JP2015112669A

JP2015112669A - 濾過装置

Info

Publication number: JP2015112669A
Application number: JP2013255471A
Authority: JP
Inventors: 敏明田中; Toshiaki Tanaka
Original assignee: Tanaka Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Tanaka Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2013-12-10
Filing date: 2013-12-10
Publication date: 2015-06-22
Anticipated expiration: 2033-12-10
Also published as: JP6282455B2

Abstract

【課題】濾過液から細かい切り粉を高い回収率で分離し、かつメンテナンスの手間がかからない濾過装置を提供すること。【解決手段】切り粉が混ざった洗浄液を貯留する廃液槽と、濾過した洗浄液を貯留する洗浄液槽を備えた濾過装置において、廃液槽の流出口の近傍に配置され、内部に磁石板を回転可能に保持し、吸着されてケース表面を移動する切り粉をケース表面から分離する分離手段を備えた吸着ケースと、吸着ケースの内部に回転可能に配置され、複数の磁石を備えた磁石板と、磁石板を回転させる駆動手段と、分離手段から落下してくる切り粉の塊を排出する樋とを備える。既存の濾過装置にわずかの改造で装着でき、細かい切り粉を高い回収率で分離、排出できる。また、従来のようなメンテナンスが不要となるので手間がかからない。【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細かい切り粉とを分離し、切り粉を排出する濾過装置に関するものである。

近年、旋盤等の工作機械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。下記の特許文献１には研削液、洗浄液などのスラッジのような異物が混入した液体から、効率よく異物を分離しながら液体を再利用できるようにする濾過装置が開示されている。この濾過装置は、研削加工機などから戻されてくる、スラッジなどの異物が混入した液体を貯蔵するタンクに、多数の磁石が埋め込まれており、異物を吸着可能な円板が設けられている。円板はモータにより回転可能に、かつ液面に略下半分が浸漬されるように配置されている。更に、円板の円柱面を含む外周面の一部を取り囲むように、断面「コ」字形のスクレーパが配置されており、円板に隣接してマグネットローラ及びゴム製の絞りローラが配置されている。

特開平１０−３０９６４７号公報

上記した従来の切り粉の濾過装置においては、回転する円板の磁石によって吸着された異物をスクレーパーによって掻き取る構造であるので、スクレーパーと円板の間のわずかな隙間に切り粉などの異物が挟まって滞留し、異物がうまく排出されなくなったり、円板が摩耗して破損する恐れがあり、滞留した異物を取り除くメンテナンスが必要となるので、手間がかかると共に装置の稼働率が低下するという問題点があった。

また、液体の排出口とは別の位置に円板を設けているので、排出口から排出される洗浄液と共に細かい切り粉が排出されてしまい、細かい切り子の回収率が悪いという問題点があった。

本発明は上記したような従来の課題を解決し、濾過液から細かい切り粉を高い回収率で分離し、かつメンテナンスの手間がかから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、切り粉が混ざった洗浄液である廃液を貯留すると共に、沈殿した切り粉を排出する手段を備えた廃液槽と、濾過した洗浄液を貯留する洗浄液槽を備え、切り粉と洗浄液を分離して切り粉を排出する濾過装置において、前記廃液槽の流出口の近傍に配置され、内部に磁石板を回転可能に保持し、吸着されてケース表面を移動する切り粉をケース表面から分離する分離手段を備えた吸着ケースと、磁石板の表面が前記吸着ケースの内面と接するように、前記吸着ケースの内部に回転可能に配置され、それぞれが所定の間隔を空けて配置された複数の磁石を備えた磁石板と、前記磁石板を回転させる駆動手段と、前記分離手段から落下してくる切り粉の塊を排出する樋と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、前記分離手段は、前記吸着ケースの前記磁石板と平行な平面の一部が磁石板と反対側に盛り上がっている傾斜面である点にも特徴がある。また、前記した濾過装置において、更に、前記廃液槽の底面に切り粉を吸着する板状磁石を設けた点にも特徴がある。また、前記した濾過装置において、前記廃液槽内に、廃液が必ず底面に設けられた磁石板の近傍を通過して洗浄液槽へ流出するようにするために、開口部を下向きにして流出口に装着された整流カバーを設けた点にも特徴がある。

本発明の濾過装置は上記したような構成によって、以下のような効果を奏する。（１）既存の濾過装置にわずかの改造で装着でき、細かい切り粉を高い回収率で分離、排出でき、濾過後の洗浄液の品質が向上する。

（２）吸着面自体は回転せず、切り粉の掻き取りも行わないので、詰まった切り粉の除去などの従来必要なメンテナンスが不要となり、手間がかからないと共に装置の稼働率が向上する。

図１は本発明の濾過装置の構成を示す平面図および側面図である。図２は本発明の濾過装置の主要部の構成を示す正面図および側面図である。図３は本発明の吸着円板の構成を示す断面図である。図４は本発明の濾過装置の主要部の変形例１の構成を示す平面図および側面図である。図５は本発明の濾過装置の主要部の変形例２の構成を示す正面図および側面図である。

以下実施例について図面を参照して説明する。

図１は本発明の濾過装置の構成を示す平面図および側面図である。濾過装置は大きく、切り粉の混ざった洗浄液が流入する廃液槽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。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１７を溜める容器であり、濾過液槽１０には濾過液を図示しない工作機械などへ送出するための複数のポンプ１１、１２、水位計などを備えている。

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の側面には図示しない旋盤等の工作機械から切り粉（金属片）１５が混ざった使用済みの洗浄液（廃液）が流入する流入口が設けられている。廃液槽２０の中央には、中空の軸が水平になるように回転可能に設置され、チェーンコンベア２６のチェーンと係合して回転する円筒形状の濾過ドラム２２が配置されている。

廃液槽２０の開口部と反対側の端部は斜め上方に延長された傾斜面となっており、上端部にはチェーンコンベア２６の軸２５を駆動するモーターが装着されている。チェーンコンベアの２本のチェーンは、廃液槽２０の長手方向の側面に沿って、開口部の下部に設けられたチェーン折り返しのための歯車２９と、モーターによって駆動される軸２５の歯車との間に装着されている。チェーンコンベアの２本のチェーン２６に渡って所定の間隔で切り粉１５を外部へ掻き出す移送板２７が装着されている。

濾過ドラム２２は、廃液槽１０内に回転可能に配置されている。ドラム２２の円筒側面は細かい金網で覆われており、大きな切り粉は濾過ドラム内部には流入せずに廃液槽１０の底に沈殿する。更に、廃液槽２０の底面および傾斜面の途中までの移送板２７が掻き取る範囲には、浮遊しているかあるいは沈殿した細かい切り粉１５を吸着する板状磁石３７が配置されている。板状磁石３７は、廃液槽２０の底をステンレス鋼などの非磁性体金属板で作成し、廃液槽２０の底部外側に設置する。そして、板状磁石３７の外側を鋼鉄板などの磁性体金属で覆い、外側に切り粉が吸着しないようにする。なお、表面をステンレス鋼などの非磁性体金属板で覆って廃液槽２０の内部の底に設置してもよい。

板状磁石３７に吸着された細かい切り粉１５は、チェーンコンベア２６に取り付けられた切り粉移送板２７によって傾斜面を押し上げられ、外部に掻き出される。この掻きだしによって切り粉１５と洗浄液２１が分離される。板状磁石３７を設けることにより、沈殿した切り粉１５が再び廃液内に浮遊することを防止することができる。

吸着円板装置（３０）は、磁石板が回転可能に収納、保持された吸着ケース３０を備えており、モーターおよびギヤからなる回転駆動装置３１によって内部に収納されている磁石板が回転駆動される。吸着円板装置（３０）は、廃液槽２０のドラム２２の軸の一方の端部である流出口の近傍に配置され、流出口から流出した洗浄液が吸着円板装置の吸着面に当たり、洗浄液に含まれる細かい切り粉１５が吸着面に吸着されるようになっている。また、吸着円板装置（３０）の下部は洗浄液槽１０内の洗浄液に浸されており、貯留されている洗浄液中に浮遊している細かい切り粉も吸着するように構成されている。

吸着ケース３０の上部の磁石板と平行な平面の一部が磁石板と反対側に膨らんでおり、傾斜面３２となっている。吸着ケース３０の下部において内蔵されている磁石板の磁力によって吸着ケース３０の表面に吸着された細かい切り粉１５は磁石板の回転に伴って吸着ケース３０の表面を円周方向に移動して、吸着ケース３０上部の傾斜面３２まで到達する。そして傾斜面３２に移動すると徐々に磁石板との距離が大きくなり、吸着力が弱まって切り粉１５が下方に配置されている樋３５内に落下する。傾斜面３２は、吸着ケース表面を移動する切り粉をケース表面から分離する分離手段として機能する。

傾斜面の下方には、傾斜面（盛り上がり部分）から落下してくる細かい切り粉の塊を排出するために傾斜した樋３５が配置されている。切り粉１５は自重により樋を下って切り粉回収箱３６内に落下する。

図２は、本発明の濾過装置の主要部の構成を示す正面図および側面図である。また、図３は本発明の吸着円板の構成を示す断面図である。吸着円板装置（３０）は吸着ケース３０、軸受３３、磁石板４０、回転駆動装置３１、樋３５を含んでいる。

吸着ケース３０は、磁石板４０を回転可能に収納、保持している軸を水平にして配置されている薄い円筒形状のケースである。材質は薄い非磁性体の金属、例えばステンレス製であってもよい。吸着ケース３０の上部の磁石板と平行な平面の一部が磁石板と反対側に膨らんでおり、傾斜面３２となっている。

軸受３３はベアリングおよびシールからなり、吸着ケース３０に固着されており、軸３４を回転可能かつ水密に保持する。回転駆動装置３１は、モーターおよびギヤからなり、磁石板４０および磁性体板４１と固着されている軸３４を回転駆動する。なお、吸着ケース３０内に、磁石板４０と吸着ケース３０の内面との摩擦を軽減するための潤滑剤を塗布あるいは注入してもよい。

磁石板４０は、回転軸３４に固着され、磁石板４０の表面が吸着ケース３０の内面と接するように、吸着ケース３０の内部に回転可能に配置されている。磁石板４０の周囲部分には磁石４５を収納する複数の孔４６が設けられている。磁石板４０は磁石４６と同じ厚さの磁性体金属板、例えば鉄製の円板であり、磁石４５の磁束の通り道である磁気回路の一部を形成する。

磁石４５は、板の表面および裏面がそれぞれ磁石のＮ極およびＳ極となっている板状の磁石であり、磁石板４０の周囲に中心から等距離でかつそれぞれが所定の間隔を空けて設けられた複数の孔４６の内部に配置される。吸着面に吸着された切り粉１５は磁石板４０の回転に従って磁石４５に吸引されて吸着面状を滑りながら上っていくので、磁石の配置間隔が短く、円周方向における磁力線の強弱が少ないと切り粉１５を上方へ引き上げる力が弱くなってしまうので、磁石４５は所定の間隔を空けて配置する。なお、磁石の形状や大きさは任意であり、磁石を同心円状に複数列並べてもよい。

磁性体板４１は、磁性体金属板、例えば磁石板４０と同じ材質である鉄製の円板である。磁性体板４１も磁石４５の磁束の通り道である磁気回路の一部を形成する。

図２、３に示すように、細かい切り粉１５は吸着ケース３０の下部において内蔵されている磁石板の磁力によって吸着ケース３０の表面に吸着され、磁石板の回転に伴って吸着ケース３０の表面を円周方向に反時計回りに移動して、吸着ケース３０上部の傾斜面３２まで到達する。そして傾斜面３２上に移動すると徐々に磁石板との距離が大きくなり、吸着力（磁力）が弱まって切り粉１５が下方に配置されている樋３５内に落下する。

樋３５は、傾斜面（盛り上がり部分）から落下してくる細かい切り粉の塊を排出するために傾斜面３２の下方に配置されている。切り粉１５は自重により傾斜している樋３５を下って切り粉回収箱３６内に落下する。

図４は、本発明の濾過装置の主要部の変形例１の構成を示す平面図および側面図である。この変形例は、図１、２、３に示した構成において、吸着ケース表面を移動する切り粉をケース表面から分離する分離手段である傾斜面および樋の構造を変更したものである。図４に示す変形例においてはケース５０の上部には傾斜面は設けず、ケース５０の表面の、吸着された切り粉が下降する領域に、樋５５をケース表面と密着して装着（固着）したものである。なお樋のケース表面と接する部分は傾斜面としてもよい。吸着された切り粉１５は、自重および磁石の吸引力によってケース５０の表面から樋５５の内部に移動し、樋５５の傾斜によって排出される。変形例１は切り粉を確実に排出可能である。

図５は、本発明の濾過装置の主要部の変形例２の構成を示す正面図および側面図である。実施例１およびその変形例１においては、廃液槽２０に濾過ドラムを設ける例を開示したが、変形例２は、廃液が必ず底面に設けられた板状磁石３７の近傍を通過した後に洗浄液槽１０へ流出するようにするために、濾過ドラムに代えて廃液槽２０内に開口部を下向きにして流出口に装着された整流カバー６０を設ける。

整流カバー６０を設けることによって、廃液は一旦、板状磁石３７の近傍を通過するので、ここで細かい切り粉がある程度吸着される。また整流カバー内部にいては廃液が上方へ流れるので、大きな切り粉は自重により沈殿し、洗浄液槽２０へは流出しない。また、変形例２においてはフィルターがないので、目詰まりすることがなく、メンテナンスの手間が減少する。なお、変形例１と変形例２を組み合わせてもよい。

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。実施例においてはケースの片面のみが吸着面となる実施例を開示したが、ケースの両面を吸着面にすることも可能である。この場合には、ケース内部に磁石板４０および磁性体板４１のセットを２枚配置するか、あるいは１枚の磁石板４０の両面に吸着ケースの板を密着させる。

実施例においては、洗浄液の流出口の近傍に吸着円板装置を配置する例を開示したが、洗浄液が必ず吸着板に当たり、かつ通過するために一定の時間がかかるようにするため、および既に吸着されている切り粉が流されないようにするために、洗浄液が分散して吸着板に当たるようにする整流板や、洗浄液の速度を抑えるために吸着板の周囲を取り囲む孔の開いた樋や桶を設けてもよい。
実施例１において、傾斜面の中央付近に、切り粉がそれ以上移動せずに下方に落下するための垂直な仕切り板を設けてもよい。

本発明は、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を始め、液体に混入している磁性体粒子を分離する任意の濾過装置に適用できる。

１０…濾過液槽
１５…切り粉
２０…廃液槽
２１…濾過液
２２…濾過ドラム
２５…駆動軸
２６…チェーン
２７…移送板
３０…吸着円板装置
３１…回転駆動装置
３２…傾斜面
３５…樋
３７…板状磁石

Claims

切り粉が混ざった洗浄液である廃液を貯留すると共に、沈殿した切り粉を排出する手段を備えた廃液槽と、濾過した洗浄液を貯留する洗浄液槽を備え、切り粉と洗浄液を分離して切り粉を排出する濾過装置において、
前記廃液槽の流出口の近傍に配置され、内部に磁石板を回転可能に保持し、吸着されてケース表面を移動する切り粉をケース表面から分離する分離手段を備えた吸着ケースと、
磁石板の表面が前記吸着ケースの内面と接するように、前記吸着ケースの内部に回転可能に配置され、それぞれが所定の間隔を空けて配置された複数の磁石を備えた磁石板と、
前記磁石板を回転させる駆動手段と、
前記分離手段から落下してくる切り粉の塊を排出する樋と
を備えたことを特徴とする濾過装置。
前記分離手段は、前記吸着ケースの前記磁石板と平行な平面の一部が磁石板と反対側に盛り上がっている傾斜面であることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
更に、前記廃液槽の底面に切り粉を吸着する板状磁石を設けたことを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
前記廃液槽内に、廃液が必ず底面に設けられた磁石板の近傍を通過して洗浄液槽へ流出するようにするために、開口部を下向きにして流出口に装着された整流カバーを設けたことを特徴とする請求項３に記載の濾過装置。