【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属屑塊成形装置に係わり、特に金属屑をより効率的に再資源化するための金属屑塊を成形する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、金属を利用した製品の製造工程では金属を切削する際に生じる切粉等の金属屑が大量に発生する。近年では、これらの金属屑は回収され再資源としてリサイクルすることが進められており、より効率的な再資源化手段及び方法が考えられている。例えば、特願２００１−２８４１０５号公報では、本出願人により、リボン状等の形状を有する固形化が困難な金属屑を一旦細かく破砕してリサイクル効率が高いボール状にプレス成形することができる金属屑破砕装置及びそれを用いた金属屑プレス装置に関する発明が出願されている。
【０００３】また、金属屑の中でも再資源化材料として需要の高いアルミニウムに関する技術として、特許文献１には、「アルミニウム切削屑のリサイクル設備」として「所定量のアルミニウム切削屑を予備成形する予備成形装置と、該予備成形装置で成形された予備成形体を非酸化性雰囲気中で４８０℃以上融点未満の温度範囲に加熱する加熱装置と、該加熱装置に隣接して配設され前記予備成形体を前記温度範囲内の所定温度に維持しながら加圧焼結するホットプレス装置とからなるアルミニウム切削屑のリサイクル設備」が開示されている。
この特許文献１に開示された発明では、切削油が付着したアルミニウム切削屑を予備成形し、非酸化性雰囲気中で加熱して切削油を除去し、そして、ホットプレスを行うことによって、アルミニウム合金に匹敵する物性を有する焼結体を得ることができる。また、装置をコンパクトにし、各工程を連続で処理することによって省スペース、省労力及び省エネルギーを図っている。
【０００４】さらに、特許文献２には、「アルミニウム切削屑塊の製造方法」として、「アルミニウム切削屑を脱油機に入れて付着油分を２〜１０％に調整する油分調整工程と、付着油分が調整されたアルミニウム切削屑をプレス装置に入れプレスしてアルミニウム切削屑塊を造形するプレス工程と、アルミニウム切削屑塊を加熱炉に入れ加熱して油分を乾燥させる乾燥工程と、からなることを特徴とするアルミニウム切削屑塊の製造方法」が開示されている。
この特許文献２に開示された発明では、プレス工程前にアルミニウム切削屑の付着油分を２〜１０％に調整することによって、プレス時の成形型とアルミニウム切削屑との固着を防止してアルミニウム切削屑塊を造形することができる。また、プレスによりアルミニウム切削屑をブリケットに造形するので、減圧雰囲気を必要とせず、高価な設備を用いずに既存の設備を用いることができる。
【０００５】一方、モータの制御に関する技術として、特許文献３には、「厨芥処理機」として、「厨芥を乾燥させる乾燥室と、前記乾燥室内の厨芥を攪拌する回転刃と、前記回転刃を駆動するモータと、前記乾燥室に熱風を供給する加熱乾燥手段と、前記モータに流れる電流を検知するモータ電流検出装置と、前記電流検出装置からの検出電流値が予め設定された設定値以上の場合に、前記モータの回転方向を反転させる回転方向切替装置を備えた厨芥処理機」が開示されている。
この特許文献３に記載された発明では、厨芥を加熱乾燥する際に攪拌させるために回転させて用いる回転刃には、予め設定された設定値以上のトルクがかかった場合、回転刃の回転方向を反転させるという制御を備えているので、小さなトルクで粉砕を徐々に進行させることができる。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１７６２２７号公報
【特許文献２】
特開平７−９０３９７号公報
【特許文献３】
特開２００１−１７９１２０号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述の従来の技術においては、まず、特許文献１に記載された従来の技術では、一般的な溶解炉で溶融させるアルミニウムの再資源化方法に比べると製造される焼結体ではアルミニウムを完全に溶融しないために焼結体中に不純物等が残存し満足する物性を得られないという課題があった。
また、特許文献２に記載された従来の技術では、溶解炉におけるアルミニウムの酸化を防止し効果的にアルミニウム屑を再資源化するためにアルミニウム屑をブリケット化することが考えられているが、アルミニウム屑に付着した切削油を利用しているために、切削油が付着していないものついては適用できないという課題があった。
一方、特許文献３に記載された従来の技術では、予め設定されたトルクの値に対しては回転刃の回転方向を反転させるという制御を可能にしているが、例えば、連続して変動するトルクの値に連動して回転刃等の回転物の動作を制御できないという課題があった。
【０００８】本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、金属を利用した製造工程において生じる金属屑を再資源化するための中間材料である良質な金属屑塊を効率よく製造する金属屑塊成形装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である金属屑塊成形装置は、供給部と、成形部とを有する金属屑塊成形装置であって、供給部は材料を投入する供給口を有するホッパーと、このホッパーの内側に設置されるかみ合い型の２本のスクリューと、この２本のスクリューを作動させる第１の動力部とを有し、成形部は供給部の下方に設置され、互いに異方向に回転する一対の回転ロールと、この一対の回転ロールを作動させる第２の動力部とを有し、一対の回転ロールの各々のロール周面には連続して複数の凹部が一対の回転ロールで対向するように形成されるものである。
上記構成の金属屑塊成形装置においては、供給口から投入される材料はホッパーに添って回転する２本のスクリューによって圧縮されながら下方へ移動し、そして、回転する一対の回転ロールのロール周面の連続した凹部に順次押し込まれて複数の金属屑塊が形成されるという作用を有する。２本のスクリューは、１のスクリューの羽根によって形成される山部と他のスクリューの回転軸によって形成される谷部がかみ合うように構成され、スクリューの周囲への金属屑の膠着を防止する作用を有する。
【００１０】また、請求項２に記載の発明である金属屑塊成形装置は、供給部と、成形部とを有する金属屑塊成形装置であって、供給部は材料を投入する供給口を有するホッパーと、このホッパーの底部に横設される送りスクリューと、この送りスクリューを作動させる第３の動力部と、ホッパーに連結される圧縮室と、この圧縮室に設置されるかみ合い型の２本のスクリューと、この２本のスクリューを作動させる第１の動力部とを有し、成形部は供給部の下方に設置され、互いに異方向に回転する一対の回転ロールと、この一対の回転ロールを作動させる第２の動力部とを有し、一対の回転ロールの各々のロール周面には連続して複数の凹部が一対の回転ロールで対向するように形成されるものである。
上記構成の金属屑塊成形装置においては、供給口から投入される材料はホッパーの底部に横設される送りスクリューによって確実に圧縮室へ送り出され、そして、圧縮室では回転する２本のスクリューによって圧縮されながら下方へ移動し、続いて、回転する一対の回転ロールのロール周面の連続した凹部に順次押し込まれて複数の金属屑塊が形成されるという作用を有する。また、スクリューが２本設けられていることの作用は、請求項１と同様である。
【００１１】請求項３記載の発明である金属屑塊成形装置は、請求項１又は請求項２に記載の金属屑塊成形装置において、かみ合い型の２本のスクリューとこの２本のスクリューを作動させる第１の動力部に代えて、１本のスクリューと、このスクリューを作動させる第４の動力部と、スクリューの回転軸と垂直方向に可動なエアシリンダーを備えるものである。
このように構成された金属屑塊成形装置においては、２本のスクリューに代えて１本のスクリューとなるため、スクリュー間で互いの金属の膠着を防止することができないため、代わってエアシリンダーでスクリューの回転軸と垂直方向に膠着した金属を押して剥がすという作用を有するものである。
【００１２】そして、請求項４記載の発明である金属屑塊成形装置は、請求項１乃至請求項３に記載の金属屑塊成形装置において、第１の動力部は、モータと、モータトルク検出部と、前記モータトルク検出部によって検出されるモータトルクの変動に応じてモータの回転数を変える制御部とを有するものである。
上記構成の金属屑塊成形装置においては、請求項１乃至請求項３に記載の発明の作用に加えて、モータトルクの変動に応じてモータの回転数を変えることによってスクリューの動作を制御するという作用を有する。
【００１３】さらに、請求項５に記載の発明である金属屑塊成形装置は、請求項１乃至請求項４に記載の金属屑塊成形装置において、成形部は、一対の回転ロールの回転軸に対して垂直に跨設され一対の回転ロールを固定するケーシングを有するものである。
上記構成の金属屑塊成形装置においては、請求項１乃至請求項４に記載の発明の作用に加えて、ケーシングは一対の回転ロールが動かないように固定するという作用を有する。
【００１４】最後に、請求項６に記載の発明である金属屑塊成形装置は、請求項１乃至請求項５に記載の金属屑塊成形装置において、凹部は、隣接する凹部との凸状の境界において、切り欠いた溝部を有するものである。
上記構成の金属屑塊成形装置においては、請求項１乃至請求項５に記載の発明の作用に加えて、投入される材料は凹部だけでなく溝部にも送り込まれるので、連続した金属屑塊を形成するという作用を有する。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明に係る金属屑塊成形装置の第１の実施の形態を図１乃至図７に基づき説明する。（請求項１、請求項３乃至請求項６に対応）
図１は第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の正面を示す一部断面図であり、図２は、同じく、本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の側面を示す一部断面図である。図１及び図２において、本実施の形態における金属屑塊成形装置１は、アルミニウム屑２を投入する供給口３を有する漏斗型のホッパー４と、このホッパー４の内部に２本のスクリュー５，５と、この２本のスクリュー５，５を作動させる第１のモータ６を有し、さらに、ホッパー４の下方に一対の回転軸８，８に設置された一対の回転ロール７，７が、回転ロール７，７を作動させる第２のモータ９に連結されて基台１０に設置されている。
再資源化されるアルミニウム屑２は、漏斗型のホッパー４の供給口３から投入されスクリュー５，５の羽根の隙間に巻き込まれるように回転ロール７，７へ送出される。
【００１６】２本のスクリュー５，５はかみ合い型で異方向に回転する。したがって、細かいアルミニウム屑２がスクリュー５，５の羽根の隙間に滞留、膠着するのを防止することができる。また、スクリューを２本設置することによってアルミニウム屑２を十分に搾油し圧縮して下方の一対の回転ロール７，７へ送り出すことができる。なお、スクリューはかみ合い型でなくてもよく、また、その場合は同方向に回転させてもよい。
【００１７】一対の回転ロール７，７は２本のスクリュー５，５の中心線の延長が圧着面になるように設置されている。また、この一対の回転ロール７，７は、一つの回転ロール７が第２のモータ９に直接接続され、他方が、図示していないが、ギアを介して第２のモータ９に接続されて駆動している。
さらに、詳しく図示していないが、一対の回転ロール７，７は回転軸８，８に対して垂直に跨設されたケーシング１１によって固定されている。このケーシング１１は圧着時の反力による回転ロール７，７の圧着方向と逆方向へのぶれを抑制することができるので、回転ロール７，７の圧着面において十分に圧力をかけることができる。
【００１８】なお、本実施の形態においては、図１と図２を参照しながら、スクリューが２本ある場合を説明したが、スクリューが１本のみ備えられているような実施の形態でもよい。スクリュー５が１本の場合であれば、かみ合い型の２本のスクリューで得られる滞留あるいは膠着防止の作用は期待できないため、新たに、図１に示されるようなエアシリンダー１２ａを設置する。このエアシリンダー１２ａは、スクリュー５の回転軸に垂直な方向にシリンダー駆動部１２ｂで可動に設けられている。このエアシリンダー１２ａによれば、スクリュー５の羽根の隙間を埋めるアルミニウム屑２が棒状となって回転ロール７へ送出されない場合に、膠着したアルミニウム屑２をスクリュー５の回転軸と垂直方向に押して回転軸から剥がすことができるので、巻き込みのための流路を再生し回転ロール７への円滑な送出が可能となる。
エアシリンダー１２ａの設置場所は、ホッパー４と回転ロール７の中間位置であればよいが、スクリュー５が回転している最中にエアシリンダー１２ａを駆動する場合には、スクリュー５の羽根と干渉しないように同期させるとよい。
なお、１本のスクリュー５の場合には、それを駆動させる第１のモータ６の回転軸も１本となるのは言うまでもない。
【００１９】次に、第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置におけるスクリューと回転ロールの回転数制御について図３乃至図５を参照しながら説明する。
図３は第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の制御系の構成図である。
図３において、スクリュー５には第１のモータ６が連結され、この第１のモータ６にはエンコーダ１３が設置されている。そして、サーボアンプ１４は第１のモータ６、エンコーダ１３及びコントローラ１５と電気的に接続されている。
【００２０】エンコーダ１３は第１のモータ６の回転角等からモータトルクを検出して、これをフィードバック信号１６としてサーボアンプ１４へ送信する。そして、サーボアンプ１４では、このフィードバック信号１６と、コントローラ１５からのスクリュー５の回転数や電圧に関する指令信号１７ａとを考慮して電力の供給度合いを決定し、電力信号１８ａを第１のモータ６に送信し、第１のモータ６を作動させ、スクリュー５を回転させることができる。
また、同様に回転ロール７には第２のモータ９が連結され、この第２のモータ９はサーボアンプ１４に接続され、サーボアンプ１４はエンコーダ１３からのフィードバック信号１６とコントローラ１５からの指令信号１７ｂによって電力信号１８ｂを決定して第２のモータ９を作動させる。すなわち、第２のモータ９は第１のモータ６の回転トルクとリンクして制御される。
【００２１】したがって、スクリュー５を作動させる第１のモータ６側では、エンコーダ１３によって過大なモータトルクを検出した場合には、電力を降下させるようにフィードバックするフィードバック信号１６を通じて、サーボアンプ１４で電力供給を下げる電力信号１８ａを発生させ、これによってスクリュー５の回転数を下げることができる。逆に、過小なモータトルクを検出した場合は、スクリュー５の回転数を上げることができる。
そして、それと同時に回転ロール７を作動させる第２のモータ９側では、エンコーダ１３ａによって第１のモータ６に過大なモータトルクが検出された場合には、回転ロール７の回転数を上げるように電力信号１８ｂを発生させて第２のモータ９が制御される。逆に第１のモータ６において過小なモータトルクを検出した場合には、回転ロール７の回転数を下げるように制御される。
なお、サーボアンプ１４では、コントローラ１５からの電圧の指令に従って、電圧を変化させて電力を供給するものである。
【００２２】図４は、本実施の形態に係る金属屑塊成形装置の制御フローの概念図である。図４において、図３を参照しながら説明したとおり、金属屑塊成形装置の運転開始より、ステップＳ１では運転中であるか否かのフラグの確認を行う。起動スイッチをいれた直後では、まだこの運転フラグは立てられず、ＯＦＦの方、すなわちステップＳ７へ進む。
ステップＳ７では、スクリューモータすなわち第１のモータ６が回転を開始し、ステップＳ８でスクリュートルクをエンコーダ１３で確認して、トルクがまだ十分に上がらない状態では、ステップＳ７に戻りトルクが十分に上がると、次のステップＳ９に進む。
【００２３】ステップＳ９では、ロールモータすなわち第２のモータ９が回転を開始する。その後、ステップＳ１０で運転中というフラグが立てられ、ステップＳ１に戻る。
なお、ステップＳ８においてトルクが十分に上がらないかあるいは適度なトルクが出ているという判断の基準は、第１のモータ６の特性によって予め設定しておくとよい。
運転中のフラグが立てられると、ステップＳ２では、スクリュートルクが所定のトルクの範囲内にあるか否かをエンコーダ１３を用いて検出し、所定の範囲内に収まっている場合には、ステップＳ２に戻るが、トルクが低下してしまった場合には、ステップＳ５に進み第１のモータ６の回転数を上げる制御がなされ、同時にステップＳ６で第２のモータ９は回転数を下げる制御がなされる。
【００２４】このような場合には、スクリュー５に巻き込まれて送出されるアルミニウム屑などの量が減少していると考えられるため、スクリュー５を早く回転させて一定量のアルミニウム屑を供給するように制御する一方、第２のモータ９は、減少しているアルミニウム屑に対応すべく回転数を下げる制御を実行する。
なお、ステップＳ２におけるスクリュートルクの高低あるいは適の設定値は、処理される金属の特性や第１のモータ６の特性などから判断される。
【００２５】一方、トルクが高くなってしまった場合には、ステップＳ３に進み第１のモータ６の回転数を下げる制御がなされ、同時にステップＳ４で第２のモータ９の回転数を上げる制御がなされる。
このような場合には、前述の場合とは逆にスクリュー５に巻き込まれて送出されるアルミニウム屑などの量が増加していると考えられるため、スクリュー５をゆっくり回転させて一定量のアルミニウム屑を供給可能に制御し、逆に第２のモータ９では増えているアルミニウム屑の量に対応できるように回転数を上げる制御がなされる。
【００２６】図５は第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によって検出されるモータトルクと制御されるスクリュー回転数を示す概念図である。
図５において、モータトルク１９は時間の経過とともに変動している。このとき、前述のエンコーダ１３、サーボアンプ１４及びコントローラ１５の作用によってスクリュー回転数２０をモータトルク１９の変動に応じて連続的に変化させることができる。すなわち、図４を用いて説明したようにモータトルク１９が上昇したときにはスクリュー回転数２０を減少させ、逆に、モータトルク１９が減少したときにはスクリュー回転数２０は増加させるので、常にホッパー４内のアルミニウム屑２に加わる圧力を一定に保持することができる。したがって、アルミニウム屑２は回転ロールへ均一に押し出されることが可能となる。
なお、図５においては、スクリュー５の回転数のみを表示しているが、図４を参照して説明したとおり回転ロール７の回転数はスクリュー５のそれと逆の変動を示すように、すなわちモータトルク１９と同じように制御されることになる。
【００２７】続いて、本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の回転ロールについて図６乃至図８を参照しながら説明する。
図６（ａ）は本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の回転ロールの正面を示す概略図であり、（ｂ）は同じく回転ロールの側面を示す概略図であり、（ｃ）は同じく回転ロールのロール面の凹部を示す概略図である。
図６（ａ）において、回転ロール７のロール周面には回転方向に連続して複数のピロー型の凹部２１が凹設されている。この凹部２１には、スクリュー５によって圧縮されたアルミニウム屑２が送り込まれる。なお、凹部２１の形状はピロー型以外にも円形状やアーモンド状等の形状を凹設することができる。
【００２８】図６（ｂ）及び図６（ｃ）において、凹部２１には、隣接する凹部２１との凸状の境界で凹部２１の略中心位置に、切り欠いた形状の溝部２２が設けられている。この溝部２２には、凹部２１と同様にスクリュー５によって圧縮されたアルミニウム屑２が送り込まれる。
なお、本第１の実施の形態においては、溝部２２は凹部２１の略中心位置に１つ設けられているが、凹部２１の両端位置に２つ設けることもでき、切欠位置及び個数は自由に設定することができる。
【００２９】さらに、図６（ｃ）において、凹部２１と隣接する凹部２１との凸状の境界は細く設計されている。この境界が細くなっていることで、後述するアルミニウム屑塊の成形工程において、回転ロール７において隣接して成形されるアルミニウム屑塊との切れが良くなり、形状が優れたアルミニウム屑塊を成形することができる。
【００３０】ここで、図７及び図８を用いて回転ロール７を用いた場合のアルミニウム屑塊の成形工程について説明する。
図７は第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によって成形されるアルミニウム屑塊の外形図である。
図７において、アルミニウム屑塊２３はピロー型であり、回転ロール７の凹部２１に設けられた溝部２２によって生じる線状の繋ぎ目２３ｅを有している。なお、アルミニウム屑塊２３の形状は、回転ロール７の凹部２２の型を変えることによって如何様な形状にも成形することができる。
【００３１】また、図８は本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によるアルミニウム屑塊の成形の状態を示す概念図である。
図８において、アルミニウム屑２は一対の回転ロール７，７の凹部２１に送り込まれ、そして、一対の回転ロール７，７の圧着によって強固に圧縮されてアルミニウム屑塊２３ａとなる。
続いて、回転ロール７，７の回転によってアルミニウム屑塊２３ｂは下方へ送り出される。このとき、回転ロール７の凹部２１に設けられた溝部２２にもアルミニウム屑２が送り込まれるので、アルミニウム屑塊２３ｂはアルミニウム屑塊２３ａと繋がった形状となる。
さらに下方へ送り出されているアルミニウム屑塊２３ｃについてみると、一方は同様にアルミニウム屑塊２３ｂと繋がっているが、他方は切断されている。これは、溝部２２によって形成された線状の繋ぎ目２３ｅが落下中のアルミニウム屑塊２３ｄの自重に絶えられなくなり切断するからである。
そして、アルミニウム屑塊２３ｄは切り離され、個々のアルミニウム屑塊２３として成形されるのである。
【００３２】一般に、金属を成形等の加工を施すと加工熱の発生により金属製の金型から成形物が剥離しにくくなるので、油や剥離剤等を使用して剥離を促している。しかし、このように回転ロール７に溝部２２を有した凹部２１を設けると、順次成形されるアルミニウム屑塊２３は繋がった形状となり、落下する際に次のアルミニウム屑塊２３をその自重によって引っ張ることによって凹部２２との剥離を容易にしているのである。したがって、剥離剤等を使用する必要がなく、低コストになる上に、不純物の混入を防止することができる。
【００３３】このように構成された本第１の実施の形態においては、投入されるアルミニウム屑２は、２本のスクリューによって圧縮が十分になされ、第１のモータ６によって一定の圧力で回転ロール７へ送り込まれ、ケーシングで固定された一対の回転ロール７，７によって強固に圧着されるので、均一で密度の高いアルミニウム屑塊２３を成形することができる。したがって、このアルミニウム屑塊２３を溶解炉等の溶湯に投入しても浮遊することがないので、表面の酸化を防止し、効果的にアルミニウム屑２のリサイクルを行うことができる。
また、１本のスクリューにおいてもエアシリンダー１２ａを用いてアルミニウム屑２の滞留や膠着を解消するので、同様に第１のモータ６によって一定圧力で回転ロール７にアルミニウム屑２を送り込むことができる。
また、回転ロール７では、溝部２２の作用によってアルミニウム屑塊２３は凹部２１から剥離しやすいので、アルミニウム屑塊２３の凹部２１への密着によるトラブルが減少し稼働率が上がる。
【００３４】次に、本発明に係る金属屑塊成形装置の第２の実施の形態について図９を参照しながら説明する。（請求項２に対応）
図９は、第２の実施の形態に係る横型供給式金属屑塊成形装置の正面を示す一部断面図である。
図９において、図１乃至図８に示された部分と同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。本第２の実施の形態の横型供給式金属屑塊成形装置２４は、送りスクリュー２７を設けたホッパー２６を第１の実施の形態においてはホッパー４に相当する圧縮室２９に横設したものである。
ホッパー２６に送りスクリュー２７を設けることによって、投入するアルミニウム屑２は壁面等にこびりつくことなく、確実に圧縮室２９へ運搬される。したがって、ホッパー２６内でのアルミニウム屑２の詰まりを防ぎ、清掃等の必要がなくメンテナンスが容易になる。そして、アルミニウム屑２の詰まりによって生じる装置の故障をなくし、稼働率を上げることができる。
【００３５】このように構成された第２の実施の形態においては、投入するアルミニウム屑２は送りスクリュー２７によって壁面等に滞留することなく確実に圧縮室２９へ運搬され、スクリュー５によって十分搾油、圧縮されて、回転ロール７へ送り出され、均一で密度の高いアルミニウム屑塊２３を製造することができる。
なお、本実施の形態においてもスクリュー５を１本の構成とすることが可能であり、その際には図９では図示されないが、図１に示されるようなエアシリンダー１２ａとシリンダー駆動部１２ｂを設置することによってアルミニウム屑２の詰まりをより効果的に防止することが可能である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の金属屑塊成形装置においては、投入される材料は２本のスクリューによって十分に圧縮されて密度の高い金属屑塊を成形することができる。
【００３７】また、本発明の請求項２に記載の金属屑塊成形装置においては、投入される材料は壁面等に滞留することなく確実に圧縮室へ運搬されるので、装置のメンテナンスが簡便となる。そして、圧縮室へ運搬された材料は２本のスクリューによって十分に圧縮されて密度の高い金属屑塊を成形することができる。
【００３８】さらに、本発明の請求項３に記載の金属屑塊成形装置においては１本のスクリューに対してエアシリンダーを設けることで、スクリューの周囲に膠着する材料を剥がすことにより、第４の動力部が常に一定の圧力で回転ロールへ材料を送出することができる。
【００３９】本発明の請求項４に記載の金属屑塊成形装置においては、スクリューの回転数が制御されることによって、回転ロールへ送り込まれる材料にかかる圧力を常に一定にすることができるので均一な金属屑塊を成形することができる。
【００４０】そして、本発明の請求項５に記載の金属屑塊成形装置においては、回転ロールがケーシングによって固定されているので、回転ロールの圧着時の圧力が分散することがなく材料を十分に圧着し、良質で形状の優れた金属屑塊を成形することができる。
【００４１】最後に、本発明の請求項６に記載の金属屑塊成形装置においては、溝部の作用によって金属屑塊は凹部から剥離しやすいので、不純物の混入の原因となる剥離剤等を使用する必要がなく、また、金属屑塊の凹部への密着によるトラブルを減少させ装置の稼働率が上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の正面を示す一部断面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の側面を示す一部断面図である。
【図３】第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の制御系の構成図である。
【図４】第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の制御フローの概念図である。
【図５】第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によって検出されるモータトルクと制御されるスクリュー回転数を示す概念図である。
【図６】（ａ）は本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置の回転ロールの正面を示す概略図であり、（ｂ）は同じく回転ロールの側面を示す概略図であり、（ｃ）は同じく回転ロールのロール面の凹部を示す概略図である。
【図７】本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によって成形されるアルミニウム塊の外形図である。
【図８】本第１の実施の形態に係る金属屑塊成形装置によるアルミニウム塊の成形の状態を示す概念図である。
【図９】本第２の実施の形態に係る横型供給式金属屑塊成形装置の正面を示す一部断面図である。
【符号の説明】
１…金属屑塊成形装置 ２…アルミニウム屑 ３…供給口 ４…ホッパー ５…スクリュー ６…第１のモータ ７…回転ロール ８…回転軸 ９…第２のモータ １０…基台 １１…ケーシング １２ａ…エアシリンダー １２ｂ…シリンダー駆動部 １３…エンコーダ １４…サーボアンプ １５…コントローラ １６…フィードバック信号 １７…指令信号 １８…電力信号 １９…モータトルク ２０…スクリュー回転数 ２１…凹部 ２２…溝部 ２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ…アルミニウム屑塊 ２３ｅ…繋ぎ目 ２４…横型供給式金属屑塊成形装置 ２５…供給口 ２６…ホッパー ２７…送りスクリュー ２８…第３のモータ ２９…圧縮室 ３０…エアシリンダー ３１…シリンダー駆動部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a metal lump forming apparatus, and more particularly to an apparatus for forming a metal lump for more efficiently recycling metal scrap.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Generally, in a manufacturing process of a product using a metal, a large amount of metal chips such as chips generated when cutting the metal is generated. In recent years, these metal scraps have been collected and recycled as resources, and more efficient means and methods for recycling have been considered. For example, in Japanese Patent Application No. 2001-284105, a metal which can be press-formed into a ball shape having high recycling efficiency by once crushing fine metal dust having a shape such as a ribbon and difficult to solidify is disclosed by the present applicant. An invention relating to a waste crushing device and a metal waste pressing device using the same has been filed.
[0003] Further, as a technology relating to aluminum, which is highly demanded as a recycle material among metal scraps, Patent Document 1 discloses “preliminary molding of a predetermined amount of aluminum scraps” as “a facility for recycling aluminum scraps”. An apparatus, a heating device for heating the preform formed by the preforming device to a temperature range of 480 ° C. or higher and lower than the melting point in a non-oxidizing atmosphere, and the preformed body disposed adjacent to the heating device. And a hot press device for performing pressure sintering while maintaining the temperature at a predetermined temperature within the above-mentioned temperature range. "
In the invention disclosed in Patent Document 1, aluminum cutting chips to which cutting oil is adhered are preformed, heated in a non-oxidizing atmosphere to remove the cutting oil, and hot pressed to form an aluminum alloy. Thus, a sintered body having physical properties comparable to the above can be obtained. Further, the apparatus is made compact and each step is continuously processed to save space, labor and energy.
[0004] Further, Patent Document 2 discloses, as "a method for producing an aluminum chip lump", "an oil adjusting step of adjusting the amount of oil adhering to 2 to 10% by putting aluminum chip into a deoiler, A press step of putting the adjusted aluminum cuttings into a pressing device to form an aluminum cuttings lump, and a drying step of putting the aluminum chips into a heating furnace and heating to dry the oil. A method for producing a featured aluminum shavings lump "is disclosed.
According to the invention disclosed in Patent Document 2, by adjusting the oil content of the aluminum cuttings to 2 to 10% before the pressing step, it is possible to prevent the mold from sticking to the aluminum cuttings at the time of pressing and to cut the aluminum cuttings. A lump can be shaped. In addition, since aluminum cutting chips are formed into briquettes by pressing, existing equipment can be used without requiring a reduced-pressure atmosphere and without using expensive equipment.
On the other hand, as a technique relating to motor control, Patent Document 3 discloses a “garbage disposal machine” that includes a “drying chamber for drying garbage, a rotary blade for stirring the garbage in the drying chamber, and the rotary blade. A driving motor, a heating / drying unit for supplying hot air to the drying chamber, a motor current detection device for detecting a current flowing through the motor, and a detection current value from the current detection device being equal to or greater than a preset value. In such a case, there is disclosed a "garbage disposer provided with a rotation direction switching device for reversing the rotation direction of the motor."
In the invention described in Patent Literature 3, when the rotating blade used to rotate and stir the garbage when heating and drying the garbage receives a torque equal to or greater than a preset value, the rotating direction of the rotating blade is changed. , The pulverization can be gradually advanced with a small torque.
[0006]
[Patent Document 1]
JP-A-10-176227
[Patent Document 2]
JP-A-7-90397
[Patent Document 3]
JP 2001-179120 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional technology described above, first, in the conventional technology described in Patent Document 1, aluminum is used in a sintered body manufactured in comparison with a method of recycling aluminum which is melted in a general melting furnace. There is a problem that impurities and the like remain in the sintered body because they are not completely melted, and satisfactory physical properties cannot be obtained.
Further, in the conventional technique described in Patent Document 2, it is considered that aluminum scrap is briquetted in order to prevent oxidation of aluminum in a melting furnace and effectively recycle aluminum scrap. Since the cutting oil attached to the refuse is used, there is a problem that it is not applicable to the cutting oil not attached.
On the other hand, in the conventional technology described in Patent Document 3, it is possible to control the rotation direction of the rotary blade to be reversed with respect to a preset torque value. However, there is a problem that the operation of a rotating object such as a rotary blade cannot be controlled in conjunction with the value of.
The present invention has been made in view of such conventional circumstances, and efficiently produces a high-quality lump of metal as an intermediate material for recycling metal scrap generated in a manufacturing process using metal. It is an object of the present invention to provide an apparatus for forming a lump of metal waste.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a metal lump forming apparatus according to the first aspect of the present invention is a metal lump forming apparatus having a supply unit and a forming unit, wherein the supply unit has a supply port for charging a material. Having a hopper, two intermeshing screws installed inside the hopper, and a first power unit for operating the two screws, the forming unit being installed below the supply unit, It has a pair of rotating rolls rotating in different directions from each other, and a second power unit for operating the pair of rotating rolls, and a plurality of recesses are continuously formed on each roll peripheral surface of the pair of rotating rolls. Are formed so as to face each other with the rotating rolls.
In the metal refuse lump forming apparatus having the above-described configuration, the material supplied from the supply port moves downward while being compressed by the two screws rotating along the hopper, and the roll peripheral surface of the pair of rotating rotating rolls Has a function of being sequentially pushed into the continuous concave portions to form a plurality of metal scraps. The two screws are configured such that a ridge formed by the blades of one screw and a valley formed by the rotating shaft of the other screw mesh with each other to prevent sticking of metal chips around the screws. Having.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a metal lump forming apparatus having a supply unit and a forming unit, wherein the supply unit has a supply port for charging a material. A hopper, a feed screw provided laterally at the bottom of the hopper, a third power unit for operating the feed screw, a compression chamber connected to the hopper, and a mesh type installed in the compression chamber And a first power unit that operates the two screws, the forming unit is provided below the supply unit, and a pair of rotating rolls that rotate in different directions from each other, and the pair of rotating rolls And a second power unit for operating the pair of rotating rolls, and a plurality of concave portions are formed continuously on each roll peripheral surface of the pair of rotating rolls so as to be opposed by the pair of rotating rolls.
In the metal scrap lump forming apparatus having the above-described configuration, the material supplied from the supply port is reliably sent out to the compression chamber by the feed screw provided laterally at the bottom of the hopper, and in the compression chamber, two rotating screws are used. It has a function of moving downward while being compressed, and subsequently being sequentially pushed into a continuous concave portion of the roll peripheral surface of the pair of rotating rolls to form a plurality of metal scraps. The operation of the two screws is the same as that of the first aspect.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a metal lump forming apparatus according to the first or second aspect, wherein two meshing type screws and the two screws are operated. In place of the first power unit to be driven, a single screw, a fourth power unit for operating the screw, and an air cylinder movable in a direction perpendicular to the rotation axis of the screw are provided.
In the metal scrap lump forming apparatus configured as described above, since one screw is used instead of two screws, it is not possible to prevent the metal from sticking to each other between the screws. This has the effect of pushing and peeling the metal stuck in the direction perpendicular to the rotation axis of the screw.
According to a fourth aspect of the present invention, in the metal lump forming apparatus according to any one of the first to third aspects, the first power unit includes a motor and a motor torque detecting unit. And a control unit that changes the number of rotations of the motor in accordance with the fluctuation of the motor torque detected by the motor torque detection unit.
In the metal scrap lump forming apparatus having the above-described structure, in addition to the effects of the inventions described in claims 1 to 3, the operation of the screw is controlled by changing the number of revolutions of the motor according to the fluctuation of the motor torque. Has an action.
Further, in the metal lump forming apparatus according to the fifth aspect of the present invention, in the metal lump forming apparatus according to any one of the first to fourth aspects, the forming section includes a rotating shaft of a pair of rotating rolls. It has a casing that is vertically laid on the other side and fixes a pair of rotating rolls.
In the metal refuse lump forming apparatus having the above-described configuration, in addition to the functions of the first to fourth aspects of the present invention, the casing has a function of fixing the pair of rotating rolls so as not to move.
Finally, in the metal lump forming apparatus according to the sixth aspect of the present invention, in the metal lump forming apparatus according to any one of the first to fifth aspects, the concave portion has a convex shape with an adjacent concave portion. It has a notched groove at the boundary.
In the metal lump forming apparatus having the above-described configuration, in addition to the operation of the invention described in claims 1 to 5, since the material to be fed is fed not only to the recess but also to the groove, the continuous metal lump is formed. It has the effect of forming.
[0015]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a metal scrap lump forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIGS. (Corresponding to claim 1, claim 3 to claim 6)
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the front of the metal lump lump forming apparatus according to the first embodiment. FIG. 2 is a side view of the metal lump lump molding apparatus according to the first embodiment. FIG. In FIG. 1 and FIG. 2, a metal lump forming apparatus 1 according to the present embodiment includes a funnel type hopper 4 having a supply port 3 for charging aluminum scrap 2, and two screws 5 inside the hopper 4. 5 and a first motor 6 for operating the two screws 5, 5. Further, a pair of rotating rolls 7, 7 installed on a pair of rotating shafts 8, 8 below the hopper 4, The rotating rolls 7 are connected to a second motor 9 for operating the rotating rolls 7, and are installed on a base 10.
The aluminum scrap 2 to be recycled is fed from the supply port 3 of the funnel type hopper 4 and sent out to the rotating rolls 7 so as to be caught in the gap between the blades of the screws 5.
The two screws 5, 5 are meshing type and rotate in different directions. Therefore, it is possible to prevent the fine aluminum dust 2 from staying in the gap between the blades of the screws 5 and 5 and sticking. In addition, by installing two screws, the aluminum scrap 2 can be sufficiently squeezed, compressed, and sent out to the lower pair of rotating rolls 7. The screw need not be a meshing type, and in that case, it may be rotated in the same direction.
The pair of rotary rolls 7, 7 are installed such that the center line of the two screws 5, 5 extends along the pressure-bonding surface. The pair of rotary rolls 7 are connected directly to the second motor 9 while the other rotary roll 7 is connected to the second motor 9 via a gear (not shown). It is driving.
Further, although not shown in detail, the pair of rotating rolls 7 are fixed by a casing 11 which is provided so as to extend perpendicularly to the rotating shafts 8. Since the casing 11 can suppress the deflection of the rotating rolls 7, 7 in the direction opposite to the crimping direction due to the reaction force at the time of crimping, sufficient pressure can be applied to the crimping surfaces of the rotating rolls 7, 7.
In this embodiment, the case where there are two screws has been described with reference to FIGS. 1 and 2. However, an embodiment in which only one screw is provided may be used. If only one screw 5 is used, the effect of preventing stagnation or sticking obtained by two meshing screws cannot be expected, so an air cylinder 12a as shown in FIG. 1 is newly installed. The air cylinder 12a is movably provided by a cylinder driving unit 12b in a direction perpendicular to the rotation axis of the screw 5. According to the air cylinder 12a, when the aluminum dust 2 filling the gap between the blades of the screw 5 becomes a rod and is not sent to the rotating roll 7, the glued aluminum dust 2 is pushed in the direction perpendicular to the rotation axis of the screw 5 to rotate. Since it can be peeled off from the shaft, the flow path for entanglement can be regenerated and smooth delivery to the rotating roll 7 becomes possible.
The air cylinder 12a may be installed at an intermediate position between the hopper 4 and the rotary roll 7, but when the air cylinder 12a is driven while the screw 5 is rotating, it does not interfere with the blades of the screw 5. It is good to synchronize as follows.
In the case of one screw 5, it goes without saying that the number of rotation shafts of the first motor 6 for driving the screw is also one.
Next, the control of the number of revolutions of the screw and the rotating roll in the metal lump forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 is a configuration diagram of a control system of the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 3, a first motor 6 is connected to the screw 5, and an encoder 13 is installed on the first motor 6. The servo amplifier 14 is electrically connected to the first motor 6, the encoder 13, and the controller 15.
The encoder 13 detects a motor torque from the rotation angle of the first motor 6 and the like, and transmits this to the servo amplifier 14 as a feedback signal 16. Then, the servo amplifier 14 determines the degree of power supply in consideration of the feedback signal 16 and the command signal 17a from the controller 15 regarding the rotation speed and voltage of the screw 5, and converts the power signal 18a to the first motor 6 , The first motor 6 is operated, and the screw 5 can be rotated.
Similarly, a second motor 9 is connected to the rotating roll 7, and the second motor 9 is connected to a servo amplifier 14. The servo amplifier 14 receives a feedback signal 16 from the encoder 13 and a command signal from the controller 15. The power signal 18b is determined by 17b, and the second motor 9 is operated. That is, the second motor 9 is controlled by being linked with the rotation torque of the first motor 6.
Therefore, on the side of the first motor 6 for operating the screw 5, when an excessive motor torque is detected by the encoder 13, the power is supplied to the servo amplifier 14 through the feedback signal 16 which feeds back to reduce the power. A power signal 18a for reducing the supply is generated, whereby the rotational speed of the screw 5 can be reduced. Conversely, when an excessively small motor torque is detected, the rotation speed of the screw 5 can be increased.
At the same time, on the second motor 9 side that operates the rotating roll 7, when an excessive motor torque is detected by the first motor 6 by the encoder 13 a, the electric power is increased so as to increase the rotation speed of the rotating roll 7. The second motor 9 is controlled by generating the signal 18b. Conversely, when an excessively small motor torque is detected in the first motor 6, control is performed so as to reduce the rotation speed of the rotating roll 7.
The servo amplifier 14 changes the voltage and supplies power in accordance with a voltage command from the controller 15.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a control flow of the metal scrap lump forming apparatus according to the present embodiment. In FIG. 4, as described with reference to FIG. 3, from the start of the operation of the metal refuse lump forming apparatus, in step S1, a flag indicating whether or not the apparatus is in operation is checked. Immediately after the start switch is turned on, the operation flag is not set yet, and the process proceeds to the OFF side, that is, the process proceeds to step S7.
In step S7, the screw motor, that is, the first motor 6, starts rotating. In step S8, the screw torque is checked by the encoder 13. If the torque has not yet increased sufficiently, the flow returns to step S7 to increase the torque sufficiently. Then, the process proceeds to the next step S9.
In step S9, the roll motor, that is, the second motor 9 starts rotating. Thereafter, a flag indicating that the vehicle is running is set in step S10, and the process returns to step S1.
It should be noted that the criterion for determining that the torque does not increase sufficiently or that an appropriate torque is output in step S8 may be set in advance according to the characteristics of the first motor 6.
When the running flag is set, in step S2, whether or not the screw torque is within a predetermined torque range is detected by using the encoder 13. If the screw torque is within the predetermined range, the process proceeds to step S2. However, if the torque has decreased, control proceeds to step S5 to increase the rotation speed of the first motor 6, and at the same time, control is performed to decrease the rotation speed of the second motor 9 in step S6. You.
In such a case, it is considered that the amount of the aluminum scraps and the like that are caught and sent out by the screw 5 is reduced. Therefore, the screw 5 is rotated quickly to supply a fixed amount of the aluminum scrap. On the other hand, the second motor 9 executes control to reduce the number of rotations in response to the decreasing aluminum scrap.
The level of the screw torque or an appropriate set value in step S2 is determined from the characteristics of the metal to be processed, the characteristics of the first motor 6, and the like.
On the other hand, if the torque has increased, the process proceeds to step S3, in which control is performed to decrease the rotational speed of the first motor 6, and at the same time, control is performed to increase the rotational speed of the second motor 9 in step S4. Done.
In such a case, since it is considered that the amount of the aluminum dust and the like which is wound around and sent out by the screw 5 is increased contrary to the above-described case, the screw 5 is rotated slowly to remove a certain amount of the aluminum scrap. Is controlled so as to be able to be supplied, and conversely, the second motor 9 is controlled to increase the rotation speed so as to cope with the increased amount of aluminum dust.
FIG. 5 is a conceptual diagram showing the motor torque detected by the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment and the controlled screw rotation speed.
In FIG. 5, the motor torque 19 fluctuates over time. At this time, the screw rotation speed 20 can be continuously changed according to the fluctuation of the motor torque 19 by the operations of the encoder 13, the servo amplifier 14, and the controller 15. That is, as described with reference to FIG. 4, when the motor torque 19 increases, the screw rotation speed 20 decreases, and when the motor torque 19 decreases, the screw rotation speed 20 increases. The pressure applied to the aluminum scrap 2 can be kept constant. Therefore, the aluminum scrap 2 can be uniformly extruded to the rotating roll.
In FIG. 5, only the number of rotations of the screw 5 is shown. However, as described with reference to FIG. The control is performed in the same manner as the torque 19.
Next, the rotating roll of the metal lump forming apparatus according to the first embodiment will be described with reference to FIGS.
FIG. 6A is a schematic diagram showing a front surface of a rotating roll of the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment, FIG. 6B is a schematic diagram showing a side surface of the rotating roll, and FIG. () Is a schematic view showing a concave portion on the roll surface of the rotating roll.
In FIG. 6A, a plurality of pillow-shaped concave portions 21 are continuously formed in the rotating direction of the rotating roll 7 in the rotating direction. The aluminum scrap 2 compressed by the screw 5 is fed into the recess 21. The shape of the concave portion 21 can be a concave shape other than a pillow shape, such as a circular shape or an almond shape.
6 (b) and 6 (c), the recess 21 is provided with a notched groove 22 substantially at the center of the recess 21 at the convex boundary with the adjacent recess 21. ing. The aluminum scrap 2 compressed by the screw 5 is sent into the groove 22 similarly to the recess 21.
In the first embodiment, one groove 22 is provided substantially at the center of the recess 21, but two grooves 22 may be provided at both ends of the recess 21. Can be set.
Further, in FIG. 6C, the convex boundary between the concave portion 21 and the adjacent concave portion 21 is designed to be narrow. Since this boundary is narrow, in the forming process of the aluminum refuse lump to be described later, the cutting with the aluminum refuse adjacently formed by the rotating roll 7 is improved, and the aluminum refuse lump having an excellent shape is formed. be able to.
Here, the forming process of the aluminum scrap in the case of using the rotating roll 7 will be described with reference to FIGS.
FIG. 7 is an external view of an aluminum lump formed by the metal lump forming apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 7, the aluminum scraps 23 are pillow-shaped and have linear joints 23 e formed by grooves 22 provided in the recesses 21 of the rotating roll 7. Note that the shape of the aluminum scraps 23 can be formed into any shape by changing the mold of the concave portion 22 of the rotating roll 7.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a state in which an aluminum lump is formed by the metal lump forming apparatus according to the first embodiment.
In FIG. 8, the aluminum scrap 2 is fed into the concave portion 21 of the pair of rotating rolls 7 and 7 and is firmly compressed by the pressing of the pair of rotating rolls 7 and 7 to form an aluminum scrap lump 23a.
Subsequently, the aluminum scraps 23b are sent downward by the rotation of the rotating rolls 7,7. At this time, since the aluminum scrap 2 is also fed into the groove 22 provided in the recess 21 of the rotating roll 7, the aluminum scrap 23b has a shape connected to the aluminum scrap 23a.
Looking at the aluminum refuse lump 23c being sent further downward, one is similarly connected to the aluminum refuse lump 23b, but the other is cut off. This is because the linear seam 23e formed by the groove 22 is cut by the weight of the falling aluminum refuse lump 23d.
Then, the aluminum scraps 23d are cut off and formed as individual aluminum scraps 23.
In general, when a metal is subjected to processing such as molding, it is difficult for the molded product to be separated from a metal mold due to generation of processing heat. Therefore, separation is promoted using an oil or a release agent. However, when the concave portion 21 having the groove portion 22 is provided on the rotating roll 7 in this manner, the aluminum shavings 23 formed sequentially have a connected shape, and when falling, the next aluminum shavings 23 are pulled by its own weight. This facilitates separation from the recess 22. Therefore, it is not necessary to use a release agent or the like, and it is possible to reduce the cost and prevent impurities from being mixed.
In the first embodiment configured as described above, the aluminum scrap 2 to be fed is sufficiently compressed by the two screws, and is rotated by the first motor 6 at a constant pressure. 7 and is firmly pressed by the pair of rotating rolls 7 fixed by the casing, so that a uniform and high-density aluminum scrap 23 can be formed. Therefore, even if the aluminum scraps 23 are put into a molten metal such as a melting furnace, they do not float, so that oxidation of the surface can be prevented and the aluminum scraps 2 can be effectively recycled.
In addition, even with one screw, the stagnation and sticking of the aluminum chips 2 are eliminated by using the air cylinder 12a, so that the aluminum chips 2 can be similarly sent to the rotary roll 7 by the first motor 6 at a constant pressure.
Further, in the rotating roll 7, since the aluminum scraps 23 are easily separated from the recesses 21 by the action of the grooves 22, troubles due to the adhesion of the aluminum scraps 23 to the recesses 21 are reduced, and the operating rate is increased.
Next, a second embodiment of the metal scrap lump forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. (Corresponding to claim 2)
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a front side of a horizontal supply type metal scrap lump forming apparatus according to the second embodiment.
In FIG. 9, the same portions as those shown in FIGS. 1 to 8 are denoted by the same reference numerals, and description of the configuration will be omitted. The horizontal supply type metal scrap lump forming apparatus 24 according to the second embodiment has a hopper 26 provided with a feed screw 27 provided horizontally in a compression chamber 29 corresponding to the hopper 4 in the first embodiment. is there.
By providing the feed screw 27 in the hopper 26, the aluminum scrap 2 to be fed is reliably transported to the compression chamber 29 without sticking to the wall surface or the like. Therefore, the clogging of the aluminum debris 2 in the hopper 26 is prevented, and the maintenance becomes easy without the necessity of cleaning. Further, it is possible to eliminate a failure of the device caused by the clogging of the aluminum scrap 2, and to increase the operation rate.
In the second embodiment configured as described above, the aluminum scrap 2 to be charged is reliably transported to the compression chamber 29 by the feed screw 27 without staying on the wall or the like. It is compressed and sent out to the rotating roll 7 to produce a uniform and high-density aluminum scrap 23.
In this embodiment, the screw 5 can also be formed as a single screw. In this case, although not shown in FIG. 9, the air cylinder 12a and the cylinder driving unit 12b as shown in FIG. By installing, it is possible to more effectively prevent clogging of the aluminum waste 2.
[0036]
【The invention's effect】
As described above, in the metal lump forming apparatus according to the first aspect of the present invention, the material to be charged is sufficiently compressed by the two screws to form a high-density metal lump. .
Further, in the metal scrap lump forming apparatus according to the second aspect of the present invention, the material to be charged is reliably transported to the compression chamber without staying on the wall or the like, so that the maintenance of the apparatus is simplified. Become. The material transported to the compression chamber is sufficiently compressed by the two screws to form a high-density metal scrap.
Further, in the metal scrap lump forming apparatus according to the third aspect of the present invention, by providing an air cylinder for one screw, a material sticking around the screw is peeled off, so that the fourth screw is removed. The power unit can always deliver the material to the rotating roll at a constant pressure.
In the metal scrap lump forming apparatus according to the fourth aspect of the present invention, by controlling the number of rotations of the screw, the pressure applied to the material fed to the rotating roll can be kept constant, so that it is uniform. Metal lump lump can be formed.
In the metal scrap lump forming apparatus according to the fifth aspect of the present invention, since the rotating roll is fixed by the casing, the pressure during the pressing of the rotating roll is not dispersed and the material can be sufficiently removed. It is possible to form a high-quality and excellent-shaped lump of metal by pressing.
Finally, in the metal lump forming apparatus according to the sixth aspect of the present invention, the metal lump is easily peeled from the concave portion by the action of the groove, so that a stripping agent or the like which causes contamination of impurities is used. In addition, troubles due to the adhesion of the metal scraps to the recesses can be reduced, and the operation rate of the apparatus can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing a front surface of a metal scrap lump forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view showing a side surface of the lump forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 3 is a configuration diagram of a control system of the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 4 is a conceptual diagram of a control flow of the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a motor torque detected by the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment and a controlled screw rotation speed.
FIG. 6A is a schematic diagram illustrating a front surface of a rotating roll of the metal scrap lump forming apparatus according to the first embodiment, and FIG. 6B is a schematic diagram illustrating a side surface of the rotating roll. (C) is a schematic diagram showing a concave portion on the roll surface of the rotating roll.
FIG. 7 is an external view of an aluminum lump formed by the metal lump lump forming apparatus according to the first embodiment.
FIG. 8 is a conceptual diagram showing a state of forming an aluminum lump by the metal scrap lump molding apparatus according to the first embodiment.
FIG. 9 is a partial cross-sectional view showing a front side of a horizontal supply type metal scrap lump forming apparatus according to the second embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Metal scrap lump forming apparatus 2 ... Aluminum scrap 3 ... Supply port 4 ... Hopper 5 ... Screw 6 ... 1st motor 7 ... Rotating roll 8 ... Rotating shaft 9 ... 2nd motor 10 ... Base 11 ... Casing 12a ... Air cylinder 12b ... Cylinder drive unit 13 ... Encoder 14 ... Servo amplifier 15 ... Controller 16 ... Feedback signal 17 ... Command signal 18 ... Power signal 19 ... Motor torque 20 ... Screw rotation speed 21 ... Recess 22 ... Grooves 23, 23a, 23b, 23c, 23d: Aluminum dust lump 23e ... Joint 24: Horizontal supply type metal lump lump molding device 25 ... Supply port 26 ... Hopper 27 ... Feed screw 28 ... Third motor 29 ... Compression chamber 30 ... Air cylinder 31 ... Cylinder drive Department
