JP6716120B2 - ワーク洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、送りフィンがドラム本体の内周面に沿って螺旋状に延びているワーク搬送用回転ドラムおよび当該ワーク搬送用回転ドラムを備えたワーク洗浄装置に関する。

この種のワーク搬送用回転ドラム(以下、単に「回転ドラム」という場合もある。)は、金属加工品、プラスチック成形品、セラミック等の無機質加工品、ゴム製品、土砂類、食品類等の各種のワークを搬送するためのワーク搬送装置に用いられる。

特許文献１〜４には、回転ドラム内において、回転ドラムと一体回転する送りフィンによって送られているワークに洗浄液を吹き付けて洗浄を行うワーク洗浄装置が開示されている。回転ドラムの内周面に沿って螺旋状に延びている送りフィンは、一般に、回転ドラムの内周面から垂直に起立している一定幅、一定高さの金属板などの板状フィンである。特許文献５には、送りフィンが送り方向に僅かに傾斜している洗浄用回転ドラムが開示されている。

回転ドラム内を搬送されるワークは、自重によって、ドラム内周面における最も下に位置する内周面部分に位置する。回転ドラムが１回転すると、回転ドラムと一体回転する送りフィンの１ピッチ分だけワークがドラム中心線の方向に送り出される。

本発明者等は、特許文献６において、ワーク洗浄装置に用いる回転ドラムとして、円周方向に沿って液通過部分と液不通過部分を形成することを提案している。ここに開示のワーク洗浄装置では、回転ドラム内に投入されたワークが、洗浄液を吹き付けられながら送りフィンによって搬送される。回転ドラムが１回転する間に、ワークには、浸漬洗浄、流水洗浄およびシャワー洗浄の３種類の形態の洗浄が施される。以下、この洗浄方式を「トリプル洗浄」と呼ぶ。

トリプル洗浄においては、液不通過部分が回転ドラムのドラム下側部分に移動すると、当該液不通過部分に洗浄液が溜まり、ワークは洗浄液に浸漬した状態になり、ワークは主として浸漬洗浄される。回転ドラムの回転に伴って、ドラム下側部分が、液不通過部分から液通過部分に徐々に切り替わる状態では、液不通過部分に溜まっていた洗浄液が液通過部分を通って流れ落ちるので、ワークは主として流水洗浄される。ドラム下側部分に液通過部分が位置する状態では、ワークには、ノズルから吹き出される洗浄液が直接に当り、ワークは主としてシャワー洗浄される。

特開２００４−２７５８１９号公報 特開２００１−１２９４９９号公報 特開２００８−６３６４号公報 特許第４５５７８８８号公報 特許第４１２６７０４号公報 国際公開第２０１２／０６００４７号

従来の回転ドラムに用いられている送りフィンにおいては次のような問題点がある。送りフィンによるワーク搬送動作において、ドラム内周面と送りフィンとの間の入隅部分に、ワークが詰まることがある。例えば、プラスチック製、ゴム製等の軽量のワークの場合には、入隅部分にワークが挟まり、あるいは貼り付き、回転ドラムと共に回転してしまい、送り出すことができないことがある。ワークを回転ドラム内に多量に投入して搬送する場合には、隣接するフィン部分の間に複数個のワークが詰まることがある。これらのワークは、回転ドラムと共に回転してしまい、送り出すことができないことがある。

トリプル洗浄を行うためにドラム円周方向に沿って液通過部分と液不通過部分とが形成されている回転ドラムにおいては、次のような問題点がある。回転ドラムのドラム下側部分に液不通過部分が位置する場合において、当該液不透過部分に溜まる洗浄液が、ワーク搬送方向の下流側に流れ込むおそれがある。回転ドラム内において、ワーク洗浄に用いた汚れた洗浄液がワーク搬送方向の下流側に流れ込むと、下流側において、ワークが汚れた洗浄液によって洗浄されるので、洗浄効果が低下してしまう。この対策として、送りフィンの高さ寸法を大きくして、洗浄液がワーク搬送方向の下流側に流れないようにすることが考えられる。しかし、送りフィンの高さ寸法を大きくすると、ワークの洗浄効果が低下するので、好ましくない。送りフィンの高さを変えることなく、回転ドラム内において洗浄液の流れる方向を制御できることが望ましい。また、洗浄液の流れをワーク搬送方向の上流側から下流側に向かう方向に制御することが望まれる場合もある。

本発明の課題は、螺旋状に延びる送りフィンによるワーク搬送不良を防止あるいは抑制可能なワーク搬送用回転ドラム、および当該ワーク搬送用回転ドラムを備えたワーク洗浄装置を提供することにある。

また、本発明の課題は、回転ドラム内に、ワーク搬送方向の下流側から上流側への洗浄液の流れを形成可能なワーク搬送用回転ドラム、および、当該ワーク搬送用回転ドラムを備えたワーク洗浄装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、本発明のワーク搬送用回転ドラムは、ドラム本体と、前記ドラム本体のドラム内周面に沿って螺旋状に延びる状態に、当該ドラム内周面に取り付けられている送りフィンとを有しており、前記送りフィンと前記ドラム内周面との間には、前記送りフィンにおけるドラム中心線に沿った方向の両側に、鈍角の入隅部分が形成されていることを特徴としている。

前記ドラム中心線を含む平面で切断した場合における前記入隅部分の角度をθとすると、角度θを次の範囲内の値とすることができる。
１１０°≦ θ ≦１３０°

回転ドラムのドラム本体の内周面と送りフィンとの間の入隅部分の角度を鈍角にすることにより、搬送されるワークが入隅部分に詰まってしまうこと、貼り付いてしまうことを防止あるいは抑制できる。これにより、ワークの搬送不良を回避できる。

送りフィンは、ドラム本体の内周面から当該送りフィンの高さ方向に向かって、先細りの形状とすることが望ましい。換言すると、送りフィンにおけるドラム中心線の方向に隣接するフィン部分の間隔を、ドラム本体の内周面から送りフィンの高さ方向に向かって、徐々に広がるようにすることが望ましい。これにより、隣接するフィン部分の間にワークが詰まってしまうことを防止あるいは抑制でき、ワークの搬送を確実に行うことができる。

本発明において、送りフィンは、ドラム中心線の方向の一方の側を向く第１側面部分と、ドラム中心線の方向の他方の側を向く第２側面部分と、第１、第２側面部分を相互に繋ぐ頂面部分とを備えており、頂面部分は凸曲面によって規定されていることが望ましい。ワーク搬送動作において、送りフィンの先鋭な先端部分によってワークに傷が付く等の弊害を防止できる。

第１、第２側面部分および凸曲面の頂面部分を備えた形状の送りフィンは、所定幅の金属平板を折り曲げ加工することにより製作した板金製のフィンとすることができる。この場合、金属平板の折り曲げ部分によって、凸曲面状の頂面部分が形成される。また、当該折り曲げ部分を中心として相互に接近する方向に折り曲げられた左右の側板部分の外側の面によって、第１、２側面部分が形成される。

折り曲げ加工によって形成した板金製の送りフィンは各方向の断面二次モーメントが大きく、曲がりにくい。ドラム本体が、多孔質の金属板、金網などから形成した筒である場合には、ドラム本体の強度が十分でなく、変形しやすい場合がある。折り曲げ加工によって形成した剛性の高い送りフィンを、ドラム本体の内周面に沿って螺旋状に延びる状態に溶接等によって取り付けると、送りフィンがドラム本体の補強リブとして機能する。

螺旋状に曲げ加工した送りフィンをドラム本体の内周面に沿うように取り付けた場合に、送りフィンの剛性が高いので、送りフィンとドラム内周面との間に、部分的に隙間が出来ることがある。このような隙間には、搬送されるワークが挟み込まれるおそれがある。そこで、送りフィンの第１側板部分および第２側板部分とドラム本体の内周面との間の隙間に板部材を差し込むことで封鎖することが望ましい。

この代わりに、ドラム本体における送りフィンの第１、第２側板部分の間の部分を、当該第１、第２側板部分の間に突入する方向に変形させて、隙間を封鎖することも可能である。

本発明のワーク洗浄装置は、横置き状態に配置される回転ドラムと、前記回転ドラムを前記ドラム中心線回りに回転するドラム回転機構と、前記回転ドラム内を当該回転ドラムの内周面に沿って螺旋状に配置した送りフィンによって送られるワークに洗浄液を吹き付けて洗浄する洗浄機構とを有しており、前記回転ドラムは、上記構成のワーク搬送用回転ドラムであることを特徴としている。

回転ドラムのドラム本体の内周面と送りフィンとの間の入隅部分、あるいは、送りフィンにおける隣接するフィン部分の間に、ワークが詰まることを防止あるいは抑制できる。よって、ワークが滞留することなく確実に搬送されるので、各ワークに対する洗浄作業を効率良く行うことができる。

ワーク洗浄装置に用いる前記回転ドラムは、ドラム本体と、前記ドラム本体のドラム内周面に沿って螺旋状に延びる状態に、当該ドラム内周面に取り付けられている送りフィンとを有しており、前記送りフィンと前記ドラム内周面との間には、前記送りフィンにおけるドラム中心線に沿った方向の両側に、鈍角の入隅部分が形成されており、前記ドラム本体は、液不通過部分と、当該液不通過部分に対して前記ドラム本体の周方向の両側に隣接配置された多孔質素材からなる液通過部分とを備えた構成とすることができる。

この場合において、前記液不通過部分における前記周方向の両側の前記液通過部分との境界縁を第１、第２境界縁とすると、少なくとも前記第１、第２境界縁の一方において、少なくともそのワーク搬送方向の上流側の端から所定長さの縁部分は、前記ワーク搬送方向の下流方向に対して、直線状、曲線状、あるいは階段状に、傾斜している傾斜縁部分であることが望ましい。

ドラム本体における液不通過部分および液通過部分が形成されている部分は、回転ドラムの回転に伴って、ワークに対して浸漬洗浄、流水洗浄およびシャワー洗浄を行う。すなわち、回転ドラムのドラム本体の液不通過部分がドラム下側位置にあると、当該液不通過部分に洗浄液が溜まり、ワークが主として浸漬洗浄される。回転ドラムの回転に伴って、ドラム下側位置において、液不通過部分が液通過部分に切り替わると、液不通過部分に溜まっていた洗浄液が液不通過部分から下方に流れ落ちる。この洗浄液の流れによって、ワークは主として流水洗浄される。

液不通過部分における第１境界縁あるいは第２境界縁には、少なくともその一部に、傾斜縁部分が形成されている。回転ドラムの回転に伴って、液不通過部分と液通過部分との間の傾斜縁部分がドラム下側位置を通過する際に、液不通過部分が徐々に液通過部分に切り替わる。あるいは、液通過部分が徐々に液不通過部分に切り替わる。これに伴って、液不通過部分に溜まっている洗浄液に、ドラム中心線の方向の流れが生じる。傾斜縁部分の傾斜方向に応じて、液不通過部分に溜まっている洗浄液の流れ方向を、周方向への流れだけでなく、ワーク搬送方向の上流方向に向けることができる。

例えば、前記第１境界縁に、前記傾斜縁部分である第１傾斜縁部分を形成し、当該第１傾斜縁部分を、当該第１傾斜縁部分の前記ワーク搬送方向の上流側の端から下流側に向けて、液不通過分の領域が広くなるように傾斜させておく。

このようにすれば、回転ドラムの回転に伴って、液不通過部分の第１境界縁の第１傾斜縁部分は、ワーク搬送方向の下流側に徐々に、あるいは段階的に後退する。よって、液不通過部分がドラム下側位置から上方に移動するに連れて、ドラム下側位置において、ワーク搬送方向の上流側から下流側に向けて徐々に液通過部分が増加する。換言すると、浸漬洗浄から流水洗浄に切り替わる途中から、ドラム下側位置において、ワーク搬送方向の上流側から下流側に向けて徐々に液通過部分が増加する。

液不通過部分に溜まっている洗浄液は、回転ドラムの回転に伴って周方向に流れると共に、ドラム下側位置において、上流側から下流側に向かって増加する液通過部分から流れ落ちる。この結果、洗浄液には、ワーク搬送方向の上流側に向かう流れが形成される。よって、ワーク洗浄後の汚れた洗浄液が、ワーク搬送方向の下流側に流れ出ることが防止あるいは抑制される。

ここで、前記第２境界縁にも、前記傾斜縁部分である第２傾斜縁部分を設け、当該第２傾斜縁部分を、当該第２傾斜縁部分の前記ワーク搬送方向の上流側の端から下流側に向けて、液不通過部分の領域が広くなるように、前記第１傾斜縁部分とは反対方向に傾斜させておいてもよい。

このようにすれば、液不通過部分がドラム下側位置に至りワークの浸漬洗浄が開始される前の時点から、ドラム下側位置を第２傾斜縁部分が移動する際に、ワーク搬送方向の下流側から上流側に向かって徐々に液不通過部分が増加する。したがって、洗浄液は上流側の液通過部分から流れ落ちながら徐々に液不通過部分に溜まり始める。すなわち、洗浄液は上流側に流れながら液不通過部分に溜まっていく。液不通過部分がドラム下側位置を通過すると、上記のように、ワーク搬送方向の上流側から下流側に向かって徐々に液通過部分が増加し、液通過部分から洗浄液が流れ落ちるので、洗浄液には下流側から上流側に向かう流れが形成される。よって、浸漬洗浄の開始から上流側に向かう洗浄液の流れが形成されるので、汚れた洗浄液が下流側に流れ出ることを確実に防止できる。

ドラム下側位置が、液不通過部分から液通過部分に完全に切り替わると、液通過部分に乗っているワークには洗浄液が直接に吹き付けられる。すなわち、ワークは主として、洗浄液によるシャワー洗浄が施される。このようにして、回転ドラムが１回転する間に、トリプル洗浄（浸漬洗浄、流水洗浄およびシャワー洗浄）が行われる。トリプル洗浄は、ワークがドラム本体を通過する間、繰り返し行われる。

上記のように、液不通過部分の傾斜縁部分がドラム下側位置を通過することによって、ワーク搬送方向の下流側から上流側に向かう洗浄液の流れが形成される。この洗浄液の流れを確実に形成するためには、送りフィンのドラム本体の内周面からの高さを、ワーク搬送方向の下流側から上流側に向かって、徐々に低くなるようにしておくことが望ましい。

ドラム本体は、多孔質素材から形成した筒と、筒の外周面あるいは内周面の一部を覆う状態に当該筒に取り付けた板材とから構成することができる。この場合には、液不通過部分は、筒における板材によって覆われた被覆部分であり、液通過部分は、筒における板材によって覆われていない筒露出部分である。

パンチングメタル等の多孔質金属板によって筒を形成し、この外周面部分のうちの必要な部分に金属板を巻き付けることにより、簡単に、トリプル洗浄を行うドラム本体が得られる。また、巻き付ける金属板の縁の形状を適切に設定することによって、簡単に洗浄液の流れを制御できる。

本発明を適用したワーク洗浄装置の全体構成図である。 図１のワーク洗浄装置の主要部分を示す側面図、横断面図、別の位置の横断面図、および、縦断面図である。 洗浄用の回転ドラムを示す斜視図、回転ドラムの構造を示す説明図、および回転ドラム製造用の金属板の別の例を示す説明図である。 流水洗浄時の回転ドラムの横断面を示す説明図、４ｂ−４ｂ線で切断した部分の縦断面を示す説明図、および、４ｃ−４ｃ線で切断した部分の縦断面を示す説明図である。 回転ドラムの円筒状胴部の別の構成例を示す斜視図、一方の側から見た側面図、他方の側から見た側面図および断面図である。 送りフィンを示す説明図である。 送りフィンの固定方法の一例を示す説明図である。 送りフィンと回転ドラム内周面との間の隙間を封鎖する二例を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した回転ドラム式のワーク洗浄装置の実施の形態を説明する。

（全体構成）
図１は本実施の形態に係るワーク洗浄装置の全体構成図である。ワーク洗浄装置１は、被洗浄物として例えばプレス加工等により製造された金属加工部品などのワークｗを洗浄するための多槽式インライン洗浄装置である。ワーク洗浄装置１は、装置架台２に、横置き状態（水平状態、僅かに傾斜した状態を含む。）に搭載されている回転ドラムユニット３、回転ドラムユニット３を回転駆動するためのドラム回転機構４、ワークｗに洗浄液を吹き付けてその洗浄を行う洗浄機構５、洗浄後のワークｗを乾燥する乾燥機構（図示せず）、洗浄乾燥後のワークｗの回収部６等を備えている。

回転ドラムユニット３は横置き式の回転ドラムユニットであり、ワーク搬送用回転ドラムとして、洗浄用の回転ドラム７と、リンス洗浄用の回転ドラム８と、乾燥用の回転ドラム９とがタンデムに連結されている。回転ドラムユニット３は、そのドラム中心線３ａが略水平となるように配置されている。

図２（ａ）はワーク洗浄装置１の主要部分を示す側面図であり、図２（ｂ）はその２ｂ−２ｂ線で切断した部分を示す横断面図であり、図２（ｃ）はその２ｃ−２ｃ線で切断した部分を示す横断面図であり、図２（ｄ）はその縦断面図である。

洗浄用の回転ドラム７は円筒状のドラム本体１１を備えており、このドラム本体１１の先端開口がワーク投入口１２Ａとなっており、後端開口がワーク排出口１２Ｂとなっている。ドラム本体１１のワーク排出口１２Ｂはリンス洗浄用の回転ドラム８に連結されている。ドラム中心線３ａに沿ってワーク投入口１２Ａからワーク排出口１２Ｂに向かう方向がワーク搬送方向である。

ドラム本体１１の円形の内周面１１ａには、そのドラム中心線３ａの方向に一定のピッチで螺旋状に延びる送りフィン１３が取り付けられている。送りフィン１３は、ドラム本体１１の円形内周面１１ａから起立している所定高さのフィンである。本例では、図２（ｄ）に示すように、回転ドラム７の送りフィン１３の内周面１１ａからのフィン高さが、ドラム中心線３ａに沿った方向であるワーク搬送方向の下流側（ワーク排出口１２Ｂの側）から上流側（ワーク投入口１２Ａの側）に向かって、徐々に低くなるように設定されている。

ドラム回転機構４は、ドラム本体１１におけるワーク排出口１２Ｂの側の部位に配置されている。ドラム回転機構４は、モータ、減速機を備えた回転アクチュエータ１４、その回転軸１４ａに固定した駆動歯車１５、ドラム本体１１の外周面に固定した円環状の従動歯車１６等を備えている。駆動歯車１５は従動歯車１６にかみ合っている。

ドラム本体１１のワーク投入口１２Ａの側の外周面には円環状のリブ１７が固定されており、このリブ１７は、左右一対の支持ローラ１８によって支持されている。回転アクチュエータ１４を駆動することにより、回転ドラム７を含む回転ドラムユニット３がそのドラム中心線３ａ回りに回転する。

ワーク洗浄機構５は洗浄液供給管２１を備えている。洗浄液供給管２１は、回転ドラム７の内部を、ドラム中心線３ａの方向に延びる状態に配置されており、その長さ方向に沿って、一定の間隔で、洗浄液吹き出しノズル２２が取り付けられている。洗浄液吹き出しノズル２２は、斜め下方に向けて洗浄液を吹き出すように設定されている。

回転ドラム７のドラム本体１１は、ワーク投入口１２Ａの側に位置する上流側円筒状胴部３０と、中間に位置する円筒状胴部３１と、ワーク排出口１２Ｂの側に位置する下流側円筒状胴部３２とを備えている。上流側円筒状胴部３０はシャワー洗浄を行う部分であり、中間の円筒状胴部３１はトリプル洗浄（浸漬洗浄、流水洗浄、シャワー洗浄）を行う部分であり、下流側円筒状胴部３２はシャワー洗浄を行う部分である。

中間の円筒状胴部３１は、図２（ａ）、（ｃ）に示すように、円周方向に沿って見た場合に、洗浄液を通さない金属板３１ｂによって規定される液不通過部分４１と、洗浄液を通すパンチングメタル３１ａによって規定される液通過部分４２とを備えている。前側の上流側円筒状胴部３０および後側の下流側円筒状胴部３２は、それぞれ、全体としてパンチングメタルによって規定される液通過性の円筒状胴部である。

なお、リンス洗浄用の回転ドラム８は、例えば、パンチングメタルからなる円筒状胴部を備えている。この円筒状胴部の内周面に沿って螺旋状に延びる送りフィンは、洗浄用の回転ドラム７に配置されている送りフィン１３と同様な形状をしている。同様に、乾燥用の回転ドラム９も、例えば、パンチングメタルからなる円筒状胴部と、この内周面に配置した送りフィン１３と同様な形状の送りフィンとを備えている。回転ドラム９内には例えば、不図示の乾燥機構から乾燥用の熱風が供給される。

（回転ドラム）
図３（ａ）は洗浄用の回転ドラム７を示す斜視図であり、図３（ｂ）は、その円筒状胴部３１を構成する円筒体と金属板を示す説明図であり、図３（ｃ）および図３（ｄ）は金属板の別の二例を示す説明図である。

回転ドラム７におけるドラム本体１１の円筒状胴部３１は、先に述べたように、洗浄液を通さない液不通過部分４１と、洗浄液を通す液通過部分４２とを備えている。液不通過部分４１におけるドラム本体１１の周方向の両側は、液通過部分４２との境界縁となっている。液不通過部分４１におけるドラム回転方向Ａの後ろ側の境界縁を第１境界縁４５、前側の境界縁を第２境界縁４６と呼ぶものとする。

液不通過部分４１の第１境界縁４５は、円筒状胴部３１の周面上において、ワーク搬送方向Ｂの下流側の縁部分が、ワーク搬送方向Ｂ（ドラム中心線３ａに沿った方向）に延びる直線縁部分４５ａとなっている。直線縁部分４５ａに続くワーク搬送方向Ｂの上流側の縁部分は、第２境界縁４６の側およびワーク搬送方向Ｂの上流側に向けて、凹曲線状に迫り出した傾斜縁部分４５ｂ（第１傾斜縁部分）となっている。換言すると、傾斜縁部分４５ｂは、回転ドラム７の回転に伴って、ドラム中心線３ａの方向に対して、ワーク搬送方向Ｂの上流端から下流側に向けて、液通過部分４２の側に傾斜している。これに対して、他方の第２境界縁４６はワーク搬送方向Ｂに延びる直線状の縁部分である。

円筒状胴部３１を備えた回転ドラム７は次のように製造することができる。図３（ｂ）に示すように、洗浄液が通過する多孔質の第１板材、例えばパンチングメタル、金属メッシュなどから円筒体４７を製造する。この円筒体４７の外周面の一部を覆う状態に、洗浄液を通さない第２板材、例えば金属板４８を巻き付け、円筒体４７に固定する。液不通過部分４１は、円筒体４７における金属板４８によって覆われた被覆部分によって形成され、液通過部分４２は、円筒体４７を形成している多孔質の第１板材が露出している露出部分によって形成される。円筒体４７の内周面に金属板４８を取り付けてもよいことは勿論である。

金属板４８は、図３（ｂ）に示すように、第１境界縁４５の直線縁部分４５ａおよび傾斜縁部分４５ｂとなる辺４８ａ（１）、４８ａ（２）、第２境界縁４６となる辺４８ｂ、および、辺４８ｂの両端から直交する方向に延びて辺４８ａの両端に繋がる一対の辺４８ｃ、４８ｄを備えている。辺４８ｃは金属板４８のワーク搬送方向Ｂの下流側の縁部分であり、辺４８ｄは金属板４８のワーク搬送方向Ｂの上流側の縁部分である。本例では、辺４８ｃ、４８ｄは、ワーク搬送方向Ｂ（ドラム中心線３ａに沿った方向）に対して直交する方向に延びる直線によって規定されている。辺４８ｃ、４８ｄの長さを調整することにより、液不通過部分４１と液通過部分４２の割合を調節することができる。例えば、金属板４８における長い方の辺４８ｃの側の部分は、円筒体４７を円周方向に１８０度から２７０度程度の範囲内で覆っている。

図３（ｃ）、（ｄ）には金属板４８の別の形状を示してある。図３（ｃ）に示す金属板４９では、第１境界縁４５を規定する辺４９ａが、直線縁部分４５ａを規定する直線状の辺部分４９ａ（１）と、傾斜縁部分４５ｂを規定する直線状の傾斜辺部分４９ａ（２）から形成されている。また、他方の第２境界縁４６を規定する辺４９ｂも、同様に、直線状の辺部分４９ｂ（１）と、直線状の傾斜辺部分４９ｂ（２）（第２傾斜縁部分）から形成されている。傾斜辺部分４９ｂ（２）は傾斜辺部分４９ａ（２）とは反対側に傾斜している。金属板４９を金属板４８の代わりに、円筒体４７に巻き付けると、液不通過部分４１における液通過部分４２との間の第２境界縁４６の側に、回転ドラム７の回転に伴って、ワーク搬送方向Ｂの上流側に迫り出す形状の縁部分が形成される。

第１境界縁４５の傾斜縁部分４５ｂは、曲線状、直線状、あるいは、図３（ｄ）に示す階段状とすることができる。いずれの場合においても、回転ドラム７の回転に伴って、ワーク搬送方向Ｂの下流側に後退する形状をした縁部分であればよい。他方の第２境界縁４６に形成される傾斜縁部分は、逆に、回転ドラム７の回転に伴って、ワーク搬送方向Ｂの上流側に迫り出す曲線状、直線状あるいは階段状の縁部分とすることができる。

（回転ドラム７によるワークの搬送・洗浄動作）
図４（ａ）は回転ドラム７の円筒状胴部３１の横断面を示す説明図であり、図４（ｂ）は４ｂ−４ｂ線で切断した部分の縦断面を示す説明図であり、図４（ｃ）は４ｃ−４ｃ線で切断した部分の縦断面を示す説明図である。

これらの図を参照して、ワーク洗浄装置１のワークの搬送および洗浄動作を説明する。ドラム回転機構４を駆動して回転ドラムユニット３を回転すると共に、ワーク洗浄機構５の洗浄液吹き出しノズル２２から洗浄液を吹き出す。この状態で、回転ドラムユニット３のワーク投入口１２Ａから洗浄対象のワークｗを投入する。

回転ドラムユニット３の先頭側の回転ドラム７に投入されたワークｗは、回転ドラム７のドラム本体１１の下側内周面部分（ドラム下側位置）を、螺旋状に延びる送りフィン１３によって、ドラム中心線３ａに沿ったワーク搬送方向Ｂに搬送される。洗浄液吹き出しノズル２２から吹き出された洗浄液は、ドラム本体１１の下側内周面部分に向けて吹き付けられ、下側内周面部分の最も低い位置に向けて流れ落ちる。

なお、ワークｗは、回転ドラム７のドラム本体１１の下側内周面部分における最も低い位置よりも、回転ドラム７の回転方向に僅かに片寄った部分に保持される。これに応じて、洗浄液吹き出しノズル２２の洗浄液吹き出し方向も全体として、鉛直方向に対して回転ドラム７の回転方向に僅かに傾斜した方向に設定されている。

回転ドラム７のワーク投入口１２Ａの側の上流側円筒状胴部３０（図２参照）は、パンチングメタルから形成されているので、洗浄液が下側内周面部分に溜まることがなく下方に流れ落ちる。したがって、送りフィン１３によって搬送されるワークｗに直接に洗浄液が吹き付けられ、付着している異物などが洗浄液によって洗い流されて洗浄液と共に下方に落下する。

図４（ａ）に示すように、中間の円筒状胴部３１では、円周方向における例えば約半分の部分が金属板４８によって形成された液不通過部分４１であり、残りの部分が液通過部分４２である。したがって、回転ドラム７の回転に伴って、ドラム下側位置の内周面部分が、液不通過部分４１と液通過部分４２に交互に切り替わる。

液不通過部分４１がドラム下側位置にある回転状態では、ワークｗの洗浄は、主として浸漬洗浄により行われる。液通過部分４２がドラム下側位置にある回転状態では、ワークｗの洗浄は、主としてシャワー洗浄により行われる。液不通過部分４１から液通過部分４２に切り替わる途中においては、ワークｗの洗浄は主として流水洗浄により行われる。

ここで、液不通過部分４１の第１境界縁４５には傾斜縁部分４５ｂが形成されている。回転ドラム７の回転に伴ってドラム下側位置を通過する傾斜縁部分４５ｂは、ドラム下側位置において、ワーク搬送方向の上流側の端から下流側の端に向かって移動する。よって、ドラム下側に位置する液通過部分４２が、ワーク搬送方向の上流側から下流側に向けて、徐々に増加していく。

図４（ｂ）、（ｃ）に示すように、浸漬洗浄の途中から、ドラム下側位置において、ワーク搬送方向Ｂの上流側から下流側に向けて徐々に液通過部分４２が増加し、洗浄液が液通過部分４２から流れ落ち始め、その量も徐々に増加する。よって、液不通過部分４１に溜まる洗浄液Ｃには、全体として、ワーク搬送方向Ｂの上流側に向かう流れが形成される。この結果、ワーク洗浄後の汚れた洗浄液Ｃが、ワーク搬送方向Ｂの下流側に流れ出ることを防止あるいは抑制できる。

また、送りフィン１３のフィン高さは、ワーク搬送方向Ｂの下流側から上流側に向けて徐々に低くなっている。したがって、ワーク搬送方向Ｂの上流側に向かう洗浄液の流れがスムーズに形成される。上流側の部位から下流側の部位に向かって、汚れた洗浄液が流れ込むことを確実に防止あるいは抑制することができる。これにより、ワークの洗浄効果を高めることができる。

円筒状胴部３１においてトリプル洗浄が施された後のワークは、下流側円筒状胴部３２に送り込まれる。ワークｗは下流側円筒状胴部３２を通る間はシャワー洗浄される。洗浄液によって洗浄された後のワークｗは、次段のリンス洗浄用の回転ドラム８に送り込まれて、ワークｗにリンス洗浄が施される。然る後に、乾燥用の回転ドラム９に送り込まれてワークｗの乾燥が行われ、回収部６に回収される。

（円筒状胴部の別の例）
図５（ａ）は回転ドラム７の円筒状胴部３１の別の構成例を示す斜視図であり、図５（ｂ）は矢印５ｂの側から見た側面図であり、図５（ｃ）は矢印５ｃの側から見た側面図であり、図５（ｄ）は５ｄ−５ｄ線で切断した部分の断面図である。

本例の円筒状胴部５０は、パンチングメタルによって形成されている円筒体５１と、この円筒体５１の外周面に取り付けた同一形状の２枚の金属板５２、５３とから構成されている。金属板５２、５３は、円筒体５１の中心周りに回転対称の状態に配置されている。これら２枚の金属板５２、５３によって、円筒体５１の外周面には、その周方向に沿って、第１液不通過部分５４、第１液通過部分５５、第２液不通過部分５６および第２液通過部分５７が、この順序で形成されている。よって、円筒状胴部５０が１回転する間に、同一のワークに対して、トリプル洗浄が２回施される。

また、第１、第２液不通過部分５４、５６の第１縁部分５４ａ、５６ａには、円筒状胴部５０の回転に伴って、ワーク搬送方向Ｂの下流側に後退する形状の縁部分、本例では、傾斜縁部分５４ｂ、５６ｂが形成されている。これらの傾斜縁部分５４ｂ、５６ｂによって、ワーク搬送方向Ｂの下流側から上流側に向かう洗浄液の流れが形成され、ワーク洗浄後の汚れた洗浄液が、ワーク搬送方向Ｂの下流側に流れ出ることを防止あるいは抑制できる。

なお、上記の各例においては、液不通過部分４１、５４、５６の第１境界縁４５、５４ａ、５６ａに、同一方向に傾斜する傾斜縁部分４５ｂ、５４ｂ、５６ｂを形成している。これらの傾斜縁部分の傾斜方向を逆向きにすれば、回転ドラムの回転に伴って、ワーク搬送方向の上流側から下流側に向かう洗浄液の流れを形成することができる。傾斜縁部分の傾斜方向を変えることで、洗浄液の流れを制御することができる。

（送りフィン）
図６（ａ）は回転ドラム７のドラム本体１１の内周面１１ａに取り付けられている送りフィン１３を示す説明図であり、図６（ｂ）は隣接する一対のフィン部分を示す説明図である。

本例の送りフィン１３は板金製のフィンである。すなわち、送りフィン１３は、所定幅の長尺状の金属平板を折り曲げ加工することにより形成されており、左右の同一幅の側板部分６１、６２と、これらの先端部分を繋ぐ頂部６３とを備えた山形形状をしている。頂部６３の頂面部分６３ａは凸曲面、例えば凸円弧面によって規定されている。左右の側板部分６１、６２はほぼ６０度の角度をなし、それらの外側の側面部分６１ａ、６２ａは平面によって規定され、頂面部分６３ａに滑らかに連続している。送りフィン１３は溶接その他の固定手段によって、ドラム本体１１の内周面１１ａに固定されている。

送りフィン１３をドラム本体１１の内周面１１ａに固定した状態においては、送りフィン１３の両側における内周面１１ａとの間に形成される入隅部分６４の角度はほぼ１２０度であり、鈍角となる。すなわち、ワーク搬送方向であるドラム中心線３ａを含む平面で切断した場合において、図６（ｂ）に示すように、ドラム中心線３ａの方向の一方の側の側面部分６１ａと他方の側の側面部分６２ａのそれぞれと、内周面１１ａとの間の角度θが鈍角となるように設定されている。

入隅部分６４の角度を鈍角にすることにより、搬送されるワークｗが入隅部分６４に詰まってしまうこと、貼り付いてしまうことを防止あるいは抑制できる。これにより、ワークの搬送不良を回避でき、搬送不良に伴うワークの洗浄不足等の弊害も回避できる。入隅部分６４の角度θは、本例では約１２０度であるが、約１１０度から約１３０度までの範囲内の角度とすればよい。勿論、この範囲外の角度にすることも可能である。

更に説明すると、本例では、送りフィン１３は内周面１１ａに取り付けられると略正三角形を構成する形状をしている。すなわち、送りフィン１３は、その高さ方向に向かって先細りの形状をしている。この結果、送りフィン１３におけるドラム中心線３ａの方向に隣接するフィン部分１３ａ、１３ｂのフィン間隔１３Ｗは、内周面１１ａから送りフィン高さ方向１３Ｈに向かって徐々に広がっている。

フィン部分１３ａ、１３ｂの間隔がフィン高さ方向１３Ｈに一定である場合とは異なり、隣接するフィン部分１３ａ、１３ｂの間にワークｗが詰まってしまうことを防止あるいは抑制できる。特に、多数個のワークを搬送する場合に適している。これにより、ワークの搬送を確実に行うことができる。本例においては、送りフィン１３におけるワーク搬送方向の両側の側面部分６１ａ、６２ａが平面であるが、凸曲面あるいは凹曲面とすることもできる。この場合においても、内周面１１ａからフィン高さ方向１３Ｈに向かってフィン間隔１３Ｗが徐々に広がる状態を形成できる。

送りフィン１３は、折り曲げ加工によって円弧状に折り曲げた頂部６３を備え、頂部６３は円弧状の頂面部分６３ａを備えている。ワーク搬送動作において、送りフィン１３の先鋭な先端部分によってワークｗに傷が付く等の弊害を防止できる。

回転ドラム７のドラム本体１１が、パンチングメタル等の金属板から形成した円筒体の場合には、強度が十分でなく変形しやすい場合が多い。金属板を折り曲げ加工によって形成した送りフィン１３は、一定厚さの板状フィンに比べて、各方向の断面二次モーメントが大きく曲がりにくい。剛性の高い送りフィン１３を、ドラム本体１１の内周面１１ａに沿って螺旋状に延びる状態に溶接等によって取り付けてあるので、送りフィン１３がドラム本体１１の補強リブとして機能する。よって、十分な強度を備えた回転ドラム７を得ることができる。

なお、本例では板金製の送りフィン１３を用いている。例えば、三角形断面の金属製、プラスチック製等の素材からなる線状部材を送りフィンとして用いることも可能である。

（送りフィンの固定手段の別の例）
図７は、送りフィン１３をドラム本体１１の内周面１１ａに固定する別の方法を示す説明図である。この図に示す例では、送りフィン１３の内側に留め板７１を溶接等によって、その長さ方向に一定の間隔で取り付けてある。留め板７１にはねじ穴７２が形成されている。各ねじ穴７２には、ドラム本体１１の外周側から当該ドラム本体１１を通して、留めねじ７３がねじ込み固定されている。

（送りフィンと円筒状胴部の内周面との隙間の封鎖方法）
板金製の送りフィン１３は、所定幅の長尺状の金属平板を幅方向において折り曲げ加工し、その長さ方向において螺旋状に曲げ加工して製作される。また、送りフィン１３は、左右の同一幅の側板部分６１、６２と、これらの先端部分を繋ぐ頂部６３とを備えた山形形状をしており、ドラム本体１１の内周面１１ａの側に開口している。

送りフィン１３は断面剛性が高いので、ドラム本体１１の内周面１１ａに取り付けた場合に、その長さ方向において、内周面１１ａとの間に隙間ができることが多い。隙間ができると、搬送されるワークｗが当該隙間に挟まり、そこに滞留してしまう。

図８（ａ）に示すように、送りフィン１３とドラム本体１１の内周面１１ａとの間の隙間８１に、板部材８２を差込固定して、当該隙間８１を封鎖することが望ましい。

この代わりに、図８（ｂ）に示すように、送りフィン１３の側板部分６１、６２の先端６１ｃ、６２ｃの間に位置するドラム本体１１の部分を変形させて、隙間８１が出来ないようにしてもよい。例えば、図に示すように、側板部分６１、６２の間のドラム本体１１の部分１１ｂを、送りフィン１３の長さ方向に沿って内側に円弧状に突出させる。これにより、側板部分６１、６２とドラム本体１１の内周面１１ａとの間に隙間ができることを防止できる。

（液通過部分の穴形状）
回転ドラム７における液通過部分は、パンチングメタルからなる円筒によって規定されている。パンチングメタルには一般に円形の穴が所定のピッチで形成されている。円形の穴の代わりに、楕円形の穴が開いたパンチングメタルあるいは多孔質素材から円筒を製作することができる。

一般にプレス加工では細長い切粉が発生し、それがワークに付着していることがある。この場合、細長い切粉が円形穴の直径よりも長い場合には円形穴を通過できず、回転ドラム外に排出できない。楕円形の穴を設け、その長径寸法を、発生する切粉が通過可能な寸法に設定しておくことで、細長い切粉を回転ドラム外に排出することができる。

本発明者等の実験によれば、ワーク搬送方向に対して直交する方向に長い長穴、例えば楕円形の穴が配列されるように、液通過部分を形成することが望ましいことが確認された。すなわち、長穴の長さ方向が、ワーク搬送方向に平行な方向、４５°傾斜した方向等となるように長穴を配列する場合に比べて、ワーク搬送方向に直交する方向に長穴の長さ方向が向くようにすると、効率良く細長い切粉を回転ドラム外に排出できることが確認された。

［その他の実施の形態］
上記の例は、ワーク搬送用の回転ドラムを用いたワーク洗浄装置に関するものである。本発明のワーク搬送用の回転ドラムは、洗浄対象のワークを搬送するための用途に限定されるものではなく、土砂の搬送、食品類の搬送等、各種の物品の搬送のために用いることができる。この場合の回転ドラムは、例えば、上記の例における回転ドラム７をそのまま用いることができる。液通過部分および液不通過部分を必要としない場合には、回転ドラムを金属円筒から形成し、その内周面に送りフィン１３を取り付ければよい。あるいは、回転ドラムをパンチングメタル、金属メッシュなどの素材から形成した筒体とし、その内周面に送りフィン１３を取り付ければよい。

また、上記の回転ドラムは、鈍角の入隅部分を備えた送りフィンを備えている。従来において使用されている内周面から垂直に起立している一定幅、一定高さの板状の送りフィンを備えた回転ドラムにおいて、その周方向に液通過部分と液不通過部分を交互に形成し、それらの間の境界部分に、上記のように傾斜縁部分を形成することも可能である。この場合においても、傾斜縁部分の傾斜方向を変えることにより、洗浄液の流れをワーク搬送方向の下流側から上流側に向かう方向、あるいは、上流側から下流側に向かう方向に制御することができる。

Claims (14)

1. 横置き状態に配置される回転ドラムと、
   前記回転ドラムをそのドラム中心線回りに回転するドラム回転機構と、
   前記回転ドラム内を送りフィンによって送られるワークに洗浄液を吹き付けて洗浄する洗浄機構と
   を有しており、
   前記回転ドラムは、
   ドラム本体と、
   前記ドラム本体のドラム内周面に沿って螺旋状に延びる状態に、当該ドラム内周面に取り付けられている送りフィンと
   を有しており、
   前記ドラム本体は、液不通過部分と、当該液不通過部分に対して前記ドラム本体の周方向の両側に隣接配置された多孔質素材からなる液通過部分とを備えており、
   前記液不通過部分における前記周方向の両側の前記液通過部分との境界縁を第１、第２境界縁とすると、
   少なくとも前記第１、第２境界縁の一方において、少なくともそのワーク搬送方向の上流側の端から所定長さの縁部分は、前記ワーク搬送方向の下流方向に対して、直線状、曲線状、あるいは階段状に、傾斜している傾斜縁部分であるワーク洗浄装置。
2. 請求項１において、
   前記第１境界縁は、前記回転ドラムの回転方向に沿って見た場合に、前記液不通過部分における当該回転方向の後ろ側の境界縁であり、
   前記第１境界縁は、前記傾斜縁部分である第１傾斜縁部分を備え、
   当該第１傾斜縁部分は、当該第１傾斜縁部分の前記ワーク搬送方向の上流側の端から下流側に向けて、前記液不通過部分の領域が広くなる方向に傾斜しているワーク洗浄装置。
3. 請求項２において、
   前記第２境界縁は、前記傾斜縁部分である第２傾斜縁部分を備え、
   前記第２傾斜縁部分は、当該第２傾斜縁部分の前記ワーク搬送方向の上流側の端から下流側に向けて、前記液不通過部分の領域が広くなるように、前記第１傾斜縁部分とは反対方向に傾斜しているワーク洗浄装置。
4. 請求項２において、
   前記ドラム本体における前記送りフィンの前記ドラム内周面からのフィン高さは、前記ワーク搬送方向の下流側から上流側に向かって、徐々に低くなっているワーク洗浄装置。
5. 請求項１において、
   前記ドラム本体は、
   前記多孔質素材から形成した筒と、
   前記筒の外周面あるいは内周面の一部を覆うように当該筒に取り付けた板材と
   を備えており、
   前記液不通過部分は、前記筒における前記板材によって覆われた被覆部分であり、
   前記液通過部分は、前記筒における前記板材によって覆われていない筒露出部分であるワーク洗浄装置。
6. 請求項１において、
   前記ドラム本体における前記液不通過部分および前記液通過部分が形成されている部分は、前記回転ドラムが１回転する間に、前記ワークに対して浸漬洗浄、流水洗浄およびシャワー洗浄を少なくとも１回ずつ行う部分であるワーク洗浄装置。
7. 請求項１において、
   前記送りフィンと前記ドラム内周面との間には、前記送りフィンにおけるドラム中心線に沿った方向の両側に、鈍角の入隅部分が形成されていることを特徴とするワーク洗浄装置。
8. 請求項７において、
   前記ドラム中心線を含む平面で切断した場合における前記入隅部分の角度をθとすると、１１０°≦ θ ≦１３０°
   であるワーク洗浄装置。
9. 請求項７において、
   前記送りフィンは、前記ドラム内周面から当該送りフィンの高さ方向に向かって先細りの輪郭形状をしているワーク洗浄装置。
10. 請求項７において、
    前記送りフィンにおける前記ドラム中心線の方向に隣接するフィン部分の間隔は、前記ドラム内周面から前記送りフィンの高さ方向に向かって徐々に広がっているワーク洗浄装置。
11. 請求項７において、
    前記送りフィンは、
    前記ドラム中心線の方向の一方の側を向く第１側面部分と、
    前記ドラム中心線の方向の他方の側を向く第２側面部分と、
    前記第１、第２側面部分を相互に繋ぐ頂面部分と
    を備えており、
    前記頂面部分は凸曲面によって規定されているワーク洗浄装置。
12. 請求項１１において、
    前記送りフィンは板金製のフィンであり、
    当該フィンは、前記頂面部分を備えた角部分と、当該角部分において相互に繋がっている前記第１側面部分を備えた第１側板部分および前記第２側面部分を備えた第２側板部分とを備え、前記ドラム内周面の側に開口しているワーク洗浄装置。
13. 請求項１２において、
    前記送りフィンの前記第１側板部分および前記第２側板部分と前記ドラム内周面との間に差し込まれた板部材を備えているワーク洗浄装置。
14. 請求項１２において、
    前記ドラム本体における前記送りフィンの前記第１、第２側板部分の間の部分は、当該第１、第２側板部分の間に突入する方向に円弧状に変形しているワーク洗浄装置。