(57)【要約】  第１の見地において本発明は、基礎本体(1)と、冷却を要する交換可能な切削用インサート(2)とを備える切削工具に関する。上記基礎本体(1)は、後側の固定部分(6)と、前側の支持部分(7)と、上記他の部分(6、7)から間隙を介して離間されると共に接続部(15)を介して該基礎本体(1)の残部に対して接続された締め付け部分(8)とを含む。たとえば冷却液などの高圧流体を上記締め付け部分へと移送するために、上記締め付け部分(8)と上記他の２つの部分(6、7)との間に延在すると共に該部分間の間隙(9)に掛けわたる中空連結部材(30)が配置される。斯かる様式で、上記固定部分における第1チャネルにおける吐出口と、上記締め付け部分に形成された第2の内部チャネル(40)であって該チャネルの吐出口は該締め付け部分の前側部分にて開口するという第2の内部チャネル(40)内への取入口との間には、流体連通経路が確立される。第２の見地において、本発明は該当する種類の切削工具のための基礎本体にも関する。
2010510897.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能な切削用インサート(2)と基礎本体(1)とを備える切屑除去加工のための工具であって、該基礎本体は、後側の固定部分(6)と、上記切削用インサートが載置されるインサート用台座(21)を有する前側の支持部分(7)と、上記他の２つの部分(7、6)から２つの間隙(9、10)を介して離間されると共に接続部(15)を介して該基礎本体(1)の残部に対して接続された締め付け部分(8)とを含み、上記接続部の回りにおいて上記締め付け部分は、前側フィンガ(17)により上記切削用インサート(2)を上記インサート用台座(21)に当接させて押圧し得るべく枢動可能であり、上記固定部分は、取入口(12)と吐出口(39)とを有する第1チャネル(38)であって上記切削用インサートに向けた流体の送給が意図されるという第1チャネル(38)を備えるという工具において、
上記締め付け部分(8)は、取入口(43)と吐出口(42)との間に延在する内部の第2チャネル(40)を含み、且つ、
上記第1チャネル(38)の上記吐出口(39)と上記第2チャネル(40)の上記取入口(43)との間に流体連通経路を確立するために、上記締め付け部分と、上記他の２つの部分の一方との間には、間隙(9、10)に掛けわたりながら中空連結部材(30)が延在することを特徴とする、工具。
【請求項２】
前記接続部は、前記間隙(9、10)の形成の後に残される長寸で狭幅である弾性的に弾力的な材料部分(15)であることを特徴とする、請求項１に記載の工具。
【請求項３】
前記締め付け部分(8)は、前記基礎本体に含まれる締め付け要素(27)により枢動可能であることを特徴とする、請求項１または２に記載の工具。
【請求項４】
前記連結部材は、前記締め付け部分(8)における内部キャビティ(31)内へと突出するパイプ断片(30、30a)であり、
該パイプ断片は、内部孔(44)と、上記キャビティ(31)内にて開口するひとつ以上の径方向孔(47)、更に厳密には、軸心方向に離間された２つの弾性シール・リング(50a、50b)間に境界決定されたスペース(55)であって前記第2チャネル(40)の前記取入口(43)が開口するというスペース(55)内に開口するひとつ以上の径方向孔(47)と、を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の工具。
【請求項５】
前記シール・リング(50a、50b)はいずれも、前記パイプ断片(30、30a)の包絡表面に対して装着されると共に、上記パイプ断片と一体的に、前記キャビティ(31)の内側部に関して移動可能であることを特徴とする、請求項４に記載の工具。
【請求項６】
前記各シール・リングの一方(50b)は前記パイプ断片(30)の前記包絡表面に対して装着され、且つ、他方(50a)は前記キャビティ(31)の内側部に対して装着され、
上記パイプ断片は、前記締め付け部分における当て盤(64)と協働する駆動部(63)を含むことを特徴とする、請求項４に記載の工具。
【請求項７】
前記パイプ断片(30、30a)は、前記締め付け部分(8)における第1キャビティ(31)内だけでなく、上記締め付け部分と協働する基礎本体部分(6、7)における第2キャビティ(32)内へも突出し、且つ、
該パイプ断片は、前記第1径方向孔(47)から離間されたひとつ以上の第2径方向孔(48)であって、上記第2キャビティ(32)内に開口し、更に厳密には、軸心方向に離間された付加的な一対の弾性的シール・リング(52a、52b)の間における第2リング状スペース(56)内に開口するひとつ以上の第2径方向孔(48)を備え、
上記第1チャネル(38)の前記吐出口(39)は上記第2リング状スペース(56)内に開口することを特徴とする、請求項４〜６のいずれか一項に記載の工具。
【請求項８】
前記第2リング状スペース(56)を境界決定する前記シール・リング(52a、52b)はいずれも、前記パイプ断片の前記包絡表面に対して装着されると共に、前記第2キャビティ(32)の内側部に関して移動可能であることを特徴とする、請求項７に記載の工具。
【請求項９】
前記パイプ断片(30、30a)ならびに個々のキャビティ(31、32)は円筒状の基本形状を有することを特徴とする、請求項４〜８のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１０】
個々のシール・リング(50、52)の一側面上の支持ショルダもしくは支持リング(53)は、個々のキャビティ(31、32)の内径よりも0.1〜0.8mmだけ小寸の外径を有する一方、負荷解除状態における個々のシール・リング(50、56)は上記キャビティの上記内径よりも大きい外径を有することを特徴とする、請求項９に記載の工具。
【請求項１１】
前記連結部材(30)は、前記間隙(9、10)において、前記接続部(15)から離間された自由開口よりも該接続部(15)に対して接近して載置されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１２】
個別的キャビティ(32)は、対置された各開口の間において、すなわち、前記間隙(9)に隣接する内側開口(35)、および、前記パイプ断片(30)が挿入される外側開口(36)の間において連続的に延在することを特徴とする、請求項４〜１１のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１３】
前記パイプ断片(30)は、前記支持部分(7)に装着された停止要素(37)であって前記外側開口(36)の領域に載置された停止要素(37)により前記各キャビティ内の所定位置に維持されることを特徴とする、請求項７および１２に記載の工具。
【請求項１４】
前記締め付け部分(8)内の前記冷却流体チャネル(40)は、該締め付け部分の前記フィンガ(17)上の自由端表面(24)にて開口することを特徴とする、請求項１〜１３のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１５】
前記締め付け部分(8)の前記流体チャネル(40)に嵌合されたノズル(42)は、流体の噴流を前記切削用インサート(2)に対して5〜30°の範囲内の鋭角にて導向すべく配置されることを特徴とする、請求項１４に記載の工具。
【請求項１６】
前記連結部材(30a)は、前記接続部(15)に関して前記締め付け部分(8)を枢動させる手段(60、61、62)を含むことを特徴とする、請求項１〜１５のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１７】
前記締め付け部分(8)を枢動させる締め付け要素の役割を圧力調整ネジ(27)が果たすと共に、該圧力調整ネジは上記締め付け部分(8)の上部(28)と前記後側の固定部分(6)との間に延在し、
前記連結部材(30)は、上記締め付け部分(8)と前記支持部分(7)との間に延在する一方、それらの間の前記間隙(9)に掛けわたることを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１８】
前記締め付け部分を枢動させる前記締め付け要素の役割を張設ネジが果たすと共に、該張設ネジは上記締め付け部分(8)と前記支持部分(7)との間に延在し、
前記連結部材(30)は上記締め付け部分(8)と前記後側の固定部分(6)との間に延在することを特徴とする、請求項１〜１６のいずれか一項に記載の工具。
【請求項１９】
切屑除去加工のための工具のための基礎本体であって、該基礎本体は、後側の固定部分(6)と、インサート用台座(21)を有する前側の支持部分(7)と、上記他の２つの部分(7、6)から２つの間隙(9、10)を介して離間されると共に接続部(15)を介して当該基礎本体の残部に対して接続された締め付け部分(8)とを含み、上記接続部の回りにおいて上記締め付け部分は、前側フィンガ(17)を上記インサート用台座(21)に向けて押圧し得るべく枢動可能であり、上記固定部分は、取入口(12)と吐出口(39)とを有する第1チャネル(38)であって上記切削用インサートに向けた流体の送給が意図されるという第1チャネル(38)を備えるという基礎本体において、
上記締め付け部分(8)は、取入口(43)と吐出口(42)との間に延在する内部の第2チャネル(40)を含み、且つ、
上記第1チャネル(38)の上記吐出口(39)と上記第2チャネル(40)の上記取入口(43)との間に流体連通経路を確立するために、上記締め付け部分と、上記他の２つの部分の一方との間には、間隙(9、10)に掛けわたりながら中空連結部材(30)が延在することを特徴とする、基礎本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
第1の見地において本発明は、切屑除去加工が意図されると共に、交換可能な切削用インサートと基礎本体とを備えるという種類の工具であって、該基礎本体は、後側の固定部分と、上記切削用インサートが載置されるインサート用台座を有する前側の支持部分と、上記他の２つの部分から２つの間隙を介して離間されると共に接続部を介して該基礎本体の残部に対して接続された締め付け部分とを含み、上記接続部の回りにおいて上記締め付け部分は、前側フィンガにより上記切削用インサートを上記インサート用台座に当接させて押圧し得るべく枢動可能であり、上記固定部分は、取入口と吐出口とを有する第1チャネルであって上記切削用インサートに向けた流体の送給が意図されるという第1チャネルを備えるという工具に関する。
第2の見地において、本発明は斯かる工具のための基礎本体にも関する。
本発明は特に、旋削工具に関して適用可能であり且つ好適である。
【背景技術】
【０００２】
上記にて概略的に言及された種類の旋削工具は通常、好適には突切り(parting)、溝切り(grooving)および輪郭旋削(profile turning)により金属製の被加工材を加工するために用いられる。上記旋削操作に対しては、可能的に最も薄寸の溝を生成することにより材料損失およびエネルギ消費量を最少化するために可及的に細長い切削用インサートを使用することが好適である。このことは、切削用インサートの下方の支持部分の前側部分、ならびに、該切削用インサートの上方の締め付け部分の前側フィンガが、上記切削用インサートにより凹所形成された被加工材における溝内に収容可能とされるべく極度に細長くもしくは薄寸に設計されるべきことを意味する。
【０００３】
上記基礎本体の上記支持部分および締め付け部分の夫々の前側部分が細長くされるべきであるという一方における事実、および、運動可能な上記締め付け部分は接続部として機能する薄寸の弾性材料部分を介して上記基礎本体の残部に対して接続されるという他方における事実の結果として、上記切削用インサートを効率的な様式で冷却するためには困難性が生ずる。故に、公知の溝切り工具および突切り工具の冷却は、非効率的で殆ど暫定的な様式で行われ、更に正確には、基礎本体の後側の固定部分(もしくは基礎本体に対して接続された工具ホルダ)から経路設定された２本のパイプ管路であって、基礎本体の外部に載置されると共に切削用インサートから離間して載置された吐出口にて終端するという２本のパイプ管路により行われてきた。事実上、上記切削用インサートを冷却する上側管路は上記締め付け部分の頂側面と略々面一に開口する一方、切削用インサートを下方から冷却する下側管路は、該切削用インサートと上記支持部分の下側面との略々中間に位置された箇所に開口する。切削用インサートの冷却を増進し、更には、スペースを必要とする外部パイプ管路および関連する問題を回避するために、適切な基礎本体内の内部チャネルの形態の必要な冷却液管路を形成するという試みが為されてきた。しかしこれまでのところ、実際に十分な断面積を有する内部チャネルは、固定部分に対して堅固に一体化された支持部分においては形成可能であるが、薄寸の弾性接続部を除き上記固定部分ならびに支持部分から開放間隙を介して離間されて枢動的に運動可能な締め付け部分には形成できないので、これらの試みの首尾は限られてきた。換言すると、これまで実用的には、上方冷却ではなく、内部冷却液チャネルを介した切削用インサートの下方冷却を提供することのみが可能であった。
【０００４】
此処では、次第に高圧の液体を用いる方向に進められつつある切削機械加工の分野における冷却技術の発展に関わらず、公知の工具の冷却は、流れ込む大量の低圧(約10バールの圧力)の冷却液を用いて行われてきたことも指摘されねばならない。故に最近では、400〜1000バール以上の範囲の冷却液圧力に対して切屑除去加工のための多くの工具が設計されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、たとえば溝切りおよび突切りを目的とした特に旋削工具などの公知の切削工具の上述の欠点を回避すると共に、改善された工具を提供することを目的とする。故に主要目的は、冷却液に対する外部管路パイプにより当該工具を繁雑とせずに、下方からだけでなく、特に上方からも効率的な様式で切削用インサートを冷却する能力を有する工具を提供するに在る。付加的な目的は、切削用インサートに対する当該高圧液体噴流の衝当の箇所に関して正確な精度を有するという高圧液体噴流により切削用インサートの頂側面を冷却する能力を有する旋削工具を提供するに在る。特に本発明は、切削用インサートの切屑用表面と、切削された切屑との間における所謂る油圧楔(hydraulic wedge)の形成を許容することを企図しており、その場合、液体の噴流の冷却効果は、その切屑破断効果と比較して二次的な意義とされ得る。本発明の同時的な目的は、上記工具による溝切りまたは突切りの間における優れた切屑排出を実現するに在る。本発明の更なる目的は、当該工具の優れた冷却および切屑形成の能力が、切削用インサートを確実にインサート用台座内に固定するという締め付け部分の能力を阻害しないという工具を提供するに在る。換言すると、上記締め付け部分と上記基礎本体の残部との間における繊細な接続部に対して不都合に影響することなく、上記締め付け部分内へと高圧の冷却用の液体もしくは流体が導入可能とされるべきである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に依れば、少なくとも上記主要目的は、請求項１の特徴部分に定義された特徴により達成される。従属請求項２〜１８には更に、本発明に係る工具の好適実施例が定義される。
【０００７】
第2の見地において本発明は、該当する種類の工具に対する基礎本体自体にも関する。本発明に係る上記基礎本体の特徴は、独立請求項１９に見られる。
【０００８】
本発明が立脚する着想は、下側の支持部分から締め付け部分を分離する間隙、または、背後である基礎本体の固定部分から締め付け部分を分離する間隙のいずれかと交差する中空連結部材を介して工具の枢動的に運動可能な締め付け部分内へと、特に高圧の冷却液である冷却液を導き入れることである。好適にはパイプ断片とされ得る上記連結部材内には中央孔が在り、該中央孔からは、軸心方向に離間された２つの弾性シール・リング間のリング状スペースへと開口する径方向孔を介して冷却液が出射し得る。上記締め付け部分の内部にては、各シール・リング間の取入開口と、該締め付け部分の前側締め付けフィンガにおける吐出開口との間にて内部チャネルが延在する。
【０００９】
好適実施例において液体圧力は、等しい大きさであるが逆方向の力を、上記シール・リングに対して付与する。斯かる様式で、液体圧力はたとえば400バール以上などの非常な高圧とされ得るという事実に関わらず、切削用インサートの締着を阻害し得る圧縮力を上記連結部材が上記締め付け部分に対して付与しない様に、夫々の力は平衡化される。但し、上記締め付け部分に対して締め付け力を付与すべく液体圧力が利用される如き様式で各シール・リングを配置することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明に係る旋削工具の斜視図である。
【図２】同一の工具の内部の各部材を示す部分的破断斜視図である。
【図３】切削用インサートと、パイプ断片の形態の連結部材と、当該基礎本体に嵌合された締め付けネジとを有する工具の基礎本体の中央長手断面図である。
【図４】上記切削用インサート、パイプ断片および締め付けネジが省略された図３に対応する長手断面図である。
【図５】装着された２対のシール・リングを有する上記パイプ断片を示す拡大斜視図である。
【図６】シール・リングなしで上記パイプ断片を示す対応斜視図である。
【図７】図５に係るパイプ断片の長手断面図である。
【図８】本発明に係るパイプ断片の代替実施例を示す底部斜視図である。
【図９】図８に係るパイプ断片の上部斜視図である。
【図１０】本発明の付加的な代替実施例を示す概略的断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１には、実施に際して突切り、溝切りおよび輪郭旋削に対して使用され得る旋削工具が示される。該工具の主要構成要素は、その全体が1で示された基礎本体、および、交換可能な切削用インサート2である。この場合に上記切削用インサートは長寸の基本形状を有すると共に、該切削用インサートは、下方へとテーパ付けされた形状を有する丸形材料部分4上に形成されて対置された一対の円形切削刃3を含めることにより、２つの位置に割出し可能である。上記両端部間に延在する上記切削用インサートの中間部分5は、切削刃3の直径より小さい幅もしくは厚みを有する。
【００１２】
この点に関し、基礎本体1は鋼鉄などから適切に製造される一方、交換可能な切削用インサート2は超硬合金または他の硬質で耐摩耗性の材料から製造されることが指摘されねばならない。
【００１３】
基礎本体1は、後側の固定部分6と、前側の支持部分7と、該支持部分7の上方かつ固定部分6の前方に載置された締め付け部分8とを含む。支持部分7から、締め付け部分8は第1の実質的に水平の間隙9により離間されると共に、垂直間隙10は上記締め付け部分を固定部分6から離間する。固定部分6には、後方に指向された雄型部材11が含まれると共に、該部材は、工作機械における協働台座に挿入されることで該工具と機械とを相互に連結し得る。この場合に雄型部材11は、COROMANT CAPTO（登録商標）の商標名にて市販される形式の継手に包含される。固定部分6の内側には、一個以上の取入口12を介して冷却液、特に高圧冷却液が供給され得るというチャネルの系統が形成される。
【００１４】
上記基礎本体の各側部間には中空スペース13、14が連続的に延在し、この場合に各中空スペースは、間隙9、10の内側終端を形成すると共に、各中空スペースは比較的に丸形の材料部分15を介して相互から離間され、該材料部分はその小さな厚み(たとえば2〜3mm)により一定程度まで弾性的に弾力的である。該弾性の故に材料部分15は、その回りで締め付け部分8が適度の枢動動作を行い得るという接続部の役割を果たし得る。中空スペース13、14は最も適切には、間隙9、10が其処に開口する円筒状ボアである。傾斜側部表面16を介して締め付け部分8は、17と表されたフィンガに向けて前方向にテーパ付けされるが、該フィンガは、切削用インサート2を所望位置に締着する目的を有している。類似の側部表面18を介して支持部分7は、平坦な支持ブラケットの形態である前側材料部分19に向けて前方向にテーパ付けされる。ブラケット19は、適切に平面的で相互に平行であるという対置された一対の側部表面20により境界決定される。ブラケット19の頂側面21は、切削用インサート2の下側面が当接して着座するインサート用台座を形成する。前方にて、ブラケット19は前端表面22により境界決定される。フィンガ17もまた、適切に平面的で相互に平行であるという対置された一対の側部表面23により境界決定される。24と表された前端表面は、上記フィンガの頂側面25と、その下側面26との間の遷移部を形成し(図４参照)、上記フィンガは、その頂側面25が下方／前方に斜めに傾くという事実により、前端表面24に向けてテーパ付けされる。
【００１５】
フィンガ17、ならびに、その下方に位置決めされたブラケット19は、切削刃3の直径よりも小さい幅もしくは厚み(夫々、対置された各対の側部表面20および23間の距離として決定される)を有する。換言すると、上記フィンガならびに上記ブラケットは、切削刃3の直径により幅が決定されるという上記切削用インサートにより画成された溝内に収まる。
【００１６】
切削用インサート2をインサート用台座21に当接させて押圧および締着するために、上記工具には、この場合には圧力調整ネジである締め付け要素27が含まれる。上記圧力調整ネジは、締め付け部分8の上部28における貫通孔内の雌型螺条と係合する雄型螺条を備え、該ネジの自由端部は、固定部分6上のショルダ表面29に当接して押圧される。上記ネジの締め付け時には、締め付け部分8に対して力が付与され、これにより該締め付け部分8は、フィンガ17が切削用インサート2をインサート用台座21に当接させて確実に押圧する様に、接続部15の回りで強制的に枢動される。示された旋削工具が此処まで記述された限りにおいて、該工具は(締め付けネジ27の載置を除き)全ての本質において公知である。
【００１７】
次に、本発明の新規な特徴を詳細に示す図２〜図７も参照する。
【００１８】
基礎本体1の内側には、パイプ断片30の形態の連結部材が嵌合され、該部材は、枢動的に運動可能な締め付け部分8に対する高圧冷却液の移送を許容する目的を有する。この場合に上記パイプ断片は、締め付け部分8および支持部分7に夫々形成された２つの協働キャビティ31、32内に嵌合される(図４参照)。好適には、必ずしも必須ではないが、パイプ断片30ならびに２つのキャビティ31、32は円筒状の基本形状を有し、各キャビティは穿孔形成されたボアである。締め付け部分8における第1キャビティ31は、その上端部にては端壁33により閉成されると共に、上記締め付け部分の下側面にては下側開口34を介して開口する。但し第2キャビティ32は、支持部分7の全体にわたり、すなわち、水平間隙9に隣接する上側開口35から、支持部分7の下側面における下側開口36まで延在する。締め付け部分8が負荷解除されたとき、上記２つのキャビティの円筒状の内側面は共通軸心Cと同心的である。故に、示された例において、キャビティ31、32により形成されるスペースは下方に開口し、其処にはパイプ断片30が下方から挿入され得る。設置の後で上記パイプ断片を所定位置に維持するために、この場合にはネジである停止要素37(図２)が使用され、その雄型螺条は上記基礎本体内の螺条形成孔内に締着され、且つ、そのヘッドは外部からアクセス可能である。
【００１９】
図３および図４に示された如く、上記基礎本体の上記後側の固定部分における取入口12と前側の支持部分7との間には内部チャネル38が延在し、該チャネルは39と表された吐出口にてキャビティ32内に開口する。このチャネル38は、パイプ断片30の内部へと前送りされるべき冷却液をキャビティ32に対して送給するという目的を有する。締め付け部分8の内側の上側キャビティ31とフィンガ17の自由端部24との間には、概略的に40と表された第2チャネルが延在し、該第2チャネルは相互に所定角度で穿孔形成された２つのボアから構成され、その一方はプラグ41によりシールされ、且つ、その他方はフィンガ17の上記自由端部の直近における高圧ノズル42を含む。上記ノズルはチャネル40の吐出口内に載置される。チャネル40は、取入口43を介してキャビティ31の円筒状の内側面にて開口する。
【００２０】
次に、パイプ断片30の性質を示す図５〜図７を参照する。上記パイプ断片の内側には、該パイプ断片の一端における永続的に閉じられた壁部45から、該パイプ断片の逆端部において取外し可能プラグ46によりシールされた開口まで延在する中央円筒孔44が在る。実施に際し、孔44は穿孔形成により達成される。上記パイプ断片の中央孔44と外側部との間には、軸心方向に離間された２群として配置された所定数の径方向孔が延在する。第1群においては、(この場合には４個である)複数の孔47が上記パイプ断片の永続的に閉じられた端部の近傍に含まれる一方、第2群の孔48は上記パイプ断片の逆端部に接近して載置される。各径方向孔47に隣接して、シール・リング50a、50bの各々を受容するために、上記パイプ断片の包絡表面にはリング状溝49a、49bが形成される。対応して、各径方向孔48に隣接しては、シール・リング52a、52bを受容するための溝51a、51bが形成される。個々の上記シール・リングは適切な幅の溝内に単独で適用され得るが、この場合に個々のシール・リングは、高圧に耐える良好な能力を該シール・リングに付与する特定の支持リング53と一体的に装着される(図７参照)。実施に際し、個々の上記シール・リングは比較的に大きな剛性(たとえば70〜90ショア)を有するゴム(もしくはゴム状材料)から成り得る一方、支持リング53は更に大きな硬度を有するプラスチック材料から成る。この点に関し、適切なパイプ断片は、旋削および穿孔形成により容易に機械加工され得る鋼鉄の如き金属から成ることが指摘されねばならない。
【００２１】
図６においては、溝49a、49bに隣接する２つのフランジ54a、54bが、各径方向孔47が開口する中間溝55を境界決定することが理解される。類似した様式で、溝51a、51bに隣接してフランジ57a、57bにより中間溝56が境界決定され、径方向孔48は該中間溝56にて開口する。フランジ54、57の外径は、シール・リング50、52の外径より小寸であり、且つ、各シール・リングに対する当接部の役割を果たす各支持リングの外径を超過してはならない。協働する各対のシール・リングにおいて、各リングはこの場合には均一とされることで、該リング間のリング状スペース内へと送給される冷却液に対して等しく大きい接触領域を付与せねばならない。
【００２２】
締め付けフィンガ17の下側面26とブラケット19の頂側面におけるインサート用台座21との間への切削用インサート2の挿入を許容するために締め付け部分8が負荷解除されたとき(図１〜図４を再び参照)、表面26とインサート用台座21との間の垂直距離は最大化される。上記切削用インサートが上記締め付けフィンガと上記インサート用台座との間へともたらされたとき、上記切削用インサートの頂側面と上記締着フィンガの下側面との間の遊びは制限されると共に、実施に際しては0.2〜0.5mmの範囲内とされ得る。その後に締め付け部分8が締め付けネジ27により弾性接続部15の回りで枢動されたとき、締着フィンガ17の自由端部は対応距離だけ移動し、切削用インサートに当接して押圧されて該切削用インサートをインサート用台座21に当接させて締着する。換言すると、上記締め付け部分と上記支持部分との間の運動は、上記締め付けフィンガの自由端部にて既に相当に制限されている。この運動は、接続部15に向かう内向きの方向において更に減少される。この理由のために、パイプ断片30は可及的に接続部15の近傍に載置されている。故に、上記パイプ断片が載置される領域において、上記締め付け部分と上記支持部分との間の相対運動は数分の一ミリメートルに制限され、このことは、上側および下側キャビティ31、32間の角度の開きが非常に小さいことを意味する。それでもなお、パイプ断片30の(または支持リング52の)外径は、キャビティ31、32の内径より幾分か小寸とされねばならない。故に、上記パイプ断片および／または個々の支持リングの外径は、各キャビティの内径よりも0.1〜0.8mmだけ小寸とされるべきである。
【００２３】
「本発明に係る工具の機能」
締め付けネジ27を締め付けることにより上述の様式で切削用インサートが固定されたとき、該切削用インサートに対する冷却液の供給が開始され得る。故に、上記工具が装着された機械から冷却液はチャネル38を介し、更に厳密にはその取入口12から吐出口39まで送給され、更には、溝56とキャビティ32の内側部とにより境界決定されたリング状スペースであってシール・リング52a、52bによりシールされたリング状スペース内へと送給され得る。このリング状スペースから、液体は下側の径方向孔48を介して上記パイプ断片の中央孔44内へと導かれ、再び上側の径方向孔47を介して外方へと送給される。上記上側の径方向孔は、溝55とキャビティ31の内側部とにより形成された付加的リング状スペース内に開口する。此処から上記液体は更に、締め付け部分8内に形成されたチャネル40を介し、更に厳密にはその取入口43から、ノズル42が嵌合された上記吐出口まで送給される。実施に際して上記液体の圧力は、たとえば400〜1000バールのオーダーで非常に高くされ得る。但し、上記圧力が高くされ得るという事実に関わらず、切削用インサートの固定を阻害し得るという圧縮力は、締め付け部分8に対して付与されない。故に、シール・リング50a、50b間のリング状スペースにおける液体圧力は、これらのシール・リングに対して２つの反対方向に作用する。上記各シール・リング、および、それと協働する支持リング53の形態のショルダは、均一であり、すなわち同一寸法を有することから、下側シール・リング50bに対して作用する下向き力は、上側シール・リング50aに対して作用する上向き力と同じ大きさとなる。換言すると各圧縮力は、液体圧力により引き起こされる何らかの結果的な力が適切なパイプ断片30に対して付与されない様に、相互に平衡化する。
【００２４】
上側の溝55における圧力に関して上述されたのと同一の条件は、下側の溝56における圧力に関しても当てはまる。
【００２５】
上記からは、締め付け部分8が切削用インサート2を従属的なインサート用台座に当接して押圧維持する圧縮力を変化させるという液体圧力による力に対してパイプ断片30もしくは２つの部分7、8が委ねられることなく、高圧液体は上記基礎本体の支持部分7から運動可能な締め付け部分8へと移送され得ることが明らかである。別の言葉で表現すると、パイプ断片30は当然ながら機械的に所定位置に維持されるが、該パイプ断片は従属的なキャビティ31、32内で流れを自由にさせると表現され得る。
【００２６】
完全性を期するために、本発明に係る上記工具は下側のチャネル系統(その一部は図３および図４において58で概略表示される)を含み、これにより上記切削用インサートは下方からも冷却され得、更に厳密には、前端表面22に嵌合されたノズルであって切削用インサートに向けて急峻角度にて上方に向けられたノズルを介して冷却され得ることが指摘されねばならない。但し、切削用インサートの斯かる下方冷却は、本発明により許容される優れた上方冷却と比較して、重要性が低い。故に、締め付けフィンガ17の前端部の中央に装着されたノズル42は、切削刃に隣接する切削用インサートの頂側面に向けて確実な液体噴流を導向し得る。上記ノズルを適切な位置に配置することにより、液体噴流は、実施に際しては12〜15°の範囲内であるという理想的な衝当角度にて切削用インサートに衝当せしめられ得る。斯かる様式で切屑と切削用インサートとの間には油圧楔が形成され、これは、切屑の弛緩に寄与すると共に、切削用インサートに対する付着を阻止する。上記液体の高圧はまた、被加工材に生成された溝からの切屑排出の更なる効率化にも寄与する。
【００２７】
液体噴流の上述の衝当角度は、当然ながら、与えられた範囲から逸脱し得る。但し、上記角度は5〜30°、適切には10〜20°の範囲内とされるべきである。
【００２８】
図８および図９には、本発明に係るパイプ断片の代替実施例30Aが示される。この場合に該パイプ断片は、その一端に、雄型螺条60を有するピン59が形成される。同時に、上記パイプ断片の逆端部にはリング状ショルダもしくはフランジ61が形成され、これに加え、パイプ断片の端部表面にはキー・グリップ62が形成される。上記工具の改変例において、図８および図９に示されたパイプ断片10Aは、締め付け要素の機能を満たしながら、上述のパイプ断片30に成り代わり得る。故に雄型螺条60は、雌型螺条が形成された孔であって上側キャビティ31の端部表面にて開口するという孔内に締め付けられ得、これに加え、フランジ61はキャビティ32の下部における協働支持表面に当接して押圧され得る。この点に関してパイプ断片30Aは張設ネジの役割を果たし得、これにより締め付け部分8は強制的に枢動されて、切削用インサートをインサート用台座に当接させて押圧し得る。換言すると、前述の圧力調整ネジ27は省略され得る。
【００２９】
「本発明の有用な改変例」
本発明は、上述されて図面中に示された実施例に対してのみ限定されるのではない。故に本発明は、切削用インサートを固定するために接続部の回りで枢動可能な締め付け部分を利用する形式の一切の工具に対して適用され得る。とりわけ本発明は、突切りおよび溝切り操作に対して意図された工具であって、その締め付け部分および支持部分が全体的に、任意の形状を有する後側の固定部分から突出する比較的に薄寸のプレートであるという工具に対して好適に適用され得る。旋削工具および他の固定された工具に加え、本発明は、切込み用カッタの如き一定の回転可能工具に対して適用され得る。更に、真正の液体の代わりに、切屑破断および／または切削用インサート冷却のために、たとえば種々の形式の気体、または、気体と液体との混合物などの他の流体が使用され得る。更に、上記流体移送パイプ断片または連結部材は、上記に例証された如く締め付け部分と支持部分との間とする代わりに、締め付け部分と固定部分との間に配置され得る。斯かる場合に上記パイプ断片は、各図に係る水平間隙の代わりに、垂直間隙と交差する。この点に関し、上記パイプ断片は必ずしも、軸心方向に離間された２対のシール・リングと共に作成される必要はないことが強調されるべきである。故に、概略的には、枢動的に運動可能な上記締め付け部分においてのみ、一対の圧力平衡化シール・リングが必要とされる一方、上記支持部分(または固定部分)に位置される上記パイプ断片の区画に対する冷却流体の供給は、別の様式で行われ得る。但し製造技術の理由により、例証された上記解決策が好適である、と言うのも、２対のシール・リングが使用されたときには上記パイプ断片の製造および設置が容易だからである。提供された上記解決策は、協働する各対のシール・リングにおける２個のシール・リングが上記パイプ断片の外側部に対して装着されることを要しないことも指摘されねばならない。故に、上記締め付け部分内のキャビティの内側部の方に装着されたシール・リングによりリング状スペースを境界決定してシールすることが可能であり、該スペースを通り冷却流体は締め付けフィンガの吐出チャネル内へと出射せねばならない。故に重要なこととして、各シール・リングに対する夫々逆方向の力であって上記リング状スペース内の圧力により生成されるという夫々逆方向の力は、液体圧力により引き起こされる何らかの結果的な力が上記締め付け要素に対して付与されないという様式で、相互に平衡化する。上記締め付け部分には、一本以上のチャネルが形成されることで、切削用インサートに向けて種々の角度で導向される複数の噴流にて冷却流体の噴射を許容し得ることも言及されるべきである。
【００３０】
図１０には実施例が概略的に示され、該実施例に依れば、液体圧力は締め付け部分8に対して締め付け力を付与すべく利用され得る。この場合、各シール・リングの一方、すなわち上側シール・リング50aはキャビティ31の内側部に対して固定的に装着される一方、他方のシール・リング50bは前述の様式でパイプ断片30の包絡表面に対して装着される。更にパイプ断片30には駆動部63が形成され、該駆動部はこの場合には上側のピストン状フランジの形態であり、これは上記キャビティに隣接して形成されたショルダ表面64に当接して押圧可能である。高圧冷却液がシール・リング50a、50b間のリング状スペース55内へと導かれたとき、シール・リング50bは、上記パイプ断片を下方向に引き戻そうとする下向きの力(矢印を参照)に委ねられる。この点に関し、駆動部63は下向きの力を締め付け部分8に対して付与する。この力は、たとえば示された締め付けネジなどの習用の締め付け要素により生成される締め付け力に対する補完物として利用されるか、または、切削用インサートの締着のために必要な上記締め付け部分の枢動を単独で提供すべく利用され得る。換言すると、この場合にも、上記パイプ断片は単独で、図８および図９に係る実施例と同様に締め付け要素の役割を果たし得る。
【００３１】
更に本発明は、たとえば、共通の支持部分上で対置されたインサート用台座に各々が配置された切削用インサートの固定のために正反対に対置された２つの締め付け部分などのひとつ以上の締め付け部分を、全く同一の基礎本体が含むという工具に対して適用可能である。
【００３２】
結論として、次続的な各請求項は今日において知られた手段であって特定の役割および／または機能を果たすという手段に言及している限りにおいて、各請求項における該手段の表現は、将来において可能的に到来する代替的な手段であって同一もしくは等価的な役割および機能を夫々果たし得るという代替的な手段に関して何らの制限を構成することを意図しないことが指摘されねばならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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