JP2007229824A - 切り粉切断圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】環境改善が叫ばれる昨今、企業から排出される切り屑をさらに効率（縮小、飛散、運搬）よく処理するために、設備から排出された切り粉を圧縮、集積しかつ再生し易い切り粉回収処理を可能にする切り粉切断圧縮装置を提供する。
【解決手段】加工材を旋盤によって連続して旋削して拡大した切り粉１を前記旋盤に付設したチップコンベア２を介して前記旋盤外に排出し、その拡大した切り粉１を最小化する圧縮機８に停滞なく運び込み、投入する切り粉切断圧縮装置において、少なくとも２つの直動式の切り粉押し駒７を前記圧縮機８に付設の切り粉受けホッパ３上部から切り粉粉砕部近傍に下降させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、工作機械の旋盤で削られかつ連続して拡大されるカーリング状の切り粉（アルミ・鉄材切り屑）を旋盤からチップコンベアを介して排出し、粉砕圧縮後、縮形状の塊にする切り粉切断圧縮装置に関するものである。

工作機械である旋盤（ＮＣ旋盤）から排出された拡大したアルミニューム、及び鉄の切り粉を処理する方法として、これらの切り粉は旋盤機付設のチップコンベアによって設備の側面、又は背面からチップコンベアにより機外に排出されていた。
しかし、排出される切り粉は、大きく拡大した状態にあるため、通常では拡大した切り粉をクラッシャと呼ばれる切り粉粉砕装置によって切断（裁断）した後にプレス圧縮装置により凝集固形化し容積を拡大した大きさの１／６０程度まで圧縮し、廃棄処理効率を向上させるようにしている。
これによると、切り粉を粉砕装置に送り込むための処理機の能力不足により切り粉裁断途中で切り粉回収装置内に滞留し圧縮室に達しない事態が発生する。しかし、クラッシャ切断部へ切り粉を確実に集め、圧縮室に送り込む手段が無いのが現状である。

例えば、複写機などの紙送り用などで多く使用されるローラには芯金材料であるアルミニュウム合金、及び、鉄材質を使用する。かかるローラは完成度要求が非常に重要であり、形状精度を高品質に仕上げるために旋削工程が不可欠である。その旋削により発生する切り粉は旋削装置付設（ＣＮＣ旋盤）のチップコンベアを介して、当該切り粉押し込み装置により切り粉粉砕後に圧縮して排出される。
かかる切り粉押し込み装置、従来から知られており、そして丸状のアルミニュウム、鉄材料等の連続旋削によって拡大した切り粉を旋盤に付設したチップコンベアを介して前記旋盤外に排出し、その拡大した切り粉を圧縮機で最小化する構成を有している（例えば、特許文献１乃至４参照）。
特開２０００−１７６６８９公報 実公昭６０−０３８８８０号公報 特公昭６１−０４１９６１号公報 特公平０７−０４６０３１号公報

しかしながら、従来型の切り粉圧縮装置では旋盤から排出される切り粉形態が拡大し、その形状は千差万別である。このため、切り粉圧縮装置内のかかる千差万別の形状の切り粉は螺旋状、又は円筒状の切り刃付き切り粉切断カッタを回転しながらそれらの切り粉を切断するが、切断された切り粉を圧縮プレス部へ送るために押し込み、導くことができない。
この場合に、逆に切断カッタ上に切り粉が滞留して切り粉圧縮装置の機能を果たすことができず、設備停止（チップコンベアへの切り粉が逆流しチップコンベア装置の破損、ホッパ内の滞留過剰によりホッパ収納装置の破損）が頻繁に発生すると言う欠点が解消されないと言う問題がある。
かかる状況を打開するため、軽量で拡大した切り粉をカッタ上のカッタ刃に対して、切り粉押し駒によって切り粉を絡ませ切断・粉砕させているが、その方法として切り粉押し駒を直動式（エアー駆動）で切り粉を押し付ける時、切り粉切断回転カッタにより切り粉が回転と同期して切り粉押し駒から逃げ、切り粉が切り粉押し駒に絡まらない状況が発生する。

上述のごとく、従来の切り粉処理装置は、旋盤より排出されたアルミニューム、鉄材の切り粉を旋盤に付設のチップコンベアより切り粉処理装置内の切り粉粉砕工程（螺旋状のガイドスクリュカッタ、又は円盤状の刃付き切り粉切断カッタで拡大した切り粉を切断粉砕）を介した後、切り粉圧縮部へ送り込み縮形状に処理する。
しかし、かかる従来の切り粉処理装置では、切削粉砕工程の切断刃上で切断カッタに切り粉が絡まず、切り粉が堆積して「切り粉の壁」が発生し、切り粉を切断粉砕できない現象が発生する。
そこで、本発明の目的は、環境改善が叫ばれる昨今、工場等における工作機械により生成され排出される切り屑をさらに効率（縮小、飛散、運搬）よく処理するために、設備から排出された切り粉を圧縮、集積しかつ再生し易い切り粉回収処理を可能にする切り粉切断圧縮装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、加工材を旋盤によって旋削することにより生成された拡大した切り粉を受入れて砕片に切断する切断部と、切断部から送り込まれた砕片を受け入れて圧縮する圧縮機と、備えた切り粉切断圧縮装置において、前記切断部は、前記拡大された切り粉を切断する切り粉切断カッタと、該切り粉切断カッタ上に下降して拡大された切り粉を該切り粉切断カッタ上に押さえ付けて切断を補助する少なくとも２つの直動式の切り粉押し駒を備えたことを特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記直動式の切り粉押し駒は、その切り粉当接部面の先端部に自在回転機構を設ける請求項１記載の切り粉切断圧縮装置を特徴とする。

また、請求項３に記載の発明は、前記少なくとも２つの直動式の切り粉押し込み駒は、フラット形状の当接面及びこのフラット形状の当接面と長手方向に反対の上部面に円錐形状部分を有する請求項１記載の切り粉切断圧縮装置を特徴とする。
また、請求項４に記載の発明は、前記少なくとも２つの直動式の切り粉押し込み駒は、少なくとも切り粉と当接する面に硬度９０°を有するウレタン樹脂材料を使用する請求項１記載の切り粉切断圧縮装置を特徴とする。

本発明によれば、切り粉押し込み駒を２連式（好ましくは切り粉受けホッパの大きさ、拡大した切り粉の大きさ、量などを考慮して２連以上も想定する）にして螺旋状のガイドスクリュ、又は、円盤状の刃付き切り粉切断カッタ上から切り粉表面を部分的に押し込むことで切り粉切断カッタ部へ拡大した切り粉を確実に導くことができ、切り粉を切断粉砕できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明による切り粉切断圧縮装置の第１の実施の形態を示す正面図である。図２は図１の切り粉切断圧縮装置の第１の実施の形態の側面図である。図３は図１の正面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。図４は図２の側面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。
本発明の切り粉切断圧縮装置は、加工材を旋盤によって旋削することにより生成された拡大した切り粉１を受入れて砕片に切断する切断部Ａと、切断部Ａから送り込まれた砕片を受け入れて圧縮する圧縮機８と、備えた切り粉切断圧縮装置において、切断部Ａは、拡大された切り粉１を切断する切り粉切断カッタ４と、切り粉切断カッタ上に下降して拡大された切り粉を切り粉切断カッタ４上に押さえ付けて切断を補助する少なくとも２つの直動式の切り粉押し駒７を備えた構成が特徴的である。
即ち、この切り粉切断圧縮装置では、丸状のアルミニュウム、鉄材料等の加工材の、図示してない旋盤による連続旋削によって生じる拡大した切り粉１が旋盤に付設したチップコンベア２を介して旋盤外に排出され、排出された切り粉１は切り粉受けホッパ３内に収容される。

この切り粉受けホッパ３の底部には円盤状の切り刃付き切り粉切断カッタ４及びこの切り粉切断カッタ４の外周と間隔を置いて（下半分を包囲するように）半円状のガイド部材６が配置される。この半円状のガイド部材６には切断された切り粉が通過する開口６ａが設けられている。円盤状の切り粉切断カッタ４はこの例では外周縁に段差状の切り粉切り刃５を所定の周方向間隔で備えており、その中心軸を中心として所定方向（或いは正逆転方向）へ回転、回動する。
切り粉受けホッパ３内に収容された切り粉１は、例えば、油圧式駆動である切り粉押し駒７によって下方に位置する切り粉切断カッタ４に向かって押し付けられる。この切り粉押し駒７は切り粉受けホッパ３内に少なくとも２つ設けられる。本実施の形態では２つの場合を示しているが、切り粉受けホッパ３の幅に応じて３つ又はそれ以上設けることも可能である。

切り粉押し込み駒７は、少なくとも切り粉と当接する面に硬度９０°を有するウレタン樹脂材料を使用している。
切り粉受けホッパ３の底部には切り粉圧縮機８への切り粉搬送通路９が設けられている。図１ではこの切り粉搬送通路９の下方に示されているゲート１０が切り粉圧縮機８の押圧部分８ａの下方に適宜な駆動手段により移動して切断された切り粉を受ける。
切り粉搬送通路９から排出された切り粉はゲート１０上で切り粉圧縮機８の押圧部分８ａにより押圧されて固められ、固められた切り粉はゲート１０を図１の位置に戻すことによって下方に落下して堆積される。図示してないが切り粉圧縮機８は、例えば、切り粉押し駒７と同様に油圧式で上下動される。
この実施の形態では、切り粉受けホッパ３内に送り込まれた切り粉１は切り粉押し駒７によって適切に切り粉切断カッタ４の切り粉粉砕部近傍に下降して切り粉切断カッタ４に絡まり、ガイド板６と切り粉切り刃５との間で擦り切りされて細かい砕片に切断される。

図５は本発明による切り粉押し込み装置の第２の実施の形態を示す正面図である。図６は図５の切り粉押し込み装置の第２の実施の形態の側面図である。図３は図６の側面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。
カッタを螺旋状のガイドスクリュに代えた以外は図１乃至図４の第１の実施の形態と同じであるので、同一部分に同一符号を付して個々の詳細な説明は省略する。なお、図５中にはガイド部材６を図示省略しているが、上記実施形態と同様に切断カッタ４の下側半分程度の領域を包囲するように配設される。
この第２の実施の形態では、螺旋状のガイドスクリュである切り粉切断カッタ４の切り粉切り刃５と図６に示す位置に適宜取り付け固定されたガイド部材６が設けられ、図示してない駆動手段によって回転する螺旋状のガイドスクリュ４とガイド部材６との間で切り粉受けホッパ３内に送り込まれた切り粉１が細かい砕片に切断される。

図１及び図５の本発明による切り粉押し込み装置において、切り粉１を刃付きカッタで巻き込んだ後に切断し、螺旋スクリユ又は刃付きカッタの回転により切り粉屑を排出し、圧縮機に送り込む一連の動作は基本的に一般的に知られている例と変わらない。
しかしながら、２連以上の、すなわち、２つ以上の切り粉押し込み駒７によってこれらのタイミングをずらして切り粉１を押さえ込むことで確実に切り粉１を切り粉カッタ４に絡ませ、切断できる。

図８は本発明による切り粉押し込み装置の切り粉押し込み駒を示す概略図である。図８では、切り粉押し込み駒７は、押圧する切り粉１側のその先端部に切り粉動作に対応して追随回転する自在回転機構１１を備えている。
上述した第１及び第２の実施の形態では２連配置した切り粉押し込み駒７を交互に上下動させる動作と螺旋状のガイドスクリュ、又は、円盤状の刃付き切り粉切断カッタ４により切り粉１を絡ませるので、切り粉１が切り粉玉となる。
この場合に、切り粉押し込み駒７に対して同様に回転モーメントにより横圧がかかり破損しやすくなる。自在回転機構１１は切り粉押し込み駒７の押し込み部先端に設けてあるので、切り粉玉の動きに追随同期させることにより切り粉押し込み駒７により定圧力で、かつ、定位置での切り粉押し込みが可能になる。
切り粉が回転しているためその勢いで切り粉押し駒７が強制される不具合を無くし、切り粉当接部に自在回転機構１１によって自由度を持たせることで切り粉押し込み駒７の損傷防止が可能となる。

図９は図１及び図５の第１及び第２の実施の形態で説明した切り粉押し込み駒形状を示す概略図である。図９では、切り粉押し込み駒７は図８と同様に、自在回転機構１１を備えている。
図１及び図５に示した切り粉受けホッパ３に搬送された拡大した切り粉１が切り粉切り刃５上に堆積しているところへ切り粉押し込み駒７を挿入した際に、この切り粉押し込み駒７の上部へ切り粉１が廻り込む。これによって、この切り粉押し込み駒７が上昇しにくい現象が発生する。これに対して本実施形態では切り粉押し込み駒７面の反対側の上部面をテーパ（円錐）形状部分７ａにする。
これによって、切り粉押し込み駒７上部への切り粉絡みを解消でき、常に切り粉押し込み駒７より下に切り粉１がある状態にでき、切り粉受けホッパ３内部の切り粉の堆積又は滞留を無くすことができる。

図８及び図９に示した少なくとも２つの直動式の切り粉押し込み駒７の切り粉側先端に設けた自在回転機構１１は硬度９０°を有するウレタン樹脂材料を使用している。この場合、切り粉押し込み駒７全体をウレタン樹脂材料から構成することも可能である。
２連式の切り粉挿し込み駒７の切り粉側先端に設けた自在回転機構１１の材質を樹脂化にすることにより切り粉１との離型性が良好で過度な状態で接触しても、切り粉押し込み駒７の損傷になり、切り粉処理装置への負担は軽減され、また、仮に切り粉押し込み駒７の損傷交換に対しても安価に対処可能である。

本発明による切り粉切断圧縮装置の第１の実施の形態を示す正面図である。 図１の切り粉切断圧縮装置の第１の実施の形態の側面図である。 図１の正面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。 図２の側面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。 本発明による切り粉押し込み装置の第２の実施の形態を示す正面図である。 図５の切り粉押し込み装置の第２の実施の形態の側面図である。 図６の側面図の切り粉切断カッタを示す拡大図である。 本発明による切り粉押し込み装置の切り粉押し込み駒を示す概略図である。 図１及び図５の第１及び第２の実施の形態で説明した切り粉押し込み駒形状を示す概略図である。

符号の説明

１ 切り粉、２ チップコンベヤ、３ 切り粉受けホッパ、４ 切り粉切断カッタ（ガイド螺旋スクリュ）、５ 切り粉切り刃、６ ガイド部材、６ａ 開口、７ 切り粉押し込み駒、７ａ 円錐形状部分、８ 切り粉圧縮機、８ａ 切り粉圧縮部、９ 切り粉搬送通路、１０ ゲート、１１ 自在回転機構、１２ 切り粉の壁

Claims (4)

1. 加工材を旋盤によって旋削することにより生成された拡大した切り粉を受入れて砕片に切断する切断部と、該切断部から送り込まれた砕片を受け入れて圧縮する圧縮機と、備えた切り粉切断圧縮装置において、
   前記切断部は、前記拡大された切り粉を切断する切り粉切断カッタと、該切り粉切断カッタ上に下降して拡大された切り粉を該切り粉切断カッタ上に押さえ付けて切断を補助する少なくとも２つの直動式の切り粉押し駒を備えたことを特徴とする切り粉切断圧縮装置。
2. 前記直動式の切り粉押し駒は、その切り粉当接部面の先端部に自在回転機構を設けることを特徴とする請求項１記載の切り粉切断圧縮装置。
3. 前記少なくとも２つの直動式の切り粉押し込み駒は、フラット形状の当接面及びこのフラット形状の当接面と長手方向に反対の上部面に円錐形状部分を有することを特徴とする請求項１記載の切り粉切断圧縮装置。
4. 前記少なくとも２つの直動式の切り粉押し込み駒は、少なくとも切り粉と当接する面に硬度９０°を有するウレタン樹脂材料を使用することを特徴とする請求項１記載の切り粉切断圧縮装置。

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