(57)【要約】【課題】円筒ドラム型フィルタに構造を大きく変えることなくフローティングシールを取付けメンテナンス性の向上を図る。【解決手段】ベース板２に垂直に固定された固定軸３に回転可能に軸支されたフィルタ５を外周に有する円筒ドラム部４を有する回転ドラム型フィルタであって、ベース板に外側面から螺着固定された第一プレート９と、開口フランジ６のフィルタ側から螺着固定された第二プレート１０とで、リング内径側で互いにＯリング１３，１４を介して、それぞれ第一、第二シールプレート１５，１６を保持し、第一、第二シールプレートが互いに軸方向の対向面１５ａ，１６ａで摺接するフローティングシール１７とする。第一プレートと第二プレートとでラビリンス３０を形成し、第二プレートの筒状外周部２７にスプロケット２８を嵌合固定する。フィルタ外周面から開口部側にクーラント５３を流して濾過する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク壁外側面に固定されかつ前記タンク内に連通可能な開口穴を有するベース板と、
前記ベース板に垂直に固定された固定軸と、
前記固定軸に両端を回転可能に軸支された円筒ドラム部と、を有し、
前記円筒ドラム部は外周面に設けられたフィルタと、前記ベース板側端に設けられ前記フィルタ外周面より外周が大きく開口部を有する開口フランジと、他端に設けられた閉塞フランジと、を有する回転ドラム型フィルタであって、
前記ベース板の外周部内側端面に、前記固定軸と同心に前記ベース板の外側面からのボルトで螺着固定されたリング状の第一プレートと、
前記ベース板の前記第一プレートと対向する位置に、前記固定軸と同心に前記開口フランジのフィルタ外周面かつフィルタ側面からのボルトで螺着固定されたリング状の第二プレートと、を有し、
前記第一プレートと前記第二プレートとは、リング内径側で互いにＯリングを介して、それぞれリング状の第一シールプレート、第二シールプレートを保持し、前記第一、第二シールプレートが互いに軸方向の対向面で摺接するようにされていることを特徴とする回転ドラム型フィルタ。
【請求項２】
前記第二プレートは、前記第一プレートの外周に設けられた軸方向外周段部の内側端面と隙間をもって対向し、さらに、外周部を隙間をもって覆うように軸方向に延出し、外側端面と隙間を持って対向するようにされ、前記第一プレートとラビリンスを形成する筒状外周部を有し、前記筒状外周部にスプロケットが嵌合固定されていることを特徴とする請求項１記載の回転ドラム型フィルタ。
【請求項３】
前記回転ドラムフィルタの前記外周面から前記開口部側にクーラントが流れることにより、クーラントを濾過するようにされていることを特徴とする請求項２に記載の回転ドラム型フィルタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転ドラム型フィルタに関し、特にそのシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、工作機等において、ワークの切削性を向上するため、切削液をかけながら加工する。切削液を再利用するため、加工に伴い切削液共に排出される加工屑を分離する必要がある。例えば、特許文献１の回転ドラム型フィルタでは、固定軸の回りを回転する回転ドラムの外周にフィルタを巻き付け、クリーンタンク内の切削液に浸すように設置し、回転ドラムの一方の端面を開口させ、ダーティタンクへ導くようにして、切削液を回転ドラムのフィルタの内側から外側へ移動させる。これにより、汚れた切削液をフィルタで濾過し、切削屑と切削液とに分離する。
【０００３】
詳述すると、このものは、ダーティタンク側と開口穴により連通可能にかつ固定されたベース板に固定された固定軸が設けられ、この固定軸に両端を回転可能に円筒ドラムが設けられ、この円筒ドラムの外周にはフィルタが巻かれ、両端には円盤状のフランジが設けられている。ベース板側のフランジにはベース板の開口部と連通する開口部を有する開口フランジが設けられ、他端は閉塞フランジとされている。円筒ドラムはクリーンタンク内に配置される。ベース板の開口穴と、開口フランジの開口部間は閉空間とされ、クリーンタンクとは遮断されている。ダーティタンクからの切削油は、ベース板の開口穴、閉空間、開口フランジの開口部を通って円筒ドラムの内部からフィルタを通って、円筒ドラムの外であるクリーンタンク側に排出される。なお、クリーンタンクとダーティタンクを逆にしたものも知られている。この場合は、切削油を円筒ドラムフィルタの外方から内方へ移動させる。
【０００４】
また、円筒ドラムの濾過効率を上げるために、円筒ドラムにはスプロケットが設けられ、このスプロケットにチェーンを掛け回して減速機付き電動機により円筒ドラムを回転させるので、ベース板の開口穴と開口フランジは相対的に回転する。このため、閉空間を確保するため、ベース板の開口穴の外周と開口フランジの開口部の外周との間にシールを設けている。しかし、このシールはゴムや合成樹脂等であり、摩耗が大きく、早期にシール性能が悪くなり、濾過効率が低下したり、交換を頻繁に行う必要があった。
【０００５】
一方、シール構造として、フローティングシールが知られている。フローティングシールは、例えば、特許文献２に示すように、建設機械の油圧ショベル等のクローラを回転させる減速機付き油圧走行モータのシール構造として知られている。このものは、固定側（油圧モータユニットの）ケーシング本体と回転側（減速機ユニットの）ケーシング本体の相対向する端部の内周面軸方向の対向面が摺接するようにされたリング状の合金鋼製の一組のシールリングをそれぞれＯリングを介して軸方向に押圧力を付加するように両ケーシング本体の内周面間に保持するものである。また、フローティングシールの外側のケーシング端面同士でラビリンスシールを構成している。これにより、減速ユニット内部の潤滑油の漏出や外部からの泥や水等の侵入を防止している。
【特許文献１】実用新案登録  第２５７３５２９号公報
【特許文献２】特開２００７−１５４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
そこで、従来のゴムシール等に代えて、フローティングシールを用いることにより、摩耗を防止し、メンテナンス期間を延長することが期待される。しかしながら、円筒ドラム型フィルタのシールにフローティングシールを用いたものは知られていない。さらに、フローティングシールが取り付けられる減速機付き油圧走行モータ等のケーシングは鉄鋳物や鋳鋼あるいは鉄の切り出し材等で作られているので、剛性が高く頑丈である。これに対し、回転ドラム型フィルタは、コストや形状の面から、板状材料を切り出して製作、即ち板金による製作であり、かかる高い剛性を確保することができず、Ｏリングを介してシールリングへの軸方向の押圧力を付加することができないという問題があった。また、ラビリンスシールは隙間も小さいので、板金では製作できないという問題があった。さらに、剛性を増すために板状材料を肉厚の材料にするとコストアップを招くとともに、相手側タンクへの取付や、スプロケットの取付が複雑になる等の問題があった。
【０００７】
本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、円筒ドラム型フィルタのシールにフローティングシールを取付け可能なものとし、シール寿命の向上し、メンテナンス期間を延長し、さらにはメンテナンスを容易にすることである。また、従来の構造を大きく変えることなくフローティングシールを取り付けることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明においては、タンク壁外側面に固定されかつ前記タンク内に連通可能な開口穴を有するベース板と、前記ベース板に垂直に固定された固定軸と、前記固定軸に両端を回転可能に軸支された円筒ドラム部と、を有し、前記円筒ドラム部は外周面に設けられたフィルタと、前記ベース板側端に設けられ前記フィルタ外周面より外周が大きく開口部を有する開口フランジと、他端に設けられた閉塞フランジと、を有する回転ドラム型フィルタであって、前記ベース板の外周部内側端面に、前記固定軸と同心に前記ベース板の外側面からのボルトで螺着固定されたリング状の第一プレートと、前記ベース板の前記第一プレートと対向する位置に、前記固定軸と同心に前記開口フランジのフィルタ外周面かつフィルタ側面からのボルトで螺着固定されたリング状の第二プレートと、を有し、前記第一プレートと前記第二プレートとは、リング内径側で互いにＯリングを介して、それぞれリング状の第一シールプレート、第二シールプレートを保持し、前記第一、第二シールプレートが互いに軸方向の対向面で摺接するようにされた回転ドラム型フィルタを提供することにより前述した課題を解決した。
【０００９】
即ち、従来とほぼ同様の薄板材からなるベース板の外周部内側端面に、剛性を有するリング状の第一プレートをベース板の外側面からのボルトで螺着固定するので、ベース板のタンク壁への取付は、ベース板の外周部を用いたり、ベース板側面側から第一プレートに螺着する等により行える。また、従来とほぼ同様の薄板材からなる開口フランジの外側端面に剛性を有するリング状の第二プレートを開口フランジのフィルタ外周面かつフィルタ側面からのボルトで螺着固定するので、円筒ドラムは従来より開口フランジの外径を増す程度でよい。さらに、かかる第一プレートと前記第二プレートによりリング内径側で互いにＯリングを介して、第一、第二シールプレートが互いに軸方向の対向面が摺接するように付勢し、フローティングシールを構成できる。
【００１０】
さらに、請求項２に記載の発明においては、前記第二プレートは、前記第一プレートの外周に設けられた軸方向外周段部の内側端面と隙間をもって対向し、さらに、外周部を隙間をもって覆うように軸方向に延出し、外側端面と隙間を持って対向するようにされ、前記第一プレートとラビリンスを形成する筒状外周部を有し、前記筒状外周部にスプロケットが嵌合固定されている回転ドラム型フィルタとした。
【００１１】
即ち、剛性のあるリング状のプレートを配置し、ベース板及び開口フランジの剛性を上げ、さらに、プレートを対向して配置して、互いにラビリンス溝を形成するようにした。さらに、ラビリンス溝を形成する筒状外周部にスプロケットを嵌合固定するので、交換、取付が容易であり、さらに第二プレートは剛性もあるので確実に取付けることができる。
【００１２】
また、請求項３に記載の発明においては、前記回転ドラムフィルタの前記外周面から前記開口部側にクーラントが流れることにより、クーラントを濾過するようにされている回転ドラム型フィルタとした。即ち、ラビリンス溝を外側に配置したので、切削液等の漏れ防止方向は、ラビリンス溝、シールプレートの摺接面へ向かう方向が適する。
【発明の効果】
【００１３】
前述したように、本発明においては、ベース板設けられた第一プレートと、開口フランジに設けられた第二プレートとによりＯリングを介して、第一、第二シールプレートを互いに軸方向の対向面が摺接するように付勢し、フローティングシールを構成できるようにしたので、シール寿命が向上し、メンテナンス期間が延長できるものとなった。また、第一プレートはベース板の外側面からのボルトで螺着固定し、タンク壁への取付も従来と同様に容易であり、さらに、第二プレートは開口フランジのフィルタ外周面かつフィルタ側面からのボルトで螺着固定し、開口フランジの外径が増える程度であるので、従来の構造を大きく変えることがなく、容易に取付ができるものとなった。
【００１４】
さらに、請求項２に記載の発明においては、リング状のプレートにより、ベース板及び開口フランジの剛性を上げ、さらに、ラビリンス溝を形成したのでシール性能が向上する。さらに、筒状外周部に嵌合固定されたスプロケットは交換、取付が容易であり、さらに第二プレートに確実に取付けられるので、従来の場合にくらべてスプロケットの剛性も増し、円滑に回転するものとなる。また、請求項３に記載の発明においては、回転ドラムフィルタの外周面から前記開口部側にクーラントが流れるようにし、シール性能がより向上するものとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態を示す回転ドラム型フィルタ及びタンクの縦断面図、図２はフローティングシール、ラビリンスの部分拡大断面図である。このものは、回転ドラム側をダーティタンク側に置き、切削液等のクーラントを回転ドラムフィルタの外周面から内部に向かって濾過し、内部の開口部、開口穴を通してクリーンタンク側へ排出するものである。図１に示すように、クリーンタンク４１とダーティタンク５１とが併設され、クリーンタンク外壁（又はクリーンタンク側のダーティタンク内壁）４２に固定されたベース板２に垂直に固定軸３が固定され、さらに固定軸の他端３ｂがダーティタンクのタンク内壁５２に固定され、固定軸がクリーンタンク外壁（ダーティタンク内壁）４２とダーティタンク内壁５２間に固定されている。この固定軸に両端を回転可能に円筒ドラム部４が設けられ、ダーティタンク内５１のクーラント５３に一部又は全部が浸されように配置される。
【００１６】
本発明の回転ドラム型フィルタ１は、前述したベース板２、固定軸３、回転ドラム部４を有している。ベース板２はクリーンタンク壁４２に明けられたタンク穴４２ａと連通する開口穴２ａが設けられている。開口穴２ａは、ベース板２の回転軸固定縁部２ｂから外方に向かって延出するリブ２ｃと、リブに接続され固定軸３と同心の外周部２ｄとで形成されている。
【００１７】
円筒ドラム部４の外周面４ａにはフィルタ５が設けられており、両端にフィルタの外周より大径の開口フランジ６と閉塞フランジ７とが設けられている。両フランジの中央のボス６ｂ，７ｂにシール付ころがり軸受８，８が取付けられており、固定軸３に対して円筒ドラム部４が回転可能にされている。開口フランジ６は、ベース板２側に設けられており、ボス６ｂから外方に向かって延出するリブ６ｃと、リブに接続され固定軸３と同心の外周部６ｄとで開口部６ａが形成されている。
【００１８】
ベース板２の外周部２ｄ内側端面２ｅに、固定軸３と同心になるように、リング状の第一プレート９が設けられ、ベース板２の外側面２ｆからのボルト１１で螺着固定されている。開口フランジ６のベース板側内側端面６ｅに、固定軸３と同心になるように、リング状の第二プレート１０が設けられ、開口フランジのフィルタ外周面かつフィルタ５側面からのボルト１２で螺着固定されている。これにより、第一プレート９と第二プレート１０とが対向して配置される。図２に示すように、さらに第一プレート９と第二プレート１０とは、リング内径側９ａ，１０ａで互いにＯリング１３，１４を介して、それぞれリング状の第一シールプレート１５、第二シールプレート１６を保持し、第一、第二シールプレートが互いに軸方向の対向面１５ａ，１６ａが摺接するようにされている。これにより、フローティングシール１７を形成し、開口穴２ａと開口部６ａとを閉空間とし、連通させ、円筒ドラム部４内外をシールしながら開口穴と開口部、即ち、ベース板２と円筒ドラム部４との相対回転を可能としている。
【００１９】
ベース板２と第一プレート９のクリーンタンク壁４２への取付は、クリーンタンク壁、ベース板を貫通する貫通穴４３，４４を通して、第一プレート９に空けられたねじ９ｂにクリーンタンク壁４２側よりボルト１８を螺着して取り付けられている。なお、ベース板外周２ｄにボルト穴を開け、クリーンタンク壁４２側にねじ穴又はナットを設けて、ベース板側からボルトを螺着することにより取り付けることも可能である。
【００２０】
第二プレート１０は、第一プレート９の外周に設けられた軸方向外周段部の内側端面２１と隙間をもって対向する第二プレート側内側端面２２と、さらに、第一プレートの外周部２３と隙間をもって覆うように軸方向に延出する内径部２４と、第一プレートの外側端面２５と隙間を持って対向するようにされた第二プレート端面２６を有する。これにより、第一プレート９と第二プレート１０とでラビリンス３０を形成している。
【００２１】
第二プレート端面２６を形成する筒状外周部２７にスプロケット２８が嵌合され、ボルト２９により固定されている。図示しない減速機付き電動機及びチェーンにより、スプロケット２８に回転動力を与え円筒ドラム部４を回転させる。図１に示すように、固定軸３はパイプ材で製作され、貫通穴３ａがあけられ、クリーンタンク４１側に開口３ｂし、図示しない清浄液供給装置又はエアー供給装置に接続され、他端はプラグ３ｄにより閉塞されている。この貫通穴３ａに直角に複数の連通穴３ｃが開けられ、それぞれノズル３１が設けられ、フィルタ５外部に付着したゴミや切削屑等をフィルタから除去するようにされている。
【００２２】
なお、符号３２，３３は、円筒ドラムの形状を保持するための位置決めロッド及び位置決め板である。また、符号３４は位置決めピン、符号３５はオイルシール、符号３６はオイルシールの止め輪である。オイルシール３５は円筒ドラム部４の閉塞フランジ７側の閉塞フランジ内面７ｃと固定軸３との相対回転をするための隙間３７をシールするものである。この隙間３７は径も小さく、軸受８に隣接しているので、実質的な漏れも少ないので従来のシールで十分である。また、閉塞フランジ７側を開口フランジ６側と同様にしてダーティタンク５１の両側にベース板２を介してクーラントタンク４１を配置することも可能である。
【００２３】
次に、本発明の実施の形態についてその作動について説明する。ダーティタンク５１とクリーンタンク４１は回転ドラム型フィルタ１の円筒ドラム部４のフィルタ５、開口部６ａ、開口穴２ａ、タンク穴４２ａとで連通しているので、ダーティタンク内に供給された汚れたクーラント５３は、クリーンタンク側のクーラント５４の減少で生じた落差により、フィルタ５、開口部６ａ、開口穴２ａ、タンク穴４２ａを通ってクリーンタンク４１側へ戻る（図１矢印参照）。この際、ダーティタンク５１側の切削屑等のゴミはフィルタ５により濾過され、清浄なクーラントがクリーンタンク側へ戻される。
【００２４】
また、フィルタ５の効率を上げるために円筒ドラム部４が回転され、フィルタ外周表面についた切削屑等を自重及び回転ドラム部のフィルタ表面を掻き取るようにした図示しないスクレーパによりタンク底へ落下させる。さらには、ノズル３１による洗浄液やエアーブローにより除去し、ダーティタンク底部へ沈殿させる。沈殿したダーティタンク側の切削屑等はダーティタンク底に設置された図示しない掻き取りコンベアにより外部へはき出される。
【００２５】
特に、本発明の実施の形態においては、円筒ドラム部４の回転により、円筒ドラム部の開口フランジ６とベース板２間のシールをラビリンス３０シール、フローティングシール１７としたので、切削屑等を含むクーラントであっても摩耗が少ない、長時間の使用ができる。また、フローティングシール１７を保持するリング状のプレート９，１０は、従来の回転ドラム型フィルタに容易に取り付けられるので、設計変更も少なく、設計、製作が容易で、また、組み付け、分解も容易であり、メンテナンス性が向上する。なお、フィルタは金網や、ウエッジワイヤ等一般的なものでよいが、シール側が長寿命となるのでウエッジワイヤが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態を示す回転ドラム型フィルタ及びタンクの縦断面図である。
【図２】本願発明の実施の形態を示すフローティングシール、ラビリンスの部分拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１    回転ドラム型フィルタ
２    ベース板
２ａ  開口穴
３    固定軸
４    円筒ドラム部
４ａ  外周面
５    フィルタ
６    開口フランジ
６ａ  開口部
７    閉塞フランジ
９    第一プレート
１０  第二プレート
１１  ボルト
１２  ボルト
１３、１４  Ｏリング
１５  第一シールプレート
１５ａ  第一シールプレート摺接面
１６  第二シールプレート
１６ａ  第二シールプレート摺接面
１７  フローティングシール
２１  第一プレートの内側端面
２３  第一プレートの外周部
２５  第一プレートの外側端面
２７  筒状外周部
２８  スプロケット
３０  ラビリンス（シール）
４２  タンク壁外側面
５３  クーラント
【図１】
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【図２】
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