(57)【要約】【課題】クーラント浄化装置において、クリーンタンク内に堆積した異物を除去する。【解決手段】加工機械２の使用済みのクーラントをダーティタンク３によって回収する。ダーティタンク３では、クーラント中の切粉等の異物を沈殿させ、チップコンベア９によって掻き出して受け箱１２によって回収する。さらに、クーラントをドラムフィルタ１３によって濾過し、濾液をクリーンタンク４へ送る。クリーンタンク４では、ダーティタンク３から導入したクーラントを貯留し、低圧ポンプ１５によって加工機械２へ供給する。低圧ポンプ１５によって撹拌管路２２のノズル２３からクーラントを噴射してクリーンタンク４の底部を撹拌し、底部に堆積した異物を低圧ポンプ１５によってクーラント共にドレン管路２０を介してダーティタンク３へ戻す。これにより、クリーンタンク４内を清浄な状態に維持することができる。【選択図】図１
2008012603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加工機械から使用済みのクーラントを回収して浄化するダーティタンクと、該ダーティタンクで浄化されたクーラントを導入して貯留し、そのクーラントを前記加工機械へ供給するクリーンタンクとを備えたクーラント浄化装置において、
前記クリーンタンクの底部を撹拌する撹拌手段と、前記クリーンタンク内の底部からクーラントを前記ダーティタンクへ戻す戻し手段とを設けたことを特徴とするクーラント浄化装置。
【請求項２】
前記撹拌手段は、クーラントを噴射するノズルであることを特徴とする請求項１に記載のクーラント浄化装置。
【請求項３】
前記クリーンタンク内の底部をクーラントが透過可能な透過隔壁によって区画したことを特徴とする請求項１又は２に記載のクーラント浄化装置。
【請求項４】
前記クリーンタンクの底部に凹部が形成され、前記クリーンタンクの底部は前記凹部に向って傾斜されており、前記戻し手段は、前記凹部内からクーランを前記ダーティタンクへ戻すことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のクーラント洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、切削加工等の機械加工に使用されて異物が混入したクーラントを浄化するためのクーラント浄化装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
マシニングセンタ等の加工機械で使用されたクーラントは、クーラント浄化装置によって回収され、切粉等の異物が除去された後、再び加工機械に供給されて再利用される。従来のクーラント浄化装置として、例えばドラムフィルタータイプのものが知られている。
【０００３】
ドラムフィルタータイプのクーラント浄化装置は、例えば特許文献１に記載されているように、使用済みのクーラントを回収してクーラントから切粉等の異物を分離するダーティタンクと、ダーティタンクによって異物が除去されたクーラントを導入して貯留するクリーンタンクとを備えている。
【特許文献１】特開２００３−３２６４３６号公報
【０００４】
ダーティタンクは、タンク内にドラムフィルタ及びチップコンベアが設けられており、使用済みのクーラントをタンクに溜めて異物を沈殿させ、更に、ドラムフィルタを通して濾過してクリーンタンクへ送る。タンクの底部に沈殿した異物は、チップコンベアによって掻き出されて外部へ排出される。クリーンタンクは、ダーティタンクから、異物が分離、除去されたクーラントを導入し、これを一旦貯留し、ポンプによって加工機械へ供給する。このようにして、使用済みのクーラントを回収し、切粉等の異物を分離、除去して浄化した後、再び加工機械に供給して再利用する。
【０００５】
しかしながら、上記従来のクーラント浄化装置では、次のような問題がある。ドラムフィルタとして目の細かい濾材を使用することによって濾過精度を高めることが可能であるが、流量が制限されると共に濾材が目詰まりしやすくなる。そこで、ドラムフィルタの内部に逆洗ノズルを設けて濾材の内側からクーラントを噴射して目詰まりを取除くと共に、許容範囲内において、ある程度目の粗い濾材を使用することによって必要な流量を確保する。この場合、ドラムフィルタを通過した細かい異物がクリーンタンクに流入する。そして、クリーンタンク内に流入した細かい異物は、クーラントと共にポンプに吸込まれて加工機械に供給されるが、その一部がクリーンタンク内で沈殿してタンクの底部に堆積することになる。このため、タンクの底部に堆積した異物を取除くためにクリーンタンク内を定期的（３〜６ヶ月毎）に洗浄する必要があり、設備のメンテナンスが煩雑なものとなっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、クリーンタンク内に堆積した異物を除去するようにしたクーラント浄化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】
上記の課題を解決するために、請求項１に係る発明は、加工機械から使用済みのクーラントを回収して浄化するダーティタンクと、該ダーティタンクで浄化されたクーラントを導入して貯留し、そのクーラントを前記加工機械へ供給するクリーンタンクとを備えたクーラント浄化装置において、
前記クリーンタンクの底部を撹拌する撹拌手段と、前記クリーンタンク内の底部からクーラントを前記ダーティタンクへ戻す戻し手段とを設けたことを特徴とする。
請求項２の発明に係るクーラント浄化装置は、上記請求項１の構成において、前記撹拌手段は、クーラントを噴射するノズルであることを特徴とする。
請求項３の発明に係るクーラント浄化装置は、上記請求項１又は２の構成において、前記クリーンタンク内の底部をクーラントが透過可能な透過隔壁によって区画したことを特徴とする。
請求項４の発明に係るクーラント浄化装置は、上記請求項１乃至３のいずれかの構成において、前記クリーンタンクの底部に凹部が形成され、前記クリーンタンクの底部は前記凹部に向って傾斜されており、前記戻し手段は、前記凹部内からクーランを前記ダーティタンクへ戻すことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明に係るクーラント浄化装置によれば、撹拌手段によってクリーンタンク内の底部を撹拌することにより、クリーンタンク内の底部に堆積した異物を戻し手段によってクーラントと共にダーティタンクへ戻して、クリーンタンク内に堆積した異物を除去する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施形態に係るクーラント浄化装置１は、マシニングセンタ等の加工機械２にクーラントを供給し、また、使用済みのクーラントを回収、浄化して再使用するためのものであって、使用済みのクーラントを回収するダーティタンク３と、クーラントを貯留して加工機械２へ供給するクリーンタンク４とを備えている。
【００１０】
ダーティタンク３は、断面形状が略矩形のダクト状に形成され、水平に延ばされた水平部５の一端部上面に使用済みのクーラントが投入される投入口６が設けられている。水平部５の他端側には、上方へ傾斜された傾斜部７が形成されており、傾斜部７の先端部下面には、排出口８が設けられている。ダーティタンク３内には、投入口６から排出口８まで延びるチップコンベア９が設けられている。チップコンベア９の下側のコンベアベルト１０は、ダーティタンク３の底面に沿って一定の隙間をもって配置されており、その表面にダーティタンク３の底面を掻く複数のスクレパ１１が装着されている。ダーティタンク３は一定量のクーラントを貯留し、切粉等の異物が混入された使用済みのクーラントが投入口６から投入されると、比重の大きい異物が沈殿してダーティタンク３の底部に堆積する。そして、チップコンベア９を作動させて、スクレパ１１によってダーティタンク３の底部に堆積した異物を掻き出し、排出口８から外部の受け箱１２へ排出する。
【００１１】
ダーティタンク３の水平部５の傾斜部７側の端部付近には２つのドラムフィルタ１３が設けられている。ドラムフィルタ１３は、側面部に濾材が装着され、両端部がダーティタンク３の側壁を貫通して回転可能に支持されている。そして、ダーティタンク３内に貯留されたクーラントがドラムフィルタ１３の濾材を外側から内側へ通過し、その濾液がドラムフィルタ１３の両端部に設けられた流出口１４から流出してクリーンタンク４に導入される。ドラムフィルタ１３は、チップコンベア９と共に駆動されて一定の速度で回転する。また、ドラムフィルタ１３の内部には逆洗ノズル（図示せず）が設けられており、逆洗ノズルによってクーラントを濾材の内側へ噴射することによって濾材の目詰まりを解消する。また、ドラムフィルタ１３の濾材は、許容範囲内において、ある程度目の粗いものが使用されて必要な流量を確保している。
【００１２】
クリーンタンク４は、矩形のタンクであり、ダーティタンク３の水平部５が一端側の側面部から挿入され、傾斜部７が上部から突出して他端側へ延出され、ドラムフィルタ１３の流出口１４を取囲むように配置されている。これにより、クリーンタンク４とダーティタンク３とはドラムフィルタ１３を介して連通されており、これらに貯留されたクーラントの液面が同じ高さになっている。
【００１３】
クリーンタンク４には、低圧ポンプ１５及び中圧ポンプ１６の２つのポンプが設けられている。低圧ポンプ１５及び中圧ポンプ１６は、クリーンタンク４内のクーラントを吸込み、それぞれ一定の低圧力（０．１〜０．２ＭＰａ程度）及び中圧力（１〜２ＭＰａ程度）で吐出する。低圧ポンプ１５及び中圧ポンプ１６の吐出口は、それぞれソレノイドバルブ１７、１８を介して加工機械２に接続されており、クリーンタンク４に貯留されたクーラントを加工機械２へそれぞれの圧力で供給する。更に、低圧ポンプ１５の吐出口は、２つに分岐されており、その一方はソレノイド弁１９を介してドレン管路２０によってダーティタンク３に接続され、他方はソレノイド弁２１を介して撹拌管路２２（後述）に接続されている。そして、低圧ポンプ１５の吸込口は、クリーンタンク４の底部付近に配置され、低圧ポンプ１５及びドレン管路２０によって、クリーンタンク４の底部付近からダーティタンク３へクーラントを戻すための戻し手段が形成されている。また、低圧ポンプ１５の吐出口はダーティタンク３のドラムフィルタ１３内に設けられた逆洗ノズルに接続されおり、逆洗ノズルに適宜クーラントを供給してドラムフィルタ１３の目詰まりを解消する。
【００１４】
撹拌管路２２は、クリーンタンク４の底部の周囲を取囲むようにクリーンタンク４の側壁に沿って配置されている。撹拌管路２２の側壁には、クリーンタンク４の底面に沿ってクーラントを噴射する複数のノズル２３（撹拌手段）が設けられている。これらのノズル２３は、クーラントを集中して噴射して遠方を撹拌するものと、拡散して噴射して近場を広範囲に撹拌するものとを適宜組合わせてクリーンタンク４の底部全体を撹拌するようになっている。
【００１５】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
加工機械２で使用されて切粉等の異物が混入された使用済みのクーラントが投入口６からダーティタンク３内に投入される。ダーティタンク３内では、比重の大きい切粉等の異物が沈殿して底部に堆積する。そして、チップコンベア９を作動させてスクレパ１１によって底部に堆積した異物を掻き出して排出口８から排出して受け箱１２によって回収する。更に、ダーティタンク３内のクーラントは、ドラムフィルタ１３を通過し、その濾液が流出口１４から流出してクリーンタンク４に貯留される。このようにして、クーラントから異物を分離、除去して、浄化されたクーラントをクリーンタンク４内に貯留する。
【００１６】
クリーンタンク４では、加工機械２にクーラントを供給する場合には、ソレノイド弁１９、２１を閉じ、ソレノイド弁１７、１８を開いて低圧ポンプ１５及び中圧ポンプ１６を作動させる。これにより、クリーンタンク４内のクーラントを低圧ポンプ１５及び中圧ポンプ１６によってそれぞれの圧力で加工機械２に供給する。
【００１７】
クリーンタンク４では、ドラムフィルタ１３を通過した異物が沈殿して底部に徐々に堆積するため、次に示す洗浄運転を実行する。洗浄運転時には、ソレノイド弁１７を閉じ、ソレノイド弁１９、２１を開いて低圧ポンプ１５を作動させて、撹拌管路２２のノズル２３からクーラントを噴射する。これにより、クリーンタンク４内の底部のクーラントが撹拌されて、底部に堆積した異物がクーラントに混入される。異物が混入されたクーラントは、クリーンタンク４の底部付近に配置された低圧ポンプ１５の吸込口から吸込まれ、ドレン管路２０を介してダーティタンク３へ戻される。これにより、クリーンタンク４内に堆積した異物が除去されるので、従来３〜６ヶ月毎に行う必要があったクリーンタンク４の洗浄は１２ヶ月毎に行えばよくなり、設備のメンテナンスの手間を大幅に軽減することができる。ダーティタンク３へ送られたクーラントは、異物が沈殿して分離され、ドラムフィルタ１３を通過して再びクリーンタンク４に流入する。これにより、クーラントに混入された異物を沈殿によって更に５０％程度除去することが可能であり、濾過精度高めてクーラントの長寿命化を図ることができる。
【００１８】
次に、加工機械２及びクーラント浄化装置１の運転サイクルの一例について、図５を参照して説明する。なお、クーラント浄化装置１の中圧ポンプ１６は、必要に応じて適宜運転されるものとして特に説明はしない。
【００１９】
図５に示すように、加工機械２において、ワークを搬入して治具にセットする際には、クーラント浄化装置１では低圧ポンプ１５を停止させる。加工機械２において、加工サイクルが開始されたとき、クーラント浄化装置１では、ソレノイド弁１７を開きソレノイドバルブ１９、２１を閉じて低圧ポンプ１５を作動させ、クリーンタンク４から加工機械２へ必要なクーラントを供給する。加工サイクルが終了してワークを治具から離脱する際には、治具を洗浄するため、クーラント浄化装置２では引続きクーラントの供給を続ける。その後、加工機械２において、治具の洗浄が終了してワークを搬出する際、クーラント浄化装置１では、ソレノイド弁１７を閉じ、ソレノイド弁１９、２１を開いて低圧ポンプ１５を作動させ、クリーンタンク４の洗浄運転を実行する。そして、クリーンタンク４の洗浄が終了した後、低圧ポンプ１５を停止する。
【００２０】
このように、加工機械２の運転サイクル毎に、加工機械２へクーラントを供給していないとき、クーラント浄化装置１の洗浄運転を実行することにより、低圧ポンプ１５の負荷を軽減して低圧ポンプ１５の容量を低く抑え、これにより、設備コストを低減することができる。
【００２１】
次に、本実施形態の第２実施形態について、図３を参照して説明する。なお、図３にはクリーンタンク４及び低圧ポンプ１５のみを図示し、上記第１実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２２】
図３に示すように、第２実施形態に係るクーラント浄化装置では、クリーンタンク４の底部が多孔板、金網等のクーラントが透過可能な透過性隔壁２４によって区画されており、撹拌管路２３が透過性隔壁２４の底部側に配置されている。また、低圧ポンプ１５の吸込管は、供給用吸込管２５と洗浄用吸込管２６の２つに分岐されて、それぞれにソレノイド弁２７、２８が設けられており、供給用吸込管２５は透過隔壁２４の上方に吸込口が配置され、また、洗浄用吸込管２６は透過隔壁２４を貫通して吸込口がクリーンタンク４の底部付近に配置されている。
【００２３】
これにより、加工機械２にクーラントを供給する場合には、ソレノイド弁２８を閉じソレノイド弁２７を開いて低圧ポンプ１５を作動させることにより、異物が少ないクリーンタンク４の上部のクーラントを加工機械２へ供給する。また、洗浄運転時には、撹拌管路２２のノズル２３からクーラントを噴射してクリーンタンク４の底部を撹拌すると共に、ソレノイド弁２７を閉じソレノイド弁２８を開いて低圧ポンプ１５を作動させることにより、クリーンタンク４の底部に堆積した異物をクーラントと共にダーティタンク３へ戻す。このとき、透過隔壁２４によって、撹拌された異物がクリーンタンク４の上部へ移動しにくくなるので、クーラントを加工機械２へ供給する際には清浄なクーラントを供給することができる。
【００２４】
次に、本発明の第３実施形態について、図４を参照して説明する。なお、図４にはクリーンタンク４及び低圧ポンプ１５のみを図示し、上記第１及び第２実施形態に対して、同様の部分には同一の符号を付して、異なる部分についてのみ詳細に説明する。
【００２５】
図４に示すように、第３実施形態に係るクーラント浄化装置では、クリーンタンク４は、底部が中央に向って下方へ傾斜されており、その底部の中央部に沈殿した異物を溜める収集凹部２９（凹部）が形成されている。低圧ポンプ１５の吸込管は、上記第２実施形態のものと同様、２つに分岐されており、洗浄用吸込管２６の先端部が収集凹部２９内に挿入されている。
【００２６】
これにより、加工機械２にクーラントを供給する場合には、ソレノイド弁２８を閉じソレノイド弁２７を開いて低圧ポンプ１５を作動させることにより、異物が少ないクリーンタンク４の上部のクーラントを加工機械２へ送ることができる。また、洗浄運転時には、撹拌管路２２のノズル２３からクーラントを噴射してクリーンタンク４の底部に堆積した異物を中央の収集凹部２９へ移動させると共に、ソレノイド弁２７を閉じソレノイド弁２８を開いて低圧ポンプ１５を作動させることにより、収集凹部２９内に収集された異物をクーラントと共にダーティタンク３へ戻して、クリーンタンク４から効率よく異物を除去することができる。このとき、撹拌管路２２のノズル２３の向きを調整して、クーラントの噴射によってクリーンタンク４内の底部に渦を発生させることにより、底部に堆積した異物を中央の収集凹部２９に異動させるようにしてもよい。
【００２７】
なお、上記第１乃至第３実施形態では、複数のノズル２３によってクリーンタンク４内を撹拌しているが、本発明は、これに限らず、単一のノズル、モータによって駆動される羽根等、クリーンタンク４内に堆積した異物をクーラントと共に撹拌可能なものであれば他の機械的な撹拌手段を用いてクリーンタンク４内を撹拌するようにしてもよい。また、クリーンタンク４の底部付近からダーティタンク３へクーラントを戻すための戻し手段は、上述の低圧ポンプ１５及びドレン管路２０の他、撹拌によってクーラントに混入した異物をクーラントと共にクリーンタンク４からダーティタンク３へ戻すことが可能なものであれば、他のポンプ、管路、バルブ等の流体要素の組合せを用いたものでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るクーラント浄化装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】図１に示すクーラント浄化装置の概略構成を示す側面図である。
【図３】本発明の第２実施形態に係るクーラント浄化装置のクリーンタンクの概略構成を示す側面図である。
【図４】本発明の第３実施形態に係るクーラント浄化装置のクリーンタンクの概略構成を示す側面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るクーラント浄化装置の運転サイクルを示す説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  クーラント浄化装置、２  加工機械、  ３  ダーティタンク、４  クリーンタンク、１５  低圧ポンプ（戻し手段）、２０  ドレン管路（戻し手段）、２３  ノズル（撹拌手段）、２４  透過隔壁、２９  収集凹部（凹部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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