JP4748814B2 - オーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアー - Google Patents

Description

本発明は、広くは機械部品製造時に出る切屑（チップ）用のコンベアーに関するものであり、特に搬送部をコイル式にし、切屑と切屑油を分離しながら、所定の位置に運ぶオーバーフロー式の切屑を切屑油から分離するコイルチップコンベアーに関するものである。

従来のチップコンベアーにはベルトコンベアー式のもの、スパイラルコンベアー式のもの、形状が角状のスクリューコンベアー式のものがある。特に、スパイラルコンベアー式のものや、角状スクリューコンベアー式のものでは駆動手段として、メインシャフトを返して、スパイラルもしくは角状スクリューを回転させることで搬送しているが、チップコンベアーとして過酷な環境下に耐えられる、排出口部までの筒の立ち上がり・排出後部まで一体型を同時に満たす構成がないものである。
特許第３０７２６１１号 平成１０年特許願第１９３６３６号 特開平７−１２４８４３号

ベルトコンベアー式のものは、一周して搬送するため、切屑の巻込みが起き、排出されることなく永遠と付着したまま周り続ける場合もあり、欠点であった。スパイラルコンベアー式のものは、搬送部のスパイラルチップが引っかかり、同じところで周り続ける場合や、湾曲している部分がない、もしくは湾曲角度が足りないため、油切り（切屑と切屑油の分離）の能力が低いという欠点があった。角状スクリューコンベアー式のものは、搬送部スクリューに切屑が引っかかることはないが、スクリューの材質状、湾曲部及び排出口まで一体型にすることができないという欠点があった（スクリューの耐久性に欠ける）。その欠点のため、必然的に湾曲部及び排出口の間は空洞であり、押し出し構成にせざるを得ない。よって、湾曲部及び排出口に切屑がつまり、搬送できない場合が多々あり、欠点があった。湾曲中でも回転させる構成もあるが、チップコンベアーとしての過酷な環境下では、通常のスクリューでは耐久性に大きく欠け、すぐに折れてしまうという欠点があった。

一体型のスクリューにするため、水平部と立ち上がり部をユニバーサルジョイントで連結する構成もあるが、屈曲部にユニバーサルジョイントがあるため、そこに切屑が絡まり排出できない場合が多々あり、欠点があった。いずれのチップコンベアーもホッパー（受け皿）に切屑油を溜めない構成のため、ホッパーをパンチングメダルやメッシュフィルタにして、ホッパー内で切屑と切屑油を分離していた。しかし、そのパンチングメダルやメッシュフィルタは長い目で見ると切り屑の目詰まりが起き、目に詰まった切屑がさらに切屑に絡みつき、ベルトやスクリューに切屑が乗ることなく、目詰まりした場所で切屑が山になるという欠点があった。

本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーは、以上の課題を解決するために、ホッパーを切屑油でプール状態にしつつ、パイプの湾曲部をも切削油で満杯状態にしそこのコイルをその切削油で保護し、コイルの湾曲部を含む排出口まで一体となったコイルによって切屑と切屑油を分離するその切削油がオーバーフローする構成の切屑・切屑油分離コイルチップコンベアーにしたものである。

以下に、本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーの具体的な構成を詳細に記載する。この発明は、まず、ホッパーがある。つぎに、コンベ本体用のパイプがある。このパイプは、上記のホッパーの下部開口部に密着した切屑・切屑油投入口を有するもので、その切屑・切屑油投入口付近が水平状であり、且つその先端方向が１０度〜３０度上方に曲がり、さらにその曲げＲが 500mm〜1000mmから成るものである。そして、コンベアー本体用のコイルがある。このコイルは、上記のパイプ内にその全長に渡って収納されるものであって、且つその材質がJIS規格のSWP-Bのピアノ線から成るものである。

さらに、コイル用ユニバーサルジョイントがある。このコイル用ユニバーサルジョイントは、上記のコイルの切屑・切屑油投入口側の端に結合するものである。そして、パイプ壁がある。このパイプ壁は、上記のコイル用ユニバーサルジョイントを保持し、且つ上記のパイプのこのコイル用ユニバーサルジョイント側を密閉するものである。さらに、モーターがある。このモーターは、上記のコイル用ユニバーサルジョイントを回転させるものである。

最後に、切削油放出口がある。この切削油放出口は、上記のホッパーに設けられたものであって、且つ上記のホッパーを経て上記のパイプに投入された切削油がそのパイプ内に収納されているコイルの曲折部を充分に浸すに足りる油量に至る水平面の位置にその底辺が位置するものである。

本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーは、以上のごとくになしたゆえに、上記の課題を解決して以下のごとき多大な効果が生じた。すなわち、コイル式にすることによりチップの巻きつき防止をし、高い能力で切屑油を切りつつ、詰まることなく搬送をし、耐久性にも優れている。また、オーバーフロー式（切屑油をホッパーにプール状に溜める）にすることで、パンチングメダルやメッシュフィルタのように目詰まりすることがないことはもちろん、切屑は沈殿するため、切屑油の上積みだけをオーバーフローさせることで、切屑が混ざっていない切屑油を循環させるこが可能なものとした。

まず、過酷な環境下での使用のため、コイルの材質を SWP-B（ピアノ線Ｂ種、日本工業規格である）にしたため、本発明の目的であるコイルの強度が保てた（日本工業規格におけるチップコンベアーは一般的に過酷な環境での使用である。そんな環境下でも２４時間 365日連続稼働が必要とされる。そして、機械装置メーカーの保証期間は１年が通常とされている）。他材質のコイルを用いると、コイルが折れ、摩耗に耐えられず、耐用年数は年どころか、1週間ないし1ヵ月しか持たない。そして、コイルに SWP-Bを用いる機構的な理由は、過酷な環境下でもＬ型に屈曲させることで、課題を解決するための手段を可能にした。

また、パイプの曲げ角度については、１０度以下であると、本発明の目的を果たすことができず、意味がない曲げないことと同じ）。一方、３０度以上であると（例えば４５度）コイルの材質が SWP-Bであっても、コイルが耐えられず、わずか数週間で折れてしまう。パイプの曲げＲについては、その曲げＲを500以下にした場合（実績200でのテスト）。これでは、やはりコイルが耐えられず、わずか数週間で折れてしまう。その曲げＲを1000以上にした場合、これは有効であるが、実際に製作してみると、金型料金・製作可能な機械を考慮すると大きくコストがかかってしまう（コピーされても、ローコストに抑えることは不可能である）。

しかして、本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーのより具体的な実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。まず、ホッパー１がある。つぎに、コンベアー本体用のパイプ２がある。このパイプ２は、上記のホッパー１の下部開口部１ａに密着した切屑・切屑油投入口２ａを有するもので、その切屑・切屑油投入口２付近が水平状である。そして、なお且つその先端方向が１０度〜３０度上方に曲がり、さらにその曲げＲが 500mm〜1000mmから成るものである。さらに、コンベアー本体用のコイル３がある。このコイル３は、上記のパイプ２内にその全長に渡って収納されるものであって、且つその材質がJIS規格のSWP-Bのピアノ線から成るものである。

そして、コイル用ユニバーサルジョイント４がある。このコイル用ユニバーサルジョイント４のコイル３に結合していない方の端は、ギアを有してギアボックス４ａ内にあり、下記のメインシャフト６に結合しているギア６ａとチェーンで結合している。そして、上記のコイル３の切屑・切屑油投入口２ａ側の端に結合するものであって、そのコイル３を回転させる。さらに、パイプ２ｂ壁がある。このパイプ壁２ｂは、上記のコイル用ユニバーサルジョイント４を保持し、且つ上記のパイプ２のこのコイル用ユニバーサルジョイント４側を密閉するものである。そして、モーター５がある。このモーター５は、上記のコイル用ユニバーサルジョイント４を、メインシャフト６とシャフト用ユニバーサルジョイント６ａを通じて回転させるものである。

最後に、切削油放出口７がある。この切削油放出口（図１と３を参照）７は、上記のホッパーに設けられたものである。そして、なお且つ上記のホッパー１を経て上記のパイプ２に投入された切削油８（図３参照）がそのパイプ２内に収納されているコイル２の湾曲部３ｃを充分に浸すに足りる油量に至る水平面の位置にその底辺が位置するものである。このような構成にすることによって、上記のコイル３は、そのコイル３の湾曲部３ｃが上記の切削油８で冷却されるので回転に伴う湾曲の発熱を防げる。その上に、その切屑９は、その４切削油８の中に浮いた状態にある故に、その湾曲部３ｃの部分で押し上げられてもその移動抵抗は非常に少なくなっている。こうしてこの部分の過剰の負荷は下げられた。なお、切削油８が取り除かれた切屑９は、上記のパイプ２の先端から上記のコイル３によって押し出されて、切屑排出口１０から落下する。

さらに、本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーをさらに具体的な実施例を用いて添付の図面と共に詳細に述べる。まず、機械部品製造時に出る切屑９及び切屑油８（図３参照）をホッパー１で受け、集約させる。ホッパー１内は切屑油８でプール状になっており、切屑９は沈殿し、切屑油８は上積みのみ上記の切削油放出口７（図１と３参照）からオーバーフローする。沈殿した切屑９はメインシャフト６を通じたモーター５で駆動されたコイル３の回転により、切屑９の搬送を行う。制御ボックス１１では、連続運転と間欠運転がセレクトできる。トルクリミッター部があり、モーター５が一回転するごとに押しピンがマイクロスイッチを押し、時間内に押さなければ、過負荷を取り除くように逆回転をする。過負荷が取り除かれなければ、非常停止する。コイル３は、材質が SWP-B（ピアノ線）熱処理されたものを使い、過酷な環境下での屈曲部駆動を可能とした。コイル用ユニバーサルジョイント４とコイル３を連結することで、コイル３の耐久性、耐摩耗性が向上した。

パイプ２は、そのを立ち上がり部２ｃを水平部２ｄに対し１０度〜３０度の角度で上げる。そして、その曲げＲは、R＝R500〜R1,000の形状にする。このことで、コイル３の耐久性、耐摩耗性を助ける。こうして、切屑油８がプールしている様子（図３参照）を可能にしつつ、切屑９と切屑油８との分離面８ａで切屑油８を切り、切削油８が切れた切屑９を切屑排出口１０から排出することが可能になった。コイル３の材質及びパイプ２の形状は膨大な実験の結果から選定したものである。実験の機械部品製造時では、連続稼働運転１年以上でも破損・破壊がおきなかった。特に、コイル６の材質を SWP-B（ピアノ線）以外のものでは、１週間〜１ヵ月以内に破損・破壊されてしまった。

過酷な条件下でのスプリングコイルを使用のコンベアーを実用的に使用に耐えうる分野に応用可能。

本発明にかかるオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアーの一実施例の平面断面図を示したもので、スプリングコイルはその挿入状態が明白になるように略図で太く表した。 図１の実施例のパイプ部分とスプリングコイルとギアボックスの部分を示した平面図であって、スプリングコイルはその挿入状態が明白になるように略図で表したもので、実線が露出した部分で破線が内包された部分てある。 図１の実施例の側面図を示したものである。 図１の実施例の側面図を示したもので、そのメインシャフトを省略して、そのスプリングコイルの挿入状態が明白になるように略図で記入したものである。 図１の実施例の側面断面図を示したもので、スプリングコイルと切削油の状態の説明図である。

符号の説明

１ ホッパー
２ パイプ
３ コイル
４ コイル用ユニバーサルジョイント
５ モーター
６ メインシャフト
７ 排出口
８ 切屑油
９ 切屑
１０ 切屑排出口

Claims (1)

1. ホッパー（１）と、該ホッパー（１）の下部開口部（１ａ）に密着した切屑・切屑油投入口（２ａ）を有し、該切屑・切屑油投入口（２ａ）の付近が水平状で且つ先端方向が１０度〜３０度上方に曲がって湾曲部を形成し、該湾曲部の曲げＲが５００mm〜１０００mmに設定されたコンベアー本体用のパイプ（２）と、前記パイプ（２）内にその全長に渡って収納され、材質がJIS規格のSWP-Bのピアノ線から成り、前記パイプ（２）の湾曲部内に湾曲部（３ｃ）を形成して収納されたコンベアー本体用のコイル（３）と、該コイル（３）の、前記切屑・切屑油投入口（２ａ）側の端に結合するコイル用ユニバーサルジョイント（４）と、該コイル用ユニバーサルジョイント（４）を保持し、且つ上記のパイプ（２）の上記コイル用ユニバーサルジョイント（４）側を密閉するパイプ壁（２b）と、上記のコイル用ユニバーサルジョイント（４）をメインシャフト（６）とシャフト用ユニバーサルジョイント（６ａ）を通じて回転させるモーター（５）と、上記のホッパー（１）に設けられ上記のホッパー（１）を経て上記パイプ（２）に投入された切屑油が上記パイプ（２）の湾曲部内に収納されている上記コイル（３）の湾曲部（３c）を十分に浸すに足りる油量に至る水平面の位置に底辺が位置する切屑油放出口（７）とより構成され、前記パイプ（２）の湾曲部が切屑油で満杯状態となるようにしたことを特徴とするオーバーフロー式切屑・切削油分離コイルチップコンベアー。
   

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