JP2607643Y2 - 切削廃棄物の搬送廃棄装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、例えば高速回転式切削
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
む液体より、切屑や切粉等の切削廃棄物を分離して、ス
パイラルコンベヤーまたはスクリューコンベヤーで連続
的に搬送して廃棄する切屑、切粉等の切削廃棄物の搬送
廃棄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の金属等の切削加工機械、特にマシ
ニングセンターの切削加工においては、切削刃物の回転
数を従来の数倍、すなわち数万回転（ｒｐｍ）という高
速で回転させて金属等を切削加工している。

【０００３】この高速回転切削加工を側面からサポート
している有力な手段として、高圧クーラント法、すなわ
ちスピンドルの高速回転に劣らない、約７ＭＰａの高い
圧力でクーラントを金属等の加工点に集中的に噴出する
ことによって、切削刃先や切削金属面を効果的に冷却す
るとともに、金属等の切屑や切粉等の切削廃棄物を工具
や切削金属面等に引っ掛かることなく、強制的に排除す
る技術が採用されている。

【０００４】この高圧クーラント法の狙いは、前述した
切削刃先や切削金属面の冷却、金属等の切屑や切粉等の
切削廃棄物を強制的に排除することによって、工具の寿
命を伸ばし、より高速で長時間安定した精密な切削を効
率的に行うことにある。

【０００５】しかし、数万回転（ｒｐｍ）という高速回
転で切削加工をするために、切屑や切粉等の切削廃棄物
は、針状、粉状、微粒子状等の微細なものが多く、さら
に高圧クーラント法においては、前述したように、高い
圧力でクーラントを噴射するために、切屑や切粉等の切
削廃棄物は一段と粉砕、切断されて微細化が促進され、
これらの微細化した切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送、
廃棄が難しくなるという問題があった。

【０００６】従来、このような微細化した切屑や切粉等
の切削廃棄物を、水平状態に設置した断面がＵ字状の搬
送槽内に設けたスパイラルコンベヤー（たとえば実用新
案出願公告昭和６０年第２１１５９号）によって搬送
し、搬送槽の外部に廃棄する切削廃棄物の搬送廃棄装置
は公知であった。

【０００７】そして、最近において、液体、たとえばク
ーラント廃液中の切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送廃棄
装置としては、図１に示すように、水平状態に設置した
断面がＵ字状の搬送槽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ヤー３を設け、また搬送槽１
の上方部を切削廃棄物を含むクーラント廃液の流入部４
とし、さらに搬送槽１の上端部、すなわち切削廃棄物の
搬送方向の先端部には、直管状のエルボー管１０の下端
部を接続し、またエルボー管１０の上端部を、３０〜８
０度に傾斜して設置した立上がり排出管６の下端部に接
続した構造のものが多かった。

【０００８】そして、このような構造の切屑、切粉等の
切削廃棄物の搬送廃棄装置においては、モーター７で回
転させるスパイラルコンベヤー３によって、搬送槽１内
に流入させた切削廃棄物を、直管状のエルボー管１１お
よび立上がり排出管６を経て、廃棄タンク８に廃棄して
いた。

【０００９】しかし、前述した従来の切屑、切粉等の切
削廃棄物の搬送廃棄装置の場合、立上がり排出管６の断
面が逆テーパー状（先太り状態）に構成されていること
は多いが、エルボー管１０の断面は逆テーパー状に構成
されずに、直管状になっているために、水平状態の搬送
槽１より直管状のエルボー管１０内に切削廃棄物を圧送
する際、切削廃棄物の摩擦抵抗が急激に高まり、切削廃
棄物を搬送するスパイラルコンベヤー３のモーター７に
過大な負荷がかかり、場合によると、直管状のエルボー
管１０による切削廃棄物の搬送が不可能あるいは直管状
のエルボー管１０が目詰まりを起こすという欠点があっ
た。

【００１０】特に、マシニングセンターにおいては、ク
ーラント廃液に微細化した切屑や切粉等の切削廃棄物を
始めとして、これに種々雑多な切屑や切粉等の切削廃棄
物が混入することが多く、これらの切削廃棄物の搬送、
廃棄が一段と難しくなる傾向があり、これらの切削廃棄
物を、より簡単に、コストを安く、かつ可能な限り脱液
化して搬送、廃棄することが緊急の技術課題となってい
る。

【００１１】また、切屑や切粉等の切削廃棄物によって
直管状のエルボー管１０が目詰まりを起こした場合は、
その都度、切削廃棄物の搬送を中断し、直管状のエルボ
ー管１０に目詰まりした切削廃棄物を、頻繁に除去しな
ければならず、切削廃棄物の処分効率が悪くなるばかり
か、直管状のエルボー管１０より切削廃棄物を取り除く
ことは、面倒で、時間と手間がかり、ランニングコスト
が高くなる欠点もあった。

【００１２】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、切屑や切粉
等の切削廃棄物、特に微細な切屑や切粉等の切削廃棄物
あるいは微細な切屑や切粉等の切削廃棄物と種々雑多な
切屑や切粉等の切削廃棄物とを含む液体より、これらの
切屑や切粉等の切削廃棄物を分離して、これらの切屑や
切粉等の切削廃棄物を、摩擦抵抗を低減して搬送を容易
にするとともに、搬送槽、エルボー管および立上がり排
出管の目詰まりを防止しながら連続的に搬送、廃棄する
ことによって、切屑や切粉等の切削廃棄物の処分効率を
高めるとともに、切屑や切粉等の切削廃棄物を分離した
液体を回収して再利用することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本考案は、切屑や切粉等
の切削廃棄物の搬送廃棄装置に関するもので、断面がＵ
字状の搬送槽の上方部を、切屑や切粉等の切削廃棄物を
含む液体の流入部とし、また搬送槽内の底面に、スパイ
ラルコンベヤーの外周面を近接して回転可能に設けて、
切屑や切粉等の切削廃棄物を、搬送槽の端部より、曲管
状のエルボー管と立上がり排出管を経て、外部に排出す
るについて、この曲管状のエルボー管の全体の断面と立
上がり排出管の全体の断面を逆テーパー状、すなわち先
太り状態に構成したことに特徴がある。

【００１４】また、本考案は、前述した切屑や切粉等の
切削廃棄物の搬送廃棄装置の搬送槽に接続する、全体の
断面を逆テーパー状に構成した曲管状のエルボー管と全
体の断面を逆テーパー状に構成した立上がり排出管のテ
ーパー角度を０．１５〜１０度にしたことに特徴があ
る。

【００１５】

【作用】前述したように構成した切屑や切粉等の切削廃
棄物の搬送廃棄装置の搬送槽内に、切削廃棄物、特に微
細な切削廃棄物または微細な切削廃棄物屑と種々雑多な
切削廃棄物とを含む液体を流入させ、これらの切削廃棄
物を、搬送槽内に回転可能に設けたスパイラルコンベヤ
ーによって、逆テーパー状に構成したエルボー管と立上
がり排出管に切削廃棄物を搬送しても、エルボー管と立
上がり排出管の全体の断面が逆テーパー状、すなわち先
太り状態に構成されているために、エルボー管内、立上
がり排出管内における切削廃棄物の摩擦抵抗を低減して
搬送を容易にするとともに、エルボー管、立上がり排出
管における切削廃棄物による目詰まりを防止して、切削
廃棄物を廃棄する。

【００１６】

【実施例】本考案を、高圧クーラント法を採用した高速
回転切削加工機より排出する微細な切削切屑や切粉等の
切削廃棄物を含むクーラント廃液を例として、図２に従
って説明すると、水平状に設置した断面がＵ字状の搬送
槽１内の底面２に、その外周面を近接させてスパイラル
コンベヤー３を設け、また搬送槽１の上方部の全面を切
削廃棄物を含むクーラント廃液の流入部４とする。な
お、クーラント廃液の流入部４は、搬送槽１の上方部の
一部分面とし、搬送槽１の上方部の他部分面を閉鎖状態
に構成させてもよい。

【００１７】スパイラルコンベヤー３は、図３に示すよ
うに、例えばサブゼロ硬化処理をしたステンレス鋼線等
の金属線を螺旋状、すなわちコイルスプリング状に巻
き、その中央部分を中空状態にしたもので、このスパイ
ラルコンベヤー３の一端を、モーター７と連結した回転
板９に溶接するなどの手段で一体的に固定して、スパイ
ラルコンベヤー３を回転可能に構成する。

【００１８】このスパイラルコンベヤー３は、その回転
力を切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送力として利用する
もので、搬送槽１内に流入した切削廃棄物を、断面がＵ
字状の搬送槽１内の底面２に沿って、スパイラルコンベ
ヤー３の回転によって押し出すように搬送するものであ
る。なお、スパイラルコンベヤー３の断面は四角形にす
るとよいが、これ以外にも半円形、三角形、その他切屑
や切粉等の切削廃棄物を搬送し易い形状であれば、どの
ような形状でもかまわない。

【００１９】スパイラルコンベヤー３の直径は、搬送槽
１のＵ字状の底部２の直径より若干小さくし、またスパ
イラルコンベヤー３の長さは、切屑や切粉等の切削廃棄
物の種類や搬送量等の処理条件に応じて適宜決定する
が、通常の場合は、コンベヤー３の直径としては５〜５
０ｃｍ、長さとして３０〜５０００ｃｍの範囲のものを
用いるとよく、またスパイラルコンベヤー３の回転数は
５〜１５０ｒｐｍ程度でよい。なお、スパイラルコンベ
ヤー３に代えてスクリューコンベヤーを用いてもかまわ
ない。

【００２０】水平状態に設置した搬送槽１の上端部、す
なわち切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送方向の先端部に
は、曲管状のエルボー管５の下端部を接続するが、切削
廃棄物を高く持ち上げて廃棄する必要がある場合は、こ
のエルボー管５の上端部に、３０〜８０度に傾斜して設
置した立上がり排出管６の下端部に接続してもよい（こ
の場合は、エルボー管５は、水平状態に設置した搬送槽
１と３０〜８０度に傾斜させて設置した立上がり排出管
６を接続する曲管状の継管の役目をする）。また、切削
廃棄物を高く持ち上げて廃棄する必要がない場合は、搬
送槽１の上端部には、曲管状のエルボー管５の下端部を
接続するだけで、立上がり排出管６を接続しなくてもよ
い。

【００２１】従って、スパイラルコンベヤー３によって
搬送槽１の上端部から押し出された切屑や切粉等の切削
廃棄物は、曲管状のエルボー管５内において上向き状態
に曲線的に搬送され、さらに立上がり排出管６内に上向
き状態に搬送されるが、エルボー管５内および立上がり
排出管６内には、スパイラルコンベヤー３は挿填されて
なく、エルボー管５内および立上がり排出管６内の切削
廃棄物は、搬送槽１に挿填されたスパイラルコンベヤー
３で送り込まれた、切削廃棄物によって、押し付けられ
ながら搬送される。

【００２２】また、曲管状のエルボー管５は、前述した
ように、水平状の搬送槽１と傾斜させた立上がり排出管
６を接続する曲管状の継管あるいは排出管の役目をする
ものであるが、さらに、曲管状のエルボー管５は、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、エルボー管５内を搬送する切屑や切粉等の切削廃
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ヤー３のモーターの負荷を軽減
し、切削廃棄物の搬送を容易にするとともに、エルボー
管５の切削廃棄物による目詰まりを防止するものであ
る。

【００２３】曲管状のエルボー管５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ヤー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に接続する逆テーパー状のエルボー管５のテーパー角
度を０．１５〜１０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ヤー３のモーターの負荷を軽減で
きる点から望ましく、最も好ましくは２〜４度にすると
よい。

【００２４】曲管状のエルボー管５の長さ（管内中央線
部分）は１００〜１５００ｍｍとし、またエルボー管５
の内径（管中央分）５０〜６００ｍｍとすると、搬送槽
１と立上がり排出管６との継管あるいは排出管として適
当であり、また切屑や切粉等の切削廃棄物の搬送にも支
障を生じない。

【００２５】立上がり排出管６は、前述した搬送槽１お
よびエルボー管５を経て搬送した切屑や切粉等の切削廃
棄物を高く持ち上げて、この切削廃棄物を、立上がり排
出管６の上端部の排出口の下に付設した廃棄タンク８に
搬送、廃棄するもので、この立上がり排出管６の設置角
度としては、３０〜８０度、好ましくは４５〜６５度と
するとよい。

【００２６】立上がり排出管６も、その全体の断面を逆
テーパー状に構成するが、立上がり排出管６のテーパー
角度、切削廃棄物の種類、搬送量等の処理条件およびス
パイラルコンベヤー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
て適宜決定することになるが、通常の場合は、０．１５
〜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、さらに切削廃棄物の搬送する際のスパイラ
ルコンベヤー３のモーターの負荷を軽減することがで
き、好ましくは２〜４度にするとよい。

【００２７】立上がり排出管６の長さ（管内中央線部
分）は１００〜２０００ｍｍとし、またエルボー管５の
内径（管中央分）５０〜６００ｍｍとすると、切屑や切
粉等の切削廃棄物の搬送に支障を生じない。

【００２８】たとえば、以下に説明するような、従来装
置である断面が直管状のエルボー管１０（長さ２００ｍ
ｍ）の上端と、本考案装置である断面が曲管状のエルボ
ー管５（長さ２００ｍｍ）の上端とを、６０度に傾斜
し、かつテーパー角度を３度とした逆テーパー状の立上
がり排出管６（長さ４００ｍｍと１３００ｍｍ）の下端
に接続させるとともに、公知の市販されているＵ字状の
搬送槽１内に挿填したスパイラルコンベヤー３（東京精
密発条株式会社製のスパルコン（商標名）Ｓ３０）の上
端を、前述した従来装置の直管状のエルボー管１０（長
さ２００ｍｍ）の下端と、本考案装置の曲管状のエルボ
ー管５（長さ２００ｍｍ）の下端とに接続し、スパイラ
ルコンベヤー３によって、高圧クーラント法を採用した
高速回転切削加工機より排出する微細なアルミニゥムの
切屑と切粉を、搬送槽１より直管状のエルボー管１１と
曲管状のエルボー管５のそれぞれを経て、立上がり排出
管６に搬送する場合のスパイラルコンベヤー３のモータ
ー７にかかる負荷について説明をする。

【００２９】 （１）立上がり排出管の長さが５０ｍｍの場合のモーター負荷 エルボー管 エルボー管 スパイラルコンベヤー の下端内径 の上端内径 のモーターの負荷 従来装置 １３０ｍｍ １３０ｍｍ ５１０ｋｇ 本考案装置 １１８ｍｍ １３０ｍｍ ９０ｋｇ （テーパー角度３．６度） （２）立上がり排出管の長さが４００ｍｍの場合のモーター負荷 エルボー管 エルボー管 スパイラルコンベヤー の下端内径 の上端内径 のモーターの負荷 従来装置 １３０ｍｍ １３０ｍｍ ７９０ｋｇ 本考案装置 １１８ｍｍ １３０ｍｍ ３２０ｋｇ （テーパー角度３．６度） （２）立上がり排出管の長さが１３００ｍｍの場合のモーター負荷 エルボー管 エルボー管 スパイラルコンベヤー の下端内径 の上端内径 のモーターの負荷 従来装置 １３０ｍｍ １３０ｍｍ 搬送不可能 本考案装置 １１８ｍｍ １３０ｍｍ ６３０ｋｇ （テーパー角度３．６度）

【００３０】以上で明らかのように、従来装置の直管状
のエルボー管１０より、本考案装置である曲管状のエル
ボー管５の方が、スパイラルコンベヤー３のモーターに
かかる負荷がかからず、また本考案装置のエルボー管５
において微細なアルミニゥムの切屑と切粉の搬送が不可
能になることはなかった。

【００３１】次に、本考案の搬送廃棄装置による切屑や
切粉等の切削廃棄物の搬送、廃棄処分の操作について、
図２に従って説明すると、まず高圧クーラント法を採用
した高速回転切削加工機より排出する、切削廃棄物、特
に微細な切削廃棄物と種々雑多な切削廃棄物とを含むク
ーラント廃液を、水平状態に設置した搬送槽１の上部に
設けた流入部４より搬送槽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
コンベヤー３を回転させる。

【００３２】そして、搬送槽１の底面２に沈殿した切屑
や切粉等の切削廃棄物を、回転するスパイラルコンベヤ
ー３によって、搬送槽１の底面および側面に沿って搬送
槽１内の下端より上端の方向に搬送し、搬送槽１の上端
より、曲管状で断面が逆テーパー状（先太り状態）に構
成したエルボー管５の下端に押し込んで行く。

【００３３】次いで、曲管状のエルボー管５内に押し込
んだ切屑や切粉等の切削廃棄物を、搬送槽１のスパイラ
ルコンベヤー３で搬送槽１の上端よりエルボー管５の下
端に次々に押し込む切削廃棄物によって、押せ押せ状態
で、エルボー管５の上端に搬送して行き、エルボー管５
の上端より、傾斜して設置した断面が逆テーパー状（先
太り状態）に構成した立上がり排出管６の下端に押し込
んで行く。

【００３４】さらに、立上がり排出管６内に押し込んだ
切屑や切粉等の切削廃棄物を、搬送槽１のスパイラルコ
ンベヤー３でエルボー管５の上端より立上がり排出管６
の下端に次々に押し込む切削廃棄物によって、押せ押せ
状態で、立上がり排出管６の下端より上方に、脱液しな
がら立上がり排出管６の上端まで搬送して行き、立上が
り排出管６の上端より落下させて、廃棄タンク８内に廃
棄する。

【００３５】なお、切屑や切粉等の切削廃棄物を分離し
たクーラント廃液は、搬送槽１の流出液口（図示せず）
より流出させて回収し、クーラント液として再利用す
る。

【００３６】

【考案の効果】本考案によると、切屑や切粉等の切削廃
棄物を含んでいる液体、特に高圧クーラント法における
微細な切削廃棄物のみを含んでいるクーラント廃液、ま
た微細な切削廃棄物と雑多な切削廃棄物とを混在して含
んでいるクーラント廃液に含まれている、全ての切削廃
棄物を、摩擦抵抗を低減し、スパイラルコンベヤーのモ
ーターに過大な負荷をかけずに、エルボー管、立上がり
排出管の目詰まりを防止しながら、連続的に、減容化
（脱液化）して、廃棄タンク等に搬送、廃棄でき、切削
廃棄物の搬送、廃棄処分効率を飛躍的に高めることが可
能である。

【００３７】また、本考案によると、従来装置のように
エルボー管が切屑や切粉等の切削廃棄物によって目詰ま
りをすることがないため、切削廃棄物の搬送を中断し
て、面倒で、手間のかかるエルボー管に目詰まりした切
削廃棄物を除去する必要がなく、切削廃棄物の搬送、廃
棄処分コストが、従来装置に比較して、一段と安価にな
る利点がある。

【００３８】さらに、本考案によると、切屑や切粉等の
切削廃棄物を除去した濾過液体であるクーラント廃液
を、廃棄せずに回収してクーラント液とし再使用するこ
とができるので、産業廃棄物の活用になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の立上がり排出管を設けた切削廃棄物の搬
送廃棄装置の断面図である。

【図２】本考案のエルボー管と立上がり排出管を設けた
切削廃棄物の搬送廃棄装置の断面図である。

【図３】本考案の切削廃棄物の搬送廃棄装置の搬送槽に
装填するスパイラルコンベヤーの一部分の説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 搬送槽 ２ 底部 ３ スパイラルコンベヤー ４ 流入部 ５ エルボー管 ６ 立上がり排出管 ７ モーター ８ 廃棄タンク

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 断面がＵ字状の搬送槽（１）の上方部
   を、切屑や切粉等の切削廃棄物を含む液体の流入部
   （４）とするとともに、硬化処理をしたステンレス鋼線
   等の金属線を螺旋状に巻いたスパイラルコンベヤー
   （３）であって、直径が５〜５０ｃｍ、長さが３０〜５
   ０００ｃｍのものを、回転数を５〜１５０ｒｐｍにし
   て、スパイラルコンベヤー（３）の外周面を搬送槽
   （１）内の底面に近接して回転可能に設けて、切屑や切
   粉等の切削廃棄物を、搬送槽（１）より、搬送槽（１）
   の端部に付設した長さ１００〜１５００ｍｍで内径５０
   〜６００ｍｍのエルボー管（５）と長さ１００〜２００
   ０ｍｍで内径５０〜６００ｍｍの立上がり排出管（６）
   を経て、外部に排出するについて、エルボー管（５）の
   全体の断面と立上がり排出管（６）の全体の断面を逆テ
   ーパー状に構成するとともに、そのテーパー角度を０．
   １５〜１０度とした切削廃棄物の搬送廃棄装置。