JPH06134338A - 金属切屑減容機 - Google Patents

金属切屑減容機

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JPH06134338A
JPH06134338A JP30762692A JP30762692A JPH06134338A JP H06134338 A JPH06134338 A JP H06134338A JP 30762692 A JP30762692 A JP 30762692A JP 30762692 A JP30762692 A JP 30762692A JP H06134338 A JPH06134338 A JP H06134338A
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swarf
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Yutaka Kohara
裕 古原
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置全体としての負荷バランスが良好で耐久
性が向上する構成となし、モータのサーマルトリップに
よる頻繁な停止を伴わないモータの過負荷対策を採用
し、かつ汎用工作機などに内蔵可能な構成からなる金属
切屑減容機の提供。 【構成】 本体1の両端部に軸受部2,3を設けて回転
軸4を回転自在に軸支し、右巻きと左巻きのスクリュー
刃6,7を回転軸4に中央部より対称に固着し、スクリ
ュー刃6,7の対向中心側に金属切屑を送り込み可能に
構成し、回転軸4の中央部の剪断領域には、一対の押し
切り刃8,9を突設し、さらにこれと対をなす固定刃1
0を本体1側に設け、中央部及びその付近の本体1下面
に排出孔11を多数穿孔配置してある。 【効果】 本体1上部より落下してきた種々形状の金属
切屑はスクリュー刃6,7にて、回転軸4の中央部の剪
断領域へと順次送り込まれて圧縮され、排出孔11にひ
っかかった金属切屑が粉砕され、剪断領域で押し切り刃
8,9と固定刃10とで剪断粉砕されて排出孔11より
排出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、金属材料を機械加工
した際に発生する種々形状の金属切屑を粉砕して収納容
積の増大を防止する回転スクリュー剪断式の金属切屑減
容機の改良に係り、対向配置する一対のスクリューの対
向中心にそれぞれ金属切屑を送り込むようにして、圧縮
剪断能力を向上させ、かつ目づまりなどの過負荷に伴う
モータの発熱並びに頻繁な作動停止を防止できる制御回
路を備えた金属切屑減容機に関する。
【0002】
【従来の技術】金属材料を機械加工した際に発生する種
々形状の金属切屑を機械的に粉砕する装置として、ロー
ター軸に付設した剪断刃と固定刃との噛合による剪断力
により金属切屑を粉砕する構成とし、軟質材の切屑の粉
砕を容易にしたものが提案(特公昭61−7335号)
されている。
【0003】また、ケーシング内の中心軸上に配置した
回転軸と、回転軸との基端側の搬送領域に形成して切屑
を送るスクリューと、回転軸の先端側の剪断領域に径外
方向へ突設した剪断刃と、ケーシング内周面に設けた固
定刃と、ケーシングに形成した排出口を備え、ケーシン
グ内の一方端へスクリューで切屑を送り、固定刃と剪断
刃とで金属切屑を剪断粉砕する構成の剪断処理装置が提
案(実開平3−65643号)されている。
【0004】かかる装置で、からまった切屑を送る際
に、スクリューの刃先に設けた凹部とケーシング内周面
に設けた分散用固定刃とでほぐしながら送り込むため、
剪断領域で無理な負荷を掛けないように改良した構成も
提案(実開平4−9213号)されている。また、ケー
シング内の回転軸に設けたスクリューの搬送領域で予備
剪断行うために、同搬送領域のケーシング内周面に予備
剪断用固定刃を設けた構成も提案(実開平4−9248
号)されている。さらには、粉砕処理を必要としない金
属切屑を事前に排出するため、ケーシングの搬送領域に
当該金属切屑専用の排出口を設けた構成も提案(実開平
4−9249号)されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の回転スクリュー
剪断式の金属切屑の粉砕装置は、ケーシング内の一方端
を剪断領域として、他方側からの搬送領域を経て剪断領
域へ送り込み、固定刃と剪断刃とで粉砕する構成である
ため、スクリューを設けた回転軸に働くスラスト力が一
方向になり、装置全体としての負荷バランスが悪く、回
転軸の一方の軸受が早期に損傷する問題があった。
【0006】又、上記の剪断領域での金属切屑量が多く
なり、回転軸を回転駆動するモータの負荷が大きくなる
と、モータが発熱して損傷するのを防止するため、モー
タへの過電流値を検出して、モータを反転させた後、再
度剪断を実行し、モータの過熱を温度センサーで検知し
て電源を遮断する安全装置が付設(実開平4−5464
9号)されるが、一旦、過熱したモータが冷却されるま
で、再始動ができずに稼働効率が大きく低下する問題が
あった。
【0007】さらに、従来の粉砕装置は、金属切屑を回
転軸の一方から他方へ送り込む構成で、かつ搬送領域に
粉砕処理を必要としない金属切屑を事前に排出するため
の排出口を設ける構成であるため、粉砕装置はの下部全
体にシューターを設ける必要があり、モータのサーマル
トリップによる頻繁な停止と停止時間が長いなどの理由
から、汎用工作機などに所謂ビルトインする内蔵型の構
成を採用することができなかった。
【0008】この発明は、金属切屑をつぶして収納容積
の増大を防止する回転スクリュー剪断式の金属切屑減容
機のかかる現状に鑑み、装置全体としての負荷バランス
が良好で耐久性が向上する構成となし、モータのサーマ
ルトリップによる頻繁な停止を伴わないモータの過負荷
対策を採用し、かつ汎用工作機などに内蔵可能な構成か
らなる金属切屑減容機の提供を目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】この発明は、上面を開放
した水平円筒体状本体内に少なくとも両端部を軸支して
回転自在になしモータで駆動する回転軸に、回転方向の
異なる一対のスクリュー刃を対向配置し、回転軸の中央
部に金属切屑を送り込み可能にし、回転軸の中央部に押
し切り刃を突設しかつこれと対をなす固定刃を本体側に
設け、回転軸の中央部及びその付近の本体下面に排出孔
を多数穿孔配置したことを特徴とする金属切屑減容機で
ある。
【0010】また、この発明は、上記構成において、予
め設定した電流値以上の駆動電流が入力された際にモー
タを停止し、所定のアイドルタイム後に所定時間だけモ
ータを逆転駆動し、再度モータを停止し、所定のアイド
ルタイム後にモータを正常回転駆動する反転制御手段を
有し、当該反転制御の実行回数が設定した単位時間内に
設定回数を超えた場合にリセット復帰可能に電源遮断す
る電源遮断制御手段を有することを特徴とする金属切屑
減容機である。
【0011】この発明において、減容機本体の構成は中
央部に剪断領域とその両側に中央部への搬送スクリュー
領域を設定できれば、スクリュー形状や中央部の剪断領
域の構成は公知のいずれの構成も採用できる。また、反
転制御手段と電源遮断制御手段には、正逆転の間にモー
タ停止確認のアイドルタイムを入れて急激な正逆転から
モータを保護し、この正逆転運転回数が単位時間当たり
許容回数内の際には装置を停止させることがない構成で
あれば、公知の電気的素子や回路、機械的素子を用いて
いかなる構成も採用することができる。
【0012】
【作用】この発明による金属切屑減容機の作用を図に基
づいて詳述する。図1はこの発明による金属切屑減容機
の上面説明図、図2のAは図1のA−A線縦断説明図、
Bは図1のB−B線縦断説明図である。図3は金属切屑
減容機のモータの制御回路を示すフローチャート図であ
る。ここでは汎用の旋盤などの機械工作機の下部に金属
切屑減容機を内蔵装着することを想定した構成であり、
当該減容機の本体は、水平配置し上面を開放し手入口シ
ュートを設けた円筒体状本体1からなり、本体1の両端
部に軸受部2,3を設けて回転軸4を回転自在に軸支し
てあり、一方の軸受部2にインラインに減速機を備えた
モータ5を付設して回転軸4を駆動可能に構成してあ
る。回転軸4には回転方向の異なる一対のスクリュー刃
を対向配置し、すなわち、右巻きと左巻きのスクリュー
刃6,7を回転軸4に中央部より対称に固着し、スクリ
ュー刃6,7の対向中心側に金属切屑を送り込み可能に
構成してある。なお、円筒体状本体1の内径はスクリュ
ー刃6,7を備えた回転軸4の自在な回転を確保できる
ように本体1内周面と所定のクリアランスを設けてあ
る。また、スクリュー刃6,7のピッチや形状は金属切
屑形状、寸法に応じて適宜選定される。
【0013】また、回転軸4の中央部の剪断領域には、
一対の押し切り刃8,9を突設し、さらにこれと対をな
す固定刃10を本体1側に設けてある。上記の回転軸4
の中央部及びその付近の本体1下面には、排出孔11を
多数穿孔配置してあるが、金属切屑形状、寸法並びにス
クリュー刃6,7形状、刃と本体1内周面とのクリアラ
ンスなどを考慮して、排出孔11の形状、寸法並びに配
置範囲を決定してある。なお、排出孔11は図面では円
形であるが、楕円や角型あるいは異形孔などの形状とし
たり、円形と角型を併用するなどの種々の構成が採用で
きる。
【0014】回転軸4は予め設定した回転数で回転して
おり、本体1上部より落下してきた種々形状の金属切屑
は、まず回転するスクリュー刃6,7にて、回転軸4の
中央部の剪断領域へと順次送り込まれて圧縮される。か
かる搬送領域内でもスクリュー刃6,7と本体1内周面
とで金属切屑が粉砕されたり、前記剪断領域近傍の排出
孔11にひっかかった金属切屑はスクリュー刃6,7と
排出孔11のエッジとで粉砕されるなど、粉砕されなが
ら剪断領域へと圧縮されていく。
【0015】回転軸4の中央部の剪断領域では、金属切
屑が順次送り込まれて圧縮されて押し切り刃8,9と固
定刃10とで剪断粉砕されて排出孔11より排出され、
円筒体状本体1の下部に設けたシューターより所定の切
屑回収箱に回収される。
【0016】剪断領域内の金属切屑が多すぎたり絡まっ
たりして、モータ5に過負荷がかかる場合があるが、モ
ータ5は図3に示すごとき、正逆回転制御回路と異常時
停止回路からなる制御装置を接続して、従来の制御方法
による頻繁なサーマルトリップによる停止を防止し、長
時間の連続運転を可能にしている。
【0017】すなわち、正逆回転制御回路は、モータに
予め設定した電流値以上の駆動電流が入力された際に、
これをオーバーロードとして検知し、次いでモータを停
止し、所定のアイドルタイム後に所定時間だけモータを
逆転駆動してスクリューを反転させ、再度モータを停止
し、所定のアイドルタイム後にモータを正常回転駆動す
る反転制御を行う。これはオーバーロードを検知するた
びに繰り返される。この発明ではモータを停止し、所定
のアイドルタイム後に次の作動に移行させているため、
急激な反転に伴う衝撃からモータを保護している。
【0018】また、異常時停止回路は、上記の逆転駆動
運転の回数をカウントし、当該反転制御の実行回数が設
定した単位時間内に設定回数を超えないかぎり、正常と
判断して自動的にリセットされて、通常運転される。一
方、逆転駆動の回数が単位時間内に設定回数を超えた場
合には、異常と判断して電源遮断する電源遮断制御を行
う。しかし、従来の如く単にオーバーロードを検知して
直ちに反転を繰り返し、モータの過熱を温度センサーで
検知して停止させる制御では、温度センサーで検知する
までモータを酷使してモータが冷却されるまでまでリセ
ット復帰ができないが、この発明の場合は、モータが過
熱しない範囲で反転を繰り返させており、もし停止して
も直ちにリセット復帰が可能である。
【0019】
【実施例】図1,2,3に示す上述の構成からなるこの
発明による金属切屑減容機を用いて、有効回転軸長さ約
800mm、軸中央から左右に200mmの範囲に排出
孔を設け、刃厚み9mm、ピッチ175mm、外径約1
40mmのスクリューを設けて、旋盤加工機に装着し、
普通鋼の加工に伴い発生した50〜1000mm程度の
金属切屑の粉砕処理を行ったところ、約150kg/時
間の処理が可能であり、モータのサーマルトリップによ
る停止は発生しなかった。
【0020】
【発明の効果】この発明は、巻き方向が異なるスクリュ
ーを回転軸の中央部より対称に設けて、中央部に剪断領
域を設定しているため、スクリューに働くスラスト力が
相殺されて、装置の負荷バランスがよく、当該一対のス
クリューは金属切屑を中央剪断領域に集め、金属切屑が
飛散しないように圧縮して剪断するため、剪断効率がよ
い利点が有る。さらに、従来のように一方向に搬送して
から剪断するのに比較して、搬送時間が短く、単位時間
当たりの処理量が増加する。また、中央部の剪断領域近
傍に多数の排出孔を設けた排出口を設けているため、搬
送途中の金属切屑を排出孔とスクリューで粉砕できる溜
め、さらに剪断効率が向上する。この発明は、反転制御
に際し、モータを停止し、所定のアイドルタイム後に次
の作動に移行させているため、急激な反転に伴う衝撃か
らモータを保護し、反転制御の実行回数が設定した単位
時間内に設定回数を超えないかぎり、正常と判断して自
動的にリセットされて、通常運転されるため、従来の如
き、頻繁な停止による操業効率の低下がなく、モータが
過熱しない範囲で反転を繰り返させており、もし停止し
ても直ちにリセット復帰が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明による金属切屑減容機の上面説明図で
ある
【図2】Aは図1のA−A線縦断説明図、Bは図1のB
−B線縦断説明図である。
【図3】この発明による金属切屑減容機のモータの制御
回路を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
1 本体 2,3 軸受部 4 回転軸 5 モータ 6,7 スクリュー刃 8,9 押し切り刃 10 固定刃 11 排出孔

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 上面を開放した水平円筒体状本体内に少
    なくとも両端部を軸支して回転自在になしモータで駆動
    する回転軸に、回転方向の異なる一対のスクリュー刃を
    対向配置し、回転軸の中央部に金属切屑を送り込み可能
    にし、回転軸の中央部に押し切り刃を突設しかつこれと
    対をなす固定刃を本体側に設け、回転軸の中央部及びそ
    の付近の本体下面に排出孔を多数穿孔配置したことを特
    徴とする金属切屑減容機。
  2. 【請求項2】 予め設定した電流値以上の駆動電流が入
    力された際にモータを停止し、所定のアイドルタイム後
    に所定時間だけモータを逆転駆動し、再度モータを停止
    し、所定のアイドルタイム後にモータを正常回転駆動す
    る反転制御手段を有し、当該反転制御の実行回数が設定
    した単位時間内に設定回数を超えた場合にリセット復帰
    可能に電源遮断する電源遮断制御手段を有することを特
    徴とする請求項1記載の金属切屑減容機。
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