特許 6465786 スラッジ濾過装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6465786

(24)【登録日】2019年1月18日

(45)【発行日】2019年2月6日

(54)【発明の名称】スラッジ濾過装置

(51)【国際特許分類】

   B23Q 11/00 20060101AFI20190128BHJP

   B03C 1/00 20060101ALI20190128BHJP

   B03C 1/06 20060101ALI20190128BHJP

   B03C 1/08 20060101ALI20190128BHJP

   B03C 1/24 20060101ALI20190128BHJP

   B03C 1/26 20060101ALI20190128BHJP

   B01D 21/24 20060101ALI20190128BHJP

   B01D 21/00 20060101ALI20190128BHJP

   B24B 55/12 20060101ALI20190128BHJP

【ＦＩ】

   B23Q11/00 U

   B03C1/00 A

   B03C1/06

   B03C1/08

   B03C1/24

   B03C1/26

   B01D21/24 H

   B01D21/00 B

   B24B55/12

【請求項の数】6

【全頁数】9

(21)【出願番号】特願2015-216226(P2015-216226)

(22)【出願日】2015年11月3日

(65)【公開番号】特開2017-87309(P2017-87309A)

(43)【公開日】2017年5月25日

【審査請求日】2018年3月24日

(73)【特許権者】

【識別番号】000231350

【氏名又は名称】ジヤトコ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100148301

【弁理士】

【氏名又は名称】竹原 尚彦

(74)【代理人】

【識別番号】100077779

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100078260

【弁理士】

【氏名又は名称】牧 レイ子

(72)【発明者】

【氏名】柴田 健二

(72)【発明者】

【氏名】関口 雅典

【審査官】 津田 健嗣

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−１６３２４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−１９６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平３−１２６５３８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１５／１０７８２６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許第６０６６２５５（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２３Ｑ １１／００

Ｂ０１Ｄ ２１／００

Ｂ０１Ｄ ２１／２４

Ｂ０３Ｃ １／００

Ｂ０３Ｃ １／０６

Ｂ０３Ｃ １／０８

Ｂ０３Ｃ １／２４

Ｂ０３Ｃ １／２６

Ｂ２４Ｂ ５５／１２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

切削部から還流する切削液が貯留されるメインタンクと、第１のスラッジ分離手段とを有する主濾過部と、
該主濾過部から切削液が供給されるとともに、サブタンクと第２のスラッジ分離手段とを有する副濾過部とからなり、
前記主濾過部のメインタンクは、その底壁に沈殿するスラッジを前記第１のスラッジ分離手段側へ搬送する第１の搬送手段を備え、
前記副濾過部のサブタンクは、前記メインタンクより浅い底壁を有して、底部にマグネットが設けられるとともに、該マグネットにより吸引されたスラッジを前記第２のスラッジ分離手段側へ搬送する第２の搬送手段を備え、
前記副濾過部への切削液の供給は、
前記メインタンクの中層の切削液が前記サブタンクの前記第２のスラッジ分離手段と反対側に供給され、
前記メインタンクの上層の切削液が前記サブタンクをバイパスして前記第２のスラッジ分離手段側に供給されるものであることを特徴とするスラッジ濾過装置。

【請求項2】

前記上層の切削液は、前記メインタンクにおける中層の切削液を吸い上げる位置よりも、還流する切削液の流入口側で吸い上げて供給されることを特徴とする請求項１に記載のスラッジ濾過装置。

【請求項3】

前記メインタンクは、還流する切削液の流入口が形成されたダーティタンクと切削部への切削液の送出口が形成されたクリーンタンクとが隔壁で区画されるとともに連通して、前記流入口から前記送出口への切削液の通路をなしており、
前記上層の切削液は前記ダーティタンクから上層吸い上げポンプにより吸い上げられ、
前記中層の切削液は前記クリーンタンクから中層吸い上げポンプにより吸い上げられることを特徴とする請求項２に記載のスラッジ濾過装置。

【請求項4】

前記切削部への切削液を送出する送出ポンプ、前記上層吸い上げポンプおよび前記中層吸い上げポンプはそれぞれ前記メインタンクの上壁に設置されていることを特徴とする請求項３に記載のスラッジ濾過装置。

【請求項5】

前記サブタンクには、前記第２のスラッジ分離手段と反対側に前室が付設されるとともに、前記第２のスラッジ分離手段側に後室が付設されて、
前記第２のスラッジ分離手段は前記後室に臨み。
前記メインタンクの中層の切削液は前記前室に供給され、
前記メインタンクの上層の切削液は前記後室に供給され、
前記前室および後室はそれぞれ前記サブタンクより深い底壁を有していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１に記載のスラッジ濾過装置。

【請求項6】

前記副濾過部が前記主濾過部の上方に配置されていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１に記載のスラッジ濾過装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、切削液のスラッジを除去する濾過装置に関する。

【背景技術】

【0002】

旋盤や歯切盤、研削盤など金属の切削加工機における切削部、すなわち加工刃と被削材間に生じる摩擦抑制や発熱吸収などのため切削液が用いられる。切削部に注がれた切削液は循環使用のため切削液タンクに還流し貯留されるが、還流した切削液には切粉（金属粉）その他のスラッジが含まれるので、切削液タンクにはスラッジを除去する濾過装置が組み込まれる。

【0003】

この種の濾過装置として、例えば実開平３−１２６５３８号公報に開示されたものがある。これは、切削液タンク内を切削液の流れ順にダーティタンクとクリーンタンクとに区画し、それぞれの底面にマグネットを埋設するとともに、スラッジ排出用のスクレーパを備えたチエーンコンベアを設置している。そして、クリーンタンクのチエーンコンベアの高さをダーティタンクのチエーンコンベアより低くするとともに、コンベアとタンク上面板との間に形成される空間に切削液の吸込み口を配置している。これにより、クリーンタンクに続けて別途吸い上げタンクを設けなくても済み、構成がコンパクトになることが期待される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】実開平３−１２６５３８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら上記従来の濾過装置では、切削液タンクの底部に沈殿したスラッジは排出できるが、切削液タンク内の切削液にはそのほかに空気を含んで金属粉が集合し上層に浮遊しているスラッジや中層に離散しているスラッジも存在し、これら上層および中層のスラッジの排出は切削液タンクの底部にマグネットを埋設するだけでは困難である。
上層および中層のスラッジが切削部への配管に流出してしまうと、配管に設置された流量センサが詰まり、切削部に正常な供給ができなくなる。
このため、定期的にあるいは状況を見ながら、上層および中層のスラッジを手作業で回収して除去せざるを得ない。

【0006】

したがって本発明は、この問題点に鑑み、切削液タンク中に浮遊するスラッジも有効に除去できるようにしたスラッジ濾過装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

このため本発明は、切削部から還流する切削液が貯留されるメインタンクと、第１のスラッジ分離手段とを有する主濾過部と、
主濾過部から切削液が供給されるとともに、サブタンクと第２のスラッジ分離手段とを有する副濾過部とからなり、
主濾過部のメインタンクは、その底壁に沈殿するスラッジを第１のスラッジ分離手段側へ搬送する第１の搬送手段を備え、
副濾過部のサブタンクは、メインタンクより浅い底壁を有して、底部にマグネットが設けられるとともに、該マグネットにより吸引されたスラッジを第２のスラッジ分離手段側へ搬送する第２の搬送手段を備え、
副濾過部への切削液の供給は、メインタンクの中層の切削液がサブタンクの第２のスラッジ分離手段と反対側に供給され、メインタンクの上層の切削液がサブタンクをバイパスして第２のスラッジ分離手段側に供給されるものとした。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、メインタンクの下層に沈殿するスラッジは第１のスラッジ分離手段で回収され、中層に離散しているスラッジは底の浅いサブタンクでマグネットにより吸引されて底壁に堆積し、上層に浮遊するスラッジとともに第２のスラッジ分離手段により回収される結果、メインタンク内切削液の深さのほぼ全領域にわたるスラッジが有効に除去される。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施の形態にかかる濾過装置の全体斜視図である。

【図2】主濾過部の詳細を示す図である。

【図3】上層吸い上げポンプと中層吸い上げポンプの配置を示す図である。

【図4】副濾過部の詳細を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施の形態について説明する。
図１は実施の形態にかかる濾過装置の全体斜視図である。
濾過装置１はメインタンク１１を有する主濾過部１０の上方にサブタンク４５を有する副濾過部４０を配して構成される。
まず主濾過部１０について説明する。
図２は主濾過部１０の詳細を示す図で、（ａ）は主濾過部１０のメインタンク１１の上壁１２（１２ａ、１２ｂ）を外して示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＡ−Ａ部断面図である。
メインタンク１１は、図２の（ａ）に示すように、隔壁１６で従来と同様にダーティタンク１４とクリーンタンク１５とに区画されている。不図示の切削部から還流する切削液がダーティタンク１４の一端の流入口１７から入り、ダーティタンク１４からクリーンタンク１５へ順に流れて、クリーンタンク１５末端の送出口に設けた送出ポンプ１８により切削部へ供給するための配管１９（図１参照）へ送出される。配管１９には流量センサ１９ａが付設される。

【0011】

図２の（ｂ）に示すように、メインタンク１１の底壁１３の下にはベルト（図示省略）にマグネット２２を装着したマグネットコンベア２０が設けられている。マグネットコンベア２０はダーティタンク１４およびクリーンタンク１５のそれぞれの長手方向に底壁１３に沿って延び、底壁１３に沈殿するスラッジを磁力によって吸引してメインタンク１１の流入口１７および送出ポンプ１８が位置する一端と反対側の他端方向へ掃引するようになっている。メインタンク１１の他端にはマグネットセパレータ２４が設置され、マグネットコンベア２０の磁力で掃引されてきたスラッジＳを切削液から分離してスラッジ受け２６（図１参照）に回収するようになっている。
底壁１３の他端部は、マグネットセパレータ２４の比較的高位置のドラム２５に向けて登りの傾斜面１３ａとしてあり、マグネットコンベア２０の端部もこの傾斜面１３ａに沿わせてある。

【0012】

メインタンク１１の上壁１２には上層吸い上げポンプ２８と中層吸い上げポンプ２９が設置され、それぞれ吸い込み口２８ａ、２９ａを切削液中へ延ばしている。これらは切削液を副濾過部４０へ送るものである。
図３は図２の（ａ）におけるＢ−Ｂ部断面図である。
中層吸い上げポンプ２９はクリーンタンク１５の上壁１２ｂに配置され、上層吸い上げポンプ２８は中層吸い上げポンプ２９より上流側のダーティタンク１４の上壁１２ａに配置されている。そして、中層吸い上げポンプ２９の吸い込み口２９ａは切削液の液高さの中間位置に開口しており、上層吸い上げポンプ２８の吸い込み口２８ａは中層吸い上げポンプ２９の吸い込み口２９ａより高く、切削液の液面Ｌよりわずかに低い位置に開口している。

【0013】

つぎに、図１に戻って、副濾過部４０は主濾過部１０のメインタンク１１の上壁１２等から延びる複数の脚３ａ、３ｂに支持されている。
副濾過部４０のサブタンク４５はその深さがメインタンク１１より浅く、偏平な外観を有している。
図４は副濾過部４０の詳細を示す図で、（ａ）は副濾過部４０のサブタンク４５の上壁４６を外して示す平面図、（ｂ）は（ａ）におけるＣ−Ｃ部断面図である。
サブタンク４５の一端にはサブタンク４５よりも深く、したがってサブタンク４５の底壁４７よりも低位置の底壁４２を有する前室４１が付設されている。
中層吸い上げポンプ２９が吸い上げた切削液が配管３１を通して前室４１に流入し、次いで前室４１からサブタンク４５へ流入する。

【0014】

サブタンク４５の他端には後室５０が付設され、続いてマグネットセパレータ５２およびスラッジ受け５３が順次に共通ベース５５上に設置されている。後室５０もサブタンク４５より深い。
なお、本実施の形態では、後室５０、マグネットセパレータ５２およびスラッジ受け５３を載置する共通ベース５５がメインタンク１１の平面領域外に張り出しているので、共通ベース５５を支持する一部の脚３ｂはメインタンク１１の設置土台２から立ち上がっている。

【0015】

サブタンク４５の底部、ここでは底壁４７の下面に、マグネット４８が敷き詰められ、切削液中のスラッジを磁力によって吸引して沈殿させる。サブタンク４５は浅いので、切削液中に浮遊するスラッジがマグネット４８の磁力により効率的に底壁４７上に集められ、堆積する。
そして、サブタンク４５内には駆動部４９ａにより駆動されて一端から他端間を摺動可能なワイパ状のスクレーパ４９が設けられ、底壁４７上に堆積するスラッジを後室５０へ掻き落とすようになっている。
なお、ある程度固まって重いスラッジは前室においてサブタンク４５より深い底部に沈殿するので、サブタンク４５に過剰に堆積することが回避される。

【0016】

後室５０にはまた、上層吸い上げポンプ２８により吸い上げられた切削液が配管３０を通して流入する。上層吸い上げポンプ２８が吸い上げる切削液に含まれるスラッジは、空気を含んで固まりメインタンク１１内切削液の上層に浮遊していたものであり、あらためてマグネットで吸着する必要がないから、サブタンク４５をバイパスして直接後室５０へ供給される。また、重いスラッジと同様に、サブタンク４５に過剰に堆積することも回避される。
マグネットセパレータ５２は後室５０の切削液からスラッジを分離しスラッジ受け５３に回収する。
スラッジを除去された切削液は配管５６によりメインタンク１１のダーティタンク１４における流入口１７近傍へ戻される。

【0017】

本実施の形態では、マグネットセパレータ２４が発明における第１のスラッジ分離手段に該当し、マグネットセパレータ５２が第２のスラッジ分離手段に該当する。そして、マグネットコンベア２０が第１の搬送手段に該当し、スクレーパ４９が第２の搬送手段に該当する。
メインタンク１１における送出ポンプ１８の設置部位が発明における切削部への切削液の送出口に該当する。

【0018】

実施の形態は以上のように構成され、切削部から還流する切削液が貯留されるメインタンク１１と、マグネットセパレータ２４とを有する主濾過部１０と、主濾過部１０から切削液が供給されるとともに、サブタンク４５とマグネットセパレータ５２とを有する副濾過部４０とからなり、メインタンク１１は、その底壁１３に沈殿するスラッジをマグネットセパレータ２４側へ搬送するマグネットコンベア２０を備え、サブタンク４５は、メインタンク１１より浅い底壁４７を有して、底壁４７の下面にマグネット４８が設けられるとともに、マグネット４８より吸引されたスラッジをマグネットセパレータ５２側へ搬送するスクレーパ４９を備え、メインタンク１１の中層の切削液がサブタンク４５のマグネットセパレータ５２と反対側に供給され、メインタンク１１の上層の切削液がサブタンク４５をバイパスしてマグネットセパレータ５２側に供給されるものとしたので、メインタンク１１の下層に沈殿するスラッジはマグネットセパレータ２４で回収され、中層に離散しているスラッジは底の浅いサブタンク４５でマグネット４８により吸引されて底壁４７に堆積するので、スクレーパ４９によりまとめてマグネットセパレータ５２へ搬送でき、またメインタンク１１の上層に浮遊するスラッジもマグネットセパレータ５２側へ直接供給されてそれぞれ回収される結果、メインタンク１１内切削液の深さのほぼ全領域にわたるスラッジが有効に除去される。
（請求項１に対応する効果）

【0019】

メインタンク１１は、隔壁１６で区画されるとともに連通して流入口１７から送出口への切削液の通路をなすダーティタンク１４と１５クリーンタンクからなり、中層の切削液は下流側のクリーンタンク１５から中層吸い上げポンプ２９により吸い上げられ、上層の切削液は切削液の流入口１７が形成された上流のダーティタンク１４から上層吸い上げポンプ２８により吸い上げられて副濾過部４０へ供給されるので、上層のスラッジが先に吸い上げられるため、中層吸い上げポンプ２９が上層のスラッジまで吸い込む可能性が低減し、浅いサブタンク４５にスラッジが過剰に堆積することが避けられる。
（請求項２および３に対応する効果）

【0020】

切削部への切削液を送出する送出ポンプ１８、上層吸い上げポンプ２８および中層吸い上げポンプ２９はそれぞれメインタンク１１の上壁１２に設置されているので、濾過装置１全体が簡素でコンパクトに構成される。
（請求項４に対応する効果）

【0021】

サブタンク４５には、マグネットセパレータ５２と反対側に前室４１が付設されるとともにマグネットセパレータ５２側に後室５０が付設されて、マグネットセパレータ５２は後室５０に臨み、メインタンク１１の中層の切削液は前室４１に供給され、上層の切削液は後室５０に供給され、前室４１および後室５０はそれぞれサブタンク４５より深いものとしているので、中層の切削液中で重いスラッジは前室４１において沈殿するので、サブタンク４５に過剰に堆積することが回避されるとともに、サブタンク４５の底壁４７に堆積したスラッジはスクレーパ４９の駆動の都度後室５０へ掻き落として、底壁４７をクリアできる。
（請求項５に対応する効果）

【0022】

また、副濾過部４０が主濾過部１０の上方に配置されているので、濾過装置１全体の接地面積が少なくて済み、さらにマグネットセパレータ５２を通過した切削液のメインタンク１１への戻しにポンプを必要としない。
（請求項６に対応する効果）

【0023】

実施の形態では副濾過部４０におけるマグネット４８をサブタンク４５の底壁４７の下面に取り付けたが、マグネット４８は底壁４７の上面に取り付けてもよく、この場合には敷き詰めたマグネットの上を平坦なカバーで覆うのが好ましい。これにより、そのカバー上にスラッジが堆積するので、スクレーパ４９がマグネット４８に引っかかることなく滑らかにスラッジを後室５０へ掻き落とすことができる。

【0024】

主濾過部１０では、第１の搬送手段としてマグネットコンベア２０を用いたが、メインタンク１１の底部にマグネットを敷き詰めて副濾過部４０と同様のスクレーパを用いてもよい。
逆にまた、副濾過部４０における第２の搬送手段も、スクレーパ４９の代わりに主濾過部１０と同様のコンベアを採用することもできる。

【符号の説明】

【0025】

１ 濾過装置
２ 設置土台
３ａ、３ｂ 脚
１０ 主濾過部
１１ メインタンク
１２ 上壁
１３ 底壁
１３ａ 傾斜面
１４ ダーティタンク
１５ クリーンタンク
１６ 隔壁
１７ 流入口
１８ 送出ポンプ
１９ 配管
１９ａ 流量センサ
２０ マグネットコンベア
２２ マグネット
２４ マグネットセパレータ
２５ ドラム
２６ スラッジ受け
２８ 上層吸い上げポンプ
２８ａ 吸い込み口
２９ 中層吸い上げポンプ
２９ａ 吸い込み口
３０ 配管
３１ 配管
４０ 副濾過部
４１ 前室
４２ 底壁
４５ サブタンク
４６ 上壁
４７ 底壁
４８ マグネット
４９ スクレーパ
４９ａ 駆動部
５０ 後室
５２ マグネットセパレータ
５３ スラッジ受け
５５ 共通ベース
５６ 配管
Ｓ スラッジ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】