DE20023809U1 - Thermal clamping and release of tools involves heating chuck in one workstation of shrinkage device, inserting/removing tool, cooling, heating chuck in separates second workstation - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Spannen und Entspannen von Werkzeugen in Schrumpffuttern.The The invention relates to a device for thermal tensioning and Relaxing tools in shrink chucks.
Die Schrumpftechnik ist ein bekanntes Verfahren zur Herstellung hochgeschwindigkeitstauglicher Werkzeuge für die materialabtragende Werkstückbearbeitung. Dabei werden sogenannte Schrumpffutter verwendet, die einen Werkzeugaufnahmeabschnitt mit einer mindestens abschnittsweise thermisch aufweitbaren Werkzeugaufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes eines Werkzeuges sowie einen zur Aufnahme des Schrumpffutters in eine Maschinenspindel vorgesehenen Einspannabschnitt aufweisen, der beispielsweise nach Art eines Hohlschaftkegels oder eines Steilkegels ausgebildet sein kann. Typische Durchmesser der einzuschrumpfenden, beispielsweise als Bohr-, Fräs- oder Schleifwerkzeug ausgebildeten Werkzeuge können im Bereich von ca. 3 mm bis 6 mm bis ca. 30 mm bis 40 mm liegen. Zur Herstellung eines Werkzeuges wird mindestens ein Abschnitt des Werkzeugaufnahmeabschnittes so stark erwärmt, dass sich durch thermische Ausdehnung die Werkzeugaufnahmeöffnung so stark aufweitet, dass der Werkzeugschaft eines einzusetzenden Werkzeuges einführbar ist. Nach Einführen des Werkzeugschaftes wird der Abschnitt derart abgekühlt, dass das Werkzeug in der durch die Abkühlung geschrumpften Werkzeugaufnahmeöffnung reibschlüssig gehalten wird. Dadurch entstehen Werkzeuge fast wie aus einem Stück, wobei die Verbindung zwischen Schrumpffutter und eingesetztem Werkzeug jederzeit durch Ausschrumpfen wieder lösbar ist, indem der Werkzeugaufnahmeabschnitt so stark erwärmt wird, dass das eingesetzte Werkzeug aus der sich thermisch erweiternden Werkzeugaufnahmeöffnung wieder entnehmbar ist. In dieser Anmeldung wird in der Regel sowohl das einzusetzende Werkzeugteil, z.B. ein Fräser, als auch die durch Zusammensetzen von Werkzeugteil und Schrumpffutter entstehende Kombination als Werkzeug bezeichnet.The Shrinking technology is a known process for producing high speed Tools for the material-removing workpiece machining. In this case, so-called shrink chucks are used, which have a tool receiving section with an at least partially thermally expandable tool receiving opening for Recording a tool shank of a tool and a for Receiving the shrink chuck provided in a machine spindle Have clamping portion, for example, the manner of a hollow shaft cone or a steep cone can be formed. Typical diameter the shrunk, for example, as a drilling, milling or grinding tool trained tools can in the range of about 3 mm to 6 mm to about 30 mm to 40 mm. For the production of a tool at least a portion of the tool receiving portion warmed up so much that by thermal expansion, the tool receiving opening so greatly expands that the tool shank of a tool to be inserted is insertable. After insertion of the tool shank, the section is cooled in such a way that the tool is frictionally held in the tool receiving opening shrunk by the cooling. This creates tools almost as if in one piece, with the connection between the shrink chuck and the inserted tool at any time by shrinking is releasable again by the tool receiving portion warmed up so much is that the tool used from the thermally expanding Tool receiving opening is removable again. In this application is usually both the tool part to be used, e.g. a router, as well as by assembling of tool part and shrinkage chuck combination as Tool called.
Es sind Schrumpfgeräte bekannt, bei denen die Erwärmung des Werkzeugaufnahmeabschnittes beim Einschrumpfen und Ausschrumpfen mittels Heißluft durchgeführt wird. Durch ein mit einem Ventilator ausgestattetes, gesondertes Kühlgerät kann die Abkühlzeit auf eine für die manuelle Handhabung des Schrumpffutters geeignete Temperatur auf ca. 10 Minuten reduziert werden. Derartige Einrichtungen sind kostengünstig bereitstellbar und besonders für Anwendungen geeignet, in denen nur geringe Stückzahlen von Schrumpffuttern pro Zeiteinheit zu handhaben sind.It are shrinking machines known in which the warming the tool receiving section during shrinking and shrinking by means of hot air carried out becomes. By a fan equipped, separate Cooling unit can the cooling on one for the manual handling of the shrink fit suitable temperature be reduced to about 10 minutes. Such devices are economical available and especially for applications suitable in which only small numbers of shrink chucks to be handled per unit of time.
Während das Einschrumpfen und insbesondere das Ausschrumpfen von Hartmetallwerkzeugen mittels Heißluftgeräten aufgrund der unterschiedlichen Wärmeausdehnungskoeffizienten des Werkzeugmaterials und des Schrumpffuttermaterials in der Regel unproblematisch ist, können bei Werkzeugen mit HSS- und Stahlschäften insbesondere beim Ausschrumpfen Probleme auftreten, da in diesem Fall das Wärmeausdehnungsverhalten von Werkzeugmaterial und Futtermaterial ähnlich ist und bei langsamer Aufwärmung sich der Werkzeugschaft in der sich erweiternden Werkzeugaufnahmeöffnung ebenfalls so weit vergrößern kann, dass das Werkzeug durch die sich erweiternde Aufnahmeöffnung weiterhin festgehalten wird und nicht oder nur mit Gewalt entfernt werden kann.While that Shrinking and in particular the shrinking of carbide tools by means of Hot air devices due the different thermal expansion coefficients of tool material and shrinkage chuck material, as a rule is unproblematic, can For tools with HSS and steel shanks, especially when shrinking Problems occur because in this case the thermal expansion behavior of Tool material and lining material is similar and slower warming the tool shank in the expanding tool receiving opening also can zoom in so far that the tool continues through the expanding receiving opening is held and not removed or only by force can.
Zur Vermeidung dieser Probleme ist es schon vorgeschlagen worden, die Schrumpffutter beim thermischen Spannen und Entspannen induktiv zu erwärmen. Der Vorgang der Energieeinbringung mittels einer das Schrumpffutter umgebenden Induktionsspule kann dabei so schnell ablaufen, dass eine Temperaturerhöhung eingeschrumpfter Werkzeuge durch Wärmeleitung nur in geringem Umfang stattfinden kann. Dies ermöglicht neben dem Ausschrumpfen von Hartmetallwerkzeugen zuverlässig auch das Ausschrumpfen von Werkzeugen, die im wesentlichen das gleiche Temperaturausdehnungsverhalten zeigen wie das Material des typischerweise aus Stahl bestehenden Schrumpffutters.to Avoiding these problems it has already been suggested that Shrink chuck for thermal clamping and relaxation inductive too heat. The process of energy input by means of a shrink chuck surrounding induction coil can run so fast that a temperature increase Shrunken tools by heat conduction only in small Scope can take place. This allows in addition to the shrinking of carbide tools reliable also the shrinking out of tools that are essentially the same Thermal expansion behavior, like the material of the typical made of steel shrinkage lining.
Ein bekanntes, induktives Schrumpfgerät ist als Tischgerät konzipiert und hat ein auf einen Tisch aufstellbares, kastenförmiges Gehäuse, dessen Oberseite die Arbeitsfläche des Gerätes bildet. Über die Arbeitsfläche erhebt sich eine Säule mit Vertikalführungen für einen Spulenhalter, an dem eine Induktionsspule oberhalb der Arbeitsstation des Gerätes anbringbar ist. Ein integrierter Pneumatikzylinder bewegt die säulengeführte luftgekühlte Spule in Arbeitsposition nach unten bzw. zurück in die obere Grundposition. Der überwiegend interessierende Spannbereich von 6 mm bis 32 mm Werkzeugdurchmesser wird mit drei unterschiedlichen Spulen abgedeckt, die über einen Schnellverschluß auswechselbar am Spulenhalter anbringbar sind. Die durch die Gehäuseoberseite gebildete Arbeitsfläche des Gerätes ist als Lochplatte konzipiert, durch die hindurch ein mittels eines im Gehäuse angeordneten Ventilators erzeugter Luftstrom von unten durch die Arbeitsfläche geblasen werden kann. Auf der Arbeitsfläche sind neben der unterhalb der Spule angeordneten Arbeitsstation mehrere kreisförmige, von unten durchblasbare Kühlstationen gebildet.One known, inductive shrinking device is designed as a desktop device and has a table-mounted, box-shaped housing, the top side the work surface of the device forms. About the working surface a pillar rises with vertical guides for one Coil holder on which an induction coil above the workstation attachable to the device is. An integrated pneumatic cylinder moves the column-guided air-cooled coil in working position downwards or back to the upper basic position. The predominantly interesting clamping range of 6 mm to 32 mm tool diameter is covered with three different coils, over one Quick-release interchangeable can be attached to the coil holder. The through the top of the housing formed work surface of the device is designed as a perforated plate through which one by means of a in the case arranged fan blown air stream from below through the work surface can be. On the work surface are in addition to the arranged below the coil workstation several circular, Bottom-blowing cooling stations educated.
Zum Schrumpfen wird ein Schrumpffutter in eine transportable Spannfutteraufnahmehülse gesteckt, die mit radialen Kühlrippen versehen ist und bei Aufstellung in der Arbeitsstation von unten mit Luft durchströmbar ist. Dann wird die vorher geeignete ausgewählte Induktionsspule zur Erwärmung des Schrumpffutters auf dieses abgesenkt und die induktive Erwärmung zum Einschrumpfen oder Ausschrumpfen wird durchgeführt. Nach Einsetzen bzw. Entnahme des Werkzeuges wird die Spule wieder heraufgefahren. Dann wird die das noch heiße Schrumpffutter tragende Futteraufnahmehülse auf eine der Kühlstationen gestellt. Zur Beschleunigung der Abkühlung kann eine den Werkzeugaufnahmeabschnitt umschließende, gesonderte Kühlhülse mit Kühlrippen aufgesetzt werden. Die freigewordene Arbeitsstation unterhalb der Induktionsspule kann dann zum Schrumpfen des nächsten Futters genutzt werden.To shrink a shrink chuck is inserted into a transportable chuck receiving sleeve, which is provided with radial cooling fins and when installed in the workstation from below can be flowed through with air. Then, the previously suitable selected induction coil for heating the Shrink chucks lowered to this and the inductive heating for shrinking or shrinking is performed. After insertion or removal of the tool, the coil is moved up again. Then the feed intake sleeve carrying the still hot shrink chuck is placed on one of the cooling stations. To accelerate the cooling, a separate cooling sleeve enclosing the tool receiving section can be fitted with cooling ribs. The vacated workstation below the induction coil can then be used to shrink the next feed.
Die nach Art eines "Hütchenspiels" ablaufende Handhabung des Gerätes ist schon als umständlich empfunden worden. Zudem hat sich gezeigt, dass die Einrichtung für einen schnellen Durchsatz höherer Stückzahlen nur bedingt geeignet ist, weil sich eine langsame Erwärmung des Gesamtsystems einstellt. Es ist von Bedienern auch schon als nachteilig empfunden worden, dass teilweise noch heiße Spannfutter bewegt werden müssen, um einen höheren Durchsatz erzielen zu können.The in the manner of a "Hütchenspiels" expiring handling of the device is already awkward been felt. In addition, it has been shown that the device for a faster throughput higher numbers is only partially suitable, because a slow warming of Complete system sets. It is already disadvantageous by operators felt that some still hot chucks are moved have to, to a higher one To be able to achieve throughput.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum thermischen Spannen und Entspannen von Werkzeugen in Schrumpffuttern zu schaffen, die ein entspanntes und ermüdungsarmes Arbeiten beim Schrumpfen ermöglichen, insbesondere auch bei der Verarbeitung größerer Stückzahlen im Dauerbetrieb.Of the Invention is based on the object, a device for thermal To create tension and relaxation of tools in shrinking chucks, a relaxed and fatigue-free working when shrinking, especially when processing larger quantities in continuous operation.
Zur Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung eine Vorrichtung mit den Merkmalen von Anspruch 1 vor. Bevorzugte Weiterbildung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird durch Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht.to solution this task strikes the invention a device with the features of claim 1 in front. Preferred developments are specified in the dependent claims. The wording of all claims is incorporated by reference into the content of the description.
Bei dem mit der Vorrichtung möglichen thermischen Spannen oder Entspannen von Werkzeugen in Schrumpffuttern erfolgt zunächst eine Erwärmung des Werkzeugaufnahmeabschnittes eines in einer ersten Arbeitsstation eines Schrumpfgerätes aufgenommenen ersten Schrumpffutters. Danach wird beim Einschrumpfen der Werkzeugschaft eines einzuschrumpfenden Werkzeuges in die Werkzeugaufnahmeöffnung eingeführt bzw. es wird beim Ausschrumpfen ein eingeschrumpftes Werkzeug entfernt. Auch ein Werkzeugteilwechsel, d.h. die Entnahme eines Werkzeugteils und direkt folgend die Einführung eines anderen Werkzeugteils, ist bei erweiterter Werkzeugaufnahmeöffnung möglich. Danach erfolgt eine aktive Kühlung des erwärmten Werkzeugaufnahmeabschnittes des ersten Schrumpffutters in der ersten Arbeitsstation. Weiterhin wird eine Erwärmung des Werkzeugaufnahmeabschnittes eines zweiten Schrumpffutters durchgeführt, das in einer von der ersten Arbeitsstation gesonderten zweiten Arbeitsstation aufgenommen ist.at the possible with the device thermal clamping or relaxing of tools in shrink chucks takes place first a warming the tool receiving portion of a in a first workstation a shrinking device recorded first shrinkage food. Thereafter, when shrinking the tool shank a shrinkable tool inserted into the tool receiving opening or Shrinking will remove a shrunk tool. Also a tool part change, i. the removal of a tool part and immediately following the introduction another tool part, is possible with extended tool receiving opening. After that an active cooling takes place the heated tool receiving portion of the first shrinkage chuck in the first workstation. Farther will be a warming the tool receiving portion of a second shrinking chuck performed in a separate from the first workstation second workstation is included.
Es sind also mehrere, d.h. mindestens zwei Arbeitsstationen vorgesehen, an denen sowohl eine Aufheizung des Werkzeugaufnahmeabschnittes, als auch eine aktive Abkühlung desselben durchgeführt werden kann, wobei die Abkühlung zweckmäßig so lange dauert, bis der Werkzeugaufnahmeabschnitt eine für die manuelle Handhabung des Schrumpffutters geeignete, ungefährliche Temperatur von z.B. weniger als 40°C oder 30°C erreicht hat. Die Bereitstellung von mehreren, beispielsweise zwei, drei oder vier Arbeitsstationen ermöglicht eine gegenüber bekannten Lösungen deutlich verbesserte Werkzeuglogistik sowie eine verbesserte, für einen Bediener wesentlich angenehmere Handhabung, da es auch bei einem angestrebten, hohen Werkzeugdurchsatz nicht mehr erforderlich ist, ein noch warmes und damit schlecht manuell handhabbares Werkzeug von einer Arbeitsstation wegzunehmen.It So are several, i. provided at least two workstations, where both a heating of the tool receiving portion, as well as an active cooling be carried out the same can, with the cooling appropriate for so long takes a while for the tool receiving portion to manually handle the Shrinking suitable, harmless Temperature of e.g. has reached less than 40 ° C or 30 ° C. The provision of several, for example, two, three or four workstations allows one opposite known solutions significantly improved tool logistics as well as an improved, for one Operator much more pleasant handling, as it is synonymous with a desired, high tool throughput is no longer required, a still warm and therefore poorly manageable tool to take away from a workstation.
Es ist ein weitgehend paralleles bzw. nur wenig zeitversetztes Arbeiten mit mehreren Schrumpffuttern möglich, da die Erwärmung des in der zweiten Arbeitsstation aufgenommenen Schrumpffutters mindestens teilweise schon während der Abkühlung des in der ersten Station aufgenommenen ersten Schrumpffutters erfolgen kann. Hierdurch sind besonders hohe Durchsatzleistungen möglich. Es können mehrere Schrumpfzyklen (Erwärmung, Einführung und/oder Entnahme eines Werkzeuges, Abkühlung bis auf Handhabungstemperatur) weitgehend parallel bzw. nur gering gegeneinander zeitversetzt und einander zeitlich überlappend durchgeführt werden.It is a largely parallel or only slightly time-delayed work with several shrink chucks possible, because the warming of the received in the second workstation shrinking chuck at least partially already during the cooling carried out in the first station recorded first shrinkage chuck can. As a result, particularly high throughput rates are possible. It can several shrinking cycles (heating, introduction and / or removal of a tool, cooling down to handling temperature) largely parallel or only slightly offset from each other and temporally overlapping each other carried out become.
Im Hinblick darauf, dass in der Regel die Dauer eines Schrumpfzyklus wesentlich von der Abkühlzeit bestimmt wird, kann die Abkühlung mit Hilfe einer Flüssigkeitskühlung beschleunigt werden, die besonders wirksam Wärme vom Werkzeugaufnahmeabschnitt abführen kann. Hierzu kann jeder Arbeitsstation ein mit Kühlflüssigkeit durchströmbarer Kühladapter zugeordnet sein, der nach Ende der Aufheizung auf den Werkzeugaufnahmeabschnitt mit großflächigem Berührungskontakt aufstülpbar ist und dadurch die Wärme schnell, z.B. innerhalb von ca. einer Minute aus dem aufgeheizten Werkzeugaufnahmeabschnitt abzieht. Zweckmäßig ist auch eine der Arbeitsstation zugeordnete Schrumpffutteraufnahme, in die das Schrumpffutter für den Spannvorgang eingesetzt wird, flüssigkeitskühlbar, um eine Erwärmung der nicht für die Einspannung genutzten Teile des Schrumpffutters sowie eine Erwärmung der gesamten Schrumpfeinrichtung im Bereich der Arbeitsstation zu verhindern.in the Considering that usually the duration of a shrinking cycle much of the cooling time is determined, the cooling can accelerated by means of liquid cooling Be the most effective heat can dissipate from the tool receiving section. Anyone can do this Workstation on with coolant flow-through cooling adapter be assigned, after the end of the heating on the tool receiving portion with large-area touch contact aufstülpbar is and therefore the heat fast, e.g. within about a minute from the heated Pull off the tool holder section. Also useful is one of the workstation associated shrink chuck, in which the shrink chuck used for the clamping operation becomes, liquid-cooled, to a warming of the not for the clamping used parts of the shrink chuck and a heating of the to prevent the entire shrinking device in the workstation area.
Obwohl jede geeignete Art der Schrumpffuttererwärmung möglich ist, beispielsweise mittels Heißluft, ist bei bevorzugten Ausführungsformen eine induktive Erwärmung vorgesehen, die eine besonders schnelle Aufheizung des Werkzeugaufnahmeabschnitts von außen ermöglicht und damit insbesondere das Ausschrumpfen von Werkzeugen erleichtert, deren Wärmeausdehnungsverhalten im wesentlichen demjenigen des Schrumpffutters entspricht. Obwohl mehrere Induktionsspulen vorgesehen sein können, ist vorzugsweise nur eine einzige Induktionsspule zur Bedienung aller Arbeitsstationen vorgesehen, wobei zum Wechsel zwischen Arbeitsstationen die Induktionsspule und die Arbeitsstationen relativ zueinander bewegt werden können. Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind drei Arbeitsstationen ortsfest auf einem Kreisbogen angeordnet und die Induktionsspule ist um eine vertikale Schwenkachse im Zentrum des Kreisbogens verschwenkbar gelagert, so dass sie jeweils durch Drehung oberhalb einer Arbeitsstation anordenbar und zur Durchführung des Schrumpfvorganges vertikal auf ein Schrumpffutter in eine Arbeitsposition abgesenkt bzw. nach Beendigung nach oben in eine Grundposition zurückgefahren werden kann.Although any suitable manner of shrinkage lining heating is possible, for example by means of hot air, in preferred embodiments a provided inductive heating, which allows a particularly rapid heating of the tool receiving portion from the outside, thus facilitating in particular the shrinking of tools whose thermal expansion behavior substantially corresponds to that of the shrink chuck. Although a plurality of induction coils may be provided, preferably only a single induction coil is provided for operating all workstations, and for switching between workstations, the induction coil and the workstations may be moved relative to each other. In a preferred embodiment, three work stations are fixedly mounted on a circular arc and the induction coil is pivotally mounted about a vertical pivot axis in the center of the circular arc, so that they can be arranged by rotation above a workstation and lowered vertically to a shrink chuck in a working position to perform the shrinking process or after completion can be moved back to a basic position.
Zur Beschleunigung der einzelnen Schrumpfzyklen und zur Sicherstellung, dass für jeden Typ von Schrumpffutter (großer Spanndurchmesser bzw. kleiner Spanndurchmesser) eine für die Aufheizung geeignete Leistung induktiv übertragen werden kann, wird bei bevorzugten Ausführungsformen mittels einer automatischen Futtererkennungseinrichtung der Typ des aufzuheizenden Schrumpffutters automatisch erkannt und die Leistung der Induktionsspule wird in Abhängigkeit vom erkannten Typ angepasst bzw. gesteuert. Hierzu wird zweckmäßig die an der Induktionsspule anliegende Betriebsspannung jeweils ausgehend von der niedrigsten voreingestellten Spannung stufenweise so lange erhöht, bis anhand des vom Generator gezogenen Stromes erkennbar ist, dass eine ausreichende Heizleistung bereitgestellt wird.to Acceleration of individual shrinking cycles and to ensure that for any type of shrink chuck (large chuck diameter or smaller Clamping diameter) one for the heating suitable power can be transmitted inductively is in preferred embodiments by means of an automatic feed detection device of the type the heat-shrinkable chuck is automatically detected and the performance the induction coil is dependent adapted or controlled by the recognized type. For this purpose, the Operating voltage applied to the induction coil in each case from the lowest preset voltage gradually as long elevated, it can be seen from the current drawn by the generator that a sufficient heating power is provided.
Weiterhin kann zur Optimierung der induktiven Wärmeeinbringung mittels einer vorzugsweise mechanischen, automatischen Positioniereinrichtung eine automatische axiale Positionierung der Induktionsspule beim Absenken auf das jeweilige Schrumpffutter durchgeführt werden. Dabei wird zweckmäßig mittels eines verstellbaren Anschlages sichergestellt, dass die sich senkende Induktionsspule auf einem Höhenniveau anhält, bei dem das von der Induktionsspule erzeugte elektromagnetische Wechselfeld optimal in den zur Werkzeugspannung genutzten Abschnitt der Werkzeugaufnahmeöffnung bzw. des Schrumpffutters einkoppelt.Farther can be used to optimize the inductive heat input by means of a preferably mechanical, automatic positioning a automatic axial positioning of the induction coil during lowering be carried out on the respective shrinkage chuck. It is useful means an adjustable stop ensures that the lowering Induction coil at a height level continues, in which the electromagnetic alternating field generated by the induction coil optimally in the used for tool clamping portion of the tool receiving opening or of the shrinkage chuck.
Dadurch wird ein weitgehend automatisierter Ablauf eines Schrumpfvorganges möglich, nachdem über ein Bedienfeld einige die Schrumpfpaarung charakterisierende Parameter, beispielsweise der Durchmesser bzw. Durchmesserbereich und das Material des einzuschrumpfenden Werkzeuges eingegeben sind. Ein mikroprozessorgesteuerter Zyklus kann dann eine motorische Absenkung der Induktionsspule, aus einer Grundstellung in Richtung Schrumpffutter, eine anschließende automatische Positionierung zur Festlegung der richtigen Axialposition in Bezug auf das Schrumpffutter, eine automatische Erkennung des Schrumpffuttertyps über die vom Schrumpffutter abgezogene Leistung, eine über entsprechende vorprogrammierte Werte für Heizzeit und Leistung durchgeführte automatische Erwärmung des Schrumpffutters und ggf. nach Einführen und/oder Entfernen eines Werkzeuges ein automatisches Hochfahren der Induktionsspule zurück in die Grundposition umfassen. Während dieses auto matischen Ablaufes kann ein Bediener schon die nächste Arbeitsstation für einen Schrumpfvorgang vorbereiten.Thereby becomes a largely automated process of shrinking possible, after over a control panel some parameters characterizing the shrinkage mating, For example, the diameter or diameter range and the material of the shrinking tool are entered. A microprocessor controlled Cycle can then be a motor lowering of the induction coil, from a home position in the direction of shrink chuck, a subsequent automatic Positioning to determine the correct axial position with respect to the shrink chuck, an automatic detection of the shrinkage chuck type over the from the shrink chuck withdrawn power, a corresponding preprogrammed Values for Heating time and performance performed automatic warming of the Shrink chucks and if necessary after insertion and / or removal of a Tool an automatic startup of the induction coil back to the basic position include. While In this automatic process, an operator can already have the next workstation for one Prepare shrinking process.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte Ausführungen darstellen können.These and other features go out the claims also from the description and the drawings, wherein the individual features each for alone or in the form of subcombinations an embodiment of the Invention and other fields be realized and advantageous versions can represent.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:One embodiment The invention is illustrated in the drawings and will be explained in more detail below. It demonstrate:
In
Über dem
Basisteil erhebt sich, aus Bedienersicht hinter den Arbeitsstationen,
eine allseitig verkleidete Säule
Die
als Erwärmungseinheit
dienende Induktionsspuleneinheit
Neben
dem Basisteil ist auf der oberen Arbeitsfläche des Unterschrankes in Reichweite
des Bedieners
Anhand
von
Am
gegenüberliegenden
Ende ist ein zur Aufnahme des Schrumpffutters in eine Maschinenspindel
eines Bearbeitungswerkzeuges ausgebildeter Einspannabschnitt
Das
Schrumpfgerät
Ein
Wechseleinsatz
Die
Kühleinrichtung
dient auch der aktiven Wasserkühlung
der zum Abkühlen
der Werkzeugaufnahmeabschnitte von Schrumpffuttern vorgesehene Kühladapter
(
Im
Wechseleinsatz
Beim
Einsetzen eines Wechseleinsatzes
Anhand
der
Die
Spule
Der
Flachschieber
Die
Anschlagscheibe
In
Fällen,
bei denen eine Beeinflussung des Induktionsfeldverlaufes erwünscht ist,
beispielsweise beim Schrumpfen von HSS- oder Stahlwerkzeugen mit
einem Schaftdurchmesser von weniger als 16 mm, kann anstatt der
nichtleitenden Scheibe
Der
im Unterschrank
Die Generatorsteuerung erlaubt eine automatische Erkennung des Typs eines in den Wirkbereich der Induktionsspule gelangenden Schrumpffutters und eine davon abhängige automatische Anpassung des Generatorbetriebes derart, dass eine optimale Einkopplung der induktiven Heizenergie in das Schrumpffutter gegeben ist. Hierzu ist vorgesehen, dass die Generatorelektronik mit mehreren, beispielsweise zwei oder drei unterschiedlichen, fest voreingestellten Ausgangsspannungen arbeiten kann. Dadurch wird es möglich, dass für alle im vorgesehenen Durchmesserbereich vorkommenden Futterdurchmesser bzw. Werkzeugdurchmesser mit einer einzigen Induktionsspule gearbeitet werden kann. Ein Induktorwechsel ist dadurch entbehrlich. Die Elektronik erkennt als Antwort auf eine entsprechende Ankopplung zwischen Induktor und Schrumpffutter, ob sich ein Futterdurchmesser unterhalb eines vorgegebenen Durchmessers im Induktor befindet und bewirkt ggf. eine vollautomatische Umschaltung auf eine höhere Ausgangsspannung, mit welcher die Leistung wieder auf die Nennleistung angehoben werden kann. Diese automatische Anpassung macht das Ein- und Ausschrumpfen von kleineren Futterdurchmessern erheblich schneller und ist besonders vorteilhaft für das Ausschrumpfen von Stahlwerkzeugen mit kleineren Durchmessern.The Generator control allows automatic detection of the type a reaching into the effective range of the induction coil shrink chuck and one dependent on it automatic adjustment of the generator operation such that a optimal coupling of the inductive heating energy into the shrink chuck given is. For this purpose, it is provided that the generator electronics with several, for example, two or three different, fixed preset Output voltages can work. This will make it possible for that for all in the intended diameter range occurring feed diameter or tool diameter worked with a single induction coil can be. An inductor change is dispensable. The Electronic recognizes in response to a corresponding coupling between inductor and shrink chuck, whether a chuck diameter below a given diameter in the inductor and causes possibly a fully automatic switching to a higher output voltage, with which the power can be raised again to the rated power. This automatic adjustment makes shrinking and shrinking of smaller feed diameters considerably faster and is special advantageous for the shrinking of steel tools with smaller diameters.
Mit
Hilfe des erläuterten
Mehrstationen-Schrumpfgerätes
können
im Dauerbetrieb große Stückzahlen
von Werkzeugen ein- bzw. ausgespannt werden, wobei pro Schrumpfvorgang
typische Zykluszeiten zwischen ca. einer halben und einer Minute
erreichbar sind. Dabei kann wie folgt verfahren werden. Zunächst wird
ein Schrumpffutter, beispielsweise Schrumpffutter
Nach
Drücken
einer Starttaste senkt sich die Induktionseinheit
Während des
gesamten Aufheizvorganges bleibt der fest in der wassergekühlten Schrumpffutteraufnahme
sitzende Einspann-Normkegel
des Schrumpffutters im wesentlichen bei der typischerweise im Bereich
zwischen 15°C
und 20°C
liegenden Temperatur der Schrumpffutteraufnahme. Zur schnellen Abkühlung des
konischen Werkzeugaufnahmeabschnittes wird der am Ende flexibler Schlauchleitungen
Während nun
das fertig gestellte Werkzeug in der ersten Arbeitsstation
Ein
nicht bildlich dargestelltes Schrumpfgerät mit einfacherem Aufbau verzichtet
auf die motorische Vertikalverschiebung der Induktionsspuleneinheit.
Stattdessen ist ein mit der Induktionsspuleneinheit verbundener,
nach vorne ragender Handgriff vorgesehen, an dem sich ein Druckknopf
befindet, der auf eine Halteeinrichtung wirkt, mit der die Induktionsspuleneinheit
auf beliebigen Höhen
der Vertikalführung
Es
ist auch möglich,
anstatt der beschriebenen integrierten Kühleinrichtung eine separate
Kühleinrichtung
vorzusehen, bei der z.B. die ggf. mit einem Kühlaggregat ausgestattete Wasserversorgung
Claims (35)
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
DE20023809U DE20023809U1 (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Thermal clamping and release of tools involves heating chuck in one workstation of shrinkage device, inserting/removing tool, cooling, heating chuck in separates second workstation |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2000125007 DE10025007B4 (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Method and device for thermally tensioning and relaxing tools |
DE20023809U DE20023809U1 (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Thermal clamping and release of tools involves heating chuck in one workstation of shrinkage device, inserting/removing tool, cooling, heating chuck in separates second workstation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE20023809U1 true DE20023809U1 (en) | 2006-06-01 |
Family
ID=36590886
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE20023809U Expired - Lifetime DE20023809U1 (en) | 2000-05-22 | 2000-05-22 | Thermal clamping and release of tools involves heating chuck in one workstation of shrinkage device, inserting/removing tool, cooling, heating chuck in separates second workstation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE20023809U1 (en) |
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DE102011051591A1 (en) | 2011-07-05 | 2013-01-10 | Gühring Ohg | Method for controlling temperature of shrinking chuck of drilling tool, involves selecting time point as large value such that shrinking chuck still reaches tool joining measure under influence of heat energy on material of chuck |
EP3614809A1 (en) * | 2018-08-24 | 2020-02-26 | Haimer GmbH | Shrinking apparatus with chuck detection and automatic coil adjustment |
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2000
- 2000-05-22 DE DE20023809U patent/DE20023809U1/en not_active Expired - Lifetime
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