淤渣的脱液及固态化装置的制作方法

本发明涉及从供给到机床的冷却介质等液体除去加工碎屑等淤渣并使淤渣脱液及固态化的淤渣的脱液及固态化装置。

背景技术：

通常在珩床和磨床等机床中，边供给研磨液和切削液等冷却介质边对配置于加工部的工作物(工件)进行加工。而且，加工时产生的工件的加工碎屑与冷却介质一起被回收。回收的使用完毕的冷却介质被过滤装置过滤而除去加工碎屑并再次利用。

下述专利文献1公开了使由过滤装置除去的加工碎屑的淤渣脱液并固态化的装置。所述的脱液及固态化装置具备底面开口的加压容器，以及封闭加压容器的底面的开闭盖。开闭盖设有能使冷却介质通过且可以堆积淤渣的过滤件。而且，淤渣与冷却介质一起从上部侧导入加压容器，在用过滤件接收了所述淤渣的状态下向加压容器内导入压缩空气，由此使淤渣脱液及固态化，在过滤件上固态化的淤渣积存了一定程度时打开开闭盖，从加压容器取出固态化淤渣。

专利文献1：日本专利公开公报特开2010-279860号

由于以往的脱液及固态化装置向加压容器内送入压缩空气对淤渣边压缩边脱液及固态化，所以淤渣在强力附着于加压容器的内周面的状态下固结，有时即使打开开闭盖也不能从加压容器取出淤渣。产生这种现象时，不得不停止装置并由人手取出淤渣，需要多余的繁琐工作和时间。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种淤渣的脱液及固态化装置，能够可靠地从加压容器等处理容器取出固态化的淤渣。

(1)本发明的淤渣的脱液及固态化装置包括：处理容器，被导入包含淤渣的液体，并且下端具有排出口；盖体，封闭所述排出口，并且具有使导入所述处理容器的所述液体通过且使所述淤渣堆积的过滤件；开闭驱动部，使所述盖体移动来开闭所述排出口；脱液及固态化机构，使所述过滤件上的淤渣脱液而固态化；以及挤出机构，把在所述处理容器内固态化的淤渣从所述排出口挤出。

按照本发明，即使在处理容器内固态化的淤渣附着于处理容器的内表面，也能够由挤出机构挤出所述淤渣，并可靠地将所述淤渣从排出口排出。

另外，在本说明书中，“淤渣”是指机床所产生的研削粉和切削屑之类的加工碎屑等包含液体而成为泥状的物质。“固态化的淤渣”(也称为“固态化淤渣”)”是指把液体成分从淤渣除去而固态化的物质。包含淤渣的液体是指以使淤渣流动等为目的而在液体中混入淤渣(加工碎屑)的物质。

(2)优选所述处理容器的内表面中的至少下部侧朝向下方扩展。

利用这种结构，只要使固态化的淤渣略微向下方移动，就能使其离开处理容器的内表面，因此能进一步可靠地将淤渣从处理容器排出。

(3)优选所述挤出机构包括：挤出构件，对固态化的淤渣发挥挤出作用；以及挤出驱动部，使所述挤出构件在位于所述淤渣的上方的上升位置和将所述淤渣向下方挤出的下降位置之间上下移动。

按照所述结构，利用挤出驱动部使挤出构件从淤渣的上方朝向下方移动，由此可以将淤渣向下方挤出并从处理容器的排出口排出。

(4)优选所述挤出驱动部与打开所述盖体的动作联动，使所述挤出构件向下方移动。

利用这种结构，可以与打开盖体的时机配合，由挤出构件挤出淤渣。

(5)优选所述开闭驱动部构成为使所述盖体上升而关闭所述排出口，使所述盖体下降而打开所述排出口，并且所述开闭驱动部兼用作使所述挤出构件上下移动的所述挤出驱动部。

开闭驱动部兼用作挤出驱动部，由此可以实现装置的小型化、低成本化，并且能可靠地使打开盖体的动作与使挤出构件向下方移动的动作联动。

(6)优选所述挤出构件由形成有在上下方向贯穿的多个通孔的多孔板构成，所述挤出构件在所述上升位置接收导入所述处理容器内的包含淤渣的液体，并且使包含淤渣的液体边扩散边通过所述通孔。

利用这种结构，可以使淤渣均匀地堆积在盖体的过滤件上。此外，相比于与挤出构件独立地具备使包含淤渣的液体扩散的构件的情况，可以实现减少部件数量。

(7)优选所述开闭驱动部配置在所述处理容器的上方。

开闭驱动部配置在处理容器的下方时，需要用于防止从处理容器排出的液体落到开闭驱动部上的机构，而通过将开闭驱动部配置在处理容器的上方，就不再需要这种机构。

(8)优选脱液及固态化装置包括用于从所述处理容器的上部导入包含淤渣的液体的导入管，所述导入管配置在所述开闭驱动部的平面范围内。

利用这种结构，可以实现脱液及固态化装置的小型化。

(9)优选所述开闭驱动部由具有上下方向的轴心的筒形的缸装置构成，所述导入管配置在所述缸装置的中心筒内。

利用这种结构，可以将导入管适当地配置在开闭驱动部的平面范围内。此外，能够在缸装置的中心筒内沿着上下方向配置导入管，减小向处理容器内导入包含淤渣的液体时的流阻，可以顺畅地导入所述液体。

(10)优选所述导入管能装拆地安装在所述缸装置的中心筒内。

利用这种结构，可以容易地进行导入管的维护和更换。

(11)优选用于开闭所述导入管的开闭阀配置在所述缸装置的中心筒内。

利用这种结构，也可以实现脱液及固态化装置的小型化。

(12)优选脱液及固态化装置在所述处理容器的上方具备从液体除去淤渣的过滤装置，从所述过滤装置向所述处理容器内导入包含淤渣的液体。

利用这种结构，可以从过滤装置将包含淤渣的液体朝向下方顺畅地导入处理容器。

按照本发明，能够可靠地由挤出机构取出处理容器内的固态化淤渣。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的淤渣的脱液及固态化装置的简要整体图。

图2是同一脱液及固态化装置的简要整体图。

图3是图1的a-a线断面图。

图4是图2的b-b线断面图。

图5是图3的c-c线断面图。

图6是图3的d-d线断面图。

图7是表示具备变形例的处理容器的脱液及固态化装置的重要部分的断面说明图。

图8是表示本发明第二实施方式的淤渣的脱液及固态化装置的简要主视图(局部断面图)。

图9是同一脱液及固态化装置的简要侧视图。

附图标记说明

10脱液及固态化装置

11过滤装置

12处理容器

12a内周面(锥面)

12b下部侧的内周面(锥面)

15挤出机构

16脱液及固态化机构

17导入管

21盖体

22开闭驱动部

23过滤件

47挤出构件

47a通孔

48挤出驱动部

s淤渣

具体实施方式

(第一实施方式)

(整体结构)

图1和图2是表示本发明第一实施方式的淤渣的脱液及固态化装置的简要整体图。

所述脱液及固态化装置10例如用于对珩床等机床所使用的冷却介质进行净化。所述脱液及固态化装置10具备过滤装置11、处理容器12、开闭机构13、脱液及固态化机构16(参照图3和图4)、排出机构14和挤出机构15。另外，图1表示了在处理容器12内使淤渣s固态化时的状态，图2表示了把固态化的淤渣s从处理容器12排出时的状态。

过滤装置11被供给机床所使用的冷却介质，过滤装置11用于把加工碎屑等淤渣从所述冷却介质去除，使净化后的冷却介质返回未图示的容器。所述过滤装置11例如可以是利用磁力将淤渣吸附于过滤材料的磁性过滤装置，也可以是利用旋流将淤渣离心分离的离心式过滤装置。导入管17的上端连接于过滤装置11，由过滤装置11除去的淤渣借助导入管17向下方排出。

处理容器12配置在过滤装置11的下方，被过滤装置11除去的淤渣与冷却介质一起导入处理容器12。如图3、图4和图6所示，所述处理容器12形成为上端和下端开口的圆筒形。

处理容器12的上端由后述的开闭机构13的开闭驱动部(缸装置)22堵塞。处理容器12的下端开口构成排出冷却介质的排出口12d，并由开闭机构13的盖体21封闭。导入管17的下端部连接于处理容器12的上部，并且从过滤装置11排出的冷却介质和淤渣导入处理容器12的上部。此外，处理容器12的内周面12a以内径随着朝向下方而扩大的方式锥状扩展。处理容器12的下端部与排出室53连接，除去淤渣后的冷却介质被排出到排出室53。

开闭机构13具备封闭处理容器12的下端部的盖体21，以及使所述盖体21上下移动从而开闭处理容器12排出口12d的开闭驱动部22。盖体21配置在排出室53内。

盖体21在中央部形成有开口21a。所述开口21a设有过滤件23，过滤件23使冷却介质通过并且使淤渣堆积。本实施方式的过滤件23具有由金属网等构成的网状体23a，以及从下方支承所述网状体23a的保持板23b。保持板23b形成有上下贯穿的通孔。网状体23a的网眼形成为使冷却介质通过的尺寸，且其尺寸与淤渣中的加工碎屑相同或略大。而且，导入处理容器12内的冷却介质通过网状体23a向下方排出，淤渣中的加工碎屑尽管在初期阶段也会通过网状体23a，但是逐渐蓄积在网状体23a上的加工碎屑作为过滤器发挥功能，由此能够可靠地捕捉淤渣中的加工碎屑。

如图3～图5所示，开闭驱动部22由汽缸和液压缸等缸装置构成。具体而言，缸装置22具备缸主体25和活塞26。

缸主体25具备外筒27、内筒28、顶板29和底板30。

外筒27形成为具有上下方向的轴心的圆筒形，并且外筒27的上端和下端开放。

内筒28也形成为具有上下方向的轴心的圆筒形，并且内筒28的上端和下端开放。内筒28的外径比外筒27的外径小，内筒28以与外筒27呈同心状的方式配置在外筒27的内侧。

顶板29形成为圆盘形状，并且与外筒27和内筒28的上端部连接。底板30也形成为圆盘形状，并且与外筒27和内筒28的下端部连接。在顶板29和底板30的中心部形成有与内筒28的内部连通的开口29a、30a。

活塞26配置在缸主体25的内部，并形成为具有比外筒27略小的外径及比内筒28略大的外径的环状。而且，活塞26将缸主体25的内部划分为上部空间和下部空间，并在上下方向滑动。在活塞26的外周面和内周面设有密封构件(省略图示)，所述密封构件用于保持活塞26的外周面和内周面与外筒27的内周面和内筒28的外周面之间的密封性。

顶板29和底板30分别设有供给口31、32，所述供给口31、32用于供给使活塞26上下滑动的工作空气。压缩空气源50借助配管54连接于各供给口31、32。配管54设有切换阀55，所述切换阀55向各供给口31、32切换供给压缩空气。

两根支承杆(支承构件)33的上端安装于活塞26的下表面。所述支承杆33沿着上下方向配置，并且能滑动地贯穿底板30。而且，支承杆33的下端连接于盖体21。

利用以上的结构，活塞26利用从供给口31、32供给到缸主体25内的压缩空气而上下移动时，盖体21借助支承杆33也上下移动，从而开闭处理容器12的排出口12d。

在筒形的缸主体25的中心部配置有导入管17。具体而言，上固定构件35能装拆地安装于顶板29的中心开口29a。下固定构件36能装拆地安装于底板30的中心开口30a。而且，导入管17的上端固定于上固定构件35，导入管17的下端能装拆地固定于下固定构件36。上固定构件35和下固定构件36分别在与顶板29和底板30之间保持气密性的状态下嵌合于顶板29和底板30。

上固定构件35和下固定构件36由连接杆37连接。因此，上固定构件35、下固定构件36和导入管17一体化，构成一个导入管单元40。因此，可以从缸装置22的缸主体25装拆导入管单元40整体。

缸主体25的内筒28与导入管17之间形成有空气室41。而且，顶板29形成有用于向空气室41内导入压缩空气的导入口42。压缩空气源51连接于导入口42。

导入管17具有柔性，如图3中的双点划线所示，导入管17被导入空气室41的空气在径向压缩，由此可以封闭冷却介质和淤渣的流道。即，导入管17自身作为开闭阀发挥功能。连接压缩空气源51和导入口42的配管56设有开闭阀57，所述开闭阀57用于切换是否供给压缩空气。压缩空气源51也可以兼用作缸装置22所使用的压缩空气源50。

脱液及固态化机构16具备形成于处理容器12的供给口43，以及借助配管58连接于所述供给口43的压缩空气源52。从过滤装置11借助导入管17导入处理容器12内的冷却介质和淤渣暂时存留在过滤件23上，冷却介质逐渐穿过过滤件23向下方排出。在该过程中，脱液及固态化机构16从压缩空气源51向处理容器12内供给压缩空气，从而对处理容器12内存留的冷却介质和淤渣施加压力，促进冷却介质从处理容器12排出。由此，残留在过滤件23上的淤渣s被脱液而固态化。另外，配管58设有开闭阀59，所述开闭阀59用于切换是否供给压缩空气。压缩空气源52可以兼用作缸装置22或导入管17所使用的压缩空气源50、51。

在处理容器12内设有高度传感器44，所述高度传感器44测定在过滤件23上固态化并堆积的淤渣s的高度。高度传感器44具备从处理容器12的上部朝向下方呈垂下状设置的检测件44a，所述检测件44a与固态化的淤渣s接触从而检测淤渣s的高度。例如检测件44a可以为电极棒，利用淤渣接触所述检测件44a时的电压或电流的变化来检测高度。

利用高度传感器44检测出的淤渣s的高度达到规定值以上时，将淤渣s从处理容器12排出。具体而言，利用缸装置22使盖体21向下方移动，使处理容器12的下端开口开放。过滤件23上堆积的淤渣s与盖体21一起下降，被从处理容器12向下方取出。

如图1和图2所示，排出机构14具备刮板构件45以及使所述刮板构件45在水平方向移动的排出驱动部46。排出驱动部46可以由汽缸和液压缸等缸装置构成。排出机构14利用刮板构件45把从处理容器12下降的盖体21的过滤件23上的淤渣s向水平方向挤出，并从排出室53的侧壁上形成的排出口53a排出。另外，利用封闭板53b开闭排出口53a。

在打开盖体21而从处理容器12取出在过滤件23上固态化的淤渣s时，挤出机构15以使淤渣s不残存在处理容器12内的方式挤出淤渣s。

具体而言，挤出机构15具备对淤渣s发挥挤出作用的挤出构件47，以及使所述挤出构件47上下移动的挤出驱动部48。

挤出构件47由圆形的薄板构成，并且大体水平配置。挤出构件47的外径形成为略小于处理容器12的内径，并且在处理容器12的内周面12a与挤出构件47的外周缘之间形成有间隙t(参照图6)。

由前述的开闭驱动部22兼用作挤出驱动部48。即，挤出驱动部48由具有缸主体25和活塞26的缸装置构成。沿着上下方向配置的两根连接杆49的上端连接于活塞26的下表面。所述连接杆49贯穿缸主体25的底板30并连接于处理容器12内的挤出构件47。而且，使活塞26在缸主体25内上下移动，由此挤出构件47在上升位置和下降位置之间上下移动，所述上升位置位于在过滤件23上固态化的淤渣s的上方，所述下降位置是将淤渣s向下方挤出的位置。

通过具备以上的挤出机构15，即使在过滤件23上固态化的淤渣s牢固地附着于处理容器12的内周面从而在使盖体21下降时淤渣s也不会因自重而掉落的情况下，也可以利用挤出构件47向下方移动来下压淤渣s，从而能够可靠地从处理容器12取出淤渣。此外，由于横跨处理容器12的大致整个横断面积设置挤出构件47，所以能抑制仅挤出淤渣s的一部分而淤渣s的外周部附着残留于处理容器12的外周面的情况。

由于挤出驱动部48兼用作开闭驱动部22，所以挤出构件47与盖体21的开闭联动而上下移动。因此，可以在打开盖体21的时机适当地使挤出构件47下降。由于挤出驱动部48兼用作开闭驱动部22，所以相比于独立地具备开闭驱动部22和挤出驱动部48的情况，可以实现装置的小型化以及部件数量减少带来的低成本化等。

由于挤出构件47的外周缘与处理容器12的内周面12a不直接接触，而是在两者之间形成有间隙t，所以减少了挤出构件47上下移动时的阻力，可以抑制挤出构件47的磨损和损伤。

此外，在挤出构件47和处理容器12之间形成有间隙，由此尽管处理容器12的内周面12a上附着的淤渣不易掉落，但是处理容器12的内周面12a形成为向下方扩展状的锥面，所以只要淤渣略微下降就会离开内周面12a。因此，即使形成所述间隙，也能够促进淤渣从处理容器12排出。

挤出构件47的板面上形成有多个通孔47a。从导入管17导入处理容器12内的包含淤渣的冷却介质碰撞挤出构件47后，经过通孔47a和/或间隙t掉落到过滤件23上。

因此，导入处理容器12的冷却介质和淤渣碰撞挤出构件47而在水平方向扩散，并均匀地掉落到过滤件23上。因此，在过滤件23上均匀地形成由加工碎屑构成的过滤层，还防止了向处理容器12供给的压缩空气从过滤件23的一部分泄漏。

构成开闭驱动部22和挤出驱动部48的缸装置22配置在处理容器12的上方。在现有技术(参照专利文献1)中，由于开闭盖体的缸装置配置在处理容器的下方，所以需要保护汽缸不被从处理容器排出的冷却介质污染，但是本实施方式则不需要这种措施。

此外，缸装置22形成为筒形，缸装置22的筒内配置有用于从过滤装置11向处理容器12导入冷却介质和淤渣的导入管17。因此，能够将导入管17收容配置在缸装置22的平面范围内和高度范围内，从而能够有助于脱液及固态化装置10的小型化。此外，由于导入管17还兼用作开闭阀，所以所述开闭阀也能够配置在缸装置22的平面范围内和高度范围内，进一步有助于脱液及固态化装置10的小型化。

此外，在缸装置22的中心配置导入管17，由此可以将导入管17沿着上下方向配置。因此，流经导入管17的冷却介质和淤渣的流阻减小，能够从过滤装置11将冷却介质和淤渣顺畅地导入处理容器12内，可以抑制导入管17内的淤渣堵塞等。

此外，由于导入管17(导入管单元40)能够相对于缸装置22进行装拆，所以即使配置在缸装置22的内部，也能容易地进行导入管17的维护和更换。

图7是表示处理容器12的变形例的断面图。

按照上述实施方式的处理容器12，其内周面12a整体形成为锥状，但是在本实施方式中，只有下部侧12b(比虚拟线l更靠下侧)形成为锥状，而上部侧12c(比虚拟线l更靠上侧)沿着上下方向(铅直方向)形成。这样，只要处理容器12的至少下部侧12b形成为锥状，就能促进固态化的淤渣s的排出。另外，优选处理容器12的内周面中的形成为锥状的范围处于比由高度传感器44检测出的淤渣s的高度的上限更高的位置。

图8和图9是本发明第二实施方式的脱液及固态化装置的简要整体图。

本实施方式的脱液及固态化装置10与第一实施方式同样，在处理容器12的上方配置有构成开闭驱动部22和挤出驱动部48的缸装置。可是，在处理容器12与缸装置22、48之间，设有用于导入冷却介质和淤渣的导入室60，导入管17连接于所述导入室60的侧壁。此外，过滤装置11(参照图9)并未配置在缸装置22、48的上方，而是配置在侧方的分离位置上。导入管17设有开闭阀61，所述开闭阀61用于切换是否导入冷却介质和淤渣。

缸装置22、48具备从缸主体25向上方突出的活塞杆63，所述活塞杆63的上端安装有沿着水平方向配置的连接构件64。沿着上下方向配置的两根支承杆65的上端连接于所述连接构件64。各支承杆65的下端部与封闭处理容器12的下端开口的盖体21连接。

两根支承杆65的中途设有第二连接构件66。沿着上下方向配置的连接杆67的上端连接于所述第二连接构件66。连接杆67的下端配置在处理容器12内，并安装有挤出构件47。所述挤出构件47与第一实施方式同样，构成将附着在处理容器12内的淤渣从下端开口挤出的挤出机构15。此外，挤出机构15的挤出驱动部48兼用作开闭盖体21的开闭驱动部22(缸装置)。

处理容器12的内周面12a形成为锥状。因此，当打开盖体21时，可以使堆积在过滤件23上的淤渣s容易地离开内周面。

处理容器12的上端开口被扩散板69堵塞。扩散板69形成有可以使冷却介质和淤渣通过的多个通孔。因此，借助导入管17导入到导入室60的冷却介质和淤渣边利用扩散板69扩散边导入处理容器12内，并均匀地掉落到盖体21的过滤件23上。连接杆67贯穿扩散板69，并且在扩散板69的下方配置挤出构件47。

在本实施方式中，由于也可以利用挤出构件47将固态化的淤渣s向下方挤出，所以能够可靠地将淤渣s从处理容器12排出。

本发明并不限定于上述实施方式，可以在权利要求记载的发明范围内适当地进行变更。

例如在上述实施方式中，设置具备检测件44a的构件作为高度传感器44，所述检测件44a由金属棒构成，但是也可以采用由超声波传感器或光传感器构成的高度传感器44。此时，即使不是由金属制的加工碎屑构成的淤渣，也能够检测高度。

此外，也可以省略高度传感器44，而是根据从过滤装置11导入的冷却介质和淤渣的量或导入次数，间接地检测过滤件23上堆积的淤渣的高度。

脱液及固态化装置10通过导入压缩空气而对处理容器12内的冷却介质和淤渣进行加压来进行脱液及固态化，但是也可以利用加压以外的其他方法进行脱液及固态化。

此外，脱液及固态化装置10不仅可以应用于对机床产生的加工碎屑的淤渣进行脱液及固态化，还可以应用于对其他原因产生的淤渣进行脱液及固态化。

本发明的脱液及固态化装置10也可以是处理容器12的内周面不朝向下方扩展的结构。此时，也可以由挤出机构15可靠地将淤渣从处理容器12排出。

但是，不论有无挤出机构15，将处理容器12的至少下部侧朝向下方扩展的结构都能够有助于从处理容器12容易地排出淤渣s。

本国际申请要求2015年2月18日提出的日本专利申请特愿2015-029425号的优先权，并将该日本专利申请特愿2015-029425号的全部内容援引于本国际申请。

针对本发明的特定实施方式的上述说明是以例示为目的而提示的。其意图并不是将本发明全部概括在内或将本发明限定于记载的方式本身。对于本领域技术人员而言，参照上述的记载内容可以完成大量的变形和变更是显而易见的。