JPH0210700B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は例えば工作機械等から排出される切粉
等を細かに分析し、これをコンパクトに処理する
ようにした切断装置に関する。 （従来の技術） 施盤等の工作機械から排出された切粉は、一般
に機械周辺に散乱して作業環境を悪化させ、作業
の安全性を害するばかりかその定期的な清掃作業
を作業者に課すため、作業能率が低下する等の問
題があつて、予てよりその改善が望まれていた。 出願人はこのような点に鑑み、一対の回動軸に
多数のカツターを配列し、かつこれらのカツター
を互いに噛合させて、カツターに搬入した切粉を
細かに分断し、コンパクトに処理するようにした
種々の切粉切断装置とその搬送装置を開発し、こ
れらを既に出願している。 （発明が解決しようとする問題点） 本発明はこの既に出願した切断装置を更に改良
して、切粉等の被処理片を更に高確度かつ高精密
に分断し、そのコンパクトな処理を推進させるよ
うにした切断装置を提供することを目的とする。 （問題点を解決するための手段） このため、本発明の切断装置は、平行に架設し
た一対の回転可能なカツターシヤフトに複数のカ
ツターを装着し、これらのカツターを交互に歯合
配列した切断装置において、上記カツターを略円
錐台形状に形成し、その軸方向に沿う大径側端部
周縁に複数の捕捉溝を開口したことを特徴として
いる。 （実施例） 以下、本発明を切粉切断装置に適用した図示実
施例について説明すると、第１図乃至第６図にお
いて１は工作機械（図示略）に近接して設置され
たコンベヤケースで、その内部には工作機械から
排出される切粉を運搬するスクラツプコンベヤ２
の排出端が収容されており、その下方に排出口３
が開口されている。４，４はコンベヤケース１の
両側壁１ａ，１ａに一端を固定した断面略Ｌ字形
状の支持アームで、その他端に切断器５が保持さ
れている。 切断器５は第２図および第３図に示すように、
各一対の縦枠６，６と横枠７，７とを互いに対向
して矩形状に組み付けた機枠８に、例えばスプラ
インで構成した一対のカツターシヤフト９，１０
が軸受１１，１１を介して回転可能に支持されて
いる。これらのカツターシヤフト９，１０には同
様に構成された多数のカツター１２が、各シヤフ
ト９，１０において同方向に密接して配列され、
かつカツターシヤフト９，１０相互の間では互い
に異方向に配列されていて、これらが交互に介入
し合い図示のように噛合配列されている。 カツター１２は第５図および第６図に示すよう
に略円錐台形状に形成され、その中央にはカツタ
ーシヤフト９，１０に嵌合可能な例えばスプライ
ン形状の嵌合孔１３が設けられ、かつ大径側周面
には平面上略半円形をした複数の捕捉溝１４が開
口されている。１５，１６はカツターシヤフト
９，１０の軸端部に固設されたギヤで、互いに噛
合しており、前記のシヤフト９，１０を互いに反
対方向へ同速回転可能にしている。１７は前記搬
出口３の直下位置に臨ませた皿状のシユートで、
縦枠６，６の側面に固定した支持片１８，１８を
介して取り付けられている。１９は減速機２０を
近接配備したモータで、その駆動軸２１と一方の
カツターシヤフト９とが、カツプリング２２を介
して連結されている。 この他、図中２３は切断器５の下方へ位置付け
た切粉収容箱、２４はスクラツプコンベヤ２の搬
出端側に設置したモータ、２５はチエーンケー
ス、２６はスイツチボツクス、２７，２７はカツ
ター１２，１２群に近接して配置されたガイド部
材で、上面をカツター１２方向に傾斜する斜面に
形成し、その先端部をカツター１２の外郭形状に
沿つて略鋸歯状に構成して、切粉をカツター１２
方向へ滑落させるようにしている。 第７図ａ，ｂ，ｃはカツター１２，１２の他の
実施例を示し、前述の実施例と対応する構成部分
には同一の符号を用いている。このうち、同図ａ
に示す実施例ではカツター１２の外周面に軸方向
に配列した多数の突条２８を設け、この突条２８
と錐面との凹凸部に、相対向するカツター１２に
設けた突条２８と錐面との凹凸部を互いに噛合可
能に配置して、被処理片としての切粉の細断を高
確度かつ高精度に行なうようにした点を特徴とし
ており、同図ｂに示す実施例ではカツター１２の
外周面に、軸方向に対し斜状またはスパイラル状
に配列した多数の突条２８を設けて、前述の実施
例と相対向するカツター１２の凹凸部と噛合可能
に配列して、切粉の高確度かつ高精密な細断と、
細断時におけるカツター１２，１２の負荷を軽減
するようにした点を特徴としている。また、同図
ｃに示す実施例ではカツター１２の外周面に、軸
方向と直交する平面上に環状の突条２８を多数設
け、これらの突条２８を同様に構成した相対向す
るカツター１２の凹凸部と噛合させて、構成の簡
潔化を図るようにした点を特徴としている。 第８図乃至第１０図は本発明の第二実施例を示
し、前述の実施例と対応する構成部分には同一の
符号を用いている。この実施例では切断器５を構
成するカツター１２′を前述のような円錐台形状
のものに代えて、略円板状に形成し、その板面の
外周に略半円状の捕捉溝１４を複数形成したもの
を用い、これらのカツター１２′を多数配列する
とともに、各列のカツター１２′，１２′の間にカ
ツター１２′と略同厚で小径のスペーサ２９を介
挿し、これらのスペーサ２９上に略バイト形状の
プライマリーカツター３０を配設している。 このプライマリーカツター３０は第９図および
第１０図に示すように、角型部材を略ヘ字状に屈
曲したシヤンク部３１を有し、このシヤンク部３
１の先端に尖端形状の刃先部３２を設ける一方、
シヤンク部３１の先端側下面に略円弧状の凹部３
３を形成して、この凹部３３をスペーサ２９の上
部周面直上に位置付け、かつ刃先部３２を対抗す
るカツター１２′の周面に近接して配置し、これ
をシヤンク部３１の後端部に形成した凹孔３４と
ボルト３５を介して、横枠７の上端部に固定する
ようにしている。図中、３６は横枠７の上端部に
形成した凹溝で、前記スペーサ２９位置と対応位
置に設けられ、その内部に前記シヤンク部３１を
収容するようにしており、３７は凹溝３６の底部
に設けたネジ孔である。而して、この実施例では
カツター１２′の切断前に、プライマリーカツタ
ー３０によつて切断の一部を先行して切断し、高
精密な細断を促すとともに、スペーサ２９と対向
するカツター１２′との間隙３８から末切断の切
粉が抜け落ちる事態を阻止し、高確度な切粉の切
断を行なうようにしたことを特徴としている。 第１１図乃至第１３図は本発明の第三実施例を
示し、前述の実施例の構成と対応する部分には同
一の符号を用いている。の実施列ではカツター１
２′，１２′の下部、すなわち相対向するカツター
１２′とスペーサ２９の内側周面、および該スペ
ーサ２９の両側に位置するカツター１２′，１
２′の側面で形成される間〓３８の下方位置に、
図示のような上側エツヂ３９と下側エツヂ４０を
有するカツター１２′と略同厚の板状のセコンダ
リーカツター４１を交互に配置し、このうち上側
エツヂ３９はスペーサ２９の内側下部周面に近接
して配置され、下側エツヂ４０は対向するカツタ
ー１２′の下側周面に近接して配置されていて、
これらは対応するカツター１２′とスペーサ２９
の位置に合致して、固定板４２に形成された凹溝
４３にボルト４４を介して取り付けられている。
なお、これらのセコンダリーカツター４１と固定
板４２とを鋳型成型により一体成型することも可
能である。図中、４５は凹溝４３の底部に設けた
ネジ孔、４６は固定板４２の端面に設けたネジ孔
で、縦枠６のネジ孔（図示略）を通して螺入する
ボルト４７と螺合可能にされている。 而して、この実施例ではカツター１２′と相対
向するスペーサ２９との間隙３８から抜け落ちる
切粉を、セコンダリーカツター４１に形成した傾
斜面状のガイド面４１ａで受け止め、これを下側
エツヂ４０側に滑落させてカツター１２′と下側
エツヂ４０とで分断させ、前記間隙３８の小スペ
ースに伴なう切粉詰まりと、この切粉によるカツ
ター１２′のかじり並びにこのかじりによるカツ
ター駆動力の損失を阻止するようにしている。 そして、上記間〓３８の下方にセコンダリーカ
ツター４１を配設することによつて、間〓３８の
下方を略閉塞し、カツター１２′を通過した既切
断および未切断の切粉の通り抜けを防止し、これ
をガイド面４１ａで受け止めて下側エツヂ４０側
へ確実に移動させ、該エツヂ４０とカツター１
２′とで再度切断させている。 しかも、セコンダリーカツター４１は、その上
下側エツヂ３９，４０をスペーサ２９とカツター
１２′の内側下部周面に近接配置して、それら周
面における切粉の付着を防止し、それらで掻き落
とした切粉をガイド面４１ａに収容させている。 更に、固定板４２を扁平な板状にするととも
に、セコンダリーカツター４１の上下側エツヂ３
９，４０を、カツタ１２′とスペーサ２９の内側
下部周面、換言すればカツター１２′およびスペ
ーサ２９の下端部周面より若干上方へ位置付け
て、セコンダリーカツター４１とこれと一体の固
定板４２をカツター１２′方向へ近接配置するこ
とで、固定板４２を取り付ける縦枠６の高さを低
下させ、かつ横枠７もこれに追随させて、切断器
５の小型軽量化を図るようにしたこと等を特徴と
している。 （作用） このように構成した切断装置を設置する場合、
シユート１７の上縁部をコンベヤケース１の搬出
口３の口縁部に位置付け、支持アーム４，４の一
端をコンベヤケース１の側面に固定し、その他端
を切断器５を構成する機枠８の例えば下端面に固
定すればよい。こうして設置した切断装置を使用
する場合は、モータ１９を駆動させ、その駆動軸
２１に連係させた一方のカツターシヤフト９にト
ルクを伝達して、これを回転させ、その軸端部に
固設したギヤ１５を介して該ギヤ１５と噛合する
他方のギヤ１６にトルクを伝達し、このギヤ１６
を固設したカツターシヤフト１０を前記シヤフト
９と反対方向に同速回転させる。これらのカツタ
ーシヤフト９，１０の回転に伴ない、これらに装
着された多数のカツター１２が互いに反対方向へ
回動して、切粉の搬入を待機する。第８図乃至第
１３図に示す実施例ではカツター１２′と共にス
ペーサ２９が一体に回転する。 次に工作機械が駆動され切削作業が開始される
と、機械から排出された切粉がスクラツプコンベ
ヤ２に搬送されて、その搬出端側に設けた搬出口
３より搬出され、切断器５上に落下する。切断器
５のカツター１２，１２は前述のように回転して
おり、カツター１２の周面に切粉が落下すると、
それらは各周面の大径側錐面で振り分けられて小
径側錐面方向に移動し、該錐面と大径側端面との
谷間に滞留する。これらの滞留した切粉は、カツ
ター１２の大径側端面に開口した捕捉溝１４に直
ちに捕捉されて、カツター１２周面を滑動するこ
となく相対向カツター１２，１２の谷間方向に移
動する。この場合、第７図ａ，ｂ，ｃに示す各カ
ツター１２を用いた場合には、錐面に形成された
多数の突条２８によつても切粉が捕捉され、その
捕捉機能が増強されるから、切粉が確実にカツタ
ー１２，１２の谷間方向に搬送されることとな
る。 カツター１２が更に回動変位して当該捕捉溝１
４が対向するカツター１２側に接近すると、上記
捕捉溝１４周辺の錐面に対向側のカツター１２の
錐面が接近して、捕捉溝１４に捕捉された切粉を
圧接し始め、その一部を折損して分断する。カツ
ター１２のこのような作用は、カツター１２，１
２のその後の回動変位に応じて両者の錐面間にお
けるスペースが一層狭小になるため、次第に増強
かつ強化され、捕捉溝１４周辺の切粉が圧漬さ
れ、同時にカツター１２の回転方向と同方向の引
張力を受けて、折損と破断作用が複合的に作用し
つつ切粉の分断が進行する。この場合、第７図示
の各カツター１２では上記の作用に加えて、突条
２８と錐面の凹凸による噛合によつて、切粉の分
断能力が一層増大するから、高精密かつ高確度に
切粉を分断し得ることとなる。 一方、前記のような作用と前後してカツター１
２の回動変位に伴ない、捕捉溝１４の開口部が次
第に下向きに移行し、その移行過程の途中から下
方の切粉収容箱２３側と連通し始め、前記分断さ
れた一部の切粉を落下させる。カツター１２が更
に回動して開口部の軸線が水平位置に達すると、
前記の連通状況が最大になり、分断したすべての
切粉を落下させるとともに、捕捉溝１４周辺の切
粉を下方へ引き込む。この場合、カツター１２，
１２間に引き込まれた切粉の大半部は、未だカツ
ター１２の外周面に位置して、その表出部が対向
側のカツター１２の錐面により再たび圧接され、
その移動を阻止されるため、引き込み側先端部と
の間で緊張して、前記溝１４の開口縁部により破
断される。この場合の破断は、捕捉溝１４に引き
込まれた切粉の全量に対して行なわれるから、そ
の処理能が大きく一時に多量の分断が可能である
とともに、その破断長を略捕捉溝１４の開口縁部
の軸方向長さに揃えることができるため、分断の
微細化を促すこととになる。このようにこの実施
例では、切粉を圧接し引張り更に破断して分断す
るものである。 一方、第８図乃至第１３図に示す第二および第
三実施例では、切粉の捕捉と切断方法が共通して
おり、その捕捉は捕捉溝１４により行なわれ、切
断に際しては切粉がカツター１２′，１２′の谷間
に搬送された際、対向するカツター１２′を介入
させて、切粉をカツター１２′の周面形状に沿わ
せて緊張させ、前記介入したカツター１２′によ
つて破断させるもので、その詳細な説明は出願人
が既に提案した実開昭59−22033号、同59−
133480号、同59−133481号と実質的に同一であ
る。 次にこれら各実施例の特徴的な作用について説
明すると、先ず第８図乃至第１０図に示す第二実
施例の場合には、スペーサ２９の直上位置にプラ
イマリーカツター３０が架設されているため、切
断器５内に投入された切粉はスペーサ２９周面に
収容されることなく、その全量が捕捉溝１４を介
してカツター１２′，１２′の谷間方向へ搬送され
る。前記の谷間に搬送された切粉は、カツター１
２′周面に近接配置したプライマリーカツター３
０の刃先部３２によつて掬われ、かつ扱かれて緊
張し破断する。破断後の切粉は刃先部３２の下面
とカツター１２′周面との間隙をくぐり抜けて間
隙３８側に搬送され、当該部で更にカツター１
２′により微細に破断された後、切粉収容箱２３
に収容される。 このようにこの第二実施例ではカツター１２′
の切断に先行して、プライマリーカツター３０に
より切粉を予め分析し、この分析後の切粉をカツ
ター１２′によつて切断するものであるから、切
粉は二回分断処理され、その分断の微細化と高確
度かつ高精密化を図ることができることとなる。
しかも、間隙３８に搬送された切粉は既に分断処
理され小嵩であるから、スペーサ２９と対向する
カツター１２′周面との間の小スペース内に滞留
し、このスペースを閉塞したりすることがなく、
かつまたこの種の切粉詰まりによつてスペーサ２
９およびカツター１２′周面に強力な制動が作用
して、スペーサ２９およびカツター１２′の回転
を不能にさせたり、それらの動力をロスさせて所
期の機能に支障を生じさせることもない。 一方、第１１図乃至第１３図に示す第三実施例
では、相対向するカツター１２′とスペーサ２９
の下部周面にカツター１２′と略同厚、したがつ
てスペーサ２９幅とも同幅のセコンダリーカツタ
ー４１が位置しており、その上側エツヂ３９と下
側エツヂ４０が前記の各下部周面に近接配置され
ている。したがつて、相対向するカツター１２′
とスペーサ２９との間の間隙３８の下方は略閉塞
状況を形成しているから、カツター１２′，１
２′によつて分断された切粉は間隙３８より落下
して、セコンダリーカツター４１のガイド面４１
ａに収容される。そして、前記ガイド面４１ａに
収容された切粉はガイド面４１ａの斜面に沿つて
滑落し、下側エツヂ４０側に搬送される。 下側エツヂ４０は前述のようにカツター１２′
の下部周面と対峠しており、この先端部に切粉が
搬送されると、切粉はカツター１２′の周面また
は捕捉溝１４の開口縁によつてカツター１２周面
と下側エツヂ４０間に引き込まれ、その際下側エ
ツヂ４０の尖端によつて分断され、更に微細化さ
れる。また、前記の上側エツヂ３９は前述のよう
にスペーサ２９の下部周面に近接配置されている
から、スペーサ２９周面に付着した切粉を剥離し
て、これを下側エツヂ４０方向へ送り込む作用を
なすから、切粉の再分断を確実に行なわせること
となる。 このようにこの第三実施例ではカツター１２′，
１２′によつて既に分断処理した切粉を、セコン
ダリーカツター４１によつて再度分断するもので
あるから、切粉分断の微細化とその高精密かつ高
確度の分断を行なうことができることとなる。し
かも、セコンダリーカツター４１は間隙３８を通
過した切粉のすべてを確実に分断するから、カツ
ター１２′，１２′によつて既に分断処理された切
粉の他に、特に未処理のまま間隙３８を通過した
切粉に対しても分断処理することができるから、
この種の分断の高信頼性を確保することができ
る。 （発明の効果） 本発明の切断装置は以上のように、平行に架設
した一対の回転可能なカツターシヤフトに複数の
カツターを装着し、これらのカツターを交互に歯
合配列した切断装置において、上記カツターを略
円錐台形状に形成し、その軸方向に沿う大径側端
部周縁に複数の捕捉溝を開口したから、捕捉溝で
捕捉した切粉等の被処理片をカツターの歯合部に
搬送して、これを能率良く圧接かつ折損して、分
断することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の使用状態の一例を示す外観
図、第２図は本発明の要部を拡大して示す断面
図、第３図は第２図の主要部の平面図、第４図は
本発明に使用したカツターの装着状況を示す正面
図、第５図は本発明に使用したカツターの平面
図、第６図は第５図のＡ−A′線に沿う断面図、
第７図ａ，ｂ，ｃは本発明に使用するカツターの
他の実施例を示す正面図、第８図は本発明の第二
実施例の要部を示す平面図、第９図は第８図の主
要部を示す側面図、第１０図は第９図の要部を分
解して示す斜視図、第１１図は本発明の第三実施
例を示す底面図、第１２図は第１１図の主要部を
示す側面図、第１３図は第１２図の主要部を分解
して示す斜視図である。 ９，１０……カツターシヤフト、１２，１２′
……カツター、１４……捕捉溝、２８……突条、
３０……プライマリーカツター、３２……刃先
部、４０……エツヂ、４１……セコンダリーカツ
ター。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 平行に架設した一対の回転可能なカツターシ
   ヤフトに複数のカツターを装着し、これらのカツ
   ターを交互に歯合配列した切断装置において、上
   記カツターを略円錐台形状に形成し、その軸方向
   に沿う大径側端部周縁に複数の捕捉溝を開口した
   ことを特徴とする切断装置。