JP3774083B2

JP3774083B2 - 濾過装置

Info

Publication number: JP3774083B2
Application number: JP16436699A
Authority: JP
Inventors: 剛一新谷
Original assignee: モスニック株式会社
Priority date: 1999-06-10
Filing date: 1999-06-10
Publication date: 2006-05-10
Anticipated expiration: 2019-06-10
Also published as: JP2000350906A

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は濾過装置に係り、例えば各種の産業機械において使用された後に、液体と固体の混在した汚濁液を濾過して分離して、液体または固体を再使用するために回転駆動される濾過ドラムに巻き付けられる濾過フィルターを簡単に交換可能にした濾過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、金属切削加工の使用後に切粉を含んだ状態になった切削油を、切粉と切削油に分離して再使用可能にする切削油（以下、浄化切削油と言う）を得るための濾過装置が多く提案されている。
【０００３】
このような濾過装置には、回転駆動される濾過ドラムの外周面に形成された開口部に対して濾過フィルターが着脱自在に巻き付けられており、所定運転時間の経過後または破損が発生した場合に交換するように構成されている。
【０００４】
図６は、従来の濾過ドラムの外観斜視図であり、濾過ドラムを円筒状に構成した場合を示している。本図において主軸２０４回りに回転するように支持される濾過ドラム２０１の外周面には複数の開口部２０２が設けられており、これらの開口部に対して濾過フィルター２２０を巻き付けるように固定するスタッドボルト２０５がラジアル方向に一定間隔で溶接されている。濾過フィルター２２０は濾過ドラム２０１側のスタッドボルト２０５に挿通する位置に取付け孔部２２０ｃが穿設されるとともに、所定番手のフィルター部２２０ｂが設けられている。このように構成される濾過フィルター２２０を濾過ドラム２０１に巻き付けるようにして固定するために、取付け孔部２２０ｃの夫々をスタッドボルト２０５に対して挿入し、濾過フィルター２２０の全体を巻き付けた後に、濾過ドラムの外周の円弧に沿うように予め曲げ加工された固定金具２２１であって、上記のスタッドボルト２０５のピッチに適合するピッチで穿設された貫通孔部２２１ｂを図示のようにセットしてから、ナット３１をスタッドボルト２０５に対して螺合して固定するようにしている。
【０００５】
以上のようにして濾過ドラムの外周面の縁部近傍に濾過フィルターを固定するようにして、巻き付け後の濾過フィルターが濾過ドラム２２０の回転軸のスラスト方向の中央側に移動することを防止し、かつ濾過フィルター２２０を液密状態に保持するようにしている。
【０００６】
上述のように濾過フィルターを固定する作業は、（ａ）全てのスタッドボルト２０５に対して取付け孔部２２０ｃを挿入して、（ｂ）濾過フィルター２２０の全体を巻き付けた状態にした後に、（ｃ）多数の固定金具２２１をセットしてから、（ｄ）ナット３１を各スタッドボルト２０５に対して螺合して固定する少なくとも４つの異なる作業が必要となる。このように濾過フィルター２２０全体を完全に取り外すので、濾過ドラムが液槽中に設置される状態で交換すると、汚濁液が濾過ドラム中に進入してしまうので、交換作業は液槽から汚濁液を完全に抜き出してから行なわれる。
【０００７】
また、本願出願人は、特開平１０−１１３５１２号公報に開示される濾過装置において、上記の濾過フィルター交換作業時間を大幅に短縮する提案をしているように、鋭意努力を行なっている。
【０００８】
しかし、液槽から汚濁液を完全に抜き出すためには余計な時間が掛かることから、濾過ドラムを多角柱形状とし、開口部を６個所以上に分割して、液槽の液面より上に開口部が位置することを可能にした濾過装置も提案されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように濾過フィルター交換作業に時間を要することは、濾過装置を配管したいる他の機械設備全体のダウン時間に直接影響を与えることになるし、また、濾過フィルターの一部が損傷しても全てを交換するのでは不経済であることから、改善が望まれている。
【００１０】
一方、上記のように濾過ドラムを多角柱形状とすることは、回転する際に液面に波打ちが発生するので、濾過効率が大幅に低下する問題がある。
【００１１】
したがって、本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、濾過効率をダウンさせない円筒状の濾過ドラムの濾過フィルターの交換作業時間を大幅に短縮することができ、かつ消耗品である濾過フィルターを部分的に交換可能にできる濾過装置の提供にある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、産業機械において使用後の汚濁液中から固体と液体とに濾過する濾過フィルターを、回転駆動される円筒状の濾過ドラムの外周面に形成された開口部に対して着脱自在にした濾過ドラムを備えた濾過装置であって、前記濾過ドラムは、ドラム回転方向に沿う一対の第１の取付け面と、ドラム回転中心軸に沿う一対の第２の取付け面とを夫々縁部に形成するとともに、複数に分割された前記開口部と、前記第２の取付け面に設けられるとともに、固定位置と解除位置との間で操作される締結手段と、前記締結手段に対して着脱される取付け孔と、前記第１の取付け面に相当する部位とを有するとともに、前記開口部を塞ぐための複数枚の前記濾過フィルターと、前記解除位置に位置された前記締結手段に対して入り込む形状部を有する部材と、全長が可変かつ可変後の状態を維持する機能を有する機能部材の端部を前記部材に対してそれぞれ固定した枠手段とを具備することを特徴としている。
【００１３】
また、前記締結手段は、前記第２の取付け面の複数のネジ孔に対して螺合されるボルトであり、また前記枠手段の前記形状部は、前記ボルトに対して前記開口部側から入り込むＵ溝であることを特徴としている。
【００１４】
また、前記機能部材は、ホースバンド用固定具であることを特徴としている。
また、前記濾過ドラムが液槽中に設置される状態で、前記開口部を少なくとも２個所以上に分割して前記液槽の液面より上に前記開口部が位置することを可能にしたことを特徴としている。
【００１５】
そして、前記産業機械は切削加工または研削加工用の工作機械であり、また前記固体は切粉または研削粉であり、また前記液体は切削液剤または研削液剤の液剤であることを特徴としている。
【００１６】
尚、本発明は後述する実施形態に限定されず、特許請求の範囲に規定される範囲において種々の構成が可能であることは勿論である。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の好適な実勢形態につき添付の図面を参照して説明する。先ず、図１は濾過装置の使用状態を示した一部破断図である。
【００１８】
本図において、濾過装置は工作機械１００において、切削加工後に発生した粒度の異なる切粉と切削油の混在した被濾過切削油から切粉を濾過して浄化切削油を分別して得るための概略構成が示されている。この概略構成は工作機械に限定されず、油脂類を固形物から分離する食品機械や、土木機械であって土石の混在した汚濁液から粒度に応じた土砂を濾過して得る場合にも適用可能である。
【００１９】
さて、図１において、濾過装置には浄化切削油を貯留する複数のクリーン槽１０１が設けられており、装置全体の基部を兼ねている。
【００２０】
また、切粉と切削油（液剤）の混在した汚濁状態になっている被濾過切削油を一時的に貯蔵する貯蔵槽１０７は図示のように上流側の不図示の投入口から下流側の斜め上の切粉排出口１０８にかけて連続形成されている。その槽１０７内には、被濾過切削油の液面Ｌを、上流と下流側に２分割する濾過ドラム１が設けられており、濾過ドラム１の後述する開口部から流出される濾過された後の浄化切削油をクリーン槽１０１内に流出するように構成されている。
【００２１】
一方、図示のように濾過ドラム１は予め完成した状態のものを複数のボルトを使用して貯蔵槽１０７内部に固定するものであり、この濾過ドラム１の外周面において所望の濾過能力の番手の濾過過フィルター２０が後述するように交換できるように固定る。
【００２２】
また、この濾過ドラム１の内部には回転の主軸４を兼ねる不図示の噴出管が設けられており、濾過フィルター２０を内面側（浄化切削油の流出側）から逆洗浄するようにして目詰まりを防止するようにしている。この逆洗浄のために、クリーン槽１０１内に貯蔵される浄化切削油をポンプを介して濾過ドラム１の内側から勢い良く噴射するようにして、濾過フィルター２０面に付着して残留した切粉等を吹き飛ばすようにして、濾過フィルターの目づまり防止を効果的に行えるように構成されている。
【００２３】
また、上流側の投入口から下流側の切粉排出口１０８にかけて切粉を連続的に搬送するために、図中の一点鎖線で図示されたエンドレスの左右チェーン１１０、１１１が設けられており、こらのチェーンには固定金具を用いて所定間隔で多数の掬上板１１２がさらに設けられている。これらの左右チェーン１１０、１１１はギアードモータの駆動力を得て、図中の矢印Ｄ方向に移動するとともに、左右チェーン１１０、１１１の途中部位において、濾過ドラム１の外周面の右側の一部に固定されたドラムスプロケット４１に対して歯合するように構成されている。
【００２４】
このために各チェーンは不図示のドラムチェーンガイドにより夫々図示のように案内されるように構成されている。そして各チェーンは、装置の上流側に配設されたスプロケット１１８により１８０度方向転換されて、図中の破線矢印方向に向かうように構成されている。
【００２５】
以上の構成により、被濾過切削油中で沈降した切粉が下流側に向けて搬送されて、やがて図示の傾斜部を、図中の矢印Ｄ方向に上昇して切粉排出口１０８において外部に排出できるように構成されている。
【００２６】
以上の一連の動作により、クリーン槽１０１内には、濾過フィルター２０の濾過能力に応じて浄化された浄化切削油が貯蔵される。そこで、このようにして得られた浄化切削油を、精密切削加工用などに繰り返し使用するとともに、濾過フィルターの洗浄用としてもその一部を用いる。
【００２７】
次に、図２は濾過ドラム１の外観斜視図である。また、図３は図２のＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【００２８】
図２、３において、濾過ドラムは図示のような円筒状になるように構成されており、上記の回転軸４に設けた不図示の軸受周りに回動自在に保持されている。また、回転軸４は中空管から構成されており、噴射ノズル４ａからクリーン槽のクリーン液を濾過フィルターに向けて噴射する「逆洗浄」を可能にしている。
【００２９】
円筒状の濾過ドラム１には、矢印方向のドラム回転方向に沿う一対の第１の取付け面３ａ、３ｂと、ドラム回転中心軸に沿う一対の第２の取付け面５ａ、５ｂを夫々縁部に形成することで合計で３個所の開口部２が等間隔で形成される。また、この各開口部２の中央にはフィルターの弛みを防止するとともに、補強部材を兼用した架橋部４０が適宜設けられる。
【００３０】
一方、上記の第２の取付け面５ａ、５ｂには図示のように複数のネジ孔５ｃが設けられており、これらのネジ孔５ｃに図示の解除位置と、後述する固定位置の間になるようにドライバーなどの工具で操作される締結手段としての六角穴付きボルト６が設けられる。これらのボルト６は、図示のような皿形状の頭部を設けでおり、それぞれ螺合して結合されている。また、これらのボルト６の両側には位置決め用の案内ピン７が固定されている。
【００３１】
一方、濾過フィルター２０は、各ボルト６の頭部に対して、衣類のボタンとボタン孔の関係となるように自在に着脱される取付け孔１０と、上記の案内ピン７に挿通される案内孔１１を設けた縁部８ａ、８ｂと、さらに上記の第１の取付け面３ａ，３ｂに相当する縁部１２ａ、１２ｂを、図示のように縁部に縫い付けた所定番手の濾過フィルター９とから構成されている。このように構成された濾過フィルター２０を３枚使用し、例えば破損した場合に一枚毎に交換可能にしている。
【００３２】
また、図２に図示のように解除位置に位置するように回転されたボルト６に対して枠体３０がセットされる。このために枠体３０は、横方向から入り込むＵ溝の形状部３２と、案内孔１１とを有する一対の部材３１ａ、３１ｂと、全長が可変かつ可変後の状態を維持する機能を有する機能部材であるホースバンド３４が図示のように一体的に固定される。この枠体３０は、上記の濾過フィルター２０の外形寸法に略合致するようにして３個分が準備される。
【００３３】
図３は、以上のように準備された濾過フィルターを固定し、液面Ｌ中に保持した様子を図示しており、図示のように、３個所形成された開口部の内の一つを液槽の液面Ｌより上にできるようにしている。このために、交換作業のときに、液中に手を入れずに交換できることになる。また、液中の残りの２枚の濾過フィルターは、取り外さないので、濾過ドラムが液槽中に設置される状態で交換しても、汚濁液が濾過ドラム中に進入しないことになるので、液槽から汚濁液を完全に抜き出す必要がなくなる。この分の時間短縮は、全体のマシンダウン時間の短縮となるので非常に重要となる。
【００３４】
一方、ボルト６は、完全に取り外すことなく、枠体３０を開口部２側から入り込むようにすればＵ溝の形状部３２が全てボルトの胴部に入るようにしているので、ボルトの紛失を解消できることになる。
【００３５】
図４（ａ）は、機能部材の断面図であって、ホースバンド用固定具３５の説明のための図である。本図において、ホースバンドは俗称の「パーカークランプ」と呼ばれるものであって、一対のステンレス製ハンド３４の一方に溝部３６を設け、この溝部３６に螺合するネジ山を形成したウオーム３７をバンドの継ぎ目に設けることで、ウオーム３７のネジ山の回転により、バンド３４の締め付け状態を全長の変化により任意に調整可能にしたものである。このように構成されるクランプは、バンド３４の有する剛性により枠体の形状を変形後に維持することが可能となる。ここで、このパーカークランプに代えて、図４（ｂ）に図示のように、バンド３４の継ぎ目にネジ３８を設けたものであって、枠体の形状が変形後に元の形状を維持することが可能であれば如何なる構成でも良い。
【００３６】
図５（ａ）〜（ｃ）は、濾過フィルター交換手順を示した外観斜視図である。本図において、例えば損傷した濾過フィルターを交換するために、図３に図示のようにして濾過ドラム１を停止させ、ボルト６を緩めて、クランプ３５を弛めて枠体３０の案内孔１１を案内ピン７から外し、Ｕ溝の形状部３２をボルト６から引き出すことで、枠体３０を取り外す。この状態で、新品の濾過フィルター２０をボルト６及び案内ピン７にセットする。
【００３７】
これに続き、図５（ａ）に図示のように、枠体３０のＵ溝の形状部３２をボルト６にセットし、案内ピン７に合致させて、図５（ｂ）の状態にする。この後に、ボルト６を締め付けることで、仮に固定する。この後に、クランプを締め付けることでバンド３４の全長を短くするようにして、濾過フィルターが濾過ドラム１の取付け面３ａ、３ｂに対して密着するようにして、液漏れを防止するように固定する。
【００３８】
尚、図２において、枠体３０はＬ金具としてあるが、これは濾過ドラム１の外周面において被濾過切削油中で浮力を得て油面で浮遊した状態になっている浮上切粉を、被濾過切削油中に沈降させるための浮上切粉掬上板としての機能を果たすためのものである。
【００３９】
以上説明したように構成することで、濾過ドラムを濾過装置から取り外すことなく、濾過フィルター交換作業が誰でもできるようになった。また、濾過フィルター２０は、従来のように全周を交換する必要がないので、単価が安い利点に加えて、部分的交換が可能となるので、損傷した一部の交換作業で対応可能となる利点もある。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、濾過効率をダウンさせない円筒状の濾過ドラムの濾過フィルターの交換作業時間を大幅に短縮することができ、かつ消耗品である濾過フィルターを部分的に交換可能にすることができる濾過装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】濾過装置の使用状態を示した一部破断図である。
【図２】図１の濾過ドラムの外観斜視図であって、濾過フィルターとともに示した分解図である。
【図３】図２の濾過ドラムのＸ−Ｘ線矢視断面図である。
【図４】（ａ）枠体３０のクランプの断面図、（ｂ）クランプの断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）濾過フィルターの交換順序を示した外観斜視図である。
【図６】従来の濾過ドラムの外観斜視図である。
【符号の説明】
１濾過ドラム
２開口部
３ａ、３ｂ第１の取付け面
５ａ、５ｂ第２の取付け面
６六角穴付きボルト
７案内ピン
２０濾過フィルター
３０枠体
３４ホースバンド
３５固定金具

Claims

産業機械において使用後の汚濁液中から固体と液体とに濾過する濾過フィルターを、回転駆動される円筒状の濾過ドラムの外周面に形成された開口部に対して着脱自在にした濾過ドラムを備えた濾過装置であって、
前記濾過ドラムは、
ドラム回転方向に沿う一対の第１の取付け面と、ドラム回転中心軸に沿う一対の第２の取付け面とを夫々縁部に形成するとともに、複数に分割された前記開口部と、
前記第２の取付け面に設けられるとともに、固定位置と解除位置との間で操作される締結手段と、
前記締結手段に対して着脱される取付け孔と、前記第１の取付け面に相当する部位とを有するとともに、前記開口部を塞ぐための複数枚の前記濾過フィルターと、
前記解除位置に位置された前記締結手段に対して入り込む形状部を有する部材と、全長が可変かつ可変後の状態を維持する機能を有する機能部材の端部を前記部材に対してそれぞれ固定した枠手段と
を具備することを特徴とする濾過装置。
前記締結手段は、前記第２の取付け面の複数のネジ孔に対して螺合されるボルトであり、また前記枠手段の前記形状部は、前記ボルトに対して前記開口部側から入り込むＵ溝であることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
前記機能部材は、ホースバンド用固定具であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の濾過装置。
前記濾過ドラムが液槽中に設置される状態で、前記開口部を少なくとも２個所以上に分割して前記液槽の液面より上に前記開口部が位置することを可能にしたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の濾過装置。
前記産業機械は切削加工または研削加工用の工作機械であり、また前記固体は切粉または研削粉であり、また前記液体は切削液剤または研削液剤の液剤であることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。