(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
研削装置から排出される粉末状切粉、ヌープ硬度１９５０以上の硬さの砥粒及び水分／油分からなるスラッジを圧縮するための圧縮機であって、
一端部の内周にその他端部側の内周寸法よりも大きい拡大部を有し、内部に前記スラッジを収容する第１の筒体と、
前記第１の筒体の拡大部に交換可能に配置され、前記第１の筒体とともに圧縮室を構成し、内周面が前記第１の筒体の内周と面一の第２の筒体と、
前記第１の筒体に収容した前記スラッジを前記圧縮室の一端部側へ加圧する加圧機構と、
前記圧縮室の一端部を開閉するゲート機構と
からなり、
前記第２の筒体の軸方向長さが、前記スラッジを圧縮して得られる圧縮スラッジの軸方向長さの略３／５倍以上であり、且つ、当該第２の筒体の少なくとも内周側が超硬合金で構成されていることを特徴とする圧縮機。
【請求項２】
前記第２の筒体の少なくとも内周側の硬さが、第１の筒体の内周側の硬さよりも硬い請求項１記載の圧縮機。
【請求項３】
前記第２の筒体が、焼入硬化された外筒とその内周に嵌合された超硬合金からなる内筒とで構成されている請求項１記載の圧縮機。
【請求項４】
前記内筒と外筒との嵌合面が、その径方向の寸法が第２の筒体の一端部側に向かって漸次小さくなるテーパ面である請求項３記載の圧縮機。
【請求項５】
前記第２の筒体に、被圧縮物から排出される液体を圧縮室の外部に導く排液路を形成している請求項１記載の圧縮機。
【請求項６】
前記第２の筒体が、端面どうしを突き合わせた状態で配置された複数個の筒状部材からなる請求項１記載の圧縮機。
【請求項７】
前記ゲート機構が、圧縮室の一端部を開いた状態で、前記第２の筒体を第１の筒体に対して着脱可能な大きさのゲート空間を形成する請求項１記載の圧縮機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、研削加工により発生した金属切粉等を圧縮して固形化する圧縮機に関する。
【背景技術】
【０００２】
旋盤やボール盤等の切削装置、或いは平面研削盤や円筒研削盤等の研削装置を使用して金属を加工した際には、コイル状或いは粉末状の切粉が生じる。この切粉は産業廃棄物となるため、これをできるだけコンパクトで輸送等がし易い形状にすることが要請されている。そこで、切粉を圧縮して高密度の固形物を形成する圧縮機が開発、販売されている。
【０００３】
この圧縮機は、ホッパから投入された切粉をスクリューコンベアにて、断面形状が円筒或いは矩形の筒体からなる圧縮室に搬送し、この圧縮室において油圧シリンダにより切粉を圧縮して固形化した後、圧縮室の一端に設けられた可動のゲート部材を開くことによって、圧縮した切粉からなる固形物を圧縮室の外部に排出するように構成されている。前記油圧シリンダによる切粉の加圧力は４０トンを超える場合があり、そのため圧縮室を構成する筒体に作用する力は１０００ｋｇｆ／ｃｍ2を超えることもある。したがって、形成された固形物の加圧力や固形物と圧縮室の内壁との間の摩擦力によりゲート部材を開くことが困難になるという問題点があった。そこで、本発明者は、前記問題点を解決するために、筒体を外側筒体と、その内部に軸方向へ移動可能に配置した内側筒体とによって構成した圧縮機を開発し、これに対する特許を取得している（特許第２９４９６６４号）。
【０００４】
ところで、前記圧縮機においては、金属研磨加工にて発生する砥石及び金属のカス（スラッジ）を圧縮することが多い。このスラッジには、砥石のカスである砥粒が含まれている。金属研磨加工においては、研磨する金属に応じて種々の研磨材が使い分けられているが、前記研磨材には、主として酸化アルミナ系砥粒、炭化珪素系砥粒、ＣＢＮ（立方晶窒化ホウ素）砥粒、及びダイヤモンド砥粒等が含まれている。量的には、酸化アルミナ系砥粒が多いことが分かっている。
【０００５】
前記した砥粒のうち、最もヌープ硬さ（ＨＫ）の小さい酸化アルミナ系砥粒であっても、当該硬さは１９５０〜２０５０程度であり、超硬合金のヌープ硬さ（１７００〜１９４０）よりも大きい。このため、砥粒を含むスラッジを圧縮する際に、固形物が形成される際の加圧力や固形物と圧縮室の内壁との間の摩擦力により、固形物が形成される端部付近の前記内壁の磨耗が激しいことが判明した。
【０００６】
この圧縮室の内壁の磨耗により、固形物の軸方向中央付近の外径が膨らむので、ゲート部材を開放した後に油圧シリンダにより固形物を押圧しても、固形物を排出できない場合が生じるという問題点があった。従来の圧縮機においてこのような問題点が生じた場合には、摩耗した筒体を交換することにより対応しているのが現状である。
【０００７】
しかしながら、圧縮室を単一の筒体で構成するものでは、そもそも筒体を交換すること自体が困難である。また、筒体を外側筒体とその内部に配置した内側筒体とにより構成した場合であっても、内側筒体は油圧シリンダのシリンダロッドの後退位置からゲート部材に至る長さを有するため、その交換にかかる費用や時間が多く必要であった。例えば、圧縮機のゲート部材及び油圧シリンダを取り外して内側筒体を交換するために数人の作業員にて数時間を要しているのが現状である。また、内側筒体はシリンダロッドの後退位置まで延びているので、シリンダロッドとの間の位置調整等に熟練を要するという問題もあった。
【０００８】
本発明の目的は、圧縮室を構成する筒体が摩耗した場合に、低コストでかつ比較的簡単な作業にて対応可能な圧縮機を提供することにある。
【発明の開示】
【０００９】
本発明の圧縮機は、研削装置から排出される粉末状切粉、ヌープ硬度１９５０以上の硬さの砥粒及び水分／油分からなるスラッジを圧縮するための圧縮機であって、
一端部の内周にその他端部側の内周寸法よりも大きい拡大部を有し、内部に前記スラッジを収容する第１の筒体と、
前記第１の筒体の拡大部に交換可能に配置され、前記第１の筒体とともに圧縮室を構成し、内周面が前記第１の筒体の内周と面一の第２の筒体と、
前記第１の筒体に収容した前記スラッジを前記圧縮室の一端部側へ加圧する加圧機構と、
前記圧縮室の一端部を開閉するゲート機構と
からなり、
前記第２の筒体の軸方向長さが、前記スラッジを圧縮して得られる圧縮スラッジの軸方向長さの略３／５倍以上であり、且つ、当該第２の筒体の少なくとも内周側が超硬合金で構成されていることを特徴とする（請求項１）。
【００１０】
本発明によれば、第１の筒体の一端部に第２の筒体を交換可能に配置しているので、固形物による加圧力及び固形物の外周と第２の筒体の内周との摩擦力により、第２の筒体の内周が所定量以上磨耗した時点で、当該第２の筒体を交換することにより、圧縮室を支障なく継続して使用することができる。この第２の筒体は、圧縮室の一端部付近のみに構成すれば足りるため、その材料費を著しく少なくすることが可能である。また、前記第２の筒体は一端部付近のみに配置されるものであるため、その交換にかかる労力や時間を著しく低減することができる。
【００１１】
さらに、前記第２の筒体の軸方向長さが、スラッジを圧縮して得られる圧縮スラッジの軸方向長さの略３／５倍以上である。これは、圧縮スラッジによる第２の筒体の内周の磨耗が、第２の筒体の先端から、形成された固形物の軸方向長さの３／１０程度でピークとなり、その略３／５倍の位置では、第２の筒体の内周面に磨耗が生じ難いという本発明者らの知見に基づくものである。
【００１２】
また、前記第２の筒体の少なくとも内周側は、超硬合金で構成されている。これにより、第２の筒体の内周が摩耗する速度をより効果的に遅くすることができるので、第２の筒体の寿命をさらに長くすることができる。
【００１３】
一つの好適な態様においては、前記第２の筒体の少なくとも内周側の硬さが、第１の筒体の内周側の硬さよりも硬くなっている（請求項２）。これにより、第２の筒体の内周が摩耗する速度を遅くすることができるので、第２の筒体の寿命を長くすることができる。また、第２の筒体は第１の筒体の一端部付近のみに配置されるものであり、その材料の使用量が少ないので、硬さの硬い高価な材料を使用しても、コストが極端に増大するおそれがない。
【００１４】
他の好適な態様においては、前記第２の筒体が、焼入硬化された外筒とその内周に嵌合された超硬合金からなる内筒とで構成されている（請求項３）。この場合にも、第２の筒体の寿命をさらに長くすることができる。また、第２の筒体を全て超硬合金で形成する場合よりも超硬合金の使用量を少なくすることができるので、第２の筒体のコストが極端に増大するおそれがない。この態様においては、前記内筒と外筒との嵌合面が、その径方向の寸法が第２の筒体の一端部側に向かって漸次小さくなるテーパ面であるのが好ましい（請求項４）。これにより、内筒を例えば焼嵌めによって外筒に破損させることなく容易かつ確実に一体化させることができる。
【００１５】
さらに他の好適な態様においては、前記第２の筒体の端面及び外周面に、被圧縮物から排出される液体を圧縮室の外部に導く排液路を形成している（請求項５）。これにより、残留液の少ない固形物を得ることができる。
【００１６】
さらに他の好適な態様においては、前記第２の筒体が、端面どうしを突き合わせた状態で配置された複数個の筒状部材からなる（請求項６）。この場合には、摩耗量の多い筒状部材のみを交換することができるので、ランニングコストを安くすることができる。
【００１７】
さらに他の好適な態様においては、前記ゲート機構が、圧縮室の一端部を開いた状態で、前記第２の筒体を第１の筒体に対して着脱可能な大きさのゲート空間を形成する（請求項７）。この場合には、ゲート機構によって圧縮室の一端部を開いた状態で、前記第２の筒体を前記ゲート機構のゲート空間を通して第１の筒体から引き抜ぬいたり、新たな第２の筒体を前記ゲート空間を通して第１の筒体に装着したりすることができる。このため、ゲート機構を取り除くことなく第２の筒体を交換することができ、その交換作業をさらに容易かつ迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
第１図は、本発明の一実施形態にかかる圧縮機の概略正面図である。
第２図は、前記圧縮機の下側部分の詳細図である。
第３図は、成形装置の下流側の拡大断面図である。
第４図は、第１の筒体の下流側端部付近の拡大断面図である。
第５図は、ゲート機構の側面図である。
第６図は、圧縮室に切粉を投入した状態を示す要部断面図である。
第７図は、圧縮室に投入した切粉を圧縮した状態を示す要部断面図である。
第８図は、本実施の形態により作られた固形物を示す斜視図である。
第９図は、圧縮機の動作を説明する要部断面図である。
第１０図は、従来の筒体の磨耗を説明する図である。
第１１図は、他の実施の形態を示す要部拡大断面図である。
第１２図は、第２の筒体を構成する一対の筒状部材の正面図である。
第１３図は、下流側の筒状部材の右側面図である。
第１４図は、上流側の筒状部材の右側面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態につき説明する。第１図は、本発明の一実施形態にかかる圧縮機の概略正面図である。本発明の実施の形態にかかる圧縮機１０は、工場等の設置場所に固定されるベース１２と、ベース１２上に配置され、種々の作動部が収容された下側部分１４と、各種制御部材が収容された上側部分１６とを備えている。
【００２０】
上側部分１６の筐体の内部には、後述する油圧シリンダ２８を作動させるための油圧制御ユニット（図示せず）、後述するホッパ１８に投入された切粉等を搬送するためのモータ２４等が収容されている。
【００２１】
以下の説明においては、第１図における右側である上側部分１６が配置される側を「上流側」と称し、左側を「下流側」と称する。前記圧縮機１０には、ベース１２の下流側において、下側部分１４の上部にホッパ１８が設けられている。ホッパ１８の上部は被圧縮物としての切粉を投入できるように開口しており、その水平方向の寸法は下方に行くにしたがって小さくなっている。ホッパ１８の下部には斜め方向に向かって所定の角度で延びる延長部１９が形成されており、この延長部１９の内部に切粉の供給口２０が形成されている。ホッパ１８内及びその供給口２０内には、延長部１９の傾きと略同じ方向に傾けられた状態でスクリューコンベア２２が配置されている。スクリューコンベア２２の上側端部はモータ２４に取り付けられている。前記ホッパ１８に投入された切粉は下部に落とし込まれ、この落とし込まれた切粉は、スクリューコンベア２２に設けられた螺旋状の羽根２３により供給口２０に送り込まれる。上述したように供給口２０は斜め方向に所定の角度で傾いているため、供給口２０を介してスクリューコンベア２２の羽根２３により搬送される切粉の量は、略一定に保たれる。
【００２２】
第２図は、圧縮機１０の下側部分１４をより詳細に示す図である。同図に示すように、ベース１２上には成形装置２６が固定されている。成形装置２６は、上流側に配置された加圧機構としての油圧シリンダ２８と、この油圧シリンダ２８の下流側端部から下流方向に延びる円筒状のケーシング３０と、このケーシング３０の下流端側に設けられた圧縮室３３とを有している。前記油圧シリンダ２８のシリンダロッド２９は、圧縮室３３の内部に導入されており、その先端には、圧縮室３３の内径に合致する円板状のチップ３９が取り付けられている。このチップ３９は、焼入硬化された例えばＳＵＪ−２等の軸受鋼にて形成されている。なお、前記ケーシング３０は従来の外側筒体に相当するものである。
【００２３】
前記圧縮室３３は、円筒状の第１の筒体３１と、その下流端（一端部）側の内周に配置された円筒状の第２の筒体４０とによって構成されている。前記第１の筒体３１は、ケーシング３０の途中部から下流方向に延びており、その外周はケーシング３０の内周にスライド可能に嵌合されている。前記第１の筒体３１は、例えばＳＵＪ−２等の軸受鋼やＳＫＤ−１１等のダイス鋼を熱処理して、ＨＲＣ５８〜６０程度の硬さに硬化させたものである。第１の筒体３１の内径はチップ３９の外径と等しくなっており、チップ３９は油圧シリンダ２８によって軸方向に移動する際に、その外周が第１の筒体３１の内周と接触する。前記ケーシング３０及び第１の筒体３１の下流側の各端面３４は略面一になっている。これら端面３４には、上下方向に移動可能なゲート部材５１が密着しており、これにより圧縮室３３の下流側の開口端が閉塞されている。前記第１の筒体３１は従来の内側筒体に相当するものである。
【００２４】
ケーシング３０及び第１の筒体３１の上部には開口３６が形成されている。この開口３６はホッパ１８の延長部１９に対応させて形成されている。したがって、ホッパ１８に投入された切粉は、スクリューコンベア２２の羽根２３により、供給口２０に向かって搬送され、最終的に開口３６を経て第１の筒体３１内に落下する。
【００２５】
油圧シリンダ２８のシリンダロッド２９が、油圧制御ユニットの作動により軸方向に沿って上流側から下流側に移動すると、シリンダロッド２９の先端のチップ３９の端面、ゲート部材５１の背面５１ａ及び第１の筒体３１の内周により定まる圧縮室３３の容積、つまりその軸方向長さが、シリンダロッド２９の移動に従って小さくなる。これにより、後に詳述するように、開口３６を経て投入された切粉が、当該圧縮室３３内で圧縮される。
【００２６】
第３図は、成形装置２６の下流側の拡大断面図である。同図に示すように、第１の筒体３１の下流側端部には、その上流側よりも内径寸法が大きい拡大部３２が形成されており、当該拡大部３２に前記第２の筒体４０が交換可能に嵌合されている。この第２の筒体４０は、ＳＫＤ−１１等のダイス鋼を熱処理してＨＲＣ６２〜６３程度の硬さに硬化させたものや超硬合金等の第１の筒体３１よりも硬さが硬いもので形成されている。また、前記第２の筒体４０にはねじ穴が形成されており、当該ねじ穴を通してボルト４５を第１の筒体３１の雌ねじにねじ込んでいる。このボルト４５により、第２の筒体４０は第１の筒体３１に確実に固定されている。前記第２の筒体４０の内径は第１の筒体３１の内径と等しくなっており、したがって圧縮室３３の内周は平滑になっている。
【００２７】
ケーシング３０の上部には、供給口２０と連続するように傾斜面６２，６３が形成されている。また、ケーシング３０の下流側端部にはフランジ６４が形成されているとともに、当該フランジ６４付近の内側において、ケーシング３０の内径が拡大している。
【００２８】
第１の筒体３１の下流側端部にもフランジ６６が形成されており、当該フランジ６６が、ケーシング３０の内径の拡大部に略合致している。第４図に示すように、第１の筒体３１のフランジ６６には貫通穴６７が形成されており、ケーシング３０には前記貫通穴６７に合致する有底穴７０が形成されている。この有底穴７０は、第１の筒体３１のフランジ６６と対向する側に形成された大径部分７１と、この大径部分７１に連続する雌ねじが形成された小径部分７２とを有している。前記貫通穴６７及び有底穴７０には、先端部に雄ねじが形成されたピン７６が挿入されており、このピン７６の雄ねじは前記小径部分７２にねじ込まれている。前記大径部分７１とピン７６との間には円環状の空間７３が形成されており、この空間７３には圧縮コイルスプリング７４が弾性収縮された状態で配置されている。したがって、第１の筒体３１はコイルスプリング７４の弾性力により、下流方向に付勢されている。またこの状態で、第１の筒体３１のフランジ６６の上流側端面と、この端面に対向するケーシング３０の内径拡大部の端面との間には、若干の空隙７５が形成されている。
【００２９】
第５図は、ゲート機構５０の側面図である。同図に示すように、ゲート機構５０は、前記ゲート部材５１と、当該ゲート部材５１の上下動をガイドするためにゲート部材５１の両側に設けられたガイド部材５２と、このガイド部材５２の両側に設けられた一対の油圧シリンダ５３と、この油圧シリンダ５３のシリンダロッド５４の上端どうしを連結する連結部材５５とを有している。ゲート部材５１の上端は連結部材５５の下部に固定されており、ゲート部材５１下部は円弧状の切欠き５１ｂが形成されている。この切欠き５１ｂの上部は、第２の筒体４０の外周よりもやや上方に位置している。なお、ガイド部材５２は、ボルト５６によって、ケーシング３０のフランジ６４に固定されている。前記ゲート機構５０は、油圧シリンダ５３を作動させることにより、シリンダロッド５４とともに連結部材５５が上昇し、これに固定されたゲート部材５１もガイド部材５２にガイドされつつ引き上げられる。これにより、第１の筒体３１内に形成された圧縮室３３の開口端が開放される。
【００３０】
前記一対のガイド部材５２の相互間で規定されるゲート幅Ｘは、第２の筒体４０の外径寸法よりも大きくなっている。また、前記ゲート部材５１は、その下端部が第２の筒体４０の一端面と重ならない位置まで引き上げられる。したがって、前記ゲート機構５０は、ゲート部材５１を引き上げた状態で、一対のガイド部材５２及びゲート部材５１によって規定されるゲート空間として、前記第２の筒体４０を第１の筒体３１に対して着脱可能な大きさの空間を形成することができる。
【００３１】
このように構成された圧縮機１０の作動について以下に説明する。まず、成形装置２６の油圧シリンダ２８を駆動して、そのシリンダロッド２９を所定の後退位置まで移動させる。このとき、ゲート部材５１を下方位置に配置して圧縮室３３を閉塞しておく。
【００３２】
第６図は、シリンダロッド２９が後退位置にあるときの要部断面図である。モータ２４を駆動して、スクリューコンベア２２を所定の方向に回転させて、ホッパ１８の開口に切粉を投入する。投入された切粉は、スクリューコンベア２２の羽根２３により下方に送り込まれ、開口３６から圧縮室３３内に投下される（第６図の符号Ｓ参照）。圧縮室３３内に所定量の切粉が投下されると、油圧シリンダ２８が駆動され、シリンダロッド２９が軸方向に沿って上流側から下流側に移動する。したがって切粉は徐々に下流側に集められ、第７図に示すように、最終的に、先端チップ３９の端面、第１の筒体３１の内周及びゲート部材５１の背面５１ａにて囲まれる圧縮室３３内に、円筒状に圧縮された切粉からなる固形物Ｗ（第８図参照）が作られる。第７図に示す状態において、固形物Ｗの外周と先端チップ３９の端面との間、第１の筒体３１の内周とゲート部材５１の背面５１ａとの間には、切粉による圧着力が作用する。したがって、このままの状態で油圧シリンダ５３を作動させてゲート部材５１を上方に移動させようとしても、ゲート部材５１の背面５１ａと固形物Ｗとの間の摩擦力により、ゲート部材５１の引き上げが困難となる。
【００３３】
そこで、本実施の形態においては、シリンダロッド２９を逆方向（上流方向）に僅かに後退させる。ここに、第１の筒体３１のフランジ６６の上流側端面とこれに対向するケーシング３０の内径拡大部の端面との間に空隙７５が形成されているとともに、第１の筒体３１の内周及び先端チップ３９の端面と固形物Ｗとの間には、大きい圧着力が作用している。したがって、第９図に示すように、シリンダロッド２９の後退に伴って、固形物Ｗ及び第１の筒体３１が僅かに後退する。すなわち、第１の筒体３１は、ケーシング３０に対して上流方向に相対移動する。このように固形物Ｗを第１の筒体３１とともに後退させることにより、ゲート部材５１の背面５１ａと固形物Ｗとの間の摩擦力は著しく減少する。このため、油圧シリンダ５３を作動させることにより、ゲート部材５１を容易に引き上げることができる。
【００３４】
ゲート部材５１を引き上げた後、再度、シリンダロッド２９を下流方向に移動させることにより、固形物Ｗが第１の筒体３１の下流側の開口端から外側に排出される。例えば、前記開口端付近に固形物Ｗの受け具を配置しておけば、落下する固形物Ｗを収容することができる。その後、シリンダロッド２９を後退位置に戻し、かつ、ゲート部材５１を下降させることにより、切粉から固形物Ｗを作り、これを排出する一連の工程が終了する。
【００３５】
第１０図は、従来の圧縮機を１ヶ月程度使用した後における、圧縮室を構成する筒体１００の下流側における軸方向断面を示す図である。同図に示すように、固形物の軸方向長さ（厚み）Ｔ（例えば、Ｔ≒５０ｍｍ）に対して、筒体１００の下流側の開口端（排出口）から略Ｔ×３／５の位置まで、筒体１００の内周が磨耗している。特に、排出口からＴ×３／１０の位置で、筒体１００の磨耗はピークとなり、その深さＤは２〜３ｍｍに達している。そこで、本実施の形態においては、第１の筒体の下流側に前記第２の筒体４０を設けている。この第２の筒体４０は、ボルト４５により固定されているため、長期の使用により第２の筒体４０の内周が磨耗したときに、ボルト４５を外して第２の筒体４０を取り外し、新たな第２の筒体４０を取り付けることができる。
【００３６】
前記第２の筒体４０の軸方向長さは、形成される固形物Ｗの厚みＴの約４／５倍（つまりＴ×４／５）以上あれば十分である。これは、上述したように、排出口より約Ｔ×３／１０の位置で、磨耗がピークに達し、かつ、排出口からＴ×３／５の位置では、磨耗が見られないという本出願人の知見による。例えば、本実施の形態においては、５０ｍｍ程度の厚み（軸方向長さ）の固形物Ｗが形成されるため、内径が６５ｍｍの第１の筒体について、外径が１２５ｍｍ、軸方向長さが５０ｍｍのダイス鋼に熱処理を施した第２の筒体４０が使用されている。
【００３７】
本実施の形態においては、機械構造用炭素鋼等の一般的な炭素鋼に熱処理を加えたものよりも硬さの硬いダイス鋼を第２の筒体４０の材料として使用しているが、上述したようにこの第２の筒体４０は第１の筒体３１等の他の部材と比較して、サイズが極めて小さいものであるので、その材料費が高価であるにもかかわらずその使用量が少なく、そのコストは他の部材と比較すると著しく安い。このため、従来の筒体１００全体を磨耗により交換する場合と比較して、極めて安い部品コストを要するに過ぎない。
【００３８】
本実施の形態によれば、固形物Ｗと第１の筒体３１の内周との摩擦や固形物Ｗによる加圧力が著しく大きく、その磨耗が激しい部分に、第２の筒体４０を設けているので、所定の期間ごとに第２の筒体４０のみを交換することにより、常に良好な状態で圧縮機１０を作動させることが可能となる。また、一対のガイド部材５２及びゲート部材５１によって規定されるゲート空間を通して、第２の筒体４０を交換することができるので、ゲート機構５０を取り外す必要がなく、その分、交換作業を容易且つ迅速に行うことができる。ゲート部材５１を開放して第２の筒体４０のみを交換するために要する時間は、一人の作業員にて５分〜１０分程度であり、従来の筒体１００の交換時間と比較して著しく短い時間で済む。
【００３９】
なお、前記実施の形態においては、第２の筒体４０としてダイス鋼に熱処理を施したものや超硬合金からなるものを使用したが、これに限定されるものではない。例えば、比較的短期間で交換することを前提とするのであれば、ＳＵＪ−２等の軸受鋼や、ＨＤＣ６０のような鋼材を使用しても良い。これにより、材料コストをより一層減らすことができる。また、前記実施の形態においては、第２の筒体４０の軸方向長さを固形物Ｗの厚みと略等しくしているが、この軸方向長さはこれに限定されるものではない。さらに、第２の筒体４０は、その少なくとも内周側の硬さが、第１の筒体３１の内周側の硬さよりも硬くなっていればよい。
【００４０】
第１１図は他の実施の形態を示す要部断面図である。この実施の形態においては、第２の筒体４０が２個の筒状部材４１，４２で構成されている。各筒状部材４１，４２は、端面どうしを突き合わせた状態で軸方向に沿って配置されている。これら筒状部材４１，４２は、外径及び内径が等しく、軸方向長さが異なっている。下流側の筒状部材４１の軸方向長さは、前記実施の形態と同様に、固形物Ｗの軸方向長さＴと略同一であり、上流側の筒体４２の軸方向長さは、下流側の筒状部材４１の軸方向長さの例えば３／５程度である。
【００４１】
各筒状部材４１，４２は外筒４１ａ，４２ａと、その内部に嵌合された内筒４１ｂ，４２ｂとによって構成されている。前記外筒４１ａ，４２ａは例えばダイス鋼をＨＲＣ５８〜６０の硬さに熱処理したものであり、内筒４１ｂ，４２ｂは外筒４１ａ，４２ａよりも硬さの硬い超硬合金からなるものである。このように、内筒４１ｂ，４２ｂのみを超硬合金で形成することにより、筒状部材４１，４２全体を超硬合金で形成する場合に比べてコストを安くすることができる。
【００４２】
前記内筒４１ｂ，４２ｂは外筒４１ａ，４２ａの内周に対して焼嵌めされている。また、内筒４１ｂ，４２ｂと外筒４１ａ，４２ａとの嵌合面Ｅは、径方向の寸法が下流側に行くにしたがって漸次小さくなるようにテーパ面で構成されている。このため、外筒４１ａ，４２ａに対して内筒４１ｂ，４２ｂを、焼嵌めよって破損させることなく容易かつ確実に一体化させることができる。
【００４３】
前記各筒状部材４１，４２には、切粉に含まれる水分や油分等の液体を圧縮室３３の外部に排出するための排液路４７が形成されている。この排液路４７は各筒状部材４１，４２の外周底面に形成された平坦面４７ａと、各筒状部材４１，４２の上流側端面に放射状に形成された複数の浅い溝４７ｂと、各筒状部材４１，４２の上流側端面と外周面とが交差する部分に形成された大きい面取り４７ｃとによって構成されている（第１２図及び第１３図参照）。前記排液路４７の下流側は、ゲート部材５１の下部に形成された切欠き５１ｂ（第５図参照）に連通されている。前記排液路４７によって、切粉の圧縮時に当該切粉から排出される液体をゲート部材５１の切欠き５１ｂ部分に集めて圧縮室３３から排出することができるので、残留液の少ない固形物Ｗを得ることができる。
【００４４】
第１図に示す実施の形態においては、第２の筒体４０の寿命が長くなることによって、摩耗に起因する第１の筒体３１の寿命が相対的に短くなる。この第１の筒体３１の摩耗は、その内周面のうちの特に第２の筒体４０に近い部分が激しい。図１１に示す実施の形態においては、この摩耗量の多い部分に耐摩耗性に優れる筒体４２を配置しているので、第１の筒体３１の摩耗に起因してその寿命が相対的に短くなるのを防止することができる。この結果、圧縮室３３をさらに長期間良好な状態で使用することができる。また、下流側の筒状部材４１の摩耗は上流側の筒状部材４１よりも激しいので、その寿命は上流側の筒体４２よりも短いが、第２の筒体４０が２個の筒状部材４１，４２で構成されているので、寿命の短い下流側の筒状部材４１を単独で交換することができる。このため、第２の筒体４０を単一の長い筒体で構成する場合よりも、ランニングコストを安くすることができる。
【００４５】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも勿論本発明の範囲内に包含される。例えば、前記実施の形態においては、ケーシング３０と当該ケーシング３０と相対移動可能な第１の筒体３１とを備えた圧縮機において、第１の筒体３１の下流側先端部付近に、所定の軸方向長さを有する第２の筒体４０を設けたが、本発明を他の形式の圧縮機に適用することも可能である。具体的には、ケーシングと第１の筒体とが固定されているもの、或いはケーシング３０と第１の筒体とが一体形成されているものについても本発明を適用することができる。
【００４６】
また、図１１に示す実施の形態においては、第２の筒体４０を２個の筒状部材４１，４２で構成したが、３個以上の筒状部材で構成しても良い。
【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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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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