JP2015044266A - クーラントタンク装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡素な構造でポンプの目詰まりを防止できるクーラントポンプ装置を提供する。
【解決手段】クーラント中に混入した切り屑Ｓを濾過する濾過装置６が設けられたダーティタンク３と、濾過装置６から流出したクーラントを工作機械２へ供給するポンプ７が設けられたクリーンタンク４とを備えたクーラントタンク装置１のうち、クリーンタンク４内に仕切り４ａを設けることにより、濾過装置６からポンプ７までクーラントの流通路４ｂを形成している。
【選択図】図２

Description

本発明はクーラントタンク装置に関するものであり、特に、工作機械から排出されたクーラント中に混入した切り屑を除去するものである。

切削等の機械加工を行う加工装置では、バイト、カッタ等の切削工具を冷却するクーラントを循環させて再利用することがある。この場合、被加工物から分離した切り屑等の不要物がクーラントに混入するため、クーラントを再利用するためには不要物を除去する必要がある。

クーラントに混入した切り屑を除去するクーラントタンク装置として、チップコンベヤ装置がある（例えば、下記特許文献１）。特許文献１のチップコンベヤ装置は、ダーティタンクとクリーンタンクとを備えている。切り屑が混入したクーラントは、チップコンベヤ装置の入り口からダーティタンクに流入する。ダーティタンク内では、コンベヤによって切り屑とクーラントとが分離される。このとき、分離された切り屑は、コンベヤで搬送されながら、持ち上げられ、チップコンベヤ装置の上方に配置された排出口から排出される。一方、分離されたクーラントは、ドラムフィルタで濾過される。ドラムフィルタを通過した濾過後のクーラントは、クリーンタンクに貯留され、クリーンタンクに設けられたポンプから再度、工作機械に供給される。

特開２０１２−５５９８８号公報

しかし、コンベヤやドラムフィルタを用いたとしても、除去しきれなかった切り屑がクーラント中に残留することがある。そのため、クリーンタンク内のポンプがクーラントを吸い上げたとき、残留した切り屑がポンプ内で目詰まりを起こす。そのため、クリーンタンク内のポンプを定期的にメンテナンスする必要があるため、作業者の負担が増加し、生産性の低下ひいては製造コストの増加を招くなどの問題が生じる。また、クリーンタンク内に別途細かな切り屑を除去するフィルタ等を設けることも考えられるが、この場合、装置自体が大型化する等の問題が生じる。

以上のことから、本発明の解決すべき課題は、簡素な構造でポンプの目詰まりを防止することが可能なクーラントタンク装置を提供することにある。

上記の課題を解決するためになされた本発明のクーラントタンク装置は、工作機械から排出されたクーラント中に混入した切り屑を除去して再利用するためのクーラントタンク装置であって、クーラント中に混入した切り屑を濾過する濾過装置が設けられたダーティタンクと、濾過装置から流出したクーラントを工作機械へ供給するポンプが設けられたクリーンタンクとを備え、クリーンタンクに仕切りを設けることにより、濾過装置からポンプまでクーラントが流通する流通路を設けたことを特徴とする。

このように、クリーンタンクに仕切りを設けて、濾過装置からポンプに向かって、クーラントの流通路を設けることにより、濾過装置を通過したクーラントがポンプに到達するまでの流通路を長く設定することができる。切り屑はクーラントよりも比重が重いため、クーラントの流通路を長く設定することにより、クーラントが流通路を流通している間に、濾過装置で濾過しきれなかった切り屑を流通路の底に沈殿させることができる。これにより、クーラントがクリーンタンク内のポンプに到達したときには、クーラント中に残存する切り屑も除去された状態であるため、クーラントがポンプに吸い込まれても、切り屑がポンプの内で目詰まりするのを防止することができる。

また、流通路の端部には、クーラントの吸い込み圧力が異なるポンプを二台以上配置してもよい。

また、流通路の下流側に配置されているポンプが、上流側に配置されているポンプよりも吸い込み圧力が高いものとしてもよい。これにより、上流側のポンプが先ずクーラントを吸い込むため、下流側のポンプに切り屑が吸い込まれる可能性を低減することができる。これにより、吸い込み圧力の高い下流側のポンプが目詰まりするのを防止することができる。

以上のことから、本発明によれば、クーラントが流通路を流通する間にクーラント中の切り屑を沈殿させて除去することにより、ポンプの目詰まりを防止することができる。

本発明のクーラントタンク装置の側面図である。 図１のクーラントタンク装置の平面図であって、クーラントタンク装置の内部構造を示す概略図である。 図２のクーラントタンク装置のＡ−Ａ線断面図であって、ダーティタンクの側面視断面図である。 本発明の他の実施形態を示すクーラントタンク装置の平面図であって、クーラントタンク装置の内部構造を示す概略図である。

以下、本発明の実施形態を図１〜３に基づいて説明する。なお、本実施形態では、工作機械が配置されている側を前方とし、ダーティタンクから排出された切り屑を受ける容器が配置されている側を後方とする。

本発明のクーラントタンク装置は、旋盤やフライス盤等の工作機械に隣接配置されており、工作機械から排出されたクーラントを再利用して、再度工作機械へ供給する装置である。図１及び図２に示すように、クーラントタンク装置１は、工作機械２から排出された切り屑Ｓを含んだクーラントを貯留するダーティタンク３と、ダーティタンク３に配された濾過装置としてのドラムフィルタ６と、ドラムフィルタ６で切り屑Ｓが除去されたクーラントを貯留するクリーンタンク４と、クリーンタンク４に配されたポンプ７とを有している。

図２に示すように、ダーティタンク３には、工作機械２から排出されたクーラントが流し込まれる流入口３ａと、クーラントから除去された切り屑Ｓが排出される排出口３ｂとが設けられている。排出口３ｂの下方には排出された切り屑Ｓを受ける容器Ｂが配置されている。流入口３ａと排出口３ｂとの間には、クーラントに混入している切り屑Ｓを排出口３ｂまで搬送するコンベヤ５と、クーラント中の切り屑Ｓを濾過する濾過装置としてのドラムフィルタ６が設置されている。また、ダーティタンク３には、クーラントをクリーンタンク４へと流出させるクーラント流出口３ｃが設けられている。

図３に示されるように、ダーティタンク３内に設置されたコンベヤ５は、流入口３ａから排出口３ｂに向かって延び、後端部が斜め後方に立ち上がった形状を有している。コンベヤ５の前後両端部には、駆動ローラ５ａと従動ローラ５ｂとが設けられており、駆動ローラ５ａと、従動ローラ５ｂとの間には、切り屑Ｓを搬送するためのベルト５ｃが掛け渡されている。駆動ローラ５ａと従動ローラ５ｂは、ベルト５ｃの幅方向（図３の紙面直交方向）の回転軸を有する。駆動ローラ５ａは、コンベヤ５の後方側に設けられており、モータＭで駆動される。一方、従動ローラ５ｂは流入口３ａの下方に配されている。ベルト５ｃの外周面にはダーティタンク３の底に沈殿した切り屑Ｓを掻きだすための桟が所定の間隔で形成されている（図示省略）。ベルト５ｃに設けられた桟は、外周面から突出して設けられる。モータＭを駆動すると、ベルトが矢印の方向に回転し、ダーティタンク３の底に沈殿した切り屑Ｓが桟で掻き上げられて、排出口３ｂから排出される。

ドラムフィルタ６は、例えば、ウェッジワイヤやパンチングメタル等によって外周面がメッシュ状の円筒体形状を有しており、クーラントから切り屑Ｓを濾過する回転式の濾過装置である。ドラムフィルタ６は、ダーティタンク３のクーラント流出口３ｃに配設されており、ドラムフィルタ６を通過したクーラントは、クーラント流出口３ｃからクリーンタンク４へと流れ込む。また、ドラムフィルタ６は、コンベヤ５のベルト５ｃの送り側（下側）と返り側（上側）との間に設けられ、ドラムフィルタ６の外周面がベルト５ｃの裏面（内周面）と接触している（図３）。ドラムフィルタ６をこのように設置することにより、ドラムフィルタ６と、ベルト５ｃとの間に生じる摩擦力を利用して、ドラムフィルタ６を回転させることができる。ドラムフィルタ６を回転可能に設けたことで、ドラムフィルタ６の外周面全体を濾過面とすることができるため、特定の面で切り屑Ｓが目詰まりする事態を防止することができる。

図２に示されるように、クリーンタンク４内には、ダーティタンク３から流入したクーラントの流通方向を規制する仕切り４ａが設けられており、クーラントの流通路４ｂを形成している。本実施形態では、クリーンタンク内を流通するクーラントの流通距離を長く設定するため、クーラント流出口３ｃを、ドラムフィルタ６の幅方向一方側、具体的には、ポンプ７が配置されている側と反対側に設けられている。また、クリーンタンク４内に設けた流通路４ｂは、クーラントが仕切り４ａの端部を回り込むように形成されている。つまり、流通路４ｂは、上流側から下流側に向かって、蛇行する単一の流路となるように設けられている。流通路４ｂの上流側には、ドラムフィルタ６が配置されており、流通路４ｂの下流側にはポンプ７が配置されている。

ポンプ７は、ドラムフィルタ６で濾過されたクーラントを再利用して、再度工作機械２へ供給するものである。本実施形態では、流通路４ｂの下流側にポンプ７を二台配置している。二台のポンプ７のうち、下流側のポンプ（中圧ポンプ７ａ）は、上流側のポンプ（低圧ポンプ７ｂ）よりも吸い込み圧力が高いものを配置している。低圧ポンプ７ｂは主に、工作機械２の加工室内全体にクーラントを供給する際に作動する。一方、中圧ポンプ７ａは主に、被加工物の加工中にバイト、カッタ等の切削工具の加工部に局部的にクーラントを供給する際に作動する。

次に、本実施形態に係るクーラントポンプ装置１の使用の態様を図面に基づいて説明する。

図１に示されるように、工作機械２で使用されたクーラントは、工作機械２のクーラント排出口２ａからダーティタンク３の流入口３ａへ流れ込む。流入口３ａに流れ込んだクーラントは、切り屑Ｓと共に、ダーティタンク３内に一時的に貯留される。このとき、クーラント中に混入している切り屑Ｓの大部分は、ダーティタンク３の底に沈殿する。ダーティタンク３の底に沈殿した切り屑Ｓは、ダーティタンク３内に設置されたコンベヤ５によって、ダーティタンク３の排出口３ｂに搬送され排出される（図３）。

一方、ダーティタンク３内に貯留されているクーラントは、図２に示されるように、ダーティタンク３に設けられたクーラント流出口３ｃを通ってクリーンタンク４へと流れ込む。この時、クーラント流出口３ｃには、ドラムフィルタ６が配設されているので、ダーティタンク３内のクーラントは、ドラムフィルタ６を通過し、コンベヤ５で排出されなかった切り屑Ｓが、ドラムフィルタ６で濾過される。これにより、クリーンタンク４には、切り屑Ｓがほとんど除去された状態のクーラントが流れ込む。

クリーンタンク４へ流入したクーラントは、クリーンタンク４内に設けられた流通路４ｂを通って、ポンプ７へと流通する。このとき、流通路４ｂは、クーラントが仕切り４ａの端部を回り込むように形成されているので、クーラントが流通路４ｂを流通している間に、ドラムフィルタ６で濾過されなかった切り屑Ｓを沈殿させることができる。これにより、流通路４ｂの下流側ほどクーラントに含まれる切り屑Ｓの量が少なくなるため、流通路４ｂの下流側にポンプ７を配置することによって、切り屑Ｓによるポンプ７の目詰まりを防止できる。

ところで、ポンプ７は、吸い込み圧力の高いほど目詰まりを起こしやすいが、本実施形態では、低圧ポンプ７ｂの下流側に中圧ポンプ７ａを配置している。そのため、流通路４ｂを流通している間に除去しきれなかった切り屑Ｓがクーラント中にあったとしても、目詰まりを起こしにくい上流側の低圧ポンプ７ｂが先に、クーラントと共に切り屑Ｓを吸い込むため、目詰まりを起こしやすい下流側の中圧ポンプ７ａに切り屑Ｓが吸い込まれるのを防ぐことができる。これにより、流通路４ｂで除去しきれなかった切り屑Ｓによって、下流側の中圧ポンプ７ａが目詰まりするのを防止できる。

本発明は、上記実施形態に限られない。本発明では、ダーティタンク３のクーラント流出口３ｃを、ポンプ７が配置されている側と反対側に設けているが、図４に示すように、ポンプ７が配置されている側にクーラント流出口３ｃを設けてもよい。本実施形態では、クーラント流出口３ｃとポンプ７との間に仕切り４ａを設け、仕切り４ａの端部をクーラントが回り込むように流通路４ｂを形成している。なお、本発明と実質的に同一の構成には共通の参照番号を付し、各構成について重複する説明は省略する。

また、本発明では、クリーンタンク４の下流側に二台のポンプ７ａ、７ｂを配置しているが、ポンプ７を三台以上設けてもよい。この場合であっても、下流側に配置したポンプ７は、上流側に配置したポンプ７よりも吸い込み圧力が高いものとすることが好ましい。

また、本実施形態では、濾過装置としてのドラムフィルタ６を二基設けたものを示しているが、一基でも、三基以上設けてもよい。

また、本実施形態では、ドラムフィルタ６の形状を円筒体形状としたが、これに限らず、断面が正多角形状の筒状体としてもよい。

１ クーラントタンク装置
２ 工作機械
３ ダーティタンク
３ａ 流入口
３ｂ 排出口
３ｃ クーラント流出口
４ クリーンタンク
４ａ 仕切り
４ｂ 流通路
５ コンベヤ
６ ドラムフィルタ（濾過装置）
７（７ａ、７ｂ） ポンプ
Ｓ 切り屑

Claims (3)

1. 工作機械から排出されたクーラント中に混入した切り屑を除去して再利用するためのクーラントタンク装置であって、
   クーラント中に混入した切り屑を濾過する濾過装置が設けられたダーティタンクと、前記濾過装置から流出した前記クーラントを工作機械へ供給するポンプが設けられたクリーンタンクとを備え、
   前記クリーンタンクに仕切りを設けることにより、前記濾過装置から前記ポンプまで前記クーラントが流通する流通路を設けたことを特徴とするクーラントタンク装置。
2. 前記流通路の下流側には、前記クーラントの吸い込み圧力が異なる前記ポンプを二台以上配置されていることを特徴とする請求項１記載のクーラントタンク装置。
3. 前記流通路の下流側に配置されているポンプが、上流側に配置されているポンプよりも吸い込み圧力が高いことを特徴とする請求項１または２に記載のクーラントタンク装置。
   
   
   

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