JP2005219201A - ワイヤカット放電加工用液処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ワイヤカット放電加工装置から排出した加工金属屑によって濾材に生ずる目詰まりを抑制できるワイヤカット放電加工用液処理装置を提供する。
【解決手段】ワイヤカット放電加工装置11の近傍に、このワイヤカット放電加工装置11から排出した汚濁液Ｌoを溜める汚濁液槽13を設置する。この汚濁液槽13の小タンク部31からポンプ15により汲み上げた汚濁液中の加工金属屑を遠心分離作用により１次濾過するサイクロンフィルタ17を設置する。このサイクロンフィルタ17で１次濾過された液Ｌ1中の不純物を濾材により２次濾過する濾材フィルタ37を清浄液槽38内に設置する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を浄化処理するワイヤカット放電加工用液処理装置に関する。

ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を溜める汚濁液槽と、この汚濁液槽からポンプにより汲み上げた汚濁液中の加工金属屑を濾材により濾過する濾材フィルタと、この濾材フィルタにより浄化された清浄液を溜める清浄液槽とを具備したワイヤカット放電加工用液処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平７−２２３１２２号公報（第５頁、図１）

前記ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液中には、加工金属屑が多く含まれ、従来は、この汚濁液を濾材フィルタにより直接濾過しているので、濾材に目詰まりが生じやすく、濾材を交換する頻度も多くなる問題がある。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、ワイヤカット放電加工装置から排出された加工金属屑によって濾材に生ずる目詰まりを抑制できるワイヤカット放電加工用液処理装置を提供することを目的とするものである。

請求項１記載の発明は、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を溜める汚濁液槽と、この汚濁液槽からポンプにより汲み上げた汚濁液中の加工金属屑を遠心分離作用により１次濾過するサイクロンフィルタと、このサイクロンフィルタで１次濾過された液中の不純物を濾材により２次濾過する濾材フィルタと、この濾材フィルタにより浄化された清浄液を溜める清浄液槽とを具備したワイヤカット放電加工用液処理装置であり、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液中の加工金属屑をサイクロンフィルタの遠心分離作用により１次濾過した後に、さらに液中の不純物を濾材フィルタの濾材により２次濾過するので、ワイヤカット放電加工装置から排出された加工金属屑によって濾材に生ずる目詰まりを抑制することが可能となる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載のワイヤカット放電加工用液処理装置における汚濁液槽が、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を直接収容する小タンク部と、この小タンク部を内部に収納しサイクロンフィルタで１次濾過された液をいったん溜めて濾材フィルタに供給する大タンク部と、この大タンク部内の液の一部を小タンク部内に戻す通液部とを具備したものであり、サイクロンフィルタで１次濾過された液をいったん溜める大タンク部内の液の一部を通液部を経て小タンク部内に戻すことで、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を汚濁液槽の一部である小タンク部内に閉じ込め、小タンク部内の汚濁液が汚濁液槽の全体すなわち大タンク部内に拡散することを防止したので、サイクロンフィルタによって汚濁液を効率良く１次濾過するとともに、濾材フィルタにかかる２次濾過の負担を軽減することが可能となる。

請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のワイヤカット放電加工用液処理装置において、汚濁液槽から汚濁液を汲み上げるポンプおよびサイクロンフィルタが、汚濁液槽および清浄液槽の少なくとも一方を跨いで移動自在に設けられた取付台に設置されたものであり、汚濁液槽および清浄液槽の少なくとも一方を跨いで設けられた取付台により、汚濁液槽または清浄液槽の上側スペースを有効に利用してポンプおよびサイクロンフィルタを設置したので、設置面積をさほど拡大せずに済み、また、取付台を移動自在に設けることで、清浄液槽の濾材交換などの作業を容易にすることが可能となる。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか記載のワイヤカット放電加工用液処理装置において、汚濁液槽から汚濁液を汲み上げるポンプを、汚濁液吸込口に空気吸込ノズルが挿入された気液混合ポンプとしたものであり、ワイヤカット放電加工装置から排出された鉄分を含む汚濁液中に生成されるゲル状の水酸化第１鉄は、サイクロンフィルタでは除去しにくいため濾材フィルタを目詰りさせるおそれを有するが、気液混合ポンプによって、鉄分を含む汚濁液に空気中の酸素を溶解させることで、水酸化第１鉄を、サイクロンフィルタで効率良く除去可能な粒子状の水酸化第２鉄に変化させる反応を促進させることが可能となり、濾材フィルタの目詰りをさらに抑制し、濾材フィルタの交換時期を延ばすことが可能となる。

請求項１記載の発明によれば、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液中の加工金属屑をサイクロンフィルタの遠心分離作用により１次濾過した後に、さらに液中の不純物を濾材フィルタの濾材により２次濾過するので、ワイヤカット放電加工装置から排出された加工金属屑によって濾材に生ずる目詰まりを抑制できる。

請求項２記載の発明によれば、サイクロンフィルタで１次濾過された液をいったん溜める大タンク部内の液の一部を通液部を経て小タンク部内に戻すことで、ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を汚濁液槽の一部である小タンク部内に閉じ込め、小タンク部内の汚濁液が汚濁液槽の全体すなわち大タンク部内に拡散することを防止したので、サイクロンフィルタによって汚濁液を効率良く１次濾過できるとともに、濾材フィルタにかかる２次濾過の負担を軽減できる。

請求項３記載の発明によれば、汚濁液槽および清浄液槽の少なくとも一方を跨いで設けられた取付台により、汚濁液槽または清浄液槽の上側スペースを有効に利用してポンプおよびサイクロンフィルタを設置したので、設置面積をさほど拡大せずに済み、また、取付台を移動自在に設けることで、清浄液槽の濾材交換などの作業を容易にできる。

請求項４記載の発明によれば、気液混合ポンプによって、ワイヤカット放電加工装置から排出された鉄分を含む汚濁液に空気中の酸素を溶解させることで、この汚濁液中に生成されてサイクロンフィルタでは除去しにくいため濾材フィルタを目詰りさせるおそれを有するゲル状の水酸化第１鉄を、サイクロンフィルタで効率良く除去可能な粒子状の水酸化第２鉄に変化させる反応を促進させることができ、濾材フィルタの目詰りをさらに抑制することができ、濾材フィルタの交換時期を延ばすことができる。

以下、本発明を、図１乃至図３に示される一実施の形態、図４および図５に示される他の実施の形態を参照しながら詳細に説明する。

図１は、ワイヤカット放電加工用液処理装置を示し、ワイヤカット放電加工装置11の近傍に、このワイヤカット放電加工装置11から汚濁液取出部12を介し排出された汚濁液Ｌoを溜める汚濁液槽13が設置されている。

この汚濁液槽13から管路14が引き出されてポンプ15の吸込口に接続され、このポンプ15の吐出口は管路16を経てサイクロンフィルタ17に接続されている。このサイクロンフィルタ17は、ポンプ15により汲み上げた汚濁液Ｌo中の加工金属屑を遠心分離作用により１次濾過するものである。

このサイクロンフィルタ17は、図２および図３に示されるように円筒状容器21の上部に、ポンプ15から液を供給する液入口通路22が接線方向に設けられ、円筒状容器21の下部に、液から遠心分離された加工金属屑などの沈澱物を沈降させる逆円錐形の沈降部23が設けられ、この沈降部23の下側に沈澱物容器24が接続されている。

そして、このサイクロンフィルタ17の接線方向の液入口通路22から円筒状容器21内に供給された液は旋回流となるので、この旋回流により液から遠心分離された比重大の加工金属屑などの沈澱物は、沈降部23を経て下側の沈澱物容器24に収容される。

この沈澱物容器24の下部取出口には、手動で開閉操作される弁25が設けられているので、所定時期にこの弁25を開放することで、沈澱物容器24に収容された沈澱物を沈澱物回収槽26に取出すことができる。

このサイクロンフィルタ17で１次濾過された液は、円筒状容器21の上部中央に挿入された管27から管路28を経て外部へ流出させる。

図１に示されるように、汚濁液槽13は、ワイヤカット放電加工装置11から排出された汚濁液Ｌoを直接収容する小タンク部31と、この小タンク部31を内部に収納しサイクロンフィルタ17で１次濾過された液Ｌ1をいったん溜める大タンク部32と、この大タンク部32内の液Ｌ1の一部を小タンク部31内に戻す通液部33とを具備している。

大タンク部32から引き出された管路34にはポンプ35の吸込口が接続され、このポンプ35の吐出口には、管路36を経て、サイクロンフィルタ17で１次濾過された液Ｌ1中の不純物を濾紙などの濾材により２次濾過する濾材フィルタ37が接続されている。この濾材フィルタ37は、この濾材フィルタ37により２次浄化された清浄液Ｌ2を溜める清浄液槽38内に設置されている。

この清浄液槽38は、ポンプ41により清浄液Ｌ2を汲み上げて管路42によりワイヤカット放電加工装置11に循環供給するが、清浄液Ｌ2の余剰分は、汚濁液槽13との隔壁部43の上端よりオーバフローさせる構造になっている。

汚濁液槽13から汚濁液Ｌoを汲み上げるポンプ15およびサイクロンフィルタ17は、図２および図３に示されるように、汚濁液槽13および清浄液槽38の少なくとも一方を跨いで門形に設けられた取付台44に設置され、この取付台44は、下端に取付けられたキャスタ45により移動自在に設けられている。サイクロンフィルタ17は、ブラケット46により取付台44の外側に支持されている。

次に、図示された実施の形態の作用を説明する。

ワイヤカット放電加工装置11から汚濁液槽13中の小タンク部31に排出された汚濁液Ｌoをポンプ15によりサイクロンフィルタ17に供給し、このサイクロンフィルタ17の遠心分離作用により汚濁液Ｌo中の加工金属屑を１次濾過し、加工金属屑などの沈澱物は沈澱物容器24に回収するとともに、サイクロンフィルタ17で１次濾過された液は、管路28を経て汚濁液槽13の大タンク部32に戻す。

この大タンク部32内の液Ｌ1は、ポンプ35により濾材フィルタ37に供給して、液中の不純物を濾材フィルタ37の濾紙などの濾材により２次濾過する。この２次濾過した清浄液Ｌ2は、清浄液槽38よりポンプ41により汲み上げ、管路42を経てワイヤカット放電加工装置11に戻し、再利用する。

このような運転において、ワイヤカット放電加工装置11から汚濁液取出部12を介し汚濁液槽13の小タンク部31に流入する液流量よりも、この小タンク部31よりポンプ15で汲み出しサイクロンフィルタ17に供給する液流量の方が多くなるようにポンプ流量を設定することにより、小タンク部31の液面が大タンク部32の液面より低くなるように落差を生じさせ、これにより、大タンク部32から通液部33を経て小タンク部31に液が流れ込むようにする。

このように、サイクロンフィルタ17で１次濾過された液をいったん大タンク部32内に溜め、この大タンク部32内の液Ｌ1の一部を通液部33を経て小タンク部31内に戻すことで、ワイヤカット放電加工装置11から排出された汚濁液Ｌoを、汚濁液槽13の一部である小タンク部31内に閉じ込め、小タンク部31内の汚濁液Ｌoが汚濁液槽13の全体すなわち大タンク部32内に拡散することを防止する。

また、清浄液槽38内の濾材フィルタ37の濾材が目詰まりしたときは、清浄液槽38を跨ぐ位置にある取付台44をスライドさせて、清浄液槽38の上側を開放し、濾材フィルタ37の濾材を交換し、また、濾材交換後は、取付台44を清浄液槽38の上側に戻して、清浄液槽38を塞ぐ。

次に、図示された実施の形態の効果を説明する。

ワイヤカット放電加工装置11から排出された汚濁液Ｌo中の加工金属屑をサイクロンフィルタ17の遠心分離作用により１次濾過した後に、さらに液Ｌ1中の不純物を濾材フィルタ37の濾材により２次濾過するので、従来のようにワイヤカット放電加工装置11から排出された汚濁液を濾材フィルタ37により直接濾過する場合より、汚濁液中の加工金属屑によって濾材に生ずる目詰まりを抑制できる。

サイクロンフィルタ17で１次濾過された液をいったん溜める大タンク部32内の液Ｌ1の一部を通液部33を経て小タンク部31内に戻すことで、ワイヤカット放電加工装置11から排出された汚濁液Ｌoを汚濁液槽13の一部である小タンク部31内に閉じ込め、小タンク部31内の汚濁液Ｌoが汚濁液槽13の全体すなわち大タンク部32内に拡散することを防止したので、サイクロンフィルタ17によって汚濁液Ｌoを効率良く１次濾過できるとともに、濾材フィルタ37にかかる２次濾過の負担を軽減できる。

汚濁液槽13および清浄液槽38の少なくとも一方を跨いで設けられた取付台44により、汚濁液槽13または清浄液槽38の上側スペースを有効に利用してポンプ15およびサイクロンフィルタ17を設置したので、設置面積をさほど拡大せずに済み、また、取付台44を移動自在に設けることで、清浄液槽38の濾材交換などの作業を容易にできる。

次に、図４は、図１の一実施の形態に対する他の実施の形態を示し、図１の一実施の形態と異なる点は、汚濁液槽13の小タンク部31内から引き出された管路14に、ポンプ吸込圧力を調整するための流量調整弁48を介して、汚濁液槽13から汚濁液を汲み上げるポンプとしての気液混合ポンプ15aが接続された構成である。

この気液混合ポンプ15aは、汚濁液吸込口に空気吸込ノズル49が挿入された渦流ポンプであり、図５に示されるように、空気吸込ノズル49が挿入された汚濁液吸込口51と、空気中の酸素が加圧混合溶解された気液混合体を吐出する気液吐出口52とが形成されたポンプ本体53に沿って、このポンプ本体53内に環状の昇圧通路54が形成され、この昇圧通路54の入口部55に汚濁液吸込口51が連通形成されているとともに、昇圧通路54の出口部56に気液吐出口52が連通形成され、昇圧通路54の入口部55と出口部56との間には隔離部57が形成されている。

ポンプ本体53内には羽根車58が回転可能に嵌合されており、この羽根車58の外周部には、所定ピッチで形成された径方向の小羽根59と、これらの小羽根59間の羽根溝60が設けられており、羽根車58の中心に嵌着された回転軸61を外部のモータなどで回動することにより、これらの小羽根59および羽根溝60は、羽根車58と同心円の昇圧通路54内を回転する。

汚濁液吸込口51に挿入された空気吸込ノズル49の先端は、昇圧通路54の入口部55に位置し、この入口部55の負圧発生部に空気を直接吸込ませる。

次に、この図４および図５に示された実施の形態の作用効果を説明する。

気液混合ポンプ15aの汚濁液吸込口51に吸込まれた汚濁液は、羽根車58と共に昇圧通路54をほぼ一周し、その間、汚濁液は、羽根車58の各羽根溝60内と昇圧通路54との間で渦流となり、これが各羽根溝60で同時に行なわれながら昇圧通路54内を進み、昇圧通路54を進むにつれて昇圧されて、気液吐出口52から吐出される。

このとき、絞り調整されている流量調整弁48により、気液混合ポンプ15aの汚濁液吸込口51に吸込まれる汚濁液流量を調整することで、昇圧通路54の入口部55で適切な負圧が発生するように調整して、この入口部55に空気吸込ノズル49を経て外部の空気を吸引する。

よって、汚濁液吸込口51から昇圧通路54内に汚濁液が吸込まれる際に、空気吸込ノズル49から昇圧通路54内に空気も吸込まれ、汚濁液と空気とが一緒に羽根車58と昇圧通路54との間で生じる渦流によって混合攪拌され、汚濁液中に空気中の酸素が溶解された気液混合体が作られる。

このようにして、気液混合ポンプ15aにて汚濁液中に酸素が効率良く加圧混合溶解された気液混合体は、気液吐出口52から管路16を経てサイクロンフィルタ17に供給される。

一方、ワイヤカット放電加工装置11から排出された鉄分を含む汚濁液中にはゲル状の水酸化第１鉄が生成されており、このゲル状の水酸化第１鉄は、そのままではサイクロンフィルタ17では除去しにくいため、濾材フィルタ37を目詰りさせるおそれを有するが、上記のように気液混合ポンプ15aによって、鉄分を含む汚濁液中に空気中の酸素を効率良く溶解させることで、水酸化第１鉄を、サイクロンフィルタ17で効率良く除去可能な粒子状の水酸化第２鉄に変化させる反応を促進させることが可能となる。

このため、気液混合ポンプ15aを設置した場合は、サイクロンフィルタ17で粒子状の水酸化第２鉄を除去できる分、濾材フィルタ37の目詰りをさらに抑制でき、図１に示された実施の形態より、さらに濾材フィルタ37の交換時期を延ばすことが可能となり、高価な濾材フィルタ37の交換頻度を抑えることができる。

さらに、濾材フィルタ37の目詰りが進むと、ワイヤカット放電加工装置11への給水不足による加工部での水位低下により、過剰放電、ワイヤ断線などの問題が生じやすくなるが、そのような加工部での問題も防止できる。

本発明に係るワイヤカット放電加工用液処理装置の一実施の形態を示す回路図である。 同上液処理装置の平面図である。 同上液処理装置の正面図である。 同上液処理装置の他の実施の形態を示す回路図である。 同上液処理装置におけるポンプの一例を示す断面図である。

符号の説明

11 ワイヤカット放電加工装置
13 汚濁液槽
15 ポンプ
15a 気液混合ポンプ
17 サイクロンフィルタ
31 小タンク部
32 大タンク部
33 通液部
37 濾材フィルタ
38 清浄液槽
44 取付台
49 空気吸込ノズル
51 汚濁液吸込口
Ｌo 汚濁液
Ｌ1 １次濾過された液
Ｌ2 清浄液

Claims (4)

1. ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を溜める汚濁液槽と、
   この汚濁液槽からポンプにより汲み上げた汚濁液中の加工金属屑を遠心分離作用により１次濾過するサイクロンフィルタと、
   このサイクロンフィルタで１次濾過された液中の不純物を濾材により２次濾過する濾材フィルタと、
   この濾材フィルタにより浄化された清浄液を溜める清浄液槽と
   を具備したことを特徴とするワイヤカット放電加工用液処理装置。
2. 汚濁液槽は、
   ワイヤカット放電加工装置から排出された汚濁液を直接収容する小タンク部と、
   この小タンク部を内部に収納しサイクロンフィルタで１次濾過された液をいったん溜めて濾材フィルタに供給する大タンク部と、
   この大タンク部内の液の一部を小タンク部内に戻す通液部と
   を具備したことを特徴とする請求項１記載のワイヤカット放電加工用液処理装置。
3. 汚濁液槽から汚濁液を汲み上げるポンプおよびサイクロンフィルタは、汚濁液槽および清浄液槽の少なくとも一方を跨いで移動自在に設けられた取付台に設置された
   ことを特徴とする請求項１または２記載のワイヤカット放電加工用液処理装置。
4. 汚濁液槽から汚濁液を汲み上げるポンプは、汚濁液吸込口に空気吸込ノズルが挿入された気液混合ポンプである
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のワイヤカット放電加工用液処理装置。

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