DE20023453U1

DE20023453U1 - Tool clamping device, e.g. for drill, has induction spool closed by pole shoe on endface adjacent to free end of bush part

Info

Publication number: DE20023453U1
Application number: DE20023453U
Authority: DE
Original assignee: INNOVAT GES fur SONDERMASCHB; Innovat Gesellschaft fur Sondermaschinenbau Mess- und Steuerungstechnik Mbh; Bilz Werkzeugfabrik GmbH and Co KG
Current assignee: INNOVAT GES fur SONDERMASCHB; Innovat Gesellschaft fur Sondermaschinenbau Mess- und Steuerungstechnik Mbh; Bilz Werkzeugfabrik GmbH and Co KG
Priority date: 1999-04-06
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2004-04-29
Anticipated expiration: 2010-03-11

Abstract

The clamping device for a tool (16) includes an induction spool (26) to heat the bush part (12). The induction spool is closed by a pole shoe (34) on its endface adjacent to the free end of the bush part. The shoe is made of magnetically conductive but electrically insulating material, and partly overlaps the free annular surface (24) of the bush part.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ein- und Ausspannen von einen Werkzeugschaft aufweisenden Werkzeugen in einer Werkzeugaufnahme, die eine an ihrem freien Ende offene Hülsenpartie aus elektrisch leitendem Werkstoff zur reibschlüssigen Aufnahme des Werkzeugschafts aufweist, mit einer die Hülsenpartie der Werkzeugaufnahme umfassenden, mit einem vorzugsweise hochfrequenten Wechselstrom beaufschlagbaren, als Ring- oder Zylinderspule ausgebildeten Induktionsspule zum Erwärmen der Hülsenpartie. Eine solche Vorrichtung ist beispielsweise aus der US-A-5,311,654 bekannt.The invention relates to a device for clamping and unclamping tools with a tool shank in a tool holder, the one open at its free end sleeve part Made of electrically conductive material for frictionally holding the tool shank has, with a the sleeve section the tool holder, with a preferably high-frequency alternating current actable induction coil designed as a ring or cylinder coil to warm up the sleeve section. Such a device is for example from US-A-5,311,654 known.

Vorrichtungen dieser Art sind dazu bestimmt, das beispielsweise als Fräser oder Bohrer ausgebildete Werkzeug in die Werkzeugaufnahme einzuspannen oder aus dieser auszuspannen. Hierzu wird die Werkzeugaufnahme mit Hilfe der Induktionsspule im Bereich der Hülsenpartie erwärmt, so daß sich die Bohrung der Hülsenpartie vergrößert. Das Werkzeug wird mit seinem Schaft in die durch die Erwärmung vergrößerte Aufnahme eingeführt. Beim anschließenden Abkühlen der Hülsenpartie wird der Werkzeugschaft in der durch die Abkühlung geschrumpften Bohrung der Hülsenpartie reibschlüssig gehalten. Die Durchmesser des Werkzeugschafts und der Hülsenpartie sind dabei so gewählt, daß beim Abkühlen eine kraftschlüssige und verdrehfeste Verbindung entsteht, die beim schnellen Drehen aufgrund der Fliehkräfte nicht gelöst wird. Zum Ausspannen wird die Hülsenpartie erneut durch die Induktionsspule erwärmt, bis das Werkzeug aus der Aufnahme herausgezogen werden kann. Das Ausspannen ist nur deshalb möglich, weil die Erwärmung sich von außen nach innen ausbreitet, so daß zunächst die Hülsenpartie erwärmt wird, bevor die Wärme auf den eingespannten Werkzeugschaft gelangt. Dadurch wird erreicht, daß sich zunächst der Hülsenabschnitt dehnt, so daß das noch kältere Werkzeug beim Ausspannen aus der Aufnahme gelöst werden kann. Dies funktioniert jedoch nur dann, wenn Werkzeuge mit geringer thermischer Ausdehnung und/oder mit niedriger elektrischer Leitfähigkeit, beispielsweise aus Hartmetall oder Keramik verwendet werden. Bei der Verwendung von Einsteckwerkzeugen aus Werkzeugstahl kommt es dagegen immer wieder zu Problemen beim Ausspannvorgang.Devices of this type are used determined, for example, as a milling cutter or drill Clamp the tool in the tool holder or unclamp it. For this purpose, the tool holder with the help of the induction coil in the Area of the sleeve section heated so that the bore of the sleeve section increased. The Tool is inserted with its shank into the receptacle enlarged by the heating introduced. At the subsequent cooling down the sleeve section the tool shank in the bore shrunk by cooling the sleeve section friction held. The diameter of the tool shank and the sleeve section are chosen so that at Cool one frictional and torsion-proof connection that occurs when turning quickly due to the centrifugal forces unsolved becomes. The sleeve section is used for unclamping heated again by the induction coil until the tool comes out of the Recording can be pulled out. Relaxing is only because of that possible, because of the warming from the outside spreads out inside, so that first the sleeve part heated will before the heat gets onto the clamped tool shaft. This ensures that itself first the sleeve section stretches so that the even colder Tool can be released from the holder when unclamping. It works however only if tools with low thermal expansion and / or with low electrical conductivity, for example Tungsten carbide or ceramic can be used. When using Insert tools made of tool steel, on the other hand, keep coming back problems during the unclamping process.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die bekannte Vorrichtung der eingangs angegebenen Art dahingehend zu entwickeln, daß auch Werkzeuge mit größerer thermischer Ausdehnung und/oder aus elektrisch leitfähigem Material mit Hilfe der Induktionsheizung zuverlässig ein- und ausgespannt werden können.The invention is therefore the object based on the known device of the type specified to develop that tools too with greater thermal Expansion and / or of electrically conductive material with the help of Induction heating reliable can be clamped and unclamped.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden gemäß der Erfindung die in den Schutzansprüchen 1, 3, 8 und 10 angegebenen Merkmalskombinationen vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.To solve this problem according to the invention those in the protection claims 1, 3, 8 and 10 combinations of features proposed. Advantageous refinements and developments of the invention result itself from the subclaims.

Der erfindungsgemäßen Lösung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Werkzeuge aus elektrisch leitfähigem Material durch den nicht unerheblichen Streuanteil der herkömmlichen Induktionsspulen im Bereich ihrer Einspannstelle so schnell aufgeheizt werden, daß das Ausspannen erschwert oder unmöglich gemacht wird. Um dies zu verhindern, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, die elektromagnetischen Streufelder im Bereich des freien Endes der Hülsenpartie soweit herabzusetzen, daß eine Aufheizung des in der Werkzeugaufnahme befindlichen Werkzeugs vermieden wird. Gemäß der Erfindung wird dies vor allem dadurch erreicht, daß die Induktionsspule an ihrer dem freien Ende der Hülsenpartie benachbarten Stirnseite durch einen eine zentrale Durchtrittsöffnung für das Werkzeug aufweisenden Polschuh aus magnetisch leitendem und elektrisch isolierendem Werkstoff abgeschlossen ist. Mit den Maßnahmen der unabhängigen Ansprüche wird erreicht, daß die magnetischen Feldlinien an der betreffenden Stirnseite der Induktionsspule im Polschuh konzentriert werden, so daß auch der über die Werkzeugaufnahme überstehende Teil des Werkzeugs wirksam gegenüber elektromagnetischen Streufeldern abgeschirmt wird.The solution according to the invention is based on the knowledge that that tools made of electrically conductive Material due to the not inconsiderable spreading share of the conventional Induction coils in the area of their clamping point are heated up so quickly, that this Relaxing difficult or impossible is made. To prevent this, it is proposed according to the invention the stray electromagnetic fields in the area of the free end of the sleeve part to the extent that heating up of the tool in the tool holder is avoided. According to the invention this is mainly achieved by the induction coil on its the free end of the sleeve section adjacent end face through a central opening for the tool having pole piece made of magnetically conductive and electrically insulating Material is complete. With the measures of the independent claims it is achieved that the magnetic field lines on the relevant end face of the induction coil be concentrated in the pole piece, so that the protruding from the tool holder Part of the tool effective against electromagnetic stray fields is shielded.

Eine besonders wirksame Abschirmung wird nach Anspruch 1 dadurch erzielt, daß der Polschuh das freie Ende der Hülsenpartie teilweise übergreift und/oder nach Anspruch 3 gegen das freie Ende der Hülsenpartie axial und/oder radial anliegt. Die Durchtrittsöffnung im Polschuh weist gegenüber dem Werkzeugdurchmesser Übermaß auf, so daß zum Werkzeug hin ein Luftspalt mit hohem magnetischen Widerstand entsteht. Eine weitere Verbesserung in dieser Hinsicht wird dadurch erzielt, daß der Polschuh einen zur Durchtrittsöffnung hin partiell verjüngenden Querschnitt aufweist.A particularly effective shield is achieved according to claim 1 in that the pole piece has the free end the sleeve section partially overlaps and / or according to claim 3 against the free end of the sleeve section axially and / or radially is applied. The passage opening facing in the pole piece the tool diameter oversize, so that to the tool there is an air gap with high magnetic resistance. A further improvement in this regard is achieved in that the pole piece one to the passage opening partially rejuvenating Has cross-section.

Der Polschuh kann nach Anspruch 8 als Ringscheibe ausgebildet sein, die eine zur Durchtrittsöffnung konzentrische konische Eindrehung aufweisen kann. Grundsätzlich ist es nach Anspruch 10 auch möglich, daß der Polschuh durch mehrere, speichenartig angeordnete Radialstege gebildet ist.The pole piece can according to claim 8 be designed as an annular disc which is concentric with the passage opening can have conical recess. Basically, it is according to claim 10 also possible that the Pole shoe formed by several radial webs arranged in a spoke-like manner is.

Um bei möglichst geringer elektrischer Leistung eine rasche Erwärmung der Hülsenpartie zu erzielen, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Induktionsspule an ihrer dem Polschuh gegenüberliegenden Stirnseite und/oder an ihrer äußeren Mantelfläche zusätzlich eine magnetische Abschirmung aus magnetisch leitendem und elektrisch nicht leitendem Werkstoff trägt. Die stirnseitige magnetische Abschirmung kann dabei als Ringscheibe mit einer Durchtrittsöffnung für die Hülsenpartie der Werkzeugaufnahme ausgebildet sein. Alternativ dazu kann die stirnseitige magnetische Abschirmung auch durch mehrere speichenartig angeordnete Radialstege gebildet sein. Die mantelseitige Abschirmung ist zweckmäßig als Zylinderkäfig ausgebildet, der entweder in Umfangsrichtung geschlossen ist oder aus mehreren in Umfangsrichtung im Abstand voneinander angeordneten achsparallelen Stegen gebildet sein kann.In order to achieve rapid heating of the sleeve part with the lowest possible electrical power, it is proposed according to a further advantageous embodiment of the invention that the induction coil additionally has a magnetic shield made of magnetically conductive and electrically not on its end face opposite the pole shoe and / or on its outer lateral surface conductive material. The magnetic shield on the end face can be designed as an annular disk with a passage opening for the sleeve part of the tool holder. As an alternative to this, the end magnetic shield can also be formed by a plurality of radial webs arranged in the manner of a spoke. The jacket-side shield is expediently designed as a cylinder cage, which either in Circumferential direction is closed or can be formed from a plurality of axially parallel webs spaced apart from one another in the circumferential direction.

Zur besseren Zentrierung der Induktionsspule gegenüber der Hülsenpartie ist es von Vorteil, wenn der Polschuh einen zur Durchtrittsöffnung konzentrischen, ringförmigen Zentrieransatz zur Aufnahme des freien Endes der Hülsenpartie und/oder zur Abstützung in der Ringöffnung der Induktionsspule aufweist.For better centering of the induction coil across from the sleeve section it is advantageous if the pole piece concentric with the passage opening, annular Centering approach to accommodate the free end of the sleeve section and / or for support in the ring opening the induction coil has.

Um bei gegebener Heizleistung die Stromstärke möglichst klein zu halten, wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung vorgeschlagen, daß die Induktionsspule eine vorzugsweise mehrlagig gewickelte Spulenwicklung aus einer Hochfrequenz-Litze aufweist. Es hat sich gezeigt, daß in diesem Falle die sonst übliche Wasserkühlung der Spulenwicklung entbehrlich ist. Da der Aufheizvorgang nur wenige Sekunden erfordert, reicht gegebenenfalls eine Konvektionskühlung über die Umgebungsluft aus. Bei höheren Leistungsanforderungen kann die Spulenwicklung erforderlichenfalls mit Luft zwangsgekühlt werden.To the given heat output amperage preferably keeping small is according to another advantageous embodiment of the invention proposed that the induction coil a preferably multi-layer wound coil winding from one Has high frequency strand. It has been shown that in this Trap the usual one water cooling the coil winding is not necessary. Because the heating process only a few Seconds, a convection cooling over the Ambient air. At higher Performance requirements can be the coil winding if necessary forced-cooled with air become.

Die Induktionsspule weist zweckmäßig einen Spulenkörper aus keramischem Material auf, der zugleich als Träger für den Polschuh und/oder die magnetischen Abschirmungen verwendet werden kann.The induction coil expediently has a coil former ceramic material, which also serves as a carrier for the pole piece and / or magnetic shields can be used.

Untersuchungen haben gezeigt, daß die Hülsenpartie in der Nähe ihres freien Endes weniger schnell aufgeheizt wird, als im mittleren Bereich. Um Fügeprobleme zu vermeiden, ist es deshalb von Vorteil, wenn die Hülsenpartie eine Paßbohrung zur Aufnahme des Werkzeugschafts aufweist, an die sich zum freien Ende hin ein Abschnitt größeren Durchmessers anschließt. Die Hülsenpartie kann dabei eine zylindrische oder kegelstumpfförmige Außenfläche aufweisen.Studies have shown that the sleeve section nearby its free end heats up less quickly than in the middle Area. About joining problems To avoid it is therefore advantageous if the sleeve section a fitting hole for receiving the tool shank, to which the free Towards the end a section of larger diameter followed. The sleeve section can have a cylindrical or frustoconical outer surface.

Die Werkzeugaufnahme kann entweder unmittelbar an einer schnelldrehenden Maschinenspindel angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Werkzeugaufnahme ein die Hülsenpartie tragendes, mit einer schnelldrehenden Maschinenspindel verbindbares Kupplungselement tragen.The tool holder can either arranged directly on a fast rotating machine spindle his. Alternatively, the tool holder can be on the sleeve section load-bearing, connectable with a fast rotating machine spindle Wear the coupling element.

Die Werkzeugaufnahme und die Induktionsspule werden nur zum Zwecke des Ein- und Ausspannens in die eingangs beschriebene Lage zueinander gebracht. Um eine einfache Handhabung zu ermöglichen, ist es von Vorteil, wenn die Werkzeugaufnahme und die Induktionsspule relativ zueinander bewegbar sind.The tool holder and the induction coil are only described for the purpose of clamping and unclamping Position brought to each other. To make it easy to use, it is beneficial if the tool holder and the induction coil are movable relative to each other.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung in schematischer Weise dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Schnitt durch eine Vorrichtung zum Ein- und Ausspannen eines Werkzeugs in einer Werkzeugaufnahme mit einer als Induktionsspule ausgebildeten Heizvorrichtung.The invention is explained below an embodiment shown in the drawing in a schematic manner explained in more detail. The only Figure shows a section through a device for clamping and unclamping of a tool in a tool holder with an induction coil trained heater.

Die in der Zeichnung dargestellte Werkzeugaufnahme 10 weist eine an ihrem freien Ende offene Hülsenpartie 12 zur reibschlüssigen Aufnahme des Werkzeugschafts 14 eines als Spiralbohrer ausgebildeten Werkzeugs 16 auf. Die Werkzeugaufnahme 10 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Adapter ausgebildet, der an seinem rückwärtigen Ende ein als Hohlschaft mit kegelförmiger Außenfläche ausgebildetes Kupplungselement 18 für den Anschluß an eine nicht dargestellte, schnelldrehende Maschinenspindel aufweist. Die Hülsenpartie 12 weist eine in der Paßbohrung 20 für den zylindrischen Werkzeugschaft 14 sowie eine kegelstumpfförmige Mantelfläche 22 auf. Stirnseitig ist die Hülsenpartie 12 durch eine umlaufende Ringfläche 24 begrenzt. Der Durchmesser der Paßbohrung weist bei Umgebungstemperatur gegenüber dem Werkzeugschaft 14 Untermaß auf. Das Ein- und Ausspannen des Werkzeugs 16 ist daher nur bei erhöhter Temperatur der Hülsenpartie 12 bis ca. 450°C möglich.The tool holder shown in the drawing 10 has a sleeve portion open at its free end 12 for frictionally holding the tool shank 14 a tool designed as a twist drill 16 on. The tool holder 10 is formed in the embodiment shown as an adapter, which is formed at its rear end as a hollow shaft with a conical outer surface coupling element 18 for connection to a fast rotating machine spindle, not shown. The sleeve section 12 has one in the fitting hole 20 for the cylindrical tool shank 14 and a truncated cone-shaped surface 22 on. The sleeve section is on the face 12 through a circumferential ring surface 24 limited. The diameter of the fitting bore points towards the tool shank at ambient temperature 14 Undersize on. Clamping and unclamping the tool 16 is therefore only at elevated temperature of the sleeve section 12 up to approx. 450 ° C possible.

Die Erwärmung der Hülsenpartie 12 erfolgt mit Hilfe einer Induktionsspule 26, die mit einem hochfrequenten Wechselstrom beaufschlagbar ist. Die Hülsenpartie 12 besteht zu diesem Zweck aus einem elektrisch leitenden Material, in das die Feldlinien 28 der Induktionsspule 26 im Mantelbereich eindringen und durch Erzeugung von Wirbelströmen zu einer Erwärmung führen. Die Werkzeugaufnahme wird zu diesem Zweck mit ihrer Hülsenpartie 12 in die zentrale Öffnung 30 der als Zylinderspule ausgebildeten Induktionsspule 26 eingeführt. Die Induktionsspule enthält einen aus keramischem Material bestehenden Spulenkörper 32. Auf dem Spulenkörper befindet sich eine mehrlagige Wicklung 33 aus Hochfrequenzlitze, die mit dem hochfrequenten Wechselstrom beaufschlagt wird. Die Induktionsspule 26 ist an ihrem dem freien Ende der Hülsenpartie 12 benachbarten Ende durch einen auf den Spulenkörper 32 aufgelegten Polschuh 34 abgeschlossen, der aus einem magnetisch leitenden und elektrisch nicht leitenden Material besteht und der eine Zentralöffnung 36 für den Durchtritt des Werkzeugs 16 aufweist. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist der Polschuh 34 als Ringscheibe ausgebildet, die die Ringfläche 24 der Hülsenpartie 12 partiell von außen her übergreift und die zur Zentralöffnung 36 hin eine konische Eindrehung 38 aufweist. Der Polschuh 34 liegt auf der Ringfläche 24 auf und begrenzt zum Werkzeugschaft 14 hin einen den magnetischen Widerstand erhöhenden ringförmigen Luftspalt 40. Mit diesen Maßnahmen wird erreicht, daß die von der Spulenwicklung 33 kommenden Feldlinien 28 im Polschuh 34 konzentriert und unmittelbar über die Ringfläche 24 in die Hülsenpartie 12 eingeleitet werden. Der über die Ringfläche 24 der Hülsenpartie 12 überstehende Teil des Werkzeugs 16 wird auf diese Weise wirksam gegenüber dem elektromagnetischen Streufeld abgeschirmt. Dadurch wird erreicht, daß auch Werkzeuge aus elektrisch leitfähigem Material, beispielsweise aus Werkzeugstahl, verwendet werden können, ohne von den elektromagnetischen Streufeldern aufgeheizt zu werden. Letzteres ist notwendig, um ein zuverlässiges Ausspannen zu ermöglichen.The heating of the sleeve section 12 takes place with the help of an induction coil 26 which can be acted upon with a high-frequency alternating current. The sleeve section 12 for this purpose consists of an electrically conductive material into which the field lines 28 of the induction coil 26 penetrate in the jacket area and lead to heating by generating eddy currents. The tool holder is used for this purpose with its sleeve section 12 into the central opening 30 the induction coil designed as a solenoid 26 introduced. The induction coil contains a coil body made of ceramic material 32 , There is a multi-layer winding on the bobbin 33 made of high-frequency stranded wire, to which the high-frequency alternating current is applied. The induction coil 26 is at the free end of the sleeve section 12 adjacent end through one on the bobbin 32 applied pole piece 34 completed, which consists of a magnetically conductive and electrically non-conductive material and which has a central opening 36 for the passage of the tool 16 having. In the embodiment shown, the pole piece is 34 formed as an annular disc that the annular surface 24 the sleeve section 12 partially overlaps from the outside and to the central opening 36 a conical indentation 38 having. The pole piece 34 lies on the ring surface 24 on and limited to the tool shank 14 towards an annular air gap increasing the magnetic resistance 40 , With these measures it is achieved that of the coil winding 33 coming field lines 28 in the pole piece 34 concentrated and immediately over the ring surface 24 in the sleeve section 12 be initiated. The one over the ring surface 24 the sleeve section 12 protruding part of the tool 16 is effectively shielded from the electromagnetic stray field in this way. It is thereby achieved that tools made of electrically conductive material, for example tool steel, can also be used without being heated by the electromagnetic stray fields. The latter is necessary to enable reliable unclamping.

Zur weiteren Verbesserung des Wirkungsgrads ist die Induktionsspule 26 an ihrer dem Polschuh 34 gegenüberliegenden Stirnseite und an ihrer zylindrischen Mantelfläche mit je einer magnetischen Abschirmung 42,44 aus magnetisch leitendem und elektrisch nicht leitendem Werkstoff versehen. Die stirnseitige magnetische Abschirmung 42 ist dabei als Ringscheibe mit einer Durchtrittsöffnung 46 für die Innenwand 48 des Spulenkörpers 32 versehen, während die mantelseitige Abschirmung 44 als Zylinderkäfig ausgebildet ist. In den Abschirmungen 42,44 werden die Feldlinien 28 konzentriert, so daß die Streufeldverluste minimiert werden. Der Polschuh 34 und die Abschirmungen 42,44 bestehen aus einem weichmagnetischen, insbesondere aus weichferritischem, oxidkeramischem Werkstoff, in welchem wegen der elektrisch isolierenden Eigenschaften geringe oder keine Wirbelstromverluste auftreten.The induction coil is used to further improve efficiency 26 at her the pole piece 34 opposite end and on its cylindrical outer surface, each with a magnetic shield 42 . 44 made of magnetically conductive and electrically non-conductive material. The front magnetic shield 42 is an annular disc with a passage opening 46 for the inner wall 48 of the bobbin 32 provided while the jacket-side shield 44 is designed as a cylinder cage. In the shields 42 . 44 become the field lines 28 concentrated so that the stray field losses are minimized. The pole piece 34 and the shields 42 . 44 consist of a soft magnetic, in particular of soft ferritic, oxide ceramic material, in which little or no eddy current losses occur due to the electrically insulating properties.

Die Werkzeugaufnahme 10 und die Induktionsspule 26 sind zum Zwecke des Ein- und Ausspannens des Werkzeugs relativ zueinander bewegbar. Neben der die Induktionsspule 26 umfassenden Aufheizstation ist zweckmäßig eine nicht dargestellte Abkühlstation vorgesehen, in welcher der Einspannvorgang beschleunigt werden kann.The tool holder 10 and the induction coil 26 are movable relative to each other for the purpose of clamping and unclamping the tool. In addition to the induction coil 26 comprehensive heating station is expediently provided a cooling station, not shown, in which the clamping process can be accelerated.

Zusammenfassend ist folgendes festzuhalten: Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Ein- und Ausspannen von Werkzeugen 16 in einer Werkzeugaufnahme 10. Die Werkzeugaufnahme 10 weist zu diesem Zweck eine an ihrem freien Ende offene Hülsenpartie 12 auf, die zur reibschlüssigen Aufnahme des Werkzeugschafts 14 bestimmt ist. Der Werkzeugschaft wird dabei in die Bohrung 20 der Hülsenpartie 12 eingeschrumpft. Zu diesem Zweck ist eine die Hülsenpartie der Werkzeugaufnahme 10 umfassende, mit einem hochfrequenten Wechselstrom beaufschlagbare Induktionsspule 26 zum Erwärmen der Hülsenpartie 12 vorgesehen. Um Streufelder zu vermeiden, mit denen eine unerwünschte Aufheizung des Werkzeugs 16 bewirkt werden könnte, wird gemäß der Erfindung vorgeschlagen, daß die Induktionsspule 26 an ihrer dem freien Ende der Hülsenpartie 12 benachbarten Stirnseite von einem eine zentrale Durchtrittsöffnung 36 für das Werkzeug 16 aufweisenden Polschuh 34 aus magnetisch leitendem und elektrisch nicht leitendem Werkstoff übergriffen ist.In summary, the following can be stated: The invention relates to a device for clamping and unclamping tools 16 in a tool holder 10 , The tool holder 10 has for this purpose an open sleeve part at its free end 12 on that for the frictional mounting of the tool shank 14 is determined. The tool shank is in the hole 20 the sleeve section 12 shrunk. For this purpose, one is the sleeve section of the tool holder 10 Comprehensive induction coil 26, which can be acted upon with a high-frequency alternating current, for heating the sleeve section 12 intended. To avoid stray fields with which an undesirable heating of the tool 16 could be effected, it is proposed according to the invention that the induction coil 26 at their free end of the sleeve section 12 adjacent end face of a central passage opening 36 for the tool 16 having pole piece 34 made of magnetically conductive and electrically non-conductive material.

Claims

Device for clamping and unclamping a tool shank ( 14 ) tools ( 16 ) in a tool holder ( 10 ), the one at its free end ( 24 ) open sleeve section ( 12 ) made of electrically conductive material for frictionally holding the tool shank ( 14 ) with one the sleeve section ( 12 ) the tool holder ( 10 ) comprehensive induction coil, which can be acted upon with a preferably high-frequency alternating current and is designed as a ring or cylinder coil ( 26 ) for heating the sleeve section ( 12 ), characterized in that the induction coil ( 26 ) at the free end of the sleeve section ( 12 ) adjacent end face through a central passage opening ( 36 ) for the tool ( 16 ) having pole shoe ( 34 ) made of magnetically conductive and electrically insulating material, and that the pole piece ( 34 ) the free end (ring surface 24 ) the sleeve section ( 12 ) partially overlaps.

Device according to claim 1, characterized in that the pole piece ( 34 ) against the free end of the sleeve section ( 12 ) axially and / or radially.

Device for clamping and unclamping a tool shank ( 14 ) tools ( 16 ) in a tool holder ( 10 ), the one at its free end ( 24 ) open sleeve section ( 12 ) made of electrically conductive material for frictionally holding the tool shank ( 14 ) with one the sleeve section ( 12 ) the tool holder ( 10 ) comprehensive induction coil, which can be acted upon with a preferably high-frequency alternating current and is designed as a ring or cylinder coil ( 26 ) for heating the sleeve section ( 12 ), characterized in that the induction coil ( 26 ) at the free end of the sleeve section ( 12 ) adjacent end face through a central passage opening ( 36 ) for the tool ( 16 ) having pole shoe ( 34 ) made of magnetically conductive and electrically insulating material and that the pole piece against the free end of the sleeve section ( 12 ) axially and / or radially.

Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the passage opening ( 36 ) of the pole piece ( 34 ) is oversized compared to the tool diameter.

Device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the pole piece one to the passage opening ( 36 ) has a partially tapering cross-section.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pole piece ( 34 ) is designed as an annular disc.

Apparatus according to claim 6, characterized in that the annular disc one to the passage opening ( 36 ) has concentric conical recess.

Device for clamping and unclamping a tool shank ( 14 ) tools ( 16 ) in a tool holder ( 10 ), the one at its free end ( 24 ) open sleeve section ( 12 ) made of electrically conductive material for frictionally holding the tool shank ( 14 ) with egg ner the sleeve section ( 12 ) the tool holder ( 10 ) comprehensive induction coil, which can be acted upon with a preferably high-frequency alternating current and is designed as a ring or cylinder coil ( 26 ) for heating the sleeve section ( 12 ), characterized in that the induction coil ( 26 ) at the free end of the sleeve section ( 12 ) adjacent end face through a central passage opening ( 36 ) for the tool ( 16 ) having pole shoe ( 34 ) made of magnetically conductive and electrically insulating material that the pole piece ( 34 ) is designed as an annular disk and that the annular disk is a to the passage opening ( 36 ) has concentric conical recess.

Device according to one of claims 1 to 5, characterized in that the pole piece ( 34 ) is formed by a plurality of radial webs arranged in a spoke-like manner.

Device for clamping and unclamping a tool shank ( 14 ) tools ( 16 ) in a tool holder ( 10 ), the one at its free end ( 24 ) open sleeve section ( 12 ) made of electrically conductive material for frictionally holding the tool shank ( 14 ) with one the sleeve section ( 12 ) the tool holder ( 10 ) comprehensive induction coil, which can be acted upon with a preferably high-frequency alternating current and is designed as a ring or cylinder coil ( 26 ) for heating the sleeve section ( 12 ), characterized in that the induction coil ( 26 ) at the free end of the sleeve section ( 12 ) adjacent end face through a central passage opening ( 36 ) for the tool ( 16 ) having pole shoe ( 34 ) made of magnetically conductive and electrically insulating material and that the pole piece ( 34 ) is formed by a plurality of radial webs arranged in a spoke-like manner.

Device according to one of claims 1 to 10, characterized in that the induction coil ( 26 ) a magnetic shield on its end face opposite the pole piece and / or on its outer lateral surface ( 42 . 44 ) made of magnetically conductive and electrically non-conductive material.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the front magnetic shield ( 42 ) as an annular disc with a passage opening ( 46 ) for the sleeve section ( 12 ) the tool holder ( 10 ) is trained.

Apparatus according to claim 11, characterized in that the front magnetic shield ( 42 ) is formed by a plurality of radial webs arranged in a spoke-like manner.

Device according to one of claims 11 to 13, characterized in that the jacket-side shield ( 44 ) is designed as a cylinder cage.

Device according to claim 14, characterized in that the cylinder cage is closed in the circumferential direction.

Device according to claim 14, characterized in that the cylinder cage of several, spaced apart in the circumferential direction, axially parallel webs is formed.

Device according to one of claims 1 to 16, characterized in that that the pole piece is made of soft magnetic, especially soft ferritic oxide ceramic material.

Device according to one of claims 1 to 17, characterized in that the magnetic shield ( 42 . 44 ) consists of soft magnetic, in particular of a soft ferritic oxide ceramic material.

Device according to one of claims 1 to 18, characterized in that the pole piece ( 34 ) one to the passage opening ( 36 ) concentric, ring-shaped centering attachment for receiving the free ends of the sleeve section ( 12 ) and / or for support in the ring opening of the induction coil ( 26 ) having.

Device according to one of claims 1 to 19, characterized in that the induction coil ( 26 ) a coil winding, preferably wound in multiple layers ( 33 ) from a high frequency stranded wire.

Device according to claim 20, characterized in that the coil winding ( 33 ) is air-cooled.

Device according to one of claims 1 to 21, characterized in that the induction coil ( 26 ) a bobbin ( 32 ) made of ceramic material.

Device according to one of claims 1 to 22, characterized in that the sleeve section ( 12 ) a fitting hole for receiving the tool shank ( 14 ) which is followed by a section of larger diameter towards the free end.

Device according to one of claims 1 to 23, characterized in that the sleeve section ( 12 ) a cylindrical or frustoconical surface ( 22 ) having.

Device according to one of claims 1 to 24, characterized in that the tool holder ( 10 ) the sleeve section ( 12 ) load-bearing coupling piece that can be connected to a rotating machine spindle ( 18 ) having.

Device according to one of claims 1 to 25, characterized in that the tool holder ( 10 ) and the induction coil ( 26 ) are movable relative to each other.

Device according to one of claims 1 to 26, characterized in that the pole piece ( 34 ) an annular air gap is limited to the tool shank in the operating state.