JPH05507026A - ろ過システムのためのポンプ装着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ろ過システムのためのポンプ装着装置 発明の分野 本発明はポンプ装着システムに関し、特に、工具を使用せずに産業上のろ過シス テムにポンプを着脱自在に装着するための装置に関する。

背景技術 工作機械の作動においては、フィルタを内蔵した沈降タンクを幅広く使用して、 工作機械の切りくずやその他の汚物（削り屑という）を冷却剤から分離し、清浄 な冷却剤を再使用のために工作機械へ戻すようにしている。一般に、このような タンクを下方に配置して、同様に高所の下方に配置したスルースウェイ即ち補管 により汚染した液体及び切りくずを沈降タンクへ運ぶようにしている。切りくず はタンクの底へ沈降し、ドラグアウドコンベヤを使用して、切りくずや削り屑を タンクから、従来はタンクの一端に位置した傾斜部まで運ぶ。タンク内にフィル タを設けて小さな切りくずその他の汚物を冷却剤から分離する。このような目的 のために種々異なる型式のフィルタ及びフィルタ配列が使用されているが、その うちの代表的な既知の商品化されたシステムはヘンリー・フィルターズ社（Ｈｅ ｎｒｙＦｉｌｔｅｒｓ、Ｉｎｃ、）から製造販売されているものである。このシ ステムはタンクの底に隣接して配置した１以上の水平に位置したフィルタドラム を使用する。フィルタドラムの内部に吸引力を作用させて、フィルタ素子を通し て冷却剤を吸引する。その結果、小さな切りぐずその他の汚物から成るフィルタ ケーキがドラム表面の外側に形成される。ドラムを周期的に割出し運動させて、 ドクターブレードにより蓄積したフィルタケーキの一部を剃り落とし、これをタ ンクの底へ落下させてドラグアウドコンベヤで除去する。

上述の例のろ過システムにおいては、清浄な冷却剤用のタンクをも上記タンク内 に設け、ろ過した清浄を冷却剤を受入れる。水平分割ケース型、端部吸引型、自 己呼び水梨等の種々の型式の遠心ポンプを使用するか、このようなろ過システム の一実施例ては、１以上の垂直タービン梨ポンプを使用する。これらのポンプは 清浄な冷却剤用のタンク内に位置していて、フィルタドラムの内部に吸引力を供 給すると共に、清浄な冷却剤をヘッダーへ送って工作機械へ戻す。

詳細には、これらの各垂直タービン型ポンプは、典型的には細長いケーシングか ら成り、このケーシングの下端には１以上のインペラステージが接続していて、 細長いケーシングを通してろ過した清浄な冷却剤を上方へ汲み出す。各ポンプの インペラステージはタンク内の液面の上方てケーシングの頂部に装着した電気モ ータにより駆受組立体を通ってケーシングの長手方向に延びる中央駆動シャフト を介して、インペラを駆動する。

ポンプの下端はレセプタリング内に収容され、このレセプタリングは吸引室を介 してフィルタドラムの内部ヘボンブの吸引力を接続できるように位置している。

各垂直タービン型ポンプの出口はろ過タンクの冷却剤の液面の上方及びタンク自 体の上方に位置し、ヘッダーに接続され、このヘッダーへは工作機械へ戻すため の冷却剤が排出される。このような構成は１９８５年３月２６日発行の本出願人 に係る米国特許第４．５０７．０６１号明細書に事実上開示されている。

時折、１以上のこれらの細長い垂直タービン型ポンプをタンクから取外して、必 要に応じて軸受やシールのクリーニング及び（又は）交換を含むメンテナンスを 行ない、その後にポンプを再設置しなければならない。そのためには、ボルトを 取外す等によりポンプとヘッダーとの間のパイプ接続を分離すると共に、電気ポ ンプモータをも分離する必要がある。明らかに、この作業は著しい労力と費用と を要する。また、これは、設置の費用を大幅に増大させる要求をシステムのユー ザーに課すことになる。例えば、ある設置においては、各垂直タービン型ポンプ は２０フイート又はそれ以上の高さを有する。作業レベル以下のタンク内の作動 位置からこのようなポンプを取外すためには、ポンプの全長を収容できるように ろ過タンクの上方に十分な上方空間余地を設けねばならない。例えば、２０フイ ート又はそれ以上の長さを有する垂直タービン盟ポンプをろ過タンクから上方へ 十分に持ち上げることができるようにするためには、はぼ同程度の寸法の上方空 間余地をタンクの上方に確保する必要がある。このようなポンプはかなり重く、 その取外しには、オーバーヘッドクレーン又はその他のリフト機構を使用する必 要がある。大半の場合は、ポンプの安易で簡単な取外し及び再設置を可能とする に十分な上方空間余地又は横方向空間はタンク上方には設けられていない。

更に、このような垂直タービン型ポンプを設置位置から取外し、再設置するため には、少なくとも３名の熟練工、即ち、機械据付は工、電気工、配管工の作業を 特徴とする特に、取外しを行なうには、電気モータを分離し、ポンプ吐出し部と ヘッダーとの間のボルト接続を分離し、弁を閉じてポンプの吸引側と吐出し側と を隔離しなければならない。その後、細長くて重い垂直タービン型ポンプを、こ のポンプや隣接する補助設備を損傷させることなくタンクから持ち上げなければ ならない。

更に、これらの垂直タービン型ポンプは製造費が著しく高く、個々の応用におけ る要求を満たすために通常注文製造を必要とする。

また、高価な自動ルブリケータの使用を頻繁に必要とする潤滑を行なわねばなら ず、細長い駆動シャフトを支持するに必要な多数の軸受及び他の補助設備を慣例 上有する。更に、モータはその冷却及び潤滑が必要で、実質的な騒音を発する。

明らかに、騒音レベルを減少させるのが望ましく、また、周期的なグリース筒布 は実質的な労力を必要としメンテナンススケジュールをも必要とするので、潤滑 の必要性を排除するのが望ましい。ある設備において必要となるような自動グリ ース塗布装置はその設備の費用を実質上増大させてしまう。更にまた、タンク上 方の全体領域は、典型的には、冷却の目的でモータファンにより駆動せしめられ る冷却剤及び湿った空気のために霧のたちこめた状態となっており、このような 湿った空気は電気モータを汚し、モータ故障の原因を増大させる。従って、当業 界においては、上述及びその他の付随する問題を生じることなく、この種のろ過 タンクにおいて容易かつ簡単に取外し及び再設置できるポンプを提供することが 必要とされてきた。

特に、改善した装置は作業の際に工具を必要とせずに冷却剤タンク内でポンプを 容易かつ簡単に取外し、再設置できる。

これは、入口ボート及び吐出しヘッドを育するポンプを、タンクの底に装着した 入ロレセブタに入口ボートを流体連通させることにより装着できる構造体により 、達成される。入ロレセブタの上方には、ポンプの吐出しヘッドを収容するハウ ジング即ち排出レシーバを設ける。

発明の開示 従って、本発明の目的は、入口手段と排出手段との間での垂直タービン型ポンプ の装着における改良を提供することである。

本発明の別の目的は、従来の装着機構よりも少ない機械加工で済む装着装置を提 供することである。

本発明の特定の目的は装置における接触領域の数を減少させる点での改良にある 。この装置は液体源からの液体を受取るようになつたレセプタと、排出導管と、 ポンプとを有するポンプシステムに使用し、このポンプは入口ボートと、吐出し ヘッドと、レセプタから排出導管へ液体を汲出すために軸線まわりで回転でき、 ポンプの修理や交換のために排出導管及びレセプタに関して着脱自在に装着され たインペラとを有する。改良点は、実質上恒久的に静止のパイプコラムを設けた ことであり、このパイプコラムはレセプタからコネクタへ延び、ポンプを着脱自 在に収容しポンプを回転可能な状態で垂下装着するための第１端部を有する。パ イプコラムはまた、入口ボートに液体連通した第２端部をも有し、ポンプの入口 ポートと液体源との間に逆止め弁を備えてもよい。

第１端部は液体が連通ずるように排出導管コネクタに実質上恒久的に接続したハ ウジングを有する。ハウジングはポンプの吐出しヘッドに担持された手段と一部 共働して、ポンプを第１端部に収容したときにコネクタに液体連通する室を画定 し、これにより液体が排出導管へ排出できるようにする。第２端部はレセプタに 対し入れ予成の滑り嵌合間係にあって供給源に液体連通した入口通路及びパイプ コラムの支持部を画定し、これにより、ポンプの入口ボート及びインペラをパイ プコラム内で自由に懸架装着したときに、排出導管を通して供給源から液体を汲 み出せるようになっている。

本発明のその他の目的、特徴及び利点は添付図面に関連して行なう本発明を実施 するための最良の形態についての以下の詳細な説明から明らかとなろう。

図面の簡単な説明 第１図は本発明に従って構成しタンク内の作動位置に設置したときにポンプの取 外しを容易にするためのポンプ装着装置を立面図にて示す、ろ過タンクを通る部 分破断長手方向断面図；第２図は第１図のポンプ装着装置を示す分解部品斜視図 ：第３図はタンクの清浄冷却剤コンパートメント内の作動位置における第１図の ポンプ装着装置を示す部分破断断面図；第４図はタンクからの容易な取外しが可 能な状態でポンプを設置する方法を示す第１図のポンプ装着装置の拡大部分破断 断面図。

第５図は本出願人が先に改良したポンプ装着システムを示す第３図と同様の拡大 部分破断断面図である。

発明を実施するための最良の形態 図面の第１図を参照すると、本発明に従って構成したろ過システムのためのポン プ及び装着装置１０は、産業環境下において床レベル即ち高所Ｆの下方に位置し たビット内に配置した沈降タンク１２に関連して使用する。ろ過システムと一緒 に使用するポンプ装着装置ｌＯを示すか、この装置は、ポンプを利用しポンプの 容易な点検修理が必要な他の流体処理システムにも適用できる。以下に一層詳細 に説明するか、ポンプ装着装置１０は、工具を使用せずにろ過システム内へのポ ンプＰの降下取付けを可能にし、ポンプの整合についての従来の問題点を排除す る。モータＭはポンプＰに接続し、ポンプを運転するように作動できる。

第１図に示すように、タンク１２はほぼ矩形の形状を呈するか、ドラグアウドコ ンベヤ１６に関連して使用する傾斜端壁１４を有する。次の説明から理解できる ように、好ましくは、タンク１２は２つの別個のコンパートメント、即ち工作機 械（図示せず）に連通したスルースウェイ（図示せず）からの汚れた冷却剤を受 取るための汚れた冷却剤用のコンパートメント１８と、タンク１８から清浄なろ 過した冷却剤を受取るための冷却剤用のコンパートメント２０とから成る。

汚れた冷却剤用のコンパートメント１８内には、清浄なろ過した冷却剤を工作機 械へ供給できるように汚れた冷却剤をろ過するためのドラムフィルタ２２が水平 に位置している。詳細には、本発明にかかるポンプＰによりドラム２２の内部に 吸引力を作用させる。従って、フィルタタンクの汚れた冷却剤用のコンパートメ ント１８内の冷却剤はドラムフィルタ２２を通ってろ過され、ろ過された冷却剤 はポンプＰにより工作機械へ供給される。

本発明においては、ドラグアウドコンベヤ１６は通常の構造を育し、冷却剤から 沈殿した固体及びドクターブレード（図示せず）によりフィルタドラム２２から 取除かれたフィルタケーキ（これは固体及びフィルタケーキは共にタンクコンパ ートメント１８の底に沈殿している）を除去する機能を果す。清浄な冷却剤用の コンパートメント２０は高くなった床即ち擬似の床２４を有し、この床は下方の タンクの底壁の上方に位置し、導管２８を介してドラムフィルタ２２の吸引側か ら清浄な冷却剤を受取るための下方室２６を画定する。

図面の第１図及び第２図を参照すると、清浄な冷却剤用のコンパートメント２０ 内に位置したヘッダー即ち排出導管３０は工６作機械へ新鮮な冷却剤を供給する ために設けである。従って、新鮮な冷却剤は室２６、ポンプＰ及びヘッダー３０ によりフィルタ２２の吸引側から工作機械へ供給される。

第２図ないし第４図に示す好ましい実施例においては、ポンプＰは着脱自在であ り、入口ボート３２と、吐出しヘッド３４と入口ボートから吐出しヘッドへ冷却 液を供給するように軸線のまわりで回転できる状態で装着されたインペラ３６と を有する。ポンプの吐出しヘッド３４に担持された手段３８はヘッド３４から排 出されるべき冷却剤を受取るための室４０を部分的に画定する。パイプコラム４ ２は擬似の床２４内のレセプタ４４からヘッダー即ち排出導管３０上のコネクタ ４０まで延びる。パイプコラム４２はポンプＰを着脱自在に受入れ自由に懸架し た状態で装着するための第１端部４８と、入口ボート３２に液体連通した第２端 部５０とを有する。パイプコラムは実質上恒久的に静止していて容易に接近でき る囲いを提供し、この囲いは、ポンプと囲いとの間の整合点を減少及び最少化す ることによりポンプの設置及び取外しを容易にする。

図面の第４図を更に参照すると、第１端部４８は冷却液に対して連通状態で排出 導管コネクタ４６に接続したハウジング５２を有する。ハウジング５２はポンプ の吐出しヘッド３４に担持された手段３８と一部共働して、ポンプＰをパイプコ ラム４２の第１端部４８内へ収容したときにコネクタ４６に液体連通ずる室４０ を画定し、排出導管即ちヘッダー内へ冷却剤を排出できるようにする。第２端部 ５０はレセプタ４４に対して入れ予成の滑り嵌合間係にあって新鮮な冷却剤用の コンパートメント２０に液体連通した入口通路及びパイプコラム４２の支持部を 画定する。これにより、ポンプの入口ボート３２及びインペラ３６をパイプコラ ム４２内で自由に懸架装着したときに、排出導管即ちヘッダー３０を通して清浄 な冷却剤用のコンパートメント２０から冷却液を汲み出せるようになっている。

図面の第４図を更に参照すると、ハウジング５２は、ポンプＰをパイプコラム４ ２に装着したときにポンプの吐出しヘッド３４を少なくとも部分的に取り囲む囲 い５４を有する。ポンプの吐出しヘッド３４は、回転軸線に沿って離間し間に室 ４０を部分的に画定する一対の端壁５６．５８を有する。端壁５６．５８は、排 出導管即ちヘッダー３０とポンプＰの入口ボート３２との間に冷却液に対する連 通状態を確立すべく室４０か囲い及び端壁により部分的に画定されるように囲い ５４に係合するための端壁に担持された手段３８を部分的に画定する。

ハウジング５２はポンプの吐出しヘッド３４に係合するための半径方向内方に向 いた当接部６０と、吐出しヘッドと当接部との間の係合部において端壁５６．５ ８に担持され冷却剤の漏洩に対して室４０をシールするための０−リング６２． ６４とを有する。

レセプタ４４は擬似の床２４に支持され、パイプコラム４２を支持する。逆止め 弁６６は擬似の床の上方でパイプコラムの下端内部に支持され、ポンプＰの不作 動時又は取外し時に下方の室２６とパイプコラム４２との間の冷却液に対する連 通を阻止する。容易に理解できると思うが、入口ポート３２、吐出しヘッド３４ 及びインペラ３６を有するポンプＰは、これを単に昇降させるだけで、必要に応 じ、ろ過システム内へ滑り嵌合でき、ろ過システムから取出すことができる。そ の理由は、ポンプＰがパイプコラム４２の第１端部４８内に懸架装着されている からである。このような装着は工具を必要とする部品間の連結又は解体を必要と せずにポンプＰの設置及び取外しを容易にし、ポンプＰとパイプコラム４２との 間にたった２つの接触領域即ち整合領域、つまり０−リング６２．６４が端壁５ ６．５８とこれらを取り囲むハウジング５２とにシール係合している領域を提供 する。その結果、インペラ３６はパイプコラム４２内で自由に懸架され、適合さ せるためのトレランス即ち公差が必要なくなる。

図面の第５図は本出願人が先に改良したポンプ装着装置を示し、同じ部品には同 じ参照番号を付しである。このポンプ装着装置は吐出しヘッド３４及びレセプタ ４４において厳密な装着連結を必要とし、ポンプＰのインペラを収容するように これらの部品を寸法決めしなければならない。この寸法決めにはｆｆ４確な機械 加工が必要である。このような装着連結の厳密さ及び精確な機械加工の必要性は 、上述した本発明の改善した装着に従って恒久的なバイブコラム内に着脱自在な ポンプを自由に懸架することにより、排除できた。

発明を実施するための最良の形態を詳細に説明したが、本発明に関連する当業者 にとっては、次に記載する請求の範囲に規定された発明を実施するための種々の 設計変更や実施態様が可能であることは言うまでもない。

要約書 ポンプ（Ｐ）は一対の軸方向に離隔した端壁（５６，５８）を有する排出ヘッド （３４）を備える。タンク（１２）は排液路に連通ずるハウジング（５２）を含 むと共に、ろ過システムの流入ｍ（６６）から清浄なり−ラントを取り込むため の、はぼ恒久的に固定されたパイプコラム（４２）の一部を形成する。パイプコ ラム（４２）内において、ポンプを排出ヘッド（３４）によってフリーにつり下 げることにより、ポンプとろ過システム間の接続が簡易化されるのでポンプ（Ｐ ）の取り外しが容易となる。ポンプ（Ｐ）は稼働状態、非使用状態で簡単に移動 可能なので、タンク内でのパイプの脱譬作業や流入口（６６）とのアライメント 等の作業等をすることなく設置・除去することができる。

国際調査報告

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．レセプタと、コネクタを有する排出導管とを備え、液体供給源と組合さって 液体を汲み出すための装置において、着脱自在なユニットとして、入口ポートと 、吐出しヘッドと、前記入口ポートから前記吐出しヘッドへ液体を供給するため に軸線のまわりで回転するように装着されたインペラとを有するポンプ；及び 前記レセプタから前記コネクタへ延び、前記着脱自在なユニットを着脱自在に受 入れこのユニットを懸架装着するための第１端部と、前記入口ポートに液体連通 した第２端部とを有するパイプコラム；を具備し、 前記第１端部が、前記コネクタに通常恒久的に連結し前記排出導管に液体連通し たハウジングを有し；このハウジングが前記吐出しヘッドと共働して、前記排出 導管内へ液体を排出できるように、前記着脱自在なユニットを前記第１端部内へ 収容したときに当該排出導管に液体連通する室を画定し；前記第２端部が、前記 着脱自在なユニットを前記パイプコラム内に懸架装着したときに前記排出導管を 通して前記供給源から液体を汲み出せるように及び当該着脱自在なユニットを取 外したときには前記パイプコラムの前記ハウジングが前記コネクタに連結された ままとなるように、前記レセプタに対して支持関係にあり当該供給源に液体連通 した入口通路及び当該パイプコラムの支持部を画定している、装置。
2. ２．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記着脱自在なユニットを前記パ イプコラム内に装着したときに、前記ハウジングが前記ポンプの前記吐出しヘッ ドを少なくとも部分的に取り囲み、当該ポンプの前記吐出しヘッドが、軸線に沿 って離間し間に前記室を部分的に画定する一対の端壁と、これらの端壁に担持さ れ、前記室を閉じるように及び前記排出導管と前記入口ポートとの間に液体連通 を確立するように、前記ハウジングに係合する手段と、を有する装置。
3. ３．請求の範囲第２項に記載の装置において、前記ハウジングが前記ポンプの前 記吐出しヘッドを囲む半径方向内方に向いた当接部と、前記端壁に担持され前記 当接部において前記室をシールするための手段とを有する装置。
4. ４．請求の範囲第３項に記載の装置において、前記シール手段がＯ−リングであ る装置。
5. ５．請求の範囲第１項に記載の装置において、前記ポンプを駆動するための前記 着脱自在なユニットに接続した電気モータを有する装置。 ●
6. ６．源から液体を受取るようになったレセプタと、排出導管と、入口ポート、吐 出しヘッド、及び前記レセプタから前記排出導管へ液体を汲み出すために軸線の まわりで回転できるインベラを有し、点検修理や交換のために前記排出導管及び 前記レセプタに関してユニットとして着脱自在に装着されたポンプとを備えたポ ンプシステムと一緒に使用する装置であって、前記レセプタに関しての前記ポン プの装着時に整合点の数を減少させるように改良した装置において、 前記ポンプの前記吐出しヘッドに担持され、当該ヘッドから排出される液体を受 取るための室を少なくとも部分的に画定する手段と；前記レセプタから前記排出 導管へ延び、前記ポンプを着脱自在に受入れこのポンプを自由に懸架装着するた めの第１端部と、前記入口ポートに液体連通した第２端部とを有する実質上恒久 的に静止したパイプコラムと；を具備し、 前記第１端部が、前記排出導管に結しこの排出導管に液体連通したハウジングを 有し；このハウジングが前記ポンプの前記吐出しヘッドに担持された前記手段と 共働して、前記排出導管内へ液体を排出できるように、前記ポンプを前記第１端 部内へ収容したときに当該排出導管に液体連通する室を画定し；前記第２端部が 、前記ポンプを前記パイプコラム内に自由に懸架装着したときに前記排出導管を 通して前記供給源から液体汲み出せるように、前記レセプタに対して実質上恒久 的に静止した支持関係にあり当該供給源に液体連通した入口通路及び当該パイプ コラムの支持部を画定している、装置。
7. ７．請求の範囲第６項に記載の装置において、前記レセプタに対する前記パイプ コラムの前記第２端部の支持関係が入れ子式の滑り嵌合である装置。
8. ８．請求の範囲第６項に記載の装置において、前記パイプコラムの前記第２端部 が前記ポンプの前記入口ポートと前記供給源との間で内部に逆止め弁を支持して いる装置。