JP5033202B2

JP5033202B2 - 濾過装置

Info

Publication number: JP5033202B2
Application number: JP2010046531A
Authority: JP
Inventors: 茂木秀一; 良典関
Original assignee: モスニック株式会社
Priority date: 2010-03-03
Filing date: 2010-03-03
Publication date: 2012-09-26
Anticipated expiration: 2030-03-03
Also published as: JP2011177860A

Description

本発明は、金属切削作業を行うマシニングセンターから排出される切粉を含んだ切削油を濾過する装置に関する発明である。

金属切削作業を行うマシニングセンターから排出される切粉を含んだ切削油（以下これを切粉を含んだ切削油という）を濾過する装置の濾過槽１には種々の型式のものがある。その一例として図３に示す特開平７−２０４４２９号公報、実開平７−３７３０９号公報及び図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示されたものがある。

前記した公報に記載された濾過装置の濾過槽１の共通した点を説明する。その濾過槽１の構成は図３、図２に示す濾過槽１も本体の一端側の天井に上記した切粉を含んだ切削油を投入する導入口２を配し、該導入口２の下の底板の近くに従動スプロケット３を配し、他端側は底板を立ち上がり傾斜板とし、その先端を上記切粉を含んだ切削油中から分離した切粉を濾過槽１外に放擲する切粉放擲部４とし、その近くに駆動源（図示しない）からの駆動力の伝達を受けて駆動する駆動スプロケット５を配し、前記両スプロケット３、５を跨いでスクレーパー６Ａを配した無端コンベア６を本体の底板の一端側から切粉放擲部４に向かう側を往路（矢印Ａ）とし、切粉放擲部４の天井側から本体の天井側の一端側に向かう側を復路（矢印Ｂ）として回動自在に懸架すると言う構成から成るものであり、そしてその無端コンベア６は、往路を導入口２から濾過槽１に投入された切粉を含んだ切削油中から底板に沈澱した切粉をスクレーパーで切粉放擲部４に向かって掻き集めながら移動し、切粉放擲部４まで掻き集めた切粉を切粉放擲部４から濾過槽１外に放擲した後、切粉放擲部４で反転して導入口２側に向けて復路を回動すると言う構成型式としたものである。いずれの型式の濾過槽１も前記した無端コンベア６の回動軌跡内に、濾過槽１中で前記した切粉取り除き作業を施された切削油の濾過手段であるドラムフィルター７、仕切り板８を配し、濾過槽１の側板に前記した濾過手段によって濾過された処理済切削油の流出口が開口されている。

図３に示す濾過装置は濾過槽１は、濾過槽１内に回動自在に懸架された前記した無端コンベア６の回動軌跡の内側にドラムフィルター７を前記無端コンベア６の回動力の伝達を受けて回転するように配し、前記無端コンベア６のスクレーパーによって掻き集められなかった切粉が浮遊する切削油中の切粉を除去する濾過手段としてドラムフィルター７を配し、そのドラムフィルター７で切粉をつかまえて、そのつかまえた切粉を濾過槽１中に戻し、ドラムフィルター７で濾過された切削油をドラムフィルターの濾過済切削油流出口と連繋する濾過槽１の側板の濾過済切削油流出口（図示しない）から処理済切削油として濾過槽１外に流出させるという装置である。

前記した装置は、無端コンベア６の回転軌跡中に配設するドラムフィルター７の配設の仕方並びにドラムフィルター７によって濾過された切削油を濾過槽１外に流出する流出機構の構成の仕方を簡単な構成とすることはなかなかできないという不都合があった。

また、前記図３に示すドラムフィルターを使った型式の濾過槽１を使った濾過装置の不都合を解消するために開発された発明に、特許第３７５２１８５号公報に開示された装置がある。該特許公報に開示された装置の構成を図２に示す。該公報に開示された装置の切削油の濾過手段は、濾過槽１に回動自在に懸架された無端コンベア６はスクレーパーを天地両方向に向けて突設したスクレーパー６Ｘ、６Ｙとした無端コンベア６とする点、並びに図２に示すとおり、該無端コンベア６の回転軌跡中に仕切板８を配した構成とし、その仕切板８は他端側を立ち上がり傾斜板８Ａとし、一方端側に配した導入口２に向かって延びる側を裏面にマグネット６１を貼着した水平板８Ｂとし、水平板末端側を立ち上がり傾斜辺８Ｃとする構成から成るものとし、濾過槽１内で回動する該無端コンベア６の復路を該仕切板８（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ）に沿って回動するようにした構成とする点で前記図３に図解した先行技術文献に開示された濾過手段技術と異なる。

同特許公報に記載された装置は、図２に示すとおり、濾過槽１内に前記した仕切板８が設けられているところから濾過槽１の天井に配した導入口２から濾過槽１中に投入された切粉を含む切削油は、濾過槽１の仕切板８の水平板８Ｂ下に投入されることになる。濾過槽１に投入された切粉を含む切削油の中濾過槽１の底板に沈澱した切粉は、底板に沿って切粉放擲部４に向かう往路を回動する無端コンベア６の地側スクレーパー６Ｙで掻き集めて切粉放擲部４に移送され、該切粉放擲部４から濾過槽１外に放擲されることになる点は図３に示す濾過槽１と同じである。

ところが、図２に図解する濾過槽１の仕切板８の水平板８Ｂの下には前記した切粉掻き集め操作が施された切削油の流出口９はない。従って、濾過槽１に配設した仕切板８の水平板８Ｂの下には、前記切粉掻き集め操作が行われて切粉が取り除かれた切削油で満杯となる。従って、この状態下で導入口２から濾過槽１に投入される切粉を含んだ切削油は、濾過槽１の中に入りきれずに切粉を含んだままの切削油の状態で仕切板８上の水平板８Ｂ上に水平板末端側に形成した立ち上がり傾斜辺８Ｃを乗り越えて溢れて流れ込むことになる。

ところで、図２に図解する濾過槽１は、その側板に仕切板８の水平板８Ｂに沿った流出口９が開口されている構成になっている。

そうすると、前記特許公報に開示されて図２に図解された濾過装置の濾過槽１の仕切板８は、仕切板８の水平板に８Ｂ溢れ出た切粉を含んだ切削油が濾過槽１の側板の流出口９から流出する流れを生ずることになる。

従って、濾過槽１の仕切板８の水平板８Ｂに溢れて流れ込んだ切粉を含んだ切削油の流れは、仕切板８の水平板８Ｂから浅瀬を流れる水のように前記流出口９に向かって流れ、その流速は必然的に早くなる。そうすると、この流れを生ずる仕切板８の水平板８Ｂを流れる切削油中に含まれる切粉は、思ったようには仕切板８の水平板８Ｂには沈澱しないことになる。

その状態下で、その流速中に濾過槽１に回動自在に懸架された無端コンベア６が、切粉放擲部で反転して導入口２に向かった復路を回動することは、その無端コンベア６の天側スクレーパー６Ｘがその流速に抵抗して移動することになる。この状態は仕切板８の水平板８Ｂに溢れ出て該水平板８Ｂを流れる切粉を含む切削油に強い乱流を生じさせることになり、仕切板８の水平板８Ｂに流れ込んだ切削油中の切粉は舞い上がり、仕切板８の水平板８Ｂに沈澱しにくくなる。そうすると、仕切板８の水平板８Ｂ上を導入口２側に向かって復路を回動する無端コンベア６の天側スクレーパー６Ｘは予期した通りの切粉かき集めはできないことになる。その結果、仕切板８の水平板８Ｂから濾過槽１の側板に設けた流出口９に向かって流れる切削油からは予期した通りの処理済切削油として流出することはできなくなるという不都合を生じることになる。

特許第３７５２１８５号公報特開平７−２０４４２７号公報

実開平７−３７３０９号公報

本発明は、図２に示す構成から成る特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の濾過装置の濾過槽１による仕切板８では十分な濾過機能を果たすことはできないと言う不都合を解消するために図２に示す構成型式の濾過槽１に配する仕切板８について検討を重ねた結果、十分な濾過機能を発揮する仕切板８の構成を考え出し、その仕切板８を採用することにより、図２に示す型式の濾過装置の濾過槽１よりは優れた機能を発揮する濾過槽１を提供しようとするものである。

本体の一端側の天井部に金属切削作業を行うマシニングセンターから排出される切粉を含んだ切削油の導入口２を形成するとともに、その導入口２の下の近くに従動スプロケット３を配し、本体の他端側は水平な底板を立ち上がり傾斜板として、その先端を前記切削油中から分離された切粉の放擲部とするとともに、その切粉放擲部４近くに駆動スプロケット５を配した濾過槽１とし、
該濾過槽１内に前記立ち上がり傾斜板とした部分の天井から本体の天井に配した切粉を含んだ切削油の導入口２近くまで傾斜板と水平板から成り、該水平板は表面の適宜箇所に開口を切欠し、併せて該水平板の表面裏には前記表面の開口を避けてマグネットプレートを貼着固定するとともに、該水平板が本体の天井に配した切粉を含んだ切削油の導入口２側に向かって延長する末端は、濾過槽１に投入された前記切削油の液面上に隆起する堤を形成した仕切板８を配し、
該濾過槽１に配した従動スプロケット３と駆動スプロケット５には、両スプロケットを跨いで、天地両側に突設したスクレーパーを適宜間隔を置いて取り付けた無端コンベア６を、従動スプロケット３から駆動スプロケット５に向かって、底板に沿って移動する側を往路とし、駆動スプロケット５から従動スプロケット３に向かって、前記仕切板８の水平板の表面並びに前記堤面に沿って移動する側を復路として回動自在に懸架して、
濾過槽１の本体の少なくとも一方の側板には前記仕切板８の水平板の平面に向けて切欠した処理済切削油を流出する流出口９を設けて成る構成とする。

図２に示す型式の濾過装置の濾過槽の仕切板の水平板は、濾過槽に入りきれなかった切粉を含む切削油を、濾過槽の仕切板の水平板から流し出すと言う流れを生じさせ、その結果、前記したような不都合を生ずることになると言う嫌いがあるのに対して、本発明の濾過槽の仕切板の水平板は、水平板の末端に堤を形成したことにより、濾過槽内に投入された切粉を含む切削油中から切粉を取り除いた切削油を濾過槽に配設された仕切板の水平板に、該水平板に開設された開口から湧き出す構成としたことにより、該仕切板の水平板に、濾過槽に入りきれなくて濾過槽から溢れて仕切板の水平板の末端から切粉を含んだ切削油の入り込むのを阻止し、仕切板の水平板には前記した切粉取り除き処理を施された切削油のみが入り込むようにし、仕切板の水平板を流れる前記した切粉を取り除いた切削油の流速を弱い流速とすることになる。この状態下で仕切板の水平板面を流れる前記切削油中の切粉を復路を回動する無端コンベアの天側スクレーパーにより掻き取り操作が行われることになり、図２に示す型式の濾過装置の濾過槽に生ずる不都合をなくすことができる。

本発明に係る切削油濾過装置の構成の断面図。本発明に係る切削油濾過装置の濾過槽に配する仕切板の水平板付近の構成の断面図。従来の切削油濾過装置の構成の断面図。従来の切削油濾過装置の他の構成の断面図。

図２に示す濾過装置の濾過槽の不都合を解消するために開発した本発明の濾過装置の濾過槽１は、図１Ａ並びに図１Ｂに示すとおりの構成から成っている。
１．即ち、本体の一端側の天井部に金属切削作業を行うマシニングセンターから排出される切粉を含んだ切削油を底板にマグネット１Ａを貼着する濾過槽１に投入する導入口２を形成するとともに、その導入口２の下の近くに従動スプロケット３を配し、本体の他端側は水平な底板を立ち上がり傾斜板として、その先端を濾過槽１に投入された前記切削油中から分離された切粉の放擲部とするとともに、その切粉放擲部４近くに駆動スプロケット５を配した濾過槽１とする。この構成は、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の濾過槽１と同じである。
２．該濾過槽１に配した従動スプロケット３と駆動スプロケット５には、両スプロケットを跨いでスクレーパーを適宜間隔を置いて取り付けた無端コンベア６を、従動スプロケット３から駆動スプロケット５に向かって、濾過槽１の底板と底板の他端側の立ち上がり傾斜板に沿って移動する側を往路とし、駆動スプロケット５から反転して従動スプロケット３に向かって、前記往路（矢印Ａ）と反対側を移動する側を復路（矢印Ｂ）として回動自在に懸架する構成とする。この構成も図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された無端コンベア６と同じ構成である。
３．本発明の濾過槽１に回動自在に懸架する無端コンベア６は、図２を示して解説した特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の無端コンベア６と同じように、天側に突設したスクレーパー６Ｘと地側に突設したスクレーパー６Ｙを配設した無端コンベア６である。
４．その無端コンベア６の回動軌跡内にコンベアの復路に沿って図２を示して解説した特許第３７５２１８５号公報に開示された発明と同じように仕切板８を設ける。
但し、本発明の濾過槽に配設される仕切板８は、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の不都合を解消するため開発された発明であって、その仕切板８は、濾過槽１の他端側を立ち上がり傾斜板辺８Ａとし、濾過槽１の一端側に配設した導入口２に向かって水平板８Ｂとし、水平板の末端側面を濾過槽１に投入される切粉を含んだ切削油の液面に向かって該液面から突出する堤８Ｃとして形成し、その水平板の適宜箇所に開口８Ｄを切欠し、さらにその水平板裏には、前記した開口を避けてマグネット８Ｅを貼着固定すると言うものである。
５．前記復路を移動する無端コンベア６は天側に突設したスクレーパーを仕切板８、就中、水平板８Ｂ並びに前記堤８Ｃに沿って移動するようにする。この無端コンベア６の動きは、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の無端コンベア６の動きと同じである。
６．濾過槽１の本体の少なくとも一方の側板には、前記仕切板８の水平板の平面に向けて仕切板８の平面板上で無端コンベア６の操作により、切削油中の切粉を除去された処理済切削油を流出する流出口９を設けて成る。この構成は図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の構成と同じである。

本発明の濾過装置の濾過槽１の構成並びに、該濾過槽１内に回動自在に懸架する無端コンベア６を回動自在に懸架する構成、それと該濾過槽１内に配設する仕切板８の配設の仕方並びに濾過槽１の側板の少なくとも一方に前記仕切板８の水平板に向けて濾過処理した切削油の流出口９を開口する構成は、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の濾過槽１と同じである。

従って、本発明の濾過槽１も図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の濾過槽１と同じように導入口２から濾過槽１に投入された切粉を含む切削油は、同切削油中に含まれる比重の重い切粉を濾過槽１の底板に沈澱することになる。
濾過槽１の底板に沈澱した切粉は、濾過槽１を回動自在に懸架された無端コンベア６の地側に突設されたスクレーパーによって掻き集められて切粉放擲部４まで移送され、切粉放擲部４から濾過槽１外に放擲される。

即ち、濾過槽１内には、前記無端コンベア６の回動により、比重の重い切粉を取り除かれ比重の軽い切粉を浮遊させた切削油で満杯となる。

この状態下で導入口２から切粉を含んだ切削油が濾過槽１内に投入されると濾過槽１内で上記操作が行われた切削油の液面は上昇する。

従って、仕切板８の水平板８Ｂに何らの工夫が施されていなければ、導入口２から濾過槽１内に投入する切粉を含んだ切削油は、前記した仕切板８の水平板に溢れて流れ込む現象を呈することになる。即ち、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の仕切板８の水平板と同じ現象を生ずることになり、前記したと同じ不都合を生じることになる。

本発明は上記した現象の生じることによる不都合を解消するため仕切板８の構成について工夫を凝らし、その構成を図１に示すように前記したとおり仕切板８の水平板８Ｂに開口８Ｄを開設する構成とした。
即ち、本発明の濾過槽１内に配設する仕切板８は水平面板８Ｂを前記したように末端を濾過槽１内に投入される切削油の液面上に表面が突出する堤８Ｃを形成し、その水平板の所望の箇所に所望の大きさの開口８Ｄを開設し、その裏面に該開口８Ｄを避けてマグネット８Ｅを貼着した構成とした。従って、濾過槽１中で回動するコンベア６の地側に突設したスクレーパー６Ｙにより前記した切粉の取り除き操作が行われて濾過槽１に満杯となっている切削油中に投入される切粉を含んだ切削油は、前記した切粉取り除き操作が行われた切削油中に入り込み、同時に前記切粉取り除き操作の行われた濾過槽１に配設した仕切板８の水平板８Ｂの切削油の液面を上昇させる現象を呈することになる。ところが本発明の仕切板の末端側には前記した構成の堤８Ｃが形成されているから、液面を上昇した切削油が仕切板８の水平板８Ｂ面に溢れて流れ込むことはない。液面を上昇した前記操作の行われた切削油は、仕切板８の水平板８Ｂに開設された開口８Ｄから該水平板８Ｂに湧き出して水平板８Ｂ上に流れ込む現象を呈し、これが濾過槽１の側板の流出口９から濾過槽１外に流れ出す。

これらの現象を呈するよう工夫された本発明を構成する仕切板８の水平板８Ｂを流れる切削油（多くの切粉を含んだ切削油と、切粉の取り除き操作の行われた切削油の混合切削油）の流れは、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の仕切板８の水平面を流れる切削油（多くの切粉を含んだ切削油）の流れとは異なる流れ（流速）となる。即ち、前者の本発明の仕切板の水平板に生ずる流れは緩い流れとなり、後者の図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された仕切板の水平板に生ずる流れは急流となる。

前記した切削油の流れを生じる仕切板８の水平板８Ｂは、本発明の水平板上では流れる切削油中から切粉を沈澱させる機能は、図２に示す特許第３７５２１８５号公報に開示された発明の水平板上で生じる切削油中の切粉沈澱機能よりは優れた機能を発揮することになる。

また、前記した仕切板８の水平板８Ｂには、濾過槽１に回動自在に懸架された無端コンベア６の天側に突設したスクレーパー６Ｘが前記した水平板８Ｂを流れる切削油に逆行する復路を該水平板を流れる切削油に逆行する復路を該水平板に沿って回動する。従って、そこには乱流が生ずることになるが、前者の方が後者の方よりはるかに弱い乱流しか起こさない現象を生ずることになる。

前記した仕切板８の水平板裏面にはマグネット８Ｅが貼着されている。そうすると、前者の水平板の方が後者の水平板より水平板を流れる切削油中の切粉を吸着する効率は優れた機能を発揮する現象を生ずることになる。

このことは、前記無端コンベア６の天側に突設したスクレーパー６Ｘを該水平板に接して復路を回動することによる切粉掻き集め機能もまた、この機能を発揮して掻き集めた切粉を水平板末端から濾過槽１中に戻す機能も前者の方が後者の方より優れた機能を発揮することになる。即ち、水平板上における切削油中の切粉取り除き機能は前者の方が後者より優れた機能を発揮すると言うことになる。

本発明の濾過装置の濾過槽１に配設される仕切板８の水平板が前記した機能を発揮すると言うことは、該水平板上で切削油中の切粉が十分に取り除かれた処理済切削油として濾過槽１の側板に設けられた流出口９から流出することができると言うことになる。

１濾過槽
２導入口
３従動スプロケット
４切粉放擲部
５駆動スプロケット
６無端コンベア
７ドラムフィルター
８仕切板
９流出口

Claims

本体の一端側の天井部に金属切削作業を行うマシニングセンターから排出される切粉を含んだ切削油の導入口２を形成するとともに、その導入口２の下の近くに従動スプロケット３を配し、本体の他端側は水平な底板を立ち上がり傾斜板として、その先端を前記切削油中から分離された切粉の放擲部とするとともに、その切粉放擲部４近くに駆動スプロケット５を配した濾過槽１とし、該濾過槽１内に前記立ち上がり傾斜板とした部分の天井から本体の天井に配した切粉を含んだ切削油の導入口２近くまで傾斜板と水平板から成り、該水平板は表面の適宜箇所に開口を切欠し、併せて該水平板の平面裏には前記平面の開口を避けてマグネットプレートを貼着固定するとともに、該水平板が本体の天井に配した切粉を含んだ切削油の導入口２側に向かって延長する末端は、濾過槽１に投入された前記切削油の液面上に隆起する堤を形成した仕切板８を配し、該濾過槽１に配した従動スプロケット３と駆動スプロケット５には、両スプロケットを跨いで、天地両側に突設したスクレーパーを適宜間隔を置いて取り付けた無端コンベア６を、従動スプロケット３から駆動スプロケット５に向かって、底板に沿って移動する側を往路とし、駆動スプロケット５から従動スプロケット３に向かって、前記仕切板８の水平板の表面に沿って移動する側を復路として回動自在に懸架して、濾過槽１の本体の少なくとも一方の側板には前記仕切板８の水平板の表面に向けて切欠した処理済切削油を流出する流出口９を設けて成ることを特徴とする前記切削油の濾過装置。