JP2002045996A - プレス装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 研削屑、研削液の回収が容易な小型で処理能
力の高いプレス装置を提供。 【解決手段】 上開口部１ａと下開口部１ｂとを有する
筒状のシリンダ１と、シリンダが水平移動するベースプ
レート３と、ベースプレート上３ａのシリンダへ研削液
を含む研削屑４０を投入する投入ステーション２１と、
ベースプレート上でシリンダ内の研削屑４１を圧縮する
圧縮ステーション２２と、排液切れを促進する保持ステ
ーション２３と、シリンダ下開口部を開放し、圧縮され
た研削屑４２を下開口部から排出する排出ステーション
２４と、を４分割の円周上に配置し、排出ステーション
の下に研削屑回収部１１と、ベースプレートの下部に研
削屑から絞り出された研削液を受ける排液受け１４とを
設け、排液受けの排液を排液槽に回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】湿式研削で発生する研削液が
含まれた研削屑の脱液用のプレス装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】機械・金属加工業では研削工程無くして
成り得ない程、精密仕上げには研削工程は必要な工程で
ある。この研削工程では大量の研削液を使用し、大量の
研削屑が廃棄物として排出される。又、研削液は研削液
槽からポンプで被研削物に供給し研削液は循環しながら
使用している為、研削屑に付着持ち出される量を補給し
なければならない。

【０００３】研削液と研削屑の分離方法は磁選ドラムに
よる分離、及び研削液槽の底からの研削屑掻き上げる方
法が一般的である。この方法で分離された研削屑は６０
％〜８５％もの研削液を含んでいる。又高価な分離方法
の技術では遠心脱水機や真空脱水機、又ろ過装置などが
あるが、含水率は５０％を下がることはない。更に高速
回転を利用する装置は研削屑による装置の摩耗が激しい
とされている。

【０００４】研削屑の含液率を低くすることは廃棄物の
低減と使用油剤の低減に欠かせない要素であり、また研
磨屑の保管、運搬上での研削屑からの含液排液の流出は
環境面にも悪い。一方、研削屑の脱液コストの安価なも
のが要求されている。

【０００５】そこで、特公昭５２−３５００３号公報に
おいては、研削油が含まれたステンレス鋼板研削屑を静
止分離方法や遠心分離包囲法で大半を除去したのち、研
削屑を研削液廃液孔又は隙間を有する筒状のシリンダ内
に収容し、ピストンをシリンダ内に挿入して切削屑を圧
縮して研削屑と研削油とを分離させ、さらに、圧縮され
た研削屑塊を焼却するものが開示されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
５２−３５００３号公報のものでは、筒状シリンダを用
いて研削油が含有した研削屑を圧縮し、研削油を圧搾分
離し、研削屑塊とすることが開示されているが、この工
程を工場内の装置として配置し、効率良く研削屑と研削
油を回収することについては開示も示唆もされていな
い。また、研削液の中でも水溶性研削液の場合は定まっ
た場所で高い外気温の環境下ではバクテリアの繁殖が進
み、腐敗、劣化が進行し再使用出来ないことになる為、
脱水プレスにより排出された研削液のリサイクルは発生
箇所で脱水する必要がある。

【０００７】本発明の課題は上記問題点に鑑みて、研削
屑が発生する研削機械等に近接して設置できるような小
型で処理能力の高いプレス装置を提供することである。
また、研削屑、研削液の回収を容易にすることである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明においては、上開
口部と下開口部と研削液排出孔又は隙間とを有する筒状
のシリンダと、下開口部が隙間を持ち又は接しながらシ
リンダが水平移動するベースプレートと、ベースプレー
ト上で研削液が含まれた研削屑がシリンダの上開口部よ
り投入される投入ステーションと、投入ステーションに
続いてベースプレート上で投入された研削屑が上開口部
から挿入されるピストンにより圧縮される圧縮ステーシ
ョンと、圧縮ステーションに続いてベースプレート上か
らシリンダ下開口部が開放され圧縮された研削屑を下開
口部から排出する排出ステーションと、排出ステーショ
ンの下に設けられた研削屑回収部と、ベースプレートの
下部に設けられ研削屑から絞り出された研削液を受ける
排液受けとを有するプレス装置を提供することにより上
記課題を解決した（請求項１）。

【０００９】即ち、ベースプレート上を上下に開口部を
有する筒状のシリンダを移動させて、研削屑の投入、圧
縮を順次行い、ベースプレートとシリンダが外れるよう
にしたり、ベースプレートに開放穴をあけることにより
ベースプレート上から下開口部が開放された位置で下開
口部から研削屑を排出するので、筒状シリンダに底部を
設ける必要がなく底部の開閉装置や作業は不要であり、
強度の問題もない。また、シリンダを逆さにして排出す
る等の必要もない。また、シリンダの外周下部や中部等
に圧縮された圧搾研削液の排出孔や隙間を設けるが、ベ
ースプレートと下開口部との間の隙間も同様な排出孔と
して働く。なお、圧搾排液はベースプレートの下部に設
けられた排液受けに貯まるので、排液受けの排液を回収
する排液槽等により回収することにより排液の処理がで
きる。

【００１０】圧縮ステーションにおいて、上開口部から
ピストンを挿入し、研削屑を圧縮するが、研削屑は圧縮
初期は研削液の排出が良いが、後半はシリンダ内に排液
が溜まり噴出したりするので、空送り時及び圧縮初期は
速度を上げ、後半は速度を下げるのがよい。そこで、請
求項２においては、ピストン速度が圧縮時に圧縮開始時
より終了時が遅くなるような二段スピードとなるように
した。

【００１１】排出ステーションにおいては、予め与えら
れた研削屑は圧縮の状態により、自重又は排出シリンダ
により押し下げて研削屑回収部へ落下させるが、圧縮形
状のまま落下し、塊のまま山積みになる場合がある。そ
こで、請求項３においては、排出ステーションの下部
に、例えば、フラットバーを落下位置に幅方向が上下に
なるように一枚あるいは２枚を十字に載置したり、さら
には、排出シリンダによりこのフラットバーに押し当て
る等するような研削屑粉砕治具を設ける。

【００１２】研削屑が投入されるシリンダはベースプレ
ート上を水平移動し、直線上、又は曲線状、円周上等の
任意に配置された各ステーションを移動できるようにす
れば良いが、シリンダは、一の垂直回転軸を中心とした
同心円上を水平回転可能に複数個等間隔に設けるのがよ
い（請求項４）。係る場合は、排出ステーションの次に
投入ステーションを配置し、投入、圧縮、排出が１サイ
クルとなり、一方向に間欠しながら回転するだけで工程
を順次進めることができ、構造、配置も簡単である。

【００１３】シリンダの本数は最低３本あれば、３つの
ステーションに位置合わせしながら各工程を進めること
ができる。しかし、各ステーションの配置、シリンダの
大きさの点から、シリンダを４個等間隔に設け、シリン
ダ数と一致するように圧縮ステーションと前記排出ステ
ーションの間に空ステーションを設け４ステーションと
し、各ステーション位置で前記シリンダが順次回転送り
するようにした（請求項５）。また、圧縮ステーション
で圧搾排出した液がシリンダ内壁や研削屑外周に付着す
るが、保持ステーションを設けることで液切れ時間を確
保することになり、研削屑と研削液との分離がより確実
になる。なお、投入、圧縮、排出ステーションに対して
より多くのシリンダを配置してもよい。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について説明
する。図１は本発明の実施の形態の一例を示す模式図、
図２は図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ線に沿った断面模式図
である。図１、２において、図示しない架台に水平に取
り付けられたベースプレート３を貫通して垂直に回転軸
２が設けられている。回転軸２には水平方向に放射状に
等分に延出する腕２ａが４本回転軸と一体に図でみて左
回りを正回転として回転可能に設けられている。４本の
腕２ａの各先端には上開口部１ａ及び下開口部１ｂを有
する筒状のシリンダ１がベースプレート３上で隙間３１
を持つようにそれぞれ垂直に保持されている。隙間３１
は２〜３ｍｍとし、圧縮時の廃液の排出容易さと、更に
シリンダ１が移動する際のベースプレート３との干渉を
避ける。シリンダには下面から１／３の高さの位置に数
個の排液排出孔５が設けられている。また、ベースプレ
ート３及び各シリンダの回転範囲の下方に排出される研
削液等を受ける排液受け１４が設けられ、研削液を廃液
回収舛１５、廃液回収ホース１６を通して図示しない排
液槽に回収するようにされている。回転軸２は圧縮工程
の１サイクルで１／４回転するように回転軸の下部に間
欠運転するための軸駆動シリンダ４で駆動される。

【００１５】図でみてベースプレート３上の右側位置に
研削屑を投入する投入ステーション２１が設けられてい
る。投入ステーション２１はシリンダの上開口部１ａと
相対する位置に開口部を有する研削屑ホッパー７が設け
られている。研削屑ホッパー７の開口部にはゲートダン
パー６が設けられ開閉可能にされ、下方にシリンダ１に
投入される研削屑４１の投入所定量に達したかどうかを
検知する超音波、光等の近接センサー８が設けられてい
る。図示しないベルトコンベア等により研削装置から研
削液の含有した研削屑４０が研削屑ホッパー７に投入さ
れる。所定位置にシリンダ１を止めゲートダンパー６を
開き研削屑４１がシリンダの上開口部から投入される。
研削屑４１が所定の量に達し、センサーが感知するとゲ
ートダンパー６が閉となり、シリンダ１への研削屑の投
入を停止するようにされている。

【００１６】図でみてベースプレート３上の上側位置、
即ち投入ステーション２１の９０度進行位置に圧縮ステ
ーション２２が設けられている。圧縮ステーション２２
はシリンダの上開口部１ａと相対する位置にシリンダ上
開口部から挿入されシリンダ内の研削屑４１を圧縮する
ためのピストン９が設けられている。ピストンは空気圧
シリンダ４５により上下移動可能にされ、ピストンの圧
縮速度は圧縮開始時より終了時が遅くなるような二段ス
ピードに制御され、圧縮時の排液の急激な液噴出が防止
され、また、プレス時間が短縮される。圧縮完了後はピ
ストン９は上昇位置に戻るようにされる。

【００１７】図でみてベースプレート３上の左位置、即
ち圧縮ステーション２２の９０度進行位置に保持ステー
ション２３が設けられている。保持ステーション２３
は、シリンダ１の下開口部１ｂの一部がベースプレート
３から外れるようにされ、シリンダ内の排液が外部に排
出し易いようにされ、圧縮後の研削屑からの液切り工程
として、１サイクルの間保持される。

【００１８】図でみてベースプレート３の下位置、即ち
保持ステーション２３の９０度進行位置にベースプレー
トとは離隔してシリンダ１の下開口部１ｂが開放され、
さらに、廃液受けの一部が切り取られた排出穴１２上に
排出ステーション２４が設けられている。排出穴１２は
研削屑が容易に通過できる大きさにされている。排出ス
テーション２４は、上部に圧縮された研削屑４２を下方
に押し出すプッシャー１０が設けられ、プッシャー１０
は空気圧シリンダ（排出シリンダ）４６により上下移動
可能にされている。排出穴１２の下方には、フラットバ
ーを幅方向を上下にして縦置きにし横から見て山形に成
型した粉砕治具１３が設けられている。粉砕治具１３の
下方に研削屑を回収貯留する回収バケット１１が設けら
れている。

【００１９】

【実施例】係るプレス装置を用いて、水溶性研削液が約
７５％含有した円筒研削盤からの研削屑について実施し
た。まず、研削屑投入ステーション２１で研削液を含有
する研削屑４０をホッパー７から内径φ１８０ｍｍのシ
リンダ１に投入する。投入された研削屑４１が所定量高
さ約１５０ｍｍに達するとセンサー８で検知してゲート
ダンパー６を閉じ、次工程の圧縮行程が完了している場
合は、回転軸２を１／４回転させ、研削屑４１の投入さ
れたシリンダ１を圧縮ステーション２２に送る。ベース
プレートの上部３ａとシリンダ１の下開口部１ｂとの隙
間３１は２〜３ｍｍであるが、この隙間より若干の研削
液が自然排出される。また、研削屑は繊維がかさなりあ
っているためこの隙間ではほとんどはみ出さない。しか
し、微少な綿状の滓が若干出るが、この滓はシリンダの
移動等には問題なく、適宜人力で排除できる程度の量で
ある。

【００２０】ついで圧縮ステーションでは、ピストン９
を空気圧シリンダ４５で早送りし、研削屑４１を圧縮す
る。圧搾された排液は隙間３１及びシリンダ１とピスト
ン９の隙間３２、排出孔５等から外部へ排出される。あ
る程度圧縮して排液がしみ出してきたところで圧縮速度
を落とし廃液の噴出を防ぐ。圧縮後の研削屑の高さは約
１／３（５０ｍｍ）となるように設定した。同時にこの
１／３位置に排出孔５を設けているので研削屑より上に
たまった研削液はこの排出孔より外部に排出される。圧
縮率を高くすると装置全体の強度能力を大きくしなけれ
ばならず、処理後に脱水研削屑から含水排液がしみ出な
い程度（４０％）となるように設定した。

【００２１】ピストン９を上昇させ、圧縮工程を完了
し、回転軸２を１／４回転させ、研削屑が圧縮されたシ
リンダ１を保持ステーション２３に送る。保持ステーシ
ョンでは、下開口部１ｂの一部が開放されるのでシリン
ダ１内に残された廃液が排水される。次の圧縮工程完了
までそのまま放置され、研削屑の水切りが行われる。投
入及び保持ステーションに渡って、排出された研削液は
ベースプレート３の周りの排液受けプレート１４より、
排液回収舛１５に集め、排液回収ホース１６を介して現
場の排液槽（研削液槽）へ戻し排液を再利用する。

【００２２】次に、回転軸２を１／４回転させ、圧縮さ
れた研削屑４２が充填されたシリンダ１を排出ステーシ
ョン２４に送る。排出ステーション２４では排出シリン
ダー４６によりピストン１０を下降させ、シリンダ１及
び排出穴１２から研削屑４２を下方に押し出す。このと
き、研削屑４３を粉砕治具１３の上部に押しつけ粉砕す
る。粉砕された研削屑４４は回収バケット１１に排出さ
れる。排出後、空になったシリンダ１は再び１サイクル
分の回転軸２の回転により投入ステーション２１へ進行
し、研削屑の脱水を完了する。このように４ヶのシリン
ダ１を１本の回転軸２の同芯円上に取り付け１サイクル
に回転軸を１／４回転させながら順次脱水作業を行うの
で、脱水プレス時間も１／４近く短縮できた。なお、実
施例においては水溶性切削液の場合を示したが、油性切
削液等にも応用でき、対象とする研削液、研削屑の種類
や量、圧縮後の含液（含水、含油）率等によりシリンダ
１のサイズ、隙間３１寸法、排出孔５位置、圧縮量、圧
縮速度等適宜選択するのはいうまでもない。また、研磨
やラッピング等の研磨屑等にも応用できる。

【００２３】

【発明の効果】本発明においては、ベースプレート上を
上下に開口部を有する筒状のシリンダを移動させて、研
削屑の投入、圧縮を順次行い、さらに研削屑を排出する
ようにしたので、構造が簡単で、小型で処理能力の高い
プレス装置を提供するものとなた。また、圧搾排液はベ
ースプレートの下部の排液受けから容易に回収でき研削
液の回収も容易なものとなった。

【００２４】圧縮ステーションにおいて、ピストン速度
を二段スピードとなるようにしたので、廃液が噴出し、
回りに飛び散るようなことがない。また、圧搾が効率よ
くできる。また、排出ステーションにおいて、研削屑粉
砕治具を設けたので、研削屑の回収がより容易なものと
なった。

【００２５】シリンダは、一の垂直回転軸を中心とした
同心円上を水平回転可能に複数個等間隔に設け、投入、
圧縮、排出を順次繰り返して行え、構造、配置も簡単に
したので、小型となり、研削盤の横に置き易く配置も容
易になった。さらに、シリンダを４個等間隔に設け、保
持ステーションを設け液切れ時間を確保し研削屑と研削
液の分離をよくしたので、研削屑と研削液の回収が確実
になる。また、絞り出された脱水液をその場で研削液槽
に戻し、再利用できるので、研削液の使用量、及び廃棄
物の排出量縮減が計れ、環境に優しい。実施例によれ
ば、使用研削油剤は１／２に、研削液廃棄量は１／２に
減少した。更に従来の研削屑の保管、及び運搬時の排液
のしみだしの心配もなくなり、加えて安価で完全自動運
転可能な設備により人手を煩わす事もない等の効果を奏
するものとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態の一例を示すプレス機を上
方から見た模式図である。

【図２】図１のＡ−Ｂ−Ｃ−Ｄ−Ｅ線に沿った断面模式
図である。

【符号の説明】

１ シリンダ １ａ 上開口部 １ｂ 下開口部 ２ 回転軸 ３ ベースプレート ３ａ ベースプレート上 ５ 研削液排出孔 ９ ピストン １１ 研削屑回収部 １４ 排液受け １３ 研削屑粉砕治具 ２１ 投入ステーション ２２ 圧縮ステーション ２３ 空ステーション（保持ステーション） ２４ 排出ステーション ３１ 隙間 ４０，４１，４２，４３，４４ 研削屑

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲村 正信 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内 (72)発明者 中山 正之 富山県富山市不二越本町一丁目１番１号 株式会社不二越内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上開口部と下開口部と研削液排出孔又は
   隙間とを有する筒状のシリンダと、前記下開口部が隙間
   を持ち又は接しながら前記シリンダが水平移動するベー
   スプレートと、前記ベースプレート上で研削液が含まれ
   た研削屑が前記シリンダの上開口部より投入される投入
   ステーションと、前記投入ステーションに続いて前記ベ
   ースプレート上で投入された前記研削屑が上開口部から
   挿入されるピストンにより圧縮される圧縮ステーション
   と、前記圧縮ステーションに続いて前記ベースプレート
   上から前記下開口部が開放され圧縮された前記研削屑を
   前記下開口部から排出する排出ステーションと、前記排
   出ステーションの下に設けられた研削屑回収部と、前記
   ベースプレートの下部に設けられ研削屑から絞り出され
   た研削液を受ける排液受けと、を有することを特徴とす
   るプレス装置。
2. 【請求項２】 前記圧縮ステーションの前記ピストンの
   速度が圧縮時に圧縮開始時より終了時が遅くなるような
   二段スピードにされていることを特徴とする請求項１記
   載のプレス装置。
3. 【請求項３】 前記排出ステーションの下部に研削屑粉
   砕治具が設けられていることを特徴とする請求項１又は
   ２記載のプレス装置。
4. 【請求項４】 前記シリンダは、一の垂直回転軸を中心
   とした同心円上を水平回転可能に複数個等間隔に設けら
   れていることを特徴とする請求項１又は２又は３記載の
   プレス装置。
5. 【請求項５】 前記シリンダは４個が等間隔に設けら
   れ、前記シリンダ数と一致するように前記圧縮ステーシ
   ョンと前記排出ステーションの間に空ステーションを設
   け４ステーションとし、各ステーション位置で前記シリ
   ンダが順次回転送りされることを特徴とする請求項４記
   載のプレス装置。