JP2007168941A - スクリュー部品及びスクリューコンベア - Google Patents

Abstract

【課題】分解・組立が容易な二分割スクリュー部品及びスクリューコンベアの提供。
【解決手段】スクリュー羽根５と中空穴２２を有し、中空穴の一端側端面２２ａに、断面形状が非円形の凸部又は凹部２４と貫通穴２５と、ボルト座面２７を有する端面部材２１を設け、テーパねじ穴２９を有する密閉部材２８を他端に設けてスクリュー部品２１とする。上部開口部を有する筒状の本体と、スクリュー羽根が設けられたスクリュー６と、スクリューを回転させる駆動源と、を有し、スクリューを駆動源側と先端側とに二分し、先端側をスクリュー部品とし、駆動源側はスクリュー羽根の位相を合わせかつ先端面にスクリュー部品の嵌合する駆動側凹部又は駆動側凸部４４とし、他面に雌ねじ４５を設けた駆動側スクリュー４１とし、雌ねじに六角穴付きボルト３０を螺着させてスクリューとする。六角穴付きテーパプラグ３１でテーパねじ穴２９を閉塞する。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機から排出される切削、研削、研磨加工等の加工液と加工屑とを分離するスクリューコンベアのスクリューの分割に関する。

従来、工作機から排出される加工液と加工屑を分離し回収するために、スクリューコンベアが用いられている。例えば特許文献１等のように、スクリュー部をほぼ水平に配置し、加工液を分離しながら加工屑を移送し、スクリューで加工屑をスクリューコンベアの先端に斜め上方に立ち上がる排出管に押し込め、加工液の排出、分離時間を長くして分離を促進している。さらに排出管を斜めに立ち上げることにより抵抗を与えスクリューで切削屑を圧縮して切削油の分離を促進している。かかるスクリューコンベアにあっては、スクリューや筒状やＵ字断面状のコンベア本体（チューブ）の摩耗が激しい。そこで、例えば特許文献２においては、スクリューの材質を高速度鋼線や炭素鋼線としたり、窒化処理、超硬被膜を施した例が開示されている。また、同様にコンベア本体にステンレス鋼、高速度鋼等の鋼や湾曲状のインナートレイを設けた例が開示されている。

一方、特許文献３においては、スクリューコンベアのスクリューの耐年数を増加すべくスクリューをいくつかに分割して六角形断面の凸部と凹部を互いに嵌合させて軸直角方向にボルトナットを用いて締結して組立、分解できるようにして、長尺のスクリューを得ると共に、摩耗した部分を摩耗の少ない部分と交換し、使用た例が開示されている。さらに、特許文献４においては、スクリューの一方の端面に断面形状が非円形の連結用凸部を、他方の端面にこの非円形の連結用凸部が嵌合可能な連結用凹部を設けてスクリューユニット（部品）を形成して、複数のスクリューユニットをそれぞれの芯軸の連結用凸部と連結用凹部の嵌合を介して、半径方向に拡大するばねリングを用いて相手側に設けられた環状溝に嵌合させて、スクリューユニットやスクリュー軸を連結固定することによって所定の長さのスクリューとしている。なお、凸部、凹部の断面形状は、六角形、長方形断面の他、四角形のものが公開されている。また、凸部、凹部による嵌合に代えてフランジで固定しているものが公開されている。
特開平２−５６３１４号公報 特開２００２−１５４０３０号公報 特開昭５７−９３８１２号公報 特開平２００３−２４６４３１号公報

工作機の加工屑等をスクリューにより圧縮して加工屑と加工液に分離するようなスクリューコンベアにあっては、スクリューの先端が非常に激しく摩耗し、かなり頻繁に分解、組み付けしなければならないという問題があった。特に鋳物や鉄系材料の加工屑の場合に激しい。そこで、摩耗したスクリューの先端のみを交換すべく、スクリューを分離できるようにしたい。

しかし、特許文献４のようにばねリングを用いた方法では、分解にあたっては、スクリューを互いに引っ張るという作業となり、ジグを要したり、分解が困難であり、交換に手間がかかるという問題があった。一方、軸直角方向のボルトナットを用いたり、フランジを用いて固定した方法では、加工屑等の通過により、ボルトやナットも激しく摩耗し、特にボルト頭等が摩耗すると締結ができなくなったり、分解ができなくなるという問題があった。

本発明の課題は、かかる問題点に鑑みて、スクリューコンベアの先端、及び周辺の摩耗が激しくても、分解・組立が容易なスクリュー部品及びスクリューコンベアを提供することである。

本発明においては、スクリュー羽根と、前記スクリュー羽根が外周に設けられ中空穴を有するスクリュー軸と、を有するスクリュー部品であって、前記中空穴の一端側の端面に前記スクリュー軸の軸心を通る断面形状が非円形の凸部又は凹部を備えた端面部材と、前記端面部材の前記スクリュー軸の軸心を軸方向に貫通する貫通穴と、前記溝部の反対側の前記貫通穴縁部に設けられたボルト座面と、前記中空穴の他端側を密閉する密閉部材と、前記密閉部材に空けられ前記中空穴より小さく、前記貫通穴より大きくされたテーパねじ穴と、を有するスクリュー部品を提供することにより前述した課題を解決した。

即ち、断面形状が非円形の凸部又は凹部を備えた端面部材を設けることにより、回転方向の力を強固に受け止めることができる。また、密閉部材に空けられ中空穴より小さく、貫通穴より大きくされたテーパねじ穴を通して六角穴付きボルトをスクリュー軸内部に挿入でき、貫通穴縁部に設けられたボルト座面を有する貫通穴にボルトを挿通して、相手側に螺着できる。また、テーパねじ穴を通して、六角棒スパナ等の工具により、確実に六角穴付きボルトを回転させることができる。

かかるスクリュー部品は、六角穴付きボルトとテーパ穴とセットにするのが好ましい。そこで、請求項２に記載の発明においては、前記テーパねじ穴を通過可能な六角穴付きボルトと、前記テーパねじ穴を閉塞する六角穴付きテーパプラグと、を有し、前記六角穴付きボルトの頭部のねじ側面が前記座面に当接可能にされ、前記ボルトのねじ部が前記端面部材より突出可能にされたスクリュー部品を提供する。また、六角穴付きテーパプラグにより中空穴を塞ぐので外部から六角穴付きボルトが挿入された中空穴への研削屑等の侵入がない。また、加工屑は六角穴付きテーパプラグの六角穴部に貯まり移動することが少ないので、六角穴の研削屑等による摩耗が少ない。

かかるスクリュー部品を相手側スクリューの凹部又は凸部に嵌合させ、六角穴付きボルトを用いて相手側スクリューの雌ねじに取付けることによりスクリューコンベアとして組み立てることができる。そこで、請求項３に記載の発明においては、先端が０〜５°の傾きになるようにほぼ水平に配置され上方に突出し長手方向に延びる上部開口部を有する筒状の本体と、前記本体内を長手方向を軸として回転可能にされ、かつ、前記軸にスクリュー羽根が設けられたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動源と、を有するスクリューコンベアであって、前記スクリューは、前記駆動源側と先端側とに二分されており、前記先端側は請求項２記載のスクリュー部品であり、駆動源側は前記スクリュー羽根が前記スクリュー部品のスクリュー羽根と位相が一致するようにされ、かつ、駆動源側スクリューの先端面には前記スクリュー部品の凸部に嵌合する駆動側凹部又は前記凹部に嵌合する駆動側凸部と、前記スクリュー軸の軸心を通る雌ねじと、が設けられており、前記雌ねじに前記六角穴付きボルトを螺着させることにより、前記駆動源側スクリューと、前記スクリュー部品とが一体にされているスクリューコンベアとした。分割されたスクリュー羽根は位相を合わせると共に形状も合わせ、スクリュー羽根同士の継ぎ目の段差はできる限り少ないのが好ましいことは言うまでもない。

このようにスクリュー先端が容易に組み付け、分解可能となる。そこで、請求項４に記載の発明においては、前記本体の先端に接続された曲げ案内部と、前記曲げ案内部に続いて上方に斜めに立ち上がる排出管と、を備えたスクリューコンベアに適する。

本発明においては、スクリュー羽根を備えたスクリュー軸の一端に断面形状が非円形の凸部又は凹部を備えた端面部材により回転方向の力を強固に受け止め、他端のテーパねじ穴を通して六角穴付きボルトをスクリュー軸内部に挿入し、貫通穴を挿通して、相手側に螺着でき、さらに、テーパねじ穴を通して、確実に六角穴付きボルトを回転させることができるので、分解・組立が容易なスクリュー部品を提供できるものとなった。

また、請求項２に記載の発明においては、ボルトを六角穴付きボルトとしたので、相手側部材とのボルトでの固定が容易となり、分解・再組み付けも容易なものとなった。また、テーパねじ穴を六角穴付きテーパプラグで閉止したので、中空穴への研削屑等の侵入がなく、プラグの六角穴の研削屑等による摩耗は少なく、六角穴付きボルトの六角穴の摩耗は生じないので、スクリュー羽根等の摩耗が激しくても、分解組み付けが容易なスクリュー部品となった。

スクリューコンベアのスクリューを駆動源側と先端側とに二分し、先端側をスクリュー部品とし、駆動源側はスクリュー羽根を段差なく一致させて、駆動源側スクリューの先端面にスクリュー部品に嵌合する駆動側凹部又は凸部と、軸心を通る雌ねじを設け、この雌ねじに六角穴付きボルトを螺着させ駆動源側スクリューと、スクリュー部品とを一体にしたので、スクリューに強い圧縮抵抗がかかり、激しい摩耗が生じても先端を容易に交換できるので、耐用年数が高く、メンテナンス作業も容易なスクリューコンベアを提供するものとなった。

また、スクリュー羽根に摩耗が生じても交換が容易なので、請求項４に記載の発明においては、本体の先端に接続された曲げ案内部と、曲げ案内部に続いて上方に斜めに立ち上がる排出管と、を備えたスクリューコンベアに適用できるので、加工屑と加工液の分離を確実に行い、環境に優しい分離装置を提供するものとなった。

本発明の実施するための最良の形態について図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の例を示すスクリューコンベアの部分断面図、図２は、本発明の実施の形態の例を示す駆動源側スクリューとスクリュー部品とを一体にしたスクリューの部分断面側面図、図３（ａ）は本発明の実施の形態の例を示すスクリュー部品の側面図、（ｂ）は左側面図、図４は（ａ）は本発明の実施の形態の例を示す駆動源側スクリューの側面図、（ｂ）は右側面図である。図１に示すように、スクリューコンベア１は、先端が０〜５°の傾きになるようにほぼ水平に配置され上方に突出し長手方向に延びる上部開口部２を有する筒状の本体３と、本体内を長手方向を軸として回転可能にされ、かつ、軸にスクリュー羽根５が設けられたスクリュー６と、スクリューを回転させる駆動源７を有している。さらに、本体３の先端３ａに接続された曲げ案内部８と、曲げ案内部に続いて上方に斜めに立ち上がる排出管９が備えられている。

スクリュー６は駆動源７側に設けられた軸受１０に回転可能に支持され、さらに、チェーンスプロケット１１が取り付けられている。駆動源７は電動機１２の出力が減速機１３により回転数を減じられ、減速機のチェーンスプロケット１４、チェーン１５、チェーンスプロケット１１と伝達されてスクリュー６を駆動する。スクリュー６は駆動源７により本外内を回転し、本体内に投入された加工液加工屑等を駆動源７とは反対、即ち排出管９に向かって（図で見て右方向に）送出する。本体３の底部３ｂには図示しない多数の微少孔が空けられ、加工液がオイルパン１６に滴下するようにされている。オイルパンはスクリューコンベア本体３、及び駆動源７の下方に位置し、図示しない支持部により本体等を支持するとともに、塵埃、加工液、その他を受けるようにされている。

かかるスクリューコンベア１の上部開口部２から加工液と加工屑が投入される。スクリュー６は連続又は間歇に回転され、加工液と加工屑を左方に移動させる。加工屑から分離された加工液は本体３の底部３ｂの微少孔より排出され、オイルパン１６に貯留され、排出ポンプ等により一部又は全部が回収、濾過され、再度クーラントとして加工に使用される。加工屑と加工液は排出管に向かって進むにつれ、分離が進むが加工屑には加工液が含有されている。さらに、スクリューにより加工屑が送出され曲げ案内部８，排出管９へと送出される。スクリュー先端６ａは曲げ案内部入り口近傍までであり、それ以上の研削屑はスクリューによって直接送られるのではなく、スクリューが続いて後から送出する研削屑に押される形で送られる。

一方、排出管９は上方に開口９ａを有しているので、研削屑には重力がかかり、排出管内の研削屑はスクリュー６から押しだされる研削屑と出口から戻ろうとする研削屑とが強い力で圧縮され、含有加工液が分離し、本体３側へ戻り、本体底部３ｂの微少孔から回収される。これにより、最終的に開口９ａから排出される加工屑の加工液の含有量は非常に小さなものとなり、後処理が容易となる。

しかし、スクリュー先端部６ａでは、加工屑が圧縮されのでスクリュー先端部３ａ及び近傍の摩耗が激しい。そこで、本発明においては、特に、スクリュー６の先端部及び近傍を交換可能に二分している。図１、２に示すように、スクリュー６は、先端側のスクリュー部品２１と駆動源側の駆動源側スクリュー４１とに二分されている。

図２、３に示すようにスクリュー部品２１は、スクリュー羽根５と、スクリュー羽根が外周に設けられた中空穴２２を有するスクリュー軸２６を有する。中空穴２２の一端側２２ａに端面部材２３が設けられている。端面部材２３は先端に鍔部２３ａを有する円筒状であり、その外形部２３ｂを中空穴２２に嵌挿させ、鍔部と中空穴端部２２ａ間を溶接し、端面部材をスクリュー軸２６に固定している。端面部材２３の端面２３ｃにスクリュー軸２６の軸心を通る断面形状が非円形である十字型の凹部の溝２４が設けられている。溝２４は鍔部の外周にまで延びている。さらに、端面部材２３の中心にはスクリュー軸の軸心を軸方向に貫通する貫通穴２５が設けられている。端面部材２３の凹部２４の反対側の貫通穴縁部にボルト座面２７が形成されている。

中空穴２２の他端側に密閉部材２８が設けられている。密閉部材２８は先端に鍔部２８ａを有する円筒状であり、その外形部２８ｂを中空穴２２に嵌挿させ、鍔部と中空穴の他端部２２ｂ間を溶接し、密閉部材をスクリュー軸２６に固定している。密閉部材２８には中空穴２２より小さく、貫通穴２５より大きくされたテーパねじ穴２９が設けられている。より詳しくは、六角穴付きボルト３０のねじ３０ａが設けられた棒状本体部３０ｂが貫通穴２５を通過可能にされねじが端面部材２３の端面２３ｃより突出し、かつ頭部３０ｃのねじ側面３０ｄがボルト座面２７に当接できるようにされ、かつ、この六角穴付きボルトがテーパねじ穴２９を通過可能な大きさにされている。テーパねじ穴２９は六角穴付きテーパプラグ３１により閉塞可能にされている。

一方、駆動源側スクリュー４１は、図２、４に示すように、スクリュー羽根５と、スクリュー羽根が外周に設けられた中空穴４２を有するスクリュー軸４６を有する。中空穴４２の一端側４２ａに駆動部材４３が設けられている。駆動部材４３は中間に大径部４３ａを有する略段付き円筒状であり、端面部材２３や密閉部材２８と同様に、その外形部を中空穴に嵌挿させ、大径部とスクリュー羽根端部（中空穴端部）間を溶接し、駆動部材をスクリュー軸４６に固定している。駆動部材４３の大径部４３ａには軸受１０が取り付けられ、その先にチェーンスプロケット１１を固定するキー溝１２が設けられている。

中空穴４２の他端側に連結部材４８が設けられている。連結部材４８は先端側に鍔部４８ａを有する円筒状であり、その外形部４８ｂを中空穴４２に嵌挿させ、鍔部と中空穴の他端部４２ｂ間を溶接し、連結部材をスクリュー軸４６に固定している。連結部材４３の端面４３ｃにスクリュー軸４６の軸心を通る断面形状が非円形である十字型の凸となる駆動側凸部４４が設けられている。凸部４４は鍔部の外周にまで延びている。さらに、連結部材４３の中心にはスクリュー軸の軸心を通る雌ねじ４５が設けられている。

かかるスクリュー部品２１の端面部材２３の凹部２４と、駆動源側スクリュー４１の連結部材４８の駆動側凸部４４とを嵌合させる。このとき、両スクリュー羽根５，５の位相が一致するように、スクリュー羽根が設けられている。そして、図２、３に示すように、六角穴付きボルト３０をスクリュー部品２１のテーパねじ穴２９から挿入し、棒状本体部３０ｂを貫通穴２５を通して駆動側スクリュー４１の雌ねじ４５に螺着させる。このとき、六角穴付きボルトを回転させるために六角穴３２に六角棒スパナを差し込めばよい。また、六角棒スパナはその先端をテーパねじ穴２９から挿入する。六角穴付きボルト頭３０ｃのねじ側面３０ｄをボルト座面２７に当接固定する。固定が完了した後、テーパねじ穴２９に六角穴付きテーパプラグ３１を螺着し、中空穴２２を密閉する。これにより、スクリュー６が組立てられる。

スクリュー部品の交換に当たっては、前述したと逆にすれば良いが、密閉に使われたテーパプラグ３１は緩みにくく、また、加工屑等が溜まるが加工屑との相対移動は少なく六角穴部３３の損傷が少ないので、取り外しが容易にできる。また、中空穴２２と凸部４４と凹部２４とが嵌合する端面は加工屑の侵入がないので、六角穴付きボルトの損傷等もないので、メンテナンスが容易である。なお、凸部４４は駆動側スクリュー４１側、スクリュー部品２１側のどちらとしても良いが、凸部側の方がゴミ等が取りやすく補修もし易いので、損傷が少なく使用寿命が長い駆動側スクリューに用いるのが好ましい。なお、本実施の形態においては、断面形状を十字としたが、四角、六角形等でもよい。また、溝を鍔まで延ばしたが、六角や四角のくぼみ形状でもよいことは言うまでもない。

本発明の実施の形態の例を示すスクリューコンベアの部分断面図である。 本発明の実施の形態の例を示す駆動源側スクリューとスクリュー部品とを一体にしたスクリューの部分断面側面図である。 （ａ）は本発明の実施の形態の例を示すスクリュー部品の側面図、（ｂ）は左側面図である。 （ａ）は本発明の実施の形態の例を示す駆動源側スクリューの側面図、（ｂ）は右側面図である。

符号の説明

１ スクリューコンベア
２ 上部開口部
３ 本体
５ スクリュー羽根
６ スクリュー（軸）
６ａ 外周
７ 駆動源
８ 曲げ案内部
９ 排出管
２１ スクリュー部品
２２ 中空穴
２２ａ 中空穴の一端側の端面
２２ｂ 中空穴の他端側
２３ 端面部材
２４ 凸部又は凹部
２５ 貫通穴
２５ａ 貫通穴縁部
２７ ボルト座面
２８ 密閉部材
２９ テーパねじ穴
３０ 六角穴付きボルト
３０ｂ ボルトのねじ部
３０ｃ 六角穴付きボルトの頭部
３０ｄ ねじ側面
３１ 六角穴付きテーパプラグ
４１ 駆動源側スクリュー
４１ａ 先端面
４４ 駆動側凹部又は駆動側凸部
４５ 雌ねじ

Claims (4)

1. スクリュー羽根と、前記スクリュー羽根が外周に設けられ中空穴を有するスクリュー軸と、を有するスクリュー部品であって、前記中空穴の一端側の端面に前記スクリュー軸の軸心を通る断面形状が非円形の凸部又は凹部を備えた端面部材と、前記端面部材の前記スクリュー軸の軸心を軸方向に貫通する貫通穴と、前記凸部又は凹部の反対側の前記貫通穴縁部に設けられたボルト座面と、前記中空穴の他端側を密閉する密閉部材と、前記密閉部材に空けられ前記中空穴より小さく、前記貫通穴より大きくされたテーパねじ穴と、を有することを特徴とするスクリュー部品。
2. 前記テーパねじ穴を通過可能な六角穴付きボルトと、前記テーパねじ穴を閉塞する六角穴付きテーパプラグと、を有し、前記六角穴付きボルトの頭部のねじ側面が前記座面に当接可能にされ、前記ボルトのねじ部が前記端面部材より突出可能にされていることを特徴とする請求項１記載のスクリュー部品。
3. 先端が０〜５°の傾きになるようにほぼ水平に配置され上方に突出し長手方向に延びる上部開口部を有する筒状の本体と、前記本体内を長手方向を軸として回転可能にされ、かつ、前記軸にスクリュー羽根が設けられたスクリューと、前記スクリューを回転させる駆動源と、を有するスクリューコンベアであって、前記スクリューは、前記駆動源側と先端側とに二分されており、前記先端側は請求項２記載のスクリュー部品であり、駆動源側は前記スクリュー羽根が前記スクリュー部品のスクリュー羽根と位相が一致するようにされ、かつ、駆動源側スクリューの先端面には前記スクリュー部品の凸部に嵌合する駆動側凹部又は前記凹部に嵌合する駆動側凸部と、前記スクリュー軸の軸心を通る雌ねじと、が設けられており、前記雌ねじに前記六角穴付きボルトを螺着させることにより、前記駆動源側スクリューと、前記スクリュー部品とが一体にされていることを特徴とするスクリューコンベア。
4. 前記本体の先端に接続された曲げ案内部と、前記曲げ案内部に続いて上方に斜めに立ち上がる排出管と、を備えていることを特徴とする請求項３記載のスクリューコンベア。
   

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