(57)【要約】【課題】ガイド部材のスライド案内部への研削液の侵入を防止して、ゲートと金型との接触面の適正隙間の安定維持、およびゲートの円滑な動きの維持が図れる装置とする。これにより長期の安定稼働を可能とする。【解決手段】この固形化物製造装置は、研削スラッジが充填される円筒状金型１と、ゲート２、ピストン３、ガイド部材４、および遮蔽手段５を備える。ゲート２は、円筒状金型１の端部の出口１ａを開閉する。ピストン３は、円筒状金型１内に進退自在に設けられ金型内の研削スラッジを圧搾する。ガイド部材４は、ゲート２を円筒状金型１の端面に沿ってスライド可能に両側部で案内する。遮蔽手段５は、ガイド部材４と円筒状金型１の出口１ａとの間に位置してゲート２の外周面を伝うガイド部材４側への流体流れを止める。遮蔽手段５は、遮蔽板４１により構成される。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物とする研削スラッジの固形化物製造装置であって、上記研削スラッジを充填する円筒状金型と、この円筒状金型の端部開口からなる固形化物の出口を開閉するゲートと、上記円筒状金型内に進退自在に設けられ円筒状金型内の研削スラッジを圧搾するピストンと、上記出口を開閉可能なように上記ゲートを円筒状金型の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内するガイド部材と、このガイド部材と上記円筒状金型の開口との間に位置して上記ゲートの外周面を伝うガイド部材側への研削液流れを止める遮蔽手段とを備えた研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項２】
請求項１において、上記遮蔽手段は、上記ゲートに設けられて上記円筒状金型の端面と非接触で上記ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分である研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項３】
請求項２において、上記遮蔽手段は上記ゲートに取付けられた遮蔽板である研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３において、上記ゲートは、両側部が上記ガイド部材で案内される被案内部と、この被案内部よりも幅狭とされて上記被案内部から円筒状金型の出口側に突出しこの出口を蓋する蓋部とでなり、上記遮蔽手段は上記蓋部の外周に張り出す部材またはゲート部分である研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項５】
請求項２ないし請求項４のいずれかにおいて、上記ガイド部材におけるゲートを案内する案内面よりも上記円筒状金型の出口側の部分と、上記ゲートの外周に張出す遮蔽手段との間で非接触シールを構成した研削スラッジの固形化物製造装置。
【請求項６】
請求項４または請求項５において、上記ゲート部材は、上記被案内部となる部材と上記蓋部となる部材とに分割され、両部材が着脱可能に結合されたものである研削スラッジの固形化物製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、鋼材等の研削ラインで発生した研削スラッジをブリケットに固形化する研削スラッジの固形化物製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
各種の機械部品等の研削ラインにおいて、研削により生じた粉状の研削屑は、研削液と共にスラッジとして機外に流して排出し、ろ過の後、研削液を研削に再利用する。ろ過により残った研削スラッジは、汚泥として埋め立て処理される。しかし、研削スラッジの埋め立ては、環境の面から好ましくないばかりでなく、産廃処理場の行き詰まりから、今後、埋め立て処理ができなくなることは明白である。研削で生じる研削屑の量は、切削等に比べて少ないが、軸受等のような量産ラインでは、その発生量は多量となる。
このため、研削スラッジを圧搾することにより固形化し、絞り出された研削液を再利用すると共に、その固形化物（以下「ブリケット」という）を製鋼材として再利用することが検討されている。
【０００３】
研削スラッジを固形化する固形化物製造装置としては、ゲート方式とダブルシリンダ方式の２種類に大別される。ゲート方式は、ダブルシリンダ方式に比べて構成が簡素で、小型にできるという利点がある。
ゲート方式は、図１０に示すように研削スラッジを入れる円筒状金型８１と、ガイド部材８４でスライド自在に支持され円筒状金型８１の一端を閉じるゲート８２と、他端側から進退自在に挿入された１つの加圧用のピストン８３とを備える。ピストン８３を加圧シリンダ８５で加圧することにより、研削スラッジは円筒状金型８１内で圧搾され、ブリケットＢとなる。
【０００４】
【特許文献１】
特許第２９４９６６４号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図１０のようなゲート方式の固形化物製造装置では、固形化処理時に搾り出された研削液が、ゲート８２と円筒状金型８１の接触面の隙間から流れ出て、ゲート８２とガイド部材８４間のスライド部８６に侵入する。この流れ出る研削液は細かな研削屑および微量の砥粒を含んでいて、スライド部８６に侵入すると、次のような障害を招き、長期の安定稼働が困難となる。
▲１▼．ガイド部材８４やゲート８２がスライド部８６で摩耗してゲート８２と円筒状金型８１との接触面の適正隙間を安定して維持できない。特に、水溶性研削液の研削スラッジは、砥粒を多く含んでいるため摩耗し易い。
▲２▼．スライド部８６に侵入した研削液が乾燥してその研削屑がスライド部８６内に固着状態に残るため、ゲート８２が動き難くなる。研削液が水性の場合は、この乾燥による研削屑の固着の問題が大きい。
【０００６】
この発明の目的は、ガイド部材のスライド案内部への研削液の侵入を防止して、ゲートと金型との接触面の適正隙間の安定維持、およびゲートの円滑な動きの維持が図れ、長期に安定稼働することができる研削スラッジの固形化物製造装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物とする装置であって、上記研削スラッジを充填する円筒状金型と、この円筒状金型の端部開口からなる固形化物の出口を開閉するゲートと、上記円筒状金型内に進退自在に設けられ円筒状金型内の研削スラッジを圧搾するピストンと、上記出口を開閉可能なように上記ゲートを円筒状金型の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内するガイド部材と、このガイド部材と上記円筒状金型の開口との間に位置して上記ゲートの外周面を伝うガイド部材側への研削液流れを止める遮蔽手段とを備えたものである。
この構成によると、円筒状金型内に充填された研削スラッジは、ゲートとピストンとの間で圧搾され、固形化物とされる。圧搾時に搾り出された研削液は、細かな研削屑や砥粒を含んでいて、ゲートの表面を伝わってガイド部材によるスライド案内部側へ流れようとするが、このガイド表面を伝わる研削液の流れが遮蔽手段で止められる。そのため、研削液のスライド案内部への侵入が防止されることで、摩耗が回避できて、ゲートと円筒状金型の接触面の適正隙間が安定維持され、また研削屑等の乾燥固着が防止されてゲートの円滑な動きが維持され、長期に安定稼働できる。
【０００８】
上記遮蔽手段は、ゲートの外周面を伝うガイド部材側への研削液流れを止めることのできる手段であれば良く、例えばゴム製シールや拭き取り手段など、ゲートとは別に設置されてゲートに接するもの等であっても良いが、次の構成のものが好ましい。
すなわち、上記遮蔽手段は、上記ゲートに設けられて上記円筒状金型の端面と非接触で上記ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分としても良い。外周に張り出す部材は、ゲートに取付けられた部材のことであり、ゲート部分はゲートと一体に形成された部材のことである。
この構成の場合、遮蔽手段がゲート外周に張り出すことで、ゲートの円筒状金型の出口を塞ぐ部分からガイド部材によるスライド案内部までの沿面距離が長くなり、また表面を伝う方向も急変する。そのため研削液のスライドガイド部への流れが生じ難くなる。また、遮蔽手段は、ゲートの外周に張り出す部材またはゲート部分であるため、簡素な構成で済む。
【０００９】
上記遮蔽手段をゲートの外周に張り出す部材とする場合に、上記遮蔽手段は、ゲートに取付けられた遮蔽板としても良い。遮蔽板とすると、簡素な構造で、場所を採らずにゲート表面の沿面距離をより長く得ることが容易で、ガイド部材側への確実な流れ防止が行える。
【００１０】
上記ゲートは、両側部が上記ガイド部材で案内される被案内部と、この被案内部よりも幅狭とされて上記被案内部から円筒状金型の出口側に突出しこの出口を蓋する蓋部とでなるものとしても良い。この場合に、上記遮蔽手段は上記蓋部の外周に張り出す部材または部分としても良い。
このようにゲートを被案内部とこれより突出する蓋部とで構成した場合は、ガイド部材によりスライド自在に支持する部位を、ゲートの円筒状金型に接する部位から遠くに離す構成が取り易い。また、その突出した蓋部に張り出し状態に遮蔽手段を設けることができて、沿面距離を長く得る構成が取り易い。これらのため、より一層確実に漏れ研削液の流れ防止が行える。
【００１１】
また、ガイド部材におけるゲートを案内する案内面よりも上記円筒状金型の出口側の部分と、上記ゲートの外周に張出状態に設けられた遮蔽手段との間で、非接触シールを構成しても良い。
非接触シールが追加されることで、研削液の侵入をより確実に防止することができる。また、この非接触シールは、ゲートの外周に張出状態に設けられた遮蔽手段とガイド部材の一部を利用するものであるため、構成も簡単である。
【００１２】
上記ゲート部材を、上記被案内部と蓋部とで構成する場合に、上記被案内部となる部材と上記蓋部となる部材とに分割し、両部材を着脱可能に結合して構成してもよい。
このような分割構成とした場合には、ガイド部材の構成部品が簡素になって製造し易く安価に製造できる。例えば、ブリケットに対してスライドする蓋部には予め熱処理が必要であるが、被案内部に対して蓋部が着脱可能であることから、このような蓋部の熱処理も容易に行うことができる。また、分割構造であると、加圧部となって摩耗の生じ易い蓋部を交換する場合に、ゲートの全体を交換する必要がなく、蓋部となる部材だけの交換で済み、保守のコストが削減できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
この発明の一実施形態を図面と共に説明する。図１はこの研削スラッジの固形化物製造装置の概略構成を示す平面断面図である。この固形化物製造装置は、研削盤で発生した研削液含有の研削スラッジを、圧搾により固形化物であるブリケットＢとする装置である。この固形化物製造装置は、上記研削スラッジを充填する円筒状金型１と、この円筒状金型１の端部開口からなるブリケットＢの出口１ａを開閉するゲート２と、円筒状金型１内に進退自在に設けられ円筒状金型１内の研削スラッジを圧搾するピストン３とを備える。ゲート２は、ガイド部材４により、円筒状金型１の端面に沿ってスライド可能にゲート両側部で案内され、スライドによって円筒状金型１の出口１ａを開閉する。この実施形態は、このような構成の固形化物製造装置において、ガイド部材４と円筒状金型１の出口１ａとの間に位置して、遮蔽手段５が設けたものである。遮蔽手段５は、ゲート２の外周面を伝うガイド部材４側への研削液流れを止める手段である。
【００１４】
図２および図３は、この固形化物製造装置の具体的な構成を示す正面図および一部破断平面図である。円筒状金型１は枠組体１２に略水平に設置され、枠組体１２は基台１１上に脚部材２１を介して設置される。枠組体１２は、円筒状金型１におけるブリケット出口１ａ側である一端部をその外周で保持する前部保持部材１３と、この前部保持部材１３に一端が連結固定される上下一対の水平連結板１４，１５と、これら水平連結板１４，１５の他端が連結固定される後部保持部材１６とで構成される。後部保持部材１６に、上記ピスト３を進退駆動する進退駆動手段１７が設置されている。進退駆動手段１７は、油圧式のシリンダ装置からなる。
【００１５】
固形化物製造装置の正面断面図を図５に示す。円筒状金型１のブリケット出口１ａとは反対側の端部に近い金型上壁部分に、スラッジ入口１８が開口させてある。このスラッジ入口１８に臨んで、枠組体１２を構成する上側水平連結板１４に、スラッジ投入口１９が開口させてある。スラッジ入口１８には、スラッジ投入口１９を介して、同図に仮想線で示すように搬入シュート２０の出口が続く。この搬入シュート２０より研削スラッジが投入される。搬入シュート２０から投入する研削スラッジは、研削ラインで発生した研削屑および研削液含有の研削スラッジで、ろ過および濃縮過程を経て濃縮された状態のものである。上記研削液は、油性のものであっても水性のものであっても良い。
【００１６】
図３，図８，図９のように、ガイド部材４は、ゲート２の両側部をそれぞれ上下にスライド自在に嵌合させる一対の対向する溝形の案内面４ａ，４ａを形成した部材である。ガイド部材４は、背面部材２５と、左右一対の側部部材２６，２６とに分割されており、上記溝形の案内面４ａ，４ａにおける片方の溝側面部は互いに背面部材２５の内面によって連続している。各側部部材２６，２６は、上下に延びる突条２６ａが形成されていて、この突条２６ａにより、上記溝形の案内面４ａ，４ａにおけるもう片方の溝側面部が形成される。ガイド部材４の全体としては、両側の対向する案内面４ａ，４ａと背面部材２５とで、１つのリップ溝形状を成している。上記突条２６ａが、そのリップ部を構成する。ガイド部材４は、側部部材２６，２６が枠組体１２の前部保持部材１３に接するように配置され、背面部材２５および側部部材２６が、両者を貫通したボルト２７によって前部保持部材１３に固定される。側部部材２６は、組立の便利のために別のボルト２８によっても前部保持部材１３に固定される。
ゲート２は、両側部がガイド部材４に昇降自在に案内される被案内部３１と、この被案内部３１よりも幅狭とされた蓋部３２とでなる。蓋部３２は、被案内部３１から円筒状金型１の出口１ａ側に突出し、この出口１ａを蓋する。被案内部３１と蓋部３２とは、それぞれ別の部材で構成されていて、ボルト３３（図５）により着脱可能に結合される。蓋部３２は、円筒状金型１の出口ａの内径よりも大きな外径の円柱状に形成されていて、被案内部３１の金型対向面に形成された凹部に嵌合し、上記ボルト３３により結合される。
このゲート２は、図４に側面図および破断側面図で示すように、昇降駆動手段３４によって昇降駆動される。昇降駆動手段３４は油圧シリンダからなり、ガイド部材４の左右一対の側部部材２６，２６の上に取付台３５を介して垂直姿勢に設置されている。そのピストンロッド３６が、ゲート２を構成する被案内部３１の上方に突出する首部３１ａにピン３７を介して連結されている。
【００１７】
図８および図６のように、遮蔽手段５は、ゲート２に設けられてゲート２の外周に張り出す遮蔽板４１で構成される。遮蔽板４１は、リング状の取付基体４２を有し、この取付基体４２をゲート２の蓋部３２に嵌合させ、その取付基体４２をボルト４３でゲート２の被案内部３１に結合することにより、ゲート２に取付けられている。なお、遮蔽板４１は、ゲート２の一部として一体に形成されたものもでもよい。ここでは、遮蔽板４１は、ガイド部材４の側部部材２６の突条２６ａよりも円筒状金型１の出口１ａ寄りの位置に配置され、かつ突条２６ａの頂部よりも外径側に突出して側部部材２６，２６に非接触となるように設けられている。詳しくは、図８の一部を拡大して示す図９のように、ガイド部材４におけるゲート２を案内する案内面４ａよりも円筒状金型１の出口１ａ側の部分と、ゲート２の外周に張出状態に設けられた遮蔽板４１との間で、ラビリンスシール状の非接触シール５１が構成されている。なお、非接触シール５１は必ずしも設けなくても良い。
【００１８】
図２および図４に示すように、円筒状金型１を支持する枠組体１２には、円筒状金型１のブリケット出口１ａから押し出されるブリケットＢ（図７）を装置外に排出する排出シュート４４が設置されている。また、ゲート２の下端には、円筒状金型１のブリケット出口１ａからブリケットＢが押し出されるときに、排出シュート４４の両側壁を構成する逆Ｕ字状のシュートフェンス４５が取付けられている。シュートフェンス４５は、排出シュート４４を跨ぐ配置となるように設置されている。また、固形化物製造装置を支持する基台１１には、研削液ガイド４６と研削液貯留パン４７が設置されている。これら研削液ガイド４６および研削液貯留パン４７は、研削スラッジが固形化処理されるときに、円筒状金型１とゲート２の接触面隙間から漏れて排出シュート４４を伝って流下する研削液を受けるものである。
【００１９】
上記構成の動作を説明する。図５のように、円筒状金型１内に挿入されたピストン３が円筒状金型１のスラッジ入口１８よりも後方に退避した状態で、搬入シュート２０を経て研削液含有の濃縮状態の研削スラッジが、円筒状金型１内に投入される。なお、投入の前に、上方位置に退避させていたゲート２は昇降駆動手段３４により下降させ、図７のようにゲート２の蓋部３２で円筒状金型１のブリケット出口１ａを閉じておく。
研削スラッジが所定量投入されると、進退駆動手段１７（図２）により円筒状金型１内のピストン３が進出駆動される。これにより、円筒状金型１内の研削スラッジがゲート２の蓋部３２とピストン３とで挟まれて圧搾され、円柱状のブリケットＢに固形化される。この圧搾により搾り出された研削液は、円筒状金型１とゲート蓋部３２の接触面の隙間から漏れ出て、排出シュート４４および研削液ガイド４６を経て研削液貯留パン４７を経て機外へ排出される。
【００２０】
漏れ出た研削液の一部は、ゲート２の外周面を伝ってガイド部材４側へ流れようとするが、ガイド部材４のガイド面４ａと円筒状金型１のブリケット出口１ａとの間に位置する遮蔽手段５により、その流れが阻止される。この場合に、遮蔽手段５の遮蔽板４１によりゲート２の沿面距離が長くなっていること、および流れ方向が変えられることによって、流れが阻止されると共に、非接触シール５１によっても阻止される。
このため、ガイド部材４の両側部における案内面４ａに研削液が流れてその研削屑等が乾燥，固着することが回避される。したがって、案内面４ａに固着した研削屑でゲート２が動き難くなることが防止される。また、その砥粒により案内面４ａやゲート２が摩耗してゲート２と円筒状金型１の接触面の適正隙間を安定維持できなくなるという事態も回避される。このため、長期の安定稼働が可能となる。
【００２１】
研削スラッジの固形化が完了すると、ゲート２は昇降駆動手段３４により図６に示すように、円筒状金型１のブリケット出口１ａが完全に開放される上方の待機位置まで上昇退避させられる。この退避状態で、ゲート２の下端に設置されたシュートフェンス４３は排出シュート４４の両側をカバーする壁となる。
ついで、進退駆動手段１７によりピストン３が円筒状金型１のブリケット出口１ａの先端まで進出させられ、これによりピストン１内のブリケットＢが排出シュート４４に排出される。排出シュート４４をブリケットＢが落下するときに、その両側はシュートフェンス４５でカバーされているので、ブリケットＢを排出シュートに沿わせて円滑に排出することができる。ブリケットＢをシンリダ１から押し出した後、ピストン３は進退駆動手段１７によりブリケット投入口１ａより後方の待機位置まで後退し、次のブリケット形成を待つ。
【００２２】
この実施形態では、ガイド部材４は、被案内部３１と蓋部３２とを着脱可能に結合してなるので、ガイド部材４を安価に構成できると共に、加圧部となる摩耗し易い蓋部３２の交換を簡単に行うことができる。また、ブリケットに対すスライドする蓋部３２には予め熱処理が必要であるが、被案内部３１に対して蓋部３２が着脱可能であることから、このような蓋部３２の熱処理も容易に行うことができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では、遮蔽手段５はゲート２側に設けた遮蔽板４１等で構成した場合について説明したが、これに限らず、遮蔽手段５は、例えばガイド部材４等に固定設置したものであっても良い。
【００２４】
【発明の効果】
この発明の研削スラッジの固形化物製造装置は、円筒状金型の端部の出口をゲートで開閉する形式の装置において、ゲートを案内するガイド部材と円筒状金型の出口との間に、ゲート外周面を伝う研削液流れを止める遮蔽手段を設けたため、ガイド部材のスライド案内部への研削液の侵入を防止して、ゲートと金型との接触面の適正隙間の安定維持、およびゲートの円滑な動きの維持が図れ、長期にわたり安定稼働することができる。
上記遮蔽手段をゲートに取付けた遮蔽板で構成した場合は、簡単な構成でスライド案内部への研削液の侵入を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態にかかる研削スラッジの固形化物製造装置の概略構成を示す平面断面図である。
【図２】同固形化物製造装置の具体的構成を示す正面図である。
【図３】同固形化物製造装置の一部破断平面図である。
【図４】（Ａ）は同固形化物製造装置の側面図、（Ｂ）は同固形化物製造装置の一部破断側面図である。
【図５】同固形化物製造装置の一部破断正面図である。
【図６】同固形化物製造装置における要部を拡大して示す正面断面図である。
【図７】同固形化物製造装置による固形化処理の状態を示す正面断面図である。
【図８】同固形化物製造装置における要部を拡大して示す平面断面図である。
【図９】図８の一部を拡大して示す平面断面図である。
【図１０】従来例の概略構成を示す平面断面図である。
【符号の説明】
１…円筒状金型
１ａ…出口
２…ゲート
３…ピストン
４…ガイド部材
４ａ…ガイド面
５…遮蔽手段
１７…進退駆動手段
３１…ゲートの被案内部
３２…ゲートの蓋部
３４…昇降駆動手段
４１…遮蔽板
５１…非接触シール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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