[发明专利]用于夹紧和松开工具的感应夹紧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种依据权利要求1前序所述的感应夹紧装置，也就是一种装置，用该装置可以通过感应加热将刀具通过热压配合固定在刀架中。

背景技术

为了快速地更换旋转刀具，如铣刀、钻刀以及这类刀具，已知用于刀具的快速更换系统，该快速更换系统依据感应原理工作(参阅DE 3925641A1)。在此，使用刀架用来容纳需夹紧的刀具，该刀架具有夹紧套筒，夹紧套筒的容纳孔比需夹紧的刀具的刀柄外径小。感应线圈同心地设置在夹紧套筒上，由发电机为该感应线圈供给频率例如为10至50kHz的交流电或者脉冲直流电，通过所述感应线圈，在夹紧套筒内由于感应线圈的感应磁通场产生涡流，该涡流引起线圈套筒的加热并且因此使得夹紧套筒的容纳孔相应地扩大。然后，通过其轴插入夹紧套筒的容纳孔中的刀具在夹紧套筒相应冷却之后以摩擦连接的方式通过热压配合固定在夹紧套筒的容纳孔内。为了取出刀具，夹紧套筒再次通过感应的方式被加热，使得容纳孔相应地扩大并且可以毫不费力地将刀具取出。为了有利于有针对性地加热夹紧套筒，已知所谓的磁通集中器(参见“钢热处理手册”，Marcel Deckker，IR，INC 1997，章节11A，感应热处理)，特别地，该磁通集中器设置在感应线圈的两端但是也设置在外圆周上，并且使由感应线圈产生的磁通线成束，并且将所述磁通线有针对性地引入夹紧套筒需加热的区域中。这种磁通集中器可以由所谓的变压器用硅钢片构成，该变压器用硅钢片环形地成组地设置在感应线圈的端面上，或者该磁通集中器由氧化物陶瓷材料特别是铁氧体制成。该材料具有下列特征：该材料是导磁的，但不导电。

已知的带有设置在感应线圈端面上的磁通集中器的感应夹紧和松开装置经常使用环形的集中器元件(参见JP 49-100434或者DE 199 15 412A1)。在这些已知的装置中，环形的集中器元件不仅在感应线圈的端面上延伸而且至少部分地在为了夹紧而需加热的部件的自由端面上延伸。然而，这些装置的缺点在于，这些装置被设计为分别只用于容纳具有确定直径的部件，比如刀具，这尤其对于刀具更换装置是不利的，因为通常必须交替地夹紧具有不同直径的刀具，那么为此也需要各种不同的夹紧套筒尺寸。

这不仅使快速更换系统变贵并且还使其操作更加困难。

为了消除该缺点，已知(DE 10 2005 014 984A1)，使用一种由多个部件构成的感应线圈结构，该感应线圈结构特别地由两个线圈单元组成，所述两个线圈单元作为上层结构同心地设置在夹紧套筒上并且可以相对于彼此沿轴向关于由夹紧套筒确定的旋转轴线进行调整。由此，感应线圈结构的长度能与使用的夹紧套筒的相应大小相适应。众所周知地，对于具有较大刀柄直径的刀具使用较大的夹紧套筒，与用于直径较小的刀具的夹紧套筒相比，所述较大的夹紧套筒具有较长的用于夹紧刀柄的配合长度。通过相应地沿轴向相对彼此地调整感应线圈结构的线圈单元，以与夹紧套筒相应的大小相适应，由此这种感应装置能用于不同的夹紧套筒并且因此能用于不同的刀具直径。为了实现在具有不同直径的刀具中也能将由感应线圈结构产生的磁通线良好地导入夹紧套筒中，在已知的装置中除了感应线圈结构的轴向调整之外还设置了磁场集中器的直径的调整，所述磁场集中器在这种已知的装置中由多个环形成组的光圈状的集中器元件构成，这些集中器元件相互重叠并且可以沿着垂直于由夹紧套筒确定的旋转轴线的径向平面沿径向向内偏转。由此，光圈形的集中器元件适能以合适的方式偏转，以相应地覆盖不同大小的夹紧套筒的自由端面。感应线圈结构的轴向调整和集中器元件的径向调整彼此相联接并且通过可旋转的调整环进行，通过其旋转位置不仅确定了可相对移动的线圈单元的轴向相对位置，而且还确定了光圈形的集中器元件的径向偏转位置。这个装置已经在实践中得以证明，但是特别在自动化过程方面，以及在根据期望有针对性地最优地将由集中器元件集成束的磁通线引导到需加热的用于容纳刀具的夹紧套筒中方面，还要改进。

发明内容

本发明的任务是，提供一种用于夹紧和松开刀具的感应夹紧装置，在该夹紧装置中由至少两个线圈单元构成的感应线圈结构的轴向位置能进行调整并且集中器元件的直径能进行调整，在该感应夹紧装置中还考虑到感应线圈结构的线圈单元的轴向位置变化以与具有不同尺寸的夹紧套筒相适应，可以实现线圈单元还有集中器元件相对于夹紧套筒最优的校准。在此，应确保夹紧装置紧凑的结构方式，并且还可以通过简单的方式改装成半自动或者全自动工作。

所述任务依据本发明通过在权利要求1的特征部分中包含的特征得以解决，其中，本发明的有利的改进方案通过在从属权利要求中包含的特征得出。