JP2005022007A - 濾過装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】回転駆動される濾過ドラムと、汚濁液を貯めた槽本体部との間を液密状態に維持するためのシール手段が汚濁液に晒されることを極力防止してシール部材の耐久性を高め、その交換時期を長くすることのできる濾過装置の提供。
【解決手段】汚濁液を貯めた槽本体部2で回動自在に軸支する軸支部27と、円筒空間部33とを有し汚濁液を円筒空間部に流入させて濾過するために、外周面26に設けられる濾過フィルタ28と、濾過後の液体を液体回収部4に流出させるために開口部29とを備え回転駆動される濾過ドラム25と、円筒空間部33と槽本体部の間を液密状態に維持する円筒ドラムの側面に配設されるシール構造10とを備える。
【選択図】 図3
【解決手段】汚濁液を貯めた槽本体部2で回動自在に軸支する軸支部27と、円筒空間部33とを有し汚濁液を円筒空間部に流入させて濾過するために、外周面26に設けられる濾過フィルタ28と、濾過後の液体を液体回収部4に流出させるために開口部29とを備え回転駆動される濾過ドラム25と、円筒空間部33と槽本体部の間を液密状態に維持する円筒ドラムの側面に配設されるシール構造10とを備える。
【選択図】 図3
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過装置に係り、特に円筒空間部を有する濾過ドラムを槽本体部に対する液密状態に維持するためのシール手段の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
マシニングセンタを含む産業機械で使用されることで固形物と液体とが混在した汚濁液を、濾過することで固形物と液体に分離し、個別に回収し、液体である切削油を再利用するための濾過装置が実用化されている。
【0003】
この濾過装置は、汚濁液を入口部介して内部に導入し、槽本体部に一時的に貯めるとともに、分離された液体を液体回収部に排出する液体排出部と、分離された固形物を搬送方向に搬送して外部に排出する出口部を設けた槽本体と、この槽本体の内部で上記の入口部と出口部とを通過するように循環駆動される無端チェーンと、この無端チェーンに所定間隔で固定されることで固形物を出口部まで掻き揚げる掻揚部材を設けた搬送装置を備えている。
【0004】
本願出願人は、種々の濾過装置を提案している。例えば、上記の槽本体内部で回動自在に軸支されるとともに汚濁液を外周面に設けられた濾過フィルタで濾過し円筒空間部に流入させて濾過した後に、濾過後の液体を液体回収部に流出させるようにした濾過ドラムと、この濾過ドラムの内側から外側に向けて浄化後の液体を高圧噴射して洗浄する噴射手段を、濾過ドラムの軸支部と兼用させて設け、濾過ドラムと汚濁液を貯めた槽本体部の間を液密状態に維持するために、回転駆動される濾過ドラムの側面に常時当接するとともに濾過ドラムのスラスト方向に弾性変形するようにその断面形状を「V」字形にしたラバー製のV型シール部材を槽本体に固定した濾過装置を提案している(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−99308号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成される濾過装置によれば、V型ラバーシール部材は、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液中にその一部が晒される状態で取り付けられる。また回転駆動される濾過ドラムの側面に対して常時摺接し、濾過ドラムのスラスト方向に弾性変形することでシール状態を維持することから、摺接に伴い摺接面に摩滅が発生する。
【0006】
そして、この摩滅が進行すると、シール部分の隙間が次第に大きくなり液密状態を維持することができなくなり、やがては汚濁液が濾過ドラムの内部に直に侵入することになる。このために、V型ラバーシール部材の定期的な点検作業が必要となり、特に濾過装置を酷使した場合にはその交換時期が短くなる場合もあった。
【0007】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、回転駆動される濾過ドラムと、汚濁液を貯めた槽本体部との間を液密状態に維持するためのシール装置が汚濁液に晒されることを極力防止してシール部材の耐久性を高め、その交換時期を長くすることのできる濾過装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、マシニングセンタを含む産業機械で使用されることで固形物と液体とが混在した汚濁液を、濾過により固形物と液体に分離し、個別に回収するために、前記汚濁液を一時的に貯めるための槽本体部に導入する入口部と、前記分離された液体を液体回収部に排出する液体排出部と、前記分離された固形物を搬送方向に搬送して外部に排出する出口部とを備えた槽手段と、前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動されることで、前記分離された固形物を、前記出口部まで搬送する搬送手段と、前記槽本体部で回動自在に軸支する軸支部と、円筒空間部とを有する円筒ドラムと、前記汚濁液を前記円筒空間部に流入させて濾過するために、前記円筒ドラムの外周面に設けられる濾過フィルタと、濾過後の液体を前記液体回収部に流出させるために、前記円筒空間部に連通する開口部とを備え、回転駆動される濾過ドラム手段と、前記円筒空間部と前記槽本体部の間を液密状態に維持するために、前記円筒ドラムの側面に配設されるシール手段と、前記濾過フィルタを洗浄する洗浄手段とを具備した濾過装置であって、前記シール手段は、前記円筒ドラムの環状内周面に摺接し、かつ前記円筒ドラムの外方半径方向に拡張するように弾性変形する環状ガスケットと、該環状ガスケットを、前記外方半径方向とは逆方向に弾性変形させないように保持する溝形状部を有し、かつ前記槽本体部に固定される環状部材と、該環状部材に対して圧縮部材を介して移動可能に設けられ、かつ作用端部が前記溝形状部に潜入して前記環状ガスケットを常時押圧する押圧部材とから構成されることを特徴としている。
【0009】
また、前記シール手段の前記環状ガスケットは、弾性素材から準備され、単数或いは複数個分が、前記溝形状部に対する嵌合状態で設けられることを特徴としている。
【0010】
また、前記シール手段を、前記円筒ドラムの片側の側面或いは両側の側面に設けたことを特徴としている。
【0011】
また、前記槽手段は、前記出口部の下方に連続形成される傾斜面部を備え、前記搬送手段は、前記入口部と前記傾斜面部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンと、該一対の無端チェーンに対して所定間隔で固定される複数の掻揚部材とを備え、前記濾過ドラム手段は、前記一対の無端チェーンの少なくとも1方に噛合することにより、前記搬送手段から回転駆動力を得る複数の歯部を前記外周面に固定したことを特徴としている。
【0012】
また、前記搬送手段は、前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンの間で、搬送方向に沿う間隔を隔てて設けられる複数の軸体と、該複数の軸体により個別に回動自在に支持される回動部と、該回動部から前記間隔より大きく形成される側縁部とを形成した板部材とから構成され、上方に循環移動したときに、前記側縁部が前記回動部上に重なり、また下方に循環移動したときに、前記側縁部が垂れ下がるように構成したヒンジコンベアであることを特徴としている。
【0013】
また、前記洗浄手段は、前記濾過ドラムの軸支部を兼ねた中空管であり、該中空管中に供給される液体の噴射により前記濾過フィルタを洗浄することを特徴としている。
【0014】
そして、前記固形物は、前記マシニングセンタにおける被金属加工物の切削加工を含む機械加工で生じるとともに、回収後に処分される金属屑であり、前記液体は、回収後に使用される加工用切削液であることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の濾過装置を添付図面に示される好適な各実施形態に基づいて詳細に説明する。ここで、以下に述べる濾過装置は、固形物は、マシニングセンタにより被金属加工物が切削機械加工されることで生じた後に回収され処分される金属屑であり、また液体は、回収後に使用される加工用切削液であり、これらの金属屑と加工用切削液とが混在した状態になった汚濁液を、濾過により夫々に分離し、個別に回収するための構成について述べることとする。しかしこの汚濁液としては上記のものに限定されず、各種の産業機械で生じた汚濁液を処理するための濾過装置についても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0016】
図1は、濾過装置1の内部構成を示した正面図である。また、図2は図1の濾過装置1の要部を破断して示した外観斜視図である。図1において、濾過装置1は図中の一点鎖線で示すマシニングセンタ100の下方に槽本体部2の一部が位置するように図示のように設置される。このようにして工場内における占有面積を小さくしている。
【0017】
このマシニングセンタ100では被金属加工物が各種の切削工具を用いて切削加工されるが、この切削加工のときに加工用切削液22が被切削加工部分に流出されることで切削を容易にする。この切削加工時において金属屑21が発生し、加工用切削液22と混在した状態で汚濁液20が生じることとなり、マシニングセンタの外部から図示のように流出される。
【0018】
続いて、図1に、図2をさらに参照して、このように流出された汚濁液20は、濾過装置1に対して入口部3を介して導入されることで槽本体部2の内部に一時的に貯められる。このように汚濁液を貯めておくために、槽本体部2は、図2に示す左右壁2a、2bと傾斜面部6と後方側の壁とを矩形の底面2cの4辺から連続して設けた浴槽として構成されている。また、この槽本体部2は、図1に示す右側において下方に開口した出口部7と、この出口部7から斜め下方に連続形成される傾斜面部6とを設けている。出口部7の下方には固形物である金属屑21を回収するためのベルトコンベア装置23が設けられている。あるいは、台車上に載せられた金属屑回収箱が、出口部7の下方に移動される。
【0019】
この左壁2aの外側には、濾過後の液体を一時的に貯めるための液体回収部4がさらに設けられており、この液体回収部4中に濾過後の液体を流出させるために図示のような略半円弧状に形成された液体排出部5が、左壁2aに穿設されている。この液体回収部4には図示しないポンプに接続された配管が施されており、濾過後に回収された液体をマシニングセンタ100に供給することで繰り返し使用できるようにするとともに、濾過ドラムの洗浄のために供給するようにしている。
【0020】
続いて、入口部3の下方には、二点鎖線で一部を示した一対の無端チェーン14が設けられている。この無端チェーン14に対しては複数の掻揚部材8が図示のように斜めに所定間隔で固定されており、無端チェーンと掻揚部材から構成される搬送装置の一部が入口部3から覗くように配置されている。槽本体部2の内部には、不図示の軸受で両支持される軸体の両側に固定された一対の第1スプロケットホイール12、12が出口部7の近くに設けられており、これらの第1スプロケットホイール12、12を不図示のウォームギアヘッドを設けた駆動モータ15により、反時計回転方向に連続して駆動するようにしている。
【0021】
また、槽本体部2の入口部3の下方側において、不図示の軸受で両支持される軸体の両側に固定された第2スプロケットホイール13、13が設けられている。また、槽本体部2の左右壁2a、2bの内側面には、図示のように下方に突出した形状の一対のガイド部材18(図面では手前側のみ図示)が固定されている。さらに、槽本体部2の左右壁2a、2bで囲まれた空間には図示のような円筒形状の濾過ドラム装置25が軸支部27の周りに回動自在に設けられている。
【0022】
この濾過ドラム25の外周面26には、汚濁液20を濾過ドラム25の内部に形成された円筒空間部に流入させる途中で所定粒度以上の固形物21を通過させないようにした所定番手の網目を有した濾過フィルタ28が着脱自在に設けられている。また、図2において濾過ドラム25の外周面26には歯部30が固定されており、この歯部30に対して無端チェーン14の片側の一部が噛合することで、濾過ドラム25の回動駆動力を伝達可能にして1機の駆動モータによる同期駆動を可能にしている。
【0023】
このため上記の無端チェーン14、14は上記の第1スプロケットホイール12、12と、第2スプロケットホイール13、13とに噛合し、さらにガイド部材18で方向転換されて案内されることで、図1の矢印方向に連続駆動されるようにしている。以上の結果、濾過ドラム25が反時計周りに連続駆動されることとなる。ここで、濾過ドラム25を個別の駆動モータで駆動するように構成しても良い。
【0024】
図2において、濾過ドラム25は内部の円筒空間部33と上記の液体排出部5との間を連通させるための開口部29が側面に形成される。また、濾過ドラム25の円筒空間部33と槽本体部2の左壁2aとの間を液密状態に維持するシール装置10が濾過ドラム25の内周面側に設けられている。このシール装置10により、汚濁液20が濾過ドラム25の内部に流入することを防止している。
【0025】
以上の構成により、図1を参照して、駆動モータ15が起動されることで無端チェーン14が矢印方向に駆動される。これに続き、汚濁液20が液面20Lになるまで入口部3から槽本体部2の内部に導入される。固形物21の一部は底面2c上に沈み、さらに各掻揚部材8で液体中を搬送されて傾斜面部6との間で出口部7に向けて搬送される。この搬送途中で、汚濁液20の液面レベル20Lより上の空気中で固形物21が搬送されることなるので、固形物中に含まれた液体が自重落下して、固形物から除去されてから出口部7の下方に自由落下される。したがって、乾いた状態の固形物21がベルトコンベア23上または不図示の金属屑回収箱中に落下されることで回収が行われる。
【0026】
一方、液体は矢印方向に回転駆動される濾過ドラム25の濾過フィルタ28を通過して濾過ドラム25の内部に流入し、液体排出部5を介して液体回収部4に流れ出る。この濾過ドラム25の外周面26上に固定されている濾過フィルタ28は中空の軸支部27に固定されている噴射管31から、液面レベル20Lの上方において高圧噴射液体により内側から逆洗浄されることにより目詰まりが防止される。
【0027】
ここで、従来の濾過装置によれば、シール装置10としてV型ラバーシール部材を設けていた。このV型ラバーシール部材は回転駆動される濾過ドラム25の側面に対して常時摺接し、濾過ドラム25の回転軸のスラスト方向に弾性変形することでシール状態を維持するものであった。このために、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液20中にシール部材の一部が晒されることから損傷しやすいものであった。そこで、本発明ではシール部材が汚濁液20に晒されることを確実に防止することによりシール部材の耐久性を高めて、その交換時期を長くするようにしている。
【0028】
図3は、図1のX−X線矢視断面図であって、シール装置10の第1の実施形態を示した図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、濾過ドラム25は軸支部27に設けられたラジアル玉軸受32、32により側壁45と、上記の開口部29を形成した側壁とが回動自在に支持されている。この軸支部27は、図示のように中空管であり、その中に矢印方向に供給される液体を噴射するための複数の噴射管31が連通して接続されており、濾過フィルタ28を内側から外側に向けて噴射される液体により逆洗浄するようにしている。
【0029】
濾過フィルタ28は濾過ドラム25の外周面26に形成されている開口部26aを塞ぐようにして交換できるように設けられており、定期的な交換を可能にしている。濾過ドラム25の円筒空間部33中に流入した濾過後の液体22は、開口部29と液体排出部5を通過して、液体回収部4に流れる。
【0030】
一方、一対の無端チェーン14、14の間には掻揚部材8がブラケットを介して固定されている。無端チェーン14、14の一方は濾過ドラム25の歯部30に噛合している。そして、無端チェーン14、14は槽本体部2の底面2cに設けられたガイド部材180、180上を無端チェーンのチェーンローラが案内されることにより各掻揚部材8は、底面2cから所定間隔を維持しつつ移動できるようにして、底面2c上を沿うようにした固形物の搬送を行うように構成されている。
【0031】
図4は、図3のX−X線矢視断面図である。また、図5はシール装置10の部分拡大図である。図3に、図4と図5をさらに参照して、シール装置10は、円筒ドラムから形成される濾過ドラム25の環状内周面34に摺接し、かつ濾過ドラム25の外方半径方向に拡張するように弾性変形する3つの環状ガスケット35を、外側に向かう半径方向とは逆方向に弾性変形させないように保持するための環状の溝形状部36を有した環状部材37に対して着脱自在に設けられている。この環状部材37は槽本体部2の左壁2aにボルトで固定される。
【0032】
この環状部材37には、圧縮部材である圧縮コイルバネ38を介して移動可能に設けられるとともに、作用端部39が溝形状部36に潜入することで環状ガスケット35を常時、スラスト方向に押圧するようにした環状の押圧部材40が設けられている。
【0033】
このように押圧部材40を常時、スラスト方向に押圧する構成には種々の構成があるが、図示のように環状部材37に形成された6箇所のネジ穴部43に対して個別に螺合する雄ネジ部を有した段差付きの6角穴付ボルト42の夫々に圧縮コイルバネ38をセットし、押圧部材40側に穿設された6箇所の貫通孔部41に挿通させた後に、図5に図示のように固定する構成を採用することにより、作用端部39が環状ガスケット35を、図5における右側方向に均等に押圧できるようになる。
【0034】
以上説明のシール構造10によれば、鉄製の濾過ドラム25の仕上面である内周面34に対して3つの環状ガスケット35が摺接することで液密状態が維持されることになる。このとき、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液20中に環状ガスケット35が晒されることが極力少なくなるので、損傷が防止される。
【0035】
そして、長期使用後に、摩滅により環状ガスケット35の外周面が摩耗すると、押圧部材40の作用端部39により環状ガスケット35が右側方向に押圧されるが、このとき環状ガスケット35は、図5中の上下の矢印方向に環状ガスケット35が弾性変形せざるを得ないので、液密状態を維持することができるようになる。これらの環状ガスケット35、35、35は同一の形状、同一のラバー素材から準備される場合には、溝形状部36に対する積層状態で設けられるので、液密状態を長期間に渡り確保できるようになる。このことから、濾過ドラム25の内部空間部33中に汚濁液が直に侵入することを効果的に防止できることとなる。また、図示しないが1つの環状ガスケット35を溝形状部36に対する嵌合状態で設けるようにしても良いことは言うまでもない。また、図示しないが環状ガスケット35、35の横断面形状を楔形状にそれぞれ形成して、それぞれの楔面が重なるように設けることで、上記のスラスト方向の荷重により図5中の上下の矢印方向に環状ガスケット35、35を移動するようにしてもよい。
【0036】
一方、内周面34は浄化された液体の噴射により常時濡れているので、環状ガスケット35との間の摩擦が少ないことから長寿命化できることになる。
【0037】
このようにシール構造10の耐久性を向上できることから、例えば濾過装置1を無人運転することで酷使した場合であってもシール構造10の環状ガスケット35の交換時期を長くすることができる。
【0038】
尚、環状ガスケット35は、適度に弾性変形するものであれば、ラバー製に限定されず、さらに個数も1個以上であれば何個でも良い。
【0039】
以上のシール構造10は、濾過ドラム25の片面のみに設けたが、濾過ドラム25の両側面側にシール構造10を設けることもある。
【0040】
図6は、円筒空間部33を設けた濾過ドラム25を有した濾過装置1の第2の実施形態を示した断面図である。
【0041】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、本図において、濾過ドラム25は、濾過後の液体を異なる液体回収部4−1、4−2に流出させる。このために、各円筒空間部33に連通する各開口部を備えており、シール装置10、10を、円筒ドラムの両側の側面に図示のように設けている。
【0042】
以上の構成によれば、濾過ドラム25で濾過後の液体を液体回収部4−1、4−2に流出させることができるので、より効率的に濾過を行えることとなる。
【0043】
図7は、搬送装置としてヒンジコンベアを設けた濾過装置1の第3の実施形態を示した正面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、無端チェーン14にはヒンジコンベアが設けられる。このために、第1スプロケットホイール12、12と第2スプロケットホイール13、13とに噛合する、一部を二点鎖線で示した一対の無端チェーン14、14が張設状態で設けられている。これらの一対の無端チェーン14、14の間には搬送部材が設けられる。
【0044】
この搬送部材は、一対の無端チェーン14、14の間で、矢印方向に沿う搬送方向に間隔より大きな距離を隔てて設けられる複数の板部材49、49、49…を備えている。これらの板部材49、49、49…は、無端チェーン14、14の各駒に固定された軸体50により個別に回動自在に支持されている。
【0045】
以上の構成により、各板部材49、49、49…が上方に循環移動したときに、各側縁部が軸体50上で重なる。また下方に循環移動したときには板部材49、49、49…の側縁部が自重で下方に垂れ下がる。
【0046】
このように構成されるヒンジコンベアによれば、たとえ長期間にわたる運転後であっても、底面2c上に堆積物が落下するので、上下の板部材間に形成される空間部において堆積物が成長することを確実に防止できる。この結果、例えば連続無人運転する場合において、各スプロケットホイールに堆積物が絡みつく事態が防止される。このため定期点検保守作業のインターバルを短くできる。あるいは、不要にすることも可能となる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転駆動される濾過ドラムと、汚濁液を貯めた槽本体部との間を液密状態に維持するためのシール装置が汚濁液に晒されることを極力防止することで、シール部材の耐久性を高め、かつ摩耗に対処できるようにして、シール部材の交換時期を長くすることのできる濾過装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】濾過装置1の内部構成を示した正面図である。
【図2】図1の濾過装置1の要部を破断して示した外観斜視図である。
【図3】図1のX−X線矢視断面図である。
【図4】図3のX−X線矢視断面図である。
【図5】シール装置10の部分拡大図である。
【図6】内部空間33を設けた濾過ドラム25を有した濾過装置1の第2の実施形態を示した断面図である。
【図7】搬送装置としてヒンジコンベアを設けた濾過装置1の第3の実施形態を示した正面図である。
【符号の説明】
1 濾過装置
2 槽本体部
3 入口部
4 液体回収部
5 液体排出部
6 傾斜面部
7 出口部
8 掻揚部材(搬送手段の一部)
10 シール装置(シール手段)
12 第1スプロケットホイール
13 第2スプロケットホイール
14 無端チェーン(搬送手段の一部)
15 駆動モータ
18 ガイド部材
20 汚濁液
21 固形物
22 液体
23 ベルトコンベア
25 濾過ドラム
26 外周面
27 軸支部
28 濾過フィルタ
29 開口部
30 歯部
31 噴射管
33 円筒空間部
34 内周面
35 環状ガスケット
36 溝形状部
37 環状部材
38 圧縮コイルバネ(圧縮部材)
39 作用端部
【発明の属する技術分野】
本発明は、濾過装置に係り、特に円筒空間部を有する濾過ドラムを槽本体部に対する液密状態に維持するためのシール手段の改善に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
マシニングセンタを含む産業機械で使用されることで固形物と液体とが混在した汚濁液を、濾過することで固形物と液体に分離し、個別に回収し、液体である切削油を再利用するための濾過装置が実用化されている。
【0003】
この濾過装置は、汚濁液を入口部介して内部に導入し、槽本体部に一時的に貯めるとともに、分離された液体を液体回収部に排出する液体排出部と、分離された固形物を搬送方向に搬送して外部に排出する出口部を設けた槽本体と、この槽本体の内部で上記の入口部と出口部とを通過するように循環駆動される無端チェーンと、この無端チェーンに所定間隔で固定されることで固形物を出口部まで掻き揚げる掻揚部材を設けた搬送装置を備えている。
【0004】
本願出願人は、種々の濾過装置を提案している。例えば、上記の槽本体内部で回動自在に軸支されるとともに汚濁液を外周面に設けられた濾過フィルタで濾過し円筒空間部に流入させて濾過した後に、濾過後の液体を液体回収部に流出させるようにした濾過ドラムと、この濾過ドラムの内側から外側に向けて浄化後の液体を高圧噴射して洗浄する噴射手段を、濾過ドラムの軸支部と兼用させて設け、濾過ドラムと汚濁液を貯めた槽本体部の間を液密状態に維持するために、回転駆動される濾過ドラムの側面に常時当接するとともに濾過ドラムのスラスト方向に弾性変形するようにその断面形状を「V」字形にしたラバー製のV型シール部材を槽本体に固定した濾過装置を提案している(例えば、特許文献1参照。)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−99308号公報
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように構成される濾過装置によれば、V型ラバーシール部材は、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液中にその一部が晒される状態で取り付けられる。また回転駆動される濾過ドラムの側面に対して常時摺接し、濾過ドラムのスラスト方向に弾性変形することでシール状態を維持することから、摺接に伴い摺接面に摩滅が発生する。
【0006】
そして、この摩滅が進行すると、シール部分の隙間が次第に大きくなり液密状態を維持することができなくなり、やがては汚濁液が濾過ドラムの内部に直に侵入することになる。このために、V型ラバーシール部材の定期的な点検作業が必要となり、特に濾過装置を酷使した場合にはその交換時期が短くなる場合もあった。
【0007】
したがって、本発明は上記の問題点に鑑みて成されたものであり、回転駆動される濾過ドラムと、汚濁液を貯めた槽本体部との間を液密状態に維持するためのシール装置が汚濁液に晒されることを極力防止してシール部材の耐久性を高め、その交換時期を長くすることのできる濾過装置の提供を目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、マシニングセンタを含む産業機械で使用されることで固形物と液体とが混在した汚濁液を、濾過により固形物と液体に分離し、個別に回収するために、前記汚濁液を一時的に貯めるための槽本体部に導入する入口部と、前記分離された液体を液体回収部に排出する液体排出部と、前記分離された固形物を搬送方向に搬送して外部に排出する出口部とを備えた槽手段と、前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動されることで、前記分離された固形物を、前記出口部まで搬送する搬送手段と、前記槽本体部で回動自在に軸支する軸支部と、円筒空間部とを有する円筒ドラムと、前記汚濁液を前記円筒空間部に流入させて濾過するために、前記円筒ドラムの外周面に設けられる濾過フィルタと、濾過後の液体を前記液体回収部に流出させるために、前記円筒空間部に連通する開口部とを備え、回転駆動される濾過ドラム手段と、前記円筒空間部と前記槽本体部の間を液密状態に維持するために、前記円筒ドラムの側面に配設されるシール手段と、前記濾過フィルタを洗浄する洗浄手段とを具備した濾過装置であって、前記シール手段は、前記円筒ドラムの環状内周面に摺接し、かつ前記円筒ドラムの外方半径方向に拡張するように弾性変形する環状ガスケットと、該環状ガスケットを、前記外方半径方向とは逆方向に弾性変形させないように保持する溝形状部を有し、かつ前記槽本体部に固定される環状部材と、該環状部材に対して圧縮部材を介して移動可能に設けられ、かつ作用端部が前記溝形状部に潜入して前記環状ガスケットを常時押圧する押圧部材とから構成されることを特徴としている。
【0009】
また、前記シール手段の前記環状ガスケットは、弾性素材から準備され、単数或いは複数個分が、前記溝形状部に対する嵌合状態で設けられることを特徴としている。
【0010】
また、前記シール手段を、前記円筒ドラムの片側の側面或いは両側の側面に設けたことを特徴としている。
【0011】
また、前記槽手段は、前記出口部の下方に連続形成される傾斜面部を備え、前記搬送手段は、前記入口部と前記傾斜面部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンと、該一対の無端チェーンに対して所定間隔で固定される複数の掻揚部材とを備え、前記濾過ドラム手段は、前記一対の無端チェーンの少なくとも1方に噛合することにより、前記搬送手段から回転駆動力を得る複数の歯部を前記外周面に固定したことを特徴としている。
【0012】
また、前記搬送手段は、前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンの間で、搬送方向に沿う間隔を隔てて設けられる複数の軸体と、該複数の軸体により個別に回動自在に支持される回動部と、該回動部から前記間隔より大きく形成される側縁部とを形成した板部材とから構成され、上方に循環移動したときに、前記側縁部が前記回動部上に重なり、また下方に循環移動したときに、前記側縁部が垂れ下がるように構成したヒンジコンベアであることを特徴としている。
【0013】
また、前記洗浄手段は、前記濾過ドラムの軸支部を兼ねた中空管であり、該中空管中に供給される液体の噴射により前記濾過フィルタを洗浄することを特徴としている。
【0014】
そして、前記固形物は、前記マシニングセンタにおける被金属加工物の切削加工を含む機械加工で生じるとともに、回収後に処分される金属屑であり、前記液体は、回収後に使用される加工用切削液であることを特徴としている。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の濾過装置を添付図面に示される好適な各実施形態に基づいて詳細に説明する。ここで、以下に述べる濾過装置は、固形物は、マシニングセンタにより被金属加工物が切削機械加工されることで生じた後に回収され処分される金属屑であり、また液体は、回収後に使用される加工用切削液であり、これらの金属屑と加工用切削液とが混在した状態になった汚濁液を、濾過により夫々に分離し、個別に回収するための構成について述べることとする。しかしこの汚濁液としては上記のものに限定されず、各種の産業機械で生じた汚濁液を処理するための濾過装置についても、本発明に含まれることは言うまでもない。
【0016】
図1は、濾過装置1の内部構成を示した正面図である。また、図2は図1の濾過装置1の要部を破断して示した外観斜視図である。図1において、濾過装置1は図中の一点鎖線で示すマシニングセンタ100の下方に槽本体部2の一部が位置するように図示のように設置される。このようにして工場内における占有面積を小さくしている。
【0017】
このマシニングセンタ100では被金属加工物が各種の切削工具を用いて切削加工されるが、この切削加工のときに加工用切削液22が被切削加工部分に流出されることで切削を容易にする。この切削加工時において金属屑21が発生し、加工用切削液22と混在した状態で汚濁液20が生じることとなり、マシニングセンタの外部から図示のように流出される。
【0018】
続いて、図1に、図2をさらに参照して、このように流出された汚濁液20は、濾過装置1に対して入口部3を介して導入されることで槽本体部2の内部に一時的に貯められる。このように汚濁液を貯めておくために、槽本体部2は、図2に示す左右壁2a、2bと傾斜面部6と後方側の壁とを矩形の底面2cの4辺から連続して設けた浴槽として構成されている。また、この槽本体部2は、図1に示す右側において下方に開口した出口部7と、この出口部7から斜め下方に連続形成される傾斜面部6とを設けている。出口部7の下方には固形物である金属屑21を回収するためのベルトコンベア装置23が設けられている。あるいは、台車上に載せられた金属屑回収箱が、出口部7の下方に移動される。
【0019】
この左壁2aの外側には、濾過後の液体を一時的に貯めるための液体回収部4がさらに設けられており、この液体回収部4中に濾過後の液体を流出させるために図示のような略半円弧状に形成された液体排出部5が、左壁2aに穿設されている。この液体回収部4には図示しないポンプに接続された配管が施されており、濾過後に回収された液体をマシニングセンタ100に供給することで繰り返し使用できるようにするとともに、濾過ドラムの洗浄のために供給するようにしている。
【0020】
続いて、入口部3の下方には、二点鎖線で一部を示した一対の無端チェーン14が設けられている。この無端チェーン14に対しては複数の掻揚部材8が図示のように斜めに所定間隔で固定されており、無端チェーンと掻揚部材から構成される搬送装置の一部が入口部3から覗くように配置されている。槽本体部2の内部には、不図示の軸受で両支持される軸体の両側に固定された一対の第1スプロケットホイール12、12が出口部7の近くに設けられており、これらの第1スプロケットホイール12、12を不図示のウォームギアヘッドを設けた駆動モータ15により、反時計回転方向に連続して駆動するようにしている。
【0021】
また、槽本体部2の入口部3の下方側において、不図示の軸受で両支持される軸体の両側に固定された第2スプロケットホイール13、13が設けられている。また、槽本体部2の左右壁2a、2bの内側面には、図示のように下方に突出した形状の一対のガイド部材18(図面では手前側のみ図示)が固定されている。さらに、槽本体部2の左右壁2a、2bで囲まれた空間には図示のような円筒形状の濾過ドラム装置25が軸支部27の周りに回動自在に設けられている。
【0022】
この濾過ドラム25の外周面26には、汚濁液20を濾過ドラム25の内部に形成された円筒空間部に流入させる途中で所定粒度以上の固形物21を通過させないようにした所定番手の網目を有した濾過フィルタ28が着脱自在に設けられている。また、図2において濾過ドラム25の外周面26には歯部30が固定されており、この歯部30に対して無端チェーン14の片側の一部が噛合することで、濾過ドラム25の回動駆動力を伝達可能にして1機の駆動モータによる同期駆動を可能にしている。
【0023】
このため上記の無端チェーン14、14は上記の第1スプロケットホイール12、12と、第2スプロケットホイール13、13とに噛合し、さらにガイド部材18で方向転換されて案内されることで、図1の矢印方向に連続駆動されるようにしている。以上の結果、濾過ドラム25が反時計周りに連続駆動されることとなる。ここで、濾過ドラム25を個別の駆動モータで駆動するように構成しても良い。
【0024】
図2において、濾過ドラム25は内部の円筒空間部33と上記の液体排出部5との間を連通させるための開口部29が側面に形成される。また、濾過ドラム25の円筒空間部33と槽本体部2の左壁2aとの間を液密状態に維持するシール装置10が濾過ドラム25の内周面側に設けられている。このシール装置10により、汚濁液20が濾過ドラム25の内部に流入することを防止している。
【0025】
以上の構成により、図1を参照して、駆動モータ15が起動されることで無端チェーン14が矢印方向に駆動される。これに続き、汚濁液20が液面20Lになるまで入口部3から槽本体部2の内部に導入される。固形物21の一部は底面2c上に沈み、さらに各掻揚部材8で液体中を搬送されて傾斜面部6との間で出口部7に向けて搬送される。この搬送途中で、汚濁液20の液面レベル20Lより上の空気中で固形物21が搬送されることなるので、固形物中に含まれた液体が自重落下して、固形物から除去されてから出口部7の下方に自由落下される。したがって、乾いた状態の固形物21がベルトコンベア23上または不図示の金属屑回収箱中に落下されることで回収が行われる。
【0026】
一方、液体は矢印方向に回転駆動される濾過ドラム25の濾過フィルタ28を通過して濾過ドラム25の内部に流入し、液体排出部5を介して液体回収部4に流れ出る。この濾過ドラム25の外周面26上に固定されている濾過フィルタ28は中空の軸支部27に固定されている噴射管31から、液面レベル20Lの上方において高圧噴射液体により内側から逆洗浄されることにより目詰まりが防止される。
【0027】
ここで、従来の濾過装置によれば、シール装置10としてV型ラバーシール部材を設けていた。このV型ラバーシール部材は回転駆動される濾過ドラム25の側面に対して常時摺接し、濾過ドラム25の回転軸のスラスト方向に弾性変形することでシール状態を維持するものであった。このために、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液20中にシール部材の一部が晒されることから損傷しやすいものであった。そこで、本発明ではシール部材が汚濁液20に晒されることを確実に防止することによりシール部材の耐久性を高めて、その交換時期を長くするようにしている。
【0028】
図3は、図1のX−X線矢視断面図であって、シール装置10の第1の実施形態を示した図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、濾過ドラム25は軸支部27に設けられたラジアル玉軸受32、32により側壁45と、上記の開口部29を形成した側壁とが回動自在に支持されている。この軸支部27は、図示のように中空管であり、その中に矢印方向に供給される液体を噴射するための複数の噴射管31が連通して接続されており、濾過フィルタ28を内側から外側に向けて噴射される液体により逆洗浄するようにしている。
【0029】
濾過フィルタ28は濾過ドラム25の外周面26に形成されている開口部26aを塞ぐようにして交換できるように設けられており、定期的な交換を可能にしている。濾過ドラム25の円筒空間部33中に流入した濾過後の液体22は、開口部29と液体排出部5を通過して、液体回収部4に流れる。
【0030】
一方、一対の無端チェーン14、14の間には掻揚部材8がブラケットを介して固定されている。無端チェーン14、14の一方は濾過ドラム25の歯部30に噛合している。そして、無端チェーン14、14は槽本体部2の底面2cに設けられたガイド部材180、180上を無端チェーンのチェーンローラが案内されることにより各掻揚部材8は、底面2cから所定間隔を維持しつつ移動できるようにして、底面2c上を沿うようにした固形物の搬送を行うように構成されている。
【0031】
図4は、図3のX−X線矢視断面図である。また、図5はシール装置10の部分拡大図である。図3に、図4と図5をさらに参照して、シール装置10は、円筒ドラムから形成される濾過ドラム25の環状内周面34に摺接し、かつ濾過ドラム25の外方半径方向に拡張するように弾性変形する3つの環状ガスケット35を、外側に向かう半径方向とは逆方向に弾性変形させないように保持するための環状の溝形状部36を有した環状部材37に対して着脱自在に設けられている。この環状部材37は槽本体部2の左壁2aにボルトで固定される。
【0032】
この環状部材37には、圧縮部材である圧縮コイルバネ38を介して移動可能に設けられるとともに、作用端部39が溝形状部36に潜入することで環状ガスケット35を常時、スラスト方向に押圧するようにした環状の押圧部材40が設けられている。
【0033】
このように押圧部材40を常時、スラスト方向に押圧する構成には種々の構成があるが、図示のように環状部材37に形成された6箇所のネジ穴部43に対して個別に螺合する雄ネジ部を有した段差付きの6角穴付ボルト42の夫々に圧縮コイルバネ38をセットし、押圧部材40側に穿設された6箇所の貫通孔部41に挿通させた後に、図5に図示のように固定する構成を採用することにより、作用端部39が環状ガスケット35を、図5における右側方向に均等に押圧できるようになる。
【0034】
以上説明のシール構造10によれば、鉄製の濾過ドラム25の仕上面である内周面34に対して3つの環状ガスケット35が摺接することで液密状態が維持されることになる。このとき、鋭利な切削屑と切削液の混在した状態になった汚濁液20中に環状ガスケット35が晒されることが極力少なくなるので、損傷が防止される。
【0035】
そして、長期使用後に、摩滅により環状ガスケット35の外周面が摩耗すると、押圧部材40の作用端部39により環状ガスケット35が右側方向に押圧されるが、このとき環状ガスケット35は、図5中の上下の矢印方向に環状ガスケット35が弾性変形せざるを得ないので、液密状態を維持することができるようになる。これらの環状ガスケット35、35、35は同一の形状、同一のラバー素材から準備される場合には、溝形状部36に対する積層状態で設けられるので、液密状態を長期間に渡り確保できるようになる。このことから、濾過ドラム25の内部空間部33中に汚濁液が直に侵入することを効果的に防止できることとなる。また、図示しないが1つの環状ガスケット35を溝形状部36に対する嵌合状態で設けるようにしても良いことは言うまでもない。また、図示しないが環状ガスケット35、35の横断面形状を楔形状にそれぞれ形成して、それぞれの楔面が重なるように設けることで、上記のスラスト方向の荷重により図5中の上下の矢印方向に環状ガスケット35、35を移動するようにしてもよい。
【0036】
一方、内周面34は浄化された液体の噴射により常時濡れているので、環状ガスケット35との間の摩擦が少ないことから長寿命化できることになる。
【0037】
このようにシール構造10の耐久性を向上できることから、例えば濾過装置1を無人運転することで酷使した場合であってもシール構造10の環状ガスケット35の交換時期を長くすることができる。
【0038】
尚、環状ガスケット35は、適度に弾性変形するものであれば、ラバー製に限定されず、さらに個数も1個以上であれば何個でも良い。
【0039】
以上のシール構造10は、濾過ドラム25の片面のみに設けたが、濾過ドラム25の両側面側にシール構造10を設けることもある。
【0040】
図6は、円筒空間部33を設けた濾過ドラム25を有した濾過装置1の第2の実施形態を示した断面図である。
【0041】
本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、本図において、濾過ドラム25は、濾過後の液体を異なる液体回収部4−1、4−2に流出させる。このために、各円筒空間部33に連通する各開口部を備えており、シール装置10、10を、円筒ドラムの両側の側面に図示のように設けている。
【0042】
以上の構成によれば、濾過ドラム25で濾過後の液体を液体回収部4−1、4−2に流出させることができるので、より効率的に濾過を行えることとなる。
【0043】
図7は、搬送装置としてヒンジコンベアを設けた濾過装置1の第3の実施形態を示した正面図である。本図において、既に説明済みの構成部品については同様の符号を附して説明を割愛すると、無端チェーン14にはヒンジコンベアが設けられる。このために、第1スプロケットホイール12、12と第2スプロケットホイール13、13とに噛合する、一部を二点鎖線で示した一対の無端チェーン14、14が張設状態で設けられている。これらの一対の無端チェーン14、14の間には搬送部材が設けられる。
【0044】
この搬送部材は、一対の無端チェーン14、14の間で、矢印方向に沿う搬送方向に間隔より大きな距離を隔てて設けられる複数の板部材49、49、49…を備えている。これらの板部材49、49、49…は、無端チェーン14、14の各駒に固定された軸体50により個別に回動自在に支持されている。
【0045】
以上の構成により、各板部材49、49、49…が上方に循環移動したときに、各側縁部が軸体50上で重なる。また下方に循環移動したときには板部材49、49、49…の側縁部が自重で下方に垂れ下がる。
【0046】
このように構成されるヒンジコンベアによれば、たとえ長期間にわたる運転後であっても、底面2c上に堆積物が落下するので、上下の板部材間に形成される空間部において堆積物が成長することを確実に防止できる。この結果、例えば連続無人運転する場合において、各スプロケットホイールに堆積物が絡みつく事態が防止される。このため定期点検保守作業のインターバルを短くできる。あるいは、不要にすることも可能となる。
【0047】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回転駆動される濾過ドラムと、汚濁液を貯めた槽本体部との間を液密状態に維持するためのシール装置が汚濁液に晒されることを極力防止することで、シール部材の耐久性を高め、かつ摩耗に対処できるようにして、シール部材の交換時期を長くすることのできる濾過装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】濾過装置1の内部構成を示した正面図である。
【図2】図1の濾過装置1の要部を破断して示した外観斜視図である。
【図3】図1のX−X線矢視断面図である。
【図4】図3のX−X線矢視断面図である。
【図5】シール装置10の部分拡大図である。
【図6】内部空間33を設けた濾過ドラム25を有した濾過装置1の第2の実施形態を示した断面図である。
【図7】搬送装置としてヒンジコンベアを設けた濾過装置1の第3の実施形態を示した正面図である。
【符号の説明】
1 濾過装置
2 槽本体部
3 入口部
4 液体回収部
5 液体排出部
6 傾斜面部
7 出口部
8 掻揚部材(搬送手段の一部)
10 シール装置(シール手段)
12 第1スプロケットホイール
13 第2スプロケットホイール
14 無端チェーン(搬送手段の一部)
15 駆動モータ
18 ガイド部材
20 汚濁液
21 固形物
22 液体
23 ベルトコンベア
25 濾過ドラム
26 外周面
27 軸支部
28 濾過フィルタ
29 開口部
30 歯部
31 噴射管
33 円筒空間部
34 内周面
35 環状ガスケット
36 溝形状部
37 環状部材
38 圧縮コイルバネ(圧縮部材)
39 作用端部
Claims (7)
- マシニングセンタを含む産業機械で使用されることで固形物と液体とが混在した汚濁液を、濾過により固形物と液体に分離し、個別に回収するために、
前記汚濁液を一時的に貯めるための槽本体部に導入する入口部と、前記分離された液体を液体回収部に排出する液体排出部と、前記分離された固形物を搬送方向に搬送して外部に排出する出口部とを備えた槽手段と、
前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動されることで、前記分離された固形物を、前記出口部まで搬送する搬送手段と、
前記槽本体部で回動自在に軸支する軸支部と、円筒空間部とを有する円筒ドラムと、前記汚濁液を前記円筒空間部に流入させて濾過するために、前記円筒ドラムの外周面に設けられる濾過フィルタと、濾過後の液体を前記液体回収部に流出させるために、前記円筒空間部に連通する開口部とを備え、回転駆動される濾過ドラム手段と、
前記円筒空間部と前記槽本体部の間を液密状態に維持するために、前記円筒ドラムの側面に配設されるシール手段と、
前記濾過フィルタを洗浄する洗浄手段とを具備した濾過装置であって、
前記シール手段は、
前記円筒ドラムの環状内周面に摺接し、かつ前記円筒ドラムの外方半径方向に拡張するように弾性変形する環状ガスケットと、
該環状ガスケットを、前記外方半径方向とは逆方向に弾性変形させないように保持する溝形状部を有し、かつ前記槽本体部に固定される環状部材と、
該環状部材に対して圧縮部材を介して移動可能に設けられ、かつ作用端部が前記溝形状部に潜入して前記環状ガスケットを常時押圧する押圧部材と、
から構成されることを特徴とする濾過装置。 - 前記シール手段の前記環状ガスケットは、弾性素材から準備され、単数或いは複数個分が、前記溝形状部に対する嵌合状態で設けられることを特徴とする請求項1に記載の濾過装置。
- 前記シール手段を、前記円筒ドラムの片側の側面或いは両側の側面に設けたことを特徴とする請求項1または2に記載の濾過装置。
- 前記槽手段は、前記出口部の下方に連続形成される傾斜面部を備え、前記搬送手段は、前記入口部と前記傾斜面部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンと、該一対の無端チェーンに対して所定間隔で固定される複数の掻揚部材とを備え、
前記濾過ドラム手段は、前記一対の無端チェーンの少なくとも1方に噛合することにより、前記搬送手段から回転駆動力を得る複数の歯部を前記外周面に固定したことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の濾過装置。 - 前記搬送手段は、前記入口部と前記出口部とを通過するように循環駆動される一対の無端チェーンの間で、搬送方向に沿う間隔を隔てて設けられる複数の軸体と、該複数の軸体により個別に回動自在に支持される回動部と、該回動部から前記間隔より大きく形成される側縁部とを形成した板部材と、から構成され、上方に循環移動したときに、前記側縁部が前記回動部上に重なり、また下方に循環移動したときに、前記側縁部が垂れ下がるように構成したヒンジコンベアであることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載の濾過装置。
- 前記洗浄手段は、前記濾過ドラムの軸支部を兼ねた中空管であり、該中空管中に供給される液体の噴射により前記濾過フィルタを洗浄することを特徴とする請求項1乃至5のいずれか1項に記載の濾過装置。
- 前記固形物は、前記マシニングセンタにおける被金属加工物の切削加工を含む機械加工で生じるとともに、回収後に処分される金属屑であり、前記液体は、回収後に使用される加工用切削液であることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載の濾過装置。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060905 |