JPH04507223A - 旋盤のロッド状の工作物のための案内装置 - Google Patents

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】 旋盤のロッド状の工作物のための案内装置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、送す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は効果が 生じる。しかし、この流体軸受は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し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しまう恐れがある。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つの潤滑兼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、またはたとえば送すト 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１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／または小さな軸受は 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 軸受は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、それどころか送り管内に 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、潤滑剤の流体軸受は効 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は効果が、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、案内管と中間管との間のシール部 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ツ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２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実施例の縦断面図を示しており、 第２図は中間管を備えた案内管の第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ＩＯは案内管ＩＩ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 の後端部に設けられた雄ねじ山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 きビン２１によって位置固定される。これらのねじ山付きビ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つの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バ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２ ４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ｔする円錐台 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、面区分３３には著しく大きな遠 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を備えている。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っ、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。

シールリング４２の寿命を高めるためには、軸方向でシールリング４２の前後に 環状の各１つのダストがき取り器４４；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。

ケージ〉・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ツトの場合の 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１ ４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ならない 。

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案内管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 作物しか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押入されてい 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５ ５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、ケーシング５６は、シールリング６１と両ダストかき取り６ ２．６３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ざの外径を有し 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１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で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、両部会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っ、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。

国際調査報告 国際調査報告 ＥＰ　９００１３０１ Ｓ＾　３８８７５

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 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 リ管を用いて、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（１１）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. 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 リ管を用いて、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. 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. 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、有利には送リ管（１３）に向 いた側にも、ダストかき取リ器（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. 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。