JP6085315B2 - 焼嵌めチャックを冷却するための装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前提部分に従った焼嵌めチャックを冷却するための装置に関する。

このような装置はドイツ連邦共和国特許出願公開ＤＥ １０ ２００９ ０１７ ４６１ Ａ１号（特許文献１）によって知られている。この中で開示される装置は、ガイドレール上で移動可能に案内される冷却用付属部材（ｃｏｏｌｉｎｇ ａｔｔａｃｈｍｅｎｔ、ｃｏｏｌｉｎｇ ｕｎｉｔ）を含み、熱による焼嵌めを目的に、事前に熱せられた焼嵌めチャックの受領、又は工作機械の解除（ｒｅｌｅａｓｅ）に使用される。冷却用付属部材は、焼嵌めチャックを取り囲むように設計され、環状経路（ａｎｎｕｌａｒ ｃｈａｎｎｅｌ）を定めており、複数の噴出ノズルが圧縮空気を冷却剤として噴出するためにこの環状経路に噴出を行う。このように、この既知の装置における焼嵌めチャックの冷却は、圧縮空気によって実現される。しかし、圧縮空気による冷却の場合、冷却力は制限される。

液体冷却剤で冷却が実施される装置はすでに知られている。例えば、国際公開第２００７／０２８５２２ Ａ２号（特許文献２）では、焼嵌めチャックは冷却剤ノズルによって液体冷却剤が噴霧される。この場合の冷却において、噴霧された冷却剤が外部に漏れないようにするために、ポット状容器が焼嵌めチャック上、及び冷却剤ノズル上で横に移動（ｓｌｉｐ）される。この容器によって、外部への漏出が防止された噴霧済み冷却剤は、焼嵌めチャックの底部にある回収槽で回収されるか、閉鎖回路を経由冷却回路へと再供給されなければならない。また、焼嵌めチャックを冷却した後に残留する冷却剤を吹き飛ばすための、追加的な装置が必要である。しかし、冷却剤の遮蔽と回収、その後の乾燥のためには、相当な技術的努力が要求される。

ドイツ特許出願公開ＤＥ １０ ２００９ ０１７ ４６１ Ａ１号公報 国際公開第２００７／０２８５２２ Ａ２号

本発明によって解決される課題は、単純かつ費用効率の高い方法で、様々な焼嵌めチャックを効果的且つ急速に冷却することを可能とする上述されたタイプの装置を創作することである。

この課題は、請求項１で特徴づけられる装置によって解決される。本発明の適切な改良点と有利な構造は、従属請求項において特定される。

本発明による装置において、液体冷却剤を一以上の供給口（ｆｅｅｄ ｏｐｅｎｉｎｇ）を経由して冷却用付属部材の内部に供給するための手段、及び焼嵌めチャックを冷却するために使用される液体冷却剤を冷却剤アダプタ内部から吸引及び抽出するための吸引−抽出手段（ｓｕｃｔｉｏｎ−ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）が、冷却用付属部材に連結されている。前記吸引−抽出手段は、吸引−抽出ユニットに接続される少なくとも一つの吸引−抽出通路を含んでおり、前記冷却付属部材の下側の空気が、前記吸引−抽出通路を経由して前記抽出ユニットによって吸引される。吸引される空気は液体冷却剤を含み、回収容器へと移動される。これを用いることによって、特に効果的且つ急速な焼嵌めチャックの冷却が実現される液体冷却剤は、冷却用付属部材内部を吸引及び抽出されるため、焼嵌めチャック冷却後には乾燥状態になり、冷却用付属部材の下部に複雑な冷却剤捕捉手段は必要ない。冷却剤の吸引−抽出に起因して、冷却用付属部材の内壁と焼嵌めチャックの外壁との間に比較的大きな隙間を提供することができる。そのため、広範な直径範囲を有する複数の異なる焼嵌めチャックに使用可能な、単一の冷却用付属部材が使用可能である。

液体冷却剤を適切に供給するための手段は、冷却剤ポンプと、冷却用付属部材上の冷却剤用接続部とを有しており、冷却剤用接続部は液体冷却剤を供給口に供給するために冷却剤ポンプと連結されている。例えば、供給口は冷却用孔を介して環状空間に連結することができ、この環状空間は冷却用付属部材の内側スリーブ及び外側スリーブの間に好適に配置されており、冷却用孔は供給口と同様に内側スリーブに配置されることができる。

吸引−抽出手段は、冷却用付属部材の上側に配置され、少なくとも１つの吸引−抽出ユニットと連結された吸引−抽出通路（ｌｉｎｅ）を含む。この吸引−抽出手段を用いて、上昇方向の気流が冷却用付属部材の内部で生成されることができ、これにより、冷却剤は上方に吸引−抽出され、冷却剤が下方へ流れるのを防ぐことができる。冷却用付属部材内部の冷却用孔は、冷却用付属部材の上側方向に、上向きの角度に延びており、よって冷却剤は、吸引−抽出方向に上向きの角度で焼嵌めチャックにぶつかり（ｓｔｒｉｋｅ）、吸引−抽出の補助となる。

別の有利な実施形態において、外側スリーブには、好ましくは透明の材料で構成されている内側スリーブを見ることのできる、少なくとも１つの切り抜き部が提供される。これにより、焼嵌めチャックの冷却が外部から監視できる。冷却用付属部材の軸方向の位置決めの可能性を与えるため、切り抜き部の内側スリーブにマーキングが適用可能である。機械的止め部（ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｓｔｏｐ）が冷却用付属部材の軸方向の位置決めのために提供され、それにより冷却用付属部材は焼嵌めチャックに据え付けられる。

装置の簡単な操作、及び冷却工程の自動化のために、冷却用付属部材は、ガイド部上を垂直方向に移動可能な形で搭載されることができる。冷却用付属部材は、焼嵌めチャックを受け取るためのホルダ上に、適切に降下されることができる。ホルダの正確な位置決めのための下方の台座領域（ｂａｓｅ ａｒｅａ）が、冷却用付属部材の底部にあるガイド部に提供される。装置は垂直方向のみならず、水平方向及びその他所望の方向に操作可能である。

別の有利な実施形態では、誘導手段（ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ ｄｅｖｉｃｅ）が冷却用付属部材に一体化される。これにより、冷却用付属部材は冷却だけではなく、焼嵌めにも使用可能となる。

本発明の追加の詳細及び優位点は、図面と、好ましい実施形態の記述から明らかになる。

図１は焼嵌めチャックを冷却するための装置の概要を表す斜視図である。 図２は図１の装置の背面図である。 図３は冷却用付属部材の側面図である。 図４は図３の冷却用付属部材の平面図である。 図５は図４のＡ−Ａ断面図である。 図６は図４のＢ−Ｂ断面図である。 図７は操作の状態を説明するための冷却用付属部材の概要を表す図である。 図８は一体化された誘導手段を含む冷却用付属部材の追加的な実施形態を示す図である。

図１と図２で概略的に示された焼嵌めチャック２を冷却するための装置は、図３から図５に別途示され且つ図７に概略的に示されており、焼嵌めチャック２上に置くことが可能な冷却用付属部材１を、含んでいる。この装置は、工具を焼嵌めするため、又は焼嵌めされた工具を取り外すために加熱された後の、焼嵌めチャック２を冷却するために使用される。

図１に示される実施形態において、冷却用付属部材１は、支柱状のガイド部３上を垂直方向に移動可能に案内される。ガイド部３は、下方台座領域４と垂直に伸びる上方ガイド領域５とを含んでおり、そこには冷却用付属部材の直線方向の案内のためのガイドレール６が収容されている。示されている実施形態のガイド部３は、筐体７に配置されている。筐体７は、この場合ではＬ字型であり、水平方向支持面９を備えた前側支持部８と、垂直方向の正面壁面１１を備えた後側筐体部１０を有する。ガイド部３は、前側支持部８の水平方向支持面９上の下方台座領域４に立脚する。ガイド部３の垂直方向に延びる上方ガイド領域５は、後側筐体部１０の垂直方向の正面壁面１１に取り付けられる。

ガイド部３の下方台座領域４は、焼嵌めチャック２を受領するためのホルダ１２に正確な位置で接触するための、半殻状容器（半分の殻状の容器、ｈａｌｆ ｓｈｅｌｌ−ｌｉｋｅ ｒｅｃｅｐｔａｃｌｅ）の形状で設計されている。半殻状の台座領域４におけるホルダ１２との接触のため、ホルダ１２で受領される焼嵌めチャック２は冷却用付属部材１の底部に正確に配置され、それにより冷却用付属部材１と焼嵌めチャック２とは、互いに軸方向に整列される。冷却装置を制御及び操作するための、多数の操作要素が備わる操作制御盤１３は、筐体７の前側支持部８に位置される。

例えば、柔軟性を有するホース又は安定したパイプとして構築された、吸引−抽出通路１５の一端部は、冷却用付属部材１の上側に配置され、図４から図７に示されるように、連続する内面１４が提供される。吸引−抽出通路１５の他端部は、チューブ状の吸引−抽出連結部１６に接続されており、吸引−抽出連結部１６は図２に示される吸引−抽出ユニット１７へと導かれている。吸引−抽出連結部１６は後側筐体部１０の垂直方向の正面壁面１１上で、ガイド部３に沿って取り付けられている。吸引−抽出連結部１６及び吸引−抽出通路１５と共に吸引−抽出ユニット１７は吸引−抽出手段を形成しており、これらを経由して、冷却用付属部材１内部の焼嵌めチャック２上に噴霧される液体冷却剤は吸引−抽出され、回収容器へと移動される。

図２で見ることができるように、吸引−抽出ユニット１７は後側筐体部１０に収容されている。ここに示される実施形態において、吸引−抽出ユニット１７は冷却用付属部材から抽出された冷却剤を回収するための、２つの分離したモータ１８と１９、並びに回収容器２０を有する。冷却用付属部材１を冷却する液体冷却剤を供給するために、追加的な供給手段と冷却剤ポンプ２１もまた、後側筐体部１０に配置することが可能である。

図３から図６において異なる視点から示された冷却用付属部材１は、外側スリーブ２２内部に配置された連続する内面１４を持つ外側スリーブ２２と内側スリーブ２３とから成る。図３によると、互いにウェブ（ｗｅｂ）２４で分離された３つの切り抜き部２５が外側スリーブ２２に提供され、この切り抜き部を通じて、好ましくは透明な材料で構成される内側スリーブ２３を見ることができる。これにより、焼嵌めチャックの冷却は外部から監視可能である。透明な内側スリーブ２３は、例えば異なる色によって不十分な冷却又は十分な冷却を示すために、色付き（赤／緑）のＬＥＤで光を照射されることができる。この装置は、焼嵌めチャック２の温度を計測するため、及び／又は気流の温度を計測するための手段を含むことができる。これらの手段は、冷却用付属部材１上、又はその他の適切な構成要素上に取り付けることができる。

図５で見ることができるように、環状空間２６が外側スリーブ２２と内側スリーブ２３との間に提供される。ここに示される実施形態では、環状空間２６は、内側スリーブ２３の外側に位置する連続した凹部２７によって形成される。環状空間２６は外側スリーブ２２の内側に位置する、連続した凹部に対応する形式でもまた、形成することができる。液体冷却剤が、外側スリーブ２２上の冷却剤用接続部２８を経由して環状空間２６へと供給されることが可能である。この目的で、冷却剤ポンプ２１が、適切な通路を経由して冷却剤用接続部２８に連結されることができる。内面１４に向けて上向きの角度で環状空間２６から導かれ、供給口３０を通じて内面１４へと流通する、複数の冷却用孔２９が、内側スリーブ２３に配置されている。環状空間２６への対応する通路と冷却剤用接続部２８とを経由して冷却剤ポンプ２１によって供給される冷却剤は、焼嵌めチャックの外側に設置される冷却用孔２９を経由して噴霧されることが可能である。内側スリーブ２３の内面１４は、良好な吸引効果を生じさせるために、上方に向かって先細になる（角度を付けられた）断面を有する。吸引−抽出通路１５のための連結部３１は内側スリーブの上端部に提供される。

上記装置の操作の状態（操作モード）を、図７を参照しながら以下に説明する。

冷却用付属部材１は、空気を吸引するために十分な大きさの隙間が内部リング２２の内壁３２と焼嵌めチャック２の外壁との間に残っているような方法によって冷却される、焼嵌めチャック２上に、配置される。次に、水又は他の液体の冷却剤が、冷却剤用接続部２８を経由して冷却用付属部材１に供給される。この冷却剤は、供給口３０を経て焼嵌めチャック２に噴霧される。同時に、図２に示された吸引−抽出ユニット１７によって、空気が、吸引−抽出通路１５を経由して冷却用付属部材１の底面で吸引される。吸引された空気は、焼嵌めチャック２上に噴霧された後の冷却剤を取り込み（引き込み）、それを図２に示される回収容器２０へと移送する。吸引−抽出工程は、実際の冷却よりも幾分長く実行することができる。そうすることにより、すべての冷却剤が抽出され、よって焼嵌めチャック２が冷却後、可能な限り乾燥されて取り外されることが可能となる。乾燥による効果を高めるため、空気の案内要素（ａｉｒ ｇｕｉｄｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔｓ）を内面１４に装着することができ、焼嵌めチャックの隠れた表面に対して気流を吸引する。

図８は、もう一つの実施形態である、外側スリーブ２２と、外側スリーブ２２の内部に取り付けられた内側スリーブ２３と、連続する内面１４とを備えた冷却用付属部材１を示している。本実施形態では、誘導手段３３が冷却用付属部材１１に一体化される。図７に概略的に示される焼嵌めチャック２は、工具を焼嵌めへと導入するための本誘導手段によって加熱される。よって、冷却用付属部材１は冷却だけでなく、焼き締めにも使用されることができる。ここに示される実施形態において、誘導手段３３は、内側スリーブ２３に配置された誘導コイル３４を有している。

Claims (16)

1. 焼嵌めチャック（２）を冷却するための装置であって、前記焼嵌めチャック（２）上に配置されることのできる冷却用付属部材（１）を有しており、当該冷却用付属部材（１）の内面（１４）に冷却剤を供給するための、複数の供給口（３０）を含んでおり、前記供給口（３０）を経由して前記冷却付属部材（１）の前記内面（１４）に液体冷却剤を供給するための手段（２１、２８）と、前記焼嵌めチャック（２）を冷却するために使用される前記冷却剤を、前記冷却用付属部材（１）の前記内面（１４）から抽出するための吸引−抽出手段（１５、１６、１７）が前記冷却用付属部材（１）に連結されており、前記吸引−抽出手段（１５、１６、１７）が少なくとも一つの吸引−抽出ユニット（１７）に接続される一つの吸引−抽出通路（１５）を含んでおり、前記抽出ユニット（１７）によって、空気が、前記吸引−抽出通路（１５）を介して前記冷却付属部材（１）の底面で吸引されることを特徴とする装置。
2. 前記液体冷却剤を供給するための前記手段（２１、２８）は、冷却剤ポンプ（２１）と冷却剤用接続部（２８）とを含んでおり、前記冷却剤用接続部（２８）は、前記冷却用付属部材（１）に配置され、且つ前記液体冷却剤を前記供給口（３０）へと供給するために前記冷却剤ポンプ（２１）に接続されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記供給口（３０）は、冷却用孔（２９）を介して環状空間（２６）に連結されていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の装置。
4. 前記環状空間（２６）は、前記冷却用付属部材（１）の外側スリーブ（２２）と内側スリーブ（２３）との間に配置され、前記冷却用孔（２９）と前記供給口（３０）は前記内側スリーブ（２３）に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 少なくとも一つの切り抜き部（２５）が前記外側スリーブ（２２）に提供されており、好ましくは透明の材料で構成されている前記内側スリーブ（２３）が、前記切り抜き部（２５）を通じて見えることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 前記チャック（２）上の前記冷却用付属部材（１）の軸方向の位置決めのためのマーキングが、前記切り抜き部（２５）の領域における前記内側スリーブ（２３）に提供されていることを特徴とする請求項５に記載の装置。
7. 前記冷却用孔（２９）は、前記冷却用付属部材（１）の上側方向に上向きの角度で延びていることを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の装置。
8. 少なくとも一つの吸引−抽出ユニット（１７）に接続される吸引−抽出通路（１５）は、前記冷却付属部材（１）の上側に配置されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の装置。
9. 前記冷却用付属部材（１）は、前記冷却用付属部材の上側の前記吸引−抽出通路（１５）のための連結部（３１）を含むことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記冷却用付属部材（１）は、ガイド部（３）を垂直方向に移動できるように配置されていることを特徴とする請求項１から９のいずれかに記載の装置。
11. 前記冷却用付属部材（１）は、前記焼嵌めチャック（２）を受領するためのホルダ（１２）上に降下することができることを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記ガイド部（３）は、前記冷却用付属部材（１）の下部の前記ホルダ（１２）を正確に位置決めするために設計された下方台座領域（４）を含むことを特徴とする請求項１１に記載の装置。
13. 前記焼嵌めチャック（２）上の前記冷却用付属部材（１）の位置決めのための機械的止め部が、前記冷却用付属部材（１）上に配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれかに記載の装置。
14. 前記装置は前記焼嵌めチャック（２）の温度を計測するための手段、及び／又は気流の温度を計測するための手段を含むことを特徴とする請求項１から１３のいずれかに記載の装置。
15. 前記冷却用付属部材（１）は、前記焼嵌めチャック（２）の隠れた表面に対して気流を偏向するための空気の案内要素を含むことを特徴とする請求項１から１４のいずれかに記載の装置。
16. 誘導手段（３３）が前記冷却用付属部材（１）に一体化されていることを特徴とする請求項１から１５のいずれかに記載の装置。

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