JP3752213B2

JP3752213B2 - 切削液濾過装置

Info

Publication number: JP3752213B2
Application number: JP2002301842A
Authority: JP
Inventors: 克彦永井
Original assignee: 株式会社ジェイピーシー
Priority date: 2002-03-01
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2006-03-08
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: JP2003326436A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、切削液の濾過装置、より詳細には、マシニングセンター等による金属の切削作業において排出される切粉を含んだ切削液を濾過する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切削液の濾過装置としては、図６に示すような、ドラムフィルタータイプのものが知られている。これは、一端にマシニングセンターからの切粉を含んだ切削液の導入口５２を形成すると共に、他端に斜め立上り部５８を設けてその先端部に下向きのスラッジ排出口５３を形成した濾過槽５１を設け、濾過槽５１内に、導入口５２の下側からスラッジ排出口５３にまで延びる、スクレーパー５５を適宜間隔置きに取り付けたコンベア５４を配置し、また、斜め立上り部５８の基端部に、ドラムフィルター５６を回転可能に軸支させて成る。ドラムフィルター５６内には、逆洗ノズルが配備される。
【０００３】
この構成の場合、導入口５２から切粉を含んだ切削液が導入されると、比重の大きい切粉等が濾過槽５１の底面に沈殿堆積する。堆積したスラッジ５７は、循環するコンベア５４のスクレーパー５５によって掻き取られ、スクレーパー５５によって濾過槽５１の底面並びに斜め上方立上り部の側面に沿って押送され、スラッジ排出口５３から排出される。また、塗料カス等の浮遊異物を含む切削液は、ドラムフィルター５６表面の濾過布によって濾過され、ドラムフィルター５６内部から排出される。
【０００４】
このような構成の切削液濾過装置においては、沈殿し切れないで浮遊する浮遊異物、及び、復路（上段）のスクレーパー５５等から落下する異物の総てがドラムフィルター５６に集結するため、ドラムフィルター５６にかかる負担が大きく、フィルターの目詰まりや破損等が起こって濾過精度が低下しやすいという問題がある。
【０００５】
また、この構成の場合は、ドラムフィルター５６の幅は、コンベア５４の幅となり、また、コンベア５４の幅は、マシニングセンターのヘッド構造や、工場内設置スペース等の関係で、一定の制約を受ける。従って、ドラムフィルター５６の径と長さは、自ずと決まってしまう。
【０００６】
このようにドラムフィルターの径と長さが制約されることは、フィルターとしての処理能力にも影響してくる。即ち、ドラムフィルターは、限られたサイズにて最大の処理能力を発揮するように設計されるところ、その処理能力を越えて切削液のオーバーフローを起こさないようにするために、濾材の目は粗いものとされる。従って、その分濾過精度が低下するという問題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の切削液濾過装置の場合は、沈殿し切れないで浮遊する浮遊異物、及び、復路（上段）のスクレーパー等から落下する異物の総てがドラムフィルターに集結するため、ドラムフィルターにかかる負担が大きく、フィルターの目詰まりや破損等が起こって濾過精度が低下しやすいという問題があり、また、フィルター径及び長さに制約があるところから、濾過精度が低下するという問題があったので、本発明はそのような問題のない、即ち、フィルターに大きな負担がかからないために、フィルターの目詰まりや破損といった事態の発生が起きにくく、長期に渡って濾過精度が維持され、しかも効率よく且つ高精度に切削液の濾過を行ない得る切削液濾過装置を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明に係る切削液濾過装置は、一端に導入口を有すると共に他端に斜め上方に立上る斜め立上がり部を有する濾過槽を設け、前記斜め立上り部の基端部にドラムフィルターを設置し、スクレーパーを適宜間隔置きに取り付けたコンベアを、その往路及び復路共に前記ドラムフィルターの下を通らせて、前記濾過槽内の前記導入口の下から前記斜め立上り部上端部にまで延びるように配置し、前記濾過槽の中程から前記斜め立上り部上方に至る部分の前記コンベアの内側に、前記コンベアに沿って湾曲させ且つ下端部を上向きに傾斜させた仕切板を配置して成る。
【０００９】
好ましくは、前記斜め立上り部の基端部を拡幅し、前記ドラムフィルターを前記拡幅部の全幅に及ばせて配置し、また、前記ドラムフィルターを複数並置し、また、前記ドラムフィルターが一連の濾材を巻装したものとし、また、前記複数のドラムフィルターの外側に、前記ドラムフィルターの外周面にクーラント液を噴射する外洗ノズルを配設し、また、前記仕切板を濾過槽の全幅に及ばせ、更に、前記導入口の下の濾過槽外底面にマグネットプレートを定着する。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図面に依拠して説明する。図１は本発明に係る切削液濾過装置の構成を示す縦断面図で、図中１は濾過槽で、一端部にマシニングセンター等からの切粉を含んだ切削液の導入口２が形成される。濾過槽１の他端には、斜め上方に延びる斜め立上り部３が延設される。斜め立上り部３の先端には、下向きのスラッジ排出口４が形成される。
【００１１】
５は、スクレーパー６を適宜間隔置きに配備したコンベアで、導入口２形成側端部から、斜め立上り部３を経てスラッジ排出口４にまで延びる。
【００１２】
７は、コンベア５の内側に配置される仕切板で、濾過槽１の中間部から、斜め立上り部３の基端部を経てその上部にまで、コンベア５に沿って湾曲して延びる。仕切り板７は、濾過槽１の全幅に及ばせ、また、仕切板７の下端部７ａを、若干上向き傾斜させることが好ましい。
【００１３】
斜め立上り部３の基端部に、ドラムフィルター８が設置される。ドラムフィルター８は、従来のものと同様に、表面に濾材８ａを巻き付け、内側に逆洗ノズルを設けたもので、濾過した切削液を外部に送出する役目を果たす。
【００１４】
本発明におけるドラムフィルター８は、好ましくは、濾過槽１の一側面又は両側面から外方にはみ出したものとする。即ち、ドラムフィルター８を設置する斜め立上り部３の基端部を拡幅して拡幅部１２、１３を設け、ドラムフィルター８を、拡幅部１２、１３の全幅に及ぶものとし、ドラムフィルター８の両端を拡幅部１２、１３の側面において軸支させる（図２、図３参照）。
【００１５】
より詳細には、拡幅部１２、１３の外側面においてそれぞれ軸筒１４、１５を軸支させ、軸筒１４、１５間を多数本の丸棒１６で連結し、これに濾材８ａを巻装して長尺のドラムフィルター８となす。また、各軸筒１４、１５に、複数の連結材１７、１８を介し、図４に示すようなスプロケット１９、２０を取り付ける。各スプロケット１９、２０は、循環するコンベアのチェーン２１に係合し、チェーン２１の走行に伴って回転駆動される。
【００１６】
スプロケット１９、２０はドーナツ状であって、ドラムフィルター８に接触することはないので（図３参照）、濾材８ａはスプロケット１９、２０の部分で分割する必要がなく、一連（一枚）のものとすることができる。
【００１７】
２２は、ドラムフィルター８によって濾過され、軸筒１４、１５から流出する濾過液を貯留する濾過液タンクである。
【００１８】
上記構成において、導入口２から流入する切削液中の切粉、樹脂等の異物は、濾過槽１の内底面に沈殿堆積する。導入口２の下並びに仕切板７の下側において沈殿堆積したスラッジ１０は、循環するコンベア５のスクレーパー６によって掻取され、濾過槽１の内底面並びに斜め立上り部３の側面に沿って押送され（往路）、スラッジ排出口４から外に排出される。
【００１９】
一方、復路のスクレーパー６に付着落下するスラッジ、並びに、浮遊して仕切板７の上側に沈殿堆積したスラッジ１１は、仕切板７の上面に沿って移動してくる復路のスクレーパー６によって掻取押送され、仕切板７の下端部７ａから下に落とされ、濾過槽１の内底面に沿って押送されてくるスラッジ１０と混ざり合う。仕切板７の下端部７ａを上向き傾斜させた場合は、これに遮られて、浮遊して仕切板７の上側に流入する異物が減少する。
【００２０】
このように濾過槽１が仕切板７によって上下に仕切られることにより、押送されるスラッジ１０が舞い上がってドラムフィルター８に達することが皆無となり、また、仕切板７の上面のスラッジ１１は、復路のスクレーパー６によって排除されるために、ドラムフィルター８に達することが極力防止される。従って、ドラムフィルター８において濾過することになる異物は非常に少なく、且つ、スモールサイズのものとなるので、フィルターにかかる負担は、従来のものと比較してかなり軽減され、目の細かな濾材を用いることが可能となるので、濾過精度も向上する。
【００２１】
更に、拡幅部１２、１３を設けてドラムフィルター８を長尺化した場合は、濾過面積がかなり増加するので、濾過性能は一層向上する。また、この実施形態の場合は、コンベアの幅に左右されないドラム構造となる利点がある。
【００２２】
上記実施形態に、更に、マグネットプレート９を付加することができる。マグネットプレート９は、導入口２の下の、濾過槽１の外底面に取り付けられる。この実施形態の場合は、導入口２から流入する切削液中の磁性を有する異物が、ドラムフィルター８側に流れる前に吸着されて集められる。従って、この実施形態の場合は、仕切板７の上側に流入する異物は一層減少し、フィルターにかかる負担が一層軽減される。
【００２３】
図５に示す実施形態は、ドラムフィルター８を複数（図示した例では２個）配設したことを特徴とするもので、その他の構成は上記実施形態に準ずるので説明を略す。当然のことながら、ドラムフィルター８を２個並設すれば、処理能力は倍増する。この実施形態は、マシンチェストのベッド構造や工場内のスペース等との関係で、上記拡幅部１２、１３を設けることができない場合に有効である。勿論、拡幅部１２、１３を設けることが可能であれば、その設置により、処理能力を更に格段に向上させることが可能となる。
【００２４】
また、ドラムフィルター８が複数の場合、それぞれの濾過精度を変えることにより、例えば粗い目の一次フィルターと細かい目の二次フィルターとして構成することができる。このようにすることにより、マシンチェスト等の必要に応じた切削水の濾過が可能となる。
【００２５】
加工機より導入口２にクーラント液とスラッジが流入するときに、液面に微小なスラッジが浮き、これが、上記流入の勢いでドラムフィルター８側に寄せられ、ドラムフィルター８外周の濾材８ａに付着して、その処理能力を低下させる問題がある。
【００２６】
この問題に対処するため、本実施形態においては、従来の逆洗ノズル２３に加え、外洗ノズル２４を設置することとし、外洗ノズル２４からドラムフィルター８の外周面にクーラント液を噴射するようにした。外洗ノズル２４は、好ましくは、ドラムフィルター８に対し、導入口２側の斜め上方位置に配置する（図５参照）。
【００２７】
この外洗ノズル２４からドラムフィルター８の外周面にクーラント液が噴射されることにより、液面を漂ってドラムフィルターに近寄ってくる微小スラッジが、濾材に付着することが阻止されるので、ドラムフィルター８の濾過能力の低下が防止される。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は上述したとおりであって、仕切板によって濾過槽が上下に仕切られていることにより、フィルターに大きな負担がかからないために、フィルターの目詰まりや破損といった事態の発生が起きにくく、フィルターの目を細かくすることができ、長期に渡って濾過精度が維持され、しかも効率よく切削液の濾過を行ない得る効果がある。
【００２９】
請求項２に記載の発明のように、拡幅部を設けてドラムフィルターを長尺化した場合は、濾過面積が増えて濾過能力が向上し、ドラムフィルターの濾材の目をかなり細かなものとすることが可能となるので、加工機で必要とされているスピンドルスルー用等の高圧ポンプ使用時の二次フィルターや二次クリーンタンクが不要となり、それに伴なうメンテナンス、濾材交換、フィルター送りポンプ等が不要となるので、メンテナンス等の手間が省けると共に、大幅なコストダウンを図り得る効果がある。
【００３０】
請求項３及び５に記載の発明のように、ドラムフィルターを複数並置した場合は、濾過槽の幅を拡げることなく、濾過能力を倍増し得る効果があるだけでなく、各ドラムフィルターの濾過精度を変えることにより、加工機の必要に応じた切削水の濾過が可能となる効果がある。
【００３１】
更に、請求項６に記載の発明のように、ドラムフィルターの外周面にクーラント液を噴射する外洗ノズルを配備した場合は、液面を漂ってドラムフィルターに近寄ってくる微小スラッジが、濾材に付着して濾過能力を低下させることを防止し得る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る切削液濾過装置の構成例を示す縦断面図である。
【図２】本発明に係る切削液濾過装置の構成例を示す平面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ線拡大断面図である。
【図４】本発明に係る切削液濾過装置において用いられるスプロケットの形状例を示す図である。
【図５】本発明に係る切削液濾過装置の他の構成例を示す縦断面図である。
【図６】従来の切削液濾過装置の構成を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１濾過槽
２導入口
３斜め立上り部
４スラッジ排出口
５コンベア
６スクレーパー
７仕切板
７ａ下端部
８ドラムフィルター
８ａ濾材
９マグネットプレート
１０スラッジ
１１スラッジ
１２拡幅部
１３拡幅部
１４軸筒
１５軸筒
１６丸棒
１７連結材
１８連結材
１９スプロケット
２０スプロケット
２１チェーン
２３逆洗ノズル
２４外洗ノズル

Claims

一端に導入口を有すると共に他端に斜め上方に立上る斜め立上がり部を有する濾過槽を設け、前記斜め立上り部の基端部にドラムフィルターを設置し、スクレーパーを適宜間隔置きに取り付けたコンベアを、その往路及び復路共に前記ドラムフィルターの下を通らせて、前記濾過槽内の前記導入口の下から前記斜め立上り部上端部にまで延びるように配置し、前記濾過槽の中程から前記斜め立上り部上方に至る部分の前記コンベアの内側に、前記コンベアに沿って湾曲させ且つ下端部を上向きに傾斜させた仕切板を配置して成る切削液濾過装置。
前記斜め立上り部の基端部を拡幅し、前記ドラムフィルターを前記拡幅部の全幅に及ばせて配置した請求項１に記載の切削液濾過装置。
前記ドラムフィルターを複数並置した請求項１又は２に記載の切削液濾過装置。
前記ドラムフィルターは一連の濾材を巻装したものである請求項１乃至３のいずれかに記載の切削液濾過装置。
前記複数のドラムフィルターの濾過精度をそれぞれ異ならしめた請求項３に記載の切削液濾過装置。
前記ドラムフィルターの外側に、前記ドラムフィルターの外周面にクーラント液を噴射する外洗ノズルを配設した請求項１乃至５のいずれかに記載の切削液濾過装置。
前記仕切板を濾過槽の全幅に及ばせた請求項１乃至６のいずれかに記載の切削液濾過装置。
前記導入口の下の濾過槽外底面にマグネットプレートを定着した請求項１乃至７のいずれかに記載の切削液濾過装置。