CN109500418A - 耦合装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于使空心柄锥与在工具机侧设置的接收部耦合的耦合装置，具有夹紧钳和拉杆，借助于该拉杆能够将夹紧钳引入到松开位态或夹紧位态中，其中，夹紧钳一件式地构造并且具有多个沿夹紧钳的纵向方向走向的夹紧段，这些夹紧段在夹紧钳转变到夹紧位态中时沿径向方向逆着由弹簧元件施加的弹簧力运动，其中，弹簧元件是夹紧钳的组成部分，其特征在于，每个弹簧元件设置为在两个相邻的夹紧段之间沿夹紧段的纵向方向走向。

Description

耦合装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的耦合装置。

背景技术

这种耦合装置由EP 1 837 107 B1已知。该耦合装置用于使空心柄锥与在工具机侧设置的接收部耦合并且包括夹紧钳，该夹紧钳具有各个夹紧段并且在外周的端部上具有带楔形环面的环形凸缘。此外，设置具有头部的拉杆，该头部具有径向突出部，该头部为了夹紧朝着各个夹紧段的方向挤压，其中，夹紧段径向向外地移动到空心柄锥的空心柄中。

夹紧钳在与环形凸缘相对置的另一端部上具有带径向面的悬置凸缘，该径向面压到接收部的一部分的固定轴向支撑部上。夹紧钳一件式地形成并且在后部上设有端侧的环，夹紧钳通过该环在内部可枢转地支撑在拉杆上并且在外部可枢转地支撑在外支撑部上，其中，夹紧段的薄壁壳区段邻接到所述环上，该环形成关节头。夹紧段的径向偏移在使用在夹紧钳后部上的关节头的情况下实现。

夹紧段在夹紧钳的后部上具有腔，以便给夹紧段带来碟形弹簧特性。

因此，所述腔形成在夹紧段偏移时产生复位力的弹簧元件。

该耦合装置的优点在于，夹紧钳一件式地构造，因此，这意味着部件数量可以保持小，由此显著减小制造花费。

此外有利的是，一件式的夹紧钳可以准确地旋转对称地制造，由此即使在高转速时也实现高平衡品质。

该耦合装置的缺点在于，该耦合装置具有高的易磨损性。在夹紧钳的后部上的具有碟形弹簧特性并且由此形成弹簧元件的腔尤其是易磨损的。这些腔承受高机械负载、尤其是扭转负载。这通常导致这些弹簧元件过早的折断，由此不期望地减小夹紧钳的使用寿命。

发明内容

本发明所基于的任务是，提供开始所提到的类型的耦合装置，该耦合装置在制造技术方面的费用少的情况下具有稳固的不易磨损性。

为了解决该任务，设有权利要求1的特征。在从属权利要求中描述本发明的有利的实施方式和符合目的的扩展方案。

根据本发明的耦合装置用于使空心柄锥与在工具机侧的接收部耦合，该耦合装置具有夹紧钳和拉杆，借助该拉杆可以将夹紧钳引入到松开位态或夹紧位态中。夹紧钳一件式地构造并且具有多个沿它的纵向方向走向的夹紧段。这些夹紧段在夹紧钳转变到夹紧位态中时沿径向方向逆着由弹簧元件施加的弹簧力运动。弹簧元件是夹紧钳的组成部分。每个在两个相邻的夹紧段之间的弹簧元件设置为沿所述夹紧段的纵向方向走向。

根据本发明的耦合装置的工作原理是这样的：通过操纵、也就是说使拉杆移动可以使夹紧钳在夹紧位态和松开位态之间运动。在夹紧位态中，夹紧钳将空心柄锥固定在该空心柄锥在接收部上的额定位置中，这样通过支承在空心柄锥中的工具实施加工过程。而在夹紧钳的松开位态中，空心柄锥被释放并且必要时可以被更换。

本发明的基本思想在于，弹簧元件作为夹紧钳的整体组成部分沿夹紧段的纵向方向走向地布置。这样构造的弹簧元件由此可以具有大的纵向延展尺度，其中，这些弹簧元件在夹紧段的几乎整个长度上或者特别有利地在整个长度上延伸。由此实现，在夹紧段径向偏移时、尤其在夹紧钳转变到它的夹紧位态中时，弹簧元件仅实施非常小的偏移运动。这又导致，弹簧元件在耦合装置运行期间仅承受小的机械负载，从而即使在长运行时间的情况下也不出现弹簧元件的值得注意的磨损。因此，夹紧钳具有长的使用寿命，由此整体上实现耦合装置的稳固结构。

另一重要优点在于，由于夹紧钳的一件式构造可以使耦合装置的部件数量保持小，这通过以下方式使制造费用最小化：弹簧元件与夹紧段可以在一个制造步骤中制造。

进一步有利的是相同构造的夹紧段。同样地，弹簧元件相同地构造。在此，夹紧段和弹簧元件形成关于夹紧钳的纵轴线旋转对称的布置。

通过夹紧钳的这样得到的完全旋转对称，与基于单个夹紧段的夹紧钳不同的所述夹紧钳即使高转速的情况下也具有高平衡品质。由此，耦合装置可以使用在HSC(highspeed cutting，高速切割)、即高速加工的领域内。此外，夹紧钳也可以设计用于高夹紧力。

进一步有利的是夹紧钳的简单轮廓，这在制造技术方面产生有利作用。在此，这样选择夹紧钳的形状，使得该形状满足DIN 69063-S的要求。

根据本发明的有利构型，每个夹紧段在它的后端上构造有关节头。该关节头支承在工具机侧的接收部中的凹口中。

此外，每个夹紧段在它的前端上具有凸缘段。凸缘段具有斜面，拉杆的头部贴靠在该斜面上。凸缘段还具有止挡面，空心柄锥的一个段贴靠在该止挡面上。

在此，弹簧元件从关节头延伸直至夹紧段的凸缘段。

因此，在操纵拉杆时，夹紧段实施关于穿过关节头走向的枢转轴线的枢转运动。

在夹紧钳转变到夹紧位态中时，夹紧段的凸缘段的止挡面与空心柄锥嵌接，使得该空心柄锥固定在接收部上。

在夹紧钳转变到松开位态中时，凸缘段的止挡面与空心柄锥脱离嵌接，其中，弹簧元件的复位力使夹紧段运动到它的初始位态中。

因为弹簧元件从夹紧钳的后端上的关节头直至前端上的凸缘段地走向并且在夹紧段的至少几乎整个长度上延伸，弹簧元件仅需要实施小的偏移运动。此外，通过弹簧元件得到均匀的力分布。由此实现弹簧元件的小的磨损并且实现夹紧钳的相应长的使用寿命。

特别有利地，弹簧元件形成片簧元件，从而这些弹簧元件不承受扭转负载。

根据在结构上特别有利的实施方式，每个弹簧元件具有两个相对彼此间隔开地走向的臂。这些臂在弹簧元件的纵向侧端部上通过连接片相互连接。

这样形成的弹簧元件呈镜像对称的叉的形式构造。弹簧元件的臂相对彼此基本上平行地间隔开地走向，其中，两个臂分别布置在两个相邻的夹紧段之间的中间空间中。在此，每个臂在它的初始自由端部处模制在所配属的夹紧段上。

每个臂仅通过在它的自由端部上的这种模制与所配属的夹紧段连接。臂的剩余部分相对于夹紧段间隔开地走向并且由此可运动地受支承，使得臂可以在它的几乎整个长度上弹性地变形。由此在力作用时力分布在弹簧元件的整个长度上。由于弹簧元件的大的长度，在力作用时臂仅进行小的偏移，由此弹簧元件是不易磨损的。

附图说明

下面参照附图阐释本发明。附图示出：

图1:根据本发明的、具有在其夹紧位态中的夹紧钳的耦合装置的实施例。

图2:根据图1的、具有在其松开位态中的夹紧钳的布置。

图3:根据图1和2的耦合装置的夹紧钳的第一立体视图。

图4:根据图1和2的耦合装置的夹紧钳的第二立体视图。

图5:根据图3和4的夹紧钳的横截面示图。

图6:根据图3和4的夹紧钳的第一纵截面示图。

图7:根据图3和4的夹紧钳的第二纵截面示图。

具体实施方式

图1和2示出根据本发明的耦合装置1的实施例。耦合装置1用于将空心柄锥2耦合在工具机的接收部3上。在空心柄锥2中可以安置未示出的工具。

接收部3在轴向上由孔贯穿，在该孔中拉杆4沿它的纵向方向可移动地受支承。拉杆4在它的前端上具有头部4a。

拉杆4呈空心体的形式构造，其中，空心柄锥2的导向部5伸到所述空心体中。这样拉杆4可以在导向部5上滑动并且由此强制受引导。

耦合装置1还具有夹紧钳6，其中，夹紧钳6的一部分支承在布置在接收部3中的套筒7中。通过拉杆4的移动可以使夹紧钳6在夹紧位态和松开位态之间运动。

图1示出在其夹紧位态中的夹紧钳6。在该夹紧位态中，夹紧钳6与空心柄锥2的锥形前部2a嵌接，使得空心柄锥2在它的额定位置中固定在接收部3上。由此可以通过支承在空心柄锥2中的工具实施加工过程。

图2示出在其松开位态中的夹紧钳6。在该松开位态中，夹紧钳6不再与空心柄锥2的锥形前部2a嵌接，使得现在空心柄锥2可以从接收部3取下。

图3至6分别以个别示图示出耦合装置1的夹紧钳6。如由这些图可看出，夹紧钳6关于它的纵轴线旋转对称地构造。在当前情况下，夹紧钳6具有六个相同构造的夹紧段8，所述夹紧段仅通过同样相同构造的弹簧元件9连接。夹紧钳6通常也可以具有其他数量的夹紧段8和弹簧元件9。这样形成的夹紧钳6一件式地构造并且有利地由一个金属成形件组成。

夹紧段8的纵轴线相对彼此平行地并且平行于夹紧钳6的纵轴线地走向。

每个夹紧段8具有一个中心段8a，该中心段具有基本上恒定的横截面。夹紧段8的这些中间部分的外面位于夹紧钳6的圆柱形周面上。

在夹紧段8的后端上构造有关节头10。该关节头10以夹紧段8的横截面扩宽部的形式形成。关节头10具有倒圆的轮廓。每个关节头10支承在接收部3中的凹口11中。由此，每个夹紧段8可枢转地支承在接收部3中，其中，枢转轴线穿过关节头10走向。

环段12隔开小的间距地衔接于关节头10，该环段从夹紧段8的中心段8a的外侧伸出。所有夹紧段8的环段12互补成环形结构，当关节头10插入到接收部3的凹口11中时，该环形结构贴靠在套筒7的凸肩上，如图1和2示出的那样。

在每个夹紧段8的前端上设有凸缘段13，该凸缘段超过中心段的外侧伸出。在此，在从凸缘段13至中心段的边界上构造有呈凸肩的形式的止挡面14。

凸缘段13的内侧呈斜面15的形式构造。该斜面15适配于拉杆4的头部4a的轮廓。

如图3至7示出的那样，每个弹簧元件9在两个相邻的夹紧段8之间的中间空间中走向。弹簧元件9沿夹紧段8的纵向方向走向并且在此从凸缘段13延伸至夹紧段8的关节头10，其中，在当前情况下弹簧元件9在夹紧段8的整个长度上延伸。一般地，弹簧元件9也可以仅在夹紧段8的一部分上延伸。

在当前情况下，每个弹簧元件9构造为片簧元件。这样构造的弹簧元件9具有两个相对彼此间隔开地、基本上平行地走向的臂16，所述臂在它们的纵向侧端部上通过连接片17连接。臂16相对于镜平面镜像对称地构造。每个臂16在它的自由端部处模制到所配属的夹紧段8上，其中，为此突起部18在臂16的自由端部上突出，该突起部形成与夹紧段8的连接。由此每个臂16从该连接部位出发与所配属的夹紧段8隔开小间距地走向。

在耦合装置1中这样构造的夹紧钳6的工作原理是这样的：当通过拉杆4使夹紧钳6转变到它的夹紧位态中，其方式是，拉杆4的头部4a被导入到夹紧钳6的空心空间中，由该头部4a径向作用的力施加到夹紧段8的斜面15上，使得该斜面径向向外受压。由此，夹紧段8实施关于穿过关节头10走向的枢转轴线的枢转运动。在此，弹簧元件9撑开并且由此施加与该运动反方向的复位力。

如图1所示，当达到夹紧钳6的夹紧位态时，夹紧段8的止挡面14贴靠在空心柄锥2的锥形前部2a的凸肩上，由此该空心柄锥固定在接收部3上。

如果随后为了使空心柄锥2松开而使拉杆4又退回，那么夹紧段8由于弹簧元件9的复位力又回到它的初始位置中。随后夹紧钳6位于在图2中示出的松开位态中，在该松开位态中所述夹紧钳释放空心柄锥2。

附图标记列表

1 耦合装置

2 空心柄锥

2a 前部

3 接收部

4 拉杆

4a 头部

5 导向部

6 夹紧钳

7 套筒

8 夹紧段

8a 段

9 弹簧元件

10 关节头

11 凹口

12 环段

13 凸缘段

14 止挡面

15 斜面

16 臂

17 连接片

18 突起部

Claims (13)

1.耦合装置(1)，用于使空心柄锥(2)与在工具机侧设置的接收部(3)耦合，所述耦合装置具有夹紧钳(6)和拉杆(4)，借助于该拉杆能够将所述夹紧钳(6)引入到松开位态或夹紧位态中，其中，所述夹紧钳(6)一件式地构造并且具有多个沿所述夹紧钳的纵向方向走向的夹紧段(8)，这些夹紧段在所述夹紧钳(6)转变到所述夹紧位态中时沿径向方向逆着由弹簧元件(9)施加的弹簧力运动，其中，所述弹簧元件(9)是所述夹紧钳(6)的组成部分，其特征在于，每个弹簧元件(9)设置为在两个相邻的夹紧段(8)之间沿所述夹紧段的纵向方向走向。

2.根据权利要求1所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述夹紧段(8)相同地构造。

3.根据权利要求1或2所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述弹簧元件(9)相同地构造。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述夹紧段(8)和所述弹簧元件(9)形成关于所述夹紧钳(6)的纵轴线旋转对称的布置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，每个夹紧段(8)在它的后端上构造有关节头(10)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，每个夹紧段(8)在它的前端上具有凸缘段(13)，其中，所述凸缘段(13)具有斜面(15)，所述拉杆(4)的头部(4a)贴靠在该斜面上，并且，其中，所述凸缘段(13)具有止挡面(14)，所述空心柄锥(2)的一个段贴靠在该止挡面上。

7.根据权利要求6所述的耦合装置(1)，其特征在于，弹簧元件(9)从所述关节头(10)延伸至夹紧段(8)的所述凸缘段(13)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述弹簧元件(9)在所述夹紧段(8)的整个长度上延伸。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述弹簧元件(9)形成片簧元件。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，每个弹簧元件(9)具有两个相对彼此间隔开地走向的臂(16)，所述臂在所述弹簧元件(9)的纵向侧端部上通过连接片(17)相互连接。

11.根据权利要求10所述的耦合装置(1)，其特征在于，各个臂(16)分别布置在两个相邻的夹紧段(8)中的一个夹紧段(8)的边缘上。

12.根据权利要求11所述的耦合装置(1)，其特征在于，每个臂(16)在它的自由端部上与所配属的夹紧段(8)模制。

13.根据权利要求10至12中任一项所述的耦合装置(1)，其特征在于，所述弹簧元件(9)与两个臂(16)形成镜像对称的布置。