JPS6297653A - 遠心分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、固体と液体とを含む混合体を遠心分離する遠
心分離装置に関する。

（従来の技術） 精密加工作業においては、塵等の固体が混入した切削液
や研削液を遠心分離装置の濾過器に導入してその塵等を
遠心分離し、そのまま循環させて使用することがある。

第３図には従来のこの種の遠心分離装置の一例が示され
ている。即ち、この遠心分離装置は濾過器としての回転
シリンダ１を備え、この回転シリンダ１は網目状に形成
されて外槽２内に回転可能に配されている。回転シリン
ダ１の中心軸線上に位置しているシリンダ軸３は軸受４
を貫通し、その上端にプーリ５が取付られている。この
プーリ５と駆動用のモータ６のシャフトに取付けたプー
リ６ａにはゴムベルト７が巻き掛けられている。

かかる構造の遠心分離装置において、モータ６は駆動回
路８にて駆動されるので、プーリ６ａ、ゴムベルト７及
びプーリ５を介して回転シリンダ１が回転する。従って
、導入パイプ９の注入口９ａより塵等を含む切削液等を
回転シリンダ１内に注入すると、切削液等が塵等と分離
され、外槽２内に溜まるので、該切削液等のみが外槽２
底面の排出口１０を介して排出パイプ１１より循環系に
送り出される。

ところで、塵等を含む液体（混合体）はそれぞれが性質
や状態が異なっているので、従来は駆動モード設定部１
２に経験的に得たデータに基づいてモータ６の駆動モー
ドを入力し、遠心分離作業を行っていた。

即ち、例えば、第４図（Ａ）に示すように、０〜ｔ２秒
の間の立上り時間Ｔ、で回転シリンダ１の回転速度をＶ
＋ｒｐｍまで上昇させると共に、ｔ、〜ｔ２秒間の導入
時間Ｔ２に分離すべき混合体を回転シリンダｌ内に導入
する。

混合体を導入した時点で回転シリンダ１の回転速度を更
に上昇させると、混合体の濃度が不均一な状態で回転シ
リンダ１の回転速度が上昇することになるので、回転シ
リンダ１が大きく振動してしまい、装置が破壊する虞れ
がある。

そこで、混合体を導入した時点では回転シリンダ１の回
転速度をｔ２〜ｔ３秒間だけＶ＋ｒｐｍに保持しくリー
ド期間Ｔ３）、混合体を攪拌してその濃度の均一化を図
っている。そして、このリード期間Ｔ３は混合体の性質
、状態によって経験的に設定されている。

リード期間Ｔ３終了後は回転シリンダ１の回転速度を約
Ｖｚｒｐｍまで上昇させ、ｔ３〜ｔ４秒間遠心分離を実
行する（遠心分離期間ＴＩ）。

ｔ４〜ｔ５秒では、回転シリンダ１を加速せずに等速回
転させ、ｔ５〜し６秒間で減速してその回転を停止しく
減速期間Ｔ５）、遠心分離作業を完了する。

（発明が解決すべき問題点） しかし、上述したように、経験的に得たデータに基づい
て駆動モード設定部１ｚにモータ６の駆動モートを設定
する場合には、分離すべき混合体が変化する毎にモータ
６の駆動モードを設定する必要があるので、作業に多大
な時間と手間を要してしまう上に設定ミスにより装置を
破壊したり分離作業が不完全なことも生じる。また、こ
の場合第４図（Ａ）乃至（Ｃ）に示すような設定パター
ンに基づいて回転シリンダ１の回転速度を制御するが、
実際には安全性を考慮して工程時間の長い設定パターン
が選択されるため、作業時間が非常に長くなっているの
が現状である。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、このような点を解決するためになされたもの
で、回転体の振動を振動センサにて検出し、この検出信
号に基づいて制御部により駆動部を最適に制御する遠心
分離装置を提供することを目的とする。

（発明の実施例） 以下、本発明の実施例を図面を参照して詳細に説明する
。

本発明に係る遠心分離装置は、第１図に示すように、回
転シリンダ１を備える。この回転シリンダ１は網目状に
形成されて外４ＰｊＺ内で回転可能に配されている。回
転シリンダ１内には導入パイプ９が伸長し、この導入パ
イプ９の先端には注入口９ａが設けられている。外槽２
の底面には、排出口１０が設けられ、この排出口１０に
は排出パイプ１１が連結され、排出パイプ１１は精密加
工機の切削液等を循環させるための循環系に連結されて
いる。

回転シリンダ１の中心軸上にはシリンダ１ｔｌｄ］３が
位置し、シリング軸３は軸受４を貫通し、その上端にプ
ーリ５が取付けられている。このプーリ５とモータ６の
シャフトに取付けたプーリ６ａにはゴムベルト７が巻き
掛けられている。

軸受４上には振動センサ１９が取付けられている。振動
センサ１９の検出信号Ｓは制御部１３に入力されている
。制御部１３は検出信号Ｓが直接的に入力される比較演
算回路１４を有している。

この比較演算回路１４は、装置に付与可能な最高振動レ
ベル及び作業終了を示す最低振動レベルが設定されてお
り、振動センサ１９からの検出信号ＳＬ／ベルが最高振
動レベルに達した時点で制御駆動回路１５に減速信号Ｓ
ｄを出力する。また、検出信号Ｓレベルが最低振動レベ
ルになると、停止信号Ｓｓを出力する。制御駆動回路１
５は減速信号Ｓｄの入力でモータ６の回転速度を減速し
、停止信号Ｓｓの入力でモータ６の回転を停止する。

また、制御部１３は比較演算回路１４と並列的に接続さ
れている検波回路１６、微分回路１７及び他の比較演算
回路１８を有している。検波回路１６は検出信号Ｓの波
形を整形し、微分回路１７に出力する。微分回路１７は
波形整形した検出信号Ｓを微分し、比較演算回路１８に
出力する。比較演算回路１８は作業効率を向上させるた
めに最高微分レベルが設定されており、検出信号Ｓの微
分レベルが小さい場合には制御駆動回路１５に回転速度
上昇信号Ｓｕを出力する。

次に、本発明の遠心分離装置の動作を説明する。

モータ６を駆動すると、プーリ６ａ、ゴムベルト７及び
プーリ５を介して回転シリンダ１が回転する。この場合
振動センサ１９からの検出信号Ｓが検波回路１６にて波
形整形され、微分回路１７にて微分されるが、この微分
レベルが小さいので、比較演算回路１８より速度上昇信
号Ｓｕが出力される。従って、回転シリンダ１の回転速
度は、第２図に示すように、ｔ　ｏ　”　ｔ　＋秒間で
急激に上昇し、短時間でＶ、ｒｐｍの回転速度となる。

回転シリンダ１の回転速度がＶ、ｒｐｍになった時点で
は回転シリンダ１内に導入パイプ９の注入口９ａを介し
て塵等を含む切削液が注入される。この時点では回転シ
リンダ１の振動増加率が最大となり、振動センサにより
最大の振動を示す検出信号Ｓが検波回路１６を介して微
分回路１７に入力されるので、傾きの大きい微分信号が
比較演算回路１８に供給される。従って、比較演算回路
１８からの速度上昇信号Ｓｕの出力が停止すると共に、
検出信号Ｓの直接入力される比較演算回路１４より減速
信号Ｓｄが出力される。よって、回転シリンダ１の回転
速度はし、〜ｔ２秒間では。

最低の上昇率となる。

切削液の注入が終了した後には、回転シリンダ１内にお
いて切削液が攪拌され、濃度が均一化していくので、回
転シリンダ１の振動が徐々に小さくなる。従って、比較
演算回路１８より速度上昇信号Ｓｕが出力されるので、
モータ６の回転速度が上昇し、それに伴なって回転シリ
ンダｌの回転速度がｔ２〜ヒ３秒の短時間で急激に上昇
する。

よって、この短時間内で攪拌と遠心分離作業が進行する
。

遠心分離作業が終了し、切削液のみ外槽２側に溜まると
、回転シリンダ１の振動が最小になるので、比較演算回
路１４より停止信号Ｓｓが出力される。従って、制御駆
動回路１５によりモータ６の駆動が停止されるので、回
転シリンダ１はその回転速度がｔ３〜ｔ４秒の間で減速
され、遂には停止する。

尚、外槽２側の塵等を含まない切削液は排出口１０、排
出パイプ１１を介して＠環系に送給される。

このように、振動レベルに対応させて回転シリンダ１の
回転速度を制御すると、異なった混合体であってもその
まま安全に遠心分離作業を行なうことができる。また、
装置が破壊しない範囲の振動レベルで回転シリンダ１を
でき得る限り高速で回転させるので、従来のようにリー
ド期間を安全性を考慮して長くとる必要がなくなり、従
って、遠心分離作業に要する作業時間を大きく短縮する
ことができる。

上記実施例において、比較演算回路１４及び制御駆動回
路１５のみを用いても遠心分離作業を自動的に、しかも
短時間で終了させることができる。この場合には装置が
破壊しない範囲の振動レベルでも回転シリンダ１の回転
速度を急激に立ち上げることがないので１作業時間が若
干長くなる。

（発明の効果） 本発明によれば、回転体の振動を振動センサにて検出し
、この検出信号に基づいて制御部により回転体の駆動部
を制御するようにしたので、全ての混合体に対して自動
的に、しかも安全かつ短時間で遠心分離作業を行うこと
ができる。従って、操作が簡単で作業効率の優れた遠心
分離装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る遠心分離装置の全体的構成図、第
２図は第１図の装置における回転シリンダの回転速度特
性を示す図、第３図は従来の遠心分離装置の全体的構成
図、第４図（Ａ）乃至（Ｃ）は従来装置における回転シ
リンダの回転特性をそれぞれ示す図である。 ｌ・・・回転シリンダ、 ６・・・モータ、 １３・・・制御部、 １４．１８・・・比較演算回路、 １５・・・制御駆動回路、 １６・・・検波回路、 １７・・・微分回路、 １９・・・振動センサ。 第１図 第２図 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、固体及び液体の混合体が導入される回転体と、該回
   転体を回転駆動する駆動部とを備える遠心分離装置であ
   って、前記回転体の振動を検出する振動センサと、該振
   動センサからの検出信号に基づいて前記回転体を所定速
   度で回転させるべく前記駆動部を制御する制御部とを含
   むことを特徴とする遠心分離装置。 ２、該制御部は、該検出信号を所定の設定値と比較し、
   該回転体の振動レベルに応じて減速信号及び停止信号を
   出力する比較演算回路を有することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載の遠心分離装置。 ３、該制御部は、該検出信号を波形整形する回路と、整
   形後の信号を微分する微分回路と、微分値が設定値以下
   の場合に回転速度上昇信号を出力する比較演算回路とを
   有することを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２
   項に記載の遠心分離装置。