JPH06210198A - 固形体回収装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】切削加工によりクーラント液に大量に混入する
切削屑をクーラント液とともに効率良く回収する。 【構成】切削屑が混入されたクーラント液を貯溜する第
一のタンク１を設けた。第一のタンク１に貯溜されたク
ーラント液に渦流を発生させるパイプ１１、吸入ポンプ
１２を設けた。発生した渦流の中心に存在するクーラン
ト液及び切削屑を吸上げる吸上管３、吐出管４等を設け
た。この構成により、パイプ１１から第一のタンク１内
に排出された切削屑を含むクーラント液により渦流が発
生すると、切削屑はその渦流に随伴され、吸上管３の吸
上げ力により渦流の中心に引込まれてクーラント液とと
もに吸上げられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は固形体を流体とともに回
収する固形体回収装置に係り、詳しくは、機械加工時に
生じる固形体としての切削屑を流体としてのクーラント
液で除去した後、切削屑をクーラント液とともに回収す
る固形体回収装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の固形体回収装置においては、例
えば、機械加工時に発生する切削屑をクーラント液によ
り除去した後、その切削屑をクーラント液から分離して
回収する回収装置が提案されている。この回収装置とし
ては、切削屑を洗い流したクーラント液を貯溜するタン
クを設け、そのタンク内部に沈降する切削屑をタンク外
部へ搬送するコンベヤ（所謂チップ搬送用コンベヤ）を
設けたものが提案されている。

【０００３】また、別の回収装置として切削屑を除去し
た後、切削屑を含むクーラント液が通過する水路を設
け、この水路に複数のフィルタを目の粗いものから順に
配置して切削屑を回収するようにしたものが提案されて
いる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】近年、ＮＣ加工機等に
より切削加工が高速化される中で、加工時において短時
間に大量の切削屑が発生する。このため、その切削屑を
除去するクーラント液も大量に使用される傾向にある。
ところが、前記した切削屑回収装置においては、短時間
に搬送する切削屑の量が多くなっても、コンベヤの搬送
能力には限界があるため切削屑を好適に回収することが
できないという問題がある。

【０００５】また、後記した切削屑回収装置において
は、フィルタに短時間で大量に切削屑が補集されるた
め、フィルタの目ずまりが早くなりその交換時期も短く
なる。従って、フィルタの交換を頻繁に行って切削屑を
回収しなければならず、その回収効率が低下するという
問題がある。

【０００６】本発明の目的は、流体に大量に混入する固
形体の回収効率を向上させることができる固形体回収装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに請求項１の発明においては、固形体が混入された流
体を貯溜する貯溜槽と、前記貯溜槽に貯溜された流体に
渦流を発生させる渦流発生手段と、前記渦流発生手段に
より発生された渦流の中心に存在する流体及び固形体を
吸上げる吸上げ手段とを備えた。

【０００８】また、請求項２の発明では、固形体が混入
された流体を貯溜する貯溜槽と、前記貯溜槽に貯溜され
た流体に渦流を発生させる渦流発生手段と、前記渦流発
生手段により発生された渦流の中心に存在する流体及び
固形体を吸上げる吸上げ手段と、前記吸上げ手段により
吸上げられた固形体を含む流体が通過可能なタンクと、
前記タンク内の流体の通路に設けられ、固形体を補集す
る補集手段と、前記補集手段よりも上流側に設けられ、
補集された固形体を前記タンクの外部へ排出する排出手
段とを備えた。

【０００９】

【作用】上記のように構成された請求項１の発明では、
貯溜槽に固形体が混入された流体が貯溜された状態で、
渦流発生手段は流体に渦流を発生させる。すると、吸上
げ手段は渦流の中心に存在する流体及び固形体を吸上げ
る。このとき、渦流は流体上面又は中に浮遊している固
形体及び貯溜槽の底面に堆積している固形体を流体とと
もに吸上げ手段の吸上げ位置に引込まれる。従って、流
体に大量に固形体が混入していても固形体は効率良く吸
上げられる。この結果、固形体の回収効率が向上する。

【００１０】また、請求項２の発明では、吸上げ手段に
より吸上げられた流体及び固形体はタンクを通過する際
に補集手段により固形体のみが補集される。続いて、補
集手段により補集された固形体は排出手段によりタンク
の外部へ排出される。従って、固形体が効率良く流体か
ら分離されるとともに、その回収作業が容易となる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の固形体回収装置を切削屑をク
ーラント液とともに回収して分離する切削屑分離装置に
具体化した一実施例を図１、図２に従って説明する。

【００１２】図１に示すように、切削屑分離装置は切削
屑（本実施例ではアルミニウムの切削屑）が混入された
クーラント液を貯溜する貯溜槽としての有底円筒状の第
一のタンク１を備えている。又、分離装置は第一のタン
クを収容して切削屑と分離された後のクーラント液を貯
溜する同じく有底円筒状の第二のタンク２を備えてい
る。なお、本実施例ではクーラント液として水溶性切削
油が使用される。

【００１３】前記第一のタンク１の中央には吸上げ手段
としての吸上管３が鉛直方向を向くようにして配設され
ており、その吸上管３の下端は第一のタンク１の底面か
ら一定間隔離間している。吸上管３の上端には吸上げ手
段としての吐出管４が水平方向へ連通固定されており、
吸上管３と一体となっている。この吐出管４の一側部に
は吸上げ手段としてのノズル５が嵌挿固定されており、
そのノズル５から吐出管４内に向けてジェット水流を噴
射させるようになっている。そして、ジェット水流の噴
射により、吸上管３内が負圧となって第一のタンク内の
クーラント液が吸上げられるようになっている。なお、
吐出管４の先端には可撓性を有するゴム製の弁６が設け
られており、クーラント液の吸上げ開始時に吸上管３内
が負圧となると弁６が縮み外気の侵入を防止して吸上管
３内を高負圧状態にするようになっている。また、ノズ
ル５には接続管７が接続されており、その接続管７はポ
ンプ８を介して第二のタンク２に導入されている。従っ
て、ノズル５からは第二のタンク２のクーラント液を源
としてポンプ８の駆動によりジェット水流が噴射される
ようになっている。

【００１４】図１、図２に示すように、前記第一のタン
ク１の近傍で第二のタンク２の内側面の一部には隔壁９
が配設されており、その隔壁９にて囲まれた部分に切削
屑を含むクーラント液が図示しない切削装置に備えられ
た二つの排出溝１０を介して排出される。隔壁９の下部
には渦流発生手段としてのパイプ１１が連通固定されて
おり、そのパイプ１１の先端が第一のタンク１の内周円
の接線方向を向くように嵌挿固定されている。また、図
３に示すように、隔壁９と第二のタンク２の内側面との
間には、パイプ１１の開口部に向かって傾斜する傾斜壁
９ａが形成されており、排出溝１０から排出されたクー
ラント液がパイプ１１の開口部に集中するようになって
いる。従って、排出溝１０を介して排出された切削屑を
含むクーラント液は、隔壁９，傾斜壁９ａ及びパイプ１
１を通過して第一のタンク１の内周円の接線方向に向か
って放出される。

【００１５】図２に示すように、前記排出溝１０から排
出されるクーラント液は第二のタンク２に装備された渦
流発生手段としての複数（この場合、４個）の吸入ポン
プ１２により吸入されたクーラント液を使用している。
従って、切削加工にて使用されたクーラント液は、排出
溝１０から大量に排出されて、傾斜壁９ａによりパイプ
１１の開口部に集中する。この結果、パイプ１１からは
第一のタンク１内に貯溜されているクーラント液を内周
縁に沿って移動させるに充分な水圧を有するクーラント
液が放出されるようになっている。

【００１６】そして、パイプ１１からクーラント液が放
出されると、第一のタンク１内に貯溜されたクーラント
液に反時計方向への渦流を発生させるようになってい
る。この渦流はその中心が第一のタンク１の中心とほぼ
一致しており、クーラント液に含まれる切削屑を渦流の
流れに随伴させるようになっている。また、その渦流の
流れに随伴された切削屑は、第一のタンク１の中心に設
けられた吸上管３の吸上げ力により渦流の中心部に引き
込まれるようになっている。従って、吸上管３の吸上げ
時にはタンク１の底面上に堆積する切削屑やクーラント
液上面又は中に浮遊している切削屑が、渦流の中心部へ
引込まれるようになっている。このため、吸上管３，吐
出管４，ノズル５等の吸上げ手段は渦流発生手段の一部
を担っている。そして、渦流の中心部へ引込まれた切削
屑はクーラント液とともに前記した吸上管３により吸上
げられるようになっている。なお、本実施例では吸上管
３のクーラント液の吸上げ量は、前記吸入ポンプ１２に
より吸入される量よりも多くなるように設定されてい
る。従って、装置の作動時において第一のタンク１の水
位は、第二のタンク２の水位よりも低くなっている。

【００１７】第一のタンク１の一部周面の中央上部には
開口１ａが透設されており、その開口１ａにはフィルタ
１３が覆設されている。このフィルタ１３は切削屑が通
過できない程度の目の粗さを有しており、前記水位に基
づいて第二のタンク１のクーラント液が第一のタンク１
内に浸入可能となっている。従って、第一及び第二のタ
ンク１，２内のクーラント液は、常時、同じ水位となっ
ている。又、フィルタ１３により切削屑は第二のタンク
２に移動しないようになっている。

【００１８】図１に示すように、第二のタンク２内には
前記吐出管４より吐出されるクーラント液が通過するタ
ンク１６が支柱１７を介してクーラント液の水面より上
方に位置するように載置されている。このタンク１６は
有底円筒状からなりその底面には複数の透孔１６ａが透
設されている。なお、図示はしないが、タンク１６の底
面上には金網が透孔１６ａを覆うように敷設されてい
る。そして、その金網を介してタンク１６内には同じ切
削屑からなる補集手段としての第一のフィルタ１９が中
央上部にまで堆積されている。また、タンク１６の下面
には開口部１８ａを有するすり鉢状の排水筒１８が取着
されており、その開口部１８ａに微細な切削粉を補集す
る繊維状の第二のフィルタ２０が敷設されている。そし
て、タンク１６に切削屑とクーラント液とが吐出される
と、切削屑のみが第一のフィルタ１９上に堆積され、ク
ーラント液は第一及び第二のフィルタ１８、２０を通過
できるようになっている。

【００１９】タンク１６の上端には板状の支持板２１が
固着されており、その支持板２１の中央及び、タンク１
６の底面中央には排出手段としての回転軸２２が回転可
能に軸支固定されている。また、その回転軸２２の上端
には排出手段としてのモータ２３が軸着されている。回
転軸２２の中央上部にはタンク１６の内周面に向かって
伸びる板状の排出手段としての掻き板２４が取着されて
いる。この掻き板２４の側端に近接するタンク１６の周
面には切削屑を排出させるための排出口１６ｂが透設さ
れている。また、タンク１６の排出口１６ｂ周縁の外周
面には排出された切削屑を下方へガイドする横コ字状の
ガイド部材２５が固着されている。そして、モータ２３
が駆動されると回転軸２２を介して掻き板２４が回転さ
れて、第一のフィルタ１９上に堆積された切削屑が掻き
集められるようになっている。掻き集められた切削屑は
排出口１６ｂから排出され、カイド部材２５にガイドさ
れて下方へ移動されるようになっている。なお、ガイド
部材２５よりも下方には排出された切削屑を回収する回
収箱２６が第二のタンク２に形成された支持板２ａ上に
載置されている。

【００２０】次に、上記のように構成された切削屑分離
装置の作用を説明する。切削加工が開始されると、吸入
ポンプ１２が駆動されて第二のタンク２内のクーラント
液を吸入し始める。すると、切削屑を含んだクーラント
液が排出溝１０から隔壁９内に排出される。排出された
クーラント液はその一部が傾斜壁９ａ上を通過してパイ
プ１１の開口部に集中する。そして、クーラント液はパ
イプ１１を通過して第一のタンク１の内周の接線方向に
向かって放出され、タンク１内のクーラント液に反時計
方向への渦流を発生させる。

【００２１】切削加工と同時にポンプ８が駆動されて第
二のタンク２のクーラント液を源として接続管７を介し
てノズル５よりジェット水流が噴射される。このジェッ
ト水流により吸上管３内が負圧となるが、その負圧によ
り弁６が縮んで外気の侵入が阻止される。すると、吸上
管３内が高負圧状態となって第一のタンク１内のクーラ
ント液が吸上げられ、吐出管４よりクーラント液がタン
ク１６内に吐出される。このとき、タンク１の底面上に
堆積する切削屑やクーラント液上面又は中に浮遊してい
る切削屑は、渦流に随伴されて吸上管３の吸上げ力によ
り渦流の中心部へ引き込まれる。そして、渦流の中心部
へ引込まれた切削屑はクーラント液とともに吸上管３に
より吸上げられる。

【００２２】次に、タンク１６内に吐出された切削屑を
含むクーラント液は、タンク１６内の第一のフィルタ１
９を通過して切削屑が補集される。すなわち、第一のフ
ィルタ１９は同じ切削屑が堆積されたものであり、切削
屑は新たに第一のフィルタ１９上に堆積する形となって
補集されるため、通過することができない。続いて、第
一のフィルタ１９を通過したクーラント液は図示しない
金網、透孔１６ａを通過して第二のフィルタ２０を通過
する。このとき、第二のフィルタ２０では第一のフィル
タ１９により補集されなかった微細な切削屑あるいは切
削粉が補集される。そして、切削屑がクーラント液から
分離されて、クーラント液のみが第二のタンク２に貯溜
される。

【００２３】第一のフィルタ１９に補集されてフィルタ
１９上に堆積した切削屑は、図４に示すように、モータ
２３が駆動されて回転軸２２を中心に掻き板２４が回転
されて掻き集められる。そして、掻き集められた切削屑
は排出口１６ａから排出され、ガイド部材２５にガイド
されながら移動して回収箱２６に落下して回収される。

【００２４】上記した切削屑分離装置においては、タン
ク１内のクーラント液に渦流を発生させ、その渦流に切
削屑を随伴させて吸上管３の吸上げ力によりその切削屑
を渦流の中心部へ引込んでからクーラント液とともに吸
上げるようにした。従って、クーラント液に切削屑が大
量に混入していても、その切削屑をクーラント液等とと
もに効率良く吸上げることができる。この結果、切削屑
の回収効率を向上させることができる。

【００２５】また、タンク１６において第一のフィルタ
により切削屑を補集してその切削屑を掻き板２４により
掻き集めて外部に排出するようにしたことにより、フィ
ルタをいちいち交換する必要がなく、切削屑の回収効率
が向上するとともに、回収作業を容易に行うことができ
る。

【００２６】また、第一のフィルタ１９を切削屑を堆積
させたものから構成したことにより、フィルタにかかる
コストを低減することができる。なお、本発明は上記実
施例に限定されることはなく、本発明の趣旨から逸脱し
ない範囲で以下のようにしてもよい。 （１）上記実施例では、切削屑をクーラント液とともに
回収して分離する切削屑分離装置に具体化したが、砂
利、石等の固形体を流体とともに回収して分離するよう
にしてもよい。 （２）上記実施例では、切削加工に使用されたクーラン
ト液を排出する際の水圧を利用して第一のタンク１内に
渦流を発生させるようにしたが、代わりに、第二のタン
ク２のクーラント液を源としてホース及びポンプ等によ
り第一のタンク１内に渦流を発生させるようにしてもよ
い。 （３）上記実施例では、吐出管４の一側部にノズル５を
嵌挿固定して、ノズル５から噴射されるジェット水流に
より吸上管３内を負圧にしてクーラント液を吸上げるよ
うにしたが、代わりに、ポンプ等を使用して吸上げるよ
うにしてもよい。 （４）上記実施例では、第一のフィルタ１９を切削屑か
ら構成したが、切削屑を補集可能な目の粗さを有する他
の材質のフィルタから構成してもよい。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１の発明に
よれば、流体に大量に混入する固形体を流体とともに容
易に吸上げることができるため、固形体の回収効率を向
上させることができるという優れた効果を奏する。

【００２８】また、請求項２の発明によれば、流体に混
入する固形体を補集して流体の通路外部に排出するよう
にしたことにより、固形体の回収効率を向上させるとと
もに、その回収作業を容易に行うことができるという優
れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の切削屑回収装置を示す概略断
面図である。

【図２】同じく切削屑回収装置を示す概略平面図であ
る。

【図３】同じく第一のタンクを示す一部概略断面図であ
る。

【図４】同じく第二のタンクを示す概略断面図である。

【符号の説明】

１…貯溜槽としての第一のタンク、３…吸上げ手段とし
ての吸上管、４…吸上げ手段としての吐出管、５…吸上
げ手段としてのノズル、６…吸上げ手段としての弁、１
１…渦流発生手段としてのパイプ、１２…渦流発生手段
としての吸入ポンプ、１６…タンク、１９…補集手段と
しての第一のフィルタ、２２…排出手段としての回転
軸、２３…排出手段としてのモータ、２４…排出手段と
しての掻き板。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固形体が混入された流体を貯溜する貯溜
   槽と、 前記貯溜槽に貯溜された流体に渦流を発生させる渦流発
   生手段と、 前記渦流発生手段により発生された渦流の中心に存在す
   る流体及び固形体を吸上げる吸上げ手段とを備えたこと
   を特徴とする固形体回収装置。
2. 【請求項２】 固形体が混入された流体を貯溜する貯溜
   槽と、 前記貯溜槽に貯溜された流体に渦流を発生させる渦流発
   生手段と、 前記渦流発生手段により発生された渦流の中心に存在す
   る流体及び固形体を吸上げる吸上げ手段と、 前記吸上げ手段により吸上げられた固形体を含む流体が
   通過可能なタンクと、 前記タンク内の流体の通路に設けられ、固形体を補集す
   る補集手段と、 前記補集手段よりも上流側に設けられ、補集された固形
   体を前記タンクの外部へ排出する排出手段とを備えたこ
   とを特徴とする固形体回収装置。