JPS5926419B2 - 工作機械等における切削油の自動回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、切削加工により生じた切粉に付着する切削油
を自動的に回収する装置に関する。

従来から金属材料を切削加工する場合、工具と材料との
間の間擦および発熱を防ぐために潤滑油が用いられてお
り、これを切削油と呼んでいる。

この切削油の回収方法としては通常油タンク上に金網等
のスクリーンを設けてこの上に切削油と切粉とを一諸に
導き、切削油を油タンク内に滴下させて回収している。

この場合、切粉の発生が少ない工作機械においては、ス
クリーン上に導かれた切粉の堆積に時間がかかるため、
この間に切粉自身に付着している少量の切削油をも分離
滴下させて回収することができるが、多量に切粉を発生
する工作機械においては切粉の堆積が早いので、切粉の
除去も早く行わねばならず、したがって切粉に付着して
いる切削油を完全に分離回収することが困難であった。

そして、上述したような切粉と切削油を完全に分離する
ために従来は、遠心分離機等の分離装置を用いたり、自
然放置により切粉回収容器内に溜った切削油をポンプで
油タンクに回収したりしている。

しかしながら、前者にあっては装置が高価で、設置スペ
ースを８袈とするばかりか、種類の異なった切削油が混
合したり、あるいは作業者が他の切削油と混同したりす
る恐れがあるものであり、このため多種類の切削油を使
用する大工場などでは切削油の種類毎に専用の分離装置
を設けるといった対策を溝しることが８袈であった。

また、この種の分離装置は、通常油タンクから離れて設
置されているため、切粉の運搬、切削油の回収のための
作業者を確保する８袈があることはもとより、切削油が
床にこぼれたりすると、作業者が滑って怪我をしたり、
あるいは火災の原因ともなるもので、安全性の面から問
題であった。

−力、後者においてはポンプ専用の１駆動源を８袈とす
るため、回収コストが高くつくといった欠点があった。

そのため、通常切粉についてはスクリーン上から除去し
て切粉回収容器に収納した後、一旦、−筒所に集積し、
適当な時期に回収業者に引渡している。

しかし、この場合には切粉回収容器内に溜った切削油も
一諸に持ち運ばれることになるので、その量が以外にば
かにならず、切削油の使用量（補給量）を増大させ経費
が嵩むばかりか、省資源化の見地からも望ましくなかっ
た。

また、切粉を所定の地面上に直に集積した場合には、切
粉に付着していた切削油が地中に染み込み、問題であっ
た。

本発明は上述したような点に鑑みてなされたもので、切
粉回収容器内に溜った切削油を、装置可動部であるコン
ベアやその１駆動源の動きによってアクチュエータから
その吸込室に与えられる流体圧力変動によって作動され
ろ吸上げポンプによって油タンクに回収するという極め
て簡単な構成により、切削に用いられた切削油を二次回
収して再使用し、切削油の消費量を減少させろとともに
、回収コストを低減させ得ろようにした工作機械等にお
ける切削油の自動回収装置を提供するものである。

以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図は本発明に係る切削油の自動回収装置の斜視図で
ある。

同図において、１は上方が開口した油タンクで、この油
タンク１の内部開口端寄りには開口部のほぼ全面を被う
金網２が配設されており、その上部に多数の小孔３が穿
設された切削油受板４が載置されている。

また、前記油タンク１の一側上方には、切削加工に使用
された切削油およ、び材料の加工に伴って生じた切粉を
前記切削油受板４上に放出するためのシュート５が配設
されており、他側には切粉を回収するための切粉回収容
器６が配設されている。

前記切削油受板４はその一端が前記金網２上に載置され
、他端側か油タンク１の他側上縁に載置されて油タンク
１の外部に突出することにより、図において左下りに若
干傾斜しており、その突出端は前記切粉回収容器６の上
方に臨んでいる。

前記切粉回収容器６内には板６ａ（第４図ａ、ｂ参照）
が一定の高さを保って配設され、鎖板６ａには多数の小
孔（図示せず）が穿設されている。

また切粉回収容器６の一側には蛇ロアが配設されており
、この蛇ロアの下方に油溜８が配設されている。

したがって、前記切粉回収容器６内に回収された切粉に
付着している切削油は、切粉から分離した後、蛇ロアを
通って前記油溜８に導かれる。

この場合、油溜８は切粉から分離した切削油を貯蔵する
ためのものであるので、かならずしも切粉回収容器６と
別個に設けろ８袈はなく、例えば第２図に示すように切
粉回収容器６の一部底面を凹ませて油溜８を設け、切粉
９の収容部分と前記油溜８とを金網１０で間仕切りし、
容器底面を傾斜させて切削油１１の油溜８への流下を容
易にしたり、あるいはまた一点鎖線で示す金網によって
切粉回収容器６の内部を上下に仕切って、上方を切粉収
容部とし、下方を油溜とするなど種々の変更が可能であ
る。

前記切削油受板４の両側にはそれぞれ相対向する１対の
支柱１２が適宜な間隔をおいて複数組（本例では３組）
配設されており、これら各１対の支柱１２の上端にはそ
れぞれビーム１３ａ〜１３ｃが架は渡されている。

前記ビーム１３ｂと１３ｃの略中央部にはシリンダ取付
板１４が載置固定されており、このシリンダ取付板１４
上に従来周知のパワーシリンダ１５が固設されている。

このパワーシリンダ１５は後述するスクレーパ式コンベ
アを直線往復運動させろための駆動源で、シリンダ１５
ａと、図示しないピストンおよびこのピストンに内端が
連結されているピストンロッド１５ｂとから構成されて
おり、三方電磁弁１６を介して送られている圧縮空気に
より前記ピストンがシリンダ１５ａ内を往復運動するよ
うに構成されている。

前記スクレーパ式コンベア１７は、１対の横枠１８ａ、
１８ｂおよび６本の縦枠１９ａ〜１９ｆとで矩形に枠組
みされた枠体２０と、前記６本の縦枠１９ａ〜１９ｆに
それぞれ上端が複数個の蝶番２２を介して回動自在に連
結された６枚のスクレーパ２１ａ〜２１ｆを備えている
。

前記スクレーパ２１ａ〜２１ｆは、その下端が前記切削
油受板４の上面近くに延在している。

また、これらのスクレーパ２１ａ〜２１ｆは蝶番２２に
よって回動自在ではあるが、図に示す垂下した状態から
反時計方向にのみ回動可能で、時計方向の回動は規制さ
れている。

前記縦枠１９ｂと１９ｅの上面には前記シリンダ取付板
１４を挾んでそれぞれ１対のローラ２３ａ。

２３ｂ（２３ｂは図示せず）、２４ａ 、２４ｂが配設
されている。

そして、前記スクレーパ式コンベア１７は、前記ビーム
１３ａと１３ｃに両端がそれぞれ溶接等により固設され
た１対の案内棒２５．２６にそれぞれ前記ローラ２３ａ
、２４ａおよび２３ｂ、２４ｂが支持されろことによ
り、該案内棒２５．２６に移動可能に懸吊されている。

前記縦枠１９ｂの略中央部には押圧板２７が固設されて
おり、これを前記ピストンロッド１５ｂの外端が固定さ
れろことにより、前記パワーシリンダ１５とスクレーパ
式コンベア１７とが連絡されている。

したがって、パワーシリンダ１５の駆動により、前記ピ
ストンロッド１５ｂが左右に移ｔｂすると、抑圧板２７
も一体に移動するため、スクレーパ式コンベア１７は案
内棒２５，２６に沿って左右に往復直線運動を行う。

前記ビーム１３ａの略中央部には前記抑圧板２７に対応
してパワーチャンバ２８が増付板２９を介して固定され
ている。

前記パワーチャンバ２８は従来周知の構造をなすもので
、第３図に示す如く１対のカバー３０ ａ 、３０ ｂ
の接合端に周縁部が固定保持されて前記カバー３０ａ、
３０ｂによって形成されろ内部空間を２つの室に区画し
ているダイヤフラム３１と、前記カバー３０ｂに穿設さ
れた孔３２に挿通された摺動自在なピストン３３と、前
記ピストン３３の内端に固定されたピストンプレート３
４と、前記ピストン３３を常時右方に付勢しているスプ
リング３５とを備えており、前記カバー３０ａに形成さ
れた排気孔３６にはパイプ３８の一端が接続されている
。

このパイプ３８の他端は前記油タンク１の他側にまで延
在されて吸上げポンプ３９の吸込室４０に連結されてい
る。

前記吸上げポンプ３９は市販普及されている簡易型のポ
ンプで、一般家庭等では灯油の吸上げなどに広く使用さ
れているものである。

すなわち、この吸上げポンプ３９は全体が合成樹脂によ
って一体に形成され、蛇腹状に形成された前記吸込室４
０と、この吸込室４０に上端開口部が連通し、下端が前
記油溜８内に溜った切削油の中に挿入される吸上げパイ
プ４１と、このパイプ４１の上端部に一端が連通し、他
端が油タンク１に臨む吐出パイプ４２およびこれら両パ
イプ４１゜４２の内部でかつ前記吸込室寄りにそれぞれ
配設された逆止弁（図示せず）とを備えている。

したがって、前記油タンク１と油溜８とは前記吸上げポ
ンプ３９によって連通され、このポンプ３９の働きによ
って低位側であろ油溜８内の切削油が油タンク１に回収
されろようになっている。

加えて、前記スクレーパ式コンベア１７には切削油受板
４の両側から金網２の上に落ちた切粉を掻き寄せ金網２
の目詰りを防止するための掻板４５が左右１対の連結杆
４６を介して設けられている。

これら１対の連結杆４６の一端は前記左右１対の横枠１
８ａ、１８ｂに回動自在に連結されている。

次に、上記構成による切削油の回収動作を第４図ａ、ｂ
を用いて説明する。

同図ａにおいて、シュート５から切削油受板４上に切粉
９と共に放出された切削油は、その大半が切削油受板４
に穿設された小孔３（第１図参照）および該受板４の両
側から落下して油タンク１内に一次回収されろ。

一方、切削油受板４上に放出された切粉９はスクレーパ
式コンベア１７によって順次切削油受板４の他端側に送
られて切粉回収容器６に回収されろ。

すなわち、パワーシリンダ１５の駆動によって、ピスト
ン１５ｃを右方に移動させろと、ピストンロッド１５ｂ
を一体に移動してスクレーパ式コンベア１７を移動させ
るため、各スクレーパ２１ａ〜２１ｆの前にある切粉９
をコンベア１７の移動量分だけ切粉回収容器６方向に移
動させる。

次に、三方電磁弁１６が切替って圧縮空気がシリンダ１
５ａの右方の室に導かれると、ピストン１５ｃが左方に
押されて移動するため、スクレーパ式コンベア１７を左
方に戻す。

この時、各スクレーパ２１ａ〜２１ｆは上述した切粉回
収工程において後方（図において左方）のスクレーパ２
１ａ〜２１ｅが移動させた切粉９に当接するが、蝶番２
２（第１図参照）によって反時計方向に回動自在である
ため、切粉９を乗り越えて戻る。

このため、切粉９は元の位置に押し戻されることなく、
その位置を保つ。

再び、パワーシリンダ１５のピストン１５ｃが右に移動
してスクレーパ式コンベア１７を右に移動させろと、上
述したと同様に各スクレーパ２１ａ〜２１ｆがその前に
ある切粉９を右に移動させる。

したがって、スクレーパ式コンベア１７を繰返し往復移
動させろことにより、切削油受板４上の切粉９を順次切
粉回収容器６方向に移動させ、スクレーパ２１ｅ、２１
ｆによって押出された切粉が切粉回収容器６内の板６ａ
上に回収されろ。

切粉回収容器６内の板６ａ上に回収された切粉９には若
干の切削油が付着しているが、これは時間の経過と共に
分離され、切削油は前記板６ａに設けられた多数の小孔
（図示せず）から滴下し蛇ロアを通って油溜８に溜る。

そして、この油溜８に溜った切削油の二次回収は前記ス
クレーパ式コンベア１７に連通して作動するパワーチャ
ンバ２８で吸上げポンプ３９を作動させることにより行
われろ。

すなわち、同図すに示すようにスクレーパ式コンベア１
７が完全に復帰した状態においては、押上板２７がパワ
ーチャンバ２８のピストン３３に当ってこれをスプリン
グ３５に抗して押圧しており、この状態から同図ａの切
粉回収工程に移ると、押圧板２７が右に移動してピスト
ン３３から離間するため、ピストン３３はスプリング３
５の力によって右に移動復帰する。

このため、第３図に示すようにピストンプレート３４に
よって押圧されていたダイヤフラム３１が復帰して、該
ダイヤフラム３１とカバー３０ａによって囲まれている
室Ａを膨張させ、パイプ３８および吸上げポンプ３９の
吸込室４０を負圧にする。

前記吸込室４０が負圧になると、吸上げパイプ４１を通
って油溜８内の切削油が吸上げられ、前記吸込室４０内
に一旦性められる。

次いで、スクレーパ式コンベア１７が復帰して第４図す
に示すように、押圧板２７がピストン３３に当ってこれ
をスプリング３５に抗して押圧すると、今度はダイヤフ
ラム３１がピストンプレート３４によってカバー３０ａ
の内側面に押付けられるため、前記室Ａ内の空気を圧縮
し、これによって前記吸込室４０を加圧する。

この結果、吸込室４０に溜っていた切削油は吐出パイプ
４２から吐出されて油タンク１内に回収されろ。

かくして、油溜８内の切削油はスクレーパ式コンベア１
７が一往復する毎に吸上げポンプ３９によって吸上げら
れ、油タンク１へと回収されろ。

なお、上記実施例はパワーシリンダ１５によってスクレ
ーパ式コンベア１７を直線往復運動させるように構成し
た場合について説明したが、本発明はこれに限定されろ
ことなく、例えば工作機械に設けられたテーブルの往復
運動を利用して作動させるようにしてもよいことは勿論
である。

また、吸上げポンプ３９を作動させろ負圧、正圧の発生
源となるパワーチャンバ２８等のアクチュエータを、ス
クレーパ式コンベア１７やその駆動装置などの主装置側
の往復運動を用いて作動させるために、カム等を利用し
てもよいもので、種種の変形例が考えられる。

以上説明したように、本発明に係る切削油の自動回収装
置によれば、油タンク゛と油溜とを簡単な吸上げポンプ
を介して連結し、このポンプをコンベアやその１駆動源
の動きによって得られろアクチュエータによる流体エネ
ルギを用いて作動させろことにより、油溜内の切削油を
油タンクに二次回収するように構成したので、切粉から
分離した切削油をほぼ完全に回収・再使用することがで
きる。

特に、大工場にあっては切粉に付着している切削油の量
を無視することができず、消費量を低減して経費の節約
に効果が犬であるばかりか、省資源化にも大きく貢献す
るものである。

また、切粉から分離された切削油は、コンベア等の動き
によって作動されるアクチュエータによる流体圧力変動
によって、自動的に二次回収されるので、人手を要さず
、人件費を節約することができろばかりか、分離機にて
分離する必要がないので、他の種類の切削油と混合した
り、床にこぼれろことがなく、作業環境を良好に維持す
ることができ、火災などの危険も少ない。

さらにまた、本発明装置は、既設の機械に簡単に取付け
ることができ、安価である上、切削油の二次回収のため
のエネルギとしてその主装置側のコンベア等の動きによ
り作動されろアクチュエータにて得られる流体エネルギ
を利用しているので、専用の、駆動源を必要としないな
ど、その効果は非常に犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す斜視図、第２図は油溜
の他の実施例を示す断面図、第３図はパワーチャンバの
断面図、第４図ａ、ｂは切削油の回収動作を説明するた
めの図である。 １・・・・・・油タンク、４・・・・・・切削油受板、
５・・・・・・シュート、６・・・・・・切粉回収容器
、８・・・・・・油溜、９・・・・・・切粉、１１・・
・・・・切１’４＋Ｊ？Ｌ １５・・・・・・パワー
シリンダ、１７・・・・・・スクレーパ式コンベア、２
７・・・・・・押圧板、２８・・・・・・パワーチャン
バ（アクチュエータ）、３９・・・・・・吸上げポンプ
、４０・・・・・・吸込室。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 油タンク上に配設された切削油受板上に放出された
   切削油を含む切粉を、この切削油受板上を移動するコン
   ベアにて袖タンクの側部に配設された切粉回収容器側に
   移送する途中で切削油を油タンクに回収する切削油の自
   動回収装置において、前記切粉回収容器に付設され切粉
   に付着した切削油を溜ろ油溜と、この油溜と前記油タン
   ク間をその吸込室の内圧力に応じて接続し油溜内に溜ら
   れた切削油を前記油タンクに二次回収する吸上げポンプ
   と、前記コンベアまたはその、駆動源の動きによって作
   動されることにより増減される内室内の圧力変動を前記
   吸上げポンプの吸込室に供給するアクチュエータとを設
   けたことを特徴とする工作機械等における切削油の自動
   回収装置。