JP2006334717A - 使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。 - Google Patents

Abstract

【課題】 使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置を提供する。
【解決手段】クーラントタンク液中にクーラント液が侵入しない非磁性体容器を水没させ、該非磁性体容器の内部に、少なくとも１個以上のマグネットをループ状無端帯の移動と直角方向にマグネットの吸着面が働くように取付けたループ状無端帯を駆動モーターにより回転させ、かつスラッジを強制的に円盤の外周にスラッジ掻き落としスクレーパーを設け、円盤の外周に設けたスクレーパーはスラッジを円周の外周方向に送るための角度を設け、該円盤の外周は移動軌跡より大きい口径とすると共に、スクレーパーの外周にスラッジ逃げ防止の排出側円弧状スラッジガイドを設け、該非磁性体容器の吸着表面に磁性切屑、切粉を吸着させ、非磁性スラッジ、オイルを同時に回収し、上方排出部から排出させる切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工作機械等によって金属を切削加工、または研削加工する際、クーラントタンクに回収された使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉および工作機械の潤滑油などのスラッジ、油分の回収浄化装置に関するものである。

従来、工作機械等で金属部品を切削、研削加工する際に、発熱による温度上昇を抑えるために、切削部や研削部にクーラント液が供給される。この切削や研削時に使用したクーラント液を回収して再使用する際、この回収したクーラント液中にはスラッジや金属部品に付着していた油分が混入しているので、スラッジや油分を取り除いて再使用し、クーラント液の節約を行っている。

これらクーラントタンクに回収した使用済みクーラント液に混入したスラッジやクーラント液上に浮遊している油分を除くために、油分の除去とスラッジの除去を別個の装置や工程で行う方法に代わって、例えば特開平７−１３６８９４号公報（特許文献１）に開示されているように、スプロケットに掛け渡されたループ状のローラチェーンにオイルスキマーを兼ねたマグネット板を複数取り付けて移動させ、クーラント液中を循環させる。マグネット板に吸着された切屑、切粉及び付着した油分は板バネからなる掻き取り手段で掻き取られてチップ回収箱に回収される装置が提案されている。

また、特開２００３−３４０７１７号公報（特許文献２）に開示されているように、内面にマグネットを具備した非磁性回転円筒と非磁性回転円筒を回転させるための減速機付きモーターと非磁性回転円筒の外周面に吸着された浮上切り屑内に含有する、主に油を絞り出すための絞り用ゴムローラと絞り用ゴムローラにより浮上切り屑内に含有される主に油が絞り出された後の非磁性回転円筒の外周面に吸着された浮上切り屑を、外周面から掻き取って外部へと排出するための切り屑掻き取り板と切り屑掻き取り板の下部に具備され、非磁性回転円筒の外周面に吸着された主に油を捕捉するための油掻き取り板とを具備する浮上切り屑回収機能を備えたオイルスキマが提案されている。

さらに、特開平１０−１５１３６２号公報（特許文献３）に開示されているように、液体に含まれるスラッジの分離装置は、液体が供給される分離槽と分離槽内に配設されて、スラッジを表面に移動させる非磁性プレートと非磁性プレートの表面に磁気的な吸着力をスラッジを吸着して排出方向に移動させる磁気コンベアを備える。非磁性プレートは液体に含まれるスラッジを吸着する吸着部と吸着したスラッジを液体の外部に移送する傾斜部とスラッジを非磁性プレートの先端から落下させる落下部とを備える。そしてスラッジは磁気コンベアで非磁性プレートの吸着部上面に吸着され、傾斜部から落下部に移送され、先端の落下部で非磁性プレートから分離される液体に含まれるスラッジの分離装置が提案されている。

特開平７−１３６８９４号公報 特開２００３−３４０７１７号公報 特開平１０−１５１３６２号公報

上述した特許文献１は、クーラントタンク液中に直接マグネット板を侵入させてクーラントタンク液中の切屑、切粉をマグネット板に付着させて切屑、切粉および油分を同時に除去する装置であって、切屑、切粉の他に水分も同時に切屑、切粉に付着した状態でクーラントタンク液中から分離する装置であり、マグネット板にクーラント液が付着するのでクーラント液が多く含まれて排出されると言う欠点がある。また、特許文献２は内面にマグネットを具備した非磁性回転円筒を回転させてクーラントタンク内のクーラント液面に浮上する浮上油、浮上切屑をそれぞれ別個に回収可能としたものであるが、この装置も特許文献１と同様に非磁性回転円筒が水中から移動してくるのでクーラント液が付着するのでクーラント液が多く含まれて排出されると言う欠点がある。

さらに、特許文献３は、確かにスラッジを表面に移動させる非磁性プレートの表面に磁気的な吸着力でスラッジを吸着して排出方向に移動させる磁気コンベアであって、クーラントタンク液中にクーラント液が侵入しない非磁性プレートの表面にスラッジを吸着させて排出方向に移動させる方法ではあるが、しかしながら、この装置は傾斜部を有する磁気コンベアであって、必ずしも非磁性プレートの表面に磁気的な吸着力が弱い部分が生じて円滑にスラッジを移動できない欠点と排出部で粘土状のスラッジが排出されない欠点がある。

上述したような問題を解消するために、発明者らは鋭意開発を進めた結果、例えばステンレス鋼からなる非磁性体容器で囲まれた密封容器の中でチエーン駆動で移動するマグネットピースの力で非磁性体容器の外面に液中、液上面の磁性体を吸着させ、クーラントタンク上方に移動排出するもので、特に上面スカムを吸着することにより、スカムに付着したオイルを一緒に吊り上げ、液中に混入する磁性体のゴミもマグネットの吸着により排出でき、高い浄化能力を有する使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置を提供することができる。

その発明の要旨とするところは、
（１）産業機械から排出される使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置において、クーラントタンク液中にクーラント液が侵入しない非磁性体容器を水没させ、該非磁性体容器の内部に、少なくとも１個以上のマグネットをループ状無端帯の移動と直角方向にマグネットの吸着面が働くように取付けたループ状無端帯を駆動モーターにより回転させ、かつスラッジを強制的に円盤の外周にスラッジ掻き落としスクレーパーを設け、円盤の外周に設けたスクレーパーはスラッジを円周の外周方向に送るための角度を設け、該円盤の外周は移動軌跡より大きい口径とすると共に、スクレーパーの外周にスラッジ逃げ防止の排出側円弧状スラッジガイドを設け、該非磁性体容器の吸着表面に磁性切屑、切粉を吸着させ、非磁性スラッジ、オイルを同時に回収し、液面より上方排出部から排出させることを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。

（２）前記（１）に記載のスラッジ掻き落とし回転スクレーパーにスイングス掻き板を設けたことを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
（３）前記（１）または（２）に記載の排出部に回転円盤部を駆動ホイールとし、排出側に従属ホイールを設け、この間をチェーンで結び、該チェーンにスラッジ排出のスクレーパーを設けたことを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。

（４）前記（１）または（２）に記載の排出部でのマグネットの移動軌跡の戻り側に円弧状スラッジガイドを設け回収漏れのスラッジがマグネットの戻り側の磁力で再びタンク内に侵入することを防止することを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
（５）前記（１）または（２）に記載の非磁性体容器の内部にループ状無端帯は減速機付きモーターにより回転する駆動ホイールとループ状チエーン、駆動ホイールおよび駆動カイドを具備し回転移動することを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置にある。

以上述べたように、本発明による排出部でスラッジをまず磁界の及ぶ範囲から切離し、その上で通常のコンベアのようにスラッジを掻落としスクレーパーにて容易に掻落として排出を容易に円滑に行うことを可能とした使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置にあって、特に上面浮遊スカムを吸着することにより、スカムに付着した油を一緒に吊り上げが可能となり、また、液中に混入する磁性体のゴミ、カーボンもマグネットの吸着により排出可能な液浄化装置として極めて優れた効果を奏するものである。

以下、本発明について図面に従って詳細に説明する。
図１は、本発明に係るスラッジの分離装置を示す概略断面図である。この図１に示すように、クーラントタンク１のクーラントタンク液２中に、例えばステンレス板からなるクーラント液が侵入しないステンレスで密閉された非磁性体容器３を水没させる。すなわち、クーラントタンク液２中に直接マグネット板を侵入させるのではなく、ステンレス板からなるクーラント液が侵入しないステンレスで密閉された非磁性体容器３を水没させる。なお、非磁性体容器については、特にステンレス鋼板が好ましいが、このステンレス鋼板に限定されるものでなく、油吸着効果を有する容器であれば良い。

これにより、クーラントタンク液中の切屑、切粉、油分の分離に役たち、クーラント液の持出しを防止するためである。すなわち、クーラントタンク液中の切屑、切粉に油が吸着して切屑、切粉は勿論、油分も分離することが可能となる。また、非磁性体容器３は水面４より上部に垂直または垂直に近い角度で設置する。この非磁性体容器３はスラッジを落ちやすくするために垂直好ましくは垂直に近い角度、例えば１５°程度排出側に傾けるとよりスラッジが効率よく落ちるようになる。

また、非磁性体容器３の内部に、少なくとも１個以上のマグネット５をループ状無端帯６の移動と直角方向にマグネットの吸着面が働くように取付けた、後述する駆動ホール、従動ホールに掛け渡されたループ状無端帯６、例えばローラーチェーンを駆動モーターにより回転させる。このように、モーター動力によりローラーチェーンが回転し回転方向とは直角のマグネット吸着面をマグネットが移動すると、液中または液上面に浮上した磁性体切粉の吸着により磁性体切粉に付着した非磁性体スラッジも同時に吸着する。この際液上面に浮遊しスラッジに混入した油も同時に吸着する。

ループ状無端帯６の回転により液面４上方に上がったスラッジは上部回転駆動ホイール７により軌跡的に回転し、、例えば時計の回転方向とすると、３時から９時方向に向かうはずであるが、しかし、実際には質量の大きな切粉は回転するが、油を含んだスラッジは吸着面を滑ったり、磁性体の質量が少ないために自力では回転出来ず、連続スラッジの帯びとなり自力では回転出来ず連続スラッジの帯びとなりついには移動できなくなる。この状態を解消するために、モーターの同軸で回転するスラッジの回転補助機構の回転羽を取付け、この回転羽で強制的にスラッジを排出側シュート８に送り出すためにスラッジを強制的に回転移動させる同軸モーターで回転する円盤１０の外周にスラッジ掻き落としスクレーパー９を設けた。

上記、円盤１０の外周に設けたスクレーパー９は、図１に示すように、円盤１０は固定した状態でスクレーパー９のみが回転する方法や円盤の外周に設けて円盤１０を回転する方法でも良く、特に限定するものではないが、このスクレーパー９はスラッジを円周の外周方向に送るために角度を設け、この円盤１０の外周は移動軌跡より大きい口径とする。このことによりスラッジを磁界の及ぶ範囲から離し、さらに、スクレーパー９の角度によりスラッジを磁界から離し、スラッジの排出を容易にする。また、スクレーパー９の外周にスラッジ逃げ防止の排出側円弧状スラッジガイド１１を設け、非磁性体容器３の吸着表面に磁性切屑、切粉を吸着させ、非磁性スラッジ、オイルを同時に回収し、液面より上方排出部から排出させるものである。

このようにマグネットの移動だけでは解消しないスラッジの排出側シュート８への排出を機構的な回転羽状のスクレーパー９を取付けることにより確実なスラッジ排出を可能とした。さらに、スラッジ掻き落としスクレーパー９に加えて、スクレーパー９にスラッジの粘性によりスラッジが容易に離れないものを排出部にこのスクレーパー９の軌跡に沿ってスクレーパーの表面のスラッジを掻き落とすスイング掻き板１２を設ける。これによりスクレーパー９の表面のスラッジを効率よく排出することが出来る。

さらには、排出部でのマグネットの移動軌跡の戻り側に円弧状スラッジ戻り防止ガイド１３を設け、この円弧状スラッジ戻り防止ガイド１３がスラッジ排出漏れにより再びマグネットに吸着しクーラントタンク側への侵入を防止している。このような構成により排出部でスラッジをまず磁界から切離し、その上で通常のコンベアのようにスラッジを容易に排出側シュート８から排出されてスラッジボックス１４に回収される。

図２は、本発明に係るマグネット吸着面のマグネットの移動軌跡を示す概略断面図である。この図に示すように、クーラントタンク液２中にクーラント液が侵入しない非磁性体容器３を水没させ、ループ状無端帯６は回転駆動ホイール７と従動ホイール１６の回転により、非磁性体容器３の内部に、少なくとも１個以上のマグネット５をループ状無端帯６の移動と直角方向にマグネットの吸着面が働くように取付けた。

すなわち、このマグネットは、例えば強力希土類マグネットを使用して、図のように表面吸着面を形成するようにループ状無端帯６に取付ける必要がある。これによりマグネットの磁力で磁性体切屑、微粉切粉が非磁性体容器３の吸着表面に磁性体切屑、切粉を吸着させ上方に移動させることが出来る。符号１５はスラッジ移動不能域であって、この域は前述したように、油を含んだスラッジは吸着面を滑ったり、磁性体の質量が少ないために自力では回転出来ず、連続スラッジの帯びとなり自力では回転出来ず連続スラッジの帯びとなり、ついには移動できなくなる域を示す。一方、従動側は重力方向と液中の浮力により抵抗が少ないので容易に回転移動できる。

図３は、本発明の他の実施例を示す排出装置を示す図である。この図に示すように、スラッジを本体からさらに遠くへ排出する方法として回転円盤部を回転駆動ホイール７と排出側に従動ホイール１６を設け、この間をチェーン１７で結び、そのチェーン１７にスラッジ排出スクレーパー１９を取付けて排出する方法である。この排出口２１にもスラッジ排出スクレーパー１９表面のスラッジ掻き取り用のスイングス掻き板１２を配設する。符号１８はマグネットの軌跡を示し、２０はスラッジを示す。

図４は、本発明に係るマグネットの駆動機構を示す図である。この図に示すように、マグネット５は回転駆動ホイール７と連結具２２とによって連結され、モーターにより回転する回転駆動ホイール７とループ状ローラーチェーン、従動ホイールまたは従動ガイドを具備し回転移動するように構成されている。

以下、本発明について実施例によって具体的に説明する。
図１に示すような構成において、ローラーチェーンに設けられているマグネットは２４〜５０ｍｍ角が約２０ｍｍ以上離れて移動するように構成する。また、回転羽状のスクレーパーは角度６０°、内径１２０〜１５０ｍｍの円盤の外側でスラッジを外周方向に導くように構成し、円盤で阻害されたスラッジはマグネットの戻り工程で円盤から離れてスクレーパーの外周方向に導かれるようにした。一方、マグネットの戻り工程でスラッジが下方に戻らないように仕切板の役目をするスクレーパー外周ガイドを設け、円盤に張付いたスラッジ、スクレーパーに張付いたスラッジの下方への戻りを阻止することを可能とした。さらには、回転スクレーパー上のスラッジを確実に掻き落とすための回転スクレーパーの回転移動に沿ってスイングしながらスラッジを掻き落とすことを可能とした。

このような構成により、マグネットの昇り工程で上がって来たスラッジは回転円盤で阻止され円盤の外周に張付く。この円盤に阻害されたスラッジはマグネット軌跡より１０〜２０ｍｍ大きい円盤により１０〜２０ｍｍ外周方向に移動させられる。また、角度６０°のスクレーパーが径１２０ｍｍの円盤の外周でスラッジを回転の外周方向に導く。しかし、マグネットの磁力の及び範囲（３０ｍｍ）では円盤側に引張られ、一方マグネットの磁力範囲以外（４０ｍｍ程度）では自然重力で回転外周方向にスラッジは移動することが分かった。このようなスラッジ排出の原理に基づいて本発明は完成されたものである。

以上、実施例に述べた具体的数値については、本発明の範囲を限定されるものでなく、基本的な構成は特許請求の範囲に定めた構成からなるものであり、鋳物加工タンク、鉄加工タンク、研削盤用タンク等にも適用可能となり、磁性体加工により回収された使用済廃液タンクの液上面に浮遊する油、スカム、カーボン等クーラント液中の磁性体の浄化を目的とし、従来の欠点である油分分離タンクを必要とせずに、高い浄化能力を持つ使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置を提供することが出来る。

本発明に係るスラッジの分離装置を示す概略断面図である。 本発明に係るマグネット吸着面のマグネットの移動軌跡を示す概略断面図である。 本発明の他の実施例を示す排出装置を示す図である。 本発明に係るマグネットの駆動機構を示す図である。

符号の説明

１ クーラントタンク
２ クーラントタンク液
３ 非磁性体容器
４ 水面
５ マグネット
６ ループ状無端帯
７ 回転駆動ホイール
８ 排出側シュート
９ スクレーパー
１０ 円盤
１１ 排出側円弧状スラッジガイド
１２ スイング掻き板
１３ 円弧状スラッジ戻り防止ガイド
１４ スラッジボックス
１５ スラッジ移動不能域
１６ 従動ホイール
１７ チェーン
１８ マグネットの軌跡
１９ スラッジ排出スクレーパー
２０ スラッジ
２１ 排出口
２２ 連結具


特許出願人 株式会社 エフ・シスト
代理人 弁理士 椎 名 彊

Claims (5)

1. 産業機械から排出される使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置において、クーラントタンク液中にクーラント液が侵入しない非磁性体容器を水没させ、該非磁性体容器の内部に、少なくとも１個以上のマグネットをループ状無端帯の移動と直角方向にマグネットの吸着面が働くように取付けたループ状無端帯を駆動モーターにより回転させ、かつスラッジを強制的に円盤の外周にスラッジ掻き落としスクレーパーを設け、円盤の外周に設けたスクレーパーはスラッジを円周の外周方向に送るための角度を設け、該円盤の外周は移動軌跡より大きい口径とすると共に、スクレーパーの外周にスラッジ逃げ防止の排出側円弧状スラッジガイドを設け、該非磁性体容器の吸着表面に磁性切屑、切粉を吸着させ、非磁性スラッジ、オイルを同時に回収し、液面より上方排出部から排出させることを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
2. 請求項１に記載のスラッジ掻き落とし回転スクレーパーにスイングス掻き板を設けたことを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
3. 請求項１または２に記載の排出部に回転円盤部を駆動ホイールとし、排出側に従属ホイールを設け、この間をチェーンで結び、該チェーンにスラッジ排出のスクレーパーを設けたことを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
4. 請求項１または２に記載の排出部でのマグネットの移動軌跡の戻り側に円弧状スラッジガイドを設け回収漏れのスラッジがマグネットの戻り側の磁力で再びタンク内に侵入することを防止することを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。
5. 請求項１または２に記載の非磁性体容器の内部にループ状無端帯は減速機付きモーターにより回転する駆動ホイールとループ状チエーン、駆動ホイールおよび駆動カイドを具備し回転移動することを特徴とする使用済みクーラント液に混入する切屑、切粉などのスラッジ、油分の回収浄化装置。

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