JP4840558B2 - ミスト供給装置 - Google Patents
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タンク内でミスト化する方法は、ベンチュリ効果を応用したものが多く、ノズルからポンプで微少量の加工油剤を供給してエアによりミスト化しそれを配管によって切削液ノズルに導いている。図5にその一例を示すと、エアをフィルタレギュレータ40で圧調整した後、ベンチュリ41に供給するとともに、油槽42からポンプ43、44によって油を同じくベンチュリ41に供給し、該ベンチュリ41においてベンチュリ効果によってミストを生成し、ミスト吐出口45から外部に供給する。
なお、上記したどちらの方法も専用の微少量対応ポンプにて間欠的に油剤を吐出するものである。
前記液体ポンプは、前記ポンプ用バルブが開のときに前記気体供給源から前記駆動用気体が供給されて前記ミスト用液体を前記ミスト用液体供給路に圧送し、前記ポンプ用バルブが閉のときに前記気体供給源から前記液体ポンプへの前記駆動用気体の供給が遮断されて前記液体ポンプによる圧送が解除されるように構成され、
前記定量バルブは、前記液体ポンプでミスト用液体が圧送される際に流出側が閉になって定量の前記ミスト用液体が蓄積され、前記液体ポンプにおける前記圧送の解除がなされた際に流出側が開になって蓄積した前記ミスト用液体が前記ミスト発生部に移送されるように構成されていることを特徴とする。
但し、上記した数値は例示であって、本発明を特定の範囲に限定するものではないことは勿論である。
前記液体ポンプは、前記ポンプ用バルブが開のときに前記気体供給源から前記駆動用気体が供給されて前記ミスト用液体を前記ミスト用液体供給路に圧送し、前記ポンプ用バルブが閉のときに前記気体供給源から前記液体ポンプへの前記駆動用気体の供給が遮断されて前記液体ポンプによる圧送が解除されるように構成され、前記定量バルブは、前記液体ポンプでミスト用液体が圧送される際に流出側が閉になって定量の前記ミスト用液体が蓄積され、前記液体ポンプにおける前記圧送の解除がなされた際に流出側が開になって蓄積した前記ミスト用液体が前記ミスト発生部に移送されるように構成されているので、簡易な構成(定量バルブと液体ポンプをベースユニットとして、周辺部品を組み合わせることで構築できる)によってミスト発生部でミストを生成して供給することができる。また、供給対象の増減に対しても、装置の一部変更によって容易に対応することができ、装置としての汎用性に優れており、工作機械の多軸化にも容易に対応できる。
以下に、本発明の一実施形態を図1に基づいて説明する。
この実施形態のミスト間欠供給装置は、セミドライ加工用オイルミスト間欠供給装置として用意される。
図示しない工場エアが気体供給源とされ、該気体供給源に気体供給主管1によってメインソレノイドバルブ2が接続されている。該ソレノイドバルブ2の下流側に分岐部3が設けられ、前記気体供給路1は、駆動用気体供給路4と、ミスト用気体供給路5、6とに分岐している。
次に、上記ミキシングブロック14の一例を図2に示す。
ミキシングブロック14は、筒状のブロック本体140を有し、その内部軸心に潤滑油管141がミスト用液体流路として配置されている。また、潤滑油管141の先端には多孔質体142が連結固定されている。潤滑油管141は、前記ミスト用液体供給管11aに接続されており、潤滑油管141によって多孔質体142への潤滑油の供給が可能になっている。
また、ブロック本体140内周面と潤滑油管141の外周面との隙間がミスト用気体流路144に割り当てられ、多孔質体142の下流側のブロック本体140内部がミスト放出路145に割り当てられている。なお、ミスト用気体流路144は、前記したミスト用気体供給管5に接続されている。該ミキシングブロック14は、上記したミスト放出路145を介してセミドライ加工用の外部ノズル16に接続されている。なお、本発明としては、上記ミキシングブロック14が外部ノズル16内に設けられているものであってもよい。
ミキシングブロック15は、上記ミキシングブロック14と同様の構成を有しており、その説明を省略する。ミキシングブロック15のミスト放出路は、ミキシングブロック14と同様に、セミドライ加工用の外部ノズル17に接続されている。
工場エアなどを気体供給源として気体供給主管1にエアを供給する。該エアの供給に際し、メインソレノイドバルブ2を開にしてエアを供給装置に導入する。エアは分岐部3に至り、ここで駆動用気体供給路4と、ミスト用気体供給路5、6とに分岐する。ミスト用気体供給路5、6に導入されたエアは、該供給路5、6を通ってミキシングブロック14、15に導入される。例えばミキシングブロック14では、エアは、ブロック本体140内において、ミスト用気体流路144、ミスト放出路145を通ってノズル16へと移動し、ノズル16から外部に放出される。また、ミキシングブロック15においても同様にしてミスト用気体供給路6からエアが導入されノズル17から放出される。該ミキシングブロック14、15では、ミスト用液体が供給されない状態では、エアはそのまま放出される。したがって、この実施形態1では、ミストの供給の如何にかかわらず、常時、エアがノズル16、17から放出されている。機械加工装置では、ミストを噴射しないときにもエアの噴射によって切り屑など加工屑の排除がなされる。
ミキシングブロック14での動作を説明すると、定量バルブ12から吐出された微少量の潤滑油は、ミスト用液体供給管11a、潤滑油管141を通して供給され、多孔質体142の多孔を通して表面に流出して微小液滴や液膜を形成する。また前記多孔が十分な密度で形成されていると、液流出表面に流出した微小液滴は隣接する穴から流出した微小液滴と結合し、これが液流出表面の広い範囲で起こることにより、液流出表面に薄い液膜が形成される。
また、上記実施形態で、ミストの噴射箇所を増やす場合には、ミスト用気体供給路、ミキシングブロック、ノズルを増やし、さらに定量バルブ、ミスト用液体供給路を増やすことで対応でき、装置の複雑化、高コスト化を招くことなく噴射箇所の数を変更することができる。
次に、他の実施形態を図3に基づいて説明する。この実施形態は、ミストの供給対象としてノズルの他に、スピンドルスルーの工作機械29を対象としたものである。なお、前記実施形態1と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
工場エアに接続された気体供給主管1は、メインソレノイドバルブ2を介して、駆動用気体供給管4と、内部/外部給油切換ソレノイドバルブ20とに分岐している。内部/外部給油切換ソレノイドバルブ20は、出力側の接続を、分岐部3とミスト用気体供給路21とに切り替える動作をする。
また、分岐部3では、前記実施形態1と同様に、ミスト用気体供給路5、6が接続されており、該ミスト用供給路5、6にはミキシングブロック14、15が接続され、ミキシングブロック14、15には、ノズル16、17が接続されている。
ミスト用液体供給管24には、内部給油用ソレノイドバルブ25が介設されて定量バルブ27が接続されている。該定量バルブ27では、スピンドルスルーの工作機械29に給油することから適切な量の潤滑油を蓄積、放出できるものを選定する。定量バルブ27の放出側は、前記したミキシングブロック28が接続されている。
この実施形態において、外部ノズル側にミストの供給を行う場合、内部/外部給油切換ソレノイドバルブ20を切り替えて、気体供給主管1と分岐部3側とを連通させ、ミスト用気体供給管21側を閉じる。また、外部給油用ソレノイドバルブ26を開き、内部給油用ソレノイドバルブ25を閉じる。この状態で、気体供給主管1からエアを供給すると、前記実施形態1と同様に、ノズル16、17からミストが噴出される。
さらに、他の実施形態を図4に基づいて説明する。この実施形態3においても、供給装置は、外部のノズルとスピンドルスルーの工作機械とをミストの供給対象としており、前記実施形態1、2と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略または簡略化する。
実施形態3において、前記実施形態2と異なる点は、前記定量バルブ27と並列して前記したミスト用液体供給路24に、大容量定量バルブ30と大容量用ソレノイドバルブ31が介設されている点である。すなわち、定量バルブ27が主となる定容量バルブに位置付けられ、前記大容量定量バルブ30が増量用定量バルブに位置付けられている。定量バルブ27としては、例えば、1ショットあたり0.01cc〜0.03cc程度の容量のものを用いる。もう一方の大容量定量バルブ30には、1ショットあたり0.1cc程度以上の吐出量の大きいものを用いる。大容量定量バルブ30の回路には専用の大容量用ソレノイドバルブ31が接続されており、適宜の信号により大容量用ソレノイドバルブ31を断続して大容量の潤滑油を放出できるように構成されている。該信号は、後述するATCによって送出されるものであってもよい。
一方、工具交換時などにミスト量を一時的に多くして供給した後は、同じ工具で加工を行う限りは、工具内部の空間に潤滑油が入り込んでいるため、大容量用ソレノイドバルブ31を閉じて通常の低容量の定量バルブ27のみで潤滑油を供給してもミストの噴射はレスポンスよく良好になされる。上記構成により工具交換を行っても安定したセミドライ加工を行うことができる。
以上、本発明について上記実施形態に基づいて説明したが、本発明は上記実施形態の内容に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない範囲において変更したものであってもよい。
4 駆動用気体供給管
5 ミスト用気体供給管
6 ミスト用気体供給管
8 ポンプ用ソレノイドバルブ
9 ポンプ用タイマ
10 潤滑油ユニット
10a 液体ポンプ
10b 貯油槽
11 ミスト用液体供給主管
11a ミスト用液体供給管
11b ミスト用液体供給管
12 定量バルブ
13 定量バルブ
14 ミキシングブロック
15 ミキシングブロック
16 ノズル
17 ノズル
20 内部/外部給油切換ソレノイドバルブ
21 ミスト用気体供給管
22 エア増圧ユニット
24 ミスト用液体供給管
25 内部給油用ソレノイドバルブ
26 外部給油用ソレノイドバルブ
27 定量バルブ
28 ミキシングブロック
29 工作機械
30 大容量定量バルブ
31 大容量用ソレノイドバルブ
Claims (6)
- 気体と液体との混合によってミストを発生させるミスト発生部と、液体供給源からミスト用液体を取り入れて圧送する液体ポンプと、ミスト用気体供給路を介して前記ミスト発生部にミスト用気体を供給するとともに、駆動用気体供給路を介して前記液体ポンプに駆動用気体を供給する気体供給源と、前記駆動用気体供給路に介設されたポンプ用バルブと、前記液体ポンプから圧送される液体を前記ミスト発生部に供給するミスト用液体供給路と、前記ミスト用液体供給路に介設されてミスト1ショット用の定量液体を移送可能とする定量バルブとを備え、
前記液体ポンプは、前記ポンプ用バルブが開のときに前記気体供給源から前記駆動用気体が供給されて前記ミスト用液体を前記ミスト用液体供給路に圧送し、前記ポンプ用バルブが閉のときに前記気体供給源から前記液体ポンプへの前記駆動用気体の供給が遮断されて前記液体ポンプによる圧送が解除されるように構成され、
前記定量バルブは、前記液体ポンプでミスト用液体が圧送される際に流出側が閉になって定量の前記ミスト用液体が蓄積され、前記液体ポンプにおける前記圧送の解除がなされた際に流出側が開になって蓄積した前記ミスト用液体が前記ミスト発生部に移送されるように構成されていることを特徴とするミスト間欠供給装置。 - 前記定量バルブは、前記液体ポンプによって圧送される液体の圧力変動によって定量の液体の移送動作をするものであることを特徴とする請求項1記載のミスト間欠供給装置。
- 前記ミスト用液体供給路には、主となる定量バルブと、増量用の定量バルブとが並列に接続されており、該増量用の定量バルブについて通常時閉、増量時の開の設定が可能になっていることを特徴とする請求項1または2に記載のミスト間欠供給装置。
- 前記ミスト用液体供給路および前記ミスト用気体供給路には、それぞれ個別に開閉操作が可能な開閉手段を備えることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のミスト間欠供給装置。
- 前記ミスト発生部は、セミドライ加工用の外部ノズルまたはセミドライ加工に用いられるスピンドルスルーの工作機械に接続されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のミスト間欠供給装置。
- 前記ミスト発生部は、前記ミスト用液体供給路に接続されるミスト用液体流路と、該ミスト液体流路に連結され該流路からミスト用液体が供給される多孔質体と、前記ミスト用気体供給路に接続され、前記多孔質体の液流出表面に気体流を接触させて流出液を液滴化して気体に混入させる気体流路と、前記気体と液滴の混合により生成されたミストを移送して外部に放出するミスト放出路とを有することを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載のミスト間欠供給装置。
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