JP2000325709A - 放電加工装置用のフィルタの洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】放電加工装置用のフィルタの再使用のための洗
浄。 【解決手段】 洗浄装置１は、主に、洗浄タンク２と、
洗浄タンク２に設けられた洗浄液の供給装置３と、洗浄
タンク２の内部に設けられた一対のローラ４、４と、ロ
ーラ４を回転させるモータ５と、モータ５の駆動力を伝
達する伝達機構６と、洗浄タンク２の洗浄液の液面を調
整する調整装置７と、洗浄タンク２から排出される加工
屑を含んだ洗浄液を回収する回収タンク８をを含んで構
成される。円筒形の内圧式フィルタ９は横にして一対の
ローラ４、４上に設置され、所定の高さ位置に液面が位
置するように洗浄タンク２内に洗浄液が貯留される。洗
浄液は、ポンプ３１で汲み上げられ、フレキシブルホー
ス３２を通って、フィルタ９の中に挿入されたノズルか
ら噴出される。フィルタ９の内側に付着している加工屑
は洗浄液に表れてフィルタ内の液面に落とされてフィル
タ９の外側に排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、放電加工に使用さ
れた加工液中に含有される加工によって除去された金属
スラッジやチップ等の加工屑を除去するための濾過器に
使用されるフィルタを洗浄する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】放電加工装置は、工具としての電極と被
加工物とを所定の間隙をおいて対向配置し、この電極と
被加工物とを相対的に移動させるとともに、加工間隙に
所定の電圧パルスを連続的に印加して放電を発生させ、
その放電エネルギにより被加工物を加工する装置であ
る。一般に、放電加工装置は、４つの壁材で構成される
枠状の加工タンクを備えていて、その加工タンク内に被
加工物を設置している。加工タンクには放電加工用の加
工液が供給され、少なくとも加工間隙はこの加工液に満
たされた状態にされている。加工液には、油系の加工液
と水系の加工液がある。水系の加工液は、精度のよい加
工に寄与する良好な放電を得るために必要な絶縁度を有
するように、純水器によって所定の比抵抗値に維持する
ように管理されている。

【０００３】放電加工における加工液の役割は、主とし
て、第一に、加工間隙の絶縁性を維持させることであ
る。放電加工において良好な加工に寄与する火花放電を
得るためには、間隙が高い絶縁性を有している必要があ
るからである。第二に、放電によって上昇する温度を冷
却して下げることである。放電によって発生した熱は、
しばしば加工精度を劣化させ、あるいは火災の原因にな
ることもあるからである。第三に、加工間隙に生じるタ
ール状の生成物を含む加工屑を除去することである。加
工間隙に必要以上のチップが存在したり、タール状の生
成物を含む加工屑を除去することである。加工間隙に必
要以上のチップが存在したり、タール状の生成物が滞留
すると、加工間隙に良好な放電を誘起することができな
くなり、加工精度を劣化させたり、加工の能率を低下さ
せるからである。

【０００４】このことから、加工液は、特に加工間隙に
おける加工液は、常に循環されていなければならない。
しかしながら、加工間隙から排出される加工液には、放
電加工によって生じた金属スラッジ、チップ、タール状
の生成物などの不純物（以下、加工屑と総称する）を多
く含んでいるから、そのまま再度加工間隙に供給するこ
とができない。そこで、少なくとも１基の濾過器あるい
は濾過槽が設けられる。例えば、最も一般的には、加工
液の再生装置は、加工タンクから排出されてくる加工液
を一旦貯留タンクの汚液槽内に貯留して、加工液をこの
汚液槽から貯留タンクの清液槽に移送する途中で濾過器
に通過させて加工屑を除去し、清液槽から加工タンク内
の加工間隙に、浄化された加工液を再度供給するように
構成されている。

【０００５】濾過器のフィルタには、フィルタエレメン
トに濾紙または不繊布（以下、不繊布を含んで濾紙と総
称する）を用いたフィルタや珪藻土を用いたフィルタな
ど、種々のタイプがある。詳細な説明は省略するが、こ
れらのフィルタには、一長一短あって、本発明では、特
に濾紙を用いたタイプのフィルタに関する。さらに、濾
紙を用いたタイプのフィルタには、加工液が円筒状の濾
紙の内側から供給される内圧式と外側から供給される外
圧式とがある。

【０００６】図４に示されるように、濾過器１０は、フ
ィルタタンク（外筒）１１と、フィルタタンクのほぼ中
央に配設された液管１２と、フィルタタンク１１の上部
に設けられた取り外し可能なキャップ１３と、キャップ
１３の開閉を操作するハンドル１４と、フィルタタンク
１１の下側に設けられ、フィルタタンク１１内の加工液
を排出するためのドレインバルブ１５を有する排出管１
６とを含んで構成される。液管１２の下側端部は、設置
基台１７の側部に設けられた入口開口１８へと接続して
いる。液管１２には、複数の加工液の流通孔１９が設け
られていて、これらの孔１９を通して液管１２からの加
工液が濾紙９１へ送り込まれる。そして、濾過された加
工液は、排出管１６から図示しない清液槽へ送液され
る。

【０００７】濾紙を使用するタイプの内圧式フィルタ９
は、山と谷とが形成されるように折り曲げられ、円筒状
に構成された濾紙９１と、その上部を支持する天板９２
と、その下部を支持する底板９３と、天板９２に設けら
れた把手９４とで成る。フィルタの濾過能力が低下して
フィルタを新しいフィルタと交換するときには、濾過器
１０のキャップ１３を取り外し、把手９４を持ってフィ
ルタ９をフィルタタンク１１から引き上げる。そして、
新しいフィルタ９をフィルタ９の底板の孔９５に液管１
２が挿入するようにして、フィルタタンク１１の中に新
しいフィルタを収納し、キャップ１３を閉じる。

【０００８】このように構成されたフィルタは、除去さ
れる加工屑が多くなると目詰まりを生じて濾過能力が低
下し、ついには放電加工に使用できなり、新しいフィル
タに交換される。このとき、濾過する加工液を供給する
方向とは反対側の方向、すなわち、濾紙の外側から内側
への浄化された加工液を供給して、濾紙に付着した加工
屑を下側に落とす、いわゆる「逆洗」を行って洗浄する
ことがある。しかし内圧式のフィルタの場合には、濾紙
に付着した加工屑が落とされたときに、この加工屑が貯
留されておくところがなく、逆洗しにくい。また、除去
された加工屑の絶対量が多くなれば、何れにしても交換
しなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】外圧式のフィルタの場
合には、フィルタを洗浄槽に浸漬させて、濾紙の外側に
付着している加工屑を洗浄液を噴射して洗浄することが
できる。したがって、新品のフィルタに比べて初期の濾
過能力が若干劣るが、フィルタを再度利用することがで
きる。しかしながら、内圧式のフィルタの場合には、フ
ィルタを洗浄液に浸漬させて濾紙の内面に洗浄液を噴射
するという作業が行えず、また洗浄液を噴射するだけで
は濾紙の内側に付着している加工屑を効果的に洗い流す
ことはできず、実質的にフィルタを再利用することは不
可能であり、廃棄されていた。

【００１０】本発明は、濾紙または不繊布を用いた内圧
式フィルタの効率的な洗浄を可能とする放電加工装置用
のフィルタの洗浄装置を提供することを主たる目的とす
る。好ましくは、簡単な構成であって、フィルタの洗浄
の作業がより容易な放電加工装置用のフィルタの洗浄装
置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明の放電加工装置用
のフィルタの洗浄装置は、上記課題を解決するために、
側面が水平方向に位置するように横にして設置された円
筒形のフィルタ９に対して所定の高さ位置に液面が位置
するように洗浄液が貯留される洗浄タンク２と、洗浄タ
ンク２内に設けられフィルタをその側面が水平方向に位
置するように横にして載置する少なくとも１対のローラ
４，４と、ローラ４，４の少なくとも一方のローラ４を
回転させるモータ５と、フィルタ９の内部に洗浄液を導
入してフィルタのエレメントを洗浄するノズル３２と、
を備えて成る。

【００１２】より具体的には、洗浄タンク１が底部に開
口を有するすり鉢状に形成され、開口に設けられ洗浄タ
ンク２内の洗浄液を排出するバルブ２２と、開口の下側
に設けられ加工屑を含んだ洗浄液を回収する回収タンク
８とを含んで成る。また、洗浄タンク２内に貯留された
洗浄液を汲み上げるポンプ３１とノズル３２とポンプ３
１により汲み上げられた洗浄液をノズル３２に導入する
管３３とを含んで成る供給装置３を備える。さらに、洗
浄タンク２内の洗浄液の液面を調整する調整装置７を含
んで成る。

【００１３】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の放電加工装置
用のフィルタの洗浄装置の全体の構成が概略で示されて
いる。図２には、図１に示される洗浄装置のローラの駆
動部分が示されている。図３には、図１に示される洗浄
装置により内圧式フィルタから加工屑が洗浄されて排出
される原理が示されている。以下に、これらの図を用い
て本発明の一実施の形態を説明する。

【００１４】洗浄装置１は、洗浄タンク２と、洗浄タン
ク２に設けられた洗浄液の供給装置３と、洗浄タンク２
の内部に設けられた一対のローラ４、４と、ローラ４を
回転させるモータ５と、モータ５の駆動力を伝達する伝
達機構６と、洗浄タンク２の洗浄液の液面を調整する調
整装置７と、洗浄タンク２から排出される加工屑を含ん
だ洗浄液を回収する回収タンク８を含んで構成される。

【００１５】洗浄タンク２はすり鉢状に形成されて洗浄
タンク２の底部が開口し、洗浄タンク２の加工屑を含ん
だ洗浄液を排出できるようになっている。なお、洗浄液
は、例えば、水または加工屑の沈降速度を速くするため
の凝集剤を水に添加した液体が使用される。洗浄タンク
２は４本の脚柱２１で支持されていて、その洗浄タンク
２の開口の下側には、回収タンク８が移動可能に設置さ
れ、その開口の細く形成された部分には、バルブ２２が
設けられている。バルブ２２の開閉によって、加工屑を
含んだ洗浄液だけを適時回収タンク８に排出できる。こ
の実施の形態の構成によれば、フィルタの洗浄後に上澄
液を別容器に取り出してから、洗浄タンクの底部に沈澱
した加工屑を騷き出して廃棄する作業がなくなり、加工
屑の廃棄がより簡単になる。洗浄タンク２を上部が開口
した直方体の液槽としてもよい。なお、洗浄タンク２の
上部には、清浄な洗浄液は栓を開いて供給口２３から供
給されるが、清浄な洗浄液が入れられた容器から直接洗
浄タンク２に供給してもよい。

【００１６】洗浄液の供給装置３は、洗浄タンク２の上
澄みの洗浄液を汲み上げるポンプ３１と、洗浄タンク２
の上澄みの洗浄液をフィルタ９の内部に導入して噴射す
るノズル３２と、ポンプ３１に汲み上げられた洗浄液を
ノズル３２に導くフレキシブルホース（管）３３とを有
する。ノズル３２は、フィルタ９の内部に導入可能な外
径であって、フィルタ９の上下何れかの開口から挿入さ
れ、フィルタ９の内側から洗浄液を噴出する。ポンプ３
によりフィルタ９の中に噴出される洗浄液は、フィルタ
９の内側にある加工屑を洗い流して、フィルタ９の上下
の開口、主にノズル３２を挿入した開口とは反対に位置
する開口から加工屑が排出される。

【００１７】ローラ４は２つ対で設けられ、それらのロ
ーラ４のそれぞれにローラ４を支持する回転軸４１を備
えている。この回転軸４１は、洗浄タンク２の内壁にあ
る軸受４２に取り付けられて、洗浄タンク２を跨ぐよう
にローラ４を回転可能に張架する。好ましくは、ローラ
４の表面は粘着性があるゴムやウレタンで形成される。
フィルタ９は、その側面が水平方向に位置するように横
向きにローラ４，４上に載置される。フィルタ９の自重
によりローラ４に押し付けられることで、２本のローラ
４上にフィルタ９を置くだけで、フィルタ９が空転せず
にローラ４の回転により回転する。図１に示されるよう
に、ローラ４は、様々なサイズのフィルタを洗浄できる
ようにするために長尺状に形成されてるが、比較的短尺
のローラを複数同軸に連ねるなどの設計の変更が可能で
ある。

【００１８】伝達機構６は、図２に詳細に示されるよう
に、モータ５と同軸に設けられるギア６１と、ローラ４
側に設けられたギア６２と、ギア６１とギア６２間に架
けられてギア６１を介してモータ５の駆動力をギア６２
に伝達する無端ベルト６３と、ギア６２の回転をさらに
２つのローラ４，４に伝達するギア６４と、ローラの回
転軸４１と同軸に設けられたギア６５，６５とを含んで
構成される。モータ５の回転によりギア６１が回転し、
無端ベルト６３が走行する。無端ベルト６３の走行によ
りギア６２が回転するとギア６４が回転し、回転軸４１
にそれぞれ取り付けられた同径の２つのギア６５，６５
を同時に回転させる。この構成により、２つのローラ
４，４は、ほぼ同一の速度で同一方向に回転し、フィル
タ９を安定して回転させることができる。ローラ４の回
転の速度は、３０ｒｐｍ／ｍｉｎ以下が好ましい。あま
り高速に回転させると、濾紙を傷つけたり、洗浄タンク
２の水が飛散したり、あるいはフィルタ９を空転させた
りするからである。

【００１９】調整装置７は、洗浄液の水位を調整するも
のであって、図１に示されるように、堰板７１と補助タ
ンク７２とを含んで構成される。洗浄液の水位は、フィ
ルタ９が浸漬されない程度からフィルタの断面の半分程
度浸漬されるまでの間である。フィルタ９の洗浄液に対
する比重が重いときは、洗浄液の液面がローラ４，４上
に載置されたフィルタ９に対してフィルタ９の断面ほぼ
中央に位置するのが好ましい。また、フィルタ９の比重
が軽い場合には、洗浄液の液面がローラ４，４の下側に
位置するのが好ましい。これは、フィルタ９の比重が洗
浄液に対して重い場合には、その内部の加工屑が外へ排
出されやすくし、フィルタ９の比重が洗浄液に対して軽
い場合には、洗浄液に対して浮上してしまい、フィルタ
９とローラ４との摩擦抵抗が低下して空転しないように
するためである。

【００２０】補助タンク７２にオーバフローされた洗浄
液は、配管７３を通って回収タンク８まで導かれてい
る。この調整装置は、様々な構成が採用される。例え
ば、ローラ４，４の軸受を上下に移動させる機構を設け
てフィルタの位置を調整するように構成できる。なお、
回収タンク８は適時移動されて、回収タンク６内に貯留
される洗浄液と加工屑とが廃棄される。

【００２１】以上のように構成された洗浄装置により、
使用済の内圧フィルタを洗浄する工程を説明する。ま
ず、堰板７１を洗浄タンク２内の洗浄液の好ましい水
位、洗浄液の液面をフィルタ９の断面ほぼ中央以下に調
整し、特にフィルタの水に対する比重が軽く、フィルタ
９が空転する虞のある場合には、ローラ４の下側程度に
位置するように調整する。次いで、フィルタ９をローラ
４，４上にバランスよく設置する。このとき、ローラ
４，４が長尺状であるため、フィルタ９の高さ方向のサ
イズに合わせてフィルタ９を設置する必要がない。フィ
ルタ９を設置したら、ポンプ３１に接続するフレキシブ
ルホース３３の先端のノズル３２をフィルタ９の上下何
れかの開口からフィルタ９の内部に挿入する。そして、
洗浄液を供給する栓２４を開放して、洗浄タンク２に洗
浄液を供給する。ここでは、洗浄液は、加工屑の沈澱速
度を速くするための凝集剤を水に添加したものである。

【００２２】ポンプ３１を駆動してノズル３２から洗浄
タンク２の上側に貯留される洗浄液をフィルタ９の内部
に供給するとともに、モータ５を駆動してローラ４，４
を１０ｒｐｍ〜３０ｒｐｍの速度で回転させて、フィル
タ９を回転させる。図３に示されるように、フィルタ９
が回転すると、ノズル３２から噴出される洗浄液の水流
と、フィルタ９の回転により生じる水流とで、濾紙が上
側に位置したときに、濾紙に付着した加工屑が落とされ
る。洗い落とされた加工屑は、フィルタ９内に溜まる洗
浄液の液面に浮遊し、次々に送られるノズル３２からの
洗浄液の勢いで、フィルタ９の開口から洗浄液とともに
吐き出される。

【００２３】吐き出された加工屑は、洗浄タンク２内の
洗浄液の中を浮遊しつつ、洗浄タンク２の細くなった底
部に沈澱する。そして、洗浄作業を終えたら、バルブ２
２を適度に開放して、加工屑を含んだ洗浄タンク２の底
部の洗浄液を回収タンク８へ排出する。このことによ
り、上澄液を取り除いてから加工屑を騷き出す作業の手
間がなくなる。加工屑を含んだ洗浄液を排出したところ
でバルブ２２を閉じる。そして、回収タンク８を移動さ
せて加工屑と使用済の洗浄液を廃棄する。

【００２４】このように構成された本発明の洗浄装置を
用いて使用済のフィルタを洗浄し、再度利用した結果、
３時間の洗浄時間で、平均して約８０％の加工屑がフィ
ルタより除去された。また、濾紙が使用できなくなるま
で、数回の洗浄と再利用が可能である。例えば、オシタ
リ社製ＯＭＦ３４０Ｆ型の内圧式フィルタをワイヤカッ
ト放電加工装置に設置してワイヤカット放電加工に用い
た後、上記実施の形態の洗浄装置で約３時間洗浄した結
果、４．２ｋｇ（全体の８６％）の加工屑を除去するこ
とができた。そして、このフィルタを再度同じワイヤカ
ット放電加工装置に設置してワイヤカット放電加工に用
いた結果、総加工時間１７２時間、フィルタ内の体積加
工屑量４．９ｋｇになるまで使用できた。

【００２５】本発明の放電加工装置用のフィルタの洗浄
装置は、これまで効率よく洗浄することが困難であった
内圧式フィルタだけでなく、外圧式フィルタの洗浄がで
きる。加えて、油系放電加工液と水系放電加工液の何れ
のフィルタも洗浄することができる。このとき、ノズル
３２とフィルタ９の回転だけでなく、フィルタの開口に
向けて緩やかな水流を発生させる第３の水流の発生装置
を洗浄タンクに設けることにより、さらに効率よく内圧
式フィルタの洗浄が行える。なお、既に説明したローラ
の形態だけでなく、本発明の思想を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能である。

【００２６】

【発明の効果】本発明の放電加工装置用のフィルタの洗
浄装置は、上述したように構成されているから、従来効
率よく洗浄して再利用することが困難であった内圧式の
フィルタを高効率に洗浄することが可能になる。また、
特別な作業や複雑な装置の構成、あるいは大規模な設備
を付与することなく、フィルタのサイズや加工液の種類
を問わずに洗浄することができるから、内圧式フィルタ
を洗浄して再利用することが容易になり、内圧式フィル
タの再利用が促進される。加えて、従来から容易に行わ
れていた外圧式フィルタの洗浄も行える。その結果、利
用者にとっては、大がかりな設備も困難な作業も必要と
せずにフィルタを再利用できて極めて経済的である。ま
た、社会的には、フィルタの再利用が促進され、産業廃
棄物を少なくして環境により好ましい効果を及ぼす。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のフィルタの洗浄装置の概略構成を示す
図である。

【図２】図１に示されるフィルタの洗浄装置の駆動機構
を示す図である。

【図３】洗浄装置のローラ上に搭載された内圧式フィル
タの断面図である。

【図４】内圧式フィルタの構成図である。

【符号の説明】

１，洗浄装置 ２，洗浄タンク ３，供給装置 ３１，ポンプ ３２，フレキシブルホース ４，ローラ ４１，回転軸 ４２，軸受 ５，モータ ６，伝達機構 ７，調整装置 ７１，堰板 ７２，補助タンク ７３，配管 ８，回収タンク ９，フィルタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3B201 AA46 AB01 AB33 BB04 BB22 BB92 CB01 CD22 3C059 AA01 AB00 EB02 JA16 4D071 AA03 AA06 AA31 AA41 AB49 DA20

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 側面が水平方向に位置するように横にし
   て設置された円筒形のフィルタに対して所定の高さ位置
   に液面が位置するように洗浄液が貯留される洗浄タンク
   と；前記洗浄タンク内に設けられ前記フィルタをその側
   面が水平方向に位置するように横にして搭載する少なく
   とも１対のローラと；前記１対のローラの少なくとも一
   方のローラを回転させるモータと；前記フィルタの内部
   に洗浄液を導入して前記フィルタのエレメントを洗浄す
   るノズルと；を具備した放電加工装置用のフィルタの洗
   浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄タンクが底部に開口を有するす
   り鉢状に形成され、前記開口に設けられ前記洗浄タンク
   内の洗浄液を排出する弁と、前記開口の下側に設けられ
   加工屑を含んだ洗浄液を回収する回収タンクを含んで成
   る請求項１に記載の放電加工装置用のフィルタの洗浄装
   置。
3. 【請求項３】 前記洗浄タンク内に貯留された洗浄液を
   汲み上げるポンプと、前記ノズルと、前記ポンプにより
   汲み上げられた洗浄液を前記ノズルに導入する管とを含
   んで成る供給装置を備えた請求項１に記載の放電加工装
   置用のフィルタの洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記洗浄タンク内の洗浄液の液面を調整
   する調整装置を含んで成る請求項１に記載の放電加工装
   置用のフィルタの洗浄装置。