| 【発明の名称】 |
クーラント浄化装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】関 文雄
【住所又は居所】群馬県前橋市岩神町２丁目２４番３号 富士機械株式会社内
【氏名】今泉 智明
【住所又は居所】群馬県前橋市岩神町２丁目２４番３号 富士機械株式会社内
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| 【要約】 |
【課題】沈殿槽に滞留するクーラント液に混入されている異物をマグネットを有する回転板に磁力により吸着させた後、この異物を回収する際に余分なクーラント液を沈殿槽へ戻し、クーラント消費量を減少させる。
【解決手段】沈殿槽１３に配設されている回転板２２は下端部をクーラント液に没入した状態でゆっくりと回転しており、クーラント液に浮遊する異物をマグネット２３の磁力により吸着し、吸着された異物を掻き取り位置Ｐ１で停止されているスクレーパ２５により掻き取る。掻き取り位置Ｐ１はスクレーパ２５の先端側が沈殿槽１３の方向へ傾斜しているため、スクレーパ２５に滞留される余分なクーラント液は沈殿槽１３に戻される。そして、スクレーパ２５がロータリアクチュエータ２６の動作により排出位置Ｐ２へ回動されると、余分なクーラント液の除去された異物がスラッジ回収ボックス２７に集積される。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】工作機械で使用したクーラント液に混入されている異物を分離して該工作機械へ再供給するクーラント浄化装置において、上記クーラント液を浄化する循環経路にクーラント浄化槽を配設し、上記クーラント浄化槽に、その下端部を該クーラント浄化槽に滞留する上記クーラント液に没入させると共に該クーラント液に混入されている異物を磁力により吸着するマグネットを有する回転板を配設し、上記回転板の上記クーラント液の液面から露呈する部位に、該回転板の外側面に付着されている上記異物を掻き落とすスクレーパを配設し、上記クーラント浄化槽の外部に上記スクレーパにて掻き落とされた上記異物を集積する回収ボックスを配設し、上記スクレーパに該スクレーパを上記クーラント浄化槽側へ傾斜する掻き取り位置と上記回収ボックス側へ傾斜する排出位置との間を往復動作させるアクチュエータを連設したことを特徴とする。
【請求項２】上記クーラント浄化槽が沈殿槽であることを特徴とする請求項１記載のクーラント浄化装置。
【請求項３】上記循環経路の上記クーラント浄化槽の上流に、床面にマグネットを配設する分離層を併設したことを特徴とする請求項１或いは２記載のクーラント浄化装置。
【請求項４】上記床面には透磁性体製プレートが敷設されていることを特徴とする請求項３記載のクーラント浄化装置。
【請求項５】上記分離層に上記クーラント液の流れを調整する分流板が配設されていることを特徴とする請求項３或いは４記載のクーラント浄化装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、クーラント液中に混入されている異物を除去して再供給するクーラント浄化装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、研磨加工装置等の工作機械においては、油性又は水溶性クーラント液が加工点（研磨点）に供給されてその部分の冷却及び潤滑に供されるが、このとき研磨等の作業中に発生した砥粒や研磨粉等の異物がクーラント液に混入される。
【０００３】このクーラント液は循環して繰り返し使用されるため、クーラント液に混入されている異物を再供給の際に除去する必要がある。
【０００４】例えば、特開平１０−３２８９６９号公報には、クーラント液を浄化処理する経路に、上流側から、異物を磁力により吸着するマグネットセパレータ、このマグネットセパレータから排出されるクーラント液を一時滞留させて、クーラント液中の砥粒や研磨粉等の異物を沈殿させる砥粒溜り部、クーラント液を層流状態でゆるやかに流下させると共に、底面に埋設されているマグネットに磁力により異物を吸着する切粉回収部、この切粉回収部から排出されるクーラント液を滞留させるダーティタンク、このダーティータンクに連続するクリーンタンクが配設されており、このクリーンタンクに滞留するクーラント液が研削盤の加工点に再供給されるようにした技術が開示されている。
【０００５】更に、この先行技術では、ダーティタンクとクリーンタンクとに、下端を各タンクに浸漬する、マグネットを埋設する回転板が各々配設されており、この各回転板に磁力により付着された異物は、この回転板の両側面に先端を当接するスクレーパにて掻き取り、スラッジ回収ボックスに集積するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、回転板の表面には異物が吸着されていると共にクーラント液が付着されている。従って、スクレーパで回転板の表面を掻き落とすと、この回転板の表面に付着されている異物と共にクーラント液も掻き落とされてスラッジ回収ボックスに集積される。
【０００７】そのため、このスラッジ回収ボックスにクーラント液が必要以上に溜め込まれてしまい、異物の回収サイクルが短縮化されてしまう不都合がある。
【０００８】又、スラッジ回収ボックスに滞留するクーラント液が異物と共に回収されてしまうため、循環経路中に不足分のクーラント液を補充しなければならず、クーラント消費量が増大する不都合がある。
【０００９】本発明は、上記事情に鑑み、回転板に付着される異物を掻き取る際に、同時に掻き落とされるクーラント液の回収量を抑制し、スラッジの回収サイクルを長期化することができると共に、クーラント消費量を減少させて、経済性に優れたクーラント浄化装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため本発明は、工作機械で使用したクーラント液に混入されている異物を分離して該工作機械へ再供給するクーラント浄化装置において、上記クーラント液を浄化する循環経路にクーラント浄化槽を配設し、上記クーラント浄化槽に、その下端部を該クーラント浄化槽に滞留する上記クーラント液に没入させると共に該クーラント液に混入されている異物を磁力により吸着するマグネットを有する回転板を配設し、上記回転板の上記クーラント液の液面から露呈する部位に、該回転板の外側面に付着されている上記異物を掻き落とすスクレーパを配設し、上記クーラント浄化槽の外部に上記スクレーパにて掻き落とされた上記異物を集積する回収ボックスを配設し、上記スクレーパに該スクレーパを上記クーラント浄化槽側へ傾斜する掻き取り位置と上記回収ボックス側へ傾斜する排出位置との間を往復動作させるアクチュエータを連設したことを特徴とする。
【００１１】このような構成では、回転板の回転により、この回転板の外周がクーラント浄化槽に滞留されているクーラント液に順次没入され、その際、回転板に設けたマグネットの磁力によクーラント液に混入されている異物が回転板に吸着され、この吸着された異物がスクレーパにより掻き取られる。このとき、クーラント液も同時に掻き取られるが、スクレーパがクーラント浄化槽の方向へ傾斜されているためスクレーパ２５にて掻き取られたクーラント液はクーラント浄化槽に戻される。一方、スクレーパが排出位置へ傾斜することで、余分なクーラント液の除去された異物が回収ボックスに集積される。
【００１２】この場合、好ましくは、１）上記クーラント浄化槽が沈殿槽であることを特徴とする。
【００１３】２）上記循環経路の上記クーラント浄化槽の上流に、床面にマグネットを配設する分離層を併設したことを特徴とする。
【００１４】３）上記床面には透磁性体製プレートが敷設されていることを特徴とする。
【００１５】４）上記分離層に上記クーラント液の流れを調整する分流板が配設されていることを特徴とする。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１〜図４に本発明の第１実施の形態を示す。ここで、図１はクーラント浄化装置の概略平面図、図２はスラッジ分離ユニットの平面図、図３はスラッジ分離ユニットの側面断面図、図４は図３の要部右側面図である。
【００１７】図１の符号１は工作機械の一例である研磨加工装置であり、この研磨加工装置１にクーラント浄化装置２が併設されている。
【００１８】このクーラント浄化装置２は研磨加工装置１の加工点（研磨点）に供給したクーラント液を回収すると共に、浄化して再供給させるもので、この研磨加工装置１に循環接続する経路Ｒの中途に、上流側からマグネットセパレータ１１、１次沈殿槽１２、フィルタ１３、２次沈殿槽１４が接続されている。更に、１次沈殿槽１２にスラッジ分離ユニット１５が内装されている。
【００１９】マグネットセパレータ１１は、図示しないマグネットドラムを回転させてクーラント液に混入されている砥粒、研磨粉等の異物を大まかに吸着分離すると共に、この分離した異物をマグネットドラムの上方位置に設けたスクレーパで掻き取り排除する、又、各沈殿槽１２，１４は、クーラント液中の異物を沈殿させて分離させるもので、この各沈殿槽１２，１４に滞留されているクーラント液が順次下流側へ流出される。更に、フィルタ１３は、クーラント液中の異物を濾過するもので、複数のメッシュを層状に重ねて構成し、或いは多孔質板等で構成されている。
【００２０】又、１次沈殿槽１２の一角に配設されたスラッジ分離ユニット１５は、図２〜図４に示すように、１次沈殿槽１２の上部に、枠状に形成されたフレーム２１が固設され、このフレーム２１に回転板２２の中芯を軸支する支持軸２２ａが回動自在に支持されている。この回転板２２の外周側縁部には多数のマグネット２３が円周上に沿って埋設されており、この各マグネット２３の表面が回転板２２の外側面と同一面に形成されている。
【００２１】この回転板２２は、その下部が１次沈殿槽１２に滞留するクーラント液に没入され、その際、この没入された部位に埋設されているマグネット２３もクーラント液中に没入される。この回転板２２の支持軸２２ａに、本体をフレーム２１に固設するモータ２４が直結されており、このモータ２４の駆動により回転板２２は、図３の紙面に向かって時計回り方向へ回転される。
【００２２】又、この回転板２２のクーラント液に没入される方向に、スクレーパ２５が配設されている。このスクレーパ２５は、図４に示すように、溝型に曲げ形成レており、その長手方向に一側にスリット２５ａが形成されている。このスリット２５ａは回転板２２の板厚よりも若干広く形成されて、回転板２２に対し、その両側面を挟むように挿入されていると共に、その先端が、少なくともマグネット２３の配設されている位置よりも回転板２２の中心方向へ長く延出されている。
【００２３】又、このスクレーパ２５の長手方向やや後部側に、枠状に形成されたフレーム２１に固設されているロータリアクチュエータ２６から延出する支持軸２６ａが固設されている。更に、スクレーパ２５の後端部が、１次沈殿槽１２よりも外方へ突出されており、その下方にスラッジ回収ボックス２７が配設されている。
【００２４】図３に示すように、ロータリアクチュエータ２６はスクレーパ２５を、実線で示す通常の掻き取り位置Ｐ１と一点鎖線で示す排出位置Ｐ２との間を往復動作させるもので、このスクレーパ２５が掻き取り位置Ｐ１にあるとき、同図に示すように、このスクレーパ２５の先端方向が下方へやや傾斜した状態で停止されている。又、排出位置Ｐ２ではスクレーパ２５がほぼ垂立状態に近い位置で停止される。
【００２５】このロータリアクチュエータ２６は、図示しない制御装置からの駆動信号により、一定時間毎に、掻き取り位置Ｐ１と排出位置Ｐ２との間を１回だけ往復動作するように設定されている。
【００２６】次に、このような構成によるクーラント浄化装置２の動作について説明する。研磨加工装置１が駆動すると、加工点（研磨点）にクーラント液が供給される。そして、この加工点（研磨点）に供給されたクーラント液は、研磨により発生した砥粒、研磨粉等の異物と共に循環経路Ｒを通り、先ず、マグネットセパレータ１１へ流入され、このマグネットセパレータ１１に設けられているマグネットドラム（図示せず）にて、クーラント液に混入されている砥粒、研磨粉等の異物が大まかに吸着分離されて、除去される。
【００２７】そして、大まかな異物が除去されたクーラント液が１次沈殿槽１２へ導かれる。１次沈殿槽１２ではクーラント液に混入されている異物が比重差により沈殿分離され、異物を沈降分離したクーラント液の上澄み液がフィルタ１３を通り異物を除去された後、２次沈殿槽１４へ導かれる。
【００２８】２次沈殿槽１４では、更に細かい異物を比重差により沈降分離して、殆どの異物が除去されたクーラント液が研磨加工装置１へ再び供給される。
【００２９】一方、１次沈殿槽１２の一角に配設されているスラッジ分離ユニット１５に設けられている回転板２２が、モータ２４の駆動により、図３の紙面に向かって時計回り方向へゆっくりと回転されており、回転板２２の外縁部がクーラント液に順次没入され移動する際に、クーラント液を浮遊する微細な異物がマグネット２３に磁力により吸着され、回転板２２がクーラント液の液面から露呈されることで、この異物がクーラント液から分離される。
【００３０】そして、回転板２２に設けられているマグネット２３に吸着されてクーラント液から分離された異物が、スクレーパ２５のスリット２５ａを通過する際に、このスクレーパ２５により掻き取られ、スクレーパ２５に堆積される。
【００３１】ところで、スクレーパ２５は回転板２２に付着しているクーラント液、及び異物に付着しているクーラント液も同時に掻き取るため、スクレーパ２５には掻き取られたクーラント液も滞留するが、このスクレーパ２５が、その先端方向を下方へ若干傾斜した状態で停止されているため、スクレーパ２５に滞留されるクーラント液は、このスクレーパ２５の傾斜面に沿って１次沈殿槽１２へ戻され、スクレーパ２５に堆積されている異物から余分なクーラント液が除去される。
【００３２】このスクレーパ２５は、一定時間毎に、図３に実線で示す掻き取り位置Ｐ１と一点鎖線で示す排出位置Ｐ２との間を１回だけ往復動作されるように設定されており、このスクレーパ２５が排出位置Ｐ２へ回動する際に、スクレーパ２５に堆積されている異物が、このスクレーパ２５の傾斜に沿って滑落し、その下方に配設されているスラッジ回収ボックス２７に集積される。
【００３３】このスラッジ回収ボックス２７に回収される異物からは余分なクーラント液が除去されているため、スラッジ回収ボックス２７に必要以上のクーラント液が溜め込まれてしまうことが無く、スラッジ回収ボックス２７に堆積する異物の回収サイクルを長期化させることができる。
【００３４】更に、スクレーパ２５にて掻き取られたクーラント液は１次沈殿槽１２へ戻されるため、クーラント消費量が減少されて、経済性が向上する。
【００３５】又、図５〜図７に本発明の第２実施の形態を示す。ここで、図５はクーラント浄化装置の概略平面図、図６は大粒研磨粉分離層の拡大平面図、図７は図６の断面側面図である。
【００３６】本実施の形態は、上述した第１実施の形態の循環経路Ｒのマグネットセパレータ１１の上流に大粒研磨粉分離層３１を併設したものである。
【００３７】この大粒研磨粉分離層３１には流入口３１ａと排出口３１ｂとが設けられており、この流入口３１ａと排出口３１ｂとが循環経路Ｒに連通されている。又、流入口３１ａと排出口３１ｂとに挟まれた循環経路Ｒ中に流量制御板３３が介装されている。この流量制御板３３は、大粒研磨粉分離層３１に流入するクーラント液の流量を調整するもので、本実施の形態では固定されており、この流量制御板３３と循環経路Ｒの内壁とで形成される開口面積は一定であるが、流量制御板３２を回動自在とし、この開口面積を任意に設定できるようにしても良い。
【００３８】又、大粒研磨粉分離層３１の床面は鉄板等の磁性体製であり、この床面に多数のマグネット３２が埋設されており、その上面にアクリル板等の透磁性体製プレート３４が敷設されている。
【００３９】この大粒研磨粉分離層３１の外側壁３１ｃが外方へ傾斜されており、その下方にスラッジ回収ボックス３６が配設されている。
【００４０】又、大粒研磨粉分離層３１には分流板３５が配設されている。この分流板３５は大粒研磨粉分離層３１を流れるクーラント液の流速、流れ方向を調整して、クーラント液が大粒研磨粉分離層３１内をゆっくりと流れるように制御するもので有り、図においては、２枚の分流板３５を、略平行に配設しているが、その配列、及び枚数は適宜可変設定することができる。
【００４１】このような構成では、研磨加工装置１から排出されたクーラント液が循環経路Ｒに流入されると、流量制御板３２により循環経路Ｒを流れるクーラント液の流量が制限され、一部が流入口３１ａから大粒研磨粉分離層３１に流入する。この大粒研磨粉分離層３１に流入したクーラント液は、分流板３５に邪魔されてゆっくりと流れ、その際、クーラント液に混入されている大粒の異物が、床面に配設されている多数のマグネット３２から磁力により透磁性体製プレート３４上に吸着分離される。
【００４２】そして、大粒の異物が吸着分離されたクーラント液は、排出口３１ｂから循環経路Ｒへ戻され、マグネットセパレータ１１へ導かれる。
【００４３】又、大粒研磨粉分離層３１の床面に敷設されている透磁性体製プレート３４に吸着されている大粒の異物は、所定時間毎に、作業者が掻き集め、外方へ傾斜されている外側壁３１ｃを伝い、その際、異物から余分なクーラント液を十分に除去した後、スラッジ回収ボックス３６に集積させる。
【００４４】このように、本実施の形態では、研磨加工装置１から排出された直後のクーラント液に混入されている比較的大粒の異物を、大粒研磨粉分離層３１にて分離させるようにしたので、その下流側に配設されているマグネットセパレータ１１、各沈殿槽１２，１４、及びフィルタ１３によるクーラント液からの異物分離能力を高めることができる。
【００４５】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、回転板に磁力により付着されている異物を掻き取るスクレーパが、掻き取り位置で停止している状態では、このスクレーパがクーラント浄化槽の方向へ傾斜されているため、スクレーパに滞留されるクーラント液はスクレーパの傾斜に沿ってクーラント浄化槽へ戻されてスクレーパに堆積する異物から余分なクーラント液が除去される。そのため、この異物を集積する回収ボックスにクーラント液が必要以上に溜め込まれてしまうことが無く、回収ボックスの回収サイクルを長期化することができる。
【００４６】又、スクレーパにより掻き取られたクーラント液がクーラント浄化槽へ戻されるため、クーラント消費量が減少されて経済性が向上する。
【００４７】更に、スクレーパをアクチュエータにより、掻き取り位置と排出位置とを往復動作させて異物の集積作業を自動化したので、作業者の負担を軽減させることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９６１３２９５０
【氏名又は名称】富士機械株式会社
【住所又は居所】群馬県前橋市岩神町２丁目２４番３号
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| 【出願日】 |
平成１３年９月２７日（２００１．９．２７） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６２３３
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 進
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| 【公開番号】 |
特開２００３−９４３３６（Ｐ２００３−９４３３６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１５年４月３日（２００３．４．３） |
| 【出願番号】 |
特願２００１−２９７６１４（Ｐ２００１−２９７６１４） |
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