DE202005014992U1

DE202005014992U1 - Tool fastening device, has cooling unit and heating unit, where cooling unit has two heat pipes that are arranged one behind other and transporter transporting heat dissipated by cooling unit to heat dissipation area

Info

Publication number: DE202005014992U1
Application number: DE202005014992U
Authority: DE
Original assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Current assignee: E Zoller GmbH and Co KG
Priority date: 2005-01-27
Filing date: 2005-09-23
Publication date: 2005-12-15
Anticipated expiration: 2015-09-24

Abstract

The device has a cooling unit (10a) and a heating unit, where the cooling unit has two heat pipes that are arranged one behind the other. The cooling unit has a refrigeration unit that comprises a coolant and a transporter is provided for transporting the heat dissipated by the cooling unit to a heat dissipation area. Several unidirectional valves are provided within the cooling unit to determine the direction of flow of the coolant.

Description

Stand der TechnikState of technology

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeugs in einem Werkzeugfutter mit einer Kühleinheit.The The invention relates to a device for fastening a tool in a tool chuck with a cooling unit.

Aus der DE 102 49 072 A1 ist eine gattungsbildende Vorrichtung bekannt, die zur Befestigung eines Werkzeugs in einem Werkzeugfutter eine Heizeinheit aufweist, mittels der das Werkzeugfutter erhitzt werden kann. Um das Werkzeugfutter schnell abkühlen zu können, ist eine Kühleinheit vorgesehen.From the DE 102 49 072 A1 For example, a generic device is known, which has a heating unit for fastening a tool in a tool chuck, by means of which the tool chuck can be heated. To cool the tool chuck quickly, a cooling unit is provided.

Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Vorrichtung im Hinblick auf ihre Flexibilität weiterzuentwickeln. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.Of the Invention is in particular the object of a generic device in terms of their flexibility further. It is according to the invention by the characteristics of the independent claims solved. Further embodiments emerge from the subclaims.

Vorteile der ErfindungAdvantages of invention

Die Erfindung geht insbesondere aus von einer Vorrichtung zur Befestigung eines Werkzeugs in einem Werkzeugfutter mit einer Kühleinheit und insbesondere einer Heizeinheit.The The invention is particularly based on a device for attachment a tool in a tool chuck with a cooling unit and in particular a heating unit.

Es wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit wenigstens eine Heatpipe aufweist. Unter einer Heatpipe soll in diesem Zusammenhang eine Einheit verstanden werden, innerhalb der ein im Wesentlichen für den Wärmetransport verantwortliches Medium angeordnet ist, das in einem Wärmeaufnahmebereich der Heatpipe zur Verdampfung und in einem gegenüber dem Wärmeaufnahmebereich grundsätzlich höher liegenden Wärmeabgabebereich der Heatpipe zur Kondensation vorgesehen ist, wobei das Medium bzw. der Energieträger vorzugsweise im Hinblick auf den im jeweiligen Anwendungsfall vorhandenen Temperaturbereich ausgewählt ist. Mittels der Heatpipe kann die Wärme gezielt und besonders effektiv aus einzelnen Bauteilen mit einer hohen Energiedichte abgeführt und zu einem anderen Bereich transportiert werden. Die Heatpipe kann zumindest weitgehend ohne bewegbar gelagerte Bauteile und zumindest weitgehend wartungsfrei ausgeführt werden, wodurch einfach eine lange Lebensdauer mit geringen Instandhaltungskosten erreicht werden kann. Ferner kann insbesondere mittels der Heatpipe auf einen externen Wasseranschluss verzichtet werden, und es kann hinsichtlich der Gestaltung und des Aufstellorts der Vorrichtung eine hohe Flexibilität erreicht werden.It it is proposed that the cooling unit at least has a heat pipe. Under a heat pipe should in this context a unit can be understood, within the one essentially for the heat transport responsible medium is arranged in a heat receiving area the heat pipe for evaporation and in a relation to the heat receiving area generally higher Heat-dissipating area the heat pipe is provided for condensation, wherein the medium or the energy carrier preferably with regard to the temperature range present in the respective application selected is. By means of the heat pipe, the heat can be targeted and particularly effective individual components with a high energy density dissipated and be transported to another area. The heatpipe can at least largely without movably mounted components and at least largely maintenance-free which makes it easy to have a long life with low maintenance costs can be achieved. Furthermore, in particular by means of the heat pipe on an external water connection can be dispensed with, and it can with regard to the design and the installation of the device achieved a high degree of flexibility become.

Die Heatpipe kann verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Bauformen mit unterschiedlichen Querschnittsflächen aufweisen, beispielsweise kann die Heatpipe von einem oder mehreren röhrenförmigen und/oder plattenförmigen Bauteilen gebildet sein usw. Ferner kann auch die Form der Heatpipe in zumindest einer ihrer Erstreckungen unterschiedlich ausgeführt sein, beispielsweise kann die Heatpipe in ihrer Längserstreckung mit unterschiedlichen Querschnittsflächen oder Außenflächen ausgeführt sein, so dass im Wärmeabgabebereich über eine besonders große Außenfläche die Wärme aus der Heatpipe vorteilhaft abgeführt werden kann usw. Für das für den Wärmetransport im Wesentlichen verantwortliche Medium kann dabei vom Wärmeaufnahmebereich zum Wärmeabgabebereich und vom Wärmeabgabebereich zum Wärmeaufnahmebereich derselbe Kanal oder es können getrennte Kanäle vorgesehen sein, die mit geringem oder auch mit größerem räumlichen Abstand angeordnet sein können, so dass beispielsweise ein Bauteil zwischen den Kanälen angeordnet werden kann. Um dabei eine gewünschte Flussrichtung des Mediums in den Kanälen sicherzustellen, können innerhalb der Heatpipe verschiedene Strömungsumlenkungen und/oder Rückschlagventile vorgesehen sein.The Heatpipe can be different, the expert appears reasonable Have designs with different cross-sectional areas, for example The heatpipe can be made of one or more tubular and / or plate-shaped components Furthermore, the shape of the heat pipe can also be formed in at least one of their extensions be executed differently, for example, the Heatpipe in its longitudinal extension be designed with different cross-sectional areas or outer surfaces, so that in the heat dissipation area over a especially big Outer surface the Heat off the heat pipe advantageously dissipated can be etc. for that for the heat transport essentially responsible medium can be of the heat absorption range to the heat release area and the heat release area to the heat absorption area the same channel or it can separate channels be provided, with little or with greater spatial Distance can be arranged so that, for example, a component is arranged between the channels can be. To get a desired Ensure flow direction of the medium in the channels can within the heatpipe different flow deflections and / or check valves be provided.

Es ist auch denkbar, die Heatpipe in ihrer Form, insbesondere an Bauraumgegebenheiten, anpassbar auszuführen, beispielsweise, indem diese zumindest teilweise aus einem vorteilhaft manuell von einem Monteur von Hand verformbaren Material hergestellt ist, wie aus einem einfach plastisch oder elastisch verformbaren Material, z.B. aus Kupfer, oder aus einem elastisch oder plastisch verformbaren Kunststoff usw.It is also conceivable, the heat pipe in its shape, especially in space conditions, customizable, for example, by making these at least partially beneficial Manually produced by a technician by hand deformable material is as if it were simply malleable or elastically deformable Material, e.g. made of copper, or of an elastic or plastic deformable plastic, etc.

Weist die Kühleinheit zumindest zwei in Umfangsrichtung hintereinander angeordnete Heatpipes auf, kann konstruktiv einfach über den Umfang vorteilhaft eine zumindest weitgehend gleichmäßige Wärmeabfuhr erreicht werden.has the cooling unit at least two circumferentially successively arranged heat pipes on can be constructively easy over the scope advantageously an at least substantially uniform heat dissipation be achieved.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit wenigstens eine Kältemaschine umfasst. Dabei sind sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Arten von Kältemaschinen einsetzbar, wie beispielsweise Kompressionskältemaschinen, ausgestattet mit ei nem Kompressor und einem Expansionsventil; Absorptionskältemaschinen, ausgestattet mit einem Lösungsmittelkreis und einem Kältemittelzweig, wobei ein Arbeitsmittel grundsätzlich aus zwei Komponenten besteht, einem Lösungsmittel und einem Kältemittel, und das Kältemittel vollständig im Lösungsmittel löslich ist; Diffusionsabsorptionskältemaschinen, bei denen eine Druckänderung durch eine Partialdruckänderung realisiert wird und die eine dritte Komponente aufweisen, und zwar ein Inertgas; Adsorptionskältemaschinen, ausgestattet mit einem festen Lösungsmittel, dem „Adsorbens", an dem das Kältemittel ad- bzw. desorbiert wird; Kältemaschinen, die sich des Linde-Verfahrens bzw. des Joule-Thomson-Effekts bedienen; Kältemaschinen, die sich eines thermoelektrischen Effekts bedienen, wie z.B. Kältemaschinen mit einem Peltier-Element, und/oder Kältemaschinen, die sich einer so genannten magnetischen Kühlung bedienen, wobei der Effekt genutzt wird, dass so genannte magnetocalorische Stoffe Wärme bei einer Entmagnetisierung aufnehmen, usw.In a further embodiment of the invention, it is proposed that the cooling unit comprises at least one chiller. All types of refrigeration machines that appear appropriate to the person skilled in the art may be used, such as, for example, compression refrigeration machines equipped with a compressor and an expansion valve; Absorption refrigerating machines equipped with a solvent circuit and a refrigerant branch, wherein a working means basically consists of two components, a solvent and a refrigerant, and the refrigerant is completely soluble in the solvent; Diffusion absorption refrigerators, in which a pressure change is realized by a partial pressure change and having a third component, namely an inert gas; Adsorption chillers equipped with a solid solvent, the "adsorbent", where the refrigerant is adsorbed or desorbed; who use the Linde method or the Joule-Thomson effect; Chillers that use a thermoelectric effect, such as chillers with a Peltier element, and / or chillers that use a so-called magnetic cooling, the effect being used so that so-called magnetocaloric materials absorb heat in a demagnetization, etc ,

Mittels einer Kältemaschine können flexibel direkt auf bestimmte Anforderungen abgestimmte Abkühlvorgänge sowohl mit offenen als auch mit in sich geschlossenen Systemen realisiert werden.through a chiller can flexible cooling processes tailored to specific requirements both realized with open as well as self-contained systems become.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit wenigstens ein zu Luft und zu Wasser alternatives Kühlmittel aufweist, wodurch wiederum die Flexibilität gesteigert werden kann. Dabei sind verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende sowohl flüssige als auch gasförmige Kühlmittel denkbar, wie z.B. Ammoniak in geschlossenen Systemen, Helium, ein Kältespray, und zwar vorzugsweise ein Kältespray, welches in kur zer Zeit rückstandslos verdunstet, wie beispielsweise ein unter dem Markennamen „Cramolin" bekanntes Kältespray, usw.Further it is suggested that the cooling unit at least one alternative to air and water coolant which in turn allows flexibility to be increased. there are different, the expert appears useful both liquid as well as gaseous coolant conceivable as e.g. Closed ammonia, helium, a Cooler spray, and preferably a cold spray, which is residue-free in a short time Evaporates, such as a known under the brand name "Cramolin" cold spray, etc.

Weist die Vorrichtung ein Wärmetransportmittel zum Transport einer Abwärme der Kühleinheit in einen Aufheizbereich auf, kann vorteilhaft Energie eingespart werden. Unter einem Wärmetransportmittel sind dabei sämtliche, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Mittel denkbar, wie beispielsweise Wärmeleitmittel, Strömungskanäle, Strömungsmedien usw. Mittels der Abwärme können verschiedene Bereiche aufgeheizt werden.has the device is a heat transport medium to transport a waste heat the cooling unit in a heat-up, energy can advantageously be saved. Under a heat transfer medium are all, conceivable to the person skilled in the art as meaningful, for example heat-conducting agents, Flow channels, flow media etc. By means of the waste heat can different areas are heated up.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit wenigstens einen einzelnen einstellbaren Aufnahmebereich aufweist, wodurch mit wenigen Bauteilen eine flexible Anpassung der Kühleinheit an unterschiedliche Werkzeugfutter und eine einfache Bedienbarkeit erreicht werden können. Der einstellbare Aufnahmebereich kann dabei durch verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Einstellmechanismen realisiert sein, wie beispielsweise durch mechanische Einstellmechanismen mit Getriebeelementen, durch elastisch und/oder plastisch verformbare Körper usw.Further it is suggested that the cooling unit has at least a single adjustable receiving area, whereby with few components a flexible adaptation of the cooling unit to different tool chucks and easy to use can be achieved. The adjustable recording range can be different, implemented by the skilled person as seem appropriate adjustment mechanisms be such as by mechanical adjustment mechanisms with Transmission elements, by elastically and / or plastically deformable body etc.

Bei einer Ausführung mit einer oder vorzugsweise mehreren Heatpipes kann ein einstellbarer Aufnahmebereich konstruktiv einfach erreicht werden, wenn wenigstens eine Heatpipe zur Anpassung des Aufnahmebereichs beweglich gelagert ist. Ferner kann stets eine vorteilhaft große Kontaktfläche auch bei unterschiedlichen Werkzeugfuttern erreicht werden, wenn wenigstens an einer Heatpipe an ihrem zum Werkzeugfutter wei senden Ende ein zur Verformung vorgesehener Wärmeleitkörper angeordnet ist.at an execution with one or preferably several heatpipes can be an adjustable recording area structurally easily achieved if at least one heat pipe is movably mounted to adjust the receiving area. Further can always be a beneficial big Contact area too be achieved with different tool chucks, if at least on a heat pipe at its white end to the tool chuck send arranged for deformation provided Wärmeleitkörper is.

Ist der Aufnahmebereich über einen Aktuator zumindest teilautomatisiert einstellbar, wie beispielsweise über einen elektromotorischen, einen elektromagnetischen, einen hydraulischen und/oder einen pneumatischen Aktuator, können der Komfort und die Sicherheit der Vorrichtung weiter gesteigert werden.is the recording area over an actuator at least partially adjustable, such as via a electromotive, an electromagnetic, a hydraulic and / or a pneumatic actuator, can provide comfort and safety the device can be further increased.

Weist die Kühleinheit wenigstens ein offenes System auf, kann insbesondere einfach erreicht werden, dass ein einzelner Aufnahmebereich der Kühleinheit zur Kühlung mehrerer Werkzeugfutter genutzt werden kann. Dabei soll unter einem offenen System insbesondere ein System verstanden werden, bei dem ein Kühlmittel, wie beispielsweise gekühlte Luft, ein Kältespray usw., direkt mit dem Werkzeugfutter und/oder mit dem Werkzeug in Kontakt kommt. Das Kühlmittel kann anschließend an die Umgebung abgegeben und/oder auch abgesaugt und zumindest teilweise rückgeführt werden.has the cooling unit at least one open system, in particular can be achieved easily be that a single receiving area of the cooling unit for cooling several Tool chuck can be used. It should under an open system particularly a system in which a coolant, such as chilled Air, a cold spray etc., directly with the tool chuck and / or with the tool in Contact is coming. The coolant can subsequently delivered to the environment and / or sucked off and at least be partially recycled.

Umfasst die Vorrichtung wenigstens ein Wärmeleitmittel, d.h. ein Mittel, welches beispielsweise durch sein Material und/oder durch seine Formgebung usw. speziell dazu vorgesehen ist, Wärme durch Wärmeleitung abzuführen, und insbesondere ein Wärmeleitmittel, das bei einer Referenztemperatur von 20°C eine Wärmeleitfähigkeit λ höher als 45 W/mK aufweist, was im Wesentlichen der Wärmeleitfähigkeit von Stahl entspricht, und besonders vorteilhaft eine Wärmeleitfähigkeit λ höher als 74 W/mK aufweist, was im Wesentlichen der Wärmeleitfähigkeit λ von Eisen entspricht, wie beispielsweise mit einem Wärmeleitmittel aus Messing mit einer Wärmeleitfähig keit λ von 111 W/mK, aus Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit λ von 220 W/mK, aus Kupfer mit einer Wärmeleitfähigkeit λ von 384 W/mK oder mit einem Wärmeleitmittel aus einer dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Legierung, kann die Wärme konstruktiv einfach mit wenigen zusätzlichen Bauteilen effektiv abgeleitet werden, wie beispielsweise besonders vorteilhaft auf einer Heatpipe.includes the device at least one heat conducting means, i.e. a means which, for example, by its material and / or by its shaping, etc. specially designed to heat through heat conduction dissipate, and in particular a heat conducting agent, which at a reference temperature of 20 ° C has a thermal conductivity λ higher than 45 W / mK, which essentially the thermal conductivity corresponds to steel, and particularly advantageously a thermal conductivity λ higher than 74 W / mK, which essentially corresponds to the thermal conductivity λ of iron, such as with a heat transfer medium made of brass with a thermal conductivity λ of 111 W / mK, made of aluminum with a thermal conductivity λ of 220 W / mK, made of copper with a thermal conductivity λ of 384 W / mK or with a heat transfer medium from an alloy that appears expedient to the person skilled in the art the heat constructive just with a few extra Components are effectively derived, such as especially advantageous on a heat pipe.

In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass die Vorrichtung einen Aktuator aufweist, der dazu vorgesehen ist, wenigstens einen Teil der Kühleinheit zumindest teilautomatisiert in und/oder aus seiner Kühlstellung zu führen, wodurch der Komfort und die Sicherheit der Vorrichtung weiter gesteigert werden können.In Another embodiment proposes that the device an actuator, which is intended to at least one Part of the cooling unit at least partially automated in and / or out of its cooling position respectively, whereby the comfort and safety of the device further increased can be.

Weist die Kühleinheit eine Steuer- und/oder Regeleinheit zur Steuerung und/oder Regelung des Wärmeabtransports auf, kann wiederum die Flexibilität weiter gesteigert werden und insbesondere kann ein gewünschter Temperaturverlauf vorteilhaft eingestellt, d.h. gesteuert und/oder geregelt werden. Die Einstelleinheit kann von verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Einheiten gebildet sein, wie beispielsweise von einer Einheit zur Veränderung der Steigung in einer Heatpipe und/oder von einer Einheit zur Drosselung der Strömungen innerhalb der Heatpipe, von einer Einheit zur Steuerung und/oder Regelung der Leistung einer Kühlmaschine und/oder eines Lüfters usw.If the cooling unit has a control and / or regulating unit for controlling and / or regulating the heat removal, in turn the flexibility can be further increased and, in particular, a desired temperature profile can be advantageously set, ie controlled and / or regulated. The adjustment unit can be formed by various units that appear appropriate to the person skilled in the art be such as a unit for changing the slope in a heat pipe and / or a unit for throttling the flows within the heat pipe, a unit for controlling and / or regulating the performance of a cooling machine and / or a fan, etc.

Ferner wird vorgeschlagen, dass die Kühleinheit wenigstens einen Lüfter aufweist, wodurch konstruktiv einfach die Wärme aus bestimmten Bereichen abgeführt werden kann, wie beispielsweise aus oberen Endbereichen von Heatpipes.Further it is suggested that the cooling unit at least one fan which, structurally simple heat from certain areas dissipated can be, such as from upper end of heatpipes.

Die erfindungsgemäßen Lösungen eignen sich grundsätzlich für sämtliche gattungsgemäßen Vorrichtungen, jedoch besonders vorteilhaft für eine Vorrichtung mit einer optischen Messeinheit, insbesondere zum Einstellen und/oder Vermessen des Werkzeugs, bei der durch die gewonnene Flexibilität die Anforderungen der Messeinheit vorteilhaft berücksichtigt werden können.The solutions according to the invention are suitable in principle for all generic devices, but especially advantageous for a device with an optical measuring unit, in particular for Adjustment and / or measuring of the tool, by the won Flexibility Requirements of the measuring unit can be considered advantageous.

Zeichnungdrawing

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.Further Advantages are shown in the following description of the drawing. In the drawing are exemplary embodiments represented the invention. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The specialist will the features also expediently individually consider and summarize to meaningful further combinations.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, 1 a schematic representation of a device according to the invention,

2 eine Draufsicht einer Kühleinheit der Vorrichtung aus 1, 2 a plan view of a cooling unit of the device 1 .

2a einen vergrößerten Ausschnitt einer Getriebeeinheit aus 2, 2a an enlarged section of a transmission unit 2 .

3 einen Schnitt entlang der Linie III-III in 2, 3 a section along the line III-III in 2 .

4 eine Draufsicht einer alternativen Kühleinheit und 4 a plan view of an alternative cooling unit and

5 einen Schnitt entlang der Linie V-V in 4. 5 a section along the line VV in 4 ,

Beschreibung der Ausführungsbeispieledescription the embodiments

Die ein Einstell-, Mess- und Schrumpfgerät darstellende Vorrichtung in 1 weist einen in Richtung eines Doppelpfeils 44a verfahrbaren Schlitten 46a auf, auf dem ein Optikträger 48a einer optischen Messeinheit 42a in Richtung eines Doppelpfeils 50a verfahrbar ist. Der Optikträger 48a trägt eine Kamera bzw. eine Messoptik 52a, welche vorzugsweise im Durchlichtverfahren arbeitet. Das Einstell-, Mess- und Schrumpfgerät wird mittels einer Bedieneinheit 54a bedient. Die Bedieneinheit 54a weist vorzugsweise eine Recheneinheit 56a mit Mitteln zur Bildverarbeitung auf. Ein zu vermessendes Werkzeug ist vorzugsweise auf einem Monitor 58a darstellbar.The an adjusting, measuring and shrinking device performing device in 1 indicates one in the direction of a double arrow 44a movable slide 46a on which an optics carrier 48a an optical measuring unit 42a in the direction of a double arrow 50a is movable. The optics carrier 48a carries a camera or a measuring optics 52a , which preferably works in the transmitted light process. The setting, measuring and shrinking device is controlled by means of a control unit 54a served. The operating unit 54a preferably has a computing unit 56a with means for image processing. A tool to be measured is preferably on a monitor 58a represented.

Eine um eine Drehachse 60a drehbare, CNC-gesteuerte Werkzeugaufnahmespindel 62a dient zur Aufnahme eines Werkzeugfutters 26a', in welches ein eingeschrumpftes Werkzeug 24a' eingebracht ist. Ein als Revolver ausgeführtes Be- und Entlademagazin 64a ist um eine Drehachse 66a drehbar ausgeführt und trägt eine Anzahl von Be- und Entladestationen 68a, welche jeweils eine Werkzeugaufnahme 70a und eine Aufnahme 72a für das Werkzeugfutter 26a umfassen. Die Be- und Entladestation 68a ist außerdem mit einer Kühleinheit 10a ausgestattet, auf welche noch näher eingegangen wird.One around a rotation axis 60a rotatable, CNC-controlled tool holder spindle 62a serves to accommodate a tool chuck 26a ' into which a shrunk tool 24a ' is introduced. A loading and unloading magazine designed as a revolver 64a is about a rotation axis 66a rotatable and carries a number of loading and unloading stations 68a , which each have a tool holder 70a and a recording 72a for the tool chuck 26a include. The loading and unloading station 68a is also with a cooling unit 10a equipped, which will be discussed in more detail.

Das Einstell-, Mess- und Schrumpfgerät weist ferner eine CNC-gesteuerte, pneumatisch antreibbare Einbringeinheit 74a mit einem Vertikalschlitten 76a auf. Dieser Vertikalschlitten 76a trägt einen Werkzeuggreifer 78a auf einem Querschlitten 80a und eine von einer Induktionsspule 82a gebildete Heizeinheit 28a. Der Querschlitten 80a ist in Richtung eines Doppelpfeils 84a und der darauf angebrachte Werkzeuggreifer 78a in Richtung eines Doppelpfeils 86a verschiebbar. Der Werkzeuggreifer 78a ist ferner um die Drehachse 60a drehbar ausgebildet. Alternativ könnte auch der Werkzeuggreifer 78a in der Weise ausgebildet sein, dass das Werkzeug 24 innerhalb desselben drehbar ist. Die Induktionsspule 82a ist in Richtung eines Doppelpfeils 88a verschiebbar, wobei auch denkbar ist, dass sie zusätzlich in Richtung eines Doppelpfeils 90a und/oder drehbar um eine Achse 92a ausgebildet ist.The setting, measuring and shrinking device also has a CNC-controlled, pneumatically driven inserting unit 74a with a vertical slide 76a on. This vertical slide 76a carries a tool gripper 78a on a cross slide 80a and one of an induction coil 82a formed heating unit 28a , The cross slide 80a is in the direction of a double arrow 84a and the attached tool gripper 78a in the direction of a double arrow 86a displaceable. The tool gripper 78a is also about the axis of rotation 60a rotatably formed. Alternatively, the tool gripper could 78a be formed in the way that the tool 24 is rotatable within it. The induction coil 82a is in the direction of a double arrow 88a displaceable, although it is also conceivable that they are additionally in the direction of a double arrow 90a and / or rotatable about an axis 92a is trained.

Die Einbringeinheit 74a umfasst einen Werkzeugfutterwechsler 94a zum Transport von Werkzeugfuttern 26a von dem Be- und Entlademagazin 64a zur Werkzeugaufnahmespindel 62a und umgekehrt. Der Werkzeugfutterwechsler 94a ist um die Achse 92a drehbar und in Richtung eines Doppelpfeils 96a parallel zu der Achse 92a verfahrbar.The feed unit 74a includes a tool chuck 94a for transporting tool chucks 26a from the loading and unloading magazine 64a to the tool holder spindle 62a and vice versa. The tool chuck 94a is around the axis 92a rotatable and in the direction of a double arrow 96a parallel to the axis 92a traversable.

Bezüglich eines Schrumpf-, Einstell- und Messverfahrens mit der Vorrichtung darf auf die Druckschrift DE 102 49 072 A1 verwiesen werden. Sämtliche technischen Merkmale der Druckschrift DE 102 49 072 A1 sollen als mit in die Offenbarung der vorliegenden Erfindung einbezogen gelten.Concerning a shrinking, setting and measuring method with the device is allowed on the document DE 102 49 072 A1 to get expelled. All technical features of the document DE 102 49 072 A1 should be considered as included in the disclosure of the present invention.

Die Kühleinheit 10a weist einen mit einer Vertikalachse 116a verbundenen Kühladapter 98a mit mehreren in axialer Richtung übereinander und in Umfangsrichtung hintereinander angeordneten Heatpipes 14a auf (1 bis 3). Die Heatpipes 14a sind mit Wasser gefüllt, welches in einem dem Werkzeugfutter 26a zugewandten Endbereich innerhalb der Heatpipes 14a während eines Kühlbetriebs verdampft, zu einem dem Werkzeugfutter 26a abgewandten, höher liegenden Endbereich innerhalb der Heatpipes 14a aufsteigt, in diesem Endbereich kondensiert und wieder in den dem Werkzeugfutter 26a zugewandten Endbereich nach unten zurückfließt. Die dem Werkzeugfutter 26a abgewandten Endbereiche der Heatpipes 14a ragen in senkrecht verlaufenden Kühlkanälen 108a, durch die mittels vier an einer Unterseite des Kühladapters 98a angeordneter, gleichmäßig über den Umfang verteilter Lüfter 40a im Kühlbetrieb Kühlluft 110a geblasen wird. Die Leistung der Lüfter 40a und damit der Wärmeabtransport kann mittels einer Steuer- und Regeleinheit 36a eingestellt werden. Grundsätzlich wäre auch denkbar, dass mittels eines Lüfters eine von einer Kältemaschine gekühlte Kühlluft an den Heatpipes 14a vorbei geführt wird.The cooling unit 10a has one with a vertical axis 116a connected cooling adapter 98a with several in the axial direction one above the other and in the circumferential direction successively arranged heat pipes 14a on ( 1 to 3 ). The heatpipes 14a are filled with water, which in a the tool chuck 26a facing end area within the heatpipes 14a evaporated during a cooling operation, to a tool chuck 26a remote, higher-lying end within the heatpipes 14a rises, condenses in this end and back into the tool chuck 26a facing end region flows back down. The tool chuck 26a remote end portions of the heatpipes 14a protrude in vertical cooling channels 108a , by means of four at a bottom of the cooling adapter 98a arranged, evenly distributed over the circumference fan 40a in cooling mode cooling air 110a is blown. The performance of the fans 40a and thus the heat dissipation can by means of a control unit 36a be set. In principle, it would also be conceivable that by means of a fan cooled by a chiller cooling air to the heat pipes 14a passed by.

Die Kühleinheit 10a weist einen einstellbaren Aufnahmebereich 20a auf, und zwar indem die Heatpipes 14a zur Anpassung des Aufnahmebereichs 20a beweglich gelagert sind. Zudem sind an den Heatpipes 14, an deren zum Werkzeugfutter weisenden Enden zur Verformung vorgesehene Wärmeleitkörper 30a angeordnet, die ein in einer Metallfolie gut wärmeleitendes Gel aufweisen. Die Heatpipes 14a sind jeweils über ein Federelement 100a in Richtung des Werkzeugfutters 26a belastet, so dass die Wärmeleitkörper 30a stets mit einer großen Auflagefläche auf dem Werkzeugfutter 26a aufliegen. Um zu vermeiden, dass die Heatpipes 14a ohne Werkzeugfutter 26a zu weit in den Aufnahmebereich 20a durch die Federelemente 100a gedrückt wer den, weist der Kühladapter 98a nicht näher dargestellte Anschläge auf, über die die Heatpipes 14a in Richtung Mittelachse des Kühladapters 98a gesichert sind. Bei der Montage des Kühladapters 98a werden die Heatpipes 14a seitlich durch Ausnehmungen 102a in Führungskanäle 104a des Kühladapters 98a eingeschoben. Anschließend werden die Ausnehmungen 102a mit Deckeln 106a verschlossen.The cooling unit 10a has an adjustable recording area 20a on, by the heatpipes 14a to adjust the reception area 20a are movably mounted. In addition, at the heatpipes 14 , At their ends pointing to the tool chuck provided for deformation Wärmeleitkörper 30a arranged having a good thermal conductivity in a metal foil gel. The heatpipes 14a are each via a spring element 100a in the direction of the tool chuck 26a loaded so that the heat-conducting body 30a always with a large contact surface on the tool chuck 26a rest. To avoid the heatpipes 14a without tool chuck 26a too far in the reception area 20a through the spring elements 100a pressed who the, points the cooling adapter 98a not shown stops on which the heat pipes 14a in the direction of the central axis of the cooling adapter 98a are secured. When installing the cooling adapter 98a become the heatpipes 14a laterally through recesses 102 in guide channels 104a of the cooling adapter 98a inserted. Subsequently, the recesses 102 with lids 106a locked.

Ferner ist der Kühladapter 98a zum Einstellen des Aufnahmebereichs 20a in vier gleich große Kuchensegmente unterteilt, wobei zwei der Vertikalachse 116a zugewandte Kuchensegmente über zwei Übertragungsmittel 112a, 114a mit der Vertikalachse 116a verbunden sind. Die zwei der Vertikalachse 116a zugewandten Kuchensegmente sind über eine Getriebeeinheit 118a mit zwei von der Vertikalachse 116a abgewandten Kuchensegmente verbunden.Further, the cooling adapter 98a to set the recording area 20a divided into four equal sized cake segments, with two of the vertical axis 116a facing cake segments via two transmission means 112a . 114a with the vertical axis 116a are connected. The two of the vertical axis 116a facing cake segments are via a gear unit 118a with two of the vertical axis 116a connected away cake segments.

Der Kühladapter 98a kann mittels eines Aktuators 32a der Vertikalachse 116a und über die Übertragungsmittel 112a, 114a automatisiert in vertikaler Richtung 120a in und aus seiner Kühlstellung bewegt werden. Ferner kann mittels des Aktuators 32a der Aufnahmebereich 20a automatisiert verstellt werden, und zwar indem die zwei der Vertikalachse 116a zugewandten Kuchensegmente über die Übertragungsmittel 112a, 114a in horizontaler Richtung 122a aufeinander zu und voneinander weg bewegt werden können. Über die Getriebeeinheit 118a, und zwar über Getriebeelemente 128a, 130a, wird die Bewegung in horizontaler Richtung 122a der der Vertikalachse 116a zugewandten Kuchensegmente auf die von der Vertikalachse 116a abgewandten Kuchensegmente direkt übertragen (2 und 2a). Zudem werden über Kurvengetriebeelemente 124a, 126a der Getriebe einheit 118a, und zwar über jeweils einen an den von der Vertikalachse 116a abgewandten Kuchensegmenten angeordneten Stift und über in ein stegförmiges Getriebeteil eingebrachte, durch Ausnehmungen gebildete Kurvenbahnen, die der Vertikalachse 116a abgewandten Kuchensegmente bei einer Bewegung der der Vertikalachse 116a zugewandten Kuchensegmente auseinander in die der Vertikalachse 116a abgewandte Richtung bewegt und bei einer Bewegung der der Vertikalachse 116a zugewandten Kuchensegmente zueinander in die der Vertikalachse 116a zugewandte Richtung bewegt. Über einen Abstandssensor 18a wird bei einer Bewegung des Kühladapters 98a auf das Werkzeug 24a und das Werkzeugfutter 26a ein Abstand zwischen dem Kühladapter 98a und dem Werkzeug 24a sowie dem Werkzeugfutter 26a erfasst und mittels der Steuer- und Regeleinheit 36a und des Aktuators 32a auf ein Sollmaß eingestellt.The cooling adapter 98a can by means of an actuator 32a the vertical axis 116a and about the means of transmission 112a . 114a automated in the vertical direction 120a be moved in and out of its cooling position. Furthermore, by means of the actuator 32a the recording area 20a be adjusted automatically, namely by the two of the vertical axis 116a facing cake segments via the transfer means 112a . 114a in a horizontal direction 122a can be moved towards and away from each other. About the gear unit 118a , via gear elements 128a . 130a , the movement is in a horizontal direction 122a the vertical axis 116a facing cake segments on the from the vertical axis 116a directly transferred away cake segments ( 2 and 2a ). In addition, via cam gear elements 124a . 126a the transmission unit 118a , via one at each of the vertical axis 116a facing away from cake segments arranged pin and introduced into a web-shaped transmission part, formed by recesses curved paths that the vertical axis 116a facing away cake segments in a movement of the vertical axis 116a facing cake segments apart in the vertical axis 116a moved away from the direction and a movement of the vertical axis 116a facing cake segments to each other in the vertical axis 116a facing direction moves. About a distance sensor 18a becomes during a movement of the cooling adapter 98a on the tool 24a and the tool chuck 26a a distance between the cooling adapter 98a and the tool 24a as well as the tool chuck 26a recorded and by means of the control unit 36a and the actuator 32a set to a nominal size.

Das Werkzeugfutter 26a ist in einem Aufnahmebereich eines Haltemittels 132a gelagert. Das Haltemittel 132a ist mit von Wärmeleitmitteln gebildeten Wärmetransportmitteln 16a zum Transport einer Abwärme der Kühleinheit 10a in einen nicht näher dargestellten Aufheizbereich verbunden. Die Wärmetransportmittel 16a sind plattenförmig ausgebildet und sind aus Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit λ von ca. 220 W/mK.The tool chuck 26a is in a receiving area of a holding means 132a stored. The holding means 132a is with heat transfer means formed by heat transfer agents 16a to transport a waste heat of the cooling unit 10a connected in a heating area, not shown. The heat transfer agents 16a are plate-shaped and made of aluminum with a thermal conductivity λ of about 220 W / mK.

In den 4 und 5 ist eine alternative Kühleinheit 12b dargestellt. Bei den Ausführungsbeispielen sind in der Beschreibung im Wesentlichen gleiche Bauteile und Merkmale grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert, wobei zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele die Buchstaben „a" und „b" hinzugefügt sind. Ferner kann bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in den 1 bis 3 verwiesen werden. Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel in den 1 bis 3.In the 4 and 5 is an alternative cooling unit 12b shown. In the exemplary embodiments, essentially the same components and features in the description are basically numbered with the same reference numerals, with the letters "a" and "b" being added to differentiate the exemplary embodiments. Furthermore, with regard to features and functions that remain the same, reference may be had to the description of the exemplary embodiment in FIGS 1 to 3 to get expelled. The following description is essentially limited to the differences from the exemplary embodiment in FIGS 1 to 3 ,

Die Kühleinheit 12b umfasst eine Kompressionskältemaschine 34b mit einem Kompressor und einem Expansionsventil, die mit einem zu Luft und zu Wasser alternativen Kühlmittel betrieben wird, und zwar mit Ammoniak. Die Kühleinheit weist ein offenes System auf, und zwar wird in der Kompressionskältemaschine 34b Luft abgekühlt, welche mittels einer Pumpe über Kanäle 38b von der Kompressionskältemaschine 34b zu in einem Aufnahmebereich 22b angeordneten Düsen 134b transportiert und über die Düsen 134b auf ein Werkzeug 24b und ein Werkzeugfutter 26b geblasen wird. In axialer Richtung und in Umfangsrichtung des Aufnahmebereichs 22b sind mehrere Düsen 134b gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Düsen 134b sind stets beabstandet zu dem Werkzeug 24b und dem Werkzeugfutter 26b angeordnet. Der Aufnahmebereich 22b ist entsprechend dem Aufnahmebereich 20a über einen Aktuator 32b und über eine Getriebeeinheit 118b automatisch einstellbar.The cooling unit 12b includes a compression refrigeration machine 34b with a compressor and an expansion valve operated with alternative air and water coolant, namely ammonia. The refrigeration unit has an open system, in the compression refrigeration machine 34b Air cooled, which by means of a pump via channels 38b from the compression chiller 34b to in a reception area 22b arranged nozzles 134b transported and over the nozzles 134b on a tool 24b and a tool chuck 26b is blown. In the axial direction and in the circumferential direction of the receiving area 22b are several nozzles 134b arranged evenly distributed. The nozzles 134b are always spaced from the tool 24b and the tool chuck 26b arranged. The recording area 22b is according to the reception area 20a via an actuator 32b and via a gear unit 118b automatically adjustable.

Mittels einer Steuer- und Regeleinheit 36b kann die Leistung der Kompressionskältemaschine 34b und damit der Wärmeabtransport geregelt werden.By means of a control unit 36b can improve the performance of the compression refrigeration machine 34b and thus the heat dissipation be regulated.

1010: Kühleinheitcooling unit
1212: Kühleinheitcooling unit
1414: HeatpipeHeatpipe
1616: WärmetransportmittelHeat transport medium
1818: Abstandssensordistance sensor
2020: Aufnahmebereichreception area
2222: Aufnahmebereichreception area
2424: WerkzeugTool
2626: Werkzeugfutterchuck
2828: Heizeinheitheating unit
3030: Wärmeleitkörperthermal conductors
3232: Aktuatoractuator
3434: Kältemaschinerefrigeration machine
3636: Steuer- und/oder ReTax- and / or Re
: geleinheitgel unit
3838: Kanalchannel
4040: LüfterFan
4242: Messeinheitmeasuring unit
4444: Doppelpfeildouble arrow
4646: Schlittencarriage
4848: Optikträgeroptics carrier
5050: Doppelpfeildouble arrow
5252: Messoptikmeasurement optics
5454: Bedieneinheitoperating unit
5656: Recheneinheitcomputer unit
5858: Monitormonitor
6060: Drehachseaxis of rotation
6262: WerkzeugaufnahmespindelTool holder spindle
6464: Be- u. Entlademagazinloading u. unloading magazine
6666: Drehachseaxis of rotation
6868: Be- u. Entladestationloading u. unloading
7070: Werkzeugaufnahmetool holder
7272: Aufnahmeadmission
7474: Einbringeinheitinserting unit
7676: Vertikalschlittenvertical slide
7878: Werkzeuggreifertool gripper
8080: Querschlittencross slide
8282: Induktionsspuleinduction coil
8484: Doppelpfeildouble arrow
8686: Doppelpfeildouble arrow
8888: Doppelpfeildouble arrow
9090: Doppelpfeildouble arrow
9292: Achseaxis
9494: WerkzeugfutterwechslerChuck changer
9696: Doppelpfeildouble arrow
9898: Kühladaptercooling adapter
100100: Federelementspring element
102102: Ausnehmungrecess
104104: Führungskanalguide channel
106106: Deckelcover
108108: Kühlkanalcooling channel
110110: Kühlluftcooling air
112112: Übertragungsmitteltransmission means
114114: Übertragungsmitteltransmission means
116116: Vertikalachsevertical axis
118118: Getriebeeinheitgear unit
120120: Richtungdirection
122122: Richtungdirection
124124: KurvengetriebeelementCam gear element
126126: KurvengetriebeelementCam gear element
128128: Getriebeelementgear element
130130: Getriebeelementgear element
132132: Haltemittelholding means
134134: Düsejet

Claims

Device for fastening a tool ( 24 ) in a tool chuck ( 26 ) with a cooling unit ( 10 . 12 ) and in particular a heating unit ( 28 ), characterized in that the cooling unit ( 10 ) at least one heat pipe ( 14 ) having.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the cooling unit ( 10 ) at least two circumferentially successively arranged heat pipes ( 14 ) having.

Device according to the preamble of patent claim 1 and in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 12 ) at least one chiller ( 34 ).

Device according to the preamble of claim 1 and in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 12 ) has at least one alternative to air and water coolant.

Device according to the preamble of claim 1 and in particular according to one of the preceding claims, characterized by a heat transport means ( 16 ) for transporting an Ab heat of the cooling unit ( 10 ) in a heating area.

Device according to the preamble of patent claim 1 and in particular according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 10 . 12 ) at least a single adjustable recording area ( 20 . 22 ) having.

Device at least according to claim 1 and 6, characterized in that, at least one heat pipe ( 14 ) for adjusting the reception area ( 20 ) is movably mounted.

Apparatus according to at least one of claims 1 and 6, characterized in that at least one heat pipe ( 14 ) at her to the tool chuck ( 26 ) pointing end a provided for deformation heat conducting body ( 30 ) is arranged.

Device according to one of claims 6 to 8, characterized in that the receiving area ( 20 . 22 ) via at least one actuator ( 32 ) is at least semi-automatically adjustable.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 12 ) comprises at least one open system.

Device according to one of the preceding claims, characterized by a heat conducting agent.

Device according to claim 11, characterized in that that the heat transfer agent at a reference temperature of 20 ° C has a higher thermal conductivity λ than 45 W / mK.

Device according to claim 12, characterized in that that the heat transfer agent at a reference temperature of 20 ° C has a higher thermal conductivity λ than 74 W / mK.

Device according to one of the preceding claims, characterized by an actuator ( 32 ), which is intended to at least part of the cooling unit ( 10 . 12 ) at least partially automated in and / or out of its cooling position.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 10 . 12 ) a control and / or regulating unit ( 36 ) for controlling and / or regulating the heat dissipation.

Device according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling unit ( 10 ) at least one fan ( 40 ) having.

Device according to one of the preceding claims, characterized by an optical measuring unit ( 42 ).