特別用于加工中心或車銑中心的夾緊裝置
[0001]本發(fā)明涉及一種夾緊裝置，其特別用于加工中心或車銑中心 (Dreh-bzw. Fraszentmm)，其中根據(jù)權(quán)利要求1的特征，夾緊裝置具有優(yōu)選圓柱狀的基本 形式的外殼體、容納在該外殼體中的內(nèi)殼體、以及位于內(nèi)殼體中且在運(yùn)行狀態(tài)下在垂直放 置方向A上可調(diào)節(jié)的內(nèi)缸，所述內(nèi)缸被設(shè)計(jì)用于傳遞夾緊用途的壓縮力或牽引力。[0002] 從現(xiàn)有技術(shù)看，用于加工中心或車銑中心的夾緊裝置是已知的，其能夠相當(dāng)迅速 且可靠地將要加工的工件夾緊。[0003]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種夾緊裝置，所述夾緊裝置在提供和 固定夾緊力方面有改善。[0004] 該任務(wù)通過(guò)夾緊裝置，特別是用于加工中心或車銑中心的夾緊裝置得以解決，其 中夾緊裝置具有優(yōu)選圓柱狀的基本形式的外殼體、容納在該外殼體中的內(nèi)殼體、以及位于 內(nèi)殼體中且在運(yùn)行狀態(tài)下在垂直放置方向A上可調(diào)節(jié)的內(nèi)缸，所述內(nèi)缸被設(shè)計(jì)用于傳遞夾 緊用途的壓縮力或牽引力，其中內(nèi)殼體通過(guò)彈簧支撐在外殼體上且在放置方向A上相對(duì)于 外殼體可移動(dòng)地安裝，從而構(gòu)成彈力存儲(chǔ)器，并且其中布置了集成在夾緊裝置內(nèi)的，優(yōu)選由 外殼體圍繞的，更優(yōu)選容納在內(nèi)殼體內(nèi)的電機(jī)，以便通過(guò)布置在中間的傳動(dòng)器件在放置方 向A上向內(nèi)缸施加力。[0005]根據(jù)本發(fā)明的核心思想，一方面以如下方式來(lái)實(shí)現(xiàn)彈力存儲(chǔ)器，即可移動(dòng)的內(nèi)殼 體通過(guò)彈簧支撐在夾緊裝置的外殼體上且在放置方向A上相對(duì)于外殼體可移動(dòng)地安裝，而 且還在夾緊裝置內(nèi)，優(yōu)選在內(nèi)殼體內(nèi)集成布置了電機(jī)，用于通過(guò)布置在中間的傳動(dòng)器件在 放置方向A上向內(nèi)缸施加力。通過(guò)組合提供通用的、可靠且易于操作的夾緊裝置，該夾緊裝 置例如可用于加工中心或車銑中心-也可以旋轉(zhuǎn)使用。電流供給在旋轉(zhuǎn)使用夾緊裝置的 情況下可通過(guò)滑動(dòng)接觸來(lái)實(shí)現(xiàn)。或者也有可能的是，在非旋轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)下將夾緊裝置連接 到電源，原因在于夾緊過(guò)程無(wú)論如何都只在非旋轉(zhuǎn)運(yùn)行狀態(tài)下進(jìn)行。[0006]在一種優(yōu)選實(shí)施形式中，傳動(dòng)器件具有套筒螺紋傳動(dòng)裝置或行星輪螺紋傳動(dòng)裝 置，用于將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞到內(nèi)缸的軸向載荷。在另一種可能的實(shí)施形式中，傳動(dòng)器件 包括蝸桿傳動(dòng)裝置，其具有在電機(jī)側(cè)設(shè)置的蝸桿以及在驅(qū)動(dòng)側(cè)設(shè)置的蝸輪。[0007]特別優(yōu)選的是以下實(shí)施形式，即其中蝸輪與套筒螺紋傳動(dòng)裝置或行星輪螺紋傳動(dòng) 裝置的配有內(nèi)螺紋的第一子元件轉(zhuǎn)矩鎖合地（drehmomentschliissig)連接,特別是與其構(gòu) 造成整體。[0008]己知通過(guò)蝸桿傳動(dòng)裝置可產(chǎn)生高的傳動(dòng)比。若蝸桿傳動(dòng)裝置同時(shí)與套筒螺紋傳動(dòng) 裝置或行星輪螺紋傳動(dòng)裝置齒輪連接，即將蝸輪構(gòu)成在套筒螺紋傳動(dòng)裝置或行星輪螺紋傳 動(dòng)裝置的第一子元件的外周表面上，則用較少幾個(gè)組件就可將電機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成內(nèi)缸 的軸向運(yùn)動(dòng)。[0009]在一種具體的可能的實(shí)施形式中，蝸輪具有周向的上支承面和周向的下支承面， 通過(guò)它們，優(yōu)選通過(guò)球狀物，在徑向和/或軸向方向上相對(duì)于內(nèi)殼體進(jìn)行支撐。[0010]為了能將夾緊裝置構(gòu)造成相對(duì)平的結(jié)構(gòu)，優(yōu)選電機(jī)具有驅(qū)動(dòng)軸，所述驅(qū)動(dòng)軸與內(nèi) 缸的放置方向A正交對(duì)齊。[0011]出于類似的考慮，在設(shè)置蝸桿傳動(dòng)裝置時(shí)優(yōu)選在正交于放置方向A延伸的軸S上 對(duì)齊蝸桿。[0012]最后，在夾緊裝置的緊湊結(jié)構(gòu)形式方面有利的是，設(shè)置蝸桿傳動(dòng)裝置，使該蝸桿不 直接與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸軸向連接，而是將蝸桿設(shè)置成與電機(jī)的驅(qū)動(dòng)軸正交。例如可通過(guò)布置 在兩者間的齒輪傳動(dòng)裝置來(lái)將驅(qū)動(dòng)軸的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)矩鎖合地傳遞到蝸桿。[0013]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施形式中，內(nèi)殼體通過(guò)多個(gè)不同類型的彈簧，特別是通過(guò) 一個(gè)或多個(gè)螺旋彈簧以及通過(guò)一個(gè)或多個(gè)氣彈簧支撐在外殼體上。在此結(jié)構(gòu)形式中，其也 獨(dú)立于電機(jī)集成到夾緊裝置中作為發(fā)明被要求權(quán)利，所述不同類型彈簧的彈簧特性以協(xié)同 方式彼此組合。螺旋彈簧在調(diào)整運(yùn)動(dòng)較小時(shí)只提供較小的反作用力，相反在調(diào)節(jié)行程較大 時(shí)提供較大的反作用力，但氣壓彈簧僅在較小的調(diào)節(jié)行程時(shí)就已產(chǎn)生相當(dāng)大的反作用力。 若要用這種方式將不同類型的兩種彈簧的彈簧特性疊加，即從其工作方式，也就是從功能 上考慮來(lái)并行使用（例如是并列使用）它們，則會(huì)產(chǎn)生總彈簧特性，所述總彈簧特性在調(diào)節(jié) 行程較小時(shí)也提供相對(duì)大的反作用力，但這種反作用力在調(diào)節(jié)行程較大時(shí)甚至還會(huì)-由 于螺旋彈簧的使用效果-而增加。[0014]在另一種可能的優(yōu)選實(shí)施形式中，內(nèi)缸具有至少一個(gè)部分，優(yōu)選是遠(yuǎn)端部分，該遠(yuǎn) 端部分具有偏離旋轉(zhuǎn)形狀（Rotationsform)的截面形狀，特別是具有橢圓形截面形狀，以 便相對(duì)于外殼體抗扭地固定內(nèi)缸。具體而言，具有橢圓形截面形狀的內(nèi)缸例如可通過(guò)具有 相應(yīng)橢圓形截面形狀的外殼體中的開口來(lái)引導(dǎo)，從而使得產(chǎn)生所需的抗扭的固定。[0015]在一種可選擇的可能的結(jié)構(gòu)形式中設(shè)置了鎖定裝置（Arretiereinrichtung),以 便在需要時(shí)，特別是在電機(jī)的靜止?fàn)顟B(tài)下將傳動(dòng)器件鎖定。[0016] 雖然在蝸桿傳動(dòng)裝置的相應(yīng)的實(shí)施形式中可以通過(guò)蝸桿傳動(dòng)裝置自身得到鎖定， 但出于安全考慮或在沒有導(dǎo)致鎖定的蝸桿傳動(dòng)裝置的實(shí)施形式中，特別是在電機(jī)的靜止?fàn)?態(tài)下，鎖定特別可靠地導(dǎo)致，所生成的且保存在彈力存儲(chǔ)器中的夾緊力不會(huì)因傳動(dòng)器件出 現(xiàn)非期望的復(fù)位而丟失。[0017]在一種具體的實(shí)施形式中鎖定裝置具有可軸向移動(dòng)的銷，該銷通過(guò)操縱裝置與所 分配的傳動(dòng)器件，特別是蝸桿的軸延伸部分中的鎖定凹部嚙合或脫離嚙合。這種可軸向移 動(dòng)的銷導(dǎo)致可靠鎖定，因?yàn)樗槐３衷阪i定位置，而不必一直被施加保持力。用于移動(dòng)可軸 向移動(dòng)的銷的操縱裝置可構(gòu)造成電磁致動(dòng)器，其能將銷從第一位置移動(dòng)到第二位置或從第 二位置移動(dòng)到第一位置。如有可能，也可通過(guò)彈簧將可軸向移動(dòng)的銷應(yīng)用到鎖定位置的方 向上，從而使得只有在操縱電機(jī)或傳動(dòng)器件時(shí)才會(huì)驅(qū)動(dòng)操縱裝置，以便抗彈簧負(fù)載地將可 軸向移動(dòng)的銷從鎖定位置轉(zhuǎn)到釋放位置。一旦通過(guò)電機(jī)和傳動(dòng)器件完成夾緊缸的調(diào)整運(yùn) 動(dòng)，則操縱裝置又可在所述彈簧的作用下使所述銷向后滑動(dòng)到鎖定位置。[0018]此外在一種可能的優(yōu)選實(shí)施形式中還設(shè)置了閉鎖傳感器裝置，用于檢驗(yàn)鎖定裝置 是否處于鎖定狀態(tài)。具體而言，如果鎖定裝置具有可軸向移動(dòng)的銷，則可通過(guò)閉鎖傳感器裝 置來(lái)檢驗(yàn)可軸向移動(dòng)的銷在哪個(gè)位置。[0019]在另一種可選擇的實(shí)施形式中還設(shè)置了傳感器裝置，該傳感器裝置被設(shè)計(jì)和指定 用于顯示或獲取在外殼體內(nèi)部的內(nèi)殼體的調(diào)整位置和由此間接顯示或獲取保存在彈力存 儲(chǔ)器中的反作用力。[0020]此外，還可設(shè)置一些傳感器裝置，這些傳感器裝置被設(shè)計(jì)和指定用于獲取電機(jī)、驅(qū)動(dòng)軸和/或傳動(dòng)器件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，特別是相應(yīng)的轉(zhuǎn)數(shù)。[0021]最后，在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中以如下方式構(gòu)造內(nèi)殼體，即使得內(nèi)殼體具有殼體基礎(chǔ)元件和殼體蓋，它們通過(guò)可拆卸的連接元件彼此固定。在本實(shí)施形式中特別容易安裝 夾緊元件，特別是內(nèi)殼體，以及在其中容納或安裝的組件，如蝸桿傳動(dòng)裝置、套筒螺紋傳動(dòng) 裝置以及在其中容納的內(nèi)缸、具有齒輪驅(qū)動(dòng)器和彈簧的電機(jī)。[0022]下面將借助實(shí)施例并且參考附圖來(lái)詳細(xì)描述本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)。圖中顯示：[0023]圖1用透視圖示出了根據(jù)本發(fā)明的夾緊裝置的實(shí)施形式。[0024] 圖2用頂視圖示出了根據(jù)圖1的夾緊裝置。[0025]圖3為根據(jù)圖2的夾緊裝置沿著圖2中的III-III線的剖視圖。[0026]圖3a為圖3的細(xì)節(jié)圖。[0027]圖4為沿著圖3的IV-IV線的剖視圖。[0028]圖5是表示出了根據(jù)本發(fā)明的另一方面的圖表，即關(guān)于所述的不同類型的彼此平 行作用的彈簧，這些彈簧的彈簧特性彼此疊加。[0029]圖1為本發(fā)明所述夾緊裝置的實(shí)施形式的透視圖，所述實(shí)施形式在圖2中用頂視 圖示出。首先，夾緊裝置具有由下部外殼體元件51、中部外殼體元件52以及上部外殼體元 件53共同組成的外殼體12。下部外殼體元件51在其下側(cè)構(gòu)成固定法蘭42。內(nèi)殼體15 (此 處參照?qǐng)D3和圖4)的上端頸部分43在上部外殼體53處突出伸進(jìn)上部外殼體元件53或外 殼體12的開口 44中。內(nèi)殼體15的頸部分43也定義了具有大致為橢圓形截面形狀的開口 45。在該開口 45中引入了內(nèi)缸11，該內(nèi)缸在其遠(yuǎn)端上部具有與開口 45的橢圓形狀相匹配 且同樣為橢圓的截面形狀。[0030]圖3中示出了沿著圖2中的III-III的剖視圖。從該剖視圖中可以看出，內(nèi)殼體 15是怎樣容納在外殼體12中的。具體而言，內(nèi)殼體通過(guò)不同類型的彈簧13、14,具體來(lái)說(shuō) 就是通過(guò)多個(gè)螺旋彈簧13和多個(gè)氣壓彈簧14 (此處同樣參照?qǐng)D4)支撐在外殼體12上，從 而使得內(nèi)殼體在調(diào)整方向A上被可移動(dòng)地進(jìn)行安裝，但是要分別對(duì)抗由所述彈簧13、14提 供的反作用力。在克服由彈簧13、14所提供的反作用力的情況下通過(guò)將內(nèi)殼體15可移動(dòng) 地安裝到外殼體12中來(lái)定義彈力存儲(chǔ)器21。[0031]為了沿著調(diào)整方向A引導(dǎo)在外殼體12中的內(nèi)殼體15,可提供導(dǎo)向槽，其中在本實(shí) 施形式中通過(guò)已提到的外殼體12的開口 44內(nèi)的頸部分43來(lái)定義導(dǎo)向槽。[0032]已提到的內(nèi)缸11安裝在內(nèi)殼體15內(nèi)，所述內(nèi)缸設(shè)計(jì)成在放置方向A上可調(diào)節(jié)。在 本實(shí)施形式中，內(nèi)缸11由多部分構(gòu)成且具有第一上部46和第二下部47。[0033]內(nèi)缸11在第一上部46被設(shè)計(jì)成具有已提到的橢圓截面。而夾緊缸的第二下部47 具有圓形截面且在其外圓周上至少部分地具有外螺紋48。第一部分46和第二部分47能夠 可拆卸地彼此連接，特別是通過(guò)螺紋連接或用其它適當(dāng)?shù)姆绞奖舜诉B接。或者也有可能的 是，將第一上部46和第二下部47構(gòu)造成一件式地彼此連接。[0034]設(shè)置在第二下部47上的外螺紋48嚙合進(jìn)蝸輪25的被相應(yīng)設(shè)計(jì)的內(nèi)螺紋38中， 其構(gòu)成套筒螺紋傳動(dòng)裝置19的第一子元件。設(shè)置有外螺紋48的第二下部47相應(yīng)地構(gòu)成 與套筒螺紋傳動(dòng)裝置19的第一子元件相對(duì)應(yīng)的第二子元件。蝸輪25在其外圓周上具有蝸 桿齒，所述蝸桿齒與蝸桿傳動(dòng)裝置18的蝸桿24共同作用。為了在軸向和徑向方向上將蝸輪25穩(wěn)定在內(nèi)殼體15內(nèi)，蝸輪25具有上支承面32和下支承面33,蝸輪通過(guò)它們和球狀物 34支撐在內(nèi)殼體15的相應(yīng)的支承面49、50上。[0035]從根據(jù)圖3的剖視圖也可以看出，內(nèi)殼體15由多部分構(gòu)成，即具體而言，在本實(shí)施 形式中內(nèi)殼體15具有殼體基礎(chǔ)元件35和殼體蓋36,其中殼體基礎(chǔ)元件35和殼體蓋36通 過(guò)連接元件37,特別是通過(guò)連接螺栓彼此固定。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)可確保夾緊裝置安裝的簡(jiǎn)單。 也就是說(shuō)，在安裝過(guò)程中各個(gè)單獨(dú)部件，例如配備有內(nèi)缸11的蝸輪25,彈簧13、14以及其 它借助圖4來(lái)詳細(xì)描述的元件可被置入殼體基礎(chǔ)元件35中，且至少部分已通過(guò)固定殼體蓋 36來(lái)固定，例如可至少固定彈簧13、14和蝸輪25。[0036]參照?qǐng)D4可以看出，電機(jī)16布置在內(nèi)殼體15中，它通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸20將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞 給齒輪傳動(dòng)裝置17。該齒輪傳動(dòng)裝置17具有在電機(jī)側(cè)的齒輪22和在驅(qū)動(dòng)側(cè)的齒輪23,其 轉(zhuǎn)矩鎖合地與蝸桿傳動(dòng)裝置18的蝸桿24連接。蝸桿24嚙合進(jìn)已提到的蝸輪25中且在操 作電機(jī)16時(shí)導(dǎo)致所述蝸輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。蝸輪24以如下方式構(gòu)造，即使得其產(chǎn)生自鎖效果，也 就是說(shuō)將軸向力從內(nèi)缸11傳遞給套筒螺紋傳動(dòng)裝置19時(shí)阻止蝸輪25產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。但 也可替代地或額外地給鎖定裝置28設(shè)置在此處以電磁方式工作的操縱裝置30。在所述操 縱裝置30中安裝了可軸向移動(dòng)的銷29,所述銷沿著其縱向軸從圖4所示閉鎖狀態(tài)過(guò)渡到縮 回位置，反之亦然。在圖4所示閉鎖狀態(tài)下，可軸向移動(dòng)的銷29嚙合到軸延伸部分31的凹 部中，所述軸延伸部分與蝸桿24轉(zhuǎn)矩鎖合地連接，從而將傳動(dòng)器件17到19,特別是蝸桿24 鎖定。[0037]此外，還設(shè)置了閉鎖傳感器裝置39,通過(guò)它來(lái)確定可軸向移動(dòng)的銷29是位于鎖定 位置還是位于縮回位置。[0038]接下來(lái)還應(yīng)該描述一下夾緊過(guò)程，其中夾緊過(guò)程既應(yīng)該被理解成在放置方向A上 或在與放置方向A相反的方向上來(lái)軸向調(diào)節(jié)內(nèi)缸11，又應(yīng)該被理解成在負(fù)載彈簧13、14用 于生成保存在預(yù)定的彈力存儲(chǔ)器21中的彈力時(shí)移動(dòng)內(nèi)殼體15 :若使電機(jī)16產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)運(yùn) 動(dòng)，則驅(qū)動(dòng)軸20會(huì)通過(guò)齒輪傳動(dòng)裝置17驅(qū)動(dòng)蝸桿傳動(dòng)裝置18的蝸桿24,所述蝸桿將其旋 轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)傳遞給蝸輪25,從而傳遞給套筒螺紋傳動(dòng)裝置19。內(nèi)缸11因套筒螺紋傳動(dòng)裝置19 的第一子元件相對(duì)于套筒螺紋傳動(dòng)裝置19的第二子元件運(yùn)動(dòng)而軸向移動(dòng)，例如在一方向 上從外殼體12中移出。如果內(nèi)缸11遇到反作用力，例如如果夾緊裝置與配備的爪卡盤共 同作用并且已經(jīng)將工件緊靠夾緊卡盤（Spannfu1:ter)的夾緊卡爪（Spannbacke)，則進(jìn)一步 給內(nèi)缸11施加負(fù)載會(huì)從而導(dǎo)致將工件夾緊的力被增加。在這種情況下，給內(nèi)缸11往內(nèi)殼 體15外部施加力會(huì)導(dǎo)致內(nèi)殼體15在相反方向上克服彈簧13、14的作用在外殼體12內(nèi)移 動(dòng)并因此在彈力存儲(chǔ)器21中生成反作用力。通過(guò)傳感器裝置40可獲取內(nèi)殼體15相對(duì)于 外殼體12的平移運(yùn)動(dòng)并從而也間接檢測(cè)到彈力存儲(chǔ)器21中所設(shè)定的反作用力。若達(dá)到想 要的力值，則關(guān)閉電機(jī)16并將傳動(dòng)器件17到19鎖定，可通過(guò)蝸桿24預(yù)定的自鎖和/或通 過(guò)已提到的鎖定裝置39來(lái)進(jìn)行鎖定。[0039]為了獲取電機(jī)16、驅(qū)動(dòng)軸20或傳動(dòng)器件17到19的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可布置傳感器裝置 41，所述傳感器裝置例如通過(guò)合適的傳感器，例如利用霍爾效應(yīng)來(lái)獲取全部轉(zhuǎn)數(shù)。[0040]參照?qǐng)D5可看出，不同類型的各種彈簧13、14的彈簧特性是如何疊加的，使得在較 小的調(diào)節(jié)行程（彈簧行程）時(shí)提供相對(duì)大的反作用力（彈力），其中在調(diào)節(jié)行程（彈簧行 程）較小時(shí)主要?dú)w因于氣壓彈簧。在調(diào)節(jié)行程（彈簧行程）較大時(shí)則是螺旋彈簧起作用，結(jié)果使得超過(guò)一定的彈簧行程則產(chǎn)生顯著增強(qiáng)的彈力。不言而喻，通過(guò)將氣壓彈簧和螺旋 彈簧的彈簧特性恰當(dāng)?shù)亟M合起來(lái)可以較大程度地調(diào)節(jié)想要的彈簧特性。[0041]所提供的夾緊裝置的結(jié)構(gòu)非常緊湊，并有可能快速、可靠且安全地實(shí)施夾緊過(guò)程。[0042]參考標(biāo)記列表[0043]11內(nèi)缸[0044]12外殼體[0045]13彈簧，螺旋彈簧[0046]14彈簧，氣壓彈簧[0047]15內(nèi)殼體[0048]16電機(jī)[0049]17傳動(dòng)器件，齒輪傳動(dòng)裝置[0050]18傳動(dòng)器件，蝸桿傳動(dòng)裝置[0051]19傳動(dòng)器件，套筒螺紋傳動(dòng)裝置[0052]20驅(qū)動(dòng)軸（電機(jī)）[0053]21彈力存儲(chǔ)器[0054]22在電機(jī)側(cè)的齒輪[0055]23在驅(qū)動(dòng)側(cè)的齒輪[0056]24蝸桿[0057]25蝸輪[0058]28鎖定裝置[0059]29可軸向移動(dòng)的銷[0060]30操縱裝置[0061]31軸延伸部分[0062]32上支承面[0063]33下支承面[0064]34球狀物[0065]35殼體基礎(chǔ)元件[0066]36殼體蓋[0067]37連接元件[0068]38內(nèi)螺紋[0069]39閉鎖傳感器裝置[0070]40傳感器裝置（彈力存儲(chǔ)器）[0071]41傳感器裝置（電機(jī)，傳動(dòng)器件）[0072]42固定法蘭[0073]43頸部分[0074]44開口（外殼體）[0075]45開口（內(nèi)殼體的頸部分）[0076]46第一上部[0077]47第二下部[0078]48外螺紋[0079]49,50支承面[0080]51下部外殼體元件[0081]52中部外殼體元件[0082]53上部外殼體元件本文由海天精工整理發(fā)表文章均來(lái)自網(wǎng)絡(luò)僅供學(xué)習(xí)參考，轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明！