CN113271695A - 用于加热热收缩卡盘的感应线圈的过程控制的能量供应 - Google Patents

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CN113271695A
CN113271695A CN202110190042.6A CN202110190042A CN113271695A CN 113271695 A CN113271695 A CN 113271695A CN 202110190042 A CN202110190042 A CN 202110190042A CN 113271695 A CN113271695 A CN 113271695A
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inductors
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亚历山大·卓勒
克里斯提·普福
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Carl Shusler Lianghe Co
E Zhuo Le Testing Instrument Co ltd
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Abstract

本发明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。

Description

用于加热热收缩卡盘的感应线圈的过程控制的能量供应
技术领域
本发明涉及根据权利要求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。
背景技术
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。
发明内容
本发明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。根据本发明,该目的通过权利要求1、27和28的特征来实现,而本发明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。
本发明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、尤其是平行于所述感应器的线圈轴线、优选地沿所述感应器的公共线圈轴线彼此叠加布置的部分。尤其地,所述感应器构成为与所述感应加热单元的其他辅助绕组不同,这些辅助绕组例如设置成屏蔽磁场或向其他单元例如通风器、LED、电致动器等供电。尤其地,在将所述感应器安装于所述感应加热单元中的操作状态下,所述感应器之间的至少一个相对距离至少基本不可改变。尤其地,所述感应器以彼此位置固定的方式布置在所述感应加热单元中。尤其地,所述感应器不可移动地固定在所述感应加热单元中。然而,替代地,也可以设想的是,所述感应器中的至少一个可移动地布置在所述感应加热单元中和/或可以在所述感应加热单元中相对于所述另一个感应器移动。
所述供电单元尤其构成为电流和/或电压供应单元,优选地构成为恒定电流或恒定电压供应单元。所述供电单元尤其设置成向所述第一感应器和所述第二感应器供应感应交流电,尤其是具有对称形状的感应交流电。然而,替代地或附加地,也可以设想的是,所述供电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感应交流电。所述供电单元尤其设置成向所述第一感应器和所述第二感应器供应电能。尤其地,所述供电单元具有用于所述第一感应器的第一连接件,尤其是用于向所述第一感应器供应优选中频或高频的交流电。尤其地,所述供电单元具有用于所述第二感应器的第二连接件,尤其是用于向所述第二感应器供应优选中频或高频的交流电。尤其地,所述供电单元的每个连接件均包括至少两个电触点,所述至少两个电触点优选地设置成当与所述感应器中的一个连接时闭合电路。尤其地,可以设想的是,一个连接件的至少一个电触点也同时构成另一个连接件的电触点。结果,所述第一连接件和所述第二连接件可以一起具有仅三个电触点(所述两个感应器的公共电点),或者所述第一连接件和所述第二连接件可以一起具有四个电触点(没有所述两个感应器的公共电点)。尤其地,所述供电单元具有至少两个交流输出端。还可以设想的是,所述供电单元具有多于两个的交流输出端,例如用于第三感应器的第三连接件。尤其地,所述供电单元也设置成尤其以在时间上相同的方式操作所述第一感应器和所述第二感应器。优选地,所述供电单元设置成选择性地以相同方式,尤其至少以在时间上相同或不同的方式,尤其以在时间上不同的方式操作和/或控制所述第一感应器或所述第二感应器。优选地,所述第一感应器和所述第二感应器与所述供电单元的不同连接件连接,其中,尤其是至少所述不同的连接件的供电可以彼此不依赖地激活和去激活。替代地,也可以设想的是,所述供电单元设置成通过单个电连接件(即,两个电触点)向两个感应器供电,其中,所述供电单元具有受控的开关,例如继电器,接触器,半导体或类似物,借助所述开关可以使所述两个感应器中的一个,例如所述第二感应器单独去激活。尤其地,作为对在本文件中明确描述的方法和电路的追加或替代,可以设想对本领域技术人员熟悉的任何其他方法和电路,其允许所述两个感应器的不同的、尤其在时间上不同的操作能力。
尤其地,所述供电单元包括至少一个控制和/或调节单元。“控制和/或调节单元”应尤其理解为一种具有至少一个控制电子装置的单元。“控制电子装置”应尤其理解为一种具有处理器单元和存储单元以及存储在该存储单元中的操作程序的单元。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成彼此不依赖地接通或断开施加到所述供电单元的供电连接件上的电流。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成控制和/或调节至少施加到所述供电单元的一个供电连接件上,优选地所述供电单元的两个供电连接件上的电流,尤其是交流电的有效值的电流强度。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成控制和/或调节至少施加到所述供电单元的一个供电连接件上,优选地所述供电单元的两个供电连接件上的频率,尤其是交流电频率。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成控制和/或调节至少施加到所述供电单元的一个供电连接件上,优选地所述供电单元的两个供电连接件上的脉冲宽度。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成确保两个感应器的两个连接件处的相位相等。尤其地,所述控制和/或调节单元至少设置成控制和/或调节通过所述第一连接件和/或通过所述第二连接件输出的电能。
“以不同方式操作”应尤其理解为至少以在时间上不同的方式操作,例如在与所述第一感应器的供电的停止时间点不同的时间点停止向所述第二感应器的供电。优选地,“以不同方式操作”应至少理解为在与所述第一感应器不同的时间去激活所述第二感应器的可能性。优选地,在这里,总是至少以相同的相位和/或频率,优选地至少以在电气上相同的方式操作两个感应器。尤其地,所述供电单元至少设置成间歇地操作所述感应器中的至少一个,例如所述第二感应器。尤其地,所述供电单元至少设置成在夹紧过程中或在松开过程中以不同的总操作持续时间操作两个感应器。
此外,提出的是,所述供电单元设置成如此以不同方式操作所述两个感应器,使得尤其是期望地输入到所述工具收纳部的围绕工具收纳部的收纳区域布置的在加热操作中由所述感应器中的一个包围的第一子区域中的能量与尤其是期望地输入到所述工具收纳部的也围绕工具收纳部的所述收纳区域布置的在加热操作中由所述感应器中的另一个包围的第二子区域中的能量平衡,从而在加热操作中所述工具收纳部的所述整个收纳区域的径向膨胀在两个子区域中至少基本相同,其中,尤其所述第一子区域具有比所述第二子区域小的材料厚度或质量。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,可以确保工具收纳部的特别精确和均匀的、尤其径向的膨胀。尤其地,可以通过控制在单个夹紧过程中或在单个松开过程中的感应器的相应的总操作持续时间来调节向工具收纳部的子区域中的不同的能量输入。优选地,为此,借助试错法确定针对工具收纳部、尤其是工具收纳部类型的相应的最佳能量输入。然而,替代地,也可以设想的是,相应的最佳能量输入例如借助所述控制和/或调节单元从相应的工具收纳部的特性(厚度,质量,材料等)、尤其是工具收纳部类型计算得出。此外,替代地,可以设想的是,相应的能量输入例如借助所述控制和/或调节单元,通过传感器例如温度传感器来确定或估计并且基于传感器数据来控制。尤其地,在所述工具收纳部的收纳部开口的方向看,所述第一子区域可以位于所述第二子区域的上方或下方。然而,在大多数情况下,具有较高的材料厚度或质量的子区域布置在所述工具收纳部的下部中,从而所述第一子区域在所述工具收纳部的收纳部开口的方向上位于所述第二子区域的上方。尤其地,能量输入的平衡在工具收纳部中产生有利的温度梯度,这特别防止的是,工具收纳部的子区域的过度的轴向膨胀导致工具收纳部内的应力,这例如会导致工具收纳部的上部中的不期望的变窄。尤其地,可以防止的是,工具收纳部的材料较厚的下部子区域的过度加热产生强烈的轴向膨胀,这导致上部的材料较薄的部分中的收纳区域变窄。
此外,提出的是,所述供电单元设置成同相操作所述第一感应器和所述第二感应器。由此,可以实现有利的电气特性。尤其地,可以有利地实现所述供电单元的尽可能有效和/或尽可能简单的设计。此外,可以由此实现有利的感应特性,尤其是所产生的电磁交变场的有利特性。感应器的“同相”操作应尤其理解为两个感应器的交流电同相。优选地,所述第一感应器的交流电与所述第二感应器的交流电之间的相移角,尤其是相位差为零。尤其地,两个感应器,优选地所有感应器的交流电同相。尤其地,所述供电单元设置成以频率相同的方式,即优选地以相同的交流电频率操作所述第一感应器和所述第二感应器。尤其地,所述供电单元设置成以相同的脉冲宽度操作所述第一感应器和所述第二感应器。然而,替代地或附加地,也可以设想的是,所述供电单元设置成以不同的脉冲宽度操作所述第一感应器和所述第二感应器。
此外,提出的是,所述第一感应器和所述第二感应器在加热操作中产生方向相同的磁场。此外,可以由此实现有利的感应特性,尤其是所产生的电磁交变场的有利特性。有利地,可以确保工具收纳部的有效加热。“加热操作”应尤其理解为这样一种操作,其中至少一个,优选至少多个感应器由交流电流过并且由此感应加热工具收纳部的至少一部分。两个感应器产生“相同方向的磁场”应尤其理解为,两个感应器的电磁交变场的在感应器的线圈轴线的邻近区域中伸展的磁场线至少在感应器的电磁交变场没有导电部分例如工具收纳部的状态下至少以基本相同的方式取向。两个感应器的电磁交变场的在感应器的线圈轴线的邻近区域中伸展的磁场线尤其至少基本彼此平行。“基本平行”应在此尤其理解为一方向相对于参考方向的取向,尤其是在平面中,其中,该方向相对于该参考方向具有偏差,该偏差尤其小于8°,有利地小于5°并且特别有利地小于2°。尤其地,位于由两个感应器的绕组包围的空间中的试样经受由相应的感应器的相应的方向相同的电磁交变场施加的力,该力在至少基本相同的方向上定向。有利地,可以实现各个感应器的电磁交变场的紧密的磁耦合。
当所述第一感应器和所述第二感应器并联电连接时,可以产生特别有利的电磁交变场,其能量传递可以尤其在足够大的范围内精确且可靠地设定。有利地,当感应器并联连接时,两个感应器中的一个可以针对缩进过程或缩出过程的一部分断开,而两个感应器中的另一个处于操作状态。有利地,可以实现两个感应器中的仅一个的间歇操作。有利地,实现了尤其在不同形状的工具收纳部的收缩夹紧方面的特别高的灵活性。
此外,当所述第一感应器和所述第二感应器具有公共电点时,可以有利地实现所述供电单元的特别简单和廉价的实施。尤其地,可以简化两个感应器的交流电的设定。另外,可以以有利的简单方式实现相位相等、频率相等和/或脉冲宽度相等。尤其地,公共电点针对两个感应器,例如针对电势产生公共电参考点。尤其地,公共电点构成公共供电点。然而,替代地,也可以设想的是,所述两个感应器不具有公共电点,尤其是彼此电分离。尤其地,然后可以将所述两个感应器与所述供电单元的两个分离的电源,优选地交流电源分离地供电。
此外,提出的是,所述第一感应器(L1)和所述第二感应器(L2)具有不同的电感。由此,可以有利地在两个感应器中实现不同的电流值,尤其是有效电流值。有利地,相对于工具收纳部的收纳部开口观察为上方的感应器,尤其是第一感应器的有效电流值由控制和/或调节单元用作参考变量,用于在加热操作中控制和/或调节感应器。在这种情况下,“参考变量”应尤其理解为这样一种参数,依赖于该参数确定一个或多个其他参数,例如第二感应器的激活周期。尤其地,可以设想的是,存在多于一个的参考变量。另外,不同的能量可以有利地通过两个感应器来传递。尤其地,可以由此实现在收缩夹紧方面的有利的加热和/或能量传递特性,尤其是当工具收纳部沿收纳区域的轴向具有不同的材料厚度时。有利地,可以确保工具收纳部的特别精确和均匀的、尤其是径向的膨胀。尤其地,可以尤其通过不同的线圈数来实现L1和L2之间的期望比率。
此外,提出的是,在加热操作中沿所述感应加热单元的轴向靠近所述工具收纳部的工具收纳部开口布置的所述第一感应器具有比在加热操作中沿所述感应加热单元的轴向远离所述工具收纳部开口布置的所述第二感应器的电感大或小至少3%、优选地至少5%、有利地至少10%并且更优选地至少15%的电感。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,可以在两个感应器中实现不同的、优选地适配于通用的工具保持器类型的收缩夹紧的电流值,尤其是有效电流值。有利地,可以由此简化感应器的控制和/或调节。优选地,在两个可以以不同方式操作的感应器的并联连接的情况下,第二感应器的电感大于第一感应器的电感(L2>L1;L2=(1.03至1.15)×L1)。然而,也可以设想相反的情况。尤其地,在感应器串联连接的情况下也可以设想的是,第二感应器的电感小于第一感应器的电感(L2<L1)。原则上,替代地,也可以设想的是,两个感应器的电感至少基本一样大,或者第二感应器具有比第一感应器大的电感,然而,由此难以控制所描述的过程。尤其地,在能够分开设定两个感应器的交流电的脉冲宽度的情况下(在不存在感应器的公共电点的情况下),感应器的电感比率是次要的,因为该比率可以通过脉冲宽度简单地补偿。然而,在两个感应器的公共电点的情况下,感应器只能使用具有相同脉冲宽度的交流电来操作。因此,在这种情况下,电感的适配/区分是有利的。
另外,提出的是,所述供电单元设置成以分组方式和/或以脉冲方式操作所述感应器中的至少一个,优选地至少所述第二感应器。由此,可以实现尤其在收缩夹紧方面有利的加热和/或能量传递特性。有利地,可以通过两个感应器传递不同的、优选地适配于通用的工具保持器类型的收缩夹紧的、优选地具有各种分度比率的能量。“以分组方式操作”应尤其理解为在断开另一个感应器之前接通和断开感应器。以分组方式操作可以包括感应器的一个或多个“接通”相。优选地,以分组方式操作包括电感器的一系列周期性或非周期性的“接通”相。“以脉冲方式操作”应尤其理解为以感应器的“接通”相的周期性顺序进行操作。根据以分组方式操作和/或以脉冲方式操作的占空比(“duty cycle”),可以设定期望传递的能量,尤其是无须改变电流值,尤其是交流电的有效电流值,或者电压,尤其是交流电的有效电压。尤其地,占空比代表附加的过程参数,其本身不构成参考变量,然而优选地依赖于参考变量来控制和/或调节。
当所述供电单元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的总能量时,可以有利地实现对工具的有效且节省时间和节省能量的夹紧和松开。有利地,仅传递正好与所需要的一样多的能量,以使收纳区域均匀且充分地膨胀,以导入或移除工具。有利地,可以延长工具收纳部的使用寿命。尤其地,所述感应加热装置具有至少一个能量测量单元。尤其地,所述能量测量单元至少设置成确定在加热操作期间由所述第一感应器传递的能量。尤其地,所述能量测量单元至少设置成确定在加热操作期间由所述第二感应器传递的能量。尤其地,所述能量测量单元设置成确定从中间电路获取的总能量,优选地不依赖于是否仅一个感应器还是多个感应器处于操作状态。优选地,所述能量测量单元设置成检测从电网获取的有功功率。尤其地,所述控制和/或调节单元设置成根据所述能量测量单元的测量数据控制和/或调节所述感应器,尤其是激活或停止向所述感应器的电流流动和/或建立、控制和/或调节至少一个感应器的以脉冲方式或以分组方式操作的激活方案。“以分段方式”控制和/或调节总能量应尤其理解为由各个感应器传递的能量的各个控制。尤其地,所述供电单元设置成控制和/或调节施加到所述感应器、尤其是所述感应器中的至少一个的电流值,尤其是交流电的有效电流值。尤其地,可以设想的是,可以在所述工具收纳部的加热过程中改变电流值,尤其是交流电的有效电流值。例如,可以在所述第二感应器切断之后改变、尤其是增加或减少所述第一感应器的电流值,尤其是交流电的有效电流值。尤其地,通过所述供电单元的控制和/或调节来改变电流值,尤其是交流电的有效电流值。优选地,所述供电单元设置成将施加到所述感应器、尤其是所述感应器中的至少一个的电流值,尤其是交流电的有效电流值保持恒定。有利地,恒定电流值,尤其是有效电流值构成感应器的、尤其是能量受控的控制的基础。由此,可以有利地自动补偿不同的线路长度(电压降)或电压波动的影响。尤其地,在感应器,优选地第一感应器(IrmsL1=恒定)的电流值,尤其是有效电流值保持恒定的情况下,并且在两个感应器有利地频率相等和/或脉冲宽度相等的情况下,可以设定第二感应器(IrmsL2)的电流值,尤其是有效电流值,其与两个感应器的电感的反比成比例(IrmsL2=IrmsL1×(L1/L2))。尤其地,在这种情况下,电流值,尤其是有效电流值用作参考变量,尤其是用作用于控制和/或调节两个感应器的供电的参考变量。替代地或附加地,可以设想对感应器的纯时间控制。尤其地,在这里,可以设想的是,所述供电单元设置成控制和/或调节所述感应器的总加热时间,优选地各个感应器的“接通”时间。由此,有利地简化了加热过程,然而能量传递不太精确地可适配。尤其地,感应器的总能量,尤其是各个能量,和/或总加热时间,尤其是各个加热时间,依赖于相应的工具收纳部类型和/或工具收纳部的尺寸。
当具有不同的线圈数的两个感应器串联电连接时,可以有利地实现感应加热装置的特别简单的传递能量优化的设计。有利地,可以尤其有针对性地将不同的能量传递到工具收纳部的不同的子区域,而无需针对两个单独的感应器进行特殊的控制和/或调节。例如,具有串联电连接的、拥有不同线圈数的感应器的感应加热单元可以构成具有并联电连接的、可以以不同方式操作的感应器的感应加热单元的“低预算(Low-Budget)”版本,其针对不同形状的工具收纳部具有可比的优点,但灵活性减少。尤其是对于仅使用少量不同的工具卡盘形状的使用者,可以由此保持较低的购置成本。尤其地,可以设想的是,两个感应器的线圈数的比率尤其依赖于客户对特殊的工具卡盘形状的需求来优化。尤其地,串联连接的感应器可以彼此贴靠地或者彼此隔开一定距离地布置在感应加热单元中。优选地,在感应器串联连接的情况下,具有比另一个感应器多的线圈的感应器具有比所述另一个感应器大至少3%、优选至少10%并且更优选至少20%的电感。
此外,当两个感应器中的在加热操作中远离工具收纳部的工具收纳部开口的感应器具有较少的线圈数时,可以有利地实现优化加热,以将具有朝工具收纳部开口减小的直径的工具收纳部、尤其是锥形工具收纳部的收纳区域进行扩张。这种锥形的工具收纳部是目前最常用的收缩卡盘。工具收纳部的“工具收纳部开口”应尤其理解为工具收纳部的收纳区域的向外敞开的端部,从而可以将工具通过工具收纳部带入到收纳区域中。
此外,提出的是,所述供电单元设置成以介于5kHz和70kHz之间、优选地介于8kHz和50kHz之间的频率操作所述第一感应器和所述第二感应器。由此,可以有利地使用不同的材料,尤其是使用不同的导电材料,优选地使用不同的金属来实现在将工具收缩夹紧到工具收纳部中/从工具收纳部中收缩夹紧方面的高的灵活性。有利地,不仅铁磁性材料,而且顺磁性材料或反磁性材料都可以由此被感应加热。尤其地,所述供电单元具有频率产生单元,所述频率产生单元设置成以介于5kHz和70kHz之间、优选地介于8kHz和50kHz之间的频率产生电流脉冲。尤其地,所述频率产生单元设置成至少在介于5kHz和70kHz之间、优选地介于8kHz和50kHz之间的范围内分级地或优选地无级地调制和/或设定传递到感应器的交流电的频率。尤其地,所述供电单元,优选地所述频率产生单元,设置成至少在介于0和1000‰的范围内,优选地以千分比范围内的精度来分级地或优选地无级地调制和/或设定传递到感应器的交流电的脉冲宽度。优选地,所述供电单元构成为中频供电单元。优选地,所述供电单元也设置成以介于5kHz和70kHz之间、优选地介于8kHz和50kHz之间的频率操作所述两个感应器中的仅一个,例如仅所述第一感应器,尤其当所述另一个感应器,例如所述第二感应器断开时也是如此。
此外,提出的是,所述供电单元设置成当所述两个感应器中的至少一个切断时如此控制向所述感应器的供电,使得对所述工具和/或所述工具收纳部进行基本去磁。由此,可以有利地在使用工具和/或工具收纳部之前实现工具和/或工具收纳部的去磁。有利地,可以由此实现高的操作可靠性和/或用户友好性。例如,由磁性材料构成的切屑不会粘附在去磁的工具和/或去磁的工具收纳部上。尤其地,所述供电单元为了去磁而设置成防止当感应器电流切断时感应器、尤其是至少第一感应器的电流值突然“降至零”。尤其地,所述供电单元设置成允许感应器、尤其是至少第一感应器当感应器电流切断时在有限的时间段内,优选地在至少10ms、优选地至少30ms并且更优选地至少50ms的时间段内尤其(至少几乎)连续地或分级地以大量的小分级(数字控制)运行至零。
此外,提出的是,所述第一感应器和所述第二感应器彼此紧密贴靠地布置在所述感应加热单元中。由此,可以有利地实现感应器的电磁交变场的良好和/或紧密的磁耦合。在这种情况下,感应器“彼此紧密贴靠地”布置应尤其理解为,感应器在感应器的线圈轴线方向上彼此之间具有距离,所述距离小于3cm,优选地小于1.5cm,有利地小于0.5cm并且优选地小于0.2cm。特别优选地,两个感应器在至少一个位置接触。
此外,提出的是,所述感应加热单元没有场整形器元件,所述场整形器元件布置在所述第一感应器和所述第二感应器之间。由此,可以有利地实现感应加热单元的尤其机械的、特别简单和/或特别廉价的设计。“场整形器元件”应尤其理解为这样一种元件,其设置成有针对性地对磁场、尤其是磁场的磁力线进行引导和/或转向。尤其地,所述感应加热单元没有场整形器元件,所述场整形器元件布置在所述第一感应器和所述第二感应器之间,并且由导磁的(磁导率μr>1)且同时非导电的材料构成。优选地,所述感应加热单元没有场整形器元件,所述场整形器元件布置在所述第一感应器和所述第二感应器之间,并且由铁素体材料例如NiZn、MnZn或基于氧化铁的粉末复合材料构成。然而,可以设想在所述感应加热单元的两个感应器、优选为所有感应器的上方和/或下方布置这样的或另外的场整形器元件。
当所述第一感应器和所述第二感应器具有公共卷绕体时,可以有利地以简单的方式实现紧密的磁耦合。另外,可以有利地实现廉价和/或有效的生产。尤其地,所述公共卷绕体至少部分地由绝热且耐热的材料构成。例如,所述公共卷绕体由聚酰胺(PA)塑料构成,所述聚酰胺(PA)塑料与热源持久接触时优选地耐热至240℃。替代地,所述公共卷绕体也可以由特别耐热的塑料例如聚醚醚酮(PEEK)构成或由陶瓷构成。尤其地,也可以设想将所述公共卷绕体构成为可分离。由此,可以有利地实现两个感应器中的至少一个的分离和/或更换。然而,替代地,也可以设想的是,两个感应器卷绕在两个完全彼此分离构成的卷绕体上。由此,可以有利地实现所述感应加热单元的特别高的模块化。
另外,当所述第一感应器和所述第二感应器彼此无重叠地卷绕时,可以有利地实现所述感应器的简单的可分离性。另外,可以由此实现对于某些工具卡盘有利的磁场构造。尤其地,所述第一感应器和所述第二感应器彼此无重叠地卷绕在所述公共卷绕体上。然而,替代地,也可以设想的是,所述第一感应器和所述第二感应器彼此无重叠地卷绕在分离的卷绕体上。
而当所述第一感应器和所述第二感应器彼此部分重叠地卷绕时,可以有利地实现所述感应加热装置的特别高的紧凑性。另外,可以由此实现对于某些工具卡盘有利的磁场构造。尤其地,所述第一感应器和所述第二感应器可以呈锥形或以分级方式相互重叠地卷绕。尤其地,所述第一感应器和所述第二感应器彼此重叠地卷绕在所述公共卷绕体上。
此外,提出的是,所述两个感应器沿所述感应加热单元的轴向的总卷绕高度小于尤其可以通过所述感应加热单元进行热夹紧的所述工具收纳部的最大标准化夹紧长度,尤其是小于50mm。由此,可以有利地实现所述工具收纳部的特别均匀的加热,即热膨胀。有利地,可以考虑和/或减小在所述工具收纳部内的热传导效应,其超出直接感应加热的区域产生所述工具收纳部的加热和膨胀。有利地,可以由此考虑和/或减少杂散场效应,其超出直接感应加热的区域产生所述工具收纳部的加热和膨胀。有利地,可以由此实现加热过程的有针对性的和/或优化的控制和/或调节。所述工具收纳部的标准化夹紧长度至少基本对应于所述工具收纳部的收纳区域的轴向长度。
当至少所述第一感应器和/或所述第二感应器呈锥形和/或分级卷绕时,可以有利地实现所述感应加热单元的高的紧凑性和/或对于某些工具卡盘的特别有利的磁场构造。
此外,提出的是,所述供电单元包括尤其具有至少两个交流输出端的尤其改型的H桥电路,尤其是三路H桥电路。由此,可以有利地实现至少两个感应器的至少在时间上不同的、频率相等、相位相等和/或脉冲宽度相同的操作能力。有利地,可以实现的是,至少以时间分段方式断开所述感应器中的一个,而所述另一个感应器继续保持操作状态。有利地,可以实现所述两个感应器中的至少一个的分组操作,尤其是当所述另一个感应器连续操作时。“改型的H桥电路”应尤其理解为这样一种H桥电路,其不同于双路电路并且优选地不同于例如在电动机控制中使用的三相桥电路。尤其地,所述(改型的)H桥电路构成为三路电路,所述三路电路优选地具有两个可彼此分离地切换的、即可激活的和可去激活的交流输出端。尤其地,所述(改型的)H桥电路具有三个电输出端,所述三个电输出端优选地具有公共电点。尤其地,所述供电单元,优选地至少所述供电单元的针对所述两个感应器产生交流电的电路没有振荡电路。替代地或附加地,所述(改型的)H桥电路也可以包括多于三个的路径和/或多于两个的交流输出端。尤其地,所述供电单元的功率电路包括硬斩波器。尤其地,所述硬斩波器设置成从市电电流中产生直流电,所述直流电然后由所述(改型的)H桥电路,尤其是由所述(改型的)H桥电路的相应电路转换成具有期望频率的交流电。尤其地,还可以设想的是,具有串联连接的、线圈数不同的感应器的设计方案的供电单元包括H桥电路,所述H桥电路在这种情况下尤其也可以配备有仅一个交流输出端。此外,还可以设想的是,两个尤其是彼此并联连接的感应器与仅一个正常的H桥连接,其中,所述两个感应器中的一个,尤其是第二感应器在这种情况下设置有单独的,尤其是外部或内部的开关,利用所述开关可以以控制和/或调节的方式接通和/或断开所述感应器。
此外,提出的是,所述感应加热单元包括至少一个第三感应器,所述第三感应器可以借助所述供电单元,尤其以与其他两个感应器中的至少一个不同的方式来操作。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,可以由此安全且节能地夹紧和/或松开具有异常形状和/或具有多余长度的收缩夹紧卡盘。尤其地,所述第三感应器可以依赖于所述供电单元的设计方案,与所述感应器中的一个一起操作或至少以在时间上与两个感应器不同的方式操作。尤其地,所述供电单元设置成将所述第三感应器与所述其他两个感应器同相操作,或者在所述其他两个感应器中的一个不工作的情况下,与所述其他两个感应器中的另一个同相操作。尤其地,所述第三感应器设置成产生与所述第一感应器的电磁交变场和/或所述第二感应器的电磁交变场相同方向的电磁交变场。优选地,所述第三感应器的电磁交变场在加热操作中与所述其他两个感应器的电磁交变场方向相同。尤其地,所述第三感应器与所述第一感应器和/或所述第二感应器紧密磁耦合。尤其地,可以设想的是,所述第三感应器具有与所述第一感应器和/或所述第二感应器的公共电点。尤其地,所述供电单元设置成以分组方式和/或以脉冲方式操作所述第三感应器。尤其地,所述供电单元设置成以介于5kHz和70kHz之间的频率操作所述第三感应器。尤其地,所述感应加热单元没有场整形器元件,所述场整形器元件布置在所述第三感应器和所述两个其他感应器中的一个之间。尤其地,所述第三感应器沿轴向布置在所述两个其他感应器附近或在所述两个其他感应器之间。尤其地,所述第一感应器、所述第二感应器和所述第三感应器具有至少基本相同的线圈轴线。尤其地,所述第一感应器、所述第二感应器和/或所述第三感应器的线圈围绕至少基本相同的线圈轴线居中。可以设想的是,所述第三感应器与所述第一感应器和/或所述第二感应器无重叠或至少部分重叠地卷绕。可以设想的是,所述第三感应器呈锥形和/或分级卷绕。尤其地,具有三个感应器的感应加热单元具有比具有两个感应器的感应加热单元长的最大夹紧长度。
此外,提出的是,所述第三感应器与和/或可与所述第一感应器和/或所述第二感应器并联电连接。由此,可以有利地实现所述感应加热单元的夹紧长度的可选延长。有利地,可以实现特别高的灵活性。尤其地,所述第三感应器设置成加热所述工具收纳部的围绕工具收纳部的收纳区域布置的第三子区域,所述第三子区域在加热操作中由所述第三感应器包围。
此外,提出的是,所述第三感应器具有比所述第一感应器和/或所述第二感应器大的电感(L3)(L3>L2且L3>L1)。由此,可以实现所述工具收纳部的特别有利的加热。例如,可以实现的是,所述第三感应器仅稍微加热所述工具收纳部的下部并且可以由此尽可能地避免应力,尤其是轴向应力,该应力会损害所述收纳区域的均匀膨胀。
此外,当所述感应器中的至少一个可以无损地从所述感应加热单元中移除和/或更换时,可以有利地实现所述感应加热单元的高的模块化。有利地,可以实现所述感应加热单元的组成与特定的工具卡盘几何形状的适配。由此,可以有利地优化、尤其是能量优化和/或时间优化夹紧过程和/或松开过程。可以设想的是,每个感应器可以单独无损地从所述感应加热单元中移除和/或更换,并且可以与其他感应器组合,和/或由多个例如两个感应器或三个感应器构成的分组可以一起无损地从所述感应加热单元中移除和/或更换。
此外,提出了一种套件,其具有所述感应加热装置的感应加热单元,并且具有多个不同尺寸的感应器和/或不同的感应器分组,所述感应器和/或感应器分组可以以不同方式组合在所述感应加热单元中。有利地,可以由此实现所述感应加热单元的高的模块化。有利地,可以由此实现所述感应加热单元的组成与特定的工具卡盘几何形状的适配。
此外,提出了一种用于工具的缩进和/或缩出夹紧站,其具有所述感应加热装置和/或具有所述套件。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。“用于工具的缩进和/或缩出夹紧站”应尤其理解为这样一种装置,其设置成在很大程度上自动化地,优选地完全自动化地执行工具收纳部中的工具的缩进和/或缩出过程。缩进过程尤其包括将工具固定在工具收纳部中所需的所有步骤,尤其是包括将工具和/或工具收纳部***到所述缩进和/或缩出夹紧站中。缩出过程尤其包括将工具从工具收纳部中松开所需的所有步骤,尤其是包括将工具和/或工具收纳部从缩进和/或缩出夹紧站中移除。尤其地,所述用于工具的缩进和/或缩出夹紧站也设置成更换位于工具收纳部中的工具。尤其地,所述缩进和/或缩出夹紧站可以构成为用于工具的尤其光学的测量和/或设定设备的一体式组成部分。“用于工具的测量和/或设定设备”应尤其理解为这样一种设备,其至少设置成至少部分地检测和/或设定工具的至少一个长度、至少一个角度、至少一个轮廓和/或至少一个外形,优选地例如针对相对于工具收纳部的长度和/或位置来进行尤其在工具收纳部中的工具的设定,尤其是预设定。
此外,提出了一种用于操作用于将工具缩进和/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的方法,所述感应加热装置具有感应加热单元,所述感应加热单元包括至少一个第一感应器和至少一个与所述第一感应器分离构成的第二感应器,其中,借助所述第一感应器并借助所述第二感应器分别将所述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,其中,在加热操作中尤其以至少在时间上不同的方式操作和/或控制所述第一感应器和所述第二感应器,以将所述工具收纳部进行扩张。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。
当在加热操作中所述两个感应器中的一个的总通电时间长于所述另一个感应器以将所述工具收纳部进行扩张时,可以有利地优化向所述工具收纳部中的能量输入,从而实现了收纳区域的特别均匀的扩张。尤其地,至少在加热操作中布置成靠近所述收纳区域的工具收纳部开口的所述感应器,优选为所述第一感应器的通电时间长于所述另外的感应器,尤其是所述第二感应器。由此,可以有利地防止工具收纳部的具有较大质量的部分的过度加热,所述部分尤其布置成靠近所述感应器的内径并因此在相同的电磁交变场中经受较高的能量输入。
此外,当所述感应器中的至少一个的加热操作在达到从所述感应器传递到所述工具收纳部的预定能量之后或在达到所有感应器的预定总能量的预定比例之后自动结束时,可以有利地尤其通过以下方式优化、优选地显著降低每个夹紧过程的能量消耗和/或时间需求,即,可以避免工具收纳部的加热在夹紧过程中超过所需(温度和/或加热持续时间)。有利地,可以防止工具收纳部的过热和/或可能损坏。替代地,还可以设想的是,感应器中的至少一个的加热操作在达到一个或多个感应器的预定运行时间之后自动结束。
根据本发明的感应加热装置、根据本发明的套件、根据本发明的缩进和/或缩出夹紧站和/或根据本发明的方法在此不应限于上述的应用和实施方式。尤其地,根据本发明的感应加热装置、根据本发明的套件、根据本发明的缩进和/或缩出夹紧站和/或根据本发明的方法可以具有不同于本文提到的数量的各个元件、构件、方法步骤和单元的数量,以便执行本文所述的功能方式。
附图说明
从下面的附图说明中得出其他优点。在附图中示出了本发明的八个实施例。附图、说明书和权利要求书包含许多特征的组合。符合目的地,本领域技术人员还将单独考虑这些特征并将它们合并成有意义的其他组合。
图1示出了具有感应加热装置的缩进和/或缩出夹紧站的示意性立体图;
图2示出了具有工具收纳部的感应加热装置的感应加热单元的示意性剖视图;
图3a示出了感应加热装置的供电单元的示意性电路图;
图3b示出了供电单元的改型的H桥电路的示意性电路图;
图3c示出了供电单元的两个交流输出端中的一个的供电的示意性电流-时间图;
图4示出了用于操作感应加热装置的方法的示意性流程图;
图5a示出了感应加热单元的感应器的示意性活动-时间图;
图5b示出了感应加热单元的感应器的替代示意性活动-时间图;
图6示出了替代感应加热装置的替代感应加热单元的示意性剖视图;
图7示出了第二替代感应加热装置的第二替代感应加热单元的示意性剖视图;
图8a示出了第三替代感应加热装置的供电单元的示意性电路图;
图8b示出了第三替代感应加热装置的H桥的示意性电路图;
图9a示出了第四替代感应加热装置的供电单元的示意性电路图;
图9b示出了第四替代感应加热装置的改型的H桥电路的示意性电路图;
图10a示出了第五替代感应加热装置的供电单元的示意性电路图;
图10b示出了第五替代感应加热装置的改型的H桥电路的示意性电路图;
图11a示出了第六替代感应加热装置的供电单元的示意性电路图;
图11b示出了第六替代感应加热装置的改型的H桥电路的示意性电路图;以及
图12示出了第七替代感应加热装置的H桥电路的示意性电路图。
具体实施方式
图1示出了缩进和/或缩出夹紧站54a。缩进和/或缩出夹紧站54a设置用于工具10a。缩进和/或缩出夹紧站54a构成为收缩夹紧站。缩进和/或缩出夹紧站54a可以是用于工具10a的设定和/或测量设备的一部分和/或是多重夹紧和测量和/或设定站的一部分,如例如在申请号为102019115607.6的德国专利申请中所描述的那样。
缩进和/或缩出夹紧站54a包括基架56a,缩进和/或缩出夹紧站54a的功能单元安装在该基架56a之处、之中或之上。缩进和/或缩出夹紧站54a包括用于工具收纳部12a的保持装置58a。保持装置58a包括长度设定销60a,用于预设定工具10a在工具收纳部12a中的***深度。长度设定销60a设置成从下方被推入到工具收纳部12a中并因此构成用于工具10a的止挡件,该工具10a在收缩夹紧过程中被导入到工具收纳部12a中。替代地或附加地,长度设定销60a可以在松开过程中设置成从下方对工具收纳部12a中的工具10a施加压力,一旦工具收纳部12a充分热扩张,该压力就将工具10a从工具收纳部12a中压出。
构成为收缩夹紧卡盘的工具收纳部12a定位在图1中示出的保持装置58a中。示例性的工具10a固定在图1中示例性示出的工具收纳部12a中。所示的工具10a构成为柄工具,尤其构成为麻花钻。所示的工具10a具有工具柄62a。替代地,工具10a还可以构成为与麻花钻不同的柄工具(例如铣刀)。工具10a设置成紧固、尤其热夹紧在工具收纳部12a中。工具收纳部12a和夹紧在工具收纳部12a中的工具10a构成安装的工具单元。工具收纳部12a具有待加热的收纳区域28a。收纳区域28a设置成收纳工具柄62a。工具收纳部12a的收纳区域28a平行于工具收纳部12a的旋转轴线64a取向,工具10a在缩进过程中固定在该收纳区域28a中。
缩进和/或缩出夹紧站54a包括感应加热装置52a。缩进和/或缩出夹紧站54a包括塔架66a。塔架66a包括轴承轨道68a。感应加热装置52a可以沿轴承轨道68a线性地上下移动。感应加热装置52a可以沿轴承轨道68a朝保持装置58a移动。缩进和/或缩出夹紧站54a可以包括抓取装置(未示出),该抓取装置设置成抓取工具10a或工具收纳部12a并使其相对于保持装置58a水平和竖直地移动。
感应加热装置52a设置成将工具10a从工具收纳部12a中缩出。替代地或附加地,感应加热装置52a设置成将工具10a缩进到工具收纳部12a中。感应加热装置52a具有感应加热单元14a。感应加热单元14a包括第一感应器16a。感应加热单元14a包括第二感应器18a。第一感应器16a和第二感应器18a彼此分离地构成。感应器16a、18a分别设置成将工具收纳部12a的不同部分,尤其是工具收纳部12a的不同的子区域22a、24a(参见图2)进行热扩张。第一感应器16a和第二感应器18a在加热操作中产生方向相同的磁场。感应器16a、18a设置成分别将不同的能量提供给工具收纳部12a的在加热操作中分别由感应器16a、18a包围的不同的子区域22a、24a。在所示的情况下,第一感应器16a设置成将能量提供给工具收纳部12a的第一子区域22a。工具收纳部12a的第一子区域22a在所示的情况下构成为工具收纳部12a的上部、尤其较薄的子区域。在加热操作中,第一子区域22a由第一感应器16a包围。在所示的情况下,第二感应器18a设置成将能量提供给工具收纳部12a的第二子区域24a。工具收纳部12a的第二子区域24a在所示的情况下构成为工具收纳部12a的下部、尤其较厚的子区域。在加热操作中,第二子区域24a由第二感应器18a包围。
感应加热单元14a设置成通过工具收纳部12a并通过工具10a翻转。感应加热单元14a构成工作区域72a。感应加热单元14a的工作区域72a构成为感应加热单元14a中的中央的、尤其竖直取向的、优选地至少基本圆柱形或锥形的开口。工作区域72a的开口完全延伸通过感应加热单元14a。工作区域72a平行于感应器16a、18a的线圈轴线74a伸展。工作区域72a具有轴向34a。工作区域72a的轴向34a平行于感应器16a、18a的线圈轴线74a伸展。工作区域72a平行于工具收纳部12a和/或工具10a的预定旋转轴线64a取向,尤其当工具收纳部12a***到工作区域72a中时和/或当工具收纳部12a定位在缩进和/或缩出夹紧站54a的保持装置58a中时。感应器16a、18a可以无损地从感应加热单元14a中移除。感应器16a、18a可以无损地更换。缩进和/或缩出夹紧站54a包括套件50a,该套件50a具有多个不同的感应器16a、16'a、16”a、16”'a、16””a、18a、18'a、18”a、18”'a、18””a。套件50a的不同的感应器16a、16'a、16”a、16”'a、16””a、18a、18'a、18”a、18”'a、18””a的尺寸不同,尤其在直径或长度方面不同。不同的感应器16a、16'a、16”a、16”'a、16””a、18a、18'a、18”a、18”'a、18””a可以以各种方式组合在感应加热单元14a中。然而,替代地,也可以设想的是,感应器16a、18a牢固地安装在感应加热单元14a中,从而不可能进行无损的移除和/或无损的更换。
图2示出了感应加热单元14a的剖视图,该感应加热单元14a具有工具收纳部12a和工具10a(未剖切)。工具收纳部12a具有收纳区域28a。工具10a完全***到收纳区域28a中。工具收纳部12a的收纳区域28a在一端部具有工具收纳部开口36a。工具10a通过工具收纳部开口36a***到收纳区域28a中。收纳区域28a具有标准化夹紧长度40a。标准化夹紧长度40a从工具收纳部开口36a延伸到止挡件88a,该止挡件88a规定了收纳区域28a的最大***深度。示例性示出的工具收纳部12a至少在围绕收纳区域28a的区域中具有锥形的外部形状。工具收纳部12a在围绕收纳区域28a的区域中具有变化的材料厚度30a。工具收纳部12a的材料厚度30a在从工具收纳部开口36a开始的沿轴向34a的方向上增加。工具收纳部12a的材料厚度30a向下增加。
感应器16a、18a各自具有线圈26a。在图2中,各个线圈26a示意性示出为方框。在所示的情况下,第一感应器16a和第二感应器18a的线圈26a数彼此不同。两个感应器16a,18a中的在加热操作中远离工具收纳部12a的工具收纳部开口36a的感应器16a、18a具有较大的线圈26a数。第二感应器18a在所示的情况下具有较大的线圈26a数。第二感应器18a在所示的情况下具有比第一感应器16a大的电感。第一感应器16a和第二感应器18a彼此紧密贴靠地布置在感应加热单元14a中。第一感应器16a和第二感应器18a彼此接触。第一感应器16a和第二感应器18a相对于彼此不可移动和/或位置固定地布置在感应加热单元14a中。感应加热单元14a没有场整形器元件,该场整形器元件场布置在感应器16a、18a、48a(也参见图7)之间。感应加热单元14a没有场整形器元件,该场整形器元件场布置在第一感应器16a和第二感应器18之间。在径向外侧部上,感应器16a、18a由铁素体元件86a覆盖。铁素体元件86a设置成引导感应器16a、18a的电磁交变场的磁场线。
感应加热单元14a具有公共卷绕体78a。感应器16a、18a的线圈26a卷绕在公共卷绕体78a上。在所示的情况下,第一感应器16a和第二感应器18a彼此无重叠地卷绕。在图2中,感应器16a、18a之间的分离由线粗度增加的线示意性示出。在所示的情况下,公共卷绕体78a构成为不可分割。然而,也可以设想的是,公共卷绕体78a构成为可分割或者每个感应器16a、18a具有单独的卷绕体。感应器16a、18a的线圈26a一起具有沿感应加热单元14a的轴向34a的总卷绕高度38a。两个感应器16a、18a的总卷绕高度38a小于工具收纳部12a的最大标准化夹紧长度40a。两个感应器16a、18a的总卷绕高度38a小于50mm。最大标准化夹紧长度40a在所示的情况下为至少50mm,优选正好50mm。
感应加热单元14a具有壳体单元80a。壳体单元80a构成感应加热单元14a的外壳。壳体单元80a包括壳体盖82a和壳体壳84a。感应器16a、18a布置在壳体单元80a内。壳体盖82a可以无损地从壳体壳84a中移除。由此,可以有利地实现感应器16a、18a从壳体壳84a中的移除和/或更换。壳体单元80a可以例如由传导磁场和/或屏蔽磁场的材料构成。
感应加热装置52a具有供电单元20a。供电单元20a设置成以彼此不同的方式操作第一感应器16a和第二感应器18a。第一感应器16a和第二感应器18a在由供电单元20a控制的加热操作中产生方向相同的磁场。供电单元20a设置成以在时间上不同的方式操作第一感应器16a和第二感应器18a。供电单元20a在所示的情况下设置成如此以不同方式操作两个感应器16a、18a,使得输入到工具收纳部12a的第一子区域22a中的能量与输入到工具收纳部12a的第二子区域24a中的能量平衡。输入到第一子区域22a中和第二子区域24a中的能量如此平衡,使得工具收纳部12a在工具收纳部12a的包围工具收纳部12a的整个收纳区域28a的区域中的径向膨胀在加热操作中至少基本相同。
供电单元20a设置成同相操作第一感应器16a和第二感应器18a。供电单元20a设置成以频率相同的方式操作第一感应器16a和第二感应器18a。供电单元20a设置成以相同的脉冲宽度操作第一感应器16a和第二感应器18a。供电单元20a设置成以分组方式和/或以脉冲方式操作感应器16a,18a中的至少一个。供电单元20a设置成以分组方式和/或以脉冲方式操作至少第二感应器18a。供电单元20a设置成尤其以分段方式控制和/或调节传递到工具收纳部12a的总能量。供电单元20a设置成以依赖于第一感应器16a的方式操作第二感应器18a。第一感应器16a的电流值形成用于操作第二感应器18a的参考变量。供电单元20a设置成以介于5kHz和70kHz之间的尤其可设定的频率操作第一感应器16a和第二感应器18a。供电单元20a具有控制和/或调节单元70a。控制和/或调节单元70a可以构成为感应加热装置52a的单独的控制和/或调节单元70a,或者构成为缩进和/或缩出夹紧站54a的控制和/或调节单元70a。控制和/或调节单元70a包括输出接口90a,例如基于图形或数字的显示***,和/或输入接口92a,例如键盘或触摸屏。控制和/或调节单元70a包括通信接口94a,例如LAN连接或互联网连接。供电单元20a连接到能量源96a,例如公共电网。供电单元20a具有能量测量单元76a。能量测量单元76a设置成测量电能量。能量测量单元76a设置成测量感应器16a、18a的有功功率。能量测量单元76a连接在能量源96a与感应器16a、18a之间。能量测量单元76a设置成测量从公共电网通过感应器16a、18a取出的有功功率。
图3a和图3b示出了供电单元20a的示意性电路图。第一感应器16a和第二感应器18a具有不同的电感。在加热操作中沿感应加热单元14a的轴向34a靠近工具收纳部12a的工具收纳部开口36a布置的第一感应器16a具有比在加热操作中沿感应加热单元14a的轴向34a远离工具收纳部开口36a布置的第二感应器18a的电感小至少3%的电感。第一感应器16a和第二感应器18a并联电连接。第一感应器16a和第二感应器18a具有公共电点32a。供电单元20a包括H桥电路42a。供电单元20a包括改型的H桥电路42a(参见图3b)。改型的H桥电路42a构成三路电路。改型的H桥电路42a具有两个交流输出端44a、46a。第一交流输出端44a设置成向第一感应器16a供应交流电。第二交流输出端46a设置成向第二感应器18a供应交流电。至少通过第二交流输出端46a的供电可以以不依赖于通过第一交流输出端44a的供电的方式来接通和/或断开。通过两个交流输出端44a、46a的供电可以以彼此不依赖的方式切换。
图3c示出了当感应器16a、18a中的一个切断时两个交流输出端44a、46a中的一个的供电的示意性电流-时间图。在这里,交流输出端44a、46a的有效电流值Irms绘制在纵坐标98a上。在这里,时间绘制在横坐标100a上。供电单元20a设置成当两个感应器16a,18a中的至少一个切断时如此控制向感应器16a、18a的供电,使得对工具10a和/或工具收纳部12a进行基本去磁。供电单元20a设置成当两个感应器16a、18a中的至少一个切断时如此控制向感应器16a、18a的供电,使得有效电流值Irms在足够长的时间段(数10毫秒)内降至零,而不是突然跳至零。
图4示出了用于操作用于将工具10a缩进和/或缩出到工具收纳部12a中和/或从工具收纳部12a中缩进和/或缩出的感应加热装置52a的方法的示意性流程图,其中,借助第一感应器16a并借助第二感应器18a分别将工具收纳部12a的至少一个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。在至少一个方法步骤102a中,感应加热单元14a通过工具收纳部12a翻转,从而工具收纳部12a的围绕收纳区域28a布置的部分布置在感应器16a、18a的线圈26a内。在至少一个另外的方法步骤104a中开始加热操作。在加热操作中,至少工具收纳部12a的围绕收纳区域28a布置的部分通过感应被加热。在这里,工具收纳部12a的材料围绕收纳区域28a膨胀,从而收纳区域28a被热扩张。在方法步骤104a中,在加热操作中以不同方式操作第一感应器16a和第二感应器18a以将工具收纳部12a进行扩张。在方法步骤104a中,在加热操作中两个感应器16a、18a中的一个的总通电时间长于感应器16a、18a中的另一个,以将工具收纳部12a进行扩张。在方法步骤104a的子方法步骤106a中,两个感应器16a、18a接通。两个感应器16a、18a至少基本同时接通。接通的感应器16a、18a以尤其中频的交流电来通电并且分别产生电磁交变场,该电磁交变场与工具收纳部12a的材料相互作用并且加热工具收纳部12a的材料。通过电磁交变场与工具收纳部12a的相互作用,将能量从感应器16a、18a传递到工具收纳部12a。在方法步骤104a的子方法步骤106a中,感应器16a、18a以电流调节的方式接通,以避免接通峰值。在这里,电流值连续增加,例如在100ms的时间段内增加到期望值。
在方法步骤104a的另一子方法步骤108a中,感应器16a、18a中的一个切断,而感应器16a,18a中的另一个继续接通。在子处理步骤108a中,感应器16a、18a中的一个在感应器16a、18a中的另一个之前切断,该另一个感应器16a、18a布置在具有较高的材料厚度30a的工具收纳部12a的子区域22a、24a中。在工具收纳部12a的情况下,如图2所示,在该情况下尤其布置在第一感应器16a下方的第二感应器18a在第一感应器16a之前切断。子方法步骤108a包括至少两个替代子步骤110a、112a。在第一替代子步骤110a中,第二感应器18a保持断开直到加热操作结束(参见图5a)。在第二替代子步骤112a中,第二感应器18a以分组方式接通和断开,而第一感应器16a连续接通(参见图5b)。另外,通过提早断开第二感应器18a或通过以分组方式操作第二感应器18a,有利地减少了由于向下的热传导引起的工具收纳部12a中的散热。另外,通过提早断开第二感应器18a或通过以分组方式操作第二感应器18a,第二子区域24a中的工具收纳部12a的加热与第一子区域22a中的工具收纳部12a的加热相比如此减小,使得工具收纳部12a的膨胀或扩张通过整个收纳区域28a有利地至少基本均匀。尤其地,由于第二子区域24a中的工具收纳部12a的材料厚度30a增加,在相同的加热(相同的温度)下绝对膨胀会更大。通过所述的控制,可以使第二子区域24a的加热有利地如此与第一子区域22a的加热平衡,使得膨胀至少基本相同。
在方法步骤104a的至少一个另外的子方法步骤114a中,测量感应器16a、18a的有功功率。依赖于有功功率的测量值,在子方法步骤108a中断开和/或以分组方式操作第二感应器18a。尤其地,依赖于有功功率的测量值来控制和/或调节分组操作的频率或占空比。在子方法步骤108a中,基于有功功率测量的测量值,第二感应器18a的加热操作在达到所有感应器16a、18a的预定总能量的预定比例之后自动结束。在方法步骤104a的至少一个另外的子方法步骤116a中,感应器16a、18a中的另一个断开。在另外的子方法步骤116a中,第一感应器16a断开。在另外的子方法步骤116a中,加热操作结束。在另外的子方法步骤116a中,加热操作在达到从感应器16a、18a传递到工具收纳部12a的预定总能量之后自动结束。在另外的方法步骤118a中,必要时借助长度设定销60a,将工具10a***到工具收纳部12a中(缩进过程)或将工具10a从工具收纳部12a中移除。在至少一个另外的方法步骤120a中,将感应加热单元14a从工具收纳部12a中移出。在至少一个另外的,尤其是可选的方法步骤122a中,对工具收纳部12a进行主动冷却。
图5a示出了第一感应器16a(上方)和第二感应器18a(下方)的活动-时间图。在纵坐标98a上绘制了感应器16a、18a的活动状态。值“0”表示感应器16a、18a断开。值“1”表示感应器16a、18a接通。时间绘制在横坐标100a上。第二感应器18a在时间点“t1”切断。第一感应器16a在时间点“t2”切断。第二感应器18a在第一感应器16a之前切断。控制和/或调节单元70a基于能量测量单元76a的测量值或基于经过的时间来控制和/或调节“接通”时间。图5b示出了第一感应器16a(上方)和第二感应器18a(下方)的替代活动-时间图。在纵坐标98a上绘制了感应器16a、18a的活动状态。值“0”表示感应器16a、18a断开。值“1”表示感应器16a、18a接通。时间绘制在横坐标100a上。以分组形式操作第二感应器18a。第二感应器18a周期性地接通和断开。控制和/或调节单元70a基于能量测量单元76a的测量值或基于由使用者进行的预设定来控制和/或调节周期和/或占空比。
在图6至图12中示出了本发明的七个另外的实施例。以下描述和附图基本限于实施例之间的差异,其中,针对名称相同的构件,尤其针对具有相同附图标记的构件,原则上也可以参考附图和/或其他实施例的描述,尤其是图1至图5b。为了区分实施例,在图1至图5b中的实施例的附图标记之后放置字母a。在图6至图12的实施例中,字母a由字母b至h代替。
图6示出了具有替代感应加热单元14b的替代感应加热装置52b,该替代感应加热单元14b具有替代感应器16b、18b。感应器16b、18b具有公共卷绕体78b。感应器16b、18b彼此紧密贴靠地布置在感应加热单元14b中。第一感应器16b和第二感应器18b彼此部分重叠地卷绕。第一感应器16b和第二感应器18b彼此部分重叠地卷绕在公共卷绕体78b上。第一感应器16b以分段方式呈锥形卷绕。第二感应器18b以分段方式呈锥形卷绕。
图7示出了具有第二替代感应加热单元14c的第二替代感应加热装置52c,该第二替代感应加热单元14c具有两个第二替代感应器16c、18c。感应器16c、18c具有分离的卷绕体124c、126c。感应器16c、18c彼此无接触。感应器16c、18c彼此隔开。感应器16c、18c彼此之间的距离128c小于感应器16c、18c中较短的一个的轴向延伸部的五分之一。感应器16c、18c彼此之间的距离128c小于5mm。
图8a和图8b示出了第三替代感应加热装置52d的供电单元20d的示意性电路图,该第三替代感应加热装置52d具有第三替代感应加热单元14d,该第三替代感应加热单元14d具有两个第三替代感应器16d、18d。第一感应器16d和第二感应器18d并联电连接。第一感应器16d和第二感应器18d没有公共电点。感应器16d、18d彼此电分离。供电单元20d包括H桥电路42d。供电单元20d包括组合的H桥电路42d,该组合的H桥电路42d具有两个并联连接且尤其同步的电源,每个电源具有H桥42'd、42”d(参见图8b)。第一H桥42'd设置成向第一感应器16d供应交流电。第二H桥42”d设置成向第二感应器18d供应交流电。通过两个H桥42'd、42”d进行的供电可以彼此不依赖地切换。尤其地,在根据图8a和图8b的电路中,两个感应器16d、18d的交流电的脉冲宽度可以不同,其中,然而,在任何情况下,两个感应器16d、18d的交流电的相位相等和频率相等继续存在。
图9a和图9b示出了第四替代感应加热装置52e的供电单元20e的示意性电路图,该第四替代感应加热装置52e具有第四替代感应加热单元14e。感应加热单元14e包括第一感应器16e和第二感应器18e。感应加热单元14e包括第三感应器48e。第三感应器48e可以借助供电单元20e来操作。第三感应器48e可以与第一感应器16e并联电连接。第三感应器48e与第二感应器18e并联电连接。第三感应器48e具有比第一感应器16e大的电感。第三感应器48e具有比第二感应器18e大的电感。第三感应器48e具有与第一感应器16e的公共电点32e。第三感应器48e具有与第二感应器18e的另一公共电点130e。替代地,第三感应器48e也可以类似于图8a和图8b由具有单独的H桥的单独的输出端供电或者作为连接电感连接在图8a和图8b的两个H桥42'd、42”d之间。在这里,感应器16e、18e、48e的交流电的脉冲宽度尤其也可以不同,其中,然而,在任何情况下,感应器16e、18e、48e的交流电的相位相等和频率相等继续存在。在感应器16e、18e、48e的脉冲宽度不同的情况下,可以省略条件L2>L1。
图10a和图10b示出了第五替代感应加热装置52f的供电单元20f的示意性电路图,该第五替代感应加热装置52f具有第五替代感应加热单元14f,该第五替代感应加热单元14f具有三个第五替代感应器16f、18f、48f。感应加热单元14f类似于图9a和图9b的感应加热单元14e来构造,不同之处在于,第三感应器48f可以与第二感应器18f并联电连接。同时,与图9a和图9b的感应加热单元14e不同,第三感应器48f与第一感应器16f并联电连接。
图11a和图11b示出了第六替代感应加热装置52g的供电单元20g的示意性电路图,该第六替代感应加热装置52g具有第六替代感应加热单元14g,该第六替代感应加热单元14g具有两个第六替代感应器16g、18g。感应器16g、18g分别具有线圈26g。两个感应器16g、18g串联电连接。感应器16g、18g设置成分别将不同的能量提供给工具收纳部12g的在加热操作中分别由感应器16g、18g包围的不同的子区域22g、24g。为此,感应器16g、18g中的一个具有比另一个感应器16g、18g多的线圈26g。两个感应器16g、18g的在加热操作中远离工具收纳部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。第一感应器16g具有比第二感应器18g多至少10%的线圈26g数。有利地,可以通过两个感应器16g、18g的不同线圈数实现和/或设定两个感应器16g、18g的电感L1/L2的期望比率。两个感应器16g,18g不能以不同方式操作。两个感应器16g、18g不能以在时间上不同的方式操作。供电单元20g包括具有单个H桥的H桥电路42g,该H桥电路向两个感应器16g、18g供应交流电。第一感应器16g和第二感应器18g具有不同的电感。在加热操作中沿感应加热单元14g的轴向34g靠近工具收纳部12g的工具收纳部开口36g布置的第一感应器16g具有比在加热操作中沿感应加热单元14g的轴向34g远离工具收纳部开口36g布置的第二感应器18g的电感大至少3%、优选至少10%且更优选至少20%的电感。
图12示出了第七替代感应加热装置52h的供电单元20h的示意性电路图,该第七替代感应加热装置52h具有第七替代感应加热单元14h,该第七替代感应加热单元14h具有两个第七替代感应器16h、18h。两个感应器16h、18h彼此并联连接。供电单元20h包括具有单个H桥的H桥电路42h,该H桥电路42h设置成向两个并联连接的感应器16h、18h供应交流电。供电单元20h包括开关132h,该开关132h设置成中断第二感应器18h的交流电供应,尤其当第一感应器16h继续由供电单元20h供应交流电时。开关132h可以构成为继电器、接触器或半导体。开关132h可以借助供电单元20h的控制和/或调节单元70h来控制。尤其地,在图3a和图3b的解决方案中也可以设想的是,可比较的开关以可比较的方式控制第二感应器18a的交流电供应。
附图标记说明:
10 工具
12 工具收纳部
14 感应加热单元
16 第一感应器
18 第二感应器
20 供电单元
22 子区域
24 子区域
26 线圈
28 收纳区域
30 材料厚度
32 公共电点
34 轴向
36 工具收纳部开口
38 总卷绕高度
40 标准化夹紧长度
42 H桥电路
44 交流输出端
46 交流输出端
48 第三感应器
50 套件
52 感应加热装置
54 缩进和/或缩出夹紧站
56 基架
58 保持装置
60 长度设定销
62 工具柄
64 旋转轴线
66 塔架
68 轴承轨道
70 控制和/或调节单元
72 工作区域
74 线圈轴线
76 能量测量单元
78 公共卷绕体
80 壳体单元
82 壳体盖
84 壳体壳
86 铁素体元件
88 止挡件
90 输出接口
92 输入接口
94 通信接口
96 能量源
98 纵坐标
100 横坐标
102 方法步骤
104 方法步骤
106 子方法步骤
108 子方法步骤
110 子步骤
112 子步骤
114 子方法步骤
116 子方法步骤
118 方法步骤
120 方法步骤
122 方法步骤
124 卷绕体
126 卷绕体
128 距离
130 公共电点
132 开关

Claims (30)

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)。
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(16a-h,18a-h)的供电,使得对所述工具(10a-h)和/或所述工具收纳部(12a-h)进行基本去磁。
15.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52a-b;52d-h),其特征在于,所述第一感应器(16a-b;16d-h)和所述第二感应器(18a-b;18d-h)彼此紧密贴靠地布置在所述感应加热单元(14a-b;14d-h)中。
16.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,所述感应加热单元(14a-h)没有场整形器元件,所述场整形器元件布置在所述第一感应器(16a-h)和所述第二感应器(18a-h)之间。
17.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52b;52d-h),其特征在于,所述第一感应器(16b;16d-h)和所述第二感应器(18b;18d-h)彼此无重叠地卷绕。
18.根据权利要求1至16中任一项所述的感应加热装置(52a;52c-h),其特征在于,所述第一感应器(16a;16c-h)和所述第二感应器(18a;18c-h)彼此部分重叠地卷绕。
19.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,所述两个感应器(16a-h,18a-h)沿所述感应加热单元(14a-h)的轴向(34a-h)的总卷绕高度(38a-h)小于所述工具收纳部(12a-h)的最大标准化夹紧长度(40a-h),尤其小于50mm。
20.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,至少所述第一感应器(16b)和/或所述第二感应器(18a-h)呈锥形和/或分级卷绕。
21.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)包括尤其改型的H桥电路(42a-h),所述H桥电路(42a-h)尤其具有至少两个交流输出端(44a-f,46a-f)。
22.根据前述权利要求中任一项所述的感应加热装置(52e-f),其特征在于,所述感应加热单元(14e-f)包括至少一个第三感应器(48e-f),所述第三感应器(48e-f)可以借助所述供电单元(20e-f)来操作。
23.根据权利要求22所述的感应加热装置(52e-f),其特征在于,所述第三感应器(48e-f)可以与所述第一感应器(16e-f)和/或所述第二感应器(18e-f)并联电连接。
24.根据权利要求22或23所述的感应加热装置(52e-f),其特征在于,所述第三感应器(48e-f)具有比所述第一感应器(16e-f)和/或所述第二感应器(18e-f)大的电感。
25.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,所述感应器(16a-h,18a-h)中的至少一个可以无损地从所述感应加热单元(14a-h)中移除和/或更换。
26.一种套件(50a-h),其具有根据权利要求1至25中任一项所述的感应加热装置(52a-h)的感应加热单元(14a-h),并且具有多个不同尺寸的感应器(16a-h,16'a-h,16”a-h,16”'a-h,16””a-h,18a-h,18'a-h,18”a-h,18”'a-h,18””a-h,48a-h),所述感应器(16a-h,16'a-h,16”a-h,16”'a-h,16””a-h,18a-h,18'a-h,18”a-h,18”'a-h,18””a-h,48a-h)可以以各种方式组合在所述感应加热单元(14a-h)中。
27.一种用于工具(10a-h)的缩进和/或缩出夹紧站(54a-h),其具有根据权利要求1至25中任一项所述的感应加热装置(52a-h)和/或具有根据权利要求26所述的套件(50a-h)。
28.一种用于操作尤其根据权利要求1至10中任一项所述或根据权利要求13至25中任一项所述的用于将工具(10a-f;10h)缩进和/或缩出到工具收纳部(12a-f;12h)中和/或从工具收纳部(12a-f;12h)中缩进和/或缩出的感应加热装置(52a-f;52h)的方法,所述感应加热装置(52a-f;52h)具有感应加热单元(14a-f;14h),所述感应加热单元(14a-f;14h)包括至少一个第一感应器(16a-f;16h)和至少一个与所述第一感应器(16a-f;16h)分离构成的第二感应器(18a-f;18h),其中,借助所述第一感应器(16a-f;16h)并借助所述第二感应器(18a-f;18h)分别将所述工具收纳部(12a-f;12h)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,其特征在于,在加热操作中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),以将所述工具收纳部(12a-f;12h)进行扩张。
29.根据权利要求28所述的方法,其特征在于,在加热操作中所述两个感应器(16a-f,18a-f;16h,18h)中的一个的总通电时间长于所述另一个感应器(16a-f,18a-f;16h,18h)以将所述工具收纳部(12a-f;12h)进行扩张。
30.根据权利要求28或29所述的方法,其特征在于,所述感应器(16a-f,18a-f;16h,18h)中的至少一个的加热操作在达到从所述感应器(16a-f,18a-f;16h,18h)传递到所述工具收纳部(12a-f;12h)的预定能量之后或在达到所有感应器(16a-f,18a-f;16h,18h)的预定总能量的预定比例之后自动结束。
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