JP3004292B2 - 工具系 - Google Patents

工具系

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JP3004292B2 JP1292537A JP29253789A JP3004292B2 JP 3004292 B2 JP3004292 B2 JP 3004292B2 JP 1292537 A JP1292537 A JP 1292537A JP 29253789 A JP29253789 A JP 29253789A JP 3004292 B2 JP3004292 B2 JP 3004292B2
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は工具系であって、工具ホルダと工具頭部とか
ら成っており、工具頭部が、組込まれた締付け装置によ
って交換可能に工具ホルダに配置されており、工具系に
冷媒供給部が組込まれており、圧縮空気供給部が工具頭
部と工具ホルダとの結合箇所の範囲に開口している形式
のものに関する。
［従来の技術］ 上記形式のモジュール的な工具系がドイツ連邦共和国
実用新案第8437207号明細書より公知である。例えば数
値制御される工作機械のために規定された工具交換装置
は、原則的には工具ホルダから形成されており、それぞ
れの使用目的に応じて必要とされる工具頭部が、組込ま
れた締付け装置によって交換可能に工具ホルダに配置さ
れ得る。この場合、上記工具系にはさらに冷媒供給部が
組込まれており、冷媒がこの冷媒供給部によって、切削
加工用の工具頭部に供給される。
ドイツ連邦共和国実用新案第8437207号明細書より公
知の上記工具系では他の多くの工作機械のように、工具
頭部が自動的な工具交換装置によって交換され得る。こ
の場合工具頭部は、例えば工作機械とは別個に操作され
る旋回アームによって交換される。しかし工具頭部の交
換過程時には、工具ホルダと工具頭部との結合面もしく
は締付け面が、落下した切り屑又は他のほこりによって
しばしば汚染される恐れが生じる。その結果、新しい工
具頭部を汚染された工具ホルダに取付けることは全くで
きなくなるか、又は工具頭部の取付け具合が悪くなる。
それによって、工作機械の、より安全でより支障のない
駆動がもはや保障されなくなり、自動的な工具製作が中
断されてしまう。
冷媒供給部が組込まれた、はじめに述べた形式の公知
工具系には、さらに、冷媒が腐食作用を及ぼすといった
欠点がある。この欠点は、工具交換時に常に一定量の冷
媒が結合箇所に残留し、それによって長期に及んで工作
機械の機能に支障が生じた場合に、特に不都合と認めら
れる。このことによっても、工作機械の、より安全でよ
り支障のない駆動が保障されなくなる。
工具交換時に生じる冷媒の流出を特に考慮して、工具
頭部と工具ホルダとの結合箇所を技術的に容易な形式で
清掃するためには、上記結合箇所の範囲に開口する圧縮
空気供給部を付加的に設けることが、すでに提案されて
いる。
上記のように形成された工具系には有利には清掃装置
が組込まれており、工具頭部と工具ホルダとの結合箇所
が、この清掃装置によって技術的に容易な形式で清掃さ
れる。それによって、新しい工具頭部が上述した形式で
工具ホルダに取付けられるのを阻止するようなどんな汚
染物質も、上記結合箇所に沈澱することがなくなる。言
いかえれば、圧縮空気によって、工具交換時に落下する
切り屑又は他のほこりが排出され、結合面が清掃される
のであり、かつ工具交換時に生じる冷媒の損失が阻止さ
れるのである。このようにして、工作機械の、より安全
でより支障のない駆動が組込まれた清掃装置によって保
障されており、この場合に、自動的な工具製作が中断さ
れることはない。上記清掃装置は、固定された工具を備
えた工具系のみならず、回動する工具を備えた工具系の
ためにも使用され得る。圧縮空気供給部は、圧縮空気を
結合面もしくは締付け面全体に行届かせて、邪魔な汚染
物を排出させるようになっていさえすればよい。
しかし、上記公知の工具系における欠点は、特に冷媒
の圧力が今日では全く通常の高さの160barまでの場合
に、冷媒が圧縮空気供給部内へ流入してしまい、圧縮空
気供給部の範囲を腐食させてしまうことにある。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明の課題は、はじめに述べた形式の工具系におい
て、圧縮空気供給部の範囲が腐食されるのを阻止するこ
とにある。
［課題を解決するための手段］ 上記課題は、本発明によればはじめに述べた形式の工
具系において、圧縮空気供給部内にチェック弁が配置さ
れていることによって解決されている。
［作用及び効果］ 冷媒の圧力が特に160barまでの高さの場合に、冷媒が
圧縮空気供給部内へ流入し、圧縮空気供給部を腐食させ
ることは、チェック弁によって阻止される。さらに、冷
媒が工作機械内へ直接に流入し、工作機械に極めて大き
な損傷を与えることがチェック弁によって特に阻止され
る。
チェック弁は、有利には弁座に対してばね負荷される
玉又はこれと類似の閉鎖体を有している。このようなチ
ェック弁は、技術的に有用であり、かつその確実性にお
いて傑出している。しかしこのようなチェック弁の代わ
りに、これと同じ目的を果たす他のチェック弁も考える
ことができる。
上記形式のチェック弁は圧縮空気供給部内に配置され
ており、回転する工具系の場合には、即ち、工具系が例
えば回転するスピンドルを備えている場合には、工具系
の回転数が増大するにつれてチェック弁の閉鎖力も増大
する。それによって、回転数が増大するにつれてシール
作用も次第に増大することが保証されており、ひいて
は、あらゆる駆動状態におけるチェック弁の機能の確実
性が保証されている。
圧縮空気供給部の別の構成によれば、工具頭部と工具
ホルダとの結合箇所における開口部の範囲で、圧縮空気
供給部に半径方向の分力が与えられるようになってい
る。この半径方向の分力によって、回転する工具系にお
ける遠心力が、場合によっては圧縮空気供給部内へ流入
する冷媒を外側へ向かって搬送し、それによって、圧縮
空気供給部を腐食作用に対して保護している。圧縮空気
供給部内にチェック弁が配置されている場合には、圧縮
空気供給部に、チェック弁の後方に向かう半径方向の分
力が与えられるようになっている。それによって、圧縮
空気供給部全体が冷媒の流入から保護されるようにな
り、チェック弁の負荷も軽減される。
圧縮空気供給部はさらに他の構成において、予定位置
において工具頭部の締付け時に生じる動圧のために、セ
ンサー装置を有している。このセンサー装置によって、
工具頭部が締付け過程後に上記の予定位置を占めるのか
どうかといった機能の制御が行われる。この位置とは即
ち、工具頭部が工具ホルダに設けられた圧縮空気供給部
の流出部を閉鎖し、それによって圧縮空気供給部内に動
圧が発生する位置である。このような機能の制御は、工
具が自動的に交換される場合にも、手動的に交換される
場合にも行うことができる。
さらに、工具頭部と工具ホルダとの結合箇所の均一な
清掃を保証するために、圧縮空気供給部が環状に分配さ
れて開口している。
［実施例］ 次に図示の実施例につき本発明を説明する。
第１図に示された工具系は工具ホルダ１を有してお
り、工具ホルダ１の前端部には工具ホルダ頭部２がねじ
はめられている。工具ホルダ１もしくは工具ホルダ頭部
２には中央の受容孔３が形成されており、受容孔３内に
は、締付けボルト４が長手方向移動可能に差込まれてい
る。受容孔３の拡張部５において、環状デイスク６が締
付けボルト４に一体成形されている。皿ばねパケット７
が環状デイスク６と工具ホルダ頭部２の後端部との間に
支持されており、かつ締付けボルト４をその後方作業位
置へ押圧している。
図面からわかるように、締付けボルト４は２つの部材
から構成されており、かつ特に同軸的な冷媒供給部８を
有している。冷媒供給部８は、締付けボルト４の前端部
において円錐台形の締付けボルト頭部９内に開口してい
る。締付けピン10は締付けボルト頭部９の外周面に当接
しており、かつ、締付けボルト４もしくは締付けボルト
頭部９が図示された位置にある場合に、締付けピン10の
前端部が工具ホルダ頭部２の外周面を越えて突出する係
止位置へ移動させられている。一点鎖線で示された工具
頭部11が、上記締付けピン10によって工具ホルダ１、こ
の場合は特に工具ホルダ頭部２に係止される。工具頭部
11を工具ホルダ頭部２に係止させるために、まず締付け
ボルト４が矢印Ｐの方向で前方へ向かって移動させられ
る。それによって、締付けピン10がそのばね負荷力によ
り内側へ向かって押込まれ、工具ホルダ頭部２の内部へ
完全に侵入する。次いで、工具頭部11が手又は自動的な
工具交換装置によって工具ホルダ頭部２上に取付けられ
る。さらに、締付けボルト４が皿ばねパケット７によっ
て後方の係止位置へ再び戻される。それによって、締付
けピン10が外側へ向かって押出され、工具頭部11内に設
けられた適当な受容部内に係合する。その結果、工具頭
部11が工具ホルダ頭部２に固定され、最終的な作業位置
へもたらされる。工具頭部11の他の工具頭部との交換
も、このような適当な形式で行われる。
第１図からわかるように、工具ホルダ１もしくは工具
ホルダ頭部２は、冷媒供給部８に対して平行な圧縮空気
供給部12を有している。圧縮空気供給部12は、工具ホル
ダ頭部２に形成された環状通路13内に開口しており、環
状通路13はこのために、両側でＯ形リングによってシー
ルされている。工具頭部11と工具ホルダ頭部２との当接
範囲において、上記圧縮空気供給部12が環状通路13から
工具ホルダ頭部２の端面まで、周方向に均一に分配され
て引続き案内されている。第１図に示された第１実施例
では、この場合圧縮空気供給部12の案内される上記区分
は、工具系の中心軸線に対して平行に延びている。
図面からわかるように、圧縮空気供給部12にはチェッ
ク弁15が配置されている。チェック弁15は玉16を備えて
おり、玉16は、ばね17によって弁座18に対して押圧され
る。圧縮空気供給部12が圧縮空気により負荷されると、
玉16がばね17の力に逆らって弁座18から持上げられる。
その結果、圧縮空気がチェック弁15を通過し、工具ホル
ダ頭部２の前端面から流出する。上記チェック弁15は、
冷媒供給部８から例えば160barの圧力によって流出させ
られた冷媒が、圧縮空気供給部12内へ流入するのを阻止
している。その結果、例えば冷媒が工作機械内へ直接に
流入した場合に、圧縮空気供給部12の腐食が阻止され
る。
圧縮空気供給部12は清掃系として役立っている。流出
した圧縮空気によって、新しい工具頭部11が工具ホルダ
頭部２上に載置される前にこれらの部材の締付け面が清
掃され、流出した冷媒もしくは工具の交換時に落下した
切り屑が排出される。それによって、工具頭部11と工具
ホルダ１もしくは工具ホルダ頭部２との間の結合面が、
工具交換時に上記清掃系によって清掃される。このよう
にして、新しい工具頭部11は工具ホルダ頭部２上に載置
された後で上述した係止位置に締付けられ、その結果、
工作機械がより安全に、かつより支障なく駆動されるこ
とが保障される。
第２図に示された第２の実施例では、チェック弁15と
工具ホルダ頭部２の前端面との間で圧縮空気供給部12の
案内される区分だけが、第１図に示された第１の実施例
と異なっている。このような区分は、第１図による第１
実施例では工具系の中心軸線に対して平行に延びている
が、第２図による第２実施例では外側へ向かって斜めに
延びている。その結果、場合によっては圧縮空気供給部
12内へ流入した冷媒が、遠心力の半径方向分力によって
外側へ向かって搬送されるようになり、かつ圧縮空気供
給部12の上記区分内に沈澱することはなくなるといった
利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
図面は本発明による工具系の２つの実施例を示すもの
で、 第１図は第１実施例の工具系の縦断面図、第２図は第２
実施例の工具系の縦断面図である。 １……工具ホルダ、２……工具ホルダ頭部、３……受容
孔、４……締付けボルト、５……拡張部、６……環状デ
イスク、７……皿ばねパケット、８……冷媒供給部、９
……締付けボルト頭部、10……締付けピン、11……工具
頭部、12……圧縮空気供給部、13……環状通路、14……
Ｏ形リング、15……チェック弁、16……玉、17……ば
ね、18……弁座、Ｐ……矢印
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭61−85341（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭60−172（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23Q 11/00,11/10

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】工具系であって、工具ホルダ（１）と工具
    頭部（11）とから成っており、工具頭部（11）が、組込
    まれた締付け装置によって交換可能に工具ホルダ（１）
    に配置されており、工具系に冷媒供給部（８）が組込ま
    れており、圧縮空気供給部（12）が工具頭部（11）と工
    具ホルダ（１）との結合箇所の範囲に開口している形式
    のものにおいて、圧縮空気供給部（12）内にチェック弁
    （15）が配置されていることを特徴とする工具系。
  2. 【請求項２】チェック弁（15）が、弁座（18）に対して
    ばね負荷される玉（16）又はこれと類似の閉鎖体を有し
    ていることを特徴とする請求項１記載の工具系。
  3. 【請求項３】回転する工具系の場合には、この工具系の
    回転数が増大するにつれてチェック弁（15）の閉鎖力も
    増大することを特徴とする請求項１又は２記載の工具
    系、
  4. 【請求項４】工具頭部（11）と工具ホルダ（１）との結
    合箇所における開口部の範囲で、圧縮空気供給部（12）
    に半径方向の分力が与えられるようになっていることを
    特徴とする請求項１から３までのいずれか１項記載の工
    具系。
  5. 【請求項５】圧縮空気供給部（12）に、チェック弁（1
    5）の後方に向かう半径方向の分力が与えられるように
    なっていることを特徴とする請求項１から３までのいず
    れか１項記載の工具系。
  6. 【請求項６】圧縮空気供給部（12）が、予定位置におい
    て工具頭部（11）の締付け時に生じる動圧のためにセン
    サー装置を有していることを特徴とする請求項１から５
    までのいずれか１項記載の工具系。
  7. 【請求項７】圧縮空気供給部（12）が環状に分配されて
    開口していることを特徴とする請求項１から６までのい
    ずれか１項記載の工具系。
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