JPH1029132A - 水溶性切削液の供給システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 所望の濃度の切削液を適時に複数の工作機械
に供給することができる水溶性切削液の供給システムを
提供する。 【解決手段】切削油の原液を水で希釈して所定濃度の工
作機械用切削液を生成し、これを複数の工作機械の夫々
のタンクに供給する水溶性切削液の供給システムであっ
て、給水を制御するオペレートバルブ１９と、混合バル
ブ装置１０の第１の入口１１から供給された水流に応じ
て第２の入口１２から切削油の原液を吸引し、これら水
と切削油の原液とを混合して所定濃度の水溶性切削液を
貯留する貯留タンク２０と、貯留タンク２０の水位を検
出してオペレートバルブ１９を開閉制御するフロートセ
ンサ２１と、貯留タンク２０の水溶性切削液をそれぞれ
の工作機械のタンクへ送出する給油ポンプ４０とを備え
た。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械用の水溶
性切削液を集中して生成し、これを各工作機械のタンク
に供給するようにした水溶性切削液の供給システムに関
する。

【０００２】

【従来の技術】工作機械においては、切削性を向上した
り、バイトを冷却する等のため、部品を加工するにあた
って、バイトの先端に切削液をかけている。夫々の工作
機械においては、専用のタンクを備えて切削液を貯留し
ており、刃先にかけた切削液をポンプにより再びタンク
内に回収・循環させている。切削液としては、鉱・動・
植物油を主成分とする不水溶性油剤と、水に各種の添加
剤を加えた水溶性油剤とがある。近年、取扱いが容易で
あることから、水溶性油剤が不水溶性油剤に比して多く
使用されるようになっている。

【０００３】ところで、切削液は、切り粉に付着して廃
棄されたり、或は蒸発して消耗されるので、定期的に補
充する必要がある。しかし、消耗量は機械の稼働度合に
より異なるので補充時期が一致せず、しかも、切削の形
態例えば旋盤あるいはフライス盤等によって切削液の使
用量等が異なっているので、切削液を集中して大量に生
成することができないという事情があった。従って、従
来は、各作業者が、補充時期に独自に切削油の原液を水
で希釈し濃度を調整して、その都度担当の工作機械のタ
ンクに補充していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】然しながら、作業者が
独自に水溶性切削液をその都度作成することは、水溶性
切削液の濃度のばらつきが発生し易く、さらに、切削油
原液との混合作業が煩雑であるばかりでなく、その間、
作業を中断しなければならないので生産効率が著しく低
下するという問題があった。

【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、所望の濃度の切削液を適時に複数の
工作機械に供給することができる水溶性切削液の供給シ
ステムを提供するにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、切削
油の原液を水で希釈して所定濃度の工作機械用切削液を
生成し、これを複数の工作機械の夫々のタンクに供給す
る水溶性切削液の供給システムであって、給水源に接続
された第１の入口及び切削油の原液に接続された第２の
入口を有し、第１の入口から供給された水流に応じて第
２の入口から切削油の原液を吸引し、これら水と切削油
の原液とを混合して所定濃度の水溶性切削液を送出する
混合バルブ装置と、前記給水源と第１の入口との間に接
続されたオペレートバルブと、このオペレートバルブを
開閉制御するフロートセンサを有し前記混合バルブ装置
から送出された水溶性切削液を貯留する貯留タンクと、
この貯留タンクの水溶性切削液をそれぞれの工作機械の
タンクへ送出する給油ポンプとを備えたところに特徴を
有する。

【０００７】請求項２の発明は、上記オペレートバルブ
が、切削油の原液の残量センサにより前記貯留タンクの
フロートセンサに優先して開閉制御されるよう構成され
ているところに特徴を有する。

【０００８】請求項３の発明は、前記オペレートバルブ
と混合バルブ装置との間にフローメータによる流れセン
サを設けて、流れ異常時の警報を発するようにしてなる
ところに特徴を有する。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施例につき図
１〜図７を参照して説明する。先ず、図１〜図３におい
て、この供給システムは、同じ濃度の水溶性切削液を使
用する工作機械群例えば数台〜十数台の工作機械に対し
て１セット設置されるものである。各工作機械には夫々
切削液を貯留するタンク１が設置されており、作業者が
バルブ２を操作して、液面を管理している。尚、タンク
１にフロートセンサまたはフロート弁を設けて、自動的
に液面を管理してもよい。

【００１０】混合バルブ装置１０は、切削油の原液を水
で希釈して所定濃度の工作機械用切削液を混合するもの
で、この実施例においては例えば、霧吹き効果の得られ
るような自吸式のミックスコントロール弁が使用されて
いる。第１の入口１１は給水源１２に接続されており、
第２の入口１３に接続されたホース１４が切削油の原液
を入れたペール缶１５に挿入されている。このホース１
４の先端にはボール弁１６が取付けられて原液の逆流を
防止する。この混合バルブ装置１０は、水が第１の入口
１１を通過すると、この水の速度エネルギにより、第２
の入口１３から切削油の原液を自吸式に汲み上げるよう
になっており、混合・希釈された切削液が送出口１７か
ら送出される。この混合バルブ装置１０は、水圧が１．
３Ｋｇ／ｃｍ²以上の給水源１２に接続されて有効に作
動し、また、第２の入口１３を通過する原液の流量は調
整つまみ１８を回すことにより調整できるようになって
いる。即ち、原液の流量を多く設定すれば、第１の入口
１１から流入する水流により自吸される原液の割合が多
いので、混合された水溶性切削液の濃度は大きくなり、
原液の流量を小さく設定すれば、切削液の濃度は小さく
なる。

【００１１】オペレートバルブ１９は、第１の入口１１
と給水源１２との間に接続された電磁弁であって、通電
時に開放されて第１の入口１１から水が供給され、断電
時には閉鎖されて通水されない。送出口１７から送出さ
れた切削液は貯留タンク２０内に貯留される。この貯留
タンク２０にはフロートセンサ２１が取着されており、
貯留タンク２０内が所定の水位に達すると、フロートセ
ンサ２１が作動してオペレートバルブ１９を遮断する。
また、水溶性切削液の水位が所定の高さ以下に低下した
とき、オペレートバルブ１９を作動させる。尚、オペレ
ートバルブ１９と第１の入口１１との間に給水状態を検
知する流れセンサとしてのフローメータ２２が取着さ
れ、更に、オペレートバルブ１９の上流側には開閉弁１
２ａが設けられている。また、給水源１２の水圧は、圧
力計２３により管理されている。

【００１２】つぎに、ペール缶１５における原液の残液
量検知装置３０について重量式の実施例を図４を参照し
て説明する。基台３１は、中央部に軸受３２が取付けら
れており、両端部に緩衝ばね３３が取付けられている。
載置台３４は、中央部下面の軸部３５が軸受３２に嵌合
されて、軸部３５を支点にして左右に揺動可能に取着さ
れており、軸部３５に対して対称の位置に切削油の原液
を収容した２個のペール缶１５が載置されている。この
ペール缶１５は、油脂メーカーから発送された缶を移し
替えずにそのままの状態で載せられる。そして、載置台
３４の下面が緩衝ばね３３に圧接されている。

【００１３】この載置台３４には、原液が汲みだされる
ペール缶１５側の端部に調整ウエイト３６が取着されて
いる。この調整ウエイト３６の重量は、ペール缶１５内
の液量が減少して、汲み上げを停止する時の残量に対応
して設定される。また、基台３１には載置台３４の端部
が上昇したときに作動する残量センサ３７が取付けられ
ている。この残量センサ３７は、図５に示す原液不足警
告ランプ５３を点灯するとともに、起動ボタン５１を復
帰させ、オペレートバルブ１９を貯留タンク２０のフロ
ートセンサ２１に優先して断電し、混合バルブ装置１０
へ給水及び原液の供給を停止するものである。

【００１４】一方、給油ポンプ４０は、貯留タンク２０
内の濃度一定に管理された切削液を汲み上げ、加圧され
た水溶性切削液例えば３〜５Ｋｇ／ｃｍ²の切削液を加
圧タンク４１内に供給する。この加圧タンク４１は、配
管４２を介して、複数台の工作機械のタンク１に接続さ
れている。従って、各配管４２のバルブ２を開放すると
加圧タンク４１から工作機械のタンク１に切削液が供給
され、給油ポンプ４０は加圧タンク４１内の設定圧を保
つように自動的に起動停止を繰り返す。図５において、
配電盤５０には、起動ボタン５１、水流れ異常警報ラン
プ５２、原液不足警報ランプ５３、異常リセットボタン
５４、停止ボタン５５が取付けられている。

【００１５】つぎに上記構成の作用について図６，７を
も参照して説明する。 １，混合バルブ装置１０の調整つまみ１８は、予め生成
する切削液の濃度に合わせて設定しておく。そして、載
置台３４に２個のペール缶１５を載置し、例えば右側
（調整ウエイト３６が取付けられた側）のペール缶１５
にホース１４の先端を挿入する［図６（ａ）］。載置台
３４の右側は、調整ウエイト３６の重量だけ重いので、
載置台３４は右下がりとなっており、載置台３４と残量
センサ３７間には隙間が形成されて、残量センサ３７は
非動作状態にある。

【００１６】２，起動ボタン５１を押すと、オペレート
バルブ１９、給油ポンプ４０が稼働状態になる。ここ
で、貯留タンク２０のフロートセンサ２１がオフ作動し
ている場合について説明する。この場合は、貯留タンク
２０内に所定の水位まで切削液が貯留されている。そし
て、フロートセンサ２１がオフ作動してオペレートバル
ブ１９が遮断され、混合バルブ装置１０内に水は供給さ
れない。即ち切削油の原液も汲み上げられていない。

【００１７】この時、オペレートバルブ１９がオフ状態
にもかかわらず、フローメータ２２にて流れの検出が行
われたとすると、オペレートバルブ１９の水漏れ異常で
あるので、水流れ異常警報ランプ５２が点灯し、停止ボ
タン５５により停止する。そこで、異常原因を除去した
後、リセットボタン５４を押し、再び起動ボタン５１を
押し再起動する。一方、給油ポンプ４０は稼働状態にあ
り、貯留タンク２０内の切削液は、圧力が高められて給
油ポンプ４０の加圧タンク４１内に貯留される。

【００１８】ここで、工作機械群の内、例えば１台の工
作機械のタンク１の液面が下がって、作業者がバルブ２
を開くと、加圧タンク４１内の切削液は配管４２を通っ
てタンク１に供給される。そして、タンク１の液面が所
定の水位まで上昇して、バルブ２を閉じると切削液の供
給が停止される。加圧タンク４１内の切削液がタンク１
に供給されると、加圧タンク４１内の圧力が低下するの
で、給油ポンプ４０が作動して再び加圧タンク４１内を
所定の加圧された状態に維持する。なお、加圧タンク４
１を設けずバルブ２に連動して給油ポンプ４０がその都
度起動されるように構成してもよい。

【００１９】３，つぎに、フロートセンサ２１がオン作
動した場合について説明する。貯留タンク２０内が、所
定の水位まで切削液が貯留されていない状態になると切
削油を補充することが要求される。まず、残液量検知装
置３０の残量センサ３７が動作しているか否かを検知す
る。動作していなければ、つぎに、オペレートバルブ１
９が開放されているかを検知する。オペレートバルブ１
９が開放され、フローメータ２２に給水されていれば、
装置は正常状態にある。

【００２０】即ち、第１の入口１１に給水源１２から水
が流れ、これに応じて、ペール缶１５から所定量の原液
がボール弁１６及びホース１４を通過して第２の入口１
３に汲み上げられる。そして、水と原液が混合・希釈さ
れ、所定濃度の切削液が送出口１７から貯留タンク２０
内に貯留される。貯留タンク２０内が所定の水位に達す
ると、フロートセンサ２１が作動してオフとなり、オペ
レートバルブ１９を遮断し、切削液の生成が中断され
る。また、工作機械のタンク１への供給量が多いと、貯
留タンク２０内の水位がさがるので、再度フロートセン
サ２１がオンとなり、前述の状態に戻る。

【００２１】４，上述の「３，」の過程で、残量センサ
３７がオン動作している場合は、ペール缶１５内の原液
が不足しているので、原液不足警報ランプ５３を点灯
し、停止ボタン５５により起動ボタン５１を復帰させシ
ステムを停止させる。そこで、異常原因を除去して即ち
新らしいペール缶１５を補充して、これにホース１４及
びボール弁１６を挿入し、リセットボタン５４のリセッ
ト後に起動ボタン５１を押せば、切削液の生成は再開さ
れる。

【００２２】５，上述の「３，」の過程で、オペレート
バルブ１９のオン信号にもかかわらずオペレートバルブ
１９が例えば電気的故障等により閉鎖されている場合は
フローメータ２２の信号がでないので、水流れ異常警報
ランプ５２が点灯し、停止ボタン５５により起動ボタン
５１を復帰させる。そこで、異常原因を除去してリセッ
ト後起動ボタン５１を押せば、切削液の生成が再開され
る。 ６，上述の「３，」の過程で、オペレートバルブ１９が
開放されていても、フローメータ２２が例えば給水異常
により給水を検知しない場合は、同じく水流れ異常警報
ランプ５２が点灯し、停止ボタン５５により起動ボタン
５１を復帰させる。そこで、異常原因を除去してリセッ
ト後起動ボタン５１を押せば、切削液の生成が再開され
る。

【００２３】７，つぎに、原液の残液量検知装置３０の
作用について説明する。載置台３４には、２個のペール
缶１５が載置され、図６に示す右側（調整ウエイト３６
が取付けられた側）のペール缶１５にホース１４及びボ
ール弁１６が挿入されている［図６（ａ）］。ホース１
４が挿入されて原液が汲み上げられるペール缶１５側
は、調整ウエイト３６の重量分だけ重いので、載置台３
４が右下がりとなって載置台３４と残量センサ３７間に
隙間が形成され、載置台３４は緩衝ばね３３により支持
される。

【００２４】切削液が生成されるに従ってペール缶１５
内の液量ＷＬは順次減少し、載置台３４は水平状態［図
６（ｂ）］から右上がりに移行する。そして、ペール缶
１５内の残存液量が、汲み上げを停止する水位ＷＬ［図
６（ｃ）］になると、ボール弁１６が液面ＷＬから露出
する状態となって、載置台３４の右端が上昇し、残量セ
ンサ３７がオン作動する。これにより、原液不足警告ラ
ンプ５３を点灯するとともに、オペレートバルブ１９を
貯留タンク２０のフロートセンサ２１に優先して断電し
て、混合バルブ装置１０へ給水源１２から水の供給が停
止され、原液の汲み上げも停止される。作業者は、新ら
しいペール缶１５を補充して、これにホース１４及びボ
ール弁１６を挿入し、リセットボタン５４の操作後、起
動ボタン５１を押せば、切削液の生成が再開される。

【００２５】尚、残量センサ３７をオン作動させるとき
のペール缶１５内の残存液量は、調整ウエイト３６の重
量及び取付け位置を変えることにより調整できるもの
で、例えば、調整ウエイト３６の重量を大にしたり、取
付け位置を先端側に移動すれば、載置台３４の上昇が遅
くなるので、残存液量は少なくなり、また、調整ウエイ
ト３６の重量を小にしたり、取付け位置を中心側に移動
すれば残存液量は多くなる。

【００２６】上記実施例によれば、つぎの効果を奏す
る。 ａ，水溶性切削液を集中して生成し、適時に工作機械の
タンク１に供給するので、作業者がその都度個々に切削
液を混合・調製する必要がないので、切削液の濃度管理
が確実に実施できる。 ｂ，しかも、水溶性切削液を補充する場合に、作業者が
作業を中断しなくてもよいので、生産性を向上させるこ
とができる。

【００２７】ｃ，容器内の原液の残存量が少なくなる
と、警報を発するとともに、給水を停止するので、水だ
けが貯留タンク２０内に流入されることがなく、切削液
の濃度管理が確実に行われる。 ｄ，また、システムの異常（水漏れやオペレートバルブ
の作動不良等）の場合も上記ｃ項と同様に警報を発し、
安全に作動できる。 ｅ，工作機械への切削液の補充が、適時に即刻行われる
ので、作業者の負担がなく、作業に支障をきたさない。

【００２８】図８は、原液の残存液量を管理する他の実
施例を示すもので、基台３１に原液を入れた１個の容器
６１を載せ、この容器６１にフロートスイッチ６２を取
付けたものである。このフロートスイッチ６２は、原液
が所定の水位まで低下したときに作動して、オペレート
バルブ１９を遮断させるようにしたものである。また、
フロートスイッチ６２に代えて例えば光電センサを利用
した液面センサを利用してもよく、また、基台３１に重
量センサを取付け、容器６１の重量を測定して残存重量
を検知するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明は、切削油の原液を水で
希釈して所定濃度の工作機械用切削液を生成し、これを
複数の工作機械の夫々のタンクに供給する水溶性切削液
の供給システムであって、給水源に接続された第１の入
口及び切削油の原液に接続された第２の入口を有し、第
１の入口から供給された水流に応じて第２の入口から切
削油の原液を吸引し、これら水と切削油の原液とを混合
して所定濃度の水溶性切削液を送出する混合バルブ装置
と、前記給水源と第１の入口との間に接続されたオペレ
ートバルブと、このオペレートバルブを開閉制御するフ
ロートセンサを有し前記混合バルブ装置から送出された
水溶性切削液を貯留する貯留タンクと、この貯留タンク
の水溶性切削液をそれぞれの工作機械のタンクへ送出す
る給油ポンプとを備えたので、工作機械群毎に最適濃度
の水溶性切削油を集中して生成し、適時に供給すること
ができ、生産性を向上させ得るという優れた効果を奏す
るものである。

【００３０】請求項２の発明は、上記オペレートバルブ
が、切削油の原液の残量センサにより前記貯留タンクの
フロートセンサに優先して開閉制御されるよう構成され
ているので、水のみが供給されて貯留タンク内の切削液
の希釈事故を確実に防止でき、適正な切削液の安定供給
を可能ならしめるという効果を奏する。

【００３１】請求項３の発明は、前記オペレートバルブ
と混合バルブ装置との間にフローメータによる流れセン
サを設けて、流れ異常時の警報を発するようにしたの
で、安全にシステムを管理する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】 本発明の実施例の配管図である。

【図２】 装置の正面図である。

【図３】 混合バルブ装置の拡大正面図である。

【図４】 残液量検知装置の正面図である。

【図５】 配電盤の正面図である。

【図６】 残液量検知装置の作用を示す図である。

【図７】 フローチャートである。

【図８】 残液量検知装置の他の実施例である。

【符号の説明】

１ 工作機械のタンク １０ 混合バルブ装置 １１ 第１の入口 １２ 給水源 １３ 第２の入口 １７ 送出口 １９ オペレートバルブ ２０ 貯留タンク ２１ フロートセンサ ３０ 残液量検知装置 ４０ 給油ポンプ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 榊 義浩 東京都港区浜松町２丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 田中 米吉 東京都港区浜松町２丁目４番１号 世界貿 易センタービル カヤバ工業株式会社内 (72)発明者 高瀬 浩三 愛知県小牧市新町２丁目198番地の１ (72)発明者 藤井 健雄 愛知県安城市上条町報土寺13−１

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削油の原液を水で希釈して所定濃度の
   工作機械用切削液を生成し、これを複数の工作機械の夫
   々のタンクに供給する水溶性切削液の供給システムであ
   って、 給水源に接続された第１の入口及び切削油の原液に接続
   された第２の入口を有し、第１の入口から供給された水
   流に応じて第２の入口から切削油の原液を吸引し、これ
   ら水と切削油の原液とを混合して所定濃度の水溶性切削
   液を送出する混合バルブ装置と、 前記給水源と第１の入口との間に接続されたオペレート
   バルブと、 このオペレートバルブを開閉制御するフロートセンサを
   有し前記混合バルブ装置から送出された水溶性切削液を
   貯留する貯留タンクと、 この貯留タンクの水溶性切削液をそれぞれの工作機械の
   タンクへ送出する給油ポンプとを備えたことを特徴とす
   る水溶性切削液の供給システム。
2. 【請求項２】 上記オペレートバルブが、切削油の原液
   の残量センサにより前記貯留タンクのフロートセンサに
   優先して開閉制御されるよう構成されていることを特徴
   とする請求項１記載の水溶性切削液の供給システム。
3. 【請求項３】前記オペレートバルブと混合バルブ装置と
   の間にフローメータによる流れセンサを設けて、流れ異
   常時の警報を発するようにしてなることを特徴とする請
   求項１記載の水溶性切削液の供給システム。