JP3117484U - 切削屑分離装置およびクーラント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】切削屑分離装置における目詰まり除去を長時間に不要とするという基本機能を実現するだけでなく、既存のクーラント装置に軽微な改良を施すことで実施することができ、しかもメンテナンス性に優れた切削屑分離装置およびクーラント装置の提供。
【解決手段】長手方向の略中央位置に細孔部を有する円筒状のケーシング１と、ケーシングの内壁と摺接しながら回動することで加工液および／または切削屑を排出部側に向けて搬送する螺旋状のブレード５が設けられたスクリュー軸２とからなる切削屑分離装置であって、前記ケーシングの一端に設けられた吸入部から切削屑の混入した加工液を吸入し、前記細孔部から切削屑を分離した加工液を排出し、前記ケーシングの他端に設けられた排出部から切削屑を排出する切削屑分離装置およびそれを備えるクーラント装置。
【選択図】図２

Description

本考案は、鉄、アルミニウム、その他の金属材料の切削加工を行う工作機械等から排出される加工液から切削屑を分離する装置に関し、より具体的には工作機械で切削油を供給使用しながらの加工に際して生じる切削屑を分離回収する切削屑分離装置およびクーラント装置に関する。

工作機械で切削油を供給使用しながらの加工に際して、可能な限り長時間の連続運転を行うべく、各工作機械や被削材の種類や加工条件によって異なる切削屑の処理方法が提言されている。
従来から用いられている切削屑分離搬送装置として、例えば、ケーシング内に、切削屑を排出部に向けて搬送するための螺旋状のブレードを固設したスクリュー軸を配設するとともに、多数の細孔を穿設したストレーナーからなる中間底を形成し、この中間底により濾過した加工液を排出口から装置外に排出し、加工液を再使用するようにしているものがあった。しかしながら、この種の装置では、中間底の上方に分離された切削屑が堆積するとともに、切削屑が中間底に穿設した細孔に詰まって濾過性能が低下し、加工液がケーシング内から溢れ出すことから、頻繁に工作機械を停止して中間底の清掃を行う必要があった。そこで、図３に示すように、帯板を螺旋に巻いて円筒状に形成し、円周方向に開口したスリットを有するストレーナー３を有するとともに、該ストレーナー３から流入した加工液を送り出すための排出口４を形成した断面円形のスクリュー軸２に摺接、周回するように配設した螺旋状のブレード５を駆動機構により回転駆動するように構成された切削屑の分離装置が提言されている（特許文献１）。

また、トラフの外部に、切削油回収口に挿脱し得る目詰除去アームと該アームを回転駆動する間欠タイマ付きの回転駆動機構とからなる自動切粉除去装置を設け、前記回収口に切粉が詰まった時期を見計らって前記アームが作動して切粉を除去するチップコンベア装置が提言されている（特許文献２）
特開平８−２８１３５２号公報 実開平５−３１８４５号公報

本考案は、切削屑分離装置における目詰まり除去を長時間に不要とするという基本機能を実現するだけでなく、既存のクーラント装置に軽微な改良を施すことで実施することができ、しかもメンテナンス性に優れた切削屑分離装置およびクーラント装置を提供することを目的とする。

本考案の切削屑分離装置およびクーラント装置は、円筒状のケーシングの下方から上方に切削屑を加工液ごと移送することにより加工液を下方で分離後する構成と比べ切削屑の移送を高め、また濾過孔（加工液回収孔）をケーシング本体に設けることによりメンテナンス性を高めている。

すなわち、第１の考案は、長手方向の略中央位置に濾過孔を有する円筒状のケーシングと、ケーシングの内壁と摺接しながら回動することで加工液および／または切削屑を排出部側に向けて搬送する螺旋状のブレードが設けられたスクリュー軸とからなる切削屑分離装置であって、前記ケーシングの一端に設けられた吸入部から切削屑の混入した加工液を吸入し、前記濾過孔から切削屑を分離した加工液を排出し、前記ケーシングの他端に設けられた排出部から切削屑を排出する切削屑分離装置である。
第２の考案は、第１の考案において、ケーシング内の濾過孔の位置に前記ブレードに当接するブラシを有することを特徴とする。
第３の考案は、第１または２の考案において、濾過孔がケーシングの外部から着脱自在なメッシュにより構成されることを特徴とする。

第４の考案は、切削屑の混入した加工液が流入する第１の部屋と切削屑が除去された加工液が流入する第２の部屋が切削屑より目の細かいメッシュで仕切られた加工液タンク、 長手方向の略中央位置に濾過孔を有する円筒状のケーシングと、ケーシングの内壁と摺接しながら回動することで加工液および／または切削屑を排出部側に向けて搬送する螺旋状のブレードが設けられたスクリュー軸とからなり、前記ケーシングの一端に設けられた吸入部から切削屑の混入した加工液を吸入し、前記濾過孔から切削屑を分離した加工液を排出し、前記ケーシングの他端に設けられた排出部から切削屑を排出する切削屑分離装置、第２の部屋からワークに加工液を供給するクーラントポンプ、切削屑分離装置の排出部の下方に配された屑受けを備えるクーラント装置であって、前記第１の部屋内の加工液が前記切削屑分離装置の濾過孔から第２の部屋に供給されることを特徴とするクーラント装置である。
第５の考案は、第４の考案において、前記切削屑分離装置のケーシング内の濾過孔の位置に前記ブレードに当接するブラシを有することを特徴とする。
第６の考案は、第４または５の考案において、前記切削屑分離装置の濾過孔がケーシングの外部から着脱自在なメッシュにより構成されることを特徴とする。

本考案によれば、工作機械から排出される切削油と切削屑が混入した加工液が原因の設備停止を長時間にわたり防ぐことができる。特に、金属部品の切削加工において、自動で材料を供給し連続で稼動を行う際、切り屑除去のための機械の停止が不要となる。
本考案は、既存のクーラント装置に大きな改造を施すことなく実施できるものであり、その意義は大きい。

本考案の装置は、図１に示すように、円筒状のケーシング１と、ケーシング１内を軸通し、スクリュー式のブレード５を有するスクリュー軸２と、切削屑を排出するための切削屑排出部１２と、ケーシング１に設けられた濾過孔１４と、ケーシング１内の濾過孔１４の位置に設けられたブラシ７を主たる構成要素とする。

駆動系６により、スクリュー軸２を回動させると切削屑が混入した加工液がケーシング１内に吸入され、濾過孔１４で切削屑と分離されて排出される（図１の符号１３参照）。一方、切削屑はスクリュー軸２の回動により更に上昇を続け、切削屑排出部１２から排出され、屑受け８により回収される。
スクリュー軸２に設けられた螺旋状のブレード５はーシング１の内壁と摺動するのが最適であるが、試作品を作製したところ数ｍｍの隙間でも機能上問題が無いことを確認できた。

また、本考案の装置は、ブラシ７を設けることによりブレード５に固着した切削屑を履き落としてスムーズに排出することができる。固着ブラシ７の材質は切削屑の材質などにより最適なものが選択されるが、具体的には金属製のもので真鍮やSUSなどのワイヤーブラシ或いは樹脂製のものが例示される。

濾過孔１４は、ケーシング１の略中央部にφ２〜５ｍｍの複数の細孔を設けること、或いは１〜５ｍｍのスリットを数本ないし数十本設けることにより実現できる。より好ましくは、ケーシング１の略中央部に外部から着脱可能なメッシュで濾過孔１４を構成することにより、ケーシング１を取り外すことなく濾過孔１４の目詰まりを解消することが可能となる。濾過孔１４はクーラントポンプ２４の能力に応じて最適な排出量となるように構成する。濾過孔１４は、ケーシング１の長手方向の略中央位置に設けられているため、ケーシング１の下方に切削屑が溜まりにくく、また濾過孔１４が排出部１２と近い場所に位置するため、従来装置と比べケーシング１内に残留する切削屑も少ない。

本考案の切削屑分離装置は、既存のクーラント装置に簡便に取り付けることができる。取付に際しては、加工液の流度に応じてケーシング１が適度な傾斜を構成するように配置する。また、切削屑がクーラントポンプ２４により吸入されるのを防ぐことができるように、加工液タンク２１に仕切メッシュ２２，２３を設ける。そして、本考案の装置と屑受け８を図２に示すように配置し、図示しない駆動系６によりスクリュー軸２を回動させて仕切メッシュ２３により区切られた右側のスペースに加工液を送り込むことで、切削屑の除去された加工液をクーラントポンプ２４に送り込むことができる。すなわち、既存の加工液タンク２１に少なくとも仕切メッシュ２３を（好ましくは仕切メッシュ２２も）設け、本考案の装置を設置するだけで既存のクーラント装置に特別な改造を施すことなく切削屑の分離を実現することが可能となる。

金属材料を切削加工するのに使用される加工液（切削液）は、刃具とワーク(加工される物体)との間に潤滑をもたらす効果と工具や被削材を冷却する効果があり、市販の水溶性または油性のものを用いることができる。

本考案の切削屑分離装置を取り付けるクーラント装置としては、スターマイクロニクス社のECAS−２０が例示される。図４に本考案の切削屑分離装置をクーラント装置に取り付けた際の一態様を示す。その場合、本考案の切削屑分離装置は幅６００ｍｍ×奥行３００ｍｍ×高さ４００ｍｍとなる。

図４中、スクリュー軸駆動モータ２５は、ケーシング１内のスクリュー軸２に連結されており、制御系９からの制御信号に基づきスクリュー軸２に駆動力をギヤで伝達する。加工液タンク２１内には仕切メッシュ２３を設け、切削屑が直接クーラントポンプ２４により吸入されるのを防いでいる。

本考案の装置は、既存のチップコンベアを含む工作機械に簡単に取り付けることができ、構造が単純で故障しにくく耐久性が得られ、しかもコンパクトで安価に製作できるため、省スペース性と低コスト性に優れる。

本考案に係る切削屑分離装置の試作品の斜視図である。 本考案に係る切削屑分離装置による加工液循環の説明断面図である。 従来の切削分離装置の一例を示す図である。 本考案に係る切削屑分離装置の取付前後の一態様を示す図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ スクリュー軸
３ ストレーナー
４ 加工液排出口
５ ブレード
６ 駆動系
７ ブラシ
８ 屑受け
９ 制御系
１１ 吸入部
１２ 切削屑排出部
１３ 吐出加工液
１４ 濾過孔
２１ 加工液タンク
２２，２３ 仕切メッシュ
２４ クーラントポンプ
２５ スクリュー軸駆動モータ

Claims (6)

1. 長手方向の略中央位置に濾過孔を有する円筒状のケーシングと、ケーシングの内壁と摺接しながら回動することで加工液および／または切削屑を排出部側に向けて搬送する螺旋状のブレードが設けられたスクリュー軸とからなる切削屑分離装置であって、
   前記ケーシングの一端に設けられた吸入部から切削屑の混入した加工液を吸入し、前記濾過孔から切削屑を分離した加工液を排出し、前記ケーシングの他端に設けられた排出部から切削屑を排出する切削屑分離装置。
2. ケーシング内の濾過孔の位置に前記ブレードに当接するブラシを有する請求項１の切削屑分離装置。
3. 前記濾過孔がケーシングの外部から着脱自在なメッシュにより構成される請求項１または２の切削屑分離装置。
4. 切削屑の混入した加工液が流入する第１の部屋と切削屑が除去された加工液が流入する第２の部屋が切削屑より目の細かいメッシュで仕切られた加工液タンク、
   長手方向の略中央位置に濾過孔を有する円筒状のケーシングと、ケーシングの内壁と摺接しながら回動することで加工液および／または切削屑を排出部側に向けて搬送する螺旋状のブレードが設けられたスクリュー軸とからなり、前記ケーシングの一端に設けられた吸入部から切削屑の混入した加工液を吸入し、前記濾過孔から切削屑を分離した加工液を排出し、前記ケーシングの他端に設けられた排出部から切削屑を排出する切削屑分離装置、
   第２の部屋からワークに加工液を供給するクーラントポンプ、
   切削屑分離装置の排出部の下方に配された屑受けを備えるクーラント装置であって、
   前記第１の部屋内の加工液が前記切削屑分離装置の濾過孔から第２の部屋に供給されることを特徴とするクーラント装置。
5. 前記切削屑分離装置のケーシング内の濾過孔の位置に前記ブレードに当接するブラシを有する請求項４のクーラント装置。
6. 前記切削屑分離装置の濾過孔がケーシングの外部から着脱自在なメッシュにより構成される請求項４または５のクーラント装置。