(57)【要約】　　　（修正有）【課題】回収したタンク内の切削液を攪拌するとともに液面の油膜を吸着し排出するオイルスキマーをタンクに併設したチップコンベアの駆動用モータで運転する工作機械の切削液タンクの切削液腐敗防止装置の提供。【解決手段】油膜吸着用オイルスキマー６と液面攪拌用羽根付車１１を同軸に設けてチップコンベア２の駆動用モータで駆動し、切削液Ｌが攪拌される第１液面と油膜を吸着する第２液面とを分離し、かつ第１液面の波動が第２液面に伝播されないようにした仕切板をタンク内に構成する。回収したタンク内の切削液の腐敗を羽根付車の回転で解消するとともに効率的にオイルスキマーにより油膜を吸着する。【選択図】　　　図１
2004114222.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
切粉と共に排出され回収された切削液に含まれる油を除去する工作機械の切削液タンクに設けられた切削液腐敗防止装置であって、前記タンクに載置されたチップコンベアの駆動用モータを動力源とする回転駆動部と、該回転駆動部に連結され油膜吸着用のオイルスキマーの支持軸に回転を伝える伝動部材とを設けてなり、オイルスキマーの回転をチップコンベアの駆動用モータからとったことを特徴とする切削液腐敗防止装置。
【請求項２】
前記オイルスキマーに替えて前記回転軸に羽根付車を嵌装させてなり、液面を攪拌することによりタンクに回収した切削液に気泡を含ませるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の切削液腐敗防止装置。
【請求項３】
前記オイルスキマーに加えて同軸に嵌装した液面攪拌用の羽根付車と、羽根付車が攪拌する第１液面と前記オイルスキマーが油膜を吸着する第２液面とが形成された前記切削液タンク内において前記第１液面と前記第２液面を分離するように構成した仕切板とを含んでなり、羽根付車による液面攪拌の影響がオイルスキマー側に及ばないようにしたことを特徴とする請求項１に記載の切削液腐敗防止装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は切削液循環方式の工作機械において回収された切削液から遊離する油分を取り除き切削液の腐敗を防止する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
工作機械で部品を加工するとき、発熱による温度上昇を抑えるために工具刃先に切削液を供給して加工を続行する。
使用した切削液を回収して再使用する場合には、使用した切削液中には切粉や油分が混入しているのでこれらを取り除く必要がある。切粉はチップコンベアのラック，槽中のフィルタおよび複数の沈澱槽を経て大部分が除去される。
【０００３】
しかし、油分は流動する切削液の表面を浮遊して移動し、澱んだ槽では液面を覆ってしまい、切削液が空気中の酸素に触れないため腐敗菌発生の原因となり遂には悪臭を発生するに至る。
生産工程で使用される切削液の寿命を延ばすことは、ランニングコスト，廃液処理コストの面から不可欠の要件であり、良好な作業環境維持の点からも望まれていることである。
【０００４】
切削液から油分を除去する従来技術として、「樹脂をコーテイングした円筒１の両側面に樹脂をコーティングした円板２を取り付け、両側面の円板２に、電動機取り付けブラケット４を介し、回転数可変式電動機３を取り付ける。そして、円筒外周面及び両側面の円板にて浮遊した油分を回収し、油掻き板５で油を掻き取り、排出する。また、円筒の回転数は、可変となっている。」のように構成したものがある。（例えば実用新案文献１参照）
なお、便宜上「」に引用した符号１乃至５は実用新案文献１に記載されている符号をそのまま使用している。
【０００５】
また、「使用済クーラント液に混入したチップ及び油分除去装置において、前記使用済クーラント液中を循環移動する搬送手段と、該搬送手段を駆動する駆動装置と、前記搬送手段に所定間隔をおいて取り付けられ、前記クーラント液中を循環する、チップ及び油分回収磁性手段とを備える」のように構成したものがある。（例えば特許文献１参照）
【０００６】
〔実用新案文献１〕
登録実用新案公報第３０１０３４６号（第４頁〔０００４〕第１行−第６行、図１、図２）
〔特許文献１〕
特開平７−１３６８９４号公報（請求項２、図３）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来技術で述べたように、切削液から油を回収する装置においては、油を吸着するオイルスキマーを積極的に回転させるために回転数可変式の電動機を装置する必要がある。また、連結された油回収板を循環移動させる場合も搬送手段を駆動する駆動装置を設ける必要がある。このように駆動手段を専用に設けることは装置コストとランニングコストが膨らむという問題があり、装置のコンパクト化に障害となっていた。ところで、回収した切削液を溜めたタンクの液面から油をオイルスキマーを回転させて回収する場合、タンクの液面に集まった油を効率よく回収するためには液面が波立ちなく静水面であることを要する。
従来技術の油回収装置では静水面であることを要求したがため、タンク内で切削液の流動性が抑えられた結果、切削液に空気中の酸素が供給されず、酸欠状態となり、切削液に腐敗菌が発生し悪臭を発し、切削液の寿命の短期化をもたらすという問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、従来技術の有するこのような問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、回収した切削液に含まれる油分の回収を循環の早い段階で、チップコンベアに並設されたタンクで行うものである。
そこで、オイルスキマーをチップコンベアの回転軸に連結して設けることにより専用の駆動力を設けずチップコンベアの駆動用モータを動力源として回転させるようにしたものである。
【０００９】
また、静水面を必要とするオイルスキマーから離れた位置にあるチップコンベアの回転軸に羽根付車を設けて、回収した切削液に澱みができるのを妨げ、油膜が波動で移動しやすく腐敗菌を防ぐようにしている。
また、液面の広さが限られているタンクの場合に、オイルスキマーの回収効率向上と腐敗菌発生の防止とを共に達成できるように、隣接して同軸に設けた羽根付車の攪拌の影響がオイルスキマー側の液面に及ばないようにタンクに液面分離用の仕切板を設けてこの問題を解決している。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載する発明の切削液腐敗防止装置は、切粉と共に排出され回収された切削液に含まれる油を除去する工作機械の切削液タンクに設けられた切削液腐敗防止装置であって、前記タンクに載置されたチップコンベアの駆動用モータを動力源とする回転駆動部と、該回転駆動部に連結され油膜吸着用のオイルスキマーの支持軸に回転を伝える伝導部材とを設けてなり、オイルスキマーの回転をチップコンベアの駆動用モータからとったものである。
【００１１】
請求項１の発明によれば、油回収用のオイルスキマーをチップコンベアの回転軸に嵌装することにより、チップコンベアの駆動用モータに同期してオイルスキマーを回転させることができるので、オイルスキマー専用の駆動源を装置する必要がなくなった。また、チップコンベアの回転軸とオイルスキマー支持軸間に回転伝達部材を設けて回転を伝えることによりオイルスキマーの回転数を油膜吸着に最適な条件に設定することができる。
チップコンベアが並設されたタンクの中で、加工部から排出された直後の切削液から油分を回収することが可能となり、汲み上げポンプのタンクに還流する過程で切削液に腐敗菌が発生し切削液の寿命が短縮する恐れがなくなった。
【００１２】
請求項２に記載する発明の切削液腐敗防止装置は、前記オイルスキマーに替えて前記回転軸に羽根付車を嵌装させてなり、液面を攪拌することによりタンクに回収した切削液に気泡を含ませるようにしたものである。
【００１３】
請求項２の発明によれば、油を回収するタンク液面に生じがちな液面の澱みを解消しようとするものである。配慮すべきことは、オイルスキマーが設けられている場合はオイルスキマーが油を吸着して回収する液面に波動が伝播しないような工夫が必要である。オイルスキマーから充分離れた位置に羽根付車を設けるか、羽根付車の回転数を低く抑えることである。羽根付車を回転させて液面を攪拌することにより液に気泡を含ませることができるので、切削液が空気中の酸素を含んで腐敗菌の発生が抑制される。
【００１４】
請求項３に記載する発明の切削液腐敗防止装置は、前記オイルスキマーに加えて同軸に嵌装した液面攪拌用の羽根付車と、羽根付車が攪拌する第１液面と前記オイルスキマーが油膜を吸着する第２液面とが形成された前記切削液タンク内において前記第１液面と前記第２液面を分離するように構成した仕切板とを含んでなり、羽根付車による液面攪拌の影響がオイルスキマー側に及ばないようにしたものである。
【００１５】
請求項３の発明によれば、切削液回収装置のコンパクト化設計のために油を吸着するオイルスキマーと液面を波立たせる羽根付車とを接近して設けざるを得ない場合がある。オイルスキマーは静水面で油を効率よく回収することを目的とするが羽根付車は液面に波動を起こし切削液に流動性を付与することを目的とするので両目的は相反するものである。この相反する課題を解決するために羽根付車による攪拌時の液面に生ずる波動をオイルスキマー側に伝播させないようにすると良い。そのために、隣接する両者の液面を分離するために仕切板を設けて液面の波動の影響を伝えないようにして両目的を達成できるようにしたものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の態様を図面にもとづいて説明する。
図１は、チップコンベアの駆動用モータに連結された支持軸に嵌装されたオイルスキマーと羽根付車の斜視図、図２は波動のある第１液面と静水面である第２液面とを分離する仕切板の配置説明図である。図３はタンクに甲板がなくチップコンベアから直接タンクに切削液が滴下する場合の仕切板の配置を示す説明図である。
【００１７】
図１において、タンク１の上面の甲板１ａは、チップコンベア２から滴下する切削液Ｌを受けタンク１内に流入が容易なように側壁１ｂだけ下がった位置に設けられている。チップコンベア２は甲板１ａに載置され駆動用モータ３により駆動される連結されたヒンジプレート２ａ上に、工作機械の加工部から図示しないスクリュー若しくはベルト等により運ばれてきた切粉と切削液が排出される。
【００１８】
切粉はヒンジプレート２ａで運ばれ進行端２ｃから図示しないバケットに落下し集められる。一方切削液は排出されたヒンジプレート２ａから下方の甲板１ａに落下し孔１ｃを通りタンク内に集められる。甲板１ａの一隅に小壁面１ｄで囲まれた穴１ｅが設けられている。支持軸７に同軸に嵌着されたオイルスキマー６は羽根付車１１の１基以上がそれぞれの外周部分をタンク１の液面に浸漬するように穴１ｅに遊挿され甲板１ａ若しくは側壁１ｂに回転可能に軸承されている。
【００１９】
鎖車５が駆動用モータ３で駆動されるチップコンベア２の駆動モータ軸４に嵌着され、鎖車８を介し支持軸７を駆動する。鎖車を交換することにより油膜を吸着するためのオイルスキマー６または液面を攪拌するための羽根付車１１の回転数を設定することができる。回転軸４から支持軸７への伝導は鎖車に限るものではなく連続的に変速可能な通常の伝導部材を使用することができる。支持軸７には、目的に応じオイルスキマー６と羽根付車１１の１基以上が嵌着される。常に両者を同軸に設ける必要はない。
【００２０】
オイルスキマー６はタンクに回収された切削液の液面に形成される油膜や乳化膜等を、液面から上昇する板面に吸着させて回収するものである。
付着した油膜等は、降下して液面に達する前にスクレーパ９により円板表面から掻き落とし廃油箱１０に集められる。オイルスキマー６は油膜が吸着しやすくまた油膜の掻き落としが容易なように表面が加工されている。表面の処理としては、表面に樹脂加工を行うか樹脂板の接着を行う。
【００２１】
回収した切削液の液面には乳化された界面活性剤と微細な鉄粉が浮遊している。これらの金属粉も回収できるように、オイルスキマー６の円板上に鉄粉を吸引する磁性物体を含んだゴムまたは樹脂板を接着することも可能である。
甲板１ａに設けられた穴１ｅには回収した切削液Ｌが直接流入してオイルスキマー６が油膜を吸着する第２液面（図２においてＬ２）に波動を生じないように小壁面１ｄが設けられている。
【００２２】
図２において、羽根付車１１はタンク内の切削液に気泡を含ませて澱みが生じないようにして、腐敗菌の生長を抑制するたとも目的として設けられる。そのために、支持軸７に羽根付車１１のみを嵌着して回転させる。この場合は、前述した小壁面１ｄや後述する仕切板１２を設けなくてもよい。しかし、油膜等の吸着効果が低下するために液面の波動を嫌うオイルスキマー６を支持軸７に嵌着して運転する場合には、小壁面１ｄは設けられるべきである。
【００２３】
オイルスキマー６と羽根付車１１とを支持軸７に併設して駆動する場合には、タンク１内に仕切板１２が設けられる。仕切板１２を設けることにより羽根付車１１により発生する第１液面Ｌ１の波動の影響がオイルスキマー６の第２液面Ｌ２に直接伝播するのを抑制する。切削液Ｌは仕切板１２とタンク内壁面との隙間１ｆを通りオイルスキマー６の方向に流動する。
【００２４】
図３において、タンク１に甲板１ａを設けないでチップコンベア２から回収した切削液Ｌがタンク１内に直接滴下するようにチップコンベア２をタンク１の上部に設けている。この場合も、羽根付車１１とオイルスキマー６を併設した時には第２液面Ｌ２は静水面に保つよう構成されるべきである。第２液面Ｌ２で油膜が吸着されたあとの切削液は、流路１ｋを通りタンク１内の補助タンク室１ｇに流入する。補助タンク室１ｇからオーバーフローした切削液は流路１ｋに導かれ図示しない貯蔵タンクへ還流する。
【００２５】
次に本発明の切削液腐敗防止装置の作用について図１乃至図３にもとづいて説明する。
【００２６】
１．支持軸にオイルスキマーのみを設ける。
オイルスキマー６の直径の約１／３が回収された切削液の液面下に浸漬されている。チップコンベア２の駆動用モータ３を動力源として液面の油膜等を吸着するのに適した回転数になるように伝導部材の鎖車５，鎖車８で設定しオイルスキマー６を駆動する。オイルスキマー６の外周部分が浸漬された第２液面Ｌ２を波動のない静水面に保つことにより、油膜等の吸着量が安定し回収効率が向上する。従って、液面が何らかの理由で波立つ場合には第２液面Ｌ２をタンク１内でこれらの波動の影響がないように適宜防波材を設けるのが良い。
【００２７】
タンク１にはチップコンベア２から引き続き切削液が滴下する。また、小さな切粉の液面への落下も波動発生の一因である。オイルスキマー６の表面は油膜や金属の微粒子が付着しやすい材質で構成されている。オイルスキマー６の円板面が第２液面から上昇して離れるときに油膜等を吸着し、旋回して再び第２液面に浸かる前に円板の表面から油膜等をスクレーパ９で掻き落とし廃油箱１０に集める。
【００２８】
上述のように、チップコンベア２から滴下した直後に、回収した切削液Ｌから油膜等を除去するので、還流させて貯蔵タンクに貯えられポンプで再度汲み上げられる間の腐敗菌の増殖を抑制することが可能となる。また、休日が連続する場合であっても抑制効果が期待できる。
【００２９】
２．支持軸に羽根付車のみを設ける
羽根付車１１の直径の約１／３が回収された切削液の液面下に浸漬されている。タンク１に回収された切削液Ｌを自然の流出にまかせると、タンク内で流動しない切削液の帯域が生じる。流出せず切削液に澱みが生じる部分では切削液中に腐敗菌の増殖が進行し、遂には悪臭を発生し作業環境が悪化するに至る。
切削液は乳化剤若しくは界面活性剤またはその他の添加物が加えられているので、流動しなくなり液面に油膜が張りつめると空気との接触が断たれ腐敗菌の増殖を加速する。
【００３０】
従って、タンク１中の切削液には、流動正を付与すると共に液面を攪拌して気泡を含ませ酸素と触れる機会を多く与える必要がある。羽根付車１１を積極的に回転させることにより付設した羽根１１ａで液に流動性を付与し、液面を攪拌することにより切削液の腐敗防止を行うものである。
チップコンベア６の水平なヒンジプレート２ａの部分をタンク１に浸漬した場合には、チップコンベア６の液中にある回転軸の軸端を突出させて、適当な直径の羽根付車１１を嵌装して回転させれば、タンク１の内部で澱みが発生するのを防ぐことができる。
【００３１】
３．支持軸にオイルスキマーと羽根付車を同軸に設ける
チップコンベア２とタンク１とが同居し、支持軸７にオイルスキマー６と羽根付車１１を同軸に設けてチップコンベア２の駆動用モータ３で駆動する。このような場合には、羽根付車１１の回転により生ずる第１液面Ｌ１の波動を油膜を吸着するオイルスキマー６の第２液面Ｌ２に伝播させないようにする必要がある。
【００３２】
そのために、両液面を分離する仕切板１２を設けている。オイルスキマー６と羽根付車１１が浸漬されている位置から離れた位置まで仕切板を延長させ第１液面Ｌ１で発生する波動が第２液面Ｌ２に伝播しないようにする。切削液に流動性を与え、かつ液面を攪拌して気泡を切削液中に含ませようとする羽根付車１１と、波動のない液面から効率よく油膜等を吸着して除去しようとするオイルスキマー６とを隣接させコンパクトに設け、両者がそれぞれの機能を発揮できるようそれらの中間に仕切板を、液上に壁面を突出させて、タンク１の基底部に固設させたものである。
【００３３】
第２液面から油膜等が除去された切削液は、流路１ｈを通りタンク１内の補助タンク室１ｇにオーバフローして集められ、流路１ｋを経て図示しない貯蔵タンクに集められる。なお、タンク１において切粉が充分除去されている場合には、補助タンク室１ｇを大容量化すれば、加工部へ再度供給する汲み上げポンプを補助タンク室１ｇに設けることも可能であり、切削液腐敗防止装置をもった工作機械の切削液タンクをコンパクトに構成することが可能となる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明の切削液タンクは上述のとおり構成したので次に記載する効果を奏する
【００３５】
請求項１に記載の発明は、本発明に係る装置を駆動するのに新たな動力源を使用せずチップコンベアの駆動用モータを動力源としている。従って設備コストとランニングコストの削減が可能という効果を有する。
また、チップコンベアから回収した直後の切削液回収タンクにおいて油膜を回収するので、再度汲み上げて使用する貯蔵タンクにおける腐敗菌の発生を抑制できる効果を有し、更に工場の休日が連続する時にはその効果は顕著である。
【００３６】
請求項２に記載の発明は、チップコンベアから回収した直後の切削液回収タンクにおいて、オイルスキマーに替え、羽根付車を回転軸に嵌装し液面を攪拌させるので、液面が澱むことがないので腐敗菌を発生させることもなく切削液を還流させることができるという効果を有する。
切削液の循環に要するサイクルタイムが短い場合や切削液に含まれる油分が少ない場合には、油分を回収することなく切削液を循環させ貯蔵タンクに送り込めるので設備の構成が簡略化できる効果を有する。
【００３７】
請求項３に記載の説明は、油膜を吸着するオイルスキマーと液面を攪拌する羽根付車を同軸かつ同一の切削液タンクに設けることにより装置の構成がシンプルであるという効果を有する。
また、液面を攪拌する羽根付車が静水面を必要とするオイルスキマーに隣接して設けられるため、液面攪拌によって生ずる波動がオイルスキマー側に伝播されないようにする必要がある。この問題を仕切板をタンク内に設けることにより切削液の攪拌と油膜の吸着という相反する課題を解決し腐敗菌発生の防止と油回収の効率化が達成できるという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】チップコンベアの駆動用モータに連結された支持軸にオイルスキマーと羽根付車が同軸に嵌装された斜視図である。
【図２】波動のある第１液面と静水面である第２液面とを分離する仕切板の配置説明図である。
【図３】タンクに甲板がなくチップコンベアから直接タンクに切削液が滴下する場合の仕切板の配置説明図である。
【符号の説明】
１　タンク　　　　　２　チップコンベア
３　駆動用モータ　　４　駆動モータ軸
５，８　鎖車　　　　６　オイルスキマー
７　支持軸　　　　　９　スクレーパ
１０　廃油箱　　　　１１　羽根付車
１２　仕切板　　　　Ｌ　切削液
Ｌ１　第１液面　　　Ｌ２　第２液面
【図１】
2004114222.tif 000003
【図２】
2004114222.tif 000004
【図３】
2004114222.tif 000005