CN110740828B - 带有固定的夹持段环的内部夹持器件 - Google Patents

Abstract

已知以内部夹持器件的形式的夹持器件(12)用于固定工件、尤其为了这些工件的旋转加工。其具有带有夹持锥(24)的壳体以及由夹持段(60)构成的夹持段环(50)，夹持段通过相对于夹持锥(24)的共同的轴向移动可相对于彼此径向移动。为了从夹持锥(24)取下夹持段环(50)，夹持器件具有至少一个排出器销(32)，其容纳在壳体的穿通部(22)中且在轴向上可相对于壳体(20)运动，以便由此以力加载夹持段环(50)以从夹持锥(24)分离。提出在至少一个夹持段(60)的近侧的端侧(60A)处设置接触区域(64)用于排出器销(32)的远端(32A)的容纳或贴靠。接触区域(64)和排出器销(32)的远端(32A)在此可构造成使得在排出器销的远端布置在接触区域(64)中时排出器销(32)以形状配合的方式在径向(4)上向外限制夹持段的可动性。

Description

带有固定的夹持段环的内部夹持器件

技术领域

本发明涉及一种根据本发明的以内部夹持器件(Innenspannmittel)的形式的夹持器件，其用于固定工件、尤其为了这些工件的旋转加工。

背景技术

这种类型的夹持器件具有可相互运动的夹持面，其设置在不同的夹持段(Spannsegment)处并且由此在径向的张开方向上可相对于彼此运动。通过包括各个夹持段的夹持段环(Spannsegmentring)沿着锥状面移动使夹持段环张开，使得在外侧设置在夹持段处的夹持面在工件的优选地柱状的凹口中与工件的张紧面相接触。在张紧的状态中那么工件的加工是可能的，其中，尤其涉及工件在旋转状态中的加工。

夹持段(其共同是夹持段环的部分)通常互相连接，尤其通过在周向上彼此相间隔的由弹性材料构成的连接区段。

问题是，在材料疲劳的情况中尤其在所提及的连接区段的区域中存在以下危险，即在离心力的影响下夹持段环失效并且各个夹持段不受控制地且以较高的速度从夹持器件松开。如果夹持器件还在不带有以此张紧的工件的情况下地被置于旋转中、尤其在设置的过程中，那么尤其存在该危险。

已经已知的为了防止这首先将环绕的金属环推到壳体侧的夹持锥体(Spannkonus)上，该环关于径向形状配合地与各个夹持段处于接合中，使得其在夹持段环失效的情况中有效地防止夹持段被从夹持器件甩离。然而对于该解决方案不利的是由安装所提及的环所导致的提高的装备耗费。还更重要的是夹持锥体为了容纳附加的环须具有更大的长度，由此在运行中又导致更高的弯曲变形程度。结果是更低的加工精度。

发明内容

本发明的目的在于将这种类型的夹持器件改进成使得其在不用容忍加工中精度降低的情况下提供夹持段环的有效固定以免各个夹持段甩离。

该目的通过根据本发明的夹持器件来实现。

这样的夹持器件以内部夹持器件的形式来构造并且用于固定工件、尤其为了这些工件的旋转加工的目的。

夹持器件具有在轴向上延伸的壳体，其在其方面具有向远端逐渐变细的夹持锥(Spannkegel)，其在轴向上取向。

夹持器件此外具有带有多个夹持段的夹持段环，夹持段在径向上可相对于彼此运动。这些夹持段在其外侧处具有用于贴靠在工件处的夹持面而在其内侧处具有用于贴靠在夹持锥处的斜置的滑动面。夹持段通过相对于夹持锥的共同的轴向移动可相对于彼此径向移动。夹持段环至少具有两个夹持段。优选带有多于两个夹持段、尤其带有3个、4个或6个夹持段的设计。

夹持器件具有至少一个排出器销(Auswerferstift)，其容纳在壳体的穿通部(Durchbrechung)中且在轴向上可相对于壳体运动，以便由此以力加载夹持段环用于从夹持锥分离。

在至少一个夹持段的近侧的端侧处设置有接触区域用于排出器销的远端的容纳或贴靠。该接触区域和排出器销的远端构造成使得在排出器销的远端布置在夹持段的接触区域中时排出器销以形状配合的方式在径向上向外限制夹持段的可动性。

因此在根据本发明的设计方案中设置成，夹持段环的至少一个夹持段的并且尤其优选地夹持段环的多个或所有夹持段的关于径向形状配合的固定借助于至少一个排出器销实现，其首要目的在于通过轴向移动将夹持段环为了抵抗自锁从夹持锥取下而向下推。优选地，设置有多个排出器销，其设置用于容纳或贴靠在多个夹持段的接触区域中。尤其优选地，每个夹持段关联有至少一个自己的排出器销。

该至少一个排出器销的远端和夹持段环的指向排出器销方向的近侧的端侧为了该目的构造成使得其关于径向这样形成底切(Hinterschnitt)，使得防止夹持段与排出器销直接在径向上作用的分离。

因为不同于开头所提及的现有技术未设置有关于轴向延长地起作用的在一方面排出器销与另一方面夹持段之间的中间段，可获得夹持锥体的比较短的结构长度，其允许较高的加工精度。

在一特别简单的设计方案中排出器销的远端和在夹持段处的接触区域仅在径向上形状配合地相互作用，以便有效地防止夹持段的所提及的不受控制的甩离。

在一优选的设计方案中然而设置成，在夹持段处的接触区域和排出器销的远端构造成使得在排出器销的远端布置在接触区域中时排出器销以形状配合的方式附加地限制夹持段相对于夹持锥的旋转可动性。

因此在该设计方案中设置成，排出器销的远端和接触区域引起形状配合，其不仅向外限制夹持段的径向运动，而且限制夹持段环相对于夹持锥体的旋转运动。由此一方面防止夹持段环在运行中相对于夹持锥体旋转地移动。另外，这样的还旋转地形状配合的类型的共同作用的在夹持段环处的该或多个接触区域和该或多个排出器销也可限定一个或多个旋转位置，在其中夹持段环可推到夹持锥体上。

接触区域(在其区域中排出器销的远端至少径向固定地与夹持段共同作用)应构造成使得为了夹紧和放松的目的夹持段彼此间按照规定必要的径向移动保持可能。排出器销的远端和在夹持段处的接触区域为了该目的应实现受限制的径向间隙。

优选地，在夹持段处的该至少一个接触区域由引入夹持段中的凹部来形成。在这样的设计的情况中所提及的径向间隙由此可实现，即凹部以径向延伸的槽的型式来构造。

带有引入夹持段中的凹部的设计是一种用于获得期望的形状配合的非常简单的方式。代替在夹持段处设置用于形成接触区域的补充的构件，在带有凹部的设计方案中仅在端侧将所提及的凹部引入夹持段中，其中，该凹部至少在夹持段环的内侧上不延伸直至布置在那里的滑动面，而是使至少一个接片(Steg)不被触碰，该接片引起形状配合。

凹部优选地在处于外部的夹持面的方向上敞开地来构造。在外侧上凹部的这样的敞开的设计在径向上形状配合的固定的功能性方面不关键。此外，该敞开的设计方案允许排出器销的远端根据夹持段环的径向张开这里径向向外地从凹部伸出。尽管在径向上比较薄壁的夹持段，这允许选择带有比较大直径的排出器销。

夹持锥在优选的设计方案中具有带有至少3个，优选地带有6个相互靠放的夹持锥段的截棱锥形状(Pyramidenstumpfform)。另外优选地设置成，夹持段的内侧在横截面中共同形成带有直线棱边的多边形形状，其中，夹持段的接触区域在径向上相应与这样的棱边的中点对齐。

虽然本发明原则上也可应用在旋转对称的夹持锥中，但是截棱锥形的夹持锥的应用是有利的，因为由此在径向上夹持段的厚度通常不在周向上保持相等。因为夹持段环的外表面(其用作夹持面)通常形成大约圆形的或柱状的面，对于接触区域通过内部横截面的六边形的设计可动用夹持段的较厚的区域，即与棱边的所提及的中点对齐。

优选地，在多个夹持段处相应设置有至少一个接触区域用于容纳相应排出器销的远端，并且接触区域彼此间以一方式来布置，即仅在夹持段环相对于夹持锥的一旋转位置中排出器销的远端可靠入(einruecken)。

在这样的设计方案中排出器销除了其将夹持段环从夹持锥向下压的主要功能以及其上面所描述的夹持段的径向形状配合的固定的附加功能之外执行第三功能，即规定夹持段环相对于夹持锥的唯一的可能的旋转位置，在该旋转位置中所有排出器销可靠入夹持段的相应的接触区域中。这尤其由此来获得，即一方面排出器销和另一方面接触区域在周向上相应不同地彼此相间隔。在带有三个排出器销和三个接触区域的设计的情况中其例如可在周向上彼此相间隔70°、122°和168°。据此有效地获得仅仅一可能的接合旋转位置的期望的目的。为了在不同的工件之间获得加工的尽可能高的可复制性，这样的限定的相对旋转位置是有利的。

尽管根据本发明的夹持器件优选地应用在旋转加工中，但是如果夹持器件不旋转并且被运用在非旋转加工的范围中，由排出器销限定的旋转位置的优点对于夹持段环的安放也存在。

为了夹持段的力加载可设置有牵拉螺栓(Zugbolzen)，其于在轴向上穿过夹持锥的牵拉螺栓通道中被引导并且其具有用于在近端方向上力加载夹持段的按压面。

在此优选地设置成，牵拉螺栓和夹持段环的远侧的端侧相互构造用于夹持段的径向形状配合的固定。因此在该设计方案中设置成，中心的牵拉螺栓和该至少一个偏心布置的排出器销轴向上互相联结并且因此(在牵拉螺栓在夹持段环已推上的情况中被安装之后)始终在轴向上共同被移动。

附图说明

本发明另外的优点和方面由本发明的优选的实施例的接下来的说明中得出，其接下来根据附图来阐述。

图1以透视图示出了根据本发明的夹持器件，其带有安装的夹持段环。

图2示出了在夹持段环取下的情况下图1的夹持器件。

图3和4从两个不同的透视中以分开的图示示出了夹持段环。

图5以剖示图示出了根据本发明的夹持器件。

具体实施方式

图1以透视图示出根据本发明的夹持器件12的示例性的实施例。夹持器件12设置用于以其近侧的端侧12A被安装在加工机器的在图中未示出的工件心轴处。因此在加工期间夹持器件12与所有在图中所示出的部件围绕由附图标记2表示的轴向-轴线旋转。

在夹持器件12的远端处设置有可按照规定更换的夹持段环50，其总共具有三个夹持段60，夹持段通过可弹性变形的连接元件54相互连接。这三个夹持段60因此可在径向4上相对彼此移动。在夹持段60的外侧处设置有夹持面62，其可通过还进一步来阐述的所提及的张开与工件的柱状内表面相接触并且因此将该工件夹紧。以还进一步详细阐述的方式，夹持段60被固定以免在径向4上与壳体20分离，即在远侧的端侧50B处借助于牵拉螺栓34而在相对而置的近端处借助于排出器销32，如还进一步来阐述的那样。

为了阐述其来参照图2和3。

图2示出在夹持段环50取下的情况下图1的夹持器件。可识别出，此处隐去的夹持段环50围绕构造为六边形的截棱锥的夹持锥24，其夹持锥段26斜置成使得夹持锥24在其远端的方向上逐渐变细。在夹持锥24的近端处其由贴靠面23围绕，在贴靠面的区域中设置有三个穿通部22，三个排出器销32插入穿通部中，使得其已在运行中升起高过贴靠面23。如根据图2已可推测出的那样，排出器销32不在周向上彼此等距地来布置，而是包围168°、122°和70°的角度。

图3示出这三个夹持段60的近侧的端侧60A。可识别出，对应于夹持锥24的六边形的截棱锥在夹持段60的内侧处设置有滑动面63，其同样如夹持锥段26那样斜置。由此实现，在近侧方向上图3的夹持段环50到图2的夹持锥24上的轴向移动为了夹持实现夹持段环50的径向张开并且因此实现夹持面62的间隔的增大。

从图3也可看出这三个接触区域64，其按照规定与排出器销32的远端32A共同作用。这些接触区域64在这里所说明的设计方案中由铣入的袋式的凹部65形成，其朝向夹持面62敞开，然而相对于夹持段环50的内部区域通过接片67分离。这些接片67引起按照规定有意的径向形状配合。

倘若远端32A布置在凹部65中，不再须担心各个夹持段60的纯径向甩离。凹部65在此足够大以便尽管夹持段60相对于排出器销32的按照规定的径向移动而允许受限制的径向的相对运动。

图4示出夹持段环50(从其远侧的端侧50B)。在此可识别出夹持段60在该侧上具有接片68，其意义进一步来阐述。

从图5可良好地识别出排出器销32以其远端32A接合到凹部65中。同样地从图4可良好地识别出，通过所提及的接片68也在夹持段环50的远侧的端侧50B上建立形状配合，即通过设置在牵拉螺栓34处的环绕的接片34A，其在形成径向形状配合的情况下搭接在夹持段60处对应的接片68。

根据本发明的设计在结构上极其简单，因为设置排出器销已是通用的实践。仅通过接触区域64或凹部65及其以由图3所示的方式的特别布置来提供有效的离心保护和有效的定向辅助。

Claims (13)

1.一种以内部夹持器件的形式的夹持器件(12)，其用于固定工件，其带有以下特征：

a. 所述夹持器件(12)具有在轴向(2)上延伸的壳体(20)，并且

b. 所述壳体(20)具有向远端逐渐变细的夹持锥(24)，所述夹持锥在轴向(2)上取向，并且

c. 所述夹持器件(12)具有带有多个夹持段(60)的夹持段环(50)，所述夹持段能够在径向(4)上相对彼此运动，并且

d. 所述夹持段(60)在其外侧处具有用于贴靠在所述工件处的夹持面(62)，并且

e. 所述夹持段(60)在其内侧处具有用于贴靠在所述夹持锥处的斜置的滑动面(63)，使得所述夹持段(60)通过相对于所述夹持锥的共同的轴向移动能够相对彼此径向移动，并且

f. 所述夹持器件(12)具有至少一个排出器销(32)，其容纳在所述壳体(20)的穿通部(22)中并且在轴向(2)上能够相对于所述壳体(20)运动，以便由此以力加载所述夹持段环(50)以从所述夹持锥(24)分离，并且

带有附加的特征：

g. 在至少一个夹持段(60)的近侧的端侧(60A)处设置有接触区域(64)用于所述排出器销(32)的远端(32A)的容纳或贴靠，并且

h. 所述接触区域(64)和所述排出器销(32)的远端(32A)构造成使得在所述排出器销(32)的远端(32A)布置在所述接触区域(64)中时所述排出器销(32)以形状配合的方式在径向(4)上向外限制所述夹持段的可动性。

2.根据权利要求1所述的夹持器件(12)，其中，所述夹持器件(12)是为了所述工件的旋转加工。

3.根据权利要求1所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 设置有多个排出器销(32)，其设置成容纳或贴靠在多个夹持段(60)的接触区域(64)中。

4.根据权利要求1所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 每个夹持段(60)关联有至少一个自己的排出器销(32)。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 在所述夹持段(60)处的所述接触区域(64)和所述排出器销(32)的远端(32A)构造成使得在所述排出器销(32)的远端(32A)布置在所述接触区域(64)中时所述排出器销(32)以形状配合的方式限制所述夹持段(60)相对于所述夹持锥(24)的旋转可动性。

6.根据权利要求5所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 在所述夹持段(60)处的所述接触区域(64)由引入所述夹持段(60)中的凹部(65)来形成。

7.根据权利要求6所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 所述凹部(65)在处于外部的所述夹持面(62)的方向上敞开地来构造。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 所述夹持锥(24)具有带有至少3个相互靠放的夹持锥段(26)的截棱锥形状，并且

b. 所述夹持段(60)的内侧在横截面中共同形成带有直线棱边的多边形形状，其中，所述夹持段(60)的接触区域(64)在径向(4)上相应与这样的棱边的中点对齐。

9.根据权利要求8所述的夹持器件(12)，其中，所述夹持锥(24)具有带有6个相互靠放的夹持锥段(26)的截棱锥形状。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 在多个夹持段(60)处相应设置有至少一个接触区域(64)用于容纳相应排出器销(32)的远端(32A)，并且

b. 所述接触区域(64)彼此以这样的型式来布置，即仅在所述夹持段环(50)相对于所述夹持锥(24)的一旋转位置中能够靠入所述排出器销(32)的远端(32A)。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 为了所述夹持段(60)的力加载设置有牵拉螺栓(34)，其于在轴向上穿过所述夹持锥(24)的牵拉螺栓通道中被引导且其具有按压面(35)用于在近端方向上力加载所述夹持段(60)。

12.根据权利要求11所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

b. 所述牵拉螺栓(34)和所述夹持段环(50)的远侧的端侧(50B)相互构造用于所述夹持段(60)的径向上形状配合的固定。

13.根据权利要求1-4中任一项所述的夹持器件(12)，其带有以下附加特征：

a. 所述夹持段环(50)总共具有2个、3个、4个或6个夹持段(60)，并且/或者

b. 为了所述夹持段(60)的力加载设置有牵拉螺栓(34)，其于在轴向上穿过所述夹持锥(24)的牵拉螺栓通道中被引导且其具有按压面(35)用于在近端方向上力加载所述夹持段(60)，其中，所述夹持器件(12)具有轴向上可移动的牵拉器件，在所述牵拉器件处在轴向(2)上位置固定地安装所述牵拉螺栓(34)和至少一个所述排出器销(32)，并且/或者

c. 所述夹持段环(50)具有在所述夹持段(60)之间的弹性的连接元件(54)，并且/或者

d. 所述夹持锥具有旋转对称的截顶锥的形状。

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