CN101848788B - 箝夹装置、箝夹装置系统、箝夹系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于箝住机械工具的转动轴的工件的箝夹装置1a，机械工具尤其是一种平衡器，其中所述箝夹装置包括底座体2，所述底座体配置为固定于所述轴并且所述箝夹装置包括至少一个变换体1，所述变换体1能够联结至以及脱离于所述底座体2，其中通过滚筒元件11，所述变换体1和所述底座体2同轴地彼此支撑并且相对彼此径向地箝夹，其中每个滚筒元件11设置于底座体2与变换体1之间的间隙中，所述间隙配置为楔形间隙并适于相应的滚筒元件11，因此当底座体2与变换体1彼此连接时，相应的滚筒元件能够沿楔形间隙移动且深入楔形间隙，因此提供了所需径向箝夹。

Description

箝夹装置、箝夹装置系统、箝夹系统
技术领域
本发明涉及一种箝夹装置、箝夹装置系统、箝夹系统。
背景技术
一般的箝位装置由德国的实用新型DE 29980181可知。所述已知箝位装置是由带有与主轴同轴的接收器开口的基体或基体单元构成的，工件的联结轴能够从工作面端轴向地插入所述接收器开口。所述联结轴通常是工具夹或工具卡盘的相应段。
通常，但是也特别地，所述箝位装置作为平衡器的部件，关于工件或工具夹或工具卡盘与基体的同轴排列有很高要求。所需同轴性在现有技术中确定为所述联结轴配置为中心锥体，其被插入基体或基体单元上对应配置的圆锥形接收器。在所述现有技术中，中心锥体和对应配置的圆锥形接收器被指定为配套表面。
如词语“配套表面”所指示，为了能够以这种具备所需精确度的方式集中，联结轴的中心锥体和与之相关联的圆锥形接收器必须是非常紧密地配套的，因此中心锥体和与之相关联的圆锥形接收器“充分”匹配。较大的公差以及尤其是角度偏差会导致故障，并且因此是不允许的。
然而，这就意味着只有包括特别紧密配备的联结轴的工件或工具夹能够与相同的基体单元箝在一起。当工件或工具夹与稍微不同的联结轴箝住时，就需要用另一个基体单元替换该基体单元，而所述另一个基体单元包括对应配置的圆锥形接收器。为此，特别的基体单元必须从管轴上旋下，并且另一个基体单元必须旋在该管轴上。很明显这样做会产生相当大的复杂性。
发明内容
本发明提供一种箝夹装置、箝夹装置系统、箝夹系统，有效地解决了上文所述的现有技术中存在的问题。
具体而言，本发明提供一种用于在机械工具的转动轴处箝住工件的箝夹装置，其中所述箝夹装置包括底座体，所述底座体配置为固定于所述转动轴，所述箝夹装置还包括至少一个变换体，所述变换体能够联结至以及脱离于所述底座体，其中所述变换体和所述底座体被滚筒元件相对彼此沿着同轴方向支撑并且相对彼此在径向方向上箝夹，其中每个所述滚筒元件被设置于所述底座体和所述变换体之间的间隙中，所述间隙配置为楔形间隙并且适于相应的滚筒元件，因此当所述底座体和所述变换体彼此连接时，相应的滚筒元件能够沿所述楔形间隙移动且深入所述楔形间隙，因此所需箝夹在径向方向上提供，其中，相应的所述楔形间隙配置为，使得所述滚筒元件在至少一个圆周方向上也限制所述底座体与所述变换体之间的相对运动。
优选地，相应的所述楔形间隙与相关联的滚筒元件彼此相互适应，因此当所述滚筒元件被推入所述间隙时，所述滚筒元件在所述变换体的一侧上以及在所述底座体的一侧上滚动。
优选地，相应的所述楔形间隙的至少一侧配置为径向有弹性的弹簧元件。
优选地，在圆周方向上观察，相应的所述楔形间隙也配置为楔形间隙，因此所述变换体在圆周方向上相对于所述底座体运动的倾向促使所述底座体与所述变换体之间径向箝夹的加强。
优选地，相应的所述楔形间隙配置为局部凹槽，所述凹槽接收至少一个滚筒元件。
更优选地，所述凹槽包括用于将滚筒元件从所述凹槽的外侧插入到所述凹槽内的起始部分，在该起始部分内，所述凹槽的轴线大致在所述底座体和所述变换体的共同转动轴线的方向上延伸，并且所述凹槽包括圆周部分，所述圆周部分连接至所述起始部分，在所述圆周部分中所述凹槽的轴线在所述底座体或所述变换体的圆周方向上延伸。
更优选地，所述凹槽具有在其起始部分处以及在其圆周部分处的渐减的深度，因此在朝向远离所述起始部分的方向上提供了渐增的楔入作用。
更优选地，所述滚筒元件被设置于能够加载额外扭矩的轴承壳体中，因此所述轴承壳体驱使所述滚筒元件进入所述楔形间隙，和/或驱使所述滚筒元件从所述楔形间隙滚出。
更优选地，所述轴承壳体包括箍，所述箍设置在底座体和变换体之间的间隙的外侧，并且所述箍能够从外侧被夹持以及转动。
更优选地，所述轴承壳体配置为使得其与阻断装置相互作用，所述阻断装置固定所述轴承壳体，因此当所述底座体或所述变换体继续与所述机械工具的轴一起运动时，由于所述轴的转动以及所述轴承壳体的固定作用，使得所述滚筒元件被驱动进入所述楔形间隙或驱动出所述楔形间隙。
优选地，环形成用以形成所述楔形间隙的两个表面，所述环相对于所述底座体以及所述变换体可转动，因此当所述滚筒元件由所述轴承壳体驱动时，所述滚筒元件在所述环上滚动，此时所述环转动。
优选地，所述底座体与所述变换体的两个段中至少一个包括在圆周方向上观察为非圆形的外轮廓，所述两个段在彼此之间形成间隙，该间隙为在所述同轴方向上的楔形间隙。
更优选地，所述两个段构成非圆形外轮廓，因此沿闭合圆周线所示，当所述底座体与所述变换体插入彼此时，在所述底座体与所述变换体之间形成具有大致恒定高度的间隙。
优选地，所述变换体包括摩擦离合器，所述摩擦离合器能够通过轴向力致动，通过所述摩擦离合器，所述工件能被箝在所述变换体上。
更优选地，所述摩擦离合器为带有卡盘或夹锥的锥形离合器，所述卡盘或夹锥被线性驱动通过张力或压力装置移动而紧靠在所述变换体处配置的箝夹套筒。
更优选地，所述张力或压力装置包括两个部分，这两个部分转而通过联轴节彼此连接以及彼此分离。
更优选地，所述张力或压力装置上的所述联轴节由两个联结半部组成，所述两个联结半部能够彼此互锁，其中所述一个联结半部与带有所述线性驱动的底座体相关联，并且所述另一个联结半部与所述卡盘或所述夹锥相关联。
更优选地，所述箝夹套筒在轴向方向上开口，因此在所述联轴节已经脱开以后，所述卡盘或夹锥能够通过所述箝夹套筒的开口从所述箝夹套筒中拉出。
更优选地，所述卡盘或所述夹锥以及所述箝夹套筒，还有所述张力或压力装置被配置为，一旦所述线性驱动已经基本移除所述卡盘或所述夹锥与所述箝夹套筒之间的箝夹时，所述卡盘或所述夹锥中的至少一个段超过所述箝夹套筒向外凸出。
更优选地，所述卡盘或所述夹锥与所述联轴节配置为，使得所述卡盘或所述夹锥能够在它们相应的向外凸出段被夹住，并且能够被移动，从而使所述联结轴被脱开。
更优选地，通过滚筒元件经径向箝夹而将所述底座体和所述变换体彼此同轴地箝夹于其中的部分包括内腔，所述张力或压力装置延伸穿过所述内腔。
更优选地，所述内腔承接所述张力或压力装置的所述联轴节。
更优选地，所述滚筒元件固定在轴承壳体中，所述轴承壳体促进所述滚筒元件的径向运动。
更优选地，所述壳体是由弹性材料制成的。
优选地，所述机械工具是一种平衡器。
更优选地，所述环通过滚柱轴承可转动支撑于所述底座体上或支撑于所述变换体上。
更优选地，非圆形的外轮廓为卵形、椭圆形或圆角的三角形或矩形或三面或四面外旋轮线轮廓。
更优选地，所述工件为设有箝夹轴或箝夹钻孔的卡盘或工具。
更优选地，所述线性驱动至少部分地集成至所述底座体和/或设为气动泵形式。
更优选地，所述两个联结半部能够彼此通过卡口连接而互锁。
另外，本发明还提供一种箝夹装置系统，包括根据上文所述的箝夹装置，所述箝夹装置系统由至少一个底座体和多个变换体构成，所述变换体能够按需要连接于至少一个底座体。
本发明还提供一种箝夹装置系统，包括根据上文所述的箝夹装置，所述箝夹装置系统由至少一个底座体和多个变换体构成，所述变换体能够按需要连接于至少一个底座体，并且所述系统包括能够联结或脱开的多个卡盘和/或夹锥。
本发明还提供一种用于在机械工具的转动轴处箝住工具的箝夹系统，其中所述箝夹系统包括：底座体，该底座体配置为固定于所述轴；以及至少一个工具夹，所述工具夹能够联结至底座体或者脱离于所述底座体，从而能够用另一工具夹替代该工具夹，并且每个工具夹适配于特定工件，其中在完全联结状态下，所述工具夹和所述底座体被相对彼此同轴支撑，并且相对彼此地在径向方向上被箝夹，其中每个滚筒元件被设置于所述底座体和所述工具夹之间的间隙中，所述间隙配置为圆锥形间隙并且适于所述相应的滚筒元件，因此当所述底座体和所述工具夹彼此连接时，相应的滚筒元件能够沿所述圆锥形间隙移动并深入所述圆锥形间隙，因此所需箝夹在径向方向上提供。
优选地，上述箝夹系统包括如上文所述的箝夹装置或者如上文所述的箝夹装置系统，工具夹替代所述变换体，在此所述工具夹已在上文中得到描述。
优选地，所述机械工具是一种平衡器。
附图说明
图1示出本发明中箝夹装置的第一实施例；
图2示出变换体1处于从底座体2移除的状态；
图3示出移除了变换体的底座体，其中，滚筒元件被固定在壳体中，滚筒元件在变换体的一侧上和底座体的一侧上从壳体凸出；
图4示出变换体1沿其转动轴线的剖视图；
图5示出工具夹和底座体相对于彼此同轴地在完全连结的状态下被滚筒元件支撑，并且彼此紧靠地在径向方向上被箝住；
图6和图7示出弹簧元件的第一实施例；
图8和图9示出弹簧元件的替代实施例；
图10示出第一实施例，其设计对应于图5a和图5b所示的剖视图，其中未提供弹簧元件；
图11、12、13示出用于将工具夹相对底座体紧固而防止转动的替代选择。
具体实施方式
图1示出本发明中箝夹装置1a的第一实施例。此类箝夹装置尤其用于箝夹需要在平衡机器处得到平衡的工件，例如钻头、铣磨钻头或类似物。箝夹装置1a是由多部件变换体1和底座体2组成的，底座体2也具有多部件。底座体2插入空心轴5。通过螺纹连接7(仅在附图中表示)，所述底座体2可移除地安装于空心轴5。
在此描述的实施例中变换体1包括锥形联轴节，随后将对所述锥形联轴节进行详细地描述，并且所述锥形联轴节由箝夹套筒8和夹锥9组成。所述锥形联轴节用于连接变换体1于工件，该工件将被安装至机械工具的心轴因此使其转动。所述箝夹套筒8能够插入例如工件的钻孔，并且能够箝夹在所述钻孔中。为此，箝夹套筒8配置为使得其能够利用夹锥9扩展，并且通常被开槽。由此，工件随后安装至机械工具的空心轴5，所述机械工具未详细示出并且可由空心轴5驱动转动。代替此处示出的箝夹套筒8，变换体1能够设有箝夹套筒，卡盘能够插入其中，一旦卡盘被拉入箝夹套筒就通过箝夹套筒压紧卡盘，通过这种方式就能够箝紧工件的轴。
变换体1能够从底座体2上脱离并且移除，以用其它相应的变换体替换该变换体。这样做的目的是能够快速地为底座体2配置其它锥形联轴节。由此，从为此目的而在工件中心钻孔箝住工件到在工件轴上箝住另一工件的改变能够被快速执行。同时，以这种方式可以实现箝住另一个具有完全不同直径的工件的快速变换。所有这些步骤可以不必首先将底座体从空心轴5旋下，并且不必用另一个底座体替换它。
本发明的一个重要方面是相应变换体1如何能够同轴地连接于底座体2并且箝夹紧靠底座体2而不留间隙的方式。
这是由三个滚筒元件11实现的，所述滚筒元件11设置在相应变换体1和底座体2之间，并且沿变换体1和底座体2的圆周大致对称地设置。在这种情况下，滚筒元件11彼此之间相应地夹成60°角。也可以提供多于此处所示的三个的滚筒元件。另一方面，不能提供少于三个的所示滚筒元件，因为变换体1和底座体2之间的准确的同轴箝夹否则将不能以可靠和有效的无摩擦方式提供。
为了实现所需箝夹，该实施例中每个滚筒元件11都放置在变换体1上配置的凹槽6中，如图2所示。可以理解，图2示出变换体1处于从底座体2移除的状态。变换体1中的所述凹槽支撑着相应的滚筒元件11，通过将滚筒元件11穿过其凹槽侧面来承接滚筒元件11。相应的滚筒元件11也在底座体2的一侧上的凹槽内行进，图示为在图1左侧上。由此变换体1和底座体2也被轴向地彼此固定在精确位置。
凹槽6包括起始部分24，其中凹槽的虚设凹槽轴线或中心线大致在底座体2和变换体1的共同转动轴方向上延伸。通过将凹槽6轴向滑动到轴向的主体11上(或者反之亦然)，滚筒元件11能够插入所述起始部分24。凹槽的圆周部分25连接至所述起始部分24，其中凹槽的虚设凹槽轴线或中心线大致在底座体或变换体的圆周方向上延伸。在如图所示的实施例中，甚至可以是，凹槽的圆周部分中虚设凹槽轴线精确地在底座体2或变换体1的圆周方向上延伸。
因此，凹槽6被配置为使得其形成楔形间隙。这就意味着凹槽6的深度朝向其末端26减小。优选地，也可以是，凹槽6的深度在其起始部分24已经减小。这就保证了，一旦变换体11插入凹槽的起始部分24，滚筒元件11与变换体1上的凹槽6以及底座体2上的其它凹槽之间就立即产生限定的摩擦。在任何情况下，凹槽6的深度沿其圆周部分25减小。变换体1上的凹槽6和底座体2上的凹槽的配置根据滚筒元件11选定，因此当滚动主体11更深地插入凹槽6并因此朝向凹槽的末端26时，滚筒元件11大致地并且优选完全地在变换体1的一侧和底座体2的一侧上滚动。由于凹槽6形成上述楔形间隙，滚筒元件11将变换体1和底座体2相对彼此地夹紧，滚筒元件11插入凹槽6越深入就夹得越紧。
优选地，所述底座体2与所述变换体1的两个段中至少一个包括在圆周方向上观察为非圆形的外轮廓，优选地为例如卵形、椭圆形或圆角的三角形或矩形或理想地三面或四面外旋轮廓，所述两个段在彼此之间形成间隙，该间隙为在所述同轴方向上的楔形间隙。
由于凹槽6的深度也沿其圆周减小，所以变换体1和底座体2能够被紧固而防止相对于彼此转动。
如图3清楚地显示，图3示出移除了变换体1的底座体2，滚筒元件11被固定在壳体22中，所述滚筒元件11在变换体1的一侧上和底座体2的一侧上从壳体22凸出。因此壳体22被配置为使得其具有箍23，所述箍23设置在底座体2和变换体1之间的间隙的外侧，并且所述箍23能够从外侧被夹持以及转动。
通过转动壳体22，滚筒元件11能够在朝向凹槽末端的方向滚入其相应的凹槽6中。通过沿相反方向转动壳体22，滚筒元件11能够朝向其相应凹槽的起始部分从其相应凹槽中滚出。在此处所示实施例中，在各种情况下这是可能的，而不必转动底座体2或者确切地说整个变换体1。为此，相应的凹槽6不是直接地装配在实际的变换体1中，而是装配在中间环12内，所述中间环12通过滚柱轴承13基本无摩擦地固定在实际变换体1上，参照图4，图4示出变换体1沿其转动轴线的剖视图。在此所述滚柱轴承13是以双列凹槽滚柱轴承的形式设置的，其不仅支撑中间环12可转动，也使其被支撑在适当位置。显然地，一旦滚筒元件11通过壳体22的转动滚入凹槽6或从凹槽6中滚出并且由此滚出/滚于中间环12，中间环12就转动。以这种方式通过滚筒元件11和凹槽实施的联轴节能够非常平滑地操作。没有摩擦，这就能够防止变换体1和底座体2被压迫处于相对于彼此精确同轴的位置，并且通过滚筒元件11彼此紧靠地被箝夹。同时，联轴节能够被操作而付出的劳动量最小。
优选地，轴承壳体22配置为使得其与阻断装置相互作用，所述阻断装置固定所述轴承壳体22，因此当所述底座体2或所述变换体1继续与所述机械工具的轴一起运动时，由于所述轴的转动以及所述轴承壳体22的固定作用，使得所述滚筒元件11被驱动进入所述楔形间隙或驱动出所述楔形间隙。
为了全面，理论上可以提供具有恒定深度的凹槽6并且通过改变底座体2中的凹槽的深度来实现楔形间隙，这种情况未在图中示出。图中所示最初描述的凹槽6深度可变的变例是优选的，因为那样就不存在优选位置，该优选位置在接合变换体1和底座体2以确保所需效果之后-撇开滚球11必须相应地插入其相应凹槽6的起始部分24的情况。
图1再结合图3、4和5示出本发明的其它重要方面，该方面尤其与此变换体1相关，所述变换体1设有卡盘27，用于在专门设置的轴处箝住工件，因此只有图3、4和5示出设有卡盘27的变换体1，而图1所示变换体1为此设有用于扩展箝夹套筒的夹锥，所述箝夹套筒用于在其中心钻孔处箝住工件。然而，这并不是关键，因为下文将解释的关键机械装置在理论上总是一致的。
卡盘27或夹锥9设有张力或压力装置14，大致指定为拉杆，其通过线性执行机构采用张力或压力而加载。线性执行机构在此以双向作用的气泵形式实施，其活塞20连接于拉杆14并且在空心轴5中滑动，所述空心轴5在这部分形成气缸。根据活塞20被压缩气体所加载的方向，卡盘27或夹锥9被更深地拉入箝夹套筒8或从箝夹套筒8中推出。这样，由卡盘27或夹锥9与箝夹套筒8所构成的锥形联轴节能够被关闭或打开。
因此，关键是拉杆14是利用两个部件而被实施，并且这两个部件能够通过拉杆联轴节15连接于彼此或彼此分离。这里所述的拉杆联轴节是由拉杆套筒16和拉杆螺栓段17构成。拉杆螺栓段17设有至少一个拉杆凹槽18。在特定实施例中，设有两个拉杆凹槽18。相应地，拉杆套筒设有两个突起，在此以球的形式，所述突起接合两个拉杆凹槽18。拉杆凹槽18分别以卡口连接形式配置。即所述拉杆凹槽18在它们各自的末端包括接合面，当带有拉杆凹槽18的拉杆螺栓段17抵抗轴向弹簧19的压力旋入拉杆套筒16中时，滚筒元件接合在所述接合面。
在此应用可压缩的弹性体作为轴向弹簧。例如也可以用螺旋弹簧来代替。
关键在于，卡盘27、箝夹套筒8和拉杆14根据活塞20的冲程而定型，因此处于拆开状态的卡盘27至此变得畅通，联轴节能够被操作并且至此可能同时变得畅通，所述卡盘27从箝夹套筒8向上突出一定距离。即至此卡盘27能够以这种方式被夹住、转动并且如果需要，能够被压入或拉出以脱离或接合拉杆联轴节15。
拉杆联轴节15促进拆除变换体1，而活塞20保持在底座体2，并且因此，相对于每个变换体1必须分别设有自己的分别用于卡盘27或夹锥9的活塞20或线性执行机构，避免了不必要的复杂性。拉杆联轴节15的其它重要优点包括在以下方面，能够做到将卡盘27从底座体2和变换体1上分离而不必拆除变换体1，并且将其替代以具有不同箝夹直径的另一个卡盘。这样，根据本发明，卡盘能够以特别灵活的方式适于不同的工件。
此外，值得注意的是拉杆联轴节15不必作为卡口连接实施。反而所述联轴节能够作为例如规则的螺纹而实施，其中拉杆螺栓段17旋入拉杆套筒16的适当的螺纹。然而，因为卡口连接能够利用较少的移动来打开和关闭，所以卡口连接更有效。
图5、6和7示出本发明另一实施例。
该实施例在其基本概念方面相对较大程度地对应于申请人于DE29980181所公开的实用新型，因此关于该实施例如何实施的问题，可以参照该实用新型公开文本。然而，在该实施例中，在底座体和工件之间没有单独设置变换体而固定住工件。而该实施例的情况是，工件103本身(即显示的卡盘)形成本发明中的变换体。而在这种情况下，工件103优先地作为用于切削工具的卡盘，直接插入底座体或底座体单元111，并且由卡盘122拉到底座体111，在该处工件稳固地固定于底座体111。
不同于描述该设计的基本构思的实用新型申请，工件103并不采用配合方式(1过渡配合)插入的底座体111。
取而代之，根据本发明实施例，为将工具夹插入底座体，设置有位于其间的滚筒元件，因此，如图5所示，工具夹和底座体相对于彼此同轴地在完全连结的状态下被滚筒元件支撑，并且彼此紧靠地在径向方向上被箝住。
此处底座体111配置有相对于工具夹103的相关底座相对更大的尺寸，因此产生间隙200，滚筒元件201位于其中。这些滚筒元件201在大致径向方向上紧靠底座体101而夹住工具夹103。
滚筒元件201固定在轴承壳体202中，所述滚筒元件201从轴承壳体202开始在工具夹103的一侧和底座体111的一侧上凸出。轴承壳体优选地包括对底座体111中开口的上边缘进行覆盖的箍204，其它滚筒元件205设置于所述箍中。所述其他滚筒元件205用作在轴向方向上的工具夹的止挡。
可以看到，间隙200配置为轻微圆锥形。工具夹130中的相应的底座也配置为轻微圆锥形。这样，工具夹130能够容易地插入处于底座体111的开口，其中滚筒元件201已经由它们的轴承壳体202所固定。此处通常，不同于之前的实施例，工具夹103、底座体111和滚筒元件201，如果需要还有弹簧元件230，相互进行调节，因此滚筒元件201或者在工具夹的侧面或者在底座体的侧面或者在弹簧元件上相应地滑过，并且因此当工具夹103插入底座体111时，所述滚筒元件“立即”旋转。
有利地，轴承壳体202的特征在于，在工件夹103插入过程中，轴承壳体202具有足够的弹性以允许滚筒元件201在径向向外的方向上受压，并且因此滚筒元件201平滑地接触底座体111或箝在其上，补偿工具夹103局部的直径差值或角度差值。换句话说，轴承壳体202利用弹性扩展促进直径补偿或角度补偿。轴承壳体是由适当的弹性材料制成的。
为了通过滚筒元件201将工具夹103和底座体111弹性地箝在一起，利用滚筒元件201以及工具夹103和底座体111的固有的弹性就足够了。这类指定为直接支撑，如图5a或图5b所示配置。这些附图中示出的两个设计之间的区别仅仅在于，它们是否作为其它滚筒元件205中的轴向止挡集成在轴承壳体202中，或它们是否分别地附于底座体111。
然而，更为可行的是，系统性地提供弹簧元件于一侧，即优选地提供于底座体111的侧面，如图5、6和7还有8和9所示。即弹簧元件实际上一方面提供了足够的径向预加载，而一方面也限制了预加载的最大值，因此在任何位置都不会发生塑性或局部超负荷。
图6和图7示出该弹簧元件的第一实施例。该实施例为插入底座体111的开口的套筒，所述套筒不会以其整个表面接触底座体111，而是在其远离滚筒元件201的一侧，在套筒接触面之间形成腔、一类“桥”，并且因此所述套筒包括作为弯曲弹簧作用的段。
图8和图9示出该弹簧元件的替代实施例。该弹簧元件此处作为圆锥形弹簧套管而配置，仅采用其箍状上轮缘206固定在底座体111中。另一方面，其圆锥形部分在任何位置处都不会接触底座体111。圆锥形段因此足够有弹性，所以其能够在向外的方向上扩展，以通过角运动来提供直径或角度补偿，可能组合以足够有弹性的轴承壳体202。这样，所能够补偿的，并不仅仅是相对于不同工件夹103的底座的几何形状的相对不明显的差值。通常，多达一分的角的角度补偿能够以这种方式实现。
在第二实施例中，本发明的另一个重要方面是，通过置于楔形间隙中的滚筒元件201，工具夹103也被紧固而防止相对于底座体111转动。
为此，根据本发明提供了多个替代实施例。
图10示出第一实施例，其设计对应于图5a和图5b所示的剖视图。在图10所示的设计中未提供弹簧元件，所述弹簧元件在先指定为203。滚筒元件201被极为径直地支撑于底座体111的基本刚性的壁上。底座体111中开口的内表面此处不具有圆柱形轮廓，而是具有大致不同于圆柱形轮廓的轮廓，所述开口随后称为“底座接收器”来接收工具夹103。与之对应的工具夹103的接触面包括相应的轮廓。这就在工具夹103和底座体111之间形成了间隙，所述间隙具有沿闭合圆周线大致恒定的间隙高度。因此，关键参数是，间隙的外形显著偏离圆环形，因此工具夹103基本不能相对于底座体111转动，但是能够在工具夹103和底座体111之间传递所需的扭矩，因为通过圆周方向的锁定将工具夹103支持在底座体111之上。明显地，间隙的外形偏离圆环形的程度和方式必须根据待传递的扭矩来选定。
图11和图12示出用于将工具夹103相对底座体111紧固而防止转动的替代选择。这些技术方案不以恒定的间隙高度来实施，而是它们也配置为当发生最小相对转动时，使得工具接收器103的底座相对底座体111的接收器收紧或楔入。为此，工具接收器103的底座在两种情况下都为高度非圆形。如图11所示的任一底座体接收器对应于所述工具接收器的所述底座，所述底座体接收器也是极其偏离圆环形状。替代地，尽管底座体接收器具有圆环形外形，然而不仅仅只有三个滚筒元件设置于底座体接收器和与所述底座体接收器相互作用的工具夹103的非圆形底座之间，因此工具夹103转而被固定或箝住。
可以理解，所有的应用中，其中只有相对较小的扭矩必须在工具夹103和底座体接收器111之间传递，所述转动安全性能够联合弹簧元件203而被提供，在此特指图6所示的弹簧元件203。
附图标记和名称
1a箝夹装置
1.变换体
2.底座体
3.未分配
4.未分配
5.杆轴(空心轴)
6.凹槽
7.螺纹连接
8.箝夹套筒
9.夹锥
10.封盖
11.滚筒元件
12.中间环
13.中间环滚柱轴承
14.拉杆
15.拉杆联轴节
16.拉杆套筒
17.拉杆螺栓段
18.拉杆凹槽
19.轴向弹簧
20.活塞
21.拉杆滚筒元件
22.壳体
23.壳体箍
24.凹槽起始部分
25.凹槽的圆周部分
26.凹槽末端
27.卡盘
103.工件
111.底座体
123.卡盘
200.间隙
201.滚筒元件
202.轴承壳体
203.弹簧元件
204.轴承壳体的箍
205.其它滚筒元件
206.弹簧套管的轮缘
207.其它弹簧元件

Claims (35)

1.一种用于在机械工具的转动轴处箝住工件的箝夹装置(1a)，其中所述箝夹装置包括底座体(2)，所述底座体(2)配置为固定于所述转动轴，所述箝夹装置还包括至少一个变换体(1)，所述变换体能够联结至以及脱离于所述底座体(2)，其中所述变换体(1)和所述底座体(2)被滚筒元件(11)相对彼此沿着同轴方向支撑并且相对彼此在径向方向上箝夹，其中每个所述滚筒元件(11)被设置于所述底座体(2)和所述变换体(1)之间的间隙中，所述间隙配置为楔形间隙并且适于相应的滚筒元件(11)，因此当所述底座体(2)和所述变换体(1)彼此连接时，相应的滚筒元件能够沿所述楔形间隙移动且深入所述楔形间隙，因此所需箝夹在径向方向上提供，
其中，相应的所述楔形间隙配置为，使得所述滚筒元件(11)在至少一个圆周方向上也限制所述底座体(2)与所述变换体(1)之间的相对运动。
2.根据权利要求1所述的箝夹装置，其特征在于，相应的所述楔形间隙与相关联的滚筒元件(11)彼此相互适应，因此当所述滚筒元件(11)被推入所述间隙时，所述滚筒元件(11)在所述变换体(1)的一侧上以及在所述底座体(2)的一侧上滚动。
3.根据上述任一项权利要求所述的箝夹装置，其特征在于，相应的所述楔形间隙的至少一侧配置为径向有弹性的弹簧元件。
4.根据权利要求1所述的箝夹装置，其特征在于，在圆周方向上观察，相应的所述楔形间隙也配置为楔形间隙，因此所述变换体(1)在圆周方向上相对于所述底座体(2)运动的倾向促使所述底座体(2)与所述变换体(1)之间径向箝夹的加强。
5.根据权利要求1所述的箝夹装置，其特征在于，相应的所述楔形间隙配置为局部凹槽(6)，所述凹槽接收至少一个滚筒元件。
6.根据权利要求5所述的箝夹装置，其特征在于，所述凹槽(6)包括用于将滚筒元件(11)从所述凹槽(6)的外侧插入到所述凹槽(6)内的起始部分(24)，在该起始部分内，所述凹槽的轴线大致在所述底座体(2)和所述变换体(1)的共同转动轴线的方向上延伸，并且所述凹槽(6)包括圆周部分(25)，所述圆周部分(25)连接至所述起始部分(24)，在所述圆周部分(25)中所述凹槽的轴线在所述底座体(2)或所述变换体(1)的圆周方向上延伸。
7.根据权利要求6所述的箝夹装置，其特征在于，所述凹槽(6)具有在其起始部分(24)处以及在其圆周部分(25)处的渐减的深度，因此在朝向远离所述起始部分(24)的方向上提供了渐增的楔入作用。
8.根据权利要求4至7中任一项所述的箝夹装置，其特征在于，所述滚筒元件(11)被设置于能够加载额外扭矩的轴承壳体(22)中，因此所述轴承壳体(22)驱使所述滚筒元件(11)进入所述楔形间隙，和/或驱使所述滚筒元件(11)从所述楔形间隙滚出。
9.根据权利要求8所述的箝夹装置，其特征在于，所述轴承壳体(22)包括箍(23)，所述箍(23)设置在底座体(2)和变换体(1)之间的间隙的外侧，并且所述箍(23)能够从外侧被夹持以及转动。
10.根据权利要求8所述的箝夹装置，其特征在于，所述轴承壳体(22)配置为使得其与阻断装置相互作用，所述阻断装置固定所述轴承壳体(22)，因此当所述底座体(2)或所述变换体(1)继续与所述机械工具的轴一起运动时，由于所述轴的转动以及所述轴承壳体(22)的固定作用，使得所述滚筒元件(11)被驱动进入所述楔形间隙或驱动出所述楔形间隙。
11.根据权利要求8所述的箝夹装置，其特征在于，环(12)形成用以形成所述楔形间隙的两个表面，所述环(12)相对于所述底座体以及所述变换体(1)可转动，因此当所述滚筒元件(11)由所述轴承壳体(22)驱动时，所述滚筒元件(11)在所述环(12)上滚动，此时所述环(12)转动。
12.根据权利要求1所述的箝夹装置，其特征在于，所述底座体(2)与所述变换体(1)的两个段中至少一个包括在圆周方向上观察为非圆形的外轮廓，所述两个段在彼此之间形成间隙，该间隙为在所述同轴方向上的楔形间隙。
13.根据权利要求12所述的箝夹装置，其特征在于，所述两个段构成非圆形外轮廓，因此沿闭合圆周线所示，当所述底座体(2)与所述变换体(1)插入彼此时，在所述底座体(2)与所述变换体(1)之间形成具有大致恒定高度的间隙。
14.根据权利要求1或2所述的箝夹装置，其特征在于，所述变换体(1)包括摩擦离合器(8、9、27)，所述摩擦离合器能够通过轴向力致动，通过所述摩擦离合器，所述工件能被箝在所述变换体上。
15.根据权利要求14所述的箝夹装置，其特征在于，所述摩擦离合器(8、9、27)为带有卡盘(27)或夹锥(9)的锥形离合器，所述卡盘或夹锥被线性驱动(20)通过张力或压力装置移动而紧靠在所述变换体(1)处配置的箝夹套筒(8)。
16.根据权利要求15所述的箝夹装置，其特征在于，所述张力或压力装置(14)包括两个部分，这两个部分转而通过联轴节(15)彼此连接以及彼此分离。
17.根据权利要求16所述的箝夹装置，其特征在于，所述张力或压力装置(14)上的所述联轴节由两个联结半部(16、17)组成，所述两个联结半部能够彼此互锁，其中所述一个联结半部(16)与带有所述线性驱动(20)的底座体(2)相关联，并且所述另一个联结半部(17)与所述卡盘(27)或所述夹锥(9)相关联。
18.根据权利要求17所述的箝夹装置，其特征在于，所述箝夹套筒(8)在轴向方向上开口，因此在所述联轴节(15)已经脱开以后，所述卡盘(27)或夹锥(9)能够通过所述箝夹套筒的开口从所述箝夹套筒(8)中拉出。
19.根据权利要求18所述的箝夹装置，其特征在于，所述卡盘(27)或所述夹锥(9)以及所述箝夹套筒(8)，还有所述张力或压力装置(14)被配置为，一旦所述线性驱动(20)已经移除所述卡盘(7)或所述夹锥(9)与所述箝夹套筒(8)之间的箝夹时，所述卡盘(27)或所述夹锥(9)中的至少一个段超过所述箝夹套筒(8)向外凸出。
20.根据权利要求19所述的箝夹装置，其特征在于，所述卡盘(27)或所述夹锥(9)与所述联轴节(15)配置为，使得所述卡盘(27)或所述夹锥(9)能够在它们相应的向外凸出段被夹住，并且能够被移动，从而使所述联结轴(15)被脱开。
21.根据权利要求16所述的箝夹装置，其特征在于，通过滚筒元件(11)经径向箝夹而将所述底座体(2)和所述变换体(1)彼此同轴地箝夹于其中的部分包括内腔，所述张力或压力装置(14)延伸穿过所述内腔。
22.根据权利要求21所述的箝夹装置，其特征在于，所述内腔承接所述张力或压力装置(14)的所述联轴节(15)。
23.根据上述权利要求8所述的箝夹装置，其特征在于，所述滚筒元件(11)固定在轴承壳体(22)中，所述轴承壳体促进所述滚筒元件的径向运动。
24.根据权利要求23所述的箝夹装置，其特征在于，所述壳体(22)是由弹性材料制成的。
25.根据权利要求1所述的箝夹装置，其特征在于，所述机械工具是一种平衡器。
26.根据权利要求11所述的箝夹装置，其特征在于，所述环通过滚柱轴承(13)可转动支撑于所述底座体(2)上或支撑于所述变换体(1)上。
27.根据权利要求12所述的箝夹装置，其特征在于，非圆形的外轮廓为卵形、椭圆形或圆角的三角形或矩形或三面或四面外旋轮线轮廓。
28.根据权利要求14所述的箝夹装置，其特征在于，所述工件为设有箝夹轴或箝夹钻孔的卡盘或工具。
29.根据权利要求15所述的箝夹装置，其特征在于，所述线性驱动(20)至少部分地集成至所述底座体和/或设为气动泵形式。
30.根据权利要求17所述的箝夹装置，其特征在于，所述两个联结半部能够彼此通过卡口连接而互锁。
31.一种箝夹装置系统，包括根据上述权利要求中任一项所述的箝夹装置，其特征在于，所述箝夹装置系统由至少一个底座体(2)和多个变换体(1)构成，所述变换体(1)能够按需要连接于至少一个底座体(2)。
32.一种箝夹装置系统，包括根据权利要求16至22中任一项所述的箝夹装置，其特征在于，所述箝夹装置系统由至少一个底座体(2)和多个变换体(1)构成，所述变换体(1)能够按需要连接于至少一个底座体(2)，并且所述系统包括能够联结或脱开的多个卡盘(27)和/或夹锥(9)。
33.一种用于在机械工具的转动轴处箝住工具的箝夹系统，其中所述箝夹系统包括：底座体，该底座体配置为固定于所述轴；以及至少一个工具夹，所述工具夹能够联结至底座体或者脱离于所述底座体，其中在完全联结状态下，所述工具夹和所述底座体被相对彼此同轴支撑，并且相对彼此地在径向方向上被箝夹，其中每个滚筒元件被设置于所述底座体和所述工具夹之间的间隙中，所述间隙配置为圆锥形间隙并且适于所述相应的滚筒元件，因此当所述底座体和所述工具夹彼此连接时，相应的滚筒元件能够沿所述圆锥形间隙移动并深入所述圆锥形间隙，因此所需箝夹在径向方向上提供，
其中，相应的所述楔形间隙配置为，使得所述滚筒元件在至少一个圆周方向上也限制所述底座体与所述工具夹之间的相对运动。
34.根据权利要求33所述的箝夹系统，其特征在于，包括如权利要求2-30所述的箝夹装置或者如权利要求31和32中任一项所述的箝夹装置系统，工具夹(103)替代所述变换体(1)，在此所述变换体已在权利要求2至32中的一项描述。
35.根据权利要求33所述的箝夹系统，其特征在于，所述机械工具是一种平衡器。
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