JP2847203B2 - 旋盤のロッド状の工作物のための案内装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 単スピンドル式および複スピンドル式の旋盤では、ロ
ッド状の工作物が各１つの案内管を通って、旋盤の各作
業スピンドルの後端部に近付けられる。この場所で前記
工作物は送り管に挿入される。この送り管は作業スピン
ドルの内部に配置されていて、この作業スピンドルと一
緒に回転する。送り管の前端部には、送りトングが配置
されており、この送りトングはタイミング制御されて行
なわれる送り管の前進運動時に、ロッド状の工作物を旋
盤のコレットチャック内にまで移動させる。送り管とは
異なり、案内管は停止したままである。したがって、案
内管は作業スピンドルおよび送り管とは分離されてい
る。

ロッド状の工作物は旋盤の加工サイクルの間に同じく
回転するので、工作物と案内管との間には相対的な回転
運動が生ぜしめられる。工作物の後端部には案内管内で
自由に回転するので、工作物は案内管の内壁に当接す
る。この場所では工作物にも案内管にも、回避できない
摩耗が生じてしまう。特に案内管の比較的大きな摩耗を
阻止するためには、案内管には液体を導入することが知
られている。この液体によって、工作物と案内管の間に
は、工作物の回転運動時に流体軸受け効果が生じる。し
かし、この流体軸受け効果は案内管の前端部に向かって
減少していて、この前端部自体においてはゼロに等しく
なる。なぜならば、この場所では潤滑兼冷却液が案内管
と旋盤との間の中間室内に自由に流出してしまうからで
ある。工作物はこの長さ範囲ではもはや案内されていな
い。

案内管の前端部で流出する潤滑兼冷却液はしばじば旋
盤の構成部分にも到達してしまう。旋盤は前記液体によ
って機能を損なわれていまう恐れがある。さらに、旋盤
の裏側には、この場所に存在する機械構成部分のための
少なくとも部分的に開いた潤滑剤循環路が存在してい
る。この潤滑剤循環路は案内管からの液体と混合されて
はならない。場合によってこのことを阻止するために
は、案内管の液体が付加的な手段、たとえば噴射フード
およびこれに類したものによって別の方法で導出されな
ければならない。このことは付加的な構成費用と、多く
の場合構造的な困難をも生ぜしめてしまう。

請求項１および請求項２に記載の本発明の課題は、旋
盤への移行部における案内管の潤滑兼冷却液の自由な流
出が回避されているような案内装置を提供することであ
る。

旋盤の送り管と、案内管とに密に接続されている中間
管が設けられていることにより、案内管の始端範囲に供
給される潤滑兼冷却液は送り管内にまで導入され、さら
にこの送り管内で作業スピンドルに設けられたコレット
チャックにまで導入されるようになる。

案内管内の潤滑兼冷却液として、旋盤の切削工具を冷
却するために使用されるものと同じ冷却液が使用される
場合には、１つの潤滑冷却剤循環路しか必要とならな
い。このためには、送り管の前端部に設けられた送りト
ングと、旋盤の作業スピンドルに設けられたコレットチ
ャックとが、潤滑兼冷却液を通流させるために調整され
ているだけでよい。このことは多くの場合、前記構成部
分の汎用の構造から既に得られている。潤滑兼冷却液が
不断の液体流で作業スピンドルを通って流れることによ
って、同時に掃除機能も得られる。この掃除機能は、異
物、特に切り屑がコレットチャックに侵入し、この場所
からさらに作業スピンドルに侵入して、この場所に沈積
してしまうことを阻止する。これによって、たとえば工
作物の表面が引っ掻かれるかまたは損傷されたりするこ
とが回避されると同時に、さらに工作物の申し分のない
チャックが損なわれることも回避される。工作物交換
時、つまりコレットチャックが開いて比較的大きな通過
横断面積を開放するような場合には、不断の液体流が同
じく、開いたコレットチャック内への異物の侵入を阻止
する。また、不断の掃除媒体流により、たとえば送り管
または案内管の後端部から近付けられるか、またはたと
えば送りトングによって工作物から剥離されるか、また
は送りトングの作業時に摩耗粒子として工作物によって
掻き取られるような異物またはダスト粒子も、送りトン
グとコレットチャックとに設けられた流出開口を通って
洗出されるようになる。比較的大きな量流として生じる
不断の冷却兼潤滑剤流によって、作業スピンドルの付加
的な冷却も得られる。このことは特に高い回転数および
／または小さな軸受け遊びを有する作業スピンドルでは
極めて重要となる。なぜならば、これによって軸受け遊
びが最初から小さく保持され得るようになり、しかも旋
盤の運転時でも著しく変化しなくなるからである。

中間管の使用はさらに別の利点とを有している。すな
わち、案内管におけるライニング管の使用時に当該ライ
ニング管が中間管内にまで、それどろこか送り管内にま
で延長され得る。これによって、工作物は送りトングの
近くにまで案内される。停止しているライニング管自体
は回転する送り管内で、潤滑剤の流体軸受け効果によっ
て案内されて支承される。

中間管が案内管と同様に停止しているような請求項１
に記載の構成では、案内管と工作物との間の潤滑液の流
体軸受け効果が、案内管の前端部に向かって減少するの
ではなく、案内管の端部を越えて送り管との連結個所に
まで維持される。

請求項３に記載の案内装置の構成では、回転する送り
管と停止している中間管との間の良好な分離が得られ
る。これによって、案内管と中間との間のシール部材
も、任意の相対回転運動の負荷を軽減される。したがっ
て、前記シール部材は純然たる軸方向の相対運動しか行
なわないロッドパッキンの形式で設定され得る。

請求項４に記載の案内装置の構成では、ダスト粒子が
シール部材にまで前進して、場合によってはシール部材
の寿命を短くしてしまうことが阻止される。

請求項５に記載の案内装置では、ケーシングをシール
部材のために比較的簡単に構成することができ、しかも
この場合、一般に既に存在する案内管をシール部材の収
容のために加工する必要はない。これによって、シール
部材と、このシール部材を収容する部分とのための大き
な構成可能性も得られる。カップリングケーシングは案
内管の後端部に当初から存在しているねじ山と簡単に螺
合され得る。これにより、移行部に単純なシールリング
を嵌め込んで、このシールリングによって移行部をシー
ルすることも可能になる。

以下に、本発明のつの実施例を図面につき詳しく説明
する。

第１図は中間管を備えた案内装置の第１実施例の縦断
面積図を示しており、 第２図は中間管を供た案内管の第２実施例の縦断面図
を示している。

第１図に示した案内装置10は案内管11と中間管12とを
有しており、両管は旋盤（図示しない）の送り管13の整
合線に配置されている。

中間管12は送り管13に向いたその端部で、カップリン
グ装置14によって送り管13の後端部に回転可能に支承さ
れていて、軸方向において摺動不能に送り管13と連結さ
れている。この目的のためには、カップリング装置14が
ほぼ管状のカップリングケーシング15を有している。こ
のカップリングケーシングは２つの部分から構成されて
いて、両ケーシング部分16,17を有している。

第１のケーシング部分16は雌ねじ山を備えており、こ
の雌ねじ山は送り管13の後端部に設けた雄ねじ山18に螺
合されている。ケーシング部分16は内側つば19を有して
いる。この内側つばは、ケーシング部分16が螺合される
と、送り管13の端面に当接する。螺合後にケーシング部
分16は２つのねじ山付きピン21によって位置固定され
る。これらのねじ山付きピンはケーシング部分に設けら
れた半径方向に向いた各１つねじ山付き孔にねじ込まれ
ている。これらのねじ山付き孔はアンパランスを回避す
る目的で直径方向に配置されている。第１のケーシング
部分16は内側つば19の長さ区分で円筒状に段付けされて
いて、雄ねじ山22を備えている。この雄ねじ山は両ケー
シング部分16,17のねじ締結部の一部を形成している。

第２のケーシング部分17の内側には、構成の異なる２
つの長さ区分が設けられている。第１のケーシング部分
16に面した長さ区分は雌ねじ山23を備えており、この雌
ねじ山は第１のケーシング部分16に設けられた雄ねじ山
22に螺合されている。第２のケーシング部分の内側の第
２の長さ区分は平滑な円筒状面24として構成されてい
る。この円筒状面は転がり軸受け25とシールリング26と
を収容するために働く。転がり軸受け25を位置固定する
ためには、この転がり軸受けの一方の側でケーシング部
分17に内側つば27が設けられており、他方の側では位置
固定リング28が配置されている。この位置固定リングは
円筒状面24にこの場所で対応するように設けられた溝に
挿入されている。

カップリング装置14の別の部分としては、中間管12に
平滑な円筒状面29が設けられており、この円筒状面の外
径は転がり軸受け25とシールリング26との内径に合わせ
られている。この場合でも転がり軸受け25を位置固定す
る目的で、一方の側で外側つば31が設けられていて、他
方の側で位置固定リング32が設けられており、この位置
固定リングは円筒状面29に設けられた対応する溝に挿入
されている。

ケーシング部分17に設けられた内側つば27の内周面に
関しては、少なくとも軸方向で外側に設置された面区分
33が、外方に向かって拡大している円錐台形の外周面と
して構成されている。カップリングケーシング15が旋盤
の加工サイクルの間に比較的高い回転数で回転するの
で、画区分33に著しく大きな遠心作用が生じる。このよ
うな遠心作用は、内側つば27と外側つば31との間のギャ
ップに外部から侵入するようなダスト粒子を外方に遠心
投射する。ダスト粒子の侵入を付加的に困難にするため
には、中間管12に設けられた外側つば31の周面34も円錐
台形の外周面として構成されており、この外周面は面区
分33に適合されている。これにより、前記ギャップの幅
は大きく減少する。

中間管12から案内管11への移行部には、滑りガイド35
が設けられている。この滑りガイドは案内管11の前端部
と相対回動不能にかつ摺動不能に結合されている。滑り
ガイド35には、中間管12の前記カップリング装置14とは
反対の側の後端区分が長手方向摺動可能に案内されてい
る。

滑りガイド35は管状のケーシング36を有している。ケ
ーシング36は案内管11に向いたその後端部で段付けされ
ていて、雄ねじ山37を備えいる。この雄ねじ山は雌ねじ
山38と螺合されている。この雌ねじ山は案内管11の前端
部に汎用の形式で設けられている。前記雌ねじ山38に
は、従来存在していた保持スリーブの代わりにケーシン
グ36が固くねじ込まれており、この場合、ケーシング36
はねじ山摩擦に基づき相対回動不能にかつ、ねじ山ピッ
チによって軸方向で摺動不能に案内管11と結合されてい
る。シール板39は結合部を外方に向かってシールしてい
る。これによってケーシング36は、案内管11に配置され
たライニング管41が、このライニング管41の内部に差し
通された工作物によって案内管から外方に押し出されて
しまうことを防止している。このことは従来では保持ス
リーブの役目であった。

ケーシング36の内径は中間管12の外径に合わせて設定
されており、この場合、すきまばめが得られる。この環
状ギャップを通って冷却兼潤滑液が案内管11から外方に
流出し得ないようにするためには、ケーシング36にシー
ルリング42が設けられている。このシールリングはケー
シング36の内壁に設けられた周方向溝43に挿入されてい
る。案内管11と中間管12との間の相対運動が純然たる軸
方向の摺動運動であるので、シールリング42はロッドパ
ッキンの形式で構成されている。

シールリグ42の寿命を高めるためには、軸方向でシー
ルリング42に前後に管状の各１つのダイトかき取り器4
4;45が配置されている。このダストかき取り器は、ケー
シング36の内側に設けられて前記ダストかき取り器の横
断面形状に適合された周方向溝に挿入されており、この
場合、前記ダストかき取り器のかき取りリップはシール
リング42とは反対の方向に向けられている。

ケーシング36が案内管11と固く螺合され得るようにす
るためには、ケーシングの前端部に、フックスパナを当
て付けることのできる溝付きナットの場合のように２つ
または４つの溝が設けられている。

中間管12の長さは、送り管13がその最前位置に位置し
ている場合に前記中間管が送り管13と案内管11との間の
軸方向距離を跨ぐことができるように設定されている。
この場合に、中間管12の前端部に設けられたカップリン
グ装置14と、案内管11の前端部に設けられた滑りガイド
35との間の内側の軸方向距離は、中間管12が送り管13に
よってその最大可能な送り距離の分だけ後方に案内管11
に押し込まれ得るように、しかもカップリング装置14と
滑りガイド35とが互いに当接しないように設定されてい
なければならない。所要の運動距離を得るためには、必
要に応じて案内管11が後方にずらされなければらなな
い。

案内装置10の案内管11は比較的大きな通過径を有して
いる。この通過径には、案内管11の最大通過径よりも小
さな直径を有するようなロッド状の工作物をも収容する
ことができる。このような細い工作物を管内管11に申し
分なく案内するためには必要に応じてライニング管41が
挿入される。このライニング管は当該工作物の外径に適
合した内径を有している。主スピンドルと送り管との通
過径が規定の寸法を越えていないような旋盤、つまり比
較的小さな外径を有する工作物した加工されないような
旋盤においては、案内管自体も比較的小さな通過径しか
有していない。このような案内管には、一般にライニン
グ管も挿入されていない。

第２図に示した案内装置50では、案内管51が比較的小
さな直径を有している。相応して中間管52と旋盤の送り
管53も同じく比較的小さな直径しか有していない。

送り管53と中間管52との間のカップリング装置54は、
比較的小さな直径寸法は別としてカップリング装置14と
全く同じに構成されている。滑りガイド55では、ケーシ
ング56がケーシング36に比べて少しだけ変えられてお
り、この場合、ケーシング56は、このケーシングに設け
られた雄ねじ山57が案内管51の端部に設けられた比較的
小さな雌ねじ山58にねじ込まれるようにするために大き
く段付けされている。この場合でもやはりシールリング
59が嵌め込まれている。さらに、ケーシグ56は、シール
リング61と両ダストかき取り62,63とがそれぞれ規格寸
法で使用され得るために十分な大きさの外径を有してい
る。

工作物供給部の案内管と、旋盤の送り管との間の案内
装置は図示の両実施例に対して著しく変えられていても
よい。図示していない変化実施例では、中間管がそのカ
ップリング装置と軸方向に摺動不能に結合されているだ
けでなく、同時に相対回動不能に旋盤の送り管と結合さ
れている。この場合、このカップリング装置は転がり軸
受けを有しているのではなく、両部分の間の停止したシ
ール部材しか有していない。この変化実施例では、案内
管の前端部で滑りガイドが管状のケーシングと相対回動
不能にかつ、軸方向で摺動不能に結合されている。この
場合、中間管は工作物の送り段階で滑りガイドに対して
軸方向に摺動させられるだけでなく、旋盤の加工段階の
間、滑りガイド内で作業スピンドルの回転数で回転運動
をも実施するので、シールリングと両ダストかき取り器
とは、種々の相対運動が互いに交互にしか出現しない場
合でも、これらの相対運動に耐えられるように構成され
るか、または選択されなければならない。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工作機械のロッド状の工作物のための案内
   装置であって、 案内管が設けられていて、該案内管が、旋盤とは反対の
   側の端部で閉鎖可能であって、潤滑兼冷却液のための供
   給部を備えており、 旋盤に送り管が設けられていて、該送り管が旋盤の作業
   スピンドル内で該作業スピンドルに対して相対的にタイ
   ミング制御されて前後に運動可能であり、前記送り管を
   用いて、案内管によって近付けられた工作物が旋盤のコ
   レットチャック内にまで摺動可能である形式のものにお
   いて、 中間管（12）が設けられていて、該中間管が少なくとも
   送り管（13）の後端部から少なくとも案内管（11）にま
   で延びており、 送り管（13）と前記中間管（12）との間にカップリング
   装置（14）が設けられていて、該カップリング装置を用
   いて、前記中間管（12）の前端部が送り管（13）の後端
   部に回転可能に支承されていて、軸方向で摺動不能に送
   り管（13）と連結されており、 前記カップリング装置（14）が潤滑兼冷却液の流出に対
   してシールされており、 案内管（11）と前記中間管（12）との間にシール部材
   （42）が設けられていて、該シール部材が、案内管（1
   1）の前端部に対する前記中間管（12）の後端部の軸方
   向摺動を可能にするようになっていることを特徴とす
   る、旋盤のロッド状の工作物のための案内装置。
2. 【請求項２】工作機械のロッド状の工作物のための案内
   装置であって、 案内管が設けられていて、該案内管が、旋盤とは反対の
   側の端部で閉鎖可能であって、潤滑兼冷却液のための供
   給部を備えており、 旋盤に送り管が設けられていて、該送り管が旋盤の作業
   スピンドル内で該作業スピンドルに対して相対的にタイ
   ミング制御されて前後に運動可能であり、前記送り管を
   用いて、案内管によって近付けられた工作物が旋盤のコ
   レットチャック内にまで摺動可能である形式のものにお
   いて、 中間管が設けられていて、該中間管が少なくとも送り管
   の後端部から少なくとも案内管にまで延びており、 前記中間管の前端部が、送り管の後端部と相対回動不能
   にかつ、軸方向で摺動不能に結合されており、 送り管と前記中間管との間の結合部が、潤滑兼冷却液の
   流出に対してシールされており、 案内管と前記中間管との間にシール部材が設けられてい
   て、該シール部材が、案内管と前記中間管との間の回転
   運動と軸方向の摺動運動とを可能にするようになってい
   ることを特徴とする、旋盤のロッド状の工作物のための
   案内装置。
3. 【請求項３】送り管（13）と前記中間管（12）との間の
   カップリング装置（14）が、転がり軸受け（25）を備え
   ている、請求項１記載の案内装置。
4. 【請求項４】案内管（11）と前記中間管（12）との間の
   移行部で、前記シール部材（42）の少なくとも案内管
   （11）に向いた側に、有利には送り管（13）に向いた側
   にも、ダストかき取り器（44;45）が配置されている、
   請求項１または２記載の案内装置。
5. 【請求項５】案内管（11）と前記中間管（12）との間の
   シール部材（42）が固有の管状のケーシング（36）に収
   容されており、該ケーシングが案内管（11）と相対回動
   不能にかつ、軸方向で摺動不能に結合されており、 案内管（11）と前記ケーシング（36）との間の移行部
   が、潤滑兼冷却液の流出に対してシールされている、請
   求項１から４までのいずれか１項記載の案内装置。