特許 7162469 シュリンクフィットチャックを冷却する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-10-20

(45)【発行日】2022-10-28

(54)【発明の名称】シュリンクフィットチャックを冷却する装置

(51)【国際特許分類】

   B23P 11/02 20060101AFI20221021BHJP

   B23B 31/117 20060101ALI20221021BHJP

【ＦＩ】

B23P11/02 A

B23B31/117 610F

【請求項の数】 11

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2018152573

(22)【出願日】2018-08-14

(65)【公開番号】P2019048372

(43)【公開日】2019-03-28

【審査請求日】2021-03-25

(31)【優先権主張番号】10 2017 118 643.3

(32)【優先日】2017-08-16

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】315002139

【氏名又は名称】フランツ ハイマー マシーネンバウ カーゲー

(74)【代理人】

【識別番号】110000659

【氏名又は名称】弁理士法人広江アソシエイツ特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】フランツ ハイマー

【審査官】亀田 貴志

(56)【参考文献】

【文献】特表２０１５－５０９８５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－１１７５１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２０００－５１５２１４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２３Ｐ １１／０２

Ｂ２３Ｂ ３１／１１７

Ｆ０１Ｎ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

冷却ヘッド（２）を備えた、シュリンクフィットチャックを冷却するための装置であって、前記冷却ヘッド（２）が、前記シュリンクフィットチャックに取り付け可能な冷却アタッチメント（３）と、前記冷却アタッチメント（３）内の通路開口（６）の入口（７）における空気の吸気のために前記冷却アタッチメント（３）に接続された吸気管（４）とを含む、装置において、前記冷却ヘッド（２）は、前記冷却アタッチメント（３）の前記通路開口（６）の前記入口（７）に空気を供給するための、遮音装置（１４、１８）によって少なくとも部分的に音が減衰される冷却空気供給部（１１、１２）を含み、
前記冷却アタッチメント（３）および前記吸気管（４）は、ハウジング（８、９）によって囲まれており、前記冷却空気供給部（１１、１２）は、前記ハウジング（８、９）と前記吸気管（４）との間に配置された供給ライン（１１）と、前記ハウジング（８、９）と前記冷却アタッチメント（３）との間に配置され、前記供給ライン（１１）に接続された追加の供給ライン（１２）と、を含む、
ことを特徴とする装置。

【請求項2】

前記遮音装置（１４、１８）は、前記ハウジング（８、９）内に前記吸気管（４）と同軸に配置されたグリッド管（１４）を含み、前記吸気管（４）と前記ハウジング（８、９）との間に配置された前記供給ライン（１１）は前記グリッド管（１４）内において延びている、ことを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

前記グリッド管（１４）は、上部および下部スペーサ（１５、１６）によって前記吸気管（４）から離隔されたハウジング（８、９）に固定されている、ことを特徴とする請求項２に記載の装置。

【請求項4】

前記遮音装置（１４、１８）は、前記グリッド管（１４）と前記ハウジング（８、９）との間に配置された遮音要素（１８）を含む、ことを特徴とする請求項２または３に記載の装置。

【請求項5】

内側に突出するラジアルカラー（２１）および／または内側に突出するシールリップ（２３）を有するシール要素（２２）が、前記冷却アタッチメント（３）の前記通路開口（６）の前記丸い入口（７）に対向する、前記冷却アタッチメント（３）の端面から離隔されたハウジング（８、９）の底部（２０）における開口（１９）に設けられている、ことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

前記冷却アタッチメント（３）の前記通路開口（６）に液体または気体の冷却剤を供給するための装置（２４、２５）が、前記冷却アタッチメント（３）に配置されている、ことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

前記液体または気体の冷却剤を供給する前記装置（２４、２５）は、前記冷却アタッチメント（３）に配置された供給ライン（２４）と、前記供給ライン（２４）から分岐した、前記通路開口（６）内に開口する複数の供給孔（２５）と、を含む、ことを特徴とする請求項６に記載の装置。

【請求項8】

前記供給孔（２５）は、前記冷却アタッチメント（３）の底部の前記通路開口（６）の前記入口（７）の方向に斜め下方に延びている、ことを特徴とする請求項７に記載の装置。

【請求項9】

噴射空気を供給するための複数の噴射空気開口（２８）が前記冷却アタッチメント（３）内に配置されている、ことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の装置。

【請求項10】

前記噴射空気開口（２８）は斜め上方に向けられている、ことを特徴とする請求項９に記載の装置。

【請求項11】

前記冷却アタッチメント（３）は、内側スリーブ（３０）と外側スリーブ（３１）とから成る、ことを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、請求項１のプリアンブルに記載のシュリンクフィット（焼きばめ）チャックを冷却する装置に関する。

【背景技術】

【0002】

この種の装置は、特許文献１から公知である。ここに開示された冷却装置は、シュリンクフィットチャックに取り付け可能な冷却アタッチメントと、冷却アタッチメントに接続された吸気管と、を備える冷却ヘッドを含み、吸気管を介して空気を冷却ヘッドに配置された通路開口の入口において引き込むことができる。この装置における冷却用の冷却ヘッドは、シュリンクフィットチャックに完全には取り付けられておらず、冷却ヘッドの下端面とシュリンクフィットチャックとの間の間隙を介して冷却に使用される空気が引き込まれる。引き込まれた空気は、シュリンクフィットチャックのクランプ領域にわたってその経路を上方に広がり、それを冷却する。冷却効果は、液体冷却剤が空気流に添加されるという点で強化される。追加的に供給される液体冷却剤の量は、液体冷却剤が空気流によって完全に取り込まれ且つ液体が冷却ヘッドの底部に到達しないように確立される。したがって、費用のかかる収集装置を使用しなくても特に効果的な冷却を達成することができる。しかしながら、シュリンクフィットチャックに応じて、冷却アタッチメントとシュリンクフィットチャックとの間の異なる間隙がここで選択された空気供給から生じることがあり、好ましくない条件下で望ましくない流れノイズおよび高いノイズ発達をもたらす可能性がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】ＤＥ１０２０１２００２５９６Ａ１

【発明の概要】

【0004】

本発明の課題は、ノイズ発生が制限されていると共に効果的な冷却も可能にする上述した種類の装置を形成することである。

【0005】

この課題は、請求項１の特徴を有する装置によって解決される。本発明の実用的な改良および有利な実施形態は、従属請求項に記載されている。

【0006】

本発明にかかる装置の冷却ヘッドは、冷却アタッチメントの通路開口の入口に空気を供給するための冷却空気供給部であって、遮音装置によって少なくとも部分的に遮音された冷却空気供給部を有する。これは、追加的なノイズ保護対策を講ずる必要がないので、ユーザに利点を提供する。これは、毎日の実施における装置の使用を容易にする。冷却用の空気は、シュリンクフィットチャックの種類とは無関係に所定の吸気口を介して引き込まれることができ、一種の「サウンドダンパ（音響緩衝体）」を介してシュリンクフィットチャックに取り付け可能な冷却アタッチメントの入口に案内され得る。空気は、シュリンクフィットチャックにはもはや引き込まれず、所定の開口を備えた吸引部に引き込まれる。したがって、吸引開口は、シュリンクフィットチャックの幾何学的形状に関係なく、常に同じ形状を有する。

【0007】

冷却アタッチメントおよび吸気管は、好適にはハウジングによって囲まれており、冷却空気供給部は、ハウジングと吸気管との間に配置された供給ラインと共に、ハウジングと冷却アタッチメントとの間に配置された第１の供給ラインに接続された追加の供給ラインを有する。

【0008】

好ましい実施形態では、消音装置は、ハウジング内の吸気管を中心として同軸に配置されたグリッド管を含み、ハウジングと吸気管との間に配置された供給ラインはグリッド管内において延びている。グリッド管は、この供給ラインを流れる空気のノイズを外部から遮断することができる一種のサイレンサを形成する。グリッド管を、上部および下部スペーサによって吸気管から離隔されたハウジング内に固定することができ、好ましくはグリッド管は、グリッド管とハウジングとの間に配置されたガラスウールまたは別の遮音材料からなる遮音要素によって囲まれる。

【0009】

別の有利な実施形態では、内側（内向き）に突出するラジアル（半径方向）カラーおよび／または内側に突出するシールリップを有するシール要素を、冷却アタッチメントの端面から離隔されたハウジングの底部の開口に、冷却アタッチメントの通路開口の丸い入口に対向して設けることができる。ラジアルカラーを介して、冷却アタッチメントと下部ハウジング部との間の追加供給ラインを通って流れる空気は、冷却アタッチメントの通路開口の入口へと上方に向けられ得る。開口とシュリンクフィットチャックとの間の間隙は、シール要素によってシールすることができ、この間隙を通る望ましくない空気の吸引を防止できる。

【0010】

特に効果的かつ迅速な冷却を達成するために、通路開口に冷却剤を供給する装置を、冷却アタッチメントに配置することができる。この装置を介して、冷却アタッチメントとシュリンクフィットチャックの冷却される部分の外側との間の間隙に冷却剤を供給することができる。冷却剤全体が空気流に取り込まれる（同伴する）ように、供給された冷却剤の量が計量される。したがって、シュリンクフィットチャックの下方には、冷却剤のための高価な収集装置は必要ない。

【0011】

冷却剤を供給する装置は、好適には、冷却アタッチメント内に配置された供給ラインと、通路開口内に開口し且つ供給ラインから分岐する複数の供給孔と、を有する。供給孔は、冷却剤が上方から斜めに空気流に遭遇するように、冷却アタッチメントの底部の方向に斜め下方に延びることができる。冷却剤は、好ましくは水からなることができる。しかしながら、液体ＣＯ_２、液体窒素若しくは他の液体または気体冷却媒体もまた可能である。

【0012】

噴射空気を斜め上向きに直接供給するための噴射空気開口もまた冷却アタッチメントに設けることができる。これにより、シュリンクフィットチャックに残っているいかなる冷却液体も吹き飛ばすことができる。

【0013】

別の好適な実施形態では、誘導装置を、冷却アタッチメントに一体化することもできる。したがって、冷却アタッチメントは、冷却のためだけでなく、シュリンクフィットチャックの誘導加熱、よって工具のシュリンクイン（取り付け）またはシュリンクアウト（取り外し）のためにも使用することができる。

【0014】

本発明のさらなる詳細および利点は、図面を参照して、好ましい実施例の以下の詳細な説明から明らかである。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】部分切断側面図においてシュリンクフィットチャックを冷却する装置の概略図を示している。

【図2】図１に示された装置の詳細図を示している。

【図3】冷却アタッチメントの詳細図を示している。

【図4】斜視図においてシュリンク装置を示している。

【発明を実施するための形態】

【0016】

図１に部分的にのみ示されているシュリンクフィットチャックの冷却のための装置は、フレームまたはスタンド１上を移動するように案内される冷却ヘッド２を含み、冷却ヘッド２は、シュリンクフィットチャックの冷却される部分に少なくとも取り付け可能な冷却アタッチメント３と、冷却アタッチメント３に接続された吸気管４と、を含む。吸気管４は、ホースまたは安定管として設計された吸気ライン５を介して、ここでは図示されていない吸引ユニットに接続されている。以下にさらに説明する冷却アタッチメント３は、通路開口６を含み、通路開口６の内側輪郭は、冷却アタッチメント３がシュリンクフィットチャックに取り付けられたときに、冷却アタッチメントの内壁とシュリンクフィットチャックの外面との間に間隙が残るように、シュリンクフィットチャックの冷却される部分の外側輪郭に適合される。そして、特にそれらの直径および長さに関して、シュリンクフィットチャックの広い範囲を冷却することができるように、通路開口６の内側輪郭が寸法決めされる。吸引ユニットに接続された吸気ライン５、吸気管４および冷却アタッチメント３を介して冷却アタッチメント３の通路開口６の下側入口７に空気を引き込むことができ、空気をシュリンクフィットチャックの冷却のためにシュリンクフィットチャックの外面に沿って間隙を通って案内することができる。吸引ユニットは、吸気ライン５および吸気管４と共に吸気装置を形成し、吸気装置を介して冷却空気を冷却アタッチメント３内に引き込み、シュリンクフィットチャックを冷却するために冷却アタッチメント３に沿って冷却空気を案内することができる。

【0017】

冷却アタッチメント３および吸気管４は、ここでは下部ハウジング部８および上部ハウジング部９から構成されたハウジング内に配置されている。後部に開いている吸引部１０は、上部ハウジング部９の上部に配置されており、空気が吸引部１０を通って周囲から引き込まれ、空気はハウジング内に配置された冷却空気供給部を介して冷却アタッチメント３の通路開口６の入口７に案内され得る。

【0018】

特に図２からわかるように、ハウジング内に配置された冷却空気供給部は、断面環状であり且つ吸気管４と上部ハウジング部９との間に配置された供給ライン１１と、断面環状であり且つ冷却アタッチメント３と下部ハウジング部８との間に形成された追加の供給ライン１２と、を有する。吸気管４と上部ハウジング部９との間に配置された供給ライン１１は、上部ハウジング部９の吸気管４と同軸に配置され且つ半径方向通路１３が設けられたグリッド管１４内において延びている。グリッド管１４は、下部および上部環状スペーサ１５および１６によって吸気管４から離隔された上部ハウジング部９内に固定されている。ガラスウールまたは別の遮音材料からなる遮音要素１８がグリッド管１４と上部ハウジング部９との間に存在する環状空間１７内に配置されている。

【0019】

図３からもまた明らかなように、下部ハウジング部８は、冷却アタッチメント３における通路開口６の丸い入口７に対して、冷却アタッチメント３の端面から離隔された底部２０の開口１９において内側に突出したラジアルカラー２１を含み、ラジアルカラー２１を介して、冷却アタッチメント３と下部ハウジング部８との間の追加の供給ライン１２を流れる空気は冷却アタッチメント３の通路開口６の入口７へと上方に向けられる。可撓性シールリップ２３を有するシール要素２２は、下部ハウジング部８の底部２０の開口１９においてシュリンクフィットチャックに接触するように固定される。これにより、開口１９とシュリンクフィットチャックとの間の間隙を封止することができ、この間隙からの空気の望ましくない吸引を防止できる。シールリップ２３は、ガラス繊維布などの耐熱材料からなる。

【0020】

特に効果的で急速な冷却を達成するために、液体または気体の冷却剤を通路開口６に供給するための装置を冷却アタッチメント３に配置することができる。この装置によって、冷却アタッチメント３とシュリンクフィットチャックの冷却される部分の外側との間の間隙内に水または他の液体もしくは気体の冷却剤を噴霧することができる。冷却剤全体が空気流によって取り込まれるよう、噴霧された冷却剤の量が計量される。この点は特に重要である。シュリンクフィットチャックの冷却される部分の外面は、「びしょ濡れになる」べきではなく、むしろ空気流中に溶解した冷却剤が表面上に広がるべきである。したがって、シュリンクフィットチャックの下方に、特に液体冷却剤において、冷却剤のための高価な収集装置は必要ない。特に好ましい実施形態では、使用された冷却剤を再び空気流から分離して再利用するために、ここではさらに図示しない装置が吸引管に接続される。

【0021】

図１からわかるように、図示された実施例の冷却剤供給装置は、冷却アタッチメント３内に配置された供給ライン２４と、供給ライン２４から分岐して通路開口６に開口する複数の供給孔２５とを有する。供給孔２５は、冷却アタッチメント３の底部の通路開口６の入口７の方向に斜め下方に整列しており、液体冷却剤は上方から斜めに空気流に遭遇する。液体冷却剤を、接続部２６およびポンプ（図示せず）を介して供給ライン２４内に案内でき、そして供給ライン２４から供給孔２５を介して冷却アタッチメント３の通路開口６に案内できる。

【0022】

図２からわかるように、噴射空気を供給するために好ましくは斜め上向きに向けられた噴射空気開口２８を有する供給ライン２７もまた冷却アタッチメント３内に設けられている。シュリンクフィットチャック上に残っているいかなる冷却剤も、それによって吹き飛ばすことができる。噴射空気を供給するための図１に示す接続部２９は冷却アタッチメント３に配置されている。

【0023】

より簡単な製造のために、冷却アタッチメント３を、内側スリーブ３０および外側スリーブ３１から組み立てることができる。しかしながら、冷却アタッチメント３を、一体物として設計することもできる。

【0024】

ここで説明した装置の機能的原理を以下に説明する。

【0025】

冷却アタッチメント３は、冷却アタッチメント３がシュリンクフィットチャック上またはシュリンクフィットチャック用の保持装置上に底部２０と共に着座するように、冷却されるシュリンクフィットチャックに取り付けられる。それによって、制御されていない外気の吸引およびそれに関連するノイズの発生を回避することができる。この封止構成は、追加のシール要素２２によって支持される。そして、空気は、吸引ユニットを介して吸引部１０に引き込まれ、吸気管４と上部ハウジング部８との間の供給ライン１１および冷却アタッチメント３と下部ハウジング部９との間の追加の供給ライン１２によって、冷却アタッチメント３の通路開口６の入口７へと下方に案内される。入口７から、冷却空気は、冷却アタッチメント３の通路開口６とシュリンクフィットチャックの外側との間の間隙および吸気管４を通って上向きに案内される。供給孔２５を介してさらに供給される冷却剤は、上方に向けられた空気流によって取り込まれる。

【0026】

冷却プロセスの終了後、冷却剤の供給は、シュリンクフィットチャックを、特に液体冷却剤が使用されるときに、残りの空気流によって乾燥させるために、停止される。依然として存在するいかなる液体冷却剤も吹き飛ばすために、噴射空気開口２８を介して追加の噴射空気を導入することができる。

【0027】

シュリンクフィットチャックの温度を測定するために温度センサを冷却アタッチメント３に設けることができる。これにより、シュリンクフィットチャックが依然として高すぎる温度であるかどうかを判定することができる。測定された値を、光システムを介して冷却アタッチメント３に表示することができる（赤色＝触れるには高すぎる温度、緑色＝十分に冷却された）。視覚的表示の代替としてまたは視覚的表示に加えて、冷却アタッチメント３を高温でインターロックすることができ、それにより、冷却アタッチメント３の早期の上昇は不可能である。温度センサは、好ましくは、領域を冷却した後の流出空気流の温度を測定する。しかしながら、代わりに、シュリンクフィットチャックの温度を、例えば熱放射の赤外線測定によって非接触でまたは接触センサによって直接測定することも可能である。

【0028】

理論的には冷却装置は別個の要素として動作することができるが、図４に概略的に示された完全シュリンク装置の一部であることが好ましい。このシュリンク装置において、冷却ヘッド２に加えて、工具のシュリンクインまたはシュリンクアウトのためのシュリンク装置３２を配置することができる。しかしながら、誘導装置もまた、冷却アタッチメントに一体化することもできる。したがって、冷却アタッチメントを、冷却のためだけでなく、工具のシュリンクインまたはシュリンクアウトのためにも使用することができる。

【符号の説明】

【0029】

１ スタンド
２ 冷却ヘッド
３ 冷却アタッチメント
４ 吸気管
５ 吸気ライン
６ 通路開口
７ 入口
８ 下部ハウジング部
９ 上部ハウジング部
１０ 吸気部
１１ 供給ライン
１２ 追加の供給ライン
１３ 通路
１４ グリッド管
１５ 下部スペーサ
１６ 上部スペーサ
１７ 環状空間
１８ 遮音要素
１９ 開口
２０ 底部
２１ ラジアルカラー
２２ シール要素
２３ シールリップ
２４ 供給ライン
２５ 供給孔
２６ 接続部
２７ 供給ライン
２８ 噴射空気開口
２９ 接続部
３０ 内側スリーブ
３１ 外側スリーブ
３２ シュリンク装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】