带有直接工具冷却的收缩线圈制造技术

本发明专利技术公开了一种用于压紧或松开工具的设备，所述工具具有在工具卡盘中的工具轴，所述工具卡盘具有自由端敞开的套筒段（２），并且所述工具卡盘由导电材料制成，用于以摩擦连接方式接收工具轴，所述设备具有感应线圈（１），所述感应线圈（１）包围所述工具卡盘的所述套筒段（２），优选地能够将高频交流电应用于所述感应线圈，并且所述线圈设计成环状或圆柱状线圈，其中所述设备具有至少一个渠道（５），所述渠道在所述感应线圈（１）的内周表面和所述工具卡盘的所述套筒段（２）之间延伸，通过所述渠道流动冷却介质，所述冷却介质冷却所述工具卡盘的所述套筒段（２）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种设备，所述设备用于工具的夹住和/或松开，所述工 具包括设置在工具卡盘中的工具轴，所述工具卡盘和所述工具轴通过收 缩连接的方式连接。
技术介绍
所述类型的设备通过例如德国专利申请DE 103 48 880 Al可知，所 述申请详细描述了此类设备的基本构造和功能，并且因此通过引用将所 述申请并入本专利申请。此类设备普遍的问题是将为了夹住或松开而已经加热的工具卡盘再 冷却下来。其中一方面，因为用于冷却的所需时间趋向于增加再次提供 可操作的工具之前进行工具更换所需的全部时间，在另一方面，因为手 动拆卸还很热的夹持工具卡盘会有实质的事故危险。因此，已经考虑利用固体冷却实体进行冷却，这意味着将工具卡盘 与另 一个具有良好导热性能的固体实体紧密接触，存储在工具卡盘上的 热量能够迅速转移到所述固体实体中。但是，这种冷却在实际应用中是很难实现的。所述卡盘和所述冷却 实体之间的紧密的表面接触必须存在，因为热量仅能以这种方式有效地 转移。所述工具卡盘或它们执行实际夹持的套筒段，必须具有圆锥形的 外部轮廓，因为只有这种方式，才能建立充分紧密的接触。对于圆柱形 工具卡盘，建立所需的表面接触是困难的。无论如何，所述冷却实体与 所述工具卡盘必须彼此适应。所述冷却实体实际集成于线圈单元是不可 能的。加热和冷却因此必须在不同的位置执行，因此需要对热的工具卡 盘进行操作。很难完全地或至少很高程度地实现此类冷却的自动化。因此在实际应用中，所述冷却通常是用水执行的，因此所述工具卡盘从夹持设备上卸下并浸没在水中或用水喷淋。这也具有明显的缺点， 因为接下来几乎不可能将其集成于线圈单元中，而不得不再次对热的工 具卡盘进行操作。甚至对于此类冷却，实质的或完全的自动化基本没有 可能。并且，整个工具卡盘变湿。随后必须谨慎地干燥，4艮复杂。总之, 也为了此类冷却，需要长的干燥过程。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的在于改进所述类型的夹住或松开设备，因此热 的工具卡盘在适当的位置冷却，这就意味着不需要将热的工具卡盘从线 圈中拉出。这种目的由专利权利要求1以及独立权利要求中的设备实现。特别 还有从属权利要求中特定实施例的优点和效果能够从随后对各个实施例 的附图的说明中得出。具体实施例方式附图说明图1示出本专利技术的第一个实施例。感应线圈1与场集中器3、工具卡 盘的套筒段2以及场导体设备4结合而形成磁回路，所述磁力线加热工 具卡盘的套筒段2。套筒段2因此与包围线圈1的线圏外壳6共同形成了冷却渠道5。所 述冷却渠道中例如有水流过，水中通常混有防腐蚀抑制剂。并且，任意 其它适当的流体也可用，例如^f象乙二醇或气体或液化气这才羊的流体。冷 却渠道在冷却剂供给管道10和冷却剂排出管道11之间延伸。当工具卡 盘被插入，冷却渠道至少被充分地相对周围密封。所述冷却渠道5的一段在感应线圏1的内表面和套筒段2之间延伸， 所述感应线圈由冷却剂不能透过的封装7(例如，套)和热屏蔽物8保护。 因此，套筒段直接形成冷却渠道5的一个壁，至少沿着该部分的一部分， 从而提供了极好的热转移。为了实现这个过程，在开口部分^t是供折叠密封件14,通过所述开口部分套筒段2被插入线圏1的内部。所述密封件构造得足够柔软，因此套筒段一插入线圈该密封件就紧紧地附于套筒段上。在其自由上表面，套筒段接触场集中器3的相对的表面并保持必要的接触压力，所述场集 中器3的相对的表面被设置得足够精确。这种接触被设定为在这里也形 成密封，至少是实质上的密封，主要是就如下意义而言，在冷却剂循环 期间，几乎没有冷却剂滴出，所述冷却剂循环只持续一会儿，因此套筒 段2或工具卡盘只有一点湿。这里参考示例性松开过程描述所述设备的操作。 加热过程结束之后，待松开的工具轴立即从套筒段2上拔出。 接着通过冷却剂泵或冷却剂池的压力的方式，冷却剂经过冷却剂供 给管道10沖入渠道5。所述冷却剂接触套筒段并且在几秒钟的时间内冷 却套筒段，达到有助于无危险处理工具卡盘的温度。通常，到了这个过 程，冷却剂排出管道ll已经被应用真空以抽出可能产生的冷却剂蒸汽。 冷却介质的回行管路中的温度传感器能够监测冷却过程，这就意味着， 一旦回流的冷却剂已经达到特定的低温限，或一旦其温度不再实质上改 变，就结束冷却过程。冷却过程的结束能够通过声学或光学方式指出。现在停止冷却剂供应。因为，最迟现在，冷却剂排出管道ll被应用 了真空，仍然置于冷却渠道5的冷却剂被抽出得几乎没有残余。如果冷 却剂供应以及排出管道构造有三通阀门，这里未示出，现在压缩的空气 或类似物经过冷却渠道5吹入，以干燥套筒段湿的表面。然后，套筒段 被从线圈中拉出，并且通过将下一个套筒段插入线圈而使其密封，下一 个循环能够开始。重要的是任何时刻都不会有烫伤使用者的危险，因为工具卡盘热的 部分在任何时刻都不是可接近的，而是完全由线圈和冷却设备覆盖。所述技术方案的显著的优点是，由于直接变湿，套筒段2的外部轮 廓能够在一定的限度内变化；对于套筒段的轮廓没有特定的要求。相应的特征是，感应线圈1经过注才莫-故完全围住，或经过硬化，因 此可靠地保护所述感应线圈阻止冷却剂或冷却蒸汽的渗透。为了检查套 混合物的紧密程度，在测试阶段可应用低电压于线圈。如果在线圈和冷8却剂之间有电流流过，会被在冷却剂回路中的相对电极测量到。因为待收缩的工具卡盘的套筒段的外部直径在实际应用中是变化非 常大的，当使用这里示出的强力感应线圈时，不是所有的套筒直径都能 够通过单个线圈实现收缩。因此，本专利技术的设备通常不只包括单个线圏， 而是具有多个线圏的线圏组，所述线圏组能够被调换。每个线圏与其外壳6共同有利地形成可替代的模块，所述外壳6形成冷却渠道5。通过可 脱离的电力连接以及通过用于冷却剂供应的快速联接器，所述模块连接 于设备的其余部分，所述冷却剂供应的快速联接器能够不需工具而操作。 所述模块可以作为整体模型单元通过很少的手动操作进行安装和拆卸， 基于当时将被收缩的套筒直径。因此，整个冷却剂管道属于单个线圈， 因此它将与线圈共同安装和拆卸，此举促进快速以及干净的处理。机器 操作员因此几乎不需要接触冷却剂。通过本专利技术，代替替换特定线圈， 连接线圈组的所有线圏至设备并且必要时仅激励特定线圈也是可能的， 这意味着给它们供应电力并将它们结合至冷却剂回^各。 图2示出本专利技术的替代实施例。与图1所示的实施例不同的仅是套筒部分并不是与冷却剂直接接触， 而是通过密封薄膜15或通过密封膜盒。相应地，折叠密封14也可省略， 然而，所述折叠密封仍然可以作为额外的密封件使用。同样，在场集中器3这部分，也不必再采用特定的密封方法。同样， 在这部分，密封薄膜15在线圈和场集中器之间延伸上至与线圏外壳6连 接的位置，所述密封薄膜通过滴状或珠状凸出物与线圏外壳6连接。尽管密封薄膜的功能导致了一些不同点，但是参照图1所进行的描 述相似i也适用。在加热套筒段之后，为了冷却的目的冷却剂经过线圈和密封薄膜15 之间的间隙压入。密封薄膜由于冷却剂的压力而延展并且与工具卡盘面 接触(如果没有工具卡盘或套筒革殳被插入，图2中虚线示出的密封薄膜 15的轮廓将被确定)。冷却过程后，工具卡盘没有湿，因此不需要干燥。 冷却剂形成闭环流动。不需要密封件，所述密封件在每个循环之后必须本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于夹住和／或松开工具的设备，所述工具包括在工具卡盘中的工具轴，所述工具卡盘包括套筒段（２），所述套筒段在其自由端敞开，并且所述工具卡盘由导电材料制成，用于以摩擦锁定的方式接收所述工具轴，带有感应线圈（１），所述感应线圈包围所述工具卡盘的所述套筒段（２），所述感应线圈能够被优选地加载高频交流电（ＡＣ）并且所述感应线圈构造为环状线圈或圆柱形线圈，其中，所述设备包括至少一个渠道（５），所述渠道在所述感应线圈（１）的内圆周表面和所述工具卡盘的所述套筒段（２）之间延伸，冷却剂流经所述渠道，所述冷却剂冷却所述工具卡盘的所述套筒段（２）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2007-6-1 202007007837.41.一种用于夹住和/或松开工具的设备，所述工具包括在工具卡盘中的工具轴，所述工具卡盘包括套筒段(2)，所述套筒段在其自由端敞开，并且所述工具卡盘由导电材料制成，用于以摩擦锁定的方式接收所述工具轴，带有感应线圈(1)，所述感应线圈包围所述工具卡盘的所述套筒段(2)，所述感应线圈能够被优选地加载高频交流电(AC)并且所述感应线圈构造为环状线圈或圆柱形线圈，其中，所述设备包括至少一个渠道(5)，所述渠道在所述感应线圈(1)的内圆周表面和所述工具卡盘的所述套筒段(2)之间延伸，冷却剂流经所述渠道，所述冷却剂冷却所述工具卡盘的所述套筒段(2)。2. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述渠道(5 )被构造 和安排为使得所述冷却剂直接地至少分段接触所述套筒段(2 ),其中所 述套筒段(2)分段形成所述渠道(5)的壁。3. 根据权利要求2所述的设备，其特征在于，在所述开口处设有密 封件(14),经过所述开口所述套筒段(2)被插入所述线圈(1 )或从中 取出，所述密封件相对于所述渠道(5)的壁密封所述套筒段(2)的段， 所述段形成所述渠道(5)的壁，当所述套筒段(2)保持在所述线圈(1 ) 中时所述密封件与所述套筒段连接，其中所述密封件(14)优选地设置 为折叠密封或弹性唇形密封的形式。4. 根据权利要求2或3所述的设备，其特征在于，通过场集中器(3 ) 磁场被引入所述套筒段(2)的自由面，所述场集中器接触套筒段(2) 的自由面因此形成密封，因此实质上冷却剂不会穿过所述场集中器(3) 和所述套筒段(2)的自由面之间的所述接触面而泄漏。5. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述渠道(5)被构造 并安排为使得所述冷却剂与所述套筒段(2)利用置于它们之间的密封件(15),像例如密封薄膜或密封膜盒，形成热量转移接触，所述密封件实 质上不会阻碍热转移。6. 根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述渠道(5)被构造并安排为使得所述冷却剂至少超出 一定距离地冷却实质上局部固定的额外冷却剂，像例如接触凝胶U8)，所述额外冷却剂与所述套筒段(2) 或者直接地形成导热接触，或者至多利用实质上不限制热转移的密封件 (15)形成导热接触。7. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，至少在插 入所述工具卡盘后，所述渠道(5)形成冷却剂供给管道(10)与冷却剂 排出管道(11 )之间的实质上液压地或气压地闭合的路径。8. 根据上述权利要求中任一项所述的设备，其特征在于，温度传感 器设于冷却介质的回行管路中以监测所述冷却过程。9. 根据权利要求5所述的设备，可结合权利要求7，其特征在于， 所述渠道(5)至少分段包括弹性密封薄膜(15),以形成液压或气压上 完全闭合的路径，所述密封薄膜(15)接触并且适应待冷却的所述套筒 段(2)的表面。10. 根据权利要求5所述的设备，可结合权利要求7，其特征在于， 用于形成液压或气压上完全闭合的路径的所述渠道(5)包括优选抵抗冷 却剂压力的热交换器(19),所述热交换器转而冷却另一个冷却剂，像例 如接触凝胶(18 ),所述另 一个冷却剂至少分段保持于所述热交换器(19 ) 和弹性密封薄膜(15 )之间，并且所述另 一冷却剂使所述弹性薄膜(15 ) 与待冷却的所述套筒段(2)形成闭合保形接触。11. 根据权利要求5、 9或10中任一项所...

【专利技术属性】
技术研发人员：弗朗茨海默尔，
申请(专利权)人：弗朗茨海默尔机械制造两合公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]