(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンク内に貯留したクーラントを工作機械に対して循環させながら使用するクーラント循環システムに適用される工作屑除去装置であって、
上記タンクから工作機械にクーラントを供給する供給通路に介設されてクーラントに含まれる異物を濾過して捕集する濾過式除去手段と、上記工作機械からタンクにクーラントを回収する回収通路に介設されてクーラント中に含まれる異物のうち工作屑を吸着して捕集する磁気的除去手段と、タンクに貯留されたクーラントの液面を浮遊する取込部材を具備したリターン通路を有し、上記タンク内のクーラントのうちその表面部分のクーラントを上記取込部材から取込み上記リターン通路を介して上記磁気的除去手段に給送する逆給送手段とを有していることを特徴とする工作機械用クーラントの工作屑除去装置。
【請求項２】
上記タンクは、主タンクとこの主タンクからオーバーフローするクーラントを貯留する副タンクとからなり、クーラントが上記供給通路を介して主タンクから工作機械に供給される一方、上記回収通路を介して工作機械から副タンクにクーラントが回収されるように構成され、
上記逆給送手段は、上記副タンク内のクーラントのうちその表面部分のクーラントを上記磁気的除去手段に給送するように構成され、
さらに、上記磁気的除去手段通過後のクーラントを主タンクに送る給送手段が設けられ、この給送手段は、クーラントから工作屑を分離させる分離手段を備えている
ことを特徴とする請求項１記載の工作機械用クーラントの工作屑除去装置。
【請求項３】
上記分離手段はサイクロン型分離装置からなり、分離した工作屑を上記磁気的除去手段に給送するように構成されてなることを特徴とする請求項２記載の工作機械用クーラントの工作屑除去装置。
【請求項４】
上記副タンクには、貯留クーラント内で連通する区画容器が設けられ、この区画容器内に磁気的除去手段通過後のクーラントが回収されるとともに、上記給送手段がこの区画容器内からクーラントを吸い上げるように構成されてなることを特徴とする請求項２又は３記載の工作機械用クーラントの工作屑除去装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、研削用クーラントを循環使用するための工作機械用クーラントの工作屑除去装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、研削盤を用いた作業では、冷却、潤滑の目的から研削用クーラントを研削部分に供給することは一般に知られている。
【０００３】
クーラントは、例えばタンクに貯留されており、ポンプ駆動により研削盤に供給され、使用後は、回収パイプを介して磁気セパレータに送り込まれる。そして、この磁気セパレータにおいてクーラント中に含まれた研削屑が吸着、除去されて上記タンクに戻される。これによりクーラントが精製されながら循環使用されるようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記磁気セパレータで切削屑を完全に除去することは困難であり、タンク内には、このように除去されなかった研削屑が数多く混入している。
【０００５】
そのため、研削盤へのクーラントの供給に際しては、除去できない極微小な研削屑が含まれたままクーラントが研削盤に供給され、その結果、工作物の仕上がり精度に影響を与えるといった事態が発生している。また、研削屑捕集用フィルタを設けた場合、クーラントに含まれる研削屑がフィルタにおいて多量に捕集されるため、フィルタの寿命が著しく低下し、メンテナンスサイクルが短くなるという問題もある。
【０００６】
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、工作機械に対してクーラントを循環使用するものにおいて、クーラントに含まれる工作屑を適切に除去しながら工作機械に供給することができる工作機械用クーラントの工作屑除去装置。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、タンク内に貯留したクーラントを工作機械に対して循環させながら使用するクーラント循環システムに適用される工作屑除去装置であって、上記タンクから工作機械にクーラントを供給する供給通路に介設されてクーラントに含まれる異物を濾過して捕集する濾過式除去手段と、上記工作機械からタンクにクーラントを回収する回収通路に介設されてクーラント中に含まれる異物のうち工作屑を吸着して捕集する磁気的除去手段と、タンクに貯留されたクーラントの液面を浮遊する取込部材を具備したリターン通路を有し、上記タンク内のクーラントのうちその表面部分のクーラントを上記取込部材から取込み上記リターン通路を介して上記磁気的除去手段に給送する逆給送手段とを有しているものである。
【０００８】
この構成によれば、クーラントは、濾過式除去手段を介して工作機械に給送された後、磁気的除去手段において工作屑が除去されてタンクに回収される。そして、このような工作機械に対するクーラントの循環とは別に、タンク内のクーラントが逆給送手段により磁気的除去手段に給送されてタンク内に戻される。そのため、工作機械からタンクに戻される過程で完全に除去されないままタンク内に給送された工作屑が効果的に除去される。特に、工作屑は油等に混じって貯留クーラントの表面を浮遊する場合が多いが、上記のように逆給送手段が構成されている結果、タンクに貯留されたクーラントのうち主にその表面部分のクーラントが吸い上げられて磁気的除去手段に給送されることとなり、効率良く貯留クーラント中の工作屑を除去することができる。
【０００９】
また、上記のように、クーラント中の工作屑は油等に混じって貯留クーラントの表面を浮遊している場合が多いので、上記タンクを、主タンクとこの主タンクからオーバーフローするクーラントを貯留する副タンクとから構成し、クーラントが上記供給通路を介して主タンクから工作機械に供給される一方、上記回収通路を介して工作機械から副タンクにクーラントが回収されるように構成し、上記副タンク内のクーラントのうちその表面部分のクーラントを上記磁気的除去手段に給送するように上記逆給送手段を構成し、さらに、上記磁気的除去手段通過後のクーラントを主タンクに送る給送手段を設け、この給送手段にクーラントから工作屑を分離させる分離手段を設けるようにすれば、クーラントに含まれる工作屑が効率良く副タンクに収集されて磁気的除去手段に給送されるため、主タンク内のクーラント中に含まれる工作屑が効果的に低減され、これにより工作機械に給送されるクーラントの純度が高められる。特に、磁気的除去手段通過後のクーラントを主タンクに送る給送手段を設け、さらにこの給送手段にクーラントから工作屑を分離する分離手段を設けている結果、主タンクにおけるクーラント中の工作屑の含有量をより効果的に低減させることが可能となる。この場合、分離手段としてサイクロン型分離装置を用い、分離した工作屑を磁気的除去手段に給送するようにすれば、構造的に簡単で、しかも除去した工作屑を磁気的除去手段により一体に捕集することができるため工作屑の廃棄等の面で有利となる。
【００１０】
さらに、上記副タンクに、貯留クーラント内で連通する区画容器を設け、この区画容器内に磁気的除去手段通過後のクーラントを回収するとともに、この区画容器内からクーラントを吸い上げるように上記給送手段を構成するようにすれば、区画容器内に効率良く工作屑を収集して除去することが可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る工作屑除去装置が適用される工作機械のクーラント循環システムの第１実施形態を概略的に示している。同図に示すように、クーラント循環システム１（以下、循環システム１と略す）にはクーラントＣｏを貯留するタンク３が設けられており、ポンプ６の駆動によりこのタンク３内のクーラントＣｏがクーラント供給通路４（以下、供給通路４と略す）を介して工作機械である研削盤２に供給され、さらに使用後のクーラントＣｏがクーラント回収通路５（以下、回収通路５と略す）を介して上記タンク３に戻されるように循環システム１が構成されている。
【００１３】
上記供給通路４には、濾過器７が設けられ、これによりクーラントＣｏに含まれる異物が除去されて研削盤２に供給されるようになっている。濾過器７は例えば、その内部に合成樹脂製の不織布等からなる袋体を有しており、クーラントＣｏの透過により異物を濾過、捕集するように構成されている。
【００１４】
また、上記回収通路５には、回収されるクーラントＣｏに含まれる研削屑を除去するための磁気セパレータ８が設けられている。磁気セパレータ８は、例えば、図２に示すように容器８ａの内部にモータ駆動により回転するマグネットローラ８ｂが備えられており、回収されるクーラントをこの容器８ａに一旦貯留してタンク３に給送することで、研削屑をマグネットローラ表面に磁気吸着して除去した後、スロープ８ｃ上に掻き落として回収容器８ｄに捕集するように構成されている。なお、本実施形態においては、一般的なフェライトマグネットに比べて強力な保持力を有する希土マグネットを用いて上記マグネットローラが構成されており、これによって研削屑の除去機能が高められている。
【００１５】
この磁気セパレータ８には、図１に示すように後端が上記タンク３に接続されたリターン通路９の先端が接続されており、ポンプ１０の駆動によりタンク３に貯留されたクーラントＣｏがこのリターン通路９を介して磁気セパレータ８の上流側に給送されるようになっている。
【００１６】
リターン通路９の先端には、クーラントＣｏの取り込み口を構成するＱポット１１と称する部材が取付けられている。Ｑポット１１は、図３に示すように、リターン通路９の後端に挿通された発泡樹脂製の円筒状の取込部材１３を有し、この取込部材１３をその外周に装着された蛇腹状の伸縮部材１４を介してリターン通路末端の取付部１２に取付けた構造となっている。Ｑポット１１の内部には適量のクーラントＣｏが貯留されており、上記ポンプ１０が駆動されるとＱポット１１のクーラントＣｏをリターン通路９に形成された導入孔９ａを介して吸い上げるとともに、その吸引力により取込部材１３を下降させ（同図の破線に示す）、その周縁部に形成された切欠き１３ａを介してその内部にクーラントＣｏを導入するようになっている。これによってタンク３に貯留されたクーラントＣｏのうち、主にその表面部分のクーラントＣｏをリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送するようになっている。一方、ポンプ１０の停止時には、取込部材１３の浮力により取込部材１３を上昇させ、切欠き１３ａをクーラントの液面より上方に配置することでＱポット１１内へのクーラントＣｏの導入を阻止するようになっている。つまり、これらのＱポット１１及びリターン通路９によって逆給送手段が構成されている。
【００１７】
以上のように構成された上記循環システム１においては、ポンプ６の駆動によりタンク３からクーラントＣｏが吸い上げられ、濾過器７で異物が除去された後研削盤２に供給される。そして、使用後のクーラントＣｏが、回収通路５を介して磁気セパレータ８に給送され、ここで研削盤２において混入した研削屑が吸着、除去されてタンク３に戻される。こうすることによってクーラントＣｏが精製されながら研削盤２に対して循環供給される。
【００１８】
そして、このようにクーラントＣｏが循環して供給されている間には、上記ポンプ１０が駆動されてタンク３のクーラントＣｏがリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送され、これによって研削盤２からタンク３に戻される過程で完全に除去されないままタンク３に給送された研削屑が磁気セパレータ８において除去、捕集されることになる。
【００１９】
このように上記循環システム１によれば、タンク３に貯留されたクーラントＣｏがリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送され、これによって貯留クーラントＣｏに含まれる研削屑が除去されるようになっているため、貯留クーラントＣｏにおける研削屑の含有率を効果的に低減させることができる。従って、研削盤２に供給されるクーラントＣｏの純度を効果的に高めることが可能であり、従来のこの種の装置のように工作屑の含有量が多いために工作物の仕上がり精度に影響がでるといった実態の発生を効果的に抑えることができる。特に、貯留クーラント中の研削屑は油等に混じって貯留クーラントの表面を浮遊している場合が多いが、上記循環システム１の構成によれば、タンク内の貯留クーラントＣｏのうち、主にその表面部分のクーラントＣｏがリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送されるようになっているので、貯留クーラント中の研削屑が極めて効率よく磁気セパレータ８に給送されて除去、捕集される。
【００２０】
また、上記循環システム１によれば、上述のように貯留クーラントＣｏにおける研削屑の含有率が低減されることで、濾過器７で濾過される研削屑の量が少なくなる。従って、従来のこの種の装置に比べると、供給通路に設けられた濾過器のメンテナンスサイクルを長期化させることができるという利点もある。
【００２１】
次に、本発明に係る工作屑除去装置が適用される工作機械のクーラント循環システムの第２実施形態について図４を用いて説明する。なお、上記第１実施形態の循環システム１と共通する部材については同一の符号を付してその説明を省略し、以下に相違点についてのみ詳しく説明することにする。
【００２２】
同図に示すように、第２実施形態の循環システム２０では、タンク３内が隔壁により主タンク３ａと副タンク３ｂとに区画されており、上記供給通路４の後端が主タンク３ａに、回収通路５の先端が副タンク３ｂにそれぞれ接続されるとともに、リターン通路９が副タンク３ｂ内のクーラントＣｏを磁気セパレータ８に給送するように構成されている。
【００２３】
また、副タンク３ｂには上部開口を有し、その底部において上記副タンク３ｂ内と連通する、詳しくは、副タンク３ｂ内において、クーラントＣｏの液面よりある程度下位の部位（比較的研削屑が少ない深さ）で連通する区画容器２６が設けられている。そして、この区画容器２６内に、ポンプ２５の駆動によりクーラントＣｏを吸い上げるサブリターン通路２１の後端が介入しているとともに、このサブリターン通路２１の先端がサイクロン式分離装置２２の入力側に接続されている。そして、サイクロン式分離装置２２の出力側が連絡通路２４を介して上記主タンク３ａに接続される一方、サイクロン式分離装置２２の捕集側が上記磁気セパレータ８に接続されている。サイクロン式分離装置２２は、図５に示すように、入力側２２ａに流体を供給することにより内部で回転流を生成させ、遠心力により、流体を出力側２２ｂから排出しつつ含有不純物、つまり研削屑等を捕集側２２ｃに分離、排出するように構成されている。
【００２４】
以上のように構成された第２実施形態の循環システム２０においても、基本的には、上記供給通路４及び回収通路５を介してタンク３と研削盤２との間でクーラントＣｏを循環させるのであるが、この循環システム２０では、研削盤２から回収されるクーラントＣｏがまず区画容器２６内に給送され、サブリターン通路２１を介してサイクロン式分離装置２２に給送される。ここで研削屑が分離され、分離後のクーラントＣｏが連絡通路２４を介して主タンク３ａに、分離された研削屑が磁気セパレータ８にそれぞれ排出される。
【００２５】
タンク３内では、上述のように連絡通路２４を介して主タンク３ａに給送されたクーラントＣｏが副タンク３ｂにオーバーフローし、副タンク３ｂでは、上記循環システム１同様に、副タンク３ｂ内の貯留クーラントＣｏのうち、主にその表面部分のクーラントＣｏがリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送される。
【００２６】
つまり、この循環システム２０によれば、回収されたクーラントに含まれる研削屑が、まずサイクロン式分離装置２２において除去される。そして、ここで除去されずに主タンク３ａに給送された研削屑が、主タンク３ａからのオーバーフローに伴い副タンク３ｂに移動させられて上記リターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送されるようになっている。
【００２７】
このような循環システム２０によれば、主タンク３ａにおける貯留クーラントＣｏの研削屑の含有率をより低減させることができる。従って、上記第１実施形態の循環システム１にも増して、研削盤２に供給されるクーラントＣｏの純度を効果的に高めることができる。従って、研削屑が多量に発生する場合等に有利となる。
【００２８】
なお、上記循環システム１及び循環システム２０は、本発明の工作屑除去装置が適用される循環システムの代表的な例であって、その具体的な構成は本発明の要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００２９】
例えば、上記第２実施形態の循環システム２０では、区画容器２６内から吸い上げたクーラントＣｏ中の研削屑を分離する分離手段としてサイクロン式分離装置２２を用い、分離した研削屑を磁気セパレータ８に給送するようにしているが、勿論、これ以外の分離手段を構成するようにしてもよい。但し、サイクロン式分離装置２２を用いる場合には、例えば、濾過器を用いる場合のように不織布を交換するといったメンテナンス作業が不要となるのでこの点において有利である。
【００３０】
また、上記第２実施形態の循環システム２０において、サイクロン式分離装置２２、連絡通路２４及び区画容器２６を省略し、副タンク３ｂ内のクーラントＣｏをサブリターン通路２１を介して直接主タンク３ａに給送するように構成するようにしてもよい。この場合、上述のように含有研削屑の多くはクーラントＣｏの表面部分を浮遊しているため、上記第２実施形態の構成では、副タンク３ｂ内のクーラントＣｏのうち比較的研削屑が少ない深さからクーラントＣｏを吸い上げるのが望ましい。また、回収するクーラントＣｏを磁気セパレータ８から直接主タンク３ａへ排出するようにしてもよい。いずれの場合も、主タンク３ａからのクーラントＣｏのオーバーフローにより研削屑を副タンク３ｂに収集しながらリターン通路９を介して磁気セパレータ８に給送することができるので、精度的には上記循環システム２０に比べ多少劣るものの、簡素な構成で貯留クーラントＣｏ中の研削屑を除去することができる。
【００３１】
さらに、濾過器７に代え、例えば、図６に示すような濾過装置３０を適用することもできる。なお、この図は、そのような濾過装置３０が上記第２実施形態の循環システム２０に適用された例を示している。
【００３２】
すなわち、タンク３から研削盤２に供給するクーラントＣｏを、まず目の粗い第１濾過器３１に通して第１中間タンク３３に貯留しつつこの中間タンク３３から上記タンク３の主タンク３ａにオーバーフローさせる。そして、上記第１中間タンク３３からポンプ３５の駆動によりクーラントＣｏを吸い上げて、上記第１濾過器３１よりも目の細かい第２濾過器３２にクーラントＣｏを通した後、第２中間タンク３４に貯留しつつこの第２中間タンク３４からポンプ３６の駆動によりＣｏを吸い上げて上記研削盤２に供給するようにしてもよい。このような構成によれば、上記第２実施形態の循環システム２０にも増して純度の高いクーラントＣｏを研削盤２に供給することができ、高圧でクーラントＣｏを供給する場合等、高い精度が要求される場合に有効となる。なお、この構成の場合、ポンプ３８の駆動により供給通路３９を介して直接主タンク３ａ内のクーラントＣｏを研削盤２へ供給するようにしておき（例えば、同図の破線内に示す）、要求される研削対象物の仕上がり精度に応じ、クーラントＣｏを濾過装置３０を通して供給する場合と、通さずに供給する場合とに選択できるようにしてもよい。
【００３３】
なお、図４の例や図６の例では、サブリターン通路２１が区画容器２６から吸い上げたクーラントＣｏをサイクロン式分離装置２２に送っているが、区画容器２６を省略してクーラントＣｏを直接副タンク３ｂ内から吸い上げてサイクロン式分離装置２２に送ってもよい。あるいは、図１のシステムにおいて、サイクロン式分離装置２２を設けるとともに、タンク３から吸い上げたクーラントＣｏをサイクロン式分離装置２２に送るようにサブリターン通路及びポンプを配設してもよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、タンク内に貯留したクーラントを工作機械に対して循環させながら使用するものにおいて、クーラントを、濾過式除去手段を介して工作機械に給送した後、磁気的除去手段により工作屑を除去してタンクに回収するとともに、このような工作機械に対するクーラントの循環とは別に、タンク内のクーラントを磁気的除去手段に給送してタンク内に戻すようにしたので、工作機械からタンクに戻される過程で除去されないままタンク内に給送される工作屑を効果的に除去することができる。従って、工作機械に供給するクーラントの純度を効果的に高めることができ、従来のこの種の装置のように工作屑の含有量が多いために工作物の仕上がり精度に影響を与えるといった実態の発生を効果的に抑えることができる。特に、工作屑は油等に混じって貯留クーラントの表面を浮遊する場合が多いことに鑑み、タンクに貯留されたクーラントのうち主にその表面部分のクーラントを取込んで磁気的除去手段に給送するように逆給送手段を構成しているので、効率良く貯留クーラント中の工作屑を除去することができる。
【００３５】
この装置において、上記タンクを、主タンクとこの主タンクからオーバーフローするクーラントを貯留する副タンクとから構成し、クーラントが上記供給通路を介して主タンクから工作機械に供給される一方、上記回収通路を介して工作機械から副タンクにクーラントが回収されるようにし、副タンク内のクーラントのうちその表面部分のクーラントを上記磁気的除去手段に給送するように上記逆給送手段を構成し、さらに上記磁気的除去手段通過後のクーラントを主タンクに送る給送手段を設け、この給送手段に、クーラントから工作屑を分離させる分離手段を設けるようにすれば、クーラントに含まれる工作屑が効率良く副タンクに収集されて磁気的除去手段に給送され、これにより主タンク内のクーラントに含まれる工作屑が低減させられる。そのため、工作機械に給送されるクーラントの純度をより効果的に高めることができる。特に、磁気的除去手段通過後のクーラントを主タンクに送る給送手段を設け、この給送手段にクーラントから工作屑を分離する分離手段を設けていることによって、主タンクにおけるクーラント中の工作屑の含有量をより効果的に低減させることが可能となる。この場合、分離手段としてサイクロン型分離装置を用い、分離した工作屑を磁気的除去手段に給送するようにすれば、構造的に簡単で、しかも除去した工作屑を磁気的除去手段により一体に捕集することができるため工作屑の廃棄等の面で有利となる。さらに、上記副タンクに、貯留クーラント内で連通する区画容器を設け、この区画容器内に磁気的除去手段通過後のクーラントを回収するとともに、この区画容器内からクーラントを吸い上げるように給送手段を構成するようにすれば、区画容器内に効率良く工作屑を収集して除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る工作屑除去装置が適用される工作機械のクーラント循環システムの第１実施形態を示す概略図である。
【図２】  磁気セパレータの構成を示す概略図である。
【図３】  Ｑポットの構成を示す概略断面図である。
【図４】  本発明に係る工作屑除去装置が適用される工作機械のクーラント循環システムの第２実施形態を示す概略図である。
【図５】  サイクロン式分離装置の構成を示す概略断面図である。
【図６】  本発明に係る工作屑除去装置が適用される工作機械のクーラント循環システムの変形例を示す概略図である。
【符号の説明】
１  クーラント循環システム
２  研削盤
３  タンク
４  クーラント供給通路
５  クーラント回収通路
６，１０  ポンプ
７  濾過装置
８  磁気セパレータ
９  リターン通路
１１  Ｑポット
Ｃｏ  クーラント
【図１】
0003813239.tif 000002
【図２】
0003813239.tif 000003
【図３】
0003813239.tif 000004
【図４】
0003813239.tif 000005
【図５】
0003813239.tif 000006
【図６】
0003813239.tif 000007