这种夹紧装置在称为平面螺旋卡盘(三爪卡盘)的技术中被广泛使用，申请人显然预先使用该夹紧装置并且例如在其总目录夹紧技术中对其进行了描述。
平面螺旋卡盘由于有作为驱动环使用的平面螺旋体而使用其名称，该平面螺旋体在其背离夹爪的一侧上具有驱动齿部，作为齿轮形成的传动机构啮合到该驱动齿部中。在平面螺旋体的相对置的一侧上构造有螺纹，夹爪通过驱动齿啮合到该螺纹中。这些平面螺旋卡盘的特点是，夹爪可以在整个夹紧范围内进行调节，因此可以非常快速地并且无需移动夹爪地夹紧具有不同夹紧直径的工件。此外应该指出的是，这些平面螺旋卡盘与例如具有楔形杆的其他的卡盘相比具有相对较小的轴向高度。然而存在这样的使用情况，其中进一步减小的轴向高度是值得期望的。
因此，本发明基于的目的是，如此地设计一种开头所述类型的夹紧装置，即可以实现一种尽可能紧凑的结构。
这个目的在开头所述类型的夹紧装置中如此地来实现，即在所述驱动环上在它的外圆周或它的内圆周上为每个夹爪构造有用于调节该夹爪的结构。
在从现有技术中已知的平面螺旋卡盘中，呈现四个组成部分即传动机构、驱动齿部、平面螺旋体的螺纹以及夹爪的驱动齿的轴向分级的布置，其在这种卡盘类型中是不可缺少的并且阻碍结构的减小。因此，本发明抛弃已知的方式并且在放弃平面螺旋体的情况下追寻用于调节夹爪的不同的方式，即不设置用于调节夹爪的驱动环的相互背离的侧面，而是使用驱动环的圆周。因此使用端面作为驱动环的结构就足够了，而不需要所有相应的部件的轴向的分级布置。
此外，根据本发明的夹紧装置的特征在于它的非常简单的结构，其中在夹紧装置本体中也能够提供大的容纳体，这种夹紧装置因此特别地也适合用于夹紧具有大直径的工件，这些工件一直延伸到被构造成空心主轴的工作主轴的范围中。
在本发明的范围内，特别优选的是，所述结构通过构造在所述外圆周上的控制曲线形成，所述控制曲线各具有用于径向向外调节每个夹爪的控制凸轮。在这种实施方式中，工件或工具的夹紧通过能够径向向外调节的夹爪提供，从而进行内部夹紧，其中夹紧力通过在运行期间使用的离心力的作用而被增加，即与外部夹紧不同，始终能够给定作用的夹紧力的下限值。
在本发明的范围内进一步规定，所述传动机构通过能够围绕径向轴线旋转的驱动轮形成，所述驱动轮啮合到在所述驱动环上构造的驱动齿部中，并且在所述驱动环的具有所述驱动齿部一侧上构造有返回曲线，所述夹爪借助于控制构件啮合到所述返回曲线中。通过这种设计构造，提供了一种强制导向机构，当控制凸轮通过驱动环在相应于松开的方向上的旋转不再抵接在相关的夹爪上时，该强制导向机构实施对夹爪在打开方向上的调节。
此外，在本发明范围内优选的是，在所述驱动环的外圆周上，指示器曲线被设计成与指示器销共同作用以指示所述驱动环的旋转位置。
通过该指示器销，驱动环的旋转位置环可以直接地通过光学的方式来确定和如果有必要也可以借助于传感器来确定并且因此尤其可以检查，控制凸轮是否抵接夹爪并且径向向外地调节该夹爪，或者恰恰由于该缺少的抵接而没有保证可靠地夹紧或实现工具或工件的更换。
在本发明的范围内已经证明符合目的的是，所述夹爪具有l形的基本形状，在它的基部支腿上布置有所述控制构件，并且在第二支脚中构造有朝着所述驱动环打开的销容纳部，在所述销容纳部中插入定位销。此外有利的是，所述定位销在面向所述驱动环的一侧上具有平表面并且所述定位销具有销支脚。通过夹爪的这种设计，它的导向得到了改善，该导向一方面可以通过夹紧装置本体和另一方面也通过驱动环来实施，其中，特别地也提供了基部支腿，以支承与返回曲线共同作用的控制构件。定位销的平表面导致与驱动环的控制凸轮的良好的接触，其中，要通过止动环固定在卡爪中的销支脚确保定位销可靠地容纳在卡爪中。
此外有利的是，所述夹爪径向向外地具有槽，以便根据需要实现相对于要夹紧的工件或工具的真正的形状配合连接。
在本发明的范围内更特别优选的是，所述夹紧装置形成快速更换系统的基座法兰，所述快速更换系统具有能够通过所述基座法兰夹紧的、能够与工件夹紧装置连接的更换法兰。在夹紧技术中，通常需要将固定在工作主轴上的夹紧装用另一个夹紧装置更换，例如针对另一种应用情况用拉伸卡盘替换楔杆卡盘。为此，常规上一般必须松开三个螺钉，卡盘本体通过这三个螺钉被固定在工作主轴上，以便随后松开拉管连接，以调节夹爪。夹紧装置的完全更换大约需要30到40分钟，因此与之相关联的是相应高的准备成本并且值得期望的是允许更快地更换卡盘。这可以通过根据本发明的夹紧装置来实现，该夹紧装置可以保持与工作主轴永久地连接并且在与更换法兰共同作用下形成一种快速更换装置，其中承载工件夹紧装置的更换法兰可以是通过作为基座法兰的夹紧装置来夹紧并且因此工件夹紧装置与工作主轴可靠地连接。因此，通过根据本发明的作为快速更换装置的一部分的夹紧装置，在最短时间内更换工件夹紧装置是可能的，同时具有高的径向跳动精度和高的轴向跳动精度以及非常好的重复精度。
对于根据本发明的夹紧装置作为基座法兰的使用来说，有利的是，设置有能够围绕所述主轴轴线至少有限地旋转的拉管适配器，所述拉管适配器的旋转能够借助于至少一个联接构件从所述驱动环的旋转中导出。通过该拉管适配器确保了工件夹紧装置能够按照规定地起作用，因为提供了对它的夹爪的操作，例如通过拉管适配器。
为此，在所述拉管适配器处构造有至少一个轴向延伸的槽，在承载环上布置的滑块啮合到所述槽中，并且所述联接构件被设置用于旋转所述承载环。与这种设计相关联的特殊优点是，在为了夹紧更换法兰而调节承载环时，拉管同时也被旋转，由此仅需要对传动机构的操作，用以实施为了更换工件夹紧装置所需的在作为基座法兰的夹紧装置中的调节。
一个可能的替代方案是这样地形成的，即所述承载环具有外齿部并且所述驱动环具有内齿部，驱动小齿轮作为所述联接构件啮合到所述内齿部中。
此外可以设想的是，所述联接构件通过刚性联接所述驱动环和所述承载环的支撑形成。但是也有利的是，所述联接构件形成为被支承在一个轴上的双臂的杠杆，所述杠杆的自由的杠杆端部与所述驱动环和所述承载环联接。特别是在使用双臂的杠杆和驱动小齿轮时可以实现一种传动比或者说减速，从而在驱动环上实施的旋转可以导致承载环的不同的旋转角度。
通过拉管适配器，为了操作工件夹紧装置，必须传递基本上轴向作用的力，为此在所述拉管适配器上沿圆周方向以相互间具有间隔的方式构造有锁定凸轮。
一种用于与前面描述的类型的夹紧装置连接的更换法兰也是本发明的一部分，其中，在更换法兰上构造有轴环，一凸缘从所述轴环径向向内地突出。该凸缘特别适合与所述径向外部地具有槽的夹爪相互作用，其中有利的是，夹爪的槽的和凸缘的待接触的壁被倾斜地设计，以产生下拉效果。
此外有利的是，在更换法兰上设置有联接套筒，在所述联接套筒上沿圆周方向以相互间具有间隔的方式构造有反向凸轮，所述反向凸轮的间距的尺寸被如此地设定，使得在沿着轴向方向进行的安装运动期间所述基座法兰的所述锁定凸轮能够在所述反向凸轮之间通过。在借助于驱动环产生的拉管适配器的旋转期间，由此实现锁定凸轮与反向凸轮的重叠，从而能够以简单的方式实现沿轴向方向作用的拉力的传递。
在下文中，本发明借助于在附图中示出的实施例进行更详细地解释；附图中：
图1显示了根据本发明的夹紧装置的透视图，其中夹爪处于打开位置上，
图2显示了与图1相对应的视图，其中具有夹持装置本体的扇区自由切割部。
图3显示了对应于图1的视图，其中夹爪处于夹紧位置上，
图4显示了对应于图2的、来自于图3的夹紧装置的视图。
图5显示了驱动环的隔离的透视图，其中夹爪处于夹紧位置上，
图6显示了在传动机构的实现方面可替代的实施方式，其具有相对于驱动环切向布置的主轴传动机构，
图7显示了从上方看去的隔离的驱动环的透视图，
图8显示了从下方看去的驱动环的透视图，
图9显示了驱动环的透视图，其具有处于其中一个旋转位置上的指示器曲线和指示器销，
图10显示了对应于图9的处于其中另一个旋转位置上的视图，
图11显示了隔离的夹爪的透视图，
图12显示了从不同的视角来看的夹爪的隔离的视图，
图13显示了通过夹爪的横截面图，
图14显示了根据本发明的夹紧装置的可替代的实施方式，其具有能够通过驱动环的结构调节的、作用到夹爪上的偏心轮，
图15显示了来自于图14的偏心轮处于其中一个旋转位置上的俯视图，
图16显示了对应于图15的处于其中另一个旋转位置上的视图，
图17显示了对应于图15的视图，其中具有通过驱动齿部与驱动环联接的偏心轮，
图18显示了对应于图17的处于其中另一个旋转位置上的视图，
图19显示了根据本发明的夹紧装置的一个透视图，其中夹紧装置通过更换法兰被补充到快速更换装置上，
图20显示了对应于图1的视图，其中具有与夹紧装置相关联的拉管适配器，
图21显示了对应于图19的视图，其中具有与作为基座法兰的夹紧装置相连接的更换法兰，
图22显示了对应于图21视图，其中具有扇区自由切割部，
图23显示了在旋转位置打开位置上示出的驱动环的隔离的视图，具有夹爪以及带有承载环和联接构件的拉管适配器，
图24显示了对应于图23的从另一个视角来看的视图，
图25显示了对应于图23的视图，其中具有可替代的联接构件，
图26显示了对应于图24的视图，其中具有来自图25的联接构件，
图27显示了对应于图23的视图，其中再次具有一个不同的联接构件，
图28显示了来自于图27的细节xxviii，
图29显示了对应于图27的处于其中另一个夹紧位置上的视图，
图30显示了来自于图29的细节xxx，
图31显示了对应于图27的来自于不同的视角的视图，
图32显示了来自于图31的细节xxxii，
图33显示了对应于图29的来自于不同的视角的视图，
图34显示了来自于图33的细节xxxiv，
图35显示了带有联接套筒的更换法兰的一个分解图；更换法兰以截面图示出，
图36显示了对应于图21的具有扇区自由切割部的视图，
图37显示了来自于图36的细节xxxvii，其中具有拉管适配器的对应于联接套筒的插入或移除的旋转位置，
图38显示了对应于图36的处于夹紧位置上的视图，
图39显示了来自于处于夹紧位置上的图38的细节xxxix，和
图40显示了根据本发明的夹紧装置的透视图，其中具有多个布置在更换法兰上的可替代的工件夹紧装置。
在图40中示出了快速更换系统1，该快速更换系统在所示的实施例中由被固定在本身没有示出的机床的驱动主轴2上的作为基座法兰4的夹紧装置3和多个更换法兰5组成，不同的工件夹紧装置6被紧固在所述多个更换法兰上。所述夹紧装置3、更换法兰5和快速更换系统1形成本发明的一些独立的方面，它们将在下面进行说明。
在此情况下，图1示出了夹紧装置3，该夹紧装置被设置用于固定在机床的工作主轴2上并且具有夹紧装置本体8，该夹紧装置本体具有用于工作主轴2的容纳部7。此外，夹紧装置3具有至少两个夹爪9，该夹爪能够径向地相对于本体轴线进行调节，并且具有驱动环10，为了使该驱动环在沿圆周方向上旋转，设置有传动机构11。在附图中示出的实施例中，总共设置有6个在圆周上均匀分布地设置的夹爪9并且所述传动机构11基本上通过能够围绕径向的轴旋转的驱动轮12形成。然而也可以设想适合于使驱动环10旋转的其他的传动机构11。示例性地，为此在图6中没有示出相对于驱动环10径向地定向的传动机构11，而是示出了相对于驱动环10切向地定向的主轴传动机构13，在该主轴传动机构中，主轴套筒通过驱动齿啮合到驱动环10的齿容纳部中。
如特别是从图5以及图7和8中可以看出的那样，驱动环10上在它的外圆周上为每个夹爪9构造了用于其调节的结构，即在外圆周上构造的控制曲线14，该控制曲线具有用于径向向外地调节夹爪9的控制凸轮15。为了完整性，需要指出的是，在对夹爪9的径向向内地设置的调节的情况下，所述结构也可以在驱动环10的内圆周上实现。
在驱动环10上在面向工作主轴2的一侧上构造有驱动齿部16，驱动轮12啮合到所述驱动齿部16中，其中，在驱动环10的具有驱动齿部16的一侧上构造有返回曲线17，夹爪9通过控制构件18啮合到该返回曲线17中(图8、图33)。图14至18示出了夹爪9的调节不是必须强制性地通过控制凸轮15在与返回曲线17的共同作用下来进行，而是例如驱动环10也可以作用到被支承在夹紧装置本体8中的偏心轮44上，夹爪9被支承在该偏心轮上。在这种情况下对偏心轮44的调节根据图15和16可以通过偏心轮凸轮销和在驱动环10上的销容纳部的共同作用来进行，或者根据图17和18可以通过齿部来进行。
图9和10示出了一个实施方式，在该实施方式中在驱动环10的外圆周上构造有用于与指示器销20共同作用的指示器曲线19，用以指示驱动环20的旋转位置。所述指示器销在这种情况下优选地布置在夹紧装置本体8的径向孔中，从而可以从外部以视觉的方式识别出其位置；但是，借助于用于对机床的控制进行作用的传感器同样可以检查指示器销20的径向位置。
图11至13示出了夹爪9具有l形的基本形状，在它的基部支腿21上布置有控制构件18。在第二支脚22上构造有朝向驱动环10打开的销容纳部23，在该销容纳部中插入了定位销24，该定位销在与驱动环10相关联的一侧上具有平表面25。定位销24此外具有销支脚26，该销支脚26经由止动环27被固定在销容纳部23中。特别地，由图13可以看出，夹爪9径向向外地具有槽28，该槽的壁29被设计成倾斜的，使得槽28在朝向槽底部方向上变窄。
如上面已经描述的那样，夹紧装置3适合于形成快速更换系统1的基座法兰4，该快速更换系统具有更换法兰5作为另外的组成的组成部分，该更换法兰可以通过作为基座法兰4的夹紧装置3夹紧。更换法兰5承载工件夹紧装置6。这个工件夹紧装置6的夹爪以常规的方式通过与机床相关联的拉管进行调节，使得在使用作为基座法兰4的夹紧装置3的情况下为夹紧装置3配设能够围绕主轴轴线至少有限地旋转的拉管适配器30，该拉管适配器的旋转可以借助于至少一个联接构件31从驱动环10的旋转中导出。为此，在拉管适配器30上构造有至少一个轴向地延伸的适配器槽32(图23)，布置在承载环33上的滑块34啮合到该适配器槽中。联接构件31被设置用于使承载环33旋转，其中，在图23和图24中示出的实施方式示出了作为联接构件31的驱动小齿轮35，该驱动小齿轮啮合在在承载环33上构造的外齿部中和在驱动环10上构造的内齿部中。
备选地，可以实现在图25和26中所示的实施方式，其中联接构件31通过将驱动环10和承载环33强(刚性地)联接的支撑36来形成。
在图27至图30中所示的实施方式作为联接构件31示出了被支承在一轴上的双臂的杠杆37，该杠杆的自由的杠杆端部与驱动环10和承载环33联接。在这种情况下，双臂的杠杆37的与承载环33相关联的自由的杠杆端部通过一销啮合到径向定向的槽中，而与驱动环10相关联的端部被分叉并且啮合到驱动环10的叉形凸轮38上面。
在拉管适配器30上沿着圆周方向以相互间具有间隔的方式构造有锁定凸轮39，而在与更换法兰5相关联的联接套筒40上构造有反向凸轮41，这些反向凸轮同样沿着圆周方向被间隔开。在这种情况下，该间隔的尺寸被如此地设定，使得在更换法兰5与联接套筒40的沿着轴向方向进行的安装运动期间，基座法兰4的锁定凸轮39拉管在反向凸轮41之间通过，从而在拉管适配器30旋转期间，产生锁定凸轮39与反向凸轮40的重叠。
图35可以看出更换法兰5具有轴环42，凸缘43从该轴环径向向内突出，其中，槽28或夹爪9和凸缘43的要彼此接触的壁被设计成倾斜的，以产生下拉效果。
下面将对本发明的操作方式进行说明。
因此可能的是，作为用于常规卡盘的替代物，一次性地将夹紧装置本体8通过为此设置的螺钉与机床的工作主轴2连接在一起。被以这种方式与工作主轴2连接的夹紧装置3已经适合用于夹紧工件或工具，其中，更换法兰5也可以被夹紧。为了实施夹紧，驱动轮12首先被操作并且驱动环10被如此地旋转，使得夹爪9处于打开位置上，即控制凸轮15不与夹爪9的定位销24的平表面25共同作用。通过联接构件31同时确保，承载环33通过滑块34将拉管适配器30旋转到打开位置上。在这个位置上可以使更换法兰5通过它的联接套筒40轴向地放置到基座法兰4上，其中，联接套筒40的反向凸轮41被引导从拉管适配器30的锁定凸轮39旁边通过。如果达到这种状况，那么驱动轮12被旋转，使得驱动环10从打开位置被旋转到夹紧位置并且在这种情况下控制凸轮15径向向外地调节夹爪9，使得夹爪通过它们的槽28围卡在更换法兰5的轴环42上构造的凸缘43。在夹爪9的这种在径向上进行的调节期间，由于槽28和凸缘43的壁的倾斜而产生下拉效果，该下拉效果产生更换法兰5相对于基座法兰4的限定的轴向的位置。
应当注意的是，在更换法兰5的夹紧期间，已经也经由联接构件31产生承载环33的旋转，由此相对于反向凸轮41在轴向上分级地布置的锁定凸轮39与拉管适配器30一起被旋转并且因此以卡口式连接的方式产生反向凸轮41和锁定凸轮39的重叠。因此，完成了基座法兰4和更换法兰5的连接并且通过操作机床的拉管的可以经由拉管适配器30实现联接套筒40的轴向调节，例如用以调节在更换法兰5上安装的卡盘6。
为了松开更换法兰5和基座法兰4的连接，仅仅驱动轮12被在相反的方向上旋转，使得驱动环10从夹紧位置被旋转到打开位置。这一方面导致拉管适配器30的旋转，使得锁定凸轮39和反向凸轮41不再重叠。同时，在这种情况下夹爪9通过抵接在返回曲线17上的控制构件18被径向向内地调节，使得夹爪9的槽28与更换法兰5的凸缘43脱离啮合，其结果是，更换法兰5可以被沿着轴向地从基座法兰4上卸下。然后可以将具有不同的性能的卡盘6的另一个更换法兰5固定在基座法兰4上并且因此固定在机床上。
附图标记列表
1快速更换系统
2工作主轴
3夹紧装置
4基座法兰
5更换法兰
6工件夹紧装置
7容纳部
8夹紧装置本体
9夹爪
10驱动环
11传动机构
12驱动轮
13主轴传动机构
14控制曲线
15控制凸轮
16驱动齿部
17返回曲线
18控制构件
19指示器曲线
20指示器销
21基部支腿
22第二支腿
23销容纳部
24定位销
25平表面
26销支脚
27止动环
28槽
29壁
30长管适配器
31联接构件
32适配器槽
33承载环
34滑块
35驱动部件
36支撑
37杠杆
38叉形凸轮
39锁定凸轮
40联接套筒
41反向凸轮
42轴环
43凸缘
44偏心轮