DE102004042898B3

DE102004042898B3 - Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters sowie dazu geeignete Vorrichtung

Info

Publication number: DE102004042898B3
Application number: DE200410042898
Authority: DE
Inventors: Ralph Hildebrandt
Original assignee: Kelch & Links GmbH
Current assignee: Harbin Measuring and Cutting Tool Group Co Ltd
Priority date: 2004-08-31
Filing date: 2004-08-31
Publication date: 2006-04-13
Anticipated expiration: 2024-09-01

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters in einem Schrumpfsystem sowie ein Schrumpfsystem, das insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters in einem Schrumpfsystem vorgesehen, wobei das Schrumpfsystem Komponenten aus der Gruppe Schrumpffutter, Werkzeug, Kühladapter, Wechseleinsatz hat. Das Verfahren umfasst folgende Schritte: DOLLAR A Anordnen mindestens eines Temperatursensors in Wärmeübertragungsverbindung mit zumindest einer der Komponenten; Bestimmen der Temperatur der zumindest einen Komponente durch Erfassen mindestens einer temperaturveränderlichen Eigenschaft des Temperatursensors. DOLLAR A Verwendung für Schrumpfverfahren.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters in einem Schrumpfsystem sowie ein Schrumpfsystem, das insbesondere zur Durchführung des Verfahrens geeignet ist.

Aus der DE 198 44 018 A1 ist ein Verfahren zum Schrumpfspannen und -entspannen von Werkzeugen bekannt, bei dem sich die Werkzeuge in einem Spannfutter befinden und das Futter zum Einfügen und Herausnehmen des Werkzeuges induktiv erwärmt werden kann, wobei die Erwärmung in einem hochfrequenten Wechselfeld durchgeführt wird. Dabei wird das abschnittsweise konisch geformte Spannfutter von einer zylindrisch geformten Spule mit einem hochfrequenten elektromagnetischen Feld beaufschlagt und ist mit einem im konischen Abschnitt angebrachten Thermodraht zur Ermittlung der Temperatur des Schrumpffutters versehen.

Die DE 102 31 318 A1 beschreibt eine Vorrichtung mit einer Heizeinrichtung zur thermischen Verformung einer Werkzeugaufnahme. Dabei ist an der Vorrichtung zumindest eine Sensoreinheit vorgesehen, mit der über wenigstens einen Kontakt eine Kenngröße der Werkzeugaufnahme erfassbar ist. Mit Hilfe der Sensoreinheit soll eine Temperaturermittlung an der Werkzeugaufnahme durchgeführt werden können. Das Sensorelement weist dazu mehrere Kontaktelemente auf, von denen ein erstes in einer Abschirmeinheit einer Heizeinrichtung aufgenommen ist und die Werkzeugaufnahme in einem Erwärmungsbereich elektrisch kontaktiert. Ein weiteres Kontaktelement ist in einem Bereich der Werkzeugaufnahme angeordnet, der nicht oder nur wenig erwärmt wird. Beide Kontaktelemente bilden in Zusammenwirkung mit der Werkzeugaufnahme eine thermoelektrische Spannungsreihe und ermöglichen somit die Ermittlung der Temperatur der Werkzeugaufnahme.

Aus der DE 102 22 092 A1 ist eine Schrumpfvorrichtung für die Aufnahme eines Rotationswerkzeugs in einem Werkzeughalter bekannt, die eine Aufnahmeeinheit zur Aufnahme des Werkzeughalters und eine Temperiervorrichtung zur Erwärmung und Abkühlung des Werkzeughalters aufweist. Die Aufnahmeeinheit ist an einem Schlitten angeordnet, der auf einem Schienensystem verfahrbar ist und der einen Transport eines erwärmten Werkzeughalters zu einem mit Kühlelementen versehenen Drehteller ermöglicht, in denen eine Abkühlung der erwärmten Werkzeughalter stattfinden kann. Die Kühlelemente sind als Kühlmanschetten ausgeführt, werden von einer Kühlflüssigkeit durchströmt und können mit hülsenförmigen Adaptern ausgestattet werden, die in einen flächigen Anlagekontakt mit dem Werkzeughalter und dem Innenumfang des Kühlelements treten können. Ein an der Schrumpfvorrichtung vorgesehener Temperatursensor ist an einem Trägerarm befestigt und ist im Bereich eines Aufnahmekörpers angebracht, in den der Werkzeughalter mit einem Kupplungsschaft einsteckbar ist. Der Temperatursensor kann als optischer Sensor oder als Kontaktmessfühler ausgeführt sein und misst die Temperatur des Bereichs der Aufnahmeöffnung des Werkzeughalters.

Die DE 20 2004 002 897 U1 beschreibt ein Induktionsschrumpfgerät zum Ein- und Ausschrumpfen von Werkzeugen in bzw. aus einer Schrumpfaufnahme unter Verwendung einer Induktionsheizspule, wobei eine Kühleinrichtung vorgesehen ist, welche mindestens einen Kühladapter aufweist, der mit einem Kühlaggregat in Verbindung steht und von einer Kühlflüssigkeit durchströmbar ist. Der Kühladapter ist von einer Ruheposition in eine Kühlposition verlagerbar, in der er in wärmeleitfähigem Kontakt mit der Schrumpfaufnahme steht. Der Kühladapter wird von einer Kühlflüssigkeit durchströmt, die in einem Flüssigkeitsbehälter bevorratet wird und die von einem Kältekompressor gekühlt werden kann. Zur Ermittlung der vom Kältekompressor zu erbringenden Kühlleistung ist in dem Flüssigkeitsbehälter ein Temperatursensor vorgesehen, der für die Ermittlung der Temperatur der Kühlflüssigkeit eingesetzt wird. Damit soll sichergestellt werden, dass für die Kühlung der Schrumpfaufnahme immer ausreichend gekühlte Kühlflüssigkeit zur Verfügung steht.

Ein Schrumpfsystem, das mehrere Schrumpffutter, Werkzeuge, Kühlaußenteile und Wechseleinsätze umfasst, ist aus dem Stand der Technik bekannt. Die DE 100 25 004 A1 , die durch ausdrückliche Bezugnahme zum Bestandteil dieser Offenbarung gemacht wird, beschreibt eine Kühleinrichtung zur Kühlung von Schrumpffuttern bei einer Vorrichtung zum thermischen Spannen und Entspannen, d.h. zum Einschrumpfen und Ausschrumpfen von Werkzeugen. Die Kühleinrichtung weist einen Kühladapter auf, der zur Abfuhr von Wärme aus dem Schrumpffutter mit einem aufgeheizten Werkzeugaufnahmeabschnitt des Schrumpffutters in großflächigen Berührungskontakt gebracht werden kann. Der Kühladapter ist aus einem Kühlaußenteil und einem Wechseleinsatz aufgebaut, wobei unterschiedliche Wechseleinsätze für eine einfache Anpassung des Kühlaußenteils an geometrisch unterschiedlich geformte Schrumpffutter vorgesehen sind. Das Kühlaußenteil kann mit einer Kühlflüssigkeit, beispielsweise Wasser, gekühlt werden, wodurch eine effektive Wärmeabfuhr aus dem Werkzeugaufnahmeabschnitt möglich ist. Das Schrumpffutter, das Werkzeug, das Kühlaußenteil und der Wechseleinsatz sind Komponenten eines Schrumpfsystems. Das Schrumpfsystem ist seinerseits beispielsweise in Verbindung mit der bekannten Kühleinrichtung unmittelbar zur Kühlung des Schrumpffutters nach einem thermischen Spann- und Entspannungsvorgang von Werkzeugen vorgesehen.

Für die Durchführung des thermischen Spannungs- oder Entspannungsvorgangs wird der Werkzeugaufnahmeabschnitt des Schrumpffutters mittels einer Erwärmungseinrichtung, beispielsweise eines Induktors, eines Heißluftgebläses oder einer offenen Flamme, erhitzt und dadurch ausgedehnt. Übliche Temperaturen eines Schrumpffutters bei einem derartigen Erwärmungsvorgang liegen zwischen 200°C bis 400°C. Im aufgeheizten Zustand des Schrumpffutters kann ein Werkzeug in eine thermisch aufgeweitete Werkzeugaufnahmeöffnung des Schrumpffutters eingebracht werden. Durch ein geeignetes Übermaß des Werkzeugschaftdurchmessers gegenüber dem Durchmesser der Werkzeugaufnahmeöffnung wird bei einer nachfolgenden Abkühlung des Schrumpffutters, die insbesondere mit Unterstützung der Kühleinrichtung vorgenommen werden kann, ein Preßsitz zwischen dem Werkzeug und dem Schrumpffutter erzielt. Somit ist das Werkzeug kraftschlüssig mit dem Schrumpffutter verbunden und kann beispielsweise für Zerspanungsaufgaben, wie sie bei der schneidenden Bearbeitung von Werkstücken auftreten, eingesetzt werden. Zum Ausspannen des Werkzeugs aus dem Schrumpffutter wird ebenfalls eine Erwärmung des Werkzeugaufnahmeabschnittes herbeigeführt, wobei die Erwärmung so schnell vonstatten gehen sollte, dass das Werkzeug selbst keine erhebliche Erwärmung bzw. zumindest keine wesentliche Ausdehnung erfährt.

Während und nach der Erwärmung des Schrumpffutters soll der Benutzer davor geschützt werden, sich an dem heißen Schrumpffutter zu ver brennen. Schrumpffutter sind in der Regel aus metallischen Werkstoffen hergestellt und besitzen dadurch gegenüber anderen Werkstoffen besonders gute Wärmeleiteigenschaften. Während dies für den Schrumpfvorgang von Vorteil ist, besteht durch die gute Wärmeleitung aber auch die Gefahr von Verbrennungen durch Berührung des erwärmten Schrumpffutters. Aus diesem Grund werden bei der bekannten Kühleinrichtung für den der Erwärmung nachfolgenden Abkühlvorgang lange Abkühlzeiten vorgegeben, die sicherstellen, dass das Schrumpffutter am Ende des Abkühlvorgangs so weit abgekühlt ist, dass es gegebenenfalls ohne Schutzmaßnahmen wie Handschuhe oder Werkzeuge für eine weitere Verwendung in die Hand genommen werden kann. Derartig lange Abkühlzeiten stehen jedoch der Forderung nach einem schnellen Wechsel von Werkzeugen und einer raschen Wiederverwendbarkeit der Schrumpffutter entgegen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht daher darin, ein Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters in einem Schrumpfsystem und ein Schrumpfsystem zu schaffen, die eine schnellere Wiederverwendbarkeit des Schrumpffutters nach einem Einspann- oder Entspannungsvorgang ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, dessen Wortlaut, wie der der übrigen Ansprüche, hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht wird. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Anordnen eines Kühladapters an dem Schrumpffutter, wobei der Kühladapter für einen wärmeleitenden Berührungskontakt mit einem Werkzeugaufnahmeabschnitt des Schrumpffutters ausgebildet ist und der Werkzeugaufnahmeabschnitt eine Werkzeugaufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes aufweist und dafür vorgesehen ist, bei einem Schrumpfprozess mit Hilfe einer Erwärmungseinrichtung eines thermischen Spannsystems zur Erweiterung des Durchmessers der Werkzeugaufnahmeöffnung aufgeheizt zu werden; Anordnen mindestens eines Temperatursensors in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Kühladapter; Bestimmen der Temperatur des Kühladapters durch Erfassen mindestens einer temperaturveränderlichen Eigenschaft des Temperatursensors.

Das Anordnen kann dabei ein dauerhaftes Anbringen des Temperatursensors an dem Kühladapter sein, es ist aber auch eine zeitweilige Anbringung oder eine auf einen einzigen oder einige wenige Messvorgänge begrenzte Anbringung des Temperatursensors möglich. Es ist auch möglich, den Temperatursensor in einem Abstand zu dem zu vermessenden Kühladapter anzubringen. Beispielsweise kann ein Infrarotsensor vorgesehen sein, der die von der interessierenden Komponente abgestrahlte Wärme erfasst und daraus ein Temperatursignal ableitet. Durch das Anordnen mindestens eines Temperatursensors in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Kühladapter wird eine Wechselwirkung zwischen dem Temperatursensor und dieser Komponente erzielt. Diese Wechselwirkung dient zur berührungsfreien oder berührenden Übertragung von Wärmeenergie auf den Temperatursensor, der dadurch hinsichtlich seiner mindestens einen temperaturabhängigen Eigenschaft beeinflusst wird. Die von dem Kühladapter abgestrahlte und/oder auf andere Weise abgeleitete Wärmeenergie korrespondiert mit der Temperatur dieser Komponente. Für eine Temperaturbestimmung können an einer oder mehreren der Komponenten Temperatursensoren angebracht werden, dabei können auch an der jeweiligen Komponente mehrere Temperatursensoren vorgesehen sein, die in benachbarten oder voneinander entfernten Abschnitten der Komponente vorgesehen werden können.

Die Temperaturbestimmung wird im Bereich eines Werkzeugaufnahmeabschnittes des Schrumpffutters vorgenommen, der eine Werkzeugaufnahmeöffnung zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes aufweist und dafür vorgesehen ist, bei einem Schrumpfprozess mit Hilfe einer Erwärmungseinrichtung eines thermischen Spannsystems zur Erweiterung des Durchmessers der Werkzeugaufnahmeöffnung aufgeheizt zu werden. Der Werkzeugaufnahmeabschnitt ist derjenige Bereich, der während des Schrumpfprozesses in der Regel unmittelbar von der Erwärmungseinrichtung mit Wärmeenergie beaufschlagt und daher am stärksten erwärmt wird. Andere Bereiche des Schrumpffutters, wie etwa der Einspannabschnitt, der für eine Ankopplung des Schrumpffutters an eine Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine vorgesehen ist, sind bei einem üblichen Schrumpfprozess weiter von der Wärmequelle entfernt und werden gegebenenfalls durch die Kühleinrichtung während des Schrumpfprozesses gekühlt. Weiterhin ist der Werkzeugaufnahmeabschnitt üblicherweise auch derjenige Abschnitt, an dem ein Benutzer das Schrumpffutter angreift, um es zu transportieren oder an die Arbeitsspindel einer Werkzeugmaschine anzukoppeln. Daher ist es vorteilhaft, die Temperaturbestimmung für diesen Bereich des Schrumpffutters vorzunehmen.

Der Kühladapter des Schrumpfsystems wird an dem Schrumpffutter für einen wärmeleitenden Berührungskontakt mit dem Werkzeugaufnahmeabschnitt angeordnet, es wird eine Wärmeübertragungsverbindung zwischen dem Kühladapter und dem Temperatursensor hergestellt und die Temperatur des Kühladapters wird bestimmt. Durch den wärmeleitenden Berührungskontakt wird ein besonders effektiver Austausch von Wärmeenergie zwischen dem Schrumpffutter und dem Kühladapter erzielt. Durch diesen Austausch von Wärmeenergie kann die im Schrumpffutter durch den Erwärmungsvorgang eingebrachte und dort gespeicherte Wärmeenergie in den Kühladapter abgeführt werden, wodurch sich die Temperatur des Schrumpffutters reduziert. Sofern der Kühladapter durch ein Kühlmedium gekühlt wird, findet ein Abtransport der Wärmeenergie über das Kühlmedium statt. Anhand der in den Kühladapter eingebrachten Wärmeenergie kann eine indirekte Bestimmung der Temperatur des Schrumpffutters vorgenommen werden, wenn der Temperatursensor in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Kühladapter steht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird für die Bestimmung der Temperatur ein bedienerunabhängiger Temperatursensor eingesetzt. Ein bedienerunabhängiger Temperatursensor basiert darauf, dass der Bediener während der Temperaturermittlung keinen Einfluss auf das Messverfahren oder das Messergebnis nimmt oder gegebenenfalls eine Temperaturermittlung durch Fühlen oder Tasten mit den Händen an der Oberfläche des Schrumpffutters vornimmt. Damit wird ein objektives Ergebnis der Temperaturbestimmung sichergestellt. In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist auch der Ablauf der Temperaturbestimmung bedienerunabhängig, d.h. ein Beginn oder ein Ende des Temperaturbestimmungsvorgangs ist nicht von einem Eingriff des Bedieners abhängig.

Der Temperatursensor kann fest am Kühladapter oder gegebenenfalls an einer seiner Komponenten angebracht sein, insbesondere am Wechseleinsatz. Er steht dann schon vor dem Anbringen des Kühladapters am Schrumpffutter in Wärmeübertragungsverbindung mit der entsprechenden Komponente des Kühladapters. Vorteilhaft ist hierbei z.B., dass der Kühladapter zu Beginn des Abkühlvorgangs grundsätzlich ein geringeres Temperaturniveau aufweist als das erwärmte Schrumpffutter, so dass ein an dem Kühladapter angebrachter Temperatursensor eine geringere thermische Stabilität aufweisen kann, als dies von einem direkt am Schrumpffutter anzuordnenden Temperatursensor zu fordern wäre. Außerdem kann das Schrumpffutter frei von Temperatursensoren bleiben, die bei nicht ausgewuchteter Anbringung zu Störungen der Rundlaufeigenschaften des Schrumpffutters führen könnten. Die Wärmeübertragungsverbindung kann auch erst später hergestellt werden, beispielsweise indem ein Infrarotsensor auf den aufgesetzten Kühladapter gerichtet und aktiviert wird.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung tritt der Temperatursensor zumindest während eines Kühlvorgangs mit einer benachbart zum Werkzeugaufnahmeabschnitt gelegenen Kontaktfläche des Kühladapters in eine Wärmeübertragungsverbindung. Er kann insbesondere sehr nahe am Werkzeugaufnahmeabschnitt sitzen, z.B. in einem Abstand von weniger als 1 mm oder 2 mm. Der Temperatursensor kann auch einen Teil der Kontaktfläche zum Schrumpffutter bilden, so dass ein direkter Wärmeleitungskontakt möglich ist. Dadurch wird eine zwar indirekte, aber dennoch fast unmittelbare Ankopplung des Temperatursensors an den Werkzeugaufnahmeabschnitt erreicht, wodurch die Temperatur des Schrumpffutters relativ exakt bestimmbar ist. Die Kontaktfläche kann dabei eine direkt zugängliche Oberfläche des Kühladapters sein, es ist jedoch auch möglich, eine Kontaktfläche zu wählen, die als Einschnitt oder Hinterschnitt des Kühladapters ausgeführt ist.

Der Kühladapter kann durch eine einzige, fest montierte Baugruppe gebildet sein. Vorzugsweise umfasst der Kühladapter ein Kühlaußenteil, das z.B. mittels einer Kühlflüssigkeit aktiv gekühlt werden kann, und einen im Kühlaußenteil aufgenommenen, auswechselbaren Wechseleinsatz, der für einen großflächigen Berührungskontakt mit der z.B. konischen Außenseite des Werkzeugaufnahmeabschnittes eine entsprechend geformte, z.B. konische Bohrung hat. Durch Auswechseln von Wechseleinsätzen kann ein Kühladapter an unterschiedlich dimensionierte Schrumpffutter angepasst werden. Da der Wechseleinsatz zum unmittelbaren Berührungskontakt mit dem (heißen) Schrumpffutter vorgesehen ist, ist vorzugsweise mindestens ein Temperatursensor am Wechseleinsatz angebracht. Dadurch ist eine besonders genaue, verzögerungsarme Temperaturbestimmung möglich.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird von dem Temperatursensor und/oder einer mit dem Tempereratursensor wirkverbundenen Auswerteeinheit bei Unterschreitung einer vorgebbaren Grenztemperatur ein Signal ausgegeben. Ein Signal ist grundsätzlich als Zustandsänderung zu verstehen, beispielsweise kann ein Signal in optischer, akustischer, elektrischer oder mechanischer Form ausgegeben werden, wobei sich zum Zeitpunkt der Signalausgabe der jeweilige Zustand in wahrnehmbarer Weise ändert. Das Signal kann sich dabei in unmittelbar wahrnehmbarer Weise ändern, indem beispielsweise ein Warnton ertönt oder erlischt. Es kann sich aber auch in einer Weise ändern, die lediglich für eine nachgeschaltete Auswerteeinheit wahrnehmbar ist, wie dies beispielsweise für elektrische Signale der Fall sein kann. Die Grenztemperatur kann als Temperatur des Schrumpffutters angesetzt sein, bei der eine gefahrlose Berührung bereits möglich ist und das Schrumpffutter für eine Weiterverwendung zur Verfügung steht. Die Grenztemperatur kann aber auch derart vorgegeben werden, dass sie lediglich für die Ansteuerung von der Auswerteeinheit nachgeschalteten Einrichtungen verwendet wird, die ihrerseits den Benutzer über die Temperatur und/oder den Verlauf des Abkühlvorgangs für das Schrumpffutter informieren. Damit kann eine Art Ampelfunktion beispielsweise für das Ende des Abkühlvorgangs erzielt werden. Der Benutzer nimmt anhand des Signals wahr, dass er den nachfolgenden Prozessschritt, beispielsweise einen Kalibriervorgang für das eingeschrumpfte Werkzeug, beginnen kann. Da das Signal den frühest möglichen Zeitpunkt einer gefahrlosen Weiterverwendung des Schrumpffutters anzeigen kann, können unnötige Wartezeiten vermieden werden, wodurch der Schrumpfprozess z.B. bei einer Serienfertigung insgesamt beschleunigt werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird eine Schrumpfvorrichtung und/oder eine Kühleinrichtung in Abhängigkeit von dem Temperatursignal des Temperatursensors oder der Auswerteeinheit angesteuert. Dadurch kann in Abhängigkeit von der Temperatur des Schrumpffutters Einfluss auf den Verlauf des Erwärmungsvorgangs und/oder des Abkühlvorgangs genommen werden. Die Ansteuerung der Schrumpfeinrichtung und/oder der Kühleinrichtung kann unmittelbar über den Temperatursensor erfolgen, insbesondere dann, wenn der Temperatursensor als elektrisches oder elektronisches Schaltelement ausgeführt ist und bei Unterschreiten der Grenztemperatur ein entsprechendes Signal abgibt oder wenn ein mechanischer Temperatursensor, insbesondere durch thermisch bedingte Ausdehnung oder Schrumpfung, eine Schalteinrichtung ansteuert, die ihrerseits mit der Schrumpfvorrichtung und/oder der Kühleinrichtung in Wirkverbindung steht. Eine Ansteuerung der Schrumpfvorrichtung oder der Kühleinrichtung durch die Auswerteeinheit ist ebenfalls möglich. Durch die Ansteuerung kann insbesondere eine Energiezufuhr für die Schrumpfvorrichtung und/oder die Kühleinrichtung gesteuert oder geregelt werden. Damit kann beispielsweise das Überschreiten einer Grenztemperatur beim Erwärmungsvorgang verhindert werden, eine vorgebbare Temperatur des Schrumpffutters durch wiederholte Rückführung des Temperatursignals in die Schrumpfvorrichtung geregelt werden oder bei Unterschreiten der Grenztemperatur beim Abkühlvorgang die Kühlleistung der Kühleinrichtung reduziert werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird ein der Abkühlung folgender Verfahrensschritt als Reaktion auf den Empfang eines Temperatursignals, das ein Unterschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur anzeigt, eingeleitet. Dadurch kann beispielsweise ein nach dem Einschrumpfen des Werkzeugs in das Schrumpffutter vorzunehmender, aber erst bei abgekühltem Werkzeug durchführbarer Kalibiervorgang automatisch und ohne weiteres Zutun eines Benutzers durchgeführt werden, wodurch sich eine Zeitersparnis und eine verbesserte Ausnutzung des Schrumpfvorgangs erzielen lässt. Denkbar ist auch, das Schrumpffutter nach erfolgter Abkühlung mittels eines Manipulatorsystems, z.B. mit einem Roboterarm oder einem Rundschalttisch, aus dem Wirkungsbereich der Schrumpfvorrichtung und/oder der Kühleinrichtung zu bringen und an anderer Stelle die nachfolgend vorgesehenen Prozessschritte durchzuführen.

Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird auch durch ein Schrumpfsystem gelöst, das insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche vorgesehen ist, und Komponenten aus der Gruppe Schrumpffutter, Werkzeug, Kühladapter umfasst, wobei an dem Kühladapter mindestens ein Temperatursensor angebracht ist, der für eine Bestimmung der Temperatur zumindest einer der Komponenten vorgesehen ist.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor an einer Stelle angebracht, die bei hergestelltem Berührungskontakt zwischen dem Kühladapter und dem Werkzeugaufnahmeabschnitt für einen Bediener sichtbar ist. Dadurch ist bei Temperatursensoren, die auf Temperaturveränderungen mit einer signifikanten Änderung einer optisch wahrnehmbaren Eigenschaft reagieren, sichergestellt, dass der Benutzer während des Kühlvorgangs Zugriff auf die vom Temperatursensor ermittelte Temperatur des Schrumpffutters hat und damit in Abhängigkeit von der aktuellen Temperatur den Kühlvorgang beenden kann.

In Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material aufgebaut. Damit lässt sich in vorteilhafter Weise eine Temperaturermittlung anhand der Eigenschaftsänderung des Materials des Temperatursensors vornehmen. Dabei können insbesondere Materialien zum Einsatz kommen, die ihre physikalischen, chemischen und/oder elektrischen Eigenschaften in Abhängigkeit von der Temperatur ändern.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das temperaturempfindliche Material für eine temperaturabhängige Veränderung seiner optisch wahrnehmbaren Eigenschaften ausgebildet. Optisch wahrnehmbare Eigenschaften können insbesondere die Farbe, die Transparenz, die Reflektivität, die Struktur eines Materials sein, es soll hierunter aber auch eine Ausdehnung des Materials verstanden werden, wie sie beispielsweise bei einem Flüssigkeitsthermometer für eine optische Wahrnehmung der Temperatur herangezogen wird. Auch eine optisch wahrnehmbare temperaturabhängige Formänderung, wie sie z.B. bei einem Bimetallelement oder einem Element aus Memorymetall auftreten kann, kann zum Aufbau eines Temperatursensors genutzt werden. Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die optisch wahrnehmbaren Eigenschaften des Materials mit dem bloßen Auge wahrnehmbar und bedürfen keiner vorgeschalteten Messtechnik.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das temperaturempfindliche Material für eine signifikante Farbänderung im Bereich einer vorgebbaren Umschlagtemperatur ausgebildet. Damit kann in einfacher Weise die gewünschte Ampelfunktion durch den Temperatursensor erzielt werden. Oberhalb der Grenztemperatur hat das temperaturempfindliche Material z.B. eine Warnfarbe wie Rot, Orange, Gelb, unterhalb der Grenztemperatur findet beispielsweise ein Farbumschlag in Grüntöne statt. Eine signifikante Farbänderung kann auch zum Verdecken oder Sichtbarmachen von Schriftzügen wie etwa „Heiss" oder „OK" genutzt werden, die dann nur jeweils oberhalb bzw. unterhalb der Umschlagstemperatur sichtbar sind und damit eine direkte Information des Benutzers ermöglichen. In ähnlicher Weise kann auch eine Temperaturskala aufgebaut werden, die die Temperatur des Schrumpffutters bzw. des Wechseleinsatzes oder des Kühlaußenteils direkt sichtbar macht.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt die Umschlagtemperatur im Bereich zwischen 15°C und 50°C. Damit kann sichergestellt werden, dass bei einem erfolgten Farbumschlag des Temperatursensors das Spannfutter gefahrlos von Hand gegriffen werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung liegt die Umschlag temperatur im Bereich zwischen 20°C und 40°C. Hierdurch wird eine noch höhere Sicherheit für das gefahrlose Greifen des Spannfutters realisiert.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor an dem Schrumpffutter angeordnet. Dadurch wird eine unmittelbare Temperaturbestimmung ermöglicht, die eine besonders sichere Aussage über die Temperatur des Spannfutters gewährleistet. Fehlerquellen wie eine mangelhafte thermische Kopplung zu Komponenten, die für eine indirekte Temperaturbestimmung herangezogen werden, entfallen hierbei.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Temperatursensor aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material aufgebaut ist, das für eine irreversible, signifikante Änderung mindestens einer wahrnehmbaren Eigenschaft bei Überschreiten einer vorgebbaren Grenztemperatur ausgebildet ist. Dadurch ist eine Überwachung der am Schrumpffutter auftretenden Maximaltemperaturen möglich, nachdem es erst zu einer irreversiblen, signifikanten Änderung der wahrnehmbaren Eigenschaft kommt, wenn die vorgebbare Grenztemperatur überschritten wurde. Mit Überschreiten der Grenztemperatur, die z.B. unterhalb einer Temperatur angesiedelt ist, bei der es zu einer Schädigung des Schrumpffutters kommen könnte, findet die Änderung der wahrnehmbaren Eigenschaft statt. Durch die irreversible Auslegung des Materials des Temperatursensors wird vermieden, dass die Information über die Überschreitung der Grenztemperatur verloren geht oder gelöscht werden kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung liegt die Grenztemperatur in einem Bereich größer 500 Grad Celsius. Da eine Schädigung des Schrumpffutters durch Gefügeänderung insbesondere bei einer Erwärmung über 550 Grad Celsius auftreten kann, während die üblichen Temperaturen am Schrumpffutter beim Schrumpfvorgang bis zu 400 Grad Celsius betragen, ist sichergestellt, dass bei einer ordnungsgemäßen Durchführung des Schrumpfvorganges keine irreversible Eigenschaftsänderung des Temperatursensors hervorgerufen wird. Wird jedoch die Grenztemperatur von ca. 500 Grad Celsius überschritten, so besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit für eine Schädigung des Schrumpffutters, die durch eine entsprechende Eigenschaftsänderung des Temperatursensors nachvollziehbar gemacht wird. Dies ist insbe sondere bei der Handhabung von Garantie- und Gewährleistungsansprüchen für Hersteller und/oder Lieferanten entsprechender Schrumpffutter von großem Interesse.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden der Beschreibung im Zusammenhang mit den Figuren. Dabei zeigt:
1 in perspektivischer Darstellung ein Schrumpfsystem mit einem Wechseleinsatz mit Temperatursensor und einem Schrumpffutter mit Temperatursensor;
2 in schematischer Darstellung ein geregeltes thermisches Spannsystem mit einer Erwärmungseinrichtung, einer Kühleinrichtung, einem Schrumpfsystem und einer Auswerte- und Steuerungseinrichtung.
Ein Schrumpfsystem 1 gemäß der 1 weist ein Schrumpffutter 2, ein Werkzeug 3, ein Kühlaußenteil 4 und einen Wechseleinsatz 5 auf. Das mit durchströmendem Wasser kühlbare Kühlaußenteil 4 und ein darin eingesetzter Wechseleinsatz 5 bilden einen Kühladapter.
Das Schrumpffutter 2 ist mit einem kegelabschnittsförmigen Werkzeugaufnahmeabschnitt 8 versehen, der eine zylindrische Werkzeugauf nahmeöffnung 9 aufweist. In die Werkzeugaufnahmeöffnung 9 wird im Verlauf des Schrumpfprozesses der Werkzeugschaft 10 des Werkzeugs 3 aufgenommen und wird dort nach Abkühlung des Schrumpffutters 2 durch eine entsprechende Passungsauswahl zwischen Werkzeugaufnahmeöffnung 9 und Werkzeugschaft 10 kraftschlüssig fixiert.
Der Wechseleinsatz 5, der lösbar im Inneren des Kühlaußenteils 4 angekoppelt werden kann, weist eine kegelabschnittsförmige Außenkontur für einen Berührungskontakt mit einer korrespondierenden Bohrung des Kühlaußenteils 4 auf. In dem Wechseleinsatz 5 ist ebenfalls eine kegelförmige Aufnahmebohrung 13 vorgesehen, die korrespondierend mit der Geometrie des kegelabschnittsförmigen Werkzeugaufnahmeabschnitts 8 ausgeführt ist. Der Wechseleinsatz 5 weist eine Anzahl von radial angeordneten, einen parallel zu einer Mittellängsachse ausgerichteten Querschnitt des Wechseleinsatzes 5 fast vollständig durchdringenden Längsnuten 14 zur Verbesserung seiner Elastizität auf, wodurch eine verbesserte Anpassung an den Werkzeugaufnahmeabschnitt 8 mit großflächigem Berührungskontakt erzielt werden kann. Eine der Längsnuten 14 durchdringt den Querschnitt vollständig und erlaubt damit eine besonders große Flexibilität des Wechseleinsatzes 5.
An einer Stirnfläche 12 des Wechseleinsatzes 5 sowie an einer stirnseitig vorgesehenen, von der Stirnfläche 12 des Wechseleinsatzes 5 zurückgesetzten, kreisringförmigen Kontaktfläche 6 sind jeweils Temperatursensoren 7a, 7b angebracht. Die Temperatursensoren 7a, 7b sind mit einem thermisch leitenden Klebewerkstoff auf die jeweiligen Flächen aufgeklebt und stehen daher in permanenter guter Wärmeleitungsverbindung mit dem metallischen Wechseleinsatz. Die Temperatursensoren 7a, 7b bestehen im wesentlichen aus einem Folienverbundmaterial, das zwischen zumindest zwei nicht näher dargestellten Folienschichten eine temperaturempfindliche Flüssigkristallsubstanz ein schließt. Die Flüssigkristallsubstanz ist dabei derart ausgebildet, dass sie bei Über- bzw. Unterschreiten einer vorgebbaren Grenztemperatur einen deutlich sichtbaren Farbumschlag erfährt. Damit kann in einfacher Weise durch unmittelbare Betrachtung der Temperatursensoren 7a, 7b während des Abkühlvorgangs durch einen Benutzer festgestellt werden, ob der Wechseleinsatz 5 die Grenztemperatur unterschritten hat.
Die innen liegende Kontaktfläche 6 schließt unmittelbar an die Konusfläche der Aufnahmebohrung 13 an und ist nach Aufsetzen des Wechseleinsatzes 5 auf das Schrumpffutter 2 unmittelbar benachbart zum Werkzeugaufnahmeabschnitt 8 angeordnet. Da der Wechseleinsatz 5 bedingt durch die kegelabschnittsförmige Geometrie im Bereich der Kontaktfläche 6 einen relativ schmalen Querschnitt aufweist, ist sichergestellt, dass hier ein besonders rascher Temperaturausgleich zwischen dem Werkzeugaufnahmeabschnitt 8 und dem Wechseleinsatz 5 stattfindet. Damit ist sichergestellt, dass die Temperatursensoren 7a, 7b gleich nach dem Aufsetzen auf das Schrumpffutter 2 eine korrekte Temperaturbestimmung ermöglichen. Insbesondere der Temperatursensor 7a, der auf der Kontaktfläche 6 aufgebracht ist, weist einen besonders geringen Abstand von weniger als 1 mm zu der kegelförmigen Aufnahmebohrung 13 auf, so dass eine sehr direkte thermische Kopplung zum Schrumpffutter 2 sichergestellt ist.
An einer der Stirnfläche 12 abgewandten Stirnseite 15 des Wechseleinsatzes 5 ist ein weiterer Temperatursensor 7c angebracht, der in der gleichen Weise wie die Temperatursensoren 7a und 7b ausgeführt ist. Der Temperatursensor 7c ist als träge reagierende Gegenkontrolle für die rasch reagierenden Temperatursensoren 7a und 7b vorgesehen, da im Bereich der Stirnseite 15 sowohl der Wechseleinsatz 5 als auch das Schrumpffutter einen breiten Querschnitt und damit eine große Wärmekapazität aufweisen, wodurch ein etwas langsamerer Wärmeaustausch stattfindet. Mit Hilfe des Temperatursensors 7c kann damit vermieden werden, dass der Kühlvorgang beendet wird, bevor das Schrumpffutter 2 über seine gesamte Länge unterhalb der vorgegebenen Grenztemperatur abgekühlt ist.
An dem Schrumpffutter 2 ist an drei, symmetrisch über den Umfang verteilten Orten jeweils eine taschenförmige Einfräsung 16 vorgesehen, die mit einer temperaturempfindlichen Farbe ausgelegt sind. Die Farbe ist für eine Überwachung der auf das Schrumpffutter 2 einwirkenden Maximaltemperaturen vorgesehen, sie ist einem irreversiblen Farbumschlag unterworfen, sobald eine vorgegebene Grenztemperatur, beispielsweise 500°C erstmalig überschritten wurde. Da in einem Temperaturbereich größer 500°C mit einer Schädigung des metallischen Gefüges des Schrumpffutters gerechnet werden muss, sind die mit Farbe ausgelegten Einfräsungen 16 daher als Maximaltemperatursensoren 7d ausgebildet.
Für die Durchführung eines Abkühlvorgangs des Schrumpffutters 2 sind die folgenden Schritte vorgesehen: nach der Erwärmung des Schrumpffutters mittels einer nicht dargestellten Erwärmungseinrichtung und dem Ein- oder Ausschrumpfens eines Werkzeugs 3 in die bzw. aus der Werkzeugaufnahmeöffnung 9 weist das Schrumpffutter 2 eine Temperatur zwischen 200 bis 400 Grad Celsius auf. Das Schrumpffutter 2 kann während des Erwärmungsvorgangs mit seinem Einspannabschnitt 17 bereits in einer gekühlten Schrumpffutteraufnahme einer nicht näher dargestellten Kühleinrichtung aufgenommen sein, die jedoch allein nicht ausreichend ist, um eine rasche und gefahrlose Abkühlung des Schrumpffutters 2 insbesondere im Bereich des Werkzeugaufnahmeabschnittes 8 zu bewirken. Daher wird auf den Werkzeugaufnahmeabschnitt 8 ein Kühladapter, d.h. eine Kombination aus einem auf das Schrumpffutter 2 passenden Wechseleinsatz 5 und dem Kühlaußenteil 4, aufgesetzt. Der Wechseleinsatz 5 tritt mit seiner Aufnahmebohrung 13 in flächigen Berührkontakt mit dem Werkzeugaufnahmeabschnitt 8, während das Kühlaußenteil 4 seinerseits mit der Außenkontur des Wechseleinsatzes 5 in großflächigen Berührkontakt tritt. Durch den jeweils auftretenden Berührkontakt findet ein Wärmeaustausch durch Wärmeleitung zwischen Schrumpffutter 2, Wechseleinsatz 5 und Kühlaußenteil 4 statt, der zu einem Temperaturausgleich zwischen diese Komponenten führt. Dabei werden der Wechseleinsatz 5 und das Kühlaußenteil 4 erwärmt, während das Schrumpffutter 2 abgekühlt wird. Die Erwärmung des Wechseleinsatzes 5 unmittelbar nach Aufsetzen auf das Schrumpffutter führt bei den Temperatursensoren 7a, 7b und 7c zu einem reversiblen Farbumschlag, sobald die vorgegebene Grenztemperatur überschritten ist. Anhand des Farbumschlags kann der Benutzer zu Beginn des Kühlvorgangs feststellen, dass eine korrekte thermische Kopplung zwischen dem Schrumpffutter 2 und dem Wechseleinsatz 5 vorliegt. Anschließend kann der Benutzer abwarten, bis ein neuerlicher Farbumschlag der Temperatursensoren 7a, 7b, 7c erfolgt ist. Zu diesem Zeitpunkt ist sichergestellt, dass sich das Schrumpffutter 2 und der Wechseleinsatz 5 auf einem Temperaturniveau befinden, das ein gefahrloses Handhaben dieser Komponenten ermöglicht. Dabei dient insbesondere der Temperatursensor 7c als Gegenkontrolle zu den Temperatursensoren 7a und 7b, da gegebenenfalls eine Abkühlung des kegelförmig verjüngten Bereiches des Schrumpffutters 2 erfolgt sein kann, während der Kühlvorgang im Bereich des Übergangs zum Einspannabschnitt 16 aufgrund der großen Wärmekapazität noch nicht abgeschlossen ist. Durch die Anordnung des Kühlaußenteils 4 auf dem Wechseleinsatz 5 während des Kühlvorgangs wird der Wechseleinsatz 5 nahezu vollständig verdeckt. Um dennoch eine Ablesung insbesondere des Temperatursensors 7a zu ermöglichen, ist die Kontaktfläche 6 gegenüber der Stirnfläche 12 zurückversetzt und bleibt dadurch auch bei aufgesetztem Kühlaußenteil 4 sichtbar.
Bei dem thermischen Spannsystem 18 gemäß der 2 ist eine induktive Erwärmungsvorrichtung 19, eine mit Kühlflüssigkeit arbeitende Kühleinrichtung 20, eine Auswerteeinheit 21 sowie eine Steuerungseinrichtung 22 für eine Erwärmung und Abkühlung des Schrumpfsystems vorgesehen. In Abweichung zu dem in 1 dargestellten Schrumpfsystem ist das Schrumpffutter 2 über die Maximaltemperatursensoren 7d hinaus mit einer thermoelektrischen Temperaturmesseinrichtung 23 versehen, die mittels eines nicht näher dargestellten Transpondersystems über hochfrequente elektromagnetische Wellen von der Auswerteeinheit 21 angesteuert und ausgelesen werden kann. Das Transpondersystem ist dabei im Einspannabschnitt 17 des Schrumpffutters 2 untergebracht, da in diesem Bereich während des Schrumpfvorgangs deutlich geringere Temperaturen als im Bereich des Werkzeugaufnahmeabschnitts 8 auftreten. Von dort aus ist über Kabel eine elektrische Verbindung mit der elektrischen Temperaturmesseinrichtung 23 vorgesehen, die als Thermoelement ausgeführt ist und für einen Temperaturbereich von bis zu 500 Grad Celsius ausgelegt ist. Anhand der Temperaturinformationen der elektrischen Temperaturmesseinrichtung 23 kann sowohl während des Erwärmungsvorgangs durch die Erwärmungseinrichtung 19 als auch ergänzend oder alternativ während des Kühlvorgangs durch die Kühleinrichtung 20 ein temperaturabhängiger Einfluss auf die jeweilige Einrichtung genommen werden. Dazu wird die Temperaturinformation von der Auswerteeinheit 21 abgefragt und dann einer Steuerungseinrichtung 22 übermittelt, die für eine Steuerung oder Regelung der Erwärmungseinrichtung 19 bzw. der Kühleinrichtung 20 vorgesehen ist. Beim Erwärmungsvorgang kann so entweder bei Erreichen einer Zieltemperatur die Energiezufuhr zur Erwärmungseinrichtung reduziert oder abgestellt werden. Alternativ kann auch eine Regelung der von der Erwärmungseinrichtung 19 auf das Schrumpffutter 2 einwirkenden Wärmemenge vorgenommen werden, um beispielsweise eine besonders rasche oder eine besonders schonende Erwärmung mittels vorgebbarer Temperaturverläufe zu erzielen. Weiterhin ist über die Steuerungseinrichtung 22 auch eine Steuerung oder Regelung der Kühleinrichtung 20 möglich. Dazu kann insbesondere vorgesehen werden, die Kühleinrichtung 20 bei Unterschreiten einer Grenztemperatur abzuschalten bzw. die Kühlleistung zu reduzieren, es kann auch eine geregelte Abkühlung des Schrumpffutters 2 entlang einer Temperaturverlaufskurve vorgesehen werden. Darüber hinaus kann die Temperaturinformation auch durch die Auswerteeinheit 21 oder die Steuerungseinrichtung 22 direkt angezeigt werden, so dass der Benutzer unmittelbar die Temperatur des Schrumpffutters ablesen kann.
In einer nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung kann alternativ oder neben der elektrischen Temperaturmesseinrichtung eine elektronische Temperaturmesseinrichtung vorgesehen sein, die für eine besonders hohe Auflösung der Temperatur im Bereich zwischen 15 Grad Celsius und 50 Grad Celsius vorgesehen ist und somit eine zuverlässige Aussage über die gefahrlose Berührbarkeit des Schrumpffutters gewährleistet. Um eine Schädigung der elektronischen Temperaturmesseinrichtung, die insbesondere auf Halbleitertechnik basiert sein kann, wird eine Bestromung erst nach einer gewissen Abkühlzeit oder in Abhängigkeit von dem Temperatursignal der elektrischen Temperaturmesseinrichtung vorgenommen. Das bzw. die Signale der Temperaturmesseinrichtungen können wie bei dem thermischen Spannsystem gemäß der 2 für Steuerungs- und Regelzwecke und für eine direkte Temperaturanzeige verwendet werden.
In einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform der Erfindung ist eine elektrische und/oder elektronische Temperaturmesseinrichtung im Wechseleinsatz vorgesehen, die ebenfalls über ein Transpondersystem oder durch eine Kabelanbindung mit der Auswerteeinheit ausgelesen werden kann.
In weiteren, nicht dargestellten Ausführungsformen der Erfindung ist zumindest ein Temperatursensor als thermoelektrischer Temperatursensor mit einem temperaturveränderlichen Widerstand bzw. einer temperaturveränderlichen Impedanz oder einer temperaturveränderlichen Spannung oder als thermomechanischer Temperatursensor, basierend auf Ausdehnungsdifferenzen verschiedener, miteinander verbundener Werkstoffe (Bimetall) oder aus einem Memorymetall wie Nickeltitan ausgeführt und für eine unmittelbare Temperaturanzeige mittels einer Skala oder durch Ansteuerung einer mit der Auswerteeinheit verbundenen elektrischen Schalteinrichtung vorgesehen.

Claims

Verfahren zur Bestimmung der Temperatur eines Schrumpffutters (2) in einem Schrumpfsystem (1) mit den Schritten: Anordnen eines Kühladapters an dem Schrumpffutter (2), wobei der Kühladapter für einen wärmeleitenden Berührungskontakt mit einem Werkzeugaufnahmeabschnitt des Schrumpffutters (2) ausgebildet ist und der Werkzeugaufnahmeabschnitt eine Werkzeugaufnahmeöffnung (9) zur Aufnahme eines Werkzeugschaftes (10) aufweist und dafür vorgesehen ist, bei einem Schrumpfprozess mit Hilfe einer Erwärmungseinrichtung (19) eines thermischen Spannsystems (18) zur Erweiterung des Durchmessers der Werkzeugaufnahmeöffnung (9) aufgeheizt zu werden; Anordnen mindestens eines Temperatursensors (7a, 7b, 7c) in Wärmeübertragungsverbindung mit dem Kühladapter; Bestimmen der Temperatur des Kühladapters durch Erfassen mindestens einer temperaturveränderlichen Eigenschaft des Temperatursensors (7a, 7b, 7c).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass für die Bestimmung der Temperatur ein bedienerunabhängiger Temperatursensor eingesetzt wird (7a, 7b, 7c).
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7a, 7b, 7c) zumindest während eines Kühlvorgangs mit einer benachbart zum Werkzeugaufnahmeabschnitt gelegenen Kontaktfläche (6) des Kühladapters in eine Wärmeübertragungsverbindung tritt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass von dem Temperatursensor (7a, 7b, 7c) und/oder einer mit dem Temperatursensor (7a, 7b, 7c) wirkverbundenen Auswerteeinheit (21) bei Unterschreitung einer vorgebbaren Grenztemperatur ein Signal ausgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Spanneinrichtung (18) und/oder eine Kühleinrichtung (20) in Abhängigkeit von dem Temperatursignal des Temperatursensors (7a, 7b, 7c) oder der Auswerteeinheit angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein der Abkühlung folgender Verfahrensschritt als Reaktion auf den Empfang eines Temperatursignals, das ein Unterschreiten einer vorgegebenen Grenztemperatur anzeigt, eingeleitet wird.
Schrumpfsystem (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit Komponenten aus der Gruppe Schrumpffutter (2), Werkzeug (3), Kühladapter, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Kühladapter mindestens ein Temperatursensor (7a, 7b, 7c) angebracht ist, der für eine Bestimmung der Temperatur zumindest einer der Komponenten vorgesehen ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7a, 7b, 7c) bedienerunabhängig ausgeführt ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühladapter ein Kühlaußenteil (4) und mindestens einen dem Kühlaußenteil (4) zugeordneten Wechseleinsatz (5) umfasst und an dem Wechseleinsatz (5) mindestens ein Temperatursensor (7a, 7b, 7c) angebracht ist.
Schrumpfsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7a, 7b, 7c) an einer Stelle angebracht ist, die bei hergestelltem Berührungskontakt zwischen dem Kühladapter und einem Werkzeugaufnahmeabschnitt (8) des Schrumpffutters (7) für einen Bediener sichtbar ist.
Schrumpfsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7a, 7b, 7c) aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material aufgebaut ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Material für eine temperaturabhängige Veränderung seiner optisch wahrnehmbaren Eigenschaften ausgebildet ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das temperaturempfindliche Material für eine signifikante Farbänderung im Bereich einer vorgebbaren Umschlagtemperatur ausgebildet ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlagtemperatur im Bereich zwischen 15°C und 50°C, insbesondere im Bereich zwischen 20°C und 40°C liegt.
Schrumpfsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 14 dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor (7d, 23) dem Schrumpffutter (2) angeordnet ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor (7d) aus mindestens einem temperaturempfindlichen Material aufgebaut ist, das für eine irreversible, signifikante Änderung mindestens einer wahrnehmbaren Eigenschaft bei Überschreiten einer vorgebbaren Grenztemperatur ausgebildet ist.
Schrumpfsystem (1) nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenztemperatur in einem Bereich größer 500°C liegt.
Schrumpfeinrichtung mit mindestens einer Erwärmungseinrichtung und mindestens einem Schrumpfsystem (1) nach einem der Ansprüche 7 bis 17, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (22), die zur Steuerung der Schrumpfeinrichtung in Abhängigkeit von Temperatursignalen des Temperatursensors (23) eingerichtet ist.