JP2844049B2 - 切粉回収装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ワークを加工する際
に発生する切粉を回収する切粉回収装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ワークを加工する加工機械においては、
その加工に伴って発生する切粉を加工機械の外部に排出
して回収する切粉回収装置が設けられている例が多い。

【０００３】このような切粉を回収する装置として、従
来、図８に示すようなサイクロン型の集塵装置が知られ
ている。これは、モータ７１を駆動してファン７２を回
転し、これにより発生する吸引力によって、図示しない
切粉発生源で発生した切粉をその周囲の空気と一緒に分
離室７３内に吸引するものである。この分離室７３内
は、下部がテーパ状をなす縦長円筒形とされ、上部の流
入口７７から流入させるようにしたものである。分離室
７３内においては切粉がその慣性力により分離室７３の
内周面に沿って螺旋状に回転しながら重力に従って徐々
に下降して、切粉の排出口７４からバケット７５内に収
容されるようになっている。一方、分離室７３内の空気
は、ファン７２によりフード７６を通して上方へ吸い上
げられてエア排出路７８を通して分離室７３の外部へ排
出するようにされている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ワークの加工によって
発生する切粉には、細長くてカールするなど絡み易い切
粉や、塊りなどの集合体を形成し易い切粉もある。この
ような塊を形成し易い切粉を回収する際に、従来のサイ
クロン型集塵機を用いると、次のような問題が生じる。

【０００５】分離室７３内に吸引された切粉は、分離室
７３の内周面に沿って何回も回転しているうちに切粉同
士が絡み合って塊を形成してしまう。この切粉の塊が形
成されると、流入口７７や切粉の排出口７４が詰まっ
て、円滑な切粉の回収が行われなくなってしまう。さら
に、切粉の塊が上記のように詰まったり引っ掛かったり
する箇所は通常特定の部分に集中し易く、この詰まりや
引っ掛かりが集中する箇所では、切粉の塊が強く接触す
ることによって摩耗の進行が著しくなり、最悪の場合に
は孔が空いてしまう場合もある。

【０００６】また、バケット７５内に落下した切粉は、
その重量に対して容積が大きく、したがって、切粉が例
えば粉状や粒状であって密に詰まった状態で収容される
場合に比較して、１つのバケット７５で回収できる切粉
の量が少ないためにバケット７５の交換作業を頻繁に行
わなければならないばかりでなく、回収後の切粉の処理
や取り扱いが難しいという問題があった。しかも、従来
の技術では、バケット７５を交換する際には、加工機械
の運転を停止して行なう必要があり、このために、加工
機械の運転も停止させなければならないという問題点が
あった。

【０００７】これらの問題点を解決するために、請求項
１の発明では塊を生じ易い切粉を圧縮して回収すること
によって、回収後の処理や取り扱いを容易にすることを
目的としている。また、請求項２の発明では、さらに、
切粉発生源からの切粉の吸引を停止することなく切粉を
連続して回収できるようにすることを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、分
離室は、上下方向に中心軸線を有する円筒形に形成され
るとともに、その上面中心部にはエアの排出口が設けら
れ、また、その周壁には接線方向に開口する流入口と、
この流入口から離れた部位の周壁に、その接線方向に開
口する排出口が形成されて、流入口から流入する切粉が
周壁面に沿って移動して排出口から分離して排出され
る。

【０００９】また、排出口に連通して切粉を貯留する貯
留室の一方には、横側から進出して貯留された切粉を押
出す押圧プランジャが設けられ、他方にはこの貯留室に
連続する縦型シリンダ形状の圧縮室が設けられ、圧縮室
の上部からこの圧縮室内に進出して圧縮室内の切粉を押
圧する圧縮プランジャが配設されるとともに、この圧縮
室の下端には開閉可能な開閉板が設けられている。

【００１０】請求項２の発明では、切粉を貯留する貯留
室の一方には、横側から進出して貯留された切粉を押出
す押圧プランジャが設けられ、また該押圧プランジャの
進出に伴って貯留室の上部を区画するダンパが設けられ
ている。

【００１１】

【作用】請求項１の発明では、発生した切粉が気体とと
もに円筒形状の分離室内に流入する。この流入口はその
周壁に接線方向に開口して設けられているために、切粉
は周壁面に沿って運ばれる。そして、排出口がこの流入
口から隔たれた部位の周壁にその接線方向に開口して設
けられているので、この周壁面に沿って運ばれてくる切
粉は、その慣性力によって排出口から分離室の外に排出
される。一方、エアは分離室の上面中心部に設けられた
エアの排出口から排出されて、切粉がエアと分離して回
収される。

【００１２】分離室の排出口から分離された切粉は貯留
室内に貯留される。この貯留室の一方の横側から押圧プ
ランジャが進出して貯留された切粉を押出す。また、貯
留室の他方に連続して縦型シリンダ形状の圧縮室が設け
られており、切粉がこの圧縮室内に押出される。そして
圧縮室の上部から圧縮プランジャが進出して切粉を押圧
して圧縮体とする。この後にこの圧縮室の下端に設けら
れた開閉板が開いて圧縮体が外部に排出される。

【００１３】請求項２の発明では、押圧プランジャが進
出するにともなって、押圧プランジャの上部に設けられ
たダンパが進出して貯留室の上部を区画してシールす
る。シール後に分離される切粉はダンパの上部に蓄積さ
れる。そして押圧プランジャが収縮すると蓄積された切
粉は貯留室内に貯留される。これにより、切粉発生源か
らの切粉の吸引を停止することなく切粉を回収できる。

【００１４】

【発明の効果】請求項１の発明では、分離室は上下方向
に中心軸線を有する円筒形に形成され、その周壁には接
線方向に開口する流入口と、この流入口から隔たれた部
位に、その接線方向に開口する排出口が形成されている
ので、この流入口から流入する切粉は周壁に沿って運ば
れて排出口から排出される。

【００１５】このため、分離室内で切粉が何回も回って
絡み合って塊となることがないために、塊を生じ易い切
粉にも適用できる切粉回収装置とすることができる。ま
た、切粉を圧縮して回収することができて、回収後の処
理や取り扱いを容易にすることができる。

【００１６】請求項２の発明では、さらに、切粉を貯留
する貯留室の一方には、横側から進出して貯留された切
粉を押出す押圧プランジャが設けられ、また押圧プラン
ジャの進出に伴って貯留室の上部を区画するダンパが設
けられているので、切粉発生源からの切粉の吸引を停止
することなく切粉を回収することができる。

【００１７】

【実施例】以下、この発明を具体化した一実施例を図１
〜図７を参照して説明する。この実施例では、図１に示
すように、基台１に取り付けた分離ドラム２と、分離ド
ラム２の上に設けたエア吸引機構３と、基台１に取り付
けた切粉取出機構５とからなる。

【００１８】分離ドラム２の内部には、図３に示すよう
に、中心軸線を上下方向に向けた円筒形をなす分離室２
１が設けられており、この周壁に、その接線方向に水平
に開口する円形断面の流入口２３が形成されていると共
に、この流入口２３から約９０゜隔てた部位の周壁に、
その接線方向に水平に開口する方形断面の切粉の排出口
２４が形成されている。そして、この流入口２３から切
粉の排出口２４の間の約９０度の範囲に亘る周壁が切粉
誘導面２２とされている。また、分離ドラム２の中央位
置には、図２に示すように、その上面から下向きに分離
室２１内に延びてその内底面の近くに開口するエア排出
口２６が設けられており、このエア排出口２６はエア吸
引機構３に接続されている。

【００１９】そして、流入口２３には、加工機械等の切
粉発生源の近傍に開口する吸引パイプ（図示せず）に接
続され、また、切粉の排出口２４には後述する切粉取出
機構５に連通する切粉排出路２５が接続されている。

【００２０】エア吸引機構３は、図２に示すように、分
離ドラム２の上部に固設されたハウジング３１内に設け
られ、このハウジング３１の上面には排気口３２が開口
すると共に側面に開閉扉３１ａが設けられている。この
ハウジング３１内には、下面開放の円筒形状をなすバグ
フィルタ３３がエア排出口２６に被せて取付けられて、
分離ドラム２により分離されなかった切粉を回収するよ
うにされている。なお、このバグフィルタ３３の周面に
は、清掃用の開閉扉３３ａが設けられている。

【００２１】バグフィルタ３３の上方にはハウジング３
１内を上下に隔絶する仕切板３４が設けられ、その上面
に隔壁板３９によって囲まれて駆動モータ３６が取付け
られている。この駆動モータ３６の出力軸３７は仕切板
３４の下側の空間内に突出され、この出力軸３７の回転
によって回転するファン３８が固着されている。また、
仕切板３４には隔壁板３９の周囲に環状のエア流出口３
５が形成されていて、駆動モータ３６の駆動によりファ
ン３８が回転すると、切粉発生源から、吸引パイプ、分
離ドラム２の流入口２３、分離室２１、エア排出口２
６、バグフィルタ３３、エア流出口３５を順に通って、
排気口３２から排出されるエアの流れが形成されるよう
になっている。

【００２２】切粉取出機構５は、図３、図４に示すよう
に、切粉排出路２５の先端から下方へ落ち込む切粉落下
路５１が連続して設けられ、切粉落下路５１の下端には
左右に延びる貯留室５２が連続して設けられている。図
４において貯留室５２の左側には押圧プランジャ５４が
待機する待機用凹部５３とされ、右側には圧縮室５５と
されている。そして、待機用凹部５３内に収容されてい
る押圧プランジャ５４は、エアシリンダからなる第１シ
リンダ５７のピストンロッド５７ａに固着されていて、
ピストンロッド５７ａの伸長によって、押圧プランジャ
５４は圧縮室５５まで右方向に移動するようにされてい
る。この押圧プランジャ５４の先端面は後述する圧縮室
５５の半円弧面５５ｂと同形の半円形断面の半円弧面５
５ａとされている（図３参照）。このため、第１シリン
ダ５７が伸長すると、ピストンロッド５７ａの先端に固
定された押圧プランジャ５４が貯留室５２内を進出し
て、図５に示すように、半円弧面５５ａと半円弧面５５
ｂとによって、圧縮室５５を円筒形状のシリンダ室とさ
れる。また、この押圧プランジャ５４の上面には、左方
向へ長く延びる板状のダンパ５６が固定されていて、押
圧プランジャ５４の伸長にともなって、ダンパ５６も右
側に移動し、切粉落下路５１と貯留室５２との間を区画
する。

【００２３】圧縮室５５は、上下方向の円筒形状に形成
されており、この下方に下部圧縮室５８が連続して設け
られるとともに上方には圧縮プランジャ６３が設けられ
ている。この圧縮プランジャ６３は、油圧シリンダから
なる第３シリンダ６２によりピストンロッド６２ａが上
下動するにともなって、圧縮室５５及び下部圧縮室５８
を上下動するようにされていて、上方に退避している図
４の状態においてはその先端部６３ａが少し圧縮室５５
内に突出して、この先端部６３ａに貯留室５２から進出
してくる押圧プランジャ５４の先端が当接する位置で停
止するようにされている。また、圧縮プランジャ６３は
２段階に下方へ進出するようになっており、第１段階で
は下端面が圧縮室５５から下部圧縮室５８内に達し、第
２段階では下端面が切粉取出口５９に達するようになっ
ている。

【００２４】下部圧縮室５８は、圧縮室５５より僅かに
小さい内径寸法の円筒形をなして連続して設けられてい
る。そして、その上端の開口縁がテーパ面５８ａとなっ
ていると共に、下端の開口が切粉取出口５９となってお
り、この切粉取出口５９には開閉板６０が水平方向のス
ライド可能に設けられている。開閉板６０は油圧シリン
ダからなる第２シリンダ６１のピストンロッド６１ａに
固着されており、ピストンロッド６１ａが伸長すると開
閉板６０が切粉取出口５９を閉塞し、ピストンロッド６
１ａが収縮すると開閉板６０が切粉取出口５９を開放す
るようになっている。

【００２５】次にこの実施例の作用について説明する。
図２に示すように、駆動モータ３６を駆動してファン３
８を回転すると、図示しない切粉発生源から吸引された
エアが排気口３２から排出されるエアの流れＸが形成さ
れる。この状態で加工機械によるワークへの切削加工が
行われる。この切削加工によって生じる切粉は、エア吸
引機構３によって形成されたエアの流れにより切粉発生
源の周囲のエアと一緒に吸引され、吸引パイプを通って
流入口２３から分離室２１内に流入する。ここで、図３
に示すように、流入口２３は円筒周面の接線方向に開口
しているために、エアは切粉誘導面２２に沿うように分
離室２１内に流入し、分離室２１内を回転しながらエア
排出口２６からバグフィルタ３３、ファン３８及びエア
流出口３５を順に通って排気口３２から大気中に放出さ
れる。なお、エアと一緒にエア排出口２６に吸引された
細かい切粉は、バグフィルタ３３によって補獲され、エ
アから分離される。

【００２６】また、分離ドラム２内に吸引された切粉
は、その慣性力により、切粉誘導面２２に沿って滑るよ
うに移動していき、約９０゜の間を運ばれて切粉の排出
口２４に達する。この切粉の排出口２４は、切粉誘導面
２２の接線方向に開口しているので、切粉はその慣性力
によって直進して矢線Ｙで示すように切粉排出路２５内
へ排出される。このように、切粉は分離ドラム２内を何
度も回転することなく、流入口２３から分離ドラム２中
に流入した後、約９０゜円弧状に移動した後に切粉の排
出口２４から排出されるために、分離ドラム２中で切粉
が絡み合うことなく排出される。そして、切粉の排出口
２４から分離された切粉は、切粉排出路２５を通り、そ
の先端の内壁に当たって切粉落下路５１内へ落下し、貯
留室５２内に貯留される。

【００２７】係る切粉が貯留室５２内に貯留され、その
貯留量が一定量に達すると、図４に示す第１シリンダ５
７が作動してピストンロッド５７ａが伸長する。これに
よって、押圧プランジャ５４が待機用凹部５３から、貯
留された切粉を押し出しながら進出止する（図５参
照）。これにより、押圧プランジャ５４の半円弧面５５
ａと貯留室５２の半円弧面５５ｂとによって円筒形状の
圧縮室５５が構成され、この圧縮室５５内に切粉が圧縮
されつつ押出され、圧縮室５５及び下部圧縮室５８内に
貯留される。なお、ピストンロッド５７ａが伸長するに
伴って、ダンパ５６が切粉落下路５１内に進出し、貯留
室５２との間を区画する。これによって、この後から落
下してくる切粉はダンパ５６の上に貯留されることとな
る。

【００２８】この後、図６に示すように、第３シリンダ
６２が作動して、ピストンロッド６２ａが伸長し、圧縮
プランジャ６３が下降する。この圧縮プランジャ６３は
切粉を押し下げながら開閉板６０との間で圧縮してい
き、これによって切粉の圧縮塊を形成する。続いて、第
２シリンダ６１が作動してそのピストンロッド６１ａを
収縮すると、開閉板６０が後退して切粉取出口５９が開
放される。この状態から第３シリンダ６２が再び作動し
て圧縮プランジャ６３をさらに下降し、圧縮プランジャ
６３は切粉の圧縮塊を切粉取出口５９から押出す（図７
参照）。

【００２９】この後、ピストンロッド６２ａが収縮し
て、圧縮プランジャ６３が上方の退避位置に戻るととも
に、ピストンロッド６１ａが伸長して開閉板６０により
切粉取出口５９が閉塞される。また、第１シリンダ５７
の作動によってピストンロッド５７ａが収縮し、押圧プ
ランジャ５４が待機用凹部５３内に退避する。この際、
ダンパ５６の上面に貯留された切粉は貯留室５２内に落
下する。そして、その後に落下してくる切粉と共に貯留
室５２内に貯留される。

【００３０】このように、上述した動作が繰返し行われ
て、加工機械を止めること無く連続運転することができ
るとともに、回収された切粉は系外に間欠的に排出され
る。また、回収された切粉はコンパクトな圧縮塊となっ
ているから、回収後の取扱いが容易となる。

【００３１】なお、上記作業工程においては、切粉を圧
縮する毎にその塊となった切粉を取り出すようにした
が、貯留室５２に切粉を貯留する工程とその切粉を圧縮
する工程とを複数回繰り返すことによって切粉を大きな
１つの塊にまとめ、その後にこの大きな切粉の塊を取り
出して回収するようにしてもよい。このようにすると回
収作業の頻度が少なくなるため、回収作業を人手によっ
て行う場合には、作業者の負担を軽減することができ
る。

【００３２】この実施例では、分離ドラム２内に吸引さ
れた切粉が、何度も回転するのではなく、切粉誘導面２
２に沿って分離ドラム２外へ取り出されるようになって
いるから、切粉が細長くカールしていて他の切粉と絡み
合い易いものであっても、絡合うことなく分離ドラム２
内を通過する。このため、切粉の絡合いによる塊が生成
されることがなく、この生成された塊によって分離ドラ
ム２内が詰まることが防止される。また、切粉の塊が分
離ドラム２内の特定箇所に集中的に強く接触することも
ないため、特定部分の摩耗が進んで孔空きが生じるのを
防止することができる。

【００３３】なお、この実施例では、図３に示すよう
に、分離ドラム２の内周と切粉の排出口２４の孔縁との
境目部２８が緩い曲面とされており、この境目部２８に
切粉が引っかかり難くされている。

【００３４】また、この実施例では、ハウジング３１の
側面に開閉扉３１ａが設けられていると共にバグフィル
タ３３の側周面に開閉扉３３ａが設けられているため、
バグフィルタ３３のフィルタ面に突き刺さっている切粉
を、これらの開閉扉３１ａ，３３ａを開けてバグフィル
タ３３の中を清掃することができる。

【００３５】以上、この一実施例について説明したが、
この発明はこの実施例に限定されるものではなく、例え
ば次のように実施することができる。

【００３６】（１）上記実施例では、分離ドラム２の切
粉排出路２５を水平方向に延出した例を示しているが、
この発明によれば、切粉排出路を下向のシュートとして
もよい。このようにすると、たとえ比重の大きな切粉で
あっても、切粉排出路２５を滑って貯留室５２内に確実
に貯留することができる。

【００３７】（２）上記実施例では、細長くカールした
形状をなす切粉を回収する場合について説明したが、普
通の切粉についても適用できる。また、細長くカールし
た形状に限らず、特に塊になり易い切粉について有効で
ある。

【００３８】（３）上記実施例では、切粉誘導面２２を
約９０゜の範囲に亘って設けたが、必ずしも９０度でな
くてもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体の正面図

【図２】 全体の縦断面図

【図３】 分離ドラムと切粉取出機構部の横断面図

【図４】 切粉取出機構の圧縮室に切粉を貯留している
状態の断面図

【図５】 切粉取出機構の切粉を横方向に圧縮している
状態の断面図

【図６】 切粉取出機構の切粉を縦方向に圧縮している
状態の断面図

【図７】 切粉取出機構の圧縮済みの切粉を機外へ排出
している状態の断面図

【図８】 従来例を示す断面図

【符号の説明】

２１…分離室 ２６…エア排出口 ２３…流入口 ２４…排出口 ５２…貯留室 ５４…押圧プランジャ ５５…圧縮室 ５６…ダンパ ６０…開閉板 ６３…圧縮プランジャ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭48−85262（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭44−28216（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B04C 1/00 - 11/00 B01D 45/12,45/16 B23Q 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】気体とともに流入する切粉を排出口から分
   離して排出する分離室を備えた切粉回収装置において、 前記分離室は、上下方向に中心軸線を有する円筒形に形
   成されるとともに、その上面中心部にはエア排出口が設
   けられ、また、その周壁には接線方向に開口する流入口
   と、この流入口から離れた部位の周壁に、その接線方向
   に開口する排出口が形成されて、該流入口から流入する
   切粉が前記周壁面に沿って移動して該排出口から分離し
   て切粉を貯留する貯留室へ排出されるとともに、該貯留
   室の一方には、横側から進出して貯留された切粉を押出
   す押圧プランジャが設けられ、他方にはこの貯留室に連
   続する縦型シリンダ形状の圧縮室が設けられ、該圧縮室
   の上部からこの圧縮室内に進出して圧縮室内の切粉を押
   圧する圧縮プランジャが配設されるとともに、この圧縮
   室の下端には開閉可能な開閉板が設けられていることを
   特徴とする切粉回収装置。
2. 【請求項２】切粉を貯留する貯留室の一方には、横側か
   ら進出して貯留された切粉を押出す押圧プランジャが設
   けられ、また該押圧プランジャの進出に伴って貯留室の
   上部を区画するダンパが設けられていることを特徴とす
   る請求項１記載の切粉回収装置。