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夾緊設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于在平衡機(jī)中夾緊鉆孔、銑削或磨削工具的工具夾的夾緊設(shè)備(1)，其包括帶有用于工具夾的離合軸的容納開口(9)和夾緊鉗(10)的容納單元(2)，用于操作夾緊鉗(10)的操作單元(18)的軸(20)在容納單元(2)的中心鉆孔(19)中滑動(dòng)地導(dǎo)引。軸(20)在一端部上具有傳力體(22)，多個(gè)壓力彈簧(30,31)支承在該傳力體(22)上，能夠通過所述多個(gè)壓力彈簧(30,31)將夾緊鉗(10)夾緊。壓力彈簧(30,31)布置和/或設(shè)置成，使得在夾緊鉗(10)被夾緊時(shí)作用到傳力體(22)上的彈簧力關(guān)于軸(20)的軸線非對稱地對傳力體(22)加載。
【專利說明】夾緊設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于在平衡機(jī)中夾緊被定義為圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)器部件，尤其是鉆孔、銑削或磨削工具的工具夾的夾緊設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]上述類型的夾緊設(shè)備主要用于在平衡機(jī)中夾緊能以高轉(zhuǎn)速驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)的工具。對于這種工具的平衡提出較高的要求，因?yàn)槲闯浞制胶獾墓ぞ邥?huì)損害加工質(zhì)量。為可以滿足對平衡質(zhì)量的較高要求，待平衡的工具的精確的中心夾緊需要借助布置在平衡機(jī)的主軸上的夾緊設(shè)備。
[0003]從WO 00/45983A1中已知在平衡機(jī)中提供的用于夾緊工具容納部的夾緊設(shè)備，其中，固定在圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)的機(jī)器主軸上的基體單元具有相對旋轉(zhuǎn)軸線在中心的容納開口，工具容納部的離合軸可軸向地插入該容納開口中。在容納開口中設(shè)有夾緊鉗，該夾緊鉗接合在離合軸上并且能夠通過相對基體單元以可軸向調(diào)節(jié)的方式操作在其上導(dǎo)引的鉗操作單元。鉗操作單元通過兩個(gè)滑動(dòng)面副雙重地在基體單元上導(dǎo)引。為實(shí)現(xiàn)較高的導(dǎo)引精確性，該滑動(dòng)面副可以設(shè)計(jì)成過渡配合裝置，但結(jié)果是，鉗操作單元相對基本單元調(diào)節(jié)起來僅非常緊。更大的公差允許鉗操作單元更靈活的調(diào)節(jié)。但由該公差引起的同心度誤差反映到測量結(jié)果中并且嚴(yán)重地影響測量的可重復(fù)性。
[0004]為避免該缺點(diǎn)，還從所述公開文本中已知，鉗操作單元軸向地借助滾動(dòng)體裝置導(dǎo)弓丨，其滾動(dòng)體在基體單元和鉗操作單元的滾動(dòng)面上滾動(dòng)。該滾動(dòng)體裝置應(yīng)當(dāng)能夠靈活但卻精確地軸向?qū)бQ操作單元，尤其是在滾動(dòng)體以預(yù)緊力安裝在基體單元與鉗操作單元之間時(shí)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，創(chuàng)造一種所述類型的可靈活操作且廉價(jià)制造的夾緊設(shè)備。
[0006]按本發(fā)明的夾緊設(shè)備包括帶有相對旋轉(zhuǎn)軸線在中心的容納開口的、機(jī)器部件的離合軸可軸向插入的容納單元，布置在容納開口中的夾緊鉗和相對容納單元以可軸向移動(dòng)的方式在其上導(dǎo)引的用于操作夾緊鉗的操作單元，其中，操作單元具有在容納單元的中心鉆孔中軸向地滑動(dòng)導(dǎo)引的軸，在軸的一端部上具有操作夾緊鉗的夾緊體，在軸的另一端部上具有傳力體和多個(gè)壓力彈簧，此多個(gè)壓力彈簧布置在容納單元與傳力體之間，并且，壓力彈簧布置和/或設(shè)置成，使得在夾緊鉗被夾緊時(shí)作用到傳力體上的彈簧力關(guān)于軸的軸線非對稱地對傳力體加載。
[0007]本發(fā)明基于此認(rèn)識(shí)，即使夾緊設(shè)備在實(shí)施不平衡度測量的夾緊位置處具有有限的不平衡度時(shí)也可實(shí)現(xiàn)較高的平衡質(zhì)量。因?yàn)樵摬黄胶舛瓤梢员痪_地測得并且在檢測夾緊設(shè)備和待平衡的機(jī)器部件的總的不平衡度時(shí)通過計(jì)算機(jī)與機(jī)器部件的不平衡度份額分開。當(dāng)然對這種方法步驟重要的是，夾緊設(shè)備的測得的不平衡度在各夾緊過程之后不改變，而是在各夾緊過程之后保持其位置和大小，該不平衡度例如由靈活地滑動(dòng)地并因此不完全無間隙地導(dǎo)引的操作單元的偏心率引起。
[0008]按本發(fā)明，這通過借助壓力彈簧關(guān)于軸非對稱地對傳力體進(jìn)行加載而實(shí)現(xiàn)。位置固定地布置在容納單元和傳力體之間的壓力彈簧由此產(chǎn)生作用到傳力體和軸上的轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩使傳力體和軸圍繞一條軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，此軸線垂直于一個(gè)定義的、通過軸的軸線的平面。通過該轉(zhuǎn)矩，軸在位于此平面內(nèi)的方向上壓緊到容納單元的中心鉆孔的壁上(該軸在中心鉆孔內(nèi)導(dǎo)引)，從而它由于存在于導(dǎo)引裝置中的間隙而占據(jù)容納單元的鉆孔中的一個(gè)預(yù)定義的偏心位置。相應(yīng)地，與軸固定連接的傳力體也獲得同樣的偏心位置。通過壓力彈簧非對稱的力作用穩(wěn)定的偏心率引起一個(gè)預(yù)定義的不平衡度，該不平衡度在試驗(yàn)過程中檢測并且在下列不平衡度測量時(shí)可以以數(shù)學(xué)方式補(bǔ)償。所設(shè)定的偏心率的大小通過滑動(dòng)導(dǎo)引的間隙確定而此偏心率的方向通過壓力彈簧的布置和/或設(shè)置確定并因此在各夾緊過程中可重復(fù)。因此，可以省掉操作單元通過滾動(dòng)體裝置無間隙的導(dǎo)引和緊配合，由此，可以實(shí)現(xiàn)明顯降低夾緊設(shè)備的制造成本。
[0009]一般，夾緊設(shè)備的壓力彈簧在其安裝時(shí)預(yù)緊。當(dāng)夾緊設(shè)備的操作單元移動(dòng)到夾緊位置中時(shí)，壓力彈簧仍然通過起初的預(yù)緊力被張緊。為了以簡單的方式實(shí)現(xiàn)非對稱地加載傳力體，按本發(fā)明，壓力彈簧的至少一個(gè)可以比另外的壓力彈簧更強(qiáng)地預(yù)緊。更強(qiáng)預(yù)緊的壓力彈簧的更大的彈簧力可以通過更小的安裝長度或通過在給定的安裝長度下的更大彈簧長度實(shí)現(xiàn)。
[0010]另外的有利于實(shí)現(xiàn)非對稱加載的可能性也可以存在于使用具有相對另外的壓力彈簧更陡的彈簧特性曲線的至少一個(gè)壓力彈簧。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)建議，通過多個(gè)壓力彈簧在傳力體上的不對稱布置實(shí)現(xiàn)對傳力體的非對稱加載。在此情況下，壓力彈簧可以是相同的并且以相同的預(yù)緊力安裝。
[0012]壓力彈簧的數(shù)量可以為偶數(shù)或奇數(shù)。已證實(shí)特別有利的是使用五個(gè)壓力彈簧，這五個(gè)壓力彈簧以均勻的間隔布置在傳力體上，其中，兩個(gè)不相鄰的壓力彈簧具有相同的更高的預(yù)緊力，而另外的壓力彈簧具有相同的更低的預(yù)緊力。通過壓力彈簧的這種布置，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)矩力非?？煽康亩ㄏ虿⒁虼藢?shí)現(xiàn)操作單元相對容納單元可在窄范圍內(nèi)重復(fù)的偏心率。
[0013]壓力彈簧可以在按本發(fā)明的夾緊設(shè)備中布置在傳力體和容納單元的鉆孔內(nèi)，其中，通過不同的鉆孔深度會(huì)引起壓力彈簧的預(yù)緊力的不同。
[0014]操作單元的軸可以有利地以保證靈活運(yùn)動(dòng)的間隙支承在滑套中，該滑套布置在容納單元的鉆孔中?？梢允褂米詽櫥幕鬃鳛榛住?br> [0015]為了可以使操作單元克服壓力彈簧的力氣動(dòng)或液壓地運(yùn)動(dòng)到釋放位置中，傳力體可以是活塞-氣缸裝置的活塞，該活塞-氣缸裝置共軸地布置在平衡機(jī)的可轉(zhuǎn)動(dòng)的主軸中。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面根據(jù)附圖所示的實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0017]圖1示出通過按本發(fā)明的夾緊設(shè)備的縱剖面。

【具體實(shí)施方式】
[0018]所示的夾緊設(shè)備1為此確定地插入平衡機(jī)的空心主軸的開口的端部。夾緊設(shè)備1具有容納單元2，該容納單元2由兩個(gè)通過螺紋連接相互連接的部分、容納部分3和支承部分4組成。具有在容納部分3上的固定鉆孔6的法蘭5用于將容納單元2固定在空心主軸的端面上。為了精確的相對空心主軸對中，容納部分3在其外側(cè)設(shè)有對中面7。通孔8沿軸向延伸通過容納部分3，該通孔8通向中心的容納開口 9，該容納開口 9被設(shè)計(jì)用于容納工具的標(biāo)準(zhǔn)化的空心斜錐離合軸。當(dāng)然還可以構(gòu)造容納部分3，該容納部分3也具有設(shè)計(jì)不同的用于容納另外形狀的離合軸的容納開口。
[0019]在通孔8中具有夾緊鉗10，該夾緊鉗10借助法蘭11通過螺絲固定在構(gòu)造于支承部分4中的環(huán)形凹處12中。夾緊鉗10在一部分長度上具有多個(gè)沿縱向開縫的套筒區(qū)段13，所述套筒區(qū)段13突伸入容納開口 9并且在其此處開縫的端部上設(shè)有夾緊法蘭14。在夾緊插入容納開口 9的離合軸時(shí)，夾緊法蘭14以夾緊面15跨越構(gòu)造在離合軸的開口內(nèi)的夾緊凸起部。
[0020]夾緊鉗10的操縱借助操作單元18進(jìn)行，該操作單元18具有布置在支承部分4的中心鉆孔19內(nèi)的軸20，該軸20在其為夾緊鉗10對應(yīng)配設(shè)的端部上具有夾緊體21并且在其對置的、從支承部分4突伸出的端部上與盤形的傳力體22固定連接。在夾緊體21與傳力體22之間，軸20設(shè)有圓柱體的導(dǎo)引區(qū)段并且在滑套23，24中導(dǎo)引，該滑套23，24布置在鉆孔19中。軸20的導(dǎo)引區(qū)段在滑套23，24中的間隙的大小為30 ^ 0至50 ^ 0，由此，確保軸20可靈活地軸向運(yùn)動(dòng)。夾緊體21具有圓錐形的夾緊面25，所述夾緊面25與圓錐形的夾緊面26在套筒區(qū)段13的開縫的端部上協(xié)同作用，以便夾緊法蘭14彼此張開。夾緊體21在其靠近軸20的端部形成止擋27，該止擋27限制操作單元18在擴(kuò)大支承部分4與傳力體22之間的距離的方向上運(yùn)動(dòng)。
[0021]在支承部分4和傳力體22的相互面對的面內(nèi)，分別具有相同的布置的彼此面對的容納鉆孔28，29，在容納鉆孔28，29內(nèi)設(shè)有預(yù)緊的，設(shè)計(jì)成螺紋連接壓力彈簧的壓力彈簧30，31。通過壓力彈簧30，31將操作單元18保持在附圖所示的止擋位置中，在該止擋位置中，夾緊體21以止擋27支承在支承部分4上。
[0022]壓力彈簧30具有更大的匝數(shù)并且比壓力彈簧31更小的夾緊長度。因此，壓力彈簧30產(chǎn)生更高的預(yù)夾緊力，通過該預(yù)夾緊力在傳力體22上產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn)矩圍繞垂直于附圖平面的垂直線逆時(shí)針方向作用。轉(zhuǎn)矩借助軸20支承在滑套23，24上。這導(dǎo)致結(jié)果是，軸20在壓力彈簧31的方向上壓緊在滑套24上并且在壓力彈簧30的方向上壓緊在滑套23上。由此，軸20在已描述的夾緊情況下獲得在滑套23，24的內(nèi)部的雖然存在滑動(dòng)間隙但明確定義的無間隙的位置，該無間隙的位置僅僅通過傳力體22的非對稱的負(fù)載借助壓力彈簧30，31確定并因此在各夾緊過程中可重復(fù)。
[0023]前述的并且在附圖中示出的操作單元18的夾緊位置并不是精確地與在離合軸夾緊時(shí)的夾緊位置相應(yīng)。而在夾緊離合軸時(shí)，操作單元18在壓力彈簧30，31張緊的情況下首先朝容納開口 9的方向移動(dòng)至夾緊體21以其厚的端部從夾緊鉗10中伸出，從而夾緊鉗10彈性地收縮并且可以減小夾緊法蘭14的外徑，以使離合軸能夠插入容納開口 9。操作單元18 —般通過將氣壓力作用到布置在氣缸內(nèi)的傳力體22上而產(chǎn)生釋放運(yùn)動(dòng)。為了然后夾緊插入的離合法蘭，作用到傳力體22上的壓力下降并且通過壓力彈簧30，31的力將夾緊體21以其夾緊面25壓靠到夾緊鉗10的夾緊面26上。由此，夾緊鉗10張開并且離合軸夾緊在容納開口 9內(nèi)。在操作單元18被夾緊的終端位置中(其中，所有力與由壓力彈簧30，31產(chǎn)生的力平衡)，夾緊體21支承在夾緊鉗10上，其中，止擋27仍然與支承部分4的相鄰端部間隔。壓力彈簧30，31的彈簧力在該夾緊位置中高于在上述止擋位置中，但壓力彈簧30，31之間的力差和由此產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩相應(yīng)地更高，從而軸20同樣如上述地徑向壓緊滑套23，24。以這種方式，夾緊設(shè)備1在被夾緊狀態(tài)下處于明確定義的、具有軸20和傳力體22定義的偏心率的位置中。由此造成的不平衡度可以被檢測到并且在不平衡度測量時(shí)被補(bǔ)償。
[0024]在前述的實(shí)施例中，出于簡化的原因，僅示出兩個(gè)壓力彈簧。但在上述類型的夾緊設(shè)備中，使用更多數(shù)量的壓力彈簧。因此為了實(shí)現(xiàn)按本發(fā)明需要的對傳力體非對稱的加載，適宜的是，多個(gè)現(xiàn)有的壓力彈簧設(shè)有更高的預(yù)緊力。已表明特別有利的是布置五個(gè)壓力彈簧，這五個(gè)壓力彈簧以與軸的軸線均勻的間隔并且相同的間隔布置在容納單元與傳力體之間，其中，至少兩個(gè)不直接相鄰的壓力彈簧產(chǎn)生相比另外的壓力彈簧更高的彈簧力。兩個(gè)更強(qiáng)的壓力彈簧和位于其間的第三壓力彈簧在此產(chǎn)生明確定向的轉(zhuǎn)矩，通過該轉(zhuǎn)矩可以使操作單元在夾緊位置中能精確重復(fù)地到達(dá)無間隙的偏心位置。
【權(quán)利要求】
1.一種用于在平衡機(jī)中夾緊被定義為圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的機(jī)器部件的夾緊設(shè)備(1),該夾緊設(shè)備包括 帶有相對旋轉(zhuǎn)軸線在中心的容納開口(9)的容納單元(2),機(jī)器部件的離合軸能軸向地插入所述容納開口(9)中， 布置在所述容納開口(9)中的夾緊鉗(10)和以可相對容納單元(2)軸向移動(dòng)的方式在該容納單元上導(dǎo)引的用于操作夾緊鉗(10)的操作單元(18), 其中，所述操作單元(18)具有軸向地在所述容納單元(2)的中心鉆孔(19)中滑動(dòng)導(dǎo)引的軸(20),在所述軸(20)的一端部上具有操作所述夾緊鉗(10)的夾緊體(21),在所述軸的另一端部上具有傳力體(22)和多個(gè)壓力彈簧(30, 31),所述多個(gè)壓力彈簧(30,31)布置在所述容納單元(2)和所述傳力體(22)之間，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)布置和/或設(shè)置成，使得在夾緊鉗(10)被夾緊時(shí)作用到所述傳力體(22)上的彈簧力關(guān)于所述軸(20)的軸線非對稱地對所述傳力體(22)加載。
2.按權(quán)利要求1所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)被預(yù)緊，其中，所述壓力彈簧(30,31)的至少一個(gè)比另外的壓力彈簧更強(qiáng)地預(yù)緊。
3.按權(quán)利要求1或2所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)的至少一個(gè)的彈簧特性曲線不同于另外的壓力彈簧(30,31)的彈簧特性曲線。
4.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)不對稱地布置在所述傳力體(22)上。
5.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)的數(shù)量為奇數(shù)。
6.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，五個(gè)壓力彈簧以均勻的間隔布置在所述傳力體(22)上，其中，兩個(gè)不相鄰的壓力彈簧具有相同的更高的預(yù)緊力，另外的壓力彈簧具有相同的更低的預(yù)緊力。
7.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述壓力彈簧(30,31)的端部布置在所述傳力體(22)和所述容納單元(2)的容納鉆孔(28,29)中。
8.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述軸(20)有間隙地支承在滑套(23,24)中。
9.按前述權(quán)利要求之一所述的夾緊設(shè)備，其特征在于，所述傳力體(22)是活塞-氣缸裝置的活塞，所述活塞-氣缸裝置設(shè)計(jì)為用于將所述操作單元(18)氣動(dòng)地運(yùn)動(dòng)到釋放位置中。
【文檔編號(hào)】G01M1/04GK104379282SQ201380031299
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2013年8月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年8月30日
【發(fā)明者】A.布施貝克, M.布萊特威澤, D.皮特, A.斯托克 申請人:申克羅泰克有限責(zé)任公司