JP2004058240A

JP2004058240A - 工作機械の切削液タンク

Info

Publication number: JP2004058240A
Application number: JP2002222706A
Authority: JP
Inventors: Toshitake Sago; 佐合　敏武
Original assignee: Okuma Corp; Okuma Machinery Works Ltd
Current assignee: Okuma Corp
Priority date: 2002-07-31
Filing date: 2002-07-31
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】フィルタで濾過した切削液に残留する微細な異物が、タンクや流路の流れの底面に沈澱して汚泥化することのない工作機械の切削液タンクの提供。
【解決手段】金属粉等の異物を分離する分離槽のフィルタ７通過後の切削液の流路において、流速低下や、流路配置により切削液中の浮遊物が流れの底面に沈澱しやすい場所に振動機器１１をその底面の裏面に直接付設あるいは流路の底面より薄い振動板に取着したものを付設して加振し、沈殿物を強制的に浮遊させ切削液と共にポンプ９へ還流させる。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は工作機械の切削液タンクに関するものである。詳しくは切削液を循環用のポンプに還流させる流路の途中で微細な金属粉等の異物を沈澱させないようにした切削液タンクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図４は従来の切削液タンクの正面図、図５は図４の右側面図である。図４，図５にもとづき従来の切削液タンクの構成を切粉と切削液の処理の流れとの関連で説明する。図４，図５において、図示しないワークテーブルの移動方向に平行して両側に設置された機内コンベア１０１Ａ，１０１Ｂにより運ばれた切粉と切削液の混合物ｐは図示しない本機ベッドの一端に設けられた一次タンク１０２に落下する。大きな切粉はリフトアップコンベア１０３上に堆積しチップバケット１０４に搬送排出される。一次タンク１０２に落下し貯えられた切削液は液面がオーバフロー用の放出口１０２ａに達すると二次タンク１０５のバケット１０６に流入する。オーバフローする切削液ｒには、金属粉を含む微細な異物で液表面に浮遊するものと液中に混在するものとが含まれている。
【０００３】
二次タンク１０５には流れの方向にフィルタ１０７が設けられている。荒目の金網で周囲を囲み基底部に砂や金属粒子を沈下させ汚泥として回収できるようバケット１０６は形成されている。バケット１０６から流出した切削液Ｓは細目のフィルタ１０７を通り大部分の切削液中に浮遊する微細な異物は捕捉され取り除かれる。フィルタ１０７を通過した切削液は、切削液タンクの中に構築された流路１０５ａを通って還流しポンプ１０９で汲み上げて本機加工部へ供給される。
【０００４】
切削液には防錆のために無機塩類が添加されたり、工具刃先と被材面との間の潤滑と冷却及びワーク表面の洗浄のために乳化剤が添加されている。そのため切粉に含まれる微小な被削材と反応して酸化物質を生ずる可能性がある。
フィルタ１０７の目の粗さにより切削液と共に通過する異物の大きさが定まる。従ってメッシュが大きく、目の細密なフィルタ１０７を選択すると異物の通過を阻止する効果は向上するが、反面フィルタ１０７の交換頻度が多くなる。そのために実用上は適当なメッシュのフィルタ１０７が選択され使用されている。　フィルタを通過した異物は徐々に沈澱するが一部は切削液と共に還流する。しかし、構築された流路で流速がおちる個所では異物が沈下し流路の底面に汚泥として堆積し固着することが多い。このような汚泥が切削液の還流に支障を与えないように除去するため定期的に清掃が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べた切削液タンクは、フィルタで濾過した後の切削液には未だ金属微粒子等の異物が含まれている。このような異物は、老化した乳化剤と結びつき流速の低い流路で底面に沈澱しやすい。更に、この沈澱物はで徐々に固着し流路の容量を減ずるだけでなく酸化が進行してタンク本体が腐食するという問題を生ずる。
【０００６】
本発明は、従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、沈澱した金属微粒子等の異物を強制的に浮遊させ還流させるために、二次タンク若しくは流路の底面を加振する振動機器を設けることにより、更には異物を強制的に浮遊させるために振動板を底面に取着しこれに振動機器を付設して底面に沈殿物が固着しないようにした工作機械の切削液タンクを提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明の工作機械の切削液タンクは、粗い切粉を除去した後の切削液をフイルタで濾過し供給用ポンプへ前記切削液を還流する流路を設けた工作機械の切削液タンクであって、前記流路の底面を加振する振動機器を設けてなり、加振により底面に堆積する微細な異物を浮遊させて切削液に乗せて環流させるものである。
【０００８】
この発明によれば、切削液が流れる底面を加振することにより、還流する切削液に含まれる異物が底面に沈澱しないようにしたものである。フィルタを通過した切削液中になお異物が残留し、還流する流路の途中であって流速が低下した所の底面に沈澱しないようにする。そのために沈澱した若しくは沈下しようとする異物を切削液中に浮遊させるため底面を加振して切削液の下層部に乱流を発生させ異物の沈下を生じないようにしてポンプ用タンクに還流させている。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、前記振動機器が前記流路を構成する部材より薄い振動板に取着されてなり、加振力を高めて異物の浮遊を容易にしたものである。
【００１０】
この発明によれば、工作機械の切削液タンクは一般に剛性高く構成されている。そこで、タンクの底面を直接加振しないで可撓性に富む振動板に振動機器を取着し、これを切削液タンクの底面に付設することにより効率よく切削液に振動を伝達できるようにしている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面にもとづいて説明する。
図１は本発明の切削液タンクの正面図、図２はタンク裏面に付設した振動機器の取付図、図３はタンク裏面に取着した振動板に付設した振動機器の取付図である。切削液タンクは一次タンク２、二次タンク５及びポンプ用タンク１０から構成されている。一次タンク５にはリフトアップコンベア３が一体に組み込まれている。構成の説明は便宜上切削液の還流する流路にそって説明する。
【００１２】
図１において、切削液と切粉の混合物ｐが一次タンク２と一体に組み込まれたリフトアップコンベア３のチェン上に落とされ、大きな切粉ｑはコンベアで機外へ排出される。一次タンク２には切削液ｒが一定レベルの深さになったときオーバフローしただけ放出する放出口２ａが複数設けられている。
【００１３】
二次タンク５は一次タンク２に隣接して設けられている。二次タンク５の中に放出口２ａから放出された切削液ｒを受け入れるバケット６が、第２タンク５から外へ取り出し可能に設けられている。バケット６の容器の外周面は細い金網が張られ切削液ｓが通過する。バケットの底は切削液ｒに含まれる金属粉を含む汚泥を堆積できるように板で水盤状に形成されている。
【００１４】
バケット６の金網を通過した切削液ｓは、つづいて斜めにして設けられた細かい目のフィルタ７を通過する。フィルタ７で濾過作用を受けた切削液ｔは二次タンク５の流出口５ａから二次タンク５に沿って設けられたダクト８を通り流入口５ｂを経てポンプ９のポンプ用タンク１０に切削液ｖを還流させる。
【００１５】
フィルタ７を通過後の切削液は流入口５ｂに至る。この間で二次タンク内の流路の底面には、フィルタ７でも捕捉できなかった異物が操業時間が長くなるにつれて沈下して堆積し、長期にわたり放置すると固化する。これを回避するために、二次タンク５のフィルタ７より川下側の底面を振動させて異物を切削液の中に浮遊させるための振動機器１１を沈澱する底面の裏面側に付設する。振動機器１１はフィルタ７の幅にわたって平均して加振するために並置して使用する。
【００１６】
なお、図１では、バケット６を出た切削液は右方向に流れ、フィルタ７で濾過されている。フィルタ７の位置は右側に限定されるものではなくバケット６の左側に設けても良い。この場合もフィルタ７の直後の底面を加振するように振動機器１１を二次タンク５の下面に設ければ良い。
【００１７】
還流用のダクト８は、図１に示す二次タンク５の正面前側（紙面表側）に設けることができる。また一次タンク２の後側（紙面裏側）に設けてもよい。フィルタ７を左側に設けて切削液の流れを左行させる場合はポンプ用タンク１０への流路は短く設計する事が可能である。還流する流路の深さ及び流路の断面積は循環する切削液の使用量に応じて決定される設計事項である。流路の断面形状は必ずしも方形に限定されない。
【００１８】
ダクト８をパイプで構成しその外周に振動機器を取着できるように必要な程度の取付面または取着部を設ければ良い。流路をダクト８に替えてパイプで構成すると沈澱物は常に最も低い位置に集まりやすいので沈澱物に加振力を与え易く効果的である。
なお、一次タンク２と二次タンク５は一体または隣接して設けられる必要があるが、これらのタンクとポンプ９用のポンプ用タンク１０とが分離して配置されている場合にダクト８の形状は使用態様に応じ設計することが可能である。
【００１９】
図２において、ダクト８の外周下側に振動機器１１が取着される。振動機器１１は加振力の振幅及び周波数設定用の制御器１２及び電源１３により制御される。図３においてダクト８の下側に穴８ａが穿設されている。ダクト８の構成材より薄い振動板１４に振動機器１１が取着されて穴８ａを塞ぐように振動板１４がダクト８に固設される。振動機器１１は制御器１２及び電源１３により図２の実施例と同様に制御される。
【００２０】
ダクト８に付加する振動機器１１の位置と個数は流路の形状により決定される。振動機器１１に付加する電源周波数は電力周波数、音波周波数、超音波周波数のいずれを採用しても良いが、最も簡便なのは電力周波数を使用することであろう。電源の周波数を一定にして振幅の変更可能が望ましい。
【００２１】
次に本発明を実施したときに本発明の切削液タンクに切粉と切削液が投入された場合の作用について説明する。
ここでも切削液の流れる経路に沿って説明することとする。
図１において、図示しない機内コンベアにより本機ベッドの一端に設けられた一次タンク２に形状が一定でない切粉と切削液の混合物ｐが集められ落下する。落下した切粉の内、形状の大小を問わず切削液中を沈下しコンベアチェン上に乗った切粉ｑはリフトアップコンベアで機外で排出される。
【００２２】
一次タンク２から二次タンク５のバケット６に放出された切削液ｒはバケット６の底に沈下する異物を残して外周の金網を通過して二次タンク５に流出する。バケット６から流出した切削液ｓは、流れの方向に傾斜して設けられたフィルタ７により、更に微細な異物が捕捉される。
【００２３】
フィルタ７を通過した切削液ｔは、なお微細な異物を徐々に沈下させて移動する。そこで、沈下した異物を液中へ浮遊させて切削液の流れに乗せて還流させるために底面を加振する。浮遊物を液中に含む切削液ｔは、ダクト８の流入口５ａから流出口５ｂ（切削液ｖ）を通りポンプ用タンク１０に還流し、ポンプ９により汲み上げられ新たに使用する切削液ｗとして本機切削部へ管路を経て供給される。
【００２４】
なお、ダクト８は一般的に細いダクトまたはパイプで構成されるので流速が大きくなり汚泥化する可能性は少ない。しかし、ダクト８を曲げたり、汚泥が滞留しやすい流路の形状になった場合はそのような場合振動機器を設けて溜まるのを回避することができる。
【００２５】
振動機器１１を振動板１４に取着して切削液タンク若しくは流路を加振する場合は、切削液に付与できる振動エネルギーを大きくすることが可能で切削液中の異物を効果的に浮遊させることが可能で、加振に要する動力源の消費エネルギーも少なくすることができる。
なお、上記の実施形態においてはリフトアップコンベアを備えた工作機械の切削液タンクを例に説明したが、本発明はこれに限定されものではなく、例えば、切粉受け皿などで粗い切粉を簡易的に除去した後の切削液を回収する切削液タンクなどにも適用可能である。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の切削液タンクは上述のとおり構成したので次に記載する効果を奏する。
（１）フィルタで濾過後の切削液をポンプへ還流させる流路の底面に金属粉を含む微細な異物が沈澱し汚泥として固着しないようにできる結果、タンクや流路の清掃が省力化できるという効果。
（２）更に、底面への固着が生じないので汚泥による底面の腐食による損傷を防ぐことができるという効果。
（３）また、ポンプへ還流させる流路に清掃用の窓を付ける必要がないという効果。
（４）長い流路を密閉して構成したり、流路を折り曲げて構成しても汚泥処理のメンテナンスが不要という効果。
【図面の簡単な説明】
【図１】工作機械の切削液タンクの正面図である。
【図２】タンク裏面に付設した振動機器の取付図である。
【図３】タンク裏面に取着した振動板に付設した振動機器の取付図である。
【図４】従来の切削液タンクの正面図である。
【図５】図４の切削液タンクの右側面図である。
【符号の説明】
２　一次タンク　　３　リフトアップコンベア
５　二次タンク　　６　バケット
７　フィルタ　　　８　ダクト
９　ポンプ　　　　１０　ポンプ用タンク
１１　振動機器　　１２　制御器
１３　電源　　　　１４　振動板

Claims

粗い切粉を除去した後の切削液をフイルタで濾過し供給用ポンプへ前記切削液を還流する流路を設けた工作機械の切削液タンクであって、前記流路の底面を加振する振動機器を設けてなり、加振により底面に堆積する微細な異物を浮遊させて切削液に乗せて環流させることを特徴とする工作機械の切削液タンク。
前記振動機器が前記流路を構成する部材より薄い振動板に取着されてなり、加振力を高めて異物の浮遊を容易にしたことを特徴とする請求項１に記載の工作機械の切削液タンク。