JP2008149400A

JP2008149400A - クーラント供給装置および方法

Info

Publication number: JP2008149400A
Application number: JP2006338580A
Authority: JP
Inventors: Hiroichi Murayama; 博一村山; Hirotaka Akamatsu; 弘隆赤松
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2006-12-15
Filing date: 2006-12-15
Publication date: 2008-07-03

Abstract

【課題】工作機械に対する配置の自由度が大きくクーラントの圧力損失の少ないクーラント供給装置および方法を提供すること。
【解決手段】工作機械１９に取り付けられ機械加工する工具７を冷却するクーラント１６を貯蔵するタンク３と、ポンプ１を備えタンク３と配管接続された装置本体２と、柔軟性と耐圧性を有し装置本体２のクーラント吐出口４から工具７を保持するホルダ８へクーラント１６を導くホース５とを備えている構成とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械で金属の切削加工等を行うときに工具を冷却するクーラントを供給するクーラント供給装置および方法に関する。

工作機械で金属の切削加工等を行うときに工具を冷却するクーラントは一般に、ポンプでクーラント貯蔵タンクから吸い上げられ、工作機械内部に設けられた金属の配管を通して、工作機械の主軸に取り付けられたホルダへ導かれるが、近年工具の加工性を向上させるために、ポンプ性能を向上させてクーラントの噴射圧力と量を増加させることが要求されるようになってきた。

従来のクーラント供給装置においては、工作機械内部の駆動系を邪魔しないように金属のパイプが配管されている。その結果、流路を変えるためのエルボが多数接続される。エルボで流路を変えると、その部分で摩擦や乱流による圧力損失が発生する。さらに、工作機械が大型になると共にポンプから工具までの距離が長くなるため、クーラントの流路も長くなる。それに伴い直線部分でも摩擦による圧力損失が大きくなる。すると工具の先端から噴射されるクーラントの圧力が落ち、工具の加工性能に深刻な影響を与える。また従来の装置では、ポンプから工具主軸までの配管は工作機械の大型化に伴い流路が長くなる上に、機械本体内部に組み込まれているため、設置と保守点検に手間がかかる。

そこで本発明は、工作機械に対する配置の自由度が大きくクーラントの圧力損失の少ないクーラント供給装置および方法を提供することを目的とする。

本発明は上記目的を達成するために、請求項１の発明は、工作機械に取り付けられ機械加工する工具を冷却するクーラントを貯蔵するタンクと、ポンプを備え前記タンクと配管接続された装置本体と、柔軟性と耐圧性を有し前記装置本体のクーラント吐出口から前記工具を保持するホルダへクーラントを導くホースとを備えている構成とする。

請求項６の発明は、前記クーラント吐出口に分岐した吐出配管が接続され、それぞれの吐出配管にホースが接続されたクーラント供給装置を使い、工作機械の種類に応じて前記ホースを使い分けることで、一台のクーラント供給装置で異なる工作機械にクーラントを供給する方法とする。

請求項７の発明は、前記装置本体の底面に車輪を備えたクーラント供給装置を移動させ、異なる工作機械が個別に備えるクーラント貯蔵タンクと前記装置本体を配管接続することによって、一台のクーラント供給装置で異なる工作機械にクーラントを供給する方法とする。

本発明によれば、工作機械に対する配置の自由度が大きくクーラントの圧力損失の少ないクーラント供給装置および方法を提供することができる。

以下、本発明の５つの実施の形態を図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態のクーラント供給装置の構成を示す図である。ポンプ１を備えた供給装置本体２は工作機械１９から完全に切り離された独立した装置であり、供給装置本体２単独でも稼動することができる。工具７による切削点に向けて吐出されるクーラント１６は貯蔵タンク３に貯めてあり、貯蔵タンク３と供給装置本体２とは配管１７により接続されている。供給装置本体２と工作機械１９を接続するために、供給装置本体２の吐出口４に柔軟性と耐圧性を有するホース５が取り付けられている。ホース５の先端には接続金具としてオスまたはメス型のホースニップル６がはめ込まれている。一方、工作機械１９の主軸には工具７を保持するための外部給油式クーラントリング付オイルホール型のホルダ８を備え、ホース５とホルダ８を接続できるようになっている。

あるいは図２（ａ）に示すように、工作機械１９に設けられたホース接続口１０にホースニップル６を接続し、ホルダ８の脇から配管２０を通してクーラント１６を供給するいわゆるサイドスルー型の実施形態をとることにしても良いし、図２（ｂ）に示すように、ホルダ８にクーラント１６を供給するいわゆるスピンドルスルー型の実施形態をとることにしてもよい。

本実施の形態のクーラント供給装置は、供給装置本体２のポンプ１を稼動することによって貯蔵タンク３に蓄えられたクーラント１６を配管１７を通して供給装置本体２へ吸い上げる。さらに、吸い上げたクーラント１６をポンプ１の作用によりホース５を通じて工作機械１９の主軸に取り付けられたホルダ８へ導き、切削点へ向けてクーラント１６を吐出する。供給装置本体２と工作機械１９の間は柔軟性のあるホース５で繋がれているので、クーラント１６の流れの向きを変える場合には緩やかに変えることができる。その結果、流れの圧力損失がパイプで組まれた配管よりも軽減されるので、流路が長くなってもクーラント１６が工具７から噴出する勢いが失われにくい。また、クーラントの流路が工作機械の内部構造に依存しないのでクーラントの流路の長さを必要最小限に抑えることができる。また、供給装置本体２が工作機械１９とは切り離された構造になっているので、設置と保守・点検が容易である。

（第２の実施の形態）
図３は本発明の第２の実施の形態を示す図である。本実施の形態では、供給装置本体２の吐出配管２２はチーズやエルボなどの管継ぎ手１１を組み合わせて複数に分岐されている。分岐された各々の吐出配管２２の先には流量調節バルブ１２が取り付けられている。さらに流量調節バルブ１２の先方でホース５を用いて複数の工作機械を一対一の関係になるように接続した構成とする。

本実施の形態のクーラント供給装置においては、分岐された各々の吐出配管２２に取り付けられた流量調節バルブ１２を開くことで、ホース５で接続された複数の工作機械へ同時にクーラント１６を供給することができる。逆に流量調節バルブ１２を閉じることによってクーラント１６の供給を停止することができる。

（第３の実施の形態）
図４は本発明の第３の実施の形態を示す図である。すなわち、ポンプ１を備えた供給装置本体２の設置底面に、車輪１３を複数個設けた構成である。本実施の形態は、供給装置本体２を貯蔵タンク３と接続する配管１７から分離すると、供給装置本体２は車輪１３の働きにより容易に移動することができる。したがって、工作機械Ａで使い終わった供給装置本体２を人力で別の工作機械Ｂへと移動し、工作機械Ｂ備え付けの貯蔵タンク３と接続して、工作機械Ｂにおける切削加工にクーラント１６を供給することができる。

（第４の実施の形態）
図５（ａ）、（ｂ）は本発明の第４の実施の形態を示す図である。すなわち、工作機械１９の外壁には複数のホース支持具１５が取り付けられている。ホース支持具１５には、ホース５およびホース先端に取り付けられたホースニップル６を通すのに十分な形および大きさの支持孔２３が設けられている。供給装置本体２を使用する際には、ホース５はホース支持具１５の内側の支持孔２３を通して工作機械１９のホルダ８ないしホース接続口１０へと導かれる。

本実施の形態においては、ホース５はホース支持具１５によって保持されるので、自重によってたわんだり、折れ曲がるのを防ぐことができる。使用後は供給装置本体２側からホース５を引っ張ってホース支持具１５から抜き取る。

（第５の実施の形態）
図６は本発明の第５の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、ポンプ１を備えた供給装置本体２とクーラント１６の貯蔵タンク３が架台２４上に設けられ、貯蔵タンク３と供給装置本体２は架台２４上で配管接続されている構成である。

本実施の形態のクーラント供給装置は上記のように構成されているので、貯蔵タンク３を元々備えていない工作機械にもクーラント１６を使えるようになる。貯蔵タンク３内のクーラント１６が無くなった場合は、空の貯蔵タンク３を取り出してからクーラント１６の貯まった新しい貯蔵タンク３と交換してもよいし、外部から直接空の貯蔵タンク３にクーラント１６を補給してもよい。

本発明の第１の実施の形態のクーラント供給装置の構成を示す図。本発明の第１の実施の形態のクーラント供給装置の工作機械との接続例を示す図。本発明の第２の実施の形態のクーラント供給装置の要部の構成を示す図。本発明の第３の実施の形態のクーラント供給装置の要部の構成を示す図。本発明の第４の実施の形態のクーラント供給装置を示し、（ａ）はその要部断面図、（ｂ）はホース支持具の斜視図。本発明の第５の実施の形態のクーラント供給装置の構成を示す断面図。

符号の説明

１…ポンプ、２…供給装置本体、３…貯蔵タンク、４…吐出口、５…ホース、６…ホースニップル、７…工具、８…ホルダ、９…吸込口、１０…ホース接続口、１１…管継ぎ手、１２…流量調節バルブ、１３…車輪、１５…ホース支持具、１６…クーラント、７，１８ａ，１８ｂ，２０，２１…配管、１９…工作機械、２２…吐出配管、２３…支持孔、２４…架台。

Claims

工作機械に取り付けられ機械加工する工具を冷却するクーラントを貯蔵するタンクと、ポンプを備え前記タンクと配管接続された装置本体と、柔軟性と耐圧性を有し前記装置本体のクーラント吐出口から前記工具を保持するホルダへクーラントを導くホースとを備えていることを特徴とするクーラント供給装置。
前記クーラント吐出口に複数に分岐した吐出配管が接続され、それぞれの吐出配管に接続されたホースが異なる工作機械のホルダに連結することを特徴とする請求項１に記載のクーラント供給装置。
前記装置本体の底面に車輪を備えていることを特徴とする請求項１または２に記載のクーラント供給装置。
前記ホースは、工作機械に設けられた支持具によって支持されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のクーラント供給装置。
前記装置本体と前記タンクは同一の架台上に設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のクーラント供給装置。
請求項２に記載のクーラント供給装置を使い、工作機械の種類に応じて前記ホースを使い分けることで、一台のクーラント供給装置で異なる工作機械にクーラントを供給することを特徴とするクーラント供給方法。
請求項３に記載のクーラント供給装置を移動させ、異なる工作機械が個別に備えるクーラント貯蔵タンクと前記装置本体を配管接続することによって、一台のクーラント供給装置で異なる工作機械にクーラントを供給することを特徴とするクーラント供給方法。