JPH07289809A - 加工液浄化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、加工液に含まれる沈降物を取り除く
作業を自動化でき、加工液の浄化再生に多くの人手を要
しない加工液浄化装置を提供することを目的とする。 【構成】本発明の加工液浄化装置１は、沈降物９１を含
む加工液９２の流入口２４と浄化された加工液９２の流
出口２５をもつ第１沈澱槽２と、該第１沈澱槽２の底床
面２７に沈降した沈降物９１を吸引する吸引ノズル３
と、該吸引ノズル３を該沈澱槽２の底床面２７に沿って
移動させる移動手段４と、該吸引ノズル３に吸引力を作
用させ吸引された沈降物９１を除去する吸引手段５とよ
りなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加工液浄化装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に工作機は、ワークの加工時に、加
工工具とワーク加工領域との接触部分の潤滑、冷却、加
工屑の除去などの目的で前記接触部分に加工液を供給し
ている。この加工液は、前記接触部分に供給された後、
回収され、繰り返し循環して用いられるため、細かい金
属酸化物、研磨材屑、材料屑、反応生成物などよりなる
沈降物（一般的にはスラッジと称される）を含む。

【０００３】これらの沈降物を含む加工液は、前記接触
部分の潤滑、冷却、加工屑の除去などの機能を低下させ
る。そこで従来の場合には、加工液の循環通路の一部に
濾過装置を配置し、沈降物を含む加工液を濾過し、沈降
物を除去することにより加工液の浄化再生を図ってい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記加
工液の潤滑、冷却、加工屑の除去などの各機能を維持す
るためには、濾過装置のフイルタやエレメントの定期的
な交換あるいは清浄などの保守点検作業を煩雑に行う必
要がある。この保守点検作業を行うには、作業員に頼ら
ざるを得ないため工数が増す。また保守点検作業の間、
工作機の加工液循環装置の運転を停止させるため、工作
機によるワークの加工作業が中断される。

【０００５】従って、工作機のワークの加工作業率を向
上できない。本発明は、前記従来の問題を解決するため
になされたもので、加工液に含まれる沈降物を取り除く
作業を自動化でき、加工液の浄化再生に多くの人手を要
しない加工液浄化装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の加工液浄化装置
は、沈降物を含む加工液の流入口と浄化された加工液の
流出口をもつ第１沈澱槽と、該第１沈澱槽の底床面に沈
降した沈降物を吸引する吸引ノズルと、該吸引ノズルを
該沈澱槽の底床面に沿って移動させる移動手段と、該吸
引ノズルに吸引力を作用させ吸引された沈降物を除去す
る吸引手段とよりなることを特徴とする。

【０００７】

【作用および効果】本発明の加工液浄化装置では、第１
沈澱槽の流入口を通って沈降物を含む加工液が導入され
る。そして第１沈澱槽内で加工液は静置され、沈降物は
第１沈澱槽の底に沈降する。ある程度沈降物が沈降した
時、吸引ノズル、移動手段および吸引手段を働かせる。
吸引手段により吸引ノズルは沈降物を吸引しつ移動手段
により第１沈澱槽の底を移動する。これにより第１沈澱
槽の底に沈降して堆積した沈降物を第１沈澱槽より容易
に除去できる。

【０００８】そして第１沈澱槽内に静置された加工液の
少なくとも上方の部分は、沈殿物が除去され、浄化再生
される。この浄化再生された加工液は流出口より取り出
される。第１沈澱槽の底に沈澱堆積した沈降物は吸引ノ
ズルにより吸引除去される。このため堆積した沈降物が
極く僅かでも確実に沈降物を除去できる。そして吸引ノ
ズルの吸引と移動を行う吸引手段および移動手段の作動
時期を予め設定し、自動的に働かせることにより、第１
沈澱槽内の加工液の上方は常に沈降物の無い浄化再生さ
れた加工液となり、流出口より常に浄化再生された加工
液を取り出すことができる。

【０００９】従って、本発明の加工液浄化装置によれ
ば、加工液に含まれる沈降物を取り除く作業を自動化で
き、加工液の浄化再生に多くの人手を要しない。

【００１０】

【実施例】本発明の加工液浄化装置の実施例を図１〜図
８に基づいて説明する。本発明の実施例の加工液浄化装
置１の概念図を図１に、全体および構成部品図を図２〜
図６に、流体の流れを示すブロック図を図７に、作動タ
イミングチャートを図８に示す。

【００１１】図１に示す実施例の加工液浄化装置１は、
箱状ケーシング１０（図４、図５、図６参照）の収容用
空間１２に、それぞれ設置された第１沈澱槽２と、４個
の吸引ノズル３と、移動手段４と、吸引手段５と、第２
沈澱槽６と、配送管７と、除去手段８とよりなる。箱状
ケーシング１０は、金属製角材を用いて略立方体形状に
強固に組み立てられた枠体１１と、図略の取り付けビス
により着脱可能に枠体１１に固定され壁面を形成する金
属製板（図示せず）とで加工液浄化装置１の構成部品を
収容する収容空間１２を形成するとともに、枠体１１の
底部１３に設けられた複数の車輪１４とをもつ。

【００１２】第１沈澱槽２は、図４、図５および図６に
示されるように、長方形の底部２０および底部２０の四
辺より垂直方向に伸び所定高さに形成された周壁部２２
とで形成される沈澱空間２３と、周壁部２２の上方にに
設けられ沈降物（以下、スラッジと称す）９１を含む加
工液９２を沈澱空間２３に導入する流入口２４と、浄化
された加工液９２を沈澱空間２３より導出する流出口２
５とをもつ（図１、図５、図６参照）。

【００１３】前記流入口２４は、工作機の貯留槽９０に
貯留されたスラッジ９１を含む加工液９２を、第１沈澱
槽２に供給する供給ポンプ９３をもつ供給用配管９４の
他端に接続されている。前記流出口２５は、第１沈澱槽
２の浄化された加工液９２を貯留槽９０に戻す戻し用配
管９５の一端に接続されている。前記流入口２４および
流出口２５は、底部２０の底床面２７よりの設置高さお
よび口径を予め、目的とする値に種々設定される。

【００１４】前記沈澱空間２３は、所定量の加工液９２
を静置してスラッジ９１を沈降させて底床面２７に堆積
させ、加工液９２よりスラッジ９１を分離できる深さ
と、４個の吸引ノズル３を収容し、底床面２７に沿って
移動できる幅、奥行き長さに設定されている。また沈澱
空間２３は、流入口２４から流出口２５に至る４つの領
域を形成するため垂直に伸びる３枚の垂直仕切り板２６
が設けられている。流入口２４および流出口２５に近い
両側の仕切り板２６、２６は底部２０の底床面２７より
離れた位置にその下端があり、中央の仕切り板２６は底
部２０の底床面２７より上に伸びている。しかし中央の
仕切り板２６の上端は両側の仕切り板２６、２６の上端
より低くなっている。また、流入口２４および流出口２
５の高さは、中央の仕切り板２６の上端より高く、両側
の仕切り板２６、２６の上端より低くなっている。これ
により流入口２４より導入された加工液は第一の領域を
下方に流れ、流入口２４側の仕切り板２６の下を通って
次の第二の領域に入りこの第二の領域を上方に流れる。
そして中央の仕切り板２６の上を越えてさらに次の第三
の領域に入り、第三の領域を下方に流れる。そして流出
口２５側の仕切り板２６の下を通ってさらに次の第四の
領域に入りこの第四の領域を上方に流れ、流出口２５よ
り流れ出る。

【００１５】これらの４つの領域に各吸引ノズル３が配
置されている。また、周壁部２２には、吸引ノズル３の
往移動（矢印Ｚ１方向）の停止位置ａ（図６参照）およ
び復移動（矢印Ｚ２方向）の停止位置ｂに、吸引ノズル
３の一部が当接した時点で移動手段４のスライド・モー
タ４２と、吸引手段５の吸引ポンプ５１との作動を順に
停止させるスイッチＯＦＦ制御するための図略のマイク
ロスイッチが設けられている。

【００１６】各吸引ノズル３は、第１沈澱槽２の垂直仕
切り板２６により区画された４つの領域の底床面２７に
沈降したスラッジ９１をそれぞれ吸引除去するものであ
る。各吸引ノズル３は、図１および図２に示されるよう
に下部に開口した吸引口３０をもつ略三角形の筒状体３
１と、筒状体３１の上方頂部より吸引手段５の吸引配管
５０に接続する吸引配管３２と、筒状体３１の下方に連
結され水平方向に突出する厚板状の取り付け基部３３
（図２、図３参照）と、支軸３４の両端に回転可能に装
着され第１沈澱槽２の底床面２７に沿って回転移動する
ー対の案内ローラ３５、３５と、支軸３４に垂直に連結
され、取り付け基部３３の図略の貫通孔に挿通されたネ
ジ軸３６と、ネジ軸３６に螺合するとともに、取り付け
基部３３を上下位置より挟持するー対の位置調節用のナ
ット３７、３７とよりなる。

【００１７】各吸引ノズル３は、吸引口３０と第１沈澱
槽２の底床面２７よりの高さＬを、ネジ軸３６に螺合す
るナット３７、３７の位置を調節することにより所定の
値に設定される。移動手段４は、吸引ノズル３を第１沈
澱槽２の底床面２７に沿って往移動（矢印Ｚ１方向）お
よび復移動（矢印Ｚ２方向）させるものである。

【００１８】すなわち、移動手段４は、第１沈澱槽２の
上方に、前記矢印Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向に沿って
配設され、回転しないように図略の基部に両端部が固定
保持された長尺の案内用ネジ軸４０（図１参照）と、案
内用ネジ軸４０の軸方向に沿って矢印Ｚ１方向および矢
印Ｚ２方向に往復移動する移動体４１とよりなる。移動
体４１は、案内用ネジ軸４０に歯合する図略のウォーム
ギアとウォームギアを正逆方向に回転させるスライド・
モータ４２と、よりなる。

【００１９】移動体４１は、前記各吸引ノズル３を矢印
Ｚ１方向および矢印Ｚ２方向の往復移動に連動できるよ
うに各吸引ノズル３の図略の上部に連結している。吸引
手段５は、吸引ノズル３に吸引力を作用させ吸引された
スラッジ９１を除去するものである。吸引手段５は、吸
引配管５０と、吸引ポンプ５１と、送り出し配管５２
と、よりなる。

【００２０】吸引配管５０は、一端側を各吸引ノズル３
の吸引配管３２に接続し、他端側を吸引ポンプ５１の吸
い込み側に接続している。また送り出し配管５２は、一
端側を吸引ポンプ５１の吐出側に接続し、他端側を第２
沈澱槽６の上方流入口６１側に開口している。送り出し
配管５２は、吸引ポンプ５１から第２沈澱槽６に至る間
にボール弁５３およびフロー・スイッチ５４が設けられ
ている。

【００２１】なお、ボール弁５３は手動操作によって送
り出し配管５２を開閉するものである。フロー・スイッ
チ５４は、移動手段４のスライド・モータ４２の作動お
よび作動停止を制御するものである。すなわち、フロー
・スイッチ５４は、各吸引ノズル３より吸引されたスラ
ッジ９１が第２沈澱槽６に向かって送り出し配管５２を
流動することによってスライド・モータ４２をＯＮし、
前記スラッジ９１が流動しないときにはスライド・モー
タ４２をＯＦＦする働きをする。

【００２２】第２沈澱槽６は、略ロート形状のもので、
吸引手段５より吸引されたスラッジ９１を受け取る傾斜
面６０をもつ上方流入口６１と、上方に設けられ底部６
２にスラッジ９１が沈殿堆積することにより、前記スラ
ッジ９１と分離し上澄み液となって溢れた加工液９２を
排出する排出口６３と、底部６２に沈殿堆積したスラッ
ジ９１を除去手段８側に排出する底部排出口６４とをも
つ。

【００２３】配送管７は、第２沈澱槽６で沈殿堆積され
たスラッジ９１と分離し、浄化された後、排出口６３よ
り溢れた加工液９２を第１沈澱槽２に戻すものである。
配送管７は、一端７１を第２沈澱槽６の排出口６３に接
続し、他端７２を第１沈澱槽２の流入口２８に接続して
いる。配送管７には、一端７１側と他端７２側との間に
電磁弁７０が設置されている。電磁弁７０は、予め設定
されたタイミングでＯＮ・ＯＦＦ操作され、スイッチＯ
Ｎ時に配送管７を開通し、スイッチＯＦＦ時に配送管７
を閉じ、加工液９２を第１沈澱槽２に戻すタイミングを
制御するものである。

【００２４】除去手段８は、第２沈澱槽６の底部６２よ
り沈殿堆積したスラッジ９１を外部に取り出すものであ
る。除去手段８は、第２沈澱槽６の底部排出口６４に接
続する下方入口８０および上方出口８３をもち、第２沈
澱槽６の下方に斜めに配設されたスクリュ・コンベア８
１と、スクリュ・コンベア８１を作動するモータ８２
と、スラッジ回収槽８４と、一端側をスラッジ回収槽８
４の底部出口８６に接続し他端側を第１沈澱槽２の流入
口２９に接続する戻し配管８７と、戻し配管８７に設置
されたボール弁８８とよりなる。

【００２５】スクリュ・コンベア８１は、回転中心軸線
Ｐを中心として時計方向の回転時に、下方入口８０側よ
り上方出口８３側に向かって進出移動し、スラッジ９１
を同方向に搬送する螺旋形状のものである。モータ８２
は、マイコン等で操作され、スクリュ・コンベア８１の
作動タイミングを制御するものである。スラッジ回収槽
８４には、布製のスラッジ回収袋８５が着脱可能に装着
される。なお、箱状ケーシング１０には、その収容空間
１２内に設置されたスラッジ回収槽８４の位置に、外部
よりスラッジ回収袋８５を取り出しおよび装着操作がで
きるように、図略の開閉蓋部が設けられている。

【００２６】このように構成された実施例の加工液浄化
装置１は、運転時における供給ポンプ９３、吸引ポンプ
５１、スライド・モータ４２、電磁弁７０、モータ８２
を図８に示されるタイミングチャートのように作動させ
るとともに、スラッジ９１および加工液９２の流れる経
路を図７のように設定される。ついで、実施例の加工液
浄化装置１の使用時の作用を以下に説明する。

【００２７】工作機の貯留槽９０には、工作機によるワ
ークの加工時に、潤滑、冷却、加工屑の除去などの目的
で繰り返し循環されるため、スラッジ９１を含む加工液
９２が所定量貯留されている。ここで、供給ポンプ９３
を作動する。すると工作機の貯留槽９０のスラッジ９１
を含む加工液９２は、供給ポンプ９３に汲み上げられ供
給用配管９４より第１沈澱槽２の流入口２４を通って沈
澱空間２３に所定量、導入される。

【００２８】ついで、第１沈澱槽２の沈澱空間２３の加
工液９２は、そのまま約４時間静置される。加工液９２
に含まれるスラッジ９１は、自然沈降し第１沈澱槽２の
底床面２７に沈澱堆積する。このスラッジ９１の沈澱堆
積量が所定量に達した時点で吸引手段５のボール弁５３
を手動操作し、送り出し配管５２を開口するとともに、
吸引ポンプ５１を作動する。すると、各複数の吸引ノズ
ル３は、吸引ポンプ５１の吸引側に接続する吸引配管５
０、３２を介して吸引口３０に吸引力を発生する。第１
沈澱槽２の底床面２７に沈澱堆積しているスラッジ９１
は、吸引口３０より、吸引配管３２、５０を介して吸引
ポンプ５１に吸引される。この後、吸引ポンプ５１より
送り出し配管５２に送出されたスラッジ９１は、送り出
し配管５２のボール弁５３、フロー・スイッチ５４を介
して第２沈澱槽６の上方流入口６１に送出され、傾斜面
６０に沿って底部６２側に移動する。

【００２９】一方、吸引ポンプ５１によって送り出し配
管５２を第２沈澱槽６に向かって流動する前記スラッジ
９１は、フロー・スイッチ５４をＯＮ作動する。これに
よって移動手段４のスライド・モータ４２が正回転す
る。すると、移動体４１は、案内用ネジ軸４０の軸方向
に沿って矢印Ｚ１方向に往移動する。従って、複数の吸
引ノズル３は、移動体４１に連動して矢印Ｚ１方向に移
動する。

【００３０】このため、各吸引ノズル３は、第１沈澱槽
２の底床面２７に堆積しているスラッジ９１を吸引口３
０より吸引しつつ、移動開始位置より第１沈澱槽２の底
床面２７の奥行き（図６の往移動停止位置ａに向かう）
方向に移動する。これにより第１沈澱槽２の底床面２７
に沈降して堆積したスラッジ９１を第１沈澱槽２より容
易に除去できる。

【００３１】また各吸引ノズル３は、往移動停止位置ａ
に設けられている図略のマイクロスイッチに当接する
と、このマイクロスイッチの働きにより、移動手段４の
スライド・モータ４２の作動が停止し、ついで吸引手段
５の吸引ポンプ５１の作動が停止する。前記第１沈澱槽
２の加工液９２は、スラッジ９１を除去され浄化再生さ
れた後、第１沈澱槽２の流出口２５より戻し用配管９５
を介して貯留槽９０に戻される。

【００３２】また、第２沈澱槽６で自然沈澱したスラッ
ジ９１と分離し、上澄み液となって浄化された加工液９
２は、排出口６３より溢れ配送管７に流入する。このと
き配送管７に設置されている電磁弁７０の図略のスイッ
チをＯＮ作動する。すると電磁弁７０は、配送管７を開
き第２沈澱槽６と第１沈澱槽２とを連通するため、前記
浄化した加工液９２は、配送管７より第１沈澱槽２に戻
される。

【００３３】ー方、除去手段８のモータ８２を回転駆動
しスクリュ・コンベア８１を作動することにより、第２
沈澱槽６の底部６２に沈澱したスラッジ９１を、底部排
出口６４よりスラッジ回収槽８４に搬送する。そしてス
ラッジ回収槽８４でスラッジ９１より分離し浄化した加
工液９２は、ボール弁８８を操作し、開かれた戻し配管
８７より第１沈澱槽２に戻される。

【００３４】スラッジ回収槽８４で濃縮されたスラッジ
９１は、スラッジ回収袋８５とともにスラッジ回収槽８
４より外部に取り出され、処理される。第１沈澱槽２の
底床面２７に沈降して堆積したスラッジ９１を吸引ノズ
ル３で吸引除去している。この吸引ノズル３で強制的に
底床面２７に近い空間に存在するスラッジ９１を吸引す
るため、スラッジ９１が極めて少ない場合でもスラッジ
９１を吸引除去できる。なお、吸引ノズル３はスラッジ
９１とともに加工液９２もある程度吸引除去する。しか
し、スラッジ９１とともに吸引除去された加工液９２は
第２沈澱槽６で回収され、再び第１沈澱槽２に回収され
るため無駄にはならない。

【００３５】なお、前記移動手段４による各吸引ノズル
３の移動は、矢印Ｚ１方向への往移動と、矢印Ｚ２方向
への復移動とが、繰り返し行われる。また矢印Ｚ２方向
への復移動時の作用は、矢印Ｚ１方向への往移動時の作
用と同じである。実施例の加工液浄化装置１によれば、
加工液９２に含まれるスラッジ９１を取り除く作業を自
動化でき、加工液９２の浄化再生に多くの人手を要しな
い。また加工液９２の寿命および交換サイクルを長くす
ることができる。

【００３６】なお、前記実施例で用いられる加工液９２
としては、例えば冷却液、研削液、研磨液などで、油液
でも水溶液でもよい。この加工液９２は、工作機の加工
工具とワーク加工領域との接触部分の潤滑、冷却、加工
屑の除去などを目的として、前記接触部分に供給され
る。沈降物とは、加工液に混入する細かい金属酸化物、
研磨材屑、材料屑、反応生成物で一般的にはスラッジと
称されている。加工液に含まれる沈降物は、自然沈降す
ることにより加工液と分離する。

【００３７】また前記実施例では、第１沈澱槽２の流入
口２４および流出口２５を、工作機の貯留槽９０に接続
した場合を示したが、これに限定されるものではなく、
例えば工作機の図略の加工液循環配管の復路および往路
に直接接続して用いることもできる。前記吸引ノズル３
は、第１沈澱槽２の底床面２７の面積の大きさに対応し
て吸引口３０の形状および大きさを種々設定することが
できる。また吸引ノズル３は単数個あるいは複数個を用
いることができる。この吸引ノズル３は、移動手段４の
移動体４１に連動可能に連結されて底床面２７に沿って
移動できるものであればよい。

【００３８】例えば吸引ノズル３として、吸引口３０よ
りも下方に突出した位置に、底床面２７に沿って走行す
る案内ローラ３５、３５を設け台車のようにして用いた
場合を示したが、これに限定されるものではなく、吸引
ノズル３を図略の梁、案内レールなどにより懸垂させた
状態に保持して、吸引口３０と第１沈澱槽２の底床面２
７とを所定の間隔Ｌを保持した状態で、前記底床面２７
に沿って移動できるものであればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の加工液浄化装置の作動状態を示す概略
図である。

【図２】図１における加工液浄化装置の吸引手段を斜視
して示す拡大斜視図である。

【図３】図２におけるＡーＡ線断面矢視拡大図である。

【図４】実施例の加工液浄化装置を平面方向より視認
し、ケーシングのみを断面して要部を示す平面図であ
る。

【図５】実施例の加工液浄化装置を正面方向より視認
し、ケーシングのみを断面して要部を示す正面図であ
る。

【図６】実施例の加工液浄化装置を右側面方向より視認
し、ケーシングのみを断面して要部を示す左側面図であ
る。

【図７】実施例の加工液浄化装置の作動時における加工
液およびスラッジの流れを示す系統図である。

【図８】実施例の加工液浄化装置の作動時におけるタイ
ミングチャートを示す説明図である。

【符号の説明】

１…加工液浄化装置 ２…第１沈澱槽 ３…
吸引ノズル ４…移動手段 ５…吸引手段 ６…
第２沈澱槽 ７…配送管 ８…除去手段

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】沈降物を含む加工液の流入口と浄化された
   加工液の流出口をもつ第１沈澱槽と、 該第１沈澱槽の底床面に沈降した沈降物を吸引する吸引
   ノズルと、 該吸引ノズルを該沈澱槽の底床面に沿って移動させる移
   動手段と、 該吸引ノズルに吸引力を作用させ吸引された沈降物を除
   去する吸引手段とよりなることを特徴とする加工液浄化
   装置。
2. 【請求項２】吸引手段より吸引された沈降物を受け取る
   流入口と上方に設けられ溢れた加工液を排出する排出口
   とをもつ第２沈澱槽と、 該排出口より第１沈澱槽に加工液を送る配送管と該第２
   沈澱槽の底より沈降物を取り出す除去手段とよりなる請
   求項１記載の加工液浄化装置。