JP2003245840A - 液タンクのフィルター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンクに流入してくる液に含まれる切粉など
の塵埃を除去するフィルター装置に関し、小型の工作機
械の切削液タンクにも容易に設置可能な、塵埃の自動除
去装置を備えたフィルター装置を得る。 【解決手段】 タンク１内の液に下半部を浸漬した円板
ないし裁頭円錐形の回転フィルター２Ａを備えている。
回転フィルター２Ａの外周縁は、タンクの流入室１ａと
流出室１ｂとの間に半円形の液流路を形成している仕切
板３の上縁に摺動自在に接触している。この接触部には
シール材を設けておく。フィルター２Ａは、液面上に位
置する水平軸ないし流入室１ａ側が低くなる方向に傾斜
した傾斜軸回りに回転自在である。液面上に位置するフ
ィルター２Ａの上半部に塵埃除去装置８と塵埃受け７と
が配置される。塵埃除去装置は、スクレーパなどを用い
ることもできるが、噴射空気を用いた塵埃除去装置が好
ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、液体を貯留する
タンクに設置されて当該タンクに流入してくる液体に含
まれる切粉などの塵埃（夾雑物）を除去するフィルター
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械で金属を切削加工するときは、
切削液を供給して加工部の潤滑と冷却とを行う。切削液
は切削液タンクからポンプで汲上げて工具の先端に向け
て噴射し、噴射された切削液はテーブルやベッド上を流
下して切削液タンクに戻る。タンクに戻った切削液に
は、塵埃（主として切粉）が含まれるので、大きなもの
は、タンクの底部に沈降してチップコンベアなどで排出
し、沈降しない細かな切粉は、タンクに設置したフィル
ターで捕捉して、ポンプに切粉が吸込まれないようにす
る。フィルターで捕捉しなければならないような細かな
切粉は、アルミ合金や砲金の加工時に多く生ずる。

【０００３】切削液タンクは、工作機械のベッドやテー
ブルの下方に設置されている。図３は、そのような切削
液タンクに設けられる従来のフィルター装置の例を示し
た図である。図のフィルター装置は、矩形の２枚のフィ
ルター１０Ａ、１０Ｂを備えており、タンク１は、この
フィルター１０Ａ、１０Ｂによって切粉を含んだ切削液
が流入する流入室（戻り室）１ａと、切削液ポンプ５が
設置された流出室（吐出室）１ｂとに区画されている。
流入室１ａには、底部にチップコンベアが設けられるの
が普通であるが、図では省略されている。流入室１ａに
流入した切削液は、フィルター１０Ａ、１０Ｂを通って
流出室１ｂへと流れ、このとき切削液に含まれる切粉が
フィルター１０Ａ、１０Ｂの濾過面に捕捉される。濾過
面に切粉が堆積すると、切削液の通過を妨げるので、定
期的に濾過面の切粉を除去しなければならない。

【０００４】図３のフィルター装置では、フィルター１
０Ａ、１０Ｂがタンク１に設けた受枠１１に差込まれた
状態で装着されており、これを上方に引出して取外して
濾過面の清掃を行うことができるようになっている。フ
ィルター１０Ａ、１０Ｂが２枚設けられているのは、清
掃のために１枚を取外したときに、流入室１ａと流出室
１ｂとが連通しないようにするためである。フィルター
の清掃は、一日一回程度であるが、アルミ合金や砲金を
加工するときは、一日に数回清掃しなければならない場
合もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】工作機械は、ＮＣ装置
によって自動運転されており、ワークの自動供給排出装
置を設けて連続無人運転されている工作機械も多い。こ
のような工作機械に、図３に示すようなフィルター装置
を備えた切削液タンクが設けられていると、フィルター
の清掃を行うために機械を停止させねばならず、機械の
稼働率が低下する。また、フィルターを清掃するための
作業者が必要になるので、機械の完全な無人運転が不可
能である。フィルターの清掃は、噴射空気で濾過面に堆
積した切粉を吹飛ばすという作業で行われることが多い
ので、濾過面に付着している切削液が霧状に飛散し、作
業環境も良好とはいえない。また、フィルターをタンク
から抜き取って機外へ持ち出すときに、フィルターに付
着している切削液が垂れ落ち、機械や工場の床面を汚
す。

【０００６】切削液タンクのフィルター装置として、濾
過面の清掃装置を設けた回転円筒形のフィルターを設け
たものも実用されているが、回転円筒形のフィルター
は、設置面積が大きくなり、切削液の流路も複雑になる
ので、小型の工作機械に採用することが難しく、また装
置コストも高くなるという欠点がある。

【０００７】この発明は、小型の工作機械の切削液タン
クにも容易に設置可能な、構造が簡単でコンパクトな切
粉その他の塵埃の自動除去装置を備えたフィルター装置
を得ることを課題としてなされたものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明のフィルター装
置は、タンク１内の液に下半部を浸漬した円板ないし裁
頭円錐形の回転フィルター２Ａ、２Ｂを備えている。回
転フィルター２Ａ、２Ｂの外周縁は、タンクの流入室１
ａと流出室１ｂとの間に半円形の液流路を形成している
仕切板３の半円形の上縁に接線方向に摺動自在に接触し
ている。この接触部には、仕切板３とフィルター２との
間の隙間を通って液が流れないようにシール材を設けて
おくのが好ましい。

【０００９】円板形フィルター２Ａは、液面上に位置す
る水平軸ないし傾斜軸回りに回転自在である。また、裁
頭円錐形のフィルター２Ｂは、液面上の位置にある傾斜
軸回りに回転自在である。これらの傾斜軸は、流入室１
ａ側が低くなる方向に傾斜している。回転中心軸をこの
方向に傾斜させることにより、フィルター２Ａ、２Ｂの
液面上の部分を流入室１ａの上方に位置させることがで
き、塵埃が付着した濾過面が下方に向くため、濾過面か
らの塵埃の除去が容易になる。例えば、頂角９０度の裁
頭円錐形フィルター２Ｂを用い、その回転軸を４５度傾
斜させたときは、塵埃を除去する部分で濾過面が下方を
向いた水平方向の面となるので、除去した塵埃を塵埃受
け７に落下させるのが容易である。フィルター２Ａ、２
Ｂの回転中心軸を傾斜させたときは、仕切板３も傾斜す
ることとなる。

【００１０】液面上に位置するフィルター２Ａ、２Ｂの
上半部に塵埃除去装置８と塵埃受け７とが配置される。
塵埃除去装置８は、塵埃受け７の上方に配置して除去し
た塵埃を重力を利用して塵埃受け７で受け取る。塵埃除
去装置は、スクレーパなどを用いることもできるが、塵
埃の除去をより完全に行うことができること及び濾過面
を傷つけないことから、噴射空気を用いた塵埃除去装置
が好ましい。この場合には、空気ノズル９がフィルター
２を挟んで塵埃受け７と反対の側に、かつ塵埃受け７よ
り上方にして配置される。空気ノズル８は、フィルター
２の濾過面に沿って往復駆動可能に設けておくのが好ま
しく、フィルター２の回転とノズル８の往復駆動によ
り、噴射空気で濾過面を２次元的に走査することができ
る。このとき、噴射空気によって剥離した塵埃や濾過面
に付着した液が飛散しても、濾過前の流入室１ａに落下
するので、大きな問題は生じない。

【００１１】この発明のフィルター装置では、フィルタ
ー２Ａ、２Ｂを低速回転して、その間塵埃除去装置８を
動作させることによって濾過面を清掃するが、この清掃
動作は設定された時間間隔毎に行ってやればよい。この
時間間隔をプログラムで設定できるようにしておけば、
ワークが鋼材であるときは一日に一回程度、アルミ合金
や砲金であるときは、一日に数回程度の頻度でフィルタ
ーの回転と塵埃除去装置の動作とが行われるようにす
る。一回毎の清掃時間は、適宜タイマで設定してやれば
よい。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の第１実施例を
示した図で、水平軸回りに回転する円板形フィルターを
備えた例を示したものである。１は切削液タンクで、そ
の中に貯留された切削液４に下半部を浸漬した円板形の
フィルター２Ａとタンク内壁に固定して設けた仕切板３
により、流入室１ａと流出室１ｂとに区画されている。
流入室１ａには、工作機械のベッドを流下した切削液が
流入してくる。流出室１ｂには、切削液ポンプ５が設け
られており、この切削液ポンプでタンク１から汲み上げ
られた切削液が切削液ノズルから工具の刃先に向けて噴
射される。

【００１３】仕切板３は、円板形フィルター２Ａの周縁
を収容する溝を備えた半円形の開口縁３ａを備えてお
り、流入室１ａと流出室１ｂとの間に半円形の流体通路
を形成している。円板形フィルター２Ａは、その中心軸
を減速機付モータ６の出力軸６ａに固定されて回転駆動
されるようになっている。モータ６は液面上に位置して
おり、フィルター２Ａの回転中心は液面上にある。フィ
ルター２Ａの外周縁は、仕切板の開口縁３ａの溝に嵌ま
り込んだ状態となっており、この部分でフィルター２Ａ
の外周と仕切板の開口縁３ａとが摺動自在に接してい
る。

【００１４】流入室１ａの液面の上方にフィルター２Ａ
に近接して切粉受け７が設置されている。流出室１ｂの
上方の切粉受け７より高い位置に噴射口８ａをフィルタ
ー２Ａに向けた空気ノズル８が配置されている。この空
気ノズルは、シリンダ１２で図の紙面直角方向に往復動
可能に装着されている。空気ノズル８から空気が噴射さ
れると、当該空気はフィルター２Ａを切削液の通過方向
と反対の方向に通過して、フィルター２Ａの濾過面の流
入室１ａ側に付着している切粉を吹飛ばす。吹飛ばした
切粉は、切粉受け７内に落下する。空気ノズルの空気供
給配管９には、図示しない電磁開閉弁が設けられてい
る。

【００１５】切削液タンク１の上方には、フィルター２
Ａ、切粉受け７及び空気ノズル８を覆うアクリル製のカ
バー１３が設けられており、空気ノズル８の噴射空気に
より剥離された切粉の飛散を防止している。

【００１６】プログラムで指定した時間間隔が経過する
と、減速機付モータ６に回転指令が与えられ、電磁開閉
弁が開く。フィルター２Ａはゆっくりと回転して、液中
にあった部分が上方へ回動してくる。この回動により、
フィルターの濾過面が空気ノズル８の部分を通過すると
き、その噴射空気で濾過面に堆積した切粉が除去され
て、切粉受け７に受け取られる。このとき空気ノズル８
をシリンダ１２で往復動させることにより、フィルター
２Ａの広い範囲から切粉を除去することができる。フィ
ルター２Ａが略半回転すると、切粉を除去された濾過面
が液中に移動するので、これより長い時間をタイマで設
定して、当該タイマのカウントアップにより、モータ６
を停止させ、空気ノズルの電磁開閉弁を閉じる。このよ
うな清掃動作を必要な時間間隔毎に行わせるようにすれ
ば、フィルター２Ａの濾過面を常時清浄な状態に維持で
きる。

【００１７】図２は、この発明の第２実施例を示した図
である。この第２実施例では、頂角９０度の裁頭円錐形
フィルター２Ｂを４５度の傾斜軸回りに回転駆動される
ように設けている。フィルター２Ｂ以外には、図１と同
じ符号が付されている。

【００１８】第２実施例のフィルター２Ｂは、頂角９０
度の裁頭円錐形で、その回転中心軸はタンク１の流入室
１ａ側が低くなる方向に４５度の角度で傾斜している。
すなわち、フィルター２Ｂを駆動する減速機付モータ６
は、その出力軸６ａを下向き４５度の角度にして装着さ
れている。この構造により、フィルター２Ｂの濾過面
は、タンクの液内に浸漬されている部分がほぼ垂直方向
を向き、液面上の部分がほぼ水平方向を向く。仕切板３
は、第１実施例と同様に半円形の開口縁３ａを備えたも
のであるが、４５度傾斜させて設けられている。フィル
ター２Ｂの外周縁には、その回転中心軸と直交する面内
で外側に延びるフランジ２ｃが設けられており、このフ
ランジ２ｃが仕切板の開口縁３ａに設けられている溝に
挿入されている。

【００１９】切粉受け７は、液面上で水平方向となった
濾過面の下方に設けられており、当該濾過面の上方に空
気ノズル８がノズル口８ａを下方を向けて装着されてい
る。この空気ノズルにおいても、図に矢印で示すよう
に、図示しないシリンダで液面上のフィルター２Ｂの半
径方向に往復運動させるようにすれば、広い濾過面の切
粉の除去が可能である。フィルター２Ｂは、その円錐面
の内側を流入室１ａに向けて装着されているため、切粉
が付着する濾過面は、液面上での下面となる。従って、
液面上で上方から空気を噴射することにより、濾過面の
切粉を下方に向けて吹飛ばすことができる。また、濾過
面の切粉をスクレーパやブラシで除去する場合にも、除
去した切粉を切粉受け７に確実に落下させて排出するこ
とができる。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したこの発明のフィルター装置
を工作機械の切削液タンクに設けることにより、作業者
によるフィルターの清掃作業が不要になり、省力化と作
業環境の改善が図れる。また、フィルターの清掃のため
に機械を停止させる必要がなくなるから、連続運転が可
能になり、機械の稼働率が向上する。また、装置がコン
パクトでタンク内の液の流れが複雑になることもなく、
小型の工作機械にも安価に設置することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の模式的な断面図

【図２】第２実施例の模式的な断面図

【図３】従来装置の例を示す模式的な断面図

【符号の説明】

１ タンク 1a 流入室 1b 流出室 2A 円板形フィルター 2B 裁頭円錐形フィルター ３ 仕切板 ７ 切粉受け ８ 空気ノズル

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液タンク(1)の流入室(1a)と流出室(1b)
   とを区画するように設けられて通過液の塵埃を捕捉する
   フィルター装置において、半円形の流体通路を形成して
   いる仕切板(3)と、この流体通路の周縁に周枠を接して
   水平軸ないし流入室側が低くなる方向に傾斜した傾斜軸
   回りに回転自在に装着した円板形フィルター(2A)と、こ
   の円板形フィルターに隣接して前記流入室の上方に配置
   された塵埃受け(7)と、この塵埃受けの上方で前記円板
   形フィルターの濾過面から塵埃を除去する塵埃除去装置
   (8)とを備えている、液タンクのフィルター装置。
2. 【請求項２】 液タンク(1)の流入室(1a)と流出室(1b)
   とを区画するように設けられて通過液の塵埃を捕捉する
   フィルター装置において、傾斜した半円形の流体通路を
   形成している仕切板(3)と、この流体通路の周縁に周枠
   を接して流入室側が低くなる方向に傾斜した傾斜軸回り
   に回転自在に装着された裁頭円錐形フィルター(2B)と、
   この裁頭円錐形フィルターに隣接して前記流入室の上方
   に配置された塵埃受け(7)と、この塵埃受けの上方で前
   記裁頭円錐形フィルターの濾過面から塵埃を除去する塵
   埃除去装置(8)とを備えている、液タンクのフィルター
   装置。
3. 【請求項３】 塵埃除去装置がフィルター(2)の濾過面
   を挟んで塵埃受け(7)の反対側に設けられた空気ノズル
   であることを特徴とする、請求項１又は２記載の液タン
   クのフィルター装置。
4. 【請求項４】 空気ノズルがフィルター(2)の濾過面に
   沿って往復動自在に設けられていることを特徴とする、
   請求項３記載の液タンクのフィルター装置。
5. 【請求項５】 液タンクが工作機械の切削液タンクであ
   る、請求項１、２、３又は４記載のフィルター装置。