JP2011025402A - 冷却潤滑液の処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】潤滑油の効果的な浄化を可能とする冷却潤滑油の処理、及び簡単な手段で装置から取り外しできるフィルタ集合体を提供する。
【解決手段】冷却潤滑液と固体片との未処理混合液を受取るコンテナ１と、集めた固体片（屑片）をコンテナ１から運び出すためにコンテナ内に装備された無端コンベヤ６と、冷却潤滑液を固体片から分離するためにコンテナ１内に配置された少なくとも１つのろ過ユニットとを含み、ろ過ユニットが移動できるように形成され、また、コンテナ１への挿入で無端コンベヤ６の下側走行部１１よりも上方に位置決めできるようになされた機械工具の冷却潤滑液および屑片の処理装置。
【選択図】図１

Description

本発明は、冷却潤滑液と固体片（屑片）との未処理混合液を受取るコンテナ、分離し集めた固体片（屑片）を該コンテナから除去するためにコンテナ内に装備された無端コンベヤ、および冷却潤滑液から固体片を分離するためにコンテナ内に配置された少なくとも１つのろ過ユニットとを含む冷却潤滑液および屑片の処理または機械工具のシェービングを行う装置に関するものである。

被加工材の材料を除去する機械加工で使用される冷却潤滑液は、総稼動コストにかなりの金銭的要因を与える。研削、フライス削り、旋盤加工、穴あけ加工等に使用される冷却潤滑液は、機械加工時に発生する屑片および他の粒状片で汚される。冷却潤滑液と固体片特に機械工具に発生した屑片との混合液は、該機械工具の外部における分離処理で処理して、その冷却潤滑液を再使用できるように、また分離屑片を使用できるようにしなければならない。液体媒体から比較的粗く多量な屑片を分離することに加え、通常は特に摩削性のある微粒片および汚塵も該液体から分離して、それらの不純物を取除いた液体をそれぞれの機械工具で冷却潤滑液として再使用できるようにしなければならない。

ＤＥ−Ａ−１９９４７７２４明細書 ＵＳ４７５１００６Ａ明細書 ＥＰ−Ｂ−１４７４２６８明細書

ＤＥ−Ａ−１９９４７７２４は、例えば材料除去用機械工具の冷却潤滑液（ＫＳＳ）のような液体の、汚れた液体をろ過する浄化装置を開示している。液体および屑片の未処理混合液を受取るコンテナ内には、底部に接近してスクレーパコンベヤが装備され、コンテナ下部に溜まった屑片を該コンベヤの下側走行部分が排出端部へ向けて斜め上方へ移動させる。液体コンテナ内に垂直に固定配置されたろ過ドラムがろ過ユニットとして作用しており、このユニットは上方から液体コンテナの主部に直立または吊下げの状態で挿入され、回転しないように固定される。垂直整合ろ過ドラムの外周にはろ過手段としてウェッジワイヤースクリーンが配置され、また、該ウェッジワイヤースクリーンを浄化するために角度をオフセットして配置された複数の浄化要素が備えられる。各浄化要素はスクレーパおよびブラシストリップを構成し、浄化装置が駆動手段により回転されるときにろ過ドラムの周面に当接される。この既知の処理装置は技術的に複雑で、大きな空間を必要とする。

米国特許第４７５１００６Ａ号は機械工具の作動で熱せられた冷却潤滑液を処理し冷却するユニットを開示しており、このユニットは、固体片または屑片で汚れた液体を収容する区画内に、屑片を運び出す横方向に整列されたスクレーパストリップのあるスクレーパコンベヤを含む。収容区画の上部にはろ過ユニットが備えられ、このユニットは、連続駆動される移動スクリーンと該スクリーン上に係止される連続紙バンドフィルタとを含む。ろ過ユニットの紙バンドはロールから繰出され、ろ過ステーションを通って移動スクリーン上を走行し、付着した固体片と一緒に第２のローラーに巻上げられる。

さらに、例えばＥＰ−Ｂ−１４７４２６８は、被加工材の材料を除去する機械加工で生じた屑片と冷却潤滑液とを分離する装置を開示しており、その装置は、冷却潤滑液と屑片との混合液を収容するコンテナ、および該コンテナ内に配置された無端コンベヤを有する。この無端コンベヤはスクレーパコンベヤとされており、収容コンテナ内の幾つかの偏向プーリーに沿って走行し、集めた固体片（屑片）を傾斜排出部を経て上部排出装置へ運ぶ。スクレーパコンベヤの水平部分および傾斜部分の間の遷移部分には水平に整合されたろ過ドラムが回転可能に支持され、循環スクレーパコンベヤによって駆動される。ろ過ドラム内は負圧に保持され、液体はフィルタを通してドラム内に吸入される。ろ過ドラムの支持組立体は前／内／外それぞれの支持リングと、軸平行のばね部材およびシール手段とを含んで成る。該ドラムは外周上にろ過布を備えている。この既知装置では、ろ過ドラムおよびその特に付属ユニットを効果的に浄化するために労力を必要とすることが欠点である。さらに、それぞれ組合される機械工具の異なるまたは変化する作動パラメータに装置を適合させる特別な対策が必要である。

本発明は１つの目的は、粗い汚塵粒子および屑片の効果的な運び出しならびに微細屑片および埃粒子の分離による潤滑液の効果的な浄化を可能とする冷却潤滑液（ＫＳＳ）の処理または浄化のための装置、および、簡単な手段で装置から取外して浄化することのできるフィルタ集合体を提供することである。

この目的は請求項１の特徴によって達成される。本発明による冷却潤滑液および屑片の処理または機械加工具のシェービングを行う装置は、冷却潤滑液と固体片との未処理混合液を受取るコンテナを含む。該コンテナから集めた固体片を運び出す無端コンベヤはコンテナ内に配置され、また、スクレーパコンベヤとして適当に形成される。コンテナ内に配置されて内部を負圧に保持される少なくとも１つのろ過ユニットが、含有する固体片から冷却潤滑液を分離するのに使用される。このろ過ユニットは移動できるように形成され、また、コンテナへの挿入で無端コンベヤの下側走行部よりも上方に位置決めすることができる。

本発明である独立組立体としてのろ過ユニットの開発は、ろ過ユニットが非常に簡単な方法で装置から取出せ、浄化した後で装置の本来の場所に再挿入できる利点を生む。複数の類似または相違するろ過ユニットを倉庫に保管し、また、特定の作動条件に応じて特に適当な集合体を装置に挿入するという適切な可能性を有する。さらに、取外せることでろ過ユニットの検査および保守をより簡単に行える。

有利なことに、このろ過ユニットは平たい篩い箱を含み、その篩い箱の内部は負圧とされ、また、篩い箱は２つの側方長手ビームの間に配置された平たいウェッジワイヤー篩いと、長手方向に移動する無端ろ過布とを有しており、冷却潤滑液は下方からろ過布を通して篩い箱の内部へ吸入される。ろ過ユニットの平たい篩い箱は無端コンベヤの下側および上側走行部の間に容易に挿入できるようになり、また、ウェッジワイヤースクリーン上を長手方向に移動する平たい無端ろ過布の構造は、たとえ篩い箱内部にかなりの負圧が付与されている場合でも広い面積で柔らかいろ過布を支持することになる。したがって、ふさわしい高い浄化効果を有する微孔または微細メッシュのろ過布を使用することも可能になる。微細メッシュの鋼職布がバンドフィルタとして特に優れた耐久性および耐磨耗性を有することが立証されている。このバンドフィルタはろ過箱の前端および後端に位置する任意駆動される偏向プーリー上をガイドされ、偏向プーリーは長手ビームに配置された支持体に支持される。

特に実際的な利点は、挿入機構を篩い箱の側材に備えた本発明による他の実施例で提示される。この挿入機構はポール状の押し引きバーを有することができ、このバーはハンドルを含むとともに篩い箱の長手ビームと係合され、これによって篩い箱は浄化のために装置から横方向に引出され、またはその作動位置へ押し戻すことができる。

本発明による処理装置の付随的な分別効果が、粗い屑片を集めるために適当寸法の通路を有する中間底を篩い箱の上方でコンテナ内に備えることによって達成できる。この中間底は無端コンベヤの上側走行部の作用する面積部分に配置される。粗い屑片は中間底に落下し、また、ろ過ユニットの端部を越えるまでコンベヤチェーンの舌状端によって運ばれる。中間底はそれぞれ適当な開口幅のスリット形通路を有するので、冷却潤滑液および微細屑片はそれらの開口を通して屑片コンベヤの下側領域へ排出され、そのコンベヤの下側走行部により集められるか、篩い箱の内部へ吸入される。

ろ過布および他の構成要素を強力に浄化するために、浄化ノズルを篩い箱に装備することができ、このノズルを通して流体例えば圧縮空気または浄化済みの冷却潤滑液が内側からろ過布にスプレーされる。

最後に、ろ過ユニットは一体として、またはその機能的に関係する構成要素を含めて、作動位置から外方へ伸長でき、また、該作動位置へ挿入できるということにより、ろ過ユニットの特に簡単な操作が達成できる。

以下に、本発明の好ましい実施例が添付図面を参照してさらに詳細に説明される。

本発明の処理装置の実施例を概略的な斜視図で示す。 図１の装置に使用されるろ過箱を概略的な斜視図で示す。 図１の実施例の処理装置の、ろ過ユニットの領域における拡大概略断面図を示す。

本発明の処理装置の実施例は、図示のようにコンテナ１を含み、このコンテナ１は、機械工具から発生するＫＳＳや屑片等の未処理混合液を収容する大型コンテナの下側部分である。コンテナ１は上部の入口開口１４を含み、この開口を通して冷却潤滑液（ＫＳＳ）と、その中に含まれる屑片、汚塵粒子等の固体片との未処理混合液がコンテナ１へ導入される。図１の左端で、斜め上方へ走行する部分３はコンテナ１の水平部分２に取付けられている。この傾斜部分３の上端は排出ヘッド４内へ向けられ、排出ヘッド４は下方へ向かう排出開口５を含む。好ましくは、このコンテナ構造は耐食鋼シート材で作られる。無端コンベヤ６がコンテナ１内に配置されており、このコンベヤはこの例では一般に知られているスクレーパコンベヤとして形成され、駆動偏向プーリー７，８の上を走行する。このスクレーパコンベヤ６は互いに平行に走行する２つの無端チェーンを有しており、その一方の無端チェーン１０のみが示されていて、共に所定の間隔で配置されているスクレーパストリップ９によって互いに連結されている。スクレーパストリップの下側走行部１１はコンテナ１の底部１２から僅かな垂直距離を隔てた位置を移動し、スクレーパコンベヤ６の上側走行部１３はコンテナ部分２の上縁から僅かな距離だけ下方の位置を移動する。

処理装置は図示するようにろ過ユニット２０を有しており、ろ過ユニット２０は図示するように作動状態においてチェーンコンベヤ６の下側走行部１１および上側走行部１３の間の空間内でコンテナ１の水平部分２内に挿入されて位置決めされる。このろ過ユニット２０は簡単な方法でコンテナ１の図示位置から引出せ、また、ろ過ユニット２０の細部に対して検査および保守作業が遂行した後に、例えばコンテナ１の図示位置に再挿入することができる。

図２はろ過ユニット２０の好ましい実施例を概略斜視図で示している。ろ過ユニット２０は篩いまたはろ過箱２１を収容しており、この例ではろ過箱２１はフィルタカートリッジ箱とされている。このフィルタカートリッジ箱は、互いに平行で端部に支持部２４，２５を有する付形された断面の２つの側壁２２，２３を含む。２つの側壁２２，２３の間の浄化空間に四角形の閉じた収容箱２６が配置され、該箱の床部には平たい篩い３０’が備えられており、その篩い３０’はスリットシートまたは複数の平行ロッドで構成することができる。高張力フリースまたは微細メッシュの可撓鋼布で構成でき、端部側の駆動偏向プーリー２８，２９を周回される無端ろ過布２７は、この収容箱２６の外側を移動される。プーリー２８，２９は側壁２２，２３の支持部２４，２５に回転可能に支持される。シールゴムバンド３０，３１が２つの側壁２２，２３の上方の無端ろ過布２７の両側に備えられ、このシールゴムバンドは無端ろ過布２７と一緒に周回されるか、または静止するように形成することもできる。無端ろ過布２７の所定の長手方向張力を保持するためにねじ式張力付与具が側壁の外面に取付けられ、この張力付与具によって支持部２４，２５を長手方向に調整することができる。無端ろ過布２７の微細メッシュ鋼布は３０〜１５０μｍ、好ましくは５０〜８０μｍのメッシュサイズを有していなければならない。

細長い平たい中間支持部３５が図２でろ過箱２１の左側壁２３に取付けられており、この中間支持部は互いに間隔を隔てられ、細長い直立シート部分３７の後側に固定された部分ストリップと枢動係合する３つの舌状部分３６を有している。このシート部分３７は中央軸支部３８を有しており、その軸支部にポール状の押し引きロッド３９が支持され、ハンドル４０で終端している。この押し引きロッド３９によって図示したウェッジワイヤースクリーン箱２０は手でその長手方向に対して横方向へ移動される。

少なくとも１つの側壁２２，２３には開口４１が備えられ、この開口は篩い箱２１の内部へ通じる液体通路であり、ホース、プラグ状連結具などの適当な連結手段を介して採取ポンプと連通される。

図３から理解できるように、両方の長手縁４６が垂直上方へ曲がった平たい中間底４５は、この実施例では図示するようにスクレーパコンベヤ６の上側走行部１３とフィルタ集合体２０の頂面との間に配置されている。これらの２つの長手縁４６の各々には、複数の等間隔に隔てられたスリット開口４７が形成されている。粗い屑片は中間底４５へ落下し、スクレーパコンベヤ６の横方向ストリップ９によって取除かれる。冷却潤滑液および微細屑片は、湾曲矢印４８で示すように中間底４５の長手縁４６の側方スリット開口４７を通してスクレーパコンベヤ６の下部へ流入する。無端ろ過布２７を駆動するために直接または間接的な駆動装置が使用され、駆動装置はこの例ではチェーンホイール駆動装置であり、そのチェーンホイールはスクレーパコンベヤの下側走行部１１のリンクチェーンに係合する。チェーンホイールのシャフトはベルト駆動装置を介して無端ろ過布２７の駆動シャフトに連結されている。勿論、他の適当な駆動構造も無端ろ過布２７の直接または間接的な駆動のために使用できる。図示したように実施例では浄化ノズルが図３の左軸受組立体の下方に備えられ、このノズルが、ろ過布に付着した汚塵を除去するために浄化済みの冷却潤滑液を内側からろ過布にスプレーする。

充実した処理装置の機能方法は次のとおりである。

浄化すべき冷却潤滑液、屑片および恐らく他の固体片の混合液は上側の入口開口１４を通してコンテナ１の水平部分２に流入する。粗い屑片は中間底４５に付着し、スクレーパコンベヤ６の上側走行部１３のスクレーパストリップ９によって運び出される。この冷却潤滑液は微細な固体片と一緒に中間底４５の２つの長手縁４６の側方スリット開口４７を通って流れる。連結した採取ポンプの作用によってコンテナ箱２６の内部に負圧が発生されるので、冷却潤滑液および微細固体片は周回する無端ろ過布２７の下側走行部を通して、また、平たい篩い３０’を通してコンテナ箱２６の内部に吸入され、終端開口４１またはポンプを経て排出されるか、処理機械へ圧送すなわち戻される。特別な材料が機械加工されたとき、大量の微細屑片がしばしば発生し、連結されている処理または浄化装置に相応に大きな負担がかかる。そのような場合、特に比較的頻繁に浄化または交換しなければならないのは使い古された篩いまたはスクリーン部材であり、このことは浄化作業の中断を意味する。取付けられる組立体としてろ過ユニットを移動可能にした開発により、検査および保守作業はかなり容易となる。何故なら、ろ過ユニットを引出したときに関連する処理を浄化または処理装置の外部で行えるからである。

本発明は図示実施例に限定されるものではない。ろ過ユニット２０の移動性および可動性を高めるために、ローラーまたはスライド手段を下側支持構造体に備えて、ろ過箱２１を有するろ過ユニット２０の押し込みおよび引き出しに小さな力をかけるだけでよくすることができる。他の変形例もまた可能であり、例えば、使用したウェッジワイヤースクリーン２６に代えて他の形式の篩いを使用できる。連続的に周回するろ過布２７として、微細メッシュの鋼ワイヤー布の変わりに他の知られたフィルタ材料を使用することもできる。

１ コンテナ
２ 水平部分
３ 傾斜部分
４ 排出ヘッド
５ 排出開口
６ スクレーパコンベヤ
９ スクレーパストリップ
１０ 無端チェーン
１１ 下側走行部
１２ 底部
１３ 上側走行部
１４ 入口開口
２０ ろ過ユニット
２１ ろ過箱
２２，２３ 側壁
２４，２５ 支持部
２６ 収容箱
２７ ろ過布
２８，２９ プーリー
３０ 篩い
３５ 中間支持部
３６ 舌状部分
３７ 直立シート部分
３８ 中央軸支部
３９ 押し引きロッド
４０ ハンドル
４１ 開口
４５ 中間底
４６ 長手縁
４７ スリット開口

Claims (12)

1. 冷却潤滑液と固体片との未処理混合液を受取るコンテナ（１）と、
   集めた固体片（屑片）をコンテナ（１）から運び出すためにコンテナ内に装備された無端コンベヤ（６）と、
   冷却潤滑液を固体片から分離するためにコンテナ（１）内に配置された少なくとも１つのろ過ユニット（２０）とを含む機械工具の冷却潤滑液および屑片の処理装置であって、
   ろ過ユニット（２０）が、移動できるように形成され、また、コンテナ（１）への挿入で無端コンベヤ（６）の下側走行部（１１）よりも上方に位置決めすることができることを特徴とする装置。
2. 前記ろ過装置（２０）が、内部に負圧を付与され、２つの側壁（２２，２３）の間に平たい篩い（２６）を有する平たい篩い箱（２１）と、長手方向に移動する無端ろ過布（２７）とを含み、冷却潤滑液は下方から無端ろ過布（２７）を通して篩い箱（２１）内へ吸入されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. シールバンド（３０，３１）が篩い箱（２１）の側壁（２２，２３）の上方に配置されたことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 無端ろ過布（２７）の偏向プーリー（２８，２９）の支持部が側壁（２２，２３）に備えられたことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の装置。
5. 無端ろ過布（２７）が微細メッシュの鋼布で構成され、そのメッシュサイズが３０〜１５０μｍ、好ましくは５０〜８０μｍであることを特徴とする請求項４に記載の装置。
6. 篩い箱（２１）を装置内の作動位置へ挿入する、また、この作動位置から篩い箱（２１）を引き出す挿入機構（３７〜４０）が篩い箱（２１）の側材に備えられたことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の装置。
7. 前記挿入機構（３７〜４０）が押し引きロッド（３９）を有し、このロッドはハンドル（４０）を含み、また、篩い箱（２１）の１つの支柱（２３）に係合することを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 横方向通路開口（４７）を備えた中間底（４５）が篩い箱（２１）の上方でコンテナ内に備えられ、その中間底の上に粗い屑片が溜められ、それらの屑片はスクレーパコンベヤ（６）で運び出されることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載の装置。
9. 無端ろ過布（２７）を周回駆動するために直接または間接的な駆動装置が備えられたことを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか一項に記載の装置。
10. 篩い箱（２１）内に潤滑ノズルが備えられ、このノズルを通して浄化済みの冷却潤滑液が内側からろ過布（２７）にスプレーされることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか一項に記載の装置。
11. 無端ろ過布（２７）の継続的な軸方向張力を保持するために篩い箱（２１）に緊張手段が備えられたことを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の装置。
12. 水平方向のスライドを容易にするために、ローラーまたはスライド部材がろ過ユニット（２０）に備えられたことを特徴とする請求項１から請求項１１までのいずれか一項に記載の装置。
    

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