JP2002307021A - ドラム洗浄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】研磨工程後の鋼球の洗浄を容易かつ効率的に行
い、洗浄効果を従来に比し良好かつ確実ならしめる鋼球
のドラム洗浄機を提供する。 【解決手段】鋼球洗浄部１と、洗浄前の鋼球Ｂを収容
し、洗浄部１へ該鋼球Ｂを供給する供給用ホッパー部２
と、洗浄部１より排出される洗浄完了後の鋼球Ｂを受け
入れ収容する受け入れ容器３を配設し、洗浄部１を円弧
状の敷板４と該敷板４上でそれに接する位置に配設され
た円筒状回転ドラム５を鋼球の排出側に鋼球が流れるよ
うに傾斜せしめることによって構成し、かつ敷板と円筒
状ドラムの各表面をスポンジ状部材で覆うと共に、敷板
４には更に表層部に凹凸を有する網状材を覆って敷板及
びドラム自身の弾力性によりドラム５を敷板４に押し付
け状態で洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は鋼球を洗浄するため
の洗浄機、特に円筒状のドラムを使用したドラム洗浄機
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】鋼球は、コイル材を切断してプレスで成
形した後、熱処理，研磨工程を経て製品化される。そし
て、研磨工程では、鋼球は回転盤と固定盤の間に挟まれ
た状態で圧力を加えて研磨が行われるが、これら工程で
使用される回転盤と固定盤は、工程に応じてさまざまな
工具が使用され、また難研削材の場合には研磨剤等も併
用して用いられる。

【０００３】かかる研磨工程の加工を完了したボールに
は、当然のことながら使用された工具，研磨剤，鋼球表
面の研磨カス等が付着しているが、このような前工程の
汚れを次の工程に持ち込むと、これらの異物によって次
工程に悪影響を及ぼす。即ち、鋼球表面に微小なキズが
発生する場合がある。

【０００４】かかるキズ発生のメカニズムはいろんな場
合があるが、例えば異物によっては次工程の工具に刺さ
り、この刺さった異物により鋼球を傷つける場合があ
る。このような現象は、異物の形状とキズの形状を確認
することにより確かめられる。この微小なキズは、鋼球
の用途によっては問題ないが、回転時の静粛性が重視さ
れる用途に使用される鋼球の場合には、有害なキズであ
り、かかるキズはあってはならない。特に最近は、家電
製品に組み込まれるモーターやコンピュータの記憶装置
ハードディスクドライブに組み込まれるベアリング用鋼
球には、微小なキズであっても回転音が大きくなり、問
題視されて来ている。

【０００５】従って、このような微小キズの発生を防止
するために、各研磨工程の加工完了球は、従来から何ら
かの方法で洗浄されてきた。例えば中間工程の完了球で
はポンプから出てくる高圧の油で洗浄するシャワー洗
浄、あるいは油に繰り返し浸漬する方法等が用いられて
来たし、最終研磨工程の完了球には超音波洗浄がよく利
用されて来た。なかでもシャワー洗浄、あるいは油に繰
り返し浸漬する方法等は、装置としては非常に簡単で鋼
球のサイズに関係なく適用できるため、昔から良く用ら
れて来た。また超音波を使用した洗浄機は、全ての鋼球
を均一に洗浄しなければならない製品の洗浄等に現在で
も広く使用されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
シャワー洗浄、あるいは油に繰り返し浸漬する方法等の
洗浄方法は、汚れがひどい場合には落ちにくいし、また
洗浄液が内部まで浸透しにくいため、数の多い鋼球の全
てを均一にきれいに洗浄できるわけではなく、どちらか
と言うと洗浄しないよりはましという程度のものであ
る。

【０００７】また、超音波洗浄の場合は、鋼球の大きさ
に関係なく、同一の方法で洗浄でき、洗浄する処理量も
装置の大きさを変えることにより容易に対応でき、さら
に表面に付着した汚れも良く落とし、なおかつ洗浄液に
有機溶剤等を使用することによっては脱脂乾燥すること
ができるが、汚れの状態、例えば、こびりついたしつこ
い汚れなどを取り除くのはなかなか困難で、この洗浄方
法だけでは限界がある。そのため、この超音波洗浄の前
に何らかの機械的な力を加えたこすり洗いを併用するこ
とが有効であることが判明した。

【０００８】本発明は上述の如き実状をふまえ、特に上
記機械的なこすり洗いの１手段を見出すことにより、研
磨工程後の鋼球の洗浄を容易かつ効率的に行い、洗浄効
果を従来に比し良好かつ確実ならしめることを目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】即ち、上記目的に適合す
る本発明洗浄機は、鋼球洗浄部と、該洗浄部の前部にあ
って、洗浄前の鋼球を収容し、洗浄部へ該鋼球を供給す
る供給用ホッパー部と、洗浄部の後部にあって、洗浄部
より排出される洗浄完了後の鋼球を受け入れ収容する受
け入れ容器よりなっており、洗浄部が円弧状の敷板と該
敷板上でそれに接する位置に配設された円筒状回転ドラ
ムを鋼球の排出側に鋼球が流れるように傾斜せしめるこ
とによって構成されていると共に、敷板と円筒状ドラム
は共に表面が弾力性のあるスポンジ状部材で覆われ、か
つ敷板は更に表層部が表面に凹凸を有する網状材で覆わ
れてドラムが敷板及びドラム自身の弾力性により敷板に
押し付けられた状態で敷板に接触して配設されているド
ラム洗浄機にある。

【００１０】請求項２は、上記回転ドラムの構成に係
り、円筒状回転ドラムが長さ方向に環状の大径スポンジ
部材と、環状の小径硬質合成樹脂板を交互に配すること
によって外周に溝を有して構成されていると共に、スポ
ンジ部材の外周縁部に複数の案内用切り込みが設けら
れ、鋼球が該案内用切り込みを通って敷板の隙間に入
り、ドラムの回転により敷板とドラムの間に引き込まれ
てゆく構成からなることを特徴とする。

【００１１】また、請求項３は上記各洗浄機の構成にお
いて円筒状回転ドラムが正逆両方向に回転するものであ
ることを特徴としている。

【００１２】

【作用】上記本発明洗浄機により鋼球を洗浄するとき
は、洗浄される鋼球は、供給ホッパー部から洗浄油のシ
ャワーにより、先ず傾斜した敷板の上端に少量ずつ連続
して供給される。これらの鋼球は、さらに別のシャワー
によりドラムの周辺部に導かれた後、ドラムの周辺部に
設けられた案内の切り込みを通って敷板の隙間に入って
行く。鋼球はこの時、ドラムの回転により敷板とドラム
の間に引き込まれ、敷板とドラムにこすられながらこの
ドラムの回転と傾斜により一定の排出側方向に進む。ド
ラムはしばらく同一方向に回転した後、逆回転させる
と、先ほどとは鋼球の回転軸が変わり、鋼球は別の表面
をこすられながら傾斜面に沿って進む。このような動作
を繰り返し、ドラムより出てきた鋼球は受け入れ容器に
排出される。

【００１３】ところで、鋼球の回転軸をランダムに変え
るために、ドラムの円筒面には同一円周上に数箇所溝が
付けられている。即ち、敷板とドラムに挟まれた鋼球が
この溝の部分に来ると敷板に押し付ける力がなくなるた
め動き易くなり、鋼球の回転軸をランダムに変えること
が出来る。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、更に添付図面を参照し、本
発明の具体的態様について説明する。

【００１５】図１は本発明に係るドラム洗浄機の１例を
示しており、図において１は洗浄部、２は洗浄前の鋼球
Ｂを洗浄部１へ供給する供給用ホッパー部、３は洗浄部
１より排出される洗浄完了後の鋼球Ｂを受け入れ収容す
る受け入れ容器であり、本発明ドラム洗浄機はこれら鋼
球供給用ホッパー部２と洗浄部１ならびに洗浄完了後の
鋼球を受け入れる容器３を順次一連のものとして配置す
ることにより構成されており、その要部をなす洗浄部１
は図２に示されるように円弧状の敷板４と、該敷板４上
でそれに接する位置に配設された円筒状回転ドラム５か
ら構成されている。

【００１６】ここで、上記洗浄部１は敷板４と円筒状ド
ラム５の全体が鋼球の排出側に向かって所要長さを有し
て鋼球が流れるよう傾斜しており、円筒状回転ドラム５
はモータＭより伝動機構６を介して一定時間毎に正逆両
方向への往復回転が可能となっていると共に、供給用ホ
ッパー２にはボールの流れをよくするためポンプ（図示
せず）により洗浄油を噴出するシャワー７が設けられ、
該シャワーを適宜流すことにより供給用ホッパー２より
敷板４上端に延びる樋状部２ａを通じて鋼球Ｂを洗浄部
１の敷板４上に少量ずつ供給するようになっている。

【００１７】以上の構成において、敷板４，ドラム５は
ともに少なくともその表面にスポンジ状部材８′，８が
被着されており、敷板４側には更にその表層部に合成樹
脂製の網状材９が被着されている。この網状材９は表面
に凹凸があり、この凹凸を利用してこすり洗いの効果を
高めるものである。

【００１８】一方、円筒状回転ドラム５は図３に示すよ
うに長さ方向にドラム表面を形成する環状大径のスポン
ジ状部材８と、それより稍小径の環状硬質合成樹脂板１
２を交互に配することによって外周に溝１０が形成され
ており、スポンジ状部材８はその外周縁部において複
数、図では８ヶ所に案内用切り込み１１を形成して鋼球
の溝１０への導入を容易とし、ドラムの回転により敷板
４とドラム５の間に鋼球を引き込み、敷板４とドラム５
でこすりながらドラムの回転と傾斜により排出側に進行
させるようになしている。

【００１９】なお、溝１０は円周に沿って連続した１条
の溝とすることなく、同一円周上で複数個に分けて設け
ることも差し支えなく、このようにすれば敷板４とドラ
ム５に挟まれた鋼球がこの溝の部分に来ると、敷板に押
し付ける力がなくなるために動き易くなり、鋼球の回転
軸をランダムにかえられる利点を有する。なお、前記洗
浄機全体は図２に示すように、付着した異物によるキズ
発生の防止、洗浄効果を高めるため、鋼球の流れる位置
より上まで洗浄油の中に浸漬されている。

【００２０】本発明洗浄機は以上のような構成からなっ
ており、鋼球の洗浄に際しては、鋼球Ｂは、供給用ホッ
パー部２から洗浄油のシャワー７により、傾斜した敷き
板４の上端に少量づつ連続して供給され、必要に応じさ
らに別のシャワーによりドラム５の周辺部に導かれた
後、ドラム５の周辺部に設けられた案内の切り込み１１
を通ってドラム５の溝１０に入ってゆき、ドラム５の回
転により敷板４とドラム５の間に引き込まれ、敷板４と
ドラム５にこすられながらドラムの回転と傾斜により排
出側方向に進む。そして、ドラム５はしばらく同一方向
に回転した後、逆回転させて、先ほどとは鋼球の回転軸
を変え、鋼球の別の表面をこすりながら傾斜面に沿って
進める。このような動作を繰り返し、ドラム５より出て
きた鋼球Ｂは容器３に排出される。

【００２１】なお、上記の洗浄において洗浄機の能力
は、ドラムの直径，長さ，回転数，傾斜角度により決ま
る。即ち、ドラムの直径が大きく長いほど敷板とドラム
の間に入る鋼球の数が増え、こすられる回数が増える。
また、敷板とドラムの傾斜角度とドラムの回転数により
鋼球の流れる速度が決まり、単位時間当たりの処理量が
決まる。これらの最適な条件は、鋼球の大きさによって
も微妙に違うため最適条件を予測して洗浄試験を行い、
鋼球の清浄度を確認して最適な洗浄条件を見出すしかな
い。しかし、ドラムの直径と長さは装置全体の大きさに
影響を与える。また、洗浄油の清浄度も洗浄後の鋼球の
清浄度に影響を与える因子であるため、洗浄油の清浄度
を維持管理する装置、例えば濾過装置等を付加する必要
がある。

【００２２】次に上記本発明ドラム洗浄機を用いて鋼球
の洗浄を行った試験例を述べる。直径１．５〜３ｍｍの
大きさの鋼球を対象として、ドラムの直径φ１５０〜２
００ｍｍ，長さ４００〜５００ｍｍ，回転数５０〜６０
ｒｐｍ，傾斜角度８〜１０°程度でドラム洗浄機により
洗浄を行った。処理速度は１．６ｍｍ径の鋼球でおよそ
２万個／分で、鋼球の清浄度は従来法によるものに比
し、遙かに良い結果が得られた。なお、清浄度の評価
は、洗浄後の鋼球に付着している微粒子を液中に取り出
し、この液中の微粒子を液中微粒カウンター（ＬＰＣ）
で測定し評価した。ＬＰＣの測定結果は、加工工程、使
用している油の清浄度等によりその都度、値は違うが、
例えば最終研磨工程の加工後シャワー洗浄した後、この
ドラム洗浄をした場合と、しない場合の測定結果は次の
通りであった。

【００２３】２．５μｍ以上のコンタミ数（鋼球直径
１．６ｍｍ，個数２００個の場合） （イ）シャワー洗浄のみ５００ （ロ）シャワー洗浄＋ドラム洗浄１００

【００２４】

【発明の効果】本発明は以上のように円弧状の敷板と、
該敷板上に略隣接する位置に配設し正逆回転可能な円筒
状ドラムを傾斜状態に設置して鋼球を敷板と円筒状ドラ
ム各表面のスポンジ状部材の間に引き込み、敷板及びド
ラム自身の弾力性により敷板に押し付け洗浄するように
したドラム洗浄機であり、スポンジ状部材の表面をもつ
ドラムの回転と円弧状の敷板ならびに傾斜により鋼球は
順次、敷板とドラムの間に容易に引き込まれ、ドラムの
傾斜によってこすられながら一定方向に進み、洗浄され
ることにより鋼球に付着した異物による傷の発生を防止
して洗浄効果を高めることができ、しかも、ドラムの回
転を正逆両方向として適宜、変えることにより鋼球の回
転軸が変わり別の表面がこすられるので、より均一に、
かつ効率よく洗浄することができる顕著な効果を有す
る。また、本発明ドラム洗浄機は、ドラムの直径，長
さ，回転数，傾斜角度等を適宜、選択することにより、
頗る広汎な範囲での鋼球の洗浄を容易とする利点もあ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るドラム洗浄機の全体構成概要図で
ある。

【図２】上記洗浄機の洗浄部断面図である。

【図３】円筒状ドラムの概要図で、（イ）は正面図、
（ロ）は円周方向断面図である。

【符号の説明】

Ｂ 鋼球 １ 洗浄部 ２ 供給用ホッパー部 ３ 排出鋼球受け入れ容器 ４ 敷板 ５ 円筒状ドラム ７ シャワー ８ ドラムのスポンジ状部材 ８′ 敷板のスポンジ部材 ９ 網状材 １０ 溝 １１ 案内用切り込み

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】鋼球洗浄部と、該洗浄部の前部にあって、
   洗浄前の鋼球を収容し、洗浄部へ該鋼球を供給する供給
   用ホッパー部と、洗浄部の後部にあって、洗浄部より排
   出される洗浄完了後の鋼球を受け入れ収容する受け入れ
   容器よりなり、洗浄部は円弧状の敷板と該敷板上でそれ
   に接する位置に配設された円筒状回転ドラムを鋼球の排
   出側に鋼球が流れるように傾斜せしめることによって構
   成され、敷板と円筒状ドラムは共に表面が弾力性のある
   スポンジ状部材で覆われ、かつ敷板は更に表層部が表面
   凹凸を有する網状材で覆われてドラムは敷板及びドラム
   自身の弾力性により敷板に押し付けられた状態で敷板に
   接触して配設されていることを特徴とする鋼球のドラム
   洗浄機。
2. 【請求項２】円筒状回転ドラムが長さ方向に環状の大径
   スポンジ部材と、環状の小径硬質合成樹脂板を交互に配
   することによって外周に溝を形成して構成され、スポン
   ジ部材の外周縁部に複数の案内用切り込みを有して、鋼
   球が該案内用切り込みを通って敷板の隙間に入り、ドラ
   ムの回転により敷板とドラムの間に引き込まれてゆく請
   求項１記載の鋼球のドラム洗浄機。
3. 【請求項３】円筒状回転ドラムが正逆両方向に回転する
   請求項１または２記載の鋼球のドラム洗浄機。