JP2002542045A - 工作機械の加工ヘッドから放出される切粉排出装置、切粉排出装置を採用した工作機械、及び切粉排出装置の使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 本発明は、工作機械（Ｍ、Ｍ′）の加工ヘッドによって放出される切粉の排出装置（Ｄ）に関し、その加工区域は、その下部に切粉排出ボックスを有し、上記切粉排出装置（Ｄ）は、可動部材（１００）からなり、上記可動部材は、放出される切粉を上記切粉排出ボックス上に導く傾斜面及び形状を構成し、上記切粉排出ボックスと上記加工ヘッドとの間に配置され、加工ポストと上記工作機械の台との熱的な分離に寄与すると共に、上記可動部材の運動による上記傾斜面上への切粉の付着による滞留を防止して切粉を排出させることを可能にする弾性的な型式の連接手段を介して上記切粉排出ボックスに連接されたことを特徴とする。また本発明は、このような装置の使用方法と、このような装置を採用した工作機械に関する。応用：切粉の排出。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 本発明は、工作機械の分野に関し、特に工作機械の単数または複数の切削工具
による製品加工時に、切粉の適切な排出を可能にする装置の適合化に関する。

【０００２】 従来は、工作機械の単数または複数の切削工具による製品加工時に生じる切粉
は、工具または工作機械の扉の近くに適切に方向付けられて配置されたノズルか
ら流出する方向性を有する液体のジェットによって、工作機械の加工区域から、
加工区域の下部に配置され、切粉を液体と共に回収する排出ボックスの方向へ導
いて排出されている。しかしながら、同じ方向に適切に配置されたこのようなジ
ェットの使用は、液体のジェットが振りかけられない多数の切粉の放出区域にお
いては、切粉が集塊岩状に集積する可能性がある。この切粉の集塊岩状の集積体
は、工具と加工部品の周囲の全空間に小さな切粉が放出される、アルミニウムベ
ースの材料のような材料を高速で加工する際には、極めて重大な問題となる。切
粉の集塊岩状の集積体は、固まって周囲の壁に付着し、次いで偶発的に剥がれ、
加工中の部品の加工を妨げ、工作機械の停止と掃除が必要になる。

【０００３】 この問題点を緩和するために、ノズルの数の増加から成るような、工作機械の
複数の解決策が考えられているが、ノズルの数の増加は、特に配管の増加と、排
出装置の複雑化、従ってコストの増加をもたらす。

【０００４】 液体のジェットによる切粉の排出に関する最近の発明は、フランス国特許出願
第２７５１２５４号に記載されている。この発明は、特に重要な区域における液
体の放出を確実にする、多方向指向で回転可能なノズルからなる。特に重要な区
域は、急激で脈動的に変化する液体を放出する単純な複数のノズルによって包囲
され、これによって切粉の排出が改善されている。

【０００５】 しかしながら、このような装置は、機械加工の全ての場面に適用できるもので
はなく、特に乾燥状態での加工工程が採用される場合には適用できない。この場
合、掃除は、加工品取り扱い時間の間に実施されるか、あるいは、加工品取り扱
い時間に十分に掃除をする時間が許容されない場合には、加工区域の下部に配置
された排出ボックスの傾斜した壁の上へ切粉を牽引する重力を利用して実施され
る。重力の利用は、特に、排出ボックスの壁に付着しやすい小さい切粉を排出す
るときには、有効性に欠ける解決策である。

【０００６】 更に、排出液が再処理されるか、少なくとも適切な状態で回収されることを要
求している切粉排出材料に関する規格、特に環境汚染防止規格により、工場の工
作機械の単数または複数の工具から放出される切粉の排出の分野における研究へ
の要求が強まり、このような研究が、排出液の使用を無条件に停止する方向へ指
向されている。

【０００７】 同様に、本発明の目的も、液体の使用を必要としない切粉の排出装置を提供す
ることにある。

【０００８】 切削液と排出液の少なくとも一方の使用を停止することによる、切粉の排出が
ほぼ不可能になることの他の一つの問題は、工作機械によって実施される機械加
工の質に影響する、機械加工ポスト、従って工作機械の台の加熱にある。

【０００９】 フランス特許第２４６４０９６号に記載されているような、材料の移動を可能
にする、振動運動による運搬装置は、先行技術において公知である。出願明細書
に記載されたこの運搬装置は、排出用の漏斗状の形状を採用し、材料の破砕妨害
を避けるために、その下部を形成するところの円筒を有し、破砕する材料は粘土
質の岩である。

【００１０】 本出願人は、運搬装置のこの原理を新しい分野すなわち工作機械の分野と、新
しい応用すなわち切粉の排出とに利用するために、その研究を有利に指向した。

【００１１】 本発明の主要な特徴によれば、工作機械の単数または複数の加工ヘッドによる
加工品の加工の際に、範囲を限定された加工区域の内部に、上記加工ヘッドによ
って放出される切粉を排出する切粉排出装置であって、上記加工区域は、その下
部に切粉排出ボックスを有する切粉排出装置において、上記切粉排出装置は、可
動部材からなることは特に注目すべきであり、上記可動部材は、放出される上記
切粉を上記切粉排出ボックス上に導く傾斜面及び形状を構成し、上記切粉排出ボ
ックスと上記加工ヘッドとの間に配置され、加工ポストと上記工作機械の台との
熱的な分離に寄与すると共に、上記可動部材の運動による、上記傾斜面上への上
記切粉の付着による滞留を防止して上記切粉を排出させることを可能にする弾性
的な型式の連接手段を介して上記切粉排出ボックスに連接される。

【００１２】 弾性的な型式の連接手段による連接は、振動に必然的に伴う微小な運動を許容
するが、同時にこのような運動を吸収するという利点を有する。実際、他の全て
の可動の連接手段では、上記可動部材を振動状態に維持することは難しい。

【００１３】 工作機械の１部品を振動させておく他の１つの利点は、準独立の部品によって
、加工区域と工作機械が熱的に分離されるという事実にある。この熱的な分離機
能は、乾燥状態での切断または加工が一般的に高温になる過程において歓迎され
る。

【００１４】 上記切粉排出装置自身によるのみならず、上記切粉排出装置と上記切粉排出ボ
ックスとの間の空間によって構成される熱的な障害を設けることは、多くの場合
ガイド及び駆動機構を支持する上記工作機械の台への熱の伝達、従って、熱の伝
達に伴う変形を最大限に避けるという利点を同様に有する。

【００１５】 熱的な隔離が必要な場合に、提案された解決策に加わる可動の装置の運動は、
ここに、 また、このような切粉排出装置は、工作機械の従来の切粉排出ボックスまたは
台に殆ど改修を施す必要なしに、すなわち、主として既存の切粉排出ボックスの
上に可動部材を追加して、既存の装置に設置できる。

【００１６】 本発明の特に有利な特徴によれば、上記切粉排出装置は、上記可動部材が上記
切粉排出ボックスに相対的な上記可動部材への振動運動を印加する、少なくとも
１つの加振器に接続されているという点で特色を有している。

【００１７】 振動の使用は、可動部材の運動を許容するために大きな空間を必要としないの
で、特に有利である。

【００１８】 加工中における上記可動部材へ一定の振動を印加すると、上記可動部材の振動
している壁の上の切粉の接触箇所から、上記傾斜面に沿って、上記可動部材の下
方に位置している上記切粉排出ボックスへ、切粉を向かわせることができる。

【００１９】 工作機械の加工ヘッドから放出される切粉を排出する上記切粉排出装置は、既
知の手段を、機能を変更しないで同等の応用に利用することからなる発明を単に
構成するものではない。

【００２０】 実際、工作機械の分野は、フランス特許第２４６４０９６号の排出用の漏斗状
の投入口が記載されている分野から、極めて遠く離れている。その上、本発明の
上記切粉排出装置の機能は、可動部材を切粉の放出の源と、切粉を排出する領域
との間に設置することに基づいている。この機能は、新しいニーズ、すなわち排
出液の放出なしに切粉を排出するというニーズに応えている。

【００２１】 また、本願発明における解決するべき課題も、粘土質の岩の破砕における既知
の課題とは異なっている。

【００２２】 この切粉排出装置に特有のもう一つの機能は、極めて高い精度を要する加工を
実施する工作機械において特に重要な、その熱的な分離機能である。

【００２３】 従って、この切粉排出装置の新しい利用は、切粉の排出の観点からと、環境汚
染防止の新規格の尊重からの、出願人によるニーズの変化の先取りによるもので
あるので、本発明の分野においては予見できないものである。

【００２４】 また、本発明は、このような切粉排出装置の使用方法にも関し、この使用方法
は、技術的に特に適切な第１の選択によれば、可動部材１００の壁の上の切粉の
上方への移動を、振動によって確実にすることからなる。

【００２５】 技術的に特に適切なもう１つの選択によれば、本発明の切粉排出装置の使用方
法は、可動部材の壁の上の切粉の上方への移動を、振動によって確実にすること
からなる。この新しい選択は、乾いた、または液体のジェットに伴われた切粉の
排出のために重力を利用することにこだわるために、切粉の排出装置を含む下方
部分からなる台を作るという工作機械の構想をもたらしている、切粉の排出に利
用する最近の概念に反して行われる。この特に新規で創造的な方法は、拘束から
解放されて、振動によって、加工区域に比して低い領域からの排出を可能にし、
切粉の上方への、または少なくとも水平面での排出の構想を可能にする。

【００２６】 本発明の基礎的な概念は、特に基本的な形で上記に開示したが、その他の詳細
と特徴は、切粉を下方に向かわせる本願発明による、切粉の排出装置の複数の実
施の形態の、非限定的な例として記述された記載を、添付図面を参照して読むこ
とにより、更に明らかとなるであろう。この記載は添付図面を参照するが、これ
らの図面は次ぎのとおりである。

【００２７】 図１は、本発明による切粉の排出装置の全体の概略図である。

【００２８】 図２は、図１に示す切粉の排出装置を採用した工作機械の構造の全体の概略図
である。

【００２９】 図３は、図２に示されたものとは異なり、本発明による切粉の排出装置の他の
一つの実施の形態を採用した、工作機械の構造の全体の断面図である。

【００３０】 図１に示すように、切粉の排出装置Ｄは、機械加工と溶接によって組み立てら
れた金属板の組み立て体からなる可動部材１００を構成する。可動部材１００の
外部形状は、排出ボックス、または、図２に示す工作機械Ｍの支持台の役割をす
る台Ｂの一部の内部形状にほぼ合致するように形成されている。

【００３１】 この金属板の組み立て体からなる可動部材１００は、上面開口を形成する壁１
１０と下面開口１２０とを有し、工作機械Ｍの図示しない工具によって放出され
る切粉は、上面開口から落下する。

【００３２】 有利には、下面開口１２０の寸法は、切粉が内部で締め付けられるようにする
ために、上面開口より小さくする。

【００３３】 また、本発明の実施の形態によれば、可動部材１００は、上部は機械工作の区
域と連通し、下部は排出ボックスに注ぎ込むように開口する、漏斗状の形状を採
用する。

【００３４】 この漏斗状の形状の可動部材１００は、放出された切粉をよりよく方向付ける
ために斜面または逆Ｖ字状を形成していることを除き、それが取り付けられる台
Ｂの形状に整合した形状をなす。

【００３５】 本発明によれば、漏斗状に形成された可動部材１００は、排出ボックスの上部
の壁と可動部材１００との間の弾性的な連結を構成し、可動部材１００の振動的
な運動を可能にする遊隙を介して、排出ボックスと互いに整合して組合わされる
。また、図１、２に例示されているように、金属板の組み立て体からなる可動部
材１００は、台Ｂと可動部材１００との間の連結を確実にする弾性支持体２００
を有する。この連結は、可動部材１００に連接された加振器３００によって発生
される振動を許容するものでなければならない。

【００３６】 弾性支持体２００は、許容している振動を完全に吸収し、漏斗状の可動部材を
台Ｂから十分に隔離する。

【００３７】 また、遊隙は、漏斗状の形状の可動部材１００と台Ｂとの間に、可動部材１０
０の台Ｂに相対的な振動運動を許容する機能を提供するのみならず、上記の台Ｂ
から可動部材１００を独立させて、熱的にも隔離する。実際、台Ｂと可動部材１
００との間の接続は、弾性支持体２００のみによって構成され、台Ｂと可動部材
１００との間に存在する空気は、熱的な隔離に寄与する。

【００３８】 漏斗状の形状の可動部材１００の上に放出された切粉は、従って振動状態に置
かれ、可動部材１００の壁、とりわけ傾斜した、逆Ｖ字状の壁への付着が妨げら
れる。振動している上記壁は、切粉の流れを、工作機械Ｍの台の中にそのために
設けられた貯蔵区域へ向けて方向付ける。

【００３９】 図３は、工作機械Ｍ′に装着された、切粉の排出装置Ｄの他の一つの実施の形
態を図示する。

【００４０】 この工作機械Ｍ′は、同一水平面上に配置された、加工品が取り付けられる２
つの作業ステーションＳＴ１、ＳＴ２を採用する対称な構造と、少なくとも１つ
の回転工具を有する工作ポストＰとからなる。回転工具は、その回転軸に平行及
び垂直に移動可能に設けられており、２つの作業ステーションＳＴ１、ＳＴ２に
取り付けられた加工品の工作を可能にしている。

【００４１】 各作業ステーションＳＴ１、ＳＴ２の下に、切粉の排出装置Ｄを形成し、方向
付けの金属板の作用によって工作ポストＰから放出される切粉を排出用の垂直な
溝４００へ指向させる、漏斗状の形状の可動部材１００、または可動部材１００
の少なくとも上部開口を形成する壁１１０を配置する。

【００４２】 この特殊な適用によれば、工作機械Ｍ′の工作ポストＰの案内装置は、入れ子
式の水平なカバーＴによって保護されている。入れ子式の水平なカバーＴは、そ
の中央部から左右に傾斜する屋根状の形状によって、放出される切粉を、各作業
ステーションＳＴ１、ＳＴ２の下に配置された切粉の排出装置Ｄに向けて方向付
ける。また、工作機械の中心部は、工作ポストＰが移動可能なように運動学的に
設定されており、上記漏斗状の形状の可動部材１００の壁１１０によって形成さ
れた上部開口は、工作機械Ｍ′の内側よりも外側へより大きく開口している。有
利には、可動部材１００、従って可動部材１００の壁に放出された切粉が振動状
態になるように、各可動部材１００に加振器３００を装備する。

【００４３】 本発明によれば、切粉を方向付ける漏斗状の形状の可動部材１００と、この工
作機械Ｍ′の台Ｂとの間の連接は、弾性支持体２００を介して確保される。

【００４４】 本発明によれば、漏斗状の形状の可動部材１００の外壁は、可動部材１００の
振動運動が許容されるように、排出装置Ｄが装着される工作機械Ｍ′の台Ｂの内
壁との間に遊隙を介して整合するように取り付けられる。

【００４５】 図２、３に示すように、工作機械Ｍ、Ｍ′の台Ｂ、Ｂ′の壁に、加振器３００
へ外部から接近できるようにするための窓を設ける。このような窓は、加振器３
００への接近と給電、給油を容易にする。

【００４６】 限定のためではなく、開示のために上記に記載し、具体的に描写したところの
ものの活用を可能にする切粉の排出方法、及び、切粉排出装置の利用を可能にす
る工作機械については、容易に理解されるであろう。

【００４７】 勿論、より大きな面と精神において把握された本発明から同様に逸脱すること
なく、広範な調整、変更及び改良を上記の例にもたらすことが可能である。

【００４８】 このように、例えば、その壁が垂直、水平または傾斜した、振動状態にある可
動部材を有する加工領域を容易に想像可能である。

【００４９】 更に、上記可動部材が、加工区域から、加工区域よりも高い位置に位置する少
なくとも１つの排出用の溝へ、切粉の上昇する斜面に沿って、その壁を向かわせ
る傾斜路の形状を採用することを特徴とする装置によって、可動部材の上に放出
された切粉を、上方に向けて指向させる事から成る、切粉排出装置の使用方法も
利用可能である。

【手続補正書】

【提出日】平成１４年８月１日（２００２．８．１）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】請求項８

【補正方法】変更

【補正の内容】

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１５

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００１５】 ま た、このような切粉排出装置は、工作機械の従来の切粉排出ボックスまたは
台に殆ど改修を施す必要なしに、すなわち、主として既存の切粉排出ボックスの
上に可動部材を追加して、既存の装置に設置できる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２４

【補正方法】変更

【補正の内容】

【００２４】 また、本発明は、このような切粉排出装置の使用方法にも関し、この使用方法
は、技術的に特に適切な第１の選択によれば、可動部材１００の壁の上の切粉の 下方 への移動を、振動によって確実にすることからなる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】削除

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，Ｅ Ａ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ， ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，Ｇ Ｅ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ， ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，Ｍ Ｎ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ， ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，Ｚ Ａ，ＺＷ

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 工作機械（Ｍ、Ｍ′）の加工ヘッドによる加工品の加工の際に、範囲を限定さ
   れた加工区域の内部に放出される切粉を排出する切粉排出装置（Ｄ）であって、
   上記加工区域は、その下部に切粉排出ボックスを有する切粉排出装置において、 上記切粉排出装置は、可動部材（１００）からなり、 上記可動部材は、 放出される上記切粉を上記切粉排出ボックス上に導く傾斜面及び形状を構成し
   、 上記切粉排出ボックスと上記加工ヘッドとの間に配置され、 加工ポストと上記工作機械の台との熱的な分離に寄与すると共に、上記可動部
   材の運動による、上記傾斜面上への上記切粉の付着による滞留を防止して上記切
   粉を排出させることを可能にする弾性的な型式の連接手段を介して上記切粉排出
   ボックスに連接された、 ことを特徴とする切粉排出装置。
2. 【請求項２】 上記可動部材（１００）は、上記可動部材（１００）の上に放出された上記切
   粉に振動を伝達して、上記可動部材の壁（１１０）の上における上記切粉の移動
   を可能にする、上記切粉排出ボックスに相対的な上記可動部材への振動運動を印
   加する、少なくとも１つの加振器（３００）に接続されていることを特徴とする
   請求項１に記載の切粉排出装置。
3. 【請求項３】 上記可動部材（１００）は、上記切粉排出ボックスの壁の上端と上記可動部材
   （１００）との間に弾性連接手段（２００）を配置し、上記可動部材の振動運動
   を許容することを可能にする遊隙を介して、上記切粉排出ボックスに整合して装
   着されることを特徴とする請求項１に記載の切粉排出装置。
4. 【請求項４】 上記可動部材（１００）は、上記加工区域と接続すために上方に向けて開口し
   、上記切粉排出ボックスの中へ導通するように下方に向けて開口する、漏斗状を
   なすことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の切粉排出装置。
5. 【請求項５】 上記可動部材（１００）は、上記加工区域から、上記加工区域よりも上方に位
   置する少なくとも１つの排出用の溝へ向かう切粉の上昇斜面に沿ってその壁を向
   かわせる傾斜路の形状をなすことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに
   記載の切粉排出装置。
6. 【請求項６】 上記可動部材（１００）の壁（１１０）の上の上記切粉の上方への移動を、振
   動によって確保することを特徴とする請求項５に記載の切粉排出装置の使用方法
   。
7. 【請求項７】 上記可動部材（１００）の壁（１１０）の上の上記切粉の下方への移動を、振
   動によって確保することを特徴とする請求項４に記載の切粉排出装置の使用方法
   。
8. 【請求項８】 工作機械の台に、上記加振器への外部からの接近を可能にする、上記台の壁に
   に作られた窓が設けられたことを特徴とする請求項１から５のいずれか１つに記
   載の切粉排出装置に適応された工作機械。