DE102007044097B4

DE102007044097B4 - Device for thermally-induced clamping and / or unclamping of tools in or out of a tool holder

Info

Publication number: DE102007044097B4
Application number: DE200710044097
Authority: DE
Inventors: Hermann Oesterle; Harald Öschger
Original assignee: Oesterle & Partner GbR Vertretungsberechtigte Gesellschafter Hermann Oesterle; Oesterle and Partner GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Hermann Oesterle 72202 Nagold Harald Oschger 79312 Emmendingen)
Current assignee: Oesterle & Partner GbR Vertretungsberechtigte Gesellschafter Hermann Oesterle; Oesterle and Partner GbR (vertretungsberechtigte Gesellschafter Hermann Oesterle 72202 Nagold Harald Oschger 79312 Emmendingen)
Priority date: 2007-09-14
Filing date: 2007-09-14
Publication date: 2014-02-13
Anticipated expiration: 2027-09-15
Also published as: DE102007044097A1

Abstract

Vorrichtung (1) zum thermisch-induzierten Einspannen und/oder Ausspannen von Werkzeugen (12) in eine Werkzeugaufnahme (14) bzw. aus einer Werkzeugaufnahme (14), wobei die Vorrichtung (1) eine Spannstation (50) zum Einspannen und/oder Ausspannen des Werkzeugs (12) sowie ein Aufnahmeelement (18) zum Aufnehmen der Werkzeugaufnahme (14) aufweist, und wobei die Vorrichtung (1) eine Kühleinrichtung (34) zum Kühlen der erwärmten Werkzeugaufnahme (14) aufweist mit einer Kühlhaube (40), mit welcher die Werkzeugaufnahme (14) zum Kühlen abdeckbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlhaube (40) entlang einer ersten Linearführung (32) relativ zur Werkzeugaufnahme (14) bewegbar ist, dass das Aufnahmeelement (18) entlang einer weiteren Führung (62) innerhalb der Vorrichtung (1) bewegbar ist, und dass mittels der weiteren Führung (62) das Aufnahmeelement (18) zwischen der Spannstation (50) und der Kühleinrichtung (34) verschiebbar ist.Device (1) for thermally induced clamping and / or unclamping of tools (12) in a tool holder (14) or from a tool holder (14), the device (1) being a clamping station (50) for clamping and / or unclamping of the tool (12) and a receiving element (18) for receiving the tool holder (14), and wherein the device (1) has a cooling device (34) for cooling the heated tool holder (14) with a cooling hood (40) with which the tool holder (14) can be covered for cooling, characterized in that the cooling hood (40) can be moved along a first linear guide (32) relative to the tool holder (14), that the holder element (18) along a further guide (62) within the Device (1) is movable, and that the receiving element (18) can be displaced between the tensioning station (50) and the cooling device (34) by means of the further guide (62).

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermisch-induzierten Einspannen und/oder Ausspannen von Werkzeugen in eine bzw. aus einer Werkzeugaufnahme.The invention relates to a device for thermally-induced clamping and / or unclamping of tools in and out of a tool holder.

Aus der DE 20 2004 014 564 U1 ist eine gattungsgemäße Vorrichtung bekannt. Zum Einspannen wird die Werkzeugaufnahme erwärmt und durch die thermisch-induzierte Aufweitung der Aufnahmeöffnung kann das Werkzeug eingesetzt werden. Durch anschließendes Abkühlen schrumpft die Werkzeugaufnahme, so dass das Werkzeug sicher eingespannt wird. Zum Erwärmen der Werkzeugaufnahme weist die Vorrichtung eine Induktionsspule auf. Der magnetische Fluss wird durch die Werkzeugaufnahme geführt. Durch Verlustmechanismen erwärmt sich die Werkzeugaufnahme. Zum Abkühlen weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung auf mit einem Sprühkopf zur Beaufschlagung der erwärmten Werkzeugaufnahme mit einer Kühlflüssigkeit. Die Induktionsspule und der Sprühkopf sind gemeinsam in einer Kammer angeordnet.From the DE 20 2004 014 564 U1 is a generic device known. For clamping the tool holder is heated and by the thermally-induced expansion of the receiving opening, the tool can be used. By subsequent cooling, the tool holder shrinks, so that the tool is securely clamped. For heating the tool holder, the device has an induction coil. The magnetic flux is guided through the tool holder. By loss mechanisms, the tool holder heats up. For cooling, the device has a cooling device with a spray head for acting on the heated tool holder with a cooling liquid. The induction coil and the spray head are arranged together in a chamber.

Aus der DE 20 2006 002 270 U1 ist eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt.From the DE 20 2006 002 270 U1 a device having the features of the preamble of claim 1 is known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Nachteile des Standes der Technik überwindet. In einer Ausführungsart soll die Vorrichtung ein effizientes Ein- und Ausspannen ermöglichen, insbesondere ein schnelles Abkühlen, und dabei dennoch einfach und sicher zu bedienen sein. Darüber hinaus soll die Vorrichtung kostengünstig in der Herstellung und im Betrieb sein.The invention has for its object to provide a device which overcomes the disadvantages of the prior art. In one embodiment, the device should enable efficient clamping and unclamping, in particular rapid cooling, while still being easy and safe to operate. In addition, the device should be inexpensive to manufacture and in operation.

Diese Aufgabe ist durch die im Anspruch 1 bestimmte Vorrichtung gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen bestimmt.This object is achieved by the device defined in claim 1. Particular embodiments of the invention are defined in the subclaims.

In einer Ausführungsart weist die Kühleinrichtung eine entlang einer ersten Linearführung relativ zur Werkzeugaufnahme verschiebbare Kühlhaube auf. Mittels der Kühlhaube ist die Werkzeugaufnahme abdeckbar, insbesondere dann, wenn die erwärmte Werkzeugaufnahme abgekühlt wird. Die Kühleinrichtung ist separat und beabstandet zu einer Spannstation zum Einspannen und/oder Ausspannen des Werkzeugs angeordnet.In one embodiment, the cooling device has a cooling hood which can be displaced along a first linear guide relative to the tool holder. By means of the cooling hood, the tool holder can be covered, in particular when the heated tool holder is cooled. The cooling device is arranged separately and at a distance from a clamping station for clamping and / or unclamping the tool.

Durch die Trennung von Kühleinrichtung und Spannstation ist ein effizientes Arbeiten gewährleistet. So kann beispielsweise während des Kühlvorgangs an der Spannstation gearbeitet werden oder es können Arbeiten vorbereitet werden. Außerdem kann auf besondere Vorkehrungen zum Abdichten der in der Spannstation angeordneten Induktionsspule gegenüber dem Kühlmittel verzichtet werden. Es ist auch möglich, Wartungsarbeiten an der Kühleinrichtung durchzuführen, während die Spannstation in Betrieb ist, oder umgekehrt. Durch die auch räumliche Trennung von Kühleinrichtung und Spannstation sind außerdem die Herstellungskosten und die Betriebskosten herabgesetzt.The separation of the cooling device and the clamping station ensures efficient work. For example, it is possible to work on the tensioning station during the cooling process or work can be prepared. In addition, can be dispensed with special precautions for sealing the arranged in the clamping station induction coil relative to the coolant. It is also possible to carry out maintenance work on the cooling device while the tensioning station is in operation, or vice versa. Due to the spatial separation of cooling device and clamping station also the production costs and operating costs are reduced.

In einer Ausführungsart ist die Kühlhaube im Wesentlichen als an einer Stirnseite offener Hohlzylinder ausgebildet, insbesondere als hohler Kreiszylinder. Als Zylinder wird dabei ein Körper verstanden, dessen kongruente Grundflächen durch einen Mantel miteinander verbunden sind. Alternativ kann die Kühlhaube auch eine hiervon abweichende Form aufweisen, beispielsweise kegelförmig oder auch mindestens abschnittsweise verrundet sein. In einer Ausführungsart ist die erste Linearführung vertikal ausgerichtet. Hierzu sind beispielsweise auf einer im wesentlichen horizontalen Grundplatte der Vorrichtung vertikal abstehende Stangen oder Leisten angeordnet, an denen ein die Kühlhaube tragender Linearschlitten verschiebbar ist. In einer Ausführungsart erfolgt das Verschieben manuell. Alternativ hierzu ist auch ein motorischer Antrieb möglich oder ein Verschieben unter Bereitstellung einer Antriebskraft, etwa durch Verwendung eines Federelementes, beispielsweise einer Gasdruckfeder, oder eines Ausgleichsgewichtes.In one embodiment, the cooling hood is designed essentially as a hollow cylinder open on one end face, in particular as a hollow circular cylinder. A cylinder is understood to mean a body whose congruent base surfaces are connected to one another by a jacket. Alternatively, the cooling hood may also have a deviating shape, for example, conical or rounded at least in sections. In one embodiment, the first linear guide is vertically aligned. For this purpose, for example, on a substantially horizontal base plate of the device vertically projecting rods or strips are arranged, on which a cooling hood carrying linear slide is displaceable. In one embodiment, the move is done manually. Alternatively, a motor drive is possible or a displacement to provide a driving force, such as by using a spring element, such as a gas spring, or a balance weight.

In einer Ausführungsart weist die Kühlhaube an oder nahe ihrem oberen Ende eine Kühlmittelzufuhr auf. Hierzu kann die Kühlhaube einen Anschlussnippel für eine Kühlmittel-Zuführleitung aufweisen. Die Kühlmittelzufuhr kann an dem oberen, vorzugsweise geschlossenen stirnseitigen Ende der Kühlhaube erfolgen, insbesondere zentrisch an der oberen Stirnfläche. Innerhalb der Kühlhaube kann an oder nahe dem oberen Ende der Kühlhaube mindestens eine Sprühdüse angeordnet sein, welche das Kühlmittel von oben auf die Werkzeugaufnahme aufbringt.In one embodiment, the cooling hood has a coolant supply at or near its upper end. For this purpose, the cooling hood may have a connection nipple for a coolant supply line. The coolant supply can take place at the upper, preferably closed front end of the cooling hood, in particular centrally on the upper end face. Within the cooling hood can be arranged at or near the upper end of the cooling hood at least one spray nozzle, which applies the coolant from above onto the tool holder.

In einer Ausführungsart weist die Kühleinrichtung ein Entlüftungsventil oder eine Entlüftungsöffnung auf. Im einfachsten Fall handelt es sich um eine mit einem gasdurchlässigen Verschlußelement gegen Staubeintritt abgeschlossene Öffnung, über welche Luft in die Kühlhaube eintreten kann, um einen Abfluss des Kühlmittels aus der geschlossenen Kühlhaube allein aufgrund der wirkenden Gewichtskraft zu gewährleisten. Umgekehrt kann, soweit dies erforderlich ist, über die Öffnung auch Luft oder verdampftes Kühlmittel austreten. Anstelle einer einfachen Öffnung kann auch ein in eine Richtung oder in beide Richtungen durchlässiges Be- bzw. Entlüftungsventil vorgesehen sein. In einer Ausführungsart ist das Entlüftungsventil oder die Entlüftungsöffnung an oder nahe dem oberen Ende der Kühlhaube angeordnet. In one embodiment, the cooling device has a vent valve or a vent opening. In the simplest case, it is a closed with a gas-permeable closure element against dust inlet opening through which air can enter the cooling hood to ensure drainage of the coolant from the closed cooling hood alone due to the acting weight. Conversely, as far as necessary, air or vaporized coolant can escape via the opening. Instead of a simple opening can also be provided in one direction or in both directions permeable ventilation or vent valve. In one embodiment, the vent valve or vent is located at or near the top of the cooling hood.

In einer Ausführungsart weist die Kühleinrichtung, insbesondere die Kühlhaube, einen Druckluftanschluss auf. Die Druckluft kann zum Abkühlen und/oder zum Abblasen der gekühlten Werkzeugaufnahme eingesetzt werden. In einer Ausführungsart ist der Druckluftanschluss an oder nahe dem oberen Ende der Kühlhaube angeordnet.In one embodiment, the cooling device, in particular the cooling hood, a compressed air connection. The compressed air can be used for cooling and / or blowing off the cooled tool holder. In one embodiment, the compressed air port is located at or near the top of the cooling hood.

In einer Ausführungsart weist die Kühleinrichtung ein Abschlusselement auf, das zusammen mit der Kühlhaube einen die Werkzeugaufnahme aufnehmenden Hohlraum der Kühleinrichtung abschließt. Das Abschlusselement kann an einer Grundplatte der Vorrichtung angeordnet sein und insbesondere die Form eines einseitig offenen Hohlzylinders aufweisen. Die Außenkontur des Abschlusselements kann dabei mit der Außenkontur der Kühlhaube übereinstimmen. In einer Ausführungsart weist die Kühleinrichtung einen Anschluss für eine Kühlmittel-Abflussleitung auf. Der Anschluss kann insbesondere an dem Abschlusselement angeordnet sein.In one embodiment, the cooling device has a closing element which, together with the cooling hood, closes off a cavity of the cooling device receiving the tool holder. The closing element can be arranged on a base plate of the device and in particular have the shape of a hollow cylinder open on one side. The outer contour of the end element can match the outer contour of the cooling hood. In one embodiment, the cooling device has a connection for a coolant outflow line. The connection can be arranged in particular on the end element.

In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung einen Schalter auf, der die geschlossene Stellung der Kühleinrichtung detektiert. Der Schalter ist mit einer Steuerung der Vorrichtung verbunden. Mittels des Schalters kann gewährleistet werden, dass eine Kühlung nur erfolgen kann, wenn die Kühleinrichtung vollständig geschlossen ist. Beispielsweise weist die Kühleinrichtung eine Pumpe auf zum Fördern des Kühlmittels. Die Pumpe kann nur in Betrieb gesetzt werden, wenn der Schalter betätigt ist bzw. die Kühleinrichtung vollständig geschlossen ist. Vorzugsweise ist der Schalter als kontaktloser Schalter ausgebildet, beispielsweise als magnetischer oder optischer Näherungsschalter.In one embodiment, the device has a switch which detects the closed position of the cooling device. The switch is connected to a controller of the device. By means of the switch can be ensured that a cooling can only take place when the cooling device is completely closed. For example, the cooling device has a pump for conveying the coolant. The pump can only be put into operation when the switch is actuated or the cooling device is completely closed. Preferably, the switch is designed as a contactless switch, for example as a magnetic or optical proximity switch.

In einer Ausführungsart weist die Vorrichtung eine Bedieneinheit auf, mittels welcher die Pumpe für das Kühlmittel durch Betätigen eines Schalters für eine fest voreingestellte oder vom Anwender einstellbare Zeitdauer in Betrieb gesetzt werden kann.In one embodiment, the device has an operating unit by means of which the pump for the coolant can be put into operation by actuating a switch for a permanently preset or user-settable period of time.

Die Vorrichtung weist ein Aufnahmeelement zum Aufnehmen der Werkzeugaufnahme auf. Das Aufnahmeelement selbst und/oder entsprechend geeignete Adapter können so ausgebildet sein, dass Werkzeugaufnahmen unterschiedlicher Größe und Bauart in das Aufnahmeelement eingesetzt werden können. Das Aufnahmeelement ist entlang einer Führung innerhalb der Vorrichtung bewegbar. In einer Ausführungsart ist die Führung für das Aufnahmeelement auf der Grundplatte der Vorrichtung angeordnet und verläuft im wesentlichen horizontal und/oder geradlinig Vorzugsweise handelt es sich bei der Führung für das Aufnahmeelement um eine weitere Linearführung, die an ihren Enden jeweils einen Anschlag für die Bewegung des Aufnahmeelements aufweist. Der Anschlag kann auch eine Federverrastung umfassen, so dass ein akustisches und/oder taktiles Signalisieren der eingenommenen Endposition möglich ist.The device has a receiving element for receiving the tool holder. The receiving element itself and / or correspondingly suitable adapters can be designed so that tool holders of different size and design can be inserted into the receiving element. The receiving element is movable along a guide within the device. In one embodiment, the guide for the receiving element on the base plate of the device is arranged and extends substantially horizontally and / or rectilinear Preferably, in the guide for the receiving element is a further linear guide, which at their ends in each case a stop for the movement of Receiving element has. The stop may also comprise a spring lock, so that an acoustic and / or tactile signaling of the assumed end position is possible.

Die Vorrichtung weist eine Spannstation zum Einspannen und/oder Ausspannen des Werkzeugs auf. Mittels der Führung, insbesondere der weiteren Linearführung, ist das Aufnahmeelement und mithin die Werkzeugaufnahme mit dem eingespannten Werkzeug, zwischen der Spannstation und der Kühleinrichtung hin und her verschiebbar. Das Verschieben kann manuell erfolgen oder mit Hilfe eines motorischen Antriebs oder einer Einrichtung zum Bereitstellen einer Antriebskraft, wie beispielsweise eine Feder.The device has a clamping station for clamping and / or unclamping the tool. By means of the guide, in particular the further linear guide, the receiving element and thus the tool holder with the clamped tool, between the clamping station and the cooling device is displaced back and forth. The displacement may be manual or by means of a motorized drive or means for providing a driving force, such as a spring.

In einer Ausführungsart weist die Spannstation eine Spule zum induktiven Erwärmen der Werkzeugaufnahme auf. Die Spule ist entlang einer zweiten, vorzugsweise vertikal ausgerichteten Linearführung bewegbar. Die zweite Linearführung kann im Wesentlichen identisch ausgebildet sein wie die erste Linearführung für die Kühlhaube. Die erste und zweite Linearführung können parallel zueinander ausgerichtet sein.In one embodiment, the tensioning station has a coil for inductive heating of the tool holder. The coil is movable along a second, preferably vertically aligned linear guide. The second linear guide may be formed substantially identical to the first linear guide for the cooling hood. The first and second linear guides can be aligned parallel to one another.

In einer Ausführungsart ist ein Abschnitt der weiteren Führung für das Aufnahmeelement innerhalb des Abschlusselements der Kühleinrichtung angeordnet. Die weitere Führung kann zweiteilig sein, wobei ein erster Teil außerhalb der Kühleinrichtung verläuft und ein zweiter Teil innerhalb der Kühleinrichtung, insbesondere innerhalb des topfförmigen Abschlusselements der Kühleinrichtung, Die Unterbrechung der Führung durch das Abschlusselement ist dabei so klein gewählt, dass das Aufnahmeelement beim Verschieben aus der Spannstation in die Kühleinrichtung mit seinem vorauseilenden Ende in den im Abschlusselement angeordneten Teil der Führung eingreift, während es mit seinem nacheilenden Ende noch in Eingriff mit dem außerhalb der Kühleinrichtung angeordneten Teil der Führung in Eingriff ist.In one embodiment, a portion of the further guide for the receiving element is disposed within the end element of the cooling device. The further guide may be in two parts, wherein a first part extends outside the cooling device and a second part within the cooling device, in particular within the cup-shaped closing element of the cooling device, The interruption of the guide by the closing element is chosen so small that the receiving element when moving out the tensioning station engages in the cooling device with its leading end in the arranged in the closing element part of the guide, while it is with its trailing end still in engagement with the outside of the cooling device arranged part of the guide in engagement.

In einer Ausführungsart ist die Vorrichtung als Tischgerät ausgebildet und kann auf einfache Weise an geeigneter Stelle aufgestellt werden. Die Kühlmittel-Verbindungsleitungen zwischen der Kühleinrichtung und einem Tank, in dem auch die Pumpe und/oder ein Kühler, insbesondere ein Durchlaufkühler, angeordnet sein kann, können benachbart oder auch weiter entfernt zu der Vorrichtung angeordnet sein. In einer Ausführungsart ist die Vorrichtung auf einen Unterschrank aufgesetzt, und die Pumpe und ein Kühlmittel-Vorratsbehälter können in dem Unterschrank angeordnet sein.In one embodiment, the device is designed as a tabletop device and can be placed in a simple manner at a suitable location. The coolant connection lines between the cooling device and a tank, in which the pump and / or a cooler, in particular a flow cooler, may be arranged, may be arranged adjacent or even further away from the device. In one embodiment, the device is placed on a base cabinet, and the pump and a coolant reservoir can be arranged in the cabinet.

In einer Ausführungsart kann in der Kühleinrichtung auch ein Temperatursensor angeordnet sein, der die Temperatur der abrukühlenden Werkzeugaufnahme detektiert, Vorzugsweise wird ein kontaktloser Temperatursensor eingesetzt, beispielsweise ein Infrarotsensor. In einer Ausführungsart ist das Verschließen der Kühleinrichtung verriegelbar und die Verriegelung wird erst aufgehoben, wenn der Temperatursensor einen unkritischen Wert für die Temperatur der Werkzeugaufnahme signalisiert, beispielsweise eine Temperatur von weniger als 50°C.In one embodiment, a temperature sensor can be arranged in the cooling device, which detects the temperature of the abrukühlenden tool holder, is preferably a non-contact temperature sensor used, for example, an infrared sensor. In one embodiment, the closing of the cooling device can be locked and the locking is released only when the temperature sensor signals an uncritical value for the temperature of the tool holder, for example a temperature of less than 50 ° C.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen mehrere Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben ist. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the subclaims and the following description in which several embodiments are described in detail with reference to the drawings. The features mentioned in the claims and in the description may each be essential to the invention individually or in any desired combination.

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und 1 shows a perspective view of an embodiment of the device according to the invention, and

2 zeigt einen Zustand der Vorrichtung, in dem die Kühlhaube auf das Abschlusselement abgesenkt wurde. 2 shows a state of the device in which the cooling hood has been lowered onto the closing element.

Die 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum thermisch-induzierten Einspannen und/oder Ausspannen eines Werkzeugs 12 in eine Werkzeugaufnahme 14, Bei dem Werkzeug 12 handelt es sich im Ausführungsbeispiel um einen Fräser, der einen Schaftabschnitt aufweist, mit dem das Werkzeug 12 in eine im wesentlichen zylindrische Öffnung der Werkzeugaufnahme 14 einbringbar ist und dort einspannbar ist.The 1 shows a perspective view of an embodiment of the device according to the invention 1 for the thermally induced clamping and / or unclamping of a tool 12 in a tool holder 14 , In the tool 12 in the exemplary embodiment, this is a milling cutter which has a shank portion with which the tool 12 in a substantially cylindrical opening of the tool holder 14 can be introduced and is clamped there.

Hierzu weist die Öffnung in der Werkzeugaufnahme 14 bei gleicher Temperatur ein Untermaß gegenüber dem Schaftabschnitt des Werkzeugs 12 auf. Durch Erwärmen der Werkzeugaufnahme 14 weitet sich die Öffnung und das Werkzeug 12 kann mit seinem Schaftabschnitt in die Öffnung der Werkzeugaufnahme 14 eingesetzt werden. Nachdem Abkühlen der Werkzeugaufnahme 14 ist das Werkzeug 12 in die Werkzeugaufnahme 14 eingespannt und insbesondere drehfest mit dieser verbunden. Die Werkzeugaufnahme 14 mit dem eingespannten Werkzeug 12 kann anschließend in eine Bearbeitungsmaschine, beispielsweise eine Fräsmaschine, eingesetzt werden. Zur Zentrierung der Werkzeugaufnahme 14 in Bezug auf die Bearbeitungsmaschine weist die Werkzeugaufnahme 14 einen kegelförmigen Abschnitt auf, mit dem die Werkzeugaufnahme 14 in dem dargestellten Ausführungsbeispiel unter Verwendung eines Adapters 16 in ein Aufnahmeelement 18 eingesetzt ist.For this purpose, the opening in the tool holder 14 at the same temperature an undersize relative to the shank portion of the tool 12 on. By heating the tool holder 14 expands the opening and the tool 12 can with its shank portion in the opening of the tool holder 14 be used. After cooling the tool holder 14 is the tool 12 in the tool holder 14 clamped and in particular rotatably connected to this. The tool holder 14 with the clamped tool 12 can then be used in a processing machine, such as a milling machine. For centering the tool holder 14 with respect to the processing machine has the tool holder 14 a conical section with which the tool holder 14 in the illustrated embodiment using an adapter 16 in a receiving element 18 is used.

Die Vorrichtung 1 weist ein Grundgehäuse 20 auf, in dem die Steuerung der Vorrichtung 1 angeordnet sein kann. Das Grundgehäuse 20 ist im Ausführungsbeispiel in der Form eines Pultes ausgebildet, das als Aufsatz auf einen Tisch oder einem Unterschrank aufgestellt werden kann. An einer schräg gestellten Frontplatte 22 ist ein Ein/Aus-Schalter 24 angeordnet sowie zwei Taster oder Schalter 26 zum Einschalten der Kühlung der Werkzeugaufnahme 14. Mit einem der Taster oder Schalter 26 kann die Kühlung für eine vorgegebene oder einstellbare Zeitdauer gestartet werden; mit dem anderen Taster oder Schalter 26 kann die Kühlung solange eingeschaltet werden, wie der Taster oder Schalter 26 betätigt wird. Außerdem ist an der Frontplatte 22 eine kombinierte Anzeige- und Bedieneinheit 28 angeordnet, mit der beispielsweise ein Steuerprogramm gestartet werden kann oder Betriebsparameter der Vorrichtung 1 angezeigt werden können.The device 1 has a basic housing 20 in which the control of the device 1 can be arranged. The basic housing 20 is formed in the embodiment in the form of a desk that can be set up as an essay on a table or a base cabinet. On a slanted front panel 22 is an on / off switch 24 arranged as well as two buttons or switches 26 for switching on the cooling of the tool holder 14 , With one of the buttons or switches 26 the cooling can be started for a predetermined or adjustable period of time; with the other button or switch 26 the cooling can be switched on as long as the button or switch 26 is pressed. Also, on the front panel 22 a combined display and control unit 28 arranged, with the example, a control program can be started or operating parameters of the device 1 can be displayed.

Auf der Oberseite weist das Grundgehäuse 20 eine Grundplatte 30 auf, die im wesentlichen horizontal ausgerichtet ist. An oder nahe dem der Frontplatte 22 gegenüberliegenden Ende der Grundplatte 30 ist eine erste Linearführung 32 der Kühleinrichtung 34 angeordnet. Die erste Linearführung 32 verläuft vertikal und insbesondere rechtwinklig zur Grundplatte 30. Die erste Linearführung 32 weist eine Profilleiste auf, die im Querschnitt auf einander gegenüberliegenden Endabschnitten jeweils eine teilkreisförmige Verdickung ausbildet. Ein erster Schlitten 36 umgreift jedenfalls teilweise die Verdickungen der ersten Linearführung 32 an jeweils zwei in Längsrichtung der ersten Linearführung 32 voneinander beabstandeten Positionen. Durch diese insgesamt vier Führungsstellen ist der erste Schlitten 36 zuverlässig und mit geringem Spiel durch die erste Linearführung 32 geführt.On the top, the basic housing 20 a base plate 30 which is oriented substantially horizontally. At or near the front panel 22 opposite end of the base plate 30 is a first linear guide 32 the cooling device 34 arranged. The first linear guide 32 runs vertically and in particular at right angles to the base plate 30 , The first linear guide 32 has a profile strip, which forms in each case a part-circular thickening in cross-section on opposite end portions. A first sled 36 in any case surrounds partially the thickening of the first linear guide 32 at each two in the longitudinal direction of the first linear guide 32 spaced apart positions. Through these four guide points is the first slide 36 reliable and with little play by the first linear guide 32 guided.

An dem ersten Schlitten 36 ist unter Zwischenschaltung eines Abstandselements 38 eine Kühlhaube 40 angeordnet. Die Kühlhaube 40 weist die Form eines hohlen Kreiszylinders auf, der an seinem in der Darstellung der 1 nicht sichtbaren unteren Ende offen ist. An dem in der Darstellung der 1 oberen Ende ist an der Stirnseite ein Anschlussmittel 42 zum Anschließen der Kühlmittel-Zuführleitung 44 angeordnet. Der Anschlussnippel 42 ist zentrisch in Bezug auf die Kühlhaube 40 angeordnet und als Winkelanschluss ausgebildet, so dass die Kühlmittel-Zuführleitung 44 an ihrem an den Anschlussnippel 42 angrenzenden Abschnitt einen rechten Winkel mit der Längsachse der Kühlhaube 40 einschließt. An dem Anschlussnippel 42 selbst oder in einem benachbarten Bereich auf der Stirnfläche oder der angrenzenden Mantelfläche der Kühlhaube 40 ist eine Belüftungsöffnung 46 angebracht, um eine Eintreten von Umgebungsluft oder ein Austreten von Gasen oder von Kühlmitteldampf aus der Kühlhaube 40 zu ermöglichen. Als Kühlmittel kann jede geeignete Flüssigkeit oder auch ein Gas eingesetzt werden, im einfachsten Fall Wasser.At the first sled 36 is with the interposition of a spacer element 38 a cooling hood 40 arranged. The cooling hood 40 has the shape of a hollow circular cylinder, which at its in the representation of 1 invisible lower end is open. At the in the representation of 1 upper end is on the front side a connection means 42 for connecting the coolant supply line 44 arranged. The connection nipple 42 is centric with respect to the cooling hood 40 arranged and formed as an angle connection, so that the coolant supply line 44 at her to the connection nipple 42 adjacent section a right angle with the longitudinal axis of the cooling hood 40 includes. At the connection nipple 42 itself or in an adjacent area on the end face or the adjacent lateral surface of the cooling hood 40 is a ventilation opening 46 attached to the entry of ambient air or leakage of gases or refrigerant vapor from the cooling hood 40 to enable. As a coolant can Any suitable liquid or even a gas are used, in the simplest case water.

Mittels der ersten Linearführung 32 ist die Kühlhaube 40 absenkbar in Richtung auf die Grundplatte 30. Dabei kommt die Kühlhaube 40 in Anlage an ein im Wesentlichen topfförmiges Abschlusselement 46, das ebenfalls im Wesentlichen als hohler Kreiszylinder ausgebildet ist, der in Richtung auf die Kühlhaube 40 offen ist. An das Abschlusselement 46 ist die Kühlmittel-Abflussleitung 48 angeschlossen, deren Querschnitt größer ist als der Querschnitt der Kühlmittel-Zuführleitung 44.By means of the first linear guide 32 is the cooling hood 40 lowered in the direction of the base plate 30 , Here comes the cooling hood 40 in contact with a substantially pot-shaped closing element 46 , which is also substantially formed as a hollow circular cylinder, which is in the direction of the cooling hood 40 is open. To the final element 46 is the coolant drain line 48 connected, whose cross section is greater than the cross section of the coolant supply line 44 ,

Parallel zu der ersten Linearführung 32 weist die Vorrichtung 1 eine zweite Linearführung 52 auf, die Bestandteil der Spannstation 50 ist. Die zweite Linearführung 52 ist ebenso wie ein zweiter daran geführter Schlitten 54 im Wesentlichen identisch aufgebaut wie die erste Linearführung 32 bzw. der erste Schlitten 36. An dem zweiten Schlitten 54 ist mit einem zweiten Abstandselement 56 eine Induktionsspule 58 angeordnet, die über eine Anschlussleitung 60 mit einem Oszillator oder Impulsgenerator verbindbar ist. Die Induktionsspule 58 weist eine im wesentlichen kreisringförmige Kontur auf mit einer zentrischen Durchtrittsöffnung für das Werkzeug 12. Durch Absenken der Induktionsspule 58 mittels des zweiten Schlittens 54 entlang der zweiten Linearführung 52 kann die Induktionsspule 58 in den Bereich der Werkzeugaufnahme 14 gebracht werden. Durch ein Bestromen der Induktionsspule 58 wird die Werkzeugaufnahme 14 aufgrund der durch den Magnetfluss auftretenden Verluste erwärmt und das in der Darstellung in der 1 eingespannte Werkzeug 12 kann nach oben entnommen werden. Das Absenken der Induktionsspule 58 erfolgt manuell, wobei mittels eines Rast- und/oder Klemmmechanismus der zweite Schlitten 54 in der dargestellten oberen Position arretierbar ist. Hierzu kann beispielsweise ein nicht dargestellter Klemmhebel derart gedreht werden, dass die Relativbewegung zwischen dem zweiten Schlitten 54 und der zweiten Linearführung 52 arretiert ist. Das Absenken der Induktionsspule 58 kann bis zu einem Anliegen an die Werkzeugaufnahme 14 oder das Aufnahmeelement 18 erfolgen.Parallel to the first linear guide 32 has the device 1 a second linear guide 52 on, the component of the tensioning station 50 is. The second linear guide 52 is like a second sled run on it 54 essentially identical to the first linear guide 32 or the first slide 36 , At the second sled 54 is with a second spacer 56 an induction coil 58 arranged over a connecting line 60 can be connected to an oscillator or pulse generator. The induction coil 58 has a substantially annular contour with a central passage for the tool 12 , By lowering the induction coil 58 by means of the second carriage 54 along the second linear guide 52 can the induction coil 58 in the area of the tool holder 14 to be brought. By energizing the induction coil 58 becomes the tool holder 14 heated due to the losses occurring through the magnetic flux and in the representation in the 1 clamped tool 12 can be taken upwards. Lowering the induction coil 58 takes place manually, wherein by means of a latching and / or clamping mechanism of the second carriage 54 can be locked in the illustrated upper position. For this example, an unillustrated clamping lever can be rotated so that the relative movement between the second carriage 54 and the second linear guide 52 is locked. Lowering the induction coil 58 can be up to a concern about the tool holder 14 or the receiving element 18 respectively.

Auf der Grundplatte 30 ist eine weitere Führung 62, insbesondere eine weitere Linearführung angeordnet. Entlang dieser Führung 62 ist das Aufnahmeelement 38 verschiebbar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt das Verschieben manuell. Alternativ hierzu kann das Verschieben auch motorisch oder durch Federkraft angetrieben erfolgen. Die Führung 62 weist zwei voneinander getrennte Abschnitte auf, wobei ein längerer Abschnitt 64 die Bewegung von der Spannstation 50 bis an den Rand der Kühleinrichtung 34 führt, insbesondere bis an den Rand des Abschlusselements 46. Nach einer Unterbrechung durch den kreisringförmigen Rand des Abschlusselements 46 ist ein zweiter kürzerer Abschnitt 66 innerhalb des Abschlusselements 46 angeordnet. Die Höhe der Führung 62 über der Grundplatte 30 ist dabei größer als die Höhe des Abschlusselements 46, so dass das Aufnahmeelement 18 problemlos von dem ersten längeren Abschnitt 64 in den zweiten kürzeren Abschnitt 66 der Führung 62 überführbar ist. Insbesondere greift das vorauseilende Ende des Aufnahmeelements 18 bereits in den kürzeren Abschnitt 66 der Führung 62 ein, während das nacheilende Ende noch in Eingriff in den längeren Abschnitt 64 der Führung 62 ist.On the base plate 30 is another guide 62 , In particular arranged a further linear guide. Along this guide 62 is the receiving element 38 displaceable. In the illustrated embodiment, the displacement is done manually. Alternatively, the displacement can also be driven by motor or by spring force. The leadership 62 has two separate sections, with a longer section 64 the movement from the tensioning station 50 to the edge of the cooling device 34 leads, in particular, to the edge of the closing element 46 , After an interruption by the annular edge of the end element 46 is a second shorter section 66 within the conclusion element 46 arranged. The height of the guide 62 above the base plate 30 is greater than the height of the end element 46 so that the receiving element 18 easily from the first longer section 64 in the second shorter section 66 the leadership 62 is convertible. In particular, the leading end of the receiving element engages 18 already in the shorter section 66 the leadership 62 one while the trailing end is still engaged in the longer section 64 the leadership 62 is.

In dem in der 1 dargestellten Zustand ist das Werkzeug 12 in die Werkzeugaufnahme 14 eingespannt. Es soll angenommen werden, dass das Einspannen kurz zuvor erfolgte, in dem die Induktionsspule 58 auf die Werkzeugaufnahme 14 abgesenkt und bestromt wurde. Nach dem Einsetzen des Werkzeuges 12 in die Werkzeugaufnahme 14 wurde die Induktionsspule 58 angehoben und in der angehobenen Stellung arretiert. Die Werkzeugaufnahme 14 ist noch derart erwärmt, dass ein Herausnehmen aus dem Aufnahmeelement 18 und ein Einsetzen in eine Bearbeitungsmaschine unmöglich oder jedenfalls nicht zweckmäßig ist; vielmehr muss die Werkzeugaufnahme 14 abgekühlt werden. Hierzu wird das Aufnahmeelement 18 zusammen mit der Werkzeugaufnahme 14 entlang der Führung 62 verschoben, bis es innerhalb des Abschlusselements 16 angeordnet ist.In the in the 1 shown state is the tool 12 in the tool holder 14 clamped. It should be assumed that the clamping was done shortly before, in which the induction coil 58 on the tool holder 14 was lowered and energized. After inserting the tool 12 in the tool holder 14 became the induction coil 58 lifted and locked in the raised position. The tool holder 14 is still heated so that a removal from the receiving element 18 and insertion into a processing machine is impossible or at least not convenient; rather, the tool holder needs 14 be cooled. For this purpose, the receiving element 18 together with the tool holder 14 along the guide 62 moved until it's within the conclusion element 16 is arranged.

Die 2 zeigt einen Zustand der Vorrichtung 1, in dem die Kühlhaube 40 auf das Abschlusselement 46 abgesenkt wurde und dadurch der das Aufnahmeelement 18, den Adapter 16, die Werkzeugaufnahme 14 und das Werkzeug 12 aufnehmenden Hohlraum der Kühleinrichtung 34 abgeschlossen ist. Diese Position kann mittels eines Sensors 68 (1) detektiert werden. Der Sensor 68 kann innerhalb des Grundgehäuses 20 angeordnet sein oder auf die Grundplatte 30 aufgesetzt sein. Der Sensor 68 schaltet vorzugsweise kontaktlos, beispielsweise indem er als induktiver, kapazitiver, optischer oder sonstiger Näherungsschalter ausgebildet ist. Alternativ oder ergänzend kann auch ein kontaktloser oder kontaktbehafteter Sensorschalter im Bereich des Abschlusselements 46 angeordnet sein. Durch die in der 2 dargestellte aufgebrochene Mantelfläche der Kühlhaube 40 ist die Position der Werkzeugaufnahme 14 innerhalb der Kühleinrichtung 34 ersichtlich. Alternativ hierzu kann die Kühlhaube 40 auch ein Sichtfenster 70 aufweisen, durch das eine visuelle Kontrolle des Kühlvorgangs ermöglicht ist.The 2 shows a state of the device 1 in which the cooling hood 40 on the final element 46 was lowered and thereby the receiving element 18 , the adapter 16 , the tool holder 14 and the tool 12 receiving cavity of the cooling device 34 is completed. This position can be achieved by means of a sensor 68 ( 1 ) are detected. The sensor 68 can be inside the basic housing 20 be arranged or on the base plate 30 be set up. The sensor 68 preferably switches contactless, for example, by being designed as an inductive, capacitive, optical or other proximity switch. Alternatively or additionally, a contactless or contact-based sensor switch in the region of the end element 46 be arranged. By in the 2 illustrated broken lateral surface of the cooling hood 40 is the position of the tool holder 14 within the cooling device 34 seen. Alternatively, the cooling hood 40 also a viewing window 70 by which a visual control of the cooling process is made possible.

Nur wenn der Sensor 68 die geschlossene Stellung der Kühlhaube 40 signalisiert, kann der Kühlvorgang gestartet werden. Hierzu wird einer der beiden Taster oder Schalter 26 betätigt, woraufhin die Steuerung die Pumpe für das Kühlmittel einschaltet und das Kühlmittel über die Zuführleitung 44 zu der Kühlhaube 40 gefördert wird und innerhalb der Kühlhaube 40 auf die Werkzeugaufnahme 14 aufgebracht wird. Nach einer vorgegebenen oder einstellbaren Spüldauer von beispielsweise einer Minute wird die Kühlhaube 40 angehoben und kann in ihrer angehobenen Position (1) arretiert werden. Ähnlich wie bei der oberen Endposition der Induktionsspule 58 kann das Arretieren wiederum beispielsweise durch einen Klemmhebel erfolgen. Ebenso kann durch einen Rastmechanismus das Erreichen der Endposition akustisch oder taktil signalisiert werden.Only if the sensor 68 the closed position of the cooling hood 40 signaled, the cooling process can be started. For this purpose, one of the two buttons or switches 26 operated, whereupon the controller turns on the pump for the coolant and the coolant via the supply line 44 to the cooling hood 40 is promoted and within the cooling hood 40 on the tool holder 14 is applied. After a predetermined or adjustable rinsing time of, for example, one minute, the cooling hood 40 raised and can in its raised position ( 1 ) are locked. Similar to the upper end position of the induction coil 58 the locking can in turn be done for example by a clamping lever. Likewise, the reaching of the end position can be acoustically or tactilely signaled by a locking mechanism.

Bei angehobener Kühlhaube 40 kann die Werkzeugaufnahme 14 zusammen mit dem Werkzeug entnommen werden. Das Aufnahmeelement 18 kann anschließend zurück in die Position unterhalb der Induktionsspule 58 verschoben werden und es kann ein weiteres Werkzeug eingespannt oder ausgespannt werden.With the cooling hood raised 40 can the tool holder 14 taken together with the tool. The receiving element 18 can then be returned to the position below the induction coil 58 be moved and it can be another tool clamped or stretched.

Claims

Contraption ( 1 ) for the thermally-induced clamping and / or unclamping of tools ( 12 ) in a tool holder ( 14 ) or from a tool holder ( 14 ), the device ( 1 ) a tensioning station ( 50 ) for clamping and / or unclamping the tool ( 12 ) as well as a receiving element ( 18 ) for receiving the tool holder ( 14 ), and wherein the device ( 1 ) a cooling device ( 34 ) for cooling the heated tool holder ( 14 ) with a cooling hood ( 40 ), with which the tool holder ( 14 ) can be covered for cooling, characterized in that the cooling hood ( 40 ) along a first linear guide ( 32 ) relative to the tool holder ( 14 ) is movable, that the receiving element ( 18 ) along another guide ( 62 ) within the device ( 1 ) is movable, and that by means of further guidance ( 62 ) the receiving element ( 18 ) between the tensioning station ( 50 ) and the cooling device ( 34 ) is displaceable.

Contraption ( 1 ) according to claim 1, characterized in that the first linear guide ( 32 ) is vertically aligned.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling hood ( 40 ) has a coolant supply at or near its upper end.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 34 ) a vent valve or a vent ( 46 ) having.

Contraption ( 1 ) according to claim 4, characterized in that the vent valve or the vent ( 46 ) at or near the top of the cooling hood ( 40 ) is arranged.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 34 ) has a compressed air connection.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 34 ) a conclusion element ( 46 ), which together with the cooling hood ( 40 ) a tool holder ( 14 ) receiving cavity of the cooling device ( 34 ) completes.

Contraption ( 1 ) according to claim 7, characterized in that the cooling hood ( 40 ) by moving along the first linear guide ( 32 ) in sealing engagement with the closing element ( 46 ) can be brought.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 34 ) a connection nipple for the connection of a coolant outflow line ( 48 ) having.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the device ( 1 ) a sensor ( 68 ) having the closed position of the cooling device ( 34 ) detected.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the cooling device ( 32 ) has a pump which by pressing a switch ( 26 ) A predetermined, in particular presettable period of time can be put into operation.

Contraption ( 1 ) according to claim 1 or one of the preceding claims, characterized in that the further guidance ( 62 ) is another linear guide.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the further guidance ( 62 ) runs horizontally.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the further guidance ( 62 ) at their ends in each case a stop for the movement of the receiving element ( 18 ) having.

Contraption ( 1 ) according to one of the preceding claims, characterized in that a section ( 66 ) of the further leadership ( 62 ) within a conclusion element ( 46 ) of the cooling device ( 34 ) is arranged.