DE102021132211A1 - Device for a heat treatment - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Gerät (2) zu einer Wärmebehandlung, insbesondere zu einem induktiven Erwärmen oder einem Kühlen, von Schrumpffuttern (4) für Schaftwerkzeuge (6), insbesondere ein Schrumpfgerät (2) oder ein Kühlgerät (2) oder ein Schrumpfgerät mit Kühlgerät (2), mit einer Aufnahmeeinrichtung (8), insbesondere einer Aufnahmeöffnung (8), zum Aufnehmen eines Schrumpffutters (4), einer die Aufnahmeeinrichtung (8) bezüglich einer Mittelachse (10), insbesondere konzentrisch, umschließenden Wärmebehandlungseinheit (12), insbesondere einer Induktionsspulenanordnung (12) oder einer Kühleinheit (12), und einer Messeinheit (14) zur, insbesondere berührungslosen, Temperaturmessung des Schrumpffutters (4) .Um möglichst exakt Manteltemperaturen von in die Aufnahmeöffnung (8) eingesetzter Schrumpffuttern (4) messen zu können, ist vorgesehen, dass die Messeinheit (14) mehrere um die Aufnahmeeinrichtung (8) herum angeordnete Temperatursensoren (16) oder einen um die Mittelachse schräggestellten Temperatursensor (16') zur, insbesondere berührungslosen, Erfassung einer Manteltemperatur eines in der Aufnahmeeinrichtung (8) angeordneten Schrumpffutters (4) aufweist oder dass die Messeinheit (14) mehrere um die Aufnahmeeinrichtung (8) herum angeordnete Sensoren (60) aufweist, wobei zumindest ein erster davon ein Temperatursensor (16) zur, insbesondere berührungslosen, Erfassung einer Manteltemperatur eines in der Aufnahmeeinrichtung (8) angeordneten Schrumpffutters (4) ist und mindestens ein zweiter davon ein andersartiger Sensor (62) zur Erfassung einer anderen Eigenschaft des in der Aufnahmeeinrichtung (8) angeordneten Schrumpffutters (4) ist.The invention relates to a device (2) for heat treatment, in particular for inductive heating or cooling, of shrink fit chucks (4) for shank tools (6), in particular a shrink fit device (2) or a cooling device (2) or a shrink fit device with a cooling device ( 2), with a receiving device (8), in particular a receiving opening (8), for receiving a shrink chuck (4), a heat treatment unit (12), in particular an induction coil arrangement, surrounding the receiving device (8) with respect to a central axis (10), in particular concentrically (12) or a cooling unit (12) and a measuring unit (14) for measuring the temperature of the shrink chuck (4), in particular without contact that the measuring unit (14) has several temperature sensors (16) arranged around the recording device (8) or one around the central axis en temperature sensor (16') for, in particular non-contact, detection of a jacket temperature of a shrink chuck (4) arranged in the receiving device (8) or that the measuring unit (14) has several sensors (60) arranged around the receiving device (8), wherein at least a first of these is a temperature sensor (16) for detecting, in particular without contact, a jacket temperature of a shrink fit chuck (4) arranged in the receiving device (8) and at least a second of these is a different type of sensor (62) for detecting another property of the material in the receiving device (8) arranged shrink chuck (4).
Description
Die Erfindung betrifft ein Gerät zu einer Wärmebehandlung, insbesondere zu einem induktiven Erwärmen oder einem Kühlen, von Schrumpffuttern für Schaftwerkzeuge, insbesondere ein Schrumpfgerät oder ein Kühlgerät oder ein Schrumpfgerät mit Kühlgerät (für Schrumpffutter). Die Erfindung betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Geräts.The invention relates to a device for heat treatment, in particular for inductive heating or cooling, of shrink fit chucks for shank tools, in particular a shrink fit device or a cooling device or a shrink fit device with a cooling device (for shrink fit chucks). The invention further relates to a method for operating such a device.
Ein derartiges Gerät zu einer Wärmebehandlung von Schrumpffuttern, in diesem Fall ein Schrumpfgerät, ist aus der
Verbesserung hierzu soll ein weiteres derartiges Schrumpfgerät mit einer Induktionsspulenanordnung und einer berührungslos erfassenden sensorischen Temperatur-Messeinrichtung schaffen, welches aus der
Diese hier im genannten Stand der Technik verwendeten Strahlungsthermometer (zur berührungslosen Temperaturmessung bei den Schrumpffuttern) arbeiten auf Basis von vom Körper emittierter infraroter Strahlung/Wärmestrahlung (wie die hier von einem Schrumpffutter emittierter infraroter Strahlung/Wärmestrahlung).These radiation thermometers used here in the state of the art mentioned (for non-contact temperature measurement in the shrink chucks) work on the basis of infrared radiation/thermal radiation emitted by the body (like the infrared radiation/thermal radiation emitted here by a shrink chuck).
Jeder Körper bzw. jedes Objekt sendet eine seiner Oberflächentemperatur entsprechende Menge infraroter Strahlung bzw. Wärmestrahlung aus (, welche mit einem Strahlungsthermometer erfasst und ausgewertet wird). Die Intensität der infraroten Strahlung/Wärmestrahlung ändert sich dabei abhängig von der Objekttemperatur.Every body or object emits an amount of infrared radiation or heat radiation corresponding to its surface temperature (which is recorded and evaluated with a radiation thermometer). The intensity of the infrared radiation/heat radiation changes depending on the object temperature.
Darüber hinaus ist die Intensität der Infrarotstrahlung/Wärmestrahlung „realer Körper“ aber auch material- bzw. oberflächenabhängig. D.h., (reale) Körper strahlen eine um einen material-/oberflächenabhängigen Faktor geringere Intensität ab - als ideale Wärmestrahler, d.h., ideale „Schwarze Strahler“. Dieser Faktor ist als „Emissionsgrad ε“ bekannt.In addition, the intensity of the infrared radiation/heat radiation of "real bodies" is also dependent on the material or surface. That is, (real) bodies emit an intensity that is lower by a material/surface-dependent factor - than ideal heat radiators, i.e., ideal "black radiators". This factor is known as "Emissivity ε".
Für eine berührungslose Temperaturmessung muss man so, will man Temperaturen individueller Körper exakt messen, den (individuellen) Emissionsgrad ε, also die Wärmeabstrahlfähigkeit, des jeweiligen Körpers kennen.For non-contact temperature measurement, if you want to measure the temperatures of individual bodies exactly, you have to know the (individual) emissivity ε, i.e. the ability to radiate heat, of the respective body.
Genau dieses erweist sich nachteilig bei den bekannten Schrumpfgeräten mit dortig verwendetem Strahlungsthermometer, wo an (vielen unterschiedlichen) realen Körpern, d.h. den Schrumpffuttern, - mit in der Praxis unbekannten Emissionsgraden ε - die Temperatur gemessen werden soll.Exactly this proves to be disadvantageous in the known shrink devices with radiation thermometers used there, where the temperature is to be measured on (many different) real bodies, i.e. the shrink chucks - with emissivities ε that are unknown in practice.
Meist ist deshalb das verwendete Strahlungsthermometer auf einen bestimmten Emissionsgrad ε voreingestellt (bzw. kalibriert). D.h., die exakte Temperaturmessung kann nur für einen ganz bestimmten Körper ganz bestimmten Materials/Oberfläche erfolgen (nämlich für den Körper, dessen Material/Oberfläche genau den voreingestellten Emissionsgrad ε aufweist), was zu Messfehlern bei allen anderen zu messenden Körpern (bzw. Schrumpffuttern) - mit anderen abweichenden Emissionsgraden ε - führt.Therefore, the radiation thermometer used is usually preset (or calibrated) to a specific emissivity ε. This means that the exact temperature measurement can only be carried out for a very specific body of a very specific material/surface (namely for the body whose material/surface has exactly the preset emissivity ε), which leads to measurement errors for all other bodies to be measured (or shrink chucks). - with other deviating emissivities ε - leads.
Es ist Aufgabe der Erfindung, die im Stand der Technik bekannten Schrumpfgeräte, im Allgemeinen bekannte Geräte zu einer Wärmebehandlung von Schrumpffuttern, hinsichtlich ihrer Temperaturmessung an den zu behandelnden Schrumpffuttern zu verbessern und (dadurch) eine zuverlässige Wärmebehandlung, insbesondere ein Erwärmen oder Kühlen von Schrumpffuttern, - bei hoher Sicherheit und einfacher Handhabung - zu gewährleisten.It is the object of the invention to improve the shrinking devices known in the state of the art, generally known devices for heat treatment of shrinking chucks, with regard to their temperature measurement on the shrinking chucks to be treated and (thereby) reliable heat treatment, in particular heating or cooling of shrinking chucks, - with a high level of safety and easy handling.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Gerät zu einer Wärmebehandlung, insbesondere zu einem induktiven Erwärmen oder einem Kühlen, von Schrumpffuttern sowie ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Geräts mit den Merkmalen des jeweiligen unabhängigen Anspruchs.This object is achieved by a device for heat treatment, in particular for inductive heating or cooling, of shrink chucks and a method for operating such a device with the features of the respective independent claim.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand abhängiger Ansprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung - und beziehen sich sowohl auf das Gerät bzw. die Geräte wie auch auf das Verfahren.Advantageous developments of the invention are the subject matter of dependent claims and the following description—and relate both to the device or devices and to the method.
Verwendete Begriffe, wie oben, unten, vorne, hinten, links oder rechts sind - soweit nicht anders explizit definiert - nach üblichen Verständnis zu verstehen. Begriffe, wie radial und axial, sind in Bezug auf eine Mittelachse des Geräts zu verstehen.Terms used, such as top, bottom, front, back, left or right - unless otherwise explicitly defined - are to ver stand. Terms such as radial and axial are to be understood with respect to a central axis of the device.
Der Begriff „im Wesentlichen“ - soweit verwendet - kann (nach höchstrichterlichem Verständnis) dahingehend verstanden werden, dass mit ihm von „einem praktisch noch erheblichen Maße“ die Rede ist. Durch diese Begrifflichkeit so implizierte, mögliche Abweichungen vom Exakten, können sich so ohne Absicht (also ohne funktionale Begründung) aufgrund von Fertigungs- oder Montagetoleranzen o.ä. ergeben.The term "substantially" - as far as it is used - can (according to the understanding of the highest court) be understood in such a way that it is used to refer to "a practically still significant extent". Possible deviations from the exact, implied by this terminology, can result without intention (i.e. without functional justification) due to manufacturing or assembly tolerances or similar.
Das Gerät zu einer Wärmebehandlung, insbesondere zu einem induktiven Erwärmen oder einem Kühlen, von Schrumpffuttern für Schaftwerkzeuge, insbesondere ein Schrumpfgerät oder ein Kühlgerät oder ein Schrumpfgerät mit Kühlgerät (für Schrumpffutter), weist eine - einen Aufnahmebereich für ein Schrumpffutter bildende - Aufnahmeeinrichtung, insbesondere eine Aufnahmeöffnung, zum Aufnehmen des Schrumpffutters, eine die Aufnahmeeinrichtung bzw. den Aufnahmebereich bezüglich einer Mittelachse, insbesondere konzentrisch, umschließenden Wärmebehandlungseinheit, insbesondere eine Induktionsspulenanordnung oder eine Kühleinheit, und eine Messeinheit zur, insbesondere berührungslosen, Temperaturmessung des Schrumpffutters auf.The device for heat treatment, in particular for inductive heating or cooling, of shrink fit chucks for shank tools, in particular a shrink fit device or a cooling device or a shrink fit device with a cooling device (for shrink fit chucks), has a receiving device that forms a receiving area for a shrink fit chuck, in particular a Receiving opening, for receiving the shrink fit chuck, a heat treatment unit, in particular an induction coil arrangement or a cooling unit, enclosing the receiving device or the receiving area with respect to a central axis, in particular concentrically, and a measuring unit for measuring the temperature of the shrink fit chuck, in particular without contact.
Eine solche, bevorzugt berührungslos messende, Temperatur-Messeinheit kann beispielsweise eine Messeinheit sein, welche auf (Wärme-)Strahlungsmessung bei Körpern basiert. D.h., eine solche, bevorzugt berührungslos messende, Temperatur-Messeinheit kann beispielsweise einen Strahlungssensor, wie beispielsweise bei einem Pyrometer, aufweisen.Such a preferably non-contact temperature measuring unit can be, for example, a measuring unit which is based on (heat) radiation measurement of bodies. This means that such a temperature measuring unit, which preferably measures without contact, can have, for example, a radiation sensor, such as in the case of a pyrometer.
Weiterhin ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät vorgesehen, dass die Messeinheit mehrere um die Aufnahmeeinrichtung bzw. den Aufnahmebereich herum angeordnete Temperatursensoren - oder zumindest einen um die Aufnahmeeinrichtung bzw. Aufnahmebereich herum angeordneten, bezüglich der Mittelachse schräggestellten Temperatursensor zur, insbesondere berührungslosen, Erfassung einer Manteltemperatur bzw. Oberflächentemperatur eines in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters aufweist, beispielsweise einen Strahlungssensor bzw. Strahlungssensoren oder ein Pyrometer mit einem Strahlungssensor bzw. Pyrometer mit Strahlungssensoren.Furthermore, the device according to the invention provides that the measuring unit has several temperature sensors arranged around the receiving device or the receiving area - or at least one temperature sensor arranged around the receiving device or the receiving area and positioned obliquely with respect to the central axis for the, in particular non-contact, detection of a jacket temperature or surface temperature of a shrink chuck arranged in the receiving device/in the receiving area, for example a radiation sensor or radiation sensors or a pyrometer with a radiation sensor or pyrometer with radiation sensors.
Anders ausgedrückt, zweckmäßig ist es, wenn die mehreren Temperatursensoren jeweils und/oder der schräggestellte Temperatursensor als Strahlungsdetektor, insbesondere als Pyrometer mit einem Strahlungsdetektor zur Erfassung einer Wärmestrahlung von einem in der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Schrumpffutter, ausgebildet sind.In other words, it is expedient if the multiple temperature sensors and/or the inclined temperature sensor are designed as radiation detectors, in particular as pyrometers with a radiation detector for detecting thermal radiation from a shrink chuck arranged in the receiving device.
Dabei kann der zumindest eine schräggestellte Temperatursensor auch einer von den mehreren um die Aufnahmeeinrichtung bzw. Aufnahmebereich herum angeordneten Temperaursensoren sein.The at least one inclined temperature sensor can also be one of the several temperature sensors arranged around the receiving device or receiving area.
Vorzugsweise beträgt ein Schrägstellungswinkel des schräggestellten Temperatursensors zwischen 30° und 60°, insbesondere 45°.An angle of inclination of the inclined temperature sensor is preferably between 30° and 60°, in particular 45°.
Durch Schrägstellung des Sensors lässt sich, insbesondere in einem Bereich, in dem man messen und/oder die Oberflächentemperatur überwachen möchte, beispielsweise im Bereich von 50°C - 70°C, die Oberfläche besser durch einen Emissionsgrad ε erfassen.By tilting the sensor, the surface can be better detected by an emissivity ε, especially in an area in which one wants to measure and/or monitor the surface temperature, for example in the range of 50° C.-70° C.
Darüber hinaus lässt sich durch Schrägstellung des Temperatursensors ein größerer erfassbarer, durch den Temperatursensor überwachbarer Bereich realisieren.In addition, by tilting the temperature sensor, a larger detectable area that can be monitored by the temperature sensor can be realized.
Insbesondere kann es auch zweckmäßig sein, wenn zumindest einer der mehreren Temperatursensoren und/oder der schräggestellte Temperatursensor eine Fokussiervorrichtung und/oder eine Abschirmeinrichtung, insbesondere eine Blende, vorsieht. In particular, it can also be expedient if at least one of the multiple temperature sensors and/or the inclined temperature sensor provides a focusing device and/or a shielding device, in particular a screen.
Dadurch bzw. durch eine solche Fokussiereinrichtung und/oder Abschirmeinrichtung kann erreicht werden, dass der Temperatursensor unempfindlich(-er) gegenüber Störstrahlung, z.B. von einem nahe bei dem Temperatursensor angeordneten, Wärmestrahlung abgebenden Gerät, beispielsweise ein Schrumpfgerät, wird. Auf zusätzliche Abschirmungen für den Temperatursensor kann so gegebenenfalls verzichtet werden.This or such a focusing device and/or shielding device can make the temperature sensor less sensitive to interfering radiation, e.g. from a device emitting thermal radiation arranged close to the temperature sensor, for example a shrink device. Additional shielding for the temperature sensor can thus be dispensed with if necessary.
Bevorzugt kann dann hier weiter vorgesehen sein, dass zumindest zwei, insbesondere viele oder auch alle, dieser mehreren Temperatursensoren gemeinsam zur Manteltemperatur- bzw. Oberflächentemperaturmessung eines in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters herangezogen werden.Provision can then preferably also be made here for at least two, in particular many or even all, of these multiple temperature sensors to be used together for measuring the jacket temperature or surface temperature of a shrink chuck arranged in the receiving device/in the receiving area.
Herangezogen kann insbesondere meinen, dass eine resultierende Manteltemperatur- bzw. Oberflächentemperatur unter Verwendung der zumindest zwei, insbesondere vielen oder auch allen Temperatursensoren bzw. deren Messungen/Messwerten ermittelt wird. Ein erster einfachster Ansatz diesbezüglich könnte sein, dass ein Mittelwert aus den zumindest zwei, insbesondere vielen oder auch allen Temperatursensoren bzw. deren Messungen/Messwerten als resultierende Manteltemperatur bestimmt wird. Dabei können auch die einzelnen Temperatursensoren bzw. deren Messungen/Messwerten jeweils individuell gewichtet werden.In particular, reference can mean that a resulting jacket temperature or surface temperature is determined using the at least two, in particular many or also all temperature sensors or their measurements/measured values. A first, simplest approach in this respect could be that a mean value from the at least two, in particular many or also all temperature sensors or their measurements/measured values is determined as the resulting jacket temperature. They can too individual temperature sensors or their measurements/measured values are weighted individually.
So kann weiter hier auch vorgesehen sein, dass zumindest zwei, insbesondere viele oder auch alle, von den Temperatursensoren unterschiedliche Konfigurationen/Messeinstellungen aufweisen.It can also be provided here that at least two, in particular many or even all, of the temperature sensors have different configurations/measurement settings.
Unter „unterschiedliche Konfigurationen/Messeinstellungen“ (bei den Temperatursensoren) kann insbesondere verstanden werden, dass die Temperatursensoren unterschiedlich kalibriert sind, beispielsweise für/auf unterschiedliche Materialien/Oberflächen von Schrumpffuttern (bzw. unterschiedliche Emissionsgrade ε). Auch kann gemeint sein, dass die Temperatursensoren Messbereiche in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aufweisen (vgl. Quotientenpyrometer).“Different configurations/measurement settings” (for the temperature sensors) can in particular be understood to mean that the temperature sensors are calibrated differently, for example for/on different materials/surfaces of shrink chucks (or different emissivities ε). It can also mean that the temperature sensors have measuring ranges in different wavelength ranges (cf. quotient pyrometer).
Alternativ ist bei dem erfindungsgemäßen Gerät auch vorgesehen, dass die Messeinheit mehrere um die Aufnahmeeinrichtung bzw. den Aufnahmebereich herum angeordnete Sensoren aufweist, wobei zumindest ein erster davon ein Temperatursensor zur, insbesondere berührungslosen, Erfassung einer Manteltemperatur eines in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters ist, beispielsweise ein Strahlungssensor oder ein Pyrometer mit Strahlungssensor (s. oben), und mindestens ein zweiter davon ein andersartiger Sensor zur Erfassung einer anderen Eigenschaft des in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters ist.Alternatively, the device according to the invention also provides for the measuring unit to have a plurality of sensors arranged around the receiving device or the receiving area, with at least a first one being a temperature sensor for detecting, in particular without contact, a jacket temperature of a shrink chuck arranged in the receiving device/in the receiving area is, for example a radiation sensor or a pyrometer with a radiation sensor (see above), and at least a second of these is a different type of sensor for detecting another property of the shrink chuck arranged in the receiving device/in the receiving area.
Dabei kann der zumindest eine schräggestellte Sensor auch dieser zumindest eine erste Temperatursensor sein, der mit dem zumindest einen zweiten andersartigen Sensor kombiniert wird.The at least one inclined sensor can also be this at least one first temperature sensor, which is combined with the at least one second different sensor.
Auch der zumindest eine erste Temperatursensor kann eine Fokussiereinrichtung und/oder Abschirmeinrichtung aufweisen.The at least one first temperature sensor can also have a focusing device and/or a shielding device.
Bevorzugt kann der mindestens eine zweite andersartige Sensor ein, insbesondere berührungslos messender, Abstandssensor oder Reflexionssensor, insbesondere ein optischer Sensor oder ein Ultraschallsensor oder ein Lasersensor oder ein Infrarot-(Reflexions-)Sensor, sein.The at least one second different type of sensor can preferably be a distance sensor or reflection sensor, in particular measuring without contact, in particular an optical sensor or an ultrasonic sensor or a laser sensor or an infrared (reflection) sensor.
Abstandssensoren, auch als Positionssensoren, Wegsensoren, Wegaufnehmer oder Distanzsensoren bezeichnet, messen einen Abstand zwischen dem Sensor und einem Objekt. Mit den Abstandssensoren können Größen wie Abstand, Distanz, Weg und Position gemessen werden. Die Änderung des Abstands wird vom Sensor bzw. von einem Sensor-Controller in ein elektrisches Signal umgewandelt, welches - gegebenenfalls über verschiedene Schnittstellen - an ein Steuergerät ausgegeben werden kann.Distance sensors, also referred to as position sensors, displacement sensors, displacement pickups or distance sensors, measure a distance between the sensor and an object. The distance sensors can be used to measure quantities such as distance, distance, path and position. The change in the distance is converted by the sensor or by a sensor controller into an electrical signal which can be output to a control unit—possibly via various interfaces.
Mit einem Reflexionssensor wird die An- oder Abwesenheit eines Objekts überprüft, indem die Lichtreflexion am Objekt gemessen wird.A reflective sensor is used to verify the presence or absence of an object by measuring the light reflection from the object.
Die Temperaturmessung kann verbessert werden, wenn mehrere von dem ersten Temperatursensor und/oder mehrere von dem zweiten andersartigen Sensor um die Aufnahmeeinrichtung/um den Aufnahmebereich herum angeordnet sind. Dabei können auch die mehreren zweiten andersartigen Sensoren auch wieder andersartig untereinander sein, beispielsweise ein Abstandssensor kombiniert mit einem Reflexionssensor.The temperature measurement can be improved if several of the first temperature sensor and/or several of the second different type of sensor are arranged around the recording device/around the recording area. The several second sensors of a different type can also be different from one another, for example a distance sensor combined with a reflection sensor.
Weiter kann auch hier vorgesehen sein, dass - im Fall von mehreren von dem ersten Temperatursensor - zumindest zwei, insbesondere viele oder auch alle, von dem ersten Temperatursensor unterschiedliche Konfigurationen/Messeinstellungen aufweisen.Furthermore, it can also be provided here that--in the case of several of the first temperature sensor--at least two, in particular many or even all, have different configurations/measurement settings from the first temperature sensor.
Das Signal ein und desselben Strahlungssensors kann - alternativ zum Fall mehrerer Strahlungssensoren - auf unterschiedliche Art ausgewertet werden, z. B. unter Zugrundelegung unterschiedlicher Emissionsgrade ε, anstatt mehrere Temperatursensoren mit unterschiedlichen Konfigurationen/Messeinstellungen zu verwenden.The signal from one and the same radiation sensor can - as an alternative to the case of several radiation sensors - be evaluated in different ways, e.g. B. on the basis of different emissivities ε instead of using several temperature sensors with different configurations/measurement settings.
Bevorzugt kann dann auch weiter vorgesehen sein, dass zumindest der mindestens eine erste Temperatursensor und der mindestens eine zweite andersartige Sensor, insbesondere - im Fall jeweils mehrerer von diesen - mehrere, viele oder auch alle von diesem ersten Temperatursensor und von diesem zweiten andersartigen Sensor zur Manteltemperatur- bzw. Oberflächentemperaturmessung eines in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters herangezogen werden.Preferably, it can then also be provided that at least the at least one first temperature sensor and the at least one second different sensor, in particular - in the case of several of these - several, many or also all of this first temperature sensor and of this second different sensor for the jacket temperature - or surface temperature measurement of a shrink chuck arranged in the receiving device/in the receiving area.
Weiterbildend kann auch vorgesehen werden, dass die Sensoren kreisförmig (gegebenenfalls gruppenweise auf verschiedenen Kreisen) zur Mittelachse und/oder auf unterschiedlicher axialer Höhe zur Mittelachse bei der bzw. um die Aufnahmeeinrichtung/Aufnahmebereich (herum) angeordnet sind. Dieses kann bei gleichmäßiger Teilung - oder auch mit ungleichmäßiger Teilung ausgeführt sein.In a further development, it can also be provided that the sensors are arranged in a circle (possibly in groups on different circles) to the central axis and/or at different axial heights to the central axis at or around (around) the receiving device/receiving area. This can be carried out with a uniform division - or with an uneven division.
Dabei kann auch vorgesehen sein, dass jeder Sensor individuell an seiner vorbestimmten Position, beispielsweise in oder an der Wärmebehandlungseinheit - oder an einem Gehäuse dieser, befestigt ist, - oder, dass eine gemeinsame Haltevorrichtung, wie beispielsweise eine die Aufnahmeeinrichtung/den Aufnahmebereich zumindest teilweise umschließende ringförmige Baueinheit(Messring), vorgesehen ist, welche bzw. welcher die Sensoren aufnimmt - und welche bzw. welcher dann ihrerseits in dem Gerät bzw. in oder an der Wärmebehandlungseinheit/- gehäuse verbaut ist.Provision can also be made for each sensor to be fastened individually at its predetermined position, for example in or on the heat treatment unit—or on a housing of this unit—or for a common holding device, such as a holding device/the holding area, to be fixed at least partially enclosing ring-shaped unit (measuring ring) is provided, which or which receives the sensors - and which or which then in turn in the device or in or on the heat treatment unit / - housing is installed.
Bevorzugt kann dabei die im Wesentlichen ringförmige Baueinheit bzw. der Messring koaxial zu der Mittelachse bei dem Gerät, insbesondere axial benachbart zu der Wärmebehandlungseinheit, insbesondere der Induktionsspulenanordnung oder der Kühleinheit, angeordnet sein.Preferably, the essentially ring-shaped structural unit or the measuring ring can be arranged coaxially to the central axis in the device, in particular axially adjacent to the heat treatment unit, in particular the induction coil arrangement or the cooling unit.
Zweckmäßig kann es auch sein, wenn gleichartige von den Sensoren benachbart in der im Wesentlichen ringförmigen Baueinheit angeordnet sind, beispielsweise in (Kreis-)Sektoren „gebündelt“. So können beispielsweise die Temperatursensoren benachbart zueinander in einem Kreissektor der im Wesentlichen ringförmigen Baueinheit bzw. des Messrings angeordnet sein.It can also be expedient if sensors of the same type are arranged adjacently in the essentially ring-shaped structural unit, for example “bundled” in (circular) sectors. For example, the temperature sensors can be arranged adjacent to one another in a circular sector of the essentially ring-shaped structural unit or measuring ring.
Auch kann weiterbildend vorgesehen werden, dass die Wärmebehandlungseinheit zumindest eine oder mehrere Unterbrechungen, beispielsweise in den durch die Aufnahmeeinheit gebildeten Aufnahmebereich mündende, insbesondere radiale, (Mess-)Kanäle, aufweist bzw. von solchen durchsetzt ist.It can also be provided in a further development that the heat treatment unit has at least one or more interruptions, for example radial (measuring) channels that open into the receiving area formed by the receiving unit, or is interspersed with such.
Im Fall einer Induktionsspulenanordnung als Wärmebehandlungseinheit kann es insbesondere zweckmäßig sein, wenn um die Kanäle - unter Freihaltung der jeweiligen Unterbrechung bzw. des jeweiligen Kanals - eine Spulenwicklung der Induktionsspulenanordnung gewickelt ist.In the case of an induction coil arrangement as a heat treatment unit, it can be particularly expedient if a coil winding of the induction coil arrangement is wound around the channels—while keeping the respective interruption or the respective channel free.
In einem solchen (Mess-)Kanal bzw. zumindest teilweise in einem solchen Messkanal und/oder an einem solchen (Mess-)Kanal kann dann ein Sensor, wie ein Temperatursensor, angeordnet bzw. eingesetzt sein - und zwar derart, dass er durch den Messkanal hindurch misst.A sensor, such as a temperature sensor, can then be arranged or used in such a (measuring) channel or at least partially in such a measuring channel and/or on such a (measuring) channel - in such a way that it passes through the measuring channel through.
Ist der Sensor darüber hinaus auch noch außerhalb eines Gehäuses der Wärmebehandlungseinheit angeordnet, so ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse einen entsprechenden Durchbruch für den Sensor (zum Hindurchmessen des Sensors) vorsieht.If the sensor is also arranged outside of a housing of the heat treatment unit, it is expedient if the housing provides a corresponding opening for the sensor (for measuring through the sensor).
Insbesondere ist es - messtechnisch - zweckmäßig, wenn ein solcher Messkanal im Wesentlichen radial zur Mittelachse durch die Wärmebehandlungseinheit und/oder deren Gehäuse hindurch verläuft.In particular, it is expedient--in terms of metrology--if such a measuring channel runs essentially radially to the central axis through the heat treatment unit and/or its housing.
Weiterbildend kann auch vorgesehen sein, dass ein solcher Messkanal in einem axialen Zentralbereich der Induktionsspulenanordnung vorzugsweise in etwa mittig zwischen deren axialen Enden angeordnet ist.In a further development, it can also be provided that such a measuring channel is arranged in an axial central area of the induction coil arrangement, preferably approximately centrally between its axial ends.
Weiterhin erweist es sich als zweckmäßig, wenn in einen solchen Messkanal ein, insbesondere für Wärmestrahlung durchlässiges, vorzugsweise auswechselbares Schutzfenster insbesondere zum Schutz des Sensors vor Verunreinigungen und/oder Beschädigungen eingesetzt ist.Furthermore, it proves to be expedient if a protective window, in particular transparent to thermal radiation and preferably replaceable, is inserted in such a measuring channel, in particular to protect the sensor from contamination and/or damage.
Auch kann diesbezüglich alternativ oder ergänzend - zu den umwickelten (Mess-)Kanälen - vorgesehen sein, dass - im Fall von einer Induktionsspulenanordnung als Wärmebehandlungseinheit - die Induktionsspulenanordnung zwei oder mehrere beabstandete Teilspulen aufweist, wobei dann dort in den Abständen zwischen den Teilspulen ein bzw. die Sensoren - entsprechend der Kanalanordnung - angeordnet sind (und hindurchmessen können). Entsprechendes kann auch bei einer Kühleinheit - mit Teileinheiten als Wärmebehandlungseinheit vorgesehen sein.In this regard, as an alternative or in addition to the wrapped (measuring) channels, it can also be provided that - in the case of an induction coil arrangement as the heat treatment unit - the induction coil arrangement has two or more spaced partial coils, in which case one or the sensors are arranged (and can measure through) according to the channel arrangement. The same can also be provided for a cooling unit with sub-units as a heat treatment unit.
Ferner kann die Messwertübertragung von den Temperatursensoren kabelgebunden - oder auch kabellos zu einer Rechen- und/oder Steuereinheit erfolgen.Furthermore, the transmission of measured values from the temperature sensors can be wired or also wireless to an arithmetic and/or control unit.
Zweckmäßig, insbesondere für eine berührungslose Temperaturmessung, erweist sich, wenn die mehreren von dem Temperatursensor jeweils als berührungslos messende Strahlungsdetektoren/-sensoren bzw. als Pyrometer mit einem Strahlungsdetektor/-sensor (zur Erfassung einer Wärmestrahlung von einem in der Aufnahmeöffnung angeordneten Schrumpffutter) ausgebildet sind.It has proven to be expedient, in particular for non-contact temperature measurement, if the plurality of temperature sensors are each designed as non-contact measuring radiation detectors/sensors or as pyrometers with a radiation detector/sensor (for detecting thermal radiation from a shrink-fit chuck arranged in the receiving opening). .
Bevorzugt kann bei dem Gerät auch eine Berechnungseinheit zur Ermittlung einer bzw. der resultierenden Manteltemperatur eines in der Aufnahmeeinrichtung/Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters, vorgesehen sein, die derart eingerichtet ist, dass die resultierende Manteltemperatur unter Verwendung der Sensoren ermittelbar ist, insbesondere unter Verwendung von von mehreren Temperatursensoren erfassten Manteltemperaturen des in der Aufnahmeeinrichtung angeordneten Schrumpffutters.A calculation unit for determining a or the resulting jacket temperature of a shrink fit chuck arranged in the receiving device/receiving area can preferably also be provided in the device, which is set up in such a way that the resulting jacket temperature can be determined using the sensors, in particular using several Temperature sensors recorded the jacket temperatures of the shrink chuck arranged in the receiving device.
Zweckmäßig ist es auch, wenn das Gerät mit einer Steuereinheit ausgebildet ist. Diese Steuereinheit kann insbesondere zur Steuerung der Wärmebehandlungseinheit, wie der Induktionsspulenanordnung oder der Kühleinheit, dienen, beispielsweise derart, dass die Steuereinheit eine Leistung der Wärmebehandlungseinheit, beispielsweise eine Stromzufuhr der Induktionsspulenanordnung, in Abhängigkeit der unter Verwendung der Sensoren ermittelten Manteltemperatur steuert.It is also expedient if the device is designed with a control unit. This control unit can be used in particular to control the heat treatment unit, such as the induction coil arrangement or the cooling unit, for example in such a way that the control unit controls a power output of the heat treatment unit, for example a power supply to the induction coil arrangement, depending on the jacket temperature determined using the sensors.
Ferner kann es auch zweckmäßig sein, wenn das Gerät eine Anzeigeeinrichtung zur Anzeige eines Wärmezustands, insbesondere einer in der Aufnahmeeinrichtung/in dem Aufnahmebereich angeordneten Werkzeugaufnahme, insbesondere eines Schrumpffutters, aufweist. Dies können beispielsweise Farbdioden sein. Unterschiedliche Farben können unterschiedliche Wärmezustände anzeigen.Furthermore, it can also be expedient if the device has a display device for displaying a heat condition, in particular a tool holder arranged in the receiving device/in the receiving area, in particular a shrink-fit chuck. This can be color diodes, for example. Different colors can indicate different heat conditions.
Der Erfindung liegt - ausgehend von dem Problem unterschiedlicher und unbekannter Emissionsgrade ε bei einer Mehrzahl von zu „Temperatur-messenden“ Schrumpffuttern - die Überlegung zugrunde, dass der Einfluss des Emissionsgrades ε (, welcher vom Material und/oder der Oberfläche eines jeweiligen Schrumpffutters abhängt,) bei Verwendung von bzw. bei Temperaturmessung durch mehrere Sensoren, insbesondere mehrere Temperatursensoren oder unterschiedlicher Sensoren, eliminiert bzw. herausgerechnet (beispielsweise mathematisch gekürzt) werden kann - und damit die Temperaturmessung unabhängig vom jeweiligen Emissionsgrad ε wird bzw. dessen Kenntnis nicht mehr notwendig ist.Starting from the problem of different and unknown emissivities ε in a plurality of shrink fit chucks to be “temperature-measured”, the invention is based on the consideration that the influence of the emissivity ε (, which depends on the material and/or the surface of a respective shrink fit chuck, ) can be eliminated or calculated out (e.g. mathematically shortened) when using or when measuring temperature using multiple sensors, in particular multiple temperature sensors or different sensors - and so that the temperature measurement is independent of the respective emissivity ε or knowledge of which is no longer necessary.
Bei einem einzigen (Strahlungs-)Sensor für die Temperaturmessung wäre das Wissen über den spezifischen Emissionsgrades ε des jeweiligen Schrumpffutters (für eine exakte Temperaturmessung/-bestimmung) notwendig - und der (Strahlungs-)Sensor müsste jeweils individuell für diesen Emissionsgrad ε eingestellt sein bzw. der (Strahlungs-)Sensor müsste auf das jeweilige Schrumpffutter individuell kalibriert werden. Dieses entfällt so bei erfindungsgemäß mehreren Temperatursensoren.With a single (radiation) sensor for temperature measurement, knowledge of the specific emissivity ε of the respective shrink chuck (for an exact temperature measurement/determination) would be necessary - and the (radiation) sensor would have to be set individually for this emissivity ε or The (radiation) sensor would have to be calibrated individually for the respective shrink chuck. This does not apply in the case of several temperature sensors according to the invention.
Diese Erkenntnis macht sich auch ein alternatives erfindungsgemäßes Gerät - zu einer Wärmebehandlung, insbesondere zu einem induktiven Erwärmen oder einem Kühlen, von Schrumpffuttern für Schaftwerkzeuge, insbesondere ein Schrumpfgerät oder ein Kühlgerät oder ein Schrumpfgerät mit Kühlgerät, mit einer - einen Aufnahmebereich bildenden - Aufnahmeeinrichtung, insbesondere einer Aufnahmeöffnung, zum Aufnehmen eines Schrumpffutters, einer die Aufnahmeeinrichtung bezüglich einer Mittelachse, insbesondere konzentrisch, umschließenden Wärmebehandlungseinheit, insbesondere einer Induktionsspulenanordnung oder einer Kühleinheit, und einer Messeinheit zur, insbesondere berührungslosen, Temperaturmessung des Schrumpffutters, zu eigen, welches vorsieht, dass die Messeinheit einen Quotientenpyrometer aufweist.This knowledge is also based on an alternative device according to the invention - for heat treatment, in particular for inductive heating or cooling, of shrink fit chucks for shank tools, in particular a shrink fit device or a cooling device or a shrink fit device with a cooling device, with a receiving device forming a receiving area, in particular a receiving opening for receiving a shrink fit chuck, a heat treatment unit surrounding the receiving device with respect to a central axis, in particular concentrically, in particular an induction coil arrangement or a cooling unit, and a measuring unit for measuring the temperature of the shrink fit chuck, in particular without contact, which provides that the measuring unit has a Has ratio pyrometer.
Quotientenpyrometer (auch Zweifarben- oder Verhältnispyrometer genannt) werden zwei (Strahlungs-)Detektoren verwendet, die beide auf verschiedenen - aber meist dicht zusammenliegenden - Wellenlängen arbeiten, und auf dasselbe Ziel ausgerichtet sind.Ratio pyrometers (also called two-color or ratio pyrometers) use two (radiation) detectors, both of which work at different - but usually close together - wavelengths and are aimed at the same target.
Verhältnispyrometer deshalb, denn setzt man - bei einem Körper gemessene - zwei Strahlungsdichten verschiedener Wellenlänge zu einem Quotienten Q ins „Verhältnis“, so eliminiert sich der Emissionsgrad ε (d.h., man kann ihn kürzen) und es bleibt nur mehr ein Ausdruck abhängig von der Temperatur übrig. Diese Abhängigkeit kann man zum Beispiel aus einer Kalibration am Schwarzkörper erhalten. Nun kann man Temperaturen messen, ohne den Emissionsgrad ε zu kennen.Ratio pyrometer because if you put two radiation densities of different wavelengths - measured on a body - into a quotient Q in the "ratio", then the emissivity ε is eliminated (i.e. you can shorten it) and only one expression remains dependent on the temperature left over. This dependency can be obtained, for example, from a blackbody calibration. Now you can measure temperatures without knowing the emissivity ε.
Bevorzugt kann der Quotientenpyrometer auch mit allen zuvor beschriebenen Merkmalen, insbesondere soweit sie sich auf Temperatursensoren beziehen lassen und/oder mit solchen Merkmalen kombinierbar sind, ausgebildet sein.Preferably, the quotient pyrometer can also be designed with all the features described above, in particular insofar as they can be related to temperature sensors and/or can be combined with such features.
Insbesondere kann auch hier vorgesehen sein, dass die Wärmebehandlungseinheit einen Messkanal - mit allen auch den vorbeschriebenen weiterbildenden Merkmalen, - aufweist, in dem bzw. an dem der Quotientenpyrometer angeordnet ist - und durch welchen der Quotientenpyrometer hindurch misst.In particular, it can also be provided here that the heat treatment unit has a measuring channel—including all of the further developing features described above—in which or on which the quotient pyrometer is arranged—and through which the quotient pyrometer measures.
Auch die die im Wesentlichen ringförmige Baueinheit bzw. der Messring kann mit dem Quotientenpyrometer ausgestattet sein.The essentially ring-shaped structural unit or measuring ring can also be equipped with the ratio pyrometer.
Bei dem Verfahren zum Betreiben eines erfindungsgemäßen Geräts, insbesondere zu einem induktiven Aufheizen von einem Schrumpffutter oder einem Kühlen von einem Schrumpffutter, wird eine resultierende Manteltemperatur eines in der Aufnahmeöffnung bzw. in dem Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters dann unter Verwendung der mehreren Sensoren ermittelt, insbesondere unter Verwendung von von den mehreren Temperatursensoren erfassten Manteltemperaturen des in der Aufnahmeöffnung/Aufnahmebereich angeordneten Schrumpffutters.In the method for operating a device according to the invention, in particular for inductively heating a shrink-fit chuck or cooling a shrink-fit chuck, a resulting jacket temperature of a shrink-fit chuck arranged in the receiving opening or in the receiving area is then determined using the multiple sensors, in particular using of jacket temperatures of the shrink fit chuck arranged in the receiving opening/receiving area detected by the multiple temperature sensors.
Dies kann beispielsweise derart passieren, dass die Temperatursensoren unterschiedliche Konfigurationen/Messeinstellungen aufweisen, wie, dass sie unterschiedlich kalibriert sind, beispielsweise für/auf unterschiedliche Materialien/Oberflächen von Schrumpffuttern (bzw. unterschiedliche Emissionsgrade ε), oder, dass die Temperatursensoren Messbereiche in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen aufweisen (vgl. Quotientenpyrometer), und dann aus den von den mehreren Temperatursensoren ermittelten Messungen/- werten die resultierende Manteltemperatur bestimmt wird.This can happen, for example, in such a way that the temperature sensors have different configurations/measurement settings, such that they are calibrated differently, for example for/on different materials/surfaces of shrink chucks (or different emissivities ε), or that the temperature sensors have measuring ranges in different wavelength ranges (cf. quotient pyrometer), and then the resulting jacket temperature is determined from the measurements/values determined by the several temperature sensors.
Anders ausgedrückt, es kann vorgesehen sein, dass bei mehreren Temperatursensoren unterschiedliche Kalibrierungen/Settings, insbesondere unterschiedliche Emissionsgrade ε eingestellt sind oder werden, und Messungen der mehreren Temperatursensoren verglichen und/oder gemeinsam verarbeitet werden und daraus die resultierende Manteltemperatur bestimmt wird.In other words, it can be provided that with several temperature sensors different calibrations/settings, in particular different emissivities ε, are or will be set, and measurements of the multiple temperature sensors are compared and/or processed together and the resulting jacket temperature is determined therefrom.
Mathematisch kann sich dabei insbesondere von Vorteil erweisen, dass - setzt man die Messungen der mehreren Temperatursensoren ins Verhältnis - der Emissionsgrad ε eliminierbar ist.Mathematically, it can prove particularly advantageous that—if the measurements of the multiple temperature sensors are compared—the emissivity ε can be eliminated.
Dies kann beispielsweise auch derart passieren, dass unter Verwendung einer Messung des andersartigen zweiten Sensors eine Kalibrierung/Setting oder Einstellung bei zumindest einem Temperatursensor durchgeführt wird oder dass unter Verwendung einer Messung des andersartigen zweiten Sensors bestimmt wird, wie die resultierende Manteltemperatur, insbesondere aus den Messungen von mehreren Temperatursensoren, bestimmt wird.This can also happen, for example, in such a way that a calibration/setting or setting is carried out for at least one temperature sensor using a measurement of the different second sensor or that the resultant jacket temperature, in particular from the measurements, is determined using a measurement of the different second sensor by several temperature sensors.
Beispielshaft wäre dies insbesondere so möglich, dass mittels eines Reflexionssensors, welcher mit der Messung aus einem Abstandssensor korrigiert wird, durch Reflexionsmessung ermittelt wird, welche Oberfläche(-nfarbe) das Schrumpffutter hat. In Abhängigkeit davon können dann (a) Voreinstellungen bei den bzw. bei einem Temperatursensor getroffen und dann mit diesem gemessen werden oder (b) die Messungen bei mehreren voreingestellten Temperatursensoren entsprechen bearbeitet werden.For example, this would be possible in particular in such a way that the surface (color) of the shrink chuck is determined by means of a reflection sensor, which is corrected with the measurement from a distance sensor. Depending on this, (a) presettings can then be made for the temperature sensor or for one temperature sensor and then measured with this or (b) the measurements for a plurality of preset temperature sensors can be processed accordingly.
Es konnte aber auch überraschend beobachtet werden, dass das Emissionsverhalten innerhalb enger Temperaturgrenzen und in bestimmten Frequenzbereichen bei verschiedenen Oberflächenbeschaffenheiten nur geringe Unterschiede aufweist. Dadurch wird es möglich, die Temperatur innerhalb dieser Temperaturgrenzen mit einem einzelnen geeigneten Sensor, z.B. dem Temperatursensor bzw. dem Pyrometer, insbesondere den einen schräggestellten Sensor, der in einem günstigen Frequenzbereich arbeitet, unabhängig von der Oberflächenbeschaffenheit des Schrumpffutters mit hinreichender Genauigkeit zu messen.However, it was also surprisingly observed that the emission behavior shows only slight differences within narrow temperature limits and in certain frequency ranges with different surface properties. This makes it possible to measure the temperature within these temperature limits with sufficient accuracy using a single suitable sensor, e.g.
Bevorzugt kann das Betreiben des Schrumpfgeräts darin bestehen, dass ein Schrumpffutter in der von einer als Induktionsspulenanordnung ausgebildeten Wärmebehandlungseinrichtung umschlossenen Aufnahmeeinrichtung induktiv erwärmt und dadurch aufgeweitet wird und dass unter Verwendung der resultierenden Manteltemperatur der Erwärmungsvorgang kontrolliert wird. Oder dass ein Schrumpffutter in der von einer als Kühleinheit ausgebildeten Wärmebehandlungseinrichtung umschlossenen Aufnahmeeinrichtung gekühlt und dass unter Verwendung der resultierenden Manteltemperatur der Kühlvorgang kontrolliert wird.The operation of the shrinking device can preferably consist of inductively heating a shrink chuck in the receiving device surrounded by a heat treatment device designed as an induction coil arrangement and thereby expanding it, and using the resulting jacket temperature to control the heating process. Or that a shrink chuck is cooled in the receiving device enclosed by a heat treatment device designed as a cooling unit and that the cooling process is controlled using the resulting jacket temperature.
Dieses Kontrollieren kann beispielsweise dadurch geschehen, dass eine Stromzufuhr zu der Wärmebehandlungseinheit in Abhängigkeit der resultierenden Manteltemperatur verändert bzw. angepasst und/oder gesteuert wird.This checking can be done, for example, by changing or adjusting and/or controlling a power supply to the heat treatment unit depending on the resulting jacket temperature.
Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden.The description given so far of advantageous configurations of the invention contains numerous features, some of which are combined into several in the individual subclaims. However, these features can expediently also be considered individually and combined to form further meaningful combinations.
Auch wenn in der Beschreibung bzw. in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ bzw. „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen.Although some terms in the specification and claims are used in the singular or in conjunction with a numeral, the scope of the invention should not be limited to the singular or the respective numeral. Furthermore, the words "a" and "an" are not to be understood as numerals, but as indefinite articles.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, die im Zusammenhang mit der bzw. den Zeichnungen/Figuren näher erläutert werden (gleiche Bauteile/Komponenten und Funktionen weisen in den Zeichnungen/Figuren gleiche Bezugszeichen auf).The properties, features and advantages of the invention described above and the manner in which they are achieved will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the exemplary embodiments of the invention, which will be explained in more detail in connection with the drawing(s)/figures (same parts/components and functions have the same reference numbers in the drawings/figures).
Die Ausführungsbeispiele dienen der Erläuterung der Erfindung und beschränken die Erfindung nicht auf darin angegebene Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale eines jeden Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet, aus einem Ausführungsbeispiel entfernt, in ein anderes Ausführungsbeispiel zu dessen Ergänzung eingebracht und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden.The exemplary embodiments serve to explain the invention and do not limit the invention to the combinations of features specified therein, not even in relation to functional features. In addition, suitable features of each exemplary embodiment can also be explicitly considered in isolation, removed from one exemplary embodiment, introduced into another exemplary embodiment to supplement it and combined with any of the claims.
Es zeigen:
-
1 ein Schrumpfgerät mit einer mit mehreren berührungslos messenden Temperatursensoren bestückte Induktionsspulenanordnung gemäß einer Ausführung; -
2 die Induktionsspulenanordnung des Schrumpfgeräts nach1 in perspektivischer Darstellung; -
3 einen Radialschnitt durch die Induktionsspulenanordnung des Schrumpfgeräts nach1 ; -
4 einen Axialschnitt durch die Induktionsspulenanordnung des Schrumpfgeräts nach1 ; -
5 ein Schrumpfgerät mit Kühlgerät und mit in das Kühlgerät integrierten Messring gemäß einer Ausführung in perspektivischer Darstellung; -
6 das Schrumpfgerät mit Kühlgerät und mit dem in das Kühlgerät integrierten Messring nach5 in Seitendarstellung; -
7 der Messring des Schrumpfgeräts nach5 in perspektivischer Darstellung; -
8 eine schematische Darstellung der Funktionsweise des Messrings des Schrumpfgeräts nach5 ; - FIGen 9, 9b ein weiterer Messring in zwei Darstellungen.
-
1 a shrinking device with an induction coil arrangement equipped with a plurality of non-contact measuring temperature sensors according to one embodiment; -
2 the induction coil arrangement of the shrink device1 in perspective view; -
3 shows a radial section through the induction coil arrangement of the shrink device1 ; -
4 shows an axial section through the induction coil arrangement of the shrink device1 ; -
5 a perspective view of a shrinking device with a cooling device and with a measuring ring integrated into the cooling device; -
6 the shrink device with cooling device and with the measuring ring integrated in the cooling device5 in side view; -
7 the measuring ring of the shrink device5 in perspective view; -
8th shows a schematic representation of how the measuring ring of the shrink device works5 ; - FIGS. 9, 9b show another measuring ring in two representations.
- Schrumpfgerät mit berührungsloser Temperaturmessung (FIGen 1 bis 4)- Shrinking device with non-contact temperature measurement (FIGs 1 to 4)
FIGen 2 bis 4 zeigen die Induktionsspulenanordnung 12 in verschiedenen Darstellen/Schnitten im Detail.FIGS. 2 to 4 show the
Das Schrumpfgerät 4 weist, wie
Das - in diesem Fall in
Der Spannbereich 34 des Schrumpffutters 4 besitzt einen etwas geringeren Nenndurchmesser als der Werkzeugschaft 40, so dass dieser in an sich bekannter Weise durch (induktives) Erwärmen 120 des Schrumpffutters 4 klemmend einspannbar ist. Im eingeschrumpften Zustand wird der Werkzeug- bzw. Fräserschaft 40 zur Übertragung eines Drehmoments auf den vorderen Arbeitsabschnitt 42 des Rotationswerkzeugs 6 reibschlüssig im Presssitz drehfest gehalten.The clamping
Zum Ausschrumpfen wird ebenfalls nur das Schrumpffutter 4 einseitig erwärmt 120, bis die thermische Ausdehnung den Werkzeug- bzw. Fräserschaft 40 wieder zur Entnahme freigibt.For shrinking, only the shrink chuck 4 is also heated on one side 120 until the thermal expansion releases the tool or
Die Induktionsspulenanordnung 12 umschließt - wie hier die FIGen 1 bis 4 zeigen - konzentrisch um ihre Spulenachse 10 - eine Aufnahmeöffnung 8 für das Schrumpffutter 4.The
Durch axiales Verschieben der Induktionsspulenanordnung 12 - längs ihrer Spulenachse 10 - wird das Schrumpffutter 4 - in Bezug auf die Induktionsspulenanordnung 12 - in die gewünschte Erwärmungs-/Aufheizposition gebracht (vgl.
Um ein elektromagnetisches Wechselfeld zu erzeugen, enthält, wie insbesondere den FIGen 1, 3 und 4 entnehmbar ist, die Induktionsspulenanordnung 12 eine Spulenwicklung 24 in einem Spulengehäuse 18.In order to generate an electromagnetic alternating field, as can be seen in particular from FIGS. 1, 3 and 4, the
Um die Manteltemperatur des Schrumpffutters 4 beim Erwärmen 120 erfassen zu können, ist die Induktionsspulenanordnung 12 von mehreren, in diesem Fall sechs, jeweils in die Aufnahmeöffnung 8 mündenden Messkanälen 22 radial bezüglich der Spulenachse 10 durchsetzt.In order to be able to detect the jacket temperature of the shrink chuck 4 during heating 120 , the
Dabei sind die - sechs - Messkanäle 22, wie die FIGen 3 und 4 zeigen, - bei annähernd gleicher Teilung um die Spulenachse 10 herum - auf gleicher axialer Höhe bezüglich der Spulenachse 10 in einem axialen Zentralbereich 44 der Induktionsspulenanordnung 12 - zwischen deren axialen Enden - angeordnet, wobei die Spulenwicklung 24 unter Freihaltung der sechs Messkanäle 22 um diese herumgewickelt ist. Der spulenseitige innere Abschnitt 46 des jeweiligen Messkanals 22 fluchtet mit einem Durchbruch 26 in der Außenwand 48 des Induktionsspulengehäuses 50 (so auch insgesamt sechs Durchbrüche in der Außenwand 48 des Induktionsspulengehäuses 50).The - six - measuring channels 22, as shown in FIGS. 3 and 4, - with approximately the same pitch around the coil axis 10 - at the same axial height with respect to the
In jeden der - sechs - Durchbrüche 26 des Induktionsspulengehäuses 50 ist je ein berührungslos messender Temperatursensor 16, hier ein (berührungslos) Wärmestrahlung messender Strahlungsdetektor 16 bzw. Pyrometer 16, eingesetzt, der durch „seinen jeweiligen“ Messkanal 22 in der Spulenwicklung 24 hindurch von dem Schrumpffutter 4 emittierte Wärmestrahlung erfasst.In each of the - six -
Die Kontrolleinheit 28 ist eingangsseitig mit den Temperatursensoren 16 mittels Kabeln 52 gekoppelt - und enthält so deren Messsignale, welche in der Kontrolleinheit 28 gemeinsam zu einer resultierenden Mantel-/Oberflächentemperatur des zu messenden Schrumpffutters 4 verarbeiten werden 140. Nach erstem und einfachem Ansatz erfolgt dies beispielsweise durch Mittelwertbildung. Überschreitet so beispielsweise die ermittelte resultierende Mantel-/Oberflächentemperatur des zu messenden Schrumpffutters eine vorgegebene Solltemperatur, wird die Erwärmungsleistung der Induktionsspulenanordnung heruntergefahren 160.The control unit 28 is coupled on the input side to the temperature sensors 16 by means of cables 52 - and thus contains their measurement signals, which are processed 140 in the control unit 28 together to form a resulting jacket/surface temperature of the shrink chuck 4 to be measured. This is done according to the first and simple approach, for example by averaging. If, for example, the resulting jacket/surface temperature of the shrink chuck to be measured exceeds a specified target temperature, the heating capacity of the induction coil arrangement is reduced 160.
Dadurch kann während des Erwärmens 120 des Schrumpffutters 4
- - auf Basis der ermittelten resultierenden Manteltemperatur - eine Temperaturkontrolle erfolgen, beispielsweise in der Form, dass - mittels einer Kontrolleinheit 28 - die Stromzufuhr zu der Induktionsspulenanordnung in Abhängigkeit von der resultierenden Manteltemperatur beeinflusst wird 160.
- - on the basis of the resulting jacket temperature determined - a temperature control is carried out, for example in the form that - by means of a control unit 28 - the power supply to the induction coil arrangement is influenced as a function of the resulting
jacket temperature 160.
- Schrumpfgerät mit berührungsloser Temperaturmessung mittels eines Quotientenpyrometers (vgl. FIGen 1 bis 4)- Shrinkage device with non-contact temperature measurement using a quotient pyrometer (see FIGs 1 to 4)
Die FIGen 1 bis 4 zeigen auch - als Abwandlung angedeutet durch das Bezugszeichen 30 (in Klammern), „Quotientenpyrometer“, - ein alternatives Schrumpfgerät 2 zum Ein- bzw. Ausschrumpfen 120 von Schaftwerkzeugen 6 bzw. (gezeigt) von einem Fräswerkzeug 6 in bzw. aus einem Schrumpffutter 4 - mit in diesem abgewandelten Fall - einer mit einem Quotientenpyrometer 30 bestückten Induktionsspulenanordnung 12.FIGS. 1 to 4 also show—as a modification indicated by the reference number 30 (in brackets), “ratio pyrometer”—an
Diese Ausführung des alternativen Schrumpfgerätes unterscheidet sich alleine dahingehend von der vorherigen Ausführung, wie in den FIGen 1 bis 4 gezeigt, dass - anstelle der in/an den sechs Messkanälen 22 sitzenden bzw. durch sie hindurchmessenden - sechs Temperatursensoren/Strahlungsdetektoren 16 - ein einziges Quotientenpyrometer 30 - entsprechend in/an einem der Messkanäle 22 angeordnet - verwendet wird. Die resultierende Mantel-/Oberflächentemperatur ergibt sich hier so alleine aus der Messung durch das Quotientenpyrometer 30.This version of the alternative shrink device differs from the previous version, as shown in FIGS. 1 to 4, in that instead of the six temperature sensors/radiation detectors 16 located in/on the six measuring channels 22 or measuring through them, there is a single ratio pyrometer 30 - arranged accordingly in/on one of the measuring channels 22 - is used. The resulting jacket/surface temperature results here solely from the measurement by the ratio pyrometer 30.
Alle vorherigen Ausführungen zu dem Schrumpfgerät 2 sind hier entsprechend - und bedürfen keiner Wiederholung.All previous statements on the shrinking
- Schrumpfgerät mit Kühlgerät mit berührungsloser Temperaturmessung (FIGen 5 bis 8)- Shrinking device with cooling device with non-contact temperature measurement (FIGs 5 to 8)
FIGen 5 und 6 zeigen ein Schrumpfgerät 2 mit einem Kühlgerät 12, wie es in der
Wie
Für weitere Details zu dem Schrumpfgerät 2 und dessen Kühlgeräts 12 wird auf die
Wie FIGen 5 und 6 weiter zeigen, ist in den Kühlaufsatz 74 ein (über einen bestimmten Kreisringsektor offener) Mess- bzw. Sensorring 56 (vgl.
Der Innendurchmesser des Messrings 56 ist dabei im Wesentlichen gleich dem des Kühlaufsatzes 74 (an dessen unterem Ende), wodurch dieser so Teil der Aufnahmeöffnung 8 wird.The inner diameter of the measuring
Wie
Wie
Alle diese Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 sind derart - in dem Messring 56 bzw. in dessen Gehäuse 76 - ausgerichtet aufgenommen, dass ihre jeweilige Messrichtung radial auf die Mittelachse 58, 10 ausgerichtet ist. Dazu sieht das Messringgehäuse 76 auch - radial innere - Durchgänge bzw. Öffnungen 92 vor, - an welchen angeordnet - durch welche hindurch die Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 - radial nach innen - messen können.All of these sensors 60, 16, 62, 96, 98 are accommodated in an aligned manner—in the measuring
In einer - nicht dargestellten - Ausführungsform können die Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 auch im Wesentlichen senkrecht zum Außenmantel des Schrumpffutters 4 ausgerichtet sein, der in vielen Fällen konisch geformt ist.In an embodiment--not shown--the sensors 60, 16, 62, 96, 98 can also be aligned essentially perpendicularly to the outer casing of the shrink chuck 4, which in many cases is conically shaped.
Über Leitungen (nicht dargestellt) sind die Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 mit einen ebenfalls in dem Messring 56 bzw. in dessen Gehäuse 76 aufgenommenen Microcontroller 86 (Berechnungseinheit 66) verbunden, so dass Messsignale der Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 diesem zur Verarbeitung, hier insbesondere zur Ermittlung einer resultierenden Manteltemperatur eines in dem Kühlaufsatz 74 aufgenommenen Schrumpffutters 4 140, zugeführt werden.Sensors 60, 16, 62, 96, 98 are connected via lines (not shown) to a microcontroller 86 (calculation unit 66) also accommodated in measuring
Der Microcontroller 86 seinerseits ist über eine Zuleitung 84 mit einer Steuereinheit 68 bzw. - kurz mit einer Steuerung 68 - des Kühlgeräts 12 verbunden, an welche er seine Signale, wie die resultierende Manteltemperatur, überträgt. Die Steuerung 68 kann dann in Abhängigkeit aktuell ermittelter Manteltemperaturen einen Kühlvorgang 120 (bei einem in dem Kühlaufsatz 74 aufgenommenen Schrumpffutter 4) steuern 160.The
Wie
Eine - leuchtende - grüne LED Leuchtdiode 94 zeigt einen Wärmezustand eines Schrumpffutters 4 an, das beispielsweise so stark abgekühlt ist, dass es mit der bloßen Hand gefahrlos berührt werden kann; eine - leuchtende - rote LED Leuchtdiode 82 zeigt einen Wärmezustand eines noch nicht (genügend) abgekühlten Schrumpffutters 4 an. Ein rotes Blinken der roten LED Leuchtdiode 82 weist auf einen aktiven Kühlvorgang durch die Kühlung 12 hin.A - glowing - green LED light-emitting
Der Messring 56 bzw. dessen Sensoren 60, 16, 62, 96, 98 (und Leuchtdioden 82, 94) sind aktiv bzw. werden aktiv geschaltet (1) sobald der Kühlaufsatz 74 - mit integriertem Messring 56 von oben über das zu kühlende Schrumpffutter 4 nach unten bewegt wird, (2) während des Kühlvorgangs 120, bei dem das Schrumpffutter 4 in dem Kühlaufsatz 74 aufgenommen ist (und (gesteuert über die Steuerung 68 (Anm.: die Steuerung 68 stellt dabei die Kühlparameter, wie eine Kühldauer etc., gegebenenfalls unter Verwendung von der ermittelten Oberflächentemperatur oder Oberflächenfarbe eines Schrumpffutters 4 ein)) gekühlt wird) und (3) solange bis der Kühlaufsatz 74 mit integriertem Messring 56 vollständig - nach oben hochgeschoben - von dem Schrumpffutter 4 abgehoben ist (insgesamt beispielsweise „Messphase“/„Messzyklus“ genannt).The measuring
Der Anfang und das Ende der Messungen bzw. der Messphase ((1) bis (3)) kann (automatisch) mittels des (Ultraschall-)Abstandssensors 62, 96 bzw. 78/80 ermittelt werden, welcher - durch Abstandsmessung - erkennt, ob sich ein Schrumpffutter 4 in dem Messring 56 befindet 220.The start and end of the measurements or the measurement phase ((1) to (3)) can be determined (automatically) by means of the (ultrasonic)
Bei der Temperaturmessung bzw. Temperaturermittlung 140 (, welche durch den Microcontroller 86 durchgeführt wird,) wird dann mittels des Reflexionssensors 62, 98 - unter Verwendung der mittels des Abstandssensors 62, 96, 78, 80 ermittelten Abstandswerte - die Oberfläche bzw. die Oberflächenfarbe des in dem Messring 56 aufgenommenen Schrumpffutters 4 ermittelt (200). D.h., hier im Speziellen, ob das Schrumpffutter 4 eine schwarze Oberfläche aufweist oder nicht. During the temperature measurement or temperature determination 140 (which is carried out by the microcontroller 86), the surface or the surface color of the determined in the measuring
Auf Basis dieser Information werden diejenigen Infrarot-Temperatursensoren 16 - aus den drei im Messring 56 aufgenommenen Infrarot-Temperatursensoren 16 - für die Temperaturermittlung/-berechnung 140 ausgewählt 180, welche auf die vorliegende Oberfläche des in dem Messring 56 (aktuell) aufgenommenen Schrumpffutters 4 („schwarz“/„nicht schwarz“ bzw. „silbern“, „weiß“) (vor-)eingestellt/kalibriert sind (200).On the basis of this information, those infrared temperature sensors 16 - from the three infrared temperature sensors 16 accommodated in the measuring ring 56 - are selected 180 for the temperature determination/calculation 140 which are on the present surface of the shrink chuck 4 (currently) accommodated in the measuring ring 56 ( "black"/"not black" or "silver", "white") are (pre-)set/calibrated (200).
Dabei ist bei dem Messring 56 ein erster der drei Infrarot-Temperatursensoren 16 auf eine schwarze Oberfläche eingestellt/kalibriert („schwarzer Temperatursensor“), wohingegen die anderen beiden Infrarot-Temperatursensoren 16 auf nicht schwarze Oberflächen, beispielsweise silbern und weiß, eingestellt/kalibriert sind („nicht-schwarze Temperatursensoren“).In this case, with the measuring
Wird so - mittels des Reflexionssensors 62, 98 ein „schwarzes“ Schrumpffutter 4 in dem Messring 56 erkannt, erfolgt die Temperaturermittlung 140 unter Verwendung des einen „schwarzen“ Infrarot-Temperatursensors 16; wird ein „nicht schwarzes“ Schrumpffutter 4 in dem Messring 56 erkannt, erfolgt die Temperaturermittlung 140 unter Verwendung der beiden anderen „nicht-schwarzen“ Temperatursensoren 16, beispielsweise durch Mittelwertbildung aus den Werten der beiden „nicht-schwarzen Temperatursensoren 16, 16.If a “black” shrink chuck 4 is detected in the measuring
Auf Basis der so ermittelten Oberflächen-/Manteltemperaturen eines sich in dem Messring 56 befindenden Schrumpffutters 4 erfolgt dann die Steuerung 160 der Kühlung 120, wie auch werden - entsprechend der ermittelten Oberflächen-/Manteltemperaturen - die LED-(Wärme-)Statusanzeigeleuchtdioden 82, 94 bzw. 64 angesteuert 160.Based on the surface/casing temperatures determined in this way of a shrink chuck 4 located in the measuring
Im Speziellen mag sich die Leuchtdiodensteuerung dabei so gestalten, dass (1) wird zunächst der Kühlaufsatz 74 mit dem Messring 56 über das zu kühlende (heiße) Schrumpffutter 4 geschoben, die rote Leuchtdiode 82 - rot leuchtend - den heißen Zustand des Schrumpffutters 4 bzw. dessen Oberfläche/Mantel anzeigt.In particular, the light-emitting diode control may be designed in such a way that (1) the cooling attachment 74 with the measuring
Ist dann der Kühlaufsatz 74 vollständig über das Schrumpffutter 4 geschoben - und der Kühlvorgang 120 wird gestartet (2), blinkt die rote Leuchtdiode 82 - während des Kühlvorgangs 120 - und zeigt das „Kühlen“ 120 an.If the cooling attachment 74 is then pushed completely over the shrink chuck 4 - and the cooling process 120 is started (2), the red light-emitting
Ist der Kühlvorgang 120 beendet - und der Kühlaufsatz 74 wird nach oben angehoben (3), so leuchtet - im Fall eines noch zu heißen Schrumpffutters 4 - die rote Leuchtdiode 82 und - im Fall eines genügend heruntergekühlten Schrumpffutters 4 - die grüne Leuchtdiode 94. Zeigt so die rot leuchtende Leuchtdiode 82 ein noch zu heißes Schrumpffutter 4 an, so kann der Kühlaufsatz 74 wieder nach unten über das Schrumpffutter 4 heruntergeschoben - und ein weiterer Kühlvorgang 120 durchgeführt werden.When the cooling process 120 is complete - and the cooling attachment 74 is lifted upwards (3), then - if the shrink chuck 4 is still too hot - the
Gegebenenfalls kann auch der gesamte Kühlvorgang 120 - automatisch - an die Temperaturermittlung 140 angekoppelt sein - und darüber gesteuert 160 werden.If necessary, the entire cooling process 120 can also be coupled—automatically—to the temperature determination 140—and controlled 160 via it.
Des Weiteren wäre es auch möglich, nicht erst die Auswahl der (voreingestellten) Infrarot-Temperatursensoren 16 auf Basis der Reflexionsmessung (98) zu treffen, sondern schon die Einstellung eines oder mehrerer von den Infrarot-Temperatursensoren 16 auf Basis einer aktuellen Reflexionsmessung (98) durchzuführen. Der bzw. die derart dann (aktuell) eingestellten Infrarot-Temperatursensoren 16 können dann für die Temperaturermittlung 140 der Mantel-/Oberflächentemperatur des Schrumpffutters 4 herangezogen werden. Gegebenenfalls kann auch auf eine „Korrektur“ der Reflexionsmessung (98) mittels des Abstandssensors (96, 78, 80) verzichtet werden.Furthermore, it would also be possible not only to make the selection of the (preset) infrared temperature sensors 16 on the basis of the reflection measurement (98), but rather to set one or more of the infrared temperature sensors 16 on the basis of a current reflection measurement (98) to perform. The infrared temperature sensor(s) 16 then (currently) set in this way can then be used to determine the temperature 140 of the jacket/surface temperature of the shrink chuck 4 . If necessary, a "correction" of the reflection measurement (98) by means of the distance sensor (96, 78, 80) can also be dispensed with.
Ergänzend wird auch darauf verwiesen, dass ein dem vorbeschriebenen Messring 56 entsprechender Messring 56 auch an einer Induktionsspulenanordnung 12 eines/des Schrumpfgeräts 2 angeordnet sein kann, um dort - von in der Aufnahmeöffnung 8 der Induktionsspulenanordnung 12 aufgenommenen Schrumpffuttern 4 - deren Manteltemperaturen zu messen (vgl. FIGen 1 bis 4). Entsprechend auch kann ein dem vorbeschriebenen Messring 56 entsprechender Messring 56 an eigenständigen bzw. alleine arbeitenden, separaten Kühlgeräten 12 angeordnet sein.In addition, reference is also made to the fact that a measuring
FIGen 9a und b zeigen einen alternativen (, in seiner Funktionsweise gleich einsetzbaren bzw. eingesetzten), in den Kühlaufsatz 74 integrierbaren Messring 56 - mit
Wie
Wie
Ungeachtet dessen, können auch andere Halteeinrichtungen als der Messring 56 für den Temperatursensor 16' vorgesehen werden.Irrespective of this, holding devices other than the measuring
Der Temperatursensor 60 bzw. 16' ist mit einer Blende 54 ausgestattet.The temperature sensor 60 or 16' is equipped with an
Anders als bei vorbeschriebenem Messring 56 (nach
Über Leitungen (nicht dargestellt) ist der Temperatursensor 60 bzw. 16' mit einen ebenfalls in dem Messring 56 bzw. in dessen Gehäuse 76 aufgenommenen Microcontroller 86 (Berechnungseinheit 66, nicht sichtbar) verbunden, so dass Messsignale des Temperatursensors 60 bzw. 16' diesem zur Verarbeitung, hier insbesondere zur Ermittlung der Manteltemperatur eines in dem Kühlaufsatz 74 aufgenommenen Schrumpffutters 4 140, zugeführt werden.The temperature sensor 60 or 16' is connected via lines (not shown) to a likewise in connected to measuring
Der Microcontroller 86 seinerseits ist (nicht sichtbar) über eine Zuleitung 84 mit einer Steuereinheit 68 bzw. - kurz mit einer Steuerung 68 - des Kühlgeräts 12 verbunden, an welche er seine Signale, wie die Manteltemperatur, überträgt.The
Die Steuerung 68 kann dann in Abhängigkeit der aktuellen Manteltemperaturen einen Kühlvorgang 120 (bei einem in dem Kühlaufsatz 74 aufgenommenen Schrumpffutter 4) steuern 160.The
Wie
Eine - leuchtende - grüne LED Leuchtdiode 94 zeigt einen Wärmezustand eines Schrumpffutters 4 an, das beispielsweise so stark abgekühlt ist, dass es mit der bloßen Hand gefahrlos berührt werden kann; eine - leuchtende - rote LED Leuchtdiode 82 zeigt einen Wärmezustand eines noch nicht (genügend) abgekühlten Schrumpffutters 4 an. Ein rotes Blinken der roten LED Leuchtdiode 82 weist auf einen aktiven Kühlvorgang durch die Kühlung 12 hin.A - glowing - green LED light-emitting
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been illustrated and described in detail by the preferred embodiments, the invention is not limited by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteReference List
- 22
- Gerät zu einer Wärmebehandlung, Schrumpfgerät, Kühlgerät, Schrumpfgerät mit KühlgerätDevice for heat treatment, shrinking device, cooling device, shrinking device with cooling device
- 44
- Schrumpffuttershrink chuck
- 66
- Schaft-/Rotationswerkzeug, Fräser/FräswerkzeugShank/rotary tool, milling cutter/milling tool
- 88th
- Aufnahmeeinrichtung, Aufnahmeöffnungreceiving device, receiving opening
- 1010
- Mittelachse, Spulenachse Central axis, coil axis
- 1212
- Wärmebehandlungseinheit, Induktionsspulenanordnung, Kühlgerät/-einheitheat treatment unit, induction coil assembly, cooling device/unit
- 1414
- Messeinheitunit of measure
- 16, 16'16, 16'
- Temperatursensor, Pyrometer mit Strahlungsdetektor, StrahlungsdetektorTemperature sensor, pyrometer with radiation detector, radiation detector
- 1818
- (Spulen-)Gehäuse(Coil) housing
- 2020
- Unterbrechungen interruptions
- 2222
- Messkanalmeasurement channel
- 2424
- Spulenwicklungcoil winding
- 2626
- Durchbruchbreakthrough
- 2828
- Kontroll-/Steuereinheit control/control unit
- 3030
- Quotientenpyrometerratio pyrometer
- 3232
- Hülsenpartiesleeve section
- 3434
- Spannbereichclamping range
- 3636
- Stirnöffnungforehead opening
- 3838
- vorderes Stirnende front end
- 4040
- Werkzeugschaft, FräserschaftTool shank, cutter shank
- 4242
- vorderer Arbeitsabschnittfront working section
- 4444
- axialer Zentralbereichaxial central area
- 4646
- spulenseitiger innerer Abschnittcoil-side inner section
- 4848
- Außenwand outer wall
- 5050
- Induktionsspulengehäuseinduction coil housing
- 5252
- KabelCable
- 5454
- Fokussiervorrichtung, Abschirmeinrichtung, Blendefocusing device, shielding device, diaphragm
- 5656
- (ringförmige) Baueinheit, Mess-/Sensorring(ring-shaped) unit, measuring/sensor ring
- 5858
- Mittelachse der (ringförmigen) Baueinheit/Messrings Central axis of the (annular) assembly/measuring ring
- 6060
- Sensorsensor
- 6262
- andersartiger zweiter Sensor, Abstandssensor, optischer (Abstands-)Sensor, Ultraschallsensor, Lasersensor, (Infrarot-) Reflexionssensor,different second sensor, distance sensor, optical (distance) sensor, ultrasonic sensor, laser sensor, (infrared) reflection sensor,
- 6464
- Anzeigeeinrichtung, (LED-)(Wärme-)StatusanzeigeDisplay device, (LED) (heat) status display
- 6666
- Berechnungseinheitcalculation unit
- 6868
- Steuerung, Steuereinheit control, control unit
- 7070
- Ständerstand
- 7272
- Kühlkopfcooling head
- 7474
- Kühlaufsatzcooling attachment
- 7676
- (Messring-)Gehäuse(measuring ring) housing
- 7878
- Sender Channel
- 8080
- Empfängerrecipient
- 8282
- (rote) Leuchtdiode(red) LED
- 8484
- Zuleitungsupply line
- 8686
- Microcontrollermicrocontroller
- 8888
- (linker) Schenkel (left) thigh
- 9090
- (rechter) Schenkel(right) thigh
- 9292
- Durchgang, Unterbrechungpassage, interruption
- 9494
- (grüne) Leuchtdiode(green) LED
- 9696
- (Ultraschall-)Abstandssensor(Ultrasonic) distance sensor
- 9898
- Reflexionssensor reflection sensor
- 100100
- Verfahrenprocedure
- 120120
- Wärmebehandeln, Erwärmen, Ein-/Ausschrumpfen, KühlenHeat treatment, heating, shrinking/shrinking, cooling
- 140140
- Ermitteln einer resultierenden Mantel-/OberflächentemperaturDetermination of a resulting jacket/surface temperature
- 160160
- Kontrolle/Steuerung der Wärmebehandlung, Kontrolle/Steuerung der Erwärmung/des Kühlens, Kontrolle/Steuerung der der Erwärmungsleistung bzw. der StromzufuhrControl/control of heat treatment, control/control of heating/cooling, control/control of heating power or power supply
- 180180
- Durchführen einer Kalibrierung/Settings oder einer Einstellung bei zumindest einem (ersten) Temperatursensor (16) unter Verwendung des andersartigen zweiten Sensors (62), Zusammenwirken des zumindest einen (ersten) Temperatursensor (16) mit dem andersartigen zweiten Sensor (62) Carrying out a calibration/setting or an adjustment for at least one (first) temperature sensor (16) using the different second sensor (62), interaction of the at least one (first) temperature sensor (16) with the different second sensor (62)
- 200200
- Zusammenwirken eines ersten andersartigen zweiten Sensors (62) mit einem zweiten andersartigen zweiten Sensor (62) Interaction of a first, different, second sensor (62) with a second, different, second sensor (62)
- 220220
- Erkennen eines in der Aufnahmeeinrichtung (8) aufgenommenen Schrumpffutters (4) unter Verwendung eines andersartigen zweiten SensorsRecognition of a shrink chuck (4) received in the receiving device (8) using a different type of second sensor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- DE 102012216186 A1 [0002]DE 102012216186 A1 [0002]
- DE 102018121883 A1 [0003]DE 102018121883 A1 [0003]
- EP 3444064 A1 [0095, 0096, 0097]EP 3444064 A1 [0095, 0096, 0097]
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-
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