供給装置
【課題】ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑等の被輸送物を空気輸送システムにより輸送することのできる供給装置を提供する。
【解決手段】開口を有して被輸送物を収容する収容体１０と、収容体１０内に回転可能に配置され、螺旋状のスクリュー２１を有する回転軸２０と、回転軸２０の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路４０とを備えている。スクリュー２１には回転軸側破砕手段が設けられるとともに、収容体１０には収容体側破砕手段が設けられている。この回転軸側破砕手段と収容体側破砕手段とが協働して被輸送物を破砕し、破砕された金属屑は排出路４０を介して輸送通路に供給される。
【解決手段】開口を有して被輸送物を収容する収容体１０と、収容体１０内に回転可能に配置され、螺旋状のスクリュー２１を有する回転軸２０と、回転軸２０の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路４０とを備えている。スクリュー２１には回転軸側破砕手段が設けられるとともに、収容体１０には収容体側破砕手段が設けられている。この回転軸側破砕手段と収容体側破砕手段とが協働して被輸送物を破砕し、破砕された金属屑は排出路４０を介して輸送通路に供給される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばＮＣ旋盤を用いた金属製品の加工により生じた金属屑等の被輸送物を供給する供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントや穀類等の被輸送物を所定箇所（たとえば、貯蔵タンク）まで輸送する際に、輸送通路内に圧送される空気等の気体に被輸送物を混合して輸送する空気輸送システムが利用されている。この空気輸送システムにおいて、輸送通路に被輸送物を供給する供給装置としてロータリーフィーダが使用されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ロータリーフィーダの内部には、駆動用モータにより回転駆動される回転体が配設されており、同回転体は、等間隔おきに放射状に突設されてなる複数の羽根板を有している。そして、隣接する羽根板により形成された各仕切室には、その容積に相当する量の被輸送物が順次投入され、回転体の回転に基づき各仕切室内に収納された被輸送物を輸送通路に順次投入するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−９６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑は、そのサイズが不均一で比重や重量が大きいために、空気輸送システムを用いて直接輸送することは困難であった。そのため、金属屑を台車に溜めておき、作業者が所定箇所まで直接搬送する、あるいは、ＮＣ旋盤に接続したコンベアによって金属屑を所定箇所まで搬送するといった方法が採用されていた。しかし、作業者が直接搬送する方法やコンベアによって搬送する方法は、上記空気輸送システムと比較して多大な時間や手間がかかるために、作業効率が著しく低下するといった問題があった。
【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑等の被輸送物であっても空気輸送システムにより輸送することのできる供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の供給装置は、開口を有して被輸送物を収容する収容体と、該収容体内に回転可能に配置され、その外周に螺旋状のスクリューを有する回転軸と、該回転軸の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路とを備え、前記スクリューには回転軸側破砕手段を設けるとともに、前記収容体には収容体側破砕手段を設け、前記回転軸側破砕手段と前記収容体側破砕手段との協働により前記被輸送物を破砕するとともに、破砕された被輸送物を前記排出路を介して前記輸送通路に供給することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、収容体内に投入された被輸送物は、回転軸側破砕手段及び収容体側破砕手段によって破砕されることになる。そのため、サイズが不均一で比重や重量が大きい被輸送物であっても、そのサイズを一定の大きさ以下に均一化し、比重や重量を適正化することによって空気輸送システムを用いて輸送することが可能になる。また、本発明では、ひとつの装置内に被輸送物を破砕するための構成と被輸送物を供給するための構成を備えている。そのため、単純に被輸送物を破砕する装置と従来の供給装置とを並設したような構成と比較して装置全体の大型化を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の供給装置は、請求項１に記載の発明において、前記回転軸と前記排出路との間には、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に通過させる分離手段が設けられていることを特徴とする。上記構成によれば、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に回転軸側から排出路側へ移行させることができるため、十分に破砕されていないサイズの大きい被輸送物が輸送通路内に供給されることが抑制できる。
【０００９】
請求項３に記載の供給装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記スクリューは、前記回転軸の軸方向に沿って複数のスクリュー体に分割されてなり、隣り合う各スクリュー体は前記回転軸に対して互いに異なる巻方向に螺旋状に巻回されていることを特徴とする。
【００１０】
回転軸を回転させたとき、収容体内に投入された被輸送物はスクリューに押されて回転軸の軸方向に移送される。また、この被輸送物の移送方向はスクリューの螺旋の巻方向によって決定されるものである。そのため、上記構成によれば、たとえば、回転軸を一方向に回転されると、隣り合うスクリュー間に被輸送物が寄せ集められて密になる一方、そのスクリュー間から離れるほど被輸送物が存在せずに疎となる。また、回転軸を他方向へ回転させると（逆回転させると）、隣り合うスクリュー間から被輸送物が押し出されて疎になる一方、そのスクリュー間から離れるほど被輸送物が寄せ集められて密となる。このように、回転軸の回転、逆回転を繰り返すことで回転軸の軸方向において被輸送物の密状態、疎状態が入れ替わる。したがって、被輸送物が偏りなく均等に破砕処理されるとともに、被輸送物の密集の固定に起因する回転軸への過大な負荷発生を抑制することができる。また、被輸送物の密化が実現できれば、回転軸側破砕手段と収容体側破砕手段との協働による破砕が積極化される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の供給装置によれば、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑等の被輸送物を空気輸送システムにより輸送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の供給装置を図面に基づいて説明する。図５は、被輸送物を輸送気体に混合させて輸送する空気輸送システムの全体構成を概略的に示している。なお、本実施形態では、ＮＣ旋盤１を用いた金属製品の加工により生じた金属屑を被輸送物とする。この種の金属屑は硬質であるとともに、形状が複雑で均一ではなく、たとえば螺旋状に渦巻いているものや、長さが数ミリから数十ミリのものが混在している。このような金属屑の種類としては鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等が挙げられる。
【００１３】
本実施形態の空気輸送システムには、２つの輸送通路２、３が並設されている。各輸送通路２、３の最上流位置にはそれぞれ供給装置４が配設されている。供給装置４は、ＮＣ旋盤１の排出口１ａから排出された金属屑を輸送通路２、３側へ供給するものである。なお、各輸送通路２、３においてそれぞれ設けられる供給装置４は、同一の構成を有している。
【００１４】
各輸送通路２、３の最下流側には共通の吸引ブロワー５が配設されている。この吸引ブロワー５は、輸送気体の供給源となっている。本実施形態の空気輸送システムでは、各供給装置４によりそれぞれ輸送通路２、３側に供給された金属屑は、吸引ブロワー５により吸引されることで、負圧状態の輸送通路２、３の下流側へ輸送される。
【００１５】
各輸送通路２、３において、供給装置４の近傍には切換バルブ６がそれぞれ設けられている。これにより、いずれの輸送通路２、３に輸送気体を供給するかが各切換バルブ６の開閉によって選択されるようになっている。吸引ブロワー５の下流側（下方）には、貯蔵タンク７が配設されている。この貯蔵タンク７には各輸送通路２、３内を輸送されてきた金属屑が貯蔵されるようになっている。
【００１６】
次に、本実施形態の供給装置４を図１〜図４に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、収容体１０は、上方を開口する略箱状をなすとともにその四隅を４本の脚部１４によって支持されている。図１及び図２に示すように、収容体１０をなす筒状部１１は、上方を開口する半円筒状に形成されるとともに長手方向の端部を側壁によって閉じられている。また、収容体１０をなすホッパー１２は筒状部１１の上縁に一体形成されている。
【００１７】
図１に示すように、筒状部１１の下部には、平面視四角形状の排出孔１１ａが貫通形成されている。また、収容体１０の長手方向の両側壁１０ａ（図１において左右に位置する側壁）には、円板状の取付板１３が固着されるとともに、この取付板１３を介して収容体１０に脚部１４が取り付けられている。
【００１８】
図１に示すように、収容体１０の側壁１０ａ及び取付板１３にはその長手方向に沿って延びるように回転軸２０が回転可能に支持されている。この回転軸２０は棒状をなすとともに、その中心軸が収容体１０を構成する筒状部１１の中心軸と重なるように配置されている（図２参照。）。また、回転軸２０は一方の取付板１３（図１の右側の取付板１３）に固着されたモータ５１に駆動連結されている。なお、モータ５１は自身に接続される回転制御手段５２によりその回転方向が制御されている。具体的には、回転制御手段５２はモータ５１の回転方向、すなわち回転軸２０の回転方向について、正回転方向と逆回転方向とを設定される所定時間ごとに連続的に切り替える制御を行なう。
【００１９】
また、回転軸２０の外周面には、その回転軸２０に対して螺旋状に巻き付くようにしてスクリュー２１が巻回されている。このスクリュー２１は、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３に分割されるとともに、これら第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３は、その螺旋の巻方向が互いに異なる、すなわち逆方向に巻かれた螺旋となるように形成されている。具体的には、第１スクリュー体２２は、回転軸２０における輸送方向下流側（図１における左側）に設けられるとともに、図１における左側から右側に向かって反時計回りに回るような螺旋状をなしている。一方、第２スクリュー体２３は、回転軸２０における輸送方向上流側（図１における右側）に設けられるとともに、図１における左側から右側に向かって時計回りに回るような螺旋状をなしている。
【００２０】
また、図２に示すように、第１スクリュー体２２の幅方向の大きさは回転軸２０の外周面と筒状部１１の内周面との間隔よりも僅かに小さくなるように設定されている。つまり、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合における第１スクリュー体２２の見かけ上の直径は、筒状部１１の内径よりも僅かに小さくなっている。そのため、第１スクリュー体２２の周縁と筒状部１１との間には僅かに隙間が存在することになる。
【００２１】
図１〜図３に示すように、第１スクリュー体２２には、外周縁に沿ってその一部が切欠かれた切欠部２４が、一巻き当たり、その１／３巻き程度の範囲にわたって形成されている。図２に示すように、第１スクリュー体２２の外周縁における切欠部２４上に位置する端縁のうち、切欠部２４の始点位置と終点位置に位置する端縁２４ａは、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合に回転軸２０の径方向に延びるように形成されている。つまり、端縁２４ａの長さが切欠部２４の切欠深さとなっている。本実施形態においては、この切欠部２４が回転軸側破砕手段として機能する。
【００２２】
なお、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３は、その螺旋の巻方向が異なるのみであって、スクリューの幅方向の大きさや螺旋ピッチ等の他の構成については同一に形成されている。そして、第２スクリュー体２３においても第１スクリュー体２２と同様の切欠部２４が形成されている。また、第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３に形成される全ての切欠部２４は、その始点位置に位置する端縁２４ａ同士及び終点位置に位置する端縁２４ａ同士の位相が揃うように形成されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、収容体１０を構成する筒状部１１の内周面における上端であって、なおかつ切欠部２４に対向した位置（切欠部２４の回転領域に対向する筒状部の内周面領域）に、収容体側破砕手段としての固定刃３０が筒状部１１の内周面に突出するように取り付けられている。この固定刃３０は略直方体状の部材であり、筒状部１１の内周面からの突出方向側の長さＸが、切欠部２４の端縁２４ａの長さと等しくなるように形成されている（図２参照。）。また、図３に示すように、回転軸２０の軸方向Ｌにおける長さＹは、切欠部２４の回転領域における軸方向Ｌ側の長さよりも僅かに小さくなっている。そのため、スクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間には僅かな隙間が存在することになり、スクリュー２１及び回転軸２０を回転させた際にスクリュー２１と固定刃３０とが接触することはない。なお、図３に示すように、固定刃３０は、筒状部１１の内周面において、各切欠部２４に対向した位置にそれぞれ一対ずつ形成されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、収容体１０を構成する筒状部１１の下部外周面には、筒状部１１に形成された排出孔１１ａを覆うように筒状の排出路４０が固着されている。排出路４０の長手方向の一方の端部（図１における左側の端部）は、収容体１０及び取付板１３よりも外方に突出するとともに、輸送通路２、３と連結するためのフランジ状の連結部４１を形成している。また、排出路４０の他方の端部（図１における右側の端部）は、収容体１０の下方に位置するとともに、その側端面には排出路４０内に外気を取り込むための空気口４２を貫通形成している。
【００２５】
また、図１に示すように、排出路４０の上面における排出孔１１ａを覆う部分には、分離手段としての分離部４３を設けている。この分離部４３には複数の孔が貫通形成されるとともに、この孔の大きさは空気輸送システムによる空気輸送が困難になるようなサイズの金属屑が通過できない程度の大きさに設定されている。そのため、分離部４３に形成された孔の大きさ以下の金属屑のみが分離部４３を通過して排出路４０内に供給されることになる。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように、排出路４０の下面には取付部４４が複数貫通形成されるとともに、各取付部４４にはパンチングメタル４４ａが取り付けられている。このパンチングメタル４４ａの孔の大きさは、金属屑は通過せずに油分や水等の液体のみを通過させる程度に設定されている。なお、本実施形態においては、取付部４４は分離部４３と略同じ大きさに形成されるとともに、分離部４３の真下に位置するように形成されている。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、排出路４０の下方には、パンチングメタル４４ａを通過した液体を回収するための貯留部としての液体受け箱５３が設けられている。この液体受け箱５３は、脚部１４間に設けられる支持板１４ａ上に支持されている。本実施形態においては、取付部４４とパンチングメタル４４ａと液体受け箱５３とにより、金属屑に伴って排出路４０内に供給された液体を回収する液体回収機構を構成している。
【００２８】
次に、このように構成された供給装置４を用いて金属屑を輸送通路２、３に供給する態様を説明する。
ＮＣ旋盤１を用いた金属加工により生じた金属屑は、ホッパー１２を介して収容体１０内に投入される。一方、回転軸２０は、回転制御手段５２により制御されたモータ５１によって正回転方向（図２における時計回り方向）に回転駆動される。このとき、収容体１０内に収容された金属屑は回転軸２０に設けられたスクリュー２１に押されて回転軸２０の軸方向Ｌに沿って移送される。具体的には、図１の矢印で示すように、第１スクリュー体２２側に位置する金属屑は、図１における左側から右側に向かって移送されるとともに、第２スクリュー体２３側に位置する金属屑は図１における右側から左側に向かって移送されることになる。つまり、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って収容体１０の中央側へ向かって移送される。
【００２９】
なお、この回転軸２０の回転方向は回転制御手段５２によって制御されており、設定された所定時間ごとに正回転方向から逆回転方向へ、或いは逆回転方向から正回転方向への切り替えを行なっている。回転軸２０を逆回転方向（図２における反時計回り方向）へ回転させた場合には、収容体１０内に収容された金属屑は、回転軸２０を正回転方向に回転させた場合と逆方向、すなわち回転軸２０の軸方向Ｌに沿って収容体１０の中央側から離れる方向（両側壁１０ａ側）に移送される。
【００３０】
また、図４に示すように、スクリュー２１による金属屑の移送途中において、各スクリュー体２２、２３に形成された切欠部２４と固定刃３０との間に挟まれた金属屑は、切欠部２４と固定刃３０との間で破砕されることになる。具体的には、切欠部２４の端縁２４ａと、固定刃３０の側端面３０ａとの間に挟まれることによって金属屑が剪断される（図４の鎖線部分参照。）。なお、回転軸２０を正回転方向に回転させた場合にも、逆回転方向に回転させた場合にも同様に金属屑を破砕することが可能である。
【００３１】
そして、収容体１０内を破砕されつつ移送される金属屑のうち、排出路４０に形成された分離部４３を通過できる程度の大きさにまで破砕された金属屑は、排出孔１１ａ及び分離部４３を介して排出路４０に排出される。この排出路４０に排出された金属屑は、吸引ブロワー５により吸引されることで、連結部４１を介して排出路４０と連結される輸送通路２、３に供給されるとともに、負圧状態の輸送通路２、３の下流側へ強制的に輸送される。
【００３２】
また、金属屑に付着した油分等の液体が供給装置４内に供給されることがあるが、本実施形態では、こうした液体は液体回収機構により回収される。収容体１０内に供給された液体は金属屑とともに排出路４０に排出された後、パンチングメタル４４ａを通過して液体受け箱５３に貯留される。この液体受け箱５３内に貯留された液体は所定の方法により廃棄或いは再利用される。
【００３３】
次に本実施形態における作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態では、回転軸側破砕手段としての切欠部２４を有するスクリュー２１を設けた回転軸２０と、切欠部２４と協働して金属屑を破砕する収容体側破砕手段としての固定刃３０とを収容体１０内に備えている。これにより、収容体１０内に収容された金属屑は切欠部２４と固定刃３０とにより破砕された後、収容体１０の下部に形成された排出路４０を介して輸送通路２、３内に供給される。よって、ＮＣ旋盤加工により生じるサイズが不均一な金属屑であっても、一定の大きさ以下に破砕されるため、金属屑の比重や重量が適正化されて空気輸送に供することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態では、ひとつの供給装置４内に金属屑を破砕するための構成（回転軸側破砕手段としての切欠部２４及び収容体側破砕手段としての固定刃３０）と、金属屑を輸送通路２、３に供給するための構成（排出路４０）とを備えている。そのため、単純に金属屑を破砕するための破砕装置と従来の供給装置とを並設したような構成と比較して装置全体の大型化を抑制することができる。
【００３５】
（２）本実施形態では、回転軸２０に形成されるスクリュー２１は、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３とに分割されるとともに、これら各スクリュー体２２、２３は互いに異なる巻方向の螺旋状に巻回されている。これにより、回転軸２０を正回転方向に回転させた際に、収容体１０内に収容された金属屑は、スクリュー部分に押されて収容体１０の中央側に向かって軸方向Ｌに沿って移送される。このとき収容体の中央部分、すなわち第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間に金属屑が集められて、この部分における金属屑の密度が大きくなるため、切欠部２４と固定刃３０との協動による破砕が積極化される。
【００３６】
（３）本実施形態では、回転制御手段５２により回転軸２０の回転方向が所定時間ごとに切り替えられている。回転軸２０を逆回転方向に回転させると、収容体１０内に収容された金属屑は、収容体１０中央側から離れる方向（両側壁１０ａ側）に軸方向Ｌに沿って移送される。そのため、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間に密集した金属屑が押し出されて、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間の金属屑の密度が小さくなる。一方、両側壁１０ａ側では、金属屑が集められて金属屑の密度が大きくなる。このように、回転軸２０の回転方向を切り換えることで、回転軸２０の軸方向において金属屑の密状態、疎状態が入れ替わる。したがって、金属屑を偏りなく均等に破砕することができるとともに、金属屑が過度に密集することに起因する回転軸２０への過大な負荷発生を抑制することができる。
【００３７】
（４）本実施形態では、スクリューの外周縁に沿って形成された切欠部２４と、筒状部１１に設けた固定刃３０との協動により金属屑を破砕するように構成した。この構成によれば、スクリュー２１の回転領域の範囲内において金属屑を破砕することができるため、破砕機能を付加したことによる装置の大型化を抑制することができる。
【００３８】
（５）本実施形態では、排出路４０の上部に分離手段として、複数の孔を有する分離部４３を形成し、この分離部４３を通過可能な大きさの金属屑のみを排出路４０内に排出するように構成している。そのため、分離部４３を通過できないようなサイズの大きい金属屑、つまり空気輸送システムにおいて輸送困難な金属屑が輸送通路２、３内に供給されることを抑制することができる。
【００３９】
（６）本実施形態では、スクリュー２１と筒状部１１との間、及びスクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間にそれぞれ隙間が設けられている。そのため、スクリュー２１と収容体１０及び固定刃３０との間における噛み込みの発生を抑制することができる。
【００４０】
（７）本実施形態では、金属屑とともに供給装置４内に供給された液体を回収する液体回収機構が備えられている。そのため、液体が金属屑に伴って供給装置４よりも下流の輸送通路２、３内に供給されることが抑制される。
【００４１】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 本実施形態では、被輸送物として金属屑を輸送する空気輸送システムを採用したが、この被輸送物は金属屑に限られるものではない。すなわち、ガラス、プラスチック、板材、生ごみ、ビニール等の粉砕体や、セメント、木の粉等の粉体等を輸送する空気輸送システムを採用してもよい。
【００４２】
・ 本実施形態の輸送システムには、２つの輸送通路２、３を設ける構成を採用したが、同輸送通路を３つ以上設ける構成を採用してもよい。このような構成とした場合、様々な種類の金属屑（たとえば鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等）の輸送がその種類別に可能となり、効率的である。また、輸送通路を１つとする構成を採用してもよい。この場合、切換バルブ６は省略される。
【００４３】
・ 本実施形態では、収容体１０は筒状部１１と、筒状部１１の上部に一体に設けられたホッパー１２とにより形成されていたが収容体１０の構成はこれに限られるものではない。たとえば、収容体１０の一部として、筒状部１１の下部に排出路４０を一体に設ける構成としてもよい。また、ホッパー１２を省略して筒状部１１のみから収容体１０を構成してもよい。この場合、供給装置４の高さ方向の大きさが抑制されて、供給装置４を薄型化することができる。
【００４４】
・ 本実施形態の回転制御手段５２は、設定された所定時間ごとに回転軸２０の回転方向を連続的に切り替える制御を行なっていたが、回転軸２０の回転制御はこれに限られるものではない。たとえば、所定回転数ごとに回転軸２０の回転方向を切り替えてもよいし、これらの制御に加えて、一方の回転方向の回転速度を相対的に遅くするような回転速度を切り替える制御を行なってもよい。
【００４５】
また、回転軸２０の回転方向の切り替え制御を連続的に行なうのではなく、噛み込み等の不具合の発生時のみに回転方向を切り替える構成としてもよい。なお、ここでいう連続的とは、正回転方向への回転を停止させてから逆回転方向への回転を開始する間、或いは逆回転方向への回転を停止させてから正回転方向への回転を開始する間に一定のインターバルが設定されている場合も含むものである。また、一方向のみに回転軸２０を回転させるような構成としてもよい。
【００４６】
・ 本実施形態のスクリュー２１は、２つのスクリュー体２２、２３から構成されていたが、スクリュー体の個数はこれに限られるものではなく、３つ以上のスクリュー体を設けてもよい。この場合、隣り合うスクリュー体の螺旋の巻方向を異ならせるように形成することにより、収容体１０内における金属屑を任意の位置に密集させることができる。また、スクリュー２１を１つのスクリュー体から構成するようにしてもよい。
【００４７】
・ 本実施形態では、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３の螺旋の巻方向を互いに異ならせるように構成していたが、各スクリュー体の螺旋の巻方向はどのような方向であってもよい。たとえば、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３の螺旋の巻方向が同じになるように構成してもよい。
【００４８】
・ 第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３における幅方向の大きさ、螺旋の巻数、及び螺旋ピッチ等のスクリュー２１の形状はとくに限定されるものでなく、どのように構成されていてもよい。また、これらの各構成が第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間で異なっていてもよい。
【００４９】
・ 本実施形態では、回転軸側破砕手段としての切欠部２４を各スクリュー体２２、２３の螺旋一巻き当たり１／３程度の範囲に形成していたが、切欠部２４の構成はこれに限られるものではない。たとえば、螺旋一巻き当たり１／３以上の範囲にわたって切欠部２４を設けてもよいし、螺旋一巻き当たり１／３以下の範囲で切欠部２４を設けてもよい。また、切欠部２４の端縁２４ａは、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合に回転軸２０の径方向に延びるように形成されていたが、端縁２４ａの形成方向はこれに限られるものではない。たとえば、上記実施形態の径方向に延びる端縁２４ａの構成に代えて、各スクリュー体２２、２３の延設方向において傾斜するように、言い換えれば前記回転軸２０の径方向と交差するように傾斜させるようにして端縁２４ａを構成してもよい。また、輸送方向下流側（図１における左側）や輸送方向上流側（図１における右側）に傾斜するように構成してもよい。さらに、螺旋一巻きに対して複数の切欠部２４を設けてもよい。
【００５０】
・ 本実施形態では、各切欠部２４を、その始点位置に位置する端縁２４ａ同士及び終点位置に位置する端縁２４ａ同士の位相が揃うように形成していたが、各切欠部２４の両端縁２４ａ同士の位相がずれるように形成してもよい。この場合、切欠部２４ごとに、固定刃３０の側端面３０ａと切欠部２４の端縁２４ａとによる破砕のタイミングに時間差が生じるため、モータ５１に作用する負荷のタイミングが分散される。
【００５１】
・ 切欠部２４に代えて各スクリュー体２２、２３の外周縁に回転軸２０の径方向に突出する突起部を設け、この突起部と固定刃３０とにより金属屑を破砕する構成としてもよい。この場合、筒状部１１の内周面上に、上記突起部の回転領域を包囲するような凹部を設け、この凹部に固定刃３０を設ける構成とすることで、上記突起部が筒状部１１に衝突することなく回転軸２０を回転させることができる。また、固定刃３０を設けることなく、突起部と凹部との間で金属屑を破砕するようにしてもよい。この場合には、凹部が収容体側破砕手段として機能する。この他にも、上記突起部の突設高さに応じて各スクリュー体２２、２３の幅方向の大きさ、及び固定刃３０の突出方向側の長さＸを小さくする構成としてもよい。
【００５２】
・ 本実施形態では、収容体側破砕手段としての固定刃３０を筒状部１１の内周面における上端に設けたが、固定刃３０の配置位置はこれに限られるものではなく、切欠部２４に対向した位置であれば、筒状部１１の内周面上のどの位置に設けられていてもよい。また、本実施形態では、１つの切欠部２４に対向した位置に一対の固定刃３０を設けたが、これらのうちの一方のみを設けてもよいし、３つ以上の固定刃３０を設けてもよい。さらに、固定刃３０を設ける代わりに、筒状部１１の内周面に切欠部２４と対向するような膨出部を設け、この膨出部と切欠部２４との間で金属屑を破砕する構成としてもよい。この場合には、膨出部が収容体側破砕手段として機能する。
【００５３】
・ 切欠部２４の端縁２４ａ及び固定刃３０の側端面３０ａに、先端が鋭利となるように加工仕上げされた刃を設けてもよい。
・ 本実施形態では、スクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間に隙間が設けられていたが、この隙間を設けることなく、切欠部２４と固定刃３０とが摺接するように構成してもよい。
【００５４】
・ 本実施形態では、回転軸２０を１つのみ備える構成を採用したが、回転軸２０を２つ以上備える構成を採用してもよい。たとえば、スクリュー２１を有する回転軸２０を２本平行に配置し、スクリュー２１と固定刃３０との間だけでなく、各回転軸２０のスクリュー２１間においても金属屑を破砕するように構成してもよい。このように構成した場合、装置全体における破砕可能箇所が増加するため、時間当たりの破砕量が増加して破砕効率を向上させることができる。
【００５５】
・ 本実施形態では、分離手段として複数の孔を有する分離部４３を設けたが、分離手段の構成はこれに限られるものではない。たとえば、排出路４０を上方に開口する断面Ｕ字状の部材とし、この排出路４０と筒状部１１との間に金網やパンチングメタル等の分離手段を介在させるような構成を採用してもよい。また、排出孔１１ａに代えて筒状部１１に分離部４３を設けてもよい。
【００５６】
・ 供給装置４内に供給された液体を金属屑から分離して回収することができるのであれば液体回収機構の構成は本実施形態の構成に限定されるものではない。たとえば、貯留部としての液体受け箱５３の代わりに排出路４０の下部に液体貯留用の空間を形成し、この空間に貯留された液体を吸引ポンプ等で強制的に排出するような構成を採用してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、排出路４０の下面に取付部４４を形成するとともに取付部４４にパンチングメタル４４ａを取り付けることにより、排出路４０外へ液体を通過させる通過部を形成していたが、通過部の構成はこれに限られるものではない。たとえば、排出路４０の下面全体に取付部４４を設け、その取付部４４にパンチングメタル４４ａを取り付けるように構成してもよいし、金属屑の通過を防止して液体のみの通過を可能とするのであれば、パンチングメタル４４ａに代えて金網や樹脂製の濾過体等を採用してもよい。
【００５８】
・ 液体回収機構は省略されてもよい。この場合、輸送通路２、３の最下流位置に液体と金属屑とを分離する液体分離手段（たとえば、バグフィルター）を設けることが好ましい。また、本実施形態の空気輸送システムにおいて、液体回収機構に加え、そうした液体分離手段をさらに設ける構成を採用してもよい。すなわち、供給装置４の内部に設けられた液体回収機構と、液体分離手段とにより液体の分離及び回収が行われることとなる。このような構成とした場合には、液体の分離・回収機能のさらなる向上が図られる。
【００５９】
・ 吸引ブロワー５に代えて供給ブロワーを備える空気輸送システムを採用してもよい。この場合、供給ブロワーは供給装置４よりも上流側に設け、供給ブロワーから供給される輸送気体は排出路４０に形成される空気口４２に提供される。このとき、ホッパー１２の開口部に密閉ダンパーを設けて同開口部を密閉すると輸送効率が向上する。
【００６０】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
○ 前記回転軸側破砕手段は、前記スクリューの外周に沿って形成される切欠部であることを特徴とする供給装置。
【００６１】
○ 前記収容体側破砕手段は、前記収容体の内周面において前記切欠部に対向した位置に設けられることを特徴とする供給装置。
○ 前記排出路の下方には、被輸送物に伴って前記収容体内に供給された液体を回収する液体回収機構が設けられており、前記液体回収機構は、前記排出路から前記液体回収機構側への液体の通過を許容する通過部と、該通過部を通過した液体を回収する貯留部とを有することを特徴とする供給装置。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の供給装置の断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】本実施形態の供給装置の上面図。
【図４】本実施形態の供給装置におけるスクリューと固定刃を示す斜視図。
【図５】本実施形態の空気輸送システムを示す概略図。
【符号の説明】
【００６３】
Ｌ…軸方向、２，３…輸送通路、１０…収容体、２０…回転軸、２１…スクリュー、２２…第１スクリュー体、２３…第２スクリュー体、２４…回転軸側破砕手段としての切欠部、３０…収容体側破砕手段としての固定刃、４０…排出路、４３…分離手段としての分離孔。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえばＮＣ旋盤を用いた金属製品の加工により生じた金属屑等の被輸送物を供給する供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、セメントや穀類等の被輸送物を所定箇所（たとえば、貯蔵タンク）まで輸送する際に、輸送通路内に圧送される空気等の気体に被輸送物を混合して輸送する空気輸送システムが利用されている。この空気輸送システムにおいて、輸送通路に被輸送物を供給する供給装置としてロータリーフィーダが使用されている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
ロータリーフィーダの内部には、駆動用モータにより回転駆動される回転体が配設されており、同回転体は、等間隔おきに放射状に突設されてなる複数の羽根板を有している。そして、隣接する羽根板により形成された各仕切室には、その容積に相当する量の被輸送物が順次投入され、回転体の回転に基づき各仕切室内に収納された被輸送物を輸送通路に順次投入するようになっている。
【特許文献１】特開２００１−９６１８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑は、そのサイズが不均一で比重や重量が大きいために、空気輸送システムを用いて直接輸送することは困難であった。そのため、金属屑を台車に溜めておき、作業者が所定箇所まで直接搬送する、あるいは、ＮＣ旋盤に接続したコンベアによって金属屑を所定箇所まで搬送するといった方法が採用されていた。しかし、作業者が直接搬送する方法やコンベアによって搬送する方法は、上記空気輸送システムと比較して多大な時間や手間がかかるために、作業効率が著しく低下するといった問題があった。
【０００５】
この発明は、こうした従来の実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑等の被輸送物であっても空気輸送システムにより輸送することのできる供給装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために請求項１に記載の供給装置は、開口を有して被輸送物を収容する収容体と、該収容体内に回転可能に配置され、その外周に螺旋状のスクリューを有する回転軸と、該回転軸の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路とを備え、前記スクリューには回転軸側破砕手段を設けるとともに、前記収容体には収容体側破砕手段を設け、前記回転軸側破砕手段と前記収容体側破砕手段との協働により前記被輸送物を破砕するとともに、破砕された被輸送物を前記排出路を介して前記輸送通路に供給することを特徴とする。
【０００７】
上記構成によれば、収容体内に投入された被輸送物は、回転軸側破砕手段及び収容体側破砕手段によって破砕されることになる。そのため、サイズが不均一で比重や重量が大きい被輸送物であっても、そのサイズを一定の大きさ以下に均一化し、比重や重量を適正化することによって空気輸送システムを用いて輸送することが可能になる。また、本発明では、ひとつの装置内に被輸送物を破砕するための構成と被輸送物を供給するための構成を備えている。そのため、単純に被輸送物を破砕する装置と従来の供給装置とを並設したような構成と比較して装置全体の大型化を抑制することができる。
【０００８】
請求項２に記載の供給装置は、請求項１に記載の発明において、前記回転軸と前記排出路との間には、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に通過させる分離手段が設けられていることを特徴とする。上記構成によれば、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に回転軸側から排出路側へ移行させることができるため、十分に破砕されていないサイズの大きい被輸送物が輸送通路内に供給されることが抑制できる。
【０００９】
請求項３に記載の供給装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明において、前記スクリューは、前記回転軸の軸方向に沿って複数のスクリュー体に分割されてなり、隣り合う各スクリュー体は前記回転軸に対して互いに異なる巻方向に螺旋状に巻回されていることを特徴とする。
【００１０】
回転軸を回転させたとき、収容体内に投入された被輸送物はスクリューに押されて回転軸の軸方向に移送される。また、この被輸送物の移送方向はスクリューの螺旋の巻方向によって決定されるものである。そのため、上記構成によれば、たとえば、回転軸を一方向に回転されると、隣り合うスクリュー間に被輸送物が寄せ集められて密になる一方、そのスクリュー間から離れるほど被輸送物が存在せずに疎となる。また、回転軸を他方向へ回転させると（逆回転させると）、隣り合うスクリュー間から被輸送物が押し出されて疎になる一方、そのスクリュー間から離れるほど被輸送物が寄せ集められて密となる。このように、回転軸の回転、逆回転を繰り返すことで回転軸の軸方向において被輸送物の密状態、疎状態が入れ替わる。したがって、被輸送物が偏りなく均等に破砕処理されるとともに、被輸送物の密集の固定に起因する回転軸への過大な負荷発生を抑制することができる。また、被輸送物の密化が実現できれば、回転軸側破砕手段と収容体側破砕手段との協働による破砕が積極化される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の供給装置によれば、ＮＣ旋盤加工により生じた金属屑等の被輸送物を空気輸送システムにより輸送することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の供給装置を図面に基づいて説明する。図５は、被輸送物を輸送気体に混合させて輸送する空気輸送システムの全体構成を概略的に示している。なお、本実施形態では、ＮＣ旋盤１を用いた金属製品の加工により生じた金属屑を被輸送物とする。この種の金属屑は硬質であるとともに、形状が複雑で均一ではなく、たとえば螺旋状に渦巻いているものや、長さが数ミリから数十ミリのものが混在している。このような金属屑の種類としては鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等が挙げられる。
【００１３】
本実施形態の空気輸送システムには、２つの輸送通路２、３が並設されている。各輸送通路２、３の最上流位置にはそれぞれ供給装置４が配設されている。供給装置４は、ＮＣ旋盤１の排出口１ａから排出された金属屑を輸送通路２、３側へ供給するものである。なお、各輸送通路２、３においてそれぞれ設けられる供給装置４は、同一の構成を有している。
【００１４】
各輸送通路２、３の最下流側には共通の吸引ブロワー５が配設されている。この吸引ブロワー５は、輸送気体の供給源となっている。本実施形態の空気輸送システムでは、各供給装置４によりそれぞれ輸送通路２、３側に供給された金属屑は、吸引ブロワー５により吸引されることで、負圧状態の輸送通路２、３の下流側へ輸送される。
【００１５】
各輸送通路２、３において、供給装置４の近傍には切換バルブ６がそれぞれ設けられている。これにより、いずれの輸送通路２、３に輸送気体を供給するかが各切換バルブ６の開閉によって選択されるようになっている。吸引ブロワー５の下流側（下方）には、貯蔵タンク７が配設されている。この貯蔵タンク７には各輸送通路２、３内を輸送されてきた金属屑が貯蔵されるようになっている。
【００１６】
次に、本実施形態の供給装置４を図１〜図４に基づいて説明する。図１及び図２に示すように、収容体１０は、上方を開口する略箱状をなすとともにその四隅を４本の脚部１４によって支持されている。図１及び図２に示すように、収容体１０をなす筒状部１１は、上方を開口する半円筒状に形成されるとともに長手方向の端部を側壁によって閉じられている。また、収容体１０をなすホッパー１２は筒状部１１の上縁に一体形成されている。
【００１７】
図１に示すように、筒状部１１の下部には、平面視四角形状の排出孔１１ａが貫通形成されている。また、収容体１０の長手方向の両側壁１０ａ（図１において左右に位置する側壁）には、円板状の取付板１３が固着されるとともに、この取付板１３を介して収容体１０に脚部１４が取り付けられている。
【００１８】
図１に示すように、収容体１０の側壁１０ａ及び取付板１３にはその長手方向に沿って延びるように回転軸２０が回転可能に支持されている。この回転軸２０は棒状をなすとともに、その中心軸が収容体１０を構成する筒状部１１の中心軸と重なるように配置されている（図２参照。）。また、回転軸２０は一方の取付板１３（図１の右側の取付板１３）に固着されたモータ５１に駆動連結されている。なお、モータ５１は自身に接続される回転制御手段５２によりその回転方向が制御されている。具体的には、回転制御手段５２はモータ５１の回転方向、すなわち回転軸２０の回転方向について、正回転方向と逆回転方向とを設定される所定時間ごとに連続的に切り替える制御を行なう。
【００１９】
また、回転軸２０の外周面には、その回転軸２０に対して螺旋状に巻き付くようにしてスクリュー２１が巻回されている。このスクリュー２１は、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３に分割されるとともに、これら第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３は、その螺旋の巻方向が互いに異なる、すなわち逆方向に巻かれた螺旋となるように形成されている。具体的には、第１スクリュー体２２は、回転軸２０における輸送方向下流側（図１における左側）に設けられるとともに、図１における左側から右側に向かって反時計回りに回るような螺旋状をなしている。一方、第２スクリュー体２３は、回転軸２０における輸送方向上流側（図１における右側）に設けられるとともに、図１における左側から右側に向かって時計回りに回るような螺旋状をなしている。
【００２０】
また、図２に示すように、第１スクリュー体２２の幅方向の大きさは回転軸２０の外周面と筒状部１１の内周面との間隔よりも僅かに小さくなるように設定されている。つまり、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合における第１スクリュー体２２の見かけ上の直径は、筒状部１１の内径よりも僅かに小さくなっている。そのため、第１スクリュー体２２の周縁と筒状部１１との間には僅かに隙間が存在することになる。
【００２１】
図１〜図３に示すように、第１スクリュー体２２には、外周縁に沿ってその一部が切欠かれた切欠部２４が、一巻き当たり、その１／３巻き程度の範囲にわたって形成されている。図２に示すように、第１スクリュー体２２の外周縁における切欠部２４上に位置する端縁のうち、切欠部２４の始点位置と終点位置に位置する端縁２４ａは、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合に回転軸２０の径方向に延びるように形成されている。つまり、端縁２４ａの長さが切欠部２４の切欠深さとなっている。本実施形態においては、この切欠部２４が回転軸側破砕手段として機能する。
【００２２】
なお、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３は、その螺旋の巻方向が異なるのみであって、スクリューの幅方向の大きさや螺旋ピッチ等の他の構成については同一に形成されている。そして、第２スクリュー体２３においても第１スクリュー体２２と同様の切欠部２４が形成されている。また、第１スクリュー体２２及び第２スクリュー体２３に形成される全ての切欠部２４は、その始点位置に位置する端縁２４ａ同士及び終点位置に位置する端縁２４ａ同士の位相が揃うように形成されている。
【００２３】
図２及び図３に示すように、収容体１０を構成する筒状部１１の内周面における上端であって、なおかつ切欠部２４に対向した位置（切欠部２４の回転領域に対向する筒状部の内周面領域）に、収容体側破砕手段としての固定刃３０が筒状部１１の内周面に突出するように取り付けられている。この固定刃３０は略直方体状の部材であり、筒状部１１の内周面からの突出方向側の長さＸが、切欠部２４の端縁２４ａの長さと等しくなるように形成されている（図２参照。）。また、図３に示すように、回転軸２０の軸方向Ｌにおける長さＹは、切欠部２４の回転領域における軸方向Ｌ側の長さよりも僅かに小さくなっている。そのため、スクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間には僅かな隙間が存在することになり、スクリュー２１及び回転軸２０を回転させた際にスクリュー２１と固定刃３０とが接触することはない。なお、図３に示すように、固定刃３０は、筒状部１１の内周面において、各切欠部２４に対向した位置にそれぞれ一対ずつ形成されている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、収容体１０を構成する筒状部１１の下部外周面には、筒状部１１に形成された排出孔１１ａを覆うように筒状の排出路４０が固着されている。排出路４０の長手方向の一方の端部（図１における左側の端部）は、収容体１０及び取付板１３よりも外方に突出するとともに、輸送通路２、３と連結するためのフランジ状の連結部４１を形成している。また、排出路４０の他方の端部（図１における右側の端部）は、収容体１０の下方に位置するとともに、その側端面には排出路４０内に外気を取り込むための空気口４２を貫通形成している。
【００２５】
また、図１に示すように、排出路４０の上面における排出孔１１ａを覆う部分には、分離手段としての分離部４３を設けている。この分離部４３には複数の孔が貫通形成されるとともに、この孔の大きさは空気輸送システムによる空気輸送が困難になるようなサイズの金属屑が通過できない程度の大きさに設定されている。そのため、分離部４３に形成された孔の大きさ以下の金属屑のみが分離部４３を通過して排出路４０内に供給されることになる。
【００２６】
また、図１及び図２に示すように、排出路４０の下面には取付部４４が複数貫通形成されるとともに、各取付部４４にはパンチングメタル４４ａが取り付けられている。このパンチングメタル４４ａの孔の大きさは、金属屑は通過せずに油分や水等の液体のみを通過させる程度に設定されている。なお、本実施形態においては、取付部４４は分離部４３と略同じ大きさに形成されるとともに、分離部４３の真下に位置するように形成されている。
【００２７】
また、図１及び図２に示すように、排出路４０の下方には、パンチングメタル４４ａを通過した液体を回収するための貯留部としての液体受け箱５３が設けられている。この液体受け箱５３は、脚部１４間に設けられる支持板１４ａ上に支持されている。本実施形態においては、取付部４４とパンチングメタル４４ａと液体受け箱５３とにより、金属屑に伴って排出路４０内に供給された液体を回収する液体回収機構を構成している。
【００２８】
次に、このように構成された供給装置４を用いて金属屑を輸送通路２、３に供給する態様を説明する。
ＮＣ旋盤１を用いた金属加工により生じた金属屑は、ホッパー１２を介して収容体１０内に投入される。一方、回転軸２０は、回転制御手段５２により制御されたモータ５１によって正回転方向（図２における時計回り方向）に回転駆動される。このとき、収容体１０内に収容された金属屑は回転軸２０に設けられたスクリュー２１に押されて回転軸２０の軸方向Ｌに沿って移送される。具体的には、図１の矢印で示すように、第１スクリュー体２２側に位置する金属屑は、図１における左側から右側に向かって移送されるとともに、第２スクリュー体２３側に位置する金属屑は図１における右側から左側に向かって移送されることになる。つまり、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って収容体１０の中央側へ向かって移送される。
【００２９】
なお、この回転軸２０の回転方向は回転制御手段５２によって制御されており、設定された所定時間ごとに正回転方向から逆回転方向へ、或いは逆回転方向から正回転方向への切り替えを行なっている。回転軸２０を逆回転方向（図２における反時計回り方向）へ回転させた場合には、収容体１０内に収容された金属屑は、回転軸２０を正回転方向に回転させた場合と逆方向、すなわち回転軸２０の軸方向Ｌに沿って収容体１０の中央側から離れる方向（両側壁１０ａ側）に移送される。
【００３０】
また、図４に示すように、スクリュー２１による金属屑の移送途中において、各スクリュー体２２、２３に形成された切欠部２４と固定刃３０との間に挟まれた金属屑は、切欠部２４と固定刃３０との間で破砕されることになる。具体的には、切欠部２４の端縁２４ａと、固定刃３０の側端面３０ａとの間に挟まれることによって金属屑が剪断される（図４の鎖線部分参照。）。なお、回転軸２０を正回転方向に回転させた場合にも、逆回転方向に回転させた場合にも同様に金属屑を破砕することが可能である。
【００３１】
そして、収容体１０内を破砕されつつ移送される金属屑のうち、排出路４０に形成された分離部４３を通過できる程度の大きさにまで破砕された金属屑は、排出孔１１ａ及び分離部４３を介して排出路４０に排出される。この排出路４０に排出された金属屑は、吸引ブロワー５により吸引されることで、連結部４１を介して排出路４０と連結される輸送通路２、３に供給されるとともに、負圧状態の輸送通路２、３の下流側へ強制的に輸送される。
【００３２】
また、金属屑に付着した油分等の液体が供給装置４内に供給されることがあるが、本実施形態では、こうした液体は液体回収機構により回収される。収容体１０内に供給された液体は金属屑とともに排出路４０に排出された後、パンチングメタル４４ａを通過して液体受け箱５３に貯留される。この液体受け箱５３内に貯留された液体は所定の方法により廃棄或いは再利用される。
【００３３】
次に本実施形態における作用効果について、以下に記載する。
（１）本実施形態では、回転軸側破砕手段としての切欠部２４を有するスクリュー２１を設けた回転軸２０と、切欠部２４と協働して金属屑を破砕する収容体側破砕手段としての固定刃３０とを収容体１０内に備えている。これにより、収容体１０内に収容された金属屑は切欠部２４と固定刃３０とにより破砕された後、収容体１０の下部に形成された排出路４０を介して輸送通路２、３内に供給される。よって、ＮＣ旋盤加工により生じるサイズが不均一な金属屑であっても、一定の大きさ以下に破砕されるため、金属屑の比重や重量が適正化されて空気輸送に供することが可能になる。
【００３４】
また、本実施形態では、ひとつの供給装置４内に金属屑を破砕するための構成（回転軸側破砕手段としての切欠部２４及び収容体側破砕手段としての固定刃３０）と、金属屑を輸送通路２、３に供給するための構成（排出路４０）とを備えている。そのため、単純に金属屑を破砕するための破砕装置と従来の供給装置とを並設したような構成と比較して装置全体の大型化を抑制することができる。
【００３５】
（２）本実施形態では、回転軸２０に形成されるスクリュー２１は、回転軸２０の軸方向Ｌに沿って第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３とに分割されるとともに、これら各スクリュー体２２、２３は互いに異なる巻方向の螺旋状に巻回されている。これにより、回転軸２０を正回転方向に回転させた際に、収容体１０内に収容された金属屑は、スクリュー部分に押されて収容体１０の中央側に向かって軸方向Ｌに沿って移送される。このとき収容体の中央部分、すなわち第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間に金属屑が集められて、この部分における金属屑の密度が大きくなるため、切欠部２４と固定刃３０との協動による破砕が積極化される。
【００３６】
（３）本実施形態では、回転制御手段５２により回転軸２０の回転方向が所定時間ごとに切り替えられている。回転軸２０を逆回転方向に回転させると、収容体１０内に収容された金属屑は、収容体１０中央側から離れる方向（両側壁１０ａ側）に軸方向Ｌに沿って移送される。そのため、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間に密集した金属屑が押し出されて、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間の金属屑の密度が小さくなる。一方、両側壁１０ａ側では、金属屑が集められて金属屑の密度が大きくなる。このように、回転軸２０の回転方向を切り換えることで、回転軸２０の軸方向において金属屑の密状態、疎状態が入れ替わる。したがって、金属屑を偏りなく均等に破砕することができるとともに、金属屑が過度に密集することに起因する回転軸２０への過大な負荷発生を抑制することができる。
【００３７】
（４）本実施形態では、スクリューの外周縁に沿って形成された切欠部２４と、筒状部１１に設けた固定刃３０との協動により金属屑を破砕するように構成した。この構成によれば、スクリュー２１の回転領域の範囲内において金属屑を破砕することができるため、破砕機能を付加したことによる装置の大型化を抑制することができる。
【００３８】
（５）本実施形態では、排出路４０の上部に分離手段として、複数の孔を有する分離部４３を形成し、この分離部４３を通過可能な大きさの金属屑のみを排出路４０内に排出するように構成している。そのため、分離部４３を通過できないようなサイズの大きい金属屑、つまり空気輸送システムにおいて輸送困難な金属屑が輸送通路２、３内に供給されることを抑制することができる。
【００３９】
（６）本実施形態では、スクリュー２１と筒状部１１との間、及びスクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間にそれぞれ隙間が設けられている。そのため、スクリュー２１と収容体１０及び固定刃３０との間における噛み込みの発生を抑制することができる。
【００４０】
（７）本実施形態では、金属屑とともに供給装置４内に供給された液体を回収する液体回収機構が備えられている。そのため、液体が金属屑に伴って供給装置４よりも下流の輸送通路２、３内に供給されることが抑制される。
【００４１】
なお、本実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・ 本実施形態では、被輸送物として金属屑を輸送する空気輸送システムを採用したが、この被輸送物は金属屑に限られるものではない。すなわち、ガラス、プラスチック、板材、生ごみ、ビニール等の粉砕体や、セメント、木の粉等の粉体等を輸送する空気輸送システムを採用してもよい。
【００４２】
・ 本実施形態の輸送システムには、２つの輸送通路２、３を設ける構成を採用したが、同輸送通路を３つ以上設ける構成を採用してもよい。このような構成とした場合、様々な種類の金属屑（たとえば鉄、鋳鉄、鋳鋼、アルミニウム等）の輸送がその種類別に可能となり、効率的である。また、輸送通路を１つとする構成を採用してもよい。この場合、切換バルブ６は省略される。
【００４３】
・ 本実施形態では、収容体１０は筒状部１１と、筒状部１１の上部に一体に設けられたホッパー１２とにより形成されていたが収容体１０の構成はこれに限られるものではない。たとえば、収容体１０の一部として、筒状部１１の下部に排出路４０を一体に設ける構成としてもよい。また、ホッパー１２を省略して筒状部１１のみから収容体１０を構成してもよい。この場合、供給装置４の高さ方向の大きさが抑制されて、供給装置４を薄型化することができる。
【００４４】
・ 本実施形態の回転制御手段５２は、設定された所定時間ごとに回転軸２０の回転方向を連続的に切り替える制御を行なっていたが、回転軸２０の回転制御はこれに限られるものではない。たとえば、所定回転数ごとに回転軸２０の回転方向を切り替えてもよいし、これらの制御に加えて、一方の回転方向の回転速度を相対的に遅くするような回転速度を切り替える制御を行なってもよい。
【００４５】
また、回転軸２０の回転方向の切り替え制御を連続的に行なうのではなく、噛み込み等の不具合の発生時のみに回転方向を切り替える構成としてもよい。なお、ここでいう連続的とは、正回転方向への回転を停止させてから逆回転方向への回転を開始する間、或いは逆回転方向への回転を停止させてから正回転方向への回転を開始する間に一定のインターバルが設定されている場合も含むものである。また、一方向のみに回転軸２０を回転させるような構成としてもよい。
【００４６】
・ 本実施形態のスクリュー２１は、２つのスクリュー体２２、２３から構成されていたが、スクリュー体の個数はこれに限られるものではなく、３つ以上のスクリュー体を設けてもよい。この場合、隣り合うスクリュー体の螺旋の巻方向を異ならせるように形成することにより、収容体１０内における金属屑を任意の位置に密集させることができる。また、スクリュー２１を１つのスクリュー体から構成するようにしてもよい。
【００４７】
・ 本実施形態では、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３の螺旋の巻方向を互いに異ならせるように構成していたが、各スクリュー体の螺旋の巻方向はどのような方向であってもよい。たとえば、第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３の螺旋の巻方向が同じになるように構成してもよい。
【００４８】
・ 第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３における幅方向の大きさ、螺旋の巻数、及び螺旋ピッチ等のスクリュー２１の形状はとくに限定されるものでなく、どのように構成されていてもよい。また、これらの各構成が第１スクリュー体２２と第２スクリュー体２３との間で異なっていてもよい。
【００４９】
・ 本実施形態では、回転軸側破砕手段としての切欠部２４を各スクリュー体２２、２３の螺旋一巻き当たり１／３程度の範囲に形成していたが、切欠部２４の構成はこれに限られるものではない。たとえば、螺旋一巻き当たり１／３以上の範囲にわたって切欠部２４を設けてもよいし、螺旋一巻き当たり１／３以下の範囲で切欠部２４を設けてもよい。また、切欠部２４の端縁２４ａは、回転軸２０の軸方向Ｌに見た場合に回転軸２０の径方向に延びるように形成されていたが、端縁２４ａの形成方向はこれに限られるものではない。たとえば、上記実施形態の径方向に延びる端縁２４ａの構成に代えて、各スクリュー体２２、２３の延設方向において傾斜するように、言い換えれば前記回転軸２０の径方向と交差するように傾斜させるようにして端縁２４ａを構成してもよい。また、輸送方向下流側（図１における左側）や輸送方向上流側（図１における右側）に傾斜するように構成してもよい。さらに、螺旋一巻きに対して複数の切欠部２４を設けてもよい。
【００５０】
・ 本実施形態では、各切欠部２４を、その始点位置に位置する端縁２４ａ同士及び終点位置に位置する端縁２４ａ同士の位相が揃うように形成していたが、各切欠部２４の両端縁２４ａ同士の位相がずれるように形成してもよい。この場合、切欠部２４ごとに、固定刃３０の側端面３０ａと切欠部２４の端縁２４ａとによる破砕のタイミングに時間差が生じるため、モータ５１に作用する負荷のタイミングが分散される。
【００５１】
・ 切欠部２４に代えて各スクリュー体２２、２３の外周縁に回転軸２０の径方向に突出する突起部を設け、この突起部と固定刃３０とにより金属屑を破砕する構成としてもよい。この場合、筒状部１１の内周面上に、上記突起部の回転領域を包囲するような凹部を設け、この凹部に固定刃３０を設ける構成とすることで、上記突起部が筒状部１１に衝突することなく回転軸２０を回転させることができる。また、固定刃３０を設けることなく、突起部と凹部との間で金属屑を破砕するようにしてもよい。この場合には、凹部が収容体側破砕手段として機能する。この他にも、上記突起部の突設高さに応じて各スクリュー体２２、２３の幅方向の大きさ、及び固定刃３０の突出方向側の長さＸを小さくする構成としてもよい。
【００５２】
・ 本実施形態では、収容体側破砕手段としての固定刃３０を筒状部１１の内周面における上端に設けたが、固定刃３０の配置位置はこれに限られるものではなく、切欠部２４に対向した位置であれば、筒状部１１の内周面上のどの位置に設けられていてもよい。また、本実施形態では、１つの切欠部２４に対向した位置に一対の固定刃３０を設けたが、これらのうちの一方のみを設けてもよいし、３つ以上の固定刃３０を設けてもよい。さらに、固定刃３０を設ける代わりに、筒状部１１の内周面に切欠部２４と対向するような膨出部を設け、この膨出部と切欠部２４との間で金属屑を破砕する構成としてもよい。この場合には、膨出部が収容体側破砕手段として機能する。
【００５３】
・ 切欠部２４の端縁２４ａ及び固定刃３０の側端面３０ａに、先端が鋭利となるように加工仕上げされた刃を設けてもよい。
・ 本実施形態では、スクリュー２１の切欠部２４と固定刃３０との間に隙間が設けられていたが、この隙間を設けることなく、切欠部２４と固定刃３０とが摺接するように構成してもよい。
【００５４】
・ 本実施形態では、回転軸２０を１つのみ備える構成を採用したが、回転軸２０を２つ以上備える構成を採用してもよい。たとえば、スクリュー２１を有する回転軸２０を２本平行に配置し、スクリュー２１と固定刃３０との間だけでなく、各回転軸２０のスクリュー２１間においても金属屑を破砕するように構成してもよい。このように構成した場合、装置全体における破砕可能箇所が増加するため、時間当たりの破砕量が増加して破砕効率を向上させることができる。
【００５５】
・ 本実施形態では、分離手段として複数の孔を有する分離部４３を設けたが、分離手段の構成はこれに限られるものではない。たとえば、排出路４０を上方に開口する断面Ｕ字状の部材とし、この排出路４０と筒状部１１との間に金網やパンチングメタル等の分離手段を介在させるような構成を採用してもよい。また、排出孔１１ａに代えて筒状部１１に分離部４３を設けてもよい。
【００５６】
・ 供給装置４内に供給された液体を金属屑から分離して回収することができるのであれば液体回収機構の構成は本実施形態の構成に限定されるものではない。たとえば、貯留部としての液体受け箱５３の代わりに排出路４０の下部に液体貯留用の空間を形成し、この空間に貯留された液体を吸引ポンプ等で強制的に排出するような構成を採用してもよい。
【００５７】
また、本実施形態では、排出路４０の下面に取付部４４を形成するとともに取付部４４にパンチングメタル４４ａを取り付けることにより、排出路４０外へ液体を通過させる通過部を形成していたが、通過部の構成はこれに限られるものではない。たとえば、排出路４０の下面全体に取付部４４を設け、その取付部４４にパンチングメタル４４ａを取り付けるように構成してもよいし、金属屑の通過を防止して液体のみの通過を可能とするのであれば、パンチングメタル４４ａに代えて金網や樹脂製の濾過体等を採用してもよい。
【００５８】
・ 液体回収機構は省略されてもよい。この場合、輸送通路２、３の最下流位置に液体と金属屑とを分離する液体分離手段（たとえば、バグフィルター）を設けることが好ましい。また、本実施形態の空気輸送システムにおいて、液体回収機構に加え、そうした液体分離手段をさらに設ける構成を採用してもよい。すなわち、供給装置４の内部に設けられた液体回収機構と、液体分離手段とにより液体の分離及び回収が行われることとなる。このような構成とした場合には、液体の分離・回収機能のさらなる向上が図られる。
【００５９】
・ 吸引ブロワー５に代えて供給ブロワーを備える空気輸送システムを採用してもよい。この場合、供給ブロワーは供給装置４よりも上流側に設け、供給ブロワーから供給される輸送気体は排出路４０に形成される空気口４２に提供される。このとき、ホッパー１２の開口部に密閉ダンパーを設けて同開口部を密閉すると輸送効率が向上する。
【００６０】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
○ 前記回転軸側破砕手段は、前記スクリューの外周に沿って形成される切欠部であることを特徴とする供給装置。
【００６１】
○ 前記収容体側破砕手段は、前記収容体の内周面において前記切欠部に対向した位置に設けられることを特徴とする供給装置。
○ 前記排出路の下方には、被輸送物に伴って前記収容体内に供給された液体を回収する液体回収機構が設けられており、前記液体回収機構は、前記排出路から前記液体回収機構側への液体の通過を許容する通過部と、該通過部を通過した液体を回収する貯留部とを有することを特徴とする供給装置。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本実施形態の供給装置の断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ線断面図。
【図３】本実施形態の供給装置の上面図。
【図４】本実施形態の供給装置におけるスクリューと固定刃を示す斜視図。
【図５】本実施形態の空気輸送システムを示す概略図。
【符号の説明】
【００６３】
Ｌ…軸方向、２，３…輸送通路、１０…収容体、２０…回転軸、２１…スクリュー、２２…第１スクリュー体、２３…第２スクリュー体、２４…回転軸側破砕手段としての切欠部、３０…収容体側破砕手段としての固定刃、４０…排出路、４３…分離手段としての分離孔。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有して被輸送物を収容する収容体と、該収容体内に回転可能に配置され、その外周に螺旋状のスクリューを有する回転軸と、該回転軸の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路とを備え、
前記スクリューには回転軸側破砕手段を設けるとともに、前記収容体には収容体側破砕手段を設け、
前記回転軸側破砕手段と前記収容体側破砕手段との協働により前記被輸送物を破砕するとともに、破砕された被輸送物を前記排出路を介して前記輸送通路に供給することを特徴とする供給装置。
【請求項２】
前記回転軸と前記排出路との間には、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に通過させる分離手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
前記スクリューは、前記回転軸の軸方向に沿って複数のスクリュー体に分割されてなり、隣り合う各スクリュー体は前記回転軸に対して互いに異なる巻方向に螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の供給装置。
【請求項１】
開口を有して被輸送物を収容する収容体と、該収容体内に回転可能に配置され、その外周に螺旋状のスクリューを有する回転軸と、該回転軸の下方に形成され、輸送気体が圧送される輸送通路に連通される排出路とを備え、
前記スクリューには回転軸側破砕手段を設けるとともに、前記収容体には収容体側破砕手段を設け、
前記回転軸側破砕手段と前記収容体側破砕手段との協働により前記被輸送物を破砕するとともに、破砕された被輸送物を前記排出路を介して前記輸送通路に供給することを特徴とする供給装置。
【請求項２】
前記回転軸と前記排出路との間には、所定のサイズ以下に破砕された被輸送物を選択的に通過させる分離手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の供給装置。
【請求項３】
前記スクリューは、前記回転軸の軸方向に沿って複数のスクリュー体に分割されてなり、隣り合う各スクリュー体は前記回転軸に対して互いに異なる巻方向に螺旋状に巻回されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−８２８５２（Ｐ２００９−８２８５２Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５７６４２（Ｐ２００７−２５７６４２）
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（３９２０２８８４８）クマクラ工業株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月１日（２００７．１０．１）
【出願人】（３９２０２８８４８）クマクラ工業株式会社 (21)
【Ｆターム（参考）】
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