JP4473596B2 - 破砕処理装置付きコンベア装置、および、コンベア装置取り付け用破砕処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、機械加工などにより発生した切粉や、種々の廃棄物などを短時間で破砕処理する破砕処理装置に関する。

従来、機械加工などにより多量に発生した切粉などの破砕対象物を、切断して減容処理する破砕処理装置が知られている。このような破砕処理装置においては、回転筒体にその軸線から半径方向に螺旋状、或いは、所定間隔で形成された回転刃と、ケーシングに、上記回転刃と対向するように配置された固定刃とにより、切粉などの破砕対象物を切断している。
特開２０００−３３４３２１号公報

しかしながら、上記従来の破砕処理装置においては、先端が鋭利な回転刃および固定刃が、回転筒体の回転により接近したときに、その隙間に入った破砕対象物を切断している。したがって、切粉など破砕対象物切断時に、ワークやピットなどの異物が混入するなど過負荷により、回転刃や固定刃が欠損ないし破損する場合がある。刃の欠損は、切断力の低下を招くため、刃の交換が必要となる。

同様に、従来の破砕処理装置においては、固定刃および回転刃により切粉を切断しているため、使用にしたがって、双方の刃先が「鈍り」、これが、切断力の低下を招いていた。このように、従来の破砕対象物を切断するタイプの破砕処理装置においては、特に刃のメンテナンス回数や費用が、無視できないほど大きいという問題点があった。

そこで、本発明者は、先端の鋭利な固定刃および回転刃を用いて破砕対象物を切断するのではなく、回転体の周囲に形成された突起状の破砕刃に、破砕対象物を引掛け、回転体の外側に配置された外側円筒に開けられた穴と協働して、破砕対象物を折り曲げ或いは引き延ばし、その繰り返しによって、破砕対象物を細かくする装置を提案している（特許文献１）。これにより、刃の欠損や破損のおそれを著しく小さくでき、かつ、刃の磨耗があっても処理能力がそれほど悪化しないような破砕処理装置を提供することができた。このような破砕処理装置を利用することで、破砕対象物を減容することができる。

しかしながら、従来の破砕処理装置は、たとえば、切粉を排出する工作機械の出口に配置され、破砕処理装置の上部に設けられたホッパに投入された切粉を破砕するようになっている。破砕された切粉は、コンベア装置にて、切粉バケットまで搬送される。或いは、破砕処理装置は、コンベア装置の端部、つまり、切粉排出部の下側に配置され、工作機械からコンベア装置により搬送された切粉を、その上部に設けられたホッパから受け入れて破砕し、破砕された切粉を下側に位置する切粉バケットに落下させるように構成される。

何れの場合にも、工作機械の周囲に、破砕処理装置を配置するためのスペースが必要となる。また、切粉には、チップなどの硬い異物が混入する場合がある。上部のホッパから切粉を受け入れる構成の破砕処理装置においては、硬い異物が破砕処理装置の破砕刃や破砕板の間に挟まり、刃などの破損のおそれが大きかった。

本発明は、工作機械の周囲にスペースを必要としない破砕処理装置付きコンベア装置および破砕処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、異物の混入を少なくし、装置の破損のおそれが小さい破砕処理装置付きコンベア装置および破砕処理装置を提供することを目的とする。

本発明の目的は、下方が開口した本体と、本体に回転可能に取り付けられた、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記本体の一方の側に、前記破砕ロータの外側に位置するように配置された、複数の穴が形成された固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置、および、工作機械から排出される破砕対象物を搬送するコンベア装置を備えた、破砕処理装置付きコンベア装置であって、前記破砕処理装置が、コンベア装置の破砕対象物の搬送路上、当該コンベア装置の上方が開口した位置に配置され、かつ、前記固定破砕部材が、前記搬送路において破砕対象物が搬送される側に位置することを特徴とする破砕装置付きコンベア装置により達成される。

本発明によれば、破砕対象物の搬送路上に破砕処理装置を配置することができる。したがって、破砕処理装置のためのスペースを別途設ける必要なく、破砕処理装置を取り付けて、切粉などの破砕対象物を破砕して減容処理することが可能となる。また、本発明によれば、本体の下部と、搬送路の上部とが整合し、搬送路を搬送される処理物を破砕ロータの破砕刃が引っ掛けて、破砕処理をするように構成されている。ここで、チップやワークなどの異物は、基本的には破砕刃により引っ掛けられることはない。したがって、異物が破砕処理装置内に送り込まれることによる、破砕刃の破損などのおそれを著しく減じることが可能となる。

好ましい実施態様においては、前記固定破砕部材が、前記本体の上側略中央から斜め下方に傾斜して配置される。

別の好ましい実施態様においては、前記破砕処理装置が、前記工作機械が配置される側端部が開口し、かつ、破砕対象物の搬送方向に沿って断面が狭められるような誘導路を有する。これにより、より多くの破砕対象物を、破砕ロータの破砕刃の先端にて引っ掛けて、装置に送り込むことが可能となる。

また、さらに別の好ましい実施態様においては、前記コンベア装置の搬送路が、前記工作機械から破砕対象物を受け入れる排出口から、工作機械が配置される床面に略平行に延び、次いで、破砕対象物を収容するバケットの上端開口の高さに達するまで上方に傾斜し、前記破砕処理装置が、前記工作機械の排出口と、前記搬送路が上方に傾斜し始める位置との間に配置される。或いは、前記コンベア装置の搬送路が、前記工作機械から破砕対象物を受け入れる排出口から、工作機械が配置される床面に略平行に延び、次いで、破砕対象物を収容するバケットの上端開口の高さに達するまで上方に傾斜し、かつ、前記開口部まで、再度底面に略平行に延び、前記破砕処理装置が、前記搬送路が再度底面に平行に延びる位置に配置されても良い。無論、上方に傾斜する搬送路上の位置に、破砕処理装置を配置可能であることはいうまでもない。

また、本発明の目的は、下方が開口した本体と、本体に回転可能に取り付けられた、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記本体の一方の側に、前記破砕ロータの外側に位置するように配置された、複数の穴が形成された固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを備え、前記下方の開口が、コンベア装置の破砕対象物の搬送路の上方の開口と整合するように構成されたことを特徴とするコンベア装置取り付け用破砕処理装置によっても達成される。

好ましい実施態様においては、前記固定破砕部材が、前記本体の上側略中央から斜め下方に傾斜して配置される。

別の好ましい実施態様においては、前記破砕処理装置が、一方の端部が開口し、かつ、破砕対象物の搬送方向に沿って断面が狭められるような誘導路を備えている。

本発明によれば、工作機械の周囲にスペースを必要としない破砕処理装置付きコンベア装置および破砕処理装置を提供することが可能となる。また、本発明によれば、異物の混入を少なくし、装置の破損のおそれが小さい破砕処理装置付きコンベア装置および破砕処理装置を提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。図１は、本実施の形態にかかる破砕処理装置付きコンベア装置の概略を示す、一部断面略正面図、図２は、本実施の形態において利用される破砕処理装置の略右側面図である。

図１および図２に示すように、破砕処理装置１０は、チップコンベア１２の切粉搬送路１４上に配置される。チップコンベア１２の上流端は、切削機や研磨機などの工作機械１００の切粉排出口に位置する。一般に切粉搬送路１４は、上流側では工作機械の内部を床面付近に延び、工作機械の外部に露出された後、工作機械に隣接して配置された切粉バケット１６の開口１８まで上方に傾斜するような構成となっている。チップコンベア１２の下流端には、切粉バケット１６の開口１８のサイズよりも小さい排出口２０が設けられている。

チップコンベア１２の内部には、金属製のエンドレスベルト（以下、単に「エンドレスベルト」と称する）２２が設けられ、その上部に受けた切粉を、下流端の排出口まで搬送することができるようになっている。また、エンドレスベルト２２には所定間隔で垂直方向に延びる突起（たとえば、符号２４参照）が設けられている。突起は、ベルトの幅と同じ幅を有している。これにより、切粉を、エンドレスベルト２２の移動にともなって適切に下流方向に搬送することができる。エンドレスベルト２２を構成する材料は、当該ベルトが周回する間に通過するクーラントによる腐食に耐えられるものであれば良い。無論、金属以外の材料を利用することも可能である。

本実施の形態において、破砕処理装置１０は、切粉搬送路１４が工作機械の外部に露出された位置と、上方に傾斜する位置との間に、当該切粉搬送路の上に、本体３０が位置するように配置されている。

図２に示すように、破砕処理装置１０は、破砕機本体３０と、破砕機本体３０を固定する、内部を切粉搬送路１４が通過できるように中空の構造のベース３２と、破砕機本体３０の上部に配置され、ベルトなどの動力伝達手段３４により、破砕機本体３０の固定刃（図２には示されていない）を回転させるモータ３６とを有している。

図３は、本実施の形態にかかる破砕処理装置付きコンベア装置の、破砕処理装置の構造をより詳細に示す一部断面略正面図である。図３に示すように、破砕処理装置の本体３０内には、切粉の搬送方向と垂直な軸を有する破砕ロータ４０が回転可能に取り付けられている。図４（ａ）は、破砕ロータの側面図、図４（ｂ）は、そのＡ−Ａ線断面図である。図４（ａ）、（ｂ）に示すように、破砕ロータ４０の外周面には、９０度の角度間隔で、回転破砕刃４２が設けられている。それぞれの回転破砕刃４２の断面形状において、正転方向（矢印Ｘ方向）に、その先端部分４４が向くようになっている。また、刃の上側４６は、破砕ロータ４０の周とほぼ一致し、かつ、背面側４８は、破砕ロータ４０の周の接線と略一致するようになっている。破砕ロータ４０は、チップコンベア１２のエンドレスベルト２２と同じか或いはそれ以上の長さを有している。なお、破砕ロータの先端と、切粉搬送路１４のエンドレスベルト２２との距離は、回転破砕刃４２の先端が、エンドレスベルト２２の突起２４に接触しない状態で、所望のように設定すればよい。

モータ３６の駆動により、通常は、破砕ロータ４０は、矢印Ｘ方向に正転する。これにより、後述するように、回転破砕刃４２が切粉搬送路１４を搬送された切粉を引っ掛けて、固定破砕板５０に向けて移動させることができる。また、異物が、回転破砕刃４２と、固定破砕板５０との間に挟まった場合などには、モータ３６が矢印Ｙ方向に逆転することができる。

図３に示すように、本体３０は、工作機械と離間する側（切粉搬送路１４の下流側）に、本体の上側裏面中央から斜め下方に延びる固定破砕板５０を有している。本実施の形態において、固定破砕板５０は、本体の上側裏面中央に、本体上部と平行な第１の取り付け部５６が設けられ、取り付け部を越えた位置から略４５度の角度で下方に延び、かつ、その終端付近で、垂直方向に延びる第２の取り付け部５８を有する。第１の取り付け部５６および第２の取り付け部５６により、固定破砕板５０は、本体３０にしっかりと固定される。

この固定破砕板５０において、略４５度で下方に延びる部分が、破砕部を形成する。図５は、固定破砕板５０の破砕部を示す斜視図である。図５に示すように、固体破砕板５０の破砕部には、中央部に、破砕ロータ４０の軸と平行に所定の範囲で、その厚みが薄くなっている薄肉部５２が形成される。また、固定破砕板５０の破砕部には、所定の間隔で穴５４が形成される。本実施の形態において、穴５４は丸型であるが、穴の形状はこれに限定されるものではない。薄肉部５２が形成されることにより、固定破砕板５０と、破砕ロータ４０の軸との距離を小さくすることができ、破砕効率を向上させることができる。また、破砕固定刃５０は、少なくとも破砕ロータ４０の長さ以上の幅を有するのが望ましい。

また、図３に示すように、本実施の形態において、本体３０には、工作機械と近接する側（切粉搬送路１４の上流側）に、切粉搬送路１４のエンドレスベルト２２上を搬送される切粉を受け入れて切粉を誘導する切粉誘導部６０を有する。切粉誘導部６０の端部は開口６２が設けられ、切粉誘導路１４に沿って下流に進むのに伴って、切粉誘導路６０の断面形状が小さくなるように構成されている。これにより、エンドレスベルト２２上に載せられた切粉が、破砕ロータ４０に向けて集中するように搬送され得る。

本体３０の工作機械と近接する側の上部には、空間が設けられそこに切粉貯め部６４が形成される。誘導路６０にて破砕ロータ４０の回転刃４２の先端に引っかかったカール状の切粉は、破砕ロータ４０の回転に伴って、この切粉貯め部６４に誘導され、徐々に、固定破砕板５０の側に送り込まれる。

このように構成された破砕処理装置１０が取りつけられたチップコンベア１２の動作について、図１および図６を参照して説明する。工作機械１００からは、切粉１１０のほか、チップやワークなどの異物１１２が混入している。図６に示すように、異物１１２は、その形状および重量から、エンドレスベルト２２上に位置する場合が多い。その一方、切粉１１０はカール状であるため、図６に示すように、切粉搬送路１４の上部にまで達した状態になる。

工作機械１００から排出された切粉１１０および異物１１２は、切粉搬送路１４を、矢印ａ方向に搬送される。切粉搬送路１４の上部にまで達している切粉は、誘導路６０を経て、徐々に正転する破砕ロータ４０に向けて誘導される。誘導された切粉は、回転破砕刃４２の先端部に引っ掛けられ、矢印ｂ方向に搬送される。引っ掛けられた切粉の一部は、切粉貯め部６４に位置し、他の部分は、さらに矢印ｂ方向に搬送され、固定破砕板５０の位置する側に向けて送り込まれる。送り込まれた切粉は、固定破砕板５０の穴５４の周囲などに接触することにより、引っ張られ、あるいは、折り曲げられ、場合によっては、引きちぎられる。折り曲げられ引きちぎられることにより、細かくなった切粉は、穴５４から矢印ｃ方向に排出される。その結果、細かくなった切粉は、切粉搬送路１４のエンドレスベルト２２に向けて落下し、再度、矢印ａ方向に搬送される。

なお、本実施の形態においては、回転破砕刃４２と固定破砕板５０との間で、切粉は、切断されるのではなく、引っ張られ、折り曲げられ、また、引きちぎられる。切断が行われないため、刃の破損等のおそれを著しく小さくすることが可能となる。

上述したように、異物は、形状や重量から、矢印ｂ方向に搬送される可能性は小さい。しかしながら、切粉と絡まりあった状態で、切粉貯め部６４に搬送され、さらに、回転破砕刃４２と固定破砕板との間に挟まった場合には、モータ３６が逆回転して、異物を、矢印ｂの反対方向に戻して、切粉搬送路１４のエンドレスベルト２２上に落下させる。このようにして、異物破砕度、矢印ａ方向に搬送される。

本実施の形態によれば、破砕処理装置を、切粉搬送路１４の経路上に配置する。破砕処理装置は、搬送路の上流側に、切粉を誘導する切粉誘導路を設け、かつ、下流側に、破砕ロータの回転破砕刃と協働して、切粉を破砕し、かつ、排出する固定破砕板を設けている。固定破砕板から排出された切粉破砕度、切粉搬送路１４上に戻され、切粉バケットに向けて搬送される。このような構成をとることで、破砕処理装置のために専用のスペースを要することない、コンパクトな切粉搬送装置を提供することが可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。

たとえば、破砕ロータ４０は、直方体の本体に、回転破砕刃４２を、ねじなどの取り付け部材により取り付けるような構成であれば良い。或いは、中実な筒体を削りだして製作しても良いし、鋳造により一体整形されても良い。無論、刃の交換当を考慮すると、回転破砕刃を別体とするのが望ましい。

また、前記破砕ロータの形状は、上記実施の形態のものに限定されず、たとえば、図７〜図１１に示すようなものを使用しても良い。

さらに、前記実施の形態において、破砕処理装置の本体は、切粉搬送路が工作機械の外部に露出された位置と、上方に傾斜する位置との間に配置されているが、これに限定されるものではない。たとえば、破砕処理装置の本体を、切粉搬送路が上方に傾斜して、切粉バケットの上端開口に達して、再度、床面と平行になる位置に配置しても良い。無論、切粉搬送路が上方に傾斜している位置に配置可能であることもいうまでもない。

また、本実施の形態においては、コンベア装置として、エンドレスベルトを利用したチップコンベアが利用されているが、これに限定されるものではなく、スクリューコンベアなど、破砕対象物となる切粉等を搬送できる任意のコンベア装置を利用することができる。スクリューコンベアを使用する場合には、スクリューコンベアの羽根の上端が、破砕ロータの回転破砕刃の先端と接しないような位置に、破砕処理装置を配置すればよい。

さらに、前記実施の形態において、固定破砕板は、本体の上側裏面中央から、切粉の搬送方向に斜め下方に延びるように配置される。この固定破砕板の角度は、上記実施の形態のもの（略４５度）に限定されるものではない。さらに、固定破砕板を、直立させても良い。或いは、本体の上側裏面中央から搬送方向にいったん下方に延び、次いで、搬送方向と逆方向にさらに下方に延びるような構成、つまり、横向きの「Ｖ」字状であっても良い。また、固定破砕板の穴の形状も丸に限定されるものではない。

また、本実施の形態において、固定破砕板５０には、破砕ロータの軸の向きに、当該軸と平行に薄肉部が形成されている。この薄肉部の幅（破砕ロータの軸と垂直方向の長さ）も、破砕ロータ４０の軸と固定破砕板５０との間の距離により、所望のように変更することができる（たとえば、図１２参照）。また、薄肉部を形成せず、固定破砕板の面が平面状であっても良いことは言うまでもない。

図１は、本実施の形態にかかる破砕処理装置付きコンベア装置の概略を示す、一部断面略正面図である。 図２は、本実施の形態にて利用される破砕処理装置の略右側面図である。 図３は、本実施の形態にかかる破砕処理装置付きコンベア装置の、破砕処理装置の構造をより詳細に示す一部断面略正面図である。 図４（ａ）は、本実施の形態にかかる破砕ロータの側面図、図４（ｂ）は、その端面図である。 図５は、本実施の形態にかかる固定破砕板を示す斜視図である。 図６は、本実施の形態にかかる破砕処理装置付きコンベア装置の使用を説明するための図である。 図７（ａ）は、他の態様にかかる破砕処理装置の側面図、図７（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線断面図である。 図８（ａ）は、他の態様にかかる破砕処理装置の側面図、図８（ｂ）は、そのＣ−Ｃ線断面図である。 図９（ａ）は、他の態様にかかる破砕処理装置の側面図、図９（ｂ）は、そのＤ−Ｄ線断面図である。 図１０（ａ）は、他の態様にかかる破砕処理装置の側面図、図１０（ｂ）は、その断面図である。 図１１（ａ）は、他の態様にかかる破砕処理装置の側面図、図１１（ｂ）は、そのＥ−Ｅ線断面図である。 図１２は、本実施の形態にかかる固定破砕板の他の例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ 破砕処理装置
１２ チップコンベア
１４ 切粉搬送路
１６ 切粉バケット
２２ エンドレスベルト
３０ 本体
３２ ベース
３４ 動力伝達手段
３６ モータ
４０ 破砕ロータ
４２ 回転破砕刃
５０ 固定破砕板
６０ 切粉誘導部

Claims (6)

1. 下方が開口した本体と、本体に回転可能に取り付けられた、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記本体の一方の側に、前記破砕ロータの外側に位置するように配置された、複数の穴が形成された固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置、および、
   工作機械から排出される破砕対象物を搬送するコンベア装置を備えた、破砕処理装置付きコンベア装置であって、
   前記破砕処理装置が、コンベア装置の破砕対象物の搬送路上、当該コンベア装置の上方が開口した位置に配置され、
   前記固定破砕部材が、前記本体の上側略中央から、前記搬送路において破砕対象物が搬送される方向に斜め下方に傾斜して配置され、かつ、
   前記本体において、前記固定破砕部材の配置位置の反対側に、前記搬送路上を搬送され、前記破砕ロータの回転に伴って誘導された破砕対象物を一時的に収容する切粉貯め部が設けられたことを特徴とする破砕処理装置付きコンベア装置。
2. 前記破砕処理装置が、前記工作機械が配置される側の端部に開口を有し、かつ、両側および頂部により画定される断面形状が、前記搬送路において破砕対象物が搬送される方向に沿って小さくなるような誘導路を有することを特徴とする請求項１に記載の破砕処理装置付きコンベア装置。
3. 前記コンベア装置の搬送路が、前記工作機械から破砕対象物を受け入れる排出口から、工作機械が配置される床面に略平行に延び、次いで、破砕対象物を収容するバケットの上端開口の高さに達するまで上方に傾斜し、
   前記破砕処理装置が、前記工作機械の排出口と、前記搬送路が上方に傾斜し始める位置との間に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の破砕処理装置付きコンベア装置。
4. 前記コンベア装置の搬送路が、前記工作機械から破砕対象物を受け入れる排出口から、工作機械が配置される床面に略平行に延び、次いで、破砕対象物を収容するバケットの上端開口の高さに達するまで上方に傾斜し、かつ、前記開口部まで、再度底面に略平行に延び、
   前記破砕処理装置が、前記搬送路が再度底面に平行に延びる位置に配置されることを特徴とする請求項１または２に記載の破砕処理装置付きコンベア装置。
5. 下方が開口した本体と、本体に回転可能に取り付けられた、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記本体の一方の側に、前記破砕ロータの外側に位置するように配置された、複数の穴が形成された固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを備え、
   前記下方の開口が、コンベア装置の破砕対象物の搬送路の上方の開口と整合するように構成され、
   前記固定破砕部材が、前記本体の上側略中央から、搬送路において破砕対象物が搬送される方向に斜め下方に傾斜して配置され、かつ、
   前記本体において、前記固定破砕部材の配置位置の反対側に、前記搬送路上を搬送され、前記破砕ロータの回転に伴って誘導された破砕対象物を一時的に収容する切粉貯め部が設けられたことを特徴とするコンベア装置取り付け用破砕処理装置。
6. 固定破砕部材の配置位置の反対側の端部に開口を有し、かつ、両側および頂部により画定される断面形状が、前記搬送路において破砕対象物が搬送される方向に沿って小さくなるような誘導路を有することを特徴とする請求項５に記載の破砕処理装置。
   

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