JPH0871309A - 工作機械用切削液の清浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 工作機械の切削、研磨加工により切削液の中
に混入する種々の微細な不純物粒子を効率良く回収でき
る工作機械用切削液の清浄装置を提供する。 【構成】 工作機械本体31にて使用済の切削液を使用済
液取出配管33，34により外部に取出し、沈澱分離装置Ａ
の上部に供給する。沈澱分離装置Ａの内部で液中の不純
物微粒子を凝集させ、上昇流に転じる清浄液に対し凝集
物を分離して沈降させ、下部の沈澱槽体５に沈澱させ
る。清浄液は上部より取出して清浄液返送配管42により
工作機械本体の加工部に循環させる。沈澱槽体５内の沈
澱物は横方向に貫通して設けられた取出用スクリューコ
ンベヤ44により外部に取出す。この沈澱物を液分除去用
スクリューコンベヤ51により上方へ搬送することによ
り、上昇中の沈澱物から液分を分離除去する。乾燥した
沈澱物はスクリューコンベヤ51の上端部の開口57から沈
澱物落下案内筒体58を経て沈澱物溜容器60に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、切削、研磨等の加工を
行う工作機械の刃物に供給される切削液を浄化処理する
工作機械用切削液の清浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図３に、工作機械で使用された切削液か
ら切削粉、研磨粉等の金属粒子を分離するための従来の
装置を示す。これは、処理槽81の入口82と出口83との間
にＣ形の磁石84を固定設置し、この磁石84を密封するよ
うに磁石84の周囲にモータ85および回転伝達機構86によ
り回転されるステンレス鋼製のドラム87を設け、このド
ラム87の下部に通液間隙88を介して隔壁板89を設け、ま
た、前記磁石84のない位置のドラム周面に対しドラム回
転方向と対向する姿勢で掻落板90を設けたものである。

【０００３】そして、工作機械の切削、研磨等の加工部
で発生した切削粉、研磨粉等の金属粒子は、処理槽81の
入口82から出口83にわたって切削液とともに移動する段
階で、特に磁石84の作用する範囲の通液間隙88を通る際
に、磁力によりドラム周面に吸着されてこのドラム87と
ともに反時計方向に回転し、磁力の作用しない位置で掻
落板90によりドラム87の周面から掻落とされ、回収され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この従来の装置は、特
殊な磁石84やドラム87を使用するため高価であるととも
に、回収できる対象物が鉄粉のような磁石により吸引可
能の金属粒子に限られ、磁石により吸引できない高価な
金属粒子を回収できないとともに、非金属粒子も使用済
液中から分離除去できない問題がある。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、工作機械の切削、研磨等の加工により切削液の中
に混入する種々の微細な不純物粒子を効率良く回収でき
る安価な工作機械用切削液の清浄装置を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、切削液の供給を受けながら切削、研磨等の加工を行
う工作機械本体と、この工作機械本体にて使用済の切削
液を外部に取出し必要箇所まで供給する使用済液取出配
管と、この使用済液取出配管により本体容器の上部に供
給された使用済液を本体容器の内部に設けられた下方に
漸次拡径形成された円錐形の凝集板に沿って下降させる
ことで液中の不純物微粒子を凝集させ、凝集板の下端か
ら内側に入って上昇流に転じる清浄液に対し凝集物を分
離して沈降させ、本体容器の下部に設けられた沈澱槽体
に沈澱させる沈澱分離装置と、この沈澱分離装置で浄化
された清浄液を本体容器の上部より取出して工作機械本
体の加工部に返送する清浄液返送配管と、前記沈澱槽体
を横方向に貫通して設けられ沈澱物を外部に取出す取出
用スクリューコンベヤとを具備した構成の工作機械用切
削液の清浄装置である。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
工作機械用切削液の清浄装置における沈澱分離装置が、
下方に漸次拡径形成された本体上側円錐部の下部に本体
中間円筒部を介して下方に漸次縮径形成された本体下側
円錐部が設けられた本体容器と、この本体容器の上部内
側にて下方に漸次拡径の円錐形に設けられ上部から導入
されて下降する使用済液中の微粒子を周面にて凝集させ
る複数の凝集板と、これらの凝集板により浄化された清
浄液を最も内側の凝集板の内部を通して上昇させ凝集板
の上部より外部に排出する清浄液排出手段と、前記本体
容器の本体下側円錐部の下部に設けられ凝集板の下端か
ら沈降された沈澱物を収容する沈澱槽体とにより構成さ
れたものである。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項１記載の
工作機械用切削液の清浄装置における取出用スクリュー
コンベヤの搬出側の先端に、沈澱物を上昇させながら液
分を除去する液分除去用スクリューコンベヤを接続した
構成である。

【０００９】

【作用】請求項１に記載の発明は、工作機械本体にて使
用済の切削液を使用済液取出配管により沈澱分離装置の
本体容器の上部に供給し、この本体容器の内部で円錐形
の凝集板により液中の不純物微粒子を凝集し、上昇流に
転じる清浄液から分離された凝集物を下部の沈澱槽体に
沈澱させ、その沈澱物を取出用スクリューコンベヤによ
り沈澱槽体から取出して回収する。前記沈澱分離装置で
浄化された清浄液は清浄液返送配管により本体容器の上
部より取出して工作機械本体の加工部に循環させる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、本体上側円錐部
と凝集板との間に形成される流通路の断面積が下方にい
くにしたがって漸次拡大するから、処理液の下降速度が
鈍化してこの間で十分な沈降時間が確保され、機械工作
により生じた微粒子が凝集板の表面における干渉凝集作
用により大粒化し、液からの分離が促進される。

【００１１】請求項３に記載の発明は、取出用スクリュ
ーコンベヤにより沈澱槽体から搬出された沈澱物を液分
除去用スクリューコンベヤにより上昇させることによ
り、自重により下方へ流動可能の液分のみを沈澱物から
分離して除去する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明を図１および図２に示される実
施例を参照して説明する。

【００１３】図１において、31は、切削液の供給を受け
ながら切削、研磨等の加工を行うマシニングセンタ等の
工作機械本体であり、この工作機械本体31の使用済液取
出管部32から沈澱分離装置Ａの使用済液導入管部25にわ
たって、工作機械の加工部で使用された使用済の切削液
を外部に取出し沈澱分離装置Ａに供給する使用済液取出
配管33，34が設けられている。

【００１４】一方の使用済液取出配管33と他方の使用済
液取出配管34との間には小型の液タンク35が設けられ、
工作機械本体31から一方の使用済液取出配管33を経てい
ったん液タンク35に貯えられた使用済液が、図示されな
い液面レベル検出センサにより始動および停止制御され
るモータ付きポンプ36によりフィルタ37を経て吸上げら
れ、他方の使用済液取出配管34に吐出供給される。

【００１５】この配管34にはバルブ38が介在され、この
バルブ38より手前で配管39が分岐されて液タンク35に戻
され、この配管39中にバルブ40が設けられている。そし
て、通常はバルブ38を開くとともにバルブ40を閉じるこ
とによりポンプ36から沈澱分離装置Ａに使用済液を供給
するが、ポンプ36から配管34に吐出される液流量が、沈
澱分離装置Ａ内で処理される液流量より多い場合は、バ
ルブ38を閉じるとともにバルブ40を開くように、各バル
ブ38，40を電磁式またはパイロット圧式制御手段により
制御する。

【００１６】一方、前記沈澱分離装置Ａの清浄液引出管
部20から工作機械本体31の清浄液導入管部41にわたっ
て、沈澱分離装置Ａから取出した清浄液を工作機械本体
31の加工部に返送する清浄液返送配管42を設ける。

【００１７】前記沈澱分離装置Ａは、後で詳しく説明す
るが、使用済液取出配管33，34により本体容器１の上部
に供給された使用済液を本体容器１の内部に設けられた
下方に漸次拡径形成された円錐形の凝集板（図１では図
示せず）に沿って下降させることで液中の不純物微粒子
を凝集させ、凝集板の下端から内側に入って上昇流に転
じる清浄液に対し凝集物を分離して沈降させ、本体容器
１の下部に設けられた沈澱槽体５に沈澱させるものであ
る。

【００１８】この沈澱分離装置Ａの本体容器１は支台43
の上面に固定設置され、沈澱槽体５は支台43の下側に突
出されている。

【００１９】この沈澱槽体５の下部には、この沈澱槽体
５を横方向に貫通して沈澱物（スラッジ）を外部に取出
す取出用スクリューコンベヤ44が設けられている。この
コンベヤ44は、円筒ケーシング45の内部にその全長にわ
たって長尺の螺旋翼46が回転自在に嵌合され、この螺旋
翼46の回転シャフト47に、円筒ケーシング45に一体に取
付けられたモータ48の駆動軸が接続されている。円筒ケ
ーシング45の搬出側端には開口49が設けられている。

【００２０】この取出用スクリューコンベヤ44の搬出側
端の開口49に、沈澱物を上昇させながら液分を除去する
液分除去用スクリューコンベヤ51の下部を接続する。こ
のスクリューコンベヤ51は、沈澱分離装置Ａの本体容器
側面に設けられた支持部52により円筒ケーシング53が上
下方向に固定され、この円筒ケーシング53の内部にその
全長にわたって長尺の螺旋翼54が回転自在に嵌合され、
この螺旋翼54の回転シャフト55の上端に、円筒ケーシン
グ53の上端部に一体に取付けられたモータ56の駆動軸が
接続されている。円筒ケーシング53の上端部側面には沈
澱物を排出する開口57が設けられている。

【００２１】この液分除去用スクリューコンベヤ51の円
筒ケーシング53には沈澱物落下案内筒体58が並設され、
この案内筒体58の上端受入口59が前記円筒ケーシング53
の開口57に臨んで設けられ、また、沈澱物落下案内筒体
58の下端開口の下側に沈澱物溜容器60が設置されてい
る。

【００２２】次に、図２（Ａ）に基づいて前記沈澱分離
装置Ａの詳細を説明する。１は本体容器で、この本体容
器１は、下方に向かって漸次拡径形成された本体上側円
錐部２と、その下部に一体成形された本体中間円筒部３
と、この円筒部３の下部にフランジ接続され下方に向か
って漸次縮径形成された本体下側円錐部４とからなる。
さらにこの本体下側円錐部４の下部開口には沈澱槽体５
がフランジ接続されている。

【００２３】この沈澱槽体５は、図２（Ｂ）に示される
ように底部が前記取出用スクリューコンベヤ44の円筒ケ
ーシング45の下側部と連続するように逆３角形断面に形
成し、この沈澱槽体５の内部で円筒ケーシング45の上面
部を開口する。よって、沈澱槽体５に沈降した沈澱物
は、そのまま取出用スクリューコンベヤ44の螺旋翼46の
中に入るので、この螺旋翼46の回転により確実に沈澱槽
体５から取出される。

【００２４】さらに、上記本体上側円錐部２から本体中
間円筒部３にわたって、その内部に下方に向かって漸次
拡径形成された円錐形の凝集板11，12，13がそれぞれ取
付部材14，15，16を介して取付けられ、この各凝集板1
1，12，13間にそれぞれ円錐形の流通路17が区画形成さ
れているとともに、最外側の凝集板13と本体上側円錐部
２との間に円錐形の流通路18が区画形成されている。

【００２５】また上記本体上側円錐部２の上部に円筒状
の流入槽体21が一体的に設けられ、この槽体21の上面は
大気に開放されている。さらにこの流入槽体21に対し同
心かつ小径円筒状の案内体22が上記本体上側円錐部２の
上端部に一体に形成され、この案内体22の上端流入開口
に支持部材23が固着され、さらに上記槽体21と案内体22
との間に上端開放の誘導路24が形成されている。さらに
この誘導路24に対し外部から液を導入する使用済液導入
管部25が接線方向から接続されている。

【００２６】さらに、清浄液排出手段として、上記凝集
板11の上端の小径口26に排出案内筒27が一体的に設けら
れ、この案内筒27は、上端に排気口28を開口形成すると
ともに、側方に清浄液排出口29を引出形成してなり、こ
の排出口29はこれにフランジ接続された清浄液引出管部
20により上記流入槽体21の外部に引出されている。

【００２７】次に、上記実施例の作用を説明する。

【００２８】工作機械本体31にて使用済の切削液を使用
済液取出配管33，34により沈澱分離装置Ａの本体容器１
の使用済液導入管部25に供給し、この使用済液導入管部
25より流入槽体21内に使用済液を導入すると、この液
は、誘導路24内に導入され、この誘導路24内を旋回しつ
つその液位が次第に上昇するとともについには案内体22
の上端部の開口縁よりバランスよく内側にオーバフロー
し、案内体22内を通って本体上側円錐部２内の流通路1
7，18に導かれ、この流通路17，18の全周において流下
する。

【００２９】この凝集板11，12，13と本体上側円錐部２
との間に形成される流通路17，18の断面積は下方にいく
にしたがって漸次拡大するから、処理液の下降速度が鈍
化してこの間で十分な沈降時間が確保され、この液中に
浮遊する切削粉、研磨粉等の不純物微粒子が、凝集板1
1，12，13の表面における干渉、捕捉により粒子と粒子
とが結合する凝集作用によって大粒化し、液流から分離
しやすくなる。

【００３０】このようして、本体容器１の内部で円錐形
の凝集板11，12，13の表面を中心とする凝集作用によっ
て液中の不純物微粒子を相互に凝集し、この凝集物を凝
集板11の下端にて上昇流に転じる清浄液から分離する
と、この凝集物はさらに本体下側円錐部４の円錐面をす
べり、下部の沈澱槽体５に沈澱される。

【００３１】この沈澱槽体５は下方ほど狭い形状となっ
ているので、沈澱物は取出用スクリューコンベヤ44に集
中し、その螺旋翼46内に高濃度で沈澱することとなる。
この沈澱物を取出用スクリューコンベヤ44により沈澱槽
体５から取出し、開口49より排出する。

【００３２】この段階で、沈澱物の液分はかなり除去さ
れた状態となっているが、さらに、その沈澱物を液分除
去用スクリューコンベヤ51により上方へ搬送することに
より、上昇中の沈澱物から液分が自重により下方へ分離
し、沈澱物は上方へ移動するほど乾燥状態が進み、最後
に、十分に乾燥された沈澱物が液分除去用スクリューコ
ンベヤ51の上端部の開口57から沈澱物落下案内筒体58を
経て沈澱物溜容器60に回収される。この沈澱物は、加工
材料の金属粉であるから再利用に供する。

【００３３】一方、不純物を除去された清浄液は、最も
内側の凝集板11内をゆっくり上昇するとともに、排出案
内筒27の清浄液排出口29から排出され、清浄液返送配管
42により工作機械本体31の加工部に循環される。

【００３４】なお、前記沈澱槽体５の下部に沈澱された
沈澱物は緻密にしまっていて本体容器１内の液を流出さ
せないから、前記液分除去用スクリューコンベヤ51は必
要不可欠のものではなく、請求項１に記載された発明
は、この液分除去用スクリューコンベヤ51を有さず、取
出用スクリューコンベヤ44の先端開口49から容器60に沈
澱物を直接排出するものでもよい。

【００３５】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、工作機
械本体にて使用済の切削液を使用済液取出配管により沈
澱分離装置に供給し、この沈澱分離装置にて凝集板表面
の干渉凝集作用により液中の不純物微粒子を大粒化して
清浄液から分離沈降させ、一方、この沈澱分離装置で浄
化された清浄液を本体容器の上部より取出して清浄液返
送配管により工作機械本体の加工部に循環するととも
に、沈澱分離装置の下部の沈澱槽体に沈澱した沈澱物を
取出用スクリューコンベヤにより外部に取出すようにし
たから、工作機械の切削、研磨等の加工により切削液等
の中に混入する種々の微細な不純物粒子を沈澱分離装置
で効率良く分離沈降させて、取出用スクリューコンベヤ
により沈澱槽体より連続的に取出し回収できる。さら
に、特殊な構成部品を使用する必要がないので、この工
作機械用切削液の清浄装置を安価に提供できる。

【００３６】請求項２に記載の発明によれば、本体上側
円錐部、本体中間円筒部および本体下側円錐部によって
形成された特殊な形状の本体容器と、その内部に設けら
れた凝集板とにより、下方にいくにしたがって断面積の
漸次拡大する円錐形の流通路を形成したから、この部分
において切削液の下降速度の鈍化が著しく、凝集板の表
面および本体容器の内壁面の干渉による微粒子相互の凝
集作用が効果的に行なわれ、切削、研磨等の加工時に生
ずる微細な磁性および非磁性金属粉等の微粒子を効率良
く凝集して分離することができ、優れた処理能力および
回収効率が得られる。そして、この沈澱分離装置は液中
から不純物微粒子を取除く除去率が高いため、循環再利
用される清浄液によって機械工作面がきれいに仕上がる
利点もある。

【００３７】請求項３に記載の発明によれば、取出用ス
クリューコンベヤにより沈澱槽体から搬出された沈澱物
を液分除去用スクリューコンベヤにより上昇させなが
ら、自重により下方へ流動可能の液分のみを沈澱物から
分離して除去でき、沈澱物の後処理を容易に行うことが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の工作機械用切削液の清浄装置の一実施
例を示す正面図である。

【図２】（Ａ）は同上清浄装置における沈澱分離装置を
示す断面図、（Ｂ）はその沈殿槽体の断面図である。

【図３】従来の工作機械用切削液の清浄装置を示す断面
図である。

【符号の説明】

Ａ 沈澱分離装置 １ 本体容器 ２ 本体上側円錐部 ３ 本体中間円筒部 ４ 本体下側円錐部 ５ 沈澱槽体 11，12，13 凝集板 29 清浄液排出手段の清浄液排出口 31 工作機械本体 33，34 使用済液取出配管 42 清浄液返送配管 44 取出用スクリューコンベヤ 51 液分除去用スクリューコンベヤ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削液の供給を受けながら切削、研磨等
   の加工を行う工作機械本体と、 この工作機械本体にて使用済の切削液を外部に取出し必
   要箇所まで供給する使用済液取出配管と、 この使用済液取出配管により本体容器の上部に供給され
   た使用済液を本体容器の内部に設けられた下方に漸次拡
   径形成された円錐形の凝集板に沿って下降させることで
   液中の不純物微粒子を凝集させ、凝集板の下端から内側
   に入って上昇流に転じる清浄液に対し凝集物を分離して
   沈降させ、本体容器の下部に設けられた沈澱槽体に沈澱
   させる沈澱分離装置と、 この沈澱分離装置で浄化された清浄液を本体容器の上部
   より取出して工作機械本体の加工部に返送する清浄液返
   送配管と、 前記沈澱槽体を横方向に貫通して設けられ沈澱物を外部
   に取出す取出用スクリューコンベヤとを具備したことを
   特徴とする工作機械用切削液の清浄装置。
2. 【請求項２】 沈澱分離装置は、 下方に漸次拡径形成された本体上側円錐部の下部に本体
   中間円筒部を介して下方に漸次縮径形成された本体下側
   円錐部が設けられた本体容器と、 この本体容器の上部内側にて下方に漸次拡径の円錐形に
   設けられ上部から導入されて下降する使用済液中の微粒
   子を周面にて凝集させる複数の凝集板と、 これらの凝集板により浄化された清浄液を最も内側の凝
   集板の内部を通して上昇させ凝集板の上部より外部に排
   出する清浄液排出手段と、 前記本体容器の本体下側円錐部の下部に設けられ凝集板
   の下端から沈降された沈澱物を収容する沈澱槽体とによ
   り構成されたことを特徴とする請求項１記載の工作機械
   用切削液の清浄装置。
3. 【請求項３】 取出用スクリューコンベヤの搬出側の先
   端に、沈澱物を上昇させながら液分を除去する液分除去
   用スクリューコンベヤを接続したことを特徴とする請求
   項１記載の工作機械用切削液の清浄装置。