CN112643073A - 液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞 - Google Patents

液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞 Download PDF

Info

Publication number
CN112643073A
CN112643073A CN202011079348.6A CN202011079348A CN112643073A CN 112643073 A CN112643073 A CN 112643073A CN 202011079348 A CN202011079348 A CN 202011079348A CN 112643073 A CN112643073 A CN 112643073A
Authority
CN
China
Prior art keywords
head
sealing
seal
bore
tool mount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202011079348.6A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112643073B (zh
Inventor
S.博拉普拉
J.赫鲁德
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kennametal Inc
Original Assignee
Kennametal Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kennametal Inc filed Critical Kennametal Inc
Publication of CN112643073A publication Critical patent/CN112643073A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112643073B publication Critical patent/CN112643073B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • F16J15/3232Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips
    • F16J15/3236Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip having two or more lips with at least one lip for each surface, e.g. U-cup packings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J1/00Pistons; Trunk pistons; Plungers
    • F16J1/005Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces
    • F16J1/006Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials
    • F16J1/008Pistons; Trunk pistons; Plungers obtained by assembling several pieces of different materials with sealing lips
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/32Chucks with jaws carried by diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/10Chucks characterised by the retaining or gripping devices or their immediate operating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23BTURNING; BORING
    • B23B31/00Chucks; Expansion mandrels; Adaptations thereof for remote control
    • B23B31/02Chucks
    • B23B31/24Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means
    • B23B31/30Chucks characterised by features relating primarily to remote control of the gripping means using fluid-pressure means in the chuck
    • B23B31/302Hydraulic equipment, e.g. pistons, valves, rotary joints
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/002Sealings comprising at least two sealings in succession
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/04Sealings between relatively-stationary surfaces without packing between the surfaces, e.g. with ground surfaces, with cutting edge
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/16Sealings between relatively-moving surfaces
    • F16J15/32Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings
    • F16J15/3204Sealings between relatively-moving surfaces with elastic sealings, e.g. O-rings with at least one lip
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/56Other sealings for reciprocating rods
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J9/00Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction
    • F16J9/28Piston-rings, e.g. non-metallic piston-rings, seats therefor; Ring sealings of similar construction of non-metals

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)

Abstract

本发明公开了液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞。本发明涉及一种具有孔(4)的液压工具安装件(2),密封活塞(6)插入所述孔中,其中密封活塞(6)包括在轴向方向(A)上一个接一个地布置并且因此形成堆叠的销(8)、密封件(10)和头部(12),其中密封件(10)包括周向密封唇口(16),用于抵靠着孔(4)的内壁(18)对接和密封以便实现第一密封效果,并且孔(4)包括密封支座(20),在密封活塞(6)插入时,密封支座在轴向方向(A)上形成对头部(12)的止挡,使得在密封活塞(6)的末端位置,头部(12)对接密封支座(20)并且由此闭合孔(4)以便实现第二密封效果。本发明还涉及一种对应的密封活塞(6)。

Description

液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞
技术领域
本发明涉及一种液压工具安装件和用于此类工具安装件的密封活塞。
背景技术
液压工具安装件通过液压压力来保持工具或工件。工具安装件的一个示例是膨胀夹头。为了夹持或松开工具或工件,工具安装件包括膨胀套筒,所述膨胀套筒具有壁和含有流体的压力室。压力室可通过工具安装件中的孔接近。密封活塞插入到此孔中,由此将压力施加于流体上以及因此施加于壁上。通过使密封活塞在孔中移动,例如,通过将密封活塞拧入或拧出,可调整所述压力以及因此还有对膨胀套筒中或膨胀套筒上的工具或工件的夹持。因此,会施加更多或更少的压力。
EP 1 737 594 B1和DE 10 2017 002 144 A1包含液压膨胀夹头和相关联密封活塞的示例。
密封活塞在工具安装件的孔内部的紧密度对于其最优操作来说至关重要。应尽可能地避免流体从压力室泄漏出来。但是,由于密封活塞必须是可移动的,因此难以实现密封;尤其由于密封活塞在夹持和松开工具或工件时的重复移动导致密封活塞随时间推移而磨损,因此密封效果减小。
发明内容
考虑到这一点,本发明的一个目标是提供一种改进的液压工具安装件以及用于此类工具安装件中的密封活塞。密封活塞应尽可能长时间地确保最可能的紧密度。
实现目标
根据本发明,通过具有根据权利要求1所述的特征的工具安装件以及通过具有根据权利要求13所述的特征的密封活塞来实现所述目标。有利的配置、进一步的发展和变体是附属权利要求的主题。与工具安装件相关的解释类似地适用于密封活塞,且反之亦然。
液压工具安装件具有孔,密封活塞插入所述孔中。密封活塞使工具安装件的压力室与环境密封隔离。密封活塞可在孔中移动,因此,取决于方向,工具安装件可夹紧以及放松。流体安置在压力室中,所述压力室本身按压在例如膨胀套筒的壁上,工具或工件可被夹持在所述膨胀套筒中。因此,所述工具安装件也称为膨胀卡夹装置。例如,流体是油。通过将密封活塞移入或移出孔,将压力相应地施加于流体和壁上以及其中或其上夹持的工具或工件上。
在当前不失一般性的情况下,假设所述工具安装件是膨胀夹头,其包括尤其是圆柱形的膨胀套筒,所述膨胀套筒包围腔,工具或工件可插入所述腔中,并且工具或工件可通过致动密封活塞而夹持于所述腔中。
所述密封活塞包括在轴向方向上一个接一个地布置并因此形成堆叠的销、密封件和头部。所述销、密封件和头部全在轴向方向上延伸,即,沿着纵向轴线延伸,并且优选地相对于此轴线旋转对称。优选的是,所述销、密封件和头部一个紧接一个地布置,使得头部和销在密封件的相对侧对接所述密封件。
具体地说,销用于从外部致动密封活塞。优选的是,工具安装件包括同样安放在孔中的致动器,例如安放在孔的螺纹中的螺杆。所述致动器按压销,使得可通过致动所述致动器来使密封活塞移入以及移出。因此,得当地,所述致动器包括用于从外部致动的工具接合特征。
所述密封件包括周向密封唇口,用于抵靠着孔的内壁对接和密封以便实现第一密封效果。优选的是,所述密封唇口是环形。具体地说,所述密封唇口相对于密封活塞的其余部分在径向方向上突出。在插入状态中,所述密封唇口对接内壁;当密封活塞移动时,所述密封唇口沿着内壁拖动。总体上,这会产生第一密封效果。当沿着轴向方向在横截面观察时,所述密封唇口相对于密封件的其余部分突出并且具有大体凸的轮廓,即,面朝外的轮廓。在一个合适的配置中,所述密封唇口是楔形。例如弯曲的密封唇口也是合适的。
在当前情况中,所述孔包括密封支座,在密封活塞插入时,所述密封支座在轴向方向上形成对所述头部的止挡,使得在密封活塞的末端位置,所述头部对接所述密封支座并且由此闭合所述孔以便实现第二密封效果。当密封活塞插入时,即在工具安装件夹紧时,所述密封活塞整体向内移动,直到所述头部撞击所述密封支座。不可能使所述头部移动超过所述密封支座。接着,所述头部在所述密封支座的水平处将孔闭合,因此解除密封件上的载荷。有利的是,一旦头部接近密封支座就开始解除密封件上的载荷,因为所述头部在其向内移动时越来越多地闭合所述孔,并且压力室的压力更多地作用于所述头部,更少地作用于所述密封件。在末端位置,所述头部接着以密封方式对接所述密封支座。
本发明的关键方面是双重密封效果,所述双重密封效果通过将与内壁对接的密封件与额外密封件——即,对接密封支座的头部——组合来实现。此处的密封件产生第一密封效果,其与所述头部的第二密封效果组合。当夹持工具安装件时,密封活塞向内移动到孔中,因此建立压力。此压力作用于密封件,更确切地说,作用于密封唇口,所述密封唇口相应地受到应力。然而,随着插入的进行,头部将孔闭合并且相应地吸纳压力,由此使得密封件上的载荷被有利地解除。在末端位置,压力室的压力具体地说完全处于所述头部上,而密封件上的载荷因此被解除。在夹紧状态,即,在工具或工件被夹持或松开时,还具体地说在加工期间,密封件明显没有压力或完全没有压力。密封件尤其是密封唇口的磨损因此显著地减小,并且密封活塞具有相应改善的使用寿命。流体从压力室通过孔到外部的所谓的微泄漏也有利地通过双重密封效果而减少。
在一个合适的配置中,由于孔包括其中安放密封活塞的外区段和相对于所述外区段渐缩且因此直径小于头部直径的内区段的实情,形成密封支座。因此,所述孔整体上是渐缩的。换句话说:当沿着轴向方向以横截面观察时,所述孔具有形成密封支座的台阶。这使得密封支座特别稳定。然而,原则上,其中密封支座仅被配置为孔中的环以使得孔的直径不继续向内渐缩而是在密封支座之后再次变宽的变型也是可能的以及合适的。在一个合适的配置中,密封支座并且具体地说整个内区段的直径(即内径)是外区段的直径的至少50%以及至多80%。
密封支座优选为环形,并且头部的前部被配置成使得在末端位置,所述头部以形式锁定方式搁置在密封支座中。因此,在末端位置,头部与密封支座之间存在形式配合,由此具体地说,所述孔被最优地闭合和密封。具体地说,头部和密封支座被配置成彼此互补。
在优选配置中,头部的前部是球面或圆锥形状以用于在末端位置在密封支座上的形式锁定对接。头部的此类几何形状特别容易产生,并且还确保结合密封支座的最优形式配合。因此,所述头部被配置为球密封件或圆锥密封件。得当地,密封支座为漏斗形状或圆锥形状,使得密封支座斜向向内延伸并且有利地,头部自动最优地在密封支座中居中。结合环形密封支座,头部的球面或圆锥形状产生特别好的密封效果。
头部的后部,即朝向外部且朝向密封件的后部,优选地为板形并且具有对接密封件的平面接触表面。这尤其在头部的前部为球面或圆锥形--即,朝向前部渐缩--时有利地使来自头部的力在大面积上分布到密封件。具体地说,所述接触表面垂直于轴向方向延伸。
替代地或另外,在一个有利配置中,销包括对接密封件的平面接触表面。得当地,所述密封件在两侧被销和头部围封,并且在两个相应的平面接触表面之间安置,具体地说,夹紧。所述密封件还包括尤其被配置成与销和头部的接触表面互补的接触表面。
所述密封件优选地由弹性材料组成,具体地说,塑料,使得所述密封件最优地适应孔并且由此密封压力室。得当地,所述材料通常具有尤其针对压力室中的流体的最可能的化学抗性,以及最可能的耐磨性、耐温性、相对于制造的可成形性、相对于插入孔中的弹性、使用寿命和密封效果,还有尤其相对于孔内壁的摩擦性质。具体地说,所述密封件相对于纵向轴线旋转对称。优选的是,所述密封件制造成一个整体件,即,整体式。优选的是,所述密封件使用注射成型工艺产生,则因此是注射成型部件。
优选的是,所述头部由刚性材料组成,优选金属,具体地说是钢。具体地说,所述头部相对于纵向轴线旋转对称。所述头部适当地由与孔的内壁、尤其是孔的密封支座类似或相同的材料制成。因此,密封支座和头部均不是由弹性材料制成,而是由刚性材料制成,由此密封件特别稳固和耐磨。
优选的是,所述销由刚性材料组成,优选金属,具体地说是钢。与头部相关的解释因此同样也适用于销。具体地说,所述销相对于纵向轴线旋转对称并且得当地为柱体。优选的是,所述销制造成一个整体件,即,整体式。
得当地,头部和销制造成相对于孔具有游隙,使得头部和销均可沿着孔以尽可能少的摩擦但仍以导引的方式移动。
尤其优选其中所述密封件由弹性大于销和头部的弹性的材料制成的配置。其中密封件的弹性大于销或头部的弹性的配置通常也是有利的。因此,当夹持工具安装件时,所述密封件主要被压缩和挤压于销与头部之间。因为与头部和销相比,密封件是弹性的,所以密封活塞的长度可变。弹性密封件的特定优势尤其在于,其吸纳了因密封活塞和孔的生产所产生的公差。在一个合适的配置中,密封件如此有弹性以使得其允许从0.1mm到1mm的范围内、优选0.5mm的长度变化。
在一个合适的配置中,密封件由塑料制成,而头部和销均由金属制成。如所描述,塑料比金属尤其更具弹性。
在一个合适的配置中,头部制作成一个整体件并且由单种材料组成,即,所述头部为整体式。因此,所述头部包括对接密封件的上侧以及在末端位置对接密封支座的下侧。因此,优选的是,所述上侧是平面的,具体地说被配置为板,而所述下侧是凸的,具体地说是球面或圆锥形。因此,所述下侧包括球面区段或圆锥形区段,具体地说,半球面或圆锥或截头锥,其向下延伸并进入孔的内部。球面或圆锥形区段的直径对应于头部的直径或替代地更小,使得围绕球面或圆锥形区段在下侧形成额外环。尤其基本的是,球面或圆锥形区段的直径大于密封支座的内径。在轴向方向上测量,所述球面或圆锥形区段优选是所述板的1/2到2倍长。单件式设计是有利的,因为密封活塞的部件数目尤其小,并且在夹持期间,头部作为整体也会在孔中被特别好地导引且因此最优地插入到密封支座中。
作为单件式设计的替代方案,所述头部在同样合适的配置中形成为两个部件并且包括板和球。所述板通过第一侧邻接密封件并且还包括第二侧,所述第二侧与第一侧相对,并且所述球至少在末端位置与所述第二侧对接,以使得所述球被压入密封支座中。尤其重要的是,所述球的直径大于密封支座的内径。在轴向方向上测量,所述球优选是所述板的1/2到2倍长。当在轴向方向上观察时,所述板安置在所述密封件与所述球之间。所述球附接到所述板,或是松动的并且因此可相对于所述板移动。尤其基本的是,所述球的点状力传递不会以点状方式传递到密封件,而实际上是所述板比喻来说作为介体将来自所述球的压力在大面积上传递到所述密封件。因此,如上文所描述,所述板就如所述球有利地由刚性材料制成。这种两件式设计是有利的,因为仅使用了简单部件,即球和板,所述板是例如盘或柱体。与板和球相关的解释也类似地适用于其中头部形成为两个部件并且包括板和圆锥或截头锥而非球的配置。然而,在头部的两件式设计的情况下,优选具有球的变型。
密封活塞具有长度,所述长度是销、密封件和头部的相应长度的总和。此外,密封活塞具有直径,所述直径相应地由销、密封件和头部的相应直径产生,其中具体地说,最大直径由密封件给出,具体地说由其密封唇口给出。所述长度和直径,即密封活塞和其个别部件的尺寸,通常取决于工具安装件的特定应用以及尺寸标定。在一个示范性实施例中,销是密封件的一倍或两倍长,而密封件是头部的一倍或两倍长,这取决于提供的是整个球还是仅球面区段(或圆锥或圆锥形区段)。密封唇口的长度是密封件整体长度的10%到30%。具体地说,密封活塞的直径和总长度在几毫米到若干毫米的范围内。密封支座的内径还有孔的直径相应地进行配置。
得当地,致动器安置在孔中以用于使密封活塞移动。所述致动器例如是螺杆,如上文早已描述。致动器对销施加压力,并且因此对整个密封活塞施加压力,从而允许密封活塞移动到孔中。来自压力室的压力从另一侧作用,使得通过松开致动器将密封活塞从孔中推出。优选的是,所述孔包括用于致动器的致动器止挡件,并且密封件被配置成如此可压缩以使得在密封活塞的末端位置,所述致动器仍可一路插入到所述致动器止挡件。这为使头部靠压密封支座提供了一定量的公差。当工具安装件夹紧时,所述致动器和所述密封活塞首先在孔中向内移动,直到所述头部撞击密封支座。接着,致动器可甚至进一步移动到致动器止挡件。然而,头部已经在末端位置中,只有密封件被压缩,因此销进一步移入。致动器止挡件例如被配置为孔内的环形倒角台阶。致动器具有对应的正面,其在致动器移入时撞击致动器止挡件。
在一个适用配置中,密封件通过相应的插入式耦合件以形式锁定方式连接到销,或连接到头部,或连接到这两者。因此,密封活塞的个别部件彼此受制性地(captively)连接。这还确保在孔中移动时的最优导引。销和头部各自包括例如插入到密封件中的相应互补凹部中的突出部。在沿着轴向方向的横截面中,密封件则具有H形横截面。销和头部的接触表面均为环形。然而,也有利的是具有没有插入式耦合件的设计,其中所述接触表面跨整个横截面垂直于轴向方向,优选为平面,使得头部、密封件和销仅彼此对接而非插在一起。
除了用于密封活塞的孔之外,一个优选配置中的工具安装件包括单独的填充孔和用于闭合所述填充孔的球密封件。所述填充孔用于以流体来填充压力室,另外具体地说,以压力密闭方式闭合,即,通过球密封件闭合。所述球密封件尤其以类似于密封活塞的头部的方式配置。所述球密封件包括球,其与填充孔的密封支座对接到内部并且因此将其闭合。所述球通过另一致动器,具体地说通过安放在填充孔的螺纹中的螺杆,压抵密封支座。然而,相比于密封活塞,在填充孔中,致动器在中间没有安置由弹性材料制成的额外密封件的情况下直接作用于球。
附图说明
在下文中借助于附图更详细地解释本发明的设计示例。附图示意性地示出:
图1具有密封活塞的工具安装件,
图2呈细节视图的图1的密封活塞,
图3图1的密封活塞的变型,
图4图1的密封活塞的另一变型。
具体实施方式
图1示出垂直于旋转轴线D的横截面图中的液压工具安装件2。此处,工具安装件2具体地为膨胀夹头。工具安装件2包括在轴向方向A上并且沿着纵向轴线L延伸的孔4。图1中的横截面图也是沿着纵向轴线L的截面图。密封活塞6插入孔4中。图2到4中详细示出密封活塞6的两个设计示例。
密封活塞6使压力室与环境密封隔离,所述压力室并未更详细地加以描述,并且与孔4液压地连接。密封活塞6可在孔4中在轴向方向A上移动,因此,取决于方向,工具安装件2可夹紧以及释放。密封活塞6包括在轴向方向A上一个接一个地布置并因此形成堆叠的销8、密封件10和头部12。销8、密封件10和头部12全都沿着纵向轴线L延伸,并且优选地相对于此轴线旋转对称。销8、密封件10和头部12一个紧接一个地布置,使得头部12和销9在密封件10的相对侧对接所述密封件。
销8用于通过致动元件14从外部致动密封活塞6,所述致动元件也安放在孔4中,并且在此情况下是安放在对应螺纹中的螺杆。致动器14按压销8,使得密封活塞6可移入以及移出。
密封件10包括周向密封唇口16,用于抵靠着孔4的内壁18对接和密封以便实现第一密封效果。此处,密封唇口16是环形并且相对于密封头部6的其余部分在径向方向R上突出,即,垂直于轴向方向A。在插入状态中,密封唇口16对接内壁18并且在密封活塞6移动时沿着内壁拖动,使得总体上产生第一密封效果。此处示出的密封唇口16例如为楔形,但其它轮廓也是合适的。
在当前情况中,孔4包括密封支座20,在密封活塞6插入时,所述密封支座在轴向方向A上形成对头部12的止挡,使得在密封活塞6的末端位置,头部12对接密封支座20,如图1中所示,由此闭合孔4以便实现第二密封效果。当密封活塞6插入时,所述密封活塞整体向内移动,直到头部12撞击密封支座20。不可能使头部12移动超过密封支座20。接着,头部12在密封支座20的水平处将孔4闭合,因此解除密封件10上的载荷。
接着,通过对接内壁18的密封件10结合额外密封件来实现双重密封效果,所述额外密封件即对接密封支座20的头部12。在图1中示出的末端位置,压力室的压力完全处于头部12上,而密封件10上的载荷被完全解除。在夹紧状态,即,在工具或工件被夹持或松开时,密封件10没有压力。
在所示的设计示例中,由于孔4包括其中安放密封活塞6的外区段22和相对于所述外区段22渐缩且因此直径d1小于头部12的直径d2的内区段24的实情,形成密封支座20。因此,孔4整体渐缩并且具有形成密封支座20的台阶。在当前情况中,密封支座20还有整个内区段24的直径d1(即内径)是外区段24的直径d3的至少50%以及至多80%。
图1中的密封支座20是环形,并且头部12的前部是球面,使得在末端位置,头部12以形式锁定方式搁置在密封支座20中。图1中的设计示例中的密封支座20因此为漏斗形或圆锥形,并且斜向向内延伸。
如在图2到4中具体可见,此处所示实施例中的头部12的后部是板形并且具有对接密封件10的平面接触表面28,在此还垂直于轴向方向延伸。有利地,这使来自球面或圆锥形头部12的前部的力在大面积上分布到密封件10。另外,销8类似地还包括对接密封件10的平面接触表面26,使得所述密封件在两侧被销8和头部12围封,并且在两个相应的平面接触表面26、28之间夹紧。密封件10同样包括被配置成与销8和头部12的接触表面26、28互补的未进一步指定的接触表面。
在当前情况中,密封件10由弹性材料组成,具体地说,塑料,使得密封件10最优地适应孔4并且由此密封压力室。此处,密封件10还制造成一个整体件,即,整体式。
另一方面,当前情况中的头部12由刚性材料组成,尤其是金属,具体地说是钢,并且在此还由与孔4的内壁18、尤其是其密封支座20类似或相同的材料制成。因此,密封支座20和头部12均不是由弹性材料制成,而是由刚性材料制成,由此密封件10特别稳固和耐磨。
销8在当前情况中还由刚性材料组成,尤其是金属,具体地说是钢。与头部12相关的解释因此同样也适用于销8。此处,所述销是简单柱体并且制造成一个整体件,即,整体式。
头部12和销8制造成相对于孔4具有游隙,使得所述头部和销均可沿着孔4以尽可能少的摩擦但仍以导引的方式移动。
在所示设计示例中,密封件10由弹性大于销8和头部12的弹性的材料制成。因此,当夹持工具安装件2时,密封件10主要被压缩和挤压于销8与头部12之间。因为与头部12和销8相比,密封件10是弹性的,所以密封活塞6的长度l1可变;即,弹性密封件10吸纳因密封活塞6和孔4的生产所产生的公差。
图2到4各自示出在侧视图中的密封活塞6的变型。在图2和4的相应设计示例中,头部12制作成一个整体件并且由单种材料组成,即,头部12为整体式。因此,头部12包括对接密封件10的上侧以及在末端位置对接密封支座20的下侧。因此,优选的是,所述上侧是平面的,而所述下侧是凸的,是图2中的球面或图4中的圆锥形。因此,图2中的下侧具有球区段30,在此具体地说,具有向下延伸的半球面。图4中的下侧类似地具有向下延伸的圆锥形区段31。球面区段30和圆锥形区段31具有对应于头部12的直径d2的直径d4,或者如此处所示,较小,使得围绕球面区段30或圆锥形区段31在下侧上形成额外环。尤其基本的是,球面区段30或圆锥形区段31的直径d4大于密封支座20的内径d1。
在另一方面,在图3的设计示例中,头部12形成为两个部件并且包括板32和球34。板32通过第一侧邻接密封件10并且还包括第二侧,所述第二侧与第一侧相对,并且球34至少在末端位置与所述第二侧对接,以使得所述球被压入密封支座20中。球34的直径d4大于密封支座20的内径d1。当在轴向方向A上观察时,板32安置在密封件10与球34之间。球34附接到板32,或是松动的并且因此可相对于板32移动。板32以平坦方式传递球34的力的点状传递到密封件10。所述解释因此适用于未明确示出的实施例,其中头部12包括圆锥而非球34,例如,具有点或截头锥的真实圆锥。
密封活塞6具有长度l1,所述长度是销8、密封件10和头部12的相应长度l2、l3、l4的总和。此外,密封活塞6具有直径,所述直径相应地由销8、密封件10和头部12的相应直径d5、d6、d2产生,其中最大直径由密封件10给出,具体地说由其密封唇口16给出。实际长度l1、l2、l3、l4和直径d2、d5、d6,即密封活塞6和其个别部件的尺寸,通常取决于工具安装件2的特定应用以及尺寸标定。
图1中示出的致动器14用于移动密封活塞6,如所描述。在图1中示出的设计示例中,孔4包括用于致动器14的额外致动器止挡件36,并且密封件10被配置成如此可压缩以使得在密封活塞6的末端位置,致动器14仍可一路插入到致动器止挡件36,如图1中所示。这为使头部12靠压密封支座20提供了一定量的公差。当工具安装件2夹紧时,致动器14和密封活塞6首先在孔4中向内移动,直到头部12撞击密封支座20。接着,致动器14可甚至进一步移动到致动器止挡件36。然而,头部12已经在末端位置中,只有密封件10被压缩,因此销8进一步移入。在图1中,致动器止挡件36被配置为孔4内的环形倒角台阶,并且致动器14具有对应的正面,其在移入时撞击致动器止挡件36。
在图1所示的设计示例中,密封件10通过相应的插入式耦合件38、40以形式锁定方式连接到销8或连接到头部12。因此,密封活塞6的个别部件彼此受制性地连接,并且确保在孔中移动时的最优导引。如所示,销8和头部12各自包括例如插入到密封件10中的相应互补凹部中的突出部。在沿着轴向方向A的横截面中,密封件10则具有H形横截面。销8和头部12的接触表面26、28均为环形。在未描绘的变型中,不存在插入式耦合件38、40,使得接触表面26、28垂直于轴向方向A,并且例如跨整个横截面完全是平面的,而头部、密封件和销仅彼此对接。
除了用于密封活塞6的孔4之外,示为示例的工具安装件2包括单独的填充孔42和用于闭合填充孔42的球密封件44。填充孔42用于以流体来填充压力室,另外以压力密闭方式通过球密封件44闭合。球密封件44以类似于密封活塞6的头部12的方式配置并且包括球46,所述球与填充孔42的密封支座48对接到内部并且因此将所述填充孔闭合。球46通过另一致动器50压抵密封支座48。然而,相比于密封活塞6,在填充孔42中,致动器50在中间没有安置由弹性材料制成的额外密封件的情况下直接作用于球46。

Claims (13)

1.一种液压工具安装件(2),其具有孔(4),密封活塞(6)插入所述孔中,
其中所述密封活塞(6)包括在轴向方向(A)上一个接一个地布置并且因此形成堆叠的销(8)、密封件(10)和头部(12),
其中所述密封件(10)包括周向密封唇口(16),用于抵靠着所述孔(4)的内壁(18)对接和密封以便实现第一密封效果,
并且所述孔(4)包括密封支座(20),在所述密封活塞(6)插入时,所述密封支座在轴向方向(A)上形成对所述头部(12)的止挡,使得在所述密封活塞(6)的末端位置,所述头部(12)对接所述密封支座(20)并且由此闭合所述孔(4)以便实现第二密封效果。
2.根据权利要求1所述的工具安装件(2),
其中由于所述孔(4)包括其中安放所述密封活塞(6)的外区段(22)和相对于所述外区段(22)渐缩且因此直径(d1)小于所述头部(12)的直径(d2)的内区段(24)的实情,形成所述密封支座(20)。
3.根据权利要求1或2所述的工具安装件(2),
其中所述密封支座(20)是环形,并且所述头部(12)的前部被配置成使得在所述末端位置,所述头部以形式锁定方式搁置在所述密封支座(20)中。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述头部(12)的前部是球面或圆锥形状以用于在所述末端位置在所述密封支座(20)上的形式锁定对接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述头部(12)的后部是板形并且具有对接所述密封件(10)的平面接触表面(28)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述密封件(10)由弹性大于所述销(8)和所述头部(12)的弹性的材料制成。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述密封件(10)由塑料制成,并且所述头部(12)和所述销(8)均由金属制成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述头部(12)制作成一个整体件并且由单种材料组成。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述头部(12)形成为两个部件并且包括板(32)和球(34),
其中所述板(32)通过第一侧邻接所述密封件(10),
其中所述板(32)包括第二侧,所述第二侧与所述第一侧相对,并且所述球(34)至少在所述末端位置与所述第二侧对接,以使得所述球被压入所述密封支座(20)中。
10.根据权利要求1至9中任一项所述的工具安装件(2),
其中致动器(14)安置在所述孔(4)中以用于使所述密封活塞(6)移动,
其中所述孔(4)包括用于所述致动器(14)的致动器止挡件(36),
其中所述密封件(10)被配置成如此可压缩以使得在所述密封活塞(6)的所述末端位置,所述致动器(14)仍能一路插入到所述致动器止挡件(36)。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的工具安装件(2),
其中所述密封件(10)通过相应的插入式耦合件(38、40)以形式锁定方式连接到所述销(8)或连接到所述头部(12)或连接到这两者。
12.根据权利要求1至11中任一项所述的工具安装件(2),
除了用于所述密封活塞(6)的所述孔(4)之外,所述工具安装件还包括单独的填充孔(42)和用于闭合所述填充孔(42)的球密封件(44)。
13.一种密封活塞(6),其被配置成用在根据权利要求1至12中的任一项所述的液压工具安装件(2)中。
CN202011079348.6A 2019-10-11 2020-10-10 液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞 Active CN112643073B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019215695.9A DE102019215695A1 (de) 2019-10-11 2019-10-11 Hydraulische Werkzeughalterung sowie Dichtkolben für eine solche
DE102019215695.9 2019-10-11

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112643073A true CN112643073A (zh) 2021-04-13
CN112643073B CN112643073B (zh) 2024-03-08

Family

ID=75155424

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202011079348.6A Active CN112643073B (zh) 2019-10-11 2020-10-10 液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11732804B2 (zh)
CN (1) CN112643073B (zh)
DE (1) DE102019215695A1 (zh)

Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1211291A (en) * 1967-01-23 1970-11-04 Adolf Wolf Cutter-equipped milling tool and device for adjusting and clamping the cutters of milling tools
DE2405506A1 (de) * 1973-02-09 1974-08-15 Dso Zmm Bg Zerlegbare werkzeugeinheit, insbesondere fuer werkzeuge mit zylindrischem schaft
GB1517248A (en) * 1975-11-25 1978-07-12 Schrem Kg A Hydraulic clamping device
US4944215A (en) * 1988-12-13 1990-07-31 Nimmo Frank D Fluid actuated cylinder assembly with a floating cylinder head
US5125776A (en) * 1989-12-18 1992-06-30 Albert Schrem Werkzeugfabrik Gmbh Hydraulic clamping device
DE4203661A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-12 Schrem Werkzeugfab Albert Vorrichtung zum axialen verspannen eines rotationskoerpers
WO1996026041A2 (en) * 1995-02-18 1996-08-29 Chick Machine Tool, Inc. Fluid-actuated workholding apparatus
US20050044686A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Huijbers Johannes W. G. M. Hydraulically actuated holder
US20070145692A1 (en) * 2004-04-03 2007-06-28 Herud Josef K Hydraulic expansion chuck for chucking a tool, such as a boring tool, milling cutter, or other cutting tool
CN101157144A (zh) * 2007-11-23 2008-04-09 刘晓明 一种液压膨胀式刀具夹头
WO2008064657A2 (de) * 2006-11-30 2008-06-05 Gühring Ohg Spanabhebendes werkzeug
CN102101195A (zh) * 2011-03-25 2011-06-22 常州合泰微特电机有限公司 多工位精密加工方形壳体的液压铣夹具
CN103775695A (zh) * 2012-10-17 2014-05-07 谢夫勒科技股份两合公司 带有由塑料构成的套筒的、被优化的过压阀以及带有这种过压阀的牵引件传动装置
CN203664794U (zh) * 2013-12-06 2014-06-25 武汉重型机床集团有限公司 铣主轴附件夹紧装置
CN204711299U (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 宁波欧乐机械有限公司 一种液压刀柄
CN205165940U (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 四川凌峰航空液压机械有限公司 液压胀紧芯轴
CN105562747A (zh) * 2014-10-13 2016-05-11 赵慧霞 一种液压夹紧机构
CN105715781A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于自动变速器的液压系统
DE102017002144A1 (de) * 2016-03-11 2017-09-14 Hakki Aygün Dehnspanneinrichtung

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2963298A (en) * 1958-04-16 1960-12-06 Scully Jones & Co Hydraulically expanding thin walled tools
US3040712A (en) * 1959-04-17 1962-06-26 Firco Inc Cylinder, piston and rod assembly
US3130978A (en) * 1961-07-31 1964-04-28 Ingersoll Milling Machine Co Expansible mandrel
US3250542A (en) * 1964-05-04 1966-05-10 Erickson Tool Co Hydraulic chucks and arbors
US3364454A (en) * 1965-06-22 1968-01-16 Beckman Instruments Inc Variable resistance device
US3516681A (en) * 1968-05-16 1970-06-23 Balas Collet Co Hydraulic chuck or arbor
US3592482A (en) 1968-05-27 1971-07-13 Scully Jones Co Hydraulic chuck
US3731942A (en) * 1970-09-30 1973-05-08 Buck Tool Co Hydraulically actuated tool collet
US3770287A (en) * 1972-01-13 1973-11-06 Positrol Inc Hydraulically controlled holding device
US4207807A (en) * 1975-09-04 1980-06-17 Oiles Industry Co., Ltd. Plastic air cylinder assembly
US4543970A (en) * 1983-02-21 1985-10-01 Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha Automatic set-up system
DE3417430A1 (de) * 1984-05-11 1985-11-14 Manfred 6980 Wertheim König Hydraulisches spannelement
DE3502919A1 (de) * 1985-01-29 1986-07-31 Bayerische Motoren Werke AG, 8000 München Einspritzventil fuer gemischverdichtende brennkraftmaschinen
EP0272730A1 (en) 1986-12-05 1988-06-29 KOWAL TOOLS di MOLTENI Cornelio System for locking the collet spindle for tools
US5251912A (en) * 1989-10-03 1993-10-12 Unicraft Oy Radially energized seal
US5251915A (en) * 1990-02-12 1993-10-12 General Motors Corporation Piston and ring assembly
SE467299B (sv) * 1990-10-17 1992-06-29 Spirex Tools Ab Verktygshaallare foer laangstraeckta bearbetningsverktyg foersedd med medel foer kylmedietillfoersel
US5199508A (en) * 1991-08-01 1993-04-06 Kabushiki Kaisha Miyanaga Rotary hammer drill
DE4200035A1 (de) * 1992-01-02 1993-07-08 Unicraft Oy Dichtungsanordnung
DE4331241B4 (de) * 1993-09-15 2004-02-05 Fte Automotive Gmbh Hydraulischer Betätigungszylinder
SE504381C2 (sv) * 1994-04-25 1997-01-27 Spirex Tools Ab Dubbelverkande hydraulisk bussning
US5516243A (en) 1995-01-03 1996-05-14 Hydra-Lock Corporation Reamer chuck and tool expander
DE69609740T2 (de) * 1995-01-19 2001-04-12 Legris S.A., Rennes Vorrichtung zum schnellen Verbinden eines Rohres mit einem starren Element
US5873687A (en) * 1997-04-16 1999-02-23 Mori Seiki Co., Ltd. Tool unit with hydraulic feed passage
US6012712A (en) * 1998-03-20 2000-01-11 Kurt Manufacturing Company, Inc. Double vise with self-setting clamping with the same or different size workpieces
US20060228166A1 (en) * 2005-04-05 2006-10-12 Bal Seal Engineering Co., Inc. Ball holding, latching and locking applications using radial and axial springs
DE102007030859A1 (de) 2007-06-25 2009-01-02 Eugen Fahrion Gmbh & Co. Spannzangenfutter
DE102008050213B4 (de) * 2008-10-02 2012-04-26 Kennametal Inc. Hydraulik-Dehnspannfutter
US20100199659A1 (en) * 2009-02-11 2010-08-12 Stefan Johansson Piston Assembly for a Stirling Engine
US9421617B2 (en) * 2011-06-22 2016-08-23 Tel Nexx, Inc. Substrate holder
DE102015120971A1 (de) 2015-12-02 2017-06-08 Gühring KG Hydrodehnspannfutter/Hydraulik-Dehnspannfutter

Patent Citations (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1211291A (en) * 1967-01-23 1970-11-04 Adolf Wolf Cutter-equipped milling tool and device for adjusting and clamping the cutters of milling tools
DE2405506A1 (de) * 1973-02-09 1974-08-15 Dso Zmm Bg Zerlegbare werkzeugeinheit, insbesondere fuer werkzeuge mit zylindrischem schaft
GB1517248A (en) * 1975-11-25 1978-07-12 Schrem Kg A Hydraulic clamping device
US4944215A (en) * 1988-12-13 1990-07-31 Nimmo Frank D Fluid actuated cylinder assembly with a floating cylinder head
US5125776A (en) * 1989-12-18 1992-06-30 Albert Schrem Werkzeugfabrik Gmbh Hydraulic clamping device
DE4203661A1 (de) * 1992-02-08 1993-08-12 Schrem Werkzeugfab Albert Vorrichtung zum axialen verspannen eines rotationskoerpers
WO1996026041A2 (en) * 1995-02-18 1996-08-29 Chick Machine Tool, Inc. Fluid-actuated workholding apparatus
US20050044686A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Huijbers Johannes W. G. M. Hydraulically actuated holder
US20070145692A1 (en) * 2004-04-03 2007-06-28 Herud Josef K Hydraulic expansion chuck for chucking a tool, such as a boring tool, milling cutter, or other cutting tool
WO2008064657A2 (de) * 2006-11-30 2008-06-05 Gühring Ohg Spanabhebendes werkzeug
CN101157144A (zh) * 2007-11-23 2008-04-09 刘晓明 一种液压膨胀式刀具夹头
CN102101195A (zh) * 2011-03-25 2011-06-22 常州合泰微特电机有限公司 多工位精密加工方形壳体的液压铣夹具
CN103775695A (zh) * 2012-10-17 2014-05-07 谢夫勒科技股份两合公司 带有由塑料构成的套筒的、被优化的过压阀以及带有这种过压阀的牵引件传动装置
CN203664794U (zh) * 2013-12-06 2014-06-25 武汉重型机床集团有限公司 铣主轴附件夹紧装置
CN105562747A (zh) * 2014-10-13 2016-05-11 赵慧霞 一种液压夹紧机构
CN105715781A (zh) * 2014-12-17 2016-06-29 腓特烈斯港齿轮工厂股份公司 用于自动变速器的液压系统
CN204711299U (zh) * 2015-06-25 2015-10-21 宁波欧乐机械有限公司 一种液压刀柄
CN205165940U (zh) * 2015-12-02 2016-04-20 四川凌峰航空液压机械有限公司 液压胀紧芯轴
DE102017002144A1 (de) * 2016-03-11 2017-09-14 Hakki Aygün Dehnspanneinrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019215695A1 (de) 2021-04-15
CN112643073B (zh) 2024-03-08
US20210108728A1 (en) 2021-04-15
US11732804B2 (en) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5073683B2 (ja) クランプおよび/またはブレーキ機構
US7380836B2 (en) Connection device for fluid lines
JP4406886B2 (ja) 流体圧機器に用いられるロック機構
US7267215B2 (en) Actuating device for transferring a control piston force of an engaging/disengaging device to a double clutch
CN110465341B (zh) 移液装置、移液管末梢联接器和移液管末梢:装置和方法
US6681803B2 (en) Socket and plug attachment mechanism for tube joint
US10801563B2 (en) Braking and/or clamping device having an actuation assembly and a shaft-coupling assembly II
CN109323006B (zh) 电子膨胀阀
CN108779787B (zh) 流体缸
CN108999990B (zh) 电子膨胀阀
US20090256318A1 (en) Device for Detachably Coupling Two Parts
KR20180081514A (ko) 압력 매체 라인을 연결하기 위한 커플링용 커플링 요소
WO2017050805A1 (en) Hydraulic clamping device, system comprising such device and method of interconnecting a hub and a shaft
CN210123017U (zh) 电子膨胀阀
JP2019072821A (ja) シール部材圧入治具、およびシール部材圧入方法
CN112643073A (zh) 液压工具安装件和用于此类安装件的密封活塞
US20080084033A1 (en) Expansion motor
KR960006183B1 (ko) 유압 배관용 연결장치
US4487110A (en) Clamping element
CN112122638B (zh) 用于液压膨胀卡紧装置的密封活塞和膨胀卡紧装置
US20200124202A1 (en) Pneumatic actuator
US7562676B2 (en) Double-guided pressurized fluid distributor
GB2074056A (en) A hydraulic clamping device
KR102047995B1 (ko) 홀 마스킹장치
CN221591412U (zh) 一种采用钢球锁结构的夹紧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant