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:
1 eine
schrägperspektivische,
schematische Ansicht einer Ausführungsform
einer induktiven Schrumpfvorrichtung mit drei Arbeitsstationen, 1 a diagonal perspective, schematic view of an embodiment of an inductive shrinking device with three workstations,
2 eine
perspektivische Darstellung von Teilen einer wasserkühlbaren
Schrumpffutteraufnahme für
eine Arbeitsstation der in 1 gezeigten
Vorrichtung zusammen mit einem darin aufnehmbaren Schrumpffutter, 2 a perspective view of parts of a water-cooled shrink chuck receptacle for a workstation of 1 shown device together with a recordable therein shrink chuck,
3 eine
perspektivische Ansicht von Teilen eines einer Arbeitsstation zugeordneten,
wassergekühlten
Kühladapters
zusammen mit einem durch den Kühladapter
kühlbaren
Schrumpffutter, 3 a perspective view of parts of a workstation associated, water-cooled cooling adapter together with a cooled by the cooling adapter shrinkage chuck,
4 einen
Vertikalschnitt durch die Induktionsspuleneinheit der in 1 gezeigten
Vorrichtung in einer Konfiguration, die für die Aufheizung von Schrumpffuttern
für Werkzeuge
mit großem
Durchmesser geeignet ist, und 4 a vertical section through the induction coil unit of in 1 in a configuration suitable for heating shrinkage chucks for large diameter tools, and
5 einen
Vertikalschnitt durch die Induktionsspuleneinheit der in 1 gezeigten
Vorrichtung in einer Konfiguration, die für die Aufheizung von Schrumpffuttern
für Werkzeuge
mit kleinem Durchmesser geeignet ist. 5 a vertical section through the induction coil unit of in 1 shown device in a configuration that is suitable for the heating of shrink chucks for tools with small diameter.
In 1 ist
in schrägperspektivischer,
schematischer Ansicht eine auch als Schrumpfgerät bezeichnete Vorrichtung 1 zum
thermischen Spannen und Entspannen von Werkzeugen in Schrumpffuttern gezeigt,
die es ermöglicht,
im Dauerbetrieb eine große
Anzahl von hochgeschwindigkeitstauglichen Bearbeitungswerkzeugen
in kurzer Folge mittels Schrumpftechnik zu spannen oder zu entspannen, um
beispielsweise einen vollwertigen Arbeitsplatz mit hohem Werkzeugdurchsatz
zu schaffen. Die gezeigte Ausführungsform
umfasst einen geschlossenen Unterschrank 2, in dem später erläuterte Versorgungseinheiten
für das
Schrumpfgerät,
wie ein Hochfrequenzgenerator zur Versorgung einer Induktionsspule,
ein Kühlaggregat
einer Wasserkühlungseinrichtung
und eine mit einem Mikroprozessor ausgestattete elektronische Steuerung
für das
Schrumpfgerät
untergebracht sind. Auf der etwa hüfthoch angeordneten Oberseite
des Unterschrankes ist ein im wesentlichen tortenstückförmiges,
geschlossenes Basisteil 3 mit einem aus Aluminiumguss hergestellten
Gehäuse
befestigt. Das Basisteil hat an seiner abgeschrägten Vorderseite ein Bedienfeld 4 mit
einer Anzahl von Drucktasten und einem optischen Display zur Einstellung
und Anzeige von für
den Betrieb des Schrumpfgerätes
vorgebbaren Betriebsparametern. Auf der Oberseite des Basisteils
sind drei auf einem Kreisbogen nebeneinander angeordnete Arbeitsstationen 5, 6, 7 vorgesehen,
die jeweils sowohl für
eine induktive Aufheizung von darin aufgenommenen Schrumpffuttern 8, 9,
als auch für
eine aktive Abkühlung
der aufgeheizten Schrumpffutter mit Hilfe einer Wasserkühlung ausgelegt
sind. Hierzu weist jede der Arbeitsstationen eine flüssigkeitskühlbare Schrumpftutteraufnahme 10, 11, 12 auf,
deren Aufbau in Zusammenhang mit 2 noch näher erläutert wird. Jeder
Arbeitsstation ist außerdem
ein manuell bequem handhabbarer, auf ein Schrumpffutter von oben
aufsetzbarer Kühladapter 13, 14, 15 zugeordnet,
wobei die zu den einzelnen Arbeitsstationen gehörenden Kühladapter jeweils aus Bedienersicht
vor der zugeordneten Arbeitsstation in einer kreisförmigen Ausnahmeöffnung an
der Basisteiloberseite abgestellt sind. Aufbau und Funktion der
Kühladapter werden
in Zusammenhang mit 3 näher erläutert.In 1 is in oblique perspective, sche matic view of a device also referred to as shrinking device 1 shown for thermal clamping and relaxing tools in shrink chucks, which makes it possible to stretch in continuous operation, a large number of high-speed machining tools in a short sequence by means of shrink technology or relax, for example, to create a full-fledged workstation with high tool throughput. The embodiment shown comprises a closed base cabinet 2 , are housed in the later-described supply units for the shrinking device, such as a high-frequency generator for supplying an induction coil, a cooling unit of a water cooling device and equipped with a microprocessor electronic control unit for the shrinking device. On the approximately waist-high top of the cabinet is a substantially pie-shaped, closed base part 3 secured with a housing made of cast aluminum. The base has a control panel on its bevelled front 4 with a number of pushbuttons and an optical display for setting and displaying operating parameters that can be specified for the operation of the shrinking device. On the upper side of the base part are three working stations arranged side by side on a circular arc 5 . 6 . 7 provided, each for both an inductive heating of absorbed therein shrink chucks 8th . 9 , as well as for an active cooling of the heated shrink chuck are designed by means of a water cooling. For this purpose, each of the workstations has a liquid-cooled shrink-fit receptacle 10 . 11 . 12 on, whose construction is related to 2 will be explained in more detail. Each workstation is also a manually convenient, on a shrink chuck from above attachable cooling adapter 13 . 14 . 15 assigned, the belonging to the individual workstations cooling adapter are each parked from the operator's point of view in front of the associated workstation in a circular exit opening on the base part top. Structure and function of the cooling adapter are related to 3 explained in more detail.
Über dem
Basisteil erhebt sich, aus Bedienersicht hinter den Arbeitsstationen,
eine allseitig verkleidete Säule 16,
von deren bedienerzugewandter Vorderseite eine Induktionsspuleneinheit 17 mit einer
wassergekühlten
Induktionsspule 18 (4, 5)
horizontal so abragt, dass die vertikale Zentralachse 19 der
Spule mit dem Kreisbogen 20 zusammenfällt, der die vertikalen Zentralachsen
der Arbeitsstationen 5, 6, 7 verbindet.
Die Säule 16 ist
um eine vertikale Säulenschwenkachse 21 schwenkbar gelagert
und kann mit Hilfe eines an der Vorderseite des Basisteiles herausragenden
Bedienhebels 22 so verschwenkt werden, dass die Induktionsspule 18 wahlweise
direkt oberhalb bzw. konzentrisch mit einer der Arbeitsstationen
angeordnet werden kann, wobei sich mit Hilfe einer Rastung die zentrierte
Position nach Loslassen des Bedienhebels 22 selbsttätig einstellt.From the operator's point behind the workstations, a pillar which is covered on all sides rises above the base part 16 , from the operator-facing front of an induction coil unit 17 with a water-cooled induction coil 18 ( 4 . 5 ) horizontally so protrudes that the vertical central axis 19 the coil with the circular arc 20 coincides with the vertical central axes of the workstations 5 . 6 . 7 combines. The pillar 16 is about a vertical column pivot axis 21 pivotally mounted and can by means of an outstanding on the front of the base part operating lever 22 be pivoted so that the induction coil 18 can be arranged either directly above or concentric with one of the workstations, with the help of a detent centered position after releasing the operating lever 22 self-adjusting.
Die
als Erwärmungseinheit
dienende Induktionsspuleneinheit 17 ist mit Hilfe eines
durch die Steuerung des Schrumpfgerätes ansteuerbaren, innerhalb
des Säulengehäuses untergebrachten
Elektromotors 23 zwischen der gezeigten, oberen Grundposition
und einer später
im Zusammenhang mit 4 und 5 näher erläuterten
unteren Arbeitsposition vertikal (Pfeil 24) verfahrbar.
Hierzu ist ein vom Elektromotor 23 angetriebener, nicht
gezeigter Spindeltrieb vorgesehen, der auf die an einer vertikalen
Führungsstange 25 geführte Induktionsspuleneinheit wirkt.
Die flexiblen Flüssigkeitsleitungen
zur Wasserkühlung
der Induktionsspule sowie die elektrischen Leitungen zur Verbindung
der Spule mit dem im Unterschrank 2 untergebrachten Generator
sind in einem flexiblen Kabelschlepp 26 geschützt geführt, der vom
Inneren der Säule
durch das Basisteil bis in den Unterschrank 2 führt.The induction coil unit serving as a heating unit 17 is by means of a controllable by the control of the shrinking device, housed within the column housing electric motor 23 between the shown, upper basic position and one related later 4 and 5 explained in detail lower working position vertically (arrow 24 ) movable. This is one of the electric motor 23 driven, not shown spindle drive provided on the on a vertical guide rod 25 guided induction coil unit acts. The flexible liquid lines for water cooling of the induction coil and the electrical lines for connecting the coil with the bottom cabinet 2 housed generator are in a flexible cable tow 26 protected from the inside of the column through the base part to the base unit 2 leads.
Neben
dem Basisteil ist auf der oberen Arbeitsfläche des Unterschrankes in Reichweite
des Bedieners 2 ein um eine vertikale Achse schwenkbares,
schräggestelltes
Magazin (27) mit sechzehn Aufnahmeeinrichtungen zur Aufnahme
unterschiedlich dimensionierter Wechseleinsätze 28 für die Kühladapter
vorgesehen, deren Aufbau und Funktion in Zusammenhang mit 3 näher erläutert wird.
Eine seitliche Schublade 30 kann beispielsweise dazu genutzt
werden, die im Zusammenhang mit 2 näher erläuterten
Wechseleinsätze 30 für die Schrumpffutteraufnahmen
der Arbeitsstationen 5, 6, 7 und/oder
weitere beim Schrumpfen eventuell benötigte Teile, wie Werkzeuge
o. dgl. aufzubewahren.In addition to the base part is on the upper working surface of the base cabinet within reach of the operator 2 a tilted about a vertical axis, tilted magazine ( 27 ) with sixteen receiving devices for receiving different sized interchangeable inserts 28 provided for the cooling adapter, its construction and function in connection with 3 is explained in more detail. A side drawer 30 can be used, for example, in connection with 2 explained in more detail interchangeable inserts 30 for the shrink chucks of the workstations 5 . 6 . 7 and / or other parts that may be required during shrinking, such as tools or the like.
Anhand
von 2 wird nun ein typischer Aufbau eines Schrumpffutters 8 erläutert, das
in dem Schrumpfgerät 1 verarbeitbar
ist. Ein Schrumpffutter ist üblicherweise
aus einem geeigneten Stahlwerkstoff hergestellt und hat einen im
Beispiel kegelstumpfförmigen
Werkzeugaufnahmeabschnitt 35, in dem zentrisch eine Werkzeugaufnahmeöffnung bzw. Werkzeugaufnahmebohrung 36 eingebracht
ist, die zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes eines in die Aufnahmebohrung
einsetzbaren Werkzeuges (beispielsweise Werkzeuge 37 oder 38 in 4 bzw. 5)
einführbar
ist. Der Spanndurchmesser der Werkzeugaufnahmeöffnung ist zweckmäßig für eine Schafttoleranz
h6 ausgelegt, um ein problemloses Ausschrumpfen und Einschrumpfen
von Aufnahmeschäften
zu gewährleisten,
die ebenfalls eine Toleranz von h6 (Mittentoleranz) haben sollten.
Der Durchmesser der Werkzeugaufnahmeöffnung ist dabei so dimensioniert,
dass er im kalten Zustand des Schrumpffutters geringfügig kleiner
als der Außendurchmesser
des einzuspannenden Werkzeugschaftes ist, jedoch bei Aufwärmung des
Werkzeugaufnahmeabschnittes auf Temperaturen von beispielsweise 200° bis 300° sich durch
Wärmeausdehnung
so stark erweitert, dass ein Einführen eines (kalten bzw. kühleren)
Werkzeugschaftes möglich
ist. Die Außenkontur
des Werkzeugaufnahmeabschnittes ist im an die vordere Mündung 40 der
Werkzeugaufnahmeöffnung anschließenden Abschnitt
kegelförmig
mit einem Kegelwinkel von 4,5°,
wobei jedoch der Durchmesser des Kegelstumpfabschnittes in Abhängigkeit
vom Durchmesser des aufzunehmenden Werkzeuges variieren kann. Typische
Werkzeugschaftdurchmesser liegen im Bereich zwischen ca. 6 mm und
ca. 25 bis 30 mm.Based on 2 now becomes a typical construction of a shrink chuck 8th explained in the shrinking device 1 is processable. A shrink chuck is usually made of a suitable steel material and has a frusto-conical tool receiving portion in the example 35 in which centrally a tool receiving opening or tool receiving bore 36 is introduced, which for receiving a tool shank of an insertable into the receiving bore tool (for example, tools 37 or 38 in 4 respectively. 5 ) is insertable. The clamping diameter of the tool receiving opening is expediently designed for a shank tolerance h6, in order to ensure trouble-free shrinking and shrinking of receiving shanks, which should also have a tolerance of h6 (center tolerance). The diameter of the tool receiving opening is dimensioned so that it is slightly smaller than the outer diameter of the clamped tool shank in the cold state of the shrink chuck, but upon warming the Werkzeugaufnah meabschnittes to temperatures of for example 200 ° to 300 ° so much expanded by thermal expansion that insertion of a (cold or cooler) tool shank is possible. The outer contour of the tool receiving portion is in the front mouth 40 The tapered portion of the tool receiving opening subsequent portion tapered with a cone angle of 4.5 °, however, wherein the diameter of the truncated cone portion may vary depending on the diameter of the male tool. Typical tool shank diameters range between about 6 mm and about 25 to 30 mm.
Am
gegenüberliegenden
Ende ist ein zur Aufnahme des Schrumpffutters in eine Maschinenspindel
eines Bearbeitungswerkzeuges ausgebildeter Einspannabschnitt 39 vorgesehen,
der im Beispiel als Hohlschaftkegel ausgebildet ist, bei anderen
Ausführungsformen
aber auch als Steilkegel oder Abschnitt mit anderen, beispielsweise
zylindrischen Formen und Dimensionen ausgebildet sein kann.At the opposite end is a trained for receiving the shrinkage chuck in a machine spindle of a machining tool clamping section 39 provided, which is formed in the example as a hollow shaft cone, in other embodiments, but also as a steep taper or section with other, for example, cylindrical shapes and dimensions may be formed.
Das
Schrumpfgerät 1 ist
für eine
besonders effektive Kühlung
derartiger, ggf. unterschiedlich dimensionierter Schrumpffutter
ausgelegt. Die integrierte Kühleinrichtung
arbeitet mit flüssigem
Kühlmittel,
in der Regel Wasser mit Zusätzen,
und dient sowohl der Kühlung
der Schrumpffutteraufnahmen 10 bis 12, als auch
der Kühladapter 13 bis 15 und auch
der Induktionsspule 18, indem diese Teile an einen ggf.
geschlossenen Kühlmittelkreislauf
anschließbar
sind. Eine flüssigkeitsgekühlte Schrumpffutteraufnahmeeinrichtung
(2) umfaßt
ein mit umlaufenden Kühlmittelkanälen ausgestattetes,
hülsenförmiges Kühlaußenteil 45,
das in eine kreisrunde Aufnahmeöffnung
des Basisteiles 3 so einsetzbar ist, dass ein umlaufender
Ringbund 46 auf der Basisteiloberseite aufsetzt. Die in
der Hülsenwandung
umlaufenden Kühlmittelkanäle sind über in 1 gestrichelt
angedeutete Kühlmittelleitungen 47,
beispielsweise in Form flexibler Schläuche, an eine in 1 schematisch
angedeutete Wasserversorgung 48 angeschlossen. Das aus
gut wärmeleitendem
Metall, beispielsweise Aluminium, gefertigte Kühlaußenteil 45 hat an
seiner Oberseite eine sich nach unten trichterförmig verjüngende, kegelstumpfförmige Aufnahmeöffnung 49,
in die auswechselbare, ebenfalls aus Aluminium gefertigte Wechseleinsätze 30 passgenau einsetzbar
sind.The shrinking device 1 is designed for a particularly effective cooling of such, possibly differently dimensioned shrink chuck. The integrated cooling device works with liquid coolant, usually water with additives, and serves both to cool the shrink chuck receptacles 10 to 12 , as well as the cooling adapter 13 to 15 and also the induction coil 18 in that these parts can be connected to an optionally closed coolant circuit. A liquid cooled shrink chuck ( 2 ) comprises a sleeve-shaped cooling outer part equipped with circulating coolant passages 45 placed in a circular receiving opening of the base part 3 can be used so that a circumferential collar 46 on top of the base section. The circulating in the sleeve wall coolant channels are over in 1 Dashed lines indicated coolant lines 47 For example, in the form of flexible hoses, to an in 1 schematically indicated water supply 48 connected. Made of good heat conducting metal, such as aluminum, cooling outer part 45 has at its top a downwardly funnel-shaped tapered, frusto-conical receiving opening 49 , in the interchangeable, also made of aluminum interchangeable inserts 30 can be used accurately.
Ein
Wechseleinsatz 30 hat einen kegelstumpfförmigen Einfuhrabschnitt 50,
der unter Flächenpassung
in die Aufnahmeöffnung 49 einführbar ist,
sowie einen nach außen
abragenden Ringbundabschnitt 51, der bei eingeführtem Wechseleinsatz auf
der Oberseite des Kühlaußenteils 45 aufliegt
und ggf. durch Schrauben auf diesem befestigbar ist. Im Wechseleinsatz 30 ist
eine sich nach unten verjüngende
Schrumpffutteraufnahmeöffnung 52 vorgesehen,
deren Innendimensionen den Außendimensionen
des Einspannabschnittes 39 so angepasst sind, dass diese
passgenau in die Aufnahmeöffnung 52 einführbar ist.
Durch den großflächigen Berührungskontakt
der ineinanderschiebbaren Teile im Bereich der kegeligen Sitzflächen wird
eine gute Wärmeleitung
zwischen dem aktiv gekühlten
Kühlaußenteil 45 und
dem Einspannabschnitt 39 des Schrumpffutters möglich. Wenn
Schrumpffutter mit anderem Einspannabschnitt, beispielsweise Steilkegel,
verarbeitet werden sollen, so ist es lediglich erforderlich, den Wechseleinsatz 30 gegen
einen anderen Wechseleinsatz auszutauschen, dessen Schrumpffutteraufnahmeöffnung den
Außenkonturen
des Steilkegels entsprechend angepasst ist.A change insert 30 has a frusto-conical section 50 , the under-surface fit in the receiving opening 49 is insertable, as well as an outwardly projecting collar portion 51 with the insert inserted on top of the outer cooling part 45 rests and possibly fastened by screws on this. In exchange 30 is a downwardly tapered shrink chuck receiving opening 52 provided, the inner dimensions of the outer dimensions of the clamping section 39 are adapted so that these fit into the receiving opening 52 is insertable. Due to the large-area touch contact of the telescoping parts in the region of the conical seat surfaces is a good heat conduction between the actively cooled outer cooling part 45 and the chucking section 39 of the shrinkage lining possible. If shrink chucks are to be processed with another clamping section, for example, steep taper, then it is only necessary to change the insert 30 to replace it with another replacement insert whose shrinkage chuck receiving opening is adapted to the outer contours of the steep taper.
Die
Kühleinrichtung
dient auch der aktiven Wasserkühlung
der zum Abkühlen
der Werkzeugaufnahmeabschnitte von Schrumpffuttern vorgesehene Kühladapter
(3). Ein Kühladapter
hat ein im wesentlichen hülsenförmiges Kühlaußenteil 55,
in dessen Wandung Kühlmittelkanäle verlaufen,
die über
in 1 gestrichelt angedeutete Kühlmittelleitungen 56 in
Form flexibler Kunststoffschläuche
an die Wasserversorgung 48 angeschlossen sind. Eine sich
nach unten kegelförmig
erweiternde Aufnahmeöffnung 57 im
Inneren des Kühlaußenteiles
dient der Aufnahme auswechselbarer Wechseleinsätze 28, die von unten in
das Kühlaußenteil
einführbar
sind und eine generell konische Außenfläche haben, die mit flächigem Berührungskontakt
an die Innenseite der Aufnahmeöffnung 57 anpreßbar ist.
Am oberen Ende des in Form einer geschlitzten Kegelstumpfhülse ausgebildeten
Wechseleinsatzes ist eine umlaufende Ringnut 58 vorgesehen,
in die bei in das Kühlaußenteil
eingesetztem Wechseleinsatz ein am Kühlaußenteil 55 vorgesehenes
Verriegelungsglied einrastet, das durch Betätigung eines am Außenumfang
des Kühlaußenteiles
vorgesehenen Schiebers 59 zur Freigabe des Wechseleinsatzes
aus dem Kühlaußenteil
betätigbar
ist.The cooling device also serves for the active water cooling of the cooling adapter provided for cooling the tool receiving portions of shrinking chucks ( 3 ). A cooling adapter has a substantially sleeve-shaped outer cooling part 55 , in the wall of which coolant channels extend, which extend over into 1 Dashed lines indicated coolant lines 56 in the form of flexible plastic hoses to the water supply 48 are connected. A downwardly conically widening receiving opening 57 inside the cooling outer part of the receptacle serves interchangeable interchangeable inserts 28 , which are insertable from below into the outer cooling part and have a generally conical outer surface, the surface with the two-dimensional contact against the inside of the receiving opening 57 can be pressed. At the upper end of the formed in the form of a slotted truncated cone exchange insert is a circumferential annular groove 58 provided in the case of inserted in the cooling outer part exchange insert on a cooling outer part 55 provided locking member engages, which by actuation of a provided on the outer circumference of the outer cooling part slide 59 for releasing the exchange insert from the outer cooling part is actuated.
Im
Wechseleinsatz 28 ist eine sich nach unten erweiternde,
konische Aufnahmeöffnung 60 ausgebildet,
deren Konuswinkel von ca. 4,5° im
wesentlichen dem Konuswinkel des Werkzeugaufnahmeabschnittes des
Schrumpffutters entspricht, auf den der Kühladapter bzw. der Wechseleinsatz
von oben aufsetzbar ist. Durch die Längsschlitze entstehen am Wechseleinsatz
zwischen den Längsschlitzen
sechs federelastische Zungen 61, die im Bereich der Ringnut
fest miteinander verbunden sind und nach unten gerichtete freie
Enden haben, so dass die von den Federzungen eingeschlossene bzw.
begrenzte Aufnahmeöffnung 60 geringfügig elastisch
aufweitbar ist.In exchange 28 is a flared, conical receiving opening 60 formed, the cone angle of approximately 4.5 ° substantially corresponds to the cone angle of the tool receiving portion of the shrink chuck, to which the cooling adapter and the removable insert can be placed from above. Through the longitudinal slots arise at the interchangeable insert between the longitudinal slots six spring-elastic tongues 61 , which are firmly connected to each other in the region of the annular groove and have downwardly directed free ends, so that the enclosed by the spring tongues or limited receiving opening 60 slightly elastically expandable.
Beim
Einsetzen eines Wechseleinsatzes 28 in das Kühlaußenteil
rastet die Verriegelungseinrichtung ein und hält den Wechseleinsatz im Kühlaußenteil
fest, wobei jedoch ein geringfügiges
Bewegungsspiel möglich
ist. Wird nun der Kühladapter
auf ein Schrumpffutter aufgesetzt, so stülpt sich zunächst die noch
geringfügig
bewegliche Hülse über den Werkzeugaufnahmeabschnitt,
bis die Innenseiten der Zungen 61 großflächig auf der äußeren Konusfläche des Werkzeugaufnahmeabschnitts
aufsitzen. Bei weiterer Absenkung des Kühlaußenteils relativ zum Wechseleinsatz
werden die Zungen 61 nach Art eines Spannfutters durch
den Kühlaußenteil
in festen Berührungskontakt
mit dem Schrumpffutter gepresst, so dass der Kühladapter fest auf dem Schrumpffutter aufsitzt
und eine gute Wärmeleitung
zwischen Werkzeugaufnahmeabschnitt und dem aktiv gekühlten Kühlaußenteil 45 durch
die aus gut wärmeleitendem Metall,
beispielsweise Aluminium bestehende Wechselhülse 28 besteht. Nach
erfolgter Abkühlung
wird der Kühladapter
vom Schrumpffutter abgehoben, wobei sich zunächst das Kühlaußenteil geringfügig nach oben
vom Wechseleinsatz abhebt und dadurch die Federzungen 61 vom
Außendruck
entlastet, so dass sich die Aufnahmeöffnung 60 erweitern
kann und ein problemloses Abheben des Kühladapters vom Schrumpffutter
möglich
ist. Ohne diese zweckmäßige Aufweitung
der Aufnahmeöffnung 60 könnte es
bei den spitzkegeligen Werkzeugaufnahmeabschnitten aufgrund von
Selbsthemmung dazu kommen, dass ein mit flächigem Passkontakt aufgesetzter
Kühladapter
nicht oder nur mit Hilfe größerer Zugkräfte vom Schrumpffutter
abziehbar ist.When inserting a replacement insert 28 in the cooling outer part engages the locking device and holds the changeover insert in the cooling exterior part, but a slight movement play is possible. If the cooling adapter is now placed on a shrinking chuck, then the still slightly movable sleeve initially slips over the tool receiving section until the insides of the tongues 61 over a large area on the outer cone surface of the tool receiving portion sit. Upon further lowering of the outer cooling part relative to the exchange insert the tongues 61 pressed in the manner of a chuck through the outer cooling part in firm contact with the shrink chuck, so that the cooling adapter is firmly seated on the shrink chuck and good heat conduction between the tool receiving portion and the actively cooled outer cooling part 45 by the existing good heat-conducting metal, such as aluminum exchangeable sleeve 28 consists. After cooling, the cooling adapter is lifted from the shrink chuck, initially the cooling outer part lifts slightly upwards from the replacement insert and thereby the spring tongues 61 Relieved from the external pressure, so that the receiving opening 60 can expand and a problem-free lifting of the cooling adapter from the shrink chuck is possible. Without this expedient expansion of the receiving opening 60 Due to self-locking, it could happen with the tapered tool receiving sections that a cooling adapter fitted with a flat fitting contact can not be pulled off the shrinkage chuck or only with the aid of larger tensile forces.
Anhand
der 4 und 5 wird nun die Induktionsspuleneinheit 17 näher erläutert. Bei
dieser ist in einem aus elektrisch nicht leitendem Werkstoff bestehenden
Gehäuse 65 ein
Erwärmerteil
untergebracht, das für
die Erwärmung
eines einzelnen Schrumpffutters mit maximalem Außendurchmesser von ca. 53 mm
ausgelegt ist. Es umfasst im wesentlichen die Induktionsspule bzw.
den Induktor 18 sowie einen Schwingkreiskondensator, die über durch den
Kabelschlepp 26 geführte
Leitungen an dem im Unterschrank untergebrachten Hochfrequenzgenerator
bzw. an die Wasserversorgung angeschlossen sind und zusammen einen
Parallel-Schwingkreis bilden. Der Induktor besteht aus einer wassergekühlten Spule 17 aus
Kupferrohr, die zur elektrischen Isolierung mit Trafolack beschichtet
ist, einen lichten Innendurchmesser von ca. 65 mm und eine axiale
Spulenlänge
von ca. 50 mm hat. Der Induktor ist mit dem wassergekühlten Schwingkreiskondensator
zu einer Einheit zusammengeschraubt, die mit einem Kühlwasservorlauf
und -rücklauf
versehen ist.Based on 4 and 5 now becomes the induction coil unit 17 explained in more detail. This is in an existing electrically non-conductive material housing 65 housed a heater section designed to heat a single shrinkage chuck with a maximum outer diameter of about 53 mm. It essentially comprises the induction coil or the inductor 18 and a resonant circuit capacitor, which is over by the cable drag 26 Guided lines are connected to the accommodated in the cabinet high-frequency generator or to the water supply and together form a parallel resonant circuit. The inductor consists of a water-cooled coil 17 made of copper tube, which is coated with Trafolack for electrical insulation, has a clear inside diameter of about 65 mm and an axial coil length of about 50 mm. The inductor is screwed together with the water-cooled resonant circuit capacitor to form a unit, which is provided with a cooling water supply and return.
Die
Spule 18 sitzt in einem nach unten offenen Innenraum des
Gehäuses 65,
der nach oben mittels einer wegnehmbare Abdeckplatte 66 abgeschlossen
ist, die koaxial mit der Zentralachse 19 der Spule eine
sich nach oben konisch erweiternde Werkzeugdurchführöffnung 67 aufweist.
Unterhalb der oberen Gehäuseabdeckung 66 ragt
ein Flachschieber 68 in den Bereich oberhalb der Induktionsspule 18.
Der senkrecht zur Spulenachse verschiebbare Schieber aus elektrisch
nicht leitendem Material hat im Bereich der Spulenachse 19 eine
stufenzylindrische Aufnahmeöffnung 69,
in die auswechselbare Scheiben 70 einlegbar sind. Eine
Einlegescheibe 70 hat einen Zylinderrohrabschnitt 71 mit
einem Innendurchmesser, der geringfügig größer ist als der Außendurchmesser
des größten ein-
bzw. auszuspannenden Werkzeuges sowie einen nach außen abragenden
Ringbundabschnitt 72, mit dem die Scheibe in der stufenzylindrischen
Aufnahmeöffnung 69 so aufliegt,
dass die Oberseite der Scheibe an der Unterseite der oberen Abdeckung 66 anliegt.The sink 18 sits in a downwardly open interior of the housing 65 , which upwards by means of a removable cover plate 66 is completed, which is coaxial with the central axis 19 the coil is an upwardly conically widening tool opening 67 having. Below the upper housing cover 66 a flat slide protrudes 68 in the area above the induction coil 18 , The slider, which can be displaced perpendicularly to the coil axis, is made of electrically non-conductive material and has in the region of the coil axis 19 a stepped cylindrical receiving opening 69 , in the interchangeable discs 70 can be inserted. An insert disc 70 has a cylinder tube section 71 with an inner diameter which is slightly larger than the outer diameter of the largest tool to be clamped in and out and an outwardly projecting annular collar portion 72 with which the disc in the stepped cylindrical receiving opening 69 so rests that the top of the disc at the bottom of the top cover 66 is applied.
Der
Flachschieber 68 und die von ihm getragene auswechselbare
Scheibe 70 sind wesentliche Elemente einer automatischen
Positioniereinrichtung, durch die auf vollmechanischem Wege sichergestellt
wird, dass unabhängig
vom Schrumpffutterdurchmesser ein Einspannabschnitt des Schrumpffutters
bei Absenken der Induktionseinheit in Richtung Arbeitsposition in
einer optimalen Axialposition bzgl. der Induktionsspule liegt, wobei
in der optimalen Arbeitsposition ein mündungsnaher Abschnitt des Werkzeugaufnahmeabschnittes
auf Höhe
der axialen Spulenmitte liegt bzw. die Mündungs-Stirnseite 73 des
Schrumpffutters geringfügig
oberhalb der Spulenmitte liegt. Dies wird durch mechanischen Anschlag
der Mündungsstirnseite
eines Schrumpffutters an die als Anschlagscheibe dienende Scheibe 70 gewährleistet.
Diese wird mittels des Schiebers 68 bei Werkzeugen mit
großem
Durchmesser (4) in eine zentrische Position
gestellt, so dass die die Werkzeugaufnahmeöffnung umgebende Stirnseite des
Schrumpffutters ringförmig
an die Unterseite des Zylinderabschnittes 71 der Anschlagscheibe 70 trifft. Ist
dagegen der Schrumpffutterdurchmesser im Bereich der Mündungsstirnseite 73 kleiner
als der Innendurchmesser der Anschlagscheibe 70, so würde bei
zentrischer Position der Anschlagscheibe das Schrumpffutter teilweise
von unten in die Anschlagscheibe eindringen und dadurch in Bezug
auf die Induktionsspule höher
liegen als bei der optimalen Arbeitsposition. Daher wird bei Schrumpffuttern
mit kleinerem Durchmesser die Anschlagscheibe 70 mittels des
Schiebers 68 in die in 5 gezeigte
exzentrische Position verschoben, so dass nur noch ein Teilringabschnitt
der Scheibe 70 als Axialanschlag für das Schrumpffutter dient.The flat slide 68 and the interchangeable disc carried by him 70 are essential elements of an automatic positioning, is ensured by fully mechanical means that regardless of the shrinkage chuck diameter Einspannabschnitt of the shrink chuck when lowering the induction unit in the direction of working position in an optimal axial position with respect to the induction coil, wherein in the optimal working position a mündungsnaher portion of the tool receiving portion is at the height of the axial coil center or the mouth end side 73 of the shrink chuck is slightly above the coil center. This is achieved by mechanical stop of the muzzle end of a shrink chuck to serving as a stop disc 70 guaranteed. This is done by means of the slider 68 for large diameter tools ( 4 ) placed in a central position, so that the tool receiving opening surrounding the end face of the shrink chuck ring to the underside of the cylinder portion 71 the stopper disc 70 meets. If, on the other hand, the shrinkage chuck diameter is in the region of the mouth end face 73 smaller than the inside diameter of the stopper disc 70 , so in the centric position of the stop plate, the shrink chuck would partially penetrate from below into the stop plate and thus are higher in relation to the induction coil than in the optimal working position. Therefore, with smaller diameter shrink chucks, the stopper disk becomes 70 by means of the slider 68 in the in 5 shown eccentric position shifted so that only a part of the ring section of the disc 70 serves as an axial stop for the shrink chuck.
Die
Anschlagscheibe 70 ist zweckmäßig aus einem elektrisch nicht
leitenden, wärmefesten
und anschlagsdämpfenden
Material gefertigt, beispielsweise aus einem asbestfreien, durch
Kautschuk und Spezialharz gebundenen Reibmaterial ohne Metallbeimischung,
wie es auch für
Brems- und Kupplungsbeläge
verwendbar ist. Durch das metallfreie Material wird auch der Feldverlauf
des von der Spule erzeugten elektromagnetischen Wechselfeldes nicht
beeinflusst.The stop disc 70 is suitably made of an electrically non-conductive, heat-resistant and shock-absorbing material, for example, an asbestos-free, bonded by rubber and special resin friction material without Metallbeimischung, as it is also suitable for brake and clutch linings. The metal-free material also does not affect the field profile of the alternating electromagnetic field generated by the coil enced.
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 70 auch ein das Induktionsfeld beeinflussendes,
aus elektrisch leitendem und/oder magnetisierbarem Material bestehendes
Element, beispielsweise aus Ferrit, eingesetzt werden, das die Funktion
eines Feldkonzentrators übernimmt,
um die induktiv eingebrachte Heizleistung auf den Werkzeugaufnahmeabschnitt des
Schrumpffutters zu konzentrieren.In cases where it is desired to influence the induction field profile, for example, shrinkage of HSS or steel tools having a shank diameter of less than 16 mm, instead of the non-conductive disk 70 Also, an induction field influencing, consisting of electrically conductive and / or magnetizable material element, for example, ferrite, are used, which performs the function of a field concentrator to concentrate the inductively introduced heating power to the tool receiving portion of the shrink chuck.
Der
im Unterschrank 2 untergebrachte, für eine feste Nennleistung von
8 kW bei Arbeitsfrequenzen bis maximal ca. 60 kHz ausgelegte, wassergekühlte Hochfrequenzgenerator
hat eingangsseitig einen Netzfilter und arbeitet im Leistungsteil
mit einem Gleichrichter und einem anschließenden Wechselrichter, die
beide wassergekühlt
sind, wobei der Kühlwasserdurchfluss
mittels eines Durchflußtrichters und
die Temperatur der Teile mit einem Temperaturwächter überwacht werden. Zwischen Leistungsteil und
Generatorausgang ist ein mittels Ventilator luftgekühlter Ferritkern-Übertrager
vorgesehen. Die mit den Bedienfeldelementen verbundene, elektronische Steuerung
des Generators umfasst einen Mikroprozessor, der auch sämtliche
Steuerfunktionen des Schrumpfgerätes übernimmt.
Die Bedienung erfolgt über
Bedientasten des Bedienfeldes 4, wobei die mit den Tasten
eingestellten Funktionen auf dem Display angezeigt werden. In der
Steuereinheit sind verschiedene, voreingestellte Programmabläufe gespeichert, die
die optimalen Geräteeinstellungen
zum Einschrumpfen bzw. Ausschrumpfen bei verschiedenen Werkzeug-
und Spannfutterdurchmessern umfassen. Eine z.B. durch zweifaches
kurzzeitiges Drücken
einer Taste einleitbare Nachheizfunktion kann dazu genutzt werden,
im Bedarfsfalle nochmals über
eine fest einprogrammierte Zeit von z.B. 2 bis 4 Sekunden nachzuerwärmen, um
beispielsweise ein Spannfutter für
die Entnahme eines Werkzeuges noch zu erweitern.The in the cabinet 2 housed, designed for a fixed power of 8 kW at working frequencies up to about 60 kHz, water-cooled high-frequency generator has input side a line filter and works in the power section with a rectifier and a subsequent inverter, both of which are water cooled, the cooling water flow through a flow funnel and the Temperature of the parts to be monitored with a temperature monitor. Between the power unit and the generator output, a fan-cooled ferrite core transformer is provided. The electronic control of the generator connected to the control panel elements comprises a microprocessor which also takes over all the control functions of the shrinking device. Operation is via control buttons on the control panel 4 , whereby the functions set with the keys are shown on the display. The control unit stores various preset program sequences which include the optimum device settings for shrinking or shrinking at various tool and chuck diameters. A post-heating function which can be initiated, for example, by pressing a key briefly twice can be used, if required, to reheat again for a period of, for example, 2 to 4 seconds, in order, for example, to expand a chuck for the removal of a tool.
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 8, in
eine mit einem entsprechend angepassten Wechseleinsatz 30 versehene Schrumpffutteraufnahme 10 einer
Arbeitsstation 5 von oben eingesetzt. Vorher oder nachher
wird die spulentragende Säule 16 mit
Hilfe des Bedienhebels 22 so verschwenkt und eingerastet,
dass die Induktionsspule in oberer Grundstellung über dem Schrumpffutter
sitzt. Anschließend
werden über
entsprechende Tasten des Bedienfeldes 4 der Werkstofftyp
des einzuspannenden Werkzeuges (z.B. HSS oder Hartmetall) sowie
der zugehörige Werkzeugdurchmesser
bzw. Durchmesserbereich (z.B. kleiner als ein Durchmessergrenzwert
oder größer als
ein Durchmessergrenzwert) eingegeben. In Abhängigkeit von dieser Eingabe
wird der Schieber 68 der Positioniereinrichtung automatisch
so eingestellt, dass die Anschlagscheibe 70 entweder zentrisch
zur Spulenachse (bei großen
Durchmessern, 4) oder exzentrisch zur Spulenachse
(bei kleinen Werkzeug- bzw. Schrumpffutterdurchmessern, 5)
angeordnet ist.With the aid of the described multi-station shrinking apparatus, large numbers of tools can be clamped or unclamped in continuous operation, with typical cycle times of between about one-half and one minute being achievable per shrinking operation. This can be done as follows. First, a shrink chuck, such as shrink chuck 8th , in one with a suitably adapted exchange insert 30 provided shrink lining intake 10 a workstation 5 used from above. Before or after the coil-carrying column 16 with the help of the operating lever 22 pivoted and locked so that the induction coil sits in top home position on the shrink chuck. Subsequently, over appropriate keys of the control panel 4 the type of material to be clamped tool (eg HSS or carbide) and the associated tool diameter or diameter range (eg less than a diameter limit or greater than a diameter limit) entered. Depending on this input, the slider 68 the positioning automatically adjusted so that the stop disc 70 either centric to the coil axis (for large diameters, 4 ) or eccentric to the spool axis (for small tool or shrinkage chuck diameters, 5 ) is arranged.
Nach
Drücken
einer Starttaste senkt sich die Induktionseinheit 17, über den
Elektromotor 23 angetrieben, auf das zu erwärmende Schrumpffutter
ab, bis die Anschlagsscheibe 70 auf der Mündungsstirnseite 73 des
Schrumpffutters aufsitzt, wodurch der Absenkantrieb automatisch
abgeschaltet wird. Dann beginnt automatisch der Heizbetrieb, bei
dem die Induktionsspule zunächst
bei der niedrigsten der voreingestellten Spannungsstufen und fester
Frequenz mit Strom beaufschlagt wird. Die vom Schrumpffutter aufgenommene
Leistung wird über
den Generatorstrom überwacht.
Liegt die abgezapfte Leistung unter einem Schwellenwert, so wird
automatisch in die nächst
höhere
Spannung geschaltet, bis eine Ausgangsspannung erreicht ist, die
eine optimale Leistungsabnahme sicherstellt. Der Aufheizvorgang
ist auf diese Weise nach typischerweise drei bis sechs Sekunden
so weit fortgeschritten, dass durch die Werkzeugdurchführöffnung 67 und
den Anschlagring 70 ein Werkzeug in die thermisch erweiterte
Werkzeugaufnahmeöffnung
des Schrumpffutters einführbar
ist. Sobald das Werkzeug eingeführt
ist, wird der Heizvorgang automatisch beendet und die Induktionsspule
fährt automatisch
in die obere Grundstellung zurück.After pressing a start button, the induction unit lowers 17 , via the electric motor 23 driven, on the shrinking lining to be heated, until the stop disk 70 on the muzzle front 73 the shrink chuck is seated, whereby the lowering drive is automatically switched off. Then automatically starts the heating operation, in which the induction coil is first supplied with electricity at the lowest of the preset voltage levels and fixed frequency. The power absorbed by the shrink chuck is monitored by the generator current. If the tapped power is below a threshold, then automatically switched to the next higher voltage until an output voltage is reached, which ensures optimum power reduction. The heating process is in this way typically three to six Seconds so far advanced that through the tool opening 67 and the stop ring 70 a tool is insertable into the thermally extended tool receiving aperture of the shrink chuck. As soon as the tool is inserted, the heating process is automatically stopped and the induction coil automatically returns to the upper home position.
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 56 angebrachte
und damit begrenzt frei bewegliche Kühladapter 13 per Hand
auf das Schrumpffutter aufgesetzt, wobei die geschlitzte Innenhülse durch
das gegenüber
dieser bewegliche Kühlaußenteil
zur Verbesserung des Wärmeüberganges
zwischen Kühladapter
und Schrumpffutter fest auf dem Werkzeugaufnahmeabschnitt aufgepresst
wird.Throughout the heating process, the shrink-fit chuck firmly seated in the water-cooled shrink-fit chuck remains essentially at the shrink-chuck temperature typically between 15 ° C and 20 ° C. For rapid cooling of the conical tool receiving portion of the flexible hose lines at the end 56 attached and thus limited freely movable cooling adapter 13 placed by hand on the shrink chuck, wherein the slotted inner sleeve is pressed by the relative to this movable outer cooling part to improve the heat transfer between the cooling adapter and shrink chuck firmly on the tool receiving portion.
Während nun
das fertig gestellte Werkzeug in der ersten Arbeitsstation 5 bis
auf eine für
eine manuelle Handhabung des Schrumpffutters geeignete Temperatur
wassergekühlt
abkühlt,
kann schon in der danebenliegenden zweiten Arbeitsstation 6 ein entsprechender
Schrumpfvorgang eingeleitet und durchgeführt werden. Falls hierzu anders
dimensionierte Schrumpffutteraufnahmen und/oder Kühladapter
erforderlich sind, können
diese Teile durch entsprechende Auswechslung der Wechseleinsätze an die
Form des zu verarbeitenden Schrumpffutters angepasst werden. Da
die induktive Erwärmung
des in der zweiten Arbeitsstation aufgenommenen Schrumpffutters
durchführbar
ist, während
das in der ersten Arbeitsstation aufgenommene Futter abkühlt, können Schrumpfzyklen
(Erwärmen,
Werkzeugeinführung
bzw. Entnahme, Abkühlung)
bei dieser Schrumpfvorrichtung einander überlappend durchgeführt werden,
wobei in keinem Fall ein noch heißes Schrumpffutter vom Bediener
bewegt werden muß. Es
ist also ein sehr bedienerfreundlich und ergonomisch aufgebauter
Schrumpfarbeitsplatz geschaffen, dessen Teile sich auch im Dauerbetrieb
bei hohem Werkzeugdurchsatz nicht erwärmen, da alle in Wärmeleitungskontakt
mit den Schrumpffuttern kommenden Teile wassergekühlt sind.
Dabei ist nur eine einzige Induktionsspule 18 für alle Schrumpfdurchmesser
im Bereich von beispielsweise zwischen 6 mm und 25 mm bis ca. 32
mm Durchmesser notwendig, wobei diese Spule durch Verschwenkung
des Induktionsturmes jeweils zur nächsten Arbeitsstation gebracht
werden kann, so dass eine Bewegung heißer Schrumpffutter nicht erforderlich
ist.Now while the finished tool in the first workstation 5 cools down to a temperature suitable for manual handling of the shrink-fit temperature water-cooled, can already in the adjacent second workstation 6 a corresponding shrinking process is initiated and carried out. If differently dimensioned shrink chucks and / or cooling adapters are required, these parts can be adapted to the shape of the shrink chuck to be processed by appropriately replacing the interchangeable inserts. Since the inductive heating of the shrink chuck accommodated in the second work station is feasible while the chuck received in the first work station cools down, shrinking cycles (heating, tool insertion, cooling) can be performed overlapping each other in this shrinking device, but in no case hot shrink chuck must be moved by the operator. It is thus created a very user-friendly and ergonomically designed shrinking workstation, the parts of which do not heat up in continuous operation at high tool throughput, since all coming in heat conduction contact with the shrink chucks parts are water cooled. It is only a single induction coil 18 for all shrinkage diameters in the range of, for example, between 6 mm and 25 mm to about 32 mm diameter necessary, this coil can be brought by pivoting of the induction tower in each case to the next workstation, so that a movement of hot shrink chuck is not required.
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 25 festklemmbar
ist. Beim Drücken
des Knopfes wird die Spuleneinheit zur Vertikalverschiebung freigegeben
und hält
bei Freigabe des Knopfes in der eingestellten Höhenposition fest. Durch ein
mit der Induktionsspuleneinheit über
ein rollengeführtes Seil
gekoppeltes Gegengewicht ist eine leichte Vertikalverschiebung ohne
besonderen Kraftaufwand möglich.
Es ist auch möglich,
anstatt der gezeigten drei Arbeitsstationen mehr als drei oder weniger
als drei, beispielsweise zwei oder auch nur eine Arbeitsstation
vorzusehen. Bei einfachen Geräten
kann ggf. auch auf eine Wasserkühlung
der Schrumpffutteraufnahme einer Arbeitsstation verzichtet werden.
Wenn schnelle Abkühlzeiten
nicht erforderlich sind, kann ggf. auf die gesamte den Arbeitsstationen
zugeordnete Kühleinrichtung
inklusive der Kühladapter 13, 14, 15 verzichtet
werden.An unrepresented shrinking device with a simpler structure dispenses with the motorized vertical displacement of the induction coil unit. Instead, a forwardly projecting handle connected to the induction coil unit is provided on which there is a pushbutton acting on a holding device with which the induction coil unit can be mounted at any desired height of the vertical guide 25 can be clamped. When pressing the button, the coil unit is released for vertical displacement and stops when the button is released in the set height position. By a coupled to the induction coil unit via a roller-guided rope counterweight a slight vertical displacement without special effort is possible. It is also possible to provide, instead of the three work stations shown, more than three or less than three, for example two or even one workstation. For simple devices, it may also be possible to dispense with water cooling of the shrinkage chuck of a workstation. If fast cooling down times are not required, it may be possible to apply the entire cooling unit associated with the workstations, including the cooling adapters 13 . 14 . 15 be waived.
Es
ist auch möglich,
anstatt der beschriebenen integrierten Kühleinrichtung eine separate
Kühleinrichtung
vorzusehen, bei der z.B. die ggf. mit einem Kühlaggregat ausgestattete Wasserversorgung 48 in
einem eigenen Gehäuse
untergebracht ist, wobei an die Wasserversorgung ein oder mehrere
Kühladapter
der beschriebenen Art mittels flexibler Schlauchleitungen o. dgl.
angeschlossen sind. Eine derartige, gesonderte Kühleinrichtung kann neben einem
Schrumpfgerät
ohne Kühleinrichtung
aufgestellt werden, um mit Hilfe der gut handhabbaren, flüssigkeitsgekühlten Kühladapter
die mittels des Schrumpfgerätes
induktiv oder auf andere Weise, beispielsweise mittels Heißluft, aufgeheizten Schrumpffutter
schnell und wirksam abzukühlen.
Zu der separaten Kühleinrichtung
können
ggf. auch an einem beliebigen Schrumpfgerät anbringbare, wassergekühlte Schrumpffutteraufnahmen
gehören,
wie sie anhand der 1 und 2 hier beispielhaft
beschrieben wurden.It is also possible, instead of the described integrated cooling device to provide a separate cooling device, in which, for example, possibly equipped with a cooling unit water supply 48 is housed in a separate housing, wherein one or more cooling adapters of the type described by means of flexible hose lines o. The like. Are connected to the water supply. Such a separate cooling device can be placed next to a shrinking device without cooling device to cool quickly and effectively using the easily manageable, liquid-cooled cooling adapter by means of the shrinking device inductively or otherwise, for example by means of hot air, heated shrink chuck. To the separate cooling device may optionally be attachable to any shrinking device, water-cooled shrink chuck receptacles, as they are based on the 1 and 2 described here by way of example.