(57)【要約】【課題】工作機械にてワークや治具等の必要箇所に処理液を供給する処理液供給装置であって、安価且つコンパクトな構造であり、ノズルから吐出される処理液に適度な圧力と流力を与えることが可能であり、メンテナンスが簡易となるものを提案する。【解決手段】処理液供給装置９を、処理液を吐出するノズル２６と、ノズル２６から吐出する処理液を貯溜する処理液タンク２４と、処理液を処理液タンク２４へ送水するための配管１４・１６・２２及びポンプ１５と、ポンプと処理液タンクとの間に設けられた分離器１７とを備えて構成した。分離器１７は、処理液で旋回流を形成して該処理液を被収集物と液体とに分離する構成とした。ノズル２６から吐出される処理液に圧力と流量を与えるために、処理液タンク２４内の処理液を加圧する加圧手段２８を備えた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械にてワークや治具等の必要箇所に処理液を供給する処理液供給装置において、
処理液を吐出するノズルと、
ノズルから吐出する処理液を貯溜する処理液タンクと、
処理液を処理液タンクへ送水するための配管及びポンプと、
ポンプと処理液タンクとの間に設けられ、処理液で旋回流を形成して該処理液を被収集物と液体とに分離する分離器とを備える
ことを特徴とする処理液供給装置。
【請求項２】
前記分離器を筒状体とし、
筒状体側面に被収集物を含んだ処理液を接線方向に流入させる流入口を形成し、
筒状体下部に被収集物の排出口を形成し、
筒状体上部に液体の排出口を形成する、
請求項１に記載の処理液供給装置。
【請求項３】
前記分離器の被収集物の排出口下部にフィルタ及び回収容器を設ける、
請求項２に記載の処理液供給装置。
【請求項４】
前記分離器と処理液タンクとを接続する配管に、
切換弁を介して、工作機械内と連通する配管を接続し、
処理液タンク内の処理液が所定量に至れば、処理液を工作機械内へ送水するように切換弁を切り換える、
請求項１に記載の処理液供給装置。
【請求項５】
工作機械にてワークや治具等の必要箇所に処理液を供給する処理液供給装置において、
処理液を吐出するノズルに、処理液を貯溜する処理液タンクを接続し、
該処理液タンク内の処理液を加圧する加圧手段を備える
ことを特徴とする処理液供給装置。
【請求項６】
前記加圧手段を、
処理液タンクに気体を供給する装置とする、
請求項５に記載の処理液供給装置。
【請求項７】
前記加圧手段を、
処理液タンク内の処理液の液面を押圧する装置とする、
請求項５に記載の処理液供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、工作機械等に備えられ、ワークに付着した切屑等の被収集物を洗い流す洗浄液等の処理液を供給する処理液供給装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
工作機械により機械加工にて生じた切屑や削屑、ゴミ等の被収集物は、ワークやワークを固定する治具や設備等に付着したり堆積したりする。これら切屑や削屑、ゴミ等はワークを治具に固定する際に、固定不良や加工不良等の不具合の発生原因となるため、加工中や加工終了時にワークや治具に適当な圧力で処理液（洗浄液）を供給して、切屑や削屑、ゴミ等を洗い流す必要がある。
【０００３】
特許文献１では、処理液供給装置の一例が示されている。この技術では、工作機械における処理液供給装置では、ワークやこれを固定する治具などの処理液供給必要箇所に供給された処理液を回収するためのタンクと、タンク内の処理液を移送するためのポンプと、ポンプから移送された処理液を貯溜する処理液タンクと、処理液を吐出するノズルとが備えられる。そして、処理液が適度な圧力と流量を持ってノズルから吐出されるように、十分な容量を有する処理液タンクをノズルの上方に設け、該処理液タンクに貯められた処理液をその自重によりノズルを通じて吐出するように構成される。
【特許文献１】特開２００３−３９２７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一般に処理液供給装置では、ノズルから吐出される処理液に適度な圧力を与えるために大容量のポンプが必要となる。さらに、処理液供給装置には、切屑等の被収集物を含んだ処理液を貯溜するダーティタンクや、処理液中の被収集物を濾過する濾過器や、処理液中に堆積した被収集物を搬送するチップコンベヤ等が必要となる。濾過器では、樹脂や紙等により構成された使い捨ての濾材の頻繁な交換等のメンテナンスが必要である。
これらにより、処理液供給装置は大型で高価な装置構成であって、ランニングコストが嵩むものとなる傾向がある。
【０００５】
また、上記特許文献１に記載の技術では、ノズルから吐出される処理液に適度な圧力と流量を与えるためには、処理液タンクを工作機械よりも高い位置に設ける必要があり、さらに、処理液タンクの配置の自由度が低いために、工作機械と処理液供給装置とを併せて大きな空間を占有する大規模な装置となってしまう。
【０００６】
そこで、本発明では、処理液中の被収集物を濾過する機能を有する処理液供給装置であって、安価且つコンパクトな構造であり、メンテナンスが簡易となるものを提案する。また、ノズルから吐出される処理液に適度な圧力と流力を与えることが可能であり、且つ、小型化を実現する処理液供給装置の構造について提案する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、工作機械にてワークや治具等の必要箇所に処理液を供給する処理液供給装置において、処理液を吐出するノズルと、ノズルから吐出する処理液を貯溜する処理液タンクと、処理液を処理液タンクへ送水するための配管及びポンプと、ポンプと処理液タンクとの間に設けられ、処理液で旋回流を形成して該処理液を被収集物と液体とに分離する分離器とを備えるものである。
【０００９】
請求項２においては、前記分離器を筒状体とし、筒状体側面に被収集物を含んだ処理液を接線方向に流入させる流入口を形成し、筒状体下部に被収集物の排出口を形成し、筒状体上部に液体の排出口を形成するものである。
【００１０】
請求項３においては、前記分離器の被収集物の排出口下部にフィルタ及び回収容器を設けるものである。
【００１１】
請求項４においては、前記分離器と処理液タンクとを接続する配管に、切換弁を介して、工作機械内と連通する配管を接続し、処理液タンク内の処理液が所定量に至れば、処理液を工作機械内へ送水するように切換弁を切り換えるものである。
【００１２】
請求項５においては、工作機械にてワークや治具等の必要箇所に処理液を供給する処理液供給装置において、処理液を吐出するノズルに、処理液を貯溜する処理液タンクを接続し、該処理液タンク内の処理液を加圧する加圧手段を備えるものである。
【００１３】
請求項６においては、前記加圧手段を、処理液タンクに気体を供給する装置とするものである。
【００１４】
請求項７においては、前記加圧手段を、処理液タンク内の処理液の液面を押圧する装置とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
請求項１においては、分離器では旋回流にて被収集物が下部に、液体が上部に分離されるため、簡易且つ安価な構造にて処理液から被収集物を分離させることができる。また、分離器では、頻繁なメンテナンスが必要な濾材を必要としないので、メンテナンスの簡易化、ランニングコストの低減に寄与することができる。そして、処理液供給装置では、被収集物を含んだ処理液を貯溜するダーティタンクや、処理液中の被収集物を濾過するフィルタや、処理液中に堆積した被収集物を搬送するチップコンベヤ等を不要とするので、小型化及びコストダウンを図ることができる。
【００１７】
請求項２においては、別途動力を必要とすることなく分離器内部に旋回流を形成させることができるので、ランニングコストを抑えることができる。
【００１８】
請求項３においては、分離器から排出された被収集物から、更にフィルタで濾過することにより液体を分離させることができ、被収集物を再利用に供しやすい状態とすることができる。また、被収集物の体積を低減させることができる。
【００１９】
請求項４においては、処理液タンクに洗浄のために十分な量の処理液が確保されれば、処理液を被収集物堆積抑制のために利用することができる。
【００２０】
請求項５においては、ノズルから吐出される処理液に適度な圧力と流量を与えることができ、且つ、これらを調整することができる。また、処理液を貯溜する処理液タンクの配置の自由度を高めることができ、装置の小型化に繋げることができる。
【００２１】
請求項６においては、処理液タンク内圧を高めることにより、処理水に圧を与えることができる。また、メンテナンス時には、ノズルに気体を勢いよく通じさせることにより、残った処理液の排出や、ノズルの詰まりを取り除くことができる。
【００２２】
請求項７においては、処理液タンク内の処理液を押圧することにより、処理水に圧を与えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の実施例に係る処理液供給装置の全体的な構成を示した図、図２は別形態の加圧手段を備えた処理液供給装置の全体的な構成を示した図である。
【００２４】
図１に示す如く、処理液供給装置９は工作機械１０に備えられ、工作機械１０にて加工されるワーク１１から発生し、ワーク１１や治具１２に付着や堆積した切屑や、削屑や、ゴミ等の被収集物を洗い流すために、必要箇所に処理液を供給する装置である。
なお、ここで処理液とは、ワークや治具等から被収集物を除去するための洗浄液をいい、洗浄前と洗浄後とを問わず、処理液と称する。
【００２５】
処理液供給装置９は、被収集物を洗い流した処理液を汲み上げるポンプ１５と、被収集物を洗い流した処理液を液体と被収集物とに分離する分離器１７と、処理液を貯溜する処理液タンク２４と、処理液を吐出する吐出ノズル２６等で、構成される。
【００２６】
前記吐出ノズル２６は、工作機械１０内のワーク１１上方において、ワーク１１と該ワーク１１を固定している治具１２とに処理液を供給することのできる適宜位置に設けられる。
吐出ノズル２６の上方には、処理液タンク２４が設けられ、吐出ノズル２６と処理液タンク２４との間に吐出弁２５が設けられる。そして、吐出弁２５を開放することにより、処理液タンク２４に貯められた処理液が吐出ノズル２６より吐出する。
【００２７】
処理液タンク２４には、吐出ノズル２６から吐出される処理液の圧力や流量を制御するために、処理液タンク２４内部の圧力を調整する加圧手段２８が設けられる。
この加圧手段２８にて、吐出ノズル２６から吐出される処理液の圧力や流量を増大させることによって、処理液による洗浄能力の向上や、吐出ノズル２６の詰まり防止が図られる。
【００２８】
なお、本実施例において、処理液タンク２４は吐出ノズル２６の上方に設けられて、加圧手段２８による加圧に加え、処理液の自重を利用して、吐出ノズル２６から勢いよく処理液が吐出されるようにしているが、処理液タンク２４の配置はこれに限定されるものではなく、処理液タンク２４を吐出ノズル２６の側方や下方に配置して処理液の吐出に加圧手段２８による加圧のみを利用するものとしてもよい。
このように、加圧手段２８を備えることにより、処理液の吐出圧を得るために処理液タンク２４の容量を必要以上に大きくしたり、処理液タンク２４の配置を限定したりする必要がなくなり、処理液供給装置９の設計の自由度が高められ、処理液供給装置９をコンパクトに構成することが容易となる。
【００２９】
本実施例において、上記加圧手段２８は気体発生装置であり、処理液タンク２４に気体を供給することにより、処理液タンク２４の内圧を上昇させることにより、処理液タンク２４に貯溜されている処理液に圧を与えて、処理液を適度な圧力と流量を持って吐出ノズル２６から吐出させる。加圧手段２８により処理液タンク２４に送られる気体の量を調整することにより、処理液の噴射の勢いを調整することができる。また、メンテナンスの際には、処理液の入っていない処理液タンク２４や吐出ノズル２６に勢いよく気体を送ることで、詰まりを解消したり抑制したりすることができる。
なお、加圧手段２８は気体発生装置に限定されるものではなく、例えば、図２に示す如く、処理液タンク２４に貯溜された処理液の液面を押圧する手段とすることもできる。液面を押圧する手段は、板状体とシリンダとで構成され、板状体により処理液タンク２４に貯溜された処理液が加圧され、吐出ノズル２６から処理液を適度な圧力と流量を持って吐出させることができる。この場合、液面を押圧する手段にて処理液に与える圧力を調整することにより、吐出される処理液の圧力と流量を調整することができる。
【００３０】
前記工作機械１０の筐体の下部には、被収集物を洗い流した処理液を排出するための排水口１３が設けられる。この排水口１３には排水路１４が接続され、処理液は排水路１４を通って、ポンプ１５に至る。このポンプ１５には、分離器１７と接続する配管１６が接続されており、処理液は配管１６を通じて適度な勢いを持って分離器１７に送水される。
【００３１】
前記分離器１７は下部が漏斗状に形成された筒状体であって、側面にポンプ１５から送水される配管１６が接続され、該配管１６より接線方向に処理液が流入するように流入口が形成される。また、分離器１７の上部には液体の排出口が形成され、ここに処理液タンク２４へ送水する配管２２が接続される。さらに、分離器１７の下部には被収集物の排出口が形成され、ここに排出弁１８が設けられる。排出弁１８は開閉可能な弁体であって、通常は閉じられている。
【００３２】
分離器１７の側面から分離器１７に流入した処理液は、ポンプ１５により配管１６を通じて送水されるため、勢いを有している。そして、接線方向に勢いを有して流入した処理液により、分離器１７の内部には旋回流が形成される。分離器１７では、この旋回流を利用して、被収集物を含む処理液を、被収集物と処理液とに分離する。
【００３３】
上記構成の分離器１７では、ポンプ１５により汲み上げられ分離器１７に流入する処理液の流れを利用して、分離器１７内に旋回流を形成しており、旋回流を形成するための他の動力や装置を必要としない。従って、分離器１７の構造が簡易であることによる製造コストの削減と、分離器１７の動力源が不要であることによるランニングコストの削減を、図ることができる。
また、分離器１７は、いわゆる、フィルタとしての役割を果たすが、通常のフィルタに必要となる濾材を備えないため、濾材の交換や頻繁なメンテナンスが不要であり、コストの削減やメンテナンス性の向上に寄与している。
【００３４】
分離器１７では、被収集物を含む処理液が、接線方向に流入し、円筒内壁に沿って旋回しながら下降する。この過程で固体である被収集物に遠心力がはたらき、被収集物は壁方向に移動して処理液の流れから分離され、下部にする。そして分離器１７には処理液が断続的に流入されるため、分離器１７の上部から、処理液の液体のみが溢れ出し、配管２２に流出する。
【００３５】
上述の如く、処理液から分離された被収集物は、分離器１７の下部に堆積する。
通常閉じられた状態にある排出弁１８は、分離器１７に被収集物が所定量堆積したことを検出して開放するように、自動制御される。但し、所定時間ごとに排出弁１８を開放するように自動制御したり、或いは、手動にて排出弁１８の開閉を行うように構成したりすることもできる。
排出弁１８が開放されると、被収集物が自重により落下し、フィルタ１９を通じて、排出弁１８の下方に配置された回収容器２０に排出される。
【００３６】
前記排出弁１８から排出される被収集物は、少量の液体を含んでおり、前記フィルタ１９により、被収集物に含まれる固体と液体とが分離される。被収集物はフィルタ１９上に残留し、液体である処理液はフィルタ１９を通過して回収容器２０に回収される。
【００３７】
被収集物として回収した被収集物は、再利用に供することができる。被収集物は、フィルタ１９により固体のみに分離されているので、液体を含むときと比較して嵩が低く、且つ、処理が容易な状態となっている。
また、回収容器２０に回収された処理液は、処理液タンク２４に還元したり、工作機械１０内に還元したりすることができる。本実施例において回収容器２０は、還水路２１を通じて工作機械１０に連通されており、回収容器２０内の処理液は工作機械１０に戻される。但し、回収容器２０をカートリッジ式として交換可能とすることもできる。
【００３８】
一方、分離器１７の上部から配管２２に流出した処理液は、処理液タンク２４に還流し、処理液は循環して洗浄に利用されることになる。但し、配管２２と処理液タンク２４との間には切換弁２３が設けられており、切換弁２３によって、配管２２を通って運ばれる処理液の流路は、処理液タンク２４と、工作機械１０内と連通された越流路２７とに切り換えられる。切換弁２３は、制御装置３１の制御を受け、処理液タンク２４に設けられた液面制御手段２９により検出された水位に基づいて、弁を切換動作する。
【００３９】
通常は、切換弁２３によって越流路２７は遮断されており、配管２２を通って運ばれる処理液は処理液タンク２４に流れ込む。そして、処理液タンク２４に設けた液面制御手段２９によって、処理液タンク２４の処理液が所定の水位となったことが検出されると、切換弁２３が切り換えられて、処理液は越流路２７を通じて、工作機械１０内に流れ込み、切屑やゴミ等の堆積を抑制する。このように、処理液タンク２４の処理液の量が所定量より多くなって、処理液タンク２４から溢れ出て逆流したり、処理液タンク２４に備えられた加圧手段２８が不能となったりしないように、制御される。
【００４０】
上述の如く構成される処理液供給装置９では、被収集物を含んだ処理液を貯溜するダーティタンクや、処理液中の被収集物を濾過するフィルタや、処理液中に堆積した被収集物を搬送するチップコンベヤ等を不要とすることができる。これに加え、吐出される処理液に適度な圧力と流量を与えるために、処理液タンク２４に貯溜された処理液を加圧する加圧手段２８を備えるので、処理液タンク２４の位置や大きさの自由度が高い。従って、本発明に係る処理液供給装置９は、従来の処理液供給装置に対して大幅な小型化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の実施例に係る処理液供給装置の全体的な構成を示した図。
【図２】別形態の加圧手段を備えた処理液供給装置の全体的な構成を示した図。
【符号の説明】
【００４２】
９  処理液供給装置
１０  工作機械
１１  ワーク
１２  治具
１３  排水口
１４  排水路
１５  ポンプ
１６  配管
１７  分離器
１８  排出弁
１９  フィルタ
２０  回収容器
２１  還水路
２２  配管
２３  切換弁
２４  処理液タンク
２５  吐出弁
２６  吐出ノズル
２７  越流路
２８  加圧手段
２９  液面制御手段
【図１】
2006075967.tif 000003
【図２】
2006075967.tif 000004