JPS6040323B2 - 流体力学的噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は工作機械の供給装置、一層特にその流体式棒
状材料片案内管の前方に設けられるようにされた型の流
体力学的噴射装置に関する。

棒状材料片を自動旋盤に供Ｖ給する様々な型の装置が提
案された。特にスイス国特許第５１４級１号明細書には
、減収客管が機械加工される棒状材料片を保持し、それ
を必要に応じて前方に押出す供９蛤装置が記載されてい
る。この装置はバレル状に取付けられた多数の管を有し
ているが、この型の装置を極めて一般的に示す添付図面
の第１図に示されたもののような単一管型供期舎装置も
提案されている。この単一管または多管型供給装置はた
とえば第１図に示されたように自動旋盤の後方に位置決
めされ、また旋盤の王融合内に挿入された棒状材料片を
収容する案内管はその縦方向藤線が少なくとも主軸台の
鞄線とほぼ一致するようにして配置されている。近年、
流体圧力を受ける案内管が回転作業を行なう自動旋盤に
棒状材料片を供Ｖ給するのに使用されていた。

これらの案内管は棒状材料片が回転するため案内効果を
利用した流体力学的軸受の原理を用いることができ、こ
の結果棒状材料片の藤断面形状がどのようなものでもす
なわち丸、だ円、四角等いかなるものでも棒状材料片が
案内管の内側に対して有害な摩擦を受けないようにする
ことができる。この構成は特に様々な断面状を有する棒
状材料片すなわち榛状体の場合の損傷摩耗だけでなく振
動や騒音をも防止し、この振動や騒音は年々できる限り
工場から除去されるように求められている。必要に応じ
て棒状材料片を押出すピストンを進行させるのに油圧を
用いるのが有利である。

このような設計は種々の特許明細書に記載されているが
、それらのうちのいくつかには材料押出ピストンを改良
したものや他の構造的または機能的な面での改良が開示
されている。前記装置では、流体力学的効果を得るのに
必要な作動液体（通常油）は案内管の後方から供給され
てピストンの周りを通過するか、ピストンに設けられた
特別な通路内に送られる。

作動液体はまた案内管壁に間隙を置いて配置された噴口
から案内管にそって全て噴射されることができる。しか
しながら実際には、先行技術の装置は作動液体が案内管
の前方で非常に簡単に流出してしまうという欠点を持っ
ている。当然ある量の作動液体は案内管前部で常に逃げ
るようにこれ、そこで循環されるため適当な容器に回収
されるが、こうしてかなり多量の作動液体を逃がすこと
はいましば、棒状材料片を包囲する液体を案内管内に充
填するのを不十分または一層不完全にさせるので不利益
である。結果として流体力学的案内現象はかなり４・さ
くされ、これに反してこの現象は、特に四角、三角また
は他の断面形状の棒状材料片を機械加工する際における
ような好適でない環境のもとで前述の利益を得るために
は、最大に利用するのが望ましい。この発明の目的は、
先行技術の前記欠点をなくすことができ、しかも作動液
体が流体式棒状材料片案内管の前方で流出しないように
すると共にそれを減少し、これにより前記案内管が一層
完全に作動液体で満たされかつ最大の利益が流体力学的
案内現象の利益が縛られるようにする流体式棒状材料片
案内管用の流体力学的噴射装置を提供することであり、
この装置は決して加工される棒状材料片の回転または進
行を妨げるものでないことが理解される。

このため、この発明による流体力学的噴射装置は案内管
により供給される棒状体が貫通する環状の噴射ノズルを
有し、この噴射ノズルは噴射ノズルの縦方向軸線に対し
てある角度で配置され、噴射ノズルの内面上に関口する
少なくとも一つの流体噴射通路を備え、これらの噴射通
路は案内管内の綾状体を包囲しかつ案内管の前方で逃げ
る煩向のある作動液体の運動に関する流れに抗して保護
流体を噴射するようにされ、この流れに抗した噴射は案
内管の前部に過庄区域を発生させることで案内管から流
出する作動液体の運動に対抗する。

噴射ノズルは単一の環状噴射通路かまたはいくつかの環
状に分配されたダクトかを有することができる。後者の
場合、ダクトはまたそれらが噴射ノズルの縦方向軸線を
含む平面に対してある角度で配置され、噴射される流体
に旋回運動を与えるようにすることが好ましい。有利に
は、噴射ノズルにより噴射される保護流体は作動液と同
じであってもよく、また工作機械の一般式な流体回路か
ら抽出されるのが都合が良い。

次にこの発明の好ましい実施例を添付図面について詳細
に説明する。

第１図の左側には自動旋盤が示されているが、これは本
質的に既に知られており、説明をさらにする必要のない
型のものである。

この自動旋盤の後方には主軸台の鞠線と一致して綾状材
料片案内管１が設けられ、この案内管１は主軸台内に挿
入された榛状材料片すなわち被加工物の棒状体２を収容
している。注目されるべきことは第１図に示された供給
装置が適当には多数の案内管を有するバレル型のもので
あり得ることであり、そしてそのバレルを横成する多数
の案内管はバレルを回転することにより互いに交換でき
るように主軸台と整列させられることができる。第２図
は単に第１図の細部Ａだけを示しているが、この図には
内側で棒状体２が回転する案内管１の前端に設けられた
噴射ノズルを形成するユニット３が示されている。

作動液体４は棒状体２を包囲し、棒状体２を流体力学的
に案内するという有利な効果を最大に保証するために、
棒状体２と案内管１の内壁との間の全空間を満たすべき
である。第２図に示されたように、この要求（先行技術
の装置では満足できなかった）は噴射ノズル３の良好な
作用により実現することができる。通常作動液体４はた
とえば案内管１の後方において、棒状体２と案内管１と
の間に普通の方法で案内されるが、噴射ノズル３の機能
は作動液体４が棒状体２の周りの空間を完全に満たされ
るようにすることである。棒状体２の回転により棒状体
２を囲む作動液体４（通常油である）も回転し始め、こ
れは案内管１の上部にも作動液体４が存在することを保
証する。

しかしながら案内管１の前方に向って作動液体４を完全
に充填することは、単に案内管１から流出する液体量を
制限する装置だけで行なうことができる。この場合、明
らかなようにこのような制限に応答し得る噴射ノズル３
は噴射通路５を有し、保護流体（通常作動液体４と同じ
であるが必らずしも同じでなくてもよい）は案内管１の
縦方向軸線に対してある角度を形成する方向に前記噴射
通路５から噴射され、これにより作動液体４は案内管１
内に逆流する傾向がある。

従って保護流体は逆流として流れに抗して噴射され、案
内管１の前部における作動液体４の流出をかなり制限す
る。図面には、ユニット３は保護流体を加圧流体供給管
６を経て受ける環状室を有するように示され、流体は通
常油である。図示実施例では、噴射通路５は環状室から
始まる切頭円錐形のものである。従って噴射通路５の口
部は棒状体２が貫通する環状の噴射ノズル３の内面の周
囲に延びている。変形例として、加圧保護流体を受ける
前記環状室から延びる小さなダクトの形の多数の噴射通
路を設けることができ、これらの噴射通路は噴射ノズル
３の内面の全周にそつて分配され、また当然保護流体を
作動液体の流れに対抗して供給するため斜めに延びてい
る。

供給管６を経て供給される噴射ノズル３の作動に必要な
保護流体はたとえば弁（図示されていない）によって最
適流量を計量することができる。

保護流体はたいてし、は作動液体たとえば通常油と同じ
であるが、有利には工作機械の一般的な流体回路から抽
出されることができる。保護流体の流量を弁により制御
することで装鷹の作動を広範囲に行なうことができる。

その理由は必要かつ最適な流量が所与の大きさの案内管
内に配置される棒状材料片の横断薗部の大きさおよび形
状に従って、認められる範囲内で変化することができる
からである。もちろん噴射ノズル３を案内管１へ取付け
る装置（図示されていない）が設けられている。その上
、製造を容易にするため、たとえばユニット３は第２図
では一体に示されているがこれをいくつかの部分で形成
するようにしてもよい。噴射ノズル３がその円筒状内面
上に斜めに開□して保護流体を噴射する多数の通路を有
する場合には、これらの通路を案内管およびノズルの縦
方向軸線に対してだけでなくそれらが開□する噴射ノズ
ル３の縦方向軸線を含む平面に対してもある角度を形成
するように配置するのが特に有利である。この構成によ
り、保護流体は棒状体２を囲む空間に進入するやいなや
有利な旋回運動を生じさせるが、その理由はその保護流
体が最も良好な流体力学的な案内を保証するために求め
られる乱流効果を増大させるからである。その上注目さ
れるべきことは、保護流体を流れに抗して噴射する噴射
ノズル３は案内管１内の棒状体２の周りすなわち棒状材
料片を後方から押出すピストンの前方で作動液体の圧力
を増加させる傾向があることである。

逆流噴射ノズルのような装置を備えていない装置では、
ピストンを進行させるためピストンの後方に存在するか
なりの圧力はピストンの前方すなわち棒状体の周りでは
非常に小さい、というのは先行技術の装置の前方では事
実上作動液体の流出は自由であるからである。この圧力
は場合によって棒状材料の回転により生ずることができ
る乱流を除いては、ほとんど大気圧を越えることはない
。しかしながらこの発明による噴射ノズルでは、棒状体
の周りのこの油圧は増大し、従って先行技術の供給装置
特に乾式運転型の装置の最も重大な欠点であった騒音や
振動をなお一層４・さくすることができる。また噴射ノ
ズルは案内管と一体に形成することもでき、また噴射通
路は簡単には、スリーブを保護流体を供孫舎する所望位
置で案内管の周りに設けることにより案内管自体に形成
することもできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明が意図する構成の型を示す、自動旋盤
の後方に設置された棒状材料片案内管の概略正面図であ
り、第２図は一層特にこの発明の主題を示す、一点頭線
で囲まれかつ符号Ａで示された第１図の一部の拡大部分
断面詳細図である。 １…・・・案内管、２・・・・・・棒状材料片、３・・
・・・・噴射ノズル、４・・・・・・作動液体、５…・
・・噴射通路。 第１図第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 作動液体を収容しかつ工作機械の供給装置の一部を
   形成する流体式棒状材料片案内管の一部に設けられるよ
   うにされた流体力学的噴射装置において、棒状材料片を
   包囲するようにされた環状の噴射ノズルを有し、この噴
   射ノズルが噴射ノズルの縦方向軸線に対してある角度で
   配置されて噴射ノズルの内面上に開口する一つまたはそ
   れ以上の噴射通路を備え、これにより前記作動液体の流
   れの方向に対抗する方向に保護流体を噴射し、前記案内
   管の前部に過圧区域を発生させるようにしたことを特徴
   とする流体力学的噴射装置。 ２ 前記噴射ノズルが単一で環状の前記噴射通路を有す
   る特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ３ 前記噴射ノズルが前記内面の周りに環状に分配され
   た多数の前記噴射通路を有する特許請求の範囲第１項に
   記載の装置。 ４ 前記噴射通路がさらに、それらの開口する前記噴射
   ノズルの縦方向軸線を含む平面に対してある角度で配置
   され、これにより前記保護流体が噴射される際その保護
   流体に旋回運動を与える特許請求の範囲第３項に記載の
   装置。 ５ 前記保護流体が油であり、また前記作動液体も油で
   ある特許請求の範囲第１項に記載の装置。 ６ 一般的な流体回路を有する工作機械に組合され、前
   記保護流体および前記作動液体が前記一般的な流体回路
   から抽出された油である特許請求の範囲第５項に記載の
   装置。