JP2012171041A

JP2012171041A - ピッチを違えたスパイラルコンベアを用いた切削廃棄物の搬送廃棄処理装置

Info

Publication number: JP2012171041A
Application number: JP2011034752A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Tsurumaki; 義久鶴巻
Original assignee: TEKUTOWAN KK
Current assignee: TEKUTOWAN KK
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-09-10

Abstract

【目的】スパイラルコンベアによって切削廃棄物を含む液体より切削廃棄物の搬送廃棄を行うについて、搬送槽の移送方向上側の切削廃棄物を迅速に搬送するとともに搬送槽の移送方向下側の切削廃棄物を円滑に搬送し、切削廃棄物を目詰まりさせることなく外部へ連続的に排出する。
【構成】スパイラルコンベアによって切削廃棄物を含む液体より切削廃棄物の搬送廃棄を行うについて、スパイラルコンベアを数ブロックに構成し、各ブロックのスパイラルコンベアのピッチを、切削廃棄物の搬送方向にしたがって数段階または順次小さくした、ピッチを違えたスパイラルコンベアを用いた切削廃棄物の搬送装置。
【選択図】図４

Description

本発明は切削加工機械等から排出する切屑や切粉等の切削廃棄物を含む液体、たとえば、クーラント廃液に含まれる切削廃棄物を分離してスパイラルコンベアで連続的に搬送して廃棄処理するピッチを違えたスパイラルコンベアを用いた切削廃棄物の搬送廃棄処理装置に関するものである。

最近の旋盤等の切削加工においては、被加工材として焼入れ済材を直接切削することによる切屑、切粉等の切削廃棄物の増大化、微細化、高硬度化、高剛性化の傾向にある。

従来、このように増大化、微細化、高硬度化、高剛性化した切屑や切粉等の切削廃棄物を、開放状の搬送槽内に設けたスパイラルコンベアで搬送して外部に廃棄する切削廃棄物の搬送廃棄処理装置（特許出願公告昭和６０年第２１１５９号）は公知であった。

また、クーラント廃液などの液体に含まれる切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置としては、図１に示すように、水平状態に設置した開放状の搬送槽１内の底面２に、その外周面を近接させてスパイラルコンベア３を設け、搬送槽１の上方部に切削廃棄物を含む液体の流入部４を形成し、搬送槽１の一端には立上排出管６を接続した構造の装置（実用新案公開平成６年第６１４３３号公報）もあった。

さらに、クーラント廃液などの液体中の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置としては、図２と図３に説明するように、開放状の搬送槽１内に設置したトレイ２の内面に断面が台形状のレール１０を装着するとともに、この台形状のレール１０の上面にスパイラルコンベア３の外周面に近接するように、スパイラルコンベア３をトレイ２に設置して、スパイラルコンベア３をモーター７と連結した回転軸９によって回転させて、切削廃棄物の搬送を促進するものもあった。

すなわち、搬送槽１の上部に設けた流入部４より切屑や切粉等の切削廃棄物を含む液体を搬送槽１内に流入させると同時に、モーター７によって、搬送槽１内に装填したスパイラルコンベア３を回転させるが、スパイラルコンベア３は、その回転運動を直線運動に変えて、切削廃棄物の搬送力として利用して、搬送槽１のトレイ２内の切削廃棄物を、トレイ２の底面および側面とレール１０に沿って強制的に搬送し、搬送槽１の末端より立上排出管６内に押し込んで行くものである。

立上排出管６内の切屑や切粉等の切削廃棄物は、スパイラルコンベア３によって立上排出管５内に次々に押し込まれ、立上排出管５内においては切削廃棄物はスパイラルコンベア３によって押せ押せの状態になって、立上排出管５の上方から脱液されて落下して廃棄タンク５に破棄され、一方、切屑や切粉等の切削廃棄物を分離した液体は搬送槽１の流出液口１３より外部に流出させて貯留するものである。

しかし、前述した切削廃棄物の搬送廃棄処理装置のスパイラルコンベアとしては、何れもスパイラルコンベアのピッチとしては同じものを使用しており、この同一のピッチのスパイラルコンベアでは、搬送槽の移送方向上側（上流側）の切削廃棄物に対して−搬送速度を高めて迅速に搬送することができるが、搬送槽の移送方向下側（下流側）の切削廃棄物に対してはスパイラルコンベアの搬送力、すなわち、スパイラルコンベアの駆動トルクが低下して切削廃棄物の目詰まりを起こしたり、搬送に時間がかかることがあり、特に、立上排出管においては切削廃棄物に対するスパイラルコンベアの推力、すなわち、切削廃棄物への排出力が低下して管外（廃棄タンク）への廃棄ができなくなり、切削廃棄物の搬送廃棄処理を中断せざるをえない場合もあった。

特許出願公告昭和６０年第２１１５９号実用新案公開平成６年第６１４３３号公報

本発明は、スパイラルコンベアによって切屑や切粉等の切削廃棄物を含む液体より切削廃棄物の搬送廃棄処理を行うについて、搬送槽の移送方向上側（上流側）の切削廃棄物を迅速に搬送するとともに、搬送槽の移送方向下側（下流側）の切削廃棄物を円滑に搬送し、切削廃棄物を目詰まりさせることなく外部へ連続的に排出することに目的がある。

本発明は、スパイラルコンベアで切屑や切粉等の切削廃棄物を搬送する際に、スパイラルコンベアによる搬送槽の移送方向下側（下流側）の切削廃棄物へのスパイラルコンベアの搬送力、すなわち、スパイラルコンベアの駆動トルクを増大させて切削廃棄物をスムースに目詰まりさせることなく搬送することによって、特に、立上排出管における切削廃棄物に対するスパイラルコンベアの排出推力を向上させて外部へ切削廃棄物の排出を容易に行うことができる。

本発明の切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の一例について説明すると、搬送槽1にスパイラルコンベア３を設け、その搬送槽1の上部一端を切削廃棄物を含む液体の流入液口４とし、搬送槽1の他端には断面を逆テーパー状に形成した立上排出管６を接続する基本構成は、図２と図３に示す従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の場合と同様であるが、相違する点は、断面が四角形状の螺旋状物体であるスパイラルコンベア３を数ブロックに構成し、スパイラルコンベア３のピッチを、切削廃棄物の搬送方向に従って数段階に小さくしたもの、すなわち、ピッチを違えたスパイラルコンベア３を用いることである。

パイラルコンベア３は、その一端をモーター７と連結した回転軸９にネジ等で着脱可能に取り付けて、回転軸９とともに一体となって回転可能するように構成するものであって、このパイラルコンベア３は、その回転運動を直線運動に変えて、切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送力、すなわち、駆動トルクとして利用するもので、搬送槽１の流入部４より流入させた液体中の切屑や切粉等の切削廃棄物をスパイラルコンベア３の回転によってトレイ２から立上排出管６に移送して廃棄する機能を有するものである。

スパイラルコンベア３は、たとえば、図４に示すように、その移送方向入口側（上流側）のスパイラルコンベア３ａと移送方向出口側（下流側）のスパイラルコンベア３ｂとの２ブロックに構成し、この移送方向下側のスパイラルコンベア３ａのピッチＰ１を大きくするとともに、移送方向下側のスパイラルコンベア３ｂのピッチＰ２を小さくして、スパイラルコンベア３のピッチを、切削廃棄物の搬送方向に従って二段階にピッチを違えることに特徴ある

すなわち、スパイラルコンベア３ａと３ｂとしては、従来のようにスパイラルコンベアのピッチとして同じピッチのものを使用することなく、切削廃棄物の種類、粒径、処理量、パイラルコンベア３の回転速度等の処理条件に応じて、移送方向入口側のスパイラルコンベア３ａのピッチＰ１と移送方向出口のスパイラルコンベア３ｂのピッチＰ２とを、切削廃棄物の搬送方向にしたがって二段階に小さくした、ピッチを違えたスパイラルコンベアを使用し、たとえば、移送方向入口側のスパイラルコンベア３ａのピッチＰ１を１５０ｍｍ、移送方向出口のスパイラルコンベア３ｂのピッチＰ２を７０ｍｍのものを使用するが、通常の場合、スパイラルコンベア３ａのピッチＰ１としては１００〜２００ｍｍ、スパイラルコンベア３ｂのピッチとしては５０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲より選択決定して使用する。

前述したスパイラルコンベア３ａと３ｂは、図３に示すように、断面がＵ字状のトレイ２内に付設したレール１０の上面にスパイラルコンベア３ａと３ｂの外周面が近接するように回転可能に装填したり、あるいは、図５と図６に示すように、長板形の傾斜板２ｓ、２ｓの上面に付設したレール１０の上面とトレイ２の長板形の底板２ｓ、２ｓの上面に、スパイラルコンベア３ａと３ｂの外周面が近接するように回転可能に装填してもよい。

後者の場合は、長板形の底板２ｈと長板形の傾斜板２ｓ、２ｓに付設したレール１０とスパイラルコンベア３ａと３ｂとによって切削廃棄物を搬送するチャンネル状に拡張した空隙を形成することによって、切削廃棄物をスパイラルコンベア３ａと３ｂに絡みついたりせず、スパイラルコンベア３ａと３ｂの間に嵌まり込まずに、台形状のレール１０に沿って効率的に円滑に移送でき、スパイラルコンベア３ａと３ｂの切削廃棄物への搬送力、すなわち、駆動トルクを最大限に発揮させることができる。

また、図５に示すように、一枚の金属薄板を折り曲げて、中央部分を水平状の長板形の底板２ｈとし、両端部分を長板形の傾斜板２ｓ、２ｓにしてもよいし、さらに、図６に示すように、前述の一枚の金属薄板を折り曲げて形成した中央部分を少し折り曲げて、断面がＶ字状の底板２ｈにしてもよい。

トレイ２の両側面部分の長板形の傾斜板２ｓ、２ｓには液体抜け穴１１を設けてもよく、また、この長板形の傾斜板２ｓ、２ｓの上端にはトレイ補助板１５を設けて切削廃棄物を含む液体の液位を調整してもよく、さらに、傾斜板２ｓ、２ｓの傾斜角度は、水平面に対して３０〜６０度にするが、傾斜板２ｓ、２ｓの傾斜角度が３０度未満であると、傾斜板２ｓ、２ｓ上の切削廃棄物の落下、移送が悪くなり、傾斜板２ｓ、２ｓの傾斜角度が６０度を超えると、切削廃棄物の摩擦抵抗が増大して切削廃棄物の移送が不都合となる。

スパイラルコンベア３の外径は、トレイ２の幅より若干小さくし、また、スパイラルコンベア３の長さは、トレイ２の長さと同じくするが、通常の場合は、コンベヤー３の直径としては５０〜５００ｍｍ、長さとして３００〜５００００ｍｍの範囲のものを用いるとよく、さらに、スパイラルコンベア３の一端はモーター７の回転軸４に接続し、その他端は立上げ排出管６の直管部分の末端まで達するようにし、またスパイラルコンベア３の回転数は５〜１５０ｒｐｍ程度でよく、また、スパイラルコンベア３については、図５と６に示すように、トレイに付設した押さえローラ１４によってスパイラルコンベア３を押圧してスパイラルコンベア３の搬送力を安定させることが望ましい。

搬送槽１の上部に設けた流入部４より切屑や切粉等の切削廃棄物を含む液体を搬送槽１内に流入させると同時に、モーター７によって、搬送槽１内に装填したスパイラルコンベア３を回転させて、搬送槽１のトレイ２内に切削廃棄物を含む液体を導入し、スパイラルコンベア３ａと３ｂの搬送力（駆動トルク）によって、切削廃棄物を長板形の底板２ｈと長板形の傾斜板２ｓに付設したレール１０とスパイラルコンベア３とによって構成した適切な状態に拡大した空隙に沿って、摩擦抵抗が小さい状態で円滑に搬送し、搬送槽１の末端より立上排出管６内に押し込んで行く。

さらに、立上排出管６内の切屑や切粉等の切削廃棄物は、スパイラルコンベア３ａと３ｂによって立上排出管５内に次々に押し込まれ、立上排出管５内の切削廃棄物は、スパイラルコンベア３の排出推力によって次々に押し込まれてくる切削廃棄物によって、押圧されて立上排出管６内に持ち上げられて行き、立上排出管５の上方から脱液されて管外に落下して廃棄タンク５に破棄され、一方、切屑や切粉等の切削廃棄物を分離した液体は搬送槽１の流出液口１３より外部に流出させて貯留するが、切削廃棄物を分離した液体が有価物であれば流出液口１３より回収して再利用する。

レール１０は棒状のものであって、その断面が台形状で高さが０．５〜１ｃｍのものを使用し、その長さはスパイラルコンベア３の長さとほぼ同じ長さとし、このレール１０は長板形の傾斜板２ｓ、２ｓの上面に固定して一体にするが、場合によっては長板形の傾斜板２ｓ、２ｓの上面に着脱可能に取り付けてもよく、通常、ステンレス鋼で製作するが、しんりゅう窒化処理鋼や１７％Ｃｒ−２％Ｎｉを主成分として軟質なフェライト相と硬質なマルテンサイト相と微細混合組織を有する高強度複層組織ステンレス鋼で製作すると、ステンレス鋼で製作した場合に比較して２〜３倍寿命を長くできる。

スパイラルコンベア３に断面が台形状のレール１０を付設するのは、切屑や切粉等の切削廃棄物が、スパイラルコンベア３に絡みついたりせず、スパイラルコンベア3とトレイ２の間に嵌まり込まずに、台形状のレール１０に沿って円滑に移送するようにするためであり、換言すると、スパイラルコンベア3の推進力、搬送力を促進して最大限に発揮させるためであり、これによって切削廃棄物との摩擦抵抗は低減し、スパイラルコンベア３の磨耗あるいは破損、トレイ２の亀裂または穴が開くことも少なくするためである。

スパイラルコンベア３、トレイ２、レール１０を着脱可能に設けてもよく、これらの装置の構成部品をパーツとして準備し、例えば、スパイラルコンベア３が磨耗した場合には、この磨耗したスパイラルコンベア３のみを取り除いて新しいスパイラルコンベア３を取り付け、まだ使用可能な高価なモーター７やトレイ２やレール１０を設置した搬送槽1および立上げ排出管６まで含めて装置全体はそのまま使用するものであって、従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の場合のように、搬送廃棄処理装置全体を廃棄する無駄はしない。

切削廃棄物を分離した液体は、搬送槽１の流出液口１３より流出させるが、図５に示すように、搬送槽１の上端開口にパンチング板１２を設けて液体のみを溢流させると、トレイ２内の上面液圧が低下するので、これによって液体と切削廃棄物との分離性を一段と高めてもよい。

スパイラルコンベア３が回転によって振動すると、切削廃棄物の移送効果が低下するとともに周辺に騒音を発生して向上の環境を悪化するので、このような場合には、トレイ２の底面部分の長板形の底板２ｈの上面に、裏面にゴム製の振動吸収板を貼り付けた焼入れ鋼薄板を挿填し、ゴム製の振動吸収板を貼り付けた焼入れ鋼薄板の上面に、スパイラルコンベア３の外周面が近接するように装着して、スパイラルコンベアの駆動時の振動、騒音を吸収することによって切削廃棄物の搬送廃棄処理装置を静かにに安全に運転させてもよい。

また、立上排出管６は、水平状の搬送槽１と接続して切屑や切粉等の切削廃棄物を搬送廃棄するものであるが、この立上排出管６は傾斜角度を４０〜６０度に傾斜させ、その断面を逆テーパー状、すなわち、先太り状態に構成することに大きな特徴があり、このような構造にすることによって、立上排出管６内を搬送する切削廃棄物の摩擦抵抗を低減し、かつ、切削廃棄物の搬送する際のスパイラルコンベア３の排出推力を最大限に発揮して、切削廃棄物の排出を容易にする。

立上排出管６のテーパー角度は、切屑や切粉等の切削廃棄物の種類、搬送量等の処理条件やスパイラルコンベア３の直径、長さ、ピッチおよび回転数等の切削廃棄物を圧送する力を生じさせる条件に応じて適宜決定するが、通常の場合は、前述した搬送槽１に接続する立上排出管６のテーパー角度を１．５〜１０度とすると、切削廃棄物を搬送する際の摩擦抵抗を低減でき、かつ、切削廃棄物の搬送する際のスパイラルコンベア３の排出推力を最大限に発揮できる点から望ましく、最も好ましくは２〜４度にするとよく、さらに、立上排出管６の長さは１００〜１５００ｍｍとし、立上排出管６の内径（管内中央線部分）５０〜６００ｍｍとする。

なお、前述した本発明のスパイラルコンベア３としては、移送方向上側（上流側）のスパイラルコンベア３ａと移送方向下側（下流側）のスパイラルコンベア３ｂの２ブロックに構成したが、場合によっては、３ブロックあるいはそれ以上のブロックに構成して、スパイラルコンベア３のピッチを、切削廃棄物の搬送方向にしたがって数段階に小さくしたピッチを違えたスパイラルコンベア３を用いてもかまわなく、この場合にも、切削廃棄物の種類、粒径、処理量、パイラルコンベア３の回転速度等の処理条件に応じて、スパイラルコンベア３のピッチを２００ｍｍ〜５０ｍｍの範囲において数段階のピッチに適宜選択することによって、スパイラルコンベア３のピッチを、切削廃棄物の搬送方向に従って数段階に小さくして、ピッチを違えたスパイラルコンベア３としてもかまわない。

さらに、図示をしていないが、スパイラルコンベア３の全体のピッチを切削廃棄物の搬送方向にしたがって順次に小さくした、ピッチを違えたスパイラルコンベア３を用いてもかまわなく、たとえば、スパイラルコンベア３の全体のピッチを、２００ｍｍ〜５０ｍｍの範囲において、切削廃棄物の搬送方向にしたがって１０ｍｍ毎に順次に小さくしたスパイラルコンベア３ａを使用してもかまわない。

以下に本発明と従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の実施例（装置構成部材はいずれも普通鋼で製作）について説明すると、「本発明装置」として、図４示すように、外径１００ｍｍであって、長さ１４００ｍｍの断面が四角形のスパイラルコンベアを移送方向入口側のスパイラルコンベア（長さ１１００ｍｍ）と移送方向出口のスパイラルコンベア（長さ３００ｍｍ）を２ブロックに構成し、この移送方向入口側のスパイラルコンベアのピッチを１３０ｍｍとし、移送方向出口側のスパイラルコンベアのピッチを６５ｍｍとしたスパイラルコンベアを用い、このスパイラルコンベアの外周面を、内径１２０ｍｍであって、長さ１１５０ｍｍの断面がＵ字状のトレイに付設した断面が台形状のレールに近接させて装着して搬送槽を構成し、この搬送槽に傾斜角度を５０度であって、テーパー角度を３度の逆テーパー状に形成した立上排出管を接続した切削廃棄物の搬送廃棄処理装置として用意した。

「従来装置」として、外径１００ｍｍであって、長さ１４００ｍｍの断面が四角形のスパイラルコンベアのピッチを１３０ｍｍとし、このスパイラルコンベアの外周面を、内径１２０ｍｍであって、長さ１１５０ｍｍの断面がＵ字状のトレイに付設した断面が台形状のレールに近接させて装着して搬送槽を構成し、この搬送槽に傾斜角度を５０度であって、テーパー角度を３度の逆テーパー状に形成した立上排出管を接続した切削廃棄物の搬送廃棄処理装置として用意した。

前述した本発明と従来の切削廃棄物搬送廃棄処理装置に、ステンレスや熱処理されたＳＣ材を旋盤によって切削加工処理した際に発生する微細化、高硬度化、高剛性化したステンレスや熱処理されたＳＣ材の切屑や切粉等の切削廃棄物を含む廃液を搬送槽のトレイに導入して、スパイラルコンベアの回転速度を毎分３０ｒｐｍの条件で切削廃棄物の搬送、廃棄処理を行うと、本発明の切削廃棄物理装置は従来の切削廃棄物搬送廃棄処理装置に比較してスパイラルコンベアの推力を１６０％増大させることができ、この増大させたスパイラルコンベアの駆動力（排出推力）によって切削廃棄物を目詰まりさせることなくスムースに搬送して廃棄タンクへの切削廃棄物の排出を連続的に行うことができたが、従来の切削廃棄物搬送廃棄処理装置は本発明の切削廃棄物搬送廃棄処理装置のようにスパイラルコンベアの推力の増大はなく、切削廃棄物の目詰まりが発生して搬送が困難になり廃棄タンクへの切削廃棄物の排出を連続的に行うことができなかった。

本発明の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置は、金属等の切削加工機械の切屑と切粉等の切削廃棄物を含む液体、特に旋盤のように増大化、微細化、高硬度化、高剛性化し、形状の複雑化した雑多な切屑と切粉等の切削廃棄物を含む液体より切削廃棄物分離、搬送、廃棄することに利用できる。

従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の搬送槽の断面がＵ字状のトレイにスパイラルコンベアを固定して装填した状態を示す縦断面図である。従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の搬送槽の断面がＵ字状のトレイにレールとトレイとスパイラルコンベアを付設した状態を示す縦断面図である。従来の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の搬送槽の断面がＵ字状のトレイにレールとトレイとスパイラルコンベアを付設した状態を示す横断面図である。本発明の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置のスパイラルコンベアを二つのブロックに構成し、このスパイラルコンベアのピッチを、切削廃棄物の搬送方向に従って二段階に小さくしてピッチを違えたスパイラルコンベアの説明図である。本発明の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の搬送槽のトレイを、長板形の水平状の底板と長板形の傾斜板によって形成し、ピッチを違えたスパイラルコンベアを長板形の傾斜板のレールとトレイの長板形の水平状の底板に近接するように構成した状態を示す横断面図である。本発明の切削廃棄物の搬送廃棄処理装置の搬送槽のトレイを、長板形の断面がＶ字状の底板と長板形の傾斜板によって形成し、ピッチを違えたスパイラルコンベアを長板形の傾斜板のレールとトレイの長板形の断面がＶ字状の底板に近接するように構成した状態を示す横断面図である。

１搬送槽
２トレイ
３ピッチを違えたスパイラルコンベア
４流入液口
５廃棄タンク
６立上排出管
７モーター
８排出口
９回転軸
10 レール
11 液体抜け穴
12 パンチング板
13 流出液口
14
押さえローラ
15
トレイ補助板

Claims

スパイラルコンベアを数ブロックに構成し、各ブロックのスパイラルコンベアのピッチを、切削廃棄物の搬送方向にしたがって数段階に小さくした、ピッチを違えたスパイラルコンベアを用いた切削廃棄物の搬送装置。
開放式の搬送槽内に断面が四角形のスパイラルコンベアを設置するについて、スパイラルコンベアのピッチを、切削廃棄物の搬送方向にしたがって順次小さくした、ピッチを違えたスパイラルコンベアを用いた切削廃棄物の搬送装置。