JPH03166035A

JPH03166035A - 工具または工具ホルダの固定シャンクを洗浄する装置

Info

Publication number: JPH03166035A
Application number: JP2257586A
Authority: JP
Inventors: Novak Peter; ペーター・ノーバック
Original assignee: STARRFRAESMAS AG
Current assignee: STARRFRAESMAS AG
Priority date: 1989-09-29
Filing date: 1990-09-28
Publication date: 1991-07-18
Also published as: DE59010235D1; CH680914A5; EP0420039A2; RU1828422C; ATE135946T1; EP0420039B1; EP0420039A3

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、工具または工具を受け入れる工具ホルダのシ
ャンク部分を洗浄する装置であって、そのシャンク部分
で工具または工具ホルダを工作機械の機械スピンドルに
クランプ可能である装置に関する。

工具または工具のための工具ホルダを機械スピンドルに
保持することは、実質的に工作機械の能率およびその加
工精度に寄与する。このために、大部分の工具および工
具ホルダには、円錐形または円筒形シャンクとして形成
されかつ機械スピンドルの対応するシートにクランブ可
能であるシャンク部分が設けられている。この場合、工
具または工具ホルダを機械スピンドルにクランプする際
に、固定のために設けられたシャンク部分の支承面の最
高の清潔さを確保することが必要である。

〔従来の技術〕

工具のシャンク部分の支承面をどのように清潔に保つこ
とができるかについて種々の可能性が知られている。実
質的には、シャンク部分の支承面は、支承面の上を回転
しながら動かされるブラシで処置される。シャンク部分
が、工具でしばしば用いられるように、円錐形である場
合に、ブラシは円錐形の中空形状を有しなげればならな
い。

〔発明が解決しようとする課題〕

加工センターに用いられる工作機械では、普通比較的多
数の工具が準備され、これらの工具は工具マガジンに支
承され、そして加工プログラムに対応して呼び出されて
ハンドリング装置により機械スピンドルに挿入される。

従って、工具セットを一緒に置いたときに工具のシャン
ク部分の支承面の清潔さを確保することは、全般に充分
ではない。それどころか、工具マガジンに支承された工
具と工具ホルダが、工具をクランブしたときにシャンク
部分を機械スピンドルに正確に支承することを害し得る
それにしてもほんのわずかな汚れにさらされることを考
慮しなければならない。この理由から、工具またはホル
ダのシャンク部分を工具スピンドルに挿入する前に洗浄
することが合目的であり、それによって高い製造精度が
確保されるだけではなく、それによって工具一機械スピ
ンドルの内側部分が汚染粒子に対しかつ挟み込んだチッ
プによる損傷に対しても保護される。周知の装置は、工
具とホルダのシャンク部分の高い清潔さを守る問題を経
験により不完全にしか解決しない。

しかも、比較的大きい汚染粒子やチップの除去を保証で
きるが、大抵支承面に存在する脂肪性の表面に粘着する
比較的小さい汚染粒子の除去を保証できない。

ここで、本発明は、工具やホルダのシャンク部分の支承
面の清潔さの増加が達成され、その際工具の準備におい
ても工作機械においても工具またはホルダを機械スピン
ドルに挿入する直前に洗浄を行うことができるように、
冒頭に述べた種類の装置を広範に形成することを課題の
基礎とする。

〔課題を解決するための手段〕

この課題を解決するには、本発明により、工具または工
具ホルダのシャンク部分を取り扱うために、入口と出口
を備えた洗浄室が設けられ、その際入口と出口は洗浄室
のハウジングの壁の一つに配置され、かつ洗浄室を通過
する液体の流入と排出お．よび／またはガスの流入と排
出のために形成されているようにすればよい。特別な洗
浄室が設けられることにより、シャンク部分の支承面の
清潔さに対する最も高い要求を達成できる。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する
。

第１図〜第４図に示した装置は、円錐形のシャンク部分
を洗浄するために形成されているが、装置の設計に関し
てシャンク部分のその都度の形状に適合させること以外
の変更を行わずに、前記の装置を他の、特に円筒形のシ
ャンク部分のために形成できることも言うまでもない。

第１図による装置は、実質的に、ハウジング２に配置さ
れている洗浄室ｌを有する。洗浄室１には、工具ホルダ
４のシャンク部分３が装入されており、このシャンク部
分に工具５、例えばフライス工具が挿入される。

洗浄室ｌは、シャンク部分３の形状に適合された形状、
目下の場合には円錐形のシャンク部分３に対応して円錐
形の形状を有する。ハウジング２の壁６には、一条また
は多条雌ねじ７が加工されており、この雌ねじは実質的
にシャンク部分３の全表面にわたって延びている。シャ
ンク部分３の支承面は洗浄室１の壁６に当接しているの
で、雌ねじ７の一つまたは複数のねし溝が入口開口８と
出口開口９の間に唯一の通路を形成しており、その際入
口開口８はシャンク部分３の根本にかつ出口開口９はシ
ャンク部分の自由端に配置されている。雌ねじ７をやめ
る場合には、シャンク部分３と洗浄室ｌの壁６の間に隙
間が設けられる。

洗浄室１を有するハウジング２は、フランジ１１により
ソケット１０に固定される。フランジ１１には、円筒状
の端部片１２が隣接し、この端部片は円筒状のカラー１
５に終わっており、このカラーには支持ボール１６を受
け入れるための半径方向開口が設けられている。

シャンク部分３を所定の位置に保持するために、その端
部に配置されたクランプボルト１７に端部フランジ１８
が設けられ、このクニンプボルト１７は、シャンク部分
３が挿入されたときに、支持ボールｌ６が端部フランジ
ｌ８を後ろで保持する位置を占める。

支持ボールｌ６を保持位置に保持するために、押し棒２
１を有する滑りスリーブ２０が設けられ、この滑りスリ
ーブは凹部２２に軸方向に摺動可能に配置されかつ保持
カラー２３を有し、その内縁は、端部フランジｌ８およ
びそれと共にシャンク部分３を洗浄室ｌから除去するこ
とができないように、滑りスリーブ２０の保持位置で支
持ボール１６がそれるのを阻止する直径を有する。しか
しながら、滑りスリーブ２０が点線で示された位置に滑
るときには、支持ボール１６が保持カラー２３のそばに
存在し、かつ外方に向かってそれることができるので、
シャンク部分３を洗浄室１から除去することができる。

支持ボール１６を有する滑りスリーブ２０は、洗浄機能
のために必ずしも必要でない。工具５または工具ホルダ
４を人手で洗浄室１に押圧して洗浄過程の間保持するこ
ともできる。例えば、洗浄装置を工具マガジンに設ける
場合には、工具５または工具ホルダ４が工具交換装置を
用いて洗浄装置に挿入されることができ、滑りスリーブ
２０により引っ張って固定され、引き続き洗浄され、つ
いには工具が工具交換装置により機械スピンドルに挿入
される。それに対して、工具を工具室で準備するときに
、シャンク部分３の洗浄を人手で押圧することにより実
施することができる。

洗浄室Ｉの自由端に柔らかいシールリング２５、例えば
Ｏリングが設けられ、このＯリングは円錐形のシャンク
部分３の円筒状端部分に当接して洗浄室１を密閉する。

工具ホルダ４にまたは工具５に把持リング２６が固定さ
れ、この把持リングを工具または工具ホルダの移送のた
めの工具交換装置のグリッパーが捉える。

ハウジング２と滑りスリーブ２０の範囲に、洗浄液体が
損失しないように洗浄装置を保護する別のシールリング
２７が設けられている。

洗浄室１に挿入されたシャンク部分３を洗浄するために
、洗浄液体が人口開口８を通って環状路２８に導かれ、
そこから洗浄液体が雌ねじ７の溝を通って流れ、このと
きシャンク部分３の表面を洗浄し、そして引き続き出口
開口９を通って流出する。引き続き、ガス、例えば圧縮
空気の流通に切り換わり、それによりシャンク部分が乾
燥される。

第２図による洗浄装置は、第１図による洗浄装置と比較
的よく似ている点を有する。相違点は、第２図による実
施では、洗浄室１が摺動可能な洗浄スリーブ３０により
区画されていることにある。同様に、洗浄スリーブ３０
は雌ねじ７を有し、かつ圧縮ばね３Ｉにより第２図に示
されたその休止位置に保持され、その位置では洗浄スリ
ーブ３０は環状路２８の縁３２に当接している。今や圧
縮空気が人口開口８を通って環状ＩＩ１２８に導入され
ると、雌ねじ７のねじ溝における液体の流動抵抗のため
環状路２８に前面の圧力が生じ、その結果洗浄スリーブ
３０が圧縮ばね３１の方向に滑らされる。それにより、
雌ねじ７の通過横断面が拡大され、それにより環状路内
の圧力が再び下がる。従って、洗浄スリーブ３０の脈動
する運動が生じ、この脈動によりシャンク部分３の表面
の洗浄の改善が保証される。普通の洗浄および保存添加
剤を有する洗浄液体が、一定の圧力の下ではなく、脈動
して洗浄装置に導入され、その際パルス周波数が洗浄装
置の固有周波数に適合されるのが有利である。同時に、
洗浄液体が高い速度で雌ねじ溝とシャンク部分表面の間
に捩じれ様に流れる。

洗浄液体はシャンク部分３に沿って貫流した後、クラン
ブボルト１７の近くで実際に圧力のない状態で出口開口
９を通って流出する。

引き続き、相応する弁（図示省略）を制御後人口開口５
を通って圧縮空気が洗浄装置を吹き通り、それによりシ
ャンク部分３の表面が乾燥して、シャンク部分３を洗浄
室１から完全に引き出した後始めて圧縮空気が除去され
る。

第１図による装置でも、圧縮空気の処理が同じように行
われ、それと共にシャンク部分３が完全に乾燥されて除
去されるのは言うまでもない。

第３図による洗浄室では、洗浄室１がシャンク部分３の
形状と無関係に円筒形状を有するので、シャンク部分３
の表面と洗浄室１の壁６の間に洗浄液体を有する空間が
生ずる。

ハウジング２には、一つまたは複数の位置に超音波発生
器３５が組み込まれ、この超音波発生器は、振動能力の
ある金属膜３６により洗浄液体から分離されている。超
音波発生器３５により洗浄液体が高周波振動を受け、こ
れにより激しい洗浄作用がシャンク部分３の表面に生じ
る。超音波処理の間、洗浄液体は入口開口８を通って導
入され、そして出口開口９を通って導き出され、それに
よりほごされた粒子が洗浄室１から除去される。

この洗浄装置でも、シャンク部分３をクランプポルトｌ
７で滑りスリーブ２０に捉えて引っ張ることができる。

第４図による洗浄装置では、同様に円筒状の洗浄室１が
ハウジング２に設けられ、その際シャンク部分３と洗浄
室の壁６の間に自由な空間が生じ、その空間にロータ４
０が回転可能に支承されている。ロータ４０は、ロー夕
から形成された少なくとも一つのアーム３９を有し、こ
のアームに高圧ノズル４１が固定されている。

第４図では、一つのアーム３９について二つのそのよう
なノズル４１が設けられているが、異なる数のノズル４
１を設けることもできる。第４図では、工具５または工
具ホルダ４が洗浄中人手で保持されるが、ここでもシャ
ンク部分３の自動的なクランプをすることもできる。ノ
ズル４Ｉの口部からやや接線方向に出る噴射により、ロ
ータ４０が回転させられる。ロータは回転する軸方向管
４２を有しかつ入口導管８が固定状態であるので、回転
通し軸受４３を設けて、ロータ４０が回転できるように
しなければならない。軸方向管４２は、通し軸受ハウジ
ング４５に配置されている軸受４４、例えば転がり軸受
により回転可能に支承されている。通し軸受ハウジング
４５はハウジング２の壁に挿入され、かつ通例の仕方で
噴射液体が漏れないように密閉されている。

洗浄液体が高圧ノズル４１を通って流れた後、洗浄室１
に溜まり、出口開口９を通って洗浄室ｌを出る。高い回
転数で回転するロータ４０を万−ブレーキをかけて停止
させる場合には、洗浄室は出口開口９を閉鎖することに
より圧力液体で満たすことができ、かつそれと共にロー
タ４０を容易にブレーキをかけて停止させることができ
る。液体洗浄に引き続き、他の実施のときのように、こ
の洗浄装置でも圧縮空気を導入することによりシャンク
部分３が乾燥される。

〔発明の効果〕

前述した洗浄装置は、非常に効果の著しい液体洗浄およ
びガス乾燥を保証する利点を有する。

周知の装置に対して、シャンク部分を通って汚れが運ば
れることが確実に避けられる。この洗浄装置は、工具マ
ガジンにも機械スピンドルの近くにも配置することがで
き、それにより後者の場合に洗浄場所までの付加的な空
運転を必要としない。洗浄の効力があるため、洗浄液体
の比較的少ない需要が必要である。前述した洗浄装置は
手によりまたは自動化して操作することができる。

第ｌ図による洗浄装置では、単純な洗浄概念を問題にし
ているが、この装置でも良好な洗浄効果が達成される。

洗浄サイクルは、必要に応して、所望の洗浄程度が達成
されるまで、長く選択することができる。

第２図による実施では、洗浄液体が第１図による実施の
ようにねし溝とシャンク部分３の表面の間を捩じれ様に
流れ、それにより洗浄作用が強化される。第３図による
洗浄装置でも、高い洗浄効果が達威される。シャンク部
分３の表面に粘着する汚れが確実に解かれて、流れ通る
洗浄液体により洗浄室１から除去される。木装置はその
構成が簡単であり、かつなんら動かされる機械的部分を
有しない。洗浄室ｌ内の液体容積が少ないため、比較的
小さい超音波効率が必要である。

第４図による洗浄装置では、同様に激しい洗浄効果が達
威され、これによりシャンク部分３の表面上のあり得る
汚れが確実に剥離されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は円錐形シャンク部分を有する工具または工具ホ
ルダのシャンク部分を洗浄するための装置の概略縦断面
図、第２図は工具および工具ホルダのシャンク部分を洗
浄するための装置の第二の実施形態の概略縦断面図、第
３図は洗浄作用が超音波により達成される、工具および
工具ホルダのシャンク部分を洗浄するための装置の第三
の実施形態の概略縦断面図、第４図は洗浄が回転する高
圧ノズルにより行われる、工具および工具ホルダのシャ
ンク部分を洗浄するための装置の第四の実施形態の概略
縦断面図である。ｌ・・・洗浄室、２・・・ハウジング、３・・・シャン
ク部分、４・・・工具ホルダ、５・・・工具、６・・・
壁、７・・・雌ねし、８・・・人口、９・・・出口、Ｉ
Ｏ・・・ソケット、１２・・・端部片、Ｉ７・・・クラ
ンプボルト、２０・・・滑りスリーブ、３０・・・洗浄
スリーブ、３１・・・圧縮ばね、３２・・・停止縁、３
５・・・超音波発生器、３９・・・アーム、４１・・・
圧力ノスル、４２・・・軸方向管

Claims

【特許請求の範囲】（１）工具（５）または工具を受け入れる工具ホルダ（
４）のシャンク部分（３）を洗浄する装置であって、そ
のシャンク部分で工具または工具ホルダを工作機械の機
械スピンドルにクランプ可能である装置において、工具
（５）または工具ホルダ（４）のシャンク部分（３）を
取り扱うために、入口（８）と出口（９）を備えた洗浄
室（１）が設けられ、その際入口と出口は洗浄室のハウ
ジング（２）の壁（６）の一つに配置され、かつ洗浄室
を通過する液体の流入と排出および／またはガスの流入
と排出のために形成されていることを特徴とする装置。（２）洗浄室（１）は、工具（５）または工具ホルダ（
４）のシャンク部分（３）に対応して適合された円錐形
の内側輪郭を有することを特徴とする、請求項１に記載
の装置。（３）洗浄室（１）の内側輪郭に一条雌ねじまたは多条
雌ねじ（７）が設けられ、そのウェブがシャンク部分（
３）の表面に当接することを特徴とする、請求項２に記
載の装置。（４）洗浄室（１）に摺動可能な洗浄スリー
ブ（３０）が支承され、その外面が洗浄室に案内されか
つその内面が工具（５）または工具ホルダ（４）のシャ
ンク部分（３）に対応する内側輪郭、特に雌ねじ（７）
を有する内側輪郭を有することを特徴とする、請求項１
に記載の装置。（５）洗浄室（１）に圧縮ばね（３１）が装入され、そ
の一方の端部が洗浄スリーブ（３０）の端面（２９）を
押圧しかつ他方の端部がハウジング（２）の端部片（１
２）を押圧しており、それにより脈動する前面の圧力作
用により洗浄スリーブ（３０）を間欠的に少し持ち上げ
た後洗浄スリーブをハウジング（２）の停止縁（３２）
に向かって摺動して戻すようにしたことを特徴とする請
求項４に記載の装置。（６）洗浄室（１）の壁部分に、高周波振動状態に置か
れた、洗浄室を通って流れる洗浄液体により工具（５）
または工具ホルダ（４）のシャンク部分（３）を洗浄す
るために少なくとも一つの超音波発生器（３５）が置か
れていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。（７）洗浄室（１）の基部に、少なくとも一つのアーム
（３９）を有する軸方向管（４２）として形成されたガ
スおよび液体供給のためのロータ（４０）が回転可能に
支承され、その際アームには、工具（５）または工具ホ
ルダ（４）のシャンク部分（３）に向かって方向づけら
れた圧力ノズル（４１）が設けられていることを特徴と
する、請求項１に記載の装置。（８）洗浄室（１）は、シャンク部分（３）を洗浄室に
導入するために定められた開口（１３）に、柔らかいシ
ールリング（２５）、例えばＯリングをシールとして有
することを特徴とする請求項１に記載の装置。（９）洗浄室（１）の基部に、工具（５）または工具ホ
ルダ（４）のシャンク部分（３）を固定するためのクラ
ンプ装置が配置され、装置のソケット（１０）に摺動可
能に案内された滑りスリーブ（２０）が、シャンク部分
（３）の端部に配置されたクランプボルト（１７）を把
持し、かつそれと共に洗浄室（１）内のシャンク部分を
その軸方向に引っ張ることにより固定するように定めら
れていることを特徴とする、請求項１に記載の装置。