JPH0760555A - 放電加工機の外置型フィルタ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 放電加工機の外置型フィルタ装置の改良。 【構成】 汚染槽５０からフィルタポンプ６０で吸引さ
れた加工液は、所定の吐出圧を以て二股分岐管５４へ送
り出される。更にホース１９，２９、屈曲管１４，２
４、カプラ１３，２３、カプラ取り付け口１２，２２を
経てフィルタ機構１１，２１に送り込まれる。フィルタ
機構内に配置されたフィルタ部材による濾過作用を受け
て加工屑等を除去された加工液はフィルタ機構１１，２
１と容器１０，２０の間の空間部分を上昇し、上縁部か
らオーバフローしてトレー３０上を流れ、自然流下部３
１から清水槽４０に流下し、放電加工機で再使用され
る。フィルタ交換時には、フィルタポンプ６０を停止さ
せ、カプラ１３，２３からワンタッチコネクタを取り外
し、屈曲管１４，２４を側方へ退避させた上でフィルタ
機構１１，１２を容器１０，２０から引き上げ、適宜の
手順で交換作業を行なう。開閉コック１６，２６を開い
てトレー３０内へ流出させてから作業を行なっても良
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本願発明は、放電加工機における
加工液フィルタ装置に関し、特に、清水を貯留して加工
部へ供給する為に設けられる清水槽内に浸漬しない態様
で設置されるいわゆる外置型フィルタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワイヤ放電加工機あるいは形彫放電加工
機を用いて放電加工を行う際には、電極・ワーク間の絶
縁を保持し、加工によって生じた加工屑を除去する為に
加工液（通常は水）が使用される。加工屑を含んだ加工
液（汚水）は、汚水槽を経てフィルタ装置に導かれ、加
工液中に含まれる加工屑等の汚染物質が濾過・除去され
る。フィルタ装置で清浄化された加工液は清浄な加工液
を貯留する清水槽を経て再度加工部へ供給される。

【０００３】一般に、上記フィルタ装置は筒状に配設さ
れたフィルタ部材を備えたフィルタ機構を含む容器状の
形態をなしており、ほぼ全体が清水に浸漬される形で清
水槽内に配置される。加工屑、スラッジ等の汚水物質を
含む加工液は、汚水槽から配管、ポンプ等を介してフィ
ルタ層の内側に正圧をかけて送り込まれる。フィルタ層
を内側から外側に通過することによって濾過・清浄化さ
れた加工液は、清水槽内に既に貯留済みの加工液とその
場で混和する。

【０００４】このようなフィルタ装置のフィルタ部材に
は、当然、稼働時間の経過と共に徐々に汚染・目詰まり
現象が生じてくる。フィルタの汚染・目詰まりが限度を
越えると、加工液の濾過・清浄化機能が低下し、フィル
タ装置内への加工液（汚水）の送り込みに支障を来すこ
とになる。従って、相当の頻度を以てフィルタ装置のフ
ィルタ機構を清浄なフィルタ部材を有するものと交換す
る必要がある。

【０００５】フィルタ機構乃至部材の交換にあたって
は、大量の加工液を含浸して重量化したフィルタ部材を
含むフィルタ機構を単独あるいはフィルタ装置本体とと
もに清水槽中から引き上げる必要がある。現在、これを
人力で行なうことが相当な負担となっている。清水槽に
貯留されている加工液の水位を下げて、フィルタ部材に
含浸されている水を逃がしてから引き上げ作業を行なっ
てもよいが、その為には清水槽に貯留されている多量の
加工液を槽外へ排出する必要がある。この方法をとる
と、フィルタ部材交換後、清水槽に必要な貯留量を再度
確保する迄に時間がかかり、放電加工機の運転をその間
休止しなければならない。また、清水槽外へ排出した加
工液を廃棄すれば加工液（純水）の浪費となり、再使用
する為には別の清水貯留設備（貯留槽、配管、ポンプ
等）が必要となる。

【０００６】また、引き上げ作業を行なう前に、加工槽
底部、上部の内外に設けられたバルブ機構、ジョイント
機構を操作する等、汚水が清水槽内に流入・拡散するこ
とを防止する処置をとる必要があるから、フィルタ部材
交換作業全体の時間と労力の負担は極めて大きなものと
なる。

【０００７】更に、上記フィルタ機構交換作業の問題と
は別に、フィルタ装置のサイズ・形状によって清水槽の
サイズ・形状が強い拘束を受けるという問題がある。即
ち、清水槽は、少なくともフィルタ装置をすっぽりと収
容するサイズと形状を有していなければならず、清水槽
本来の機能を果たす為に必要な貯留清水量を確保したま
ま、その中に収容するフィルタ装置の濾過容量を大きく
しようとすると、清水槽も必然的に大型化する。また、
放電加工機本体、ポンプ、配管等の機器の全体配置の都
合に合った清水槽形状の選択（例えば、各機器の間の隙
間に配置する為に薄型直方体形状にすること；後述実施
例参照。）を行なうことが困難となる。

【０００８】このような問題を避ける為に、フィルタ装
置を清水槽内に浸漬配置せず、清水槽の外部に配置する
外置型フィルタ装置も知られているが、次のような幾つ
かの重大な欠点がある。

【０００９】先ず、フィルタ装置を清水槽外に配置した
場合、フィルタ部材の外側に加工液が存在しない為、フ
ィルタ部材内外に大きな圧力差が生じ、フィルタ部材に
強い力がかかることになる。その結果、フィルタ部材の
破断事故を引き起こす危険性が高くなることが避けられ
ない。また、外置型フィルタ装置を使用した場合、フィ
ルタ部材の目詰まりが均等に進行せず（底部から目詰ま
りが進行するのが一般的である。）、清水槽内に浸漬配
置した場合に比べてフィルタ部材の寿命が短くなって、
交換頻度を上げる必要が生じ、経済的に不利であり、作
業効率の低下要因にもなる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上記説明から判るよう
に、従来技術においては清水槽内浸漬配置型、外置型い
ずれのフィルタ装置を採用した場合にも、各々無視出来
ない欠点があり、満足すべき結果が得られていないのが
現状である。本願発明は、これら従来技術の欠点を回避
することが出来る放電加工機のフィルタ装置を提供する
ことを目的とするものであり、外置型フィルタ装置の形
態をとりつつ従来の外置型フィルタ装置の短所を取り除
くと共に、清水槽内浸漬配置型のフィルタ装置が有して
いる長所をも合わせ持ったフィルタ装置を提供すること
を企図してなされたものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本願発明は上記従来技術
の問題点を解決する為の基本構成として、「少なくとも
１個の容器手段と該容器手段内に配置され、該容器手段
内の空間を少なくとも２つの領域に仕切るように配置さ
れたフィルタ機構と、該２つ以上の領域の内の所定領域
内に加工液を導入する手段と、前記フィルタ機構によっ
て濾過され、前記容器手段外に導出された加工液を清水
槽へ導く加工液流路手段を備えていることを特徴とする
放電加工機の外置型フィルタ装置」、を提案したもので
ある（請求項１に記載の構成）。

【００１２】また、上記構成に「前記加工液流路手段が
自然流下路手段を備えている」、という要件を課すこと
によって、少なくとも上記フィルタ装置本体部を清水槽
上方に配置するレイアウトを採用出来るようにしたもの
である（請求項２に記載の構成）。

【００１３】そして、特に、前記容器手段内の加工液を
排出して空にする必要が生じた際に容器底部近傍から加
工液を前記加工液流路手段に導くことを可能にする為
に、「前記容器手段の底部近傍に開閉自在なドレイン手
段が設けられ、該ドレイン手段から流出した加工液が前
記加工液流路手段に導かれる」、という構成要件を課し
たものである（請求項３に記載の構成）。

【００１４】

【作用】本願発明は、フィルタ部材を備えたフィルタ機
構を清水槽外に置きながら（外置型）、清水槽内に浸漬
配置した場合と同様の利点を確保しつつ、従来の清水槽
内浸漬配置型のフィルタ装置が有していた多くの欠点を
回避した点に基本的特徴がある。換言すれば、フィルタ
部材を備えたフィルタ機構を容器手段内に収容配置し、
フィルタ部材乃至機構と容器壁との間に濾過済みの加工
液を一時貯留することにより、清水槽内に配置せずに、
清水槽内浸漬配置型のフィルタ装置の有している長所を
発揮させたものである。

【００１５】即ち、基本的には外置型フィルタ装置の形
態を残しているにも拘らず、清水槽内浸漬配置型のフィ
ルタ装置と同じく、円滑に濾過作用を果たさせるに必要
な圧力をかけて加工液をフィルタ装置に送り込んでも、
フィルタ部材にかかる圧力が緩和されるのでフィルタ部
材破損事故を起こす心配が少ない。また、フィルタ部材
の目詰まりの進行も均一に起るので、フィルタ部材の寿
命が長く、濾過性能自体も良好に保たれる。

【００１６】その一方、本願発明に係るフィルタ装置
は、フィルタ機構を清水槽とは別の容器に収容したの
で、浸漬配置型のフィルタ装置に比べて交換作業時の各
部分の取扱、持ち運び等が格段に容易となる。また、交
換作業時に誤って汚水を清水槽内に混入させる恐れも生
じない。特に、フィルタ機構を収容した容器の底部近傍
に設けられた開閉自在なドレイン手段を利用すれば、容
器あるいはフィルタ部材に含浸された加工液を簡便に自
然排出させることが出来る。

【００１７】更に、外置型の形態をとることにより、フ
ィルタ装置と清水槽の各々の形状・寸法を独立に設計出
来るから、全体設備のレイアウトが組み易い。例えば、
構造が簡単な自然流下路手段を利用することによって、
濾過済みの清浄な加工液を清水槽上方に配置された外置
型フィルタ装置から清水槽内に流下させる合理的なレア
ウトを採用することが可能であると言う特徴も有してい
る。

【００１８】

【実施例】図１は、本願発明に従った外置型フィルタ装
置が組み込まれた加工液循環システムの概略配置を示し
た見取図である。図１において、符号１で総称的に指示
された外置型フィルタ装置は、汚水槽５０及び清水槽４
０の上方にトレー３０を載せる形で載置されている。外
置型フィルタ装置１は、トレー３０内に２個の容器１０
及び２０を擁し、各容器１０，２０内にはフィルタ部材
を備えたフィルタ機構１１，２１が収容配置されてい
る。各フィルタ機構１１，２１の頂部には各々カプラ取
り付け口１２，２２を介してカプラ１３，２３が取り付
けられており、該カプラには屈曲管１４，２４がその先
端部に付設されたワンタッチコネクタ（図示省略）を介
して接続されている。

【００１９】また、各容器１０，２０の底部近くには開
閉コック１６，２６付きのドレイン管１５，２５が設け
られており、必要時には容器内の加工液をトレー３０内
に排出出来るようになっている。トレー３０には自然流
下部３１が設けられており、その直下には清水槽４０が
位置するレイアウトが採用されている。

【００２０】各容器１０，２０は、一般に、内部に収容
配置されるフィルタ機構１１，１２の外形に出来るだけ
沿った形状を有するものが使用されることが好ましい。
これは、容器１１，２１の主たる機能が濾過済みの加工
液（清水）を貯留すること自体にあるのではなく、フィ
ルタ機構内のフィルタ部材にかかる内外圧力差を緩和し
てフィルタ部材乃至フィルタ機構を破損から守ることに
あるからである。

【００２１】各屈曲管１４，２４にはホース１９，２９
の一端が接続されており、各ホース１９，２９の他端側
は二股分岐管５４に接続されている。そして、二股分岐
管５４の基部は、一方でフィルタポンプ６０に接続され
ると共にリリーフ弁５３、導管５２を介して汚水槽５０
に接続されている。また、汚水槽５０とフィルタポンプ
６０は配管５１で結合されている。そして、汚水槽５０
及び清水槽４０は、従来システムと同様に、配管、ホー
ス、ポンプ等を介して放電加工機本体の加工液排出部及
び加工液供給部に接続されている（図示省略）。

【００２２】ここで、各容器１０，２０内に収容配置さ
れるフィルタ機構１１，２１の構造について説明する。
図２は、現在使用されているフィルタ機構（カプラー式
と呼ばれている。）の代表的な構造の概略を示してお
り、（ａ）、（ｂ）はフィルタ機構を外観を上方及び正
面から見た図であり、（ｃ）は内部構造の１例を斜め上
方から見た見取図で表わしたものである。

【００２３】図２（ａ）、（ｂ）において、符号１１叉
は２１で概括的に指示されたフィルタ機構は、多数の清
水流出孔を有する円筒部材１０５（清水流出孔について
は一部のみを図示）、上下蓋板１０１，１０２及び補強
リング部材１０３，１０４で構成される篭状の構造体の
中にフィルタ部材を収容した構造を有し、上蓋板１０１
にはカプラ取り付け口１２叉は２２が付設されている。

【００２４】篭状構造体の内部には、図２（ｃ）に示さ
れた態様でフィルタ部材が収容配置されている。全体を
符号１１０で指示されたフィルタ部材は、加工屑を含む
汚染加工液中の不純物粒子を捕捉する能力を有する濾過
材で構成された円筒状壁部１１１、該壁部１１１から帯
状の空洞部１１３へ向かって延びた多数の短冊状、襞状
乃至羽状延在部１１２を有している。各延在部間には細
長い空間部１１５が形成されている。符号１１４は、カ
プラ取り付け口１２，２２から導入された汚染加工液が
最初に流れ込む領域を表わしている。

【００２５】上記説明した各部構成及び配置を有する加
工液循環システムの稼働中における加工液の流れについ
て概略を記せば次の通りである。清水槽４０から図示し
ないワイヤ放電加工機叉は形彫放電加工機に送り込まれ
た加工液は、加工液としての機能を果たした後、ポン
プ、配管等を介して汚水槽５０に送り込まれる。汚染槽
５０に一時貯留された汚染加工液は、フィルタポンプ６
０で吸引され、所定の吐出圧（例えば、２気圧程度）を
以て二股分岐管５４へ送り出される。

【００２６】汚染加工液は、更に各ホース１９，２９、
屈曲管１４，２４、カプラ１３，２３、カプラ取り付け
口１２，２２を経て両フィルタ機構１１，２１に送り込
まれる。カプラ取り付け口１２，２２から図２（ｃ）中
に破線で示された領域１１４に流入した汚染加工液は直
ちに帯状の空洞部１１３全体に広がる。空洞部１１３内
に一時貯留された汚染加工液は徐々に、細長い空間部１
１５へ流れ込む。

【００２７】フィルタポンプ６０の吐出圧に由来した圧
力を有している汚染加工液は、一部は延在部１１２を経
て円筒状壁部１１１及び円筒部材１０５が有する多数の
孔を通って、該壁部１１１の外側の容器１０，２０内に
流れ出る。その際、フィルタ部材による濾過作用を受け
て汚染加工液中に含有された加工屑、スラッジ等の不純
物が捕捉・除去される。

【００２８】従って、フィルタ部材壁部１１１から外側
に流れ出た加工液は、清浄な加工液となって、円筒部材
１０５と容器１０，２０との間の空間部分を上昇し、各
容器１０，２０の上縁部からオーバフローする。各容器
１０，２０から溢れ出した加工液は、トレー３０上を流
れ、自然流下部３１から清水槽４０に流下して、加工液
の１サイクル分の循環が達成される。

【００２９】以上が通常稼働時の加工液の流れである
が、長時間の稼働により、フィルタ部材が目詰まりを起
こし、濾過抵抗が異常に高まった場合には、リリーフ弁
５１が開かれ、フィルタポンプ６０から吐出された汚染
加工液を汚水槽５０へ還流させる。これにより、異常な
圧力による事故のい発生が防止される。一般には、この
よう事態が生じる前にフィルタ機構１１，２１を交換す
る。交換にあたっては、フィルタポンプ６０を停止さ
せ、カプラ１３，２３からワンタッチコネクタを取り外
し、屈曲管１４，２４を側方へ退避させた上でフィルタ
機構１１，１２を容器１０，２０から引き上げ、清浄な
フィルタ機構（叉はフィルタ部材）と取り替える。

【００３０】あるいは、容器ごとトレー３０上から別の
場所へ移動させ、新しいフィルタ機構（叉はフィルタ部
材）と取り替えた上でトレー３０上へ戻す手順も考えら
れる。また、予め清浄なフィルタ機構を収容した容器を
２個用意しておき、直ちにトレー３０上へ配置する手順
を採用することによって、フィルタ交換の為に生じる放
電加工機の加工休止時間を大幅に短縮することも出来
る。

【００３１】フィルタ機構乃至部材の交換作業をより容
易にする為に、容器内の加工液やフィルタ部材に含浸さ
れた加工液の一部または大半を落としてから、引き上
げ、持ち運び等の作業を行ないたい場合には、開閉コッ
ク１６，２６を開いてトレー３０内へ流出させてから作
業を行なえば良い。容器ごとトレー３０上から別の場所
へ移動させる方法による場合には、移動先でコックを開
くことも考えられる。

【００３２】いずれの作業手順によるにせよ、フィルタ
交換に要する時間、労力の負担は従来の清水槽内浸漬配
置型のフィルタ装置に比べて格段に軽くなることは明ら
かである。また、容器１０，２０でフィルタ機構１１，
２１を取り囲む構成により、フィルタ部材内外にかかる
圧力差が低減されることも本願発明の重要な特徴点であ
る。フィルタ部材内外にかかる圧力差をより確実に低減
させる為には、容器１０，２０の高さはフィルタ機構１
１，２１全体が水没するものであることが好ましいが、
フィルタ部材の強度、ポンプ吐出圧等の条件によって
は、部分水没の状態で使用するサイズとしても構わな
い。

【００３３】以上説明した実施例においては、容器及び
フィルタ機構のセットを２組同時使用したが、１組のみ
の使用、叉は３組以上のセットを同時あるいは選択的に
使用するようにしても良い。フィルタ機構の型式（例え
ば、センター型の使用）やフィルタ機構内に収容するフ
ィルタ部材の配置パターン、併用する容器の形状等につ
いても、特許請求の範囲の各請求項に記載された要件を
満たす範囲で様々な変更が可能なことも言うまでもな
い。

【００３４】また、容器から導出された加工液を、上記
実施例の様に一旦トレー等の別の容器手段あるいは流路
手段で受けた上で清水槽に流下させる代わりに、直接に
清水槽に流下させることも考えられる。

【００３５】

【発明の効果】本願発明によって、外置型フィルタ装置
と清水槽内浸漬配置型のフィルタ装置が各々有している
長所を兼ね備え、且つ、各型のフィルタ装置が従来有し
ていた短所を解消したフィルタ装置を提供することが出
来る。即ち、本願発明の外置型フィルタ装置は、従来の
清水槽浸漬配置型のフィルタ装置に比べて交換作業に要
する負担が格段に小さく、また、交換作業時に誤って汚
水を清水槽内に混入させる恐れも生じない。特に、フィ
ルタ機構を収容した容器の底部近傍に設けられた開閉自
在なドレイン手段を適宜利用することにより、フィルタ
交換の作業をより容易なものとすることが出来る。

【００３６】また、外置型フィルタ装置と清水槽の各々
の形状・寸法を独立に設計出来るようになったので、全
体設備のレイアウトが組み易くなった。例えば、構造が
簡単な自然流下路手段を利用することによって、濾過済
みの清浄な加工液を清水槽上方に配置された外置型フィ
ルタ装置から清水槽内に流下させる合理的なレアウトを
採用することが可能になった。

【００３７】更に、基本的には外置型フィルタ装置の形
態を残しているにも拘らず、清水槽内浸漬配置型のフィ
ルタ装置と同じく、円滑に濾過作用を果たさせるに必要
な圧力をかけて加工液をフィルタ装置に送り込んでも、
フィルタ部材にかかる圧力が緩和されるのでフィルタ部
材破損事故を起こす心配が少なく、フィルタ部材の目詰
まりの進行も均一に起るので、フィルタ部材の寿命が長
く、濾過性能自体も従来の外置型フィルタ装置に比べて
優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明に従った外置型フィルタ装置が組み込
まれた加工液循環システムの概略配置を示した見取図で
ある。

【図２】代表的なフィルタ機構の構造を説明する図で、
（ａ）、（ｂ）は機構の外観を上方及び正面から見た図
であり、（ｃ）は、機構内部構造の１例を表わした見取
図である。

【符号の説明】

１ 外置型フィルタ装置 １０，２０ 容器 １１，２１ フィルタ機構 １２，２２ カプラ取り付け口 １３，２３ カプラ １４，２４ 屈曲管 １５，２５ ドレイン管 １６，２６ 開閉コック １９，２９ ホース ３０ トレー ４０ 清水槽 ５０ 汚水槽 ５２ 導管 ５３ リリーフ弁 ５４ 二股分岐管 ６０ フィルタポンプ １０１，１０２ 上蓋板、下蓋板 １０３，１０４ 補強用リング部材 １０５ 円筒部材 １１０ フィルタ部材 １１１ 円筒状壁部 １１２ 短冊状、襞状乃至羽状延在部 １１３ 空洞部 １１４ 初期流入領域 １１５ 細長空間部

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも１個の容器手段と該容器手段
   内に配置され、該容器手段内の空間を少なくとも２つの
   領域に仕切るように配置されたフィルタ機構と、該２つ
   以上の領域の内の所定領域内に加工液を導入する手段
   と、前記フィルタ機構によって濾過され、前記容器手段
   外に導出された加工液を清水槽へ導く加工液流路手段を
   備えていることを特徴とする放電加工機の外置型フィル
   タ装置。
2. 【請求項２】 前記加工液流路手段が自然流下路手段を
   備えていることを特徴とする請求項１に記載された放電
   加工機の外置型フィルタ装置。
3. 【請求項３】 前記容器手段の底部近傍に開閉自在なド
   レイン手段が設けられ、該ドレイン手段から流出した加
   工液が前記加工液流路手段に導かれることを特徴とする
   請求項１叉は請求項２に記載された放電加工機の外置型
   フィルタ装置。