(57)【要約】【課題】ろ過精度を高めても小型化できる切削油ろ過装置を提供する。【解決手段】ハウジング本体１１内に、フィルタードラム２を回転可能に取り付けるとともに、フィルタードラム２の略下側半周を覆う板状で円弧形状のスリットフィルタ４を固定した。フィルタードラム２は、３つのプリーツ折り形状のメッシュフィルタ３１、３２、３３を外周に有する。フィルタードラム２は、チェーン２６により一方向に回転駆動される。ダーティー液Ｘのろ過を２段階で行うものであり、スリットフィルタ４で粗取りした上で、メッシュフィルタ３１、３２、３３で高精度にろ過してクリーン液Ｙにする。スクレーパ６のエッジ部６２がスリットフィルタ４の下面を摺接し、これにより、スリットフィルタ４に捕獲された切削屑Ｚを排出口１４に搬送する。フィルタードラム２内の逆洗ノズル７１が、メッシュフィルタ３１、３２、３３に付着した切削屑を吹き飛ばす。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切削油に切削屑が混在してなる被ろ過切削油をろ過して切削屑を取り除いた浄化切削油を得るための切削油ろ過装置であって、流入口から流入した被ろ過切削油を一時的に貯蔵する被ろ過切削油槽と、該被ろ過切削油槽内で回転駆動され、外周に開口部を有するろ過ドラムと、該ろ過ドラムの外周に取り付けた、前記開口部を覆うろ過用のメッシュフィルタと、前記ろ過ドラムの内部と連通していて、前記メッシュフィルタでろ過した浄化切削油を貯蔵する浄化切削油槽と、前記被ろ過切削油槽内の切削屑を排出口へ搬送する切削屑搬送手段とを有し、前記メッシュフィルタがプリーツ折り形状であることを特徴とする切削油ろ過装置。
【請求項２】
前記被ろ過切削油槽内に、メッシュフィルタの外側で前記ろ過ドラムの略下側半周を覆う板状スリットフィルタを取り付けたことを特徴とする請求項１に記載の切削油ろ過装置。
【請求項３】
前記切削屑搬送手段は、装置のハウジング本体の内側底面に沿って前記排出口へ移動するスクレーパを備え、該スクレーパと前記ハウジング本体の内側底面とで形成された領域を利用して切削屑を搬送することを特徴とする請求項１に記載の切削油ろ過装置。
【請求項４】
前記切削屑搬送手段は、前記板状スリットフィルタと装置のハウジング本体の内側底面との間を該内側底面に沿って前記排出口へ移動するスクレーパを備え、該スクレーパと前記ハウジング本体の内側底面とで形成された領域を利用して切削屑を搬送することを特徴とする請求項２に記載の切削油ろ過装置。
【請求項５】
前記スクレーパは、前記板状スリットフィルタの下面に摺接するエッジ部を有し、該エッジ部で板状スリットフィルタに付着した切削屑を取り除くことを特徴とする請求項４に記載の切削油ろ過装置。
【請求項６】
前記板状スリットフィルタの流入口側の端部は、前記被ろ過切削油槽の流入口側液面より高い位置にあり、前記板状スリットフィルタの排出口側の端部は、前記被ろ過切削油槽の排出口側液面より低い位置にあることを特徴とする請求項２ないし５のいずれか１項に記載の切削油ろ過装置。
【請求項７】
前記ろ過ドラム内に、前記メッシュフィルタの液面上に位置する部分に向けて浄化切削油を噴射する逆洗ノズルを設け、該逆洗ノズルの噴射先で浄化切削油を受ける逆洗カバーを前記ろ過ドラムの外に設けたことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載の切削油ろ過装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば工作機械から流出する切削屑（チップ）混じりの切削油を取り込んでろ過して再使用できるようにする切削油ろ過装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、切削屑Ｚが発生する工作機械１１０では切削油Ｙを使って、加工部（刃具１１１とワーク１１２との接触部）を潤滑し、刃具１１１やワーク１１２を冷却し、切削屑Ｚを工作機械１１０外へと搬送する。工作機械１１０へ切削油Ｙを循環供給するのは、切削油タンクユニット１２０である。切削油タンクニット１２０は、工作機械１１０から流出する切削屑混じりの切削油Ｘをろ過してタンク１２１へ戻すとともに切削油Ｘから分離した切削屑Ｚをタンク１２１外へ排出するチップセパレータ１２２を有する。切削油Ｙは、ポンプ１２３によってタンク１２１から配管を通じて刃具１１１などへ供給される。切削屑Ｚは、切屑箱１２４に排出される。チップセパレータ１２２は、切削油Ｘと切削屑Ｚとをろ過分離し、さらに切削屑１２４を搬送排出する（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−２６６９０７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来のチップセパレータ１２２は、最小でも穴径０．５ミリメートル程度のパンチングメタルフィルタや、ステンレスまたはナイロン等のメッシュフィルタを用い、表面ろ過によって切削油Ｘと切削屑Ｚとを分離する。高いろ過精度が要求される場合には、高メッシュのフィルタを用いる。
しかし、２００メッシュ、線径０．０５ミリメートルの高メッシュでは、目開きが０．０７７ミリメートルと小さくなり、フィルタ単位面積当たりの処理流量が低下する。処理流量として一定量を確保する場合、ろ過精度を上げるほど広いフィルタ面積が必要になり、チップセパレータ１２２が大型化する。
また、メッシュの線径が細くてメッシュ厚が薄くなるため、摩擦強度が低下してしまい、切削屑Ｚがフィルタと擦れ合った場合に破れ易くなる。特に切削屑Ｚがカール状で大きいほど、フィルタとの擦れ合いが強く、頻繁に起こってしまう。
【０００５】
本発明は、かかる状況に鑑みてなされたものであり、ろ過精度を高めても小型化できる切削油ろ過装置を提供することを目的とする。また、他の目的は、ろ過用のフィルタが破れ難い切削油ろ過装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る切削油ろ過装置は、切削油に切削屑が混在してなる被ろ過切削油をろ過して切削屑を取り除いた浄化切削油を得るための切削油ろ過装置であって、流入口から流入した被ろ過切削油を一時的に貯蔵する被ろ過切削油槽と、該被ろ過切削油槽内で回転駆動され、外周に開口部を有するろ過ドラムと、該ろ過ドラムの外周に取り付けた、前記開口部を覆うろ過用のメッシュフィルタと、前記ろ過ドラムの内部と連通していて、前記メッシュフィルタでろ過した浄化切削油を貯蔵する浄化切削油槽と、前記被ろ過切削油槽内の切削屑を排出口へ搬送する切削屑搬送手段とを有し、前記メッシュフィルタがプリーツ折り形状である。
前記被ろ過切削油槽内に、メッシュフィルタの外側で前記ろ過ドラムの略下側半周を覆う板状スリットフィルタを取り付けた。
前記切削屑搬送手段は、装置のハウジング本体の内側底面に沿って前記排出口へ移動するスクレーパを備え、該スクレーパと前記ハウジング本体の内側底面とで形成された領域を利用して切削屑を搬送する。
また、前記切削屑搬送手段は、前記板状スリットフィルタと装置のハウジング本体の内側底面との間を該内側底面に沿って前記排出口へ移動するスクレーパを備え、該スクレーパと前記ハウジング本体の内側底面とで形成された領域を利用して切削屑を搬送する。前記スクレーパは、前記板状スリットフィルタの下面に摺接するエッジ部を有し、該エッジ部で板状スリットフィルタに付着した切削屑を取り除く。
前記板状スリットフィルタの流入口側の端部は、前記被ろ過切削油槽の流入口側液面より高い位置にあり、前記板状スリットフィルタの排出口側の端部は、前記被ろ過切削油槽の排出口側液面より低い位置にある。
前記ろ過ドラム内に、前記メッシュフィルタの液面上に位置する部分に向けて浄化切削油を噴射する逆洗ノズルを設け、該逆洗ノズルの噴射先で浄化切削油を受ける逆洗カバーを前記ろ過ドラムの外に設けた。
【０００７】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る切削油ろ過装置の実施の形態について図面に基づいて説明する。
図１に示すように、チップセパレータ１（切削油ろ過装置）のハウジング本体１１には、切削屑混じりのダーティー液Ｘ（被ろ過切削油）がハウジング本体１１内に流入する流入口１２と、ダーティー液Ｘをろ過して切削屑を取り除いたクリーン液Ｙ（浄化切削油）をハウジング本体１１の外へ流出する流出口１３と、切削屑をハウジング本体１１の外へ排出する排出口１４とが設けられている。ダーティー液用流入口１２は、ハウジング本体１１の中間高さ部に位置し、上向きに開口している。切削屑用排出口１４は、ハウジング本体１１の上部でダーティー液用流入口１２から離れて位置し、下向きに開口している。クリーン液用流出口１３は、ハウジング本体１１の側面部に位置している。ハウジング本体１１は、流入口１２側の底面１５から排出口１４に向けて上方に一定角度で傾斜する面１６を有し、また、流入口１２からのダーティー液Ｘを一時的に貯蔵できる槽構造をハウジング本体１１の下部に有する。
【０００８】
ハウジング本体１１内の流入口１２の近傍には、円筒状のフィルタードラム２（ろ過ドラム）が回転可能に取り付けられている。フィルタードラム２の回転軸は、水平方向に延びている。フィルタードラム２は、外周面に開口部が形成された枠構造であり、そのような開口部を覆う３つのメッシュフィルタ３１、３２、３３を有している。これらメッシュフィルタ３１、３２、３３はプリーツ折り形状であり、その折り目がフィルタードラム２の回転軸に沿っている。メッシュフィルタ３１、３２、３３は、フィルタードラム２にフレーム３４を介して複数のボルト３５で取り付けられている。
【０００９】
ハウジング本体１１内には、フィルタードラム２の略下側半周を覆う板状で円弧形状のスリットフィルタ４が固定されている。このスリットフィルタ４は、メッシュフィルタ３１、３２、３３の外側に位置している。スリットフィルタ４の流入口側端部４１は、ハウジング本体１１内のダーティー液面Ｌよりも高い位置にあり、スリットフィルタ４の排出口側端部４２は、ダーティー液面Ｌよりも低い位置にある。スリットフィルタ４のスリット幅は１０ミリメートルである。スリットフィルタ４は、一次フィルタとしての役割を果たし、メッシュフィルタ３１、３２、３３が二次フィルタとしての役割を果たす。すなわち、スリットフィルタ４で粗取りし、そこを通過した切削屑をメッシュフィルタ３１、３２、３３でろ過する。
【００１０】
図２に示すように、フィルタードラム２の軸受け２１の外側に、流出口１３を介するクリーン液流路５が設けられており、ダーティー液Ｘをろ過したクリーン液Ｙは、この流路５を通ってタンクに戻る。
【００１１】
図１に示すように、ハウジング本体１１内のフィルタードラム２には、外周面にスプロケット２５が設けられている。このスプロケット２５は、フィルタードラム２の端部に設けられたフランジ部２４（図２参照）に、ネジを介して一体に結合されている。このスプロケット２５は、フィルタードラム２の両端部にそれぞれ１枚ずつ結合している。ハウジング本体１１の排出口１４の近傍に、駆動源（図示省略）により一方向に駆動される駆動ギヤ２７が設けられている。チェーン２６が、スプロケット２５および駆動ギヤ２７に巻き掛けられており、これによりスプロケット２５を駆動する。すなわち、駆動ギヤ２７の駆動力がチェーン２６からスプロケット２５を介してフィルタードラム２に伝達し、これによってフィルタードラム２が矢印方向Ａに回転する。
【００１２】
図１に示すように、スクレーパ６は、折曲げ形状であり、スクレーパ本体６１と、該スクレーパ本体６１から進行方向前方かつフィルタードラム２の方向に突出しているエッジ部６２と、スクレーパ本体６１から進行方向後側かつハウジング本体１１の方向に延びる後端部６３とを備えている。スクレーパ本体６１が２つのチェーン２６、２６にそれぞれ取り付けられている。スクレーパ６は２つのチェーン２６、２６の間に複数掛け渡されており、チェーン２６の移動経路に沿って周回する。スクレーパ本体６１は、ハウジング本体１１の傾斜面１６に沿って移動するときに傾斜面１６と略平行となる。スクレーパ６のスクレーパ本体６１および後端部６３とハウジング本体１１の傾斜面１６とで、切削屑Ｚを排出口１４まで搬送するための横断面コ字状の搬送領域が形成される。
【００１３】
スクレーパ６が周回移動すると、そのエッジ部６２は、スリットフィルタ４の下面４３を摺接し、これにより、スリットフィルタ４に捕獲された切削屑Ｚをスクレーパ６の搬送領域の前記進行方向前方側に掻き落として取り除き排出口１４へ運ぶ。
【００１４】
フィルタードラム２内に、半径方向外側で斜め上方に向く逆洗ノズル７１を回転軸に沿って複数設けている。この逆洗ノズル７１は、メッシュフィルタ３１、３２、３３の液面Ｌから出ている部分に内側からクリーン液Ｙを噴射してメッシュフィルタ３１、３２、３３に付着した切削屑を吹き飛ばすためのものであり、これによりメッシュフィルタ３１、３２、３３を洗浄して目詰まりを防止することができる。逆洗管７２が逆洗ノズル７１にクリーン液Ｙを供給している。フィルタードラム２外には、逆洗ノズル７１の噴射先でメッシュフィルタ３１、３２、３３を通り抜けたクリーン液Ｙを受ける逆洗カバー７２を設けている。この逆洗カバー７２は、逆洗ノズル７１からのクリーン液Ｙが飛散するのを防止するためのものである。逆洗カバー７２は、受けたクリーン液Ｙが落下する際に、ダーティー液面Ｌから出たが未だ逆洗してないメッシュフィルタ３１、３２、３３の部分にクリーン液Ｙを積極的に導くように配置構成している。
【００１５】
以上説明したように、本実施形態では、工作機械から出たダーティー液Ｘが流入部１２よりチップセパレータ１内に入り、スリットフィルタ４とメッシュフィルタ３１、３２、３３によりろ過された後、クリーン液Ｙが流路５よりチップセパレータ１の外へ流出する。スリットフィルタ４に捕獲された切削屑Ｚは、そのままスクレーパ６によって排出口１４へ運ばれる。また、メッシュフィルタ３１、３２、３３に捕獲された切削屑は、逆洗によりメッシュフィルタ３１、３２、３３から吹き飛ばされた後、スクレーパ６によって排出口１４へ運ばれる。本実施形態では上記のように構成されているので、種々の作用効果を有する。
【００１６】
すなわち、本実施形態では、メッシュフィルタ３１、３２、３３をプリーツ折り形状にしているため、従来の同一外径のフィルタと比べると、約２．５倍のろ過面積を有することになり、ろ過面積を大きくしても装置の大型化を回避できる。
本実施形態では、３つのメッシュフィルタ３１、３２、３３のいずれかが破損しても、全交換する必要がなく、破損したメッシュフィルタのみを交換すれば足りる。その際、３つのメッシュフィルタ３１、３２、３３のうち上部に位置する１つのメッシュフィルタ３１は、常に完全にダーティー液Ｘの液面Ｌから露出する一方、他の２つのメッシュフィルタ３２、３３がダーティー液Ｘとクリーン液Ｙとを遮断している。このため、破損したメッシュフィルタの交換作業を容易に行うことができる。
メッシュフィルタ３１、３２、３３は、メッシュ材に折り返しやカット、穴あけのみを施した安価な部品なので、コストが低い。メッシュフィルタ３１、３２、３３をフレーム３４に取り付ける手順は、メッシュフィルタ３１、３２、３３の両端部を押さえプレートにて固定した後に、中間の谷部を押さえピースにて徐々に均等に張る。プリーツ折り形状の各山部は、メッシュフィルタ自体の張力でフレーム３４に押し付けられ、形状を維持する。
【００１７】
また、本実施形態におけるろ過は、スリットフィルタ４とメッシュフィルタ３１、３２、３３の２段階で行われることから、メッシュフィルタ３１、３２、３３に到達する切削屑の量が減り、したがって、ろ過精度を高くしてもメッシュフィルタ３１、３２、３３のろ過負担を軽減できる。また、切削屑を粗取りするので、メッシュフィルタ３１、３２、３３の外周エッジ部がカール状の切削屑と擦れ合って摩耗破損することを防止でき、寿命が延びる。
【００１８】
また、本実施形態では、クリーン液流路５をフィルタードラム２の軸受け２１の外側に設けたので、必要十分な流路断面積を確保したまま、低コストの小径軸受け２１を用いることができる。また、流路５のさらに外側に、ダーティー液Ｘとクリーン液Ｙとの境界摺動部２２を設けているので、軸受け２１がダーティー液Ｘから離れた位置になり、切削屑の影響を受けず、耐久性の面でも有利である。Ｖリング２３を数ヵ所に設けている。
【００１９】
スリットフィルタ４の流入口側端部４１は、ハウジング本体１１内のダーティー液面Ｌよりも高い位置にあるので、一次フィルタリングをより確実に行うことができる。また、スリットフィルタ４の排出口側端部４２は、ダーティー液面Ｌよりも低い位置にあり、フィルタードラム２が回転すると外周に設けたプリーツ折り形状をしたメッシュフィルタ３１、３２、３３が水掻きの作用をして、ダーティー液Ｘの流入口１２から排出口１４方向への流れを形成するので、切削屑がスリットフィルタ４の上面に溜まることがない。
【００２０】
スクレーパ６とハウジング本体１１の傾斜面１６とにより形成された搬送領域は、ダーティー液Ｘの流れによる影響を受け難いように奥まっているので、この領域に収まった切削屑Ｚは、搬送中にダーティー液Ｘの流れの外乱を受け難く、切削屑Ｘの搬送性が向上する。
【００２１】
また、エッジ部６２がスリットフィルタ４の下面４３から切削屑Ｚを取り除いた後に搬送領域を利用して排出口１４へ運ぶので、スリットフィルタ４の目詰まりを防止するとともに、効率的に切削屑Ｚを排出できる。このように、本実施形態では、スクレーパ６を折曲げ形状に形成したことによって、切削屑搬送性の向上およびスリットフィルタ４の目詰まり防止を実現できる。
【００２２】
逆洗カバー７２は、上下端縁に折り曲げ部を形成し、逆洗ノズル７１からのクリーン液Ｙが逆洗カバー７２から落下する際にフィルタードラム２のメッシュフィルタ３１、３２、３３の部分に導かれるので、逆洗する前に事前にメッシュフィルタ３１、３２、３３に付着した切削屑を洗い流すことが出来、逆洗の手助けが出来る。
【００２３】
【発明の効果】
本発明に係る切削油ろ過装置は、切削油に切削屑が混在してなる被ろ過切削油をろ過して切削屑を取り除いた浄化切削油を得るための切削油ろ過装置であって、流入口から流入した被ろ過切削油を一時的に貯蔵する被ろ過切削油槽と、該被ろ過切削油槽内で回転駆動され、外周に開口部を有するろ過ドラムと、該ろ過ドラムの外周に取り付けた、前記開口部を覆うろ過用のメッシュフィルタと、前記ろ過ドラムの内部と連通していて、前記メッシュフィルタでろ過した浄化切削油を貯蔵する浄化切削油槽と、前記被ろ過切削油槽内の切削屑を排出口へ搬送する切削屑搬送手段とを有し、前記メッシュフィルタがプリーツ折り形状であるので、ろ過精度を高めても小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る切削油ろ過装置の内部構造を示す縦断面図である。
【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩによる断面図である。
【図３】工作機械に隣接配置した切削油タンクユニットおよび切削屑を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１  チップセパレータ（切削油ろ過装置）
１１  ハウジング本体
１２  流入口
１３  流出口
１４  排出口
１５  底面
１６  傾斜面
２  フィルタードラム（ろ過ドラム）
２１  軸受け
２２  境界摺動部
２３  Ｖリング
２４  フランジ部
２５  スプロケット
２６  チェーン
２７  駆動ギヤ
３１、３２、３３  メッシュフィルタ
３４  フレーム
３５  ボルト
４  スリットフィルタ
４１  流入口側端部
４２  排出口側端部
４３  下面
５  クリーン液流路
６  スクレーパ
６１  スクレーパ本体
６２  エッジ部
６３  後端部
７１  逆洗ノズル
７２  逆洗管
７３  逆洗カバー
Ａ  矢印方向
Ｌ  ダーティー液面
Ｘ  ダーティー液（被ろ過切削油）
Ｙ  クリーン液（浄化切削油）
Ｚ  切削屑
【図１】
2004230468.tif 000003
【図２】
2004230468.tif 000004
【図３】
2004230468.tif 000005