用于夹紧和松开具有刀柄的刀具的热套装置，具有包括在其自由端敞开且由导电材料构成以便摩擦容纳刀柄的套筒部的刀具容座和包围该刀具容座的套筒部的、承受最好是高频的交流电的且用于加热套筒部(HP)的呈环状线圈或筒状线圈形式的感应线圈，其中，该感应线圈在其外周面承载有由导磁但不导电的材料构成的第一壳套，该装置包括用于产生馈送给该感应线圈的交流电的功率半导体元件以及最好由绝缘材料构成的感应线圈外壳，其中，该感应线圈及其第一壳套在外周被第二壳套包围，第二壳套由导电但不导磁的材料构成且设计成在其周围所出现的杂散磁场在第二壳套中产生涡电流，由此，该杂散磁场被削弱且至少该功率半导体元件与该感应线圈一起被安装在感应线圈外壳中，该感应线圈外壳至少沿该感应线圈的周长包围该感应线圈、其第一和第二壳套以及该功率半导体元件。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于优选移动使用的热套装置
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分的热套装置。
技术介绍
用于在刀夹中热装和从刀夹卸除刀柄的热套装置是早就已知的。最初，这样的热套装置凭借煤气燃烧器或热空气工作，借此加热刀夹套筒部以使其扩张到能以压配合方式容纳刀柄或放开刀柄的程度。近年来，各刀夹借助感应线圈被加热的热套装置已广泛流行。它明显加快了热套过程，使其更高效且易操作，因而有助于其广泛流行。初次可用于实际应用的热套装置在专利文献中由德国专利申请DE19915412描述。迄今已知的热套装置全都有如下缺点，它们比较大型。因此它们运用或大或小的大型开关柜，开关柜中有功率电子装置且大多还有对应的控制装置，并且该开关柜除了感应线圈外被安装在台架之上或之中。已知的热套装置因此形成一个实际不可移动的工站，刀具待更换的刀夹必须被送至此工站，以便在刀具更换后又送回到当时的机床。这是迄今所忍受的。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的任务是提出一种热套装置，其比迄今所知的热套装置紧凑许多，因此形成适于如此理想地将热套装置设计用于移动使用的起点，即，热套装置是一种呈小箱子形式待运输的设备，其可由操作者新颖地使用，做法是将它直接送至要接受刀具更换的机床处，并在那里投入使用以便当场在机床上进行刀具更换。这显然不排除该热套装置也以常见方式可固定不动地在相应的保持装置上来使用，但优选移动使用。根据权利要求1的本专利技术解决方案该问题的解决通过一种根据权利要求1的用于夹紧和松开具有刀柄的刀具的热套装置来实现。该热套装置包括刀具容座，该刀具容座具有在其自由端敞开的且由导电材料构成以便摩擦容纳该刀柄的套筒部。此外，属于热套装置的还有用于加热套筒部的感应线圈，其包围刀具容座的套筒部，承受优选高频(理想地具有大多超过1千赫兹的频率)交流电流，呈环状线圈或筒状线圈形式。在此，感应线圈在其外周装有由导磁但不导电的材料如铁氧体或金属粉末材料构成的第一壳套。本专利技术意义上的不导电的材料不一定必然是绝缘体。当由磁场引发的涡电流只在材料中引起略微变热或未引起变热，该材料视为不导电。此外，本专利技术热套装置的组成部分包括功率半导体元件，其用于产生馈送给感应线圈的交流电流。一般在此采用所谓的IGBT。但也可采用晶闸管或MOSFET。一般由塑料构成的感应线圈外壳也属于本专利技术的热套装置。这样的感应线圈外壳一般肯定没有施展或至少没有施展出可察觉的磁屏蔽作用。它只用于保护处于其中的构件免受外界影响且同时防止操作者有可能接触到电压传送部分。本专利技术的热套装置的特点是该感应线圈及其第一壳套在外周被第二壳套包围。第二壳套由不导磁但导电的材料构成。它被设计成：可能有的杂散磁场在其中感生出电流并因此从杂散磁场中抽取能量并因而削弱杂散磁场。就是说，它总体消除或至少以如下程度减小位于其附近的杂散磁场，即，优选在无需进一步措施或代之以与其它侧向措施相结合的情况下，在其紧邻周围可能尚存的残余杂散磁场小到了它无法对布置在那里的功率半导体元件产生不利影响的程度。此外，本专利技术的解决方案的特点是，至少该功率半导体元件连同感应线圈一起被安装在一感应线圈外壳内。该感应线圈外壳优选由绝缘材料构成或在外侧覆有一层这样的绝缘材料。它在周向侧包围或在其内部容纳如下构件：感应线圈、其第一壳套和其第二壳套以及至少功率半导体元件，优选还有直接安置在功率回路中的电容器和/或控制装置。“包围”是指最低程度上至少沿感应线圈周长的外侧围绕。一般，感应线圈外壳也一直延及到上下端面的区域并完全或部分覆盖它。于是，它具备罐形设计。感应线圈外壳至少在其周面一般不具有壁缺口，除了比如留给功能的局部缺口，即用于接入管线等。其它可行设计优选如此设计该热套装置，其功率半导体元件直接安置在第二壳套的外周上。直接在外周上可以是指：具有比如高达60毫米、更好仅达到15毫米的距感应线圈第二壳套外周面的最大径向间距。如果没有第二壳套，那么第一壳套的外周面是重要的。但理想地，功率半导体元件以它的至少其中一个表面与第二壳套直接导热接触，最多有胶层介入。第二壳套优选是这样设计的，即它形成用于功率半导体元件的散热体。于是，第二壳套吸收在功率半导体元件中形成的损耗热，并将损耗热从功率半导体元件散出。被证明极其有利的是，第二壳套具备一个或最好是多个凹空部，每个凹空部分别容纳一个功率半导体元件，最好是这样的，即半导体元件分别被第二壳套包围至少三面或更好是四面。该第二壳套内的这样的凹空部形成尤其被保护的区域，以免残余的或许还尚存的杂散磁场的影响。因为杂散磁场线无法进入功率半导体元件所处的更深的凹空部。取而代之，它们被第二壳套的更高或更远地径向靠外的环绕区域拦截住。被证明极其有利的是，该热套装置包括至少一个整流器和至少一个稳压电容器以及振荡回路电容器(它们参与到在装置内产生高频交流电压，以向感应线圈馈电)，该热套装置具备感应线圈，这些电容器是围绕该感应线圈编组的，一般是这样的，即倘若使得这些电容器围绕线圈中心转动，则这些电容器形成一个包围感应线圈的筒环。在这里也是这样的，即该电容器应该直接安置在感应线圈的第二壳套的外周上。在此，可以与此相关地将用语“直接在外周上”理解为：最大径向距离达到125毫米，优选达到40毫米，从感应线圈的第二壳套外周起测量。如果没有第二壳套，则第一壳套的外周面是重要的。针对如下的热套装置的一个尤其优选实施方式不仅要求依从性保护、也要求单独的非依从于在先权利要求的保护，其至少由用于相对于刀夹热装和卸除刀柄的感应线圈构成，该感应线圈被第一壳套包围，第一壳套由导磁但不导电的材料构成，其中，该感应线圈及其第一壳套被第二壳套包围，第二壳套由不导磁但导电的材料构成。前述内容适用于第二壳套。理想地，在此也如此设计第二壳套，即在第二壳套中在穿过它的感应线圈杂散磁场的作用下产生涡电流，该涡电流在第二壳套的外表面造成杂散磁场影响的消除。在此，人们或许可以利用所谓互感原理。在第二壳套内，通过穿过它的杂散磁场产生涡电流，涡电流又建立反磁场，其消除干扰性杂散磁场，且至少以如下程度，即在第二壳套的附近区域内可以安装功率半导体元件，而不会受到永久性损害。针对如下的热套装置的另一个尤其优选实施方式不仅要求依从性保护、也要求单独的非依从于在先权利要求的保护，其由用于相对刀夹热装和卸除刀具的感应线圈构成，感应线圈连同其所属的功率半导体元件(其对于产生馈给感应线圈且相对于电网电压转换的交流电压是必需的)一起被安装在包围它的感应线圈外壳内。优选也将其它构件如位于功率回路中的电容器和/或整流器和/或变压器和/或电子控制装置安装在感应线圈外壳内。在此实施方式中不存在第二壳套。它或许可以被如此取代，即，功率半导体元件和/或控制电子装置和/或整流器本身又分别具有屏蔽壳体或被装入被屏蔽的隔室中。在此，优选至少该功率半导体元件被主动冷却，比如借助机床的冷却剂供应装置。这种做法能以较高成本实现，因此被纳入保护请求中。人们通过这种方式获得了很紧凑的热套装置，其不再依赖于单独的、立于热套装置旁的、或多或少大型的且其中单独安装有这些构件的开关柜。因此朝移动热套装置目标迈近了一大步。优选如此设计本专利技术的热套装置的所有变型，即，该感应线圈的远离刀具容座的端面配设有由导磁但不导电的材料构成的盖。理想地，所述盖以这种“极靴本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于夹紧和松开具有刀柄的刀具的热套装置，具有：刀具容座，其包括在其自由端敞开的、且由导电材料构成以便摩擦容纳刀柄的套筒部；和感应线圈，其包围该刀具容座的套筒部且承受最好高频的交流电，并且其用于加热该套筒部(HP)并呈环状线圈或筒状线圈形式，其中，该感应线圈在其外周带有由导磁但不导电的材料构成的第一壳套，并且该装置包括用于产生馈送给该感应线圈的交流电的功率半导体元件以及最好由绝缘材料构成的感应线圈外壳，其特征是，该感应线圈及其第一壳套在外周被第二壳套包围，该第二壳套由导电但不导磁的材料构成且设计成在其周围所出现的杂散磁场在该第二壳套中产生涡电流，由此该杂散磁场得以削弱，并且至少该功率半导体元件与该感应线圈一起被安装在该感应线圈外壳中，该感应线圈外壳至少沿该感应线圈的外周包围该感应线圈、其第一和第二壳套以及该功率半导体元件。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.12.28 DE 102015016830.41.一种用于夹紧和松开具有刀柄的刀具的热套装置，具有：刀具容座，其包括在其自由端敞开的、且由导电材料构成以便摩擦容纳刀柄的套筒部；和感应线圈，其包围该刀具容座的套筒部且承受最好高频的交流电，并且其用于加热该套筒部(HP)并呈环状线圈或筒状线圈形式，其中，该感应线圈在其外周带有由导磁但不导电的材料构成的第一壳套，并且该装置包括用于产生馈送给该感应线圈的交流电的功率半导体元件以及最好由绝缘材料构成的感应线圈外壳，其特征是，该感应线圈及其第一壳套在外周被第二壳套包围，该第二壳套由导电但不导磁的材料构成且设计成在其周围所出现的杂散磁场在该第二壳套中产生涡电流，由此该杂散磁场得以削弱，并且至少该功率半导体元件与该感应线圈一起被安装在该感应线圈外壳中，该感应线圈外壳至少沿该感应线圈的外周包围该感应线圈、其第一和第二壳套以及该功率半导体元件。2.根据权利要求1的热套装置，其特征是，该功率半导体元件直接安置在该第二壳套的外周上。3.根据权利要求2的热套装置，其特征是，该第二壳套形成用于该功率半导体元件的散热体。4.根据前述权利要求之一的热套装置，其特征是，该第二壳套具有一个或最好多个凹空部，每个所述凹空部优选如此容纳一个功率半导体元件，即该功率半导体元件总是被该第二壳套全面包围。5.根据前述权利要求之一的热套装置，其特征是，该装置包括整流器和稳压电容器或振荡回路电容器，用于在装置内部产生用于给该功率半导体元件馈电的高频交流电压，其中，该稳压电容器和/或该振荡回路电容器优选呈环筒形地在该感应线圈的外周围绕该感应线圈地被编组。6.优选根据权利要求1或2的热套装置，具有设计用于相对于刀夹热装和卸除刀柄的感应线圈，其特征是，该感应线圈及其由导磁但不导电的材料构成的第一壳套在外周被第二壳套包围，该第二壳套由导电但不导磁的材料构成并且设计成它通过形成涡电流而削弱在其周围出现的杂散磁场。7.优选根据权利要求1或6的热套装置，具有设计用于相对于刀夹热装和卸除刀柄的感应线圈，其特征是，该感应线圈和至少功率半导体元件与该感应线圈一起被安装在该感应线圈外壳中，该功率半导体元件是为了产生对感应线圈馈电的、相对于电网电压被转换的交流电压所需要的。8.根据前述权利要求之一的热套装置，其特征是，该感应线圈的远离该刀具容座的端面被最好呈覆盖整个端面的极靴形式的由导磁但不导电的材料构成的盖占据。9.根据权利要求8的热套装置，其特征是，所述盖在局部具有屏蔽套环，该屏蔽套环在纵轴线L的方向上至少以刀具直径的两倍的值突起超过该刀夹的套筒部的自由...
【专利技术属性】
技术研发人员：A·波德拉兹基，
申请(专利权)人：海默有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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