JP5325008B2 - クーラント処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、工作機械から排出されたクーラントを濾過処理するクーラント処理装置に関する。

工作機械から排出されるクーラントには、ワーク加工時に発生したチップ（切粉）が含まれている。そして、工作機械から排出されたクーラントを濾過処理するためのクーラント処理装置としては、クーラントからチップを除去して濾過処理するチップ処理装置と、チップ処理装置で濾過処理されたクーラントを貯留するクーラントタンクと、を備えているものがある（例えば、特許文献１参照）。

前記したクーラント処理装置を工作機械の内部に収容する場合には、収容空間の高さが制限されるため、チップ処理装置の側方にクーラントタンクを配置し、チップ処理装置の側面部に形成された流出口と、クーラントタンクの側面部に形成された流入口とを連結している。

特開２００８−０６８３８３公報（段落００１０、図２）

前記した従来のクーラント処理装置では、チップ処理装置の流出口と、クーラントタンクの流入口とが横方向に連結されるため、その連結部からクーラントが漏れないように、流出口と流入口とを液密に連結する必要があり、連結部の構造が複雑になっている。
したがって、従来のクーラント処理装置では、狭い空間においてチップ処理装置とクーラントタンクとを連結する作業が煩雑になるという問題がある。

本発明では、前記した問題を解決し、狭い空間でもチップ処理装置とクーラントタンクとを簡単に組み合わせることができるクーラント処理装置を提供することを課題とする。

前記課題を解決するため、本発明は、工作機械から排出されたクーラントを濾過処理するクーラント処理装置であって、前記クーラントからチップを除去するチップ処理装置と、前記チップ処理装置の側方に配置され、前記チップ処理装置から排出された前記クーラントを貯留するクーラントタンクと、を備え、前記チップ処理装置は、上面部に開口部が形成され、前記工作機械から排出された前記クーラントを貯留するケースと、前記ケース内に収容されたドラムフィルタと、前記ケース内の底面に沈殿した前記チップを前記ケースの外部に排出するチップ排出機構と、前記ケースの側面部に突設され、前記ドラムフィルタの内部に通じる流出口が下面に形成されたクーラント流出部と、を備え、前記クーラントタンクには、前記クーラント流出部の前記流出口の下方に対応する位置に流入口が形成されており、前記ドラムフィルタの外部から内部に通過して濾過された前記クーラントが、前記クーラント流出部の前記流出口から、前記クーラントタンクの前記流入口を通じて、前記クーラントタンク内に流下し、前記チップ排出機構は、前記ケースの底面に沈殿した前記チップを前記ケースの外部に掻き出すスクレーパと、前記スクレーパの駆動装置と、を備え、前記駆動装置は、前記ケースの側面部に突設された駆動モータを有しており、前記ケースの側面部において、前記駆動モータが突出している平面と同一平面のスペースで、前記駆動モータの周囲には、前記ケース内に連通する補助タンクが突設されていることを特徴としている。

この構成では、チップ処理装置の流出口と、クーラントタンクの流入口とが上下方向に配置され、上方の流出口から下方の流入口にクーラントを流下させることで、チップ処理装置からクーラントタンク内にクーラントが供給される。このように、上方の流出口から下方の流入口にクーラントを流下させる場合には、上方の流出口と下方の流入口とが非接合状態で上下方向に離れていてもよく、流出口と流入口とを液密に連結する必要がないため、チップ処理装置とクーラントタンクとを簡単に組み合わせることができる。
したがって、クーラント処理装置を工作機械の内部に収容する場合には、チップ処理装置とクーラントタンクとを側方から近づけ、チップ処理装置の流出口の下方にクーラントタンクの流入口を配置することで、チップ処理装置とクーラントタンクとを組み合わせることができる。このように、本発明では、狭い空間でもチップ処理装置とクーラントタンクとを簡単に組み合わせることができる。

また、ケースの側面部に補助タンクを設けることで、ケース内に貯留可能なクーラントの容量を増やすことができる。
なお、補助タンクをケース内においてドラムフィルタの外部に連通させた場合には、濾過処理前のクーラントが補助タンクに貯留され、補助タンクをケース内においてドラムフィルタの内部に連通させた場合には、濾過処理後のクーラントが補助タンクに貯留される。

また、ケースの側面部に突設された駆動モータの周囲のスペースに補助タンクを設けることで、装置自体の幅を大きくすることなく、ケース内に貯留可能なクーラントの容量を増やすことができる。

本発明のクーラント処理装置では、チップ処理装置とクーラントとが別体に配設され、チップ処理装置の流出口からクーラントタンクの流入口にクーラントを上下方向に流下させており、流出口と流入口とを液密に連結する必要がないため、チップ処理装置とクーラントタンクとを簡単に組み合わせることができる。

本実施形態のクーラント処理装置を前方右側から見た斜視図である。 本実施形態のクーラント処理装置を前方左側から見た斜視図である。 本実施形態のチップ処理装置を示した側面図である。 本実施形態のチップ処理装置を示した平面図である。 本実施形態のチップ処理装置を示した側断面図である。

次に、本発明の実施形態について、適宜図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、以下の説明において、前後左右方向とは、各図に示した前後左右方向に対応している。そして、各方向はクーラント処理装置を説明する上で便宜上設定したものであり、装置自体の構成を限定するものではない。

（クーラント処理装置の全体構成）
クーラント処理装置１は、図１及び図２に示すように、工作機械（図示せず）から排出されたクーラントからチップを除去して濾過処理するチップ処理装置２と、チップ処理装置２で濾過処理されたクーラントを貯留するクーラントタンク３と、を備えている。

（チップ処理装置の構成）
チップ処理装置２は、図１に示すように、ケース１０と、ケース１０内に収容されたドラムフィルタ２０と、ケース１０内に設けられたチップ排出機構３０と、ケース１０の右側面部１０ｃから後方に向けて突設されたクーラント流出部４０と、を備えている。

ケース１０は、上面部に開口部１１が形成された直方体の容器であり、工作機械から排出されたクーラントが開口部１１を通じてケース１０内に回収される。

ケース１０の正面部１０ａの上部には、チップの排出口１２が突設されている。この排出口１２は、正面部１０ａの全幅に亘って形成されている。また、図５に示すように、排出口１２においてケース１０の外側の開口部は下方に向けて開口している。
また、ケース１０では、底面１０ｅの前後方向の中央部から正面部１０ａの上部に亘って傾斜面１０ｆが形成されている。傾斜面１０ｆの下部は、湾曲して底面１０ｅに接続され、傾斜面１０ｆの上縁部は、排出口１２においてケース１０の内側の開口部に接続されている。

ドラムフィルタ２０は、ケース１０内に収容された円筒状の枠体２０ａにシート状のフィルタ２０ｂを取り付けた濾過器であり（図４及び図５参照）、ケース１０内に貯留されたクーラントがフィルタ２０ｂを通過して、ドラムフィルタ２０の内部に流入することで、クーラントからチップなどの塵が除去されて濾過処理される。

ドラムフィルタ２０は、図２に示すように、軸方向を左右方向に配置した状態で、ケース１０内の略中央部に収容されており、ドラムフィルタ２０の左右両側端部はケース１０の内側面部に回転自在に軸支されている。また、ドラムフィルタ２０の左右両端部には、従動側スプロケット２１，２１がそれぞれ取り付けられている。

ケース１０の左側面部１０ｄの中央部には、ドラムフィルタ２０の左端部を回転自在に軸支する軸受け部１３が突設されている。
図１に示すように、ケース１０の右側面部１０ｃの中央部には、ドラムフィルタ２０の右端部を回転自在に軸支する軸受け部（図示せず）が突設されており、この軸受け部を覆うように箱状のクリーンクーラントケース１４が取り付けられている。また、ケース１０の右側面部１０ｃの中央部には、ドラムフィルタ２０の内部に通じるクリーンクーラントケース用連通口１５が形成されている。そして、ドラムフィルタ２０によって濾過処理されたクーラントは、ドラムフィルタ２０の内部からクリーンクーラントケース用連通口１５を通じて、クリーンクーラントケース１４内に流入する。

チップ排出機構３０は、図５に示すように、ケース１０の底面１０ｅに沈殿したチップを、ケース１０の正面部１０ａに形成された排出口１２から外部に排出する機構であり、底面１０ｅに沈殿したチップを排出口１２に掻き出す複数のスクレーパ３１・・・と、各スクレーパ３１・・・の駆動装置３２と、を備えている。

駆動装置３２は、図４に示すように、ケース１０の右側面部１０ｃの上部前側に突設された駆動モータ３３（図１参照）と、右端部が駆動モータ３３の出力部に取り付けられ、左端部はケース１０の左側面部１０ｄに回転自在に軸支されている駆動軸３４と、を備えている。駆動軸３４には、左右両端部に二体の駆動側スプロケット３５，３５がそれぞれ取り付けられている。

図５に示すように、駆動側スプロケット３５は、従動側スプロケット２１よりも小径に形成されており、従動側スプロケット２１に対して前側斜め上方に配設され、駆動側スプロケット３５と従動側スプロケット２１とは、前後方向に同一軸線上に配置されている（図４参照）。
駆動側スプロケット３５と従動側スプロケット２１とには、環状のチェーン３６が掛け回されており、駆動側スプロケット３５（駆動軸３４）の回転力がチェーン３６を介して従動側スプロケット２１に伝達され、従動側スプロケット２１とともにドラムフィルタ２０が回転する。

スクレーパ３１は、図４に示すように、左右両端部が左右の各チェーン３６，３６の外周部に固着された板状の部材であり、図５に示すように、各チェーン３６，３６の外周部に対して垂直に立ち上げられている。本実施形態では、複数のスクレーパ３１・・・が各チェーン３６，３６の周方向に等間隔で配設されている。

チェーン３６の外周部において傾斜面１０ｆに対峙する部位は、傾斜面１０ｆの傾斜形状に沿って延ばされており、チェーン３６の外周部と傾斜面１０ｆとの間隔は、各スクレーパ３１・・・の先端部と傾斜面１０ｆとの間をチップが通過することができない大きさに設定されている。

このようなチップ排出機構３０では、駆動モータ３３（図３参照）を駆動させ、駆動側スプロケット３５を図５の左回り（反時計回り）に回転させると、環状のチェーン３６が図５の左回りに回動し、ドラムフィルタ２０が回転する。
また、チェーン３６が回動すると、チェーン３６の外周部において傾斜面１０ｆに対峙する部位では、各スクレーパ３１・・・が傾斜面１０ｆに沿って下側から上側に移動する。これにより、ケース１０の底面１０ｅに沈殿したチップは、各スクレーパ３１・・・によって傾斜面１０ｆ上で掻き上げられ、排出口１２からケース１０の外部に排出される。

本実施形態のクーラント処理装置１では、図１に示すように、ケース１０の右側面部１０ｃにおいて、駆動モータ３３が突出している平面と同一平面のスペースで、駆動モータ３３の下方には、直方体形状の右側補助タンク１６が突設されている。
右側補助タンク１６は、ケース１０の右側面部１０ｃの前下隅部に形成されたタンク用連通口１６ａを通じてケース１０内に連通している。タンク用連通口１６ａは、ケース１０内においてドラムフィルタ２０の外部に連通しており、ケース１０内に貯留された濾過処理前のクーラントの一部が、タンク用連通口１６ａを通じて右側補助タンク１６内に流入する。

また、図２に示すように、ケース１０の左側面部１０ｄにおいて、軸受け部１３が突出している平面と同一平面内のスペースで、軸受け部１３の前後下方には、側面視で凹形状に形成された左側補助タンク１７が突設されている。
左側補助タンク１７は、ケース１０の左側面部１０ｄの前下隅部に形成されたタンク用連通口１７ａを通じてケース１０内に通じている。タンク用連通口１７ａは、ケース１０内においてドラムフィルタ２０の外部に連通しており、ケース１０内に貯留された濾過処理前のクーラントの一部が、タンク用連通口１７ａを通じて左側補助タンク１７内に流入する。

クーラント流出部４０は、図１に示すように、ケース１０の右側面部１０ｃに突設されたクリーンクーラントケース１４の背面部１４ａから後方に向けて突設された矩形の管体である。クーラント流出部４０の前端部は、図５に示すように、クリーンクーラントケース１４の背面部１４ａに接続され、クーラント流出部４０の内部流路がクリーンクーラントケース１４内に連通している。
また、クーラント流出部４０の後端部の下面には、流出口４１が形成されており、クリーンクーラントケース１４内のクーラントが、クーラント流出部４０の内部流路を通じて、流出口４１から下方に向けて排出される。

（クーラントタンクの構成）
クーラントタンク３は、図１に示すように、チップ処理装置２の後方に、チップ処理装置２とは別体で配置され、チップ処理装置２で濾過処理されたクーラントを貯留する容器である。クーラントタンク３は、上下面及び前後左右側面が形成された箱体であり、前後方向に長手方向が配置されている。

クーラントタンク３は、図３に示すように、チップ処理装置２の後方に配置したときに、クーラントタンク３の上面がクーラント流出部４０の下方に配置されるように、クーラントタンク３の高さが設定されている。
図１に示すように、クーラントタンク３の上面において、右前隅部には矩形の流入口３ａが開口している。この流入口３ａは、図３に示すように、クーラントタンク３をチップ処理装置２の後方に配置したときに、クーラント流出部４０の流出口４１の下方に配置される。

（クーラント処理装置の作用効果）
以上のように構成されたクーラント処理装置１は、次のように動作して本発明の作用効果を奏する。
工作機械から排出されたクーラントが、図５に示すチップ処理装置２のケース１０内に流入し、ケース１０内及び各補助タンク１６，１７内にクーラントが貯留される。クーラントに含まれたチップは、ケース１０の底面１０ｅに沈殿し、チェーン３６の回動に伴って周回移動している各スクレーパ３１・・・によって、傾斜面１０ｆ上で掻き上げられ、排出口１２からケース１０の外部に排出される。

ケース１０内に貯留されたクーラントは、ドラムフィルタ２０の外部から内部に通過して濾過処理される。そして、濾過処理されたクーラントは、ドラムフィルタ２０の内部から図１に示すケース１０の右側面部１０ｃに形成されたクリーンクーラントケース用連通口１５を通じて、クリーンクーラントケース１４内に流入する。
さらに、クリーンクーラントケース１４内のクーラントは、クーラント流出部４０に流入し、流出口４１からクーラントタンク３の流入口３ａを通じて、クーラントタンク３内に供給される。このようにして、クーラントタンク３内に貯留されたクーラントは、図示しないポンプによってクーラントタンク３内から工作機械に戻され、再度、ワークの加工面に供給される。

前記したクーラント処理装置１によれば、図３に示すように、チップ処理装置２の流出口４１と、クーラントタンク３の流入口３ａとが上下方向に配置され、上方の流出口４１から下方の流入口３ａにクーラントを流下させることで、チップ処理装置２からクーラントタンク３内にクーラントが供給される。このように、上方の流出口４１から下方の流入口３ａにクーラントを流下させる場合には、上方の流出口４１と下方の流入口３ａとが非接合状態で上下方向に離れていてもよく、流出口４１と流入口３ａとを液密に連結する必要がないため、チップ処理装置２とクーラントタンク３とを簡単に組み合わせることができる。

ここで、本実施形態のクーラント処理装置１は、工作機械の内部にチップ処理装置２を配置した状態で、工作機械の後方から工作機械の内部にクーラントタンク３を挿入することで、図３に示すように、クーラント流出部４０の流出口４１の下方に、クーラントタンク３の流入口３ａが配置され、チップ処理装置２とクーラントタンク３とを組み合わせることができる。
したがって、本実施形態のクーラント処理装置１では、工作機械の下部空間のように、狭い空間でもチップ処理装置２とクーラントタンク３とを任意に簡単に組み合わせることができる。すなわち、本実施形態のクーラント処理装置１は、ベッドレスタイプの工作機械に好適である。

また、本実施形態のクーラント処理装置１では、図１に示すように、ケース１０の右側面部１０ｃに突設された駆動モータ３３の周囲のスペースに右側補助タンク１６を設けるとともに、図２に示すように、ケース１０の左側面部１０ｄに突設された軸受け部１３の周囲のスペースに左側補助タンク１７を設けることで、ケース１０自体の幅を拡張することなく、ケース１０内に貯留可能なクーラントの容量を増やすことができる。すなわち、ケース１０の側面部１０ｃ，１０ｄのデッドスペースを有効に利用して、ケース１０内に貯留可能なクーラントの容量を増やしている。

（他の実施形態）
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜に変更が可能である。
例えば、本実施形態では、図１及び図２に示すように、ケース１０の左右側面部１０ｃ，１０ｄに形成された各補助タンク１６，１７をドラムフィルタ２０の外部に連通させているが、各補助タンク１６，１７をドラムフィルタ２０の内部に連通させた場合には、濾過処理後のクーラントが各補助タンク１６，１７に貯留されるため、クリーンクーラントケース１４の収容量を補助的に増やすことができる。

また、駆動モータ３３の下方や、軸受け部１３の前後下方にそれぞれ補助タンク１６，１７を設けているが、補助タンク１６，１７の形状や配置は限定されるものではなく、ケース１０の各側面部１０ｃ，１０ｄのデッドスペースを利用して各補助タンク１６，１７を設けることができる。

また、本実施形態のチップ排出機構３０では、図５に示すように、チェーン３６の外周部に、複数のスクレーパ３１・・・を等間隔で固着させているが、その間隔を狭くすることで、工作機械からクーラントとともにケース１０内に落下したチィップが、ドラムフィルタ２０に接触するのを防ぐことができる。この構成では、ドラムフィルタ２０の上方を覆う保護部材を設ける必要がない。

１ クーラント処理装置
２ チップ処理装置
３ クーラントタンク
３ａ 流入口
１０ ケース
１０ｃ 右側面部
１０ｄ 左側面部
１０ｅ 底面
１０ｆ 傾斜面
１１ 開口部
１２ 排出口
１３ 軸受け部
１４ クリーンクーラントケース
１５ クリーンクーラントケース用連通口
１６ 右側補助タンク
１６ａ タンク用連通口
１７ 左側補助タンク
１７ａ タンク用連通口
２０ ドラムフィルタ
２１ 従動側スプロケット
３０ チップ排出機構
３１ スクレーパ
３２ 駆動装置
３３ 駆動モータ
３５ 駆動側スプロケット
３６ チェーン
４０ クーラント流出部
４１ 流出口

Claims (1)

1. 工作機械から排出されたクーラントを濾過処理するクーラント処理装置であって、
   前記クーラントからチップを除去するチップ処理装置と、前記チップ処理装置の側方に配置され、前記チップ処理装置から排出された前記クーラントを貯留するクーラントタンクと、を備え、
   前記チップ処理装置は、
   上面部に開口部が形成され、前記工作機械から排出された前記クーラントを貯留するケースと、
   前記ケース内に収容されたドラムフィルタと、
   前記ケース内の底面に沈殿した前記チップを前記ケースの外部に排出するチップ排出機構と、
   前記ケースの側面部に突設され、前記ドラムフィルタの内部に通じる流出口が下面に形成されたクーラント流出部と、を備え、
   前記クーラントタンクには、前記クーラント流出部の前記流出口の下方に対応する位置に流入口が形成されており、
   前記ドラムフィルタの外部から内部に通過して濾過された前記クーラントが、前記クーラント流出部の前記流出口から、前記クーラントタンクの前記流入口を通じて、前記クーラントタンク内に流下し、
   前記チップ排出機構は、
   前記ケースの底面に沈殿した前記チップを前記ケースの外部に掻き出すスクレーパと、
   前記スクレーパの駆動装置と、を備え、
   前記駆動装置は、前記ケースの側面部に突設された駆動モータを有しており、
   前記ケースの側面部において、前記駆動モータが突出している平面と同一平面のスペースで、前記駆動モータの周囲には、前記ケース内に連通する補助タンクが突設されていることを特徴とするクーラント処理装置。

Images