CN100448577C - 胀缩式夹具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种胀缩式夹具，包括：基体(2)；薄壁膨胀套筒(4)，设置在所述基体(2)的轴向终端区域，并形成了用于要夹紧的组件的中央底座；以及夹紧环(6)，围绕膨胀套筒(4)以便形成中间环形压力室(7)，并拧到基体(2)上。压力室(7)填充有压力装置(11)，而膨胀套筒(4)能弹性变形以便通过轴向移动夹紧环(6)而将组件固定在底座(5)内，夹紧环(6)相对于基体(2)扭转，使压力室的体积减小。本发明的胀缩式夹具的特征在于，压力室(7)填充有弹性固体(11)，来作为压力装置，而滑动环元件(12)设置在弹性固体(11)和夹紧环(6)的压力面(6a)之间，以便将轴向压力从夹紧环(6)传递到固体(11)。

Description

胀缩式夹具
技术领域
本发明涉及一种胀缩式夹具(expanding clamping device)。
背景技术
这种类型的胀缩式夹具是公知的，并且在实践中用于将例如铣刀或钻具的工具固定到对应机床的工作主轴上。为此，要被夹紧的工具的轴被插入到胀缩式夹盘的插孔里，然后所述张紧环被拧到所述膨胀套筒上，从而减小了所述压力室的体积，如此使得通过在所述压力室里的增大的压力而使所述张紧环向内变形，并将所述工具轴固定在所述插孔里。
在具有文献DE 19525574C1中已知的胀缩式夹具的情况下，例如可以使用诸如油的液态的压力介质。然而，这带来的缺点是，必须采用复杂的密封措施，以便防止由于部分地非常高的工作压力而使所述压力介质泄漏。
发明内容
因此，本发明的目的是设计一种开始限定的这样类型的胀缩式夹具，其具有简单的结构，并且特别不需要任何复杂的密封措施。
根据本发明的一个方面，胀缩式夹盘具有：基体；薄壁的膨胀套筒，其设置在基体的轴向端部上，并形成了用于要夹紧的工件的中央的插孔；以及张紧环，其围绕膨胀套筒，并在其间形成了环形的压力室，并通过螺纹连接到基体。其中，压力室填充有压力介质，并且膨胀套筒能够弹性变形，以便通过相对于基体转动张紧环以轴向移动它，而将工件固定在插孔里，从而减小压力室的体积。压力室填充有弹性的固体以作为压力介质，并且滑动环元件设置在弹性的固体和张紧环的压力面之间，以便将压力从张紧环传递到固体。
根据本发明的另一个方面，胀缩式夹具具有：基体；薄壁的膨胀套筒，其设置在基体的轴向端部和张紧环上，张紧环与膨胀套筒相配合，在其间形成环形的压力室，并通过螺纹连接到基体上。其中，压力室填充有压力介质，膨胀套筒能够弹性变形，以便通过相对于基体转动张紧环以轴向移动它，而将工件固定在插孔里，从而减小了压力室的体积。压力室填充有弹性的固体以作为压力介质，并且滑动环元件设置在弹性的固体和张紧环的压力面之间，以便将压力从张紧环传递到固体。
根据本发明能实现所述目的，这是因为所述压力室用弹性固体填充，以作为压力介质，并且滑动环元件设置在所述弹性固体和所述张紧环的压力面之间，以便将轴向压力从所述张紧环传递到所述固体。因此，形成本发明的基础的思想是不用如现有技术中采用的液态的压力介质来填充所述压力室，而采用弹性且环形的固体来填充所述压力室，如此使得无需复杂的密封措施。插入在所述压力室里的滑动环此处确保所述环形固体在它的朝向所述张紧环的压力面的表面的区域里与所述张紧环的旋转运动至少在很大程度上分离，如此使得在该表面上仅仅有压力而没有摩擦力或扭力引入到所述固体里。这已经显示出，以这种方式，可以避免挤压弹性固体材料，同时可以把摩损维持在很低水平上。此外，所述滑动环可以由例如合适金属合金或者陶瓷材料制成，如果在所述固体的外周和所述张紧环的内周之间设置液态润滑剂以便当所述张紧环以较低速转动时维持摩擦发生，所述滑动环也可以同时具有密封功能。
根据本发明的一个实施例，如此设置使得，所述固体由设置在所述压力室里并且彼此相邻的几个环元件组成。此处所述压力室应该具有至少基本恒定的内径和外径。
在本发明的另一实施例中，能够设置止动部分，其限制所述张紧环的轴向位移运动，使得在所述压力室内能够获得的最大压力被限制在限定的程度。
此外，接合装置能够设置在所述张紧环上，其用于操作例如滚筒(roller)或钩形扳手(hook wrench)的操作元件。
最后，根据本发明的胀缩式夹具可以用于轴/轴环连接。它也可以设置为固定在工作台或类似物上。
此外，根据本发明的胀缩夹具也可以呈夹紧心轴形式。在这种情况下，它具有：基体；薄壁膨胀套筒，其设置在所述基体的轴向端部上；以及张紧环，其接合在所述膨胀套筒里，在其间形成环形压力室，并通过螺纹连接到所述基体，所述压力室用如同所述压力介质的弹性固体填充，滑动环元件设置在所述弹性固体和所述张紧环的压力面之间，以便将轴向压力从所述张紧环传递到所述固体。在夹紧主轴的这个实施例中，当压力在所述压力室里逐渐增加时，所述膨胀套筒向外变形，从而将推到所述膨胀套筒上的工件固定住。
附图说明
图1显示了根据本发明的呈胀缩式夹具的胀缩式夹具在其非工作状态下的第一实施例的纵向剖视图；
图2显示了图3的X区域的放大视图；以及
图3显示图1的胀缩式夹盘的工作状态。
具体实施方式
图1显示了根据本发明的呈大角度锥形刀夹具形式的胀缩式夹盘1的实施例的纵向剖视图。胀缩式夹盘1包括由刚性材料制成的基体2，在附图的左侧上，所述基体2在其端部具有公知方式的连接圆锥3，用于夹紧到机床的旋转驱动的工作主轴上。在所述基体2的另一轴向末端上，设置有薄壁膨胀套筒4，所述膨胀套筒4此处与所述基体2形成为一整体，但可选择的是，所述膨胀套筒4也可以是分离组件，所述分离组件以牢固的方式连接到所述基体2上。所述膨胀套筒4形成了中央插孔5，例如要夹紧的钻头或刀具的工具的圆柱形轴可以插入到所述中央插孔5里。
所述膨胀套筒4由呈止动螺母形式的张紧环6围绕，所述张紧环6在其面向连接圆锥3的轴向末端上拧到所述基体2上，为此目的，对应螺纹部分9a、9b形成在所述基体2上和所述张紧环6的内侧上。所述膨胀套筒4和所述张紧环6在其间形成了具有恒定内径和外径的环形压力室7，所述压力室7在其面向连接圆锥3的轴向末端上由膨胀套筒4的突起限定，并在其另一轴向末端上由张紧环6的台肩6a限定。用弹性固体11填充压力室7，所述弹性固体11在所示出的实施例中由四个彼此相邻的环元件11a、11b、11c、11d形成。另外，在所述压力室7的右手末端上，在张紧环6的台肩6a和位于外侧且面对所述台肩6a的环元件11d的表面之间，设置了滑动环12，该滑动环12在一方面在台肩6a的区域里使得张紧环6与所述固体11分开，并在另一方面起到了润滑剂的密封元件的作用，所述润滑剂提供在所述固体11和张紧环6之间的环形间隙里。
如果张紧环6相对于所述基体2转动，并以这种方式轴向移动使得所述压力室7的体积发生变化，可以改变在所述压力室7内的压力。特别地，所述布置使得在图1所示的张紧环6的右手末端位置里，所述压力室7的体积大到使得所述弹性环元件11a-11d的张力在压力室7里释放。如果张紧环6拧到所述基体2上并从图1所示的末端位置出来，直到它到达图3示出的左手末端位置1，在图3中张紧环6与所述基体2的轴向止动部分10相接触，稳定地减小了所述压力室7的轴向长度以及其体积。所述弹性环元件11a-11d在此被弹性挤压在一起，使得在所述压力室7内的压力增大，所述薄壁膨胀套筒4向内变形，以便夹紧插入所述插孔5里的工件。当张紧环6从图1所示的末端位置移动到图3所示的末端位置时，基本上纯粹轴向压力被引入到所述环元件11a-11d上，这是因为所述环元件11a-11d在它们的外周上通过提供的润滑剂与所述张紧环6分开，而在它们的朝向所述台肩6a的表面上通过滑动环12分开，如此使得能够基本上相对于所述固体11自由移动。

Claims (8)

1.胀缩式夹盘，其具有：基体(2)；薄壁的膨胀套筒(4)，其设置在所述基体(2)的轴向端部上，并形成了用于要夹紧的工件的中央的插孔(5)；以及张紧环(6)，其围绕所述膨胀套筒(4)，并在其间形成了环形的压力室(7)，所述张紧环(6)并通过螺纹连接到所述基体(2)，其中，所述压力室(7)填充有压力介质，并且所述膨胀套筒(4)能够弹性变形，以便通过相对于所述基体(2)转动所述张紧环(6)以轴向移动它，而将工件固定在所述插孔(5)里，从而减小所述压力室(7)的体积，其特征在于，所述压力室(7)填充有弹性的固体(11)以作为所述压力介质，并且滑动环元件(1 2)设置在所述弹性的固体(11)和所述张紧环(6)的压力面(6a)之间，以便将压力从所述张紧环(6)传递到所述固体(11)。
2.如权利要求1所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述固体(11)包括几个相邻设置的环元件(11a、11b、11c、11d)。
3.如权利要求1或2所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述压力室(7)具有恒定的内径。
4.如权利要求1或2所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述压力室(7)具有恒定的外径。
5.胀缩式夹具，其具有：基体(2)；薄壁的膨胀套筒(4)，其设置在所述基体(2)的轴向端部和张紧环(6)上，所述张紧环(6)与所述膨胀套筒(4)相配合，在其间形成环形的压力室(7)，所述张紧环(6)并通过螺纹连接到所述基体(2)上，其中，所述压力室(7)填充有压力介质，所述膨胀套筒(4)能够弹性变形，以便通过相对于所述基体(2)转动所述张紧环(6)以轴向移动它，而将工件固定在在所述膨胀套筒(4)上形成的插孔(5)里，从而减小了所述压力室(7)的体积，其特征在于，所述压力室(7)填充有弹性的固体(11)以作为所述压力介质，并且滑动环元件(12)设置在所述弹性的固体(11)和所述张紧环(6)的压力面(6a)之间，以便将压力从所述张紧环(6)传递到所述固体(11)。
6.如权利要求5所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述固体(11)包括几个相邻设置的环元件(11a、11b、11c、11d)。
7.如权利要求5或6所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述压力室(7)具有恒定的内径。
8.如权利要求5或6所述的胀缩式夹具，其特征在于，所述压力室(7)具有恒定的外径。
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