JP5845314B2 - クーラントの滴下を防止した工作機械の機内洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械の機内洗浄装置に関し、特にクーラントの滴下を防止した工作機械の機内洗浄装置に関する。

工作機械では、加工空間をカバーで覆い、切粉やクーラントが周囲に飛散することを防止している。このカバーで覆われた空間（以下「機内」とする）には、工作機械による加工によって発生する切粉が蓄積することがある。そして、蓄積した切粉が工作機械の機構部へと浸入することによって、工作機械の機構部が故障に至る場合がある。そのため、切粉の浸入による工作機械の機構部の故障を防ぐために、機内に溜まった切粉を洗浄する必要がある。
機内の洗浄にあたっては、ポンプを用いて機内へとクーラントを送り、クーラントと共に切粉を機外へと排出させる装置（以下「機内洗浄装置」とする）を用いて洗浄する場合がある。

図４は、機内洗浄装置を示した模式図である。カバー５０内に、工作機械の加工部１から発生した切粉６０が蓄積されており、そのカバー５０内に機内洗浄装置１０が配置されている。この機内洗浄装置１０は、図示しないポンプから機内までをホース４０等でつなぎ、機内にはパイプ１１２が設置されて、そのパイプの途中や先端部に穴１１６を開けている。図示しないポンプによって、ホース４０やパイプ１１２内にクーラントＣを通して、穴１１６からクーラントから吐出させて、機内に溜まった切粉をクーラントＣと共に機外へと排出させる。また、穴１１６から直接クーラントＣを吐出させる代わりに、穴１１６に図示しないノズルを取り付けて、ノズルの先端からクーラントＣを吐出させるようにすることもできる。

特許文献１には、液体を供給して液流によるカーテン膜を生成する液体カーテン生成装置において、管体の周壁に設けられたスリットから液体を吐出させて液体カーテンを生成する装置に関する技術が開示されている。
特許文献２には、冶具に固定された被加工物に対して、カーテンノズルからクーラント液を吐出させることによって、被加工物の加工の際に発生する切粉をカーテン状クーラント液膜から飛散させないようにする技術が開示されている。

特開２００８−８０４６４号公報 特開２００３−２５１８０号公報

特許文献１及び２に開示されている技術は、工作機械から発生する切粉が外部に飛散することを防止するいわゆる液体カーテンを生成するためのものであり、工作機械が設置されているカバー内に蓄積した切粉を機外へと排出させて機内洗浄を行うものとは異なっている。また、特許文献１に開示されている技術は、パイプに設けられたスリットはパイプにおける真下方向に設けられているため、後述する課題を有したものとなる。

図４に示したような従来技術における機内洗浄装置においては、クーラントＣの吐出を止めるためにポンプを停止した後、穴１１６やノズルの先端からクーラントＣが滴下する場合がある。これは、パイプ１１２内に溜まったクーラントＣがポンプの停止後に重力により、穴１１６やノズルから滴下するためである。この滴下を防止するために、穴１１６を開ける位置を滴下しない位置にすることもできるが、そのようにした場合にはクーラントを吐出する方向に制限が生じて、切粉を十分に機外へと排出することができないおそれがある。別の方法として、穴にノズルをつけた場合に、先端にノズルを取付けた可撓性パイプを重力に逆らう向きに取り付けて曲げることも可能であるが、必要以上に長い可撓性パイプを準備する必要があるため、コストアップとなり、設置のためのスペースも必要となる場合がある。

そこで、本発明は、これらの課題を鑑み、クーラントの滴下を防止することのできる工作機械の機内洗浄装置を提供することを目的とする。

本願の請求項１に係る発明では、工作機械の少なくとも加工部近傍を覆うカバーの内部に配設されたパイプと、該パイプへ液体を供給するポンプとを有し、前記パイプから液体を吐出させ、前記カバーの内部に蓄積した蓄積物を洗浄する工作機械の機内洗浄装置において、前記パイプは、前記カバーの内部へ液体又はエアーを吐出する第１吐出部が設けられた第１のパイプと、該第１のパイプの内部に設置され、鉛直方向下向き以外の箇所に第２吐出部が設けられた第２パイプと、から構成され、前記第１のパイプにはエアーを供給する穴が設けられ、前記第１のパイプと前記第２のパイプの間へエアーを供給することを特徴とする工作機械の機内洗浄装置が提供される。

請求項１に係る発明では、パイプを第１のパイプと第２のパイプとからなる二重構造とし、内部に設けられている第２パイプの吐出部を鉛直方向下向き以外の箇所に設けるようにしたことから、内部に溜まった液体が滴下しないようにすることが可能となる。また、二重構造にしたことにより、内側のパイプと外側のパイプとの間の隙間の容積が、パイプを一重とした場合の内部全体の容積と比較して小さなものとなり、供給される液体の大部分が内側のパイプの内部に溜まるようになるため、外側のパイプから滴下する液体の量を減少させることが可能となる。また、第１のパイプにエアーを供給する穴を設け、ポンプを停止させた後に、穴からエアーを勢いよく送り込むことで、外側のパイプと内側のパイプの隙間に溜まった液体を飛ばすことによって、外側のパイプからの液体の滴下を防ぐことが可能となる。

本願の請求項２に係る発明では、前記第２のパイプから前記ポンプへ液体またはエアーが流入することを防止する逆止弁を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の機内洗浄装置が提供される。
請求項２に係る発明では、逆止弁を設けることによって、第２のパイプからポンプへ、液体またはエアーが流入することを防止することが可能となる。

本願の請求項３に係る発明では、液体を吐出させて洗浄を行う工作機械の機内洗浄装置に用いられる洗浄用パイプであって、液体又はエアーを吐出する第１吐出部が設けられた第１のパイプと、該第１のパイプの内部に設置され、設置時に鉛直方向下向き以外の箇所に第２吐出部が設けられた第２パイプと、から構成され、前記第１のパイプに、前記第１のパイプと前記第２のパイプの間へエアーを供給するための穴が設けられることを特徴とする工作機械の機内洗浄装置に用いられる洗浄用パイプが提供される。

本発明により、クーラントの滴下を防止することのできる工作機械の機内洗浄装置を提供することができる。

本発明の実施形態における工作機械の機内洗浄装置を示した概略図である。 機内洗浄時のクーラント供給時の状態を示した図である。 パイプ内乾燥時のエアー供給時の状態を示した図である。 従来の工作機械の機内洗浄装置を示した概略図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。
図１は、本実施形態における工作機械の機内洗浄装置を示した概略図である。本実施形態の機内洗浄装置１０は、工作機械の加工部１が内部に配置されたカバー５０内に配置されており、カバー５０内には工作機械の加工によって発生した切粉６０が蓄積されている。なお、カバー５０は少なくとも工作機械の加工部近傍を覆うように構成されていればよい。

４０はホースであり、外部の図示しないポンプからクーラントＣが供給される。供給されたクーラントＣは、逆止弁３０を経由して機内洗浄装置１０内に供給される。逆止弁３０は後述する内側の第２のパイプ２２に接続するように設けられており、クーラントＣや後述するエアーがホース４０方向に逆流しないような構成とされている。

機内洗浄装置１０は、外側の第１のパイプ１２と、内側の第２のパイプ２２の二重構造とされている。それぞれのパイプは鋼管で構成されているが、プラスチックや樹脂など他の材質で形成することもできる。外側の第１のパイプ１２には、複数の第１のパイプ穴１６が設けられている。第１のパイプ穴１６は、カバー５０内の切粉の排出性を考慮して、切粉が溜まりやすい方向に設けるようにする。なお、本実施形態においては、第１のパイプ穴１６として構成されているが、穴に代えて切り込みとしたり、ノズルを接続するように構成することもできる。また、複数の第１のパイプ穴１６とは別に、後述するエアー供給穴１４も設けられている。内側の第２のパイプ２２には、上方に複数の第２のパイプ穴２６が設けられている。本実施形態においては、第２のパイプ穴２６は第２のパイプ２２における鉛直方向上方に設けられているが、鉛直方向下方以外の方向であれば、他の箇所に設けることもできる。また、穴に代えて切り込みとすることもできる。

次に、これらの機内洗浄装置１０の動作について説明する。図２は、機内洗浄時のクーラント供給時の状態を示した図であり、図２（ａ）は機内洗浄装置１０を側方から見た概略図、図２（ｂ）は図２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図２においては機内洗浄装置１０の周囲の工作機械のカバー５０及びカバー５０内に蓄積した切粉６０の記載を省略している。

図示しないポンプから供給されたクーラントＣは、ホース４０及び逆止弁３０を経由して、内側の第２のパイプ２２の内部に供給される。第２のパイプ２２の内部に供給されたクーラントＣは、図２（ａ）及び図２（ｂ）の矢印に示されたように、第２のパイプ穴２６を通じて、第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間の空間に供給される。第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間の空間に供給されたクーラントＣは、第１のパイプ１２に設けられた第１のパイプ穴１６から吐出されて、吐出されたクーラントＣによって、機内に溜まった切粉６０を機外へと排出する。このとき、逆止弁３０が設けられているため、第２のパイプ２２の内部から切粉６０の排出が終了し、ポンプを停止させてクーラントＣの供給を停止した後に、第２のパイプ２２の内部からポンプへクーラントＣが逆流することがない。その際、第２のパイプ２２の内部にクーラントＣが残ることがあるが、本実施形態においては、第２のパイプ２２に設けられた第２のパイプ穴２６が、鉛直方向下方以外である重力に逆らった方向に設けられているため、内部に溜まったクーラントＣが外部に滴下することがない。

また、第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間の隙間は狭く構成されているため、両パイプの隙間で形成される空間は狭く構成されている。そのため、第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間の隙間に溜まるクーラントＣの量も非常に少ないものとなるため、第１のパイプ１２から滴下するクーラントＣの量を減らすことが可能となる。

図３は、パイプ内乾燥時のエアー供給時の状態を示した図であり、図３（ａ）は機内洗浄装置１０を側方から見た概略図、図３（ｂ）は図３（ａ）におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図３においても機内洗浄装置１０の周囲の工作機械のカバー５０及びカバー５０内に蓄積した切粉６０の記載を省略している。

エアーの供給は、ポンプを停止させてクーラントＣの供給が終了した後に行われ、第１のパイプ１２に設けられたエアー供給穴１４を通じてエアーが供給される。エアー供給穴１４から供給されたエアーは、図３（ｂ）に示されているように、第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間の空間を通って、第１のパイプ１２に設けられた第１のパイプ穴１６から吐出される。この際に、第１のパイプ１２と第２のパイプ２２との間に空間に溜まったクーラントＣがエアーといっしょに第１のパイプ穴１６から吐出されるために、第１のパイプ穴１６からのクーラントＣの滴下を防ぐことができる。このとき、第２のパイプ２２に逆止弁３０が設けられているため、エアーが第２のパイプ２２の内部に入っても、そこからポンプの方向に逆流することがない。

本実施形態においては、工作機械の機内洗浄において、クーラントを用いて洗浄を行ったが、必ずしもクーラントを用いなければならないわけではなく、機内洗浄用にクーラント以外の液体を用いて洗浄を行うようにすることも可能である。

１０ 機内洗浄装置
１２ 第１のパイプ
１４ エアー供給穴
１６ 第１のパイプ穴
２２ 第２のパイプ
２６ 第２のパイプ穴
３０ 逆止弁
４０ ホース
５０ カバー
６０ 切粉
１１２ パイプ
１１６ 穴

Claims (3)

1. 工作機械の少なくとも加工部近傍を覆うカバーの内部に配設されたパイプと、
   該パイプへ液体を供給するポンプとを有し、
   前記パイプから液体を吐出させ、前記カバーの内部に蓄積した蓄積物を洗浄する工作機械の機内洗浄装置において、
   前記パイプは、
   前記カバーの内部へ液体又はエアーを吐出する第１吐出部が設けられた第１のパイプと、
   該第１のパイプの内部に設置され、鉛直方向下向き以外の箇所に第２吐出部が設けられた第２パイプと、
   から構成され、
   前記第１のパイプにはエアーを供給する穴が設けられ、前記第１のパイプと前記第２のパイプの間へエアーを供給する
   ことを特徴とする工作機械の機内洗浄装置。
2. 前記第２のパイプから前記ポンプへ液体またはエアーが流入することを防止する逆止弁を有することを特徴とする請求項１に記載の工作機械の機内洗浄装置。
3. 液体を吐出させて洗浄を行う工作機械の機内洗浄装置に用いられる洗浄用パイプであって、
   液体又はエアーを吐出する第１吐出部が設けられた第１のパイプと、
   該第１のパイプの内部に設置され、設置時に鉛直方向下向き以外の箇所に第２吐出部が設けられた第２パイプと、
   から構成され、
   前記第１のパイプに、前記第１のパイプと前記第２のパイプの間へエアーを供給するための穴が設けられる
   ことを特徴とする工作機械の機内洗浄装置に用いられる洗浄用パイプ。

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