(57)【要約】【課題】設備コストを低減することができるクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置を提供する。【解決手段】クリーンタンク１１の内部に貯留されたクーラント液Ｃを外部に排出するためのポンプのサクションパイプ１４を設置し、クーラント液Ｃに含まれる固形不純物を回収する固形不純物排出装置の非磁性体容器３２を設ける。前記クリーンタンク１１の内部に複数の偏向翼４１を配設する。前記ポンプが作動されて、クリーンタンク１１のクーラント液Ｃがサクションパイプ１４に向かって流れると、このクーラント液Ｃの流れが偏向翼４１によって、矢印で示すように上向きになり、クーラント液Ｃに含まれる固形不純物がクリーンタンク１１の底部に堆積するのが防止される。浮遊状態の不純物は前記非磁性体容器３２の表面に付着され、非磁性体容器３２内を周回する磁石によって上方に移動され、クリーンタンク１１の外部に排出される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工作機械から排出されるチップを含んだクーラント液をチップ分離処理装置によりチップを分離した後の清浄なクーラント液を貯留するとともに、この貯留された清浄なクーラント液を再び工作機械の加工部に供給するポンプを備えたクーラントタンクにおいて、
前記クーラントタンクに、クーラント液に含まれる固形不純物を排出するための固形不純物排出装置を設けるとともに、前記クーラントタンクの内部におけるクーラント液の流れを上向きに偏向する偏向翼を複数箇所に配設したことを特徴とするクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置。
【請求項２】
請求項１において、前記偏向翼は、飛行機の水平翼と同様に、上面が上に膨らむ円弧状に、下面が平面状に形成されていることを特徴とするクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置。  
【請求項３】
請求項１又は２において、前記各偏向翼はそれぞれ、クーラント液の流れる方向に関して下流側ほど上となる傾斜状態で配設されていることを特徴とするクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項において、前記各偏向翼は、前記ポンプのサクションパイプに近い偏向翼ほど段階的に上方に位置するように配設されていることを特徴とするクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか一項において、前記クーラントタンクは円筒状に形成され、前記各偏向翼は放射状に配設されていることを特徴とするクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置に係り、詳しくは工作機械から排出され、チップ分離後のクーラント液を貯留するためのクーラントタンク内において、ヘドロ状の固形不純物が堆積するのを防止することができる機能を備えたクーラントタンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
工作機械においては、ワークの加工領域に清浄なクーラント液を供給して、ワーク及び工具の冷却と潤滑を行い、ワークから排出される切屑や切粉あるいは、砥粒等のチップ等が混入した使用済みのダーティなクーラント液をダーティタンクに回収するとともに、クーラント液から加工チップを分離して、清浄なクーラント液をクリーンタンクに一旦回収し、清浄なクーラント液を再利用するクーラント回収処理装置が設けられている。前記クリーンタンクの内部に貯留されたクーラント液には、前記チップのうち分離されなかった例えば微細な砥粒、切粉等が固形不純物となって残留する。この固形不純物がクリーンタンクの底部にヘドロ状に堆積するのを防止するため、従来、クリーンタンクの内部に複数の噴射ノズルを収容し、各噴射ノズルから例えばエアやクーラント液を噴射して、クーラント液に渦流を発生させるとともに、固形不純物排出装置によって固形不純物を外部に排出するようになっている。
【０００３】
前記タンクの内部に固形不純物が堆積すると、清浄なクーラントを汲み上げてワークの加工部に供給するためのポンプにより固形不純物が吸引されて、ポンプが破損するので、定期的に作業者により面倒な清掃作業を行なう必要があり、ランニングコストが必要となる。このため、従来、前述した噴射ノズルによりクーラント液に渦流を発生させる他にも、特許文献１に開示されたように、クリーンタンクの内部に攪拌装置を収容して、固形不純物がヘドロとなって堆積しないようにしたものも提案されている。又、特許文献２に開示されたようにクリーンタンクの内部に旋回流を発生させ、固形不純物が堆積しないようにした構成も提案されている。
【特許文献１】特開２００３‐３１１１０６号公報
【特許文献２】特許第３５０５７１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記従来の複数の噴射ノズルを用いた固形不純物の堆積防止装置は、複数の噴射ノズルを設けるとともに、該噴射ノズルにエアやクーラント液を供給するための供給機構を設けなければならないので、設備コストが高くなるという問題があった。特許文献１又は特許文献２に開示されたものも専用の動力源を必要とする堆積防止機構を設備しなければならないので、同様に設備コストを低減することができないという問題があった。
【０００５】
本発明は、上記従来の技術に存する問題点を解消して、専用の動力源を不要にして設備コストを低減することができるクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、工作機械から排出されるチップを含んだクーラント液をチップ分離処理装置によりチップを分離した後の清浄なクーラント液を貯留するとともに、この貯留された清浄なクーラント液を再び工作機械の加工部に供給するポンプを備えたクーラントタンクにおいて、前記クーラントタンクに、クーラント液に含まれる固形不純物を排出するための固形不純物排出装置を設けるとともに、前記クーラントタンクの内部におけるクーラント液の流れを上向きに偏向する偏向翼を複数箇所に配設したことを要旨とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、前記偏向翼は、飛行機の水平翼と同様に、上面が上に膨らむ円弧状に、下面が平面状に形成されていることを要旨とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２において、前記各偏向翼はそれぞれ、クーラント液の流れる方向に関して下流側ほど上となる傾斜状態で配設されていることを要旨とする。
【０００８】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項において、前記各偏向翼は、前記ポンプのサクションパイプに近い偏向翼ほど段階的に上方に位置するように配設されていることを要旨とする。
【０００９】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項において、前記クーラントタンクは円筒状に形成され、前記各偏向翼は放射状に配設されていることを要旨とする。
（作用）
本発明はクーラントタンクに備えられたポンプが作動されると、クーラントタンク内にクーラント液の流れが生じる。このクーラント液の流れは、クーラントタンクの内部に配設された複数の偏向翼によって斜め上方に偏向され、これによりクーラント液に含まれる固形不純物が攪拌浮遊されて沈降するのが抑制され、固形不純物排出装置により固形不純物が適正に捕捉されてクーラントタンクの外部に排出される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、クーラントタンクの内部にクーラント液の流れを上向きに偏向するための偏向翼を配設するという簡単な構成により、クーラントタンク内にヘドロ状の固形不純物が堆積するのを防止できるため、固形不純物の堆積を防止するための専用の動力源が不要となり、設備コストを低減し、工作機械の設置スペースを縮小化することができる。又、専用の動力源を駆動するのに要する電力が不要となり、省エネルギー効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明のクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図２に示すように、清浄なクーラント液Ｃを貯留するクーラントタンクとしてのクリーンクーラントタンク１１（以下、クリーンタンクという）の上面には、複数のポンプ１２が設置され、各ポンプ１２はモータ１３によってそれぞれ駆動されるようになっている。前記各ポンプ１２にはサクションパイプ１４がそれぞれ接続され、その下端開口部はクリーンタンク１１の底面に近接するように配設されている。前記ポンプ１２には吐出配管１５が接続され、該配管１５の先端に設けたノズル１６から工作機械１７のワークの加工部１８に清浄なクーラント液Ｃが供給されるようになっている。前記ポンプ１２、モータ１３、サクションパイプ１４、配管１５及びノズル１６等によって、清浄なクーラント液Ｃを加工部１８に供給するためのクーラント供給機構が構成されている。
【００１２】
前記工作機械１７には、ワークの加工によって生じた切屑を前記クーラント液Ｃとともに回収して、切屑とクーラント液Ｃを分離するためのコンベア方式のチップ分離処理装置１９が備えられている。このチップ分離処理装置１９について説明すると、切屑や切粉等の固形不純物を含んだダーティなクーラント液を貯留するためのダーティクーラントタンク２０（以下、ダーティタンクという）の前半部（図２の左半部）は前記加工部１８の下方に配設され、図３に示すようにその上面は開放され、ダーティなクーラント液がタンク２０内に流下されるようになっている。前記ダーティタンク２０の後半部（図２の右半部）は、前記クリーンタンク１１の内部に挿通され、その後端部には斜め方向に指向する傾斜部２１に続き水平筒部２２が一体に形成され、その先端はクリーンタンク１１の外側に突出され、チップ排出口２２ａが開口されている。前記ダーティタンク２０の前端部には、図示しないモータ及び回転軸によって回転される一対の駆動スプロケットホィール２４が収容され、水平筒部２２の先端部には、一対の被動スプロケットホィール２３が収容され、前記両スプロケットホィール２３、２４に掛装されたチェーン２５には、切屑を前記スプロケットホィール２４側に搬送するための多数のフラッパ２６が架橋連結されている。前記ダーティタンク２０と傾斜部２１の連結部には、ダーティタンク２０内に貯留されたクーラント液から切屑を分離するためのドラム式のフィルタ２７が備えられている。前記ダーティタンク２０の左右両側壁には、前記フィルタ２７によって浄化されたクーラント液Ｃを、ダーティタンク２０の内部から前記クリーンタンク１１の内部に導くための導出口２８，２９が設けられている。
【００１３】
前記クリーンタンク１１には、該クリーンタンク１１の内部に貯留されたクーラント液Ｃに含まれる微細な固形不純物を吸着して回収し、外部に排出するための固形不純物排出装置３１が設けられている。この固形不純物排出装置３１は、前記クリーンタンク１１の内部から天井板を貫通して取り付けられた筒状の非磁性体容器３２を備えている。この非磁性体容器３２の内部には図示しないが、永久磁石が周回可能に収容されている。そして、前記永久磁石の吸引力により固形不純物が前記非磁性体容器３２の表面に吸着されるととともに、前記永久磁石の上方への移動により、固形不純物が非磁性体容器３２の表面に沿って上方に移動し、最終的に固形不純物が非磁性体容器３２の上端部の排出口から回収容器３３に回収されるようになっている。
【００１４】
次に、この発明の要部の構成について説明する。
図２及び図３に示すように前記クリーンタンク１１の前記ポンプ１２が駆動されて、サクションパイプ１４からクーラント液Ｃが吸引されている状態において、前記クリーンタンク１１内部には、サクションパイプ１４に向かってクーラント液Ｃの流れが生じる。前記クリーンタンク１１の内部には、前記クーラント液Ｃの流れる方向を上向きに偏向するための複数本の偏向翼４１がそれぞれ水平に架橋されている。前記各偏向翼４１は横断面が図４に示すように飛行機の水平翼の断面形状とほぼ同じ形状に形成されている。即ち、前記偏向翼４１の上面４１ａは、前後方向に関して中間部が盛り上がる円弧状に形成され、下面４１ｂは平面状に形成されている。この断面形状により前端４１ｃから後端４１ｄに流体が流れた場合に、上面４１ａ側の流速が速く、かつ圧力が低くなり、下面４１ｂ側の流速が遅く、かつ圧力が高くなる。
【００１５】
各偏向翼４１は、図１に示すようにポンプ１２のサクションパイプ１４に近いものほどクリーンタンク１１の底面からの設置高さ位置が段階的に高くなるように設定されている。又、各偏向翼４１は、クーラント液Ｃが前記ポンプ１２の駆動により吸引されて、図１及び図４に示すようにクーラント液Ｃの流れが矢印方向に生じた場合に、クーラント液Ｃの流れる方向に関して偏向翼４１の上流側の前端４１ｃよりも下流側の後端４１ｄが高くなるように配設されている。
【００１６】
次に、前記のように構成したクーラントタンクにおける固形不純物堆積防止装置の動作について説明する。
工作機械１７の加工部１８によりワークが加工されている際には、前記ポンプ１２によりクリーンタンク１１の内部から汲み上げられた清浄なクーラント液Ｃが配管１５及びノズル１６を通して、ワークに供給される。供給されたクーラント液は、切屑や切粉等のチップを含んだダーティなクーラント液となって、前記チップ分離処理装置１９のダーティタンク２０に回収される。そして、前記駆動スプロケットホィール２４が回転されて、チェーン２５がフラッパ２６と共に周回されると、チップがフラッパ２６により捕捉されて、傾斜部２１から水平筒部２２に移動され、先端のチップ排出口２２ａから外部に排出される。
【００１７】
一方、ダーティタンク２０内のクーラント液は、前記フィルタ２７を透過する間にチップが分離されて、清浄なクーラント液Ｃとなり、このクーラント液Ｃは図３に示す導出口２８，２９からクリーンタンク１１の内部に移動される。
【００１８】
図３に示すように、前記二台のポンプ１２が駆動されると、クリーンタンク１１内のクーラント液Ｃは、矢印で示す方向に流れる。そして、このクーラント液Ｃの流れは、図１に示すように、クリーンタンク１１内に配設した偏向翼４１によって揚力が発生し、流れる方向が上向きとなる。このため、クーラント液Ｃに含まれる固形不純物が上方に移動されて、クリーンタンク１１に固形不純物が沈降して堆積するのが防止される。
【００１９】
上記実施形態のクリーンタンク１１における固形不純物堆積防止装置によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、クリーンタンク１１の内部に複数の偏向翼４１を配設するという簡単な構成により、クリーンタンク１１内にヘドロ状の固形不純物が堆積するのを防止できるため、クリーンタンク１１の底面への固形不純物の堆積を防止するための専用の動力源が不要となり、設備コストを低減し、工作機械の設置スペースを縮小化することができる。又、専用の動力源を駆動するのに要する電力が不要であり、省エネルギー効果がある。
【００２０】
（２）上記実施形態では、偏向翼４１を図４に示すように飛行機の水平翼の断面形状と同様に構成したので、偏向翼４１の上面４１ａ側のクーラント液Ｃの流速が速くなり、圧力が低くなる。反対に、偏向翼４１の下面４１ｂ側のクーラント液Ｃの流速が遅くなり、圧力が高くなる。このため、偏向翼４１の後端４１ｄを通過したクーラント液Ｃの流れが乱流となって巻き上げられるので、クーラント液Ｃ内の固形不純物を攪拌して浮遊させる作用が高められ、固形不純物の堆積を効果的に防止することができる。
【００２１】
（３）上記実施形態では、偏向翼４１の前端４１ｃがクーラント液Ｃの流れる方向に関して上流側に位置し、後端４１ｄが下流側に位置し、かつ後端４１ｄほどクリーンタンク１１の底面からの高さ位置が高くなるように設定したので、クーラント液Ｃの流れを斜め上方に指向することができる。このため、クーラント液Ｃに含まれる切粉等の微細な不純物を攪拌して浮遊させて、固形不純物排出装置３１による回収作業をより効果的に行うことができる。
【００２２】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・  前記実施形態では、図１及び図４に示すように、偏向翼４１をクーラントの流れ方向の下流側ほど後端４１ｄが前端４１ｃよりも上となるように傾斜して配設しているが、これを水平（前端４１ｃと後端４１ｄを同じ高さ）にしてもよい。この場合にも偏向翼４１の後端４１ｄ付近においてクーラントの乱流が生じて不純物が巻き上げられて、その堆積が防止される。
【００２３】
・  図５に示すように、前記クリーンタンク１１の内部に前記偏向翼４１を多数箇所にランダムに配設してもよい。
・  図６に示すように前記クリーンタンク１１を円筒形にするとともに、前記偏向翼４１を放射状に配設してもよい。この構成によりクリーンタンク１１内を流れるクーラントの流れが四角形のタンク１１と比較して円滑になり、固形不純物の堆積をより効果的に防止することができる。
【００２４】
・  図７に示すように、クリーンタンク１１の上面にチップ分離処理装置１９を装着し、前記導出口２９にダクト４５を接続し、清浄なクーラント液Ｃをクリーンタンク１１へ流下させるようにしてもよい。
【００２５】
・  図８（ａ）又は（ｂ）に示すように、偏向翼４１の横断面形状を変更してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明のクーラントタンクを具体化した１実施形態を示す縦断面図。
【図２】クーラントタンク、工作機械及びチップ分離処理装置を示す縦断面図。
【図３】クーラントタンク及びチップ分離処理装置を示す平断面図。
【図４】偏向翼の横断面図。
【図５】この発明の別の実施形態を示す略体説明図。
【図６】この発明の別の実施形態を示す平断面図。
【図７】この発明の別の実施形態を示す側断面図。
【図８】（ａ）（ｂ）は、この発明の別の実施形態を示す偏向翼の横断面図。
【符号の説明】
【００２７】
Ｃ…クーラント液、１１…クーラントタンクとしてのクリーンタンク、１２…ポンプ、１４…サクションパイプ、１７…工作機械、１８…加工部、１９…チップ分離処理装置、２０…ダーティタンク、３１…固形不純物排出装置、４１…偏向翼、４１ａ…上面、４１ｂ…下面。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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