CN108290263B - 刀具转塔和用于刀具转塔的赫斯齿部设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种刀具转塔，其包括：壳体(1)；借助于驱动装置相对于壳体可转动的转塔头(2)；两个与转塔头的转动轴线同轴设置的齿圈(4、9")，所述齿圈中的一个齿圈不可相对转动地与转塔头连接并且另一个齿圈不可相对转动地与壳体连接；相对于壳体并且相对于转塔头可轴向运动的锁定部件，该锁定部件具有朝向所述两个齿圈定向并且在其锁定位置中与所述两个齿圈嵌接作为形锁合连接的齿部(24')；和用于操控锁定部件的运动的压力流体控制装置，其特征在于，在锁定状态中，除了形锁合连接之外，借助于摩擦锁合装置(67)在壳体和转塔头之间建立附加的摩擦锁合连接(73)。

Description

刀具转塔和用于刀具转塔的赫斯齿部设备

技术领域

本发明涉及一种刀具转塔。

背景技术

这种刀具转塔是现有技术，参见DE4116774C1。配备有这种刀具转塔的机床的运行可靠性在很大程度上取决于转塔头的锁定装置的功能可靠性。齿部嵌接的可靠性尤其是在如下情况下还有待改进：提供受限的操纵力用于构成为压力活塞的锁定部件的运动，因为例如对于锁定部件的大的有效活塞面(如其对于气动操作所要求的那样)无法提供足够的结构空间。为了尽管在受限的有效活塞面的情况下操纵力较小时也能实现可靠的锁定，所述已知方案规定了齿部的特殊的齿形，该齿形具有小的侧面角和齿的梯形横截面形状。因此该方案尤其是因为如下原因还有待改进：因为所设置的齿形由于可能的齿顶对齿顶接触而损害齿部嵌接的可靠性。

发明内容

从所述现有技术出发，本发明的目的在于，提供一种开头所述类型的刀具转塔，该刀具转塔的突出优点在于在转塔头和壳体之间特别可靠的锁定。

按照本发明，该目的通过具有如下特征的刀具转塔得以实现。

本发明的重要特点在于，所述刀具转塔包括：壳体；能够借助于驱动装置相对于壳体转动的转塔头；两个与转塔头的转动轴线同轴地设置的齿圈，所述齿圈中的一个齿圈不可相对转动地与转塔头连接并且另一个齿圈不可相对转动地与壳体连接；相对于壳体并且相对于转塔头可轴向运动的锁定部件，该锁定部件具有朝向所述两个齿圈定向并且在其锁定位置中与所述齿圈嵌接作为形锁合连接的齿部；和用于操控锁定部件的运动的压力流体控制装置；在锁定状态中除了形锁合连接之外借助于摩擦锁合装置在壳体和转塔头之间建立附加的摩擦锁合连接，所述摩擦锁合装置在壳体和转塔头之间具有能够用压力流体填充的腔室，所述腔室处于所述锁定部件与所述两个齿圈的齿部嵌接之外并且与设置在壳体和转塔头之间的压力有效的面在压力加载下建立摩擦锁合连接。由于使锁定嵌接通过同时有效的形锁合连接附加地得以保证，省去了在现有技术中要求的措施，如提高空间需求地增大锁定部件的活塞面和齿部的特殊齿形，这些措施可能损害可靠的齿部嵌接。在小的空间需求和能可靠执行的切换过程的情况下，因此能实现锁定装置的高的运行可靠性。只要在此使用术语转塔头，则该术语包括刀具盘、尤其是用于切削加工机床的刀具转塔的刀具盘。

在有利的实施例中，摩擦锁合装置在壳体和转塔头之间具有能够用压力流体填充的腔室，其中，所述腔室处于可能的齿部嵌接之外并且与设置在壳体和转塔头之间的压力有效的面在压力加载下建立摩擦锁合连接。

在此，该系统可以特别有利地这样设计，使得能够用压力流体填充的腔室在锁定状态中同样由压力流体控制装置用压力流体加载。由此，通过对锁定部件和摩擦锁合装置共同的供给，减少了用于在壳体中延伸的压力供给通道的结构上的耗费。

锁定部件可以构成为压力活塞的形式，该压力活塞能够在相对置的面上用压力流体控制装置的压力流体加载。由此，锁定嵌接和解锁都能够压力控制地并且特别运行可靠地实现。在此，为了对锁定部件的相对置的面供给压力，可以使彼此分开的压力供给通道在壳体中延伸。

在特别有利的实施例中，壳体具有向外突出的引导阶梯部，该引导阶梯部由转塔头在边缘侧搭接，其中，腔室在所述搭接的位置处在壳体和转塔头之间延伸。由此，在用压力流体加载腔室的情况下，能够在壳体的引导阶梯部和转塔头之间构成摩擦锁合连接。

在此，该系统可以特别有利地如此设计，使得在壳体的与其齿部相对置的侧上，腔室通过在转塔头和壳体之间的限界部继续引导，所述限界部形成作用面，该作用面在压力加载下将转塔头朝向引导阶梯部的阶梯面牵拉，所述阶梯面与转塔头的齿部相邻并且形成摩擦面。

为了转塔头在壳体上可转动的支承，可以在壳体的引导阶梯部的处于外部的引导面上安置至少一个支承件，转动的转塔头沿着该支承件被引导，其中，在该转塔头的自由端侧上可以固定刀具盘，该刀具盘具有用于容纳切削加工刀具的多个刀具容纳部。

本发明的主题还是赫斯齿部设备，所述赫斯齿部设备尤其是设置用于如前述的刀具转塔并且具有如下特征：所述赫斯齿部设备包括两个彼此同轴设置的齿圈，所述齿圈中的一个齿圈是不可相对转动的并且另一个齿圈是可转动的；并且所述赫斯齿部设备包括可操控的锁定部件，该锁定部件的齿圈能够在形成形锁合连接的情况下与另外两个齿圈连接，其特征在于，在各个齿圈的彼此的锁定状态中，除了形锁合连接之外借助于摩擦锁合装置在不可相对转动地引导的齿圈和可转动地引导的齿圈之间建立附加的摩擦锁合连接。

附图说明

接下来根据在附图中示出的实施例详细阐述本发明。图中示出：

图1为现有技术的刀具转塔的不完全地并且示意性简化示出的纵剖视图；

图2为示意性简化并且断开示出的局部纵剖视图，其中示出按照本发明的刀具转塔的一种实施例的与在壳体和转塔头之间的锁定装置相邻的部分区域；

图3为与图2对应的示图，其中示出相对于图2旋转的剖切平面；和

图4为根据图3的放大示出的局部视图。

具体实施方式

图1示出在现有技术中通过DE4116774C1已知的刀具转塔，其中在后文中仅说明与本发明相关的部分。此外参考DE4116774C1。刀具转塔具有在转塔壳体1中可转动地支承的转塔头2，该转塔头以已知的方式设有用于刀具架的容纳部3。在转塔头2的朝向转塔壳体1内部的侧上设有齿圈4、该齿圈与转塔头2的转动轴线同心并且形成朝向转塔壳体1内部的径向齿部。

转塔头2的用于转动转塔头到可选的角度位置中的转动驱动装置在所示出的已知刀具转塔中不直接通过设置在中间的轴5来实现，而是通过同心地包围轴5的区段的空心柱形体6来实现，转塔头2贴靠在该空心柱形体的一个端侧上。螺钉7将转塔头2与空心柱形体6连接。转塔头2的承载齿圈4的环形的材料部分在其外周面上通过支承件8支撑在环9上，该环与转塔壳体1连接并且形成径向向外延伸的法兰9'。通过第二径向支承件10，空心柱形体6可转动地支承在转塔壳体1中。

空心柱形体6的转动驱动装置通过行星齿轮11实现，该行星齿轮在其背离转塔头2的端侧旁边可转动地支承在转塔头中。所述行星齿轮11既与设置在转塔壳体1上的齿圈12嵌接也与小齿轮13嵌接，该小齿轮与沿轴向设置在其旁边的齿轮14具有一个共同的毂。所述共同的毂一方面借助于支承件15支承在轴5上并且另一方面借助于支承件16支承在转塔壳体1的端壁17的钻孔中。此外，轴5的后部的端部区段借助于支承件18支承在该端壁17中。齿轮14与小齿轮19嵌接，该小齿轮不可相对转动地连同齿轮20设置在平行于轴5设置的辅助轴21上，该辅助轴借助于支承件32可转动地支承在转塔壳体1和端壁17中。小齿轮22与齿轮20嵌接，该小齿轮设置在驱动马达23的轴上，该驱动马达固定在转塔壳体1上并且固定在该转塔壳体的端壁17上。

固定在转塔壳体1上的环9形成径向齿部形式的第二齿圈9"，该第二齿圈的齿形成齿圈4的齿的径向延长部(当齿朝向第二齿圈9"的齿定向时)。

设有环形的活塞24形式的锁定部件用于转塔头2的对中心和将该转塔头锁定在可选的角位置中，所述锁定部件的内周面与齿圈4的内周面对齐并且该锁定部件的外周面与第二齿圈9"的外周面对齐，因为这两个齿圈从工作腔的一个端侧伸入到环形的工作腔25中，活塞24在该工作腔中可轴向移动地设置。如图1所示，环形的工作腔25在内部并且在背离转塔头2的端部上由空心柱形体6的槽形镗孔界定并且在外部由转塔壳体1的内周面界定。

活塞24在其外周面和其内周面上各设有一个用于容纳各一个环形密封件26的环形槽，并且活塞24在朝向齿圈4并且朝向第二齿圈9"的端侧上具有径向齿部24'，该径向齿部构成为与两个齿圈4和9"的齿部一致，借此转塔头2能够精确地定位在每个可选的角位置中并且基本上无间隙地与转塔壳体1锁定。

在图2至4中示出按照本发明的刀具转塔的一种实施例中的仅与在壳体1和转塔头2之间的锁定装置相邻的部分区域，其中，设有用于刀具架的容纳部的刀具盘被省去，该刀具盘安置在转塔头2的外部的环形法兰40的支承面41上。所述转塔头搭接从壳体1径向向外延伸的引导阶梯部43，在该引导阶梯部的外周上，径向支承件8在转塔头围绕壳体1转动运动时引导转塔头2。

在图2至4中，所述锁定装置分别在解锁位置中示出，其中，压力活塞24形式的锁定部件以其径向齿部24'分别从转塔头2的齿圈4上的齿部以及从壳体1的齿圈9"的齿部被抬起。压力活塞24在壳体1的形成柱形衬套的环形体45中可移动并且相对于该环形体通过密封环47和49密封，从而在活塞24的轴向相对置的两侧上形成压力腔51和53，并且所述活塞24因此能够通过压力流体输送在解锁位置和锁定位置之间移动。图2示出在壳体1中延伸的压力供给通道55与压力腔51的连接。图3示出第二压力供给通道57与压力腔53在活塞24的具有齿部24'的侧上的连接。

壳体1的引导阶梯部43借助于密封环59、61和63相对于转塔头2密封并且借助于密封环65相对于环形体45密封。由此可以在引导阶梯部43和邻接于该引导阶梯部的壁区域的外周上构成压力腔67，当压力流体控制装置在切换到锁定状态中时用压力流体对供给通道55进行供给时，所述压力腔能够通过袋状部69和分支部71用来自供给通道55的压力流体加载。在引导阶梯部43的所示出的几何结构中(其中转塔头2的倾斜的限界面77邻接于引导阶梯部43的阶梯面73和75)，所述面77在用压力加载压力腔67的情况下形成一个压力有效的面，该面在转塔头2上产生向下的力分量(对应于附图的观察方向)，因为彼此相对设置的阶梯面73和75的压力有效性被抵消。转塔头2由此朝向引导阶梯部43的上部的阶梯面73张紧，从而在锁定位置中在流体压力的影响下在转塔头2和壳体部件1的引导阶梯部43之间的阶梯面73上形成摩擦锁合连接。在这样形成的附加的旋转止动部中省去用于保证赫斯齿部的嵌接的其他措施，从而无需用于附加装置的结构空间并且所述赫斯齿部的齿形可自由选择以用于在切换过程中最优的齿嵌接。

Claims (10)

1.一种刀具转塔，该刀具转塔包括：

壳体(1)，

借助于驱动装置相对于壳体(1)可转动的转塔头(2)，

两个与转塔头(2)的转动轴线同轴设置的齿圈(4、9")，所述齿圈中的一个齿圈(4)不可相对转动地与转塔头(2)连接并且另一个齿圈(9")不可相对转动地与壳体(1)连接，

相对于壳体(1)并且相对于转塔头(2)可轴向运动的锁定部件，该锁定部件具有朝向所述两个齿圈(4、9")定向并且在其锁定位置中与所述两个齿圈嵌接作为形锁合连接的齿部(24')，和

用于操控锁定部件的运动的压力流体控制装置，

其特征在于，在锁定状态中，除了形锁合连接(4、9"、24')之外，借助于摩擦锁合装置在壳体(1)和转塔头(2)之间建立附加的摩擦锁合连接，并且

所述摩擦锁合装置在壳体(1)和转塔头(2)之间具有能够用压力流体填充的腔室(67)，所述腔室处于所述锁定部件与所述两个齿圈(4、9")的齿部嵌接之外并且与设置在壳体(1)和转塔头(2)之间的压力有效的面(73)在压力加载下建立摩擦锁合连接。

2.如权利要求1所述的刀具转塔，其特征在于，能够用压力流体填充的腔室(67)在锁定状态中同样由压力流体控制装置用压力流体加载。

3.如权利要求1所述的刀具转塔，其特征在于，所述锁定部件构成为压力活塞(24)的形式，该压力活塞能够在相对置的面(51、53)上用压力流体控制装置的压力流体加载。

4.如权利要求2所述的刀具转塔，其特征在于，所述锁定部件构成为压力活塞(24)的形式，该压力活塞能够在相对置的面(51、53)上用压力流体控制装置的压力流体加载。

5.如权利要求3或4所述的刀具转塔，其特征在于，为了对锁定部件的相对置的面(51、53)供给压力，彼此分开的压力供给通道(55、57)在壳体(1)中延伸。

6.如权利要求1至4中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，所述壳体(1)具有向外突出的引导阶梯部(43)，所述引导阶梯部由转塔头(2)在边缘侧搭接，并且腔室(67)在该搭接的位置处在壳体(1)和转塔头(2)之间延伸。

7.如权利要求6所述的刀具转塔，其特征在于，在壳体(1)的与其齿部(9")相对置的侧上，腔室(67)通过在转塔头(2)和壳体(1)之间的限界部继续引导，所述限界部形成作用面(77)，该作用面在压力加载下将转塔头(2)朝向引导阶梯部(43)的阶梯面(73)牵拉，所述阶梯面与转塔头(2)的齿部(4)相邻。

8.如权利要求6所述的刀具转塔，其特征在于，在壳体(1)的引导阶梯部(43)的处于外部的引导面上安置至少一个支承件(8)，转动的转塔头(2)沿着该支承件被引导。

9.如权利要求1至4中任一项所述的刀具转塔，其特征在于，在转塔头(2)的自由端侧(41)上能够固定刀具盘，该刀具盘具有用于容纳切削加工刀具的多个刀具容纳部。

10.一种用于如权利要求1至9中任一项所述的刀具转塔的赫斯齿部设备，所述赫斯齿部设备包括两个彼此同轴设置的齿圈(4、9")，所述齿圈中的一个齿圈(9")是不可转动的并且另一个齿圈(4)是可转动的；并且所述赫斯齿部设备包括可操控的锁定部件，该锁定部件的齿圈(24')能够在形成形锁合连接的情况下与所述两个彼此同轴设置的齿圈(4、9")连接，其特征在于，在各个齿圈(4、9"、24')的彼此的锁定状态中，除了形锁合连接之外借助于摩擦锁合装置在不可转动地引导的齿圈(9")和可转动地引导的齿圈(4)之间建立附加的摩擦锁合连接。

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