(57)【要約】  本発明は、工作機械の運転中に流動性媒体によって冷却される工具を工作機械に装着するための方法に関し、この方法は次の方法ステップ、すなわち工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具を準備するステップ、それぞれ所定の工具に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具に組み立て、かつ媒体源に接続するステップを有する。
2009526660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の運転中に流動性媒体によって冷却される工具（１）を工作機械に装着するための方法であって、次の方法ステップ、
工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具（１）を準備するステップ、  それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、
工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具（１）に組み立て、かつ媒体源に接続するステップ
を有する方法。
【請求項２】
工具（１）を工具マガジンに収納し、
工具（１）を収納する前または収納した後で、各工具（１）を所定のノズル装置に組み立てることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
各加工工程の前に、そのために設けられた工具（１）を工作機械に挿入し、
そして所定のノズル装置を工具（１）に組み立てることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
工作機械の運転中に流動性媒体によって冷却される工具（１）を工作機械に装着するための装置において、
工作物の加工工程を続けて行う複数の異なる工具（１）と、
それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、かつ媒体源に接続可能である複数の異なるノズル装置とを備え、  各ノズル装置がノズル穴を有し、媒体噴流が工作物の加工個所に当たるように、ノズル穴が形成および配置されていることを特徴とする装置。
【請求項５】
工具（１）が工具マガジンに収納され、
ノズル装置がノズル装置マガジンに収納され、
所定の工具（１）を所定のノズル装置に組み立てる第１搬送装置が設けられ、
プログラムに従ってその都度工具（１）とノズル装置の所定の対を工作機械に挿入する第２搬送装置が設けられていることを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
各ノズル装置（３）が内側ボディと外側ボディ（３．５）を備え、
内側ボディ（３．６）が環状隙間（３．７）を形成しながら外側ボディに挿入可能であり、
ノズル装置の出口端部につばが設けられ、このつばがノズル穴（３．８）を有し、このノズル穴以外の部分において環状隙間（３．７）を閉鎖していることを特徴とする請求項４または５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械における複数の加工工程による工作物の加工に関する。その際、個々の加工工程のために、異なる工具が使用される。工具は順々に使用される。その際、フライスのような同じカテゴリの工具と、フライス、ドリル等々のような異なるカテゴリの工具の両方が考慮される。
【背景技術】
【０００２】
工具は工具マガジンに収納される。その際、工具マガジンは例えば回転テーブルである。この回転テーブルの外周には、多数のドリル、フライス等々が垂直に吊り下げられている。このようなマガジンは、所定の１つの工具を所定の時点で工作機械に供給する工具交換装置の一部である。これにより、加工プログラムは所定のシーケンスで異なる工具を用いておよび異なる加工時間で実行される。
【０００３】
ここで、「工作機械」について述べると、以下において、あらゆる切削加工工程を実施可能な最新構造のマシニングセンタであると理解される。
【０００４】
切削加工を行う各工作機械の重要な要素は、冷却兼潤滑兼洗浄システムである。これによって、工具と工作物が冷却および洗浄され、切り屑が取り除かれる。これが完全に行われないと、工具や工作物が損傷する。損傷がその発生後直ちに確認されないときわめて深刻である。非常に重要な観点は工具のコストである。例えば硬質合金フライスは数百ユーロする。洗浄はフライスの寿命にとってきわめて重要である。この寿命は時間または分または秒で数えられる。寿命にとって洗浄と冷却の両方が重要である。
【０００５】
従って、洗浄は一方では効率的でなければならない。これは、洗浄媒体の流量が十分であること、すなわち最小の寸法の切り屑粒子を含むすべての切り屑を捕らえるためにたっぷりであることを意味する。他方では、洗浄は経済的でなければならない。すなわち、洗浄媒体を過剰に搬送しないようにすべきである。なぜなら、搬送エネルギーがコストの計算にとって重要であるからである。これは特に、洗浄媒体としての液体に当て嵌まるが、洗浄媒体としての空気についても言えることである。
【０００６】
効率は、洗浄媒体の噴流が正しい個所、特に切削加工の場所に当たっているかどうかに大きく依存する。従って、媒体噴流はノズル本体のノズルから正しい角度で流出すべきであり、それによって媒体噴流は正しい個所に当たる。常にそうであるとは限らない。
【０００７】
その理由は、工具が異なるサイズを有し、例えば短いまたは長いまたは太いまたは細いことにある。従来は、平均的なサイズの場合に正しい個所である個所に、媒体噴流を案内することで済ませていた。これが近似的解決策であるので、流量を多くすることによって、その欠点を相殺していた。それにより、洗浄の経済性は損なわれた。
【０００８】
もちろん、工具を交換する際に、ノズル本体から出る噴流を、異なる角度に調節することが可能である。しかしながら、これは実際には不可能である。というのは、人的コストにつながり、それによって合理化の思想に完全に逆行するからである。更に、手動調節の精度も十分ではない。
【０００９】
特許文献１は、冷却媒体を工具に搬送するための冷却装置を開示している。その場合、その都度１つだけ使用される複数の冷却装置が、異なる工具のために準備され、しかも取付けを考慮して準備される。工具はその全長にわたって冷却媒体が供給される。
【００１０】
【特許文献１】米国特許出願公開２００５／０１６９７１８明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明の根底をなす課題は、媒体噴流が常に正しい個所、すなわちほぼ切削加工個所に当たり、洗浄および冷却工程が最小のエネルギーコストで行われ、それによってできるだけ低コストであるように、工具を工作機械に装着することができる方法と装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
この課題は独立請求項の特徴によって解決される。
【００１３】
発明者は驚くほど簡単な解決策を発見した。この解決策は実質的に、多数のノズル本体を設け、所定の工具の場合に洗浄兼冷却工程を最適に行うことができるように、個々のノズル本体を形成することにある。それによって、所定のノズル本体は、洗浄兼冷却媒体を供給するために、所定の工具に適合され、付設される。
【００１４】
その際、上記課題を解決するために、非常に類似するように形成および採寸された多数の工具に適するように、ノズル本体を形成してもよい。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
次に、図に基づいて本発明を詳しく説明する。
【００１６】
図１には、工具１が詳細に示してある。この工具はフライス、ドリル、リ−マまたはその他の工具である。
【００１７】
工具１は工具保持固定具２内に締付け固定されている。この工具保持固定具は工作機械フレームに固定されている。これは詳細に示していない。
【００１８】
ノズル本体３は円筒状上側部分３．１と、円錐台状下側部分３．２を備えている。ノズル本体３はスナップ式ロックによってノズル板４に固定されている。これについては後述する。
【００１９】
ノズル本体３には上側から洗浄媒体が供給される。この洗浄媒体はノズル板４内に水平方向に延在する通路５に流入する。洗浄媒体は弁体６を通って流れ、そして水平な環状通路７と、ノズル本体の円錐台状下側部分３．２内にある穴８に達し、ノズル９から流出する。ノズルは本ケースでは断面が円形である。多数のノズルが円錐台状部分３．２の下側端面に分配配置されている。断面が円形のノズルの代わりに、スロットノズルを設けることができる。このスロットノズルは円錐台状部分３．２の周囲にわたって延在し、１つの環状媒体噴流からなる実際に隙間のない「カーテン」を生じる。
【００２０】
ノズル９は工具１の縦軸線に対して所定の角度をなして配置されている。この角度は、ノズル９から出る媒体噴流が洗浄および／または冷却すべき個所、すなわち切削加工範囲に当たるように定められている。それによって、ノズル本体３はそのすべての細部がここで使用される工具１に適応している。
【００２１】
本ケースでは、ノズル本体３と工具保持固定具２の間に、固定連結部が存在しない。ノズル本体と工具保持固定具は互いに独立して工作機械に取付けられている。しかし、そうしなくてもよい。
【００２２】
所定のノズル本体３が所定の工具に割り当てられることが重要である。それによって、所望の結果が得られ、媒体噴流が正しい個所に当たる。
【００２３】
上記の両部材の組み立てはもちろん、加工工程の開始前に行わなければならない。これは工作機械内で行うことができるが、工作機械の外側で、例えば所定のノズル本体と所定の工具の準備によって行うことができる。以下において「組み立て」について述べるときに、いかなる場合でもゆるい組み立てであると理解すべきである。しかし、多少しっかりした組み立ても可能である。
【００２４】
図２の平面図には、二分割されたフランジ板１０が示してある。このフランジ板は中間部材１１を介してノズル板４に固定連結されている。図１も参照。
【００２５】
図２には、ノズル本体３の円筒状部分の輪郭と、ノズル板４内の媒体通路５が示してある。
【００２６】
図３の断面図には、次の要素、すなわち工具１と、ノズル本体３の円筒状上側部分３．１および円錐状下側部分３．２が示してある。ノズル本体３は周方向に延在するらせん体を有する内側の円錐状コア３．４を備えている。このらせん体は下方へ案内され、空気案内および空気冷却の働きをする。
【００２７】
ノズル本体３は更に、外側ブッシュ５と内側ブッシュ６を備えている。この両ブッシュの間には環状隙間３．７が設けられている。この環状隙間は両ブッシュ３．５，３．６の全長にわたって延在している。
【００２８】
環状隙間３．７は穴３．８を除いて下端が閉鎖されている。この穴は環状隙間３．７の全周にわたって均一に分配配置されている。穴３．８は装置の作用にとって重要である。穴は工具１の縦軸線に対して所定の傾斜角度で延在している。この傾斜角度は、流出する媒体噴流が工具１の加工個所に当たるように定められている。この加工個所では、工具１と工作物が接触する。
【００２９】
図２に示した拡大図は弁体を示している。この弁体は図１にも示してある。弁体は本体６．２を取り囲むゴムスリーブ６．１を備えている。このゴムスリーブ６．２により、ノズル本体３がスナップ式ロックによってノズル板４に確実に申し分なく接続されているときにのみ、媒体が本体６．２の媒体穴を流通可能である。
【００３０】
図５に示した断面図には、ノズル板４とフランジ板１０と中間部材１１が示してある。    
【００３１】
図５は特に、ノズル板４におけるノズル本体３の固定方法が示している。ノズル本体の円筒状上側部分３．１参照。ピン１２が見える。このピンはノズル本体の円筒状部分３．１にねじ込まれている。２個のピストン１３．１，１３．２が設けられている。このピストンはピン１２に関して直径方向に互いに向き合っている。ピストンはノズル板４内に滑動可能に支承され、ばね１４．１，１４．２の押圧力によって、ピン１２の頭を挟持する方向に作用するように付勢されている。ピン１２の頭と、ピストン１３．１，１３．２の自由端は、対応するように形成されている。ピン１２の頭は図示下断面図では溝を有し、ピストン１３．１，１３．２の自由端は球状である。
【００３２】
ノズル本体３が図示のように締付け固定されると、媒体も締付け固定の方向に作用する。すなわち、媒体はノズル板４内の上記穴５に流れ、球状自由端とは反対側にある両ピストン１３．１，１３．２の端面に作用する。
【００３３】
特許請求の範囲に含まれる上述の部品、例えばノズル本体は、合成樹脂で形成可能である。
【００３４】
さらに、本発明に係る手段  −  所定のノズル本体を備えた所定の工具の対  −  に加えて、従来の標準的な手段を適用することができる。例えば、ノズル本体から出る媒体噴流の角度を調節可能にすることができる。例えば、方向を調節可能な小さな管から、媒体噴流を流出させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】図示していない工作機械に組み込まれた工具とノズル本体の垂直断面図である。
【図２】図１の対象の平面図である。
【図３】図１の対象の下側部分の拡大断面図である。
【図４】図２の対象の切断面Ｂ−Ｂに沿った断面図である。
【図５】図４の拡大詳細図である。
【符号の説明】
【００３６】
１              工具
２              工具保持固定具
３              ノズル本体
３．１          ノズル本体の円筒状上側部分
３．２          ノズル本体の円錐台状下側部分
３．４          円錐状コア
３．５          外側ブッシュ
３．６          内側ブッシュ
３．７          環状隙間
３．８          ノズル穴
４              ノズル板
５              ノズル板内の通路
６              弁体
６．１          ゴムスリーブ
６．２          本体
７              環状通路
８              穴
９              ノズル
１０            フランジ板
１１            中間部材
１２            ピン
１３．１        ピストン
１３．２        ピストン
１４．１        ばね
１４．２        ばね
【図１】
2009526660.tif 000003
【図２】
2009526660.tif 000004
【図３】
2009526660.tif 000005
【図４】
2009526660.tif 000006
【図５】
2009526660.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月28日(2007.7.28)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械の運転中に流動性媒体によって冷却される工具（１）を工作機械に装着するための方法であって、次の方法ステップ、
工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具（１）を準備するステップ、  それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、
工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具（１）に組み立て、かつ媒体源に接続するステップ、
工具（１）を工具マガジンに収納するステップ、
工具（１）を収納する前または収納した後で、各工具（１）を所定のノズル装置に組み立てるステップ、
工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具（１）を準備するステップ、  それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、
工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具（１）に組み立て、かつ媒体源に接続するステップ、
各加工工程の前に、そのために設けられた工具（１）を工作機械に挿入するステップ、  そして所定のノズル装置を工具（１）に組み立てるステップ
を有する方法。
【請求項２】
工作機械の運転中に流動性媒体によって冷却される工具（１）を工作機械に装着するための方法であって、次の方法ステップ、
工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具（１）を準備するステップ、  それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、
工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具（１）に組み立て、かつ媒体源に接続するステップ、
工具（１）を工具マガジンに収納するステップ、
工具（１）を収納する前または収納した後で、各工具（１）を所定のノズル装置に組み立てるステップ、
工作物の加工工程を続けて行うために、複数の異なる工具（１）を準備するステップ、  それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、媒体源に接続可能であり、そしてそれぞれ、媒体噴流が加工個所に当たるような媒体噴流形状を有する、複数の異なるノズル装置を準備するステップ、
工作機械の運転を開始する前に、その都度所定のノズル装置を所定の工具（１）に組み立て、かつ媒体源に接続するステップ、
各加工工程の前に、そのために設けられた工具（１）を工作機械に挿入するステップ、  そして所定のノズル装置を工具（１）に組み立てるステップ
を有する方法。
【請求項３】
工作物の加工工程を続けて行う複数の異なる工具（１）と、
それぞれ所定の工具（１）に組み立て可能であり、かつ媒体源に接続可能である複数の異なるノズル装置とを備え、
各ノズル装置がノズル穴を有し、媒体噴流が工作物の加工個所に当たるように、ノズル穴が形成および配置され、
各ノズル装置（３）が内側ボディと外側ボディ（３．５）を備え、
内側ボディ（３．６）が環状隙間（３．７）を形成しながら外側ボディに挿入可能であり、
ノズル装置の出口端部につばが設けられ、このつばがノズル穴（３．８）を有し、このノズル穴以外の部分において環状隙間（３．７）を閉鎖していることを特徴とする請求項
１または２記載の装置。
【国際調査報告】
2009526660.tif 000008
2009526660.tif 000009
2009526660.tif 000010
2009526660.tif 000011
2009526660.tif 000012
2009526660.tif 000013