JP2000229208A

JP2000229208A - 切粉分離装置

Info

Publication number: JP2000229208A
Application number: JP11029946A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yoshikawa; 隆志吉川; Kazuo Nakano; 和夫仲野
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-22

Abstract

(57)【要約】【課題】スラッジから分離された切粉に含まれる切削
液の重量比を充分に小さくできる切粉分離装置を提供す
る。【解決手段】スクリューコンベア（スラッジ搬送装
置）１８によってスラッジが搬送溝２０内を受入口（ス
ラッジ受取位置）４２から中間位置（脱液位置）４８へ
間欠的に搬送されることにより、スラッジがその中間位
置に比較的長時間位置させられるとき、重力により脱液
フィルタ５０を通して切削液１４が分離されるだけでな
く、送風式脱液装置（圧力気体噴射装置）５８からの圧
力気体がスラッジに向かって噴射されるので、スラッジ
から分離された切粉４０に含まれる切削液１４の重量比
が、たとえば数％程度に充分に小さくされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械から排出
されたスラッジから切粉を分離して排出するための切粉
分離装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工作機械からはその加工量に応じたスラ
ッジが排出される。このスラッジは、切削くず、きり屑
などと称される切粉から成るものであるが、たとえば２
０乃至２５重量％の切削液が多量に含まれることから、
金属を回収しようとするに際して環境汚染を防止した
り、切削液を再利用するために、スラッジから金属の切
粉だけを可及的に分離することが望まれる。

【０００３】これに対し、たとえば特開昭５７−３６０
９８号公報に記載されているように、スラッジを搬送す
るコンベアの搬送溝に多数の分離板から成るフィルタを
設け、そのフィルタにより切削液を通過させ、フィルタ
上に残った切粉だけを搬送するようにした切粉分離装置
が提案されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の切粉分離装置では、スラッジの搬送過程に
おいてフィルタ上を通過させられるとき、重力によって
切削液がフィルタを通して分離されるものであるため、
スラッジから分離された切粉に含まれる切削液の重量比
が未だ充分に小さくならないという欠点があった。

【０００５】本発明は以上の事情を背景として為された
ものであり、その目的とするところは、スラッジから分
離された切粉に含まれる切削液の重量比を充分に小さく
できる切粉分離装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための第１の手段】上記目的を達成す
るための本発明方法の要旨とするところは、工作機械か
ら排出されたスラッジから切粉を分離して排出するため
の切粉分離装置であって、(a) 前記スラッジを受けるス
ラッジ受取位置から所定の脱液位置へそのスラッジを搬
送する搬送溝と、その搬送溝の少なくとも上記脱液位置
に設けられてそのスラッジ中の液体を通過させるが切粉
を通過させないフィルタとを有し、その搬送溝内のスラ
ッジをスラッジ受取位置から脱液位置へ間欠的に搬送す
るスラッジ搬送装置と、(b) その搬送溝内の脱液位置に
位置するスラッジに向かって圧力気体を吹きつける圧力
気体噴射装置とを、含むことにある。

【０００７】

【第１発明の効果】このようにすれば、スラッジ搬送装
置によってスラッジが搬送溝内をスラッジ受取位置から
脱液位置へ間欠的に搬送されることにより、スラッジが
その脱液位置に比較的長時間位置させられるとき、重力
によりフィルタを通して切削液が分離されるだけでな
く、圧力気体噴射装置からの圧力気体がスラッジに向か
って噴射されるので、スラッジから分離された切粉に含
まれる切削液の重量比が、たとえば数％程度に充分に小
さくされる。

【０００８】

【課題を解決するための第２の手段】上記目的を達成す
るための本発明方法の要旨とするところは、工作機械か
ら排出されたスラッジから切粉を分離して排出するため
の切粉分離装置であって、(a) 前記スラッジを受けるス
ラッジ受取位置から所定の脱液位置へスラッジを搬送す
る搬送溝と、その搬送溝の少なくとも上記脱液位置に設
けられてそのスラッジ中の液体を通過させるが切粉を通
過させないフィルタとを有し、その搬送溝内のスラッジ
をスラッジ受取位置から脱液位置へ間欠的に搬送するス
ラッジ搬送装置と、(b) その搬送溝内の脱液位置に位置
するスラッジ内の切削液を前記フィルタを通して吸引す
る吸引装置とを、含むことにある。

【０００９】

【第２発明の効果】このようにすれば、スラッジ搬送装
置によってスラッジが搬送溝内をスラッジ受取位置から
脱液位置へ間欠的に搬送されることにより、スラッジが
その脱液位置に比較的長時間位置させられるとき、重力
によりフィルタを通して切削液が分離されるだけでな
く、スラッジ内の切削液が吸引装置による吸引によって
も除去されるので、スラッジから分離された切粉に含ま
れる切削液の重量比が、たとえば数％程度に充分に小さ
くされる。

【００１０】

【発明の他の態様】ここで、好適には、前記第１発明に
おいて、前記搬送溝内の脱液位置に位置するスラッジ内
の切削液を前記フィルタを通して吸引する吸引装置がさ
らに設けられる。このようにすれば、スラッジ内の切削
液が吸引装置による吸引によっても除去されるので、ス
ラッジから分離された切粉に含まれる切削液の重量比が
一層小さくされる。

【００１１】また、好適には、前記第２発明において、
前記搬送溝内の脱液位置に位置するスラッジに向かって
圧力気体を吹きつける圧力気体噴射装置がさらに設けら
れる。このようにすれば、圧力気体噴射装置からの圧力
気体がスラッジに向かって噴射されるので、スラッジか
ら分離された切粉に含まれる切削液の重量比が一層小さ
くされる。

【００１２】また、好適には、前記第１発明および第２
発明において、前記スラッジ搬送装置は、螺旋状の搬送
羽根が設けられたスクリューシャフトを前記搬送溝内に
おいて回転駆動させることにより前記スラッジを搬送す
るスクリューコンベアであり、その搬送溝に設けられた
フィルタは、スラッジの搬送方向に平行なワイヤが複数
本並列させられることにより構成されたワイヤフィルタ
である。このようにすれば、スクリューコンベアの休止
期間においてスラッジ受取位置において多量のスラッジ
が蓄積されたとしても、スクリューコンベアの搬送期間
においてスクリューシャフトの回転によって引っ掛かり
なくスラッジが搬送される。また、ワイヤフィルタは、
スラッジの搬送方向に平行なワイヤが複数本並列させら
れることにより構成されているので、切粉がワイヤフィ
ルタに引っ掛かることが好適に解消される。

【００１３】

【発明の好適な実施の形態】以下、本発明の一実施例の
切粉分離装置１０を図面に基づいて詳細に説明する。図
１は上記切粉分離装置１０の平面図、図２は上記切粉分
離装置１０の一部を切り欠いた正面図、図３は上記切粉
分離装置１０の裏面図、図４は上記切粉分離装置１０の
回路構成を説明する回路図である。

【００１４】図１乃至図３において、偏平な長方形のフ
レーム１２（機枠）内には、水溶性の切削液１４を貯留
するための貯留タンク１６が設けられている。また、そ
のフレーム１２には、スクリューコンベア１８が、その
長手方向の一端すなわち下端が上記貯留タンク１６内に
浸漬され且つ他端すなわち上端が貯留タンク１６外に位
置させられるように斜めに配置されている。

【００１５】上記スクリューコンベア１８は、直線状の
搬送溝２０を内部に備えたコンベアハウジング２２と、
螺旋状の搬送羽根２４を備えてそのコンベアハウジング
２２内を縦通するように収容され且つその軸芯まわりの
回転可能に支持されたスクリューシャフト２６と、その
スクリューシャフト２６の上端側の軸端に設けられたス
プロケット２８とともにチェーン３０が巻き掛けられた
スプロケット３２を備えた減速機付モータ３４とを備え
ている。

【００１６】上記コンベアハウジング２２は、断面Ｕ字
状のハウジング本体３６とその上側開口を閉じる蓋材３
８とから構成されている。その蓋材３８のコンベアハウ
ジング２２の下端側に位置する部分には、工作機械（図
４）から発生した切粉４０および切削液１４の混合物で
あるスラッジを受け入れるための受入口４２が上方へ向
かって開くように設けられている。また、上記ハウジン
グ本体３６のコンベアハウジング２２の上端側に位置す
る部分には、脱液後の切粉４０を排出するための排出口
４４が下方へ向かって開くように設けられている。

【００１７】駆動制御装置４６は、予め設定されたスラ
ッジ受入期間では前記減速機付モータ３４を停止させる
が、予め設定されたスラッジ搬送期間では、上記受入口
４２内のスラッジがスクリューコンベア１８の搬送スト
ロークのうちの略半分程度の距離だけ搬送されるように
上記減速機付モータ３４を間欠的に駆動する。上記スラ
ッジ受入期間は所要処理量によって任意に設定される値
であって、たとえば１５乃至３０分程度であり、また、
上記スラッジ搬送期間は搬送距離によって任意に設定さ
れる値であって、たとえば０．５乃至１分程度であるの
で、受入口４２から搬送されたスラッジは、ハウジング
本体３６の長手方向の中間位置４８において上記スラッ
ジ受入期間と同じ時間だけ待機させられている間に積極
的に脱液されるようになっている。本実施例では、上記
受入口４２がスクリューコンベア１８のスラッジ受取位
置として機能し、上記ハウジング本体３６の長手方向の
中間位置４８が脱液位置として機能し、上記排出口４４
がスクリューコンベア１８のスラッジ排出位置として機
能している。

【００１８】また、上記ハウジング本体３６すなわち搬
送溝２０の溝底には、コンベアハウジング２２の長手方
向の下端から中間位置４８にわたって、切削液１４は通
過させるが切粉４０は通過させない脱液フィルタ５０が
設けられている。この脱液フィルタ５０は、ワイヤフィ
ルタの一種であり、たとえばハウジング本体３６の中間
位置４８の断面を示す図５に示すように、断面が楔状の
多数本のウエッジワイヤ５２が切粉４０の搬送方向すな
わちスクリューシャフト２６の軸芯に平行な方向であっ
て、周方向において所定の間隙を形成する位置に固定さ
れることにより構成されている。これにより、ウエッジ
ワイヤ５２間の周方向の間隙Ｇが外周に向かうほど大き
くされるとともに、搬送方向における切粉４０の引っ掛
かりが好適に防止されるので、脱液フィルタ５０の目詰
まりが好適に防止されるようになっている。

【００１９】また、上記フレーム上には、スラッジから
の脱液を積極的に促進させるために空気を圧送する送風
式脱液装置５８が設けられている。この送風式脱液装置
５８の出力口６０は、送風ダクト６２を介して、コンベ
アハウジング２２の蓋材３８であって、前記中間位置４
８において脱液フィルタ５０に向かうように設けられた
吐出口６４に接続されている。これにより、上記吐出口
６４から吐出された空気流が、スクリューコンベア１８
の中間位置４８に位置するスラッジおよび脱液フィルタ
５０を積極的に通過させられるようになっている。ま
た、上記送風式脱液装置５８の入力口６６は、吸引ダク
ト６８を介して、貯留タンク１６の蓋材７０に設けられ
た吸引口７２に接続されている。これにより、蓋材７
０、貯留タンク１６の液面、コンベアハウジング２２に
より囲まれた閉じられた空間が負圧とされ、上記スクリ
ューコンベア１８の中間位置４８に位置するスラッジお
よび脱液フィルタ５０を通して空気流が一層積極的に通
過させられるようになっている。なお、上記送風式脱液
装置５８は、所謂ミストコレクタと同様の構成を備えて
おり、切削液ミストを捕集して貯留タンク１６内へ還流
させるようになっている。

【００２０】なお、フレーム１２には、ポンプ７４およ
びレベルメータ７６が設けられている。ポンプ７４は、
貯留タンク１６内に回収された切削液１４を、フライス
盤、旋盤、マシニングセンタなどの工作機械８０へ向か
って圧送するものであり、レベルメータ７６は貯留タン
ク１６内に回収された切削液１４の液面を検出して表示
するものである。

【００２１】以上のように構成された切粉分離装置１０
において、予め設定されたスラッジ受入期間では、工作
機械８０から還流させられるスラッジがスクリューコン
ベア１８の受入口４２に堆積させられる。同時に、この
スラッジ受入期間では、前回のスラッジ搬送期間におい
て中間位置４８まで搬送されたスラッジが積極的に脱水
させられる。すなわち、送風式脱液装置５８の出力口６
０から送風ダクト６２および吐出口６４を介して上記ス
クリューコンベア１８の中間位置４８へ空気流が供給さ
れるとともに、その中間位置４８において空気流が脱液
フィルタ５０に向かうように吐出されて、上記スクリュ
ーコンベア１８の中間位置４８に位置するスラッジおよ
び脱液フィルタ５０を積極的に通過させられる。同時
に、送風式脱液装置５８により、貯留タンク１６の蓋材
７０に設けられた吸引口７２から入力口６６、吸引ダク
ト６８を介して空気流が吸引されるので、蓋材７０、貯
留タンク１６の液面、コンベアハウジング２２により囲
まれた閉じられた空間が負圧とされ、上記スクリューコ
ンベア１８の中間位置４８に位置するスラッジおよび脱
液フィルタ５０を通して空気流が一層積極的に通過させ
られるのである。

【００２２】因みに、以下に示す３種類のスラッジ１、
スラッジ２、スラッジ３について、以下に示す試験条件
および運転条件で前記切粉分離装置１０を運転したとき
の含水率を表１に示す。なお、表１において、スラッジ
すなわち切粉の含水率は、３００ccビーカーにて適当量
を採取し、乾燥前と乾燥（１００℃で４８時間）後との
重量差比から求めたものである。

【００２３】スラッジ１：ダクタイル鋳鉄から旋盤加工
により得られたもの。かさ比重１．２８スラッジ２：アルミニウム合金から穴明け加工により得
られたもの。かさ比重０．１７（大カール状）スラッジ３：アルミニウム合金から穴明け加工により得
られたもの。かさ比重０．１１（小カール状）

【００２４】

【試験条件】脱水フィルタ：ウエッジワイヤの形式２８
Ｂ、間隔（スリット）０．５mm 濾過面積（浸水面積）：０．１ｍ² 送風式脱液装置の風量：４．０ｍ³／min スラッジ排出量：１０Ｌ／Hr 研削液：エマルジョンタイプの水溶性切削液切削液張込み量：３００Ｌ切削液処理量：１００Ｌ／min

【００２５】

【運転条件】

条件１：スクリューコンベアを連続運転し且つ送風式脱
液装置を停止。条件２：スクリューコンベアおよび送風式脱液装置を連
続運転。条件３：スクリューコンベアを間欠運転（３０秒運転、
３０分停止）し且つ送風式脱液装置を停止。条件４：スクリューコンベアを間欠運転（３０秒運転、
３０分停止）し且つ送風式脱液装置を連続運転。

【００２６】

【表１】運転条件条件１条件２条件３条件４スラッジ１９．７％９．２％７．４％２．７％スラッジ２２４．３％２２．５％２０．７％４．４％スラッジ３ − − ２１．７％１．６％

【００２７】上記表１から明らかなように、スクリュー
コンベア１８を間欠運転し且つ送風式脱液装置５８を連
続運転した条件４の場合に、スラッジ１乃至３のいずれ
の場合でも、含水率の低減効果が顕著となる。なお、送
風式脱液装置５８の吸引ダクト６８を外した場合、およ
び送風ダクト６２を外した場合でも、上記データよりは
含水率が若干劣るものの、条件１乃至３に対しては充分
な含水率の低減効果が確認された。

【００２８】上述のように、本実施例によれば、スクリ
ューコンベア（スラッジ搬送装置）１８によってスラッ
ジが搬送溝２０内を受入口（スラッジ受取位置）４２か
ら中間位置（脱液位置）４８へ間欠的に搬送されること
により、スラッジがその中間位置に比較的長時間位置さ
せられるとき、重力により脱液フィルタ５０を通して切
削液１４が分離されるだけでなく、送風式脱液装置（圧
力気体噴射装置）５８からの圧力気体がスラッジに向か
って噴射されるので、スラッジから分離された切粉４０
に含まれる切削液１４の重量比が、たとえば数％程度に
充分に小さくされる。

【００２９】また、本実施例によれば、スクリューコン
ベア（スラッジ搬送装置）１８によってスラッジが搬送
溝２０内を受入口（スラッジ受取位置）４２から中間位
置（脱液位置）４８へ間欠的に搬送されることにより、
スラッジがその中間位置に比較的長時間位置させられる
とき、重力により脱液フィルタ５０を通して切削液１４
が分離されるだけでなく、スラッジ内の切削液１４が送
風式脱液装置（吸引装置）５８による吸引によっても除
去されるので、スラッジから分離された切粉４０に含ま
れる切削液１４の重量比が、たとえば数％程度に充分に
小さくされる。

【００３０】また、本実施例によれば、搬送溝２０内の
中間位置（脱液位置）４８に位置するスラッジ内の切削
液を脱液フィルタ５０を通して吸引する送風式脱液装置
（吸引装置）５８と、搬送溝２０内の中間位置（脱液位
置）４８に位置するスラッジに向かって圧力気体を噴射
する送風式脱液装置（圧力気体噴射装置）５８とが設け
られていることから、スラッジ内の切削液１４が一層効
率よく除去されるので、スラッジから分離された切粉４
０に含まれる切削液１４の重量比が一層小さくされる。

【００３１】また、本実施例によれば、スラッジ搬送装
置として、螺旋状の搬送羽根２４が設けられたスクリュ
ーシャフト２６を搬送溝２０内において軸芯まわりに回
転駆動させることによりスラッジを搬送するスクリュー
コンベア１８が用いられるので、スクリューコンベア１
８の休止期間すなわちスラッジ受入期間においてスクリ
ューコンベア１８の受入口４２内に多量のスラッジが蓄
積されたとしても、スクリューコンベア１８の搬送期間
においてスクリューシャフト２６の回転によって引っ掛
かりなくスラッジが搬送される。

【００３２】また、本実施例によれば、スクリューシャ
フト２６の搬送溝２０に設けられた脱液フィルタ５０
は、スラッジの搬送方向に平行なウエッジワイヤ５２が
複数本並列させられることにより構成されたワイヤフィ
ルタであることから、切粉４０が脱液フィルタ５０に引
っ掛かることが好適に解消される。

【００３３】以上、本発明の一実施例を図面を用いて説
明したが、本発明はその他の態様においても適用され
る。

【００３４】たとえば、前述の脱液フィルタ５０は、断
面が楔型のウエッジワイヤ５２がスクリューシャフト２
９の軸芯に平行に配列されることにより構成されたもの
であったが、上記ウエッジワイヤ５２に代えて、断面が
円形或いは矩形のワイヤが用いられていてもよいし、ス
クリーンメッシュ、多数の小径穴が形成された板材から
構成されたものであってもよい。

【００３５】また、前述の実施例では、スラッジ搬送装
置としてスクリューコンベア１８が用いられていたが、
複数個の掻き板が所定間隔で取り付けられたチェーンが
スプロケットに巻き掛けられたコンベアであっても差し
支えない。

【００３６】また、前述の実施例において、送風式脱液
装置５８は、中間位置４８にあるスラッジ内の切削液１
４を除去するために圧力気体を吐出口６４からそのスラ
ッジへ向かって吐出する圧力気体噴射装置として機能す
ると同時に、脱液フィルタ５０を通して中間位置４８に
あるスラッジ内の切削液１４を吸引する吸引装置として
も機能しているが、いずれか一方の装置として機能する
ものであっても差し支えない。

【００３７】なお、上述したのはあくまでも本発明の一
実施例であり、本発明はその主旨を逸脱しない範囲にお
いて種々の変更が加えられ得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の切粉分離装置を示す平面図
である。

【図２】図１の切粉分離装置の構成を一部を切り欠いて
説明する正面図である。

【図３】図１の切粉分離装置の裏面図である。

【図４】図１の切粉分離装置の構成および配管の接続を
簡単に説明する図である。

【図５】図１の切粉分離装置のスクリューコンベアに設
けられた脱液フィルタの構成を説明するための図であっ
て、図２のＶ−Ｖ視断面図である。

【符号の説明】

１０：切粉分離装置１４：切削液１８：スクリューコンベア（スラッジ搬送装置）２０：搬送溝２６：スクリューシャフト４０：切粉４２：受入口（スラッジ受取位置）４８：中間位置（脱液位置）５０：脱液フィルタ（フィルタ）５２：ウエッジワイヤ（ワイヤ）５８：送風式脱液装置（圧力気体噴射装置、吸引装置）８０：工作機械

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者仲野和夫愛知県名古屋市西区則武新町三丁目１番36 号株式会社ノリタケカンパニーリミテド内Ｆターム(参考） 3C011 BB34

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】工作機械から排出されたスラッジから切
粉を分離して排出するための切粉分離装置であって、前記スラッジを受けるスラッジ受取位置から所定の脱液
位置へ該スラッジを搬送する搬送溝と、該搬送溝の少な
くとも該脱液位置に設けられて該スラッジ中の液体を通
過させるが切粉を通過させないフィルタとを有し、該搬
送溝内のスラッジを該スラッジ受取位置から脱液位置へ
間欠的に搬送するスラッジ搬送装置と、該搬送溝内の脱液位置に位置するスラッジに向かって圧
力気体を吹きつける圧力気体噴射装置とを、含むことを
特徴とする切粉分離装置。
【請求項２】工作機械から排出されたスラッジから切
粉を分離して排出するための切粉分離装置であって、前記スラッジを受けるスラッジ受取位置から所定の脱液
位置へ該スラッジを搬送する搬送溝と、該搬送溝の少な
くとも該脱液位置に設けられて該スラッジ中の液体を通
過させるが切粉を通過させないフィルタとを有し、該搬
送溝内のスラッジを該スラッジ受取位置から脱液位置へ
間欠的に搬送するスラッジ搬送装置と、前記搬送溝内の脱液位置に位置するスラッジ内の切削液
を前記フィルタを通して吸引する吸引装置とを、含むこ
とを特徴とする切粉分離装置。
【請求項３】前記スラッジ搬送装置は、螺旋状の搬送
羽根が設けられたスクリューシャフトを前記搬送溝内に
おいて回転駆動させることにより前記スラッジを搬送す
るスクリューコンベアであり、該搬送溝に設けられたフ
ィルタは、該スラッジの搬送方向に平行なワイヤが複数
本並列させられることにより構成されたワイヤフィルタ
である請求項１または２の切粉分離装置。