[发明专利]带有张紧杆和离合装置的主轴

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分所述特征的主轴。

发明内容

本发明的目的是，提供一种可以不需要单独的驱动装置而移动其张紧杆来例如换刀的主轴。

所述目的通过权利要求1的特征部分的特征结合前序部分的特征来实现。

该主轴的有利的实施形式在从属权利要求2至7中描述。

根据本发明的主轴的张紧杆轴向可移动地接纳在主轴的设计成空心轴的工作轴中。所述传动轴在第一离合位置处能够以可自由选择的角度位置与工作轴相连接，以使工作轴内部的张紧杆轴向移动以例如进行换刀。

在第二离合位置处，特别是为了加工工件，传动轴可以与工作轴以及张紧杆共同连接以使接纳在夹钳中的刀具转动。这里工作轴相对于传动轴的角度位置也是可以自由选择的。因此，总之，根据本发明的主轴特别是可以变化地使用，并且在传动轴相对于工作轴的任意的角度位置能够都形成和拆开第一和第二离合位置。

按照一个有利的实施形式，离合装置具有可在轴向方向上彼此相对移动的连接件，该连接件可以行程受限制地(wegbegrenzt)轴向彼此相对移动。所述行程限制可以通过具有可行程受限制地相互插入的外锥和内锥的区域来实现。由此实现了，离合装置在第一和第二离合位置处都实现自动的停止位置。不再需要对连接件的轴向移动路径进行附加的限制。

例如可以由申请日为2004年4月1日的欧洲专利申请EP040079147中已知离合器的一个具体实施形式。上述欧洲专利申请的内容将全部结合到本专利申请的内容中，因而在所述文件中描述的离合装置的所有实施形式也能在根据本发明的主轴中实现。

在一个特别有利的实施形式中，离合装置具有一带有内锥的第一连接件、一带有外锥和内锥的第二连接件以及一带有外锥的第三连接件。

即使具有外锥的第三连接件与第二连接件未接合，当传动轴转动时，尽管存在离心力，也没有不期望的力作用在不动的第二连接件的内部的夹紧体(Klemmkrper)上。

附图说明

借助附图中的实施例，进一步说明本发明。在附图中：

图1是根据本发明的主轴的剖视图；

图2是图1中的离合装置的变型的实施形式的局部放大剖视图。

具体实施方式

在必须执行较多功能的、受驱动的机器或机器组件中，迄今为止，通常每个所述功能都配设有一个自己的驱动装置。

通常，由电动机、液压马达或气动马达产生转动，并且在夹紧、更换、移动刀具/工件时通常为轴向和径向的运动过程例如通过行程液压缸或气动驱动装置来实现。

根据本发明的主轴具有唯一的一个主传动装置，或者该主传动装置直接固定在传动轴上。替代地，借助于带传动或传动齿轮箱将传动作用导入传动轴。

用这样的主轴来说明本发明，该主轴携带刀具或工件转动并同时能定期地执行夹紧运动、往复运动或直线运动。

在本发明的主轴中，主轴的轴(Spindelwelle)是分开(成两段)的并且(两个轴段)相继地共轴布置，其中在两个轴段之间的分离缝隙大小刚好到不会产生接触的程度。

其中一个轴段，即所谓的工作轴1，具有用于保持(夹紧)并移动刀具或工件的装置以及其它活塞段。另一个轴段，即所谓的传动轴4，或者是驱动电动机的构件，或者携带传动元件，例如带轮、齿轮等。两个轴段可以借助于离合器分离或者相互连接，其中离合器和整个系统这样设计，即，当轴段分离时，驱动电动机产生一工作轴1中的第二功能，即，直线的运动和夹紧运动。

所述离合器可以自动切换/接通并且在上面建议的设计中设计得非常短，从而根据本发明的主轴系统可以设计得非常紧凑且非常短，这通常只有在具有夹紧系统的外部操作装置的主轴系统中才是可能的。

集成了所有功能的主轴通常与在刀具或工件的夹紧位置相对的主轴端部上具有用于夹紧锥9的夹紧运动和移动运动的、例如液压的或气动的第二传动装置，该第二传动装置能用它的供应线路正确地进行输出/分派(austragend)。

由于第二传动装置不是必要的，因此根据本发明的传动装置能显著地节省重量，这有利于快速运动和加速。第二传动装置的供电装置和控制装置也可以省掉。

图1示出具有自动换刀系统的用于铣削和磨削的机床主轴。

在工作轴1和分离的传动轴4之间设置有离合器，其具有用于产生直线的轴向运动的螺纹系统和夹钳/夹具(Spannzange)11以及用于夹紧运动和移动运动的监控系统。带有操作装置的离合器具有短的切换路径，能够平稳地在任何转动位置接合并且能够以较小的力操作，以(将转动)从传动轴4传到工作轴1上。