專利名稱：交叉場熱配合設(shè)備和用于限制磁通量損失的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于部件段感應(yīng)加熱的設(shè)備，所述部件段軸對稱并 且由導(dǎo)電材料制成，所述部件段特別地是與夾持工具卡盤相關(guān)的套筒段， 其設(shè)有用于通過壓配合支撐工具的接收器開口 。
背景技術(shù)：
眾所周知，可以通過感應(yīng)產(chǎn)生的渦流來加熱部件，特別是關(guān)于軸對 稱轉(zhuǎn)動的部件，例如用于部件的退火、回火或表面硬化。還公知的是， 可以通過感應(yīng)地加熱對例如軸承座圈的處于壓配合中的專侖軸或心軸進(jìn)4亍
封套的套筒段的收縮組件，并因此使其膨脹，從而使所述套筒段能夠脫 離心軸。
最后還公知的是，將例如鉆孔機(jī)或切割機(jī)的將被旋轉(zhuǎn)驅(qū)動的工具的 圓柱形軸，收縮進(jìn)入圓柱形接收器開口，該開口通常為此設(shè)置在夾持工 具卡盤節(jié)段(可以被指定為套筒段)中。所述夾持工具卡盤可以是機(jī)床 主軸的一體部分。在另一方面，所述夾持工具卡盤也可以包括聯(lián)接段， 例如形式為錐形端節(jié)段，所述夾持工具卡盤能夠穿過該節(jié)段而安裝在操 作軸上。
為了能夠收縮軸，也就是說為了能夠建立在夾持工具卡盤的套筒段 和工具軸之間的熱配合，接收器開口的內(nèi)徑小于根據(jù)本發(fā)明的待夾持的 工具的軸徑。為了插入和移出工具軸，加熱套筒段，直到接收器開口的 內(nèi)徑因為溫度而膨脹得足夠大，因此工具軸能夠插入或移出。經(jīng)冷卻， 在套筒段和工具軸之間提供了壓配合。
德國實(shí)用新型200 08 675已知一種用于解除和建立在夾持工具卡盤 和工具軸之間的壓配合的設(shè)備。所述設(shè)備也進(jìn)行感應(yīng)操作，但根據(jù)另一 基本原理而利用縱場。所述設(shè)備被構(gòu)造為，夾持工具卡盤的待加熱的套筒段插入以圓形方式對其圍繞的感應(yīng)線圏的中心。因此，所述套筒,殳根 據(jù)需要被加載以引起渦流的磁場，其中感應(yīng)線圈在鄰近套筒的自由端的 面處被極孰封裝，所述極孝化由包括穿過工具開口的中心通道并且由導(dǎo)磁 但不導(dǎo)電材料制成。所述極靴包括用于穿過工具的中心開口，其尺寸適 合于使工具能夠穿過所述開口 ，并且在另一方面其尺寸也適合于使極靴 在所述開口部分中保形地接觸夾持工具卡盤的套筒段。
在實(shí)際應(yīng)用中多種型號的夾持工具卡盤將與此類設(shè)備一起操作，因 此用于鉗夾大軸徑夾工具的夾持工具卡盤包括在套筒段部分相對較大的 直徑。在另一方面，夾持工具卡盤也需要被處理用于以非常小的直徑夾 住工具。所述夾持工具卡盤的特征在于，所述夾持工具卡盤包括具有直 徑非常小的套筒段。這就意味著，作為結(jié)果， 一套不同的極靴關(guān)聯(lián)于現(xiàn) 有技術(shù)設(shè)備，并且必須選擇合適的極靴來處理具體的夾持工具卡盤。更 換極靴的需求一方面限制了自動操作此類設(shè)備的能力。在另一方面，即 使設(shè)備是手動操作的，更換極靴也相應(yīng)需要時間，并且特別成為操作錯 誤的重要原因，在設(shè)備由半熟練人員操作時尤為如此。即，當(dāng)選擇錯誤 的極孰用于將待處理的夾持工具卡盤時，由于疏忽或偷懶，或者夾住或 者松開沒有執(zhí)行或更糟，夾持工具卡盤和/或工具可能過熱并且因此變得 不能使用。
因此，為了克服這樣的構(gòu)造所存在的問題，已經(jīng)提出了一種設(shè)備， 其也被感應(yīng)地操作，但是在線圏方面其采用一種完全不同的原理。相應(yīng)
的專利申請已經(jīng)7>布為WO 2006/084678 Al。所述設(shè)備農(nóng)照所謂交叉場原 理進(jìn)行操作，并且也因此在本領(lǐng)域中被指定為交叉場線圈單元。所述設(shè) 備包括殼體，該殼體原理上基本對稱轉(zhuǎn)動并且圍住圓柱形空腔。將被加 熱的套筒段插入所述腔體內(nèi)。磁極片設(shè)為在徑向方向上可移動地朝向套 筒段。能夠加載交流電源的線圏纏在每個i茲極片上，以便在相應(yīng)i茲極片 上產(chǎn)生對應(yīng)磁通量。因此，線圏構(gòu)造為在圓周方向上毗鄰的磁極片的磁
通量具有相反的方向。
為了開始操作設(shè)備，磁極片通常沿徑向方向向內(nèi)運(yùn)動，直到它們保 形地接觸待加熱的套筒段。原理上來說，從待加熱套筒段伸出的工具軸不需要任何防護(hù)，因此排除了不同的極靴的必要性。
然而，所述設(shè)備的缺點(diǎn)是，盡管磁極片能保形地接觸不同的套筒段， 但這一系統(tǒng)遠(yuǎn)非總是理想。這就意味著，在多種情況下，或者系統(tǒng)的潛 能不能被理想地利用，或者至少在極端的情況中磁極片不得不被更換， 或者必須使用具有相互可移動的局部段的復(fù)雜極靴，以便于接觸得更好， 因此例如，能夠分段移動的磁極片 一定程度上類似于保險鎖的制動栓。
至少在特定的條件下，(例如取決于磁極片必須在徑向方向上朝向彼 此移動多遠(yuǎn)來接觸相應(yīng)套筒段)相鄰的磁極片之間或磁極片和殼體之間 能夠發(fā)生磁短路現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的是提供一種設(shè)備，利用簡單的方法，該設(shè)備促 進(jìn)磁極片和尤其是將被該設(shè)備加熱的不同夾持工具卡盤的不同套筒段之 間的改進(jìn)的接觸，并且其中特別地，至少減小了在磁極片彼此之間和/或 磁極片和支撐所述磁極片的殼體之間的磁短路所引發(fā)的損失。
所述目標(biāo)由專利權(quán)利要求1中的特征所實(shí)現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，提供如下，磁極片關(guān)于基本平行于待加熱的部件段的 對稱軸延伸的軸(進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸)可轉(zhuǎn)動地相應(yīng)支撐在設(shè)備上，因此每個 》茲極片能夠在向著特定工件的待加熱表面部分的方向上，通過關(guān)于相關(guān) 進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動所進(jìn)給。
更加有利的是，所述設(shè)備包括用于減少相鄰的磁極片之間和/或磁極 片與殼體之間的不必要的短磁通的裝置，并且所述裝置的特征在于，只
有部分設(shè)于設(shè)備的磁極片同時加載功率，和/或鄰近磁極片之間的殼體向 外徑向突出，因此與所述突出部相關(guān)的磁極片和殼體壁的所述膨脹節(jié)段
之間的空間距離#:增大。
不同于已知的交叉場線圏單元，所述設(shè)備因此不限于總是僅將磁極 片的相同狹窄面移動朝向相應(yīng)待加熱的套筒段或者與其接觸，所述面具 有基本上限定的輪廓。因此，更確切地說，磁極片的實(shí)質(zhì)上較大側(cè)面是 可用的，而不必提供只能復(fù)雜實(shí)現(xiàn)的磁極片的平移運(yùn)動。因此，在待加熱的套筒段的表面與磁極片之間的改進(jìn)的互動能易于 以簡單的方式實(shí)現(xiàn)，無論磁極片(通常地)與相應(yīng)套筒段形成保形地接 觸還是僅靠近所述套筒段。在磁極片被提供用于與待加熱套筒段的表面 保形地接觸的情況下，進(jìn)一步另外的簡單的用于改進(jìn)保形4妄觸的測量器 具能夠用在此類構(gòu)造中。
因此，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備能夠以特別有效的方式加熱多種部件段， 所述部件段對稱于軸并且由導(dǎo)電材料制成，例如像對稱于輪軸或心軸轉(zhuǎn) 動的部件段，還有原理上多邊形段，例如八角型支撐架或類似，然而根 據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的優(yōu)勢能夠主要用于加熱對稱轉(zhuǎn)動部件段，例如像多種 夾持工具卡盤的套筒段。
而且可以理解，進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸不必空間定義，從而使》茲極片只能關(guān)于 所述進(jìn)給軸轉(zhuǎn)動。本發(fā)明關(guān)于進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的要求，也可以由球窩接頭或 類似的設(shè)備實(shí)現(xiàn)，所述設(shè)備不僅便于磁極片關(guān)于限定為進(jìn)給軸的軸轉(zhuǎn)動， 而且也同時便于其它轉(zhuǎn)動。
實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)在于，僅有 一部分設(shè)于設(shè)備內(nèi)的磁極片被同時主動地加 載磁通量，其中在這些磁極片中生成磁通量的線圈被開啟。因此，在主 動加載磁通量的磁極片之間的空間距離被增大，因為兩個這樣的磁極片 之間通常會提供一個瞬時不使用的磁極片，即，該磁極片的線圈沒有在 此刻#皮啟動。這樣在同樣的功率下產(chǎn)生更高的效率并且這也產(chǎn)生待處理
的套筒段的更快的加熱過程。
因此，實(shí)質(zhì)性優(yōu)點(diǎn)可以是，殼體徑向向外突出(對比于參照接收磁 極片的空腔的圓形殼體)于相鄰磁極片的支撐位置之間(參照按預(yù)定插 入設(shè)備中的套筒段的對稱軸)，因此在與所述殼體相關(guān)的磁極片和殼體壁 的凸出節(jié)段之間的空間距離被增大。也就是說，通常，至少在想要保形 地接觸多種待加熱工件的一部分磁極片和殼體之間的空間距離被增大， 因此所述磁極片的節(jié)段和殼體之間不再直接地出現(xiàn)明顯的磁通量。并且 這種方法在同樣的功率下產(chǎn)生更高的效率，因此使待處理套筒段加熱得 更快。這種方法尤其應(yīng)用于帶有如下磁極片的設(shè)備，其中磁極片可樞轉(zhuǎn) 而不是可徑向移動，并且由于它們在殼體內(nèi)因樞轉(zhuǎn)而導(dǎo)致的定位，使其面臨在磁極片和殼體之間由"磁短路"直接引起的特別大的損失的危險。
基于此，本發(fā)明提供了一個特別優(yōu)選的實(shí)施例。它表述為，每個磁 極片關(guān)于多個軸可轉(zhuǎn)動地支撐于設(shè)備上，因此每個磁極片都能夠通過關(guān) 于相關(guān)轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動朝向特定工件的待加熱的部件段進(jìn)給，并且其然后 能夠關(guān)于另 一相應(yīng)的另外相關(guān)軸轉(zhuǎn)動，因此其近似保形地接觸待加熱部 件段的表面。為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述改進(jìn)，之前所述的球窩接頭是特別有 用的。本發(fā)明所述改進(jìn)尤其選用于加熱夾持工具卡盤的套筒段。這是因 為，夾持工具卡盤的套筒段不僅具有非常不同的直徑，而且具有圓錐形 外部輪廓，其中圓錐角可以取決于制造者在特定帶寬內(nèi)變化。
本發(fā)明的另 一個優(yōu)選的實(shí)施例提供，磁極片的高度從它的末端向它 的進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸增長。用于此目的的磁極片的高度是磁極片的基本平行于 其進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的延伸長度。因此，可以考慮，在熱配合中支撐具有小軸 徑的工具所用的夾持工具卡盤設(shè)備的待加熱套筒段，在套筒段的對稱軸 方向上明顯短于支撐具有大軸徑的工具所用的夾持工具卡盤的待加熱套 筒段。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備優(yōu)選地構(gòu)造為，按預(yù)期保形地接觸于多種部件的 待加熱部件段的那部分磁極片具有凸出的曲面。
另 一個優(yōu)選的實(shí)施例提供，按預(yù)期保形接觸于多種夾持工具卡盤待 加熱的套筒段的磁極片的表面段包括大量離散的接觸表面，所述接觸表 面沿著從磁極片末端向進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的方向基本串聯(lián)排布，其中每個接觸 面被置于和構(gòu)造為，其能夠接觸于至少 一個按預(yù)期由設(shè)備待加熱的不同 夾持工具卡盤的套筒段。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備構(gòu)造的優(yōu)勢在于，磁極片在進(jìn)給方向關(guān)于進(jìn)給轉(zhuǎn) 動軸被預(yù)加載，因此一旦它們從提升的位置釋放就自動地保形地接觸相 應(yīng)待加熱部件段。這樣當(dāng)操作該設(shè)備時就避免了錯誤。在此功能在于， 為了按預(yù)期插入待加熱部件段中，磁極片關(guān)于其進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸樞轉(zhuǎn)來對抗 預(yù)加載，然后待加熱部件段被插入設(shè)備中并按預(yù)期置于設(shè)備中， 一旦手 動地或電動地推動磁極片向開》文位置的力撤除，》茲極片就自動地保形地 才姿觸相應(yīng)待加熱的部件l爻。因此，理想地，磁極片的支撐和預(yù)加載相應(yīng)構(gòu)造為，磁極片不僅在 預(yù)加載的作用下自動地保形地接觸相應(yīng)工件，而且它們在第一次與工件 接觸之后，在預(yù)加載的作用下還相對于工件另行樞轉(zhuǎn)，因此在待加熱部 件段和磁極片之間的接觸部分被均勻增大，因為磁極片在預(yù)加載的作用 下仍然關(guān)于另 一個軸轉(zhuǎn)動，并且因此最佳地保形地接觸待加熱部件段。 因此確保了，尤其是當(dāng)加熱不同夾持工具卡盤的套筒段時，磁極片總是 自動地緊密地并且保形地接觸待加熱套筒段的不同的外部輪廓。
有利地，所有磁極片都聯(lián)結(jié)有致動器，通過致動器它們可以連帶地 轉(zhuǎn)到提升位置。致動器優(yōu)選地構(gòu)造為轉(zhuǎn)動控制鏈輪齒形式，其被支撐于 所述設(shè)備的局部固定的可能仰角可調(diào)的殼體部件處，控制鏈輪齒通過杠 桿組或通過齒接而聯(lián)結(jié)到磁極片，并且因此當(dāng)所述控制鏈輪齒轉(zhuǎn)動時， 它們能夠相對于它們的進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸樞轉(zhuǎn)。這樣的致動器不僅是在手動操 作設(shè)備時是有利的，因為它便于在手動下使所有磁極片統(tǒng)一轉(zhuǎn)動，而且 尤其有利于設(shè)備的自動操作期間。因此，轉(zhuǎn)動致動器的電動機(jī)、氣動汽 缸或電力推或拉磁鐵可以非常簡單地聯(lián)結(jié)于致動器。或者，當(dāng)然也能夠 單獨(dú)控制磁極片。這一過程易于進(jìn)行還因為，每個磁極片包括杠桿型節(jié) 段，磁極片可以通過該杠桿型節(jié)段推或拉而樞轉(zhuǎn)，例如通過推或拉磁鐵 的裝置。
優(yōu)選的實(shí)施例提供的設(shè)備包括測量待加熱工件上磁極片位置的傳感 器。優(yōu)選地執(zhí)行為磁極片的轉(zhuǎn)動角被探測?？梢灾苯釉诖艠O片上執(zhí)行， 或當(dāng)使用致動器時，通過測量致動器的位置，或通過探測用于致動器的 電力、氣動或磁力致動機(jī)構(gòu)，來進(jìn)行上述過程，所述信號與致動器的位 置成比例并且也與磁極片的轉(zhuǎn)動角成比例。因此，非常有益的是，根據(jù) 本發(fā)明的磁極片關(guān)于其進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動能力使其易于以非常簡單的方 式可靠地確定磁極片的位置。當(dāng)磁極片的位置已知時，其能夠有效地使 用，以便自動地確定當(dāng)前待加熱部件段的尺寸并且隨后調(diào)整用于感應(yīng)線 圏的正確的操作溫度。這不僅用于節(jié)約能量，而且尤其將操作錯誤的危 險降到最低，因為待加熱部件段是自動地按需加熱用以撤除或建立壓配 合。這就防止了加熱過度，而加熱過度會損害待加熱部件段或甚至與其壓配合設(shè)置的部件。并且在任意情況下循環(huán)時間得到了優(yōu)化，因為部件 段不被過度加熱因此不必冷卻過長時間。
理想地，也提供了傳感器，其當(dāng)前測量值是對一部分待加熱部件段 瞬時達(dá)到的溫度的測量結(jié)果。因此，傳感器優(yōu)選地為無觸點(diǎn)測量的溫度 傳感器。通常，針對一部分待加熱部件，因此直接測量待加熱部件、敬的 溫度，并且不僅僅由僅為次級關(guān)注的部件的溫度得出關(guān)于待加熱部件段
/ /一 / '一 、人 L、 4+ 《々LP 、l=T r^C 、rt-， 曰一 E1 / Z_ /卜"t^r J々、。；A L丫 ,曰在A
日;J3舌T匕、。7L升,7L用K,3、》血乂支'/JWIII興,日;J17L3^疋,力T遊凡\±/丁、/顯度4?？謫?的接觸不充分或由于意外的熱傳導(dǎo)阻抗而帶來的測量誤差。
優(yōu)選地，所述設(shè)備包括冷卻裝置，通過該裝置加速了加熱的部件段 的重新冷卻。所述冷卻裝置因此利用冷卻液體或壓縮空氣作為冷卻劑。 冷卻劑理想地穿過多個噴嘴流出并且基本均勻地冷卻加熱部件段的表面。 這就意味著，冷卻過程發(fā)生在任意情況下，因此通過在冷卻劑影響之時 所發(fā)生的溫度差，在被加熱且因此將被冷卻的部件段中不會產(chǎn)生不利的 應(yīng)力。
優(yōu)選的實(shí)施例提供的冷卻劑實(shí)質(zhì)上是被提取的。在水或其它液體用 作冷卻劑的情況下，它們被噴灑到精細(xì)分布的被加熱的部件段上，因此 用于冷卻的一大部分液體量蒸發(fā)并且然后可以被提取。因此，極大地避 免了如下情況，即，設(shè)備變濕，或大量冷卻劑滴落下來，并且在設(shè)備部 分形成水坑，和/或置于加熱處理的部件部分外側(cè)的部件段被液體沾濕， 從而消除腐蝕的危險。這對于夾持工具卡盤設(shè)備尤其重要一在工具已經(jīng) 被收縮退出之后被儲備以便進(jìn)一步使用的夾持工具卡盤不必被首先干燥。
必要地，設(shè)備包括用于收集和提取向下流出或滴落的冷卻水的裝置。 這樣就確保了，即使在應(yīng)用過多冷卻劑時，在待冷卻的部件段之外的其 它部件段，不發(fā)生不可控的冷卻劑流出或不希望的大面積受潮。
當(dāng)使用液體冷卻劑時，所需冷卻劑的用量有利地采量作為，或者加 熱的部件段的測量表面末期溫度的函數(shù)，或者待加熱部件段的尺寸的函 數(shù)，該尺寸通過磁極片的位置確定。
理想地，根據(jù)本發(fā)明中的設(shè)備構(gòu)造為，磁極片包括冷卻劑所流經(jīng)的 渠道，所述渠道優(yōu)選地構(gòu)造為，冷卻劑乂人該處首先冷卻》茲極片并且冷卻加熱的部件段。這特別適于設(shè)備的快速計時自動操作?？墒牵艠O片由非導(dǎo)電材料制成并且因此在由它們傳導(dǎo)的交替場的影響下不直接受熱。然而，因為磁極片保形地接觸部件，所以熱量從部件傳導(dǎo)至磁極片。所述熱量通過磁極片中冷卻劑流經(jīng)的渠道消散，從而也防止在快速循環(huán)操作中不允許的磁極片的受熱。當(dāng)冷卻劑所流經(jīng)的渠道構(gòu)造為冷卻劑首先冷卻磁極片并直接地被進(jìn)給到受熱的部件段時，就使冷卻的復(fù)雜度特別小。
理想地，冷卻劑流經(jīng)的渠道坤黃向延伸至磁極片，因此冷卻劑在f茲極片的背對加熱的部件段的背側(cè)上進(jìn)入磁極片，并且在磁極片的面向加熱的部件段的前側(cè)上流出磁極片。因此，優(yōu)選地，所述磁極片設(shè)有優(yōu)選地彼此相接放置的多個冷卻渠道，因此基本上按預(yù)定可以直接接觸待加熱部件段的每個磁極片的整個部分設(shè)于冷卻劑流經(jīng)的區(qū)域內(nèi)。這樣一個實(shí)施例，因此不僅能夠?qū)崿F(xiàn)磁極片的有效的共同冷卻，還特別確保加熱的部件段的較有效而且較均勻的冷卻，因為此類構(gòu)造中冷卻劑總是沿最短路徑進(jìn)給至待冷卻的區(qū)域，不管待加熱部件段的相應(yīng)直徑多大。其對比于無關(guān)磁極片而固定設(shè)置的冷卻設(shè)備是有利的。因此，后一類型的冷卻設(shè)備并不確保，冷卻劑確實(shí)以最適宜的方式影響所有部件段，這些部件段在厚度或幾何形狀上非常不同并且均由所述設(shè)備加熱。
優(yōu)選地，相應(yīng)穩(wěn)壓室應(yīng)用(優(yōu)選地粘合或焊接以封閉)于》茲極片的背對加熱的部件段的背面上，所述穩(wěn)壓室在正確的時間由冷卻劑通過基本上不阻止磁極片轉(zhuǎn)動的管道進(jìn)給，所述穩(wěn)壓室然后進(jìn)給在磁極片背面的冷卻劑入口。這樣，冷卻可以直接地通過^茲極片以非常簡單的方式實(shí)現(xiàn)，因為磁極片本身通常是包括非常堅硬的難以加工，并且難以在其中安裝沿不同方向延伸的冷卻渠道的燒結(jié)金屬，因此難以沿著磁極片的縱軸安裝中央冷卻穩(wěn)壓室渠道，從中央縱軸始其他冷卻渠道橫向于磁極片分叉開。因此，特別在實(shí)際制造過程選擇，首先在相應(yīng)磁極片的背面安裝冷卻室，然后將冷卻渠道鉆入到磁極片，從而使它們到達(dá)并經(jīng)過磁極片，進(jìn)而建立與在磁極片的背面上的穩(wěn)壓室的連接。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另 一個優(yōu)選的實(shí)施例提供，封閉生成磁場的線圈和/或?qū)χ螇K進(jìn)行可移動支撐的軸承以防止冷卻劑的滲透。優(yōu)選地，這相應(yīng)地以諸如防護(hù)罩的可移動密封設(shè)備的形式執(zhí)行。然后，線圏和/或相應(yīng)磁極片的軸承設(shè)于為防止冷卻劑滲透而進(jìn)行保護(hù)的密封設(shè)備的背面。密封設(shè)備包括切口，磁極片經(jīng)過所述切口凸出至待加熱部件段部分，所述切口到達(dá)磁極片周圍，從而使其密封。如果是防護(hù)罩，則切口可以是防護(hù)罩中的開口 ，其構(gòu)造為開口邊緣緊密接觸穿過開口凸出的磁極片的表面，因此所述邊緣密封。
理想地，密封設(shè)備構(gòu)造為整體密封風(fēng)箱，其基本上在圓周方向閉合并且在所述風(fēng)箱中每個磁極片裝配一個防護(hù)罩。這樣，設(shè)備中加載冷卻
封。因此，可以理解，在待加熱部件段從底部向上插入的設(shè)備中，密封風(fēng)箱當(dāng)然不是在周圍全程閉合，其頂部和底部是開放的，即待加熱部件可以從下面插入基本上圓周閉合的密封風(fēng)箱部分，并且可能地，部件段
或者在夾持工具卡盤的情況下其中以壓配合支撐的工具，可以從密封風(fēng)箱沿圓周封閉的部分向上突出。僅重要的是，密封風(fēng)箱中的相應(yīng)開口，可能與其它殼體部件相組合，被構(gòu)造為冷卻劑不能從所述開口流出，因此也就是包圍密封風(fēng)箱，以便之后仍能到達(dá)不允許冷卻劑進(jìn)入的區(qū)域。


本發(fā)明中理想的夾持工具卡盤設(shè)備被自動化電力控制操作并且包括測量位置的傳感器，其中磁極片保形地接觸相應(yīng)夾持工具卡盤的套筒段，并且其調(diào)節(jié)各自的加熱時間和/或加熱功率，并且優(yōu)選地調(diào)節(jié)各自的冷卻劑供量和/或夾持工具卡盤設(shè)備的冷卻劑使用時間。這可以通過如下過程確定，即，針對將被夾持工具卡盤設(shè)備加熱的夾持工具卡盤的整個序列，確定加熱時間和/或價額功率中哪一個在相應(yīng)情況下得到優(yōu)化。同樣的內(nèi)容也優(yōu)選地針對冷卻劑進(jìn)行確定。相應(yīng)夾持工具卡盤實(shí)際上待加熱或冷卻的套筒段的參數(shù)關(guān)聯(lián)通過磁極片的測量位置表現(xiàn)。進(jìn)一步優(yōu)勢在于，根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的使用和構(gòu)造選擇方案可以從后面實(shí)施例的描述中得出。
圖1示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的水平剖視圖，其中所述實(shí)施例的特征在于，為了直接抵消磁極片之間的短磁通，其磁極片以特定方式由磁力致動。
圖2示出本發(fā)明的第一實(shí)施例的局部橫向剖視圖，因此磁極片細(xì)節(jié)可見。
圖3和圖4示出參照第一實(shí)施例的詳細(xì)描述的由球窩接頭引起的磁極片的角度適應(yīng)性。
圖5和圖6示出本發(fā)明第二個實(shí)施例，其構(gòu)造設(shè)有不同成形的簡化磁極片。
圖7和圖8示出第三和第四實(shí)施例，其中所述實(shí)施例的特征在于，其殼體以特定方式構(gòu)造為，直接抵消在一個相應(yīng)磁極片和靠近所述磁極
片的殼體壁部分之間的短磁通。
具體實(shí)施例方式
圖1示出闡明根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的基本原理的實(shí)施例，這里參照一種夾持工具卡盤設(shè)備。所述設(shè)備隨之簡稱為"感應(yīng)夾設(shè)備"。所述設(shè)備設(shè)有或結(jié)合以控制器(未示出)，該控制器以下面將詳細(xì)描述的特定方式控制磁極片，從而使鄰近磁極片之間不會出現(xiàn)基本較短的磁通量。
在圖1中，由附圖標(biāo)記2征示未詳細(xì)示出的夾持工具卡盤的套筒段的橫截面。套筒段2對稱于夾持工具卡盤的工作轉(zhuǎn)動軸3轉(zhuǎn)動，此外由公差引起不平衡，這種不平衡不能完全避免而且是可以容忍的，套筒段2包括接收器鉆孔4，工具軸被插入或能夠被插入接收器鉆孔4中，因此按預(yù)期提供在工具軸和套筒段2之間的壓配合。本領(lǐng)域技術(shù)人員可知，在實(shí)際應(yīng)用中如何整體配置夾持工具卡盤，這在圖2中以示例性方式進(jìn)一步得到圖示。僅由于完整性而可以理解的是，典型夾持工具卡盤的幾乎所有套筒段都包括在其外部包絡(luò)面處的輕微錐形的包絡(luò)面，其中，根據(jù)制造商并根據(jù)應(yīng)用，單獨(dú)包絡(luò)面的圓錐角可以隨特定限制而變化。根據(jù)按預(yù)期通過壓配合夾住的工具軸的直徑，套筒段包括明顯不同的直徑、
長度(在工作轉(zhuǎn)動軸3方向上)和壁厚，這使得將在具體情況下被加熱
的相應(yīng)的套筒l殳的質(zhì)量出現(xiàn)明顯不同。
為了建立在套筒段2和相應(yīng)工具軸之間的所需壓配合，套筒段2被 感應(yīng)地加熱(至大約450° )。由于熱膨脹，套筒段2因此膨脹得足夠大， 這樣，冷的工具軸即使其尺寸過大也能被插入接收器鉆孔中。通過套筒 段的冷卻，就建立起在套筒段和工具軸之間的所需壓配合，因此工具軸 被防轉(zhuǎn)矩地支撐于套筒段內(nèi)，并且相應(yīng)的額定轉(zhuǎn)矩能通過摩擦鎖定而從 工具軸傳遞至套筒段上，反之亦然。
為了脫離壓配合，再次加熱套筒段。這一過程再次被感應(yīng)式執(zhí)行。 在此一直采用如下事實(shí)，即，加載套筒段所采用的渦電流由于已知的表 皮效應(yīng)而保持在套筒段的表面處，由此通過從外部沿向內(nèi)方向的熱傳導(dǎo) 而對套筒段加熱。因此，可以在插入套筒段的工具的軸部件發(fā)生實(shí)質(zhì)的 熱傳遞之前將套筒l爻加熱至450。的溫度，乂人而實(shí)現(xiàn)一個短時窗，在此期 間實(shí)質(zhì)上仍然冷的工具的軸部件可以從已經(jīng)充分膨脹的套筒段中拉出。
為了使所述時窗的長度足夠大，從而有足夠的機(jī)會可靠地把工具拉 出來，而又為了避免局部過熱，不僅必須要快速加熱套筒段，還必須加 熱得盡可能均勻。
僅由于完整性還應(yīng)說明的是，夾持工具卡盤5可以是機(jī)床操縱桿的 一個部件，或是一個獨(dú)立部件，其帶有在背對套筒段一側(cè)的速脫聯(lián)軸節(jié) (例如卩走錐聯(lián)軸節(jié)或中空聯(lián)軸節(jié))。
實(shí)際的感應(yīng)卡接設(shè)備1包括基本圓形的殼體6,如圖1水平剖視圖中 示出。其底部開放，因此其各個夾持工具卡盤可以從下面插入殼體的中 心，或因此殼體可以被推動而從上方套住各個夾持工具卡盤。殼體的上 側(cè)的另一個開口促進(jìn)卡接在夾持工具卡盤中的較長工具可以從殼體向上 突出，并且工具可以從上方插入夾持工具卡盤中或沿向上方向拉出而脫 離夾持工具卡盤。感應(yīng)卡接設(shè)備當(dāng)然可以"水平放置"地操作，那么圖1 中剖面將被想象為豎直面。
如圖l所示，磁極片11通過可關(guān)于多軸轉(zhuǎn)動的接頭(在此形式為球窩接頭7)可轉(zhuǎn)動地支撐于殼體6。為了所述目的，殼體構(gòu)造有通常分別 插入的球窩9,這里其構(gòu)造有一體的球窩9,球部件10可轉(zhuǎn)動地插入其 中。球部件IO通過螺栓由具有球形斜面的墊圈支撐于球窩9。球部件IO 相應(yīng)地支撐磁極片11,磁極片11插入球部件10內(nèi)的凹槽。通過球部件 10,相應(yīng)的進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸12相應(yīng)地關(guān)聯(lián)于(但不限于)》茲極片11，所述進(jìn) 給轉(zhuǎn)動軸完全平行于夾持工具卡盤的操縱轉(zhuǎn)動軸3延伸。
磁極片由導(dǎo)磁性能良好且不導(dǎo)電的材料制成，例如公知的用于此類 應(yīng)用的鐵素體材料。
有利地，感應(yīng)線圈纏在每個》茲極片上，所以其能夠共同轉(zhuǎn)動，該感 應(yīng)線圏向?qū)?yīng)相關(guān)的磁極片施加磁場?，F(xiàn)在，至關(guān)重要的是以特定的方 式控制所述感應(yīng)線圈。即，總是只有兩個感應(yīng)線圏同時開啟，并且兩個 f茲極片的感應(yīng)線圈在直徑方向上相對。因此，通常過程為，所述兩個感 應(yīng)線圈保持開啟達(dá)特定時間量，并且然后它們再次關(guān)閉。 一直還未啟動 的i茲才及片對的兩個感應(yīng)線圏將同時地或相繼地#:開啟。經(jīng)過一段特定的 時段，所述感應(yīng)線圈再次關(guān)閉，并且通過啟動所述磁極片對，再次開始 循環(huán)。這樣，在兩個瞬時啟動的磁極片之間，在兩側(cè)上總是存在瞬時非 啟動的磁極片，因此在兩個瞬時啟動的磁極片之間總是提供增大的氣隙。 即氣體間隙足夠大，以致在瞬時啟動的磁極片之間不產(chǎn)生短磁通或至少 基本上不產(chǎn)生短磁通。因此，通過磁極片的循環(huán)交替的啟動，仍然實(shí)現(xiàn) 了非常平均的加熱。
根據(jù)本發(fā)明，感應(yīng)線圏纏在磁極片上這一事實(shí)便于使其轉(zhuǎn)動。因此， 由于感應(yīng)線圏置于不同的位置，很難或者明顯更加復(fù)雜地對磁極片加載 所需^茲通量，無^侖它們的相對轉(zhuǎn)動位置。有利地，感應(yīng)線圈構(gòu)造為，它 們用作磁極片的轉(zhuǎn)動限制器，但并不約束它們的轉(zhuǎn)動能力。
磁極片可以朝向夾持工具卡盤5的待加熱的套筒段2關(guān)于所述進(jìn)給 轉(zhuǎn)動軸12樞轉(zhuǎn)，通常遠(yuǎn)至在待加熱的套筒段處產(chǎn)生磁極片的第一保形接 觸。在第一接觸(例如由于待加熱的套筒段的相應(yīng)錐角)還沒建立起在 磁極片和部件段或待加熱的套筒段之間的最佳的保形接觸的情況下，球 窩接頭促進(jìn)磁極片ll做額外的樞轉(zhuǎn)或傾斜運(yùn)動。這確保了磁極片以可能的最佳的方式保形地接觸。以上描述的磁極片的"角度調(diào)節(jié)"尤其在圖3 和圖4示出。
在所述的實(shí)施例中，不同于現(xiàn)有^支術(shù)，fl^及片并不以它們的正面而 是側(cè)面接觸待加熱的套筒段。
如圖1所示，明顯的是，磁極片的側(cè)面通過狹窄的或可能或多或少 線性的部分接觸待加熱的套筒段的包絡(luò)面，這一部分處于側(cè)面的完全不 同的位置，這取決于當(dāng)前將被加熱的套筒段包含多大直徑，這意味著磁 極片為了到達(dá)待加熱的套筒段的表面需要朝向相應(yīng)夾持工具卡盤的操縱 轉(zhuǎn)動軸3向內(nèi)轉(zhuǎn)動多遠(yuǎn)。圖5和圖6參照根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第二個實(shí) 施例對此進(jìn)行圖示，該設(shè)備設(shè)有以相同方式樞轉(zhuǎn)的磁極片。
這是重要的，尤其是對于用于加熱夾持工具卡盤套筒段的感應(yīng)夾設(shè) 備，因為這促進(jìn)以簡單方式第一次在沒有多個磁極片乃至本身可移動的 磁極片的情況下，提供在磁極片處的多個不同的局部表面13,這些表面 當(dāng)按預(yù)期使用時，分別地僅接觸于具體的待加熱的部件(例如特定夾持 工具卡盤的套筒段)，并且因此可以得到優(yōu)化，從而使它們以最佳的方式 接觸所述夾持工具卡盤。圖2示出其中一個磁極片11的側(cè)面F的視圖， 并且還示出在側(cè)面F上彼此相而處鄰的局部表面13。在各個局部表面13 之間或多或少被界定的邊界如圖2虛線所示。從原理上說，當(dāng)指定一組 包絡(luò)面中哪一個對應(yīng)按預(yù)期要加熱的不同套筒段的待接觸圓周表面時， 并且通過隨后建立如下條件，即，原理上，當(dāng)相應(yīng)地轉(zhuǎn)動》茲極片時針對 其位置可知的局部表面必須在每個所述包絡(luò)面上相符于磁極片的局部表 面13,則局部表面可以至少以第一次近似值推算出。假使計算過程過于 復(fù)雜，或以簡單的方式?jīng)]能得到所需結(jié)果(例如由于每個局部表面將作 為多種套筒段的不同輪廓的調(diào)節(jié)之間的折中)，測試可能以補(bǔ)充的方式進(jìn) 行。本領(lǐng)域技術(shù)人員熟悉本領(lǐng)域中為了采用這一途徑達(dá)到上述目標(biāo)將使 用的方法。
磁極片11的側(cè)面F的相對于待加熱部件段的表面完全凸出的曲線形 狀，支持根據(jù)本發(fā)明的在側(cè)面上特定的局部表面和在具體的套筒部分上 的相應(yīng)表面之間的關(guān)聯(lián)。完全凸出的曲線形狀并不排除，相對于此處并未在圖中示出的待加熱部件段，至少具體的局部表面可以讓其自身曲形 凹進(jìn)。
圖2示出相對于現(xiàn)有技術(shù)本發(fā)明的另一個實(shí)質(zhì)上的優(yōu)勢。根據(jù)本發(fā) 明的感應(yīng)夾設(shè)備并不依賴于用于正確定位待加熱的套筒段位置的仰角限 制器，但其通過分別接觸例如待加熱套筒段的環(huán)形正面的不能改變俯仰 方向的限制器14進(jìn)行操作。由于每個磁極片11的高度從其頂端或正面S 沿著朝向其球窩接頭7的方向增大，所以至少在側(cè)面F接觸套筒段的一 側(cè)上發(fā)生上述情況。詞語"高度"這里指定的是在(基本上)平行于操 縱轉(zhuǎn)動軸(3)的方向上磁極片所包括的延伸長度。磁極片的由此可變的 高度導(dǎo)致，本身構(gòu)造用于鉗夾小工具軸直徑的短套筒段僅在待加熱部分 中接觸于磁極片，而提供用于鉗夾大軸直徑的長套筒段自身在足夠的長 度上接觸于磁極片。由此可以消除針對仰角可調(diào)限制器的復(fù)雜性以及由 此類限制器導(dǎo)致的失效模式。
然而，限制器14不是仰角可調(diào)這一事實(shí)并不意味著它不可移動，從 圖2可明顯看出，可能地，相應(yīng)限制器14優(yōu)選被支撐，因此它可以隨著 與所述限制器關(guān)聯(lián)的磁極片樞轉(zhuǎn)。因此，然而，它并不是剛性連接于磁 極片，而是帶空隙地聯(lián)結(jié)于磁極片，因此沒有張力和限制發(fā)生在能夠關(guān) 于空間固定軸轉(zhuǎn)動的限制器14和關(guān)于球窩接頭7可能圍繞多個軸轉(zhuǎn)動的 》茲才及片11之間。
結(jié)合圖1和圖2明顯可以看出，提供了一類非常有效并且均勻類型 的冷卻。不僅各個待加熱部件段正在冷卻，而且磁極片也正在冷卻，這 就意味著在加熱部件段的同時傳導(dǎo)至它們的熱量消散了 。為了這個目的， 每個^茲極片都設(shè)有一組橫向冷卻渠道15。在^茲極片11的背對待加熱部件 段的背面上密封連接設(shè)置相應(yīng)的穩(wěn)壓室16。所述穩(wěn)壓室采用冷卻劑通過 柔性冷卻劑管道進(jìn)行饋送，優(yōu)選地，冷卻劑管道構(gòu)造為柔軟的管子或軟 管。冷卻劑從該處流經(jīng)冷卻劑渠道15并且因此流經(jīng)磁極片11。從該處， 冷卻劑沿著最短的可能路徑移動，覆蓋加熱的部件段的與其最接近的部 分。由于所有或多個》茲極片以這種方式為部件_敬加載冷卻劑，所以實(shí)現(xiàn) 了 一種高效并且均勻的部件段的冷卻。因此避免了經(jīng)過不均勻的冷卻所導(dǎo)致的發(fā)生在部件段中的不利的內(nèi)應(yīng)力。由于冷卻劑有利地或甚至更有 效地壓縮空氣，就使用相應(yīng)的冷卻液體，尤其是在加工過程中使用的并 且能抑制侵蝕的此類冷卻液體。
特別地，液體冷卻劑的使用需要一個相對能量傳導(dǎo)部件充分封閉的 并且優(yōu)選地相對軸岸義也充分封閉的才喿作間。如圖1所示，還可以實(shí)現(xiàn)一
種有效且可靠的封閉，因為操作間17,以及因此的接收先加熱再冷卻的 部件段的殼體6的中心，由插入殼體并且實(shí)質(zhì)上在圓周方向上閉合的閉 合密封風(fēng)箱
所密封。在磁極片ll的部分中，在密封風(fēng)箱一體形成防護(hù)罩19，該 防護(hù)罩相對于操作間有效地密封駐留在,茲極片和球窩接頭7上的線圏20'
為了監(jiān)控待加熱部件段的表面溫度，此處提供了兩個紅外溫度傳感 器26,其指向待加熱部件段的表面并且不接觸地測量其溫度，如圖1。 替換地或者(極少)附加地，可以在接觸待加熱部件段的,茲極片側(cè)面F 的相應(yīng)位置上設(shè)置熱電偶。所述熱電偶足夠薄或凹進(jìn)f茲極片側(cè)面的表面 中或者置于凹位處，因此并不突出而妨礙磁極片側(cè)面在待加熱部件段處 的閉合保形接觸。
溫度測量用于防止不允許的加熱，^旦是當(dāng)需要時它可以用作加熱周 期的定時結(jié)束的"控制變量"。
在殼體6上設(shè)置可轉(zhuǎn)動的控制鏈輪齒21。磁極片包括樞轉(zhuǎn)桿23，其 相應(yīng)向外突出進(jìn)入控制鏈輪齒21的凹進(jìn)22,在這里樞轉(zhuǎn)桿23以在球窩 接頭7處突出的形式設(shè)置。， 一旦控制鏈輪齒轉(zhuǎn)動一在本實(shí)施例中順時針 方向轉(zhuǎn)動，則其促使磁極片轉(zhuǎn)動到更開放的位置，而遠(yuǎn)離待加熱部件的 操縱轉(zhuǎn)動軸3的斯望位置?？刂奇溳嘄X因此可以由這里未示出的彈簧元 件預(yù)加載，因此一旦它被釋放就以逆時針方向轉(zhuǎn)動到閉合位置，并且推 動磁極片保形地接觸于新插入設(shè)備中的部件的待加熱段。
為了便于設(shè)備的自動操作，參照圖1示出，在設(shè)備中控制鏈輪齒由 發(fā)動機(jī)驅(qū)動，發(fā)動機(jī)具有附圖標(biāo)記24。因為控制鏈輪齒和磁極片之間的 聯(lián)結(jié)非常強(qiáng)勁，所以替換性地使磁極片不僅可以通過控制鏈輪齒的彈簧 加載也可以主動地保形接觸于待加熱部件,殳。當(dāng)發(fā)動機(jī)通過其實(shí)際電流被控制并且因此及時關(guān)閉時，或當(dāng)可逆的氣動汽缸替代發(fā)動機(jī)用作控制 鏈輪齒的驅(qū)動器來替代發(fā)動機(jī)時，上述過程工作尤為良好。在現(xiàn)有情況 下，甚至控制鏈輪齒的鎖定應(yīng)該由發(fā)動機(jī)(可選的)完成。因此，控制 鏈輪齒與發(fā)動機(jī)一起形成自鎖蝸桿傳動，發(fā)動機(jī)如位于發(fā)動才幾軸上的渦
輪25所示。
如圖1所示，磁極片的當(dāng)前位置得到測量。為了這個目的，其中一 個磁極片11的樞轉(zhuǎn)桿23配接有長度傳感器。由所述傳感器測量的距離 或距離差是對于所述磁極片或其它也配接有控制鏈輪齒的磁極片的當(dāng)前 位置的測量值。設(shè)備的電子組件將待加熱部件段的尺寸定義為由長度傳 感器指定的值的函數(shù)，并且它選擇相應(yīng)合適的操作參數(shù)。
最后可以理解，》茲;f及片11有利地利用出片反文獻(xiàn)WO 2006/804678的 教示，限度為，磁極片ll并不接觸套筒段上至待加熱套筒段的最外自由 端，但是它們在套筒段的最外自由端的部分與待加熱套筒段維持一定距 離或較大距離，因此即使在套筒最外自由端的部分中也不發(fā)生不利的加 熱不一致。具體細(xì)節(jié)可以特別參照與當(dāng)前情況相似應(yīng)用的WO 2006/084678中具體實(shí)施方式
第4頁第24行到第5頁第7行。
最后，關(guān)于第一實(shí)施例可以理解的是，磁極片11,當(dāng)它們接觸待加 熱套筒段時，由于使用了交叉場原理僅釋放較小散射場至周圍環(huán)境，因 此當(dāng)夾住或松開工具時可以省略工具軸的特別屏蔽。無論如何，盡管設(shè) 備在工具軸部分中未被屏蔽，但設(shè)備在向外方向上被基本屏蔽，這未被 示出。這可以被具體實(shí)現(xiàn)，以便使設(shè)有脈沖器的操作員僅暴露于允許的 場濃度。
圖5和圖6示出本發(fā)明的由不同形狀的磁極片11構(gòu)造成的第二實(shí)施 例。這些磁極片11也可以接觸待加熱部件段的圓周表面，但是如圖5所 示它們也能保形地接觸于待加熱部件段的圓形正面。
除非由于簡化磁極片構(gòu)造而其采用其他內(nèi)容，上文中針對第一實(shí)施 例的闡述也用于所述第二實(shí)施例。尤其在此，如之前第一實(shí)施例中描述， 磁極片ll也被成對循環(huán)控制，以便因此增大啟動的磁極片之間的空間距 離。圖7圖示本發(fā)明的第三實(shí)施例。所述實(shí)施例的特征在于，它的殼體6 以特定的方式構(gòu)造，以便防止在一個相應(yīng)》茲極片11和殼體6的靠近它的 壁段之間直接產(chǎn)生短磁通，下文將進(jìn)一步闡釋。除此之外，所述實(shí)施例 以與之前描述的前兩個實(shí)施例相同的方式工作。優(yōu)選地，磁極片11也如 針對前兩個實(shí)施例所述而^皮控制。然而，這并非強(qiáng)制，因為它也可以碎見 根據(jù)具體情況而定，以確保在磁極片11和殼體6之間不直接產(chǎn)生短一磁通 或明顯的短》茲通。
當(dāng)對比才艮據(jù)圖1的第一實(shí)施例所用的圓形殼體6和第三實(shí)施例的殼 體6時，所述第三實(shí)施例所使用的方法的目的和作用變得很明顯。當(dāng)使 用第一實(shí)施例的所述圓形殼體時，在特定條件下，尤其在加熱大直徑的 套筒段時，可以發(fā)生的是，磁極片11的可用段樞轉(zhuǎn)得過于接近殼體6， 其中可用段意思是磁極片的構(gòu)造用于接觸不同套筒段的節(jié)段。因此，不 利的短磁通可以直接發(fā)生在磁極片11和殼體6之間。所述短磁通并不流 經(jīng)待加熱套筒段，因此它不可用。
為了解決這個問題，在這種特定情況下在第三實(shí)施例中殼體6構(gòu)造 為苜蓿形狀，對應(yīng)四個磁極片為四葉苜蓿形狀。這具有以下效果，殼體 所含的在磁極片可樞轉(zhuǎn)設(shè)置的部分最為靠近中心(參照預(yù)期定位的工件 的對稱軸)，而殼體的所有其它壁部分設(shè)置而遠(yuǎn)離中心。這樣，殼體6包 括向外凸出部A,向外凸出部A至少位于上文所述的磁極片11的功能段 的部分中，因此在相應(yīng)的磁極片11和所述向外凸出部A之間設(shè)置有增大 的空間距離。這就防止了在磁極片11或磁極片可用節(jié)段和殼體6之間直 接發(fā)生明顯的短磁通。
關(guān)于第三個實(shí)施例的闡述近似地應(yīng)用于第四實(shí)施例。同樣在此配置 為，殼體6所含的樞轉(zhuǎn)支撐磁極片ll的部分也最接近中心，而殼體6的 所有其它壁部被設(shè)置遠(yuǎn)離中心，因此同樣在此，每個磁極片11的功能段 也設(shè)在三角形的向外凸出部A中，由此就產(chǎn)生與圖l所示的圓形殼體或 它的功能段和殼體6相比在磁極片11之間的增大的空間距離。
權(quán)利要求
1.一種用于感應(yīng)加熱由導(dǎo)電材料制成的軸對稱部件段的設(shè)備，所述軸對稱部件段尤其是一種與夾持工具卡盤相關(guān)聯(lián)的套筒段，所述套筒段包括用于通過壓配合來支撐工具的接收器開口，其特征在于，所述設(shè)備包括多個磁極片，其由導(dǎo)磁材料制成，并且圍繞根據(jù)需要插入所述設(shè)備中的部件段的對稱軸而圓周設(shè)置；和感應(yīng)設(shè)備，該感應(yīng)設(shè)備用于對所述磁極片加載以磁通量，并因此使得在圓周方向上相近的磁極片的磁通量朝向相反方向，其中磁極片被支撐在所述設(shè)備處，可圍繞軸(進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸)轉(zhuǎn)動，所述軸平行于所述部件段的對稱軸延伸，因此每個所述磁極片能夠通過圍繞與所述磁極片相關(guān)的進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸的旋轉(zhuǎn)，朝向特定工件的待加熱的表面部分進(jìn)給。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括用于減少 兩個相鄰的磁極片(11)和/或磁極片(11)和殼體(6)之間的不希望的 短》茲通的裝置，并且所述裝置包括所述f茲極片(ll)的僅僅一部分， 所述僅僅一部分設(shè)置在設(shè)備處且同時被主動加載以磁通量；和/或殼體(6 )， 殼體(6)在相鄰磁極片(11)的支撐位置(7)之間徑向向外凸出，這 樣，與所述向外凸出部(A)關(guān)聯(lián)的》茲極片(11)和殼體壁(6)的外凸 的段之間的空間距離被增大。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備設(shè)有根據(jù) 權(quán)利要求l所述的凸出部(A)，并且凸出部(A)被設(shè)置為，所述殼體 包括在相鄰磁極片(ll)之間的殼體段，所述殼體段在徑向方向上觀察 處于通過磁極片(11)的旋轉(zhuǎn)點(diǎn)(例如7)延伸的虛圓外側(cè)。
4. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括四 個磁極片(11),并且該設(shè)備被控制為只有兩個相對的磁極片(ll)被同 時主動加載以磁通量。
5. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括三 個磁極片(11),并且該設(shè)備被配置為，只有兩個相鄰的磁極片(ll)被 同時主動加載以i茲通量。
6. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備僅包括 兩個》茲才及片(11),并且該i殳備^皮控制為，所述兩個萬茲才及片(ll);陂同時 加載以/磁通量。
7. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，每個磁極片被支 撐在所述設(shè)備上且圍繞多個軸可旋轉(zhuǎn)，這樣，每個磁極片能夠通過圍繞 與所述磁極片相關(guān)的旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，朝向特定工件的待加熱的表面部分 進(jìn)給，并且所述磁極片能夠通過圍繞與之相關(guān)聯(lián)的另一旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)傾 斜，因此所述磁極片緊密地且保形地接觸待加熱的部件段的表面。
8. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，每個磁極片都通 過球窩接頭被支撐于所述設(shè)備。
9. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，磁極片的高度從 其末端向其進(jìn)給轉(zhuǎn)動軸增長。
10. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述磁極片的 根據(jù)需要與不同部件的待加熱的部件段保形接觸的部分具有凸起曲面。
11. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的用于加熱夾持工具卡盤的設(shè)備，其 特征在于，所述磁極片的根據(jù)需要與不同夾持工具卡盤的待加熱的套筒 段保形接觸的表面部分由多個離散的接觸表面構(gòu)成，所述接觸表面在基 本上從磁極片的末端朝向進(jìn)給軸串聯(lián)設(shè)置，每個離散的接觸表面設(shè)置和 配置為，它們能夠至少線性接觸于將根據(jù)需要被所述設(shè)備加熱的不同的 夾持工具卡盤中的至少一個的套筒段。
12. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述磁極片沿 進(jìn)給方向被預(yù)加載，這樣， 一旦它們從提升位置釋^:，它們就自動地保 形接觸于待加熱的相應(yīng)部件段。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12結(jié)合權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其特征在于，所述 磁極片的支撐和預(yù)加載被相應(yīng)構(gòu)造為，在預(yù)加載的作用下，所述,茲極片 自動保形接觸相應(yīng)工件，并因此，如果需要，在第一次接觸于工件后， 在預(yù)加載的作用下它們另行相對于所述工件樞轉(zhuǎn)，這樣，在待加熱的部 件段和磁極片之間的接觸部分更進(jìn)一步地增大。
14. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所有磁極片與致動器聯(lián)結(jié)，所述致動器優(yōu)選為可轉(zhuǎn)動地設(shè)于所述設(shè)備處的控制鏈輪齒 的形式，所有磁極片能夠通過所述致動器連帶地轉(zhuǎn)到提升位置。
15. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所有磁極片能 夠電動地、氣動地或通過多個電拉推磁體自動地轉(zhuǎn)入提升位置，優(yōu)選地， 通過電動地、空動地或磁力地啟動根據(jù)權(quán)利要求13中所述的致動器而自 動轉(zhuǎn)入提升位置。
16. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括 傳感器，所述傳感器優(yōu)選地通過直接地測量至少一個磁極片的轉(zhuǎn)動角或 通過測量根據(jù)權(quán)利要求13所述的致動器的位置，來測量磁極片與待加熱 的相應(yīng)工件接觸的位置。
17. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括 至少一個傳感器，它的當(dāng)前測量值是針對待加熱的部件段的部分中瞬時 到達(dá)的溫度的測量值，其中所述傳感器優(yōu)選地為無觸點(diǎn)且典型地朝向待 加熱的部件段的 一 部分定向測量的溫度傳感器。
18. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括 制冷裝置，通過該冷卻裝置加速加熱的部件段的再制冷，其中所述制冷 裝置優(yōu)選地將水、壓縮空氣、冷卻或液化氣用作冷卻劑，其理想地穿過 多個管口流出并且基本上均勻地冷卻加熱的部件段的表面。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的設(shè)備，其特征在于，所用冷卻劑是被提取 的，其中用作冷卻劑的水被噴灑到精細(xì)分布的被加熱的部件段上，因此 一大部分用于冷卻的水量被基本蒸發(fā)并且隨后被提取。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18或19中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于， 所述設(shè)備包括用于俘獲和提取沿向下方向流出或滴落的冷卻水的裝置。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18-20中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于， 所述磁極片包括冷卻劑流經(jīng)的渠道，所述渠道被優(yōu)選地構(gòu)造為，冷卻劑 首先冷卻磁極片并且由此冷卻加熱的部件段。
22. 根據(jù)權(quán)利要求21所述的設(shè)備，其特征在于，冷卻劑流經(jīng)的渠道在 磁極片內(nèi)橫切于磁極片延伸，從而使冷卻劑進(jìn)入在磁極片的背對加熱的 部件段的背面上的磁極片，并且從在磁極片的面對加熱的部件段的正面上的磁極片流出，其中每個磁極片優(yōu)選地設(shè)有多個彼此相鄰設(shè)置的冷卻 渠道，理想地因此按預(yù)定直接接觸待加熱部件段的每個磁極片的基本整 個部分"&置在冷卻劑流經(jīng)的區(qū)域中。
23. 根據(jù)權(quán)利要求21或22中任一權(quán)利要求所述的設(shè)備,其特征在于， 采用相應(yīng)的穩(wěn)壓室，優(yōu)選地其密封地膠合于磁極片的背面，磁極片的背 面背對待加熱的部件段，所述穩(wěn)壓室由在適當(dāng)?shù)臅r間穿過一個管道采用 冷卻劑進(jìn)行進(jìn)給，所述管道基本上不阻礙磁極片的轉(zhuǎn)動并且接著進(jìn)給在 》茲極片背面處的冷卻劑入口 。
24. 根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的設(shè)備，其特征在于，產(chǎn)生磁場的線 圏和/或可移動地支撐^茲極片的軸承被密封以防止冷卻劑的滲透，優(yōu)選地， 分別形成為可移動的封閉設(shè)備，例如風(fēng)箱，線圏和/或磁極片的軸承設(shè)在 其背面防止冷卻劑進(jìn)入，并且所述封閉設(shè)備包括切口，磁極片穿過此切 口延伸至待加熱部件段的裝載有冷卻劑的部分，因此切口密封地包圍所 述磁極片。
25. 根據(jù)權(quán)利要求24所述的設(shè)備，其特征在于，所述封閉設(shè)備構(gòu)造成 在圓周方向上基本封閉的一體的封閉風(fēng)箱，其中根據(jù)權(quán)利要求22所述的 防護(hù)罩裝配于該密封風(fēng)箱中用于每個磁極片。
26. —種帶有電力控制和根據(jù)上述任一權(quán)利要求所述的可移動的磁極 片的自動化夾持工具卡盤設(shè)備，其特征在于，所述設(shè)備包括傳感器，該 傳感器測量》茲極片保形地接觸相應(yīng)夾持工具卡盤的套筒段的位置，并且 該傳感器以所測量的位置為函^t來調(diào)節(jié)具體的加熱時革殳和/或加熱功率以 及優(yōu)選地調(diào)節(jié)具體的冷卻流和/或夾持工具卡盤設(shè)備的冷卻劑應(yīng)用的定時。
27. 根據(jù)權(quán)利要求26所述的自動化夾持工具卡盤設(shè)備，其特征在于， 所述夾持工具卡盤設(shè)備包括至少一個傳感器，它的當(dāng)前測量值是用于待 加熱的部件段的部分的即時溫度的測量值并且其測量值影響加熱時段和/ 或力口熱功率。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于對導(dǎo)電性軸對稱部件段進(jìn)行的感應(yīng)加熱的設(shè)備，所述部件段尤其是一種用于利用壓配合箝住工具的夾持工具卡盤的套筒段，其中所述設(shè)備具有多個磁極片，其由導(dǎo)磁材料制成，并圍繞根據(jù)需要引入所述設(shè)備的部件段的對稱軸沿圓周排布；和感應(yīng)設(shè)備，其用于向磁極片提供磁通量，使得在圓周方向上相鄰的磁極片的磁通量相反。所述磁極片全部安裝在所述設(shè)備上，從而可圍繞一軸(調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸)而移動，該軸基本平行于部件段的對稱軸而行進(jìn)，使得每個磁極片能利用關(guān)于所提供的調(diào)整旋轉(zhuǎn)軸的旋轉(zhuǎn)，在單個工件的表面區(qū)域的方向上進(jìn)行調(diào)整。
文檔編號B23P11/02GK101682947SQ200880012278
公開日2010年3月24日 申請日期2008年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年2月16日
發(fā)明者弗朗茨·海默爾 申請人:弗朗茨海默爾機(jī)械制造兩合公司