CN111872863A - 可液压夹紧的工具固定器/工件固定器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于液压夹紧工具或工件的设备，简称工具或工件固定器，该设备具有用于夹紧工具或工件的夹紧段，该夹紧段在其内部具有多个腔室，这些腔室通过通道系统以流体连通方式相连。为了能够改变、尤其提高该可液压夹紧的工具/工件固定器的动态刚度，进一步提出，在该通道系统中布置中央节流点，该中央节流点具有调节元件，在使用该调节元件的情况下可以改变该中央节流点中的流动横截面。

Description

可液压夹紧的工具固定器/工件固定器
本发明涉及一种用于液压夹紧工具或工件的设备，简称工具或工件固定器，该设备具有用于夹紧工具或工件的夹紧段，该夹紧段在其内部具有多个腔室，这些腔室通过通道系统以流体连通方式相连。
已知的是，借助于压紧配合将在轴侧待夹紧的工具的轴固定在工具固定器的组件的中央接纳开口中，该组件是环形的、自身闭合的、大多数情况下实施为套筒组件(Hülsenpartie)。套筒组件构成在其他方面具有常见构造方式的工具固定器的工具侧末端并且纵向沿着或在轴向上沿着工具固定器的纵向轴线延伸。在工具或工件固定器旋转时，纵向轴线还对应于工具固定器的旋转轴线。
另外还已知用于实现将待夹持的工具的轴固定在工具固定器的套筒组件中的这种压紧配合的各种可能性。
因此，根据第一种可能性可以将工具固定器的这个套筒组件通过加热在径向方向上扩展，直到工具的冷的轴可以被推入套筒组件中或者从其中取出。
一旦套筒组件再次冷却，在它与工具的轴之间就形成了压紧复合作用，借助于该压紧复合作用，工具被可靠地牢固固定在工具固定器中(收缩技术，参见例如EP 1 353 768B1)。
第二种替代方案是所谓的夹紧套爪(Spannzangenfutter)，其中借助于夹紧爪以摩擦配合地夹持的方式固定工具轴，其方式为，将设置有外锥体的夹紧爪移入互补的锥形座中并且由此进行封闭。
替代地，根据第三种可能性，工具还可以被液压地夹持在工具固定器或套筒组件中。
为此目的，在此类可液压夹紧的工具固定器的所述的套筒组件内部布置液压夹紧机构，该液压夹紧机构在施加以液压压力(例如通过液压介质如油可以形成/实现的)时使其接合在工具轴周围的内直径减小并且因此摩擦配合地夹持工具轴。
这样的可液压夹紧的工具固定器例如从资料册“TENDO,E compact,Das Hydro-Dehnspannfutter”(TENDO,E compact，液力拉伸夹紧套爪，高级的夹持和抓握)已知。
这种可液压夹紧的工具固定器提出了一种呈以下形式的夹紧系统：在所述的套筒组件内部(由于其对于工具的夹紧功能，以下也称为工具固定器的夹紧段)通过通道系统以流体连通方式连接的多个(在此情况下两个)(压力)腔室，总体上将其称为(压力)腔室系统。
这两个(压力)腔室形成为在夹紧段内部中布置的、围绕中央接纳开口(关于可液压夹紧的工具固定器的纵向轴线)在周向方向上共轴地围绕工具固定器/液力拉伸夹紧套爪环绕的、环形的、且(关于可液压夹紧的工具固定器的纵向轴线)在轴向上彼此并排的空腔。
这两个(压力)腔室通过连接通道彼此处于流体连通的连接(简称流体连接)，该连接通道类似地形成为在这两个腔室之间在周向方向上共轴地围绕工具固定器/液力拉伸夹紧套爪环绕的(环形的)环状空隙；较靠近接纳开口的腔室通过压力通道与工具固定器中的夹紧腔室相连，其中借助于(可以从外部拧入的)夹紧螺钉和夹紧活塞可以在填充有液压介质的腔室系统中形成压力。在这个压力下，夹紧区域(相对于纵向轴线径向向内)针对工具轴拱起，由此将其摩擦配合地夹紧。
具有此类腔室系统的这样的可液压夹紧的工具固定器或这样的液力拉伸夹紧套爪显示出如下缺点，即它在被夹紧的工具受到负载时弯曲。
即，在工具受到负载时，液压介质实际上可能在没有较大阻力的情况下通过通道系统在腔室系统中“来回”流动。
因此例如当工具受加工力而被侧向推移或倾斜时，则腔室的横截面在负载方向上变窄并且在与负载相反的方向上变宽。同时，另一个腔室的横截面在相反方向上变宽或变窄。以清晰的方式表达，液压介质从腔室系统的一个区域流到另一个区域，而没有对工具的偏移提供阻力。此类可液压夹紧的工具固定器或这样的液力拉伸夹紧套爪的夹紧区域弯曲，由此它损失了动态(即在负载快速变化时出现的)刚度。
由于在这些可液压夹紧的工具固定器中的如此减小的动态刚度，还引起了降低的加工精准度。
对应的内容还适用于可液压夹紧的工件固定器，该工件固定器具有对应的液压夹紧机构，这些夹紧机构在此情况下夹紧工件。
本发明的目的在于，提供一种可液压夹紧的工具固定器/工件固定器，通过该工具固定器/工件固定器可以实现更高的动态刚度和加工精准度。
这个目的通过一种具有独立权利要求特征的用于液压夹紧工具或工件的设备实现，简称为可液压夹紧的工具固定器或可液压夹紧的工件固定器。本发明的有利的改进方案是从属权利要求以及以下说明书的主题。
在可液压夹紧的工具固定器或可液压夹紧的工件固定器(为了简单起见，在下文中大多数情况下仅将这两者称为“工具固定器”)中设置有用于夹紧工具或工件(于是在下文中为了简单起见大多数情况下仅将这两者称为“工具”)例如旋转工具(如钻孔器、铣具、摩擦工具或刀头或任意用于(机)加工的物体)的夹紧段，该夹紧段在其内部具有多个腔室，这些腔室通过通道系统以流体连通的方式相连。
在此，腔室可以理解为任意地但是以(按照可预定的尺度)经定义的方式成形的(空)腔，该腔尤其能够至少暂时接纳液压介质，例如油。在工具固定器/工件固定器或夹紧段的材料结构中的随机且不受限定的位置出现的收缩孔、结构孔隙或其他的缺陷不形成本发明意义上的腔室。
这样的腔室因此例如可以是在夹紧段中在周向方向上环段状或闭环状的空腔，该空腔优选与工具固定器/工件固定器的纵向轴线同心地完全在夹紧段内部延伸。
在该工具固定器/工件固定器中设置了多个(即两个、三个、四个或再更多个)这样的腔室。
通道可以理解为同样任意地但是以(按照可预定的尺度)经定义的方式成形的(空)腔，该腔尤其能够至少暂时接纳液压介质、在此还尤其能够在流动方向上对液压介质进行引导或导向。
这样的通道例如可以是在夹紧段的内部中径向和/或轴向延伸的和/或在周向方向上(至少局部)环绕的镗孔或空隙。
在该工具固定器/工件固定器中，这样的通道的横截面尤其可以是小的，或者是相对于该工具固定器/工件固定器中的腔室的横截面较小的。
特别便利的是，在通道系统中的通道导向以节省空间的方式设置在腔室之间(由此在该工具固定器/工件固定器中可以实现纤细的外部轮廓)。
为了简单起见，在下文中还可以将腔室和通道系统总称为腔室系统。
流体连通可以清楚地表示，腔室系统构成网络，液压介质可以在该网络中(来回)流动并且其内压力可以集中地受控制或设定，例如借助于夹紧螺钉/夹紧活塞，如在液力拉伸夹紧套爪中已知的。
在此，所使用的术语如“轴向”和“径向”以及“周向方向”、“共心”/“同心”和“环绕”(根据常规理解)关于工具固定器/工件固定器的纵向轴线来进行理解。如果尤其涉及可旋转的工具固定器/工件固定器，则纵向轴线还对应于工具固定器/工件固定器的旋转轴线。
形成在夹紧段内部中的腔室系统尤其是封闭的、也就是说尤其向外压力密封的系统。
于是，这样的腔室或这样的腔室系统尤其可以为可液压夹紧的工具固定器/工件固定器中的液压夹紧系统的(压力)腔室系统的一部分(参见液力拉伸夹紧套爪或可液压夹紧的夹紧芯轴)。
在通道系统中布置有中央节流点，该中央节流点带有调节元件，在使用该调节元件的情况下可以主动改变该中央节流点中的流动横截面(“可(主动)调节的节流”，简称“可调节的节流”)。
还可以提出的是，使用该调节元件可以在中央节流点中/处的多个点处改变流动横截面。
这样的调节元件例如可以为如螺钉的元件，该元件伸入中央节流点中或节流点的横截面中(或节流点的多个横截面中)(并且因此能够(在其位置改变时)改变这个或这些横截面)。这样的调节元件还可以为在中央节流点中的可弹性变形的壁部。
在工具固定器/工件固定器中的这样的中央节流点尤其可以理解为能接纳(液压)介质的(空)腔，汇入其中的送入通道通过该腔直接处于流动连接。于是，通过这个中央节流点，腔室系统的所有腔室也(间接和/或直接地)彼此处于流体连接。
以清晰的方式表达，通过中央节流点可以使液压介质、例如油、尤其具有高粘度的油在腔室系统中(来回)流动。
这样的中央节流点在此例如还可以为腔室、镗孔或类似物。可能便利的是，中央节流点的横截面“与生俱来地”是小的。
尤其还可以提出，通道系统设置多个送入通道，其中该通道系统的该多个送入通道中的每一个仅分别通向该腔室系统的这些腔室中的一个腔室。相应的送入通道的第一送入通道末端终止于/汇入到该仅一个腔室中；相应的送入通道的第二送入通道末端终止于/汇入到该中央节流点中(“分开的送入通道”)。
以简化且清晰的方式表达，通过通道系统相连的多个腔室中的每个腔室具有其自身的、分开的送入通道，该送入通道仅将该腔室与中央节流点相连或者所有的送入通道汇入到中央节流点(类似地，中央连接点/交叉点)。
也就是说通过用于腔室的这样的分开的送入通道，强迫在腔室系统中在腔室之间(来回)流动的液压介质(以受迫方式)流动经过中央节流点。
该可液压夹紧的工具固定器/工件固定器以如下考虑作为基础：(如果用液压介质如油、尤其具有高粘度的油填充腔室系统)通过借助于该调节元件可实现的流动横截面变化、尤其流动横截面变窄，可以改变、尤其提高中央节流点中液压介质例如油的流动阻力(“可调节的节流”)。
在可液压夹紧的工具固定器/工件固定器中，在中央节流点中的此类改变的或升高的流动阻力伴随着动态的刚度变化或刚度升高，组成工具固定器/工件固定器的夹紧段的这些腔室通过中央节流点与其通道系统、尤其强制地与分别分开的送入通道处于(流体式)流动连接。
以简短方式表达，通过该调节元件可以减少中央节流点中的流动横截面，由此可以提高腔室系统中的液压介质的流动阻力并且因此提高在工具固定器/工件固定器中的动态刚度。
如果此外中央节流点(通过其可设定的流动横截面)形成了尤其在分开的送入通道的情况下“强制的”窄点，于是可以还由此设定阻尼效果。即，如果在工具固定器/工件固定器对应地负载(和变形)时液压介质从腔室被压入中央节流点中或流入其中，则在中央节流点中通过窄点形的流动横截面产生了阻力。必须将液压介质挤压通过该窄点状的流动横截面。在此出现了高流速和摩擦，为此必须施加能量。这个能量延缓了所施加的运动(振动)。这产生了阻尼效应，类似于液压减震器。减少了变形。
便利地还可以使用在压力和/或运动时粘度升高的液压介质或压力介质。
尤其便利的是，由于复杂的腔室系统，夹紧段(或其大部分段)、尤其腔室系统通过增材型制造方法来制造，例如通过层熔融方法。
这样的层熔融方法的独特之处在于，以如下方式逐层制造部件：大多数情况下借助于激光，在每一个先前的层上，将大多数情况下原本以粉末形式存在的金属材料形成的另一个层熔融或烧结。
于是夹紧段优选可以例如由彼此先后相继施加的单独金属层来构造，直至夹紧段(或大部分段，例如仅局部形成的底切区域)具有(其)预定的形状。
在此优选可以将由不同的或不同合金化的金属制成的构成夹紧段的金属层熔化。
以此方式可以为了特定目的以材料方式增强夹紧段的特定区域。因此，局部有特别高要求的位置可以由具有提高的耐受性的材料制造，而无须由此类通常较昂贵和/或只有在更多耗时的情况下才能形成所希望形状的材料来制造整个夹紧段。
类似的内容对于例如期望特别高的电导率和/或磁导率的位置也适用。例如可以为形成为套筒组件的夹紧段赋予外部段，该外部段由可以在交变磁场影响下产生电感热的金属材料组成，并且可以获得以单一材料方式与之相连的、形成工具接纳部的内部段，该内部段由具有比外部段材料更高的热膨胀率的金属材料组成。
也就是说，金属层的组成局部地显著变化，使得金属层在局部具有特殊的机械和/或电学和/或磁性特性。
还便利的是，这些送入通道的横截面相对于这些腔室的横截面是较小的。简而言之，窄的送入通道(相对于较宽、较大的腔室)是便利的。
即，如果于是可能在工具固定器/工件固定器对应地负载(和变形)时液压介质从腔室被压入窄的送入通道中或流入其中，则通过窄的通道横截面产生了阻力。必须将液压介质挤压通过该通道。在此出现了高流速和摩擦，为此必须施加能量。这个能量延缓了所施加的运动(振动)。这产生了阻尼效应，类似于液压减震器。减少了变形。
如果工具固定器/工件固定器的夹紧段通过延缓振动的能量而升温，则这种热量被排放到环境中。
尤其可以便利的是，腔室系统为可液压夹紧的工具固定器(如液力拉伸夹紧套爪)或工件固定器(如可液压夹紧的夹紧芯轴)中的夹紧机构的一部分。也就是说，当该可液压夹紧的工具固定器/工件固定器中该中央节流点为液压夹紧系统的夹紧腔室和/或该调节元件为夹紧螺钉。
以简短的方式表达，可调节的节流器/中央节流点为带有夹紧腔室的节流器/节流点，调解元件和调节螺钉/调节活塞为一体。
在操作夹紧螺钉/夹紧活塞时，液压介质(以已知方式)被压入液压夹紧系统或(压力)腔室系统/(压力)腔室中，由此夹紧段变形。夹紧段(“向外或向内”)被夹紧。然后在夹紧过程要结束时，汇入到中央节流点或夹紧腔室中的送入通道可以通过夹紧螺钉/调节元件几乎被封闭。
如果调节元件完全被拧入并且然后送入通道可以通过夹紧螺钉/调节元件被封闭，则由此形成分开的、关闭的腔室，这些腔室造成工具固定器/工件固定器中更高的刚度。
节流作用通过在夹紧螺钉/调节元件与汇入到中央节流点或夹紧腔室中的送入通道之间保持较小的剩余横截面来产生。
送入通道自身在此还可以具有相对较大的横截面，由于制造简单，这是有利的。
还便利的是，包括调节元件的腔室系统(简称总系统)不具有不平衡或者是被精细平衡的。特别便利的是，在此这些腔室和/或通道对称地布置。来自调节元件的不平衡性可以通过腔室系统的设计和/或其他“不平衡元件”如其他空腔来补偿。
调节元件或夹紧螺钉无须一定被旋转到终止位置。可以将其设计为，节流横截面可以依据调节元件或夹紧螺钉的位置而改变。
在通过在工具固定器/工件固定器中夹紧的工具/工件造成的负载下，液压介质可以从受负载的(压力)腔室出发在中央节流点或夹紧腔室的方向上流过相应的送入通道。在此，流量通过(送入通道和/或中央节流点的)窄点来节流。液压介质可以从夹紧腔室或中央节流点出发再次穿过窄点继续流入通向相应卸载的(压力)腔室的送入通道中。因此产生了关于动态刚性提升和阻尼作用的双重节流效果。
便利地，尤其在夹紧段中有多个或许多腔室的情况下，可以设置依照所描述的通道系统的至少两个通道系统，其中随后在使用(仅)单一的共用的调节元件的情况下，此时的该至少两个通道系统的至少两个中央节流点的流动横截面可以是可改变的。
简短而言，单一的调节元件“用作/改变”该至少两个通道系统的该至少两个节流点(并且可以改变其流动横截面)。
也就是说，如果工具固定器/工件固定器或夹紧段具有许多(压力)腔室(并且在某些情况下由于空间原因不可能使所有送入通道汇入单一的中央节流点中)，则可以优选地提出，将该(“原本”仅一个具有许多送入通道的)通道系统“划分成”两个(或更多个具有对应减少数量的相应的、尤其独立/分开的送入通道的)通道系统。
如果在此对应于该划分产生了两个或更多个中央节流点，则可能尤其便利的是，此外，(替代于可能的两个或更多个调节元件)设置“仅”单一的调节元件，该调节元件尤其同时改变现在为两个或更多个的中央节流点的流动横截面。
特别便利地，在此还可以将这两个或更多个中央节流点(相对于工具固定器/工件固定器的纵向轴线)径向彼此错开地、尤其在相同的轴向高度上布置在夹紧段中。
通过可径向引入的调节元件，例如(经由径向的镗孔)可径向拧入到夹紧段中的调节螺钉，然后在(相对于工具固定器的纵向轴向)径向彼此错开或(相对于这样的调节螺钉)轴向彼此错开地布置的中央节流点的情况下可以(同时)改变这些流动横截面。
在此，调节元件的拧入方向也可以相对于工具固定器/工件固定器的纵向轴线侧向地错开。
在此可以借助于密封元件在镗孔与调节元件或调节螺钉之间密封这样的镗孔。
将许多(压力)腔室划分给一个、两个或更多个通道系统在此可以根据构造和/或建造要求/环境来进行。尤其在建造环境之下简单且节省空间的通道引导方式是便利的。
另外还可以提出，将这些腔室以结构化的方式，尤其对称地和/或以规则的结构布置在夹紧段中，由此在工具固定器/工件固定器中或在夹紧区域中可以实现均匀的且同心的夹紧。
这样的结构例如还可以在于，在周向方向上、尤其相对于工具固定器/工件固定器的纵向轴线同心地、在夹紧段中均匀分布地布置这些腔室，和/或在夹紧段中在相对于工具固定器/工件固定器的纵向轴线的一个或多个垂直平面中布置这些腔室。如果设置多个垂直平面用于这些腔室，则这些垂直平面尤其还可以以分别相同的轴向间距布置。由此尤其能够实现高平衡度。
从DE 10 2013 103 168 B3中例如已知许多用于腔室结构的设计。
另外可能便利的是，在两个或更多个中央节流点的情况下，调节元件、尤其该单一的调节元件具有一个或多个锥形段。在此，在这些锥形段之间可以形成柱状段。
如果随后通过在该中央节流点或在这些中央节流点中的这个锥形段或这些锥形段的位置偏移来进行流动横截面改变，则能够实现非常“灵敏”且连续的动态刚性改变/刚性匹配。
本发明的有利设计的以上说明包含许多特征，这些特征在单独的从属权利要求中以部分地归纳成多个特征的方式展现。然而这些特征还可以便利地单独观察并且归纳成其他有意义的组合。
即使当在说明书中或在权利要求书中分别以单数或与数量词相关地使用若干术语，本发明用于这些术语的范围不应受限于该单数或相应的数量词。另外，词语“一个”或“一种”并不理解为数量词，而是不定冠词。
以上所描述的本发明的特性、特征和优点以及其实现方式，在结合以下结合附图/图示详细阐释的对本发明实施例的说明的情况下将变得清楚且更容易理解(相同的构件/部件和功能在附图/图示中具有相同的附图标记)。
这些实施例用于阐述本发明，并且本发明并不受限于其中给出的特征组合，而且在功能特征方面也不受限。此外，还可以明确分离地观察每一个实施例的适合于此的特征、将其从实施例中去掉、为了补充另外的实施例将其引入另外的实施例中以及与权利要求中的任意一项相组合。
在附图中：
图1示出穿过根据第一实施方案的可液压夹紧的工具固定器的夹紧段的截面图；
图2示出穿过根据第二实施方案的可液压夹紧的工具固定器的夹紧段的截面图；
图3示出穿过根据第三实施方案的可液压夹紧的工具固定器的夹紧段的截面图；
图4示出根据图3的工具固定器的局部图，带有用于两个中央节流点的调节螺钉；
图5示出带有整合的调节螺钉/夹紧螺钉的经修改的工具固定器的局部图；
图6示出穿过根据一个实施方案的可液压夹紧的工件固定器的夹紧段的截面图。
下文中说明的根据图1至5的实施方式涉及可液压夹紧的工具固定器1(在下文中仅简称为工具固定器1)，这些工具固定器一般也称为液力拉伸夹紧套爪。借助于这样的工具固定器将工具(如铣具)以液压方式夹紧(未展示)。
为此目的，在此类工具固定器1的套筒组件(下文中也称为夹紧段2)内部布置液压夹紧机构，该液压夹紧机构在施加以液压压力(例如通过液压介质如油可以形成/实现的)使其接合在工具轴周围的内直径减小并且因此摩擦配合地夹持工具轴。
借助于层熔融方法来制造下文说明的工具固定器1的夹紧段2。
图1示出穿过此类工具固定器1的夹紧段2(相对于可液压夹紧的工具固定器1的纵向轴线9(也是旋转轴线))的垂直截面。
在夹紧段2内部中，如图1所示，形成有两个(分离的/分开的)对称的、关于纵向轴线9同心地环段状的(压力)腔室3，这些腔室还在夹紧段2中在工具固定器的纵向轴线9的轴向上同心地延伸。
这两个腔室3，也如图1中所示，通过(位于截面平面中的)通道系统4在流体技术上彼此相连。也就是说，通过通道系统4(和下文中说明的中央节流点5)，这两个腔室彼此处于流体连接，液压介质/流体10(如油)可以通过通道系统4(和中央节流点5)在这两个腔室3之间来回流动。
腔室3以及通道系统4因此还构成了工具固定器1中的腔室系统13。
还如图1所示，通道系统4设置呈同心的、局部环绕的镗孔形式的两个送入通道8，这些送入通道将这两个腔室3中的每一个与通道系统4的中央(节流)点5相连(“分开的送入通道”)，于是通过该中央节流点5，液压介质10可以(或必须)在这两个腔室3之间来回流动。
中央节流点5，还如在图1中所展示的，形成为径向延伸的柱状空腔，腔室3的这两个送入通道8侧向汇入到该空腔中。
呈调节螺钉形式的、位置可调节的调节元件6伸入空腔或中央节流点5中。
通过将中央节流点5向外连接的径向镗孔11(带有内螺纹12)，调节螺钉6可以被拧入/拧出镗孔11中并且因此被拧入/拧出空腔/中央节流点5。于是通过调节螺钉6还可以向外压力密封地封闭通道系统4。为此还可以设置密封件20。
调节螺钉5(以及因此还有带有内螺纹12的径向镗孔11)的直径在此小于中央节流点/空腔5的直径，由此在中央节流点5中的流动阻力可变的情况下保证液压介质10在腔室系统13中“来回流动”。
通过拧入或拧出调节螺钉，中央节流点5中的流动横截面7发生变化，然而没有完全阻止在通道系统4中经过中央节流点5的流动。
中央节流点5的内部还可以，与所展示的不同，(至少局部)形成为径向延伸的空心球。调节螺钉6还可以(至少局部)(与空心球相对应地)形成为球形/锥形。
无论将这两个腔室3相连的通道系统4和在其借助于调节螺钉6可设定/可改变流动横截面的节流点5如何，工具固定器1的腔室系统还设置(本身以常规方式)与腔室系统也处于流体连接的压力腔室(未示出)，压力腔室具有布置在那里的可以从外部操作的夹紧螺钉/夹紧活塞，以便形成压力以便/并且夹紧工具固定器1(未展示)。
为此例如可以将工具固定器1的这两个腔室3之一通过另一个(压力)通道与夹紧腔室相连(未展示)。
通过操作夹紧螺钉/夹紧活塞，液压介质被压入腔室系统13中并且形成(夹紧)压力，由此夹紧段2(具体地也就是说套筒组件的内壁)朝向接纳开口向内弯曲。
工具固定器1的基本想法在于，通过借助于调节螺钉6可实现的在中央节流点5中/处的流动横截面改变、尤其流动横截面缩窄，可以改变、尤其提高在中央节流点5中/处的用于液压介质10的流动阻力(“可调节的节流”)。
在工具固定器1中，在中央节流点5中/处的此类改变的或升高的流动阻力伴随着动态的刚度变化或刚度升高，组成工具固定器1的夹紧段2的这些腔室3通过中央节流点5(通过分开的送入通道强制性地)与其通道系统4处于(流体式)流动连接。
如果此外如图1所示送入通道8的横截面相对于腔室3的横截面也是较小的(对应的内容还适用于中央节流点5)，则在工具固定器1的对应负载(和变形)下，液压介质从腔室3中被压入其较窄的送入通道8中，其中通过窄的通道横截面产生了阻力。必须将液压介质10挤压通过送入通道8。在此出现了高流速和摩擦，为此必须施加能量。这个能量延缓了所施加的运动(振动)。这产生了阻尼效应，类似于液压减震器。减少了变形。
图2示出工具固定器1的另一个实施方案，再次在穿过工具固定器1的夹紧段2的垂直截面中。
这个实施方案与第一实施方案(根据图1)的不同之处仅在于腔室系统13的设计。
在其他方面，工具固定器1如在先前详细说明的实施方案中一样构造，使得彼此对应的部分也设置有相同的附图标记。在其说明方面参照第一实施方案。与在根据第一实施方案的工具固定器1相对应的效果在此也不再赘述。
在工具固定器1的夹紧段2内部中，如图2所示，形成有三个(分离的/分开的)关于纵向轴线9同心地均匀分布的环段状的(压力)腔室3，这些腔室还在夹紧段2中在工具固定器的纵向轴线9的轴向上延伸。
这三个腔室3通过(位于截面平面中的)通道系统4在流体技术上彼此相连。也就是说，通过通道系统4(和中央节流点5)，这三个腔室3彼此处于流体连接，液压介质/流体10(如油)可以通过通道系统4(和中央节流点5)在这三个腔室3之间来回流动。
此处腔室3以及通道系统4再次构成了工具固定器1中的腔室系统13。
还如图2所示，通道系统4设置呈同心的、局部环绕的镗孔形式的三个送入通道8，这些送入通道将这三个腔室3中的每一个与通道系统4的中央(节流)点5相连(“分开的送入通道”)，于是通过该中央节流点5，液压介质10可以(或必须)在这三个腔室3之间来回流动。
中央节流点5，还如在图2中所展示的，形成为径向延伸的柱状空腔，腔室3的这三个送入通道8侧向汇入到该空腔中。
呈调节螺钉形式的、位置可调节的调节元件6伸入空腔或中央节流点5中。
通过将中央节流点5向外连接的径向镗孔11(带有内螺纹12)，调节螺钉6可以被拧入/拧出镗孔11中并且因此被拧入/拧出空腔/中央节流点5。于是通过调节螺钉6还可以向外压力密封地封闭通道系统4。
调节螺钉5(以及因此还有带有内螺纹12的径向镗孔11)的直径在此小于中央节流点/空腔5的直径。
通过拧入或拧出调节螺钉，中央节流点5中的流动横截面7发生变化，然而没有完全阻止在通道系统4中经过中央节流点5的流动。
于是在工具固定器1中的特殊的动态刚度特性和阻尼特性在此也不再赘述。
替代于这个第二实施方案，还可以提出，这三个腔室3之一间接地经由这三个腔室3中的第二个与中央节流点5相连(未展示)。然后，在这种情况下，这一个间接相连的腔室3的送入通道8与第二腔室3相连，并且不(直接)与中央节流点5相连。
此外，另外替代地，还可以在工具固定器1中设置四个或更多个腔室3，这些腔室通过此类的通道系统4和中央节流点5以如上所述的方式彼此相连。
图3示出工具固定器1的另一个实施方案，这次是穿过工具固定器1的夹紧段2的示意性纵向/轴向截面中示出。图4以垂直截面示出根据图3的工具固定器的相关局部。
这个实施方案与第一实施方案(根据图1)的区别同样在于腔室系统13的设计，该腔室系统在此情况下具有两个通道系统4和4'(第二通道系统的部件用“'”标记)。
在其他方面，工具固定器1如在先前详细说明的实施方案中一样构造，使得彼此对应的部分(还有带有“'”的那些)也设置有相同的附图标记。在其说明方面参照第一实施方案。与在根据第一实施方案的工具固定器1相对应的效果在此也不再赘述。
在工具固定器1的夹紧段2内部中，如图3所示，在两个轴向高度/平面中分别形成有两个(分离的/分开的)关于纵向轴线9同心地均匀分布的环段状的(压力)腔室3和3'，这些腔室还在夹紧段2中在工具固定器的纵向轴线9的轴向上延伸(一个轴向高度/平面参考类似于图1中的内容)。
一个轴向高度的分别两个腔室3或3'分别通过通道系统4和4'彼此在流体技术上相连(参见图3和图4)。也就是说，通过通道系统4或4'(以及相应的中央节流点5或5')，一个轴向高度的这两个腔室3或3'彼此处于流体连接；液压介质/流体10、如油可以通过通道系统4或4'(以及中央节流点5或5')在(分别在一个轴向高度/平面的)腔室3或3'之间来回流动。
此处腔室3/3'以及通道系统4/4'再次构成了工具固定器1中的腔室系统13。
还如图3所示，通道系统4或4'(分别)设置呈局部轴向延伸的且同心的、局部环绕的镗孔形式的两个送入通道8或8'，这些送入通道将这两个腔室3或3'中的每一个与通道系统4或4'的中央(节流)点5或5'相连(图3和图4)，于是通过该中央节流点5或5'，液压介质10可以在这两个腔室3或3'之间来回流动。
这两个中央节流点5和5'，如在图4中所展示的，形成为径向延伸的(共用的)柱状空腔15，腔室3和3'的这分别两个送入通道8或8'侧向汇入到该空腔中。
呈调节螺钉形式的、位置可调节的共用的调节元件6伸入(共用的)空腔15或这两个中央节流点5和5'中。
借助于径向上在这两个中央节流点5和5'之间布置在共用的空腔15中的密封件14，这两个通道系统4和4'相对彼此被密封和分离。位于腔室系统13中的液压介质10因此只能经过中央节流点5或5'分别在通道系统4或4'中在与之相关的两个腔室3或3'之间来回流动；但是不能在这两个通道系统4和4'之间流动。
通过将共用的空腔15向外连接的径向镗孔11(带有内螺纹12)，调节螺钉6可以被拧入/拧出镗孔11中并且进一步被拧入/拧出共用的空腔15或这两个中央节流点5和5'中。于是通过调节螺钉6还可以向外压力密封地封闭腔室系统13或通道系统4和4'。
如图4所示，共用的调节螺钉5具有局部柱状的段(16，17)和(与柱状段16、17交替的)锥形段(18，19)，其中共用的调节螺钉6(相对于共用的空腔15)如此形成，使得锥形段18和19(大体上与共用的调节螺钉5向共用的空腔15中的拧入深度无关地)位于送入通道8和8'向共用的空腔15的汇入部的区域中。
将这两个通道系统4和4'相对彼此密封的密封件14贴靠共用的调节螺钉5的柱状段17处，该柱状段在共用的调节螺钉5的这两个锥形段18和19之间形成。
共用的调节螺钉5进一步在其长度方面形成为，使得如果它被完全拧入共用的空腔15中，则保持与空腔底部的距离。
至少在共用的调节螺钉5的锥形段18和19以及其间的柱状段17的区域中，调节螺钉5的直径小于共用的空腔15或中央节流点5和5'的直径。也就是说，在共用的调节螺钉6与共用的空腔15之间(在中央节流点5和5'的区域中)保留空隙，液压介质可以在相应通道系统4或4'的这些腔室3或3'之间来回流过该空隙。
通过拧入或拧出共用的调节螺钉6，中央节流点5和5'中的流动横截面7和7'发生变化，然而没有完全阻止在通道系统4和4'中经过中央节流点5和5'的流动。
于是在工具固定器1中的特殊的动态刚度特性和阻尼特性在此也不再赘述。
替代于在根据图3和图4的工具固定器1中的这种腔室结构，还可以设置每个轴向平面具有多于两个腔室3(3')、多于两个腔室平面、在夹紧区域2中的其他送入通道走向和/或任意其他的还有非对称的腔室排列(带有还可以非对称分布的腔室3(3'))的腔室结构。
图5示出根据图3、4的工具固定器1的实施方案的变化，变化后的工具固定器关于其腔室系统13与根据图3和4的工具固定器1的实施方案完全相同(腔室的数量/排列/连接方式)，使得彼此对应的部分(还有带有“'”的那些)也设置有相同的附图标记。在其说明方面参照第一实施方案。与在根据第一实施方案的工具固定器1相对应的效果在此也不再赘述。
如图5所示，工具固定器1的实施方案关于共用的空腔15(在此在结构上和功能上形成为整合的夹紧腔室/中央节流点5)的设计经历了变化。
共用的调节螺钉6因此也变成了工具固定器1的夹紧系统的夹紧螺钉(带有夹紧活塞)。
如图5(对应于图4)所示，在共用的空腔15中(相对于图4或根据图4的工具固定器1的实施方案)缺少密封件14，由此所有腔室3和3'通过共用的空腔15处于流体连接。液压介质10可以在所有腔室3和3'之间通过共用的空气15(因此再次仅有一个中央节流点5或5'，而非两个中央节流点5和5')来回流动(因此对应地通道系统4或4'，而非两个通道系统4和4')。
在操作共用的调节螺钉6(现在也是夹紧螺钉/夹紧活塞)时，液压介质10(以已知方式)被压入液压夹紧系统(也就是说腔室系统13)中，由此在此情况下在工具固定器1中实现共用的空腔15中的流动横截面的缩小。夹紧段2被夹紧。
在此，通过在共用的调节螺钉6与汇入到共用的空腔15或中央节流点5(5')的送入通道8或8'之间所剩余的较小的残余横截面产生了同时的节流作用。
替代于根据图1至5设置的工具固定器，这些实施方案还可以设置为工件固定器。
下文中描述的根据图6的示例性实施方式涉及一种可液压夹紧的工件固定器1(下文中仅简称为工件固定器1)，该工件固定器一般还可以称为可液压夹紧的夹紧芯轴。借助于这样的工件固定器将工件以液压方式夹紧或固定(未展示)。
为此目的，在此类工件固定器1的套筒组件(下文中也称为夹紧段2)内部布置液压夹紧机构，该液压夹紧机构在施加以液压压力(例如通过液压介质如油可以形成/实现的)时使其外直径增大并且因此摩擦配合地夹持安置在套筒组件上的工件。
优选借助于层熔融方法来制造下文说明的工件固定器1的夹紧段2。
图6示出穿过此类工件固定器1的夹紧段2(相对于可液压夹紧的工件固定器1的纵向轴线9)的垂直截面。
在夹紧段2内部中，如图6所示，形成有两个(分离的/分开的)对称的、关于纵向轴线9同心地环段状的(压力)腔室3，这些腔室还在夹紧段2中在工件固定器的纵向轴线9的轴向上同心地延伸。
这两个腔室3，也如图6中所示，通过(位于截面平面中的)通道系统4在流体技术上彼此相连。也就是说，通过通道系统4(和下文中说明的中央节流点5)，这两个腔室彼此处于流体连接，液压介质/流体10(如油)可以通过通道系统4(和中央节流点5)在这两个腔室3之间来回流动。
腔室3以及通道系统4因此还构成了工件固定器1中的腔室系统13。
还如图6所示，通道系统4设置呈同心的、局部环绕的镗孔形式的两个送入通道8，这些送入通道将这两个腔室3中的每一个与通道系统4的中央(节流)点5相连(“分开的送入通道”)，于是通过该中央节流点5，液压介质10可以(或必须)在这两个腔室3之间来回流动。
中央节流点5，还如在图6中所展示的，形成为径向延伸的柱状空腔，腔室3的这两个送入通道8侧向汇入到该空腔中。
呈调节螺钉形式的、位置可调节的调节元件6伸入空腔或中央节流点5中。
通过将中央节流点5向外连接的径向镗孔11(带有内螺纹12)，调节螺钉6可以被拧入/拧出镗孔11中并且因此被拧入/拧出空腔/中央节流点5。于是通过调节螺钉6还可以向外压力密封地封闭通道系统4。为此还可以设置密封件20。
调节螺钉5(以及因此还有带有内螺纹12的径向镗孔11)的直径在此小于中央节流点/空腔5的直径，由此在中央节流点5中的流动阻力可变的情况下保证液压介质10在腔室系统13中“来回流动”。
通过拧入或拧出调节螺钉，中央节流点5中的流动横截面7发生变化，然而没有完全阻止在通道系统4中经过中央节流点5的流动。
中央节流点5的内部还可以，与所展示的不同，(至少局部)形成为径向延伸的空心球。调节螺钉6还可以(至少局部)(与空心球相对应地)形成为球形/锥形。
无论将这两个腔室3相连的通道系统4和在其借助于调节螺钉6可设定/可改变流动横截面的节流点5如何，工件固定器1的腔室系统还设置(本身以常规方式)与腔室系统也处于流体连接的压力腔室(未示出)，压力腔室具有布置在那里的可以从外部操作的夹紧螺钉/夹紧活塞，以便形成压力以便/并且夹紧工件固定器1(未展示)。
为此例如可以将工件固定器1的这两个腔室3之一通过另一个(压力)通道与夹紧腔室相连(未展示)。
通过操作夹紧螺钉/夹紧活塞，液压介质被压入腔室系统13中并且形成(夹紧)压力，由此夹紧段2(具体地也就是说套筒组件的外壁)向外弯曲。
替代地，在套筒组件的对应的设计中还可以向内地进行工件的夹紧。
另外，可以替代于根据图6设置的工件固定器，将这种实施方案设置为工具固定器。
虽然已经通过优选实施例详细展示并说明了本发明，但本发明不受所公开的示例的限制，并且在不背离本发明保护范围的情况下可以推导出其他的变体。
附图标记清单
1 用于液压夹紧工具/工件的设备，可液压夹紧的工具固定器/工件固定器
2 夹紧段
3，3' 腔室
4，4' 通道系统
5，5' 中央节流点
6 (共用的)调节元件，(共用的)调节螺钉
7，7' 流动横截面
8，8' 送入通道
9 纵向轴线
10 液压剂/液压介质，油
11 (径向)镗孔
12 内螺纹
13 腔室系统
14 密封件
15 共用的空腔
16 柱状段
17 柱状段
18 锥形段
19 锥形段
20 密封件

Claims (10)

1.一种用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，该设备具有用于夹紧工具或工件的夹紧段(2)，该夹紧段(2)在其内部具有多个腔室(3)，这些腔室通过通道系统(4)以流体连通方式相连，
其特征在于，
在该通道系统(4)中布置有中央节流点(5)，该中央节流点具有调节元件(6)，在使用该调节元件的情况下能够改变在该中央节流点(5)中的流动横截面(7)。
2.根据前一权利要求所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
将这些腔室(3)相连的该通道系统(4)具有多个送入通道(8)，其中该多个送入通道中的每一个仅分别通向这些腔室中的一个腔室，其中相应的送入通道的第一送入通道末端在该仅一个腔室中终止，并且相应的送入通道的第二送入通道末端在该中央节流点中终止。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
该调节元件(6)具有调节螺钉，该调节螺钉尤其具有一个或多个锥形段(18，19)和/或该调节螺钉的横截面小于该中央节流点(5，5')的横截面。
4.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
该中央节流点(5，5')为柱状空腔。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
多个腔室(3或3')尤其在周向方向上均匀分布和/或在一个轴向平面中与该工具固定器/工件固定器1的纵向轴线(9)同心布置和/或这些腔室(3，3')在多个轴向平面中布置在该夹紧段(2)中。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
腔室(3，3')为环段形的空腔和/或送入通道(8，8')为镗孔。
7.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
该中央节流点(5，5')通过镗孔(11)向外连接，其中该中央节流点(5，5')尤其通过该镗孔(11)压力密封地向外封闭。
8.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于
以增材方式制造的夹紧段(2)。
9.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于
至少两个依照该通道系统(4)的通道系统(4，4')，其中在使用单一的共用的调节元件(6)的情况下能够改变该至少两个通道系统(4，4')的该至少两个中央节流点(5，5')的流动横截面(7，7')。
10.根据前述权利要求中至少一项所述的用于液压夹紧工具或工件的设备(1)，
其特征在于，
在该可液压夹紧的工具固定器/工件固定器(1)中，该中央节流点(5)为液压夹紧系统(8)的夹紧腔室和/或该调节元件(6)为夹紧螺钉。
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