JP2010142716A - 濾過装置 - Google Patents

Abstract

【課題】チェーンコンベアの軸に切り粉が絡まない濾過装置を提供すること。
【解決手段】濾過装置は、切り粉を含む使用済みの洗浄液が投入される、端部に傾斜部が形成された廃液槽を備え、複数の掻き出し板が装着された２本のチェーンを備え、傾斜部の下面を斜め上方に移動するチェーンコンベアを使用して傾斜部の上部から切り粉を排出する。そして、チェーンコンベアが折り返される傾斜部の端部に、２本のチェーンを駆動する歯車をそれぞれ備え、左右に分離した同心の２本の軸を備える。更にチェーンによって囲まれた範囲以外の位置に配置された１本の駆動軸が２本の駆動用チェーンを介して前記した２本の軸とそれぞれ連結しており、駆動軸がモーターによって駆動される。チェーンコンベアの端部の中央部分には軸が存在せず、軸に切り粉が絡むことがない。
【選択図】図１

Description

本発明は、濾過装置に関するものであり、特に、工作機械等から排出される洗浄液と切り粉とを分離し、洗浄液を濾過する濾過装置に関するものである。

従来、旋盤等の工作機械においては、加工中の切り粉の除去や冷却に洗浄液を使用しており、工作機械等から排出される洗浄液と切り粉とを分離し、洗浄液を濾過する濾過装置として各種の濾過装置が提案されている。

例えば、下記の特許文献１には、切削液の受入れ範囲が広く、濾過部材を小さくしても切削液を良く濾過して、濾過した液を能率良く排出することのできる切削液の濾過装置が開示されている。この濾過装置においては、切削機械のベッドの下部で切削液（洗浄液）が落下する部分に配置する濾過槽の一端を斜め上方に延設してその上端部にモ−タを装着すると共に、前記濾過槽内に外面に掻き取り部材を適宜間隔を置いて取付けたコンベアを内装し、該コンベアを前記モ−タにより駆動し、前記濾過槽の延設上端部側にコンベアの掻き取り部材により搬送された切り粉の排出部を形成している。
特開平０７−２０４４２７号公報

上記した従来の濾過装置においては、長い切り粉が掻き取り部材に絡んで移動し、更に端部にある駆動軸に絡まって次第に大きくなり、運転に支障をきたすという問題点があった。また、装置を止めてこの絡んだ切り粉を除去するのに手間がかかるという問題点もあった。本発明は上記した課題を解決し、掻き出し板が装着されたチェーンコンベアを使用して切り粉を排出する濾過装置において、チェーンコンベアの軸に切り粉が絡まない濾過装置を提供することを目的とする。

本発明の濾過装置は、切り粉を含む使用済みの洗浄液が投入される、端部に傾斜部が形成された廃液槽を備え、前記廃液槽の内部に配置され、間に複数の掻き出し板が装着された２本のチェーンを備え、前記傾斜部の下面を斜め上方に移動するチェーンコンベアを使用して前記傾斜部の上部から前記切り粉を排出する濾過装置において、
前記チェーンコンベアが折り返される傾斜部の端部に、前記２本のチェーンを駆動する歯車をそれぞれ備え、左右に分離した同心の２本の軸を備えたことを主要な特徴とする。

また、前記した濾過装置において、前記チェーンによって囲まれた範囲以外の位置に配置された１本の駆動軸が２本の駆動用チェーンを介して前記２本の軸とそれぞれ連結しており、前記駆動軸がモーターによって駆動される点にも特徴がある。

また、前記した濾過装置において、前記チェーンコンベアが折り返される他方の端部に、前記２本のチェーンのそれぞれと係合する円板を備え、左右に分離した同心の２本の軸を備えた点にも特徴がある。また、前記した濾過装置において、更に、前記チェーンコンベアの中間において前記チェーンコンベアの２本のチェーンと係合して回転するドラムフィルター装置を備えた点にも特徴がある。

本発明の濾過装置は、チェーンコンベアの軸を左右に分離してそれぞれを外部から同期して駆動することにより、中央部分には軸が存在せず、軸に切り粉が絡まないので、保守が容易となるという効果を奏する。

以下実施例について図面を参照して説明する。なお、実施例においては水系洗浄液を使用し、回転するドラムフィルターを備えた濾過装置に本発明を適用した例について開示するが、本発明は洗浄液の種類、フィルターの有無や形式に関わらず実施可能である。

図１は、本発明の濾過装置の構成を示す側面図および平面図である。本発明の濾過装置は大きく、廃液槽２０と濾過された洗浄液が溜まる濾過液槽１０に分けられる。廃液槽２０は濾過液槽１０の内部に配置されている。廃液槽２０の一端の上部には図示しない旋盤等の工作機械から切り粉（金属片）が混ざった使用済みの洗浄液（廃液）が投入される開口部２１が設けられている。

廃液槽２０の中央には、軸が水平になるように設置され、チェーンコンベア２６と係合して回転するドラムフィルター２２が配置されており、ドラムフィルター２２はドラム外部から内部へ廃液を濾過して廃液槽２０の側面の開口部から濾過液槽１０に流出させるようになっている。ドラムフィルター２２の上部には保守点検用ののぞき窓２９が設けられている。また、廃液槽２０の側面には廃液の水位の上限を検出するフロートスイッチ３４が装着されている。

廃液槽２０の上記開口部２１と反対側の端部は斜め上方に延長されて傾斜部となっており、傾斜部の上端部にはチェーンコンベア２６が係合している歯車２３を駆動する駆動軸６３およびこの駆動軸６３を駆動するモーター６０が装着されている。詳細については後述する。

チェーンコンベア２６のチェーンは廃液槽２０の長手方向の側面に沿って、開口部２１の下部に設けられたチェーン折り返しのための円板２９と傾斜部上端のモーター３６および駆動軸６０によって駆動される歯車２３との間に装着されている。チェーン折り返しのための円板２９は歯車でもよいが、円板の方が切り粉等が絡み難く、好適である。

図６は、本発明の濾過装置のチェーンの構成を示す側面図である。２本のチェーンの間には所定の間隔で、切り粉排出口２５から切り粉収納箱３１に切り粉３２を掻き出すための、断面がＬ字状の金属板である掻き出し板２７が装着されている。切り粉３２は傾斜部の下面を押し上げられている間に洗浄液と分離し、洗浄液は廃液槽２０に流れ下る。なお、チェーンは自重にて廃液槽２０の底板と接触しながら移動するようにしてもよいが、チェーンの下部にレールを設けて掻き出し板２７が１ｍｍ程度の隙間を開けて移動するようにしてもよい。

開口部２１とドラムフィルター２２の中間のチェーンコンベア２６の上部には、ドラムフィルター２２の底面の高さよりも低い位置まで延びた抑止板２８が傾斜して装着されている。この抑止板２８は、Ｌ字状の掻き出し板２７によって大量の切り粉がドラムフィルター２２の下部に移動してフィルターが損傷することを防止するためのものである。

廃液槽２０の水平部分と傾斜部との接続部分である底面の湾曲部にはチェーンコンベア２６が底面から浮き上がらないようにガイドレール３０が設けられているが、ドラムフィルター２２をこの湾曲部に配置することにより、コンベアの浮き上がりを抑止し、ガイドレール３０を省略することも可能である。

濾過液槽１０は廃液槽２０の側面の開口部から流出した濾過液を溜めるものであり、濾過液槽１０には水位計１３、濾過液を図示しない工作機械へ送出するための複数のポンプ１２、およびストレーナ（フィルタ）１６および圧力計１５を介して濾過液をドラムフィルター２２へ送出するためのポンプ１１とを備えている。キャスター１４は濾過装置全体を移動させるための脚輪である。

図２は、本発明の濾過装置内の洗浄液の流れを示す断面図である。図２上部は縦断面図であり、下部はＡ−Ａ部分の水平断面図である。廃液槽２０の一端の上部に設けられた開口部２１には、図示しない旋盤等の工作機械から切り粉（金属片）が混ざった使用済みの洗浄液が流入する。流入した切り粉は廃液槽２０の底に溜まり、チェーンによって移動する掻き出し板２７により、排出口２５へ掻き出される。

廃液４１はドラムフィルター２２の周囲に装着された例えば金属製の網からなるフィルター部材４４によって濾過され、ドラムの内部に流入し、更に廃液槽２０の側面の開口部４８から濾過液槽１０に流出して溜まる。濾過液槽１０に溜まった濾過液１７はポンプ１２によって図示しない工作機械へ送出されると共に、フィルター洗浄用のポンプ１１によりストレーナのフィルタ４２を介してドラムフィルター２２へ送出され、ドラムフィルター２２の中空軸を介して、液面より上部に配置されたノズル４０からフィルター部材４４の内面に噴射される。この洗浄液の噴射によってフィルター部材４４の目詰まりを減少させ、濾過能力を回復させる。

図３は、本発明の濾過装置のドラムフィルター２２の構成を示す縦断面図である。ドラムフィルター２２は略８角柱の形状であり、８角柱の両端面の円板３５の縁はチェーンコンベア２６のチェーンと係合する歯車５３となっている。チェーンコンベア２６のチェーンはドラムフィルター２２の上部において円板３５の歯車５３と嵌合しており、チェーンコンベア２６の移動に伴ってドラムフィルター２２も回動する。但し、ドラムフィルター２２の下部においては円板３５の歯車５３とチェーンコンベア２６のチェーンは嵌合していない。

円板３５のシール５１より中心軸４６に近い部分には濾過液が通過するための複数の開口４７が設けられている。円板３５はボールベアリング４５によって中心軸４６に回動可能に固着されている。中空の中心軸４６は廃液槽２０に固着されており、中心軸４６の内部にはポンプ１１から濾過液が供給されて、中心軸４６と連結しているノズル４０からフィルター部材４４の内面に噴射される。

円板３５と対向する廃液槽２０の内面には円板３５の表面を摺動しながら液密状態を維持するリング状のシール５０、５１が２重に装着されており、このシール５０、５１によって廃液４１と濾過液１７とが分離されている。フィルター部材４４によって濾過されてドラムフィルター２２内部に流入した濾過液は、円板３５の開口４７、リング状のシール５０、５１の内側、廃液槽２０の側面の開口部４８を経て濾過液槽１０内に流出し、溜まる。

ドラムフィルター２２を構成する円板３５の内側にはフィルター部材４４の周囲を支持するためのリブ４９、およびリブ４９と同一平面を備え、２枚の円板３５の間の８角柱の側面の辺の部分に設けられた８本の支持板５２が固着されている。４枚のフィルター部材４４はリブ４９および支持板５２にボルトによって固定される。

フィルター部材４４は８角柱の側面の隣接する２平面を接続した形状をなしている。フィルター部材４４は、金属製のフィルター枠、銅などの経験的に抗菌あるいは殺菌作用のあることが知られている金属製の網、パッキンの３層からなっている。網は、抗菌あるいは殺菌性があるとされている金属、例えば、銅、銀、ニッケル、コバルト、錫、水銀のいずれか、あるいは少なくともこれらの金属のいずれか１つを含む合金製の金網であってもよい。

更に任意の材質（例えばステンレス）の金網に上記した金属あるいはその合金がめっきされるなどして少なくとも表面の一部に露出している金網であってもよい。金網は例えば平畳織りあるいは綾畳織りと呼ばれる折り方で織られた金網を用いることにより、平織りよりも耐久性に優れたフィルターを得ることができる。金網の目の大きさは必要に応じて選択可能である。

図４は、本発明の濾過装置のチェーンコンベアの要部構成を示す断面図である。また、図５は、本発明の濾過装置のチェーンコンベアの要部構成を示す側面図である。なお、図４は図１に示すＢ方向から見た断面を示しており、図５はチェーン２６が水平に描かれているが、実際は図１に示すように傾斜している。

２本のチェーンと係合している２個の歯車２３はそれぞれ軸８０に固着されている。左右に分離している２本の同心の軸８０は、それぞれ２個のボールベアリングを備えた軸受け８２によって回動可能に支持されている。軸受け８２は軸受け支持板８３に固着され、支持板８３は廃液槽２０に固着された２枚のガイド部材８４によって摺動可能に支持されていると共に、チェーンのテンション調整用ボルト８７と当接している。

テンション調整用ボルト８７は位置調節可能に廃液槽２０に固着されている。軸８０はチェーンによって斜め下方に引っ張られているので、テンション調整用ボルト８７の位置を調節することにより、チェーンのテンションを調節することができる。

なお、駆動軸６３は、駆動軸６３と軸８０とを結ぶ線が軸受け支持板８３の摺動方向と直角になるように配置されているので、テンション調整用ボルト８７の位置を調節しても駆動軸６３と軸８０との距離はあまり変化しない。しかし、距離が大きく変化した場合には、軸受け６４、６５を廃液槽２０に固着しているボルト７０の長さを調節することによって駆動軸６３と軸８０との距離を調整する。

２本の軸８０の外側にはそれぞれ歯車８１が固着されており、チェーン７５を介して駆動軸６３に固着された２個の歯車６６、６７と連結している。駆動軸６３は、２個の軸受け６４、６５によって回動可能に支持されると共に、トルクリミッター装置６２、減速ギア装置６１を介してモーター６０により駆動される。

２本の軸８０は１本の駆動軸６３とチェーン７５によって連結しているので、同期して回転する。また、駆動軸６３は廃液槽の容器２０の外部に配置されており、２個の歯車２３の間には軸が存在しないので、掻き出し板２７に絡んだ長い切り粉が更に軸に絡みつくことがない。

更に、チェーンコンベア２６が折り返される他方の端部においても図４に示した左右に分離した軸構成を採用してもよい。この場合には、２本のチェーンのそれぞれと係合する円板２９を回動可能に支持する、左右に分離した同心の２本の軸を設ける。軸は単にそれぞれの円板２９を独立して回動可能に支持すればよいので、駆動軸６３に相当する軸等は不要である。このようにすれば他端においても軸への切り粉の絡みつきがなくなる。

以上実施例を説明したが、本発明の濾過装置には以下のような変形例も考えられる。実施例においては、掻き出し板の形状として断面がＬ字状の例を開示したが、単に金属板をＬ字状に曲げただけでは長い切り粉が絡みやすい。そこで、Ｌ字状に曲げた２面の内のチェーンに固着される側の面の短手方向端部をなるべく曲率の大きな曲面とすることにより、切り粉が絡みにくくなり、絡んだ切り粉も脱落し易くなる。

本発明の濾過装置の構成を示す側面図および平面図である。 本発明の濾過装置内の洗浄液の流れを示す断面図である。 本発明の濾過装置のドラムフィルターの構成を示す縦断面図である。 本発明の濾過装置のチェーンコンベアの構成を示す断面図である。 本発明の濾過装置のチェーンコンベアの構成を示す側面図である。 本発明の濾過装置のチェーンの構成を示す側面図である。

符号の説明

１０…濾過液槽
１１、１２…ポンプ
１３…水位計
１４…キャスター
１５…圧力計
１６…ストレーナ（フィルタ）
１７…濾過液
２０…廃液槽
２１…開口部
２２…ドラムフィルター
２３…歯車
２５…切り粉排出口
２６…チェーンコンベア
２７…掻き出し板
２８…抑止板
２９…のぞき窓
３０…ガイドレール
３１…切り粉収納箱
６０…モーター
６３…駆動軸

Claims (4)

1. 切り粉を含む使用済みの洗浄液が投入される、端部に傾斜部が形成された廃液槽を備え、前記廃液槽の内部に配置され、間に複数の掻き出し板が装着された２本のチェーンを備え、前記傾斜部の下面を斜め上方に移動するチェーンコンベアを使用して前記傾斜部の上部から前記切り粉を排出する濾過装置において、
   前記チェーンコンベアが折り返される傾斜部の端部に、前記２本のチェーンを駆動する歯車をそれぞれ備え、左右に分離した同心の２本の軸を備えたことを特徴とする濾過装置。
2. 前記チェーンによって囲まれた範囲以外の位置に配置された１本の駆動軸が２本の駆動用チェーンを介して前記２本の軸とそれぞれ連結しており、前記駆動軸がモーターによって駆動されることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
3. 前記チェーンコンベアが折り返される他方の端部に、前記２本のチェーンのそれぞれと係合する円板を備え、左右に分離した同心の２本の軸を備えたことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
4. 更に、前記チェーンコンベアの中間において前記チェーンコンベアの２本のチェーンと係合して回転するドラムフィルター装置を備えたことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。

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