KR20180087393A

KR20180087393A - 유압 팽창 척

Info

Publication number: KR20180087393A
Application number: KR1020187018480A
Authority: KR
Inventors: 브루노 토이쉬; 클라우스 마테이스
Original assignee: 귀링 카게
Priority date: 2015-12-02
Filing date: 2016-11-30
Publication date: 2018-08-01
Also published as: JP2019500224A; EP3383570A1; US11786978B2; WO2017093280A1; KR102583050B1; DE102015120971A1; US20190001420A1; EP3383570B1; JP7045992B2; EP3608045A1

Abstract

본 발명은 공구, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터를 클램핑하는 유압 팽창 척(chuck)에 관한 것으로, 이 척은 팽창 슬리브(1)를 갖는 클램핑부(3), 및 연결부(4), 특히 HSK 연결부(2)를 포함하고, 팽창 슬리브는 공구를 수용하고 클램핑하는 중심 수용 구멍을 갖는다. 본 발명에 따르면, 팽창 슬리브(1)는, 중심 수용 구멍 주위에서 원 형태로 구성되어 있는 적어도 2개의 압력 챔버(5)를 가지며, 압력 챔버는 축방향으로 서로 떨어져 있으며, 또한, 중심 수용 구멍에 수용되어 있는 공구가 유체 압력을 받으면, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구 쪽으로 팽창될 수 있다. 적어도 2개의 압력 챔버(5)는 적어도 하나의 덕트(6)에 의해 서로에 연결되어 있다.

Description

유압 팽창 척

본 발명은 공구를 클램핑하기 위한 유압 팽창 척(chuck)에 관한 것이다.

일반적인 유압 팽창 척이 예컨대 DE 10312743 A1, DE 12011081523 A1, DE 102012215036 A1, DE 102012110392 B4, DE 202012104969 U1 및 WO 2015/166062 A1 에 알려져 있다. 공지된 유압 팽창 척은 기능적으로, 공구를 수용하여 클램핑하는 중심 수용 구멍을 갖는 팽창 슬리브를 갖는 클램핑부, 및 특히 HSK("Hohlschaftkegel"의 독일어 약어, 영어로는 hollow-shaft taper) 연결부를 갖는 연결부로 나누어진다. 팽창 슬리브는 중심 수용 구멍 주위에서 원 형태로, 즉 링 형태로 구성되어 있는 압력 챔버를 갖는데, 압력 챔버는 가압될 수 있고, 이 가압으로 압력 챔버는 팽창 슬리브의 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구 쪽으로 팽창하거나 부풀려지게 된다. 압력 챔버의 팽창 또는 부풀림의 결과, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터가 마찰 잠금으로 클램핑된다. 압력 챔버 내의 유체 압력이 감소하면, 공구가 풀릴 수 있다. 압력 챔버는, 중심 수용 구멍의 방향으로, 탄성적으로 가요적이도록 설계된 격벽으로 한정되어 있다. 이 격벽은 통상적으로 유압 팽창 척의 팽창 슬리브에 영구적으로 설치되는 클램핑 슬리브로 형성된다(DE 10312743 A1, DE 12011081523 A1, DE 102012215036 A1, DE 102012110392 B4 또는 DE 202012104969 U1 참조). 보다 최근의 방안으로, 격벽은 팽창 슬리브와 일체적으로 구성된다(WO2015/166062 A1 참조). 이와 관련하여, WO2015/166062 A1에는 레이저 소결법, 인베스트먼트 주조법 등을 제안되어있다.

현재 3D 프린팅 기술을 사용하여 기하학적 형상을 만들 수 있다. 3D 프린팅 기술은 매우 복잡한 기하학적 구조를 포함하여 어떤 기하학적 구조라도 만들 수 있는 특별한 이점을 준다. 3D 프린팅 기술은, 이전에 제조 기술 면에서 상당한 문제를 주거나 만들기가 불가능했던 기하학적 구조를 사실상 문제 없이 만들 수 있다.

격벽이 팽창 슬리브에 영구적으로 설치되는 클램핑 슬리브로 형성되든 아니면 팽창 슬리브와 일체적으로 구성되는 벽 영역으로 형성되든 상관 없이, 알려져 있는 유압 팽창 척의 격벽은, 유압 팽창 척의 길이 방향 중심 축선 또는 회전 축선을 통과하는 종단면에서 볼 때, 축방향으로 옆에 2개의 원주 방향 홈이 있는 중심의 두꺼운 벽 부분을 갖는다. 그러므로, 이렇게 구조화된 격벽에 의해 중심 수용 구멍의 방향으로 제한되어 있는 압력 챔버는 축방향으로 3개의 챔버 부분으로 나누어질 수 있고, 각 챔버 부분은 중심 수용 구멍 주위에 원 형태로 배치되어 있고 서로에 연결되어 있고, 3개의 챔버 부분은 비교적 큰 반경 방향 팽창을 갖는 제 1 링 덕트, 비교적 작은 반경 방향 팽창을 갖는 중심 링 덕트, 및 비교적 큰 반경 방향 팽창을 갖는 제 2 링 덕트이다. 이렇게 해서, 중심 링 덕트는 제 1 링 덕트를 제 2 링 덕트에 연결한다. 이렇게 구조화된 압력 챔버가 유체로 가압되는 경우, 격벽의 두꺼운 중심 부분은 중심 수용 챔버 쪽으로 밀리게 된다. 따라서 압력 챔버는 두꺼운 중심 격벽 부분의 영역에서 중심 수용 챔버 쪽으로 팽창하게 되며, 그 결과, 팽창된 격벽을 통해 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구에 가해지는 클램핑력이 축방향으로 좁게 제한된 클램핑 범위로 한정된다. 이는 공구 클램핑 강도 및 공구 동심성을 저해할 수 있다.

그러므로, 본 발명의 목적은 팽창 슬리브의 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구가 클램핑 강도 및 공구 동심성을 증가시키기 위해 더 큰 축방향 길이를 따라 클램핑될 수 있도록 유압 팽창 척을 개선하는 것이다.

이 목적은 청구항 1에 따른 유압 팽창 척으로 달성된다. 유리한 개량예는 종속 청구항의 내용이다. 본 발명에 유압 팽창 척은, 유체로 가압될 수 있는 적어도 2개의 압력 챔버를 갖는 팽창 슬리브를 포함하고, 압력 챔버는 중심 수용 구멍 주위에서 원 형태(링 형태)로 구성되어 있고, 압력 챔버는 축방향으로 서로 떨어져 있으며 또한 압력을 받으면, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구 쪽으로 팽창될 수 있는 것을 특징으로 한다. 축방향으로 서로 떨어져 있는 적어도 2개의 압력 챔버에 의해, 복수의 지점과 영역 및 복수의 클램핑 범위에서 클램핑을 이룰 수 있다.

본 발명의 일 실시 형태는, 공구, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터를 클램핑하는 유압 팽창 척을 제공하고, 이 척은, 공구를 수용하고 클램핑하기 위한 중심 수용 구멍을 갖는 전방부 또는 클램핑부, 및 특히 HSK(hollow-shaft taper) 연결부를 갖는 후방부 또는 연결부를 포함하고, 그리하여, 팽창 슬리브는 유체로 가압될 수 있는 적어도 2개의 압력 챔버를 가지며, 이들 압력 챔버는 중심 수용 구멍 주위에서 원 형태(링 형태)로 구성되어 있고, 압력 챔버는 축방향으로 서로 떨어져 있으며 또한 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구 쪽으로 팽창될 수 있다. 또한, 팽창 슬리브는 비원형(편심 또는 비중심적)으로 구성되는 덕트를 가지며, 이 덕트는 적어도 2개의 압력 챔버를 서로 연결한다.

본 발명에 따른 유압 팽창 척의 일 개량예에서, 적어도 하나의 덕트가 축방향으로, 즉 팽창 척의 길이 방향 축선에 평행하게 배치된다. 그러나, 대안적으로, 적어도 하나의 덕트는 곡선 형태 등으로도 구성될 수 있다. 중심 수용 구멍 쪽으로 팽창하는 압력 챔버가 원 형태로 구성되어 있기 때문에, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구는, 축방향으로 서로 떨어져 있는 적어도 2개의 지점에서 원형으로 효과적으로 클램핑될 수 있고, 팽창 슬리브는 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11,12,13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 개 또는 임의의 수의 압력 챔버 및/또는 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20 개 또는 임의의 수의 덕트를 가질 수 있다.

매우 복잡한 기하학적 구조에 대응하여 여러 개의 압력 챔버 및 덕트를 배치함으로써, 특히 안정적인 클램핑이 이루어질 수 있다. 3D 프린팅 기술의 사용으로, 그러한 복잡한 기하학적 구조를 얻을 수 있다.

이와 관련하여, 팽창 슬리브 및 연결부, 특히 HSK 연결부를 갖는 클램핑부가 3D 프린팅 기술을 사용하여 만들어질 수 있다.

본 발명에 따른 유압 팽창 척의 일 개량예에서, 클램핑부는 3D 프린팅 기술을 사용하여 만들어지고, 연결부는 종래의 제조 방법을 사용하여 만들어진다. 3D 프린팅을 종래의 제조 방법과 조합하면, 매우 복잡한 공구의 기하학적 구조를 저렴하게 만들 수 있다.

일 바람직한 실시 형태에서, 팽창 슬리브는 3D 프린팅 기술을 사용하여 만들어진다.

그러므로, 유압 팽창 척 또는 유압 팽창 척의 적어도 일부분을 3D 프린팅으로 만드는 것을 본 발명의 아이디어라고 생각할 수 있다. 이렇게 해서, 특히, 복잡한 기하학적 구조를 실현할 수 있다. 제조 기술 면에서 유압 팽창 척의 중요하고 복잡한 부분은, 장착된 공구를 클램핑하기 위해 유체 가압으로 "펌핑 업"될 수 있는 덕트 및 챔버 시스템이다. 3D 프린팅 기술을 사용하여, 최적 구성의 덕트 및 챔버를 만들 수 있다. 특히, 많은 수의 챔버를 만들 수 있는데, 이는, 개별적인 지점에서만 클램핑 영역을 만드는 것 대신에, 임의의 수의 클램핑 영역을 만들 수 있음을 의미한다. 챔버를 팽창시키기 위한 유체는 오일, 물 또는 다른 적절한 혼합물 또는 액체일 수 있다.

전술한 구성에서, 팽창 슬리브는 클램핑부와 일체적으로 만들어질 수 있거나, 또는 처음에 클팸핑부와는 별개로 만들어지고 나중에 클램핑부에 결합될 수 있다. 후자의 대안은 본 발명에 따른 유압 팽창 척을 위한 모듈형 구성을 제공하는 선택 방안을 제공한다. 일 바람직한 실시 형태에서, 본 발명에 따른 유압 팽창 척은, 클램핑부 및/또는 연결부를 일체적인 부품으로서 포함할 수 있는 본체로 이루어질 수 있고, 이 본체는 본체 내의 중심 수용 구멍에 삽입되는 팽창 슬리브와 모듈형으로 구성될 수 있다. 이러한 목적으로, 본체에 있는 중심 수용 구멍 내의 팽창 슬리브는 포지티브 잠금, 마찰 잠금 또는 재료 피팅을 바람직하게는 상호 교환 가능하게 제공할 수 있다.

본체에서의 팽창 슬리브의 축방향 위치를 설정하는 축방향 스탑이 유압 팽창 척의 조립을 용이하게 할 수 있다. 팽창 슬리브에 할당되어 있는 이 축방향 스탑은, 상기 본체에 나사 결합되는 스크류 요소 및 상기 스크류 요소에 의해 상기 팽창 슬리브에 밀리는 바람직하게는 탄성적인 지지 요소를 가질 수 있다. 스크류 요소에 의해, 축방향 스탑에 대한 팽창 슬리브의 근접한 또는 유밀한 배치를 이루기 위해 지지 요소를 팽창 슬리브에 대해 축방향으로 인장시킬 수 있다. 이러한 개량으로, 아래에서 설명하는 바와 같이, 팽창 슬리브에 클램핑되는 공구를 위한 냉각 윤활유 공급을 위해 본체에 제공되어 있는 축방향 스탑을 포함할 수 있다.

연결부가 특히 HSK 연결부를 갖는 경우, 스크류 요소는 유용하게 연결부 측에서 작동될 수 있다. HSK 연결부는 스크류 요소와 지지 요소를 본체에 포함시키고 ㅏ작동시키는 간단한 방법을 제공한다.

본체에 제공되고 팽창 슬리브에 할당되는 축방향 스탑에 대한 대안 또는 추가로, 유압 팽창 척은 팽창 슬리브에 클램핑되는 공구에 할당되는, 즉 팽창 슬리브에 제공되는 자체의 축방향 스탑을 가질 수 있고, 이 후자의 축방향 스탑의 기능은 팽창 슬리브에서의 공구의 축방향 위치를 설정하는 것이다. 팽창 슬리브에 제공되고 공구에 할당되는 이 축방향 스탑에 의해, 팽창 슬리브에 클램핑될 공구의 축방향 위치를 설정할 수 있다(클팸핑 전에).

본체의 측방향 스탑과 동일한 방식으로, 팽창 슬리브에 제공되어 있는 축방향 스탑은 이러한 ?적으로 팽창 슬리브에 나사 결합될 수 있는데, 즉 팽창 슬리브에 나사 결합되는 조절 스크류로 형성될 수 있고, 그래서 조절 스크류는 상기 연결부 측에서 유용하게 작동될 수 있다.

전술한 구성에 상관 없이, 본 발명에 따른 유압 팽창 척은, 팽창 슬리브에 클램핑되어 있는 공구에 냉각 윤활유를 공급하기 위해 중심에서 연장되어 있는 냉각 윤활유 공급 덕트를 가질 수 있다. 특정한 구성에 따라, 중심에서 연장되어 있는 냉각 윤활유 덕트는 연결부 측에 있는 공급 구멍(예컨대, HSK 연결부 내부에 위치함)으로부터 팽창 슬리브 측에 있는 배출 구멍까지 연장되어 있을 수 있고, 이 배출 구멍은 예컨대 클램핑되는 공구에 할당되어 있는 축방향 스탑, 예컨대 조절 스크류에 위치한다.

본 발명의 추가 상세 및 이점을 도?에 나타나 있는 실시 형태를 기반으로 설명한다.

도 1은 제 1 실시 형태에 따른 유압 팽창 척의 부분 종단면을 나타낸다.
도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ로 나타나 있는 지점에서 유압 팽창 척의 단면을 나타낸다.
도 3은 유압 팽창 척의 정면도를 나타낸다(도 1에서 화살표 Ⅲ)
도 4는 유압 팽창 척의 사시 정면도를 나타낸다.
도 5는 바람직한 제 2 실시 형태에 따른 유압 팽창 척의 전방부(클램핑부)의 사시 종단면을 나타낸다.
도 6은 전방부(클램핑부)의 종단면을 나타낸다.
도 7은 3D 프린팅 직후의 상태에 있는, 3D 프린팅 기술로 만들어진 클램핑부의 사시 배면도를 나타낸다.
도 8은 전방부(클램핑부) 및 후방부(연결부)로 형성되어 있는 유압 팽창 척의 종단면을 나타낸다.
도 9는 클램핑부가 도 4, 6 및 8과 비교하여 유압 팽창 척의 길이 방향 중심 축선 주위로 회전된 위치에서 3D 프린팅 직후의 상태에 있는 클램핑부의 종단면을 나타낸다.
도 10은 유압 팽창 척의 전방부(클램핑부)를 절단한 팽창 슬리브의 사시 부분 종단면을 나타낸다.
도 11은 팽창 슬리브가 도 10과 비교하여 유압 팽창 척의 길이 방향 중심 축선 주위로 약간 회전된 위치에서 팽창 슬리브의 다른 사시 부분 종단면을 나타낸다.
도 12는 도 10에서 ⅩⅡ-ⅩⅡ로 나타나 있는 지점에서 팽창 슬리브의 사시 단면을 나타낸다.
도 13은 도 10에서 ⅩⅢ-ⅩⅢ로 나타나 있는 지점에서 팽창 슬리브의 다른 사시 단면을 나타낸다.
도 14는 도 10에서 ⅩⅣ-ⅩⅣ로 나타나 있는 지점에서 팽창 슬리브의 다른 단면을 나타낸다.
도 15는 제 3 실시 형태에 따른 유압 팽창 척의 종단면을 나타낸다.
도 16은 도 15의 유압 팽창 척의 사시도를 나타낸다.
도 17은 도 15에서 ⅩⅦ-ⅩⅦ 로 나타나 있는 지점의 단면을 나타낸다.

제 1 실시 형태

도 1은 제 1 실시 형태에 따른 유압 팽창 척을 나타내는데, 이 척은 전방부(클램핑부)(3)에 있는 팽창 슬리브(1) 및 후방부(연결부)(4)에 있는 HSK 연결부(2)를 갖는다. 전방부(3)는 3D 프린팅 기술을 사용해 만들어지고, 후방부(4)는 종래의 수단으로 만들어진다.

도 1에서 알 수 있는 바와 같이, 팽창 슬리브(1)는 중심 수용 구멍 주위에서 축방향으로 이격되어 있는 2개의 압력 챔버를 가지며, 이들 압력 챔버는 원 형태, 즉 링형으로 도어 있고, 그 중심 수용 구멍에 유체 압력이 가해질 수 있고, 그 결과, 팽창 슬리브(1)의 중심 수용 구멍에 장착되는 공구(나타나 있지 않음)에 대해 압력 챔버가 팽창 또는 부풀게 된다. 압력 챔버의 팽창 또는 부풀림의 결과로, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터가 마찰 잠금으로 클램핑된다. 압력 챔버 내의 유체 압력이 감소하면, 공구가 플릴 수 있다. 압력 챔버는 중심 수용 구멍의 방향으로, 탄성적으로 가요적이도록 설계된 격벽에 의해 한정된다. 두 압력 챔버는 연결 덕트에 의해 연결되고, 이 연결 덕트는 도 1에서 두꺼운 검은 선으로 표시되어 있다. 마찬가지로 도 1에 나타나 있는 유체 공급 라인이 도 1의 좌측에 나타나 있는 전방 압력 챔버에 이어져 있다. 두 압력 챔버와는 달리, 연결 덕트는 원 형태로 배치되지 않고, 편심적으로 또는 비중심적으로 배치되어 있고, 유압 팽창 척의 길이 방향 중심 축선에 평행하다.

도 2는 도 1에서 Ⅱ-Ⅱ로 나타나 있는 지점에서 유압 팽창 척의 단면을 나타낸다. 팽창 슬리브 내의 압력 챔버에 유체를 공급하는 공급 라인을 볼 수 있다. 도 2는 중심에 배치되어 있는 조절 스크류를 더 나타내는데, 이 조절 스크류는 팽창 슬리브(1)에 클램핑될 공구에 대한 축방향 스탑을 형성한다.

도 3은 유압 팽창 척의 정면도를 나타낸다(도 1: 화살표 Ⅲ)

도 4는 팽창 슬리브(1)가 위치하는 전방부(3) 및 특히 HSK 연결부(2)를 갖는 후방부(4)를 가지고 있는 유압 팽창 척의 사시 정면도를 나타낸다.

제 2 실시 형태

도 5는 제 2 실시 형태에 따른 유압 팽창 척의 전방부(클램핑부)(3)의 사시도를 나타내는데, 이 유압 팽창 척은 팽창 슬리브(1), 2개의 압력 챔버(5), 3개의 연결 덕트(6)(이와 관련하여, 도 13 및 14 참조) 및 공급 라인(8)을 갖는다. 압력 챔버(5)는 유체, 특히 오일 또는 물을 받도록 설계되어 있다. 유체를 받음으로써, 압력 챔버(5)는 중심 수용 챔버의 방향으로 안쪽으로 팽창하게 되며, 그 결과, 팽창 슬리브(1)의 내경이 이들 지점에서 감소하게 된다. 이리하여, 장착된 공구가 클램핑될 수 있다. 여러 개의 챔버(5)를 배치함으로써(나타나 있는 실시 형태에서는 2개), 클램핑을 위해 내경이 감소된 여러 개의 영역(나타나 있는 실시 형태에서는 2개)을 얻을 수 있고, 그리하여, 서두에서 논의한 유압 팽창 척과 비교하여 당해 공구의 넓은 클램핑이 가능하게 된다. 특히, 종래 기술에 따른 유압 팽창 척과 비교하여 넓은 클램핑을 달성할 수 있는데, 종래 기술에서는 단일 압력 챔버만 안쪽으로 팽창하게 된다. 넓은 클램핑에 의해 대칭적인 클램핑이 보장될 수 있고, 그리하여 공구의 매우 양호한 동심성이 얻어진다. 더욱이, 높은 수준의 안정성을 얻을 수 있어, 높은 수준의 제작 정밀도가 얻어진다. 일 특정한 실시 형태에서, 연결 덕트(6)는 유리하게는 대략 3 mm의 폭과 대략 0.7 mm의 높이를 가질 수 있다. 압력 챔버(5)는 이들 치수를 가질 수 있거나, 또는 더 유리한 실시 형태에서는 더 큰 크기를 가질 수 있다.

도 6은 2개의 압력 챔버(5) 및 3개의 연결 덕트(6) 중의 하나가 나타나 있는 종단면을 나타낸다. 공급 라인(8)은 압력 챔버(5)와 연결 덕트(6)에 유체, 예컨대 오일 또는 물을 공급한다.

도 7은 유압 팽창 척의 전방부(클램핑부)의 사시 배면도를 나타낸다. 이 전방부는 유리하게는 3D 프린팅으로 만들어진다. 후방부는 종래의 기술로 만들어질 수 있다. 이렇게 해서, 전방부는 3D 프링팅을 사용하여 복잡한 기하학적 구조로 구조화될 있다. 일 대안적인 실시 형태에서, 전체 유압 팽창 척 또는 전체 유압 클램프 척은 3D 프린팅을 사용하여 만들어질 수 있다.

도 8은 조립된 상태의 유압 팽창 척의 종단면을 나타내는 것으로, 압력 챔버(5)와 한 연결 덕트(6)를 갖는 전방부(3) 및 후방부(4)가 나타나 있다. 압력 챔버(5)와 연결 덕트(6)에 유체를 공급하기 위해 추가적인 라인(8)이 제공될 수 있다.

도 9는 압력 챔버(5)와 한 연결 덕트(6)를 갖는 전방부의 종단면을 나타낸다. 이 전방부는 전방부를 후방부에 연결하는 핀(7)을 가지고 있다.

도 10은 유체를 받아들이는 압력 챔버(5)와 한 연결 덕트(6)를 갖는 유압 팽창 척의 전방부의 부분 사시 종단면을 나타낸다. 유체를 받아들이면, 압력 챔버(5)는 팽창 척의 중심 쪽으로 안쪽으로 팽창하여, 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구가 클램핑될 수 있다. 연결 덕트(6)는 2개의 이웃하는 압력 챔버(5)를 연결하여, 유체가 한 압력 챔버(5)로부터 옆의 압력 챔버(5)로 분산될 수 있다. 이렇게 헤서, 모든 압력 챔버(5)가 유체로 채워질 수 있다. 압력 챔버(5)는 원 형태, 특히 원통형으로 배치되도록 구성될 수 있다. 연결 덕트(6)는 특히 축방향으로 연장되어 있고, 원형 구성이 아니다. 도 11은 유압 팽창 척의 전방부의 다른 사시 부분 종단면을 나타내며, 그래서 이 종단면은 도 10의 종단면과 비교하여 유압 팽창 척의 길이 방향 중심 축선 주위로 약간 회전되어 있다. 2개의 압력 챔버(5)를 볼 수 있다. 연결 덕트(6)는 도 10과 비교하여 부분적으로만 볼 수 있다. 압력 챔버(5)는 원통형 구성을 가지며 그래서 모든 종단면에서 볼 수 있다. 이와는 달리, 연결 덕트(6)는 편심적인 축방향 방식으로 연장되도록 구성되어 있고 그래서 모든 종단면에서 볼 수 있는 것은 아니다. 연결 덕트는 120°만큼 오프셋되도록 위치될 수 있고, 그래서 이 경우, 나타나 있는 실시 형태에서처럼, 3개의 연결 덕트가 중심 수용 구멍 주위에 유압 팽창 척의 주변 방향으로 위치되어 있다.

도 12는 3D 프린팅으로 만들어진 유압 팽창 척의 전방부(3)를 도 10의 ⅩⅡ-ⅩⅡ에서 취한 사시 단면을 나타낸다. 두 압력 챔버(5) 중의 하나가 나타나 있고, 그 압력 챔버는 원통형이고 원 형태로 배치된다. 이는 압력 챔버(5)가, 모든 측에서 유체로 채워지면, 유압 팽창 척의 팽창 슬리브의 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구(예컨대, 드릴 또는 밀링 커터)의 마찰 잠금 클램핑을 이룰 수 있음을 의미한다.

도 13은 유압 팽창 척의 전방부를 도 10의 ⅩⅢ-ⅩⅢ에서 취한 다른 사시 단면을 나타내고, 이 도에서는 편심적으로 위치하는 3개의 연결 덕트(6)를 볼 수 있고, 이들 연결 덕트는 축방향으로 연장되도록 구성되어 있다. 연결 덕트(6)는 축방향으로 연장되어 있는데, 즉 압력 챔버(5)와는 달리, 연결 덕트는 원 형태로 배치되어 있지 않다.

도 14는 도 10의 ⅩⅣ-ⅩⅣ에서 취한 다른 사시 단면을 나타내며, 이 도에서는 도 10에서 후방부에 있는 압력 챔버(5) 및 유압 팽창 척의 전방부(3)의 팽창 슬리브에 있는 연결 덕트(6) 중의 2개를 볼 수 있다.

제 3 실시 형태

도 15는 제 3 실시 형태에 따른 유압 팽창 척의 종단면을 나타내는데, 제 3 실시 형태는 모듈형 구조에 의해 제 1 및 제 2 실시 형태와 본질적으로 구별된다. 도 16은 도 15의 유압 팽창 척의 사시도를 나타내고, 도 17은 도 15의 ⅩⅦ-ⅩⅦ 로 나타나 있는 지점의 단면을 나타낸다.

팽창 슬리브가 클랭핑부와 일체적으로 만들어지거나 클램핑부의 일체적인 부품인 제 1 및 제 2 실시 형태와는 달리, 제 3 실시 형태의 팽창 슬리브는 클램핑부와는 별개로 만들어지는 독립적인 부품이고, 이러한 부품은 도 15에 나타나 있는 바와 같이 삽입으로 클램핑부에 결합된다.

제 3 실시 형태에서, 유압 팽창 척은 특히 클램핑부(11)와 연결부(12)를 일체적인 부품으로서 갖는 본체(10)를 갖는다. 클램핑부(11)의 영역에서, 본체(10)는 중심 수용 구멍(14)을 가지며, 이 구멍에는 팽창 슬리브(13)가 규정된 틈새 끼워맞춤, 중간?? 끼워맞춤 또는 수축 끼워맞춤으로 삽입되고 포지티브 잠금, 마찰 잠금(예컨대, 수축으로) 및/또는 재료 피팅(예컨대, 납땜으로)으로 부착된다.

도 15에 나타나 있는 바와 같이, 팽창 슬리브(13)는 2개의 링형(원 형태로 배치되어 있음) 압력 챔버(13a, 13b)를 가지며, 이들 압력 챔버는 축방향으로 서로 떨어져 있고, 편심적으로 위치되어 있고(즉, 원 형태로 배치되어 있지 않음) 축방향으로 연장되어 있는 적어도 하나의 연결 덕트(13c)를 통해 서로 유체 연결되어 있다. 팽창 슬리브 측에 있는 공급 라인(13d)에 의해 압력이 두 챔버(13a, 13b)에 가해지며, 공급 라인은 팽창 슬리브(13)의 외주에서 원 형태로 배치되어 있는 V-형 원주 방향 홈(13e) 안으로 열려 있다. 알려져 있는 방식으로 본체 측의 덕트 시스템(10a)(도 17에 도시되어 있음)을 통해 원주 방향 홈(13e)에 유체가 공급되거나 유체 압력이 가해진다. 두 압력 챔버(13a, 13b)에 압력이 가해지면, 압력 챔버(13a, 13b)는 안쪽으로 팽창하게 되며, 그래서 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구가 서로 떨어져 있는 두 지점에서 마찰 잠금으로 클램핑된다. 팽창 슬리브(13)의 축방향 위치는 본체(10)에 제공되어 있는 축방향 스탑(15)에 의해 설정되고, 나타나 있는 실시 형태에서 그 스탑은 슬리브형 스크류 요소(15a) 및 마찬가지로 슬리브형인 탄성 지지 요소(15b)로 형성되고, 팽창 슬리브(13)가 클램핑 목적으로 그 지지 요소에 축방향으로 지지된다. 스크류 요소(15a)는 지지 요소(15b) 위에 배치되고 그 지지 요소(15b)를 팽창 슬리브(13)에 누르게 된다. 지지 요소(15b)의 탄성 때문에, 지지 요소(15b)와 팽창 슬리브(13) 사이에 유밀한 연결을 이룰 수 있다.

연결부(12)가 HSK 연결부(12a)를 갖는 나타나 있는 실시 형태에서, 스크류 요소(15a)는 유용하게 연결부(12) 측에서 작동될 수 있다.

도 15에 나타나 있는 바와 같이, 팽창 슬리브(13)는 팽창 슬리브에서 클램핑될 공구에 주어져 있는, 즉 팽창 슬리브 측에 제공되어 있는 축방향 스탑(16)을 갖는데, 이 축방향 스탑은 팽창 슬리브(13)에서의 공구의 축방향 위치를 설정한다. 나타나 있는 실시 형태에서, 팽창 슬리브 측에 제공되어 있는 축방향 스탑(16)은 팽창 슬리브에 나사 결합되고, 특히 팽창 슬리브(13) 안으로 나사 결합되는 조절 스크류로 형성된다. 나타나 있는 실시 형태에서, 조절 스크류(16)의 작동은 연결부(12) 측 및 클램핑부(11) 측 또는 팽창 슬리브(13) 측에서 가능하다. 이러한 목적으로, 축방향 양측에서 접근 가능한 조절 스크류(16)에 접근 구멍(16a), 예컨대 육각 소켓 구멍이 제공되어 있다. 도 15에 나타나 있는 바와 같이, 조절 스크류(16)는 슬리브형 지지 요소(15b) 안으로 돌출한다.

도 15에 나타나 있는 유압 팽창 척은, 팽창 슬리브(13)에 클램핑되어 있는 공구에 냉각 윤활유를 공급하기 위해 중심에서 연장되어 있는 냉각 윤활유 공급 덕트(18)를 특징으로 한다. 중심에서 연장되어 있는 냉각 윤활유 덕트(18)는 슬리브형 지지 요소(15b)에 있는 축방향 통로(15c)(예컨대, 구멍), 도 15의 우측에 나타나 있는 구멍 세그먼트(16b), 접근 구멍(16a), 및 조절 스크류(16)에 있는 구멍 세그먼트(16c)(도 15의 좌측에 나타나 있음)을 통과한다. 구멍 세그먼트(16b, 16c)는, 두 구멍 세그먼트(16b, 16c) 사이에 위치하는 접근 구멍(16a)에 적절한 공구 렌치(wrench)가 접근할 수 있도록 충분히 큰 직경을 가지고 있다. 도 15에 나타나 있는 바와 같은 슬리브형 지지 요소(15b)의 통로(15c)의 우측 단부는 연결부 측에 있는 공급 구멍에 대응하고, 도 15의 좌측에 나타나 있는 구멍 세그먼트(16c)의 단부는 팽창 슬리브 측에 있는 배출 구멍에 대응한다.

Claims

공구, 예컨대 드릴 또는 밀링 커터를 클램핑하는 유압 팽창 척(chuck)으로서,
팽창 슬리브(1)를 갖는 클램핑부(3); 및
연결부(4), 특히 HSK 연결부(2)를 포함하고,
상기 팽창 슬리브는 공구를 수용하고 클램핑하는 중심 수용 구멍을 가지며,
상기 팽창 슬리브(1)는, 상기 중심 수용 구멍 주위에서 원 형태로 구성되어 있는 적어도 2개의 압력 챔버(5)를 가지며, 압력 챔버는 축방향으로 서로 떨어져 있으며, 또한 유체 압력을 받으면, 상기 중심 수용 구멍에 장착되어 있는 공구 쪽으로 팽창될 수 있고,
상기 적어도 2개의 압력 챔버(5)는 원 형태로 구성되어 있지 않은 적어도 하나의 덕트(6)에 의해 서로에 연결되어 있는, 유압 팽창 척.
제 1 항에 있어서,
상기 덕트는 축방향으로 배치되어 있는, 유압 팽창 척.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브(1)는 2개 이상의 챔버(5) 및/또는 여러 개의 덕트를 가지고 있는, 유압 팽창 척.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 클램핑부(3) 및/또는 연결부(4)는 3D 프린팅 부품으로서 만들어지는, 유압 팽창 척.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 유압 팽창 척의 적어도 일 부분은 3D 프린팅으로 만들어지는, 유압 팽창 척.
제 5 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브는 3D 프린팅으로 만들어지는, 유압 팽창 척.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브가 삽입되는 중심 수용 구멍을 갖는 본체를 포함하는 유압 팽창 척.
제 7 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브는 포지티브 잠금, 마찰 잠금 또는 재료 피팅으로 상기 중심 수용 구멍에 위치되는, 유압 팽창 척.
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 본체에서의 팽창 슬리브의 축방향 위치를 설정하기 위해 상기 팽창 슬리브에 할당되어 있는 축방향 스탑을 포함하는 유압 팽창 척.
제 9 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브에 할당되어 있는 축방향 스탑은 상기 본체에 나사 결합되는 스크류 요소 및 상기 스크류 요소에 의해 상기 팽창 슬리브에 밀리는 지지 요소를 가지고 있는, 유압 팽창 척.
제 10 항에 있어서,
상기 스크류 요소는 상기 연결부 측에서 작동될 수 있는, 유압 팽창 척.
제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 팽창 슬리브에서의 공구의 축방향 위치를 설정하기 위해 상기 팽창 슬리브에 클램핑될 공구에 할당되어 있는 축방향 스탑을 포함하는 유압 팽창 척.
제 12 항에 있어서,
상기 공구에 할당되어 있는 축방향 스탑은 상기 팽창 슬리브에 나사 결합되는 조절 스크류로 형성되어 있는, 유압 팽창 척.
제 13 항에 있어서,
상기 조절 스크류는 상기 연결부 측에서 작동될 수 있는, 유압 팽창 척.
제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 따른 팽창 슬리브에 할당되어 있는 축방향 스탑을 갖는 유압 팽창 척으로서, 상기 팽창 슬리브에 클램핑되어 있는 공구에 냉각 윤활유를 공급하기 위해 중심에서 연장되어 있는 냉각 윤활유 공급 덕트를 포함하는 유압 팽창 척.