JP3959014B2 - 研削スラッジの固形化物製造装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼材等の研削ラインで発生した研削スラッジをブリケットに固形化する研削スラッジの固形化物製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種の機械部品等の研削ラインにおいて、研削により生じた粉状の研削屑は、研削液と共にスラッジとして機外に流して排出し、ろ過の後、研削液を研削に再利用する。ろ過により残った研削スラッジは、汚泥として埋め立て処理される。しかし、研削スラッジの埋め立ては、環境の面から好ましくないばかりでなく、産廃処理場の行き詰まりから、今後、埋め立て処理ができなくなることは明白である。研削で生じる研削屑の量は、切削等に比べて少ないが、軸受等のような量産ラインでは、その発生量は多量となる。
このため、研削スラッジを圧搾することにより固形化し、絞り出された研削液を再利用すると共に、その固形化物(以下「ブリケット」という)を製鋼材として再利用することが検討されている。
【0003】
研削スラッジを固形化する固形化物製造装置としては、ゲート方式とダブルシリンダ方式の2種類に大別される。ゲート方式は、ダブルシリンダ方式に比べて構成が簡素で、小型にできるという利点がある。
ゲート方式は、図10に示すように研削スラッジを入れる円筒状金型81と、ガイド部材84でスライド自在に支持され円筒状金型81の一端を閉じるゲート82と、他端側から進退自在に挿入された1つの加圧用のピストン83とを備える。ピストン83を加圧シリンダ85で加圧することにより、研削スラッジは円筒状金型81内で圧搾され、ブリケットBとなる。
【0004】
【特許文献1】
特許第2949664号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
図10のようなゲート方式の固形化物製造装置では、固形化処理時に搾り出された研削液が、ゲート82と円筒状金型81の接触面の隙間から流れ出て、ゲート82とガイド部材84間のスライド部86に侵入する。この流れ出る研削液は細かな研削屑および微量の砥粒を含んでいて、スライド部86に侵入すると、次のような障害を招き、長期の安定稼働が困難となる。
▲1▼.ガイド部材84やゲート82がスライド部86で摩耗してゲート82と円筒状金型81との接触面の適正隙間を安定して維持できない。特に、水溶性研削液の研削スラッジは、砥粒を多く含んでいるため摩耗し易い。
▲2▼.スライド部86に侵入した研削液が乾燥してその研削屑がスライド部86内に固着状態に残るため、ゲート82が動き難くなる。研削液が水性の場合は、この乾燥による研削屑の固着の問題が大きい。
【0006】
この発明の目的は、ガイド部材のスライド案内部への研削液の侵入を防止して、ゲートと金型との接触面の適正隙間の安定維持、およびゲートの円滑な動きの維持が図れ、長期に安定稼働することができる研削スラッジの固形化物製造装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物とする装置であって、上記研削スラッジを充填する円筒状金型と、この円筒状金型の端部開口からなる固形化物の出口を開閉するゲートと、上記円筒状金型内に進退自在に設けられ円筒状金型内の研削スラッジを圧搾するピストンと、上記出口を開閉可能なように上記ゲートを円筒状金型の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内するガイド部材と、このガイド部材と上記円筒状金型の開口との間に位置して上記ゲートの外周面を伝うガイド部材側への研削液流れを止める遮蔽手段とを備えたものである。
この構成によると、円筒状金型内に充填された研削スラッジは、ゲートとピストンとの間で圧搾され、固形化物とされる。圧搾時に搾り出された研削液は、細かな研削屑や砥粒を含んでいて、ゲートの表面を伝わってガイド部材によるスライド案内部側へ流れようとするが、このガイド表面を伝わる研削液の流れが遮蔽手段で止められる。そのため、研削液のスライド案内部への侵入が防止されることで、摩耗が回避できて、ゲートと円筒状金型の接触面の適正隙間が安定維持され、また研削屑等の乾燥固着が防止されてゲートの円滑な動きが維持され、長期に安定稼働できる。
【0008】
上記遮蔽手段は、上記ゲートに設けられて上記円筒状金型の端面と非接触で上記ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分とする。外周に張り出す部材は、ゲートに取付けられた部材のことであり、ゲート部分はゲートと一体に形成された部材のことである。
この構成の場合、遮蔽手段がゲート外周に張り出すことで、ゲートの円筒状金型の出口を塞ぐ部分からガイド部材によるスライド案内部までの沿面距離が長くなり、また表面を伝う方向も急変する。そのため研削液のスライドガイド部への流れが生じ難くなる。また、遮蔽手段は、ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分であるため、簡素な構成で済む。
【0009】
上記遮蔽手段をゲートの外周に張り出す部材とする場合に、上記遮蔽手段は、ゲートに取付けられた遮蔽板としても良い。遮蔽板とすると、簡素な構造で、場所を採らずにゲート表面の沿面距離をより長く得ることが容易で、ガイド部材側への確実な流れ防止が行える。
【0010】
上記ゲートは、両側部が上記ガイド部材で案内される被案内部と、この被案内部よりも幅狭とされて上記被案内部から円筒状金型の出口側に突出しこの出口を蓋する蓋部とでなるものとしても良い。この場合に、上記遮蔽手段は上記蓋部の外周に張り出す部材または部分としても良い。
このようにゲートを被案内部とこれより突出する蓋部とで構成した場合は、ガイド部材によりスライド自在に支持する部位を、ゲートの円筒状金型に接する部位から遠くに離す構成が取り易い。また、その突出した蓋部に張り出し状態に遮蔽手段を設けることができて、沿面距離を長く得る構成が取り易い。これらのため、より一層確実に漏れ研削液の流れ防止が行える。
【0011】
また、ガイド部材におけるゲートを案内する案内面よりも上記円筒状金型の出口側の部分と、上記ゲートの外周に張出状態に設けられた遮蔽手段との間で、非接触シールを構成しても良い。
非接触シールが追加されることで、研削液の侵入をより確実に防止することができる。また、この非接触シールは、ゲートの外周に張出状態に設けられた遮蔽手段とガイド部材の一部を利用するものであるため、構成も簡単である。
【0012】
上記ゲート部材を、上記被案内部と蓋部とで構成する場合に、上記被案内部となる部材と上記蓋部となる部材とに分割し、両部材を着脱可能に結合して構成してもよい。
このような分割構成とした場合には、ガイド部材の構成部品が簡素になって製造し易く安価に製造できる。例えば、ブリケットに対してスライドする蓋部には予め熱処理が必要であるが、被案内部に対して蓋部が着脱可能であることから、このような蓋部の熱処理も容易に行うことができる。また、分割構造であると、加圧部となって摩耗の生じ易い蓋部を交換する場合に、ゲートの全体を交換する必要がなく、蓋部となる部材だけの交換で済み、保守のコストが削減できる。
【0013】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図1はこの研削スラッジの固形化物製造装置の概略構成を示す平面断面図である。この固形化物製造装置は、研削盤で発生した研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物であるブリケットBとする装置である。この固形化物製造装置は、上記研削スラッジを充填する円筒状金型1と、この円筒状金型1の端部開口からなるブリケットBの出口1aを開閉するゲート2と、円筒状金型1内に進退自在に設けられ円筒状金型1内の研削スラッジを圧搾するピストン3とを備える。ゲート2は、ガイド部材4により、円筒状金型1の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内され、スライドによって円筒状金型1の出口1aを開閉する。この実施形態は、このような構成の固形化物製造装置において、ガイド部材4と円筒状金型1の出口1aとの間に位置して、遮蔽手段5が設けたものである。遮蔽手段5は、ゲート2の外周面を伝うガイド部材4側への研削液流れを止める手段である。
【0014】
図2および図3は、この固形化物製造装置の具体的な構成を示す正面図および一部破断平面図である。円筒状金型1は枠組体12に略水平に設置され、枠組体12は基台11上に脚部材21を介して設置される。枠組体12は、円筒状金型1におけるブリケット出口1a側である一端部をその外周で保持する前部保持部材13と、この前部保持部材13に一端が連結固定される上下一対の水平連結板14,15と、これら水平連結板14,15の他端が連結固定される後部保持部材16とで構成される。後部保持部材16に、上記ピスト3を進退駆動する進退駆動手段17が設置されている。進退駆動手段17は、油圧式のシリンダ装置からなる。
【0015】
固形化物製造装置の正面断面図を図5に示す。円筒状金型1のブリケット出口1aとは反対側の端部に近い金型上壁部分に、スラッジ入口18が開口させてある。このスラッジ入口18に臨んで、枠組体12を構成する上側水平連結板14に、スラッジ投入口19が開口させてある。スラッジ入口18には、スラッジ投入口19を介して、同図に仮想線で示すように搬入シュート20の出口が続く。この搬入シュート20より研削スラッジが投入される。搬入シュート20から投入する研削スラッジは、研削ラインで発生した研削屑および研削液含有の研削スラッジで、ろ過および濃縮過程を経て濃縮された状態のものである。上記研削液は、油性のものであっても水性のものであっても良い。
【0016】
図3,図8,図9のように、ガイド部材4は、ゲート2の両側部をそれぞれ上下にスライド自在に嵌合させる一対の対向する溝形の案内面4a,4aを形成した部材である。ガイド部材4は、背面部材25と、左右一対の側部部材26,26とに分割されており、上記溝形の案内面4a,4aにおける片方の溝側面部は互いに背面部材25の内面によって連続している。各側部部材26,26は、上下に延びる突条26aが形成されていて、この突条26aにより、上記溝形の案内面4a,4aにおけるもう片方の溝側面部が形成される。ガイド部材4の全体としては、両側の対向する案内面4a,4aと背面部材25とで、1つのリップ溝形状を成している。上記突条26aが、そのリップ部を構成する。ガイド部材4は、側部部材26,26が枠組体12の前部保持部材13に接するように配置され、背面部材25および側部部材26が、両者を貫通したボルト27によって前部保持部材13に固定される。側部部材26は、組立の便利のために別のボルト28によっても前部保持部材13に固定される。
ゲート2は、両側部がガイド部材4に昇降自在に案内される被案内部31と、この被案内部31よりも幅狭とされた蓋部32とでなる。蓋部32は、被案内部31から円筒状金型1の出口1a側に突出し、この出口1aを蓋する。被案内部31と蓋部32とは、それぞれ別の部材で構成されていて、ボルト33(図5)により着脱可能に結合される。蓋部32は、円筒状金型1の出口aの内径よりも大きな外径の円柱状に形成されていて、被案内部31の金型対向面に形成された凹部に嵌合し、上記ボルト33により結合される。
このゲート2は、図4に側面図および破断側面図で示すように、昇降駆動手段34によって昇降駆動される。昇降駆動手段34は油圧シリンダからなり、ガイド部材4の左右一対の側部部材26,26の上に取付台35を介して垂直姿勢に設置されている。そのピストンロッド36が、ゲート2を構成する被案内部31の上方に突出する首部31aにピン37を介して連結されている。
【0017】
図8および図6のように、遮蔽手段5は、ゲート2に設けられてゲート2の外周に張り出す遮蔽板41で構成される。遮蔽板41は、リング状の取付基体42を有し、この取付基体42をゲート2の蓋部32に嵌合させ、その取付基体42をボルト43でゲート2の被案内部31に結合することにより、ゲート2に取付けられている。なお、遮蔽板41は、ゲート2の一部として一体に形成されたものもでもよい。ここでは、遮蔽板41は、ガイド部材4の側部部材26の突条26aよりも円筒状金型1の出口1a寄りの位置に配置され、かつ突条26aの頂部よりも外径側に突出して側部部材26,26に非接触となるように設けられている。詳しくは、図8の一部を拡大して示す図9のように、ガイド部材4におけるゲート2を案内する案内面4aよりも円筒状金型1の出口1a側の部分と、ゲート2の外周に張出状態に設けられた遮蔽板41との間で、ラビリンスシール状の非接触シール51が構成されている。なお、非接触シール51は必ずしも設けなくても良い。
【0018】
図2および図4に示すように、円筒状金型1を支持する枠組体12には、円筒状金型1のブリケット出口1aから押し出されるブリケットB(図7)を装置外に排出する排出シュート44が設置されている。また、ゲート2の下端には、円筒状金型1のブリケット出口1aからブリケットBが押し出されるときに、排出シュート44の両側壁を構成する逆U字状のシュートフェンス45が取付けられている。シュートフェンス45は、排出シュート44を跨ぐ配置となるように設置されている。また、固形化物製造装置を支持する基台11には、研削液ガイド46と研削液貯留パン47が設置されている。これら研削液ガイド46および研削液貯留パン47は、研削スラッジが固形化処理されるときに、円筒状金型1とゲート2の接触面隙間から漏れて排出シュート44を伝って流下する研削液を受けるものである。
【0019】
上記構成の動作を説明する。図5のように、円筒状金型1内に挿入されたピストン3が円筒状金型1のスラッジ入口18よりも後方に退避した状態で、搬入シュート20を経て研削液含有の濃縮状態の研削スラッジが、円筒状金型1内に投入される。なお、投入の前に、上方位置に退避させていたゲート2は昇降駆動手段34により下降させ、図7のようにゲート2の蓋部32で円筒状金型1のブリケット出口1aを閉じておく。
研削スラッジが所定量投入されると、進退駆動手段17(図2)により円筒状金型1内のピストン3が進出駆動される。これにより、円筒状金型1内の研削スラッジがゲート2の蓋部32とピストン3とで挟まれて圧搾され、円柱状のブリケットBに固形化される。この圧搾により搾り出された研削液は、円筒状金型1とゲート蓋部32の接触面の隙間から漏れ出て、排出シュート44および研削液ガイド46を経て研削液貯留パン47を経て機外へ排出される。
【0020】
漏れ出た研削液の一部は、ゲート2の外周面を伝ってガイド部材4側へ流れようとするが、ガイド部材4のガイド面4aと円筒状金型1のブリケット出口1aとの間に位置する遮蔽手段5により、その流れが阻止される。この場合に、遮蔽手段5の遮蔽板41によりゲート2の沿面距離が長くなっていること、および流れ方向が変えられることによって、流れが阻止されると共に、非接触シール51によっても阻止される。
このため、ガイド部材4の両側部における案内面4aに研削液が流れてその研削屑等が乾燥,固着することが回避される。したがって、案内面4aに固着した研削屑でゲート2が動き難くなることが防止される。また、その砥粒により案内面4aやゲート2が摩耗してゲート2と円筒状金型1の接触面の適正隙間を安定維持できなくなるという事態も回避される。このため、長期の安定稼働が可能となる。
【0021】
研削スラッジの固形化が完了すると、ゲート2は昇降駆動手段34により図6に示すように、円筒状金型1のブリケット出口1aが完全に開放される上方の待機位置まで上昇退避させられる。この退避状態で、ゲート2の下端に設置されたシュートフェンス43は排出シュート44の両側をカバーする壁となる。
ついで、進退駆動手段17によりピストン3が円筒状金型1のブリケット出口1aの先端まで進出させられ、これによりピストン1内のブリケットBが排出シュート44に排出される。排出シュート44をブリケットBが落下するときに、その両側はシュートフェンス45でカバーされているので、ブリケットBを排出シュートに沿わせて円滑に排出することができる。ブリケットBをシンリダ1から押し出した後、ピストン3は進退駆動手段17によりブリケット投入口1aより後方の待機位置まで後退し、次のブリケット形成を待つ。
【0022】
この実施形態では、ガイド部材4は、被案内部31と蓋部32とを着脱可能に結合してなるので、ガイド部材4を安価に構成できると共に、加圧部となる摩耗し易い蓋部32の交換を簡単に行うことができる。また、ブリケットに対すスライドする蓋部32には予め熱処理が必要であるが、被案内部31に対して蓋部32が着脱可能であることから、このような蓋部32の熱処理も容易に行うことができる。
【0023】
なお、上記実施形態では、遮蔽手段5はゲート2側に設けた遮蔽板41等で構成した場合について説明したが、これに限らず、遮蔽手段5は、例えばガイド部材4等に固定設置したものであっても良い。
【0024】
【発明の効果】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、円筒状金型の端部の出口をゲートで開閉する形式の装置において、ゲートを案内するガイド部材と円筒状金型の出口との間に、ゲート外周面を伝う研削液流れを止める遮蔽手段を設け、この遮蔽手段は、上記ゲートに設けられて上記円筒状金型の端面と非接触で上記ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分としたため、ガイド部材のスライド案内部への研削液の侵入を防止して、ゲートと金型との接触面の適正隙間の安定維持、およびゲートの円滑な動きの維持が図れ、長期にわたり安定稼働することができる。
上記遮蔽手段をゲートに取付けた遮蔽板で構成した場合は、簡単な構成でスライド案内部への研削液の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態にかかる研削スラッジの固形化物製造装置の概略構成を示す平面断面図である。
【図2】同固形化物製造装置の具体的構成を示す正面図である。
【図3】同固形化物製造装置の一部破断平面図である。
【図4】(A)は同固形化物製造装置の側面図、(B)は同固形化物製造装置の一部破断側面図である。
【図5】同固形化物製造装置の一部破断正面図である。
【図6】同固形化物製造装置における要部を拡大して示す正面断面図である。
【図7】同固形化物製造装置による固形化処理の状態を示す正面断面図である。
【図8】同固形化物製造装置における要部を拡大して示す平面断面図である。
【図9】図8の一部を拡大して示す平面断面図である。
【図10】従来例の概略構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
1…円筒状金型
1a…出口
2…ゲート
3…ピストン
4…ガイド部材
4a…ガイド面
5…遮蔽手段
17…進退駆動手段
31…ゲートの被案内部
32…ゲートの蓋部
34…昇降駆動手段
41…遮蔽板
51…非接触シール
Claims (5)
- 研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物とする研削スラッジの固形化物製造装置であって、上記研削スラッジを充填する円筒状金型と、この円筒状金型の端部開口からなる固形化物の出口を開閉するゲートと、上記円筒状金型内に進退自在に設けられ円筒状金型内の研削スラッジを圧搾するピストンと、上記出口を開閉可能なように上記ゲートを円筒状金型の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内するガイド部材と、このガイド部材と上記円筒状金型の開口との間に位置して上記ゲートの外周面を伝うガイド部材側への研削液流れを止める遮蔽手段とを備え、この遮蔽手段は、上記ゲートに設けられて上記円筒状金型の端面と非接触で上記ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分である研削スラッジの固形化物製造装置。
- 請求項1において、上記遮蔽手段は上記ゲートに取付けられた遮蔽板である研削スラッジの固形化物製造装置。
- 請求項1または請求項2において、上記ゲートは、両側部が上記ガイド部材で案内される被案内部と、この被案内部よりも幅狭とされて上記被案内部から円筒状金型の出口側に突出しこの出口を蓋する蓋部とでなり、上記遮蔽手段は上記蓋部の外周に張り出す部材またはゲート部分である研削スラッジの固形化物製造装置。
- 請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、上記ガイド部材におけるゲートを案内する案内面よりも上記円筒状金型の出口側の部分と、上記ゲートの外周に張出す遮蔽手段との間で非接触シールを構成した研削スラッジの固形化物製造装置。
- 請求項3または請求項4において、上記ゲート部材は、上記被案内部となる部材と上記蓋部となる部材とに分割され、両部材が着脱可能に結合されたものである研削スラッジの固形化物製造装置。
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