CN116669897A - 用于制造非永久性液压连接的联接设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于流体的联接设备，所述联接设备具有简单的设计，并且紧凑，以使得所述联接设备可以用在固定或从动工具保持器中以及其它狭小的安装空间。联接设备包括第一联接部(1)和与第一联接部协作的第二联接部(3)，第一联接部(1)为弹簧加载式的不可阻塞的止回阀，并且第二联接部设有致动器活塞(23)，所述致动器活塞在壳体(19、113)中以可滑动的方式被引导。

Description

用于制造非永久性液压连接的联接设备

背景技术

在制造技术领域中，通过流体致动的夹持系统频繁地用在从动或固定工具保持器中。工具保持器包括(定心)容器。适配器或工具插入容器中。随后，夹持系统被致动，以夹持适配器或工具。

为了能够在同一容器中夹持各种不同的工具(例如，比如，车床工具、钻头或铣刀)，频繁使用适配器。这些适配器形成用于例如工具保持器的容器和夹持系统的接口。出于语言简化的原因，在工具保持器的通过流体致动的夹持设备中被夹持的部件称为“适配器”。这也可以是工具、工具保持器(例如，钻夹盘)或其它部件。

在以下中，术语“流体”包括液体(例如，液压流体)和压缩空气二者。“流体致动”相应地包括利用液体进行的致动(例如，液压机构)和气动致动二者。

流体夹持的优点是高夹持力，且同时相对小的尺寸。此外，通过流体致动的致动器是非常鲁棒的，并且在长操作时间可承受制造业中的粗野使用条件。

存在如下所述的夹持系统，在所述夹持系统中，夹持力通过压缩弹簧被持续保持。为了释放夹持系统，必须克服弹簧力，并且拉紧螺栓可以从夹持位置移动到打开位置。在这种情况下，单动式流体气缸(以下也称为“气缸结构”，或简称为“气缸”)是足够的。这种单动式气缸仅具有一个流体连接。在具有自锁功能并且没有连续施加夹持力的弹簧的夹持系统的情况下，需要双动式气缸(结构)，以便将夹持系统的拉紧螺栓既能够从打开位置移动到夹持位置，又能够从夹持位置移动到打开位置。

此外，存在由加压流体永久保持在夹持位置中和/或加压流体用于固定夹持位置的夹持系统。

在加工过程之间的时间中，当工具保持器不操作时，可以交换适配器，例如，用新的切割工具更换磨损的切割工具，或者用用于钻孔加工的切割工具更换用于旋转加工的切割工具。

因此，在加工位置中，当工具保持器不操作时，并且在加工位置的外部，在同时在加工位置中另一工具保持器及其切割工具执行加工过程的同时，可以交换不操作的工具保持器的适配器。

为了能够执行期望的移动(夹持或分离)，加压流体必须被输送到气缸中。夹持系统的夹持或分离发生在工具保持器不操作时。

在所有情况下，工具保持器位于旋转中心或另一机床的工作空间中。

流体从泵到气缸的供应是特别复杂的，这是因为馈送管线必须经过包括工具保持器的机床的所有轴向系统，并且在从动工具的情况下，还必须进入在操作期间旋转的主轴中。

总之，在流体供应与工具保持器中的流体气缸之间需要可分离的流体连接件。这种可分离的连接件在以下也被称为联接设备。

联接系统可从EP 1 058 044 B1已知。借助于该联接系统，含有加压流体的两条管线可以以分离的方式连接到彼此，并且随后再次分离。这种联接系统在实践中已经证明是成功的。然而，该联接系统非常复杂，并且在轴向方向上需要大量的安装空间。

对此的原因在于，第一联接部(母)具有前后布置的两个阀(辅助阀和主控制阀)。此外，第二联接部(公)同样具有前后布置的两个阀。总共四个阀(两个主阀和两个辅助阀)的这种顺序布置需要大量的安装空间；它对于制造来说是复杂的，并且因此与工具保持器连接并非是可行的且可使用的。

此外，类似的联接系统可从JP 2017 26 131A和US 2010 0 096 032A1已知。

在这些系统中，关于理想功能假设两个联接部垂直且居中地放置在彼此的顶部上，这意味着没有角度或位置偏差。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于加压流体的联接设备。借助于该联接设备，具有通过流体致动的夹持系统的工具保持器可以通过简单、可靠和节省空间的方式被临时供应有加压流体。

此外，这种可分离的联接设备应易于在流体供应与工具保持器和/或主轴之间致动，并且应以节省空间的方式工作并可靠地运作。此外，小角度偏差和小位置偏差也应是可允许的，例如，以便在旋转对称的部件(例如，主轴)中能够进行径向传动。此外，联接设备应可靠地密封非联接状态下的接口，并将泄漏保持得尽可能低。

还应支持或使得工具保持器上的(例如，借助处理机器人或机械臂)自动工具改变。

该目的根据本发明针对一种用于流体的联接设备得以实现，所述联接设备包括：第一联接部和第二联接部，所述第二联接部与所述第一联接部一起工作，其中，所述第一联接部被设计为弹簧加载式双止回阀，其中，所述第二联接部包括致动器活塞，所述致动器活塞在壳体中以可移位的方式被引导，并且其中，向外敞开的定向阀布置在所述致动器活塞中，其特征在于，所述致动器活塞将气缸孔划分为第一气缸室和第二气缸室，所述致动器活塞在其面向所述第一联接部的端部上具有(球形/桶形)锥体或内穹顶，并且所述第一联接部在其面向所述第二联接部的端部上具有肩部。

根据本发明的联接设备通常被设计成两个部分。第一联接部通常被集成到待供应有流体的部件中。第二联接部则设置在供应侧。

在示例中保留：第一联接部可以布置在工具保持器或主轴中。第二联接部可以被集成到作为处理设备或机械手的部分的供应支架中。

当候改变工具保持器中的工具时，机械臂将供应支架移动到工具保持器的紧接附近，具体地，以使得动力供应支架中的第二联接部和工具保持器中的第一联接部彼此相对地定位。他们之间的间距是几毫米。为了使得更准确的进行预先定位，当然可以在供应支架中额外地集成定位挡块或销钉。

如果主轴(例如，从动工具保持器)必须被供应有流体，则第二联接部可以替代地安装在围绕主轴的壳体中。流体供应则可以从机床进行到从动工具保持器的壳体中，并且从所述壳体经由第二联接部进行到主轴的第一联接部。

然而，经由所描述的供应支架和至少一个第一联接设备为从动工具保持器的壳体供应流体也是有利的。从所述供应支架和所述至少一个第一联接设备，流体则可以经由壳体内部存在的流体连接以及第二联接部和第一联接部的至少一个第二配对(联接设备)传递到主轴中达到夹持系统。

通过根据本发明的联接设备，第一联接部和第二联接部二者在构造方面是非常简单的并且在大小方面是非常紧凑的。第一联接部最终是双止回阀，所述双止回阀的阀构件可从外部访问。以根据本发明的方式，一旦第二联接部的致动器活塞与第一联接部进行接触，第二联接部的向外敞开的阀挺杆就会“自动”打开。

根据本发明的第二联接部提供可移位的致动器活塞。致动器活塞可以在第一联接部的方向上(液压地、机械地或电动地)移动若干毫米。致动器活塞是第二联接部的独立移动轴线，这允许联接设备关闭并且然后再次打开。

致动器活塞具有定向阀，所述定向阀带有向外敞开的阀挺杆。定向阀的阀挺杆连接或联接到致动器活塞。定向阀的阀座可相对于致动器活塞移位。因此可以说定向阀具有“向内敞开的阀座”。致动器活塞与向内敞开的阀座的组合使得可以通过移动致动器活塞打开第二联接部的定向阀达几毫米，并以相同的移动打开第一联接部的止回阀。

一旦致动器活塞向后(通过流体，或经由弹簧)移动，定向阀和止回阀就会关闭。联接设备的两个部分以流体密封的方式相对于彼此并相对于周围闭合。没有流体可以逃逸到环境中或在联接部之间被交换。

因此，例如，如果上述供应支架已经通过机械手进入到(供应支架中的)第二联接部位于工具保持器的第一联接部的正前方且两个联接部彼此对齐但是尚未接触的位置，则致动器活塞可以在第一联接部的方向上移动。

一旦致动器活塞与第一联接部的阀壳体进行接触，第一联接部与第二联接部之间就存在流体密封连接。此外，致动器活塞的移动打开第一联接部的止回阀和第二联接部的定向阀。

止回阀通过第一联接部中的阀构件从其阀座向内升起而打开。定向阀通过阀座从固定阀挺杆升起而打开。

在第二联接部上仅需要一个阀(即，向外敞开的定向阀)。由于这种非常简单的构造，制造成本相对较低，并且尤其是安装空间要求低。

考虑到第二联接部是处理系统(例如，机械手)的一部分，则每个机床仅需要具有(例如，用于致动单动式气缸的)一个(数字)第二联接部或(例如，用于致动双动式气缸的)两个(数字)第二联接部的一个供应支架。

如果经由供应支架向工具保持器或主轴供应另外流体，则供应支架也可以具有多于两个的第二联接部。例如，借助于额外地第二联接部，可以提供压缩空气以验证适配器与容器的平坦接触，从而监控夹持过程，或验证其完成，或允许接触表面的清洁。

如果必要，则可以到达位于处理设备的工作空间或机械手中的所有工具保持器。根据本发明的联接设备可以关闭，并且工具保持器中的夹持系统可以根据需要被打开或被夹持。当夹持系统分离时，可以从工具保持器的容器移除具有待更换的工具的适配器，并且具有新工具的适配器可以插入容器中。例如，更换钝工具，或者关于具有铣刀的适配器更换具有钻头的适配器。随后，夹持系统移动到夹持位置，并且工具保持器再次准备使用。如前所述，在相邻工具保持器正执行加工操作的同时，也可以发生此。

根据本发明的联接设备的设计简单，并且仅需要小的安装空间。还应提到的是，针对在工具保持器中夹持和分离夹持系统，该联接设备不需要机床的任何改变或干预。标准机器/机床中的自动工具改变因此是可能的。现有机器上的自动工具改变的改装也是可能的。

所述优点因此在于，工具保持器的流体夹持系统的供应在机床的“外部”例如借助于配备有根据本发明的供应支架的处理机器人来执行，其中所述处理机器人具有集成在供应支架中并且可以被独立控制的移动轴线。对使用工具保持器的机床的干预或改变不是必要的。然而，根据本发明的联接设备也可以用作对经过机器(例如，从壳体进入从动工具的主轴中)的流体管线的补充。

由于(球形/桶形)内锥体或内穹顶，致动器活塞自身以及还有第二联接部在第一联接部的肩部上居中。该措施显著增加联接设备的可靠性，并使得还能够在工业中的“粗野”条件下的使用。

通过本发明的有利开发，气缸孔与致动器活塞之间在致动器活塞的背对第一联接部的端部处的间隙小于气缸孔与致动器活塞之间在致动器活塞的面向第一联接部端部处的间隙。因此，当致动器活塞在第一联接部的肩部上通过锥体被居中时，致动器活塞可以稍微倾斜。

在优选的实施例中，第二联接部的流体室通入引导孔中，其中，定向阀的套筒形阀座以可移位的方式被容纳在引导孔中，并且其中，定向阀的阀挺杆连接到致动器活塞，并穿过套筒形阀座突出。

在优选实施例中，阀挺杆被设计有阀板，所述阀板限制可移动阀座(例如，以压入或可移动座环的形式)在致动器活塞的引导孔中朝外部的移动。

可选地，阀座仍然可以经由致动器活塞中的阀座的挡块被释放。如果第二联接部处存在液压压力，但是没有第一联接部被设置为对等物(例如，如果供应支架没有被正确地定位)，则这是尤其重要的。

这意味着阀座的座环由致动器活塞的流体室中的加压流体通过流体被压靠在阀挺杆的阀板上，并进行密封件。定向阀以这种方式关闭。两个阀(定向阀和止回阀)都只有当第二联接部位于第一联接部上时才打开。

为了确保阀座在所有情况下都被压靠在阀挺杆的阀板上，即使流体室未被加压，在有利的开发中，第二压缩弹簧布置在流体室中，所述第二压缩弹簧将阀座的座环压靠在阀挺杆的阀板上。

开头提到的目的针对一种用于流体的联接设备也得以实现，所述联接设备包括第一联接部和第二联接部，所述第二联接部与所述第一联接部一起工作，其中，所述第一联接部被设计为弹簧加载式双止回阀，其中，所述第二联接部包括致动器活塞，所述致动器活塞在壳体中以可移位的方式被引导，其中，向外敞开的定向阀布置在所述致动器活塞中，其特征在于，所述致动器活塞被设计为步进式活塞，所述致动器活塞的第一部分界定第一气缸室，并且所述致动器活塞的第二部分界定第三气缸室，并且所述致动器活塞的所述第一部分的直径D23.1小于所述第二部分的直径D23.2，以使得在所述第三气缸室中产生环形表面。

在进一步的有利开发中，在所述致动器活塞的背对所述第一联接部的端部上设置有第一密封件，并且在所述致动器活塞的面向所述第一联接部的端部上设置有第二密封件，其中，所述第二密封件在径向方向上是柔性的，以使得即使所述致动器活塞相对于所述气缸孔倾斜或偏移，所述第二密封件也能够密封所述第二气缸室。这样确保第二联接部即使在不利条件下(倾斜的致动器活塞)也能够很好地被密封。

在本发明的有利实施例中，在致动器活塞中形成流体室，其中，流体室在一个端部上被闭合，并且流体室经由存在于致动器的外部的圆周槽和至少一个径向孔例如在供应支架的壳体中经由供应管线以流体连通的方式连接到流体供应部。经由供应管线，流体(例如，液压油)可以在期望压力下由流体组件提供。

为了能够在壳体的气缸孔中来回以针对性的方式移动致动器活塞，致动器活塞将气缸划分为第一气缸室和第二气缸室，并且第一气缸室可以经由可控制的第一控制管线被供应有流体，而且第二气缸室可以经由可控制的第二控制管线被供应有流体。

致动器活塞在气缸孔中来回移动，因为控制管线的其功能携带加压流体。因此，可以通过致动控制管线中的一个例如在第一联接部的方向上移动致动器活塞且随之移动定向阀。致动器活塞因此以针对性的方式移动，且不需要移动机械手。因此，可以消除在联接过程的开始之前存在的第一联接部与第二联接部之间的距离，并且可以产生第一联接部与第二联接部之间的流体连接。

由于根据本发明的容纳流体室、第二压缩弹簧以及还有向外敞开的定向阀的致动器活塞，非常紧凑且特别是非常短的设计得以实现。根据本发明的致动器活塞和定向阀就生产过程而言也易于管理，以使得它们可以通过相对低的成本且以长使用寿命成为可用的。

套筒形阀座在致动器活塞中被引导。联接到致动器活塞的定向阀的阀挺杆穿过该阀座突出。阀挺杆的阀板在引导孔中界定阀座的路径。

如果阀座包括套筒、容纳在套筒中并在所述套筒内被引导的座环、以及弹簧元件，则是特别有利的。弹簧元件在一端抵靠套筒被支撑，在另一端抵靠座环被支撑。因此，可以在不损害联接设备功能的情况下补偿第一联接部与第二联接部之间的角偏移。根据本发明的这种角度补偿将使用的区域扩展到第一联接元件布置在可旋转地安装的主轴的应用。由此可以补偿当定位主轴时在实践中频繁发生的错误。

在联接设备的情况下，第二压缩弹簧可以布置在流体室中，其中，由第二压缩弹簧施加在阀座上的弹簧力迫使阀座抵靠所限定的挡块，或者，如果弹簧元件具有比第二压缩弹簧更高的弹簧力，则抵靠阀挺杆的阀板。

在根据本发明的联接设备的有利实施例中，第一联接部的止回阀包括阀壳体，其中，用于流体的开口形成在阀壳体上，所述开口连接到止回阀，其中，开口通入到阀壳体的肩部中，并且其中，当联接设备关闭时，肩部浸入到第二联接部的引导孔中。

由于这种非常简单而鲁棒的解决方案，一旦第二联接部的致动器活塞连同向外敞开的定向阀一起在第一联接部或其肩部的接触方向上移动，第一联接部的肩部就会打开第二联接部中的定向阀。

同时，第二联接部的阀挺杆压靠在第一联接部的阀构件和第一压缩弹簧上，并且因为密封环从阀壳体升起，所以露出止回阀的开口。

替代地，阀壳体和致动器活塞的端部面可以被设计为定心锥对(公/母；母/公)。

当然，其它定心配对(例如，穹顶形配对、或锥形和穹顶形或球锥形轮廓的组合)也是可能的。

在有利开发中，流体室是以流体连通的方式被连接，并且至少在定向阀的打开位置中经由存在于致动器活塞的外部的圆周槽和对于壳体中的供应管线的至少一个径向孔被供应有流体。“定向阀的打开位置”意指阀板不搁置在阀座上。

可选地，第一气缸室可以经由第一控制管线被供应有流体。第二气缸室可以(同样可选地)经由第二控制管线被供应有流体。

在第二联接部的特别有利实施例中，第三压缩弹簧布置在第二气缸室中或壳体外部，所述第三压缩弹簧的作用于致动器活塞上的弹簧力抵消第一气缸室中的流体的力。

流体室可以经由供应管线或组合的控制供应管线被供应有流体。优选地，第三气缸室和流体室同时经由控制供应管线被供应有流体。这允许非常紧凑的设计并减少制造工作量。在有利开发中，根据本发明的联接设备在流体室与定向阀之间具有节流件或隔膜。因此，当定向阀打开时，加压流体自流体室的流出被限制，以使得在流体室中并且在第三气缸室中，特定最小超压被保持。因此，致动器活塞保持在其打开位置。节流件可以被设计为阀挺杆与阀座或所述阀座的套筒之间的环形间隙。

在加工操作的加工空间中，空间总是受限制。然而，第二联接部需要一定的空间量，从而以指定的流体压力提供期望的致动力。根据本发明的开发，其中，致动器活塞的至少第二部分具有卵形或椭圆形截面，并且其中，气缸孔的至少第二部分具有卵形或椭圆形截面，提供摆脱这种困境的方法。然后，在致动器活塞的第二部分的同一区域的情况下，第二联接部在一个方向上的总长度减少。这种减少使得可以在一些应用中即使在受限条件下也能够使用根据本发明的联接设备。

第一联接部的有利设计涉及其止回阀。所述止回阀包括阀壳体，其中，开口形成在阀壳体上以用于流体，所述开口液压连接到止回阀，其中，开口形成在阀壳体的肩部中，其中，当联接设备被关闭时，肩部浸入到第二联接部的引导孔中，并且定向阀的阀座从阀挺杆的阀板升起，并且其中，壳体或主轴中的管线由止回阀打开或关闭。如果阀壳体的肩部被设计为截头锥形或穹顶形，则第一联接部与第二联接部之间的定心被进一步改进。

根据本发明的联接设备可以用在各种星座中。如果第二联接部布置在供应支架中，则这是优选的。供应支架则包括壳体，所述壳体具有接纳致动器活塞的气缸孔。

如果工具保持器中的夹持系统提供双动式流体气缸，则两个第一联接部被集成到在工具保持器中。供应支架则还具有两个第二联接部。第二联接部也布置成使得在不改变供应支架的位置的情况下，第二联接部和第一联接部彼此相对地定位。基于夹持系统将被打开还是被关闭，联接件中的一个用作流体供应部，而另一个用作流体出口，或者反之亦然。

如果工具保持器中的夹持系统提供单动式流体气缸，则仅一个第一联接部被集成在工具保持器中。供应支架则也仅需要一个第二联接部。

然而，也可能的是，根据本发明的配备有两个或更多个第二联接部的供应支架仅与一个第一联接部一起工作。供应支架的第二联接部则被定位在距离工具保持器的第一联接部的前面的小距离处。联接设备通过属于该第二联接部的致动器活塞的针对性致动被关闭。

本发明可以用在固定工具保持器中，所述固定工具保持器包括：壳体；至少一个定心容器，所述定心容器布置在壳体中，以用于接纳适配器；以及流体致动的夹持系统，所述夹持系统用于夹持定心容器中的适配器和与所述适配器分离。为此，第一联接部存在于壳体上，并且第一联接部在供应支架中与第二联接部相互作用。

以相对应的方式，根据本发明的联接也可以用在从动工具保持器中，所述从动工具保持器包括：壳体；主轴，其安装在壳体中；至少一个定心容器，其布置在主轴中以用于适配器；和流体致动的夹持系统，其用于夹持定心容器中的适配器和与所述适配器分离。

在优选实施例中，提供的是，主轴中、优选地主轴的圈环中设置有至少一个第一联接部。

在进一步的优选实施例中，提供的是，第二联接部中的至少一个安装在围绕主轴的壳体中，并且经由壳体和相邻部件(例如，机床或处理系统的部件)被供应有流体。

为了通过致动器活塞接近阀壳体或阀挺杆接近阀构件最小化主轴的机械负载，有利的是，特别是在双动式流体夹持系统的情况下，两个第一联接部在主轴中彼此相对地布置，并且因此偏移180°。如果第二联接部同时接近主轴的两个第一联接部，则径向作用在主轴上的力彼此抵消，并且主轴的轴承仅经受非常小的负载。此外，能够防止由于径向作用力导致的主轴的偏转。如果使用多于两个的联接系统，则选择主轴的布置及其对作用于所述主轴上的致动器力的暴露，以使得所得的力在很大程度上能够彼此抵消。

在包括两个第二联接部的供应支架的特别有利的实施例中，这些第二联接部(以下表示为编号1和编号2)交叉连接到供应支架的流体管线。交叉意指例如在连接到控制管线和组合的控制供应管线的第二联接部的情况下，第二联接部编号1的控制管线和第二联接部编号2的组合的控制供应管线连接到同一流体管线，并且第二联接部编号1的组合的控制供应管线和第二联接部编号2的控制管线连接到同一流体管线。致动器活塞的伸出可以通过致动器活塞的两个液压分离的活塞而发生，这两个活塞中的一个连接到流体室。致动器活塞的到非连接位置的返回可以通过弹簧而发生。

借助于该“交叉”连接配置，可以用两条流体管线致动工具保持器的气缸结构，以使得：

-活塞以及随之活塞杆在两个方向上移动，

-由于活塞的移动，气缸结构中移置的流体被排放，并且

-补偿两个第二联接部中的一个的第一气缸室或第三气缸室的容积的改变。

附图说明

本发明的进一步优点和有利实施例可以在以下附图、描述和权利要求中找到。附图中公开的所有特征、其描述和权利要求书可以既单独地又以任何组合对本发明是必要的。

在附图中：

图1示出穿过打开状态下的根据本发明的联接设备的实施例的截面。

图2示出在关闭状态下的同一联接设备。

图3示出根据本发明的除其它外配备有供应支架的工具保持器和机械手，

图4a和图4b示出来自根据图3的工具保持器的定心容器的正面的视图。

图5示出在两个联接设备的情况下穿过从动工具保持器和所安装的主轴的截面；

图6示出穿过关闭状态下的根据本发明的联接设备的第二示例性实施例的截面；

图7示出穿过根据本发明的联接设备的第三实施例的截面；

图8示出穿过关闭状态下的第三示例性实施例的截面；

图9示出在打开状态下具有偏移和角度误差的情况下穿过第三示例性实施例的截面；

图10示出穿过关闭状态下的第三示例性实施例的截面，以说明偏移和角度误差的根据本发明的补偿；

图11示出穿过具有卵形致动器活塞的第四示例性实施例的两个截面；

图12.1和图12.2在两个视图中示出工具保持器中的第二示例性实施例的集成及其连接配置；

图13.1和图13.2在两个视图中示出供应支架中的第二示例性实施例的集成及其连接配置；以及

图14.1至14.3示出根据本发明的流体到工具保持器的气缸结构中的转移。

具体实施方式

图1示出在打开状态下的根据本发明的联接设备。联接设备包括第一联接部1和第二联接部3。第一联接部1被示出位于图1的下部，而第二联接部3被示出位于图1的上部中。正如在对说明书的介绍中已经多次解释的那样，根据本发明的联接设备可以用在许多不同的星座中。

在图1中，第一联接部1被集成在工具保持器的主轴5中，如图5中更详细示出的那样。图1仅示出主轴5的一小段，以便能够清楚地识别第一联接部1和第二联接部3的结构特征。

第一联接部1包括止回阀7，所述止回阀7的阀构件9被保持在阀壳体11中并在阀壳体11中被引导。阀壳体11借助于螺纹被拧到主轴5中。替代地，止回阀7也可以通过压配合或卡接的方式被连接。

在图1中，在阀壳体11的上端部上形成具有的开口15的肩部13，所述开口15在该状态下被关闭。在该示例性实施例中，密封圈16布置在阀构件9上，并与阀壳体11的锥形阀座(无附图标记)一起工作。阀构件9通过被设计为碟形弹簧组件的第一压缩弹簧17被压靠在阀座上，以使得止回阀7在图1所示的位置中被关闭。

图1的上部示出第二联接部3。例如，所述第二联接部3集成到工具保持器111的壳体113中。气缸孔21存在于壳体113中。致动器活塞23以在气缸孔21中提供移动和密封的方式而被引导。

致动器活塞23将气缸孔21划分为第一气缸室25和第二气缸室27。第一控制管线29通入到第一气缸室25中。如果压力下的流体存在于该第一控制管线29中，则第一气缸室25的容积增加，并且致动器活塞23在图1中向下移动，直到致动器活塞23搁置在第一联接部1的平坦表面(无参考符号)上，或者，如果该第一联接部1不作为联接伙伴(例如，因为主轴5处于不正确的旋转位置中)而存在，则致动器活塞23搁置在气缸孔21的肩部(无参考标记)上。然后，致动器活塞23已经到达其下端位置。在此情况下，流体经由第二控制管线31从第二气缸室27被排放。

为了使致动器活塞23从下端位置回到图所示的上端位置中，如图1所示，加压流体以对相应的方式经由第二控制管线31被引导到第二气缸室27中。同时，流体经由第一控制管线29从第一气缸室25被排放。

流体室33形成在致动器活塞23的内部。该流体室33自身闭合。流体室33可以仅经由布置在致动器活塞23外部的径向孔37和圆周槽39被供应有流体。在该示例性实施例中，圆周槽39被定位且尺寸被形成为使得无论致动器活塞23在气缸孔21中的位置如何，在壳体19中的供应管线41与圆周槽39之间始终存在流体连接。然而，如果该流体连接仅当致动器活塞23处于下端位置(在图2中)时存在，则这是足够的并且甚至特别有利的。具体而言，联接设备则被关闭。

第二压缩弹簧43在流体室33中被夹持，并在第一联接部1的方向上或在阀挺杆49的阀板51的方向上(在图1中向下)挤压套筒形阀座45。

套筒形阀座45以允许移动并提供致动器活塞23中的引导孔47中的密封的方式被引导。如同止回阀7的阀座，套筒形阀座45具有优选地由塑料或橡胶制成的座环45.2。定向阀的阀挺杆49固定地连接到致动器活塞23。阀挺杆49具有相对较长且薄的圆柱形轴，已经提到的阀板51形成在所述轴的下端部处。

在图1所示的位置中，阀座45处于其关闭位置，即，第二压缩弹簧43将阀座45与座环45.2一起压靠在阀挺杆49的阀板51上。在阀座45的该位置中，没有流体可以在第一联接部1的方向上从供应管线41流动通过流体室33。致动器活塞23中的定向阀关闭。

如果此时第一气缸室25经由第一控制管线29被供应有加压流体，则致动器活塞23在图1中向下移动，如图2所示。为了清楚起见，在图2中仅示出很少的附图标记。

可以看出，阀挺杆49受致动器活塞23的移动所夹带，这是因为阀挺杆49连接到致动器活塞23。一旦致动器活塞23已经略微向下移动，阀座45就与第一联接部1的肩部13进行接触。

因为肩部13，阀座45不能进一步跟随致动器活塞23的移动。第二压缩弹簧43被压缩，并且阀座45从阀挺杆49的阀板51升起。因此，第二联接部3中的定向阀打开。

然而，同时，定向阀的挺杆49确保第一联接部1中的止回阀7也打开。这是通过连接到致动器活塞23的第二联接部3的阀挺杆49克服第一压缩弹簧17的力在第一联接部1中向下按压止回阀7的可移动阀构件9(在图2中)并因此将其打开而完成的。

因此在第一联接部1与第二联接部3之间产生流体连接。

从图2可以清楚地看到，在第一联接部1的肩部13与致动器活塞23中的引导孔47之间仅存在最小泄漏容积。潜在最终泄漏率是非常低的。

如果将要再次打开联接设备，则向第二控制管线31施加加压流体。因此，致动器活塞23在气缸孔21中向上移动。通过致动器活塞23，第二联接部3的阀挺杆49也向上移动。因此，止回阀7的阀构件9第一压缩弹簧17抵靠阀座向上移动，并因此被关闭。

以相对应的方式，第二联接部3的阀座45也相对于致动器活塞23(在图1和图2中向下)移动，并关闭第二联接部3中的定向阀。

图1和图2示出致动器活塞23作为用于关闭和打开根据本发明的联接设备的独立移动轴线的功能。致动器活塞23也可以通过电、磁或机电的方式被致动。

以下参照图3至图5示出各种配置，以便解释根据本发明的联接设备可以加以使用的各种方式。

图3示出机械手101，所述机械手101可以付接到工业机器人(未示出)。该机械手101包括多个组件；在该多个组件中，根据本发明的供应支架53是特别令人感兴趣的。

可移动夹具103附接到机械手101，其在图3中保持具有切割工具107(此处示出为钻头)和空心轴109的适配器105。仅通过示例的方式示出该适配器105。本发明不限于该类型的适配器105。

夹具103用于将适配器105插入工具保持器111的定心容器63中(在剖视图中示出)，或当必要时移除所述适配器105。供应支架53与工具保持器111之间的流体连接不必为此目的而分离。

如果其为从动工具保持器111，则定心容器63位于可旋转安装的主轴5中(参见图4和图5)。在固定工具保持器的情况下，定心容器63位于工具保持器111的壳体113中。

为了使夹具103可以将适配器105插入定心容器63中，或如果必要则可以移除，通过流体致动的夹持系统必须在工具保持器111的主轴5中被致动。图3所示的夹持系统包括围绕拉紧螺栓布置的多个夹持段。通过在轴向方向上相对于主轴5移动拉紧螺栓，夹持系统被打开并被夹持。拉紧螺栓的移动以及还有对夹持系统进行夹持所需的致动力由上述流体致动的单动式或双动式气缸结构提供。

夹持系统或气缸结构被供应有加压流体(并且可选地，还有流体从气缸结构的压力室的移除)借助于根据本发明的供应支架53而进行。

在图3中，以部分剖开的方式示出供应支架53的对接部分115和主轴5，以使得两个第二联接部3和两个第一联接部1是可见的。

在不涉及主轴5的结构细节的情况下，仅应指出，该示例性实施例中的主轴5在其前端处具有圈环65。两个第一联接部1被布置成在圈环65中彼此相对。

图4a和图4b在侧视图中示出供应支架53的两个变型例。根据图4a的供应支架53包括近似半圆形或C形对接部分115，其具有两个第二联接部3。

根据图4b的供应支架53包括近似半圆形或C形对接部分115，其具有三个第二联接部3。

因此，在主轴5和/或固定工具保持器111的壳体113中设置两个或三个第一联接部1。

图4a和图4b示出与图3相同的情况，但是从不同的观看方向朝向主轴5及其定心容器63和供应支架53的对接部分115。

在图4a和图4b中可以清楚地看到，对接部分115围绕圈环65，并且对接部分115中的第二联接部3被布置成与圈环65中的每个第一联接部1相对。

如果两个(图4a)或三个(图4b)联接设备打开，则第二联接部3的致动器活塞23位于图1所示的位置。

如果两个(图4a)或三个(图4b)联接设备被关闭，则第二联接部3的致动器活塞23位于图2所示的位置。

通过以针对性的方式对致动器活塞23中的一个或多个进行致动，联接设备中的一个或多个可以独立于其它联接设备而被关闭或打开。这是通过第二联接部3的致动器活塞23的针对性和单独致动而完成的。供应支架53和/或对接部分115不改变它们的位置。同时，机械手101的夹具103可以将适配器105插入到定心容器63或从定心容器63移除。

因此，在主轴5中的通过流体致动的夹持系统的同时释放和夹持的情况下，适配器105的自动改变是可能的。

因此，两个第二联接部3被布置成在供应支架53的C形对接部分115中彼此相对。如果机械手101相对于供应支架53相对于主轴5被定位成使得主轴5的第一联接部1和电力供应支架53的第二联接部3彼此相对，则联接设备可以通过这两个第二联接部3的致动器活塞23在第一联接部1的方向上径向向内移动以参照图2所述的方式被关闭。

根据图1和图2的两个相互相对的第二联接部3容纳于图4a中。因此，当联接设备被关闭时，由第二联接部3和/或其致动器活塞23施加在主轴5上的径向力彼此抵消。主轴5安装不经受负载。

根据图1和图2的三个相对的第二联接部3容纳于图4b中。在该示例性实施例中，三个联接设备被布置为使得来自致动器活塞的最终力使得能够对作用在主轴5上的径向力进行完全或事实上完全补偿。

图5示出根据本发明的联接设备的应用的进一步示例性实施例。图5还以横截面的方式示出具有定心容器63的主轴5。第一联接部1未布置在圈环65中，而是在主轴布置在主轴5的轴承中。

在该示例性实施例中，具有可以单独致动的致动器活塞23的两个第二联接部3均在壳体113中布置在轴承之间。同样在此情况下，致动器活塞23被定位成使得当致动器活塞23打开第二联接部3中的定向阀时，致动器活塞23在主轴5中打开第一联接部1中的相关联的止回阀7。

当然，在图3至图5的基础上示出的示例并非旨在详尽无遗，而是旨在仅通过示例的方式解释第一联接部1和第二联接部3需要如何相对于彼此定位，以便能够在致动器活塞23的致动时关闭或打开本根据发明的联接设备。

图4a、图4b和图5的组合也是可能的且有利的。在此情况下，流体将经由根据图4a或图4b的实施例被引导到工具保持器111中，并且然后经由根据图5的实施例从壳体113被引导到主轴中。

图6示出根据本发明的第二联接部3的第二实施例。在各种示例性实施例中，相同部件具备相同的附图标记。在下文中，术语“上方”和“下方”用在第二联接部3的描述中。在此情况下，“下方”是第一联接部1所在的地方。

第二示例性实施例仅需要一条控制管线29和组合的控制供应管线32；不需要单独的供应管线(图1中的41)，这不同于第一示例性实施例。

以下解释相对于第一示例性实施例的差异。否则，在此参考第一示例性实施例的描述。

致动器活塞23被设计为步进式活塞。因此，气缸孔21也被设计为步进式孔。具有直径D23.1的致动器活塞23的上部23.1在气缸孔21的部分21.1中以密封的方式被引导。该部分21.1被形成为拧入到壳体19中的盖24中的盲孔。具有直径D23.2的致动器活塞23的下部23.2在气缸孔21的部分21.2中以密封的方式被引导。该部分21.2形成在壳体19中。

“下”部的直径D23.2大于“上”部的直径D23.1(D23.2>D23.1)。

这意味着，位于盖24下方的下部23.2具有环形表面69，所述环形表面69所投影的液压有效表面A69等于致动器活塞23的下部23.2的圆形表面A23.2与致动器活塞23的上部23.1的A23.1之间的差。

由致动器活塞23的第二部分23.2和环形表面69界定的空间也被称为第三气缸室39。

在结构上，致动器活塞23的上部23.1的表面A23.1可以等于环形表面69。

因此，在该示例性实施例中，圆周槽39具有第三气缸室39的功能；所述圆周槽39有时也被称为第三气缸室。

致动器活塞23的步进式设计具有以下效果：

1)当在第一控制管线29中施加压力时，第一气缸室25中的压力下的流体对致动器活塞23施加液压力，所述液压力使致动器活塞23向下移动以克服碟形弹簧67的力(在图6所示的位置中)，并且在第一联接部1与第二联接部3之间建立流体连接。流体然后可以通过组合的控制供应管线32以非加压方式经由流体室33、径向孔37和第三气缸室39流出第一联接部1。

2)当在控制供应管线32中施加压力时，第三气缸室39中的压力下的流体对致动器活塞23施加液压力，所述液压力同样使致动器活塞23向下移动以克服碟形弹簧67的力(进入图6所示的位置中)，并且在第一联接部1与第二联接部3之间建立流体连接。流体然后可以例如经由径向孔37到达流体室33，并从流体室33被引导到第一联接部中。

3)当对控制管线29以及控制供应管线32施加压力时，来自两个气缸室的力相加，并且加压流体对致动器活塞23施加液压力，致动器活塞23向下移动以克服碟形弹簧67的力(进入图6所示的位置中)，并且在第一联接部1与第二联接部3之间建立流体连接。

换言之，为了伸出致动器活塞23，如果压力存在于气缸室25、39中的一个中，则这是足够的。

如果致动器活塞23的上部23.1的表面A23.1等于环形表面69，则假设相同的压力条件，作用在致动器活塞23上的流体力在这两种情况下在幅值方面是相等的，并且被定向在相同方向上。

在第一示例性实施例中，提供用于第二气缸室27的流体连接。在第二和第三示例性实施例中，碟形弹簧67存在于第二气缸室27中，当控制管线29或控制供应管线32被减压时，所述碟形弹簧67将致动器活塞23移动到所限定的位置中(即，向上)，以使得定向阀被关闭。除了碟形弹簧67之外，还可以经由另外的控制管线(未示出)至少临时为第二气缸室27供应加压流体。

在套筒形阀座45的内径与阀挺杆49的轴的外径之间，存在圆筒形间隙75，所述间隙75的表面由A1表示。当定向阀打开时，流体通过该间隙从流体室33流动到第一联接部1，或从第一联接部1流动到流体室33。

表面A1小于控制供应管线32的截面表面A2，控制供应管线32向流体室33供应流体或从流体室排放流体。因此，阀座45的内径与阀挺杆49的轴的外径之间的间隙具有隔膜或节流件75的功能。所述间隙限制流体通过打开的定向阀自流体室33流出，并将流体室33中的压力保持在足够高的水平，以使得联接设备保持关闭，并且因此致动器活塞23保持在“打开位置”中。

图7示出根据本发明的第二联接部3的第二实施例。

第三示例性实施例同样仅需要一条控制管线29以及组合的控制供应管线32，而不需要单独的供应管线41。

第三示例性实施例的结构和液压特性对应于第二示例性实施例的结构和液压特性。因此，为了避免重复，以下更详细地解释与图6所示的第二示例性实施例的差异。

在第三示例性实施例中，在致动器活塞23的面向第一联接部1的端部上75上设置有锥体77。该锥体77也可以被设计为球形锥形或穹顶形形状。第一联接部1具有穹顶形或截头锥形肩部13。

当致动器活塞23在第一联接部1的方向上伸出时，锥体77使致动器活塞23居中在肩部13上。以此方式，可以补偿第一联接部1和第二联接部3的偏移。例如0.5mm或1毫米(1mm)的这种偏移可能导致引导第二联接部3的机械手的定位不准确度。

为了使得致动器活塞23倾斜或枢转一小角度(例如，最多达3°)，可选地，致动器活塞23之间在气缸孔21的第一部分21.1的区域中的间隙小于致动器活塞23之间在气缸孔21的第二部分21.2的区域中的间隙。

密封件79在气缸孔21的第一部分21.1的区域中布置在盖24的槽中。密封件81在气缸孔21的第二部分21.2的区域中布置在致动器活塞23的槽中。密封件81被设计为使得即使在致动器活塞23的倾斜位置和/或致动器活塞23相对于气缸孔21的轴向偏移的情况下，密封件81也能够相对于第二气缸室27密封第三气缸室39。

以此方式，可以补偿第一联接工件1与第二联接工件3之间的例如高达3°或1mm的角度和位置误差。

为了能够在角度或位置偏移的情况下最佳地密封两个联接件1和3，阀座45可以被设计成多个部分。在图7所示的示例性实施例中，阀座45包括座环45.2，所述座环45.2在套筒45.1中是可移位的，或可枢转地被安装。布置在套筒45.1中的弹簧元件45.3将座环45.2压靠在阀板51上。如果第一联接件1和第二联接件3的纵向轴线相对比彼此不是平行延伸，而是具有较小角度的角误差，则座环45.2可能在套筒45.1中在其引导中变得倾斜。

由于可能彼此叠加的这些单独测量值的总和，因此可以补偿第一联接件1与第二联接件3之间可能的位置和/或角度误差，且不会限制功能和密闭性。

图8示出在关闭状态下的联接设备的第三实施例。为了改进清楚性，该图中仅包括非常少的附图标记。

可以清楚地看到，致动器活塞23的(内)锥体77居中在第一联接部1的穹顶形肩部13上。当然，如上所述，也可以将锥体77设计为凸的，而将肩部13设计为锥形。

参照图9示出术语“偏移”和“角度误差”。“偏移”在图9中由“Δx”表示。所述偏移是指在与第二联接件3的纵向轴线平行的联接件的接触点处第一联接件1的轴向轴线与第二联接工件3的纵向轴线之间的距离。

术语“角度误差”在图9中由“ΔX°”表示。所述角度误差是指第一联接件1和第二联接件3的接触表面所具有的角度。第一联接件1和第二联接件3的纵向轴线则也并非平行或同心的，而是以对彼此的角度“ΔX°”延伸。

传统的联接设备既无法补偿显著“偏移”，也无法补偿显著“角度误差”。所述联接设备则不再关闭，并且不可接受的泄漏量发生。

图10示出在关闭状态下的第三示例性实施例的细节。可以清楚地看到，接触表面相对于彼此的角度误差已经增加，这是因为致动器活塞23且因此套筒形阀座45也由于锥体77相对于肩部13的居中而进行角偏转。角度误差“ΔX°”因此由主轴5的角偏转“Δ_xD835__xDC4B_l°”和致动器活塞23的角偏转“Δ_xD835__xDC4B_2°”组成。在该说明中，角度误差“ΔX°”是大约4°。

可以清楚地看到，由于也可以被设计成截锥体形状的穹顶形肩部13以及可以被设计为截锥体形状的截头锥形或球形的内锥体77，因此尽管角度误差，也能够建立第一联接件1与第二联接件3之间的流体密封连接。

因为座环45.2以弹簧加载的方式被压靠在阀板51上，所以如果台阶13(归因于角度误差“ΔX°”)“撞击座环45.2”，则不存在后果。

根据本发明的联接设备用于补偿角度误差和偏移的能力极大地扩展其应用领域。如图9所示，第一联接部1可以布置在可旋转安装的主轴5中。该主轴的旋转位置可以仅在例如3°的特定范围内可控。这意味着，在工具改变的情况下，当联接设备需要被关闭时，较小角度的角度误差“ΔX°”在生产操作期间经常发生。如果主轴5也例如由主动件(无参考标记)保持，则主轴的角度偏差可能导致并未通过联接设备自身的关闭而补偿的角度误差“Δx°”和位置误差“Δx”。联接设备则必须能够对此进行补偿。借助根据本发明的联接设备，可以补偿该角度误差“Δx°”和位置误差“Δx”，且没有故障或泄漏。

图11示出根据本发明的联接设备的第四示例性实施例。与其它示例性实施例的差异涉及第二联接部3。

在第四实施例中，活塞致动器23的至少第二部分23.2不是圆形的，而是具有卵形。因此，气缸孔21的第二部分21.2的截面也是卵形的。可以例如通过非圆车削或磨削制造致动器活塞23的卵形第二部分23.2和气缸孔21的第二部分21.2二者。

如果假设致动器活塞23的第二部分23.2和气缸孔21的第二部分21.2是椭圆形的，则如果椭圆的短轴近似等于致动器活塞23的第一部分23.1的直径D23.1，那么这是足够的。

椭圆的长轴显著大于致动器活塞23的第一部分23.1的直径D23.1。因此，可以在不减少致动器活塞23的第二部分23.2的活塞表面的情况下在一个方向上显著减少第二联接部3的总长度。

在第四示例性实施例中，第三压缩弹簧67未布置在第二气缸室27中，而是布置在壳体113、19外部或盖24(如果存在)上方。

间隔件套筒22和阀挺杆49以密封的方式被引导通过壳体113、19或盖24，以使得第三压缩弹簧67的弹簧力可以经由阀挺杆49作用在致动器活塞23上。

第四示例性实施例的其余结构和液压特性对应于第二和第三示例性实施例的结构和液压特性。

参照图12.1和图12.2解释根据本发明的联接设备的第二和第三示例性实施例在从动工具保持器111的壳体113中的操作模式。在工具保持器111的壳体113中设置根据本发明的两个联接设备(均具有第一联接部1和第二联接部3)。

联接设备将主轴中的气缸结构117连接到工具保持器111的壳体113中的流体管线。

参照图13.1和图13.2，使用具有两个第二联接部3的供应支架53和具有双动式气缸结构117的工具保持器111示出和解释第二和第三示例性实施例的操作模式。

为了示出工具保持器111内的图12.1和图12.2的液压连接配置，在工具保持器或其主轴5内以简化形式示出双动式气缸结构117。气缸结构117的每个连接部123、125与两个第一联接部1中的一个的连接部进行连接。

管线中普遍存在的压力由箭头的数量表征(两个箭头＝高压力；一个箭头＝低压力)。

第一流体管线119和第二流体管线121存在于壳体113中。第一流体管线119连接到第二联接部3.1的第一控制管线29(在图12.1中的顶部)和另一第二联接部3.2的控制供应管线32(图12.1中的下部)。

第二流体管线121连接到第二联接部3.1的控制供应管线32(在图12.1中的顶部)和另一第二联接部3.2的第一控制管线29(图12.1中的下部)。

两个第二联接部3.1、3.2因此“交叉”连接到流体管线119、121。图12.1示出第一流体管线119被供应有加压流体的情况(见两个箭头)。第二流体管线121则用于排放将从气缸结构117排放的(无压力)流体。然而，也可以在比第一流体管线119更低的压力下操作第二流体管线121。

在图12.1中，这两个联接设备被关闭，即，在气缸结构117的第一流体管线119与第一连接部123之间存在流体连接。此外，在气缸结构117的第二流体管线121与第二连接部125之间存在流体连接。

处于高压力下的第一流体管线119的流体经由第一控制管线29进入到第二联接部3.1的第一气缸室25中(在图12.1中的顶部)。因此，第一气缸室25的容积增加，致动器活塞23移动并打开定向阀(连同与其一起工作的第一联接部1的止回阀)。

在此情况下，没有高压流体(从第一流体管线119)通过关闭的联接设备3.1到达工具保持器111的气缸结构117。

相反，在第二连接部125处从气缸结构117被排放的流体可以经过第一联接部1和打开的第二联接部3.1，并且可以到达并经过该联接设备(包括第一联接部1和第二联接部3.1)进入到第二流体管线121中。

在第二同样关闭的第二联接设备3.2中，情况是不同的(图12.1中的下部)。这里，来自第一流体管线119的加压流体经由控制供应管线32进入到第二联接部3.2的第三气缸室39和流体室33中(图12.1中的下部)。因此，第三气缸室39的容积增加，致动器活塞23移动并打开定向阀(连同与其一起工作的第一联接部1的止回阀7)。该联接设备(包括第一联接部1和第二联接部3.2)因此也被关闭。第一气缸室25的源自致动器活塞23的这种移动的的尺寸的增加导致(非加压)流体经由第二联接部3.2的第一控制管线29被吸出第二流体管线121。

当该联接设备1、3.2被关闭时，高压力下的流体(从第一流体管线119)经过第三气缸室和径向孔37进入到流体室33和对第一联接部1的(上面结合图6和图7解释的)具有表面A1的间隙(节流件75)中。所述流体从那里经由第一连接部123进入到气缸结构117中，并移动位于所述气缸结构117中的活塞(在图12.1中，向上)。

由于活塞在气缸结构117中的移动，(非加压)流体经由第二连接部125被排出，并且如上所述，经由关闭的联接设备1、3.1进入到第二流体管线121中。

图12.2示出第一流体管线119未加压并且第二流体管线121中存在高压力的情况。因此，气缸结构117的移动方向被反转。

通过第二联接部3.1(在图12.2中的顶部)，流体室33被供应有加压流体。因此，加压流体到达气缸结构117的第二连接部125。

通过第二联接部3.2(在图12.2中的底部)，第一气缸室25被供应有加压流体。未加压流体经由该联接设备1、3.2从第一连接部123被排放。

图13.1和图13.2示出来自工具保持器111和配备有根据图6第二联接部3和两条流体管线119和121的供应支架53的正面的视图。已经参照图12.1和图12.2详细解释操作模式。对于位于工具保持器或其主轴中的气缸结构117，以简化形式示出第一连接部123、第二连接部125和气缸117。

简而言之，可以借助图6和图7所示的第二联接部3以及图12.1和图12.2所示的连接配置，在仅两条流体管线119、121的情况下

-以活塞以及随之活塞杆在两个方向上移动的方式致动气缸结构117，

-由于活塞的移动排放在气缸结构117中被驱替的流体，以及

-通过伸出第二联接部3补偿两个第二联接部3中的一个中的第一气缸室25的容积的改变。

-当第二联接部3被伸出时，补偿另一第二联接部3中的第三气缸室的容积的改变。

参照图14.1至图14.3，示出液压流体从壳体19到配备有双动式气缸结构117的主轴5的转移。参照这些附图，也可以清楚地看到术语“交叉”意指的含义。

因为气缸结构117是双动式的，所以在主轴5中设置两个连接部123、125和两个(数字)第一联接部1.1和1.2。在壳体19中设置两个(数字)第二联接部3.1、3.2。

第一联接部1.1连接到气缸结构117的连接部123。第一联接部1.2连接到气缸结构117的连接部125。

在图14.1中，主轴5被定位成使得：第一联接部1和第二联接部3均彼此相对。第一联接部1和第二联接部3彼此(还)未触碰。第一控制管线29.1、29.2以及控制供应管线32.1、32.2中的流体仍未被加压。

在图14.2中，控制供应管线32.1中的流体处于压力下。这由两个箭头指示。箭头的方向指示流动方向。因此，第三气缸室39也处于压力下。因此，致动器活塞23.11在第一联接部1.1的方向上移动。

因为第二联接部3.1和3.2是“交叉连接”的，所以该压力也存在于第二联接部3.2的控制管线29.2中(图14.1至图14.3中的下部)。从所述控制管线29.2中，加压流体进入第二联接部3.2的第一气缸室25.2。因此，致动器活塞23.12也在第一联接部1.2的方向上移动。

在该连接中，重要的是，这两个致动器活塞23在第一联接部1的方向上移动，尽管在一种情况下，压力存在于控制供应管线32.1中，而在另一种情况下，压力存在于第一控制管线29.1中。然而，这两个致动器活塞23.11和23.12在分配给两个致动器活塞23.11和23.12的第一联接部1的方向上移动。

在图14.2所示的致动器活塞23的位置中，套筒形阀座45位于第一联接部1的肩部13的端部面上，并且如果必要，则倘若在大的角度或位置偏差的情况下，套筒形阀座45已经由致动器活塞23的锥体77被预先定心。密封件继续其接触，并确保没有流体到达外部。第一联接工件1的回流阀7仍然关闭，因为第二联接部3的阀挺杆49没有(尚未)在第一联接部1.1或1.2的方向上按压它们。同样，肩部13没有(尚未)在第二联接部3的方向上按压套筒形阀座45足够远而使座环45.2从阀板51升起。

在图14.3所示的位置中(与图14.2所示的位置相比)，致动器活塞23.11、23.12在第一联接部1的方向上移动，使得第一联接部3的阀挺杆49已经克服第一压缩弹簧17的力将止回阀7的阀构件9从其阀座升起。同时，套筒形阀座13在第二联接部的方向上被肩部挤压，以使得座环45.2从阀板51升起。这意味着联接设备打开(打开位置)。

在打开位置中，加压流体从控制供应管线29.1通过打开的联接设备3.1、1.1通过连接部123流入到气缸结构117的第一工作室127中，并移动其活塞129(超项图14.2和图14.3中的左侧)。

活塞129从另一气缸室131驱替未加压流体。被驱替的流体经过连接部125、打开的联接设备1.2、3.2进入到控制供应管线29.2中。当气缸结构117的活塞129在相反的方向上移动时，加压流体经过第二联接部3.2的控制供应管线32.12(图14.1至图14.3中的下部)和第二联接部3.1的控制管线29.1(在图14.1至图14.3中的顶部)。

附图标记列表

1第一联接部

3第二联接部

5主轴

7止回阀

9阀构件

11阀壳体

13肩部

15开口

16密封圈

17第一压缩弹簧

19壳体

21气缸孔

23致动器活塞

24盖

25第一气缸室

27第二气缸室

29第一控制管线

31第二控制管线

32控制供应管线

33流体室

37径向孔

39圆周槽、第三气缸室

41供应管线

43第二压缩弹簧

45套筒形阀座

45.1套筒

45.2座环

45.3弹簧元件

47引导孔

49阀挺杆

51阀板

53供应支架

63定心容器

65圈环

67第三压缩弹簧、碟形弹簧

69环形表面

73投影

75节流件

77锥体

79第一(致动器活塞)密封件

81第二(致动器活塞)密封件

101机械手

103夹具

105适配器

107切割工具、钻头

109空心轴

111工具保持器

113工具保持器的壳体

115对接部分

117气缸结构

119第一流体管线

121第二流体管线

123气缸结构117的第一连接部

125气缸结构117的第二连接部

127第一气缸室

129活塞

131第二气缸室

Claims (34)

1.一种用于流体的联接设备，包括：

第一联接部(1)；和

第二联接部(3)，所述第二联接部(3)与所述第一联接部(1)一起工作，

其中，所述第一联接部(1)被设计为弹簧加载式双止回阀(7)，

其中，所述第二联接部(3)包括致动器活塞(23)，所述致动器活塞(23)在壳体(19、113)中以能够移位的方式被引导，

其中，向外敞开的定向阀布置在所述致动器活塞(23)中，

其特征在于，所述致动器活塞(23)将气缸孔(21)划分为第一气缸室(25)和第二气缸室(27)，所述致动器活塞(23)在其面向所述第一联接部(1)的端部上具有锥体(77)或内穹顶，并且所述第一联接部(1)在其面向所述第二联接部(3)的端部上具有肩部(13)。

2.如权利要求1的联接设备，其特征在于，所述气缸孔(21)与所述致动器活塞(23)之间在所述致动器活塞(23)的背离所述第一联接部(1)的端部上的间距小于所述气缸孔(21)与所述致动器活塞(23)之间在所述致动器活塞(23)的面向所述第一联接部(1)的端部上的间距。

3.一种用于流体的联接设备，包括：

第一联接部(1)；和

第二联接部(3)，所述第二联接部(3)与所述第一联接部(1)一起工作，

其中，所述第一联接部(1)被设计为弹簧加载式双止回阀(7)，

其中，所述第二联接部(3)包括致动器活塞(23)，所述致动器活塞(23)在壳体(19、113)中以能够移位的方式被引导，

其中，向外敞开的定向阀布置在所述致动器活塞(23)中，

其特征在于，所述致动器活塞(23)被设计为步进式活塞，所述致动器活塞(23)的第一部分(23.1)界定第一气缸室(25)，所述致动器活塞(23)的第二部分(23.2)界定第三气缸室(39)，并且所述致动器活塞(23)的所述第一部分的直径(D23.1)小于所述第二部分的直径(D23.2)，使得在所述第三气缸室(39)中产生环形表面(69)。

4.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于：

在所述致动器活塞(23)的背离所述第一联接部(1)的端部上设置有第一密封件(79)；

在所述致动器活塞(23)的面向所述第一联接部(1)的端部上设置有第二密封件(81)；以及

所述第二密封件(81)在径向方向上是柔性的，使得即使所述致动器活塞(23)相对于所述气缸孔(21)倾斜或偏移，所述第二密封件(81)也能够密封所述第二气缸室(27)。

5.如权利要求3或4所述的联接设备，其特征在于，所述第二密封件(81)使所述第三气缸室(39)相对于所述第二气缸室(27)密封。

6.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于：

流体室(33)以使得所述流体室(33)在一端被闭合的方式形成在所述致动器活塞(23)中；

所述流体室(33)通入到引导孔(47)中；

所述定向阀的套筒形阀座(45)以能够移位的方式被容纳在所述引导孔(47)中；以及

所述定向阀的阀挺杆(49)联接到所述致动器活塞(23)，并穿过所述套筒形阀座(45)突出，以使得所述阀挺杆(49)的阀板(51)限制所述阀座(45)在所述引导孔(47)中的路径。

7.如权利要求6所述的联接设备，其特征在于：

所述阀座(45)包括套筒(45.1)、接纳在所述套筒(45.1)中并在所述套筒(45.1)中被引导的座环(45.2)以及弹簧元件(45.3)；以及

所述弹簧元件(45.3)在一端被支撑在所述套筒(45.1)上，并且在另一端被支撑在所述座环(45.2)上。

8.如权利要求6或7所述的联接设备，其特征在于：

第二压缩弹簧(43)布置在所述流体室(33)中；以及

由所述第二压缩弹簧(43)施加在所述阀座(45)上的弹簧力将所述阀座(45)压靠在所述阀挺杆(49)的所述阀板(51)上。

9.如权利要求6至8中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述流体室(33)至少在所述定向阀的打开位置中经由存在于所述致动器活塞(23)的外部的圆周槽(39)和至少一个径向孔(37)以流体连通的方式连接到所述壳体(19、113)中的供应管线(41)并且被供应有流体。

10.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述第一气缸室(25)能够经由第一控制管线(29)被供应有流体。

11.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述第二气缸室(27)能够经由第二控制管线(31)被供应有流体。

12.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于，第三压缩弹簧(67)布置在所述第二气缸室(27)中或布置在所述壳体113外部，所述第三压缩弹簧(67)对所述致动器活塞(23)的弹簧力抵消位于所述第一气缸室(25)或/和所述第三气缸室(39)中的流体的(压力)力。

13.如权利要求6至8和10至12中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述流体室(33)能够至少在所述定向阀的所述打开位置中经由供应管线(41)或组合的控制供应管线(32)被供应有流体。

14.如权利要求6至13中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述第三气缸室(39)和所述流体室(33)同时经由所述控制供应管线(32)被供应有流体。

15.如权利要求6至14中任一项所述的联接设备，其特征在于，在所述流体室(33)与所述定向阀之间存在节流件(75)或孔板，以使得当所述定向阀打开时，加压流体自所述流体室(33)的流出受到限制，并且能够保持所述流体室(33)中和所述第三气缸室(39)中的最小超压。

16.如权利要求15所述的联接设备，其特征在于，所述节流件(75)被设计为在所述阀挺杆(49)与所述阀座(45)或所述阀座(45)的套筒(45.1)之间的环形间隙。

17.如权利要求3至16中任一项所述的联接设备，其特征在于：

所述致动器活塞(23)的至少所述第二部分(23.2)具有卵形或椭圆形截面；以及

所述气缸孔(21)的至少所述第二部分(21.2)具有卵形或椭圆形截面。

18.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于：

所述第一联接部(1)的所述止回阀(7)包括阀壳体(11)；

连接到所述止回阀(7)的用于流体的开口(15)形成在所述阀壳体(11)上；

所述开口(15)形成在所述阀壳体(11)的所述肩部(13)中；

当所述联接设备被关闭时，所述肩部(13)浸入到所述第二联接部(3)的所述引导孔(47)中，并且所述定向阀的所述阀座(45)从所述阀挺杆(49)的所述阀板(51)升起；以及

所述壳体(113)中或主轴(5)的管线(18)由所述止回阀(7)打开或关闭。

19.如前述权利要求中任一项所述的联接设备，其特征在于，所述阀壳体(11)的所述肩部(13)被设计为截头锥形或穹顶形。

20.一种工具保持器(111)，包括：

壳体(113)；

至少一个定心容器(63)，所述定心容器(63)布置在所述壳体(113)中，以用于接纳适配器(105)；和

由流体致动的夹持系统，所述夹持系统用于夹持所述定心容纳部(63)中的所述适配器(105)和与所述适配器(105)分离，

其特征在于，在所述壳体(113)上设置有至少一个如前述权利要求中任一项所述的第一联接部(1)。

21.一种工具保持器(111)，包括：

壳体(113)；

主轴(5)；

定心容器(63)，所述定心容器(63)布置在所述主轴(5)中，以用于接纳适配器(105)；和

由流体致动的夹持系统，所述夹持系统用于夹持所述定心容纳部(63)中的所述适配器(105)和与所述适配器(105)分离，

其特征在于，至少一个如前述权利要求1至19中任一项所述的第一联接部(1)存在于所述壳体(113)或所述主轴(5)中。

22.如权利要求20或21所述的工具保持器(111)，其特征在于，所述第一联接部(1)的一个或多个止回阀(7)相对于所述定心容器(63)的轴线径向布置。

23.如权利要求20至22中任一项所述的工具保持器(111)，包括两个如权利要求1至19中任一项所述的第二联接部(3.1、3.2)，其特征在于：

所述工具保持器(111)包括第一流体管线(119)和第二流体管线(121)；以及

两个所述第二联接部(3.1、3.2)交叉连接到所述流体管线(119、121)。

24.如权利要求20至23中任一项所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述夹持系统的流体致动包括单动式气缸结构(117)；以及

为所述气缸结构(117)的供应设置第一联接部(1)，以用于夹持和释放所述夹持系统。

25.如权利要求20至23中任一项所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述夹持系统的流体致动包括双动式气缸结构(117)；以及

为所述气缸结构(117)的连接部(123、125)的供应设置两个第一联接部(1)，以用于夹持和释放所述夹持系统。

26.一种供应支架(53)，包括至少一个如权利要求1至19中任一项所述的第二联接部(3)，其中，第二联接部(3)能够与如权利要求20、21、22、24和25中任一项所述的工具保持器(111)的如权利要求1至19中任一项所述的第一联接部(111)兼容。

27.一种供应支架(53)，包括至少两个如权利要求1至19中任一项所述的第二联接部(3)，其中，第二联接部(3)能够与如权利要求20、21、22、24、25、26中任一项所述的工具保持器(111)的如权利要求1至19中任一项所述的第一联接部(1)兼容。

28.如权利要求27所述的供应支架(53)，其特征在于，所述至少两个第二联接部(3)布置为使得由所述第二联接部(3)的所述阀挺杆(49)施加在如权利要求1至18中任一项所述的第一联接部(1)上的力完全或至少在很大程度上彼此抵消。

29.如权利要求27或28中任一项所述的供应支架(53)，其特征在于：

所述供应支架(53)包括第一流体管线(119)和第二流体管线(121)；以及

所述两个第二联接部(3.1、3.2)交叉连接到所述第一流体管线和所述第二流体管线(119、121)。

30.如权利要求20至25中任一项所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述工具保持器(111)包括两个如权利要求1至19中任一项所述的第一联接部(1)；以及

所述两个第一联接部(1)与如权利要求26至29中任一项所述的供应支架(53)一起工作。

31.如权利要求30所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述夹持系统的流体致动统包括单动式气缸结构(117)；以及

为所述气缸结构(117)的供应设置第一联接部(1)，以用于夹持和释放所述夹持系统。

32.如权利要求30所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述夹持系统的所述流体致动包括双动式气缸结构(117)；以及

为所述气缸结构(117)的连接部(123、125)的供应设置两个第一联接部(1.1、1.2)，以用于所述夹持系统的夹持和释放。

33.一种车床或加工中心，其特征在于，所述车床或加工中心配备有至少一个如权利要求20至25中任一项所述的工具保持器(111)，其特征在于：

所述夹持系统的流体致动包括气缸结构(117)；以及

为所述气缸结构(117)的供应设置至少一个第一联接部(1)，以用于夹持和释放所述夹持系统。

34.如权利要求33所述的车床或加工中心，其特征在于，所述车床或加工中心配备有如权利要求26至29中任一项所述的供应支架(53)。