JP2017042777A - 金属切削屑圧縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型かつ低コストで金属切削屑を圧縮して回収することができるコンパクトな金属切削屑圧縮装置を提供する。
【解決手段】切削屑圧縮機構６を、バネ１２により半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪８を内蔵した圧縮ローラー７と、圧縮ローラー７の外周面と離間して弧状の圧縮成形面９ａを有する切削屑搬送路１０とから構成する。切削屑搬送路１０は破砕された切削屑１５の導入口１０ａから排出口１０ｂに向かって圧縮ローラー７の外周面との隙間が漸次狭小となるように偏心させて形成し、切削屑移送爪８によって破砕された切削屑１５を圧縮ローラー７で押圧しながら切削屑搬送路１０を通過させることで漸次圧縮すると共に切削屑１５に付着した切削油を搾取する。
【選択図】図２

Description

本発明は、切削機械加工によって発生する金属切削屑を圧縮して嵩を減容して回収することができる圧縮装置に関するものである。

一般に、金属を旋盤等の機械で切削加工する場合、それに伴って多くの金属切削屑が発生する。このとき生じる金属切削屑の形状は長くカールして切削屑同士の間にデッドスペースとなる多数の空間が生じて非常に嵩張るため、頻繁に回収を行う必要がある。また、切削屑に付着した切削油の持ち出しが多いという問題がある。

従来、このような切削屑の主な処理方法として、切削加工機械から出た切削屑をスパイラルコンベア等で運搬台車まで排出し、その後大型圧縮機で一定の大きさに圧縮して廃棄するかリサイクルするという方式が多く採られているが、上述したように、切削屑の形状は長くカールしている状態のものが多く、運搬台車までの移送コストも嵩むという課題があった。

そこで、例えば、切削加工機械の下側に一端を配置し、切削加工によって生じる切削屑を移送するチップコンベアーと、該チップコンベアーの移送端に設置された切削屑を圧縮截断するチップクラッシャーとから構成され、このチップクラッシャーは、対向並架した一対のプレスローラを離接自在に且つ常時密接する方向にコイルスプリングで付勢して横架設して対向回動する構造とされ、両プレスローラ間通過時に切削屑を圧縮破砕寸断するものが提案されている（特許文献１参照。）。また、金属切削屑を収納する圧縮室と、圧縮室に設けられたシャッターと、当該シャッターが閉じられた状態で圧縮室に収集された金属切削屑を圧縮する圧縮ピストンとを備えてなり、当該ピストンによって圧縮された後に、当該圧縮された金属切削屑の塊を圧縮ピストンの押圧動作によって排出するようにした圧縮装置（特許文献２。）。工作機械から排出された金属切削屑を破砕刃で捕捉して破砕し、移送板の傾斜を利用して圧縮成形室に移送し、金属切削屑を圧縮して所定形状に固めるための装置（特許文献３参照。）等が先に提案されている。

そして、このような装置によれば、嵩張る金属切削屑を圧縮した状態で回収することができるため、回収ボックスの交換の煩雑さを省くことができる。

特開２０００−１２６９７８号公報 特開２００９−２２６４６６号公報 特開２０１４−１７２１４０号公報

しかしながら、従来装置では次のような問題を有する。すなわち、従来の圧縮装置では、金属切削屑を圧縮する圧縮装置と、その圧縮された金属切削塊を排出する排出機構とを別々に設けているため、装置全体の部品点数が多くなって大型化してしまいコストが嵩む。また、ピストン式のものは、金属切削塊を排出する際に、衝撃によって金属切削塊が崩れてしまいピストンの動作時に引っ掛かり等の不具合が生じ易いという問題がある。

本発明は上記のような課題に鑑み、小型かつ低コストで金属切削屑を圧縮して回収することができ、例えば、工作機械１台につき１台を取り付けることができるコンパクトな切削屑圧縮装置を提供することを目的とする。

そこで本発明は、切削加工機械から排出された金属切削屑が投入されるホッパーと、該ホッパーの下方に設けられると共にホッパーから落下する金属切削屑を破砕する破砕機構と、該破砕機構の下方に設けられると共に破砕された金属切削屑を圧縮する切削屑圧縮機構とからなる金属切削屑圧縮装置において、前記金属圧縮機構は、バネにより半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪を内蔵した圧縮ローラーと、該圧縮ローラーの外周面と離間して弧状の圧縮成形面を有する切削屑搬送路を備え、該切削屑搬送路は破砕された切削屑の導入口から排出口に向かって前記圧縮ローラーの外周面との隙間が漸次狭小となるように偏心させて形成され、前記圧縮ローラーが回転することにより、切削屑移送爪によって破砕された切削屑を前記圧縮ローラーで押圧しながら前記切削屑搬送路を通過させることで漸次圧縮すると共に切削屑に付着した切削油を搾取することを第１の特徴とする。また、破砕機構が、一対の駆動歯車に連結された複数の破砕刃が内向きに回転して切削屑を破砕すると共に、破砕した切削屑を圧縮ローラー上に滑落させる傾斜部を備えたことを第２の特徴とする。さらに、切削油回収用のドレン溝を設けたことを第３の特徴とする。

このような構成にすれば、金属切削屑の圧縮動作と金属切削屑に付着した切削油の圧搾動作及び圧縮された金属塊と搾取した切削油の排出動作を一つの圧縮ローラーを用いて行うことができるので、部品点数を少なくして小型化かつ低コストに圧縮装置を構成することができる。

また、このような発明において、圧縮搬路の底面部を排出方向である下方へ向かって湾曲傾斜させるようにする。このように構成すれば、湾曲した傾斜面に沿って排出させることができるため、金属切削屑の塊を落下させて排出するということがなくなり、金属切削屑の塊が壊れるようなこともなくなる。しかも、圧縮搬路の底面を傾斜させているため、絞り出された油分を傾斜面に沿って回収することができ、金属切削屑塊の油分が表面張力により再び金属切削屑に吸い上げられてしまうといった不具合がなくなる。

さらに、バネにより半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪を内蔵した圧縮ローラーと、該圧縮ローラーの外周面と離間して弧状の圧縮成形面を有する切削屑搬送路を備えたことにより、搬送路上の金属切削屑の塊を、順次、圧縮ローラーの爪による排出動作によって排出方向へ移動させるようにする。このようにすれば、金属切削屑の塊を傾斜搬送路に沿って運搬するための特別の機構も不要となり、低コストに装置を仕上げることができる。また、搬送路は、その間隙を排出口に向かって漸次狭小となるテーパー状とすることで、搬送路上の金属切削屑の塊が逆流することもない。

本発明によれば、下記の優れた効果がある。
（１）金属切削屑の圧縮をシリンダーによる往復動作ではなく、ローラーによる回転動作により行うことで、切削屑の圧縮から排出、さらには切削屑に付着した切削油の回収までを１サイクルで連続的に行うことができる。例えば、爪を半径方向に対称に取り付けた場合、圧縮ローラーが一回転する間にこれらの動作を２回行うことができるのでさらに効率が増す。
（２）シリンダーを使用した圧縮装置よりも部品点数を省略することで装置のコンパクト化を図ることができ、工作機械１台につき１台の圧縮装置の取り付けを図ることができる。

本発明に係る金属切削屑圧縮装置の全体構成を示す斜視図である。 本発明に係る金属切削屑圧縮装置の要部を示す一部破断図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に示す実施例に基づいて説明する。
本発明の金属切削屑圧縮装置１は、図１乃至図２に示すように、工作機械から排出される長くカールした金属切削屑（以下、便宜上単に切削屑と称す）を投入するホッパー２と、ホッパー２の直下に設けられた切削屑を破断又は破砕してチップ状に小さくする破砕機構３と、破砕されたチップ状の切削屑を圧縮ローラー機構６に滑落させて移送する傾斜部となる傾斜板３ａと、チップ状の切削屑になった切削屑を扁平塊状に圧縮して排出する圧縮ローラー７と、扁平塊状に圧縮された切削屑を装置外に排出する排出口６ｂを備えた切削屑圧縮機構６と、破砕機構３の駆動モーター１３と圧縮ローラー７の駆動モーター１４と、制御部（図示せず）と、機構の支持枠と遮蔽パネルから大略構成されている。

図２に示すように、ホッパー２に投入された切削屑は、駆動モーター１３で駆動される一対の歯車５に連結された複数の破砕刃４が内向きに回転することでチップ状に破砕され、傾斜板３ａ上を滑落して圧縮ローラー７の上に落下する。ここで、圧縮ローラー７は矢示方向（図中時計回り方向）に回転しているので、落下した切削屑１５は圧縮ローラー７に内蔵されたバネにより半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪８の掻き出し動作と相まって圧縮成形台座９の湾曲面（弧状の圧縮成形面）９ａと圧縮ローラー７の外周面とで形成された間隙である切削屑搬送路１０に落下する。

すなわち、切削屑圧縮機構６は、バネ１２により半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪８を内蔵した圧縮ローラー７と、圧縮ローラー７の外周面と離間して弧状の圧縮成形面９ａを有する切削屑搬送路１０を備え、切削屑搬送路１０は破砕された切削屑１５の導入口１０ａから排出口１０ｂに向かって圧縮ローラー７の外周面との隙間が漸次狭小となるように偏心させて形成され、圧縮ローラー７が回転することにより、切削屑移送爪８によって破砕された切削屑１５を圧縮ローラー７で押圧しながら切削屑搬送路１０を通過させることで漸次圧縮すると共に切削屑１５に付着した切削油を搾取するようにされている。

つまり、圧縮ローラー７と圧縮受けの湾曲面９ａの円弧部の中心は編心させて設置することで、排出口１０ａに接近するにつれて徐々に隙間が狭くなるテーパー状の切削屑搬送路１０が形成できる。そして、圧縮ローラー７と圧縮成形台座９の間に落下したチップ状の切削屑１５は、モーター１４で駆動される圧縮ローラー７が回転することで、スプリング（バネ）１２によって半径方向に移動する切削屑移送爪８によって強制的に排出方向に搬送され、狭小な搬送路を通過する際に扁平な塊状１６に圧縮された後掻き出される。その際、切削屑移送爪８はバネ１２の付勢力によって圧縮受けの湾曲面９ａの形状に倣って伸縮して追従しながら動くため、圧縮ローラー７の回動を阻害する抵抗となることはない。尚、図中１１は、移送爪誘導ガイド、１０ａは切削油回収用のドレン溝である。

尚、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、説明のため例示したもので、特許請求の範囲から逸脱しない限りにおいて構成要件の変更及び付加が可能であることはいうまでもない。

１ 金属切削屑圧縮装置
２ ホッパー
３ 切削屑破砕機構
４ 破砕刃
５ 破砕刃駆動用歯車
６ 切削屑圧縮機構
７ 圧縮ローラー
８ 切削屑移送爪
９ 圧縮成形台座
９ａ 湾曲面（弧状の圧縮成形面）
１０ 切削屑搬送路
１０ａドレン溝
１１ 移送爪誘導ガイド
１２ スプリング（バネ）
１３ 破砕ローラー駆動用モーター
１４ 圧縮ローラー駆動用モーター
１５ 金属切削屑（チップ状）
１６ 扁平圧縮塊

Claims (3)

1. 切削加工機械から排出された金属切削屑が投入されるホッパーと、該ホッパーの下方に設けられると共にホッパーから落下する金属切削屑を破砕する破砕機構と、該破砕機構の下方に設けられると共に破砕された金属切削屑を圧縮する切削屑圧縮機構とからなり、当該圧縮機構は、バネにより半径方向に出没可能にされた切削屑移送爪を内蔵した圧縮ローラーと、該圧縮ローラーの外周面と離間して弧状の圧縮成形面を有する切削屑搬送路を備え、該切削屑搬送路は、破砕された切削屑の導入口から排出口に向かって前記圧縮ローラーの外周面との隙間が漸次狭小となるように偏心させて形成され、前記圧縮ローラーが回転することにより、切削屑移送爪によって破砕された切削屑を前記圧縮ローラーで押圧しながら前記切削屑搬送路を通過させることで漸次圧縮すると共に切削屑に付着した切削油を搾取することを特徴とする金属屑圧縮装置。
2. 破砕機構が、一対の駆動歯車に連結された複数の破砕刃が内向きに回転して切削屑を破砕すると共に、破砕した切削屑を圧縮ローラー上に滑落させる傾斜板を備えたことを特徴とする請求項１記載の金属屑圧縮装置。
3. 切削油回収用のドレン溝を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の金属切削屑圧縮装置。

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