用于刀架的夹紧装置

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的夹紧装置，该夹紧装置旨在用于将刀架连接到机床。

背景技术

在用于金属切削的机床领域中，用于加工金属材料工件的切削刀具(例如以钻头或铣削刀具的形式)通常固定到刀架并与刀架一起旋转，刀架又可以可拆卸地夹紧到机床的能够旋转的主轴，以便与主轴一起旋转。先前已知通过布置在主轴中的夹紧机构将这种刀架的柄夹紧到能够旋转的主轴。当需要更换切削刀具时，刀架从主轴释放并且带有另一个切削刀具的新刀架被夹紧到主轴。

之前从EP 1 468 767 B1中已知一种夹紧装置，该夹紧装置包括具有适于自动刀具更换操作的夹紧机构的主轴。在根据EP 1 468 767 B1的夹紧装置中，第一拉杆形式的致动构件可滑动地安装在主轴内部并被构造用以通过力放大机构实现第二拉杆的轴向位移，该力放大机构包括布置在拉杆之间的多个协作楔形件。主轴内部的气弹簧被构造用以将两个拉杆推入缩回锁定位置，在该缩回锁定位置，刀架被夹紧到主轴，并且液压活塞可以被构造用以作用在位于气弹簧后端处的活塞上，以便实现两个拉杆进入到前进释放位置的位移，在该前进释放位置，刀架可以从主轴释放。

发明内容

本发明的目的是实现上述类型的夹紧装置的进一步发展，以便提供一种适于自动刀具更换操作的夹紧装置，该夹紧装置至少在某一方面得到改进。

根据本发明，所述目的通过具有权利要求1中限定的特征的夹紧装置来实现。

根据本发明的夹紧装置包括：

-壳体；

-主轴，其可旋转地安装在壳体内部，并具有前端、后端和孔，该孔与前端相交并从前端向后延伸，其中用于接纳刀架柄的安装部分设置在孔的前端；

-拉杆，其可滑动地安装在孔内部，以便能够在孔内沿其纵向轴线在前进释放位置和缩回锁定位置之间往复移动；

-接合构件，其在拉杆的前端围绕拉杆布置，其中在拉杆从前进释放位置移动到缩回锁定位置的作用下，接合构件能够从第一位置移动到第二位置，在第一位置，接合构件允许刀架柄移入和移出孔的所述安装部分，在第二位置，接合构件与刀架柄锁定接合并保持刀架柄固定到主轴；

-致动构件，其布置在壳体内部，其中致动构件可滑动地安装到主轴，以便能够相对于主轴在其轴向方向上移动；

-运动传递机构，其布置在壳体内部，其中运动传递机构安装到主轴并且被构造用以将致动构件相对于主轴在第一轴向方向上的轴向移动转换成拉杆从前进释放位置到缩回锁定位置的移动；

-液压致动器，其布置在壳体中或安装在壳体上，并被构造用以使致动构件相对于主轴轴向移动，其中液压致动器包括活塞单元，该活塞单元可滑动地容纳在液压致动器的空间中，并被构造用以将该空间分成第一液压室和第二液压室；

-第一液压管路，其连接到第一液压室，其中液压流体能够经由第一液压管路馈送到第一液压室中和从第一液压室排出；以及

-第二液压管路，其连接到第二液压室，其中液压流体能够经由第二液压管路馈送到第二液压室中和从第二液压室排出。

通过经由第一液压管路将液压流体馈送到第一液压室中，活塞单元能够在第一方向上移动，以便允许活塞单元直接或经由连接元件在所述第一轴向方向上在致动构件上施加拉力或推力，从而实现拉杆从前进释放位置到缩回锁定位置的移动，并且通过经由第二液压管路将液压流体馈送到第二液压室中，活塞单元能够在相反的第二方向上移动。

夹紧装置进一步包括阀组件，在下文中称为第一阀组件，该阀组件布置在第二液压管路中并且包括：

-彼此平行布置的第一流动通道和第二流动通道；

-第一止回阀，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第一流动通道中，并且被构造用以允许液压流体通过第一流动通道朝向第二液压室流动，并且阻止液压流体通过第一流动通道离开第二液压室流动；以及

-第二止回阀，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第二流动通道中，并且被构造用以当第二液压室中的液压压力超过第二止回阀的开启压力p

根据本发明，致动构件能够与主轴一起相对于活塞单元旋转，这意味着当刀架与主轴一起旋转时，活塞单元和液压致动器的所有其它部件可以在加工操作期间保持静止不动。通过避免用于在自动刀具更换操作方面移动致动构件的液压致动器中的旋转部件，液压致动器和相关联的液压系统的结构变得容易，并且在壳体和主轴之间的交界面处不需要会限制主轴的可能旋转速度的旋转密封件。使用液压操作的活塞单元来移动致动构件并且从而实现拉杆的移动意味着根据本发明的夹紧装置适合用于自动刀具更换操作。

上述第一阀组件的目的是确保当活塞单元在上述第一方向上的受液压影响的运动停止时，此刻少量残余压力保留在第二液压室中，并且在拉杆移动到缩回锁定位置之后，第一液压室中的液压压力被释放。该残余压力的大小取决于第二止回阀的开启压力p

根据本发明的夹紧装置可以安装到机床的刀具转塔，其中夹紧装置的能够旋转的主轴连接到或能够连接到刀具转塔中的驱动机构。然而，夹紧装置不限于在刀具转塔中使用。相反，夹紧装置的能够旋转的主轴可以构成机床的主要主轴，或者在没有任何中间刀具转塔的情况下连接到这种主要主轴。

根据本发明的实施例，致动构件被构造成，当拉杆在致动构件和运动传递机构的作用下被迫进入缩回锁定位置时，在主轴上呈现自锁定轴向位置，以便从而将拉杆保持在缩回锁定位置。因此，在主轴旋转期间，致动构件能够将拉杆保持在缩回锁定位置，而不需要来自活塞单元的任何外力，这意味着当主轴和致动构件处于静止不动位置时，活塞单元仅需要在刀具更换操作方面在致动构件上施加拉力或推力。

连接到液压致动器的液压系统中偶尔可能会出现较小的压力峰值。这些压力峰值可以通过第二液压管路和上述第一止回阀传递到第二液压室，并可以导致活塞单元的不期望的移动，这又会导致拉杆朝向前进释放位置的无意移动。通过选择开启压力至少为0.1MPa、优选为0.2MPa或更高的止回阀，可以防止这种压力峰值传递到第二液压室。

根据本发明的另一实施例，第一阀组件布置在壳体中或安装在壳体上。因此，夹紧装置的所有部件可以布置在壳体中或安装到壳体上，这使得可以以紧凑单元的形式提供夹紧装置，该紧凑单元适合于可拆卸地安装到机床的常规刀具转塔。然而，作为替代方案，第一阀组件可以布置在距夹紧装置的壳体一定距离处，例如布置在被构造用以承载壳体的机床的刀具转塔中。

根据本发明的另一个实施例，夹紧装置包括液压蓄能器，该液压蓄能器优选为弹簧加载蓄能器的形式，其布置成与第二液压室流体连通。当液压致动器被操作以将拉杆移动到缩回锁定位置时，该液压蓄能器将被预加载到如下压力，该压力对应于由第二止回阀的开启压力限定的第二液压室中的上述残余压力。在活塞单元在第二液压腔中的残余压力的作用下的上述较短的返回运动期间，液压蓄能器中的加压液压流体将有助于活塞单元的移动，并且使得对于第二液压腔中的最大残余压力的给定值，在返回运动期间活塞单元的行程增加成为可能。因此，通过使用液压蓄能器，降低了第二止回阀所需的开启压力p

根据本发明的另一实施例，夹紧装置包括第二阀组件，该第二阀组件布置在第一液压管路中并包括：

-彼此平行布置的第三流动通道和第四流动通道；

-第三止回阀，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第三流动通道中，并且被构造用以允许液压流体通过第三流动通道朝向第一液压室流动，并且阻止液压流体通过第三流动通道离开第一液压室流动；和

-第四止回阀，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第四流动通道中，并且被构造用以当第一液压室中的液压压力超过第四止回阀的开启压力时，允许液压流体通过第四流动通道离开第一液压室流动，并且阻止液压流体通过第四流动通道朝向第一液压室流动，

其中第四止回阀的开启压力p

其中p

第二阀组件被构造用以限制活塞单元的上述返回行程的长度，以便防止返回行程在如下交界面处导致活塞单元和致动构件或连接元件之间的摩擦接触(视情况而定)，活塞单元被构造用以当拉杆从缩回锁定位置朝向前进释放位置移动时通过该交界面在致动构件上施加力。

如上所述，在连接到液压致动器的液压系统中偶尔可能会出现较小的压力峰值。这些压力峰值可能经由第一液压管路和上述第三止回阀传递到第一液压室，并且可能导致活塞单元的不期望的运动。通过选择开启压力至少为0.1MPa、优选为0.2MPa或更高的止回阀，可以防止这种压力峰值传递到第一液压室。

根据本发明的另一个实施例，致动构件具有套筒的形式，其中致动构件围绕主轴的周边壁布置并且可滑动地安装到该周边壁，以便能够相对于主轴轴向移动。因此，致动构件可以以简单且节省空间的方式结合在夹紧装置中。

本发明的另一个实施例的特征在于：

-运动传递机构包括在主轴的周向方向上间隔开的两个或更多个楔形件，每个楔形件被容纳在径向延伸穿过主轴的所述周边壁的相应的孔口中，其中楔形件被构造用以当它们在相关联的孔口中被径向向内按压时将拉杆压向缩回锁定位置；

-每个楔形件包括从主轴面向外的第一压力接收表面；

-致动构件在其内侧上设置有第一压力施加表面，该第一压力施加表面面向内，以用于接触每个楔形件上的第一压力接收表面，当在所述第一轴向方向上看时，第一压力施加表面到纵向轴线的径向距离增加；并且

-第一压力施加表面被构造用以当致动构件在所述第一轴向方向上移动时，通过压靠于每个楔形件上的第一压力接收表面而将每个楔形件在相关联的孔口中径向向内按压。

由于第一压力施加表面到纵向轴线的径向距离在第一轴向方向上增加，故而致动构件在第一轴向方向上的运动将导致压力由第一压力施加表面施加在每个楔形件的第一压力接收表面上。该压力将具有在径向方向上的分量，使得每个楔形件被朝向纵向轴线径向向内按压。

根据本发明的另一个实施例，第一压力施加表面和第一压力接收表面相对于纵向轴线倾斜一个角度α，使得当拉杆在致动构件和楔形件的作用下被迫进入缩回锁定位置时，楔形件将使致动构件保持在主轴上的自锁定轴向位置。在这种情况下，当在穿过主轴的纵向截面中观察时，第一压力施加表面和第一压力接收表面两者都在相同的方向上延伸。角度α被选择成低于自锁阈值角度，使得当拉杆已经在孔内部位移到缩回锁定位置时，致动构件获得相对于楔形件的自锁定轴向位置。为了获得自锁定轴向位置，角度α应该足够得小，即：低于自锁阈值角度。自锁定轴向位置是指这样一种轴向位置，在该位置，每个楔形件的第一压力接收表面和致动构件的第一压力施加表面之间的静摩擦力大于摩擦平面中的反向力，该反向力是由在垂直于纵向轴线的径向方向上施加到楔形件的力引起的。因此，自锁定轴向位置在如下角度范围内获得，该角度范围取决于每个楔形件的第一压力接收表面和致动构件的第一压力施加表面之间的摩擦系数。该摩擦系数取决于各种参数，诸如所用材料、表面上的涂层、润滑剂的使用等。因此，自锁阈值角度取决于这些参数。本领域技术人员将能够通过使用公知常识和/或常规实验来识别应用于每个特定情况中的自锁阈值角度，或者至少预测或评估某个角度是否低于这种自锁阈值角度。通常，优选的是选择远低于自锁阈值角度的角度α，从而确保自锁定构造。使用小角度α的另一个好处是实现了力放大效应，这是因为小角度α意味着致动构件的相对长的轴向位移将导致拉杆的相对较短的轴向位移。然而，太小的角度α可能是低效的，并且实践中不能很好地起作用。例如，非常小的角度α可能导致难以从自锁定轴向位置释放致动构件。角度α有利地是在2°和10°之间。当角度α在该范围内时，可以实现自锁定效应以及适当的力放大效应。

本发明的另一个实施例的特征在于：

-每个楔形件包括从主轴面向外的第二压力接收表面；

-致动构件在其内侧上设置有第二压力施加表面，该第二压力施加表面面向内，以用于接触每个楔形件上的第二压力接收表面，并且当在所述第一轴向方向上看时，第二压力施加表面与纵向轴线的径向距离增加；

-第二压力施加表面和第二压力接收表面相对于纵向轴线倾斜大于角度α的一个角度β；并且

-第一压力施加表面和第二压力施加表面以及第一压力接收表面和第二压力接收表面分别接连地布置在致动构件上和每个楔形件上，使得在致动构件在第一轴向方向上移动时，第二压力施加表面被构造成在移动的第一阶段期间滑动并压靠于每个楔形件上的第二压力接收表面，并且第一压力施加表面被构造成在移动的后续的第二阶段期间滑动并压靠于每个楔形件上的第一压力接收表面。

因此，在夹紧的初始阶段期间，在较大角度β的作用下，拉杆可以在轴向方向上快速移动。这个初始夹紧阶段不需要很大的力。然而，在夹紧的最后阶段期间，需要很大的力来使拉杆位移较短的距离。当实际夹紧发生时，即：当接合构件呈现上述第一位置时，拉杆在较小角度α的作用下在轴向方向上移动，使得拉杆的轴向移动与致动构件的轴向移动相比将较小，这导致力放大效应，也称为“动力助力”。角度β合适地是在10°和75°之间，优选地是在35°和65°之间，这提供了拉杆的有效的初始轴向移动。通过对拉杆的初始轴向移动使用较陡的角度β并且对实际夹紧使用小角度α，致动构件(以及因此整个夹紧装置)可以在轴向方向上制造得相对较短，同时仍然提供具有显著的力放大效应的自锁定夹紧机构。

根据本发明的另一个实施例，活塞单元是环形的并且围绕主轴延伸。因此，活塞单元可以以节省空间的方式结合在夹紧装置的壳体中。

本发明的另一个实施例的特征在于：

-环形的外部突起设置在致动构件的外侧上，其中活塞单元被构造用以通过作用在该外部突起上而将所述拉力或推力施加在致动构件上；

-环形的内部突起设置在活塞单元的内侧上；

-锁环在活塞单元的内侧上固定到活塞单元，其中锁环和内部突起在活塞单元的轴向方向上间隔开；并且

-致动构件上的外部突起有游隙地容纳在如下间隙中，该间隙形成在内部突起和锁环之间。

因此，在主轴旋转期间，活塞单元可以以简单的方式相对于致动构件在轴向方向上保持就位，而活塞单元和致动构件之间没有任何直接接触。

根据本发明的夹紧装置的其它有利特征将从下面的描述中显现出来。

附图说明

参考附图，下面是作为示例引用的本发明实施例的具体描述。在附图中：

图1是根据本发明实施例的夹紧装置和刀架的示意图，

图2是穿过包括在图1的夹紧装置中的部件的纵向截面，其中显示了夹紧装置的拉杆处于缩回锁定位置，

图3是对应于图2的纵向截面，其中显示了拉杆处于前进释放位置，

图4是刀架和包括在图1的夹紧装置中的部件的局部剖视透视图，其中刀架从主轴上拆下，

图5是图4所示的刀架和夹紧装置的部件的侧视图，其中刀架处于松开状态，

图6是穿过图4所示的刀架和夹紧装置的部件的纵向截面，其中刀架处于松开状态；

图7是根据图5中的线VII-VII的横截面，

图8是包括在根据本发明的替代性实施例的夹紧装置中的部件的示意性局部剖视侧视图，

图9是根据图8中的线IX-IX的横截面，

图10是根据本发明的另一实施例的夹紧装置的示意图，

图11是包括在图10的夹紧装置中的部件的透视图，

图12是图11所示的部件的侧视图，

图13是根据图12中的线XIII-XIII的剖视图，

图14是根据图12中的线XIV-XIV的剖视图，

图15是根据图13中的线XV-XV的剖视图，

图16是包括在图10的夹紧装置中的部件的局部剖视侧视图，其中刀架被夹紧到夹紧装置的主轴，

图17是图16所示的夹紧装置的部件的局部剖视透视图，

图18是穿过刀架和图16所示的夹紧装置的其中一些部件的纵向截面，以及

图19是图18所示的刀架和夹紧装置的部件的俯视平面图，但是致动构件从主轴上移除。

具体实施方式

根据本发明的第一实施例的夹紧装置1在图1中示意性示出，并且根据本发明的另一实施例的夹紧装置在图10中示意性示出。夹紧装置1被构造用以将刀架70(在附图中非常示意性地示出)可释放地夹紧到夹紧装置中的能够旋转的主轴2，并且能够通过固定到刀架70的切削刀具(未示出)来加工工件。

主轴2通过滚动轴承4可旋转地安装到夹紧装置1的壳体3。主轴2具有前端2a、后端2b和孔5，该孔5与前端2a相交并从前端2a向后延伸。因此，孔5在主轴的前端2a具有入口开口5a(参见图4)。

在图1-图7所示的实施例中，主轴2能够经由位于该主轴的后端2b处的连接销6连接到机床的驱动机构(例如机床的刀具转塔中的驱动机构)，以允许该主轴被该驱动机构驱动旋转。

在图10-图19所示的实施例中，夹紧装置1包括驱动轴16，该驱动轴16通过滚动轴承18a、18b可旋转地安装到壳体3。驱动轴16具有面向主轴2的第一端16a和背对主轴的相对的第二端16b。驱动轴16能够经由位于该驱动轴的第二端16b处的连接销6’连接到该机床的驱动机构(例如机床的刀具转塔中的驱动机构)，以允许驱动轴16由该驱动机构驱动旋转。驱动轴16通过锥齿轮布置19驱动地连接到主轴2，该锥齿轮布置19由第一锥齿轮19a和第二锥齿轮19b组成，该第一锥齿轮19a在驱动轴16的第一端16a不可旋转地固定到驱动轴16，该第二锥齿轮19b与第一锥齿轮19a啮合并且不可旋转地固定到主轴2。

用于接纳刀架70上的安装柄71的安装部分7(参见图4)设置在孔5的前端。该安装柄71在这里被称为刀架柄。

拉杆8可滑动地安装在孔5内，以便在孔5内沿其纵向轴线L能够在前进释放位置(参见图3和图6)和缩回锁定位置(参见图2、图13和图18)之间往复运动。拉杆8具有面向孔5的入口开口5a的前端和相对的后端。头部部分9和颈部部分10设置在拉杆8的前端。如从该拉杆的纵向方向看到的是，头部部分9位于颈部部分10的前面，其中头部部分9经由头部部分9上的面向后的倾斜表面11连接到颈部部分10。

刀架柄71能够经由位于主轴2的前端2a处的入口开口5a插入孔5的安装部分内。该拉杆的头部部分9容纳在刀架柄71中的接合孔72中，并且该刀架柄的管状壁73容纳在头部部分9和孔5的内表面之间的空间中。在图示的实施例中，孔5的安装部分7是锥形形状的，并具有稍微“三角形”或多边形的非圆形横截面形状，其适于接纳类似形状的刀架柄71。然而，孔5的安装部分也可以具有用于接纳其它类型的刀架柄的任何其它合适的形状。

节段形式的接合构件20在拉杆8的前端围绕拉杆8布置。在拉杆8从前进释放位置移动到缩回锁定位置的作用下，接合构件20能够从第一位置(参见图3和图6)移动到第二位置(参见图2、图13和图18)，在第一位置，接合构件20允许刀架柄71移入和移出孔5的安装部分，在第二位置，接合构件20与刀架柄71中的接合孔72中的接合凹槽74锁定接合，从而保持刀架柄71固定到主轴2。

在图示的实施例中，接合构件20布置在拉杆8的颈部部分10周围，并且借助于保持环21(参见图18)和弹性O形环22保持就位在该颈部部分周围，该保持环21和弹性O形环22布置在孔5中并且围绕颈部部分10。每个接合构件20具有面向外的凸缘部分23，该凸缘部分23接合在保持环21的内凹槽中。O形环22容纳在位于每个接合构件20的后端处的面向外的凹槽中。压缩弹簧24、止推环25和止动环26也布置在孔5中，并且被构造成围绕拉杆8。压缩弹簧24安装在拉杆8上的肩部和止推环25之间，并且该压缩弹簧24被构造用以向前推动止推环25、保持环21和接合构件20。保持环21朝向孔5的入口开口的向前运动受到止动环26的限制，该止动环26安装在孔5的内表面的凹槽中。

在每个接合构件20的前端，每个接合构件20设置有向外指向的接合凸缘27，该向外指向的接合凸缘27被构造成，当接合构件20处于上述第二位置时，与刀架柄71中的接合凹槽74接合。如图6所示，当拉杆8处于前进释放位置时，接合构件20的前端位于拉杆8的头部部分9的后面，并且接合凸缘27脱离与刀架柄71中的接合凹槽74的接合。当拉杆8在孔5中沿其纵向轴线L轴向向后移动时，拉杆的头部部分9上的倾斜表面11将与接合构件20的前端接触，其中接合构件20的前端将在该倾斜表面11上滑动并被向外按压，使得该接合构件上的接合凸缘27与刀架柄71中的接合凹槽74接合，于是刀架柄71将被拉杆8拉动成与位于孔5的安装部分内的主轴2的内表面牢固接触。

夹紧装置1进一步包括致动构件13，该致动构件13与主轴2同心并且可滑动地安装到该主轴，从而能够相对于主轴2沿着纵向轴线L轴向移动。致动构件13不可旋转地安装到主轴2，即：被防止相对于主轴2旋转，并且因此被构造成与主轴2一起旋转。运动传递机构30安装到主轴2，并且被构造用以将致动构件13相对于主轴2在第一轴向方向AD1上的轴向移动转换成拉杆8从前进释放位置到缩回锁定位置的移动。在所示实施例中，该第一轴向方向AD1是朝向主轴2的后端2b的方向。因此，在这种情况下，拉杆8从前进释放位置到缩回锁定位置的移动受到致动构件13沿着主轴2向后的轴向移动的影响。然而，作为替代性方案，致动构件13和运动传递机构30可以被布置成以这样的方式协作，使得拉杆8从前进释放位置到缩回锁定位置的移动受到致动构件13沿着主轴2向前的轴向移动的影响。

至少一个液压致动器50布置在壳体3中或安装在壳体3上，并被构造用以使致动构件13相对于主轴2轴向移动。每个液压致动器50包括活塞单元52，该活塞单元52可滑动地容纳在该液压致动器的空间53中，并且被构造用以将该空间分成第一液压室53a和第二液压室53b。液压流体经由第一液压管路81能够馈送到第一液压室53a中并且能够从第一液压室53a中排出，并且经由第二液压管路82能够馈送到第二液压室53b中并且能够从第二液压室53b中排出。通过将液压流体馈送到第一液压室53a中，活塞单元52能够沿第一方向D1移动，以允许活塞单元52沿所述第一轴向方向AD1在致动构件13上施加拉力或推力，从而实现拉杆8从前进释放位置到缩回锁定位置的移动。通过将液压流体馈送到第二液压室53b中，活塞单元52能够在相反的第二方向D2上移动。

在图1-图9所示的实施例中，夹紧装置1设置有布置在壳体3中的一个单个液压致动器50。

在图10-图19所示的实施例中，夹紧装置1设置有两个液压致动器50，这两个液压致动器彼此相对地布置在主轴2的相对两侧上。也可以使用以任何合适的方式围绕主轴2分布的多于两个的液压致动器50。在图10-图19所示的实施例中，每个液压致动器50包括单独的致动器壳51，该致动器壳51在壳体3的相对两侧上固定到壳体3。然而，作为替代性方案，液压致动器50可以集成在壳体3中。在图10-图19所示的实施例中，夹紧装置1还包括连接元件60，该连接元件60被构造用以在径向方向上在致动构件13和液压致动器50的活塞单元52之间形成连接。连接元件60被构造用以将活塞单元52相对于壳体3的轴向移动转换成致动构件13相对于主轴2的对应轴向移动。

致动构件13被构造成，当拉杆8在致动构件13和运动传递机构30的作用下被迫进入缩回锁定位置时，在主轴2上呈现自锁定轴向位置，从而允许致动构件13将拉杆8保持在缩回锁定位置。因此，当主轴2静止不动时，活塞单元52仅需要在刀具更换操作方面在致动构件13上施加力，并且拉杆8将从缩回锁定位置移动到前进释放位置且然后回到缩回锁定位置。在自锁定轴向位置，致动构件13和运动传递机构30的部件和/或与致动构件13接触的主轴2之间的摩擦力防止该致动构件在与第一轴向方向AD1相反的方向上轴向移位。

夹紧装置连接到液压系统90，该液压系统90例如可以具有图1和图10所示的总体设计，其中该液压系统包括液压流体储液器91、泵92和方向控制阀93，其中该方向控制阀设置有压力端口P和回流端口R。泵92被构造用以将液压流体从储液器91泵送到压力端口P。回流端口R连接到储液器91，以便允许液压流体从方向控制阀93经由该回流端口返回到该储液器。每个液压致动器50的第一液压室53a通过第一液压管路81连接到方向控制阀93，并且每个液压致动器的第二液压室53b通过第二液压管路82连接到方向控制阀93。

方向控制阀93设置有阀芯94，该阀芯94能够在以下位置之间移动：

-第一工作位置，在该第一工作位置中，压力端口P连接到第一液压管路81，并且回流端口R连接到第二液压管路82，

-第二工作位置，在该第二工作位置中，压力端口P连接到第二液压管路82，并且回流端口R连接到第一液压管路81，以及

-正常位置，在该正常位置中，压力端口P与第一液压管路81和第二液压管路82断开，并且回流端口R连接到第一液压管路81。

在图1和图10中，阀芯94显示为处于正常位置。在图1和图10所示的示例中，阀芯94将通过在沿第一方向作用在阀芯94上的致动力的作用下的向右移动而从正常位置移动到第一工作位置，并且通过在沿相反方向作用在阀芯94上的致动力的作用下的向左移动而从正常位置移动到第二工作位置。阀芯94被构造成在致动力移除时自动返回到正常位置。

夹紧装置1包括第一阀组件83，该第一阀组件83布置在第二液压管路82中，并且包括：

·彼此平行布置的第一流动通道84a和第二流动通道84b；

·第一止回阀85a，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第一流动通道84a中并且被构造用以允许液压流体通过第一流动通道84a朝向第二液压室53b流动，并且阻止液压流体通过第一流动通道84a离开第二液压室53b流动；以及

·第二止回阀85b，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第二流动通道84b中并且被构造用以当第二液压室中的液压压力超过第二止回阀85b的开启压力p

因此，第一止回阀85a和第二止回阀85b彼此平行且沿相反方向布置。第一阀组件83确保当活塞单元52沿第一方向D1的受液压影响的运动停止时对应于第二止回阀83的开启压力p

为了能够实现活塞单元52的上述返回运动，第二止回阀85b的开启压力p

在图1和图10所示的实施例中，夹紧装置1还包括第二阀组件87，该第二阀组件87布置在第一液压管路81中，并且包括：

-彼此平行布置的第三流动通道84c和第四流动通道84d；

-第三止回阀85c，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第三流动通道84c中并且被构造用以允许液压流体通过第三流动通道84c朝向第一液压室53a流动，并且阻止液压流体通过第三流动通道84c离开第一液压室53a流动；和

-第四止回阀85d，优选为弹簧加载止回阀的形式，其布置在第四流动通道84d中并且被构造用以当第一液压室中的液压压力超过第四止回阀85d的开启压力p

因此，第三止回阀85c和第四止回阀85d彼此平行且沿相反方向布置。第四止回阀85d的开启压力p

优选为弹簧加载蓄能器形式的液压蓄能器86可以布置成与第二液压室53b流体连通，以便为活塞单元52的上述返回运动增加液压动力。液压蓄能器86的尺寸被设计用于最大累积压力，该最大累积压力低于第二止回阀85b的开启压力p

第一阀组件83和第二阀组件87以及液压致动器86优选布置在壳体3中或安装在壳体3上。

在图10所示的实施例中，两个液压致动器50彼此并联连接到液压系统90，并且被构造成共享相同的阀组件83、87。因此，在这种情况下，第一阀组件83连接到两个液压致动器的第二液压室53b，并且第二阀组件87连接到两个液压致动器的第一液压室53a。如果液压致动器50以其它方式连接到液压系统90，则将也可以为每个液压致动器50提供其自己的阀组件83、87。

在图1-图9所示的实施例中，活塞单元52是环形的，并且被构造成围绕主轴2的一部分。在这种情况下，活塞单元52可滑动地安装到壳体3，从而能够相对于壳体轴向液压移动。在图1-图7所示的实施例中，活塞单元52被构造用以通过在致动构件13上施加轴向指向的拉力来在所述第一轴向方向AD1上移动致动构件13。在图8和图9所示的实施例中，活塞单元52被构造用以通过在致动构件13上施加轴向指向的推力来在第一轴向方向AD1上移动致动构件13。环形活塞单元52被构造成，当主轴2相对于壳体3旋转时，在壳体3中保持静止不动。

在图1-图7和图10-图19所示的实施例中，致动构件13具有套筒的形式。在这种情况下，致动构件13围绕主轴2的周边壁14布置，并且可滑动地安装到该周边壁，以便能够相对于主轴轴向移动。

在图1-图7所示的实施例中，活塞单元52包括环形活塞头部56和固定到该活塞头部的套筒形活塞杆57，其中活塞单元52被构造用以通过活塞杆57在致动构件13上施加上述拉力或推力。活塞头部56和活塞杆57优选与致动构件13同心，并围绕主轴2延伸。活塞杆57可以被构造用以通过作用在设置在致动构件13的外侧上的环形的外部突起15上而将上述力施加在致动构件13上。在图1-图7所示的实施例中，环形的内部突起58设置在活塞杆57的内侧，并且锁环59在活塞杆57的内侧上固定到活塞杆57，其中锁环59和内部突起58在活塞杆57的轴向方向上间隔开。致动构件13上的外部突起15有游隙地被容纳如下间隙中，该间隙形成在内部突起58和锁环59之间。在这种情况下，当活塞单元52沿第一轴向方向AD1移动致动构件时，轴向力经由锁环59从活塞单元52传递到致动构件13，并且当活塞单元52沿相反方向移动致动构件时，轴向力经由内部突起58传递到致动构件13。

在图10-图19所示的实施例中，连接元件60包括中心部分61和臂部62，该连接元件通过中心部分61连接到致动构件13，并且每个液压致动器50有一个臂部，该连接元件60通过臂部62连接到液压致动器的活塞单元52。每个臂部62固定到中心部分61，并在径向方向上从该中心部分突出。根据夹紧装置1的具体设计，连接元件60当然可以以许多不同的方式设计。

连接元件60可以固定到致动构件13，以便能够与致动构件13一起相对于主轴2在其轴向方向上移动，其中连接元件被构造成与致动构件13和主轴一起相对于活塞单元52旋转。然而，在图10-图19所示的实施例中，致动构件13能够与主轴2一起相对于连接元件60旋转。在这种情况下，套筒形的致动构件13可以延伸穿过位于连接元件60的中心部分61中的具有圆形横截面形状的凹部63。在图示的实施例中，环形的内部突起66设置在所述凹部63中。此外，环形的外部突起15设置在致动构件13的外侧上，并且锁环28在致动构件13的外侧上固定到致动构件13，其中锁环28和外部突起15在致动套筒13的轴向方向上间隔开。连接元件60上的内部突起66有游隙地容纳在如下间隙中，该间隙形成在外部突起15和锁环28之间。在这种情况下，当活塞单元52沿第一轴向方向AD1移动致动套筒13时，轴向力经由锁环28从连接元件60传递到致动套筒13，并且当活塞单元52沿相反方向移动致动套筒时，轴向力经由外部突起15传递到致动套筒13。

在图1-图7和图10-图19所示的实施例中，优选为螺旋压缩弹簧形式的释放弹簧17安装在位于主轴2内部的空间中，并被构造用以作用在拉杆8的后端上，以便将该拉杆推向前进释放位置。在致动构件13和运动传递机构30的作用下，拉杆8克服来自该释放弹簧17的弹簧力的作用而能够从前进释放位置移动到缩回锁定位置。

运动传递机构30可以以许多不同的方式设计。在图1-图7和图10-图19所示的实施例中，该运动传递机构包括三个楔形件31，该楔形件31在主轴2的周向方向上间隔开。每个楔形件31被容纳在径向延伸穿过主轴2的上述周边壁14的相应的孔口32中，其中楔形件31被构造用以当它们在相关联的孔口32中被径向向内按压时将拉杆8压向缩回锁定位置。每个楔形件31包括从主轴2面向外的第一压力接收表面33，并且致动构件13在其内侧上设置有第一压力施加表面34，该第一压力施加表面34面向内，以用于接触每个楔形件上的第一压力接收表面33。当在上述第一轴向方向AD1上看时，第一压力施加表面34到纵向轴线L的径向距离增加。第一压力施加表面34被构造用以当致动构件13沿第一轴向方向AD1移动时通过压靠于每个楔形件上的第一压力接收表面33而将楔形件31在孔口32中径向向内按压。所示的运动传递机构30还包括三个楔形接合构件35，该楔形接合构件35从拉杆8径向突出到相应的其中一个孔口32中，并且该楔形接合构件35固定到拉杆，以便能够与拉杆一起沿着纵向轴线L移动。因此，楔形接合构件35沿着纵向轴线L的运动将导致拉杆8的对应运动。每个楔形接合构件35与其中一个楔形件31接触。运动传递机构30可以包括任何合适数量的楔形件31和相关联的楔形接合构件35，该楔形接合构件35布置成延伸穿过主轴2的周边壁14中的对应数量的孔口32。

每个楔形接合构件35具有面向主轴2的前端2a的滑动表面36(参见图18)，并且每个孔口32具有面向主轴的后端2b的滑动表面37。此外，每个楔形件31具有面向主轴的后端2b的第一楔形表面38和面向主轴的前端2a的第二楔形表面39，其中这些第一楔形表面38和第二楔形表面39在径向方向上朝向纵向轴线L彼此靠近。每个楔形件31的第一楔形表面38与相关联的楔形接合构件35的滑动表面36接触，并且每个楔形件的第二楔形表面39与相关联的孔口32的滑动表面37接触。当楔形件31被致动构件13在孔口32中径向向内按压时，每个楔形件31的第一楔形表面38和第二楔形表面39将滑动并压靠于相关联的楔形接合构件35和孔口32的对应滑动表面36、37，从而迫使拉杆8朝向缩回锁定位置移动。优选地是，第一压力施加表面34和第一压力接收表面33相对于纵向轴线L倾斜这样一个角度α(参见图6)，使得当拉杆8在致动构件13和楔形件31的作用下被迫进入缩回锁定位置时，楔形件31将使致动构件13保持在主轴2上的自锁定轴向位置。

每个楔形件31还可以包括从主轴2面向外的第二压力接收表面43，其中致动构件13在其内侧上设置有第二压力施加表面44，该第二压力施加表面44面向内，以用于接触每个楔形件上的第二压力接收表面43。当在第一轴向方向AD1上看时，第二压力施加表面44与纵向轴线L的径向距离增加。第二压力施加表面44和第二压力接收表面43相对于纵向轴线L倾斜大于上述角度α的一个角度β(参见图6)。第一压力施加表面34和第二压力施加表面44以及第一压力接收表面33和第二压力接收表面43分别接连地布置在致动构件13上和每个楔形件31上，使得在致动构件13沿第一轴向方向AD1移动时，第二压力施加表面44被构造成在移动的初始第一阶段期间滑动并压靠于每个楔形件上的第二压力接收表面43，于是第一压力施加表面34被构造成在移动的后续的第二阶段期间滑动并压靠于每个楔形件上的第一压力接收表面33。

每个楔形接合构件35进一步包括面向主轴2的后端2b的释放压力接收表面40(参见图18)，并且致动构件13包括面向主轴的前端2a的释放压力施加表面41。致动构件13的释放压力施加表面41被构造成，当致动构件13在上述第二轴向方向上移动时，与楔形接合构件35的释放压力接收表面40接触，从而允许致动构件在拉杆从缩回锁定位置移动到前进释放位置的最终阶段期间，经由楔形接合构件35在拉杆8上施加向前指向的轴向力。

如图3和图6所示，当刀架70要被夹紧到主轴2时，刀架柄71被插入孔5的安装部分7中，其中主轴2保持在静止不动位置并且拉杆8定位于前进释放位置。因此，拉杆的头部部分9被容纳在刀架柄71的接合孔72中，并且刀架柄71中的接合凹槽74定位于接合构件20的接合凸缘27的外侧。随即，液压油被馈送到每个液压致动器50的第一液压室53a中，以便沿第一方向D1移动活塞单元52，从而实现致动构件13的对应轴向移动。在致动构件13的该轴向移动的第一阶段期间，致动构件13上的第二压力施加表面44将滑动并压靠在楔形件31上的第二压力接收表面43上。因此，楔形件31将被径向向内按压，并且拉杆8将朝着缩回锁定位置轴向移位。由于第二压力施加表面44和第二压力接收表面43的相对较陡的倾角β，楔形件31最初将向内移动得相当快，这导致拉杆8的相对较快的位移。相对较陡的角度β是有利的，因为拉杆8的初始位移不需要很大的力。第一压力施加表面34和第二压力施加表面44以及第一压力接收表面33和第二压力接收表面43被如此布置，即：使得当致动构件13已经移动的距离使得第二压力施加表面44已经经过第二压力接收表面43并且第一压力施加表面34到达第一压力接收表面33(即：在这些相应表面之间的过渡处)时，拉杆8几乎已经到达其在孔5的后端处的最终目的地。因此，对于最终夹紧阶段(在该最终夹紧中，大的力是有益的)，第一压力施加表面34和第一压力接收表面33是起作用的。在这个阶段，致动构件13的相对较大的运动将导致楔形件31的非常小的径向位移，以及拉杆8的甚至更小的轴向位移，这因此将提供力放大效应，该力放大效应将使得拉杆8能够以较大的力拉动刀架柄71，使之以与主轴2牢固接合。此外，第一压力施加表面34和第一压力接收表面33的小倾角α将提供自锁定效应，并确保该夹紧装置将保持在夹紧状态，而不需要任何额外的锁定装置。因此，当拉杆8已经到达缩回锁定位置时，活塞单元52上的液压压力可以被释放。当活塞单元52上的液压压力被释放时，由于第二止回阀85b而保留在第二液压室53b中的残余压力将自动地使活塞单元52在第二方向D2上移动一个较短的距离。在图1-图7所示的实施例中，活塞单元52的这种返回运动意味着该活塞单元移动脱离与致动构件13的接触。在图10-图19所示的实施例中，活塞单元52的较短的返回运动导致连接元件60移动脱离与致动构件13的接触。

当要执行刀具更换操作并且要从主轴2释放刀架70时，主轴2的旋转停止并且液压油被馈送到第二液压室53b中，以便在第二方向D2上移动活塞单元52，从而实现致动构件13的对应轴向移动。当致动构件13受到由活塞单元52在第二轴向方向D2上的足够的力时，致动构件13上的第一压力施加表面34和楔形件31上的第一压力接收表面33之间的自锁定摩擦接合将被释放，于是致动构件13在活塞单元52的作用下能够相对于主轴2在第二轴向方向上移动。当致动构件13在该方向上移动时，由释放弹簧17施加在拉杆8的后端上的弹簧力将把拉杆轴向推向前进释放位置。因此，楔形接合构件35将在楔形件31上施加力并将楔形件31径向向外按压。当致动构件13已经沿第二轴向方向移动一定距离时，致动构件13上的释放压力施加表面41将与楔形接合构件35上的释放压力接收表面40接触，这将允许致动构件13通过楔形接合构件35在拉杆8上施加轴向力，该轴向力将推动拉杆8的头部部分9的外端抵靠于刀架柄71中的接合孔72中的表面75，从而从主轴2释放刀架柄71。

在图8和图9所示的实施例中，致动构件13包括具有圆形横截面形状的基部部分64，该基部部分64可滑动地容纳在主轴2内部的孔5中，以便能够相对于该主轴在其轴向方向上移动。在这种情况下，致动构件13还包括两个臂部65a、65b，这两个臂部65a、65b固定到基部部分64，以便能够与基部部分64一起相对于主轴2在其轴向方向上移动。臂部65a、65b在基部部分64的相对两侧上在径向方向上从基部部分64突出。在示出的示例中，臂部65a、65b构成横向销66的相对端部区段，该横向销66固定到基部部分64并垂直于该基部部分的中心轴线延伸穿过基部部分64。用于臂部65a、65b的孔口67在该主轴的相对两侧上径向延伸穿过主轴2的周边壁，其中每个臂部65a、65b延伸穿过这些孔口67中相应的一个孔口。孔口67是伸长的并且在主轴2的轴向方向上延伸，以便允许臂部65a、65b相对于主轴2在其轴向方向上移动。每个臂部65a、65b的外端有游隙地容纳在环形凹槽68中，该环形凹槽设置在环形活塞单元52的内侧上，从而允许活塞单元52在致动构件13上施加推力，并且还允许致动构件13与主轴2一起相对于活塞单元52旋转。当液压流体被馈送到第一液压室53a中时，活塞单元52将在上述第一轴向方向AD1上向后推动臂部65a、65b，从而在上述第一轴向方向AD1上向后推动整个致动构件13。当液压流体被馈送到第二液压室53b中时，活塞单元52将在相反方向上向前推动臂部65a、65b，从而在相反方向上向前推动整个致动构件13。在该实施例中，致动构件13被构造用以经由如下突出部69作用在运动传递机构30上，该突出部69被固定到基部部分64并且从该基部部分的前侧朝向主轴2的前端2a突出。包括在根据图8和图9的夹紧装置1中的运动传递机构30是US 6 370 995 B1中描述的类型。因此，该运动传递机构30的设计和功能在US 6 370 995 B1中有更详细的描述。

本发明当然不以任何方式局限于上述实施例。相反，对于本领域普通技术人员来说，在不脱离如所附权利要求书中限定的本发明的基本思想的情况下，对本发明进行修改的许多可能性将是明显的。