クーラント処理装置
【課題】 クリーン槽における異物の堆積、滞留を抑止したクーラント処理装置を提供する。
【解決手段】 工作機械２のから切屑とクーラントをダーティ槽10で受け、濾過ドラムにより濾過されたクーラントを第１クーラント槽20で受ける。クーラントは結合路40を経由して、第２クーラント槽30に導入される。第２クーラント槽30においては、周囲の壁から離れた平面視中央付近にポンプ31が設けられており、第２クーラント槽30からクーラントを汲み上げて工作機械2にクーラントを循環させている。第2クリーン槽30にはポンプ31を中心とした渦が発生し、槽内における異物を吸い上げるため、第2クリーン槽30における異物の堆積、滞留を抑止することができる。
【解決手段】 工作機械２のから切屑とクーラントをダーティ槽10で受け、濾過ドラムにより濾過されたクーラントを第１クーラント槽20で受ける。クーラントは結合路40を経由して、第２クーラント槽30に導入される。第２クーラント槽30においては、周囲の壁から離れた平面視中央付近にポンプ31が設けられており、第２クーラント槽30からクーラントを汲み上げて工作機械2にクーラントを循環させている。第2クリーン槽30にはポンプ31を中心とした渦が発生し、槽内における異物を吸い上げるため、第2クリーン槽30における異物の堆積、滞留を抑止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械から排出される切屑とクーラントを分離するクーラント処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械のクーラント処理装置は、例えば、特許文献１に記載の濾過装置がある。この装置は、工作機械から排出される切屑及びクーラントをダーティ槽にて受け、スクレーパコンベアを周回させ、沈下している切屑をかき上げて切屑投棄口から投棄するものである。
【０００３】
この際、スクレーパコンベアの途中に設けられた濾過ドラムによってクーラントを濾過し、濾過されたクーラントを４角形状のクリーン槽に貯溜する。クリーン槽のクーラントは、工作機械に送られて再利用されることにより、循環する。
【０００４】
ダーティ槽とクリーン槽との間に配置される濾過ドラムは、外周に濾過フィルタを有しており、スクレーパコンベアにほぼ同期して回転し、濾過ドラムの外周から内側にクーラントが移動する間にクーラントを濾過する。濾過されたクーラントは、濾過ドラムの両端部からクリーン槽へ送られる。
【０００５】
また、特許文献２には、ダーティ槽の両側にクリーン槽を設け、濾過ドラムで濾過されたクーラントを両側のクリーン槽に導入するとともに、片側のクリーン槽で受けたクーラントを一方の側に送り、一方の側に配置されたポンプにより工作機械へ循環供給するクーラント処理装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２９０４３３４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４１７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のクリーン槽は、角型のものであり、異物が角部に堆積、滞留していた。堆積した異物は、腐敗臭を発し、工作機械独特の悪臭を周囲に漂わせる原因となるため、クリーン槽を定期的に清掃しなければならないが、角部となる場所が多く、清掃に時間がかかるという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、クリーン槽における異物の堆積、滞留を抑止したクーラント処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的に鑑み、本発明は、工作機械から排出される切屑とクーラントを受けるダーティ槽と、前記ダーティ槽のクーラントに浸漬され前記クーラントを内部に取り込む途中で濾過する濾過ドラムと、ダーティ槽の第１側面に設けられ、ダーティ槽の第１側面に設けられた開口を経由して前記濾過ドラムの内部空間から連通する経路を有する第１クーラント槽と、ダーティ槽の第２側面に設けられ、周囲を側壁で囲われた第２クーラント槽と、前記第１クーラント槽と第２クーラント槽に連通する結合路と、第２クーラント槽の周囲の壁から離れて平面視中央付近に設けられ、第２クーラント槽からクーラントを汲み上げて前記工作機械にクーラントを循環させるポンプとを有し、前記結合路は、その後方側の側壁面が前記第２クーラント槽の後方側の側壁の面に連続して延長されており、かつ前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は凹曲面を含む連続的な面として構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
この構成により、第２クリーン槽にはポンプを中心とした渦が発生し、槽内における異物を吸い上げるため、クリーン槽における異物の堆積、滞留を抑止したクーラント処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。
本実施例において使用されるクーラントは、水を主体とした親水性の液体である。
図１に、本実施例によるクーラント処理装置１を示す。クーラント処理装置１は、図１Ａに破線で示す工作機械２の後方（図中右側）に配置される。工作機械２においては、歯具３や被加工物にクーラントを供給しながら、切削加工を行う。クーラントと切削により発生した切屑は、ダーティ槽１０の先端部の開口１１に落される。ダーティ槽１０は、工作機械２の後ろ側に伸びており、その内部にはスクレーパを多数設けたスクレーパコンベア（図示せず）が矢印イ方向に周回している。ダーティ槽１０の底に沈下した切屑をスクレーパでかき出し、工作機械２の後方に位置する切屑投棄口１２までかき上げて、バケット（図示せず）に投棄する。スクレーパの各々は、無端チェーン機構に取付けられており、切屑投棄口１２の横壁に設置された駆動系装置１３により周回駆動される。
【００１１】
工作機械２の後方において、ダーティ槽１０の両側面にクリーン槽が２つに分離されて設けられており、図中下側側面のクリーン槽を第１クリーン槽２０、上側側面のクリーン槽を第２クリーン槽３０と呼ぶ。第１クリーン槽２０から第２クリーン槽３０へは、ダーティ槽１０の後端において結合路４０が設けられている。第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０とも、平面視において、曲線となった周壁を有している。第１クリーン槽２０、ダーティ槽１０、第２クリーン槽３０を合わせた幅Ｗ１は、工作機械２の幅W２と等しく、又は小さくなっており、これにより、複数の工作機械を縦列に配置した際の設置効率を良くするものとなっている。
【００１２】
第２クリーン槽３０の周壁に囲まれた中心付近には、第１ポンプ３１が設置されており、その後方には、オイルスキマー３４が設置されている。また、結合路４０から第２クリーン槽３０内の直線上に存在する周壁部分３５の前方には、第２ポンプ３２が設置されており、かつその後方には液面の高さを測定するフロート３３が設けられている。第１ポンプ３１および第２ポンプ３２からは、工作機械２に向けて夫々配管が設けられており、第１ポンプ３１からの配管３６は途中で分岐し、ダーティ槽１０及び第２クリーン槽３０に導入されている。ここにおいて、第１ポンプ３１から取水されるクーラントよりも、第２ポンプ３２から取水されるクーラントの方が異物の混入量が少ないが、これについては後述する。
【００１３】
図２は、第２クリーン槽３０側から見た一部断面図である。ダーティ槽１０内部には、スクレーパコンベア６０が周回しており、スクレーパコンベア６０は、無端チェーン機構６１にスクレーパ６２を多数設けられている。無端チェーン機構６１は、切屑投棄口１２に設けられたチェーン回転軸６３により回転駆動され、この軸で折り返されて、ダーティ槽１０の先端部の開口１１に向かう。ダーティ槽１０の先端部には、従動軸（図示せず）が設けられており、折り返されて周回駆動されるのである。チェーン回転軸６３は、駆動系装置１３（図１参照）により動力を得ている。ダーティ槽の左右側壁１４、１５には、スクレーパコンベア６０の搬送方向に直交する方向の軸に支持された２台の濾過ドラム７０、８０が設けられている。濾過ドラム７０、８０の一端周には、無端チェーン機構６１と噛み合うスプロケット７１、８１が敷設されており、無端チェーン機構６１の周動により回転駆動される。スプロケット７１、８１には、４箇所、扇型の開口７３、８３が設けられている（図６参照）。濾過ドラム７０、８０は、円筒状に巻かれたシート状フィルタ７２、８２を有しており、ダーティ槽１０に漬って、クーラントを円筒内部に濾過するようになっている。本実施例においては、濾過ドラムは２台としているが、装置仕様によっては１台又は３台以上のものとされる場合もある。
【００１４】
ダーティ槽１０の第１クリーン槽２０側の壁１４には第１クリーン槽２０に至る開口１４４が設けられている（図中、濾過ドラム８０の開口のみ示す。濾過ドラム７０側にも同様な開口１４５（図７参照）がある。濾過ドラム７０、８０内に濾過されたクーラントはこの開口１４４、１４５を通して、第１クリーン槽２０に導入される。
【００１５】
第１ポンプ３１からの配管３６は途中で分岐して、配管３６ａ、配管７４、８４に接続されている。配管３６ａは、ポンプ３１からクーラントを第２クリーン槽３０内に案内し、周方向に吐出する。一方、配管７４、８４は、夫々濾過ドラム７０、８０の軸となるパイプ軸（後述）に接続して、クーラントを濾過ドラム７０、８０内に送っている。このようにして送られたクーラントは、ノズル（図中、濾過ドラム８０内のノズル８５を示した）から、シート状フィルタの内壁面に向けて噴出させている。
【００１６】
図３は、ダーティ槽１０から第１、２クリーン槽２０、３０に至るクーラントの流れを示す図である。濾過ドラムから開口７３、８３を介して第１クリーン槽２０へ導入されたクーラントは、ガイド板２１により、一端工作機械２側に流れ、曲線を描く前部側壁２２を伝わって流れの向きを１８０度転換される。そして、後部側壁２３の曲面により、ダーティ槽後側に設けられた結合路４０を流れる方向に転換され、第２クリーン槽３０へ導入される。
【００１７】
結合路４０は、筒状の経路であり、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０とを接続している。尚、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０、及び結合路４０の底面は同一の水平レベルである。
【００１８】
第２クリーン槽３０ではクーラントを工作機械２側へ循環供給するために、第２クリーン槽３０の平面視中央付近において第１ポンプ３１がクーラントを汲み上げている。結合路４０を経て第２クリーン槽３０に流れ込んだクーラントは、側壁３５に倣って進行し、方向を変えて第１ポンプ３１の横を通り、前方側壁３８に至る。側壁３８の曲面３９により、クーラントの流れは連続的に１８０度転換する。これらの側壁３５、３８により、第１ポンプ３１を中心として平面左向きの渦が発生する。第１クリーン２０槽及び第２クリーン槽３０の側壁の形状は曲線を含んで連続しているので、クーラントは第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０の凹状の曲面により構成された側壁を伝わって、途中に滞留することなく、第２クリーン槽３０の第１ポンプ３１に吸い込まれる。
【００１９】
第２クリーン槽３０には、第２ポンプ３２が側壁３５の前方に設けられており、結合路４０からのクーラントの流れの中央付近から取水する。クーラントの流れの中心付近の流速が早いものであるため、その位置から取水することにより、第１ポンプの取水よりも異物の混入が少ないクーラントを取得できる。この場合において、第２ポンプ３２の取水量は第１ポンプ３１のものよりも小さいものであり、第１ポンプ３１により作られる渦に影響を与えることが少ない。
【００２０】
第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０のクーラントの流路の形状を説明する。
以降、クーラント断面積と言う語を使用するが、これはクーラントの流れる方向にクーラントを垂直に切った断面の面積であり、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０及び結合路４０の側壁で構成される流路の形状が矩形で無い場合を想定して、本明細書において使用するものとする。尚、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０及び結合路４０の側壁で構成される流路が垂直に起立した状態であって、クーラント底面が同一高さであるならば、クーラント断面積を規定する部材間の幅と読み替えても良いことは明らかである。
【００２１】
第１クリーン槽２０は、断面矩形の箱状体であり、幅方向にＤ３の長さを持っており、この幅をガイド板２１により分割されてクーラントの流路が形成されている。ガイド板２１は、第１クリーン槽２０の底からクーラント液面上まで延長されている。扇形の開口７３、８３の後ろ位置２０ａの側壁１４にガイド板２１が接続しており、クーラント断面積Ｌ２を有する断面２１１を持つ流路として工作機械２側に延びており、手前２０ｂで終端している。ガイド板２１の２０ｂの位置においては、クーラントの流れを円滑とするように曲面が形成されており、Ｌ２よりも大きなクーラント断面積Ｒ１となる断面２１０の流路が形成されている。第１クリーン槽２０の側壁２２に倣ってクーラントが流れ、ガイド板２１の裏側の流路に至る。開口７３、８３から流入したクーラントは、第１クリーン槽２０の前方壁側２２に流れ、曲線を描く前部側壁２２を伝わって流れの向きを１８０度転換し、後部側壁２３の曲面により、結合路４０を流れる方向に転換される。結合路４０の断面２００はクーラント断面積Ｌ４（第１の断面積）であり、クーラント断面積Ｌ３よりも小さく設定されているため、結合路４０へ至る手前の領域２０ｃにおける流速も早いものとなっている。
【００２２】
第２クリーン槽３０は、断面が矩形状の箱状体であり、周囲を底部から垂直に立ち上がった壁で囲まれている。第１ポンプ３１は、第２クリーン槽３０の中心に設置される。具体的には、第２クリーン槽３０の幅方向長さＤ２の中央であり、長さ方向の長さＤ３の中央である。第１ポンプ３１がクーラントを汲み上げることにより、第１ポンプ３１を中心とした渦が第１ポンプ３１の回りに発生する。この渦を維持するためには、第２クリーン槽３０の形状は、図中、破線で示すように、第１ポンプ３１を中心とし、直近の壁を半径する円とするのが良い。しかしながら、ダーティ槽１０から第１クリーン槽２０に流れ込む水量が円の半径で規定される範囲に蓄えておける水量よりも大きい場合を想定して、第２クリーン槽３０の幅として許容できる長さＤ１までポンプの中心Ｏを前後Ｏ１、Ｏ２に、移動した場合の円ｃ１、ｃ２の一部を側壁の凹曲面としている。その結果、直近の壁を半径する円（本実施例の場合、半径Ｌ８の円）よりも大きい容量を第２クリーン槽３０は有することになる。
【００２３】
また、結合路４０の流速を早くするため、第２クリーン槽３０で作られる渦半径を流れるクーラント断面積（すなわち、第１ポンプ３１と壁３９、４２、５０若しくは側壁１５とで挟まれたの間隔を流れるクーラント断面積Ｌ６、Ｌ７）を、結合路のクーラント断面積Ｌ４よりも大きくしている。言い換えると、第１ポンプは、少なくとも結合路４０のクーラント断面積Ｌ４よりも大きなクーラント断面積となるように周囲の壁から離れた位置に置かれている。別な言い方をすれば、第２クリーン槽３０は周囲の壁３９、４２、５０、１５等が垂直に立ち上がっているため、ポンプ３１は少なくとも断面積Ｌ４をクーラント液面高さで除した値よりも大きな距離で周囲の壁から離れた位置に置かれている。尚、ポンプ３１と壁との間のクーラント断面積の算定に当たっては、ポンプ３１の吸い込み口３１１の直径は含まないものとする。
【００２４】
配管３６ａにより、渦の旋回を補助するように「ハ」方向にクーラントが流されている。配管３６ａによる流れを強くすれば、上記に規定したクーラントの断面積の関係L４、Ｌ６、Ｌ７の関係は多少崩れても良くなる。すなわち、断面積Ｌ４が断面積Ｌ６或いはＬ７よりも大きくても渦を維持できるようになるが、ポンプ３１の能力のうち渦発生のために用いる割合が増加し効率は下がる。
【００２５】
結合路４０から第２クリーン槽３０に入ったクーラントは、結合路４０の後側の側壁４１が第２クリーン槽の後側の側壁４２に連続するものであり、かつ渦の半径を流れるクーラント断面積が結合路４０クーラント断面積よりも大きいため、結合路４０から流れ込むクーラントは、渦に吸い込まれることになる。曲面を描く壁３５の付近では流れこんだクーラントの中心部の流速が早いまま維持されている。クーラントは、壁３５に倣って進行し、方向を変えて第１ポンプ３１の横を通り、壁３８に至る。側壁３８の曲面３９により、クーラントの流れは連続的に１８０度転換する。第２クリーン槽３０の中央部において、クーラントは第１ポンプ３１から汲み上げられる。このように、第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０の側壁の形状が曲線を含んで連続しており、クーラントは滞留することなく第１ポンプ２０に吸い込まれる。
【００２６】
図４は、第１ポンプ３１と第２ポンプ３２の吸い込み口の位置関係を示す図である。図において、第１ポンプ３１は、第２ポンプ３２より低い位置Ｈ２に吸い込み口３１１が設定されており、濾過ドラム７０、８０を通過した細かな異物も吸い上げる。一方、第２ポンプ３２の吸い込み口３２１は、第１ポンプ３１の吸い込み口３１１よりも高い位置Ｈ１に設定されており、この位置においては、結合路４０から第２クリーン槽３０に入った流速の早い状態のクーラントの流れ中心部にあたるため、クーラントの流速が早い。濾過ドラム７０、８０を通過した細かな異物Ｑは、クーラントの比重よりも重いため、流れの中心よりも流れの周囲に集まっており、第２ポンプ３２は、異物の混入の少ないクーラントを吸い上げることができる。第２ポンプの設置場所としては、結合路４０の出口付近が良いが、少なくとも第１ポンプの後方（工作機械２の裏側）に位置し、渦を１／４周回ったところまでの範囲であって、直近の壁から第２ポンプ３２までの間を流れるクーラント断面積がＬ４を越えない位置に設置する。尚、図中、Ｈ３、Ｈ４は、第２クリーン槽３０の最高水位、最低水位を示している。
【００２７】
一方、第１ポンプ３１から吸い上げられた細かな異物は、工作機械２に導入されたり、再度濾過ドラム７０、８０のフィルタの洗浄に利用されるが、このように循環している間に、大きな切り屑に付着して、最終的には切屑投棄口１２（図１から）掻き出されることになる。
【００２８】
図５は、濾過ドラム７０、８０の中心線断面を示す図である。以下、代表して濾過ドラム７０のみを説明するが、濾過ドラム８０も同様な構成となっている。濾過ドラム７０はダーティ槽１０の左右側壁１４、１５間に固定されるパイプ軸７６と、パイプ軸７６にベアリング９０を介して回転自在に支持される一対の側面部材を有している。この側面部材のうち一方の側面部材はスプロケット７１であり、他方の側面部材は円板状部７８である。スプロケット７１は、ベアリング９０に対してボルト９３により固定されている。円板状部７８には、無端チェーン機構６１と噛み合う歯が設けられておらず、スプロケット７１の歯の底の位置に対応する半径を持つ円板状となっており、無端チェーン機構６１は円板状部７８の周上を滑る状態となっている。濾過ドラム７０の両側にスプロケットを設けないのは、コスト低減の目的であり、両者をスプロケットとしても良いものである。
【００２９】
図６はスプロケット７１の正面図である。スプロケット７１には、扇状の開口７３が４箇所設けられており、この開口７３が浄化されたクーラントの通り道となる。一方、円板状部材７７は、クーラントの通り道となる貫通孔は存在しない。スプロケット７１と円板状部材７７―の内側には、濾過フィルターの取り付け桟９１が円筒状に設けられており、この取り付け桟９１に、フィルター７２が捲回状態にされて、交換可能に固定されている。
【００３０】
パイプ軸７６の一方側には、第１ポンプ３１からのクーラント配管７４を受けるソケット７７が設けられている。また、パイプ軸７６には、噴射管７５が設けられている。パイプ軸には第２クリーン槽のクーラントが導入されており、噴射管７５から濾過ドラムの内側上方に向けてクーラントを噴出する。
【００３１】
スプロケット７１の外側側面には、軟質ゴム素材のＶシール９２が、スプロケット７１の扇状の開口７３が４箇所の外側の円周を囲うように設けられている。一方、パイプ管７６のベアリング９０外側のハブ９７には、円盤状の補強板９６、９９がボルト９４により、固定されている。ダーティ槽の側壁１４側の補強板９６は、パイプ軸７６に固定したさいに、スプロケット７１の扇状の開口７３の内外半径と同じ位置に開口が重なるように下側に半円扇状の開口９８（図７Ｂ参照）を有している。ダーティ槽の側壁１５側の補強板９９には半円扇状の開口は存在しない。また、補強板９６、９９は、パイプ軸７６に固定したさいに、一対の側面部材（スプロケット７１、円盤状部材７８）に設けられたＶシール９２と当接し、スライド面を提供するものである。この補強板９６のスライド面は、窒化処理されており、板の硬度を上げている。補強板９６の周付近には、ダーティ槽１０と接続するためのネジ孔１４２が等角度間隔に設けられており、ダーティ槽１０の側壁１４に同様に設けられた孔１４３にボルト９５により固定されている。
【００３２】
第７図に、濾過ドラム７０をダーティ槽１０から取り外す様子を示す。図７Ａに示すように、ダーティ槽１０の側壁１４には、扇型の開口１４４とＵ字状の溝１４１が設けられており、この溝１４１の底部にパイプ軸７６が位置している。図示していないが、側壁１５には側壁１４のＵ字状に対応する位置に同様のＵ字状の溝が設けられており、扇型の開口は存在しない。ダーティ槽１０の上面を覆う板を取り外すことにより、側壁１４と側壁１５のＵ字状の溝の上部が開放され、濾過ドラムへアクセスする作業空間が確保される。
【００３３】
そして、円盤状の補強板９６の外周付近においてダーティ槽１０の側壁１４に、補強板９６がボルト９５により固定されており、これにより、パイプ軸７６を支持している。側壁１５の側も同様な濾過ドラム７０をダーティ槽１０から取り外す際には、まず、スプロケット７１に掛けられているチェーン６１を取り外す。そののち、ボルト９５を取り外すことにより、濾過ドラム７０は、補強板９６、９９とともに、ダーティ槽１０から分離され、Ｕ字溝１４１を通して取り外すことができる（図７Ｂ）。その際、パイプ軸７６にパイプ軸７６よりも長い棒を差し込んで側壁１４、１５の外側から、パイプ軸７６の両端から突出した棒にワイヤを掛けて上からクレーンにより宙吊り状態とすることにより、簡単に交換することができる。パイプ軸７６をダーティ槽１０の側壁１４、１５から突出する長さにしておけば、パイプ軸７６に直にクレーンのワイヤを掛けることができる。
【００３４】
このように、ダーティ槽１０から取り外した濾過ドラム７０は、補強板９６を有したユニット構成となっている。そのため、補強板９６とＶシール９２の摺動面が破損した際において、ダーティ槽１４自体を交換することなく、摺動面を一体化した部品として、ダーティ槽１０に取り付けることができる。上記の構成は、濾過ドラム８０においても同様である。
【００３５】
図８は、オイルスキマー３４を示している。オイルスキマー３４は、第１ポンプ３１の後ろ側の位置で、かつダーティ槽１０の壁面１５側であって、第２クリーン槽３０の側壁からクーラント断面積Ｌ４以上を確保するのに必要な位置に離れて配置されている。第２クリーン槽３０の側壁からクーラント断面積Ｌ４以上としたのは、結合路４０から直接、第２クリーン槽３０に流入する水流の位置を避けたからである。また、第１ポンプ３１の後ろ側としたのは、第１ポンプ３１の工作機械２側には、工作機械２への配管３６が伸びているからである。
【００３６】
ダーティ槽１０から回収されたクーラント中には上記加工によって生じたスラッジを含んでいる。スラッジとしては，例えば切粉，微粉スカム等がある。また，このスラッジと共に工作機械２で用いられる油が上記スラッジと共に含まれてくる。これらは、クーラントよりも比重が小さな油に取り込まれ、クーラント液面に夾雑物Ｐとして浮遊している。これをこのまま放置すると、油にバクテリアが繁殖し，腐食を生じ，異臭が発生する。
【００３７】
第２クリーン槽３０には、クーラントによる渦が生じており、液面に浮遊した油とスラッジとからなる夾雑物Ｐが、第１ポンプ３１の後方へ流れる。オイルスキマー３４は、この位置に流れ着いた夾雑物Ｐを吸着して取り出す。オイルスキマー３４は第２クリーン槽３０の中にクーラントに浸漬させて配設した従動ロール１０１と，従動ロールの上方に配設した戻しロール１０２と，両者の間に，回動可能に張設した吸着ベルト１０３とを有する。吸着ベルト１０３のベルト面は、ダーティ槽１０の壁面１５側に向けて設定されている。戻しロール１０２には，駆動用モータ（図示せず）が接続されている。
【００３８】
戻しロール１０２から戻ってくる吸着ベルト１０３の側面には，夾雑物Ｐ及び水分からなる混合物が吸着しており、これを掻きとるための掻き取りシュート１０４を有する。また，掻き取りシュート１０４の下方には，混合物中に含まれている夾雑物とクーラントとを分離するための分離タンク１０５を有している。
【００３９】
図８Ｂは、図８Ａのハ−ハの面において、掻き取りシュート１０４を吸着ベルト側から見た図である。シュート１０４は吸着ベルト１０３のベルト幅に広がったＶ字状の面を有しており、この面によって吸着ベルトに付着した夾雑物及び水分を掻き取る。Ｖ字状の面であるため、ベルト面の周方向に対して垂直の方向から夾雑物を掻き取る方向成分を有することになり、掻き取り効率が向上する。掻き取った夾雑物は、Ｖ字状の谷に集まって重量を増加して落下するため、分離タンク１０５に落下しやすくなる。このようなＶ字状のシュートに変えて、図８Ｃに示すような、Ｕ字状のシュートも採用することができる。このようなシュートによっても、ベルト面の周方向に対して垂直の方向から夾雑物を掻き取る方向成分を有しており、掻き取り効率が向上させることができる。Ｖ字状にしても、Ｕ字状にしても吸着ベルトに当接する面の形状が中央部で凹み形状であれば、掻き取り効率の向上が見込める。
【００４０】
図９は、チェーン６１を駆動する駆動系装置１３の取り付け構造を示す図である。モータ１１０は減速機１１２と一体的に固定されており、駆動系装置１３を構成している（図９Ｂ）。基台１１３は、切屑投棄口１２の一方側の側壁に取り付けられている。基台１１３には、チェーン回転軸６の軸枠１１８（図９Ｄ）を「ヘ」方向に案内するスライドレール１１４が上下一対設けられており、軸枠１１８は位置を「ヘ」方向に変更できるようになっている。チェーン回転軸６の位置の調整は、調整ネジ１２０によって行われる。調整ネジ１２０は、基台１１３の側壁１２２に設けられたナット１２１に螺合しており、調整ネジ１２０を回転させることにより軸枠１１８を「ヘ」方向に移動させる。一方、モータ枠１１１（図９Ｃ）は、上下のスライドレール１１４の間を摺動する上下側面１１１ａを有している。駆動系装置１３、モータ枠１１１の開口１１１ｂを通して、チェーン回転軸６に連結しているが、それ以外の場所では基台１１３にもモータ枠１１９にも固定されていない。この結果、駆動系装置１３全体がチェーン回転軸６３を中心として回動可能となっている。
【００４１】
モータ軸１２３は、減速機１１２内の歯車の機構により回転方向を垂直に変換されている。本実施例の減速機１１２においては、ハイボイドギアにより回転の方向を変換している。この他の減速機として、ウォームギア、ネジ歯車のくいちがい軸歯車、かさ歯車を利用した減速機も存在している。
【００４２】
モータ枠１１１は、モータ１１０を下から支えて図面の紙面においてモータ１１０の上下位置を調整する支えボルト１０９と、モータ１１０の上側に延長した腕部１１９を構成する部分を有している。腕部１１９は、外周に螺子山が設けられた円筒のスプリングケース１１９ａがさらに設けられている。袋ナット１１９ｂは、スプリングケース１１９ａの外周の螺子山に螺合し、スプリングケース１１９ａ内に挿入されるスプリング１１９ｃの一端が当接されている。スプリング１１９ｃの他端は、ロッド１２４に接続しており、ロッド１２４の先端には、モータ１１０の側面に当接するコロ１２４ａが設けられている。従って、モータ１１０は、支えボルト１０９とコロ１２４ａとの間に挟まれている状態である。
【００４３】
スプリング１１９ｃの荷重は、無端チェーン機構６１が通常負荷のときには、モータ１１０が支えボルト１０９に当接するように、設定がされる。この設定は、袋ナット１１９ｂを回転させてスプリング１１９ｃの縮み量を調節することによって行う。この設定によってモータ本体が、適正負荷の状態下においては、チェーン回転軸６３の回りに回転移動しないように制限している。一方、無端チェーン機構６１の負荷が通常負荷を超えたときに、モータ１１０がチェーン回転軸６３を中心に回動移動をする。モータ枠１１１には近接スイッチ（図示せず）が設けられており、近接スイッチがロッド１２４の動きを検知するものとされている。異常負荷時に、モータ１１０がチェーン回転軸６３を中心に回動移動すると、ロッド１２４が「ホ」方向に押し上げられ、近接スイッチが異常を電気的に検知する。この検知情報は、モータ１１０の主電源制御回路（図示せず）に伝えられて、モータ１１０の運転を停止させる。
【００４４】
この例においては、モータ台１１１の動きを検知したが、駆動系装置１３全体が回動可能となっているため、駆動系装置１３のいずれか位置で検知すれば良い。スプリング１１９ｃの代わりに他の弾性体を利用できるのはもちろんのことである。
【００４５】
異常負荷時におけるモータ１１０の異常電流を検出する方法では、モータ１１０内に異常電流が流れてしまってから異常検出となるが、この構成によれば、モータ軸１２３がまだ回転している最中に異常が検出できるため、モータ１１０の焼損を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例のクーラント処理装置を示す図である。
【図２】クーラント処理装置の一部断面図である。
【図３】第１、第２クリーン槽内におけるクーラントの流れを示す図である。
【図４】第１、第２ポンプの設置状況を示す図である。
【図５】濾過ドラムの断面図である。
【図６】スプロケットの正面図である。
【図７】濾過ドラムを取り外す状況を示す断面図である。
【図８】オイルスキマーを示す図である。
【図９】駆動系装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…クーラント処理装置
１０…ダーティ槽
１３…駆動系装置
２０…第１クリーン槽
３０…第２クリーン槽
３１…第１ポンプ
３２…第２ポンプ
３４…オイルスキマー
４０…結合路
６０…無端チェーン機構
７０、８０…濾過ドラム
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械から排出される切屑とクーラントを分離するクーラント処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械のクーラント処理装置は、例えば、特許文献１に記載の濾過装置がある。この装置は、工作機械から排出される切屑及びクーラントをダーティ槽にて受け、スクレーパコンベアを周回させ、沈下している切屑をかき上げて切屑投棄口から投棄するものである。
【０００３】
この際、スクレーパコンベアの途中に設けられた濾過ドラムによってクーラントを濾過し、濾過されたクーラントを４角形状のクリーン槽に貯溜する。クリーン槽のクーラントは、工作機械に送られて再利用されることにより、循環する。
【０００４】
ダーティ槽とクリーン槽との間に配置される濾過ドラムは、外周に濾過フィルタを有しており、スクレーパコンベアにほぼ同期して回転し、濾過ドラムの外周から内側にクーラントが移動する間にクーラントを濾過する。濾過されたクーラントは、濾過ドラムの両端部からクリーン槽へ送られる。
【０００５】
また、特許文献２には、ダーティ槽の両側にクリーン槽を設け、濾過ドラムで濾過されたクーラントを両側のクリーン槽に導入するとともに、片側のクリーン槽で受けたクーラントを一方の側に送り、一方の側に配置されたポンプにより工作機械へ循環供給するクーラント処理装置が開示されている。
【特許文献１】特許第２９０４３３４号公報
【特許文献２】特開２００５−１４１７９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
従来のクリーン槽は、角型のものであり、異物が角部に堆積、滞留していた。堆積した異物は、腐敗臭を発し、工作機械独特の悪臭を周囲に漂わせる原因となるため、クリーン槽を定期的に清掃しなければならないが、角部となる場所が多く、清掃に時間がかかるという問題点がある。
【０００７】
本発明の目的は、クリーン槽における異物の堆積、滞留を抑止したクーラント処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的に鑑み、本発明は、工作機械から排出される切屑とクーラントを受けるダーティ槽と、前記ダーティ槽のクーラントに浸漬され前記クーラントを内部に取り込む途中で濾過する濾過ドラムと、ダーティ槽の第１側面に設けられ、ダーティ槽の第１側面に設けられた開口を経由して前記濾過ドラムの内部空間から連通する経路を有する第１クーラント槽と、ダーティ槽の第２側面に設けられ、周囲を側壁で囲われた第２クーラント槽と、前記第１クーラント槽と第２クーラント槽に連通する結合路と、第２クーラント槽の周囲の壁から離れて平面視中央付近に設けられ、第２クーラント槽からクーラントを汲み上げて前記工作機械にクーラントを循環させるポンプとを有し、前記結合路は、その後方側の側壁面が前記第２クーラント槽の後方側の側壁の面に連続して延長されており、かつ前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は凹曲面を含む連続的な面として構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【発明の効果】
【０００９】
この構成により、第２クリーン槽にはポンプを中心とした渦が発生し、槽内における異物を吸い上げるため、クリーン槽における異物の堆積、滞留を抑止したクーラント処理装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施例を説明する。
本実施例において使用されるクーラントは、水を主体とした親水性の液体である。
図１に、本実施例によるクーラント処理装置１を示す。クーラント処理装置１は、図１Ａに破線で示す工作機械２の後方（図中右側）に配置される。工作機械２においては、歯具３や被加工物にクーラントを供給しながら、切削加工を行う。クーラントと切削により発生した切屑は、ダーティ槽１０の先端部の開口１１に落される。ダーティ槽１０は、工作機械２の後ろ側に伸びており、その内部にはスクレーパを多数設けたスクレーパコンベア（図示せず）が矢印イ方向に周回している。ダーティ槽１０の底に沈下した切屑をスクレーパでかき出し、工作機械２の後方に位置する切屑投棄口１２までかき上げて、バケット（図示せず）に投棄する。スクレーパの各々は、無端チェーン機構に取付けられており、切屑投棄口１２の横壁に設置された駆動系装置１３により周回駆動される。
【００１１】
工作機械２の後方において、ダーティ槽１０の両側面にクリーン槽が２つに分離されて設けられており、図中下側側面のクリーン槽を第１クリーン槽２０、上側側面のクリーン槽を第２クリーン槽３０と呼ぶ。第１クリーン槽２０から第２クリーン槽３０へは、ダーティ槽１０の後端において結合路４０が設けられている。第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０とも、平面視において、曲線となった周壁を有している。第１クリーン槽２０、ダーティ槽１０、第２クリーン槽３０を合わせた幅Ｗ１は、工作機械２の幅W２と等しく、又は小さくなっており、これにより、複数の工作機械を縦列に配置した際の設置効率を良くするものとなっている。
【００１２】
第２クリーン槽３０の周壁に囲まれた中心付近には、第１ポンプ３１が設置されており、その後方には、オイルスキマー３４が設置されている。また、結合路４０から第２クリーン槽３０内の直線上に存在する周壁部分３５の前方には、第２ポンプ３２が設置されており、かつその後方には液面の高さを測定するフロート３３が設けられている。第１ポンプ３１および第２ポンプ３２からは、工作機械２に向けて夫々配管が設けられており、第１ポンプ３１からの配管３６は途中で分岐し、ダーティ槽１０及び第２クリーン槽３０に導入されている。ここにおいて、第１ポンプ３１から取水されるクーラントよりも、第２ポンプ３２から取水されるクーラントの方が異物の混入量が少ないが、これについては後述する。
【００１３】
図２は、第２クリーン槽３０側から見た一部断面図である。ダーティ槽１０内部には、スクレーパコンベア６０が周回しており、スクレーパコンベア６０は、無端チェーン機構６１にスクレーパ６２を多数設けられている。無端チェーン機構６１は、切屑投棄口１２に設けられたチェーン回転軸６３により回転駆動され、この軸で折り返されて、ダーティ槽１０の先端部の開口１１に向かう。ダーティ槽１０の先端部には、従動軸（図示せず）が設けられており、折り返されて周回駆動されるのである。チェーン回転軸６３は、駆動系装置１３（図１参照）により動力を得ている。ダーティ槽の左右側壁１４、１５には、スクレーパコンベア６０の搬送方向に直交する方向の軸に支持された２台の濾過ドラム７０、８０が設けられている。濾過ドラム７０、８０の一端周には、無端チェーン機構６１と噛み合うスプロケット７１、８１が敷設されており、無端チェーン機構６１の周動により回転駆動される。スプロケット７１、８１には、４箇所、扇型の開口７３、８３が設けられている（図６参照）。濾過ドラム７０、８０は、円筒状に巻かれたシート状フィルタ７２、８２を有しており、ダーティ槽１０に漬って、クーラントを円筒内部に濾過するようになっている。本実施例においては、濾過ドラムは２台としているが、装置仕様によっては１台又は３台以上のものとされる場合もある。
【００１４】
ダーティ槽１０の第１クリーン槽２０側の壁１４には第１クリーン槽２０に至る開口１４４が設けられている（図中、濾過ドラム８０の開口のみ示す。濾過ドラム７０側にも同様な開口１４５（図７参照）がある。濾過ドラム７０、８０内に濾過されたクーラントはこの開口１４４、１４５を通して、第１クリーン槽２０に導入される。
【００１５】
第１ポンプ３１からの配管３６は途中で分岐して、配管３６ａ、配管７４、８４に接続されている。配管３６ａは、ポンプ３１からクーラントを第２クリーン槽３０内に案内し、周方向に吐出する。一方、配管７４、８４は、夫々濾過ドラム７０、８０の軸となるパイプ軸（後述）に接続して、クーラントを濾過ドラム７０、８０内に送っている。このようにして送られたクーラントは、ノズル（図中、濾過ドラム８０内のノズル８５を示した）から、シート状フィルタの内壁面に向けて噴出させている。
【００１６】
図３は、ダーティ槽１０から第１、２クリーン槽２０、３０に至るクーラントの流れを示す図である。濾過ドラムから開口７３、８３を介して第１クリーン槽２０へ導入されたクーラントは、ガイド板２１により、一端工作機械２側に流れ、曲線を描く前部側壁２２を伝わって流れの向きを１８０度転換される。そして、後部側壁２３の曲面により、ダーティ槽後側に設けられた結合路４０を流れる方向に転換され、第２クリーン槽３０へ導入される。
【００１７】
結合路４０は、筒状の経路であり、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０とを接続している。尚、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０、及び結合路４０の底面は同一の水平レベルである。
【００１８】
第２クリーン槽３０ではクーラントを工作機械２側へ循環供給するために、第２クリーン槽３０の平面視中央付近において第１ポンプ３１がクーラントを汲み上げている。結合路４０を経て第２クリーン槽３０に流れ込んだクーラントは、側壁３５に倣って進行し、方向を変えて第１ポンプ３１の横を通り、前方側壁３８に至る。側壁３８の曲面３９により、クーラントの流れは連続的に１８０度転換する。これらの側壁３５、３８により、第１ポンプ３１を中心として平面左向きの渦が発生する。第１クリーン２０槽及び第２クリーン槽３０の側壁の形状は曲線を含んで連続しているので、クーラントは第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０の凹状の曲面により構成された側壁を伝わって、途中に滞留することなく、第２クリーン槽３０の第１ポンプ３１に吸い込まれる。
【００１９】
第２クリーン槽３０には、第２ポンプ３２が側壁３５の前方に設けられており、結合路４０からのクーラントの流れの中央付近から取水する。クーラントの流れの中心付近の流速が早いものであるため、その位置から取水することにより、第１ポンプの取水よりも異物の混入が少ないクーラントを取得できる。この場合において、第２ポンプ３２の取水量は第１ポンプ３１のものよりも小さいものであり、第１ポンプ３１により作られる渦に影響を与えることが少ない。
【００２０】
第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０のクーラントの流路の形状を説明する。
以降、クーラント断面積と言う語を使用するが、これはクーラントの流れる方向にクーラントを垂直に切った断面の面積であり、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０及び結合路４０の側壁で構成される流路の形状が矩形で無い場合を想定して、本明細書において使用するものとする。尚、第１クリーン槽２０と第２クリーン槽３０及び結合路４０の側壁で構成される流路が垂直に起立した状態であって、クーラント底面が同一高さであるならば、クーラント断面積を規定する部材間の幅と読み替えても良いことは明らかである。
【００２１】
第１クリーン槽２０は、断面矩形の箱状体であり、幅方向にＤ３の長さを持っており、この幅をガイド板２１により分割されてクーラントの流路が形成されている。ガイド板２１は、第１クリーン槽２０の底からクーラント液面上まで延長されている。扇形の開口７３、８３の後ろ位置２０ａの側壁１４にガイド板２１が接続しており、クーラント断面積Ｌ２を有する断面２１１を持つ流路として工作機械２側に延びており、手前２０ｂで終端している。ガイド板２１の２０ｂの位置においては、クーラントの流れを円滑とするように曲面が形成されており、Ｌ２よりも大きなクーラント断面積Ｒ１となる断面２１０の流路が形成されている。第１クリーン槽２０の側壁２２に倣ってクーラントが流れ、ガイド板２１の裏側の流路に至る。開口７３、８３から流入したクーラントは、第１クリーン槽２０の前方壁側２２に流れ、曲線を描く前部側壁２２を伝わって流れの向きを１８０度転換し、後部側壁２３の曲面により、結合路４０を流れる方向に転換される。結合路４０の断面２００はクーラント断面積Ｌ４（第１の断面積）であり、クーラント断面積Ｌ３よりも小さく設定されているため、結合路４０へ至る手前の領域２０ｃにおける流速も早いものとなっている。
【００２２】
第２クリーン槽３０は、断面が矩形状の箱状体であり、周囲を底部から垂直に立ち上がった壁で囲まれている。第１ポンプ３１は、第２クリーン槽３０の中心に設置される。具体的には、第２クリーン槽３０の幅方向長さＤ２の中央であり、長さ方向の長さＤ３の中央である。第１ポンプ３１がクーラントを汲み上げることにより、第１ポンプ３１を中心とした渦が第１ポンプ３１の回りに発生する。この渦を維持するためには、第２クリーン槽３０の形状は、図中、破線で示すように、第１ポンプ３１を中心とし、直近の壁を半径する円とするのが良い。しかしながら、ダーティ槽１０から第１クリーン槽２０に流れ込む水量が円の半径で規定される範囲に蓄えておける水量よりも大きい場合を想定して、第２クリーン槽３０の幅として許容できる長さＤ１までポンプの中心Ｏを前後Ｏ１、Ｏ２に、移動した場合の円ｃ１、ｃ２の一部を側壁の凹曲面としている。その結果、直近の壁を半径する円（本実施例の場合、半径Ｌ８の円）よりも大きい容量を第２クリーン槽３０は有することになる。
【００２３】
また、結合路４０の流速を早くするため、第２クリーン槽３０で作られる渦半径を流れるクーラント断面積（すなわち、第１ポンプ３１と壁３９、４２、５０若しくは側壁１５とで挟まれたの間隔を流れるクーラント断面積Ｌ６、Ｌ７）を、結合路のクーラント断面積Ｌ４よりも大きくしている。言い換えると、第１ポンプは、少なくとも結合路４０のクーラント断面積Ｌ４よりも大きなクーラント断面積となるように周囲の壁から離れた位置に置かれている。別な言い方をすれば、第２クリーン槽３０は周囲の壁３９、４２、５０、１５等が垂直に立ち上がっているため、ポンプ３１は少なくとも断面積Ｌ４をクーラント液面高さで除した値よりも大きな距離で周囲の壁から離れた位置に置かれている。尚、ポンプ３１と壁との間のクーラント断面積の算定に当たっては、ポンプ３１の吸い込み口３１１の直径は含まないものとする。
【００２４】
配管３６ａにより、渦の旋回を補助するように「ハ」方向にクーラントが流されている。配管３６ａによる流れを強くすれば、上記に規定したクーラントの断面積の関係L４、Ｌ６、Ｌ７の関係は多少崩れても良くなる。すなわち、断面積Ｌ４が断面積Ｌ６或いはＬ７よりも大きくても渦を維持できるようになるが、ポンプ３１の能力のうち渦発生のために用いる割合が増加し効率は下がる。
【００２５】
結合路４０から第２クリーン槽３０に入ったクーラントは、結合路４０の後側の側壁４１が第２クリーン槽の後側の側壁４２に連続するものであり、かつ渦の半径を流れるクーラント断面積が結合路４０クーラント断面積よりも大きいため、結合路４０から流れ込むクーラントは、渦に吸い込まれることになる。曲面を描く壁３５の付近では流れこんだクーラントの中心部の流速が早いまま維持されている。クーラントは、壁３５に倣って進行し、方向を変えて第１ポンプ３１の横を通り、壁３８に至る。側壁３８の曲面３９により、クーラントの流れは連続的に１８０度転換する。第２クリーン槽３０の中央部において、クーラントは第１ポンプ３１から汲み上げられる。このように、第１クリーン槽２０及び第２クリーン槽３０の側壁の形状が曲線を含んで連続しており、クーラントは滞留することなく第１ポンプ２０に吸い込まれる。
【００２６】
図４は、第１ポンプ３１と第２ポンプ３２の吸い込み口の位置関係を示す図である。図において、第１ポンプ３１は、第２ポンプ３２より低い位置Ｈ２に吸い込み口３１１が設定されており、濾過ドラム７０、８０を通過した細かな異物も吸い上げる。一方、第２ポンプ３２の吸い込み口３２１は、第１ポンプ３１の吸い込み口３１１よりも高い位置Ｈ１に設定されており、この位置においては、結合路４０から第２クリーン槽３０に入った流速の早い状態のクーラントの流れ中心部にあたるため、クーラントの流速が早い。濾過ドラム７０、８０を通過した細かな異物Ｑは、クーラントの比重よりも重いため、流れの中心よりも流れの周囲に集まっており、第２ポンプ３２は、異物の混入の少ないクーラントを吸い上げることができる。第２ポンプの設置場所としては、結合路４０の出口付近が良いが、少なくとも第１ポンプの後方（工作機械２の裏側）に位置し、渦を１／４周回ったところまでの範囲であって、直近の壁から第２ポンプ３２までの間を流れるクーラント断面積がＬ４を越えない位置に設置する。尚、図中、Ｈ３、Ｈ４は、第２クリーン槽３０の最高水位、最低水位を示している。
【００２７】
一方、第１ポンプ３１から吸い上げられた細かな異物は、工作機械２に導入されたり、再度濾過ドラム７０、８０のフィルタの洗浄に利用されるが、このように循環している間に、大きな切り屑に付着して、最終的には切屑投棄口１２（図１から）掻き出されることになる。
【００２８】
図５は、濾過ドラム７０、８０の中心線断面を示す図である。以下、代表して濾過ドラム７０のみを説明するが、濾過ドラム８０も同様な構成となっている。濾過ドラム７０はダーティ槽１０の左右側壁１４、１５間に固定されるパイプ軸７６と、パイプ軸７６にベアリング９０を介して回転自在に支持される一対の側面部材を有している。この側面部材のうち一方の側面部材はスプロケット７１であり、他方の側面部材は円板状部７８である。スプロケット７１は、ベアリング９０に対してボルト９３により固定されている。円板状部７８には、無端チェーン機構６１と噛み合う歯が設けられておらず、スプロケット７１の歯の底の位置に対応する半径を持つ円板状となっており、無端チェーン機構６１は円板状部７８の周上を滑る状態となっている。濾過ドラム７０の両側にスプロケットを設けないのは、コスト低減の目的であり、両者をスプロケットとしても良いものである。
【００２９】
図６はスプロケット７１の正面図である。スプロケット７１には、扇状の開口７３が４箇所設けられており、この開口７３が浄化されたクーラントの通り道となる。一方、円板状部材７７は、クーラントの通り道となる貫通孔は存在しない。スプロケット７１と円板状部材７７―の内側には、濾過フィルターの取り付け桟９１が円筒状に設けられており、この取り付け桟９１に、フィルター７２が捲回状態にされて、交換可能に固定されている。
【００３０】
パイプ軸７６の一方側には、第１ポンプ３１からのクーラント配管７４を受けるソケット７７が設けられている。また、パイプ軸７６には、噴射管７５が設けられている。パイプ軸には第２クリーン槽のクーラントが導入されており、噴射管７５から濾過ドラムの内側上方に向けてクーラントを噴出する。
【００３１】
スプロケット７１の外側側面には、軟質ゴム素材のＶシール９２が、スプロケット７１の扇状の開口７３が４箇所の外側の円周を囲うように設けられている。一方、パイプ管７６のベアリング９０外側のハブ９７には、円盤状の補強板９６、９９がボルト９４により、固定されている。ダーティ槽の側壁１４側の補強板９６は、パイプ軸７６に固定したさいに、スプロケット７１の扇状の開口７３の内外半径と同じ位置に開口が重なるように下側に半円扇状の開口９８（図７Ｂ参照）を有している。ダーティ槽の側壁１５側の補強板９９には半円扇状の開口は存在しない。また、補強板９６、９９は、パイプ軸７６に固定したさいに、一対の側面部材（スプロケット７１、円盤状部材７８）に設けられたＶシール９２と当接し、スライド面を提供するものである。この補強板９６のスライド面は、窒化処理されており、板の硬度を上げている。補強板９６の周付近には、ダーティ槽１０と接続するためのネジ孔１４２が等角度間隔に設けられており、ダーティ槽１０の側壁１４に同様に設けられた孔１４３にボルト９５により固定されている。
【００３２】
第７図に、濾過ドラム７０をダーティ槽１０から取り外す様子を示す。図７Ａに示すように、ダーティ槽１０の側壁１４には、扇型の開口１４４とＵ字状の溝１４１が設けられており、この溝１４１の底部にパイプ軸７６が位置している。図示していないが、側壁１５には側壁１４のＵ字状に対応する位置に同様のＵ字状の溝が設けられており、扇型の開口は存在しない。ダーティ槽１０の上面を覆う板を取り外すことにより、側壁１４と側壁１５のＵ字状の溝の上部が開放され、濾過ドラムへアクセスする作業空間が確保される。
【００３３】
そして、円盤状の補強板９６の外周付近においてダーティ槽１０の側壁１４に、補強板９６がボルト９５により固定されており、これにより、パイプ軸７６を支持している。側壁１５の側も同様な濾過ドラム７０をダーティ槽１０から取り外す際には、まず、スプロケット７１に掛けられているチェーン６１を取り外す。そののち、ボルト９５を取り外すことにより、濾過ドラム７０は、補強板９６、９９とともに、ダーティ槽１０から分離され、Ｕ字溝１４１を通して取り外すことができる（図７Ｂ）。その際、パイプ軸７６にパイプ軸７６よりも長い棒を差し込んで側壁１４、１５の外側から、パイプ軸７６の両端から突出した棒にワイヤを掛けて上からクレーンにより宙吊り状態とすることにより、簡単に交換することができる。パイプ軸７６をダーティ槽１０の側壁１４、１５から突出する長さにしておけば、パイプ軸７６に直にクレーンのワイヤを掛けることができる。
【００３４】
このように、ダーティ槽１０から取り外した濾過ドラム７０は、補強板９６を有したユニット構成となっている。そのため、補強板９６とＶシール９２の摺動面が破損した際において、ダーティ槽１４自体を交換することなく、摺動面を一体化した部品として、ダーティ槽１０に取り付けることができる。上記の構成は、濾過ドラム８０においても同様である。
【００３５】
図８は、オイルスキマー３４を示している。オイルスキマー３４は、第１ポンプ３１の後ろ側の位置で、かつダーティ槽１０の壁面１５側であって、第２クリーン槽３０の側壁からクーラント断面積Ｌ４以上を確保するのに必要な位置に離れて配置されている。第２クリーン槽３０の側壁からクーラント断面積Ｌ４以上としたのは、結合路４０から直接、第２クリーン槽３０に流入する水流の位置を避けたからである。また、第１ポンプ３１の後ろ側としたのは、第１ポンプ３１の工作機械２側には、工作機械２への配管３６が伸びているからである。
【００３６】
ダーティ槽１０から回収されたクーラント中には上記加工によって生じたスラッジを含んでいる。スラッジとしては，例えば切粉，微粉スカム等がある。また，このスラッジと共に工作機械２で用いられる油が上記スラッジと共に含まれてくる。これらは、クーラントよりも比重が小さな油に取り込まれ、クーラント液面に夾雑物Ｐとして浮遊している。これをこのまま放置すると、油にバクテリアが繁殖し，腐食を生じ，異臭が発生する。
【００３７】
第２クリーン槽３０には、クーラントによる渦が生じており、液面に浮遊した油とスラッジとからなる夾雑物Ｐが、第１ポンプ３１の後方へ流れる。オイルスキマー３４は、この位置に流れ着いた夾雑物Ｐを吸着して取り出す。オイルスキマー３４は第２クリーン槽３０の中にクーラントに浸漬させて配設した従動ロール１０１と，従動ロールの上方に配設した戻しロール１０２と，両者の間に，回動可能に張設した吸着ベルト１０３とを有する。吸着ベルト１０３のベルト面は、ダーティ槽１０の壁面１５側に向けて設定されている。戻しロール１０２には，駆動用モータ（図示せず）が接続されている。
【００３８】
戻しロール１０２から戻ってくる吸着ベルト１０３の側面には，夾雑物Ｐ及び水分からなる混合物が吸着しており、これを掻きとるための掻き取りシュート１０４を有する。また，掻き取りシュート１０４の下方には，混合物中に含まれている夾雑物とクーラントとを分離するための分離タンク１０５を有している。
【００３９】
図８Ｂは、図８Ａのハ−ハの面において、掻き取りシュート１０４を吸着ベルト側から見た図である。シュート１０４は吸着ベルト１０３のベルト幅に広がったＶ字状の面を有しており、この面によって吸着ベルトに付着した夾雑物及び水分を掻き取る。Ｖ字状の面であるため、ベルト面の周方向に対して垂直の方向から夾雑物を掻き取る方向成分を有することになり、掻き取り効率が向上する。掻き取った夾雑物は、Ｖ字状の谷に集まって重量を増加して落下するため、分離タンク１０５に落下しやすくなる。このようなＶ字状のシュートに変えて、図８Ｃに示すような、Ｕ字状のシュートも採用することができる。このようなシュートによっても、ベルト面の周方向に対して垂直の方向から夾雑物を掻き取る方向成分を有しており、掻き取り効率が向上させることができる。Ｖ字状にしても、Ｕ字状にしても吸着ベルトに当接する面の形状が中央部で凹み形状であれば、掻き取り効率の向上が見込める。
【００４０】
図９は、チェーン６１を駆動する駆動系装置１３の取り付け構造を示す図である。モータ１１０は減速機１１２と一体的に固定されており、駆動系装置１３を構成している（図９Ｂ）。基台１１３は、切屑投棄口１２の一方側の側壁に取り付けられている。基台１１３には、チェーン回転軸６の軸枠１１８（図９Ｄ）を「ヘ」方向に案内するスライドレール１１４が上下一対設けられており、軸枠１１８は位置を「ヘ」方向に変更できるようになっている。チェーン回転軸６の位置の調整は、調整ネジ１２０によって行われる。調整ネジ１２０は、基台１１３の側壁１２２に設けられたナット１２１に螺合しており、調整ネジ１２０を回転させることにより軸枠１１８を「ヘ」方向に移動させる。一方、モータ枠１１１（図９Ｃ）は、上下のスライドレール１１４の間を摺動する上下側面１１１ａを有している。駆動系装置１３、モータ枠１１１の開口１１１ｂを通して、チェーン回転軸６に連結しているが、それ以外の場所では基台１１３にもモータ枠１１９にも固定されていない。この結果、駆動系装置１３全体がチェーン回転軸６３を中心として回動可能となっている。
【００４１】
モータ軸１２３は、減速機１１２内の歯車の機構により回転方向を垂直に変換されている。本実施例の減速機１１２においては、ハイボイドギアにより回転の方向を変換している。この他の減速機として、ウォームギア、ネジ歯車のくいちがい軸歯車、かさ歯車を利用した減速機も存在している。
【００４２】
モータ枠１１１は、モータ１１０を下から支えて図面の紙面においてモータ１１０の上下位置を調整する支えボルト１０９と、モータ１１０の上側に延長した腕部１１９を構成する部分を有している。腕部１１９は、外周に螺子山が設けられた円筒のスプリングケース１１９ａがさらに設けられている。袋ナット１１９ｂは、スプリングケース１１９ａの外周の螺子山に螺合し、スプリングケース１１９ａ内に挿入されるスプリング１１９ｃの一端が当接されている。スプリング１１９ｃの他端は、ロッド１２４に接続しており、ロッド１２４の先端には、モータ１１０の側面に当接するコロ１２４ａが設けられている。従って、モータ１１０は、支えボルト１０９とコロ１２４ａとの間に挟まれている状態である。
【００４３】
スプリング１１９ｃの荷重は、無端チェーン機構６１が通常負荷のときには、モータ１１０が支えボルト１０９に当接するように、設定がされる。この設定は、袋ナット１１９ｂを回転させてスプリング１１９ｃの縮み量を調節することによって行う。この設定によってモータ本体が、適正負荷の状態下においては、チェーン回転軸６３の回りに回転移動しないように制限している。一方、無端チェーン機構６１の負荷が通常負荷を超えたときに、モータ１１０がチェーン回転軸６３を中心に回動移動をする。モータ枠１１１には近接スイッチ（図示せず）が設けられており、近接スイッチがロッド１２４の動きを検知するものとされている。異常負荷時に、モータ１１０がチェーン回転軸６３を中心に回動移動すると、ロッド１２４が「ホ」方向に押し上げられ、近接スイッチが異常を電気的に検知する。この検知情報は、モータ１１０の主電源制御回路（図示せず）に伝えられて、モータ１１０の運転を停止させる。
【００４４】
この例においては、モータ台１１１の動きを検知したが、駆動系装置１３全体が回動可能となっているため、駆動系装置１３のいずれか位置で検知すれば良い。スプリング１１９ｃの代わりに他の弾性体を利用できるのはもちろんのことである。
【００４５】
異常負荷時におけるモータ１１０の異常電流を検出する方法では、モータ１１０内に異常電流が流れてしまってから異常検出となるが、この構成によれば、モータ軸１２３がまだ回転している最中に異常が検出できるため、モータ１１０の焼損を抑止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本実施例のクーラント処理装置を示す図である。
【図２】クーラント処理装置の一部断面図である。
【図３】第１、第２クリーン槽内におけるクーラントの流れを示す図である。
【図４】第１、第２ポンプの設置状況を示す図である。
【図５】濾過ドラムの断面図である。
【図６】スプロケットの正面図である。
【図７】濾過ドラムを取り外す状況を示す断面図である。
【図８】オイルスキマーを示す図である。
【図９】駆動系装置を示す図である。
【符号の説明】
【００４７】
１…クーラント処理装置
１０…ダーティ槽
１３…駆動系装置
２０…第１クリーン槽
３０…第２クリーン槽
３１…第１ポンプ
３２…第２ポンプ
３４…オイルスキマー
４０…結合路
６０…無端チェーン機構
７０、８０…濾過ドラム
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械から排出される切屑とクーラントを受けるダーティ槽と、
前記ダーティ槽のクーラントに浸漬され前記クーラントを内部に取り込む途中で濾過する濾過ドラムと、
ダーティ槽の第１側面に設けられ、ダーティ槽の第１側面に設けられた開口を経由して前記濾過ドラムの内部空間から連通する経路を有する第１クーラント槽と、
ダーティ槽の第２側面に設けられ、周囲を側壁で囲われた第２クーラント槽と、
前記第１クーラント槽と第２クーラント槽に連通する結合路と、
第２クーラント槽の周囲の壁から離れて平面視中央付近に設けられ、第２クーラント槽からクーラントを汲み上げて前記工作機械にクーラントを循環させるポンプとを有し、
前記結合路は、その後方側の側壁面が前記第２クーラント槽の後方側の側壁の面に連続して延長されており、かつ前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は凹曲面を含む連続的な面として構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項２】
請求項１のクーラント処理装置において、前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は、前記ポンプを中心とし、前記ポンプに直近の第２クーラント槽の側壁との間隔を半径とする円の範囲よりも大きい範囲を囲む凹曲面を含む連続的な面で構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項３】
請求項１のクーラント処理装置において、前記第１クーラント槽は、第１クーラント槽の底面から延長され前記ダーティ槽の第１側面に並列したガイド板を有し、前記ガイド板は前記濾過ドラムから流入したクーラントを前記ダーティ槽の第１側面側では前記第１クーラント槽の前方に向けて案内し、前記ダーティ槽の第１側面から離れた側では前記第１クーラント槽の後方に向けて案内することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項４】
請求項１のクーラント処理装置において、前記結合路から流出したクーラントが、前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前記ポンプを１／４周回るまでの間の位置に、前記ポンプよりも高い位置からクーラントを汲み出す第２ポンプが設けられていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項５】
請求項１のクーラント処理装置において、前記ダーティ槽内を周回し、工作機械から排出された切り屑を搬送するスクレーパコンベアと、前記スクレーパコンベアの駆動軸を駆動する駆動系装置とを有し、さらに前記駆動系装置はスクレーパコンベアの駆動軸の回りに回動可能に設置されており、第１の弾性力でもって前記駆動系装置の回動を抑止する弾性体と、前記第１の弾性力を超える前記駆動系装置を回動させる力が加わったときに、前記駆動系装置の回動移動を検知するスイッチと、前記スイッチが回動移動を検知すると前記駆動系装置の回転を停止させる手段とを有することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項６】
請求項１のクーラント処理装置において、前記濾過ドラムは、パイプ軸と、パイプ軸に回転自在に支持された一対の側面部材と、一対の側面部材の外側面円周上に設けられた一対の弾性シールと、前記パイプ軸に固定され、前記一対の側面部材に対面して外側に設けられた一対の補強板であって、前記弾性シールの摺動面が設けられた補強板とを有し、前記ダーティ槽の第１側面とその対面となる第２側面の間に、前記一対の補強板を設定して固定することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項７】
請求項１の浮遊夾雑物回収装置において、前記結合路は濾過されたクーラントを第１の断面積で流す経路であって、前記ポンプと周囲の壁とは、これらの間のクーラントが前記第１の断面積よりも大きな断面積を持つように配置されていることを特徴とするクーラント処理装置
【請求項８】
請求項7のクーラント処理装置において、前記ポンプの後ろ側の位置で、かつダーティ槽の第２側面側に配置され、第2クリーン槽内のクーラント液面上下にベルトを周回させるオイルスキマーであって、当該オイルスキマーと第２クリーン槽の側壁との間に位置するクーラントが前記第１の断面積よりも大きな断面積を持つように配置されており、かつオイルスキマーは前記ベルトに付着した夾雑物を掻き取るシュートを有し、当該シュートのベルト当接面が中央凹み形状となっていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項９】
請求項１の浮遊夾雑物回収装置において、前記ポンプからクーラントを第２クリーン槽内に案内し、周方向に吐出させる配管を有することを特徴とするクーラント処理装置
【請求項１】
工作機械から排出される切屑とクーラントを受けるダーティ槽と、
前記ダーティ槽のクーラントに浸漬され前記クーラントを内部に取り込む途中で濾過する濾過ドラムと、
ダーティ槽の第１側面に設けられ、ダーティ槽の第１側面に設けられた開口を経由して前記濾過ドラムの内部空間から連通する経路を有する第１クーラント槽と、
ダーティ槽の第２側面に設けられ、周囲を側壁で囲われた第２クーラント槽と、
前記第１クーラント槽と第２クーラント槽に連通する結合路と、
第２クーラント槽の周囲の壁から離れて平面視中央付近に設けられ、第２クーラント槽からクーラントを汲み上げて前記工作機械にクーラントを循環させるポンプとを有し、
前記結合路は、その後方側の側壁面が前記第２クーラント槽の後方側の側壁の面に連続して延長されており、かつ前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は凹曲面を含む連続的な面として構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項２】
請求項１のクーラント処理装置において、前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前方側を経てダーティ槽側の側壁に至る側壁は、前記ポンプを中心とし、前記ポンプに直近の第２クーラント槽の側壁との間隔を半径とする円の範囲よりも大きい範囲を囲む凹曲面を含む連続的な面で構成されていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項３】
請求項１のクーラント処理装置において、前記第１クーラント槽は、第１クーラント槽の底面から延長され前記ダーティ槽の第１側面に並列したガイド板を有し、前記ガイド板は前記濾過ドラムから流入したクーラントを前記ダーティ槽の第１側面側では前記第１クーラント槽の前方に向けて案内し、前記ダーティ槽の第１側面から離れた側では前記第１クーラント槽の後方に向けて案内することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項４】
請求項１のクーラント処理装置において、前記結合路から流出したクーラントが、前記第２クーラント槽の後方側の側壁から前記ポンプを１／４周回るまでの間の位置に、前記ポンプよりも高い位置からクーラントを汲み出す第２ポンプが設けられていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項５】
請求項１のクーラント処理装置において、前記ダーティ槽内を周回し、工作機械から排出された切り屑を搬送するスクレーパコンベアと、前記スクレーパコンベアの駆動軸を駆動する駆動系装置とを有し、さらに前記駆動系装置はスクレーパコンベアの駆動軸の回りに回動可能に設置されており、第１の弾性力でもって前記駆動系装置の回動を抑止する弾性体と、前記第１の弾性力を超える前記駆動系装置を回動させる力が加わったときに、前記駆動系装置の回動移動を検知するスイッチと、前記スイッチが回動移動を検知すると前記駆動系装置の回転を停止させる手段とを有することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項６】
請求項１のクーラント処理装置において、前記濾過ドラムは、パイプ軸と、パイプ軸に回転自在に支持された一対の側面部材と、一対の側面部材の外側面円周上に設けられた一対の弾性シールと、前記パイプ軸に固定され、前記一対の側面部材に対面して外側に設けられた一対の補強板であって、前記弾性シールの摺動面が設けられた補強板とを有し、前記ダーティ槽の第１側面とその対面となる第２側面の間に、前記一対の補強板を設定して固定することを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項７】
請求項１の浮遊夾雑物回収装置において、前記結合路は濾過されたクーラントを第１の断面積で流す経路であって、前記ポンプと周囲の壁とは、これらの間のクーラントが前記第１の断面積よりも大きな断面積を持つように配置されていることを特徴とするクーラント処理装置
【請求項８】
請求項7のクーラント処理装置において、前記ポンプの後ろ側の位置で、かつダーティ槽の第２側面側に配置され、第2クリーン槽内のクーラント液面上下にベルトを周回させるオイルスキマーであって、当該オイルスキマーと第２クリーン槽の側壁との間に位置するクーラントが前記第１の断面積よりも大きな断面積を持つように配置されており、かつオイルスキマーは前記ベルトに付着した夾雑物を掻き取るシュートを有し、当該シュートのベルト当接面が中央凹み形状となっていることを特徴とするクーラント処理装置。
【請求項９】
請求項１の浮遊夾雑物回収装置において、前記ポンプからクーラントを第２クリーン槽内に案内し、周方向に吐出させる配管を有することを特徴とするクーラント処理装置
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−２２６４９１（Ｐ２００９−２２６４９１Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７０９６９（Ｐ２００８−７０９６９）
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００１３３９３９）テラル株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月１９日（２００８．３．１９）
【出願人】（０００１３３９３９）テラル株式会社 (48)
【Ｆターム（参考）】
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