專利名稱：脹縮式夾具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種脹縮式夾具(expanding clamping device)，所述脹縮式夾具具有基體；薄壁膨脹套筒，其設(shè)置在所述基體的軸向端部上，并形成用于要夾緊的工件的中央插孔；以及張緊環(huán)，其圍繞所述膨脹套筒從而在其間形成環(huán)形壓力室，并通過螺紋連接到所述基體，其中，所述壓力室填充有壓力介質(zhì)，所述膨脹套筒能夠彈性變形，以便通過使得所述張緊環(huán)相對于所述基體轉(zhuǎn)動(dòng)從而軸向移動(dòng)它，從而減小所述壓力室的體積，而將工件固定在所述插孔里。
背景技術(shù)：
這種類型的脹縮式夾具是公知的，并且在實(shí)踐中用于將例如銑刀或鉆具的工具固定到對應(yīng)機(jī)床的工作主軸上。為此，要被夾緊的工具的軸被插入到脹縮式夾盤的插孔里，然后所述張緊環(huán)被擰到所述膨脹套筒上，從而減小了所述壓力室的體積，如此使得通過在所述壓力室里的增大的壓力而使所述張緊環(huán)向內(nèi)變形，并將所述工具軸固定在所述插孔里。
在具有文獻(xiàn)DE 195 25 574 C1中已知的脹縮式夾具的情況下，根據(jù)權(quán)利要求1和2的前言所述，例如可以使用諸如油的液態(tài)的壓力介質(zhì)。然而，這帶來的缺點(diǎn)是，必須采用復(fù)雜的密封措施，以便防止由于部分地非常高的工作壓力而使所述壓力介質(zhì)泄漏。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種開始限定的這樣類型的脹縮式夾具，其具有簡單的結(jié)構(gòu)，并且特別不需要任何復(fù)雜的密封措施。
根據(jù)本發(fā)明能實(shí)現(xiàn)所述目的，這是因?yàn)樗鰤毫κ矣脧椥怨腆w填充，以作為壓力介質(zhì)，并且滑動(dòng)環(huán)元件設(shè)置在所述彈性固體和所述張緊環(huán)的壓力面之間，以便將軸向壓力從所述張緊環(huán)傳遞到所述固體。因此，形成本發(fā)明的基礎(chǔ)的思想是不用如現(xiàn)有技術(shù)中采用的液態(tài)的壓力介質(zhì)來填充所述壓力室，而采用彈性且環(huán)形的固體來填充所述壓力室，如此使得無需復(fù)雜的密封措施。插入在所述壓力室里的滑動(dòng)環(huán)此處確保所述環(huán)形固體在它的朝向所述張緊環(huán)的壓力面的表面的區(qū)域里與所述張緊環(huán)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)至少在很大程度上分離，如此使得在該表面上僅僅有壓力而沒有摩擦力或扭力引入到所述固體里。這已經(jīng)顯示出，以這種方式，可以避免擠壓彈性固體材料，同時(shí)可以把摩損維持在很低水平上。此外，所述滑動(dòng)環(huán)可以由例如合適金屬合金或者陶瓷材料制成，如果在所述固體的外周和所述張緊環(huán)的內(nèi)周之間設(shè)置液態(tài)潤滑劑以便當(dāng)所述張緊環(huán)以較低速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)維持摩擦發(fā)生，所述滑動(dòng)環(huán)也可以同時(shí)具有密封功能。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，如此設(shè)置使得，所述固體由設(shè)置在所述壓力室里并且彼此相鄰的幾個(gè)環(huán)元件組成。此處所述壓力室應(yīng)該具有至少基本恒定的內(nèi)徑和外徑。
在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，能夠設(shè)置止動(dòng)部分，其限制所述張緊環(huán)的軸向位移運(yùn)動(dòng)，使得在所述壓力室內(nèi)能夠獲得的最大壓力被限制在限定的程度。
此外，接合裝置能夠設(shè)置在所述張緊環(huán)上，其用于操作例如滾筒(roller)或鉤形扳手(hook wrench)的操作元件。
最后，根據(jù)本發(fā)明的脹縮式夾具可以用于軸/軸環(huán)連接。它也可以設(shè)置為固定在工作臺或類似物上。
此外，根據(jù)本發(fā)明的脹縮夾具也可以呈夾緊心軸形式。在這種情況下，它具有基體；薄壁膨脹套筒，其設(shè)置在所述基體的軸向端部上；以及張緊環(huán)，其接合在所述膨脹套筒里，在其間形成環(huán)形壓力室，并通過螺紋連接到所述基體，所述壓力室用如同所述壓力介質(zhì)的彈性固體填充，滑動(dòng)環(huán)元件設(shè)置在所述彈性固體和所述張緊環(huán)的壓力面之間，以便將軸向壓力從所述張緊環(huán)傳遞到所述固體。在夾緊主軸的這個(gè)實(shí)施例中，當(dāng)壓力在所述壓力室里逐漸增加時(shí)，所述膨脹套筒向外變形，從而將推到所述膨脹套筒上的工件固定住。
關(guān)于本發(fā)明的其它的優(yōu)選的實(shí)施例，可以參考從屬權(quán)利要求以及參考附圖對實(shí)施例的下面描述。


圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的呈脹縮式夾具的脹縮式夾具在其非工作狀態(tài)下的第一實(shí)施例的縱向剖視圖；圖2顯示了圖1的X區(qū)域的放大視圖；以及圖3顯示圖1的脹縮式夾盤的工作狀態(tài)。
具體實(shí)施例方式
圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的呈大角度錐形刀夾具形式的脹縮式夾盤1的實(shí)施例的縱向剖視圖。脹縮式夾盤1包括由剛性材料制成的基體2，在附圖的左側(cè)上，所述基體2在其端部具有公知方式的連接圓錐3，用于夾緊到機(jī)床的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)的工作主軸上。在所述基體2的另一軸向末端上，設(shè)置有薄壁膨脹套筒4，所述膨脹套筒4此處與所述基體2形成為一整體，但可選擇的是，所述膨脹套筒4也可以是分離組件，所述分離組件以牢固的方式連接到所述基體2上。所述膨脹套筒4形成了中央插孔5，例如要夾緊的鉆頭或刀具的工具的圓柱形軸可以插入到所述中央插孔5里。
所述膨脹套筒4由呈止動(dòng)螺母形式的張緊環(huán)6圍繞，所述張緊環(huán)6在其面向連接圓錐3的軸向末端上擰到所述基體2上，為此目的，對應(yīng)螺紋部分9a、9b形成在所述基體2上和所述張緊環(huán)6的內(nèi)側(cè)上。所述膨脹套筒4和所述張緊環(huán)6在其間形成了具有恒定內(nèi)徑和外徑的環(huán)形壓力室7，所述壓力室7在其面向連接圓錐3的軸向末端上由膨脹套筒4的突起4a限定，并在其另一軸向末端上由張緊環(huán)6的臺肩6a限定。用彈性固體11填充壓力室7，所述彈性固體11在所示出的實(shí)施例中由四個(gè)彼此相鄰的環(huán)元件11a、11b、11c、11d形成。另外，在所述壓力室7的右手末端上，在張緊環(huán)6的臺肩6a和位于外側(cè)且面對所述臺肩6a的環(huán)元件11d的表面之間，設(shè)置了滑動(dòng)環(huán)12，該滑動(dòng)環(huán)12在一方面在臺肩6a的區(qū)域里使得張緊環(huán)6與所述固體11分開，并在另一方面起到了潤滑劑的密封元件的作用，所述潤滑劑提供在所述固體11和張緊環(huán)6之間的環(huán)形間隙里。
如果張緊環(huán)6相對于所述基體2轉(zhuǎn)動(dòng)，并以這種方式軸向移動(dòng)使得所述壓力室7的體積發(fā)生變化，可以改變在所述壓力室7內(nèi)的壓力。特別地，所述布置使得在圖1所示的張緊環(huán)6的右手末端位置里，所述壓力室7的體積大到使得所述彈性環(huán)元件11的張力在壓力室7里釋放。如果張緊環(huán)6擰到所述基體2上并從圖1所示的末端位置出來，直到它到達(dá)圖3示出的左手末端位置1，在圖3中張緊環(huán)6與所述基體2的軸向止動(dòng)部分10相接觸，穩(wěn)定地減小了所述壓力室7的軸向長度以及其體積。所述彈性環(huán)元件11a-11d在此被彈性擠壓在一起，使得在所述壓力室7內(nèi)的壓力增大，所述薄壁膨脹套筒4向內(nèi)變形，以便夾緊插入所述插孔5里的工件。當(dāng)張緊環(huán)6從圖1所示的末端位置移動(dòng)到圖3所示的末端位置時(shí)，基本上純粹軸向壓力被引入到所述環(huán)元件11上，這是因?yàn)樗霏h(huán)元件11在它們的外周上通過提供的潤滑劑與所述張緊環(huán)6分開，而在它們的朝向所述臺肩6a的表面上通過滑動(dòng)環(huán)12分開，如此使得能夠基本上相對于所述固體11自由移動(dòng)。
權(quán)利要求
1.脹縮式夾盤，其具有基體(2)；薄壁膨脹套筒(4)，其設(shè)置在所述基體(2)的軸向端部上，并形成了用于要夾緊的工件的中央插孔(5)；以及張緊環(huán)(5)，其圍繞所述膨脹套筒(4)，并在其間形成了環(huán)形壓力室(7)，并通過螺紋連接到所述基體(2)，其中，所述壓力室(7)填充有壓力介質(zhì)(11)，并且所述膨脹套筒(4)能夠彈性變形，以便通過相對于所述基體(2)轉(zhuǎn)動(dòng)所述張緊環(huán)(6)以軸向移動(dòng)它，而將工件固定在所述插孔(5)里，從而減小所述壓力室(7)的體積，其特征在于，所述壓力室(7)填充有彈性固體(11)以作為所述壓力介質(zhì)，并且滑動(dòng)環(huán)元件(12)設(shè)置在所述彈性固體(11)和所述張緊環(huán)(6)的壓力面(6a)之間，以便將壓力從所述張緊環(huán)(6)傳遞到所述固體(11)。
2.脹縮式夾具，其具有基體(2)；薄壁膨脹套筒(4)，其設(shè)置在所述基體(2)的軸向端部和張緊環(huán)(6)上，所述張緊環(huán)(6)與所述膨脹套筒(4)相配合，在其間形成環(huán)形壓力室(7)，并通過螺紋連接到所述基體(2)上，其中，所述壓力室(7)填充有壓力介質(zhì)(11)，所述膨脹套筒(4)能夠彈性變形，以便通過相對于所述基體(2)轉(zhuǎn)動(dòng)所述張緊環(huán)(6)以軸向移動(dòng)它，而將工件固定在所述插孔(5)里，從而減小了所述壓力室(7)的體積，其特征在于，所述壓力室(7)填充有彈性固體(11)以作為所述壓力介質(zhì)，并且滑動(dòng)環(huán)元件(12)設(shè)置在所述彈性固體(11)和所述張緊環(huán)(6)的壓力面(6a)之間，以便將壓力從所述張緊環(huán)(6)傳遞到所述固體(11)。
3.如權(quán)利要求1或2所述的脹縮式夾具，其特征在于，所述固體(11)包括幾個(gè)相鄰設(shè)置的環(huán)元件(11a、11b、11c、11d)。
4.如前面任一項(xiàng)權(quán)利要求所述的脹縮式夾具，其特征在于，所述壓力室(7)具有基本恒定的內(nèi)徑和/或外徑。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種脹縮式夾具，包括基體(2)；薄壁膨脹套筒(4)，設(shè)置在所述基體(2)的軸向終端區(qū)域，并形成了用于要夾緊的組件的中央底座；以及夾緊環(huán)(6)，圍繞膨脹套筒(4)以便形成中間環(huán)形壓力室(7)，并擰到基體(2)上。壓力室(7)填充有壓力裝置(11)，而膨脹套筒(4)能彈性變形以便通過軸向移動(dòng)夾緊環(huán)(6)而將組件固定在底座(5)內(nèi)，夾緊環(huán)(6)相對于基體(2)扭轉(zhuǎn)，使壓力室的體積減小。本發(fā)明的脹縮式夾具的特征在于，壓力室(7)填充有彈性固體(11)，來作為壓力裝置，而滑動(dòng)環(huán)元件(12)設(shè)置在彈性固體(11)和夾緊環(huán)(6)的壓力面(6a)之間，以便將軸向壓力從夾緊環(huán)(6)傳遞到固體(11)。
文檔編號B23B31/02GK1874865SQ200480032582
公開日2006年12月6日 申請日期2004年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月5日
發(fā)明者托馬斯·雷茨巴赫, 安德烈亞斯·舒斯特, 賴納·西格蒙德 申請人:雄克有限公司