JPH10528A - 切屑処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加圧用シリンダ装置等を小型化して切屑処理
装置をコンパクトにしようとすると、切屑を圧縮する成
型面圧が下がって鋼材の圧縮処理ができなくなり、一
方、切屑圧縮室の断面寸法と切屑搬送用のスクリューの
外径を小さくして成型面圧を高く維持すれば、切屑がス
クリューの羽根の間にスムーズに入っていきにくい。 【解決手段】 切削加工時に発生した切屑１を投入する
ためのホッパ５と、このホッパの下部に設けられて前記
ホッパ内の切屑をホッパ外部に搬送するスクリュー装置
６と、このスクリュー装置で搬送された切屑１を筒状の
圧縮室７に受入れて圧縮し切屑塊８に成型する切屑圧縮
手段９と、切屑塊を排出する切屑塊排出手段１１とを備
え、スクリュー装置に設けられて回転駆動されるスクリ
ュー２１の外径寸法を、ホッパの内部では大径にし、ホ
ッパから圧縮室にいくに従って圧縮室の断面寸法に対応
して先細り形状にし、ホッパと圧縮室との間でスクリュ
ーの下部を少なくとも囲って切屑を圧縮室に案内する切
屑案内部２３の内寸法を、スクリューの形状に合わせて
先細り形状にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は切屑処理装置に係
り、特に、切削加工時に発生した切屑を自動的に圧縮し
て固形化する処理（以下、圧縮処理と記載）を行う切屑
処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＮＣ旋盤，マシニングセンタなど工作機
械の自動化を進めるに当たりさまざまな障害があるが、
その中の一つに、工作物（ワーク）を切削加工する時に
発生する金属の切屑の処理がある。この切屑を工作機械
の外部へ取り除かないと、工作機械の連続運転に支障が
でてしまう。そこで、切削加工により発生する切屑を、
工作機械の加工領域下方より、工作機械側部，後部等の
適当な位置に置かれたチップボックス等に、チップコン
ベア等で自動的に排出する方法が一般にとられている。

【０００３】ところが、この切屑は、切削工具の種類，
工作物の材質，切削条件等によっていろいろな形状にな
り、嵩高で大きな体積を占める。そのため、前記チップ
ボックスも短時間で満杯になり、昼夜を問わず作業者が
回収して別の保管場所まで運ばなければならず、工作機
械の自動化，無人運転化の妨げになっていた。また、切
屑の保管には極めて大きなスペースを必要とし、形状も
千差万別なのでそのままでは取扱いが面倒であり、スク
ラップ金属としての価値も低い。

【０００４】そこで、例えば、特公平５−２１７００号
公報及び実開平６−４８９９０号公報には、切屑を圧縮
して体積を減少させる技術が開示されている。しかしな
がら、各公報に開示された技術では、切屑を圧縮するた
めの加圧用シリンダが水平方向に配設されている。した
がって、加圧用シリンダのストローク量を確保するため
に、比較的大きなスペースを占有することになり、装置
全体が大型化する。

【０００５】これに対して、特開平６−２２６５８３号
公報には、加圧用のシリンダ装置を垂直方向に設けた切
屑処理装置が開示されている。この切屑処理装置では、
切屑を投入するためのホッパの下部にスクリューを横方
向に向けて配設し、このスクリューによりホッパから搬
送された切屑を垂直方向の圧縮室に受入れて加圧用シリ
ンダ装置により上方から圧縮する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、切屑を圧縮
するための圧力（即ち、成型面圧）を発生させる加圧用
シリンダ装置及びこの加圧用シリンダ装置に圧力油を供
給する油圧供給装置等は、切屑処理装置全体で大きなス
ペースを占めている。また、切屑には、アルミニウムの
ように軟らかくて圧縮しやすいものから、鋼材のように
硬くて圧縮しにくいものまでいろいろな種類のものがあ
る。

【０００７】たとえば、アルミニウムの切屑の場合に
は、圧縮室で加圧用シリンダ装置が切屑に与える成型面
圧としては約１×１０⁸ 〔Ｐａ（パスカル）〕（約１，
０００kgf ／cm² ）で充分であるが、切屑が鋼材の場合
には、少なくとも約２×１０⁸Ｐａ（約２，０００kgf
／cm² ）の圧力が必要になる。そのため、切屑処理装置
全体をコンパクトにするために、前記加圧用シリンダ装
置及び油圧供給装置等を小型化し、圧縮室の断面積を変
えない場合には、得られる前記成型面圧も２×１０⁸ Ｐ
ａ未満に低下してしまい、アルミニウムの圧縮はできる
が鋼材の圧縮はできなくなってしまう。

【０００８】そこで、加圧用シリンダ装置及び油圧供給
装置の小型化に合わせて圧縮室の断面積も小さくするこ
とにより、前記成型面圧を例えば２×１０⁸ Ｐａ以上確
保しようとすると、スクリューの大きさも圧縮室のサイ
ズに合わせて小さくしなければ、スクリューで切屑を圧
縮室に充填するのが難しくなってしまう。しかし、スク
リューの外径寸法を小さくすると、この外径寸法ととも
に羽根の大きさ及びピッチも小さくなるので、ホッパ内
に供給された切屑がスクリューの羽根の間に入りにくく
なり、スクリューでの搬送が困難になる。

【０００９】例えば、延性に富む軟鋼等の工作物を仕上
げ加工する時に発生するような厚みが薄く長くカールし
た軟弱な切屑の場合には、スクリューの外径寸法が小さ
いと、切屑がスクリューの羽根の間になかなか入り込ま
ずにホッパ内で滞留してしまうことがある。この滞留現
象が一旦始まると、ホッパにあとから投入されてくる切
屑が、既に滞留している切屑と互いに絡み合って雪だま
る式に大きくなり、やがてホッパから溢れ出してしまう
恐れがある。これを防止するためには、ホッパ内の切屑
の監視と、切屑をスクリューに入り込ませる作業を頻繁
に行う必要があるが、これでは生産性が低下し、自動
化，無人運転化は難しい。

【００１０】本発明は、斯かる課題を解決するためにな
されたもので、装置全体をコンパクトにするとともに、
大きな成型面圧で切屑を圧縮することができる切屑処理
装置を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、本発明に係る切屑処理装置は、切削加工時に発生し
た切屑を投入するためのホッパと、このホッパの下部に
設けられて前記ホッパ内の前記切屑をホッパ外部に搬送
するスクリュー装置と、このスクリュー装置で搬送され
た前記切屑を筒状の切屑圧縮室に受入れて圧縮し切屑塊
に成型する切屑圧縮手段と、前記切屑塊を排出する切屑
塊排出手段とを備え、前記スクリュー装置に設けられて
回転駆動されるスクリューの外径寸法を、前記ホッパの
内部では大径にし、前記ホッパから前記切屑圧縮室にい
くに従って前記切屑圧縮室の断面寸法に対応して先細り
形状にし、前記ホッパと前記切屑圧縮室との間で前記ス
クリューの下部を少なくとも囲って前記切屑を前記切屑
圧縮室に案内する切屑案内部の内寸法を、前記スクリュ
ーの形状に合わせて先細り形状にしたものである。

【００１２】好ましくは、前記切屑は、前記切屑圧縮手
段により前記切屑圧縮室で少なくとも約２×１０⁸ Ｐａ
の成型面圧で圧縮されて前記切屑塊に成型される。

【００１３】なお、水平方向に又は傾斜して配設された
前記スクリューの前記ホッパ内部での大径部の外径寸法
に対して前記スクリューの先端部の外径寸法を約半分に
し、垂直方向に形成された前記切屑圧縮室を、前記スク
リュー先端部の外径寸法とほぼ同じか又は僅かに大きい
内径寸法の円筒状にするのが好ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明における実施の形態
の一例を図１乃至図４を参照して説明する。図１，図２
は本発明の一実施形態に係る切屑処理装置の正面図，平
面図で、それぞれ一部を断面で示している。図示するよ
うに、切屑１は、ＮＣ旋盤，マシニングセンタ，ターニ
ングセンタなど工作機械（図示せず）で工作物（ワー
ク）を切削加工する際に発生し、工作機械の加工領域下
方よりチップコンベア２で機外に排出されて切屑処理装
置３により圧縮処理される。チップコンベア２は、工作
機械から受けて搬送した切屑１を排出部４から切屑処理
装置３のホッパ５に自然落下させている。

【００１５】切屑処理装置３は、切屑１を投入するため
のホッパ５と、ホッパ５の下部に設けられてホッパ５内
の切屑１をホッパ外部に搬送するスクリュー装置６と、
スクリュー装置６で搬送された切屑１を筒状の切屑圧縮
室（以下、圧縮室と記載）７に受入れて圧縮し切屑塊８
に成型する切屑圧縮手段９と、切屑塊８を排出口１０か
ら装置外部に排出する切屑塊排出手段１１とを備えてい
る。スクリュー装置６は、減速機構を有するモータ２０
により回転駆動され且つ水平方向に配設されたスクリュ
ー２１を備えている。スクリュー２１は、螺旋状の羽根
２１ａを有してホッパ５の内部の底部２２に配設されて
いる。ホッパ底部２２は、スクリュー２１の外径形状に
合わせて円形の一部に形成されている。

【００１６】ホッパ５の内部は、チップコンベア２から
切屑１を受入れ、この切屑１をホッパ底部２２のスクリ
ュー２１により搬送するために、ホッパ底部２２から上
方にいくに従って次第に拡がった形状をなしている。ス
クリュー２１は、ホッパ５内の切屑１を、切屑案内部２
３を介して圧縮室７に送り込むように、ホッパ５内部か
ら圧縮室７のところまで水平方向に延びている。

【００１７】切屑案内部２３は、平面視で、ホッパ５側
から圧縮室７側に向けて先細のテーパ状に（図２参
照）、また、下面２３ａの線はホッパ底部２２の下面の
線上とほぼ一致するように（図１参照）形成されてお
り、スクリュー２１で運ばれる切屑１をホッパ５から圧
縮室７に案内するためのものである。切屑案内部２３
は、装置本体（後述する）３０に形成された孔部２６に
挿入されている。切屑案内部２３の圧縮室７側上部は切
欠かれており、切屑１が切屑案内部２３の小径側で詰ま
ってしまうことを防止している。切屑案内部２３の一方
はホッパ５の内部に連通し、他方は圧縮室７に連通して
いるので、スクリュー２１が回転すると、スクリュー２
１の回転及びスクリュー２１の回転によって移動してく
る切屑１によって、切屑１はホッパ５の内部から切屑案
内部２３を通って圧縮室７に順次送り込まれる。

【００１８】スクリュー２１の外径寸法は、ホッパ底部
２２（即ち、ホッパ内部）では大径Ｄ₁ になっており、
ホッパ５から圧縮室７にいくに従って圧縮室７の断面寸
法（例えば、内径）に対応させて先細り形状に形成され
ている。また、少なくとも下部が断面円形の切屑案内部
２３の内寸法も、平面視では、スクリュー２１の形状に
合わせて先細り形状になっている。即ち、切屑案内部２
３の下部分と、切屑案内部２３の内部に位置する部分の
スクリュー２１とは、それぞれ軸方向に長い円錐形をな
している。例えば、スクリュー２１のホッパ内部での大
径部２４の外径寸法Ｄ₁ に対して、スクリュー２１の先
端部２５の外径寸法Ｄ₂ を約半分にしている。圧縮室７
は、内径寸法Ｄ₃ がスクリュー先端部２５の外径寸法Ｄ
₂ と略同じか又は僅かに大きい円筒状に形成されてい
る。なお、切屑案内部２３は、断面が楕円状，Ｕ字状
で、且つ軸線方向が先細の形状になっているものであっ
てもよい。

【００１９】切屑圧縮手段９は垂直方向に配設されてお
り、断面円形のシリンダ室３１が切屑処理装置３の本体
（以下、装置本体と記載）３０の中心部に垂直方向に形
成されている。装置本体３０の上部には、加圧用シリン
ダ装置３２がシリンダ室３１と同心で且つ垂直方向に向
けて固定されている。加圧用シリンダ装置３２に駆動さ
れて上下方向に昇降動作するピストン棒３３の下端部に
は、シリンダ室３１に嵌合する圧縮用押圧子３４が連結
されている。圧縮用押圧子３４は、シリンダ室３１内を
上下方向に往復移動するようになっており、圧縮用押圧
子３４で仕切られた下部のシリンダ室３１が、垂直方向
を向く断面円形の圧縮室７になる。なお、シリンダ室３
１，圧縮室７の断面形状は、円形以外の例えば、長円
形，楕円形，矩形，多角形等であってもよい。

【００２０】装置本体３０には、昇降動作する圧縮用押
圧子３４が上限位置及び下限位置にそれぞれ到達したこ
とを検出するためのセンサＳ₁ ，Ｓ₂ が取付けられてい
る。上限位置用のセンサＳ₁ と下限位置用のセンサＳ₂
との間には、圧縮された切屑塊８の高さの限界を設定す
るために圧縮用押圧子３４の位置を検出する切屑塊高さ
限界位置用のセンサＳ₃ が設けられている。センサＳ₁
乃至Ｓ₃ には、近接スイッチ，リミットスイッチ等が使
用されている。

【００２１】センサＳ₁ 乃至Ｓ₃ により検出される被検
出片３６は圧縮用押圧子３４と一緒に昇降移動すればよ
いので、この被検出片３６は、例えばピストン棒３３又
は圧縮用押圧子３４に取付けられている。なお、センサ
Ｓ₁ 乃至Ｓ₃ 及び被検出片３６を加圧用シリンダ装置３
２に設けてもよい。圧縮用押圧子３４が圧縮室７内で切
屑１を圧縮して切屑塊８にする時の成型面圧Ｐは、加圧
用シリンダ装置３２の圧縮側圧力油回路に設けられたプ
レッシャスイッチＰ_SWにより検出される。

【００２２】切屑塊排出手段１１は、スクリュー装置６
の真下で且つ同一方向に向けて、ホッパ５の下方に水平
方向に配設されている。切屑塊排出手段１１において、
圧縮室７の下端開口部３７に連通し水平方向に形成され
た排出通路４０が、装置本体３０と、この装置本体３０
から水平方向に突出して固定された支持部材３８に形成
されている。排出通路４０と同心の排出用シリンダ装置
４１が支持部材３８の先端部に固定されている。

【００２３】排出通路４０の一方は切屑塊８を装置外部
に排出する排出口１０になっており、排出通路４０には
排出用押圧子４２が水平方向に進退移動自在に嵌合して
いる。排出通路４０は、円柱状の切屑塊８を横方向に向
けてスムーズに排出させるために断面が矩形状をなして
いる。排出用押圧子４２と排出用シリンダ装置４１は、
水平方向に設けられたピストン棒４３により連結されて
いる。これにより、排出用押圧子４２は、ピストン棒４
３を介して排出用シリンダ装置４１に駆動されて前進位
置と後退位置との間を進退移動する。

【００２４】排出口１０の外方には、排出口１０から排
出された切屑塊８を一時的に載置するための成型品受け
部４４が装置本体３０に固定されている。成型品受け部
４４の底板４５の一部は格子状又は網状の回収穴４５ａ
になっており、底板４５の回収穴４５ａの下方には切削
油剤回収用のボックス４６が設けられている。工作機械
での切削加工行程で切屑１には切削油剤（クーラント）
が付着しているが、切屑圧縮工程にて切屑塊８と切削油
剤とは分離する。この分離した切削油剤を、底板４５の
回収穴４５ａからボックス４６に落下させて回収する。
切屑塊排出手段１１の下方領域には、作動油を貯留する
ための油タンク４７と、加圧された作動油即ち圧力油を
油タンク４７から加圧用シリンダ装置３２及び排出用シ
リンダ装置４１にそれぞれ供給するための圧力油供給部
４８が設けられている。圧力油供給部４８は、油圧ポン
プ，これを駆動するモータ，及び圧力油の供給方向を制
御する切換弁等を有している。

【００２５】ところで、切屑１がアルミニウム又は鋼材
のいずれの場合でも処理可能にするためには、圧縮用押
圧子３４が圧縮室７内の切屑１に掛ける成型面圧を、少
なくとも約２×１０⁸ Ｐａにする必要がある。上述の特
開平６−２２６５８３号公報に示す従来の切屑処理装置
では、スクリューの外径が軸方向全体にわたって同径で
あるので、このスクリューの外径寸法に合わせて圧縮室
の断面寸法も大きくなっている。したがって、圧縮時に
前記数値の成型面圧を得るためには、加圧用シリンダ装
置を含む切屑圧縮手段が大型化し、その結果、切屑処理
装置全体が大型で高価な装置になっていた。この場合、
例えば切屑塊の直径（パンチ径）が約７０ｍｍとなる。

【００２６】一方、切屑処理装置全体をコンパクトにす
るために、切屑圧縮手段を小型化し、圧縮室の断面寸法
とスクリューの外径寸法の両方を小さくして成型面圧を
維持すれば、切屑がスクリューの羽根の間に入って行き
にくくなる。したがって、スクリューの外径を小さくす
ることはできず、また、圧縮室の断面寸法をスクリュー
の外径寸法に合わせた大きさにする必要がある。よっ
て、切屑処理装置全体をコンパクトにし、コストダウン
を図るためには、従来は、圧縮室の断面積及びスクリュ
ーを大型の装置と同じものにして、加圧用シリンダ装置
等を含む切屑圧縮手段のみを小型化していた。その結
果、切屑を圧縮する成型面圧が例えば約１×１０⁸ Ｐａ
になってしまうので、アルミニウムの圧縮はできるが鋼
材の圧縮処理はできないといった不具合があった。この
場合も、例えば切屑塊のパンチ径が約７０ｍｍとなる。

【００２７】これに対して、本発明では、圧縮室７の断
面寸法を小径のものにしても切屑を確実に充填できるよ
うにするために、スクリュー２１を先細り形状とした。
その結果、ホッパ内部でのスクリュー２１の外径を大き
く維持することができる。加圧用シリンダ装置３２を含
む切屑圧縮手段９を小型化しても、切屑１は、圧縮用押
圧子３４により圧縮室７で少なくとも約２×１０⁸ Ｐａ
の成型面圧で圧縮されて切屑塊８に成型される。この成
型面圧は、加圧用シリンダ装置３２の圧縮側圧力油供給
回路に設けられたプレッシャスイッチＰ_SWにより検出さ
れる。この場合の切屑塊８は、例えばそのパンチ径が約
５０ｍｍ，高さが約６５ｍｍ（ｍａｘ）の円柱形状にな
る。これにより、本発明では、アルミニウムのほか鋼材
も圧縮することができ、且つ切屑処理装置３の装置全体
がコンパクトになって、コストダウンを実現できる。ま
た、大型機と同様なプレス能力（即ち、成型面圧）を有
するので、切屑圧縮性能が大型機と同等になる。

【００２８】次に、本実施形態の動作について説明す
る。図３は切屑処理装置３により切屑１を処理する手順
を示す説明図であり、図中、（Ａ）は充填工程，（Ｂ）
は圧縮工程，（Ｃ）は第１の排出工程，（Ｄ）は第２の
排出工程をそれぞれ示している。

【００２９】図１，図２に示すように、チップコンベア
２は連続的に又は間欠的に運転され、工作機械で切削加
工時に発生した切屑１を搬送し、排出部４からホッパ５
に投入している。図３（Ａ）の充填工程では、圧縮用押
圧子３４は、ピストン棒３３を介して加圧用シリンダ装
置３２により上限位置まで引き上げられている。圧縮用
押圧子３４が上限位置にあることは、上限位置用のセン
サＳ₁ により検出されている。この状態で、スクリュー
装置６のモータ２０を駆動してスクリュー２１を回転さ
せれば、ホッパ５内の切屑１は、スクリュー２１の大径
部２４における羽根２１ａの間に入って、切屑案内部２
３を通って圧縮室７に送り込まれる。

【００３０】切屑１が切屑案内部２３を通過する時に
は、ホッパ５側から次々に切屑１が送り出されて押され
るので、切屑１は圧縮室７側に移送されて充填される。
充填が完了したことはモータ２０の負荷検出で行う。ま
た、もっと簡便な方法としては、タイマで動作時間を設
定しておいて、圧縮室７内への切屑充填量を調節できる
ようにしてもよい。

【００３１】この充填工程及び図３（Ｂ）の圧縮行程で
は、排出用押圧子４２は、ピストン棒４３を介して排出
用シリンダ装置４１により前進位置に保持されている。
その結果、圧縮室７は、排出用押圧子４２の上面４２ａ
と圧縮用押圧子３４の下面３４ａとにより規制されたス
ペースになっている。スクリュー２１が回転して圧縮室
７内に切屑１が所定量充填されモータ２０の負荷が所定
量となった時、スクリュー２１が停止する。停止後、ス
クリュー２１をモータ２０によって微小量逆転させる。
そして、図３（Ｂ）に示す圧縮工程に移るための信号が
出力され、圧縮行程に移行する。

【００３２】圧縮工程では、圧縮室７に充填された切屑
１が圧縮される。即ち、圧力油供給部４８から加圧用シ
リンダ装置３２に圧力油を供給することにより、圧縮用
押圧子３４はピストン棒３３を介してシリンダ室３１内
を下方に移動する。これにより、切屑１が鋼材の時には
少なくとも約２×１０⁸ Ｐａの成型面圧Ｐで圧縮され押
し固められて切屑塊８になる。この時、圧縮用押圧子３
４の下方への移動動作は一回のみでもよいが、充填工程
と圧縮工程とを複数回繰り返してもよい。

【００３３】なお、切屑１がアルミニウムの場合には、
成型面圧Ｐは、少なくとも約１×１０⁸ Ｐａあれば、充
分に切屑１を押し固めて切屑塊８に成型することができ
る。そのため、切屑１がアルミニウム，鋼材のいずれの
場合も常に２×１０⁸ Ｐａ以上の成型面圧で圧縮するよ
うに、プレッシャスイッチＰ_SWで、２×１０⁸ Ｐａの成
型面圧に相当する加圧用シリンダ装置３２の圧力の検出
を行ってもよいが、例えば、加圧用シリンダ装置３２の
圧力油回路の設定圧力を二種類（又は、複数種類）設定
可能とし、プレッシャスイッチＰ_SWで、１×１０⁸ Ｐａ
と２×１０⁸Ｐａの二種類（又は、複数種類）の成型面
圧に相当する二種類（又は、複数種類）の圧力の検出が
できるようにして、切屑１の種類（即ち、アルミニウム
又は鋼材）によって成型面圧を選択してもよく、この場
合には、アルミニウムの圧縮時に動力の節約ができる。

【００３４】切屑塊８が成型面圧Ｐで押し固められて、
所定の高さ寸法Ｈになったことを確認して圧縮工程を終
了する。即ち、切屑塊８を押圧中の圧縮用押圧子３４が
下限位置より上にあり且つ切屑塊高さ限界位置より下方
に位置している時に、成型面圧Ｐに相当する加圧用シリ
ンダ装置３２の圧力が所定の値に上昇すると、上限位置
用センサＳ₁ が被検出片３６によりＯＮ状態からＯＦＦ
状態（又は、ＯＦＦ状態からＯＮ状態）になり、次に、
高さ限界位置用センサＳ₃ が被検出片３６の通過を検知
（被検出片３６と係合時のみＯＮ状態又はＯＦＦ状態）
し、下限位置用センサＳ₂ は被検出片３６を検出せず、
プレッシャスイッチＰ_SWが所定の圧力（成型面圧Ｐ＝約
２×１０⁸Ｐａに対応する圧力）まで上昇して検出信号
を出力する。

【００３５】これにより、切屑塊８が、下限位置と高さ
限界位置との間の範囲の高さ寸法Ｈになった状態で、所
定の成型面圧Ｐで圧縮されたことが分かる。こうして、
下限位置用センサＳ₂ ，高さ限界位置用センサＳ₃ によ
り、切屑塊８の高さ寸法Ｈの最小値，最大値がそれぞれ
設定される。ところで、圧縮用押圧子３４が下限位置ま
で移動して、下限位置用センサＳ₂が被検出片３６を検
出した場合には、加圧用シリンダ装置３２のストローク
エンド端で所定の圧力まで上昇したとも考えられ、圧縮
室７内に充填された切屑１の充填量が少なくて切屑塊８
がまだ完全に固形化されていないか、もっと薄い寸法に
圧縮，固形化が可能か、又は切屑１が全く充填されてい
ないことを意味している。したがって、このような場合
には、充填動作と圧縮動作の繰り返しにより、切屑１の
充填量を増やすように調整することになる。

【００３６】なお、モータ負荷の検出等により切屑１の
充填量を調整しており、また切屑１の状態にも変化があ
るので、切屑塊８の高さ寸法Ｈを常に同一寸法にするこ
とはできず、ある程度のばらつきがあるのは避けられな
い。しかし、切屑処理装置３は、切屑１を圧縮してその
体積を小さくし、切屑の保管スペースを削減し、その取
扱いを簡便にするための装置なので、高さ寸法Ｈのばら
つきはそれほど問題にはならない。

【００３７】一方、プレッシャスイッチＰ_SWが前記所定
の圧力まで上昇したことを検出した時に、高さ限界位置
用センサＳ₃ が被検出片３６の通過を検出していない場
合には、圧縮完了状態で圧縮用押圧子３４が切屑塊８の
高さ限界位置よりも上方に位置していることになる。こ
れは、切屑１の圧縮室７への充填量が多すぎたために、
切屑塊８の高さ寸法Ｈが最大高さより大きくなってしま
ったことを意味している。この高さ寸法Ｈが大きすぎる
と、排出通路４０から切屑塊８を排出できなくなる。し
たがって、プレッシャスイッチＰ_SWが圧力上昇の信号を
出力した時に、高さ限界位置用センサＳ₃ が被検出片３
６の通過を検出していない状態の下では、次の第１，第
２の排出工程に移行することができない。よって、この
場合には、異常な圧縮状態が発生したものとして、アラ
ームを出力するとともに切屑処理装置３を非常停止し
て、切屑塊８を除去する必要がある。

【００３８】前記アラームが出力されず、正常な圧縮が
なされた後は、圧縮工程の終了信号が出力される。そし
て、切屑塊８を圧縮室７から下端開口部３７を通って排
出通路４０に落とし込む第１の排出工程（図３の
（Ｃ））に移行した後、排出通路４０にある切屑塊８を
排出口１０から装置外方に排出する第２の排出工程（図
３の（Ｄ））に移行する。即ち、圧縮用押圧子３４を所
定量上方に移動させるか、又は圧力油の供給を一時的に
停止させた後、第１の排出行程では、圧力油供給部４８
からの圧力油を排出用シリンダ装置４１に供給して、排
出用押圧子４２を後退位置まで移動させる。次に、垂直
方向の圧縮用押圧子３４を、切屑塊８を下方に押し付け
る方向に移動させれば、切屑塊８は圧縮室７から排出通
路４０に移動する。この時、加圧用シリンダ装置３２の
出力を調整して圧縮用押圧子３４の押圧力を減少させて
おけば、切屑塊８が排出通路４０に落ち込む時の衝撃が
少なくなるので好ましい。

【００３９】次いで、第２の排出工程では、加圧用シリ
ンダ装置３２を動作させて圧縮用押圧子３４を上限位置
まで上昇させ、上限位置用センサＳ₁ によりその位置を
検出する。これと同時に排出用シリンダ装置４１を駆動
し、排出用押圧子４２を前進位置まで移動させて、切屑
塊８を排出口１０から成型品受け部４４に押し出す。こ
の時、切屑塊８から分離されていた切削油剤４９は、格
子状又は網状の底板回収穴４５ａを通過してボックス４
６に回収される。回収された切削油剤４９は、工作機械
の切削油剤タンク（図示せず）に戻して再使用すること
ができる。この第２の排出工程の終了により、一サイク
ルの切屑処理が終了する。その後、充填工程（図３
（Ａ））に戻り、以下、各工程を順次繰り返す。このよ
うにして、ホッパ５内の切屑１を連続的に圧縮処理する
ことができる。

【００４０】上述のように、本発明によれば、圧縮室７
の断面積を小さくして成型面圧Ｐを約２×１０⁸ Ｐａ以
上の圧力にしたので、アルミニウムの切屑はもちろんの
こと、スチールの仕上げ加工のパーマ状の切屑，スチー
ルの荒加工の切屑，鋳物の切粉等を、連続的に切屑塊８
に成型することができる。また、圧縮室７の断面積を小
さくしたので、加圧用シリンダ装置３２と装置本体３０
に加えて油タンク４７や圧力油供給部４８など油圧供給
装置を小型化できる。したがって、切屑処理装置３の全
体をコンパクトにしてコストダウンを実現することがで
きる。更に、切屑処理装置３の全体で大きなスペースを
占める加圧用シリンダ装置３２及び装置本体３０を小型
化し且つ垂直に設けたので、切屑処理装置３の設置面積
を小さくすることができる。

【００４１】切屑１には、アルミニウムの切屑，鋼材の
切屑，鋳物の切粉など各種あり、その形状もさまざまで
あるが、ホッパ５の内部におけるスクリュー２１の外径
寸法Ｄ₁ を従来と同様に大径にしているので、スクリュ
ー２１の羽根２１ａの大きさ及びピッチが大きい。した
がって、どのような切屑１であっても、ホッパ５内で滞
留することなくスクリュー２１の螺旋状の羽根２１ａの
間に入ってスムーズに搬送される。これにより、作業者
がホッパ内の切屑の状態の監視や切屑をスクリューに入
り込ませる作業を行う必要がなくなり、切屑処理装置３
の無人化運転が可能になる。その結果、生産性が向上
し、工作機械による加工システムを自動化して長時間連
続的に無人化運転することができる。

【００４２】図４は本発明の他の実施形態に係る切屑処
理装置３ａの正面図で、一部を断面で示している。な
お、前記実施形態の切屑処理装置３と同一又は相当部分
には同一符号を付してその説明を省略する。図４に示す
ように、切屑処理装置３ａでは、切屑１を投入するため
のホッパ５ａの後方側即ちモータ２０側を持ち上げるこ
とにより、搬送方向が斜め下方を向くようにして、ホッ
パ５ａを傾斜させている。これに伴って、ホッパ５ａの
下部に設けられてホッパ５ａ内の切屑１をホッパ外部に
搬送するスクリュー装置６ａも傾斜している。

【００４３】スクリュー装置６ａのスクリュー５０は、
前記スクリュー２１と同じように先細り形状になってお
り、ホッパ底部２２ａは、スクリュー５０の外径形状に
合わせて円形の一部に形成されている。ホッパ５ａは、
図示するように前記ホッパ５とほぼ同じ形状でもよい
が、上部開口部を傾斜させずに水平に形成してもよい。
スクリュー５０は、ホッパ５ａ内の切屑１を切屑案内部
５１を介して圧縮室７に送り込むように、ホッパ５ａの
内部から圧縮室７のところまで延びている。

【００４４】切屑案内部５１は、スクリュー５０で運ば
れる切屑１をホッパ５ａから圧縮室７に案内するための
ものである。切屑案内部５１は、図２に示す場合とほぼ
同様に、平面視で、ホッパ５ａ側から圧縮室７側に向け
て先細のテーパ状に形成され、また、傾斜したホッパ底
部２２ａの下面の線に対して切屑案内部下面５２の線が
水平方向に形成されている。切屑案内部５１は、装置本
体３０に形成された孔部２６に挿入されており、圧縮室
７側上部は切欠かれている。切屑案内部５１の一方はホ
ッパ５ａの内部に連通し、他方は圧縮室７に連通してい
る。

【００４５】また、少なくとも下部が断面円形の切屑案
内部５１の内寸法も、平面視では、スクリュー５０の形
状に合わせて先細り形状になっている。即ち、切屑案内
部５１の下部分と、切屑案内部５１の内部に位置する部
分のスクリュー５０とは、それぞれ軸方向に長いほぼ円
錐形をなしている。スクリュー５０の先細り部５０ａに
おける羽根２１ａの下方外周縁を結んだ長手方向の線
と、切屑案内部５１の下面５２の線とがほぼ平行になる
ように、水平方向に対する、ホッパ５ａ及びスクリュー
５０の傾斜角度θが設定されている。

【００４６】これにより、スクリュー５０の先細り部５
０ａにおける羽根２１ａと切屑案内部下面５２との間の
間隙寸法がほぼ一定になる。また、ホッパ５ａとスクリ
ュー５０が傾斜しているので、スクリュー５０で運ばれ
るホッパ５ａ内の切屑１は、重力の作用が付加されてホ
ッパ５ａ内から切屑案内部５１内に好適に移動した後、
切屑案内部下面５２上を水平に移動して圧縮室７内にス
ムーズに充填される。なお、他の構成は前記切屑処理装
置３と同一であるので、この切屑処理装置３ａも同じよ
うに動作し、その結果、前記実施形態と同一の作用効果
を奏する。

【００４７】本発明によれば、嵩高で取り扱い難いアル
ミニウムや鋼材等の切屑を、例えば約１／１０乃至約１
／４０の体積にまで圧縮して回収できるので、保管スペ
ースの大幅な削減が可能になり、取扱いやリサイクルが
容易にできる。また、成型品受け部４４で切屑塊８から
切削油剤４９を除去しているので、切屑塊８を搬送する
時に、切削油剤で周囲が汚染されることが殆どなくな
り、作業環境を常に清潔に保つことができる。なお、切
屑の材質は他のものであってもよく、その場合には、そ
の切屑の圧縮が可能な成型面圧を得るように、スクリュ
ーの形状，圧縮室のサイズ，切屑圧縮手段等を選定すれ
ばよい。なお、各図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。

【００４８】

【発明の効果】本発明は上述のように構成したので、切
屑処理装置全体をコンパクトにでき且つ大きな成型面圧
で切屑を圧縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１乃至図３は本発明の一実施形態を示す図で
ある。図１は切屑処理装置の正面図で、一部を断面で示
している。

【図２】前記切屑処理装置の平面図で、一部を断面で示
している。

【図３】前記切屑処理装置により切屑を処理する手順を
示す説明図であり、図中、（Ａ）は充填工程，（Ｂ）は
圧縮工程，（Ｃ）は第１の排出工程，（Ｄ）は第２の排
出工程をそれぞれ示している。

【図４】本発明の他の実施形態に係る切屑処理装置の正
面図で、一部を断面で示している。

【符号の説明】

１ 切屑 ３，３ａ 切屑処理装置 ５，５ａ ホッパ ６，６ａ スクリュー装置 ７ 切屑圧縮室 ８ 切屑塊 ９ 切屑圧縮手段 １０ 排出口 １１ 切屑塊排出手段 ２１，５０ スクリュー ２３，５１ 切屑案内部 ２５ スクリューの先端部 Ｄ₁ スクリューの大径部の外径寸法 Ｄ₂ スクリュー先端部の外径寸法 Ｄ₃ 切屑圧縮室の内径寸法 Ｐ 成型面圧

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 切削加工時に発生した切屑を投入するた
   めのホッパと、このホッパの下部に設けられて前記ホッ
   パ内の前記切屑をホッパ外部に搬送するスクリュー装置
   と、このスクリュー装置で搬送された前記切屑を筒状の
   切屑圧縮室に受入れて圧縮し切屑塊に成型する切屑圧縮
   手段と、前記切屑塊を排出する切屑塊排出手段とを備
   え、 前記スクリュー装置に設けられて回転駆動されるスクリ
   ューの外径寸法を、前記ホッパの内部では大径にし、前
   記ホッパから前記切屑圧縮室にいくに従って前記切屑圧
   縮室の断面寸法に対応して先細り形状にし、前記ホッパ
   と前記切屑圧縮室との間で前記スクリューの下部を少な
   くとも囲って前記切屑を前記切屑圧縮室に案内する切屑
   案内部の内寸法を、前記スクリューの形状に合わせて先
   細り形状にしたことを特徴とする切屑処理装置。
2. 【請求項２】 前記切屑は、前記切屑圧縮手段により前
   記切屑圧縮室で少なくとも約２×１０⁸ Ｐａの成型面圧
   で圧縮されて前記切屑塊に成型されることを特徴とする
   請求項１に記載の切屑処理装置。
3. 【請求項３】 水平方向に又は傾斜して配設された前記
   スクリューの前記ホッパ内部での大径部の外径寸法に対
   して前記スクリューの先端部の外径寸法を約半分にし、
   垂直方向に形成された前記切屑圧縮室を、前記スクリュ
   ー先端部の外径寸法とほぼ同じか又は僅かに大きい内径
   寸法の円筒状に形成したことを特徴とする請求項１又は
   ２に記載の切屑処理装置。