用于加热热收缩卡盘的感应线圈的过程控制的能量供应制造技术

本发明专利技术涉及一种用于将工具缩进和/或缩出到工具收纳部中和/或从工具收纳部中缩进和/或缩出的感应加热装置，其具有感应加热单元和供电单元，感应加热单元包括至少一个第一感应器和至少一个优选地与第一感应器分离构成的第二感应器，其中，第一感应器和第二感应器设置成分别将工具收纳部的至少一个、尤其是不同的部分在缩进和/或缩出过程中通过感应加热进行扩张。提出的是，所述感应器设置成通过以下方式分别将不同的能量提供给工具收纳部的在加热操作中分别由感应器包围的不同的子区域，即，感应器中的一个具有比另一个感应器多的线圈，尤其多至少10％的线圈，和/或供电单元至少设置成以不同方式操作第一感应器和第二感应器。

【技术实现步骤摘要】
用于加热热收缩卡盘的感应线圈的过程控制的能量供应
本专利技术涉及根据权利要求1的前序部分所述的感应加热装置、根据权利要求27所述的缩进和/或缩出夹紧站以及根据权利要求28的前序部分所述的用于操作感应加热装置的方法。
技术介绍
已经提出了一种用于将工具缩进和/或缩出到工具收纳部中和/或从工具收纳部中缩进和/或缩出的感应加热装置，其具有感应加热单元和供电单元，该感应加热单元包括至少一个第一感应器和至少一个第二感应器，其中，第一感应器和第二感应器设置成分别将工具收纳部的至少一部分在缩进和/或缩出过程中通过感应加热进行扩张。
技术实现思路
本专利技术的目的尤其是提供一种通用类型的装置，该装置在收缩夹紧方面具有有利的特性，尤其是加热和/或能量传递特性。根据本专利技术，该目的通过权利要求1、27和28的特征来实现，而本专利技术的有利的设计方案和改进方案可以从从属权利要求中获知。本专利技术涉及一种用于将工具缩进和/或缩出到工具收纳部中和/或从工具收纳部中缩进和/或缩出的感应加热装置，其具有感应加热单元和供电单元，所述感应加热单元包括至少一个第一感应器和至少一个优选与所述第一感应器分离构成的第二感应器，其中，所述第一感应器和所述第二感应器设置成分别将所述工具收纳部的至少一个、尤其不同的部分在缩进和/或缩出过程中通过感应加热进行扩张。提出的是，所述感应器设置成例如通过借助控制和/或调节单元对所述感应器进行优选随时间的控制，尤其有针对性地通过以下方式分别将不同的能量提供给工具收纳部的在加热操作中分别由所述感应器包围的不同的子区域，即，所述感应器中的一个具有比所述另一个感应器多的线圈，尤其多至少10％、优选至少20％且更优选至少30％的线圈，和/或所述供电单元至少设置成以不同方式操作所述第一感应器和所述第二感应器，尤其至少以在时间上不同的方式操作和/或以在时间上不同的方式控制所述第一感应器和所述第二感应器。由此，可以实现尤其在收缩夹紧方面的有利的加热和/或能量传递特性。有利地，可以实现对工具收纳部、尤其是收缩夹紧卡盘的加热过程的特别有效和/或精确的控制。有利地，可以实现对工具收纳部的工具的收纳区域的热扩张的特别有效和/或精确的控制。有利地，尤其是与包括仅一个感应器或仅两个结构上相同的感应器的先前的感应加热装置相比，可以由此实现显著的能量节省(在高达25％以上的范围内)和/或每个加热过程的显著的时间节省。有利地，可以防止的是，在收缩夹紧过程中过多的能量被传递或必须被传递到工具收纳部，这会损害工具收纳部的使用寿命。尤其地，可以实现对产生工具收纳部的加热的感应磁场的奇点的位置的特别有利和/或简单的设定，即尤其是对产生工具收纳部的加热的电磁交变场的特别有利和/或简单的设定，这尤其与先前已知的解决方案相比，在没有彼此之间的距离可设定的感应器的情况下和/或在没有附加的场整形器元件，尤其是在两个感应器之间的情况下也能有利地实现。由此，尤其是与前述的已知解决方案相比，可以尤其通过以下方式有利地显著减少机械复杂性，即，可以有利地省去对感应器彼此间的距离的复杂的、容易出错的且耗时的和昂贵的机械调节能力。另外，能量传递由此可以有利地集中在参与收缩夹紧过程的工具收纳部的区域上，即，尤其是集中在工具收纳部的围绕收纳区域的区域上。有利地，通过对尤其以在时间上不同的方式来操作的感应器的合适的控制和/或调节，可以实现对加热和/或从感应加热单元到大量不同的、尤其不同形状和/或不同尺寸的工具收纳部的能量传递的优化。有利地，可以实现将工具在特别大量不同的、尤其不同形状和/或不同尺寸的工具收纳部中或从所述工具收纳部中成功地和/或有效地夹紧和/或松开。由此，可以有利地尤其通过以下方式实现感应加热装置的特别高的灵活性，尤其是参数灵活性，即，有利地，可以以有利的简单方式灵活地设定、调节和/或控制感应加热单元的各种参数，例如感应加热单元的感应磁场的激活时间和/或激活方案和/或从感应加热单元到工具收纳部的能量传递。有利地，可以通过提高效率，即尤其通过节能来降低成本。此外，也可以由此有利地更快速且更节能地执行继加热过程之后的冷却过程。通过所描述的节能，可以在许多情况下甚至有利地实现的是，可以完全省去工具收纳部的强制冷却，例如继夹紧过程和/或松开过程之后的水冷却。另外，感应器也可以设置成将至少基本相同的能量提供给工具收纳部的不同的子区域。有利地，向一子区域的能量提供依赖于工具收纳部在该子区域中的可感应加热的质量。“感应加热装置”应尤其理解为感应加热设备、尤其是缩进和/或缩出夹紧站的至少一部分、尤其是子组件，其中，尤其另外地，还可以包括用于感应加热设备的附件单元，例如用于测量工具收纳部的温度或用于测量感应加热过程中的能量消耗的传感器单元。尤其地，感应加热装置也可以包括整个感应加热设备。尤其地，感应加热装置设置成通过工具收纳部的收纳区域的热膨胀实现将工具缩进和/或缩出到工具收纳部中和/或从工具收纳部中缩进和/或缩出。尤其地，感应加热装置设置成加热工具收纳部。“设置”应理解为特别编程、布设和/或装备。对象设置成特定功能尤其应理解为，该对象在至少一个应用和/或操作状态下执行和/或实施该特定功能。“工具收纳部”应尤其理解为这样一种构件，其设置成收纳工具并将该工具与机器连接。尤其地，工具收纳部构成为工具和机器之间的接口。优选地，工具收纳部构成为工具卡盘，尤其是收缩卡盘，优选为热收缩卡盘。工具尤其构成为柄工具，优选地构成为旋转柄工具，例如钻头，铣刀，轮廓工具和/或铰刀。“将工具缩进到工具收纳部中和/或从工具收纳部中缩进”应尤其理解为将工具夹紧在工具收纳部中，其中首先将工具收纳部的工具收纳部开口进行热扩张，然后将工具导入到工具收纳部开口中，并且其中，最后在工具收纳部冷却之后通过力配合将工具紧固在工具收纳部中，该力配合尤其包括至少一个摩擦配合。“将工具缩出到工具收纳部中/或从工具收纳部中缩出”应尤其理解为将通过力配合、尤其是摩擦配合而紧固在工具收纳部中的工具松开，其中将工具收纳部的工具收纳部开口如此进行热扩张，直到紧固在工具收纳部中的工具可以从工具收纳部中移除。“工具收纳部的至少一部分”应尤其理解为工具收纳部的至少一个包括工具收纳部的收纳区域的区域。所述感应加热单元尤其设置成产生感应磁场，即优选地尤其是具有对称形状的、尤其是高频的电磁交变场。然而，替代地或附加地，也可以设想的是，所述感应加热单元设置成产生具有任何其他形状、例如非对称或脉冲形状的电磁交变场。尤其地，包括优选为导电的、例如金属的、尤其是铁磁性、顺磁性或反磁性的材料的工具收纳部的材料与电磁交变场相互作用并且由该电磁交变场加热。尤其地，感应器是将电流从感应加热单元传递到工具收纳部的传递装置。优选地，所述第一感应器和/或所述第二感应器包括具有线圈的电导体。优选地，所述第一感应器和/或所述第二感应器分别构成为产生电磁交变场的线圈，尤其是感应线圈。尤其地，所述两个感应器设置成加热工具收纳部的布置在所述感应器的围绕线圈轴线布置的内部的部分。尤其地，所述两个感应器设置成在缩进和/或缩出过程中感应加热所述工具收纳部的不同的、在竖直方向上、尤其是平本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于将工具(10a-h)缩进和/或缩出到工具收纳部(12a-h)中和/或从工具收纳部(12a-h)中缩进和/或缩出的感应加热装置(52a-h)，其具有感应加热单元(14a-h)和供电单元(20a-h)，所述感应加热单元(14a-h)包括至少一个第一感应器(16a-h)和至少一个优选地与所述第一感应器(16a-h)分离构成的第二感应器(18a-h)，其中，所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)设置成分别将所述工具收纳部(12a-h)的至少一个、尤其是不同的部分在缩进和/或缩出过程中通过感应加热进行扩张，其特征在于，所述感应器(16a-h，18a-h)设置成通过以下方式分别将不同的能量提供给工具收纳部(12a-h)的在加热操作中分别由所述感应器(16a-h，18a-h)包围的不同的子区域(22a-h，24a-h)，即，所述感应器(16a-h，18a-h)中的一个具有比所述另一个感应器(16a-h，18a-h)多的线圈(26a-h)，尤其多至少10％、优选至少20％且更优选至少30％的线圈(26a-h)，和/或所述供电单元(20a-f；20h)至少设置成以不同方式操作所述第一感应器(16a-f；16h)和所述第二感应器(18a-f；18h)。/n...

【技术特征摘要】
20200214 DE 102020103871.21.一种用于将工具(10a-h)缩进和/或缩出到工具收纳部(12a-h)中和/或从工具收纳部(12a-h)中缩进和/或缩出的感应加热装置(52a-h)，其具有感应加热单元(14a-h)和供电单元(20a-h)，所述感应加热单元(14a-h)包括至少一个第一感应器(16a-h)和至少一个优选地与所述第一感应器(16a-h)分离构成的第二感应器(18a-h)，其中，所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)设置成分别将所述工具收纳部(12a-h)的至少一个、尤其是不同的部分在缩进和/或缩出过程中通过感应加热进行扩张，其特征在于，所述感应器(16a-h，18a-h)设置成通过以下方式分别将不同的能量提供给工具收纳部(12a-h)的在加热操作中分别由所述感应器(16a-h，18a-h)包围的不同的子区域(22a-h，24a-h)，即，所述感应器(16a-h，18a-h)中的一个具有比所述另一个感应器(16a-h，18a-h)多的线圈(26a-h)，尤其多至少10％、优选至少20％且更优选至少30％的线圈(26a-h)，和/或所述供电单元(20a-f；20h)至少设置成以不同方式操作所述第一感应器(16a-f；16h)和所述第二感应器(18a-f；18h)。


2.根据权利要求1所述的感应加热装置(52a-f；52h)，其特征在于，所述供电单元(20a-f；20h)设置成如此以不同方式操作所述两个感应器(16a-f，18a-f；16h，18h)，使得输入到所述工具收纳部(12a-f；12h)的围绕工具收纳部(12a-f；12h)的收纳区域(28a-f；28h)布置的在加热操作中由所述感应器(16a-f，18a-f；16h，18h)中的一个包围的第一子区域(22a-f，22h)中的能量与输入到所述工具收纳部(12a-f；12h)的也围绕工具收纳部(12a-f；12h)的所述收纳区域(28a-f；28h)布置的在加热操作中由所述感应器(16a-f，18a-f；16h，18h)中的另一个包围的第二子区域(24a-f，24h)中的能量平衡，从而在加热操作中所述工具收纳部(12a-f；12h)的所述整个收纳区域(28a-f；28h)的径向膨胀在两个子区域(22a-f，24a-f；22h，24h)中至少基本相同，其中，尤其所述第一子区域(22a-f；22h)具有比所述第二子区域(24a-f；24h)小的材料厚度(30a-f；30h)。


3.根据权利要求1或2所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，所述供电单元(20a-h)设置成同相操作所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)。


4.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)在加热操作中产生方向相同的磁场。


5.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-f；52h)，其特征在于，所述第一感应器(16a-f；16h)和所述第二感应器(18a-f；18h)并联电连接。


6.根据权利要求5所述的感应加热装置(52a-c；52e-f)，其特征在于，所述第一感应器(16a-c；16e-f)和所述第二感应器(18a-c；18e-f)具有公共电点(32a-c；32e-f)。


7.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)具有不同的电感。


8.根据权利要求7所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，在加热操作中沿所述感应加热单元(14a-h)的轴向(34a-h)靠近所述工具收纳部(12a-h)的工具收纳部开口(36a-h)布置的所述第一感应器(16a-h)具有比在加热操作中沿所述感应加热单元(14a-h)的轴向(34a-h)远离所述工具收纳部开口(36a-h)布置的所述第二感应器(18a-h)的电感大或小至少3％的电感。


9.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-f；52h)，其特征在于，所述供电单元(20a-f；20h)设置成以分组方式和/或以脉冲方式操作所述感应器(16a-f，18a-f；16h，18h)中的至少一个。


10.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-f；52h)，其特征在于，所述供电单元(20a-f；20h)设置成尤其以分段方式控制和/或调节传递到所述工具收纳部(12a-f；12h)的总能量。


11.根据权利要求1至4中任一项所述的感应加热装置(52g)，其特征在于，具有不同的线圈(26g)数的所述两个感应器(16g，18g)串联电连接。


12.根据权利要求11所述的感应加热装置(52g)，其特征在于，所述两个感应器(16g，18g)中的在加热操作中远离所述工具收纳部(12g)的工具收纳部开口(36g)的感应器(16g，18g)具有较少的线圈(26g)数。


13.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，所述供电单元(20a-h)设置成以介于5kHz和70kHz之间的频率操作所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)。


14.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-h)，其特征在于，所述供电单元(20a-h)设置成当所述两个感应器(16a-h，18a-h)中的至少一个切断时如此控制向所述感应器(16...

【专利技术属性】
技术研发人员：亚历山大·卓勒，克里斯提·普福，克劳斯·舒斯勒，
申请(专利权)人：E卓勒检测仪器两合公司，卡尔·舒斯勒两合公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE