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Die
Erfindung betrifft einen Kühlkörper für Schrumpffutter
von induktiven Schrumpfeinrichtungen und ein Kühlverfahren mit den Merkmalen
im Oberbegriff der Verfahrens- und Vorrichtungshauptansprüche.
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Ein
solcher Kühlkörper und
ein Kühlverfahren
sind aus der
DE
20 2004 002 897 U1 bekannt. Der Kühlkörper ist als ringförmiger Hohlkörper ausgebildet,
der auf das erhitzte Spannfutter einer induktiven Schrumpfeinrichtung
gesetzt werden kann. Der Kühlkörper wird
von einem Kühlmedium
durchströmt, welches über angeschlossene
Leitungen zu- und abgeführt
wird. Die Kühlung
des Schrumpffutters erfolgt durch das flüssige Kühlmittel, welches die Wärme aufnimmt
und sofort abtransportiert. Eine solche Kühleinrichtung erfordert einen
erheblichen Bauaufwand, insbesondere wenn für unterschiedliche Schrumpffutter
verschiedene Kühlkörper vorgehalten und
betrieben werden müssen.
Außerdem
ist die Handhabung wegen der Leitungen erschwert.
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Es
ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bessere Kühltechnik
für Schrumpffutter
aufzuzeigen.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen im Verfahrens- und Vorrichtungshauptanspruch.
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Die
beanspruchte Ausgestaltung des Kühlkörpers als
Wärmespeicherkörper vereinfacht
die Handhabung und verringert den Bau- und Kostenaufwand. Außerdem kann
ein solcher Kühlkörper leichter
an unterschiedliche Schrumpffutter angepasst werden.
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Mit
dem Kühlkörper wird über Wärmeleitung die
Wärme aus
dem Schrumpffutter aufgenommen und zunächst einmal im Kühlkörper gespeichert.
Für eine
schnelle Wärmeübertragung
empfiehlt sich eine hohe Wärmekapazität des Kühlkörpers und
auch eine hohe Wärmeleitfähigkeit.
Der Kühlkörper kann nach
kurzer Zeit wieder vom abgekühlten
Schrumpffutter entfernt werden, wobei er an einem Auskühlbereich
die gespeicherte Wärme
wieder an die Umgebung oder an ein Kühlaggregat abgeben kann. Die Wärmeabgabe
kann länger
als die Wärmeaufnahme am
Schrumpffutter dauern.
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Eine
mit ein oder mehreren Kühlkörpern ausgerüstete induktive
Schrumpfeinrichtung kann eine Kühleinrichtung
mit ein oder mehreren Kühlkörpern und
einen Auskühlbereich
sowie ggf. ein dortiges Kühlaggregat
aufweisen. Mittels einer mechanisierten und ggf. automatisierten
Handhabungseinrichtung kann die Bedienung und Benutzung des oder der
Kühlkörper vereinfacht
werden.
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Zur
Optimierung der Aufnahme und Speicherung der Wärme ist ein guter Flächenkontakt
zwischen dem Kühlkörper und
dem Schrumpffutter vorteilhaft. Mittels einer Anpasseinrichtung
können
etwaige Toleranzen zwischen den Teilen ausgeglichen werden und außerdem kann
der Kühlkörper in
Form und/oder in der Größe verändert werden,
was auch eine Adaption an unterschiedliche Schrumpffutter ermöglicht und
die Zahl der benötigten
Kühlkörper verringert.
Der Kühlkörper kann
z.B. die Form einer Federmanschette haben.
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In
den Unteransprüchen
sind weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung angegeben.
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Die
Erfindung ist in den Zeichnungen beispielsweise und schematisch
dargestellt. Im einzelnen zeigen:
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1:
Eine induktive Schrumpfeinrichtung mit einer Kühleinrichtung und mehreren
Kühlkörpern in
einer schematischen Seitenansicht,
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2 bis 4:
verschiedene Varianten eines Kühlkörpers in
teilweise geschnittener Seitenansicht,
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5 und 6:
verschiedene Varianten eines mehrteiligen Kühlkörpers und
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7 bis 10:
weitere Varianten eines mehrteiligen und in Segmente oder Scheiben
aufgeteilten Kühlkörpers.
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Die
Erfindung betrifft einen Kühlkörper (9)
für Schrumpffutter
(5) von induktiven Schrumpfeinrichtungen (1).
Die Erfindung betrifft darüber
hinaus eine Kühleinrichtung
(8) mit ein oder mehreren solcher Kühlkörper (9) sowie eine
damit ausgerüstete
induktive Schrumpfeinrichtung (1). Ferner betrifft die
Erfindung ein Verfahren zum Kühlen
von Schrumpffuttern.
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In 1 ist
schematisch eine induktive Schrumpfeinrichtung (1) dargestellt,
die in beliebig geeigneter Weise, z.B. entsprechend der WO 01/89758
A1, ausgebildet sein kann. Die induktive Schrumpfeinrichtung (1)
dient zum thermischen Einschrumpfen und Ausschrumpfen von Werkzeugen (nicht
dargestellt) an Schrumpffuttern (5). Die Schrumpffutter
(5) sind z.B. als Spannkegel ausgebildet und besitzen an
der Vorder- oder Oberseite eine zentrale und im wesentlichen zylindrische Werkzeugaufnahmeöffnung (7)
sowie einen Bund und an der Unterseite einen Befestigungskegel zur
Einspannung an einer Werkzeugmaschine oder dergl.. Über den Befestigungskegel
oder einen anderen Befestigungsansatz kann das Schrumpffutter (5)
in einer Futteraufnahme (6) der induktiven Schrumpfeinrichtung
(1) temporär
gehalten und befestigt werden. Das Ein- und Ausschrumpfen erfolgt
durch Erwärmung
und Abkühlung
des Schrumpffutters (5) mittels Wirbelströmen bzw.
elektromagnetischen Wechselfeldern im Schrumpffutter (5),
die von einem Induktor (3), z.B. einer ringförmigen elektromagnetischen
Spule, erzeugt werden. Die induktive Schrumpfeinrichtung (1)
kann ein oder mehrere solcher Spulen (3) aufweisen, die
ggf. an einer Zustelleinrichtung (4) angeordnet sind. Die
Schrumpfeinrichtung (1) ist z.B. als Kompaktgerät ausgebildet,
mit dem alle im Zusammenhang mit dem Ein- und Ausschrumpfen stehenden
Funktionen ausgeführt
werden können.
Das Kompaktgerät
besitzt ein Gestell (2), an dem die Zustelleinrichtung
(4) mit der Spule (3) sowie eine Stromquelle,
eine Steuerung und eine Schalteinrichtung angeordnet sind. Am Gestell
(2) befinden sich außerdem
ein oder mehrere, ggf. wechselbare Futteraufnahmen (6)
für ein
oder mehrere Schrumpffutter (5).
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Die
induktive Schrumpfeinrichtung (1) weist ferner eine Kühleinrichtung
(8) auf, die ebenfalls am Gestell (2) oder alternativ
extern angeordnet sein kann. Die Schrumpfeinrichtung (1)
und die Kühleinrichtung
(8) können
eine Bau- oder Liefereinheit bilden. Alternativ kann es sich um
baulich und/oder räumlich
getrennte Einheiten handeln, wobei z.B. die Kühleinrichtung (8)
nachgerüstet
oder umgerüstet werden
kann.
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Die
Kühleinrichtung
(8) umfasst ein oder mehrere nachfolgend näher beschriebene
Kühlkörper (9),
die zum Kühlen
des von den Wechselfeldern aufgeheizten Schrumpffutters (5)
dienen. Die Kühleinrichtung
(8) weist ferner einen Auskühlbereich (11) auf,
der ein oder mehrere Ablagen (12) für ein oder mehrere Kühlkörper (9)
aufweist. Die Ablage(n) (12) können Führungen zur definierten Aufnahme
der Kühlkörper (9)
besitzen.
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Die
Abkühlung
der Kühlkörper (9)
kann auf beliebige Weise erfolgen, im einfachsten Fall durch Konvektion
und Wärmeabgabe
des Kühlkörpers (9) an
die umgebende Atmosphäre.
Alternativ kann die Abkühlung
durch Wärmeleitung
und Wärmeabgabe an
die Ablage (12) geschehen, die hierfür als Kühlfläche oder Kühlplatte ausgebildet sein kann
und ggf. eine vergrößerte Oberfläche besitzen
kann.
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Im
Auskühlbereich
(11) und ggf. an der Ablage (12) können ein
oder mehrere Kühlaggregate
(13) angeordnet sein, die in beliebig geeigneter Weise ausgebildet
sein können.
In der einfachsten Form handelt es sich um Gebläse und/oder Saugeinheiten, die
eine Kühlluftströmung an
den abgelegten Kühlkörpern (9)
und/oder an der Ablage (12) erzeugen. Alternativ sind flüssigkeitsdurchströmte Kühler oder dergl.
für eine
Kontaktkühlung
der Kühlkörper (9) und/oder
der Ablage (12) verwendbar. Auf das Kühlaggregat (13) kann
alternativ verzichtet werden.
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Der
Auskühlbereich
(11) kann stationär
und räumlich
getrennt vom Erwärmungs-
oder Prozessbereich angeordnet sein, um z.B. die Schrumpfprozesse
weitgehend unterbrechungsfrei durchführen zu können. Hierfür kann z.B. der Auskühlbereich
(11) räumlich
getrennt vom Schrumpffutter (5) bzw. der Futteraufnahme
(6) angeordnet sein. Alternativ kann die Futteraufnahme
(6) mehrständig
und ggf. beweglich sein, wobei die auskühlenden Schrumpffutter (5) mit
dem aufgesetzten Kühlkörper (9)
aus dem Erwärmungs-
oder Prozessbereich gebracht werden. Der Auskühlbereich (11) kann
eine Zone im Bewegungsbereich der Futteraufnahme (6) sein.
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Die
Handhabung der Kühlkörper (9)
kann manuell oder maschinell erfolgen. In der gezeigten Ausführungsform
ist eine mechanisierte und Hand bedienbare oder halb- oder vollautomatische
Handhabungseinrichtung (10) für den Kühlkörpertransport vorgesehen.
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Der
Kühlkörper (9)
ist in der vorerwähnten Weise
beweglich und handhabbar. Er kann am Schrumpffutter (5)
temporär
angebracht werden und die Wärme
aus dem Schrumpffutter (5) über Kontaktkühlung bzw.
Wärmeleitung
aufnehmen. Der Kühlkörper (9)
ist derart gestaltet, dass die Wärmeaufnahme
und dementsprechend die Abkühlung
des Schrumpfkörpers
(5) sehr schnell erfolgen.
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Der
Kühlkörper (9)
ist als Wärmespeicherkörper ausgebildet,
der die vom Schrumpffutter (5) aufgenommene Wärme intern
speichert und erst an anderer Stelle und nach Entfernen vom Schrumpffutter
(5) wieder abgibt. Diese Wärmeabgabe kann im Auskühlbereich
(11) erfolgen. Beim Kühlprozess
verbleibt der Kühlkörper (9)
nur kurzfristig am Schrumpffutter (5) bis er genügend Wärme aufgenommen
und gespeichert hat. Nach Abnahme des Kühlkörpers (9) kann das
auf eine handhabbare Temperatur abgekühlte Schrumpffutter (5)
aus der Futteraufnahme (6) entnommen und gegen ein anderes
Schrumpffutter (5) getauscht werden. Der erhitzte Kühlkörper (9) kann
am Auskühlbereich
(11) wieder in Ruhe bis zur nächsten Verwendung abkühlen. Im
einfachsten Fall sind mehrere Kühlkörper (9)
vorhanden, die abwechselnd benutzt werden und entsprechend längere Zeit zum
Abkühlen
haben. Die Ablage (12) kann aus einem gut wärmeleitenden
Material bestehen und eine große
Fläche
bzw. Kühlrippen
oder dergl. zur Wärmeabgabe
an die Umgebungsluft aufweisen.
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Der
Kühlkörper (9)
ist in den gezeigten Ausführungsbeispielen
ein in sich geschlossenes Wärmespeichersystem.
Er kommt bei der Wärmeaufnahme
am Schrumpffutter (5) ohne extern zugeführte Kühlflüssigkeiten und ohne Leitungen
hierfür
aus. Am Auskühlbereich
(11) können
zur Beschleunigung des Abkühlens
Abkühlmittel über ein
Kühlaggregat (13)
oder dergl. zugeführt
werden.
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Um
eine rasche und effektive Wärmeaufnahme
am erwärmten
Bereich des Schrumpffutters (5) zu ermöglichen, hat der Kühlkörper (9)
eine an den Schrumpffutterbereich angepasste Form und besitzt ein
großen
Kontaktflächenbereich
für die
Wärmeleitung.
Der Kühlkörper (9)
hat außerdem
eine hohe Wärmekapazität zur Speicherung
einer großen
Wärmemenge.
Die Wärmekapazität ist vorzugsweise deutlich
größer als
diejenige des Schrumpffutters (5), z.B. ca. 8 mal so groß wie diejenige
des erwärmten Futterbereichs.
Außerdem
besitzt der Kühlkörper (9) eine
hohe Wärmeleitfähigkeit.
Der Kühlkörper (9)
hat ein großes
Volumen, das z.B. größer als
dasjenige des erwärmten
Futterbereichs ist. Der Kühlkörper (9) kontaktiert
vorzugsweise nur den erwärmten Schrumpffutterbereich,
insbesondere den Spannkegelbereich. Der Kühlkörper (9) kann ein
Masse aufweisen, die größer als
die Masse des kontaktierten Schrumpffutterbereichs ist.
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Der
Kühlkörper (9)
besitzt im wesentlichen eine Ringform und hat z.B. eine im wesentlichen
zylindrische Außenform
mit einem Außenmantel
(14) und zwei planen oder konturierten Deckflächen. Der Kühlkörper (9)
kann als ein zur zentralen Achse (32) rotationssymetrischer
Körper
ausgebildet sein. Die Achse (32) ist zugleich die Zentralachse
des Schrumpffutters (5) und ggf. der Spule (3).
Der Kühlkörper (9)
besitzt einen innenseitigen Hohlraum, der an die Kontur des Schrumpffutters
(5) angepasst ist und der an der oberen Deckfläche eine
zentrale Stirnöffnung
(15) und an der Bodenfläche
eine Bodenöffnung
(16) sowie eine die Öffnungen
(15, 16) verbindenden Innenmantel aufweist. Der
Innenmantel (17) ist üblicherweise
in Anpassung an den Spannkegel kegelförmig ausgebildet.
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Der
Kühlkörper (9)
kann eine veränderliche Form
besitzen und eine Anpasseinrichtung (18) aufweisen. Hierdurch
können
einerseits etwaige Toleranzen des Schrumpffutters (5) aufgenommen
und der Anlagekontakt optimiert werden. Ferner können über Form- und/oder Größenänderungen
Anpassungen an verschiedene Schrumpffutter (5) vorgenommen
werden, so dass der Kühlkörper (9)
für unterschiedliche
Schrumpffutter (5) verwendbar ist. Hierfür ist es
vorteilhaft, wenn der Kühlkörper (9)
mehrteilig ausgebildet ist und außerdem in der Form und/oder Größe verstellbar
ist. Der Kühlkörper (9)
kann z.B. die Form und Funktion einer exakt anpassbaren Federmanschette
haben.
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In 2 bis 10 sind
verschiedene Varianten von geeigneten Kühlkörpern (9) dargestellt.
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2 zeigt
die einfachste Ausführungsform eines
großvolumigen
Kühlkörpers (9),
der als im wesentlichen massiver Wärmespeicherkörper aus
einem Vollmaterial besteht. Dies kann z.B. ein Leichtmetall, insbesondere
eine Aluminiumlegierung sein. In der gezeigten Ausführungsform
kann der Kühlkörper (9)
einteilig ausgebildet sein.
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3 zeigt
eine Variante des Kühlkörpers (9),
der als wärmeleitendes
Gehäuse
aus einem geeigneten Material, z.B. einem Leichtmetall, insbesondere
einer Aluminiumlegierung, ausgebildet ist. In dem Gehäuse befinden
sich ein oder mehrere integrierte Wärmespeicherelemente (20).
Die Wärmespeicherung
in den Wärmespeicherelementen
(20) kann durch physikalische und/oder chemische Reaktionen
bei der Erwärmung
und anschließenden
Abkühlung
beeinflusst werden. Hierbei können
die Wärmespeicherelemente
(20) insbesondere ihren Aggregatzustand ändern. Eine
Wärmespeicherung
ist z.B. durch Phasenübergänge, kristalline Übergänge, chemische
Wärmespeicherung
und dergl. möglich.
Als Speichermedium kommen thermoreaktive Salzverbindungen in Betracht.
Ferner lassen sich Zeolithe zur Wärmespeicherung einsetzen, die
Wasserdampf ansaugen und absorbieren und dabei Wärme hoher Temperatur abgeben.
Hierfür
kann in einer nach außen
abgeschlossenen Innenkammer des Kühlkörpers (9) ein Flüssigkeitsreservoir
unter Unterdruck von z.B. 0,5 bar gehalten werden, wobei eine schaltbare
Zufuhr zwischen dem Flüssigkeitsreservoir
und dem Aufnahmeraum für
das Zeolith besteht. Bei geöffneter
Zufuhr geschieht das Ansaugen des Dampfes von der Flüssigkeit
mit großer
Heftigkeit, wobei sich auf Grund der hohen Verdampfungskälte der Flüssigkeitsrest
stark abkühlt
und ggf. im Fall von Wasser zu Eis gefriert. Dieses Eis ist benachbart
zum Innenmantel (17) angeordnet und kann zum Kühlen des
Schrumpffutters (5) verwendet werden. Die im Zeolith freiwerdende
Wärme befindet
sich im äußeren Kühlkörperbereich
und distanziert zum Schrumpffutter (5). Diese Wärme kann über eine
geeignete Formgebung der Außenkontur
des Kühlkörpers (9)
an die Umgebung zumindest temporär
abgeben werden. Am Auskühlbereich
kann eine Umkehrung des Wärmeprozesses
stattfinden, in dem das Zeolith von außen erwärmt wird, wobei das Wasser dampfförmig aus
dem Zeolith ausgeheizt (desorbiert) und unter Verflüssigung
in den Verdampferbehälter mit
dem Flüssigkeitsreservoir
zurückgeführt wird.
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4 zeigt
eine weitere Variante eines Kühlkörpers (9),
bei dem mehrere Abwandlungsmöglichkeiten
verwirklicht sind. Der Kühlkörper (9)
kann z.B. eine Mess- und Anzeigeeinrichtung (33) aufweisen, mit
der z.B. die vom Kühlkörper (9)
aufgenommene Wärmemenge
und/oder die aktuelle Temperatur des Kühlkörpers (9) gemessen
und in geeigneter Weise von außen
sichtbar zur Anzeige gebracht wird. Alternativ oder zusätzlich kann
z.B. die zur Wärmeaufnahme
vorgesehene Zeit ermittelt und angezeigt werden bzw. eine optisches
und/oder akkustisches Signal zur Abnahme des Kühlkörpers emittiert werden. Eine
optische Anzeige kann z.B. durch eine nummerische oder alphanummerische
Anzeige, durch eine Farbgebung und eine Verfärbung oder auf andere geeignete
Weise signalisieren. Eine evtl. erforderliche Energiezufuhr der
Einrichtung (33) kann durch eine mitgeführte Batterie, einen Akku oder
dergl. oder in beliebig anderer Weise erfolgen.
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In 2 und 3 hat
der Kühlkörper (9)
einen zylindrischen Außenmantel
(14). In 4 ist eine Variante eines zerklüfteten Außenmantels
(14) dargestellt, der z.B. mehrere ringförmig umlaufende
Rippen (19) aufweist. Durch die Rippen (19) wird
die Kontaktoberfläche
zur Umgebungsluft vergrößert und
so die Wärmeabgabe
an die Umgebung schon während
des Aufheizens am Schrumpffutter (5), als auch im Auskühlbereich
(11) verstärkt.
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4 zeigt
ferner die Möglichkeit,
am Kühlkörper (9)
außenseitig
einen autarken Kühler
(34), z.B. ein Gebläse,
anzubringen. Hierdurch kann z.B. von außen angesaugte Kühlluft außenseitig
um den Kühlkörper (9)
und insbesondere durch die Freiräume
zwischen den Rippen (19) geblasen werden. Die Energieversorgung
des Kühlers
(34) kann wiederum in beliebig geeigneter Weise erfolgen,
z.B. durch einen Akku oder eine Batterie. Sie kann auch mit der Mess-
und Anzeigeeinrichtung (33) gekoppelt sein. Auch bei dieser
Ausführungsvariante
ist der Kühlkörper (9)
als ein autarker, nach außen
abgeschlossener, zuleitungsfreier und frei handhabbarer Körper ausgebildet.
Auf mitgeführte
Zuleitungen oder dergl. kann auch in diesem Fall verzichtet werden.
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In
den Ausführungsformen
von 2 bis 4 ist der Kühlkörper (9) im wesentlichen
einteilig ausgebildet. 5 bis 10 zeigen
mehrteilige Varianten, die ggf. auch verstellbar sind. Hierfür weist der
Kühlkörper (9)
eine Anpasseinrichtung (18) auf, die unterschiedlich gestaltet
sein kann.
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In
der Variante von 5 ist der im wesentlichen zylindrische
Kühlkörper (9)
aus mehreren im Ring angeordneten Segmenten (21) ausgebildet,
die ggf. verstellbar sind und miteinander lösbar verbunden werden können. Durch
eine Segmentierung kann ein Formanpassung des Innenmantels (17)
an eine veränderte
Gestaltung oder Kontur des Schrumpffutters (5) erfolgen.
Hierüber
lassen sich ggf. im Grundriss ovale oder prismatische Formen des
kegeligen oder zylindrischen Innenraums bzw. Innenmantels (17)
erstellen.
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In
den Varianten von 2 bis 4 wird der
Kühlkörper (9) über das
freie Ende des Schrumpfkegels (5) gestülpt und aufgesetzt. In der Variante
von 6 kann der Kühlkörper (9)
schalenartig geöffnet
und seitlich an das Schrumpffutter (5) angesetzt werden.
Zu diesem Zweck kann der z.B. längsgeteilte
Kühlkörper (9)
aus mehreren untereinander verbundenen Körperteilen, insbesondere den in 6 dargestellten
zwei Körperhälften (23, 24)
bestehen, die über
ein Gelenk (26) schwenkbar miteinander verbunden sind und
am gegenüberliegenden Mantelbereich
einen Verschluss (27) aufweisen. Über die bei der Teilung entstehenden
Trennschlitze (25) kann in Verbindung mit einem federnden
Verschluss (27) ggf. ein elastisches Nachstellen erfolgen,
falls der Kühlkörper (9)
sich bei der Wärmeaufnahme
weitet. Über
diese oder eine andere Art der Anpasseinrichtung (18) kann
trotz Wärmedehnungen der
wärmeleitende
großflächige Kontakt
zwischen dem Kühlkörper (9)
und dem Schrumpffutter (5) beibehalten werden.
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7 zeigt
eine Variante eines im Grunde einteiligen Kühlkörpers (9), der im
oberen Bereich durch längslaufende
Schlitze (22) in mehrere Segmente (21) unterteilt
ist. Die Schlitze (22) laufen nur über einen Teil der Körperlänge entlang
der Achse (32) und enden mit Abstand über dem Boden. In diesem Bodenbereich
ist der Kühlkörper (9)
als massiver Ring ausgebildet. Der unterhalb der Segmente (21)
befindliche Bodenbereich wird als Segmentfuß (28) bezeichnet.
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8 zeigt
einen Längsschnitt
durch den Kühlkörper (9)
von 7, wobei in zwei Halbschnitten unterschiedliche
Ausführungsformen
der Segmente (21) dargestellt sind. In beiden Fällen bilden die
Segmente (21) mit ihrer Innenwandung den Innenmantel (17),
der mit Abstand oberhalb der Bodenfläche und der dortigen Bodenöffnung (16)
und oberhalb des hierdurch ausgedrehten Segmentfußes (28) enden
kann. Zwischen der Unterseite der Segmente (21) und dem
Segmentfuß (28)
ist eine ringförmige Nut
im Außenmantel
(14) vorhanden, die ein Stück weit nach innen ragt. Hierdurch
wird zwischen den Segmenten (21) und dem Segmentfuß (28)
ein dünner
stegartiger Übergang
gebildet, der ein Federelement (31) bzw. einen Federfuß darstellt,
um den das Segment (21) mit im wesentlichen radialer Richtung nach
innen und außen
federn kann. 8 zeigt in der rechten Bildhälfte gestrichelt
eine solche Federstellung. Über
diese Federung kann sich der schräge Innenmantel (17)
an eine Spannkegelkontur mit einem toleranzbehafteten Kegelwinkel
anpassen. Diese federnde Anpasseinrichtung (18) ermöglicht außerdem eine
Adaption an unterschiedliche Schrumpffutter (5) mit variierenden
Kegelwinkeln.
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In
der linken Bildhälfte
von 8 ist eine in 7 nicht
gezeigte Variante dargestellt, die einen zerklüfteten Außenmantel (14) mit
umlaufenden Rippen (19) zeigt. Die federnde Eigenschaft
der hier dargestellten Segmente (21) und die Ausbildung
des Federelementes oder Federfußes
(31) kann im wesentlichen die gleiche wie bei der ersten
Ausführungsform in
der rechten Bildhälfte
sein.
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8 verdeutlicht
außerdem
in der linken Bildhälfte
die Möglichkeit,
einen oder mehrere Zwischenräume
zwischen den Rippen (19) für die Anordnung einer umlaufenden
Bandage (29) zu nutzen, die bei einer segmentierten Ausbildung
des Kühlkörpers (9)
die ggf. voneinander getrennten Segmente (21) umfangsseitig
zusammenhält
und einen Verschluss (27) bilden kann. Die Bandage (29)
kann z.B. als federelastischer Ring ausgebildet sein. Hierdurch
lassen sich z.B. die in 5 dargestellten Segmente (21)
umfangsseitig miteinander verbinden und federnd zusammenhalten.
Eine solche Bandage (29) kann außerdem Wärmedehnungen entgegenwirken und
den wärmeleitenden
Kontakt der Segmente (21) mit dem Schrumpffutter (5)
sicherstellen.
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9 und 10 zeigen
eine weitere Variante in der Gestaltung eines Kühlkörpers (9), der in diesem
Fall aus mehreren in Richtung der Achse (32) übereinander
geschichteten und im wesentlichen ringförmigen Scheiben (30)
besteht. Die Scheiben (30) können einen radialen Trennschlitz
(25) aufweisen, so dass sie Federringe bilden, die sich
mit ihrem Innendurchmesser bzw. dem Innenmantel (17) an das
Schrumpffutter (5) federnd anlegen und evtl. Toleranzen
oder Form- bzw. Größenänderungen
adaptieren. Die Schlitze (25) können bei allen Scheiben (30)
in Längsrichtung
fluchtend übereinander
oder in Umfangsrichtung versetzt angeordnet sein. Wie 10 verdeutlicht,
können
die Scheiben (30) mit Abstand übereinander angeordnet sein.
Die Scheiben (30) können
hierbei untereinander durch Federelemente (31) verbunden
sein. Die Federelemente (31) ermöglichen sowohl axiale gegenseitige
Abstandsänderungen
der Scheiben (30), wie auch untereinander unabhängige federnde
Aufweitungen oder Verengungen der Scheiben (30) in Umfangsrichtung.
Durch Axialverschiebung der Scheiben (30) kann ebenfalls
eine Toleranzaufnahme bzw. eine Anpassung an Form und Größenänderungen
des Schrumpffutters (5) erfolgen. In Abwandlung der gezeigten
Ausführungsformen
können
die Scheiben (30) ohne Verbindung untereinander und mit
oder ohne Abstand übereinander
geschichtet werden und miteinander den Kühlkörper (9) bilden. Durch
eine Scheibenausbildung mit oder ohne gegenseitige und ggf. federnde
Verbindung der Scheiben (30) kann der Kühlkörper (9) außerdem in
der Höhe
variiert und an unterschiedliche Schrumpffutter (5) angepasst
werden.
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Abwandlungen
der gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind in verschiedener Weise
möglich.
Zum einen können
die gezeigten und beschriebenen Gestaltungsmerkmale der verschiedenen
Ausführungsformen
beliebig untereinander vertauscht und kombiniert werden. Variabel
ist ferner die Formgebung der Kühlkörper (9)
im Außenbereich.
Sie können
von der gezeigten Zylinderform abweichen und eine beliebige andere
Formgebung haben. Variabel ist außerdem die Ausgestaltung der
induktiven Schrumpfeinrichtung (1) und der Kühleinrichtung
(8) mit ihren anderen Komponenten. Ferner sind beliebige
konstruktive Abwandlungen der verschiedenen gezeigten Anpasseinrichtungen
(18) möglich.
Gleiches gilt für
die Wärmespeicherelement (20).
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- 1
- induktive
Schrumpfeinrichtung
- 2
- Gestell
- 3
- Spule
- 4
- Zustelleinrichtung
- 5
- Schrumpffutter,
Spannkegel
- 6
- Futteraufnahme
- 7
- Werkzeugaufnahmeöffnung
- 8
- Kühleinrichtung
- 9
- Kühlkörper
- 10
- Handhabungseinrichtung
- 11
- Auskühlbereich
- 12
- Ablage
- 13
- Kühlaggregat
- 14
- Außenmantel
- 15
- Stirnöffnung
- 16
- Bodenöffnung
- 17
- Innenmantel
- 18
- Anpasseinrichtung
- 19
- Rippe
- 20
- Wärmespeicherelement
- 21
- Segment
- 22
- Schlitz
- 23
- Körperteil,
Körperhälfte
- 24
- Körperteil,
Körperhälfte
- 25
- Trennschlitz
- 26
- Gelenk
- 27
- Verschluss
- 28
- Segmentfuß
- 29
- Bandage
- 30
- Scheibe
- 31
- Federelement,
Federfuß
- 32
- Achse
- 33
- Mess-
und Anzeigeeinrichtung
- 34
- Kühler, Lüfter