JP4628619B2 - クーラント浄化装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、クーラント液中に混入されている異物を除去して再供給するクーラント浄化装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、研磨加工装置等の工作機械においては、油性又は水溶性クーラント液が加工点(研磨点)に供給されてその部分の冷却及び潤滑に供されるが、このとき研磨等の作業中に発生した砥粒や研磨粉等の異物がクーラント液に混入される。
【0003】
このクーラント液は循環して繰り返し使用されるため、クーラント液に混入されている異物を再供給の際に除去する必要がある。
【0004】
例えば、特開平10−328969号公報には、クーラント液を浄化処理する経路に、上流側から、異物を磁力により吸着するマグネットセパレータ、このマグネットセパレータから排出されるクーラント液を一時滞留させて、クーラント液中の砥粒や研磨粉等の異物を沈殿させる砥粒溜り部、クーラント液を層流状態でゆるやかに流下させると共に、底面に埋設されているマグネットに磁力により異物を吸着する切粉回収部、この切粉回収部から排出されるクーラント液を滞留させるダーティタンク、このダーティータンクに連続するクリーンタンクが配設されており、このクリーンタンクに滞留するクーラント液が研削盤の加工点に再供給されるようにした技術が開示されている。
【0005】
更に、この先行技術では、ダーティタンクとクリーンタンクとに、下端を各タンクに浸漬する、マグネットを埋設する回転板が各々配設されており、この各回転板に磁力により付着された異物は、この回転板の両側面に先端を当接するスクレーパにて掻き取り、スラッジ回収ボックスに集積するようにしている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、回転板の表面には異物が吸着されていると共にクーラント液が付着されている。従って、スクレーパで回転板の表面を掻き落とすと、この回転板の表面に付着されている異物と共にクーラント液も掻き落とされてスラッジ回収ボックスに集積される。
【0007】
そのため、このスラッジ回収ボックスにクーラント液が必要以上に溜め込まれてしまい、異物の回収サイクルが短縮化されてしまう不都合がある。
【0008】
又、スラッジ回収ボックスに滞留するクーラント液が異物と共に回収されてしまうため、循環経路中に不足分のクーラント液を補充しなければならず、クーラント消費量が増大する不都合がある。
【0009】
本発明は、上記事情に鑑み、回転板に付着される異物を掻き取る際に、同時に掻き落とされるクーラント液の回収量を抑制し、スラッジの回収サイクルを長期化することができると共に、クーラント消費量を減少させて、経済性に優れたクーラント浄化装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため本発明は、工作機械で使用したクーラント液を浄化する循環経路にクーラント浄化槽を配設し、上記クーラント浄化槽に、その下端部を該クーラント浄化槽に滞留する上記クーラント液に没入させると共に該クーラント液に混入されている異物を磁力により吸着するマグネットを両面の縁部に多数有する回転板を垂立状態に配設し、上記回転板の上記クーラント液の液面から露呈する部位に、該回転板の両面に付着されている上記異物を掻き落とすスクレーパを配設し、上記クーラント浄化槽の外部に上記スクレーパにて掻き落とされた上記異物を集積する回収ボックスを配設し、上記クーラント浄化槽にて異物の分離された該クーラント液を上記工作機械へ再供給するクーラント浄化装置において、上記スクレーパの長手方向の後部を支持して、該スクレーパを上記回転板側の掻き取り位置と上記回収ボックス側の排出位置との間を1回往復動作させるアクチュエータを有し、上記アクチュエータの往復動作により上記スクレーパが上記掻き取り位置に停止されると、該スクレーパの先端方向が上記クーラント浄化槽側へ若干傾斜され、又上記スクレーパが上記排出位置に停止されると該スクレーパの長手方向が上記回収ボックス側の上方に略垂立状態となることを特徴とする。
【0011】
このような構成では、回転板の回転により、この回転板の外周がクーラント浄化槽に滞留されているクーラント液に順次没入され、その際、回転板に設けたマグネットの磁力によクーラント液に混入されている異物が回転板に吸着され、この吸着された異物がスクレーパにより掻き取られる。このとき、クーラント液も同時に掻き取られるが、スクレーパがクーラント浄化槽の方向へ傾斜されているためスクレーパ25にて掻き取られたクーラント液はクーラント浄化槽に戻される。一方、スクレーパが排出位置へ傾斜することで、余分なクーラント液の除去された異物が回収ボックスに集積される。
【0012】
この場合、好ましくは、1)上記クーラント浄化槽が沈殿槽であることを特徴とする。
【0013】
2)上記循環経路の上記クーラント浄化槽の上流に、床面にマグネットを配設する分離層を併設したことを特徴とする。
【0014】
3)上記床面には透磁性体製プレートが敷設されていることを特徴とする。
【0015】
4)上記分離層に上記クーラント液の流れを調整する分流板が配設されていることを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図1〜図4に本発明の第1実施の形態を示す。ここで、図1はクーラント浄化装置の概略平面図、図2はスラッジ分離ユニットの平面図、図3はスラッジ分離ユニットの側面断面図、図4は図3の要部右側面図である。
【0017】
図1の符号1は工作機械の一例である研磨加工装置であり、この研磨加工装置1にクーラント浄化装置2が併設されている。
【0018】
このクーラント浄化装置2は研磨加工装置1の加工点(研磨点)に供給したクーラント液を回収すると共に、浄化して再供給させるもので、この研磨加工装置1に循環接続する経路Rの中途に、上流側からマグネットセパレータ11、1次沈殿槽12、フィルタ13、2次沈殿槽14が接続されている。更に、1次沈殿槽12にスラッジ分離ユニット15が内装されている。
【0019】
マグネットセパレータ11は、図示しないマグネットドラムを回転させてクーラント液に混入されている砥粒、研磨粉等の異物を大まかに吸着分離すると共に、この分離した異物をマグネットドラムの上方位置に設けたスクレーパで掻き取り排除する、
又、各沈殿槽12,14は、クーラント液中の異物を沈殿させて分離させるもので、この各沈殿槽12,14に滞留されているクーラント液が順次下流側へ流出される。更に、フィルタ13は、クーラント液中の異物を濾過するもので、複数のメッシュを層状に重ねて構成し、或いは多孔質板等で構成されている。
【0020】
又、1次沈殿槽12の一角に配設されたスラッジ分離ユニット15は、図2〜図4に示すように、1次沈殿槽12の上部に、枠状に形成されたフレーム21が固設され、このフレーム21に回転板22の中芯を軸支する支持軸22aが回動自在に支持されている。この回転板22の外周側縁部には多数のマグネット23が円周上に沿って埋設されており、この各マグネット23の表面が回転板22の外側面と同一面に形成されている。
【0021】
この回転板22は、その下部が1次沈殿槽12に滞留するクーラント液に没入され、その際、この没入された部位に埋設されているマグネット23もクーラント液中に没入される。この回転板22の支持軸22aに、本体をフレーム21に固設するモータ24が直結されており、このモータ24の駆動により回転板22は、図3の紙面に向かって時計回り方向へ回転される。
【0022】
又、この回転板22のクーラント液に没入される方向に、スクレーパ25が配設されている。このスクレーパ25は、図4に示すように、溝型に曲げ形成レており、その長手方向に一側にスリット25aが形成されている。このスリット25aは回転板22の板厚よりも若干広く形成されて、回転板22に対し、その両側面を挟むように挿入されていると共に、その先端が、少なくともマグネット23の配設されている位置よりも回転板22の中心方向へ長く延出されている。
【0023】
又、このスクレーパ25の長手方向やや後部側に、枠状に形成されたフレーム21に固設されているロータリアクチュエータ26から延出する支持軸26aが固設されている。更に、スクレーパ25の後端部が、1次沈殿槽12よりも外方へ突出されており、その下方にスラッジ回収ボックス27が配設されている。
【0024】
図3に示すように、ロータリアクチュエータ26はスクレーパ25を、実線で示す通常の掻き取り位置P1と一点鎖線で示す排出位置P2との間を往復動作させるもので、このスクレーパ25が掻き取り位置P1にあるとき、同図に示すように、このスクレーパ25の先端方向が下方へやや傾斜した状態で停止されている。又、排出位置P2ではスクレーパ25がほぼ垂立状態に近い位置で停止される。
【0025】
このロータリアクチュエータ26は、図示しない制御装置からの駆動信号により、一定時間毎に、掻き取り位置P1と排出位置P2との間を1回だけ往復動作するように設定されている。
【0026】
次に、このような構成によるクーラント浄化装置2の動作について説明する。
研磨加工装置1が駆動すると、加工点(研磨点)にクーラント液が供給される。そして、この加工点(研磨点)に供給されたクーラント液は、研磨により発生した砥粒、研磨粉等の異物と共に循環経路Rを通り、先ず、マグネットセパレータ11へ流入され、このマグネットセパレータ11に設けられているマグネットドラム(図示せず)にて、クーラント液に混入されている砥粒、研磨粉等の異物が大まかに吸着分離されて、除去される。
【0027】
そして、大まかな異物が除去されたクーラント液が1次沈殿槽12へ導かれる。1次沈殿槽12ではクーラント液に混入されている異物が比重差により沈殿分離され、異物を沈降分離したクーラント液の上澄み液がフィルタ13を通り異物を除去された後、2次沈殿槽14へ導かれる。
【0028】
2次沈殿槽14では、更に細かい異物を比重差により沈降分離して、殆どの異物が除去されたクーラント液が研磨加工装置1へ再び供給される。
【0029】
一方、1次沈殿槽12の一角に配設されているスラッジ分離ユニット15に設けられている回転板22が、モータ24の駆動により、図3の紙面に向かって時計回り方向へゆっくりと回転されており、回転板22の外縁部がクーラント液に順次没入され移動する際に、クーラント液を浮遊する微細な異物がマグネット23に磁力により吸着され、回転板22がクーラント液の液面から露呈されることで、この異物がクーラント液から分離される。
【0030】
そして、回転板22に設けられているマグネット23に吸着されてクーラント液から分離された異物が、スクレーパ25のスリット25aを通過する際に、このスクレーパ25により掻き取られ、スクレーパ25に堆積される。
【0031】
ところで、スクレーパ25は回転板22に付着しているクーラント液、及び異物に付着しているクーラント液も同時に掻き取るため、スクレーパ25には掻き取られたクーラント液も滞留するが、このスクレーパ25が、その先端方向を下方へ若干傾斜した状態で停止されているため、スクレーパ25に滞留されるクーラント液は、このスクレーパ25の傾斜面に沿って1次沈殿槽12へ戻され、スクレーパ25に堆積されている異物から余分なクーラント液が除去される。
【0032】
このスクレーパ25は、一定時間毎に、図3に実線で示す掻き取り位置P1と一点鎖線で示す排出位置P2との間を1回だけ往復動作されるように設定されており、このスクレーパ25が排出位置P2へ回動する際に、スクレーパ25に堆積されている異物が、このスクレーパ25の傾斜に沿って滑落し、その下方に配設されているスラッジ回収ボックス27に集積される。
【0033】
このスラッジ回収ボックス27に回収される異物からは余分なクーラント液が除去されているため、スラッジ回収ボックス27に必要以上のクーラント液が溜め込まれてしまうことが無く、スラッジ回収ボックス27に堆積する異物の回収サイクルを長期化させることができる。
【0034】
更に、スクレーパ25にて掻き取られたクーラント液は1次沈殿槽12へ戻されるため、クーラント消費量が減少されて、経済性が向上する。
【0035】
又、図5〜図7に本発明の第2実施の形態を示す。ここで、図5はクーラント浄化装置の概略平面図、図6は大粒研磨粉分離層の拡大平面図、図7は図6の断面側面図である。
【0036】
本実施の形態は、上述した第1実施の形態の循環経路Rのマグネットセパレータ11の上流に大粒研磨粉分離層31を併設したものである。
【0037】
この大粒研磨粉分離層31には流入口31aと排出口31bとが設けられており、この流入口31aと排出口31bとが循環経路Rに連通されている。又、流入口31aと排出口31bとに挟まれた循環経路R中に流量制御板33が介装されている。この流量制御板33は、大粒研磨粉分離層31に流入するクーラント液の流量を調整するもので、本実施の形態では固定されており、この流量制御板33と循環経路Rの内壁とで形成される開口面積は一定であるが、流量制御板32を回動自在とし、この開口面積を任意に設定できるようにしても良い。
【0038】
又、大粒研磨粉分離層31の床面は鉄板等の磁性体製であり、この床面に多数のマグネット32が埋設されており、その上面にアクリル板等の透磁性体製プレート34が敷設されている。
【0039】
この大粒研磨粉分離層31の外側壁31cが外方へ傾斜されており、その下方にスラッジ回収ボックス36が配設されている。
【0040】
又、大粒研磨粉分離層31には分流板35が配設されている。この分流板35は大粒研磨粉分離層31を流れるクーラント液の流速、流れ方向を調整して、クーラント液が大粒研磨粉分離層31内をゆっくりと流れるように制御するもので有り、図においては、2枚の分流板35を、略平行に配設しているが、その配列、及び枚数は適宜可変設定することができる。
【0041】
このような構成では、研磨加工装置1から排出されたクーラント液が循環経路Rに流入されると、流量制御板32により循環経路Rを流れるクーラント液の流量が制限され、一部が流入口31aから大粒研磨粉分離層31に流入する。この大粒研磨粉分離層31に流入したクーラント液は、分流板35に邪魔されてゆっくりと流れ、その際、クーラント液に混入されている大粒の異物が、床面に配設されている多数のマグネット32から磁力により透磁性体製プレート34上に吸着分離される。
【0042】
そして、大粒の異物が吸着分離されたクーラント液は、排出口31bから循環経路Rへ戻され、マグネットセパレータ11へ導かれる。
【0043】
又、大粒研磨粉分離層31の床面に敷設されている透磁性体製プレート34に吸着されている大粒の異物は、所定時間毎に、作業者が掻き集め、外方へ傾斜されている外側壁31cを伝い、その際、異物から余分なクーラント液を十分に除去した後、スラッジ回収ボックス36に集積させる。
【0044】
このように、本実施の形態では、研磨加工装置1から排出された直後のクーラント液に混入されている比較的大粒の異物を、大粒研磨粉分離層31にて分離させるようにしたので、その下流側に配設されているマグネットセパレータ11、各沈殿槽12,14、及びフィルタ13によるクーラント液からの異物分離能力を高めることができる。
【0045】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、回転板に磁力により付着されている異物を掻き取るスクレーパが、掻き取り位置で停止している状態では、このスクレーパがクーラント浄化槽の方向へ傾斜されているため、スクレーパに滞留されるクーラント液はスクレーパの傾斜に沿ってクーラント浄化槽へ戻されてスクレーパに堆積する異物から余分なクーラント液が除去される。そのため、この異物を集積する回収ボックスにクーラント液が必要以上に溜め込まれてしまうことが無く、回収ボックスの回収サイクルを長期化することができる。
【0046】
又、スクレーパにより掻き取られたクーラント液がクーラント浄化槽へ戻されるため、クーラント消費量が減少されて経済性が向上する。
【0047】
更に、スクレーパをアクチュエータにより、掻き取り位置と排出位置とを往復動作させて異物の集積作業を自動化したので、作業者の負担を軽減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施の形態によるクーラント浄化装置の概略平面図
【図2】同、スラッジ分離ユニットの平面図
【図3】同、スラッジ分離ユニットの側面断面図
【図4】同、図3の要部右側面図
【図5】第2実施の形態によるクーラント浄化装置の概略平面図
【図6】同、大粒研磨粉分離層の拡大平面図
【図7】同、図6の断面側面図
【符号の説明】
1 研磨加工装置(工作機械)
2 クーラント浄化装置
12 1次沈殿槽(クーラント浄化槽)
22 回転板
23,32 マグネット
25 スクレーパ
26 ロータリアクチュエータ
27 スラッジ回収ボックス
31 大粒研磨粉分離層
34 透磁性体製プレート
35 分流板
P1 掻き取り位置
P2 排出位置
R 循環経路
Claims (5)
- 工作機械で使用したクーラント液を浄化する循環経路にクーラント浄化槽を配設し、上記クーラント浄化槽に、その下端部を該クーラント浄化槽に滞留する上記クーラント液に没入させると共に該クーラント液に混入されている異物を磁力により吸着するマグネットを両面の縁部に多数有する回転板を垂立状態に配設し、上記回転板の上記クーラント液の液面から露呈する部位に、該回転板の両面に付着されている上記異物を掻き落とすスクレーパを配設し、上記クーラント浄化槽の外部に上記スクレーパにて掻き落とされた上記異物を集積する回収ボックスを配設し、上記クーラント浄化槽にて異物の分離された該クーラント液を上記工作機械へ再供給するクーラント浄化装置において、
上記スクレーパの長手方向の後部を支持して、該スクレーパを上記回転板側の掻き取り位置と上記回収ボックス側の排出位置との間を1回往復動作させるアクチュエータを有し、
上記アクチュエータの往復動作により上記スクレーパが上記掻き取り位置に停止されると、該スクレーパの先端方向が上記クーラント浄化槽側へ若干傾斜され、又上記スクレーパが上記排出位置に停止されると該スクレーパの長手方向が上記回収ボックス側の上方に略垂立状態となる
ことを特徴とするクーラント浄化装置。 - 上記クーラント浄化槽が沈殿槽であることを特徴とする請求項1記載のクーラント浄化装置。
- 上記循環経路の上記クーラント浄化槽の上流に、床面にマグネットを配設する分離層を併設したことを特徴とする請求項1或いは2記載のクーラント浄化装置。
- 上記床面には透磁性体製プレートが敷設されていることを特徴とする請求項3記載のクーラント浄化装置。
- 上記分離層に上記クーラント液の流れを調整する分流板が配設されていることを特徴とする請求項3或いは4記載のクーラント浄化装置。
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