DE20203784U1 - Vorrichtung zum induktiven Erwärmen eines Werkzeughalters - Google Patents

Vorrichtung zum induktiven Erwärmen eines Werkzeughalters

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    • B23P11/00—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for 
    • B23P11/02—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits
    • B23P11/025—Connecting or disconnecting metal parts or objects by metal-working techniques not otherwise provided for  by first expanding and then shrinking or vice versa, e.g. by using pressure fluids; by making force fits by using heat or cold
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    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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    • H05B6/02—Induction heating
    • H05B6/10—Induction heating apparatus, other than furnaces, for specific applications
    • H05B6/14—Tools, e.g. nozzles, rollers, calenders

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Claims (15)

1. Vorrichtung zum induktiven Erwärmen eines eine zentrische Auf­ nahmeöffnung (18) für einen Schaft (20) eines Rotationswerkzeugs (22) aufweisenden Hülsenabschnitts (16) eines Werkzeughalters (10), der den Werkzeugschaft (20) in der Aufnahmeöffnung (18) im Presssitz hält und bei Erwärmung freigibt, umfassend
  • - eine Induktionsspulenanordnung mit mindestens einer Induk­ tionsspule (24),
  • - einen die lnduktionsspulenanordnung mit elektrischem Strom periodisch wechselnder Amplitude speisenden Generator (26) sowie
  • - eine den magnetischen Fluss der lnduktionsspulenanordnung ringsum verteilt auf den Hülsenabschnitt (16) konzentrierende Jochanordnung (32, 34) aus magnetisierbarem Material, da­ durch gekennzeichnet,
    dass die Induktionsspule (24) für die Erwärmung des Hülsen­ abschnitts (16) bezogen auf eine Drehachse (12) des Werk­ zeughalters (10) exzentrisch gegenüber dem Hülsenabschnitt (16) versetzt und ohne diesen zu umschlingen angeordnet ist und einen mit der Jochanordnung (32, 34) magnetisch leitend verbundenen Spulenkern (30) aus magnetisierbarem Material enthält.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspulenanordnung eine einzige Induktionsspule (24) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Induktionsspulenanordnung mehrere in Umfangsrichtung des Werkzeughalters (10b) gleichmäßig verteilt angeordnete Induk­ tionsspulen (24b) mit je einem Spulenkern (30b) umfasst.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Induktionsspulenanordnung (24) und die Jochanordnung (32, 34) derart ausgebildet sind, dass für die Erwärmung des Hül­ senabschnitts (16) wenigstens ein Teil des magnetischen Flusses, insbesondere im Wesentlichen der gesamte magnetische Fluss an in axialem Abstand voneinander liegenden Stellen in den Hülsenab­ schnitt (16) eintritt und wieder aus diesem austritt, gewünschten­ falls im Wesentlichen ohne Umfangsversatz zwischen den Ein- und Austrittsstellen.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die lnduktionsspulenanordnung (24e) und die Jochanordnung (32e, 34e) derart ausgebildet sind, dass für die Erwärmung des Hülsenabschnitts (16e) wenigstens ein Teil des magnetischen Flus­ ses, insbesondere im Wesentlichen der gesamte magnetische Fluss an in Umfangsrichtung im Abstand voneinander liegenden Stellen in den Hülsenabschnitt (16e) eintritt und wieder aus diesem austritt, gewünschtenfalls im Wesentlichen ohne axialen Versatz zwischen den Ein- und Austrittsstellen.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mindestens eine Induktionsspule (24) angenähert als Zylinder­ spule mit geradliniger Spulenachse (28) ausgebildet ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zylinderspule (24) für die Erwärmung des Hülsenabschnitts (16) mit ihrer Spulenachse (28) im Wesentlichen parallel zur Werk­ zeughalterachse (12) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mindestens eine Induktionsspule (24d) angenähert als Zylinder­ spule mit gekrümmt verlaufender Spulenachse (28d), insbesondere als Torusspule ausgebildet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Torusspule (24e) für die Erwärmung des Hülsenabschnitts (16e) in einer zur Werkzeughalterachse (12e) wenigstens annähernd orthogonalen Raumscheibe liegt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Torusspule (24d) für die Erwärmung des Hülsenabschnitts (16d) wenigstens annähernd in einer sich längs der Werkzeughalter­ achse (12d) erstreckenden und diese enthaltenden Raumscheibe (RS) liegt.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn­ zeichnet, dass mindestens eine Induktionsspule (24f) als Flachspule ausgebil­ det ist, deren Spulenachse (28f) für die Erwärmung des Hülsenab­ schnitts (16f) wenigstens annähernd orthogonal zur Werkzeughalter­ achse (12f) liegt, diese insbesondere schneidet.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Jochanordnung dem Hülsenabschnitt (16c) zu dessen Er­ wärmung eng benachbarte Jochelemente (32c, 34c) umfasst, die jeweils nur mit dem Spulenkern (30c) einer einzigen Induktionsspule (24c) magnetisch leitend verbunden sind.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 11, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Jochanordnung mindestens ein dem Hülsenabschnitt (16b) zu dessen Erwärmung eng benachbartes Jochelement (32b, 34b) umfasst, welches mit den Spulen kernen (30b) mehrerer, insbeson­ dere sämtlicher Induktionsspulen (24b) magnetisch leitend verbun­ den ist.
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Jochanordnung eine mit dem Spulenkern (30a) jeder Induk­ tionsspule (24a) magnetisch leitend verbundene Jochzange (50a) aufweist, deren Zangenhälften (52a, 54a) um eine zur Werkzeug­ halterachse (12a) exzentrisch parallel verlaufende Schwenkachse (48a) relativ zueinander zwischen einer Zangenschließstellung, in der sie den Hülsenabschnitt (16a) eng benachbart zwischen sich auf­ nehmen, und einer Zangenöffnungsstellung verschwenkbar sind, in der mindestens eine der Zangenhälften (52a, 54a) von dem Hülsen­ abschnitt (16a) weggeschwenkt ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die radiale Position mindestens eines für die Erwär­ mung des Hülsenabschnitts (16c) diesem eng benachbarten Joch­ elements (32c, 34c) der Jochanordnung relativ zum Hülsenabschnitt (16c) betriebsmäßig änderbar ist.
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