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活节链的链节和具有活节链的刀具库

摘要

本发明涉及活节链301的链节10,其包括:由四条侧边101-104限定的主体区域100;沿着所述四条侧边101-104中的第一侧边101设置的第一连接部分105,所述第一连接部分105用于容纳第一连接件3011,所述第一连接件3011用于将所述链节10连接到第一临近链节10A,其中所述第一连接部分105设有所述第一邻近链节10A相对于所述链节10的旋转运动的第一旋转轴线A;沿着所述四条侧边101-104中的第二侧边102设置的第二连接部分106,所述第二连接部分106平行于所述第一侧边101并用于容纳第二连接件3012,所述第二连接件3012用于将所述链节10连接到第二邻近链节10B,其中所述第二连接部分106设有所述第二邻近链节10B相对于所述链节10的旋转运动的第二旋转轴线B;以及设于所述四条侧边101-104中的第三侧边103上的第三连接部分107,所述第三连接部分107用于容纳第三连接件3013,所述第三连接件3013用于将所述链节10连接到刀具容器20,其中所述第三连接部分107设有所述刀具容器20相对于所述链节10的旋转运动的第三旋转轴线C;其中所述第一旋转轴线A和第二旋转轴线B限定第一平面,所述第一平面平行于所述链节10的主体区域100,所述第三旋转轴线C位于所述第一平面之外。此外,本发明还涉及一种用于机床的刀具库30,其包括:由多个相互关联且形状相同的链节10组成的用于刀具运输的活节链301,其中每个链节10的主体区域由四条侧边101-104限定;用于驱动所述活节链301循环运动的链条驱动器302;刀具容器20,其被连接到所述多个链节10中的第一链节10K,其连接位置在所述第一链节10K的四条侧边101-104中的第三侧边103上,并且所述刀具容器20具有用于收纳刀具40的刀具收纳部分201,其中当有刀具40被收纳时,处于所述刀具容器20内的所述刀具40限定出刀具轴线W;以及枢转装置303,用于相对于所述第一链节10K把所述刀具容器20从运输位置枢转到替换位置;其中,在所述运输位置,所述刀具容器20从所述第一链节10K的所述四条侧边101-104中与第三侧边103相对的第四侧边104上的第一位置1041延伸出一定距离,使所述刀具容器20在所述刀具轴线W的方向上延伸一定长度,并到达所述第三侧边103上的第二位置1032。

著录项

法律信息

  • 法律状态公告日

    法律状态信息

    法律状态

  • 2019-05-03

    授权

    授权

  • 2017-02-15

    实质审查的生效 IPC(主分类):B23Q3/155 申请日:20160201

    实质审查的生效

  • 2016-05-18

    公开

    公开

说明书

技术领域

本发明涉及活节链的链节,其包括:由四条侧边限定的主体区域;沿着所 述四条侧边中的第一侧边设置的第一连接部分,所述第一连接部分用于容纳第 一连接件,所述第一连接件用于将所述链节连接到第一临近链节,其中所述第 一连接部分设有所述第一邻近链节相对于所述链节的旋转运动的第一旋转轴线; 沿着所述四条侧边中的第二侧边设置的第二连接部分,所述第二连接部分平行 于所述第一侧边并用于容纳第二连接件,所述第二连接件用于将所述链节连接 到第二邻近链节,其中所述第二连接部分设有所述第二邻近链节相对于所述链 节的旋转运动的第二旋转轴线;以及设于所述四条侧边中的第三侧边上的第三 连接部分,所述第三连接部分用于容纳第三连接件,所述第三连接件用于将所 述链节连接到刀具容器,其中所述第三连接部分设有所述刀具容器相对于所述 链节的旋转运动的第三旋转轴线。

本发明还涉及一种用于机床的刀具库,其具有:由多个相互连接且形状相 同的链节组成的用于刀具运输的活节链,其中每个链节的主体区域由四条侧边 限定;用于驱动所述活节链循环运动的链条驱动器;刀具容器,其被连接到所 述多个链节中的第一链节,其连接位置在所述第一链节的四条侧边中的第三条 侧边上,并且所述刀具容器具有用于收纳刀具的刀具收纳部分,当有刀具被收 纳时,处于所述刀具容器内的所述刀具限定出刀具轴线;以及枢转装置,用于 相对于所述第一链节把所述刀具容器从运输位置枢转到替换位置。

背景技术

机床经常配备有刀具库,以便允许使用多个刀具加工工件。没有在当前被 使用的刀具被存储在所述刀具库里。此处所述刀具库具有刀具库链条,刀具被 安装在所述刀具库链条的各个链节上。当刀具被设置在所述刀具库中的一定位 置时,它可以在这个位置被从刀具库中取出,并被输送到机床的工作区域来加 工工件。当所述加工过程应该在之后的时刻用另一个刀具继续进行时,所述刀 具库链条循环运动,直到所述另一个刀具已经到达所述刀具取出位置,并且当 前的刀具可以被和所述另一个刀具互换。

此处的链条通常在由两条平行路径组成的路线上移动,所述两条平行路径 具有相等长度,并且它们的端部通过两个相对的圆弧结构相互连接。

然而,当期望刀具库具有至少60个刀具的高容量时,这种结构会产生问题, 因为链条的循环运动以及刀具库本身所需的空间会大大增加。同时,每当应该 进行刀具替换时,由于刀具数量过多,当实质上更大的重量必须被带动时,刀 具库结构的稳定性会降低。因此,刀具替换的速度受到了限制。

发明内容

因此,本发明的一个目的是提供一种用于机床的刀具库,所述刀具库用于 实现较高的库容量和紧凑的库结构,其中其结构同时还具有相对于所述链条的 循环运动和所述刀具从所述刀具的运输位置到所述刀具的替换位置的倾斜运动 两者的高稳定性。

上述目的通过根据权利要求1所述的用于活节链的链节和根据权利要求7 所述的刀具库实现。从属权利要求则集中在本发明的有益实施方式上。

根据本发明的用于活节链的链节包括:由四条侧边限定的主体区域;沿着 所述四条侧边中的第一侧边设置的第一连接部分,所述第一连接部分用于容纳 第一连接件,所述第一连接件用于将所述链节连接到第一临近链节,其中所述 第一连接部分设有所述第一邻近链节相对于所述链节的旋转运动的第一旋转轴 线;沿着所述四条侧边中的第二侧边设置的第二连接部分,所述第二连接部分 平行于所述第一侧边并用于容纳第二连接件,所述第二连接件用于将所述链节 连接到第二邻近链节,其中所述第二连接部分设有所述第二邻近链节相对于所 述链节的旋转运动的第二旋转轴线;以及设于所述四条侧边中的第三侧边的第 三连接部分,所述第三连接部分用于容纳第三连接件,所述第三连接件用于将 所述链节连接到刀具容器,其中所述第三连接部分设有所述刀具容器相对于所 述链节的旋转运动的第三旋转轴线;其中所述第一旋转轴线和第二旋转轴线限 定第一平面,所述第一平面平行于所述链节的主体区域延伸,所述第三旋转轴 线位于所述第一平面之外。

所述链节具有三个主惯性轴,所述主惯性轴中的每一个都与所述链节的三 个横截面区域中的一个正交。所述链节的所述主体区域是所述三个横截面区域 中的在所述三个横截面区域中具有最大的表面积的一个横截面区域。因此,所 述链节是基本上扁平的,其中所述链节的长度和宽度两者都实质上大于所述链 节的高度。这样所述链节的所述主体区域就被所述链节的长度和宽度限定,并 且不被所述链节的高度限定。

由于其具有扁平的形状,该形状进一步地不需要为实心的而是也可以被开 孔。这样的链节是紧凑的、重量轻的、并且仍然稳定。它可以在其两个相对的 侧边被非常容易地通过对应的链节部分连接到对应的其他链节,从而由许多链 节组成活节链。在这类连接中,两个相互连接的链节部分可以被形成为例如铰 链关节,其中所述连接元件可以是穿过所述两个链节部分从而将它们相互连接 的简单的销钉。

这样,根据本发明提供的链节平坦地放置在链条中。换句话说,所述链条 的每个链节的主体区域垂直于被所述链条围住的区域。通过链条中的链节的这 样的朝向和链节彼此之间这样的连接,所述链节上的均匀的拉力和所述链条的 高抗张强度可以被实现;作为其结果,即使是具有很多链节以及很多安装到上 面的刀具容器和刀具的长链条也可以高速循环运动。

另外,所述链节的第三侧边上的容器连接件并不位于由所述链节的第一和 第二侧边上的两个将所述链节连接到其他两个邻近链节的连接件限定的平面上。 因此,所述刀具容器可以被以这样的方式连接到所述链节上:它可以相对于所 述链节在两个位置之间被枢转,所述刀具的倾斜力矩受到良好的支撑并易于到 达所述容器和枢转啮合点,并且锁止卡扣和容器内的刀具可能处于每一个位置。 在第一位置(运输位置),所述刀具容器的纵向轴线基本上平行于所述链节的主 体区域。这样处于所述运输位置的刀具容器就被对准到基本上平行于具有由根 据本发明提供的链节制成的链条的刀具库所放置的地面。当所述链条被驱动进 行循环运动时,所有安装到所述链条上的刀具容器都处于这个位置。当具有期 望的刀具的刀具容器处于链条上的一个使所述刀具可以被从刀具库中取出的位 置时,所述容器被从所述运输位置枢转90度而到达所述替换位置。在所述替换 位置,所述容器被定向为基本上垂直于所述地板。这样,所述刀具库的所有容 器一直被设置在对应的链节旁边,这些容器被安装在该对应的链节上,和/或也 一直被设置在所述链条旁边,而不考虑它们是处于运输位置还是处于替换位置。 这样,用以下的方式支撑所述刀具库中的链条是可能的:使所述链条具有沿不 同方向卷曲的弯曲部分(链条反曲部分)。这意味着在整个链条循环期间,由两 个邻近的链节的主体区域形成的夹角是变化的,其中两个夹角都小于180度和 两个夹角都大于180度都是可以达到的。区别于例如圆形或椭圆形的循环运动, 这样可以用于为刀具库中的刀具存储空间实现更好的空间利用,因为所述链条 的多处卷曲可以被引导至彼此的顶部,这样的效果是可能实现的,因为实际情 况是刀具容器不会干扰所述链条的反曲,这是由于刀具容器始终被设置在其所 连接的链节旁边,而不是设置在所述链节的例如上方或下方。通过这种方式, 刀具库可以保持非常紧凑的结构。

所述链节优选地为梯形,其中所述第一侧边是所述梯形的最短的侧边。

因此,所述链节可以具有顶端被截去的三角形的形状。基于它的形状和用 于连接到邻近链节的所述连接部分之间的连续连接,这样的链节具有高强度、 在所述链节的循环运动中和所述容器的枢转运动中的低弹性、以及高负载输送 容量。

对于所述链节来说,还具有从所述第三侧边上的第一位置延伸到所述第四 侧边上的第二位置的第一连续开口是一个优选的方案。

这样的穿过所述链节的中心通道允许用这样的方式穿过所述链节获取所述 容器和所述容器内的刀具:所述容器可以被固定在所述运输位置,且所述刀具 可以被方便地锁定和解锁。

所述第二连接部分优选地包括第一连接部元件和第二连接部元件。进一步 地,所述第一连接部元件和所述第二连接部元件之间的距离在这里优选地对应 于所述第一连接部分的尺寸。

上述方案的优点是:通过将所述第一链节的第一连接部分放置到所述第二 链节的第二连接部分中,然后将销钉穿过形成为连接套筒的所述连接部分,两 个链节可以通过简单和稳定的方式被彼此连接。

所述链节优选地为一体成型的部件,且所述链节优选地包括塑料材料或金 属。

一体成型的链节具有以下优点:生产可以被以快速、简单且划算的方式进 行,因为链节可以被通过铸造手段制造成例如注塑制品。另外,另一个机械加 工步骤,例如切屑整理处理,对于连接所述链节不再是必需的。

所述链节优选地还具有用于收容第一滚动轴承的位于所述第二连接部分上 的第一滚动轴承收容部、用于收容第二滚动轴承的第二滚动轴承收容部以及用 于收容第三滚动轴承的第三滚动轴承收容部,其中所述第二滚动轴承收容部和 所述第三滚动轴承收容部限定了一条垂直于所述链节的主体区域的轴线,并且 其中所述第二滚动轴承收容部和所述第三滚动轴承收容部分别形成在所述链节 的主体区域的相对两侧。

所述链条的上述滚动轴承结构在所述链条的循环运动中提供了低摩擦力的 优点,这依次地在具有较高的库容量和具有对应的较大的链条和容器重量的情 况下是有益的。在具有滚动轴承结构的情况下所需的驱动功率低于例如在具有 平面轴承结构的情况下所需的驱动功率。每个单独的链节的稳定的轴承结构和 良好的支持是通过位于所述链节的后方侧边上的和位于所述链节的顶部和底部 的滚动轴承结构达到的,特别是当所述链节在所述刀具库中做曲线运动的时候 更是如此。另外,所述第一及第二滚动轴承收容部以这样的方式形成在所述链 节上:所述第一滚动轴承和所述第二滚动轴承可以被彼此相互垂直地安装到所 述链节上;作为这种方式的结果,接受彼此相互垂直的力也是可能的。位于所 述链节的顶部和底部的所述第二滚动轴承和所述第三滚动轴承一同接受所述刀 具的重力,所述重力作为倾斜力矩,通过容器和链节之间的连接被传递到所述 链节。

根据本发明提供的用于机床的刀具库包括:包括多个相互连接且形状相同 的链节的用于刀具运输的活节链,其中每个链节的主体区域由四条侧边限定; 用于驱动所述活节链循环运动的链条驱动器;刀具容器,其被连接到所述多个 链节中的第一链节,其连接位置在所述第一链节的四条侧边中的第三侧边上, 并且所述刀具容器具有用于收纳刀具的刀具收纳部分,当有刀具被收纳时,处 于所述刀具容器内的所述刀具限定出刀具轴线;以及枢转装置,用于相对于所 述第一链节把所述刀具容器从运输位置枢转到替换位置;其中在所述运输位置, 所述刀具容器从所述第一链节的所述四条侧边中与第三侧边相对的第四侧边上 的第一位置延伸出一定距离,使所述刀具容器在所述刀具轴线的方向上延伸一 定长度,并到达所述第三侧边上的第二位置。

所述链节具有三个主惯性轴,所述主惯性轴中的每一个都与所述链节的三 个横截面区域中的一个正交。所述链节的所述主体区域是所述三个横截面区域 中的在所述三个横截面区域中具有最大的表面积的一个横截面区域。

因此,根据本发明提供的刀具库的容器在所述运输位置被定向在一个与所 述链节被串接在一起的方向相互垂直的方向。这样,由少数链节组成的链条部 分和安装到其上的容器具有基本上扁平或呈平面形的形状,作为这种情况的结 果,即使刀具容器被安装到多个相邻的链节上,所述链条在两个相对方向上的 弯曲(反曲)仍然是可能形成的。另外,通过根据本发明提供的刀具库来在本 机上强烈地弯曲所述链条,也就是在彼此相对的各个连接部分强烈地扭转多个 相邻的链节,也是可能实现的。作为这种情况的结果,所述刀具库可以被用甚 至更加紧凑的方式来建造。

在所述运输位置和所述替换位置,所述刀具容器都优选地只和所述第一链 节的四条侧边中的第三侧边连接。

与所述第一链节连接到一起后,所述刀具容器因此而在所述运输位置为实 质上呈直线形的部件,同时在所述替换位置为基本上呈L形的部件。所述第一 链节和所述刀具容器两者的因为所述链节和容器之间的连接而彼此相互接触或 非常接近彼此的区域相对于所述容器和/或处于所述容器的每个位置的链节的 尺寸而言是非常小的部分。这样确保了邻近的链节的主要的可动性,也确保了 容器和链节之间的可动性,在这两个部分相互交缠时各个部分不会彼此阻碍, 因此带有所述容器的所述链条可以在所述刀具库中沿着紧凑的曲线做循环运动。

所述链节优选地限定了运输平面,并且被以这样的方式放置在所述活节链 中:对于每个链节而言,所述链节的主体区域垂直于所述运输平面。

因此,所述链节被以水平的方式设置在所述链条中,而不是用直立方式设 置在链条中。因此,一个链节可以被用这样的方式连接到与其邻近的其他链节: 在所述链条的前进循环运动和单个链节的后退循环运动中,单个链节都具有一 致的拉力,即使在被支撑在所述刀具库中的链条的弯曲部分也是如此。这样就 在具有由库中的较大数量的刀具造成的较大的额外重量的情况下和在较高的循 环速度下增加了结构的稳定性

所述活节链的曲率的方向优选地是可变的。

上述方案的优点在于具有反曲部分的链条可以被设置在刀具库中。因此, 被所述链条环绕的区域可以是O形的,但是也可以是例如基本上为C形的。具 有C形链条的刀具库可以固持大致为相同尺寸的具有O形链条的刀具库的两倍 数量的刀具。

优选地,所述第一链节具有从所述第三侧边上的第三位置延伸到所述第四 侧边上的第四位置的第一连续开口,所述刀具容器具有位于所述刀具轴线的方 向上的第二连续开口,其中在所述运输位置,所述第一连续开口和所述第二连 续开口彼此邻接并组成穿过所述第一链节和所述刀具容器的连续开口。

作为将所述第二连续开口开设在所述刀具容器中的结果,所述容器正对所 述链节的一端被形成为管状。该结构的优点是从背向所述容器的链节侧边可以 通过所述链节到达所述刀具容器的内部。因此,例如所述刀具可以通过将杆状 元件,例如圆柱体,插入所述管状容器中而被从所述容器中弹出;或者杆状元 件可以被穿过链节和容器,作为其结果,所述容器被固定在所述运输位置。在 所述替换位置,可以从上方到达所述刀具容器的内部。

所述活节链优选地被滚动轴承支撑。

所述链条的所述滚动轴承结构在所述链条的循环运动中提供了低摩擦力的 优点,这依次地在具有较高的库容量和具有对应的较大的链条和容器重量的情 况下是有益的,因为循环运动所需的驱动功率低于例如在具有滑动轴承结构的 情况下所需的驱动功率。

所述刀具容器优选地具有用于收容第三滚动轴承的滚动轴承收容部。

通过所述容器上的滚动轴承,所述倾斜力矩可以在所述运输位置被所述刀 具的重量良好地维持。在这样的连接中,对于所述容器上的第三滚动轴承来说, 将其在所述运输位置大致地对准到与所述链节的较高侧边和较低侧边上的两个 滚动轴承(第二及第四滚动轴承)平行是有益的。然而,在所述运输位置,所 述第三滚动轴承的滚动轴线也可以采用相对于由所述第二及第四滚动轴承限定 的轴线达到45度的角度。

所述刀具容器优选地具有用于锁定和解锁所述刀具的刀具锁定部分。

所述刀具锁定部分可以被形成为锁持管或锁持孔,并且用于收容锁持元件, 例如用于锁定刀具的弹簧和球珠。另外,所述刀具容器可以具有这些锁持管组 中的一个或多个,使得用于锁定的弹簧或球珠可以被用这样的方式安装:各种 不同的刀具类型,例如SK、CAT或BT刀具,都可以被固定在所述刀具容器中。

另外,所述刀具库优选地具有用于在所述替换位置对准所述刀具容器的挡 止部。

利用所述挡止部,所述刀具容器可以被用这样的方式在所述替换位置被精 确地对准:所述刀具被夹钳快速地抓取,并且能够被移动到机床的工作区域以 便替换刀具,此外,当所述刀具容器被正确地对准时,最后一个被使用的刀具 可以被快速地放回到所述容器中。

在这样的连接结构中,所述挡止部优选地具有连接结构,其用于连接用于 清洁所述刀具容器的清洁装置,其中当位于所述替换位置时,所述刀具容器的 第二开口与所述挡止部接触。

上述方案的优点在于,当用于所述容器的更精确的对准以及除了在所述替 换位置清洁所述容器之外,所述挡止部可以被以两种方式使用。这样,机床的 整体结构在尺寸上被进一步缩小。

根据本发明提供的刀具库优选地具有由根据本发明提供的链节制成的活节 链,其中在所述运输位置,所述刀具轴线位于所述第一链节的第一平面内。

这样,当处于所述运输位置时,所述容器和所述第一链节具有基本上相等 的高度。这样使所述链条能够反曲,从而实现更加紧凑的刀具库。

在这样的连接结构中,所述容器优选地具有用于和所述枢转装置接合的接 合部分,其中所述接合部分被形成为纵向的元件,其纵向轴线平行于所述第一 链节的第三旋转轴线。

基于所述容器上的枢转装置接合部分的形状和位置,将所述刀具容器从所 述替换位置转回到所述运输位置的用于所述刀具容器的升降机构可以被移动到 所述刀具库的背向机床且易于到达的一侧。此外,在这种情况下,较短的夹钳 臂就足以在所述替换位置和所述运输位置之间枢转所述容器。

此外,本发明还提供一种机床,其具有根据本发明提供的刀具库和用于清 洁所述刀具容器的清洁装置。

附图说明

图1示出了具有根据本发明提供的多个链节和刀具容器的示例性的实施方 式的分解图。

图2示出了具有多个被连接的根据本发明提供的链节和位于运输位置的刀 具容器的示例性的实施方式。

图3示出了根据本发明提供的链节的示例性的实施方式的侧视图,其中刀 具容器位于运输位置。

图4示出了根据本发明提供的链节的示例性的实施方式,其中刀具容器位 于从上方倾斜的运输位置。

图5示出了具有多个被连接的根据本发明提供的链节和位于运输位置及替 换位置的刀具容器的示例性的实施方式。

图6A示出了根据本发明提供的刀具库的示例性的实施方式,其中刀具容 器位于运输位置。

图6B示出了根据本发明提供的刀具库的示例性的实施方式,其中刀具容 器位于替换位置。

图7示出了根据本发明提供的刀具库的示例性的实施方式的放大图,其中 刀具容器位于替换位置。

图8示出了具有根据本发明提供的刀具库的机床的示例性的实施方式。

具体实施方式

在下面,本发明被通过示例性的实施方式和示例性的图示进行说明和解释。

图1示出了根据本发明提供的链节10的示例性的实施方式以及它的相对于 邻近的链节10B以及两个没有刀具的刀具容器20的相关结构设置。另外还示 出了被制造成销钉并用于连接所述链节10和10B的连接件3012、被制造成销 钉并用于把所述链节10连接到容器20的连接件3013、以及用于支撑所述链节 10、10B和所述容器20的滚动轴承3014-3016。

所述链节10具有平坦的形状,其中它的主体区域100具有梯形或者截去尖 端的三角形的形状。所述主体区域由四条侧边101-104限定,其中第一侧边101 是所述梯形的最短的侧边并且平行于第二侧边102。所述第一和第二侧边101、 102分别容纳有用于在所述第一侧边101上连接到第一邻近链节10A(图未示) 和用于在所述第二侧边102上连接到第二邻近链节10B的第一连接部分和第二 连接部分105、106。所述链节部分105、106被制造成铰链关节的链节套筒, 因此连接销钉3011(图未示)、3012可以被穿入所述链节套筒中。所述第二侧 边102上的所述第二连接部分106在此由两个在空间上相互分离的部分组成, 也就是说,一个部分是所述第二侧边102的一端上的第一连接部元件1061,它 同时也是所述主体区域100的第四侧边104的一端;另一个部分是位于所述第 二侧边102另一端的第二连接部元件1062,它同时也是所述主体区域100的第 三侧边103的一端。在此,所述第一连接部元件和所述第二连接部元件1061、 1062中的每一个都被形成为链节套筒,其中所述链节套筒1061、1062之间的 距离被以这样的方式设置:邻近链节10B的链节套筒105被适配在所述链节套 筒1061、1062之间。为了连接所述链节10与10B,之后销钉3012被穿入所述 链节10或10B的链节套筒1061、105、1062,从而形成一铰链关节。所述第一 侧边101上的所述第一连接部分105设有第一旋转轴线A,绕着该轴线A,所 述链节10A(图未示)可以被相对于所述链节10转动;所述第二侧边102上的 所述第二连接部分设有第二旋转轴线B,绕着该轴线B,所述链节10B可以被 相对于所述链节10转动。所述旋转轴线A、B是平行的,并且相对于所述链节 10的主体区域100处于相等的高度。

进一步地,所述第二连接部分06的第一连接部元件1061具有第一滚动轴 承收容部1063,因此滚动轴承3014可以被安装在所述第一连接部元件1061上。 可选择地,所述滚动轴承3014也可以被安装在所述连接销钉3012上。在所述 第四侧边104上,第二滚动轴承收容部1045大致地被形成在所述侧边104的中 心,因此滚轴承3015可以被安装在所述链节10的位于所述第二滚动轴承收容 部1045上的较高侧边上。进一步地,滚子轴承3017可以被安装在所述链节10 的位于和所述第二滚动轴承收容部1045相对的第三滚动轴承收容部1046上的 较低侧边上。所述被装上的滚动轴承3015、3017被定向为垂直于所述滚动轴承 3014,因此所述滚动轴承结构也可以接受彼此相互垂直的多个力。滚动轴承 3015和3017两者都是必需的,因为它们一起接受刀具40的重力,所述重力作 为倾斜力矩通过容器-链接-关节107、206的路径被传递到链节10。为了达到这 个目的,所述滚动轴承收容部1045、1046被制造出来,用于让所述滚动轴承 3015、3017在每种情况下都可以被用作轴颈,所述滚动轴承3015、3017相对 于所述链节10的主体区域100指向上方和下方,从而限定出一条垂直于所述链 节10的主体区域100的轴线。在此,所述滚动轴承收容部1045、1046并非必 须被形成在所述链节10的第四侧边104上,而是也可以被移动到所述链节10 的内部。

所述链节的主体可以由塑料材料或金属制成,并且被形成为一体成型的部 件。所述链节的主体包括多个支柱,该等支柱在所述链节部分105及106限定 的平面内连续地相互连接所述链节10的每一对相对侧边101、102与103、104。 在此,连接所述侧边103和104的支柱彼此相互平行并且也和所述侧边101、 102平行,而连接所述侧边101和102的支柱与所述侧边103、104中的一个平 行。在该连接结构中,所述链节的主体具有多个从顶部到底部穿过所述主体区 域100延伸的开口。这样,所述链节10可以通过铸造手段被以简单和划算的方 式制造出来,具有非常轻的重量,并且非常牢固。

在所述主体区域100的第三侧边103上,设置有第三连接部分107,其也 由分别位于所述第三侧边103的两端上的两个部分组成,其中所述第三连接部 分107的这两个部分都被形成为链节套筒。这两个部分之间的距离用这种方式 确定:所述刀具容器20的连接部分206被适配在这两个部分之间,因此所述链 节10的该第三连接部分107和所述容器20的该连接部分206可以被通过销钉 3013连接而组成铰链关节。这样所述链节10的第三连接部分107就限定了第 三旋转轴线C,绕着所述轴线C,所述刀具容器可以被相对于所述链节10转动。 所述第三旋转轴线C被定向为基本上垂直于所述旋转轴线A和B。由于所述旋 转轴线C相对于所述主体区域100比所述旋转轴线A和B更深入,因此所述旋 转轴线C不和所述旋转轴线A和B相交。

除了所述连接部分206,用于被连接到所述链条10上的所述容器20还具 有刀具收容部201,其被用以下方式形成:它可以收容刀具40(图未示)的刀 尖。所述被收容的刀具40而后从所述容器20的与所述容器20设有所述连接部 分206的一端正对的另一端突出。所述被收容的刀具40的纵向轴线在所述容器 20内限定出刀具轴线W。所述刀具容器20的外侧具有多个锁持管或孔207, 其收容用于在所述刀具容器20中锁定所述刀具40的弹簧或球珠。另外,所述 容器20的外侧还具有滚动轴承收容部204,其上可以安装滚动轴承3016。所述 滚动轴承收容部204被制造成轴颈。所述滚动轴承3016用于在所述运输位置维 持所述容器20的倾斜力矩。在所述容器20的外侧,大致地在上述的容器两端 之间的中心,还设置有用于和枢转装置303(图未示)接合的接合部分205,所 述枢转装置303围绕所述旋转轴线C将所述容器20相对于所述链节10枢转。 此外,所述容器20还具有附加开口203,利用该附加开口203,所述容器的内 部可以被吹进压缩空气,从而其中的灰尘微粒可以被清除。

图2示出了根据本发明提供的三个相互连接的链节10、10A、10B,其中 链节10、10A、10B中的每一个上都安装有一个刀具容器20。这样,所述链节 10、10A、10B组成活节链301的一部分。位于中间的链节10被通过铰链关节 可旋转地连接到位于右侧的链节10A,所述铰链关节由所述中间链节10的第一 连接部分105、所述右侧链节10A的第二连接部分106、以及所述销钉3011组 成。所述第一旋转轴线A沿着所述铰链关节延伸,其中所述链节10A可以被绕 着所述旋转轴线A相对于所述链节10向上或向下转动一个较大的角度,此时 所述链节10及10A上的两个刀具容器20不会相撞。这是由根据本发明提供的 链节10组成的所述活节链301实现反曲的前提条件。

另外,所述中间链节10还被通过另一个铰链关节可旋转地连接到位于左侧 的链节10B,所述另一个铰链关节由所述链节10的第二连接部分106、所述左 侧链节10B的第一连接部分105、以及销钉3012组成。所述第二旋转轴线B 沿着所述另一个铰链关节延伸,其中所述链节10B可以被绕着所述旋转轴线B 相对于所述链节10向上或向下转动一个较大的角度,此时所述链节10及10B 上的两个刀具容器20不会相撞。

在图2中,链节10、10A、10B中的每一个都被通过铰链关节连接到对应 的刀具容器20。所有被示出的容器20都处于运输位置,这意味着每个容器的 刀具轴线W都与旋转轴线A及B平行。因此,所述容器20在所述运输位置延 伸出一条虚拟的直线,该虚拟直线从所述链节10的第四侧边104上的大致地设 置在所述第四侧边104的中点的第一位置1041延伸到所述链节10的第三侧边 103上的大致地位于所述第三侧边103的中点的第二位置1032,并超过所述第 三侧边103上的所述第二位置1032。所述旋转轴线W到所述旋转轴线A和所 述旋转轴线B具有大致相等的距离,并且被设置成相对于所述链节10的主体 区域100处于和所述旋转轴线A、B相同的高度。因此,不仅仅是单个的链节 10具有平坦的形状,而且所述活节链301中的由多个链节10组成的一部分, 例如三个链节10,以及安装在这些链节10上的容器20,在这些容器20处于运 输位置的时候,也具有平坦的形状。因此,由多个链节10加上容器20组成的 链条部分可以被向上或向下弯曲。在被安装在机床的刀具库30中的所述活节链 301的循环运动中,所述活节链301的在相反方向上弯曲的弯曲部分可以被通 过。这就意味着链条循环运动的路径并非必须是O形的,而是也可以包含多个 卷曲部分。另外,在对应于所述链条301的沿着图2中的箭头方向的拉动的循 环运动中,以及在作为所述刀具库真正能够收容大量刀具的前提条件的,由较 高的拉伸力量和较高的负载运输容量导致的方向与所述箭头方向相反的循环运 动的情况下,这种链条设计可以理清自身的结构。

图3示出了根据本发明提供的链节10和位于运输位置的相应的刀具容器 20的侧视图。所述旋转轴线A、B和所述刀具轴线W相对于所述链节10的主 体区域100处于相同的高度。所述旋转轴线C垂直于所述轴线A、B及W地延 伸,并且在图3中是被设置在所述轴线A、B、W的下方以及所述主体区域100 的下方,这是因为所述链节10的第三连接部分107和所述容器20的相应的连 接部分206形成在所述链节10的底部侧边上或者所述容器20的底部侧边上。 因此,所述容器20可以被从示出的运输位置向下方枢转90度,到达替换位置。

所述管状接合部分205,其轴线平行于所述容器枢转轴线C,被形成在所 述容器20上作为用于和枢转装置303(图未示)接合的接合点,所述枢转装置 303将所述容器20从所述运输位置枢转到所述替换位置并可转回。所述容器20 上的所述接合部分205也可以用于把所述容器20相对于所述链节10固持在一 定位置。在示出的图示中,所述接合部分205被设置在所述轴线A、B、W的 上方以及所述容器20的背向所述链节10的侧边上的所述主体区域100的上方。 因此,所述接合部分205可以被所述枢转装置303方便地到达。另外,处于容 器20内部的刀具40(图未示)也可以被夹钳装置(图未示)方便地到达,所 述夹钳装置用于在所述容器20位于替换位置时从所述容器20中取出用于刀具 替换的刀具40或在刀具40的使用之后将刀具40送回所述容器20。

图3还示出了所述容器的外部侧边上的多个管状锁持部分207,其用于将 刀具锁持在容器中。所述刀具容器20具有多个这样的锁持管207和/或位于其 后端的多组锁持管。这样,形状不同的刀具40都可以被固定在所述容器20中, 因此所述容器20的一个单独的实施方式就可以收容不同类型的刀具,例如SK、 CAT或BT等类型的刀具。

另外,所述链节10具有沿着从所述主体区域100的背向所述容器20的第 四侧边104上的第一位置1041延伸到所述主体区域100的正对所述容器20的 第三侧边103上的第二位置1032的直线穿过所述链节10的连续开口108。此 外,所述容器20具有沿着所述刀具轴线W穿过所述容器20的连续开口202, 从而所述容器20的后端具有管状的轮廓。在所述运输位置,所述链节10和所 述容器20的所述连续开口108和202沿着所述轴线W组成单个连续开口。该 等开口108、202可以被用于例如利用穿过所述连续开口108、202的杆状元件 将所述容器20维持在所述运输位置。另外,通过将圆柱形部件插入所述容器 20的管状后端,刀具40可以被从容器20中弹出,并且穿过所述链节10。此外, 所述链节10的重量也被所述链节10中的所述连续开口108减轻了。

图3还示出了用于在刀具库30中支撑所述活节链301和接受所述容器20 的倾斜力矩的滚动轴承3014-3017的位置和方向。在这个示例性的实施方式中, 滚动轴承3014被安装在所述链节10的第二和第四侧边102、104构成的角部。 另外,滚动轴承3015和3017分别被安装在所述链节10的位于所述主体区域的 第四侧边104上的顶部侧边和底部侧边,以便一起接受刀具的重力。所述滚动 轴承3014、3015、3017用于支撑所述活节链301,并且允许所述链条301在所 述刀具库30中作低摩擦循环运动。所述容器20上的滚动轴承3016用于在链条 循环运动中支撑所述链条301的整体结构,还用于接受枢转力矩,或者用于停 止所述容器20的枢转运动。为了这些目的,所述滚动轴承3016被有效地对准 到与所述滚动轴承3015及3017平行;然而,所述轴承3016的滚动轴承轴线也 可以被相对于所述轴承3015、3017的轴承轴线倾斜到多达45度。

图4从另一个角度示出了图3中的所述链节10和所述容器20,以便阐明 所述旋转轴线A、B、C和刀具轴线W的相对位置关系。在图4中,所述刀具 轴线W被设置在所述旋转轴线A和B之间。所述旋转轴线C在所述轴线A、 B及W下方延伸,并且与所述轴线A、B及W垂直。和所述链节10一样,所 述容器20可以被制造成一体成型的元件,还可以被用金属或塑料材料制成注塑 成型元件。所述链节10通过对应的连接部分105、106、107、206和连接销钉 3011-3013的简单嵌合被彼此连接或连接到所述容器20,而其他的机械方面的 后续处理步骤都不是必需的。

图5示出了根据本发明提供的具有三个链节10、10A、10B的活节链301 的一部分,三个链节10、10A、10B中的每一个都被连接到一个刀具容器20。 被连接到所述链节10和10B的所述容器20处于运输位置;被连接到所述链节 10A的所述容器20处于替换位置。被连接到所述链节10A和10B的所述容器 20各自容纳有一个刀具40。图5显示出,当从所述运输位置枢转到所述替换位 置时,所述刀具轴线W被向下方枢转了90度。在所述替换位置,所述轴线A、 C和W则被定向为两两垂直,其中所述轴线A、C和W都不相交。图5为所 述链节10A和对应的容器20示出了所述链节10A和所述容器20的所述连续开 口108、202,在所述替换位置它们不再组成单个的连续开口。

所述容器20的枢转操作被示出在用于显示根据本发明提供的刀具库30的 图6A/B中。图6A示出了所述刀具库30,其中所述容器20被设置在所述刀具 库30中的一个位置,在该位置所述枢转操作从所述容器20的运输位置被变化 到所述容器20的替换位置。在所述链条301的循环运动中,刀具库30上的所 有容器20都处于运输位置。当处于可以在两个相反的方向上被执行的循环运动 期间时,所述理想的刀具40已经被运输到所述刀具库30中的可以执行刀具替 换的位置,带有所述刀具40的所述容器20被枢转到所述替换位置,如图6B 所示。这种运动被利用启动操作的枢转装置303来执行,所述枢转装置303与 所述容器20的接合部分205接合,并且把所述容器20绕着所述旋转轴线C向 下倾斜。所述枢转装置303被设置在所述刀具库39的背向机床的一侧;这意味 着所述活节链301被设置在所述枢转装置303和所述机床(图未示)之间。由 于所述枢转装置303和执行刀具替换的机床夹钳装置在所述容器20处于所述替 换位置时分别与所述容器20相反的两侧接合,因而对于所有元件来说需要的空 间都被减小了。另外,所述刀具库30和所述枢转装置303可以被容易地从机床 上分离,还可以被输送到另一机床。

另外,所述刀具库30具有挡止部304,其用于停止所述容器20的枢转运 动,还用于把所述容器20对准在所述替换位置。所述挡止部304被用这种方式 形成:它具有用于把外部清洁装置50(图未示)连接在背向所述容器20的一 侧上的连接结构3041。处于所述替换位置的空的容器20的内部空间可以被通 过所述挡止部304中的通孔和所述容器20中的通孔203的压缩空气吹干净,从 而被用这种方式清洁。

图7示出了所述链节10和所述刀具库30中处于所述替换位置的相应的容 器20的一个放大部分。所有同时被示出的是所述枢转装置303以及所述刀具库 30的所述挡止部304,其上具有用于连接所述容器吹风装置50的所述连接结构 3041。所述链节10被以这样的方式设置在所述链条301上的所述刀具库30中 的这个位置:其主体区域100与所述地面平行。另外,为了较好的整体显示效 果,与所述链节10连接的其他链节10没有被示出在本图示中。

图8示出了根据本发明提供的机床和刀具库30的结构,用于解释所述循环 运动和被支撑在所述刀具库30中的所述活节链301的形式。所述活节链301 本身并未示出。通过由根据本发明提供的链节10制成的活节链301和安装到其 上的刀具容器20,利用链条驱动器302使所述链条301在如图8所示的路径上 循环是可能实现的。在这种连接结构中,所述链条301可以向前或向后移动。 所述循环路径具有多个张紧的弯曲部分。通过由根据本发明提供的链节10制成 的活节链301,沿着上述张紧的弯曲部分移动所述链条301也是可能实现的, 因为两个邻近的链节10连同安装在其上的容器20也可以被围绕所述旋转轴线 A和B相对于彼此顺时针或逆时针地扭转较大的角度。因此,具有较大的库容 量的,例如可容纳60到120个刀具的结构紧凑的刀具库30可以被提供。

元件标号说明

10:链节

10A:第一邻近链节

10B:第二邻近链节

10K:第一链节

100:主体区域

101:第一侧边

102:第二侧边

103:第三侧边

1031:第三侧边上的第一位置

1032:第三侧边上的第二位置

1033:第三侧边上的第三位置

104:第四侧边

1041:第四侧边上的第一位置

1042:第四侧边上的第二位置

1044:第四侧边上的第四位置

1045:第二滚动轴承收容部

1046:第三滚动轴承收容部

105:第一连接部分

106:第二连接部分

1061:第一连接部元件

1062:第二连接部元件

1063:第一滚动轴承收容部

107:第三连接部分

108:第一连续开口

20:刀具容器

201:刀具容器的刀具收容部

202:第二连续开口

203:刀具容器的第二开口

204:刀具容器的滚动轴承收容部

205:接合部分

206:刀具容器的连接部分

207:锁止部分

A:第一旋转轴线

B:第二旋转轴线

C:第三旋转轴线

W:刀具轴线

30:刀具库

301:活节链

3011:第一连接件

3012:第二连接件

3013:第三连接件

3014:第一滚动轴承

3015:第二滚动轴承

3016:第三滚动轴承

3017:第四滚动轴承

302:链条驱动器

303:枢转部分

304:挡止部

3041:连接结构

40:刀具

50:清洁装置

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