JPH03104533A - 工作機械 - Google Patents

工作機械

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JPH03104533A
JPH03104533A JP2217261A JP21726190A JPH03104533A JP H03104533 A JPH03104533 A JP H03104533A JP 2217261 A JP2217261 A JP 2217261A JP 21726190 A JP21726190 A JP 21726190A JP H03104533 A JPH03104533 A JP H03104533A
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annular groove
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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】 ［産業］二の利用分野１ 本発明は、主軸合内で主軸軸線の周りを四転可能な主軸
が支承してあり、これが工具ホルダのテーパ用に受容部
を有し、主軸台の空間的に同定した軸受環に第１環状溝
が設けてあり、これに回転可能な主軸の少なくとも１つ
の通路）の第１末端が続き、該通路はパージング孔を有
する第２末端が受容部に連絡しており、第１環状浦が圧
縮空気源に接続可能であり、更に、主輔の停止時暉性シ
ール環が第１環状溝の軸方１『−１両側で空気圧により
、空問的に固定した軸受珂と主軸との間に密封当接可能
となった工作機械に関する。
［従来の技術］ 冒頭述べた種類の］二作機械がドイツ特許公開明細書第
３３２０８７３号により知られている。
所謂マシニングセンタでは各種工具を有する工具ホルダ
が主輔の受容部に順次入れ替えられる。これは工具交換
装置を利用して行われ、これが工具ホルダを工具マガジ
ンから取り出して主軸の受容部に押入したり、その逆を
行う。
工具交換の間、王具ホルダのテーパが受容部から回転進
出してこれから離れる方に工具マガジンへと回転してい
るので、主軸台の内部１Ｊ錐形受容部は空いている。こ
の段階のとき周四に吹付けられた穴ぐり液により金属切
屑が連行されて主軸の受容部内に達することがある。次
の工具ホルダのテーパを受容部に押入すると、金属切屑
が工具ホルダのテーパ面と受容部との間に挟まり、両方
のＰＪ錐面が損傷することがある。その理由は特に工具
ホルダが比較的大きな軸方向締付力で主軸の受容部に引
き入れられ、テーパと主軸受容部の内部円錐形相手而と
の間の摩擦嵌合がトルク伝達に一緒に利用されるからで
ある。
それ故、工具交換の間、主軸の受容部をパージすること
が知られている。以前は、工作機械の利用者が工具テー
パを取り出して圧縮空気ガンで主軸受容部をパージする
ことにより手で行われていたが、最新の工作機械ではパ
ージング機構を主軸に一体化することも知られている。
ＤＥパンフレット「ヴエルナートランスファセンタＴＣ
Ｊ１９８２年５月の６頁に示してあるような周知の工作
機械では、回転する主軸の円筒形外面から半径方向通路
が斜め」二に主軸の上側範囲へと延び、この範囲は王具
ホルダを装着すると工具テーパより上に白山空間を形成
する。この場合、半径方向の穴は主軸台の軸受環内の空
間的に固定した圧縮空気ノズルに対向する。
しかし２この周知の配置例では、軸受環内の空間的に固
定した通路が主軸の半径方向通路と整列するのは中一の
主輔回転位置のときたけであり、主軸受容部をパージで
きるよう主輔は限定した１同転位置で停止させねばなら
ない。なぜなら、この１回転位置のときにのみ空間的に
固定した軸受環と回転する主軸との間に通路の連絡が生
じるからである。
しかし、特定の工作機械では、同転する主軸を常に同一
の四転付置で停止させることが保証されていない。例え
ば、工作機械において工具マガジンが主軸台の周囲に環
状に配置してある場合、それが当てはまることがある。
こうした場合、工具マガジン内の所定の周辺位若にある
各工具ホルダに特定の掴み腕が割当ててあり、１個の工
具をその周辺マガジン位置から主軸中央拉置に引き渡す
ため、掴み腕が半径平面上を回転可能である。
この周知ｋ工作機械では、設計上与えられた条件に基づ
き主軸が特定の１回転位置で停止し、この位置において
「古い」工具ホルダは特定の半径平面上でそれに付属し
た掴み腕により交換することができる。次に主軸は「新
しい」工具ホルダをそれに付属した掴み腕により入れ替
えることのできる半径平面に達するまで所定の角度回さ
れる。それ故、主輔の停止は限定された２つの回転位訳
で起きるにすぎない。
ところで既に冒頭で挙げたドイツ特許公開明細書第３３
２０８７３号により周知のパージング配置では（．Ｔ：
意のどの主軸回転拉置でも主軸の受容部を操作すること
ができる。このため、回転する主輔が環を備えており、
これが外部環状講を有する。主軸台の反対側の空間的に
固定した軸受環から２個の円環状蝉性シールが互いに平
行な半径平面七で突出し、主軸の外部環状溝の半径方向
正面近傍にある。
但し、これに接触してはいない。
主軸台の空間的に固定した軸受環を通して圧縮空気導管
が２つの円環状シール間の範囲内にまで導いてある。と
ころで、主軸が停止し、圧縮空気導管に圧縮空気が負荷
されると、２つの円環状シールは空気圧により外方に曲
げられて軸方向で離反し、主軸の外部環状構の半径方向
正面に当接する。こうして空間的に固定した軸受環から
回転する主軸への移行部が外部環状溝の周辺全体にわた
って密封される。
パージング過程が終了して圧縮空気を再び切ると、円環
状シールはその弥性により再び出発位置に戻り、この泣
置では、もはや主軸と接触することがない。
［発明が解決しようとする課題］ 周知ｋ工作機械では円環状シールが十分な密封作用を発
揮しないことから諸欠点が伴っていることが実践の場で
判明した。このことはなかんずく、一方で、シールと外
部環状溝の半径方向正面との間に十分な軸方Ｆｉｌ距離
を設定しなければならず、他方で、こうして形成した環
状隙間を介し、流入する圧縮空気が、？ｎ性シールを軸
方同外方に曲げるのに十分な圧力を生じることなく流出
できることにある。
そこで本発明は、固定した軸受環と回転する主軸との間
の密封作用が、受容部をパージするため大量の圧縮空気
を供給できるまでに向１−するよう、冒頭述べた挿類の
工作機械を改頁することを課題とする。
［課題を解決するための手段１ 本発明によれば、この課題が第１環状溝の軸方向両側で
第２、第３環状溝を軸受環に設け、第２、第３環状溝に
各１個の環状シールを挿入し、第２、第３環状溝内に環
状シールに主軸とは逆の側から半径方向に圧縮空気を負
荷可能であることにより解決される。
［発明の作用効果］ 両方のシールに半径方向で圧力を負荷すると、シールの
直径、従ってその周長が圧力の負荷により縮小するので
、シールは圧縮される。このように圧縮された環状シー
ルが次に停止した主軸に半径方向で当接し、第１環状溝
は軸方向両側で完全に密封される。先に参照した先行技
術とは異なり、シールはパージング空気の流路内にない
ので、シールの主軸とは逆の側面にはシールを」二連の
如く圧縮するのに十分な空気圧を生成することができる
。
この理山から、参照した先行技術の場合のように輔方向
ではなく、半径方向に密封力を作用させることが可能で
ある。
［発明の実施態様］ 本発明の奸ましい１構成では、環状シールが半径方向断
面でＸ形に形成してあり、“Ｘ”の遊端が丸くされ第２
又は第３環状溝の半径方向正而に当接する。
この処置の利点として、圧縮されたＸ形シール環が半径
方向で主軸に当接するとともに輔方向でも第２又は第３
環状溝の半径方向正面に当接する。
最後に、格別奸ましい本発明の実施例では第１環状溝と
第２、第３環状溝とに異なる通路を介し別々に圧縮空気
をｆｔ　？．’ｔすることができる。
この処置の利点として、パージング空気を第１環状溝に
負ｒ，イするより前に第１環状溝を軸方向両側で密封す
るため、まずシールに圧力を加えることができる。こう
して、第１環状溝の方からパージング空気がシールの範
囲内に達して、これを半径方向外方に、操作する圧縮空
気に抗してｎ荷することが防止される。
その他の利点は添付図面の説明から明らかとなる。
以上指摘した特徴及び以下なお説明する特徴はその都度
記戦した組合せにおいてだけでなく本発明の枠から逸脱
することなく別の組含せや単独でも勿論適用することが
できる。
［図示例］ 本発明の実施例を図面に示し以下訂しく説明する。
第１閏において全体的にｎ号１０で示した］二作機械が
主軸台１１を脊し、その下側は空間的に固定【７た軸受
環１２となっている。軸受環１２は矢印１５で示唆した
ように主軸軸線１４の周りを同中云１■能な主輔１３を
同心に取り囲んでいる。
主軸１−３が下而に内部円錐形受容部２０を備えており
、該受容部は工具ホルダ２２のテーパ２｛に対し相補関
係に構成してある。工具ホルダ２３を第１図においてド
から−Ｌへと受容部２０に引き入れて係止できるよう受
容部２０は上面に締付手段２３を備えている。
空間的に固定した軸受環１２に第１圧縮空気）！算管３
０が軸方向に延設してあり、これは軸受環１２の下面で
半径方］ｒｉ１内側に転向し、そこで軸受環１２の内部
円錐而３２の第１環状溝３１に連絡している。
内部川錐面３２は半径方向で僅かな遊隙をｖ′１シて主
軸１３の外部円筒面３３に対向している。第１環状溝３
１．に丁度対向した位置で外部円筒而３３に通路３４が
連絡している。
通路３４は次に輔方同に上胃し、次にパージング孔３５
となって受容部２０に連絡している。
第１圧縮空気樽管３０は主輔台１１の上面で別の圧縮空
気導管３６に接続してあり、圧縮空気棉管３６には、そ
れが圧縮空気源３８に注ぐより前にバルブ３７が介設し
てある。
第１環状構３１の軸方向両側で別の環状溝が内部円筒面
３２に、つまり第１環状溝３１の下に第２環状？ｙｔ４
０、そして上に第３環状溝４１が、設けてある。第２環
状溝４０、第３環状溝４１に各１個のシール環４２．４
３が挿入してある。
丁端で分岐した第２圧縮空気導管４４が空間的に固定し
た軸受環１−２内に軸方向で通してあり、主輔■３とは
逆の側で第２、第３環状溝４０．４１に接続してある。
第２圧縮空気導管４４も別の圧縮空気導管４５及びバル
ブ４６を介し圧縮空気源４７に接続してある。
特に第２図の拡大図から分かるように、シール環４２．
４３は半径方向断面で見てＸ形状であり、“Ｘ”の遊端
が丸くしてある。
第２図の十半分にシール環４２が弛緩状態で示してある
。そこで分かるように″Ｘ″の遊端は第２環状ｉＩｖ１
４　０の内部環状面５０にも半径方向正面５２にも当接
している。シール４２と環状溝４０はシール４２の弛緩
状態のとき、主軸１３の外部円筒面３３に対し間隔４ｌ
が残るよう寸法設計してある。これは半径方向において
シール４２の外径を内部環状而５０の直経に丁度適合さ
せることで達成される。
ところで第２図の丁半分に矢印４９で示唆したように第
２圧縮空気導管４４に圧縮空気を送るど、シール４２は
半径方向内側に主軸１３の方へとずれる。その際“Ｘ”
の遊端が半径方向正面５３を内側へと滑動して、シ−ル
４２が主輔１３の外部円筒面３３に当接するに至る。
シール４２の直径が縮小し、周長も縮小するので、シー
ル４２が圧縮ずるが、これが可能であるのはシール４２
を構成しているのが引１１性材料であるからである。
他方で、このことは、圧縮空気を再び第２圧縮空気導管
４４から切ると、シール４２が再び自動的に弾性伸長し
、それ以上の助けを必要とすることなく第２図の」一半
分に示す１］」発位置を占めることを意味する。
バルブ３７．４Ｇを介して制御しながらバージングを行
うことができる。
このため、バルプ３７を閉じて、まずバルブ４６を開き
、これでもって圧縮空気源４７からシール４２．４３の
裏面に圧縮空気を負荷する。こうして、第１環状構３１
−は面３２，３３間の空隙が連絡されるので、軸方向両
側で密封される。
次に、バルブ４６を引き続き開いたまま、バルブ３７を
開き、圧縮空気源３８から第１圧縮空気導管３０及び通
路３４を介してパージング孔３５へとパージング空気を
送る。
まずバルブ３７を閉じ、次にバルブ４６を閉じると、シ
ール４２．４３は再び引１性伸長することができ、シー
ル４２と主軸１３の外部［１１筒面３３との間に間隔５
１，が生じる。主軸１３は、制動トルクを受けることな
く再び白山に同転することができる。
【図面の簡単な説明】
第■図は本発明による］二作機械の１実施例の主軸の一
部を横から見た断面図。 第２図は半径方向断面で見てＸ形のシール環の密封作用
を説明するため第■図の一部を苦しく拡大した図。 １−０・・・二［作機械 １１・・・主軸台 １２・・・軸受環 １３・・・主軸 １４・・・主軸輔線 ２０・・・受容部 ２１・・・テーパ ２２・・・王具ホルダ ３０・・・通路（圧縮空気導管） ３１・・・第１環状構 ３２・・・軸受環の内部円錐面 ３３・・・主軸の外部ｔり筒而 ３４・・・通路 ３５・・・パージング孔 ３６・・・圧縮空気源 ３８・・・圧縮空気源 ４０・・・第２環状八４ ４１・・・第３環状溝 ４２．４３・・・環状シール ４４・・・通路（第２圧縮空気導管） ４９・・・圧縮空気 ５２．５３・・・環状溝の半径方向屯面代ＰＩ！人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、主軸台（１１）内で主軸軸線（１４）の周りを回転
    可能な主軸（１３）が支承してあり、これが工具ホルダ
    （２２）のテーパ（２１）用に受容部（２０）を有し、
    主軸台（１１）の空間的に固定した軸受環（１２）に第
    １環状溝（３１）が設けてあり、これに回転可能な主軸
    （１３）の少なくとも１つの通路（３４）の第１末端が
    続き、該通路はパージング孔（３５）を有する第２末端
    が受容部（２０）に連絡しており、第１環状溝（３１）
    が圧縮空気源（３８）に接続可能であり、更に主軸（１
    ３）の停止時弾性シール環（４２、４３）が第１環状溝
    （３１）の軸方向両側で空気圧により、空間的に固定し
    た軸受環（１２）と主軸（１３）との間に密封当接可能
    となった工作機械において、第１環状溝（３１）の軸方
    向両側で第２、第３環状溝（４０、４１）が軸受環（１
    ２）に設けてあり、第２、第３環状溝（４０、４１）に
    各１個の環状シール（４２、４３）が挿入してあり、第
    ２、第３環状溝（４０、４１）内の環状シール（４２、
    ４３）に主軸（１３）とは逆の側から半径方向に圧縮空
    気（４９）を負荷可能であることを特徴とする工作機械
    。 ２、環状シール（４２、４３）が半径方向断面でＸ形に
    形成してあり、“Ｘ”の遊端が丸くされ第２又は第３環
    状溝（４０、４１）の半径方向正面（５２、５３）に当
    接することを特徴とする請求項１記載の工作機械。 ３、第１環状溝（３１）と第２、第３環状溝（４０、４
    １）とに異なる通路（３０、４４）を介し別々に圧縮空
    気を負荷可能であることを特徴とする請求項１又は２記
    載の工作機械。
JP2217261A 1989-09-09 1990-08-20 工作機械 Expired - Lifetime JPH0763913B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3930070A DE3930070C2 (de) 1989-09-09 1989-09-09 Werkzeugmaschine mit ausblasbarer Werkzeugaufnahme
DE3930070.6 1989-09-09

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Publication Number Publication Date
JPH03104533A true JPH03104533A (ja) 1991-05-01
JPH0763913B2 JPH0763913B2 (ja) 1995-07-12

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JP2217261A Expired - Lifetime JPH0763913B2 (ja) 1989-09-09 1990-08-20 工作機械

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US (1) US5002442A (ja)
EP (1) EP0417549B1 (ja)
JP (1) JPH0763913B2 (ja)
DE (2) DE3930070C2 (ja)
ES (1) ES2052123T3 (ja)

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