JPS6325075Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は工作機械等から連続的に排出される長
尺の切粉等を細かに分断し、これをコンパクトに
処理して搬送するようにした切粉切断搬送装置に
関する。 一般に切削加工においては、切削工具の形状
や、被削材の性質、切削速度および切込みや送り
等によつて、切粉の生成状態が左右され、例えば
やわらかい被削材を速い切削速度で切削したとき
は、いわゆる流れ形切粉が流れるように連続して
出る。このような流れ形切粉は通常、長尺のヘリ
カルスプリング状に生成され、これが切削工具に
絡み付いたり被削材および工作機械周辺に飛散し
たりして、作業環境を悪化させ、作業の安全性を
害するため、定期的に切粉を徹去し作業環境を整
備する必要が生じる。 従来、このような切粉の徹去は定期的に作業者
が作業を中断して、散乱し山積した切粉を取り除
くようにしていたが、切削作業の他に切粉の徹去
作業を負担させる結果、切削作業の生産性が低下
し、特に大型の工作機械を使用して大規模な被削
材を切削する場合には、切粉徹去の作業頻度が増
加するため、切削作業の能率が著るしく低下する
こととなり、また切粉の徹去に際してもその取扱
いが難しく、多大の時間を要するうえに手指を怪
我してしまう等の安全上の問題があつた。このた
め、従来においても切粉の徹去を作業者に代わつ
て、工作機械の周辺に設置した切粉搬送用コンベ
ヤによつて処理するようにし、搬送された切粉を
作業場内に設けたピツト内に収容するようにして
いた。 しかし、この従来の処理方法ではコンベヤやピ
ツトの設置によつて、設備費や工費が嵩むうえに
ピツトの設置によつて作業場ないし工場敷地の一
部が占有され、その有効利用が阻害されるととも
に、生成後の切粉をそのままの状態で搬送し堆積
していたため、嵩張り、短時間のうちに切粉がピ
ツトから溢れて周辺に散乱し、二次的に作業環境
を悪化させてしまうという不具合があつた。 本考案はこのような従来の欠点を改善し、装置
を小型に構成し、これを工作機械またはその直
下、近接位置等に設置して、切削作業に支障を生
じさせることなく、しかも工作機械から排出され
た切粉を細かに分断し、これをコンパクトに処理
して搬送し、切粉の切断から搬送に至る一連の工
程を自動的かつ円滑に行なうようにした切粉切断
搬送装置を提供することを目的とする。 このため、本考案の切粉切断搬送装置は、上下
端部の互いに反対側位置に切粉の排出口と投入口
を形成したスクリユーコンベヤを構成するスクリ
ユーシリンダを床面に立設し、該シリンダの上端
に固定フレームを架設し、該フレーム上に駆動モ
ータと該モータの駆動軸に連係する軸を回転可能
に設置する一方、床面にオイル回収ボツクスを設
置し、該ボツクスの上部に、一対の回動軸に略円
板状の切断刃とスペーサを交互に装着し、これら
切断刃とスペーサを異軸間で噛合配列した切断器
を設け、該切断器を前記固定フレームの端部下方
で、その幅方向に離心した位置に設置し、切断器
の上方スペースを開放するとともに、前記オイル
回収ボツクス内に上側開口部を切断器の直下に臨
ませ、かつ下側開口部を前記切粉投入口に連通さ
せたホツパを下向きに傾斜設置し、この反対側の
前記切粉排出口の下方スペースを開放するように
して、構成の簡潔化と切断器の上方およびスクリ
ユーコンベヤの下方スペースを開放し、その設置
を容易にさせ、かつ広い作業スペースを確保させ
るとともに、スクリユーコンベヤでの円滑な搬送
を促すようにしたことを特徴としている。 以下、本考案の一実施例を図面により説明する
と、第１図乃至第５図において１，２は上下に一
体に固設された固定フレームで、それらの長手方
向には両フレーム１，２を貫通する大小の透孔
３，４が設けられ、このフレーム１の一端には駆
動モータ５が設置され、またその他端と中間位置
には軸受６，７が設けられていて、これら軸受
６，７に回転自在に軸支された軸８と、駆動モー
タ５の駆動軸９とが、カツプリング１０を介して
回転可能に連結されている。 １１は軸受６，７間の軸８に固定されたベベル
ギヤで、そのトルクを、該ギヤ１１と噛合するベ
ベルギヤ１２を介して、このギヤ１２を上端に固
定したスクリユーシヤフト１３に伝達するように
している。すなわち、スクリユーシヤフト１３は
固定フレーム１，２の下方より透孔３を貫通して
配設され、その上端部を透孔３位置に固定した軸
受１４で支持し、下端部をフランジ１５ａを有す
る軸受１５で支持して、これら軸受１４，１５間
の軸周面にヘリカルフイン１６を配設し、切粉を
搬送する縦型のスクリユーコンベヤを構成してい
る。１７は後述のオイル回収ボツクスと同様に作
業床面上に立設され、かつヘリカルフイン１６を
内部に収容して、固定フレーム２とフランジ１５
ａとの間に配設した管状のスクリユーシリンダ
で、その上下端部の互いに反対側位置には、切粉
の投入口１８と排出口１９とが設けられ、このう
ち上端部に設けた排出口１９の下側口縁部の位置
は、ヘリカルフイン１６の上端位置と略合致して
おり、その外側には下向きに傾斜配置した管状の
シユート２０の口縁部が位置付けられている。２
１はヘリカルフイン１６の上端に位置し、スクリ
ユーシヤフト１３に摺動可能に装着した適宜重量
を有するウエイトで、ヘリカルフイン１６により
搬出される切粉の定量を排出口１９へ排出するよ
うにしている。 ２２はベベルギヤ１１に相対し、軸受６，７間
の軸８に設けた公知のトルクリミタで、後述の切
断器に対する伝達トルクを制限するようにしてい
る。２３はトルクリミタ２２を構成する駆動側ス
プロケツトで、これに巻き掛けたチエーン２４を
前記透孔４を介し、下方に位置する切断器２５の
被動スプロケツト２６に巻き掛けており、このチ
エーン２４の張力を両スプロケツト２３，２６間
に配設したテンシヨンスプロケツト２７で調節す
るようにしている。 この場合、上記被動スプロケツト２６は第１図
のチエーン２４の巻き掛け状態で示すように、固
定フレーム１，２の下方でそれらの幅方向に離間
した位置に設けられ、したがつて上記切断器２５
は上記固定フレーム１，２の端部下方で、その幅
方向に離心して設置されている。 切断器２５は第２図乃至第３図に示すように、
各一対の主フレーム２８，２８と副フレーム２
９，２９とを横長の矩形状に連結し、このうち相
対向する主フレーム２８，２８間に、例えばスプ
ラインで構成した回動軸３０，３１を軸受３２，
３２を介して互いに回動自在に軸支している。３
３，３４は回動軸３０，３１の同側端部に固定し
たギヤで、同径のピツチ円を備えて互いに噛合し
ており、被動側スプロケツト２６から回動軸３０
に伝達されるトルクを他方の回動軸３１に伝え、
これら回動軸３０，３１を互いに反対方向へ同速
回転させるようにしている。３５は回動軸３０に
スプライン嵌合して装着した切断刃で、隣接する
切断刃３５の間には、該切断刃３５より小径で切
断刃３５と同厚に形成されたスペーサ３６がスプ
ライン嵌合して介在しており、他方の回動軸３１
にも同様な切断刃３７とスペーサ３８とが交互に
スプライン嵌合して装着され、これらは両軸間に
おいて交互に配設されていて、両軸３０，３１の
相対する位置に一対の切断刃３５とスペーサ３
８、または切断刃３７とスペーサ３６の組が位置
するように配設されている。 切断刃３５，３６は、中央にスプライン嵌合孔
を有する厚肉円板の一部を略直線状に切除し、そ
の逃げ部３９，４０の長さを切断刃の半径と略同
長に形成した、球冠の断面形状と略同形に形成さ
れ、その逃げ部３９，４０の一端に弯曲縁を有す
る切込み突起４１，４２を形成して、切粉に対す
る捕捉機能を併有させている。スペーサ３６，３
８は中央にスプライン嵌合孔を有する切断刃３
５，３６と同厚の円板からなり、その半径は回動
軸３０，３１の軸間距離から、相対する切断刃３
５，３６の半径を除した長さと略同長に形成され
ていて、相対する切断刃３５または３６の周面と
は、回動軸３０，３１の軸線上において準外接状
態となるように配設されている。この場合、回動
軸３０に装着された多数の切断刃３５は、切込み
突起４１の位置がすべて同位置となるよう同相に
装着され、また回動軸３１に装着された多数の切
断刃３７も、切込み突起４２の位置を揃えた同相
状態に装着され、かつ切断刃３５と３７とは第４
図に示すように、切込み突起４１，４２が軸間中
心に対し互いに対称な位置に配置されていて、各
切断刃３５，３７による切粉の切断時期を同期さ
せるようにしている。 この他、図中４３切断器２５を支持する有底の
オイル回収ボツクスで、その底部は作業床面上に
不動に設置されることが望ましく、その上部には
下向きに傾斜配置されたホツパ４４が設けられ、
その上側開口部４４ａを切断器２５の直下位置に
臨ませている。４５はホツパ４４の下側開口部４
４ｂとスクリユーシリンダ１７の投入口１８との
間に、把手４６を介して着脱可能に装着したサブ
ホツパで、その底部４５ａには複数の透孔４７が
形成されている。４８はサブホツパ４５の直下に
配設された皿状のオイルフイルターで、その下端
部をオイル回収ボツクス４３の軸受１５寄りの隅
角部に位置付け、その底面には複数の透孔４９を
形成していて、切粉小片のオイル回収ボツクス４
３内への侵入を阻止するようにしている。５０は
オイル回収ボツクス４３の下端部に設けた連結管
で、工作機械等に設置した切削油タンクに連通す
るオイル導管５１の一端を接続可能に構成してい
る。５２は切断器２５の直上に傾斜配置したガイ
ドプレートで、当該工作機械に使用する切削工具
の移動域に臨ませて長尺の周壁状またはロート状
に構成され、工作機械から排出される切粉を切断
刃３５，３７上に案内するようにしている。この
場合、本考案を旋盤に適用する場合には、ベツト
の周囲に配設した公知の油受を上記ガイドプレー
ト５２に代用させてもよい。図中、５３は切粉で
ある。 このように構成した切粉切断搬送装置を設置す
る場合は、ガイドプレート５２を切削工具の移動
域周辺に付設し、その落下口の直下に切断刃３
５，３７の周面が位置するよう切断器２５を設置
する。 この場合、切断器２５は固定フレーム１，２の
下方で、その幅方向に離心させて設置されるか
ら、結果的にその上方スペースが開放され、工作
機械等への設置が容易になる。一方、このように
配置することで切断器２５の直下と、スクリユー
シリンダ１７の切粉投入口１８を連通させるホツ
パ４４が、切断器２５を固定フレーム１，２の長
さ方向に設置した場合に比べて長尺になり、その
傾斜角度が小さくなる。 また、スクリユーシリンダ１７の上方には固定
フレーム１，２を介して、駆動モータ５やその駆
動軸９に連係する軸８が回転可能に設置されてい
て、それらの占有スペースが切粉排出口１９の下
方スペースから移行し、かつスクリユーコンベヤ
が立設されていること等で、上記下方スペースが
開放され広い作業スペースが得られるから、例え
ばチツプボツクス等の取出しが容易になる。ま
た、このようにスクリユーシリンダ１７が上記モ
ータ５等を支持する支柱としての機能も兼備する
から、このための専用支柱の省略分、構成が簡潔
になる。 このようにして機械に設置した切粉切断搬送装
置を使用する場合は、駆動モータ５を始動させ、
そのトルクを駆動軸９から軸８に伝達して、この
軸８に固定したベベルギヤ１１と、トルクリミタ
２２の駆動用スプロケツト２３とを回転させる
と、ベベルギヤ１１に噛合した他方のベベルギヤ
１２が回動して、該ギヤ１２を固設したスクリユ
ーシヤフト１３が駆動し、このシヤフト１３の周
面に固設されたヘリカルフイン１６が同期回転す
る。一方、駆動側スプロケツト２３が回転する
と、そのトルクがチエーン２４を介して下方の被
動側スプロケツト２６に伝達され、該スプロケツ
ト２６を固設した回動軸３０が回動し、その軸端
に固設されたギヤ３３が同期回動して、該ギヤ３
３と噛合する他方のギヤ３４が反対方向へ同速回
動し、このギヤ３４を固設した回動軸３１が同期
回動する。このため、回動軸３０，３１にスプラ
イン嵌合して装着された切断刃３５，３７とスペ
ーサ３６，３８とが、第４図示の矢視のように互
いに反対方向へ回動し、切粉の搬入を待機する。 次に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５３が下方に配設された
ガイドプレート５２に導びかれて、その斜面上を
滑落し、切断器２５に送り込まれる。切断器２５
の切断刃３５，３７およびスペーサ３６，３８は
前述のように駆動しており、それらの内周面上に
切粉５３が落下すると、切断刃またはスペーサと
の間の摩擦力によつて、それらの内周面位置に移
動しようとする。しかし、仮に切粉５３の一部が
切断刃とスペーサの内周面の谷間に落下しても、
これらの内周面は準外接状態となつているため、
切断器２５に引き込まれることはなく、それらの
周面で滑動し続ける。したがつて、この状態では
切粉５３は切断されない。 そこで、切断刃３５，３７が更に回動して、そ
れらの逃げ部３９，４０が第５図ａに示すように
互いに近接し合うと、切粉５３は切断刃３５，３
７の円周面から逃げ部３９，４０上に移し換えら
れる。切断刃３５，３７の回動に伴なつて逃げ部
３９，４０が次第に起立し始め、第５図ｂに示す
ように逃げ部３９と対向するスペーサ３８周面と
の間、および次列の逃げ部４０と対向するスペー
サ３６周面との間に、それぞれ間隙５４，５５が
形成されると、この間隙５４，５５内に切粉５３
が介入する。この状態では、例えば切断刃３５，
３７の刃厚と略同長程度の切粉５３は、切断器２
５内に落下し得るが、それ以上の切粉５３は各逃
げ部３９，４０に掛止されて落下し得ない。 そして、この場合には切断刃３５，３７の回動
に伴なつて、逃げ部３９，４０が法線方向に互い
に反対方向へ移動し、隣接する間隙５４，５５が
互いに離反指向するため、間隙５４，５５内の切
粉５３は逃げ部３９，４０の周縁に沿つて折曲さ
れ、かつ次第に緊張する。したがつて、逃げ部３
９，４０が完全に起立した第５図ｃの状態では、
隣接の間隙５４，５５は背中合せの状態になり、
切粉５３は略切断刃とスペーサの周面形状に沿つ
て鋸歯状に屈曲形成され、緊張を強めて、逃げ部
３９，４０の定位置に略固定される。 この状態で切断刃３５，３７が更に回動する
と、各切込み突起４１，４２が第５図ｄに示すよ
うに切粉５３と係合し、この係合状態が各所で同
時に形成されるため、切粉５３が一層緊張し、か
つ前記突起４１，４２によつて押し下げられる結
果、切粉５３が押し切られ、切断刃の刃厚と略同
長に切断された多数の切断片が切断器２５の内部
に落下する。なお、このような切断過程は説明の
便宜上、一本の切粉５３について説明したが、実
際は一度に多数の切粉５３が切断される。 このようにして細かに切断された切粉５３は、
切断器２５内に落下後ホツパ４４の斜面を滑落
し、下側開口部４４ｂからサブホツパ４５の底部
４５ａを通過して、スクリユーシリンダ１７の下
端部に形成した投入口１８内に搬入される。この
場合、前述のようにホツパ４４が長路化され、か
つその傾斜角度が小さく構成されているから、切
粉５３が比較的低速で滑落して投入口１８内にゆ
つくり搬入される。したがつて、当該搬入量がス
クリユーコンベヤの搬送能力以上に多量に搬入さ
れて、投入口１８の周辺が切粉５３で溢れたりす
ることがなく、その適量を搬入し得る。そして、
この搬入過程で切粉５３に付着した切削油は、ホ
ツパ４４の斜面に沿つて流下し、上記底部４５ａ
に形成した透孔４７に導かれて、オイルフイルタ
ー４８に流入し、更に透孔４９に導かれてオイル
回収ボツクス４３内に収容される。したがつて、
これらの透孔４７，４９によつて切粉小片の混入
が高確度で阻止されるから、所期の切削油の回収
が可能となる。 一方、スクリユーシリンダ１７の下端に搬入し
た切粉５３は、旋回中のヘリカルフイン１６上に
収容され、ヘリカル運動しながら上方へ移動し
て、ヘリカルフイン１６の上端に達すると、ウエ
イト２１に扱かれ、その一定量が上端部の排出口
１９からシユート２０に排出される。したがつ
て、シユート２０の下方位置に切粉収容箱を設置
したり、搬送コンベヤを付設して置けば、切粉の
搬出が簡便になるとともに、切粉５３が細かく分
断処理されているため、嵩張らず、これをコンパ
クトで効率良く取り扱えるものとなる。 この場合、スクリユーコンベヤの搬送行程の終
端を規定する排出口１９は、切断器２５よりも上
方に形成されて、搬送路を長尺に構成しているか
ら、その搬送途中での切粉５３に付着するオイル
の回収効果が高められ、切粉搬出後の重量を軽量
化し得る。 第６図は切断刃３５，３７の他の配置例を示
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。この配置例では、対向する切
断刃３５，３７の切込み突起４１，４２を、双方
の対称位置から若干ずらせ、隣接する切断刃３
５，３７の切粉５３の切断時期を僅かにずらせる
ようにした点を特徴としている。 なお、上述した実施例では同列に配設した切断
刃３５，３７の各切込み突起４１，４２の位置を
すべて同位置に装着しているが、この例に限らず
各切込み突起４１，４２の位置を一定角度づつ連
続してずらせ、隣合う切断刃の切粉５３の切断時
期を少しづつずらせるようにすることも可能であ
り、また回動軸部材としてスプラインを用いてい
るが、セレーシヨンで構成することも可能であ
る。なお、スクリユーシリンダ１７の下端部にも
切削油が溜るため、その回収手段を設けることが
望ましく、その場合には例えば上記シリンダ１７
の底部を、オイル回収ボツクス４３の底部位置よ
り高位に構成し、シリンダ１７の底部とオイル回
収ボツクス４３とを連通させれば、簡単に対応で
きるものとなる。また、本考案は旋盤の他にボー
ル盤、シエーバ、プレーナ、フライス盤等各種の
工作機械に適用でき、またその小型化故に既存の
機械に取り付けることも可能である。 本考案に切粉切断搬送装置は以上のように、複
列に配設した多数の回転可能な切断刃を有する切
断器を設け、工作機械等から排出される切粉を細
かく分断してコンパクトに処理できるようにした
から、その嵩張りを解消できるとともに、切粉の
取り扱いを容易に成し得る効果がある。また、本
考案では切断器の下方にホツパを配設し、その出
口側に臨ませて切粉を搬送する搬送装置の投入口
を設けたから、細かく分断した切粉を自動的に所
定位置に搬送することができ、従来のように生成
状態のまま切粉を搬送する方法に比べて搬送が容
易になり、また搬送の際の散乱も防止し得、整然
とした作業環境を確保できる実用的な効果があ
る。 また、本考案では、上下端部の互いに反対側位
置に切粉の排出口と投入口を形成したスクリユー
コンベヤを構成するスクリユーシリンダを床面に
立設し、該シリンダの上端に固定フレームを架設
し、該フレーム上に駆動モータと該モータの駆動
軸に連係する軸を回転可能に設置したから、上記
シリンダをモータ等の支柱として兼用でき、この
ための専用支柱を省略できるとともに、上記モー
タ等を固定フレーム上に設置し、更にスクリユー
コンベヤを立設することで、当該下方スペースを
開放して作業スペースを広く確保することができ
る。 更に、上記切断器を前記固定フレームの端部下
方で、その幅方向に離心した位置に設置し、切断
器上方のスペースを開放することで、工作機械等
への設置を容易に行なうことができる一方、ホツ
パを長路化し、かつその傾斜角度を小さくするこ
とで、切断後の切粉を適量づつ投入口に供給する
ことができる等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す断面図、第２
図は第１図の要部側面図、第３図は第２図の平面
図、第４図は本考案の要部を示す正面図、第５図
ａ乃至ｄは本考案の作用状態を順に示す説明図、
第６図は本考案に使用する切断刃の他の配置例を
示す正面図である。 １８……投入口、２５……切断器、３５，３７
……切断刃、４４……ホツパ、５３……切粉。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 上下端部の互いに反対側位置に切粉の排出口と
   投入口を形成したスクリユーコンベヤを構成する
   スクリユーシリンダを床面に立設し、該シリンダ
   の上端に固定フレームを架設し、該フレーム上に
   駆動モータと該モータの駆動軸に連係する軸を回
   転可能に設置する一方、床面にオイル回収ボツク
   スを設置し、該ボツクスの上部に、一対の回動軸
   に略円板状の切断刃とスペーサを交互に装着し、
   これら切断刃とスペーサを異軸間で噛合配列した
   切断器を設け、該切断器を前記固定フレームの端
   部下方で、その幅方向に離心した位置に設置し、
   切断器の上方スペースを開放するとともに、前記
   オイル回収ボツクス内に上側開口部を切断器の直
   下に臨ませ、かつ下側開口部を前記切粉投入口に
   連通させたホツパを下向きに傾斜設置し、この反
   対側の前記切粉排出口の下方スペースを開放する
   ようにしたことを特徴とする切粉切断搬送装置。