JP3851694B2 - 冷却潤滑剤の浄化装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は工作機械の冷却潤滑剤を浄化する装置に関し、特に隔壁によって沈殿室、および浄化室に分割された容器であって、汚染された冷却潤滑剤に対する流入口と、浄化された冷却剤に対する引き出し装置を備えた容器と、沈殿室および浄化室の間に配置されたフイルタと、沈殿室内に配置された送給装置であって、分離された粒子を、容器から排出する送給装置から成る浄化装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
切削加工を行う場合に工具および工作物を冷却潤滑するために、または切粉を洗浄するために使用される冷却潤滑剤に対する、このような浄化装置は、たとえばＵＳ−Ａ−４ ７５１ ００６ によって公知である。このような浄化設備においては、一つの容器が垂直な縦壁によって、汚染された冷却液の捕集室と、浄化された冷却液の集合室に分割される。捕集室内には、除去された大きな粒子を、別々の廃棄物処理容器に搬出するための掻き取りコンベヤが配置されている。容器の上方被覆壁上を延びる配管システムおよびポンプを通して、捕集室から吸引された冷却液は、加熱ユニットに導かれ、ここから集中室の上方に配置されたバンドフイルタに導かれる。冷却液はバンドフイルタを通過する時に、浄化され、かつその下流に位置する集中室内に捕捉される。バンドフイルタはモーターによって駆動される無端バンドから成り、該バンドの上方走行部の上には、貯蔵ローラから引き出された紙フイルタが載置される。無端バンドを駆動することにより、フイルタは同時に搬送され、該フイルタ上の固体粒子と共に、端末側の容器内に集められ、これと同時に新しいフイルタ紙が貯蔵ローラから引き出される。このような浄化設備において生じる問題は、フイルタ紙の消費が比較的大であり、熱処理に要する熱の所要量および液体の搬送並びに環境上の問題に関連して必要とされる費用が増大することで、その理由は汚染された紙フイルタを廃棄物として処理せねばならぬからである。
【０００３】
本発明の目的は、冷却潤滑剤に対する、環境に優しい、かつ保守の容易な浄化装置であって、密実な構造によって高い浄化度の得られる冷却潤滑剤浄化装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
このような問題は本発明によれば、沈殿室を中間壁により、流入領域と前浄化領域に分割し、該領域を中間壁の下方領域内の流通開口を通して相互に結合し、かつフイルタを、隔壁内において前浄化領域と浄化室の間に配置された隙間フイルタとなすことによって解決される。
【０００５】
本発明による浄化装置の重要な利点は、追加的な紙フイルタまたは濾過ふるいを設けることなく、優れた浄化作用が得られることである。したがってフイルタ材料の調達、交換および廃棄物処理に要する多額の費用が不要となる。そのためにまた保守費用も軽減される。
【０００６】
別の利点は、レベルの平衡によって容器領域間に、自動的に液体循環が生じることである。したがって各領域間に、冷却液を搬送するための、中間ポンプを備えた追加的配管を設ける必要がなくなる。隙間フイルタには、広い面積に対して、流速の小さな液体が水平に通され、特に安全な、かつ効果的な濾過作業が行われる。
【０００７】
長期に亙る作業、および著しく汚染された液体に対しては、隙間フイルタに固着した汚染物を、簡単に除去し得ると言う特別の利点がある。この目的に対しては隙間フイルタに、適切な態様で浄化装置が配置され、該装置は手動的に、または自動的に作動し得るようにされる。
【０００８】
構造の簡単な浄化装置は手動的に作動し得る掻き取り機構を有し、該機構はレバー装置によって、隙間フイルタと平行に移動せしめ得るサドルから成り、このサドルには、三角形線材と接触し得る二つのスクレーパが固定されている。このような配置によって、隙間フイルタは必要に応じ、装置の全表面を清掃することができる。
【０００９】
本浄化装置は掻き取り機構の代わりに、またはこれを補足する機構として、浄化室の側に逆洗浄機構を設け、この機構によって隙間を、たとえばノズルを通して導かれる媒体によって、洗浄することができる。
【００１０】
本発明の好適な実施例においては、隙間フイルタは複数の平行な三角形線材から成り、これら三角形線材は必要に応じ、所定の間隔を有するように、相互に隔置することができる。各三角形線材間の距離によって、隙間の幅、したがって隙間フイルタの濾過度を決定することができる。
【００１１】
三角形線材は、これらの間に形成される隙間が、前浄化領域から浄化室に向かって拡開するように配置することが望ましい。このようになすことによって、好適な流動条件が得られ、かつ隙間フイルタは前浄化領域の方に向いた側に、平滑な面を有するようになり、場合によっては、固着した汚染物を容易に除去することができる。さらに隙間の内部に粒子の詰まるのを避けることができる。
【００１２】
三角形線材は、これに横棒を溶接して、相互に結合することにより簡単に製造することができる。
【００１３】
特に好適な実施例においては、隙間フイルタを自立構造ユニットとして形成し、該ユニットを、隔壁の対応する凹所内に装架し得るようにされる。このようにすれば、隙間フイルタは簡単に交換することができる。
【００１４】
本発明の好適な実施例においては、沈殿した粒子を搬出するための送給装置は、掻き取りコンベヤから成り、該コンベヤは前浄化領域の底部において、流入領域に沿って、かつここを通り抜けて、外部に配置された廃棄物処理装置に延びる。このようにして前浄化領域に沈殿した粒子、およびすでに流入領域において沈殿した粒子は、共に除去される。
【００１５】
流入を静かにするために、供給装置は流入領域の上方に配置された分配供給器を含み、該分配器によって、汚染された冷却潤滑剤が導かれる。
【００１６】
浄化された冷却液の引き出しはポンプによって好適に行われ、該ポンプの少なくとも一つは浄化室内に配置される。一定の目的を達成するには、前浄化領域内で行われる浄化作用で十分であり、この場合は該前浄化領域内にも一つのポンプが設けられるようになっている。したがってたとえば、前浄化領域から取り出された冷却液は、外部冷却潤滑剤の供給に使用され、一方浄化室から取り出された、特別に浄化された冷却液は、工具用冷却剤および内方冷却剤として供給される。
【００１７】
本発明の他の特色および長所は、次に図面によって説明する好適な実施例によって明らかとなる。
【００１８】
【実施例】
図１に示された工作機械１の冷却潤滑剤回路は、作業中に汚染された冷却潤滑剤を切粉と共に切粉供給機２に導き、該切粉供給機内において大きな切粉は冷却潤滑剤から分離され、切粉容器（図示せず）に搬送される。
【００１９】
切粉供給機２の底部に捕集された冷却液は、配管３を通して捕集容器４に導かれ、ここから吸い上げポンプ５を通して、浄化装置７の流入口６に案内される。浄化装置７内において、冷却潤滑剤は小さな粒子および他の汚染物から分離され、かつポンプ４６、４７により、引き出し装置８を通して、浄化された状態で再び工作機械１に復帰せしめられる。
【００２０】
図２〜４に線図的に示された浄化装置７は、図２に透視的に示された容器１０を有し、該容器は垂直に延びる隔壁１１によって、大きな沈殿室１２と、小さな側方浄化室１３に分割されている。隔壁１１に対して垂直に配置された中間壁１４により、沈殿室１２は流入領域１５と、前浄化領域１６に分割されている。中間壁１４は、容器底部１７から所定の距離まで延び、かつ流入領域１５と、前浄化領域１６の間の流通開口１８を画定している。隔壁１１内には、前浄化領域１６および浄化室１３の間に、隙間フイルタ１９が配置されている。
【００２１】
特に図５よび６に示されるように隙間フイルタ１９は、所定の間隔で相互に平行に延びる複数の三角形線材２０から成り、該線材は浄化室１３の方に向いた側で、横棒２１により相互に結合されている。三角形線材２０はこれら線材が、その側面２２によって、前浄化領域１６の方に向いた垂直面を形成するように配置されている。したがって相互に連続する二つの三角形線材２０の間には、常に一つの流通隙間２３が生じ、この隙間は前浄化領域１６の方に向いた側に、狭い断面を有し、かつ浄化室１３の方に向いて、拡開している。図示の実施例においては、最も狭い個所において、二つの三角形線材２０の間の距離ｘは、ほぼ５０μｍである。しかしながら浄化室１３内の所要の浄化度にしたがって、この距離は変えることができる。冷却液は流通隙間２３を通って、前浄化領域１６から浄化室１３に流入し、一方距離ｘより大なる粒子は、実際的に目詰まりを発生させることなく、前浄化領域１６に復帰せしめられる。横棒２１は三角形線材２０の角部２４に対する対応する凹所を有し、かつこの角部に溶接されている。横棒２１を通して相互に結合された三角形線材２０は、図２に示されるように、枠２５内に配置され、かつ隙間フイルタを形成し、該フイルタは対応する凹所２６内に挿入することができる。
【００２２】
前浄化領域の方に向いた、隙間フイルタ１９の側には、図７および８に別々に示された浄化装置２７が配置され、場合によっては固着した不純物を除去するようになっている。浄化装置２７は三角形線材２０に対して垂直に延び、かつ三角形線材の垂直側壁に触座する二つのスクレーパ２８から成り、該スクレーパは三角形線材２０の縦方向に移動し得るサドル３０内に保持されている。サドル３０は、ブリッジ３１によって、隔壁１１に溶接された二つのレール３２に沿って、案内されている。隙間フイルタ１９に対して、スクレーパ２８を移動させるために、作動レバー３３が、隙間フイルタ１９の下方において、隔壁１１に枢着され、該レバーにはサドル３０に連接された案内ブッシュ３４が移動自在に案内されている。作動レバー３３の揺動によって、サドル３０は隙間フイルタ１９と平行に、前後に動かされ、この時サドルに配置されたスクレーパ２８が、三角形線材２０の垂直側面２２上を摺動し、汚染物を除去する。隙間フイルタ１９はその枠２５によって、隔壁１１内の凹所の縁の、Ｕ字形レール４９内に保持され、かつ図７の矢印によって示されるように、交換または一般的清掃を行うように、上方に引き出し、または再び挿入することができる。
【００２３】
特に図４によって明らかなように、沈殿室１２内には、流入領域および前浄化領域から、沈殿物を搬出するために、掻き取りコンベヤ３５が配置され、該コンベヤは前浄化領域１６の内部において、流通開口１８を通って容器の底部１７に延び、かつ流入領域１５を通り、斜め上方に延びる排出傾斜面３６に沿って、排出シュート３７に至る。掻き取りコンベヤ３５は、相互に平行に配置されかつ同期して駆動される、二つの無端鎖３８、３９から成り、該鎖は排出シュート３７上の電動駆動ローラ４０と、前浄化領域１６の容器底部１７の近くに配置された、方向変換装置４１に導かれる。無端鎖３８、３９の間には、同じ間隔で横方向に移動するスクレーパ角部４２が装架されている。無端鎖３８、３９は、該鎖が駆動された時には、下方走行部のスクレーパ角部４２が、容器底部１７および排出傾斜面３６上を、密接的に摺動し、この時沈殿物を排出シュート３７に搬送し、ここから分離沈殿物を、別の廃棄物処理容器４３に落とすように配置されている。掻き取りコンベヤ３５は、モーター４４により律動的に駆動され、排出傾斜面３６の上部の、湿った沈殿物が乾燥し、それによって冷却潤滑剤の損失を相当減少させるようになっている。排出傾斜面３６の領域には、浮遊切粉および油の一部分が残っているが、これらの部分もスクレーパ角部４２によって搬出される。
【００２４】
前浄化領域１６の上方には、二つの吸い込みポンプ４５、４６が配置され、ここに集積しかつすでに浄化された冷却潤滑剤を取り出すようになっている。なお浄化室１３には、送給ポンプ４７が設置され、ここで捕集された冷却液、特に浄化された冷却液を吸い上げるようになっている。
【００２５】
本発明による浄化装置の、図示の実施例は次のように作動する：
汚染された冷却潤滑剤は、外部の吸い上げポンプ５により、流入領域１５の上方に配置された供給分配器４８を通して、容器１０に導かれる。供給分配器４８は水平に延びる横置管として形成され、側部に細隙を有し、この細隙は供給管の端部に配置されている。流入を静かにするために、供給分配器４８は、好ましくは冷却潤滑剤の表面から、１０〜１００ｍｍ上方に位置している。流入領域１５においてはすでに、重い粒子は底部に沈み、かつ掻き取りコンベヤ３５によって搬送され、すでにこの領域において前浄化が起こるようになっている。流入領域１５において、表面上に浮遊する油および軽い粒子は、中間壁１４によって、前浄化領域１６に移行しないようにされる。冷却液は、中間壁の下方領域の流通開口１８を通って、前浄化領域１６に流入し、冷却液はこの領域に静止し、小粒子は底部に沈殿し得るようになる。前浄化領域１６において底部に沈んだ粒子は、掻き取りコンベヤ３５によって排出シュート３７に搬送され、沈殿物はここから、別の廃棄物処理容器４３に落ちる。前浄化領域１６から流出した冷却潤滑剤は隙間フイルタ１９を通って浄化室１３に流入し、この時隙間フイルタ１９において、さらに小さな粒子が濾過される。隙間フイルタ１９によって抑留された粒子は、前浄化側において底部に沈み、ここで同様に掻き取りコンベヤ３５によって、排出される。隙間フイルタ１９に設けられた浄化装置２７によって、隙間フイルタに固着した粒子は釈放され、この粒子も同様に底部に沈み、かつ掻き取りコンベヤ３５によって搬出される。冷却液の流通は流入領域１５から、前浄化領域１６を通って、浄化室１３まで行われる。各領域における流動は、流体の水平調節力またはポンプの吸い上げ作用によって生じる。
【００２６】
前浄化領域１６においては、すでに外部冷却、または切粉洗浄を行うに十分な浄化度が得られる。両方の吸上ポンプ４５、４６によって冷却液は、前浄化領域１６から吸い上げられ、かつたとえば配管５０を通して、図１に示された噴射ノズル５１に導かれる。浄化室１３内に集められた、浄化度の高い冷却液は、送給ポンプ４７および供給管５２によって、加工主軸および工具を通して、内部冷却潤滑剤供給管５３に導かれる。
【００２７】
本発明は以上に図示説明した実施例に制限されるものではない。したがってたとえば、手動掻き取り機構の代わりに、またはその補充として、三角形線材の間に形成された隙間を洗浄するための洗浄装置を設けることができる。手による作動の代わりに、自動的作動も可能であり、これはたとえば各領域間の圧力差またはレベルの差によって行われる。本発明による装置は工作機械の冷却潤滑剤の浄化ばかりでなく、他の固体によって汚染される液体、または乳剤を浄化する場合にも使用することができ、たとえば自動車の洗浄装置に対しても使用できる。なお追加的に油分離器を設け、容器から余分の油を除去することができる。側部に細隙を有する横管として形成される供給分配器は円錐面として形成し、汚染された冷却液がこの面に沿って流出するようになすこともできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 浄化装置を備えた工作機械の冷却潤滑剤回路；
【図２】 浄化装置の容器の透視図；
【図３】 浄化装置の平面図；
【図４】 図３の線ＩＶ−ＩＶに沿って取られた断面図；
【図５】 隙間フイルタの構造の略線図；
【図６】 図７の部分ＶＩの詳細図；
【図７】 隙間フイルタに対する浄化装置の側面図；
【図８】 隙間フィルタに対する浄化装置の平面図。

Claims (9)

1. 隔壁（１１）によって沈殿室（１２）と浄化室（１３）に分割され、汚染された冷却潤滑剤に対する流入口（６）と浄化された冷却潤滑剤に対する引き出し装置（８）とを有する容器（１０）と、
   沈殿室（１２）と浄化室（１３）の間に配置され、掻き取り機構（２８、２９）を備えた隙間フイルタ（１９）と、
   沈殿室（１２）内に配置され、沈殿した粒子を容器（１０）から搬出する無端コンベヤ装置（３５）とを有する工作機械の冷却潤滑剤の浄化装置において、
   沈殿室（１２）が垂直な中間壁（１４）によって流入領域（１５）および前浄化領域（１６）に分割され、これらの領域が中間壁（１４）の下方領域の流通開口（１８）を通して相互に連結され、かつ、隙間フイルタ（１９）が、前浄化領域（１６）と浄化室（１３）の間の垂直な隔壁（１１）内に配置されていることを特徴とする浄化装置。
2. 掻き取り機構（２８、２９、３０）が、レバー装置（３３）によって、隙間フイルタ（１９）と平行に移動し得るサドル（３０）を有し、該サドルに、三角形線材（２０）に触座し得る少なくとも一つのスクレーパ（２８）が固定されている請求項１記載の浄化装置。
3. スクレーパ（２８）が、交換可能のブラシまたは浄化棧である請求項２記載の浄化装置。
4. レバー装置が、中間壁（１４）に枢着された作動レバー（３３）から成り、該作動レバー上に、サドル（３０）と連接された案内ブッシュ（３４）が移動自在に案内される請求項２または３記載の浄化装置。
5. サドル（３０）が、隙間フイルタ（１９）と平行に延びる案内レール（３２）上に、移動自在に支持されている請求項２から４までの何れか一項に記載されている浄化装置。
6. 隙間フイルタ（１９）が、交換可能である請求項１から５までの何れか一項に記載されている浄化装置。
7. 流入口（６）が、流入領域（１５）の上方に配置された供給分配器（４８）を含んでいる請求項１から６までの何れか一項に記載されている浄化装置。
8. 引き出し装置（８）が、前浄化領域（１６）から冷却潤滑剤を引き出すための、少なくとも一つの吸い上げポンプ（４５、４６）を含んでいる請求項１から７までの何れか一項に記載されている浄化装置。
9. 浄化室（１３）が沈殿室（１２）に隣接して横方向に配置され、隔壁（１１）が沈殿室（１２）の長手方向の壁部を形成している請求項１から８までの何れか一項に記載されている浄化装置。

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