(57)【要約】電極を解放可能に保持するための放電加工スピンドルは、スピンドル本体と、スピンドル本体を取り囲む移動可能なスリーブと、第１及び第２の接触要素であって、その間に挿入された電極をクランプするための第１及び第２の接触要素と、第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに選択的に圧力を加えて電極をクランプするようにスリーブによって作動されるロック要素とを含む。
2019521866.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極を解放可能に保持するための放電加工（ＥＤＭ）スピンドルであって、
長手方向軸を有する細長いスピンドル本体と、
前記スピンドル本体を取り囲み、且つ前記長手方向軸に沿って延在する移動可能なスリーブと、
第１の電極クランプ表面を有する第１の接触要素と、
前記第１の接触要素の前記第１の電極クランプ表面に隣接する第２の電極クランプ表面を有する第２の接触要素と、
前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに選択的に圧力を加えるように前記スリーブによって作動されるロック要素と
を含み、
前記スリーブは、
（ａ）前記スリーブが、前記ロック要素に加えられた圧力を解放し、それにより前記第１及び第２の接触要素の前記第１及び第２の電極クランプ表面に加えられた圧力を解放する開放位置と、
（ｂ）前記スリーブが、前記ロック要素に圧力を加えて前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに対して前記ロック要素を押し付けて、前記第１の電極クランプ表面と前記第２の電極クランプ表面との間に電極をクランプするクランプ位置と
の間で前記長手方向軸に沿って移動可能である、放電加工（ＥＤＭ）スピンドル。
【請求項２】
前記ロック要素は、ボール、ピン又はスプリングの１つを含む、請求項１に記載のスピンドル。
【請求項３】
前記第１及び第２の電極クランプ表面の一方は、前記長手方向軸に沿って延在する溝を含み、
前記第１及び第２の電極クランプ表面の他方は、平坦な表面を含み、
前記溝は、その中に電極を受け入れるように構成されている、請求項１に記載のスピンドル。
【請求項４】
電極を前記第１及び第２の電極クランプ表面に向かって案内するように構成された電極ガイドを更に含む、請求項１に記載のスピンドル。
【請求項５】
前記スリーブを前記クランプ位置に付勢する付勢要素を更に含む、請求項１に記載のスピンドル。
【請求項６】
前記付勢要素の前記付勢に抗して前記スリーブを前記開放位置に移動させるように構成されたガス圧シリンダを更に含む、請求項５に記載のスピンドル。
【請求項７】
前記電極を受け入れるための通路を有する電極封止体を更に含み、
前記スピンドルへのフラッシュ流体の供給からの圧力は、前記電極の周りで前記電極封止体を封止する、請求項１に記載のスピンドル。
【請求項８】
電極を解放可能に保持するための放電加工（ＥＤＭ）スピンドルであって、
長手方向軸を有する細長いスピンドル本体と、
前記スピンドル本体を取り囲み、且つ前記長手方向軸に沿って延在する移動可能なスリーブと、
平坦な表面を含む第１の電極クランプ表面を有する第１の接触要素と、
前記長手方向軸に沿って延在し、且つその中に電極を受け入れるように構成された溝を含む第２の電極クランプ表面を有する第２の接触要素であって、前記第２の電極クランプ表面が、前記第１の接触要素の前記第１の電極クランプ表面に隣接している、第２の接触要素と、
を含み、
前記スリーブは、（ａ）前記スリーブが、前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに加えられた圧力を解放して、前記第２の電極クランプ表面から前記第１の接触要素の前記平坦な表面を解放する開放位置と、（ｂ）前記スリーブが、前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに圧力を加えて、前記第１の接触要素の前記平坦な表面と、前記第２の接触要素の前記溝との間に電極をクランプするクランプ位置との間で、前記長手方向軸に沿って移動可能である、放電加工（ＥＤＭ）スピンドル。
【請求項９】
前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに選択的に圧力を加えるように前記スリーブによって作動されるロック要素を更に含み、前記クランプ位置において、前記スリーブは、前記ロック要素に圧力を加えて前記第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに対して前記ロック要素を押し付け、前記開放位置において、前記スリーブは、前記ロック要素に加えられた前記圧力を解放する、請求項８に記載のスピンドル。
【請求項１０】
前記ロック要素は、ボール、ピン又はスプリングの１つを含む、請求項９に記載のスピンドル。
【請求項１１】
電極を前記第１及び第２の電極クランプ表面に向かって案内するように構成された電極ガイドを更に含む、請求項８に記載のスピンドル。
【請求項１２】
前記スリーブを前記クランプ位置に付勢する付勢要素を更に含む、請求項８に記載のスピンドル。
【請求項１３】
前記付勢要素の前記付勢に抗して前記スリーブを前記開放位置に移動させるように構成されたガス圧シリンダを更に含む、請求項１２に記載のスピンドル。
【請求項１４】
前記電極を受け入れるための通路を有する電極封止体を更に含み、
前記スピンドルへのフラッシュ流体の供給からの圧力は、前記電極の周りで前記電極封止体を封止する、請求項８に記載のスピンドル。
【請求項１５】
放電加工（ＥＤＭ）スピンドル内において電極を解放可能に保持する方法であって、
前記スピンドルは、細長いスピンドル本体と、前記スピンドル本体を取り囲む移動可能なスリーブと、前記スピンドル内において前記電極を保持するように構成された接触要素の対と、前記接触要素の対に選択的に圧力を加えるロック要素とを含み、
前記方法は、
前記スピンドル本体の長手方向軸に沿って、前記スピンドル本体に対して前記スリーブを開放位置に移動させるステップであって、前記開放位置において、前記スリーブは、前記ロック要素によって前記接触要素の対に加えられた圧力を解放して、それにより前記接触要素の対を解放する、ステップと、
前記接触要素の対の間に電極を挿入するステップと、
前記スリーブを前記長手方向軸に沿ってクランプ位置に移動させて、前記接触要素の対の少なくとも１つに対して前記ロック要素を押し付ける、前記ロック要素に加えられた圧力を増大させるステップであって、前記増大された圧力は、前記接触要素の対の少なくとも一方を他方に向かって移動させて電極をクランプする、ステップと、
前記電極をクランプした後、前記スリーブを前記開放位置に再度移動させて、前記ロック要素によって前記接触要素の対に加えられた前記圧力を減少させて、前記接触要素の対の間にクランプされた前記電極を解放するステップと
を含む、方法。
【請求項１６】
前記接触要素の対の少なくとも一方は、平坦なクランプ表面を含み、且つ前記接触要素の対の他方は、前記長手方向軸に沿って延在する溝を有するクランプ表面を含み、前記溝は、前記接触要素の対の間に挿入された前記電極を受け入れるように構成されている、請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記ロック要素は、前記接触要素の対に選択的に圧力を加えるボール、ピン又はスプリングの１つを含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記スリーブを前記クランプ位置に付勢するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【請求項１９】
前記付勢に抗して前記スリーブを前記クランプ位置から前記開放位置にガス圧によって移動させるステップを更に含む、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記接触要素の対と位置合わせされた電極ガイドを通して前記電極を挿入するステップを更に含む、請求項１５に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、放電加工（ＥＤＭ）システム及び方法に関し、より詳細には、そのようなシステム及び方法において電極を取り扱うためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
スパーク加工、スパーク浸食、バーニング、型彫り、ワイヤバーニング又はワイヤ浸食とも称される放電加工（ＥＤＭ）は、放電を使用して所望の形状が得られる製造プロセスである。２つの電極間で迅速に反復する一連の電流放電により、被加工物から材料が除去される。電極の一方は、ツール又は単に電極であり、及び電極の他方は、被加工物である。
【０００３】
ＥＤＭプロセス中、電極が消費される。その結果、使用済みの電極を新しい電極に定期的に交換しなければならない。電極が交換されている間、ＥＤＭシステムは動作していないため、電極の交換は、ダウンタイムと、装置利用率の低下とをもたらす。電極交換中のダウンタイムの量は、部分的には、操作者がどの程度迅速に交換の必要性を認識するかに依存し、かつ、部分的には、交換を実施する際の操作者の技能及び速度に依存する。ＥＤＭ加工が（例えば、高速穿孔などのように）電極の相対的に高い消費率を必要とする場合、装置利用率が特に低い。
【０００４】
通常の電極ホルダは、手動動作チャックの形態であり、手動動作チャックは、電極を保持又は解放するために締め付けられるか又は緩められる半径方向に対称の顎部を有する。チャックは、多くの場合、電極を挿入又は解放するためにチャック顎部を締め付けるか又は緩めるためのツールの使用又は手による把持を必要とする。チェックを締め付ける／緩めるためのツールの使用又はチャックの手による操作は、面倒であり、且つ取り付け及び取り外し時間を増大させ得る。チャックは、不適切に締め付けられる可能性があり、これは、電極を損傷するリスクを増大させ得る。いくつかの設計では、チャックは、電極を取り付け且つ取り外すために装置から着脱可能であり、取り付け及び取り外し時間が更に増大するとともに電極を損傷するリスクが増大する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の課題は、本発明によって対処され、本発明では、ＥＤＭ電極ホルダが電極交換時間を低減し、且つ取り付け中に電極を損傷するリスクを低減し、従って装置利用率を増大させ、且つ費用を低減する。
【０００６】
ＥＤＭ電極ホルダは、長手方向軸を有する細長いスピンドル本体と、スピンドル本体を取り囲み、且つ長手方向軸に沿って延在する移動可能なスリーブと、第１の電極クランプ表面を有する第１の接触要素と、第１の接触要素の第１の電極クランプ表面と少なくとも部分的に位置合わせされた第２の電極クランプ表面を有する第２の接触要素と、第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに選択的に圧力を加えるようにスリーブによって作動されるロック要素とを有するスピンドルを含む。スリーブは、第１及び第２の接触要素の第１及び第２の電極クランプ表面が解放される開放位置と、第１及び第２の接触要素の第１及び第２の電極クランプ表面の少なくとも一部が電極をクランプするように位置決めされるクランプ位置との間で移動可能である。クランプ位置において、スリーブは、ロック要素に圧力を加えて第１及び第２の接触要素の少なくとも１つに対してロック要素を押し付け、且つ開放位置において、スリーブは、ロック要素に加えられた圧力を解放する。
【０００７】
本発明の別の実施形態によれば、電極を解放可能に保持するためのＥＤＭスピンドルは、長手方向軸を有する細長いスピンドル本体と、スピンドル本体を取り囲み、且つ長手方向軸に沿って延在する移動可能なスリーブと、平坦な表面を含む第１の電極クランプ表面を有する第１の接触要素と、長手方向軸に沿って延在し且つその中に電極を受け入れるように構成された溝を含む第２の電極クランプ表面を有する第２の接触要素とを含み、第２の電極クランプ表面は、第１の接触要素の第１の電極クランプ表面と少なくとも部分的に位置合わせされる。スリーブは、第１の接触要素の平坦な表面が第２の電極クランプ表面から解放される開放位置と、第１及び第２の接触要素の第１及び第２の電極クランプ表面の少なくとも一部が、第１の接触要素の平坦な表面と、第２の接触要素の溝との間に電極をクランプするように位置決めされるクランプ位置との間で移動可能である。
【０００８】
別の実施形態では、ＥＤＭスピンドル内において電極を解放可能に保持する方法は、スピンドル本体の長手方向軸に沿って、スピンドル本体に対してスリーブを開放位置に移動させて、ロック要素によって接触要素の対に加えられた圧力を減少させて、それにより接触要素の対を解放するステップと、接触要素の対の間に電極を挿入するステップと、スリーブを長手方向軸に沿ってクランプ位置に移動させて、ロック要素によって接触要素の対に加えられた圧力を増大させるステップとを含み、増大された圧力は、接触要素の対の少なくとも一方を他方に向かって移動させて電極をクランプする。電極をクランプした後、スリーブは、開放位置に再度移動されて、ロック要素によって接触要素の対に加えられた圧力を減少させて、接触要素の対の間にクランプされた電極を解放する。
【０００９】
本発明の実施形態は、いくつかの利点を提供することができる。第１に、システムは、装置のダウンタイムを低減する。第２に、システムは、手動的な取り扱いの際に発生し得る、電極に対する損傷のリスクを低減する。第３に、システムは、手動チャックを手で締め付け且つ緩めるニーズを除去することにより、電極の交換に必要とされる時間を低減する。第４に、システムは、ＥＤＭ環境に対する曝露の低減に鑑み、操作者に対して生じ得る健康リスクを低減する。
【００１０】
本発明のこれら及び他の利点及び特徴は、現時点の実施形態及び図面の説明を参照することにより、より詳細に理解及び認識されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による、電極ホルダを内蔵するＥＤＭ装置の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による、電極ホルダを内蔵するスピンドルを含むＥＤＭ装置の一部の正面図である。
【図３】スピンドルの分解図である。
【図４】本発明の一実施形態による第１の接触要素の斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態による第２の接触要素の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態による、クランプされた状態における電極ホルダの一部の断面図である。
【図７】本発明の一実施形態による、開放状態における電極ホルダの一部の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
Ｉ．システム
本発明の現時点の一実施形態に従って構築された放電加工（ＥＤＭ）装置が図面に示され、且つ１０として指定されている。図１を参照すると、ＥＤＭ装置１０は、スピンドル１２と、スピンドル搬送メカニズム１４とを含む。スピンドル１２は、被加工物から材料を除去する際に使用するための電極１６を解放可能に保持する。スピンドル搬送メカニズム１４は、スピンドル１２をＸ、Ｙ及びＺ方向に移動させ、且つＸＹＺツールジグベースとも称される。ＥＤＭ装置１０は、支持フレーム、被加工物支持部、その移動を制御するようにＥＤＭ装置１０の１つ又は複数のコンポーネントと動作可能に接続された制御システム、及びＥＤＭの技術分野で既知である他の要素などの追加的なコンポーネントを含むことができるが、これらの詳細は、本発明の実施形態の十分な理解のために必須ではない。
【００１３】
ここで、図２を参照すると、ＥＤＭ装置１０は、スピンドル１２を支持し且つスピンドル１２に対して追加的なコンポーネントを支持するためのハウジング２０を含む。例えば、ハウジング２０は、スピンドル１２を選択的に回転させるためにスピンドル１２と動作可能に接続される駆動システム２２を支持することができる。ハウジング２０は、フレーム３０と結合されるピストンロッド２６を有するガス圧シリンダ２４を支持することもできる。スピンドル１２は、電極１６の長さに沿って方向付けられた長手方向軸４２に沿って延在する細長い形状を有するスピンドル本体４０（図３）を含むことができる。スリーブ４４は、スピンドル本体４０を少なくとも部分的に取り囲み、且つスピンドル本体４０の長さの少なくとも一部に沿って延在する。スピンドル１２は、スピンドル本体４０に対してスリーブ４４を付勢するためにスピンドル本体４０上に受け入れられるスプリングなどの付勢要素４６を更に含む。スリーブ４４は、スピンドル本体４０に対してスリーブ４４を選択的に移動させるためにフレーム３０の隣接部分に係合するように構成されるリム４８を含むことができる。
【００１４】
図３を参照すると、スピンドル１２は、第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２の対をさらに含む。これらは、その間に電極１６を受け入れて、電極１６をスピンドル本体４０に対して解放可能に保持するように構成される。接触要素５０、５２の対は、スピンドルカラー５４内に受け入れられ得る。スピンドルカラー５４は、スピンドル本体４０の開放端部と結合される。スピンドルカラー５４は、側壁６０によって第２の開放端部５８と接続された第１の開放端部５６を含む。電極封止体６２は、電極１６の周りに封止を形成するために、スピンドルカラー５４の第２の開放端部５８内に受け入れられる。電極１６を封止し、且つスピンドルカラー５４をスピンドル本体４０と結合するために、封止スペーサ６３、止めねじ６４及びＯリング６６などの追加的なコンポーネントも第２の開放端部５８内に提供され得る。
【００１５】
スピンドル１２は、任意選択的に、電極１６を接触要素５０、５２の対に案内するための電極ガイド７０を含むことができる。電極ガイド７０は、接触要素５０、５２に隣接するスピンドルカラー５４の第１の開放端部５６内に受け入れられる。そしてスピンドルカラー５４内の所定位置に電極ガイド７０を保持するために、スナップリング７２が設けられ得る。電極ガイド７０及びスナップリング７２は、スピンドルカラー５４内において接触要素５０、５２を固定するように協働して機能し得る。但し、電極ガイド７０が使用されない場合、スピンドルカラー５４内において接触要素５０、５２を保持するために、ワッシャ又はスプリングリテーナなどの代替リテーナが使用され得る。
【００１６】
スピンドルカラー５４は、接触要素５０、５２の１つと少なくとも部分的に位置合わせされる少なくとも１つの開口部７４を側壁６０内に含むこともできる。開口部７４は、ロック要素７６を受け入れるように構成され得る。ロック要素７６は、隣接する接触要素５０、５２を他方の接触要素５０、５２に向かって押圧して、その中で電極１６をクランプするために、クランプ圧力を、隣接する接触要素５０、５２に選択的に加える。
【００１７】
図４及び図５は、それぞれ第１及び第２の接触要素５０及び５２の対を示す。図４に示されるように、第１の接触要素５０は、第１のクランプ表面８０であって、その中に形成された溝８２を有する第１のクランプ表面８０も含む。溝８２は、その中に電極８２を受け入れるように構成されている。第１のクランプ表面８０には、電極１６を溝８２内に案内するために、溝８２に向かってテーパーが付けられる傾斜した壁を有する第１の空洞８４も設けられ得る。図５に示されるように、第２の接触要素５２は、全般的に平坦な第２のクランプ表面８６を含むことができる。第２のクランプ表面８６は、一端において、第２のクランプ表面８６の中心に向かってテーパーが付けられる傾斜した壁を有する第２の空洞８８を含むこともできる。第２のクランプ表面８６における第２の空洞８８は、第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２がスピンドル１２内で組み立てられるときに、第１の空洞８４と全般的に位置合わせされるように構成され得る。このように、第１のクランプ表面８０における第１の空洞８４及び第２のクランプ表面８６における第２の空洞８８は、それぞれ電極１６を溝８２内に案内するように協働することができる。
【００１８】
第１の接触要素５０のみがその中に溝８２を有するものとして示されているが、第１の接触要素５０に加えて又はその代わりに、第２の接触要素５２が、その中に形成された類似の溝を有し得ることが理解されるであろう。別の例では、第１の接触要素５０及び／又は第２の接触要素５２の１つのみが、電極１６を溝８２内に案内するための空洞８４、８８を含み得、又はこれらのいずれも空洞８４、８８を含まなくてもよい。
【００１９】
ここで、図６を参照すると、スピンドル１２の要素が組み立てられるとき、第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２、電極封止体６２、任意選択的な封止スペーサ６３及び電極ガイド７０は、電極１６が第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２によって選択的にクランプされ、且つ電極封止体６２によって封止され得るように位置合わせされる。電極ガイド７０は、通路９０を含むことができ、任意選択的に、電極１６を通路９０に案内するための内向きにテーパーが付けられた入口を含むことができ、通路９０を通して、電極１６は、第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２まで移動することができる。同様に、封止スペーサ６３は、通路９２を含むことができ、任意選択的に、内向きにテーパーが付けられた入口を含むことができ、通路９２を通して、電極１６は、電極封止体６２まで移動することができる。
【００２０】
更に図６を参照すると、電極封止体６２は、通路９４を含むことができ、通路９４も、任意選択的に、内向きにテーパーが付けられた入口を含むことができ、通路９４は、電極１６が、スピンドル本体４０内に提供されたフラッシュチャンバ９６まで通過することを可能にするように構成されている。電極封止体６２は、電極１６を受け入れ、且つフラッシュチャンバ９６内に延在する、略、円錐形状の本体９７を有することができる。フラッシュチャンバ９６に供給される流体は、円錐形状の本体９７に衝突し、且つ電極封止体６２の円錐形状の本体９７に圧力を加えて、それを通して挿入された電極１６の周りに封止を形成することを容易にする。スリーブ４４は、ロック要素７６が第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２に対して移動することを可能にするためにロック要素７６と選択的に位置合わせされ得る凹部９８をその内部表面上に含むことができる。
【００２１】
ＩＩ．動作
ここで、選択的に電極１６を保持し且つスピンドル１２から解放する例示的な方法を説明する。図６を参照すると、スリーブ４４は、図７に示されるように、凹部９８がロック要素７６と少なくとも部分的に位置合わせされる開放位置まで、矢印１００によって示される方向にスピンドル本体４０に沿って移動され得る。
【００２２】
引き続き図７を参照すると、スリーブ４４が開放位置にあるとき、ロック要素７６は、もはやスリーブ４４によって第２の接触要素５２に対して押圧されていない。この第２の接触要素５２上における圧力の減少は、第２の接触要素５２を解放し、且つ第１の接触要素５０の第１のクランプ表面８０及び第２の接触要素５２の第２のクランプ表面８６の間の空間が増大するように、第２の接触要素５２の位置がスピンドルカラー５４内でシフトすることを可能にする。第１のクランプ表面８０及び第２のクランプ表面８６間の空間は、その間に電極１６を受け入れるために十分である。電極１６の滑らかな除去及び挿入を容易にするために必ずしも大きいギャップが必要とされないため、第２の接触要素５２の移動は、ごくわずかなものでよい。
【００２３】
第１のクランプ表面８０における溝８２と位置合わせされる電極ガイド７０内の通路９０を通して電極１６を挿入することができる。第１の接触部５０内の空洞８４及び第２の接触部５２内の空洞８８は、電極ガイド７０の通路９０から溝８２に電極１６を案内することを容易にし得る。電極１６は、電極１６の少なくとも一部がフラッシュチャンバ９６内に延在するまで、第１の接触部５０及び第２の接触部５２を介して、封止スペーサ６３を通して電極封止体６２まで移動することができる。電極１６は、前述したように、反対方向に電極１６を後退させることによって除去され得る。
【００２４】
図２を再度参照すると、スリーブ４４は、ガス圧シリンダ２４により、ガス圧によって開放位置に移動され得る。ガスをガス圧シリンダ２４に選択的に供給するために、圧縮空気などのガスの供給源（図示せず）をガス圧シリンダ２４と流体結合させることができる。ガスの供給源は、ガス圧シリンダ２４へのガスの流れを制御するために、手動動作スイッチ又はコンピュータ支援インターフェイスなどの適切なユーザーインターフェイスから入力を受け取るコントローラ（図示せず）と動作可能に結合される１つ又は複数の弁を含むことができる。コントローラは、スリーブ４４を開放位置に移動させる必要があることを示す入力を受け取ると、ピストンロッド２６を後退させるために、ガスをガス圧シリンダ２４に供給するようにガスの供給源を制御する。ピストンロッド２６が後退すると、フレーム３０が上向きに引き上げられ、その結果、スリーブリム４８とフレーム３０との間の係合に起因して、付勢要素４６の付勢に抗してスリーブ４４が上向きに開放位置に引き上げられる。
【００２５】
スリーブ４４が開放位置になると、予めクランプされた電極１６をスピンドル１２から除去することができ、且つ任意選択的に新しい電極１６をスピンドル１２内に取り付けることができる。電極１６は、手作業によって手により、又は２０１６年４月１９日付で発行された「Ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ  Ｄｉｓｃｈａｒｇｅ  Ｍａｃｈｉｎｉｎｇ  Ａｕｔｏｍａｔｅｄ  Ｅｌｅｃｔｒｏｄｅ  Ｃｈａｎｇｅｒ」という名称の米国特許第９，３１４，８６０号明細書（その内容が全体として本明細書に援用される）に開示されているものなど、自動化された電極交換機を使用して自動的にスピンドル１２内に挿入され得、且つ／又はそれから除去され得る。
【００２６】
図７を再度参照すると、スピンドル１２内において電極を固定するために、上述のように接触要素５０、５２間に電極１６を挿入した後、スリーブ４４は、スピンドル本体４０に対して、矢印１１０によって示される方向に、図６に示されるクランプ位置に移動され得る。コントローラは、スリーブ４４をクランプ位置に移動させる必要があることを示す入力を受け取ると、ピストンロッド２６が伸び、且つフレーム３０を下げて、図２に示される休止位置に戻すようにするために、ガスをガス圧シリンダ２４に供給するようにガスの供給源を制御する。休止位置では、フレーム３０は、もはや付勢要素４６の付勢に抗してスリーブ４４を押圧しておらず、これにより、付勢要素４６は、スピンドル本体４０に対して下方にスリーブ４４を押圧して、図６に示されるクランプ位置にすることができる。
【００２７】
図６を再度参照すると、クランプ位置において、スリーブ４４は、第２の接触要素５２に対して押圧するようにロック要素７６を押し付ける圧力をロック要素７６に加える。ロック要素７６からの圧力は、第２の接触要素５２を押し付けて第１の接触要素５０に向かってシフトさせ、それにより予めその中に挿入されていた電極１６をクランプする。電極１６のサイズ、溝８２のサイズ、及びロック要素７６が第２の接触要素５２に対して押圧されるときに第２の接触要素５２が移動する距離は、電極１６をスピンドル１２内において保持するために所望の量のクランプ圧力を電極１６に提供するように構成され得る。このように、第２のクランプ表面８６は、圧力を電極１６に加えて、第１のクランプ表面８０の溝８２内で電極１６をクランプすることができる。
【００２８】
電極封止体６２の円錐形状の本体９７は、電極１６の取り付け及び取り外しを容易にするために、電極１６がほとんど又はまったく抵抗を伴うことなく通過することを可能にするように電極封止体６２の通路９４のサイズが設定されることを可能にする。使用時、フラッシュチャンバ９６に供給されるフラッシュ流体からの圧力は、電極封止体６２の円錐形状の本体９７に衝突し、電極封止体６２を電極１６に対して封止する。
【００２９】
実施形態は、平坦なクランプ表面８６を有する第２の接触要素５２が、第１及び第２の接触要素５０、５２間に挿入された電極をクランプ及び解放するために移動可能であることに関連して記載されているが、溝８２を有する第１の接触要素５０が電極１６をクランプ及び解放するために移動可能であるようにスピンドル１２が構成され得ることも可能である。更に別の例では、スピンドルカラー５４は、スリーブ４４がクランプ位置と開放位置との間で移動されるとき、クランプ力が第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２の両方に対して選択的に加えられ、且つそれらから解放されるように、第２の開口部７４と、第１の接触要素５０に隣接する対応する第２のロック要素７６とを含むことができる。
【００３０】
図６に示されるように、ロック要素７６は、ボールの形態であり、従って、ロック要素７６、スピンドルカラー５４及びスリーブ４４は、第１の接触要素５０及び第２の接触要素５２の間に電極１６を選択的にクランプするためのボールロックを協働して形成し得る。代わりに、ロック要素７６は、スプリングロック設計に類似している、開口部７４を通して延在する突起を有する弾性要素の形態であり得る。スプリングロック設計では、スリーブ４４は、弾性要素に対して力を加える。弾性要素は、第２の接触要素５２に対してロック要素の突起を押圧する。スリーブ４４が開放位置にあるとき、弾性要素が膨張し、突起を第２の接触要素５２から離れるように後退させ、それにより第２の接触要素５２上のクランプ圧力を解放することを可能にするのに十分なだけ、弾性要素上の力が低減される。
【００３１】
ＩＩＩ．結言
本明細書に記載される実施形態は、ツールの使用を伴うことなく、スプリング力で電極をクランプ及びアンクランプするガス圧作動電極ホルダを提供する。チャックをクランプ及びアンプクランプするためにツールの使用を必要とし、及び多くの場合に電極を取り付け且つ取り外すためにＥＤＭから除去される従来の電極チャックとは対照的に、本明細書に記載される設計は、使用するために別個のツールを必要としない永久的に取り付けられた電極ホルダの使用を可能にする。電極ホルダを締め付け且つ／又は緩めるために、ユーザーに依存するのではなく、スリーブをクランプ位置に付勢するためのスプリング力の使用は、ホルダの過度な締め付け又は締め付け不足によって電極を損傷するリスクを低減する。接触要素の少なくとも１つに溝を提供することにより、電極に加えられるクランプ圧力の改善に加えて、スピンドル内の電極のセンタリングを容易にすることができる。
【００３２】
上述の説明は、本発明の現時点の実施形態に関するものである。添付の請求項に定義される本発明の趣旨及びより広い態様から逸脱することなく、様々な変更形態及び変形形態がなされ得、添付の請求項は、均等論を含む特許法の原理に従って解釈されるものとする。
【００３３】
本開示は、例示を目的として提示されており、且つ本発明のすべての実施形態の網羅的な説明として、又は請求項の範囲をこれらの実施形態に関連して図示又は記載される特定の要素に限定するものとして解釈されるべきではない。例えば、且つ限定を伴うことなく、記載される本発明の任意の個々の要素は、実質的に類似の機能を提供するか又は他に十分な動作を提供する１つ又は複数の代替要素によって置換され得る。これには、例えば、現時点で当業者に既知であり得るものなどの現在既知である代替要素と、開発時に当業者が代替形態として認識し得るものなどの将来開発され得る代替要素とが含まれる。
【００３４】
本発明は、上述の説明に記載されるか又は図面に示される動作の詳細又はコンポーネントの構造及び構成の詳細に限定されない。本発明は、様々な他の実施形態で実装され得、且つ本明細書に明示的に開示されていない代替的な方式で実施又は実行され得る。また、本明細書で使用される語句及び用語は、説明を目的としたものであり、限定として見なされるべきではない。「包含する」及び「含む」並びにその変形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物、並びに追加的な項目及びその均等物も包含することを意味する。更に、列挙は、様々な実施形態の説明で使用され得る。そうではない旨が明示的に記載されない限り、列挙の使用は、本発明を任意の特定の順序又はコンポーネントの数に限定するものとして解釈されるべきではない。列挙の使用は、列挙されるステップ又はコンポーネントと組み合わされ得るか又はそれらに組み入れられ得る任意の追加的なステップ又はコンポーネントを本発明の範囲から除外するものとして解釈されるべきではない。
【００３５】
開示される実施形態は、同時に記載され、且つ利益の集合を協働して提供し得る複数の特徴を含む。本発明は、これらの特徴のすべてを含むか、又は記載される利益のすべてを提供する実施形態のみに限定されない。
【００３６】
例えば、「１つの（ａ）」、「１つの（ａｎ）」、「その」又は「前記」という冠詞を使用した単数形における請求項要素へのいかなる参照も、要素を単数形に限定するものとして解釈してはならない。
【００３７】
「垂直」、「水平」、「最上部」、「最下部」、「上部」、「下部」、「内側」、「内向きに」、「外側」及び「外向きに」などの方向に関する用語は、図に示される実施形態の向きに基づいて本発明の説明を補助するために使用される。方向に関する用語の使用は、本発明を任意の特定の向きに限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
2019521866.tif 000003
【図２】
2019521866.tif 000004
【図３】
2019521866.tif 000005
【図４】
2019521866.tif 000006
【図５】
2019521866.tif 000007
【図６】
2019521866.tif 000008
【図７】
2019521866.tif 000009
【国際調査報告】
2019521866.tif 000010