠加載額外扭矩的軸承殼體(22)中，因此所述軸承殼體(22)驅使所述滾筒元件(11)進入所述楔形間隙，和/或驅使所述滾筒元件(11)從所述楔形間隙滾出。
9.根據權利要求8所述的箝夾裝置，其特征在于，所述軸承殼體(22)包括箍(23)，所述箍(23)設置在底座體(2)和變換體(I)之間的間隙的外側，并且所述箍(23)能夠從外側被夾持以及轉動。
10.根據權利要求9所述的箝夾裝置，其特征在于，所述軸承殼體(22)配置為使得其與阻斷裝置相互作用，所述阻斷裝置固定所述軸承殼體(22)，因此當所述底座體(2)或所述變換體(I)繼續與所述機械工具的軸一起運動時，由于所述軸的轉動以及所述軸承殼體(22)的固定作用，使得所述滾筒元件(11)被驅動進入所述楔形間隙或驅動出所述楔形間隙。
11.根據權利要求1所述的箝夾裝置，其特征在于，所述底座體(2)與所述變換體(I)的兩個段中至少一個包括在圓周方向上觀察為非圓形的外輪廓，所述兩個段在彼此之間形成間隙，該間隙為在所述同軸方向上的楔形間隙。
12.根據權利要求11所述的箝夾裝置，其特征在于，所述兩個段構成非圓形外輪廓，因此沿閉合圓周線所示，當所述底座體(2)與所述變換體(I)插入彼此時，在所述底座體(2)與所述變換體(I)之間形成具有大致恒定高度的間隙。
13.根據權利要求1或2所述的箝夾裝置，其特征在于，所述變換體(I)包括摩擦離合器(8、9、27)，所述摩擦離合器能夠通過軸向力致動，通過所述摩擦離合器，所述工件能被箝在所述變換體上。
14.根據權利要求13所述的箝夾裝置，其特征在于，所述摩擦離合器(8、9、27)為帶有卡盤(27 )或夾錐(9 )的錐形離合器，所述卡盤或夾錐被線性驅動(20 )通過張力或壓力裝置移動而緊靠在所述變換體(I)處配置的箝夾套筒(8)。
15.根據權利要求14所述的箝夾裝置，其特征在于，所述張力或壓力裝置(14)包括兩個部分，這兩個部分轉而通過聯軸節(15 )彼此連接以及彼此分離。
16.根據權利要求15所述的箝夾裝置，其特征在于，所述張力或壓力裝置(14)上的所述聯軸節由兩個聯結半部(16、17)組成，所述兩個聯結半部能夠彼此互鎖，其中所述一個聯結半部(16)與帶有所述線性驅動(20)的底座體(2)相關聯，并且所述另一個聯結半部(17)與所述卡盤(27)或所述夾錐(9)相關聯。
17.根據權利要求16所述的箝夾裝置，其特征在于，所述箝夾套筒(8)在軸向方向上開口，因此在所述聯軸節(15)已經脫開以后，所述卡盤(27)或夾錐(9)能夠通過所述箝夾套筒的開口從所述箝夾套筒(8)中拉出。
18.根據權利要求17所述的箝夾裝置，其特征在于，所述卡盤(27)或所述夾錐(9)以及所述箝夾套筒(8)，還有所述張力或壓力裝置(14)被配置為，一旦所述線性驅動(20)已經移除所述卡盤(7)或所述夾錐(9)與所述箝夾套筒(8)之間的箝夾時，所述卡盤(27)或所述夾錐(9)中的至少一個段超過所述箝夾套筒(8)向外凸出。
19.根據權利要求18所述的箝夾裝置，其特征在于，所述卡盤(27)或所述夾錐(9)與所述聯軸節(15 )配置為，使得所述卡盤(27 )或所述夾錐(9 )能夠在它們相應的向外凸出段被夾住，并且能夠被移動，從而使所述聯結軸(15)被脫開。
20.根據權利要求15所述的箝夾裝置，其特征在于，通過滾筒元件(11)經徑向箝夾而將所述底座體(2)和所述變換體(I)彼此同軸地箝夾于其中的部分包括內腔，所述張力或壓力裝置(14)延伸穿過所述內腔。
21.根據權利要求20所述的箝夾裝置，其特征在于，所述內腔承接所述張力或壓力裝置(14)的所述聯軸節(15)。
22.根據上述權利要求8所述的箝夾裝置，其特征在于，所述滾筒元件(11)固定在軸承殼體(22 )中，所述軸承殼體促進所述滾筒元件在徑向方向上的運動。
23.根據權利要求22所述的箝夾裝置，其特征在于，所述殼體(22)是由彈性材料制成的。
24.根據權利要求1所述的箝夾裝置，其特征在于，所述機械工具是一種平衡器。
25.根據權利要求11所述的箝夾裝置，其特征在于，非圓形的外輪廓為卵形、橢圓形或圓角的三角形或矩形或三面或四面外旋輪線輪廓。
26.根據權利要求13所述的箝夾裝置，其特征在于，所述工件為設有箝夾軸或箝夾鉆孔的卡盤或工具。
27.根據權利要求14所述的箝夾裝置，其特征在于，所述線性驅動(20)至少部分地集成至所述底座體或設為氣動泵形式。
28.根據權利要求16所述的箝夾裝置，其特征在于，所述兩個聯結半部(16，17)能夠彼此通過卡口連接而互鎖。
29.一種箝夾裝置系統，包括根據上述權利要求中任一項所述的箝夾裝置，其特征在于，所述箝夾裝置系統由至少一個底座體(2)和多個變換體(I)構成，所述變換體(I)能夠按需要連接于至少一個底座體(2)。
30.一種箝夾裝置系統，包括根據權利要求15至21中任一項所述的箝夾裝置，其特征在于，所述箝夾裝置系統由至少一個底座體(2)和多個變換體(I)構成，所述變換體(I)能夠按需要連接于至少一個底座體(2)，并且所述系統包括能夠聯結或脫開的多個卡盤(27)和/或夾維(9)。
31.一種用于在機械工具的轉動軸處箝住工具的箝夾系統，其中所述箝夾系統包括底座體，該底座體配置為固定于所述軸；以及至少一個工具夾，所述工具夾能夠聯結至底座體或者脫離于所述底座體，其中在完全聯結狀態下，所述工具夾和所述底座體被相對彼此同軸支撐，并且相對彼此地在徑向方向上被箝夾，其中每個滾筒元件被設置于所述底座體和所述工具夾之間的間隙中，所述間隙配置為圓錐形間隙并且適于所述相應的滾筒元件，因此當所述底座體和所述工具夾彼此連接時，相應的滾筒元件能夠沿所述圓錐形間隙移動并深入所述圓錐形間隙，因此所需箝夾在徑向方向上提供， 其中，一環(12)形成用以形成所述楔形間隙的兩個表面，所述環通過滾柱軸承(13)可轉動支撐于所述底座體(2)上或支撐于所述變換體(I)上，所述環(12)相對于所述底座體以及所述變換體(I)可轉動，因此當所述滾筒元件(11)由所述軸承殼體(22)驅動時，所述滾筒元件(11)在所述環(12 )上滾動，此時所述環(12 )轉動。
32.根據權利要求31所述的箝夾系統，其特征在于，包括如權利要求1-28任一項所述的箝夾裝置或者如權利要求29和30中任一項所述的箝夾裝置系統，工具夾(103)替代所述變換體(I)，在此所述變換體已在權利要求2至27中的一項描述。
33.根據權利要求32所述的箝夾系統，其特征在于，所述機械工具是一種平衡器。
全文摘要
本發明公開了一種用于箝住機械工具的轉動軸的工件的箝夾裝置，機械工具尤其是一種平衡器，其中所述箝夾裝置包括底座體，所述底座體配置為固定于所述軸并且所述箝夾裝置包括至少一個變換體，所述變換體能夠聯結至以及脫離于所述底座體，其中通過滾筒元件，所述變換體和所述底座體同軸地彼此支撐并且相對彼此徑向地箝夾，其中每個滾筒元件設置于底座體與變換體之間的間隙中，所述間隙配置為楔形間隙并適于相應的滾筒元件，因此當底座體與變換體彼此連接時，相應的滾筒元件能夠沿楔形間隙移動且深入楔形間隙，因此提供了所需徑向箝夾。
文檔編號B23B31/10GK103056409SQ20121048777
公開日2013年4月24日 申請日期2008年7月31日 優先權日2007年8月2日
發明者弗朗茨·海默爾 申請人:弗朗茨海默爾機械制造兩合公司