JP5647837B2

JP5647837B2 - チップコンベヤ装置。

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Publication number: JP5647837B2
Application number: JP2010199522A
Authority: JP
Inventors: 昌則内藤
Original assignee: 株式会社白山機工
Priority date: 2010-09-07
Filing date: 2010-09-07
Publication date: 2015-01-07
Anticipated expiration: 2030-09-07
Also published as: JP2012055988A

Description

この発明は、旋盤やフライス盤等の工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液から切り屑を濾過して排出するチップコンベヤ装置に関する。

旋盤やフライス盤等の工作機械においては、バイト、カッタ等の切削工具と被加工物（ワーク）とが接触する加工部位に切削液（クーラント）を供給して当該加工部位の発熱を抑えながら加工を行う湿式タイプが主流になっている。この湿式タイプの工作機械にはチップコンベヤ装置が常設されている。チップコンベヤ装置は、工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液から切り屑（被加工物から除去された不要物）を分離して排出するとともに、装置内の濾過手段によって切り屑が取り除かれたクリーンな切削液に再生して工作機械に供給する。本明細書では、工作機械の加工によってワークから除去された金属屑若しくは金属を含んだ屑全般を切り屑と定義しており、ヒゲ状、カール状、小塊状、粉状、汚泥状に関わらず切り屑と表現している。

チェーンコンベヤは、切り屑が混じったダーティ液から切り屑を分離しながら搬送する搬送手段の一種であり、切削液の付着した切り屑ダーティ液を搬送する複数のプレート板が連続的に配されて駆動軸と従動軸との間に掛け渡され、切り屑を複数のプレート板上で搬送しながらコンベヤ上方の総排出口から排出しつつ、切削液を複数のプレート板の下方に通過させる。チェーンコンベヤの切り屑搬送手段には、プレート板以外に、搬送ベルトに切り屑を掻き上げる掻き取り部材（掻き板）が取り付けられたスクレーパ式コンベヤがある。これらの搬送手段はいずれも、切り屑をコンベヤ上方の排出口に移動させながら、切削液をコンベヤの下方に移動させる。

ドラムフィルタは、上記コンベヤ内に配して使用され、切り屑が混じったダーティ液からクリーン液を分離する濾過手段の一種であり、特にアルミなどの非磁性体の切り屑や長さの短い切り屑の分離濾過に適している。ドラムフィルタは、メタルワイヤ（ウェッジワイヤ）やパンチングメタル等によってその外周にメッシュを形成した回転ドラムを、ダーティ槽内で水平軸まわりに回転させることで回転ドラム外周のメッシュ面に切り屑を留めながら切削液を回転ドラムの内側に濾過してクリーンな切削液とし、回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液を水平軸方向（横方向）に排出しクリーン槽内に排出する。ここで、ダーティ槽内の液面高さとクリーン槽内の液面高さとを比較説明すると、まず、工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液が前記ダーティ槽内に流入すると前記ダーティ槽内の液面高さが一時的に上昇する。また、濾過済みのクリーンな切削液が前記クリーン槽内から工作機械に供給されると前記クリーン槽内の液面高さが一時的に下降する。よって、装置の動作中は、前記ダーティ槽内の液面高さが前記クリーン槽内の液面高さよりも高くなることが通例であり、この液面の高低差を利用して回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液をクリーン槽内に排出することとなる。

上記ドラムフィルタの回転ドラムの形状は、円筒形状のみならず、正多角筒状のドラムフィルタがある（特許文献１）。ドラムフィルタは、メッシュが形成された外周の表面積が大きいほど濾過能力が高くなるため、外径の大きな回転ドラムを用いたり、複数の回転ドラムを用いたりすることが一般的である。ここで、メッシュが形成された外周の表面積のうち、実際の濾過に寄与するのはダーティ槽内の液面下となっている部分のみであり、ダーティ槽内の液面から上の部分については実際の濾過には寄与していない。

従来のチップコンベヤ装置としては、例えば特許文献１から４が挙げられる。既知のチップコンベヤ装置では、回転ドラム外周のメッシュ面に切り屑が付着することで目詰まりが生じてくるため、予め逆洗ノズルを回転ドラム内に配しておき、逆洗用ポンプによって逆洗ノズルからメッシュ面に向けてクリーンな切削液を噴射し、回転ドラム外周のメッシュ面に付着した切り屑を逆洗する逆洗を行う。このメッシュ面に付着した切り屑を、逆洗ノズルからの液噴射によって逆洗する液噴射方式では、逆洗対象となるメッシュ面が液中（水中）にあるときには、逆洗ノズルから噴射した切削液の噴射力がダーティ液の液抵抗によって減衰してしまい逆洗できない。この液噴射方式で逆洗するためには、回転ドラムの外周の半分近くをダーティ液の液面よりも高い位置に設定し、回転ドラム外周のメッシュ面のうち液面から露出した部位に対して逆洗ノズルから切削液を噴射して逆洗しながら回転ドラムを回転させて、回転ドラム外周のメッシュ面のうち液面から露出した部位を順次逆洗する構造としなければならず、逆洗ノズルからメッシュ面に向けて切削液を頻繁に噴射することとなる。

特許第２８８８７７４号公報特許第２７９５５８１号公報特開２００２−３３７０３８号公報特開２００９−８３０６５号公報

しかしながら、既知のチップコンベヤ装置では、液噴射方式による逆洗を行っているが故に、回転ドラムの外周の半分近くを液面よりも高い位置に設定しなければならず、また、実際の濾過に寄与するのはダーティ槽内の液面下となっている部分であるから、必要な濾過能力を確保するためには外径の大きなドラムフィルタが必要となる。このため、回転ドラムが配されている部位である、チップコンベヤ装置の切り屑投入口付近やコンベヤの立ち上がり付近の装置高さ（厚み）を大きくしなければならず、その結果、装置全体が大型化し、装置のレイアウトの自由度が少なくなり、チップコンベヤ装置の切り屑投入口付近やコンベヤの立ち上がり付近を工作機械の下方に滑り込ませて使用することが出来なくなる（図９参照）。なお、図９に示す例は、ドラムフィルタが装置の前方側にあるものであるが、中央にあるセンタードラムタイプや、後方側に配されるテールドラムタイプもあり、各々ドラムが上方に突出してしまう。
チップコンベヤ装置のスリム化を図る方法としては、ドラムフィルタを小さくする方法やドラムフィルタ全体を液面下に配する方法が考えられる。しかしながら、ドラムフィルタの外径を小さくすれば外径が小さくなった分だけ濾過能力が低下し、また、ドラムフィルタ全体を液面下に配置すれば、逆洗ノズルから切削液を噴射しても周囲の液抵抗によって逆洗できず目詰まりする。このため、チップコンベヤ装置の切り屑投入口付近やコンベヤの立ち上がり付近の装置高さ（厚み）を大きくせざるを得ないのが実情である。

そこで本発明の目的は、逆洗によってドラムフィルタの濾過能力を確保しつつ、装置のスリム化が可能なチップコンベヤ装置を提供することにある。

本発明のチップコンベヤ装置は、工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液を流入させるダーティ槽と、前記ダーティ槽の液面下に配されて前記ダーティな切削液を濾過するドラムフィルタと、前記ドラムフィルタ内に圧縮エアを噴射するエア噴射手段と、前記ダーティ槽に隣接して配されるクリーン槽を備え、前記エア噴射手段が前記クリーン槽のクリーンな切削液中に配されて前記ドラムフィルタ内に向けて噴射されることを特徴とする。

本発明によれば、前記ドラムフィルタをダーティ槽内に沈めた状態で、前記ドラムフィルタの内側から外側に向けてエア噴射手段を用いて圧縮エアを噴射すると、噴射されたエアジェットが前記ドラムフィルタ内の液中で膨張することで圧力が急上昇し、前記ドラムフィルタ内の圧力がダーティ液の圧力に対して非常に大きくなり、この圧力差によって前記ドラムフィルタ内でエアを巻き込んだクリーンな切削液が外に向かって吐出され、そのときの吐出力で前記ドラムフィルタ外周のメッシュ面に付着した切り屑を剥離する。前記ドラムフィルタをダーティ槽内に沈めた状態とすることで、前記ドラムフィルタ外周のメッシュの表面積がすべて実際の濾過に寄与するため濾過効率が高まるとともに、装置のスリム化が図られ、エアジェットを利用して前記ドラムフィルタを逆洗することで前記ドラムフィルタの目詰まりをなくすこととなる。

前記エア噴射手段は、クリーンな切削液中に配されて圧縮エアを噴射することで、前記ドラムフィルタの内側から外側に向けて圧縮エアを噴射し逆洗する配置構成となっている。より具体的には、例えばドラムフィルタ内をエア噴射手段（エア噴射管）が横断するように配し、ドラムフィルタ内のエア噴射管に形成された複数の小穴から圧縮エアを噴射する構成（構成Ａ）がある。また、例えばドラムフィルタの両側（又は片側）からドラムフィルタ内にエア噴射管が進入するように配し、エア噴射管の先端から圧縮エアを噴射する構成（構成Ｂ）がある。また、例えば前記クリーン槽内にエア噴射管を配しておき、エア噴射管の先端から前記ドラムフィルタに向けて圧縮エアを噴射する構成（構成Ｃ）がある。上記構成Ａ、構成Ｂ並びに構成Ｃは、それぞれ濾過の際の前記ドラムフィルタからクリーン槽への流量（流路の大きさ）と、逆洗の際の前記ドラムフィルタの内側（クリーン液の側）から外側（ダーティ液の側）へのエア噴射量（逆洗能力）によって適宜選択され設定される。上記構成Ａでは、ドラムフィルタ内をエア噴射管が横断して配されるので、エア噴射管が前記ドラムフィルタからクリーン槽への流路の一部を妨げる配置となるが、ドラムフィルタ内のエア噴射管に形成された複数の小穴から圧縮エアを噴射することによって、前記ドラムフィルタの内側から外側に向けて均一にまんべんなく圧縮エアを噴射し逆洗することができる。また、上記構成Ｂでは、ドラムフィルタの両側（又は片側）からドラムフィルタ内にエア噴射管が進入するように配されるので、エア噴射管の進入量が少なければ前記流路の妨げとなり難くなるが、ドラムフィルタ内でまんべんなく圧縮エアを噴射させるためには、エア噴射力を高める必要がある。そして、上記構成Ｃでは、前記クリーン槽内にエア噴射管が配されているので、前記流路の妨げとなることはないが、ドラムフィルタ内でまんべんなく圧縮エアを噴射させるためには、さらにエア噴射力を高める必要がある。一方、前述のように前記ダーティ槽内の液面高さが前記クリーン槽内の液面高さよりも高くなっていることで前記ドラムフィルタからクリーン槽へとクリーン液が流れているので、エア噴射管から噴射されたエアが下流のクリーン槽側に漏れることがある。上記構成Ａや構成Ｂの場合は、構成Ｃに比べて、噴射されたエアが下流のクリーン槽側に漏れ易く、噴射されたエアがクリーン槽側に漏れることでエア噴射量の低下を招く。

そこで、本発明は、前記ドラムフィルタからクリーン槽への流路を周期的に開閉する開閉手段を備え、前記流路を開いた状態で濾過し、前記流路を閉じた状態で逆洗することを特徴とする。前記開閉手段は、例えば開閉弁（バルブ）、ゲート、シャッター、仕切り板等である。

本発明によれば、前記開閉手段によって、前記流路を開いた状態で濾過し、前記流路を閉じた状態で逆洗することで、前記ドラムフィルタ内でエアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽へと漏れ出さないようにし、エアジェットを利用して前記ドラムフィルタの内側から逆洗するときの逆洗効率を高めている。

本発明は、前記クリーン槽のクリーンな切削液中に配されて前記ドラムフィルタから前記クリーン槽への流路を形成する筒状ガイドを備え、前記エア噴射手段が前記筒状ガイド内に配されていることを特徴とする。
本発明は、前記筒状ガイドの出口には開閉手段が備え付けられており、前記開閉手段を開いた状態で濾過され、前記開閉手段を閉じた状態で逆洗されることを特徴とする。

本発明によれば、前記クリーン槽内の液面下に配されて前記ドラムフィルタからクリーン槽への流路とする筒状ガイドを備え、この筒状ガイドに前記開閉手段が備え付けられていることで、前記エア噴射管の噴射ノズルからのエアジェットによる逆洗の際に、エアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽へと漏れ出すことがなくなる。また、前記筒状ガイド内に前記エア噴射手段（エア噴射管）が配されており、前記クリーン槽内から前記ドラムフィルタに向けて圧縮エアを噴射する構成とすることで、濾過済みのクリーンな切削液が前記ドラムフィルタの内側からクリーン槽内に排出される際に、クリーンな切削液の流れの妨げとなることもない。

本発明では、前記バルブを閉じた状態で逆洗するが、前記バルブを閉じている時間が１．０秒間よりも短いと、エアジェットによって逆洗する際に前記バルブによる仕切り効果が不十分となり、エアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽へと漏れ出す虞がある。他方、前記バルブを閉じている時間が５秒間よりも長いと前記回転ドラム内の液がなくなってしまい逆洗作用が乏しくなる。したがって、本発明は、前記バルブを閉じている時間は１．０から５秒間であることが好ましい。また、前記バルブを周期的に開閉して逆洗する動作によって、前記ドラムフィルタが目詰まりする手前の段階で、確実に逆洗し前記ドラムフィルタの濾過能力を最適値に保つことが容易である。

前記逆洗の頻度は、工作機械から排出される切り屑の種類に応じて適宜設定される。つまり、工作機械から排出される切り屑が粉状や汚泥状である場合には、前記ドラムフィルタの目詰まりが生じ易くなると考えられるので、前記逆洗の頻度を高くすることが好ましい。ここで、前記逆洗の頻度が５秒間隔よりも短いと前記回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液をクリーン槽内に排出する処理量が少なくなってしまい、前記逆洗の頻度が６００秒間隔よりも長いとダーティな切削液の内容によっては前記回転ドラムが目詰まりし始める虞がある。したがって、本発明は、前記逆洗の頻度は５から６００秒間隔であることが好ましい。

本発明では、前記ダーティ槽の横に前記クリーン槽が隣接配置されている。前記ダーティ槽の片側に前記クリーン槽が配設される構成とすれば、横方向にスリムな装置構成となる。前記ダーティ槽の両側に前記クリーン槽がそれぞれ配設される構成とすれば、前記回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液をクリーン槽内に排出する処理量が高くなるとともに、前記ドラムフィルタの両側に配された前記エア噴射管によって逆洗能力がより一層高められる。

本発明では、例えば、所定間隔で複数のカキ板（スクレーパ）が配されたコンベヤが駆動軸と従動軸との間に掛け渡されており、このコンベヤの上側と下側との間に前記ドラムフィルタが配される構成とされる。また例えば、複数のプレート板が連続的に配され駆動軸と従動軸との間に掛け渡されており、このコンベヤの上側と下側との間に前記ドラムフィルタが配される構成とされる。前記カキ板が配される構成では、粉状や汚泥状の切り屑を効果的に装置の機外に排出することができ、前記プレート板が配される構成では、ヒゲ状や小塊状の切り屑を効果的に装置の機外に排出することができる。

本発明によれば、前記ドラムフィルタ全体を液面下に配置することで装置のスリム化を図りつつ、エアジェットを利用して前記ドラムフィルタを周期的に逆洗することで濾過能力を維持する。そして、前記ドラムフィルタからクリーン槽への流路を周期的に開閉する開閉手段によって、前記流路を開いた状態で濾過し、前記流路を閉じた状態で逆洗することで、前記ドラムフィルタ内でエアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽へと漏れ出さないようにし、エアジェットを利用して前記ドラムフィルタの内側から逆洗するときの逆洗効率を高めている。本発明によれば、前記クリーン槽内の液面下に配されて前記ドラムフィルタからクリーン槽への流路とする筒状ガイドを備え、この筒状ガイドの出口に前記開閉手段が備え付けられていることで、前記エア噴射手段からのエアジェットによる逆洗の際に、エアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽へと漏れ出すことがなくなる。また、前記筒状ガイド内に前記エア噴射管が配されており、前記クリーン槽内から前記ドラムフィルタに向けて圧縮エアを噴射する構成とすることで、濾過済みのクリーンな切削液が前記ドラムフィルタの内側からクリーン槽内に排出される際に、クリーンな切削液の流れの妨げとなることもない。また、逆洗用ポンプによって逆洗ノズルからメッシュ面に向けて切削液を頻繁に噴射し逆洗する従来方式とは異なり、逆洗用ポンプのような大きな動力を使用しておらず、工場内に標準的に備わっているエア配管からの圧縮エアを少量用いているに過ぎないことや、前記開閉手段を周期的に開閉して逆洗を行う間欠動作を行うことから、省エネルギーで静音設計となっている。

本発明の実施形態のチップコンベヤ装置内部を示す構成図であり、（ａ）は側面側から見た図であり、（ｂ）は正面側から見た図であって、濾過状態を示している。上記実施形態のチップコンベヤ装置内部を示す構成図であり、（ａ）は側面側から見た図であり、（ｂ）は正面側から見た図であって、逆洗状態を示している。上記実施形態のチップコンベヤ装置の濾過と逆洗のタイミングを例示するタイミングチャート図である。本実施形態のチップコンベヤ装置を示す斜視図である。上記実施形態のチップコンベヤ装置の他の例を示す斜視図である。本実施形態のチップコンベヤ装置のドラムフィルタ周辺の配置構成を示す平面図である。上記実施形態のチップコンベヤ装置のドラムフィルタ周辺の配置構成の他の例を示す平面図である。上記実施形態のチップコンベヤ装置のドラムフィルタ周辺の配置構成の他の例を示す平面図である。従来のチップコンベヤ装置を示す平面図である。

本発明を適用した具体的な実施の形態について、図面を参照しながら以下に説明する。

（実施形態）
本発明の実施形態のチップコンベヤ装置は、旋盤やフライス盤等の工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液から切り屑（被加工物から除去された不要物）を分離して排出するとともに、装置内の濾過手段によって切り屑が取り除かれたクリーンな切削液に再生して工作機械に供給する。図４と図５は、本実施形態のチップコンベヤ装置を例示する斜視図である。本実施形態のチップコンベヤ装置１は、ダーティ槽Ｕ１と、ダーティ槽Ｕ１に隣接配置されるクリーン槽Ｕ２とを備えており、ダーティな切削液（符号Ｌ１）を装置の入口５ａからダーティ槽Ｕ１に流入させて、搬送手段（コンベヤ）で切り屑が混じったダーティ液（符号Ｌ１）から切り屑（符号２０）を分離しながら搬送し、持ち上げて装置上方の総排出口５ｂから排出しつつ、濾過手段（ドラムフィルタ）にて濾過してクリーンな切削液（符号Ｌ２）をクリーン槽Ｕ２に送り、クリーン槽Ｕ２からクリーンな切削液（符号Ｌ２）を工作機械に供給する。本実施形態では、クリーン槽Ｕ２がダーティ槽Ｕ１の片側に配される場合（図４）と、クリーン槽Ｕ２がダーティ槽Ｕ１の両側に配される場合（図５）とがあり、両側配置の場合はクリーン槽Ｕ２をＵ字形状としているが（図５）、Ｏ字形状としてもよい。本実施形態のチップコンベヤ装置１は、床に近いフラットな部位を、旋盤やフライス盤等の工作機械に滑り込ませた状態で、床上に設置され使用される。

本実施形態のチップコンベヤ装置１の内部構成を図１と図２に示す。図１は濾過状態を示しており、図２は逆洗状態を示している。図１（ａ）と図２（ａ）は側面側から見た図であり、図１（ｂ）と図２（ｂ）は正面側から見た図である。
本実施形態のチップコンベヤ装置１では、搬送ベルトＢ１に切り屑を掻き上げる掻き板Ｋ１が取り付けられたスクレーパ式コンベヤが備わっている。つまり、所定間隔で複数のカキ板（スクレーパ）Ｋ１が配されたコンベヤＢ１が駆動軸と従動軸との間に掛け渡されており、駆動モータＭ１によってコンベヤ（搬送ベルト）Ｂ１が回動し、カキ板Ｋ１がダーティ槽Ｕ１の底に堆積した切り屑２０を掻き取りながら持ち上げて、装置上方の総排出口５ｂから排出する（図１（ａ））。そして、コンベヤＢ１の上側と下側との間には、ドラムフィルタＤ１が配される。ドラムフィルタＤ１の回転駆動は、上記搬送ベルトＢ１がドラムフィルタＤ１の外周に巻き回されて、回転駆動するが（図９参照）、ドラムフィルタＤ１のみを駆動させる構造でも良い。

ドラムフィルタＤ１は、コンベヤＢ１内に配して使用され、切り屑が混じったダーティ液Ｌ１からクリーン液Ｌ２を分離する濾過手段である。ドラムフィルタＤ１は、メタルワイヤ（ウェッジワイヤ）やパンチングメタル等によってその外周にメッシュを形成した回転ドラムを、ダーティ槽Ｕ１内で水平軸まわりに回転させることで回転ドラム外周のメッシュ面に切り屑２０を留めながら切削液を回転ドラムの内側に濾過してクリーンな切削液Ｌ２とし、回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液Ｌ２を水平軸方向（横方向）に排出し、ダーティ槽Ｕ１に隣接したクリーン槽Ｕ２内に排出する。本実施形態では、ドラムフィルタＤ１は、従来タイプよりも小型のもので（径の小さなもので）、ダーティ槽Ｕ１内のダーティ液Ｌ１の液面下に配されている。これにより、小型ではあるが、濾過の処理能力は高く、しかも、旋盤やフライス盤等の工作機械に滑り込ませた状態で、床上に設置され使用され易くしている。

本実施形態のドラムフィルタＤ１は円筒形状の回転ドラムであり、回転ドラム外周のメッシュ面に付着した切り屑２０を掻き落とす掻き落とし板Ｋ２を備える。図１（ａ）に示すドラムフィルタＤ１は時計回りに回転し、掻き落とし板Ｋ２にて付着した切り屑２０を掻き落とす。ドラムフィルタＤ１の形状は、上記円筒形状のみならず、正多角筒状のドラムフィルタとしてもよい。

本実施形態では、前記ドラムフィルタＤ１からクリーン槽Ｕ２へのクリーン液Ｌ２の流路とする筒状ガイド６を備える（図１（ｂ））。筒状ガイド６は、前記クリーン槽Ｕ２内の液面下に配されてドラムフィルタＤ１の出口に接続され、ドラムフィルタＤ１の出口をクリーン槽Ｕ２へと延設させており、この筒状ガイド６の出口には開閉手段Ｇ１が備え付けられている（図１（ｂ））。開閉手段Ｇ１は開閉弁であり、バルブＶ２を開閉することでドラムフィルタＤ１からクリーン槽Ｕ２への流路を周期的に開閉するものであって、前記流路を開いた状態で濾過し（図１（ｂ））、前記流路を閉じた状態で逆洗する（図２（ｂ））。筒状ガイド６を備えることで、液だまりを多くし、逆洗の時間を長くすることが出来る。

本実施形態では、圧縮エアを噴射するエア噴射手段であるエア噴射管Ｆ１が配されている（図１（ｂ））。エア噴射管Ｆ１は、筒状ガイド６の側面の上側（液面側）に形成された穴から筒状ガイド６の内に進入し、噴射口Ｆ１ｂをドラムフィルタＤ１に向けて配されている（図１（ｂ））。図６は、本実施形態のチップコンベヤ装置１のドラムフィルタＤ１とその周辺の配置構成を示す平面図である。本実施形態では、前記クリーン槽Ｕ２内にエア噴射管Ｆ１が配されているので、ドラムフィルタＤ１からクリーン槽Ｕ２へのクリーン液の流路の妨げとなることがない。エア噴射管Ｆ１は管体であり、工場内に標準的に備わっているエア配管に接続され、バルブＶ１を開くと噴射口Ｆ１ｂから圧縮エアを噴射し（図２（ｂ））、バルブＶ１を閉じると圧縮エアの噴射を停止する（図１（ｂ））。エア噴射管Ｆ１は、専用の圧縮エアポンプに接続する構成としてもよい。

本実施形態のチップコンベヤ装置１の濾過と逆洗のタイミングを示すタイミングチャートを図３に例示する。チャートの横軸は、濾過と逆洗のタイミングを相対的な時間比で示しており、濾過時間を符号Ｔ１、逆洗時間を符号Ｔ２、並びに、エア吐出時間を符号Ｔ２１としている。チャートの縦軸は、エアバルブＶ１の開閉動作とクーラントバルブＶ２の開閉動作のタイミングを示している。クーラントバルブＶ２の開閉動作で見ると、クーラントバルブＶ２が開いている期間は濾過時間Ｔ１となり、クーラントバルブＶ２が閉じている期間は逆洗時間Ｔ２となり、この逆洗時間内にエアバルブＶ１が開いて、エア吐出時間Ｔ２１の間だけ、エア噴射管Ｆ１からエア噴射される。

濾過時間Ｔ１は、逆洗時間Ｔ２よりも長い時間に設定される（Ｔ１＞Ｔ２）。前記逆洗の頻度を符号Ｔ３とすると、濾過時間Ｔ１と逆洗時間Ｔ２との和となる（Ｔ３＝Ｔ１＋Ｔ２）。ここで、前記逆洗の頻度Ｔ３が５秒間隔よりも短いと前記回転ドラムＤ１の内側から濾過済みのクリーンな切削液Ｌ２をクリーン槽Ｕ２内に排出する処理量が少なくなってしまい、前記逆洗の頻度Ｔ３が６００秒間隔よりも長いとダーティな切削液Ｌ１の内容によっては前記回転ドラムＤ１が目詰まりし始める虞がある。例えば、前記逆洗の頻度Ｔ３は５から６００秒間隔に設定される。

エア吐出時間Ｔ２１は、逆洗時間Ｔ２よりも短い時間に設定される（Ｔ２１＜Ｔ２）。本実施形態では、前記クーラントバルブＶ２を閉じた状態で逆洗するが、クーラントバルブＶ２を閉じている時間Ｔ２が１．０秒間よりも短いと、エアジェットによって逆洗する際にクーラントバルブＶ２による仕切り効果が不十分となり、エアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽Ｕ２へと漏れ出す虞がある。他方、クーラントバルブＶ２を閉じている時間Ｔ２が５秒間よりも長いと回転ドラム（ドラムフィルタ）Ｄ１内の液がなくなってしまい逆洗作用が乏しくなる。したがって、本実施形態では、クーラントバルブＶ２を閉じている時間Ｔ２は１．０から５秒間に設定される。

本実施形態のチップコンベヤ装置１の濾過動作と逆洗の動作の流れを以下に説明する。
クーラントバルブＶ２が開いており、かつ、エアバルブＶ１が閉じているときは濾過状態であり（図１、図３）、工作機械の排水口４ｂから排出されたダーティ液Ｌ１（切り屑２０が混じった切削液）は、装置１の入口５ａからダーティ槽Ｕ１に流入し、ドラムフィルタＤ１外周のメッシュ面に切り屑２０を留めながら切削液を回転ドラムＤ１の内側に濾過してクリーンな切削液Ｌ２とし、回転ドラムの内側から濾過済みのクリーンな切削液Ｌ２を水平軸方向（横方向）に排出し、筒状ガイド６をクリーン液Ｌ２の流路として、クリーン槽Ｕ２内に排出する。駆動モータＭ１によってコンベヤＢ１が回動し、カキ板Ｋ１がダーティ槽Ｕ１の底に堆積した切り屑２０を掻き取りながら持ち上げて、装置上方の総排出口５ｂから排出し、チップボックス３に切り屑２０が回収される（図１（ａ））。
濾過のときは、前記開閉手段Ｇ１を開けた状態で濾過する。前記開閉手段Ｇ１を開けた状態にすると、クリーン槽Ｕ２から筒状ガイド６を介してドラムフィルタＤ１の内部までがクリーン液Ｌ２の流路となる。前記エア噴射管Ｆ１は、この流路の過程に配することができれば良い。クリーン槽Ｕ２とダーティ槽Ｕ１との間の壁には、ドラムフィルタＤ１が回転可能とするオイルシールが配されている。

逆洗時期になると、クーラントバルブＶ２が閉じてクリーン液Ｌ２がドラムフィルタＤ１からクリーン槽Ｕ２へと流れなくなる。クーラントバルブＶ２が閉じてから、エアバルブＶ１が所定時間だけ開いて、ドラムフィルタＤ１に向けられたエア噴射管Ｆ１の噴射口Ｆ１ｂから圧縮エアを噴射し、噴射されたエアジェットがドラムフィルタＤ１内の液中で膨張することで圧力が急上昇し、ドラムフィルタＤ１内の圧力がダーティ液Ｌ１の圧力に対して非常に大きくなり、この圧力差によって前記ドラムフィルタＤ１内でエアを巻き込んだクリーンな切削液Ｌ２が外に向かって吐出され、そのときの吐出力で前記ドラムフィルタＤ１外周のメッシュ面に付着した切り屑を剥離する。逆洗の際は、上述のように駆動モータＭ１によってコンベヤＢ１が回動し、カキ板Ｋ１がダーティ槽Ｕ１の底に堆積した切り屑２０を掻き取りながら持ち上げて、装置上方の総排出口５ｂから排出し、チップボックス３に切り屑２０が回収される（図１（ａ））。あるいは、逆洗の際に駆動モータＭ１を一旦停止させる設定とすることも可能である。エアバルブＶ１が開いてから上記の噴射されたエアジェットがドラムフィルタＤ１内の液中で膨張し圧力が急上昇するまでにはタイムラグがあり、この間は、クーラントバルブＶ２が閉じた状態を維持することで、前記エア噴射管Ｆ１の噴射ノズルＦ１ｂからのエアジェットによる逆洗のためのエアを巻き込んだ液の一部が前記クリーン槽Ｕ２へと漏れ出すことを防止する。そして、逆洗した頃合いを見計らってクーラントバルブＶ２が開いて、濾過動作となる。そして、濾過動作と逆洗動作を交互に繰り返し、周期的に逆洗する（図３）。
逆洗のときは、前記開閉手段Ｇ１を閉じた状態で逆洗することが好ましい。エア噴射管Ｆ１からの圧縮エアが前記開閉手段Ｇ１を開けた状態から逃げると、逆洗効果が落ちるからである。

ここで、筒状ガイド６を備えるもので説明したが、筒状ガイド６がなく、前記ドラムフィルタＤ１のみ使用して、該ドラムフィルタＤ１の左右端の開口部から内部にエア噴射管Ｆ１が導入される実施の形態とするものでも良い。上記開閉手段Ｇ１は、ドラムフィルタＤ１の左右端に配するものでも良い。その他の実施の形態としては、図７と図８を用いて後述する。
図７は、上記実施形態のチップコンベヤ装置１のドラムフィルタＤ１周辺の配置構成の他の例を示す平面図である。図７に示す例では、ドラムフィルタＤ１内をエア噴射管Ｆ１が横断するように配されており、ドラムフィルタＤ１内のエア噴射管に形成された複数の小穴Ｆ１ｃから圧縮エアを噴射する構成となっている。この構成では、ドラムフィルタＤ１内のエア噴射管に形成された複数の小穴Ｆ１ｃから圧縮エアを噴射することによって、ドラムフィルタＤ１の内側から外側に向けて均一にまんべんなく圧縮エアを噴射し逆洗することができる。この例では、筒状ガイド６と開閉手段Ｇ１とが備わっておらず、シンプルな装置構成となっている。図７に示す構成に開閉手段Ｇ１を追加してもよい。

図８は、上記実施形態のチップコンベヤ装置１のドラムフィルタＤ１周辺の配置構成の他の例を示す平面図である。図８に示す例では、ドラムフィルタＤ１の両側からドラムフィルタＤ１内にエア噴射管Ｆ１が進入するように配されており、エア噴射管の先端Ｆ１ｂから圧縮エアを噴射する構成となっている。この構成では、ドラムフィルタＤ１内にエア噴射管Ｆ１の先端Ｆ１ｂが進入するように配されており、筒状ガイド６を省いた開閉手段Ｇ１が備わっている。図８に示す例では、ダーティ槽Ｕ１の上流側と下流側とに２つのドラムフィルタＤ１が配されており、ドラムフィルタＤ１を２つ以上配することで、ドラムフィルタＤ１が１つの場合に比べて、濾過能力を高めている。また、図１に示す実施の形態と同様、ドラムフィルタＤ１内部にエア噴射管Ｆ１を導入しない構造、つまり筒状のドラムフィルタＤ１を回転ドラムのみで構成することができる。

以上、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではない。例えばドラムフィルタＤ１は、メタルワイヤ（ウェッジワイヤ）やパンチングメタル等によってその外周にメッシュを形成した回転ドラムを、ダーティ槽内で水平軸まわりに回転させる構成であれば任意に設定でき、ドラムフィルタＤ１の回転ドラムの形状は、円筒形状のみならず、正多角筒状のドラムフィルタが適用される。また、複数のドラムフィルタＤ１を所定間隔で配することができ、ドラムフィルタＤ１周辺の配置構成としてのエア噴射管Ｆ１、筒状ガイド６、及び開閉手段Ｇ１の組み合わせは、濾過能力と逆洗能力の兼ね合いで任意に組み合わせすることができる。エア噴射管の先端Ｆ１ｂは、エアジェット専用のノズルとすることが可能であり、エア噴射管Ｆ１からエアと同時に切削液を噴射する構成とすることも可能である。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能であることは言うまでもない。

１チップコンベヤ装置、
Ｂ１コンベヤ（搬送ベルト）、
Ｄ１ドラムフィルタ、
Ｆ１エア噴射手段（エア噴射管）、
６筒状ガイド、
Ｇ１開閉手段（開閉弁）、
Ｌ１ダーティ液、
Ｌ２クリーン液、
Ｕ１ダーティ槽、
Ｕ２クリーン槽、
２０切り屑

Claims

工作機械から排出された切り屑が混じったダーティな切削液を流入させるダーティ槽と、前記ダーティ槽の液面下に配されて前記ダーティな切削液を濾過するドラムフィルタと、前記ドラムフィルタ内に圧縮エアを噴射するエア噴射手段と、前記ダーティ槽に隣接して配されるクリーン槽を備え、前記エア噴射手段が前記クリーン槽のクリーンな切削液中に配されて前記ドラムフィルタ内に向けて噴射されることを特徴とするチップコンベヤ装置。
前記クリーン槽のクリーンな切削液中に配されて前記ドラムフィルタから前記クリーン槽への流路を形成する筒状ガイドを備え、前記エア噴射手段が前記筒状ガイド内に配されていることを特徴とする請求項１記載のチップコンベヤ装置。
前記筒状ガイドの出口には開閉手段が備え付けられており、前記開閉手段を開いた状態で濾過され、前記開閉手段を閉じた状態で逆洗されることを特徴とする請求項２記載のチップコンベヤ装置。