(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絞り型内で濾紙を介して圧縮することにより微細スラッジを固形物と液体とに分離する微細スラッジ自動処理装置であって、
前記絞り型を保持する型保持部材と該絞り型の下端面を閉じるプレス受部材を支持し該型保持部材に対して相対移動可能に設けられた移動部材とを備えた型保持装置と、
該型保持装置を案内する案内装置を備え、該型保持装置に保持された前記絞り型を、前記濾紙が挿入される濾紙挿入位置、前記微細スラッジが投入されるスラッジ投入位置、前記微細スラッジを圧縮し且つ圧縮されたブリケットを排出する圧縮排出位置へ移送する型移送装置と、
前記案内装置により案内される案内範囲の端部に設けられたストッパと、
前記型移送装置により、前記型保持装置の移動部材を前記ストッパに当てることにより該移動部材を該型保持部材に保持された前記絞り型の下端を閉じていたプレス受部材とともに該型保持装置の型保持部材に対して相対移動させて、該絞り型の下端を開口させる移送制御装置と、
前記絞り型内に挿入するための濾紙を積み重ねた状態で収容する濾紙収容容器と、
該濾紙収容容器内において積み重ねられた濾紙を一枚ずつ吸着して、前記絞り型内に挿入する吸盤を備えた濾紙挿入装置と
を、含み、
前記濾紙のうち前記吸盤に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低下させられていることを特徴とする微細スラッジ自動処理装置。
【請求項２】
前記絞り型内の成形空間の横断面は円形を成し、
前記濾紙は、該絞り型内の成形空間の横断面の径以上の径寸法を有する円形を成すとともに、非通気性のシートが中央部に接着されているものである請求項１の微細スラッジ自動処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り型内で濾紙を介して圧縮することにより微細スラッジを固形物と液体とに分離する微細スラッジ自動処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、研削装置或いは研磨装置から排出されるスラッジは、被削材から発生する金属粉および研削液を含む泥状の流動体であり、そのまま廃棄されると環境汚染を引き起こすため、再利用可能な金属粉固形分と研削液とに分離することが望まれる。
【０００３】
このため、特許文献１に記載された自動分離装置が提案されている。これによれば、円筒状の金型の側面に設けられた充填穴を通してスラッジが円筒状の金型内に充填され、その円筒状の金型内の内部空間内では一対のプランジャが互いに接近させられることにより、上記充填穴が一方のプランジャにより閉じられるとともに一対のプランジャにより挟まれた状態でスラッジが圧縮されることにより固形物と液体とが分離される。このように分離されると、ブリケットと称される分離された固形物と絞り油とは、金属材料および研削油などとしてそれぞれ再利用される。
【特許文献１】特開２００３−２９０９８８号公報
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、円筒状の金型とそれに突き入れられるプランジャとの間の僅かな隙間から液体が流出させられる型式であることから、たとえば５０μｍ以上の比較的大きい金属粒子を含むスラッジに対しては好適な分離性能が得られるが、たとえば５０μｍ以下の微細粒子を含む微細スラッジに対しては、円筒状金型とそれに突き入れられるプランジャとの間の僅かな隙間から流出させられる液体内に微細粒子が混入するため、分離性能が十分に得られなかった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
これに対し、微細粒子を液から好適に分離するために、円筒状金型内で濾紙を介して圧縮することにより微細スラッジを固形物と液体とに分離する微細スラッジ自動処理装置が考えられる（未公知）。しかしながら、このような微細スラッジ自動処理装置では、濾紙を円筒状金型内へ自動的に挿入することが比較的困難であった。すなわち、濾紙は、天然繊維或いは合成樹脂製の繊維がシート状に漉かれることにより構成された紙、繊維が層状に接着剤により固定された不織布や薄いフェルト、撚糸が編まれた織布等の通気性のよい材料で構成されるため、吸盤や挟持用フィンガー等を用いて１枚ずつ安定して円筒状金型内へ供給することが比較的困難であり、自動化の障害となっていた。たとえば、吸盤で供給する場合には負圧が十分に発生し難く吸引力が低いため、安定して濾紙を吸着できない場合があり、負圧を強くすると、下側の濾紙まで吸引して複数枚の濾紙を円筒状金型内へ供給してしまう場合があった。
【０００６】
本発明は以上の事情を背景として為されたものでり、その目的とするところは、濾紙を１枚ずつ安定して絞り型内へ供給することができる微細スラッジ自動処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる目的を達成するための請求項１に係る発明の要旨とするところは、絞り型内で濾紙を介して圧縮することにより微細スラッジを固形物と液体とに分離する微細スラッジ自動処理装置であって、(a) 前記絞り型を保持する型保持部材とその絞り型の下端面を閉じるプレス受部材を支持しその型保持部材に対して相対移動可能に設けられた移動部材とを備えた型保持装置と、(b) その型保持装置を案内する案内装置を備え、その型保持装置に保持された前記絞り型を、前記濾紙が挿入される濾紙挿入位置、前記微細スラッジが投入されるスラッジ投入位置、前記微細スラッジを圧縮し且つ圧縮されたブリケットを排出する圧縮排出位置へ移送する型移送装置と、(c) 前記案内装置により案内される案内範囲の端部に設けられたストッパと、(d) 前記型移送装置により、前記型保持装置の移動部材を前記ストッパに当てることによりその移動部材をその型保持部材に保持された前記絞り型の下端を閉じていたプレス受部材とともにその型保持装置の型保持部材に対して相対移動させて、その絞り型の下端を開口させる移送制御装置と、(e) 前記絞り型内に挿入するための濾紙を積み重ねた状態で収容する濾紙収容容器と、(f) その濾紙収容容器内において積み重ねられた濾紙を一枚ずつ吸着して、前記絞り型内に挿入する吸盤を備えた濾紙挿入装置とを、含み、(g) 前記濾紙のうち前記吸盤に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低下させられていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項２に係る発明の要旨とするところは、(a) 前記絞り型内の空間の横断面は円形を成し、(b) 前記濾紙は、その絞り型内の空間の横断面の径以上の径寸法を有する円形を成すとともに、非通気性のシートが中央部に接着されているものであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１に係る発明の微細スラッジ自動処理装置によれば、(e) 前記絞り型内に挿入するための濾紙を積み重ねた状態で収容する濾紙収容容器と、(f) その濾紙収容容器内において積み重ねられた濾紙を一枚ずつ吸着して、前記絞り型内に挿入する吸盤を備えた濾紙挿入装置とを、含み、(g) 前記濾紙のうち前記吸盤に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低下させられていることから、吸盤に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低く、容易に負圧が発生させられるとともに、積み重ねられた他の濾紙をも吸引することがなくなり、１枚ずつ確実に安定して絞り型内に挿入されるので、自動的に能率よく微細スラッジの脱液が行われる。また、微細スラッジ脱液装置は、(a) 前記絞り型を保持する型保持部材とその絞り型の下端面を閉じるプレス受部材を支持しその型保持部材に対して相対移動可能に設けられた移動部材とを備えた型保持装置と、(b) その型保持装置を案内する案内装置を備え、その型保持装置に保持された前記絞り型を、前記濾紙が挿入される濾紙挿入位置、前記微細スラッジが投入されるスラッジ投入位置、前記微細スラッジを圧縮し且つ圧縮されたブリケットを排出する圧縮排出位置へ移送する型移送装置と、(c) 前記案内装置により案内される案内範囲の端部に設けられたストッパと、(d) 上記型移送装置により、前記型保持装置の移動部材を前記ストッパに当てることによりその移動部材をその型保持部材に保持された絞り型の下端を閉じていたプレス受部材とともにその型保持装置の型保持部材に対して相対移動させて、その絞り型の下端を開口させる移送制御装置とを、含むことから、絞り型に対して、濾紙の自動挿入、スラッジ投入、微細スラッジの圧縮、圧縮されたブリケットの排出が自動的に行われることができる。
【００１１】
請求項２に係る発明の微細スラッジ自動処理装置によれば、前記絞り型内の空間の横断面は円形であり、前記濾紙は、その絞り型内の空間の横断面の径以上の径寸法を有する円形であるとともに、非通気性のシートが中央部に接着されているものであることから、濾紙の中央部が簡単且つ容易に非通気性とされる利点がある。
【００１３】
ここで、好適には、絞り型内において濾紙を介して微細スラッジを圧縮する一対の挟圧部材のうちの少なくとも一方は、押圧方向において貫通する貫通穴と、その貫通穴の径よりも小さい外径を有し、押圧面において環状の排出穴を形成するようにその貫通穴内に着脱可能に挿入された軸状部材とを備えている。このため、微細スラッジ内の液体が挟圧部材の押圧面に設けられた環状の排出穴を通して外部に導出されるので、微細スラッジが好適に固形物と液体とに分離される。また、その押圧面において環状の排出穴を形成するように貫通穴内に設けられた軸状部材は着脱可能に挿入されていることから、たとえ環状の排出穴が詰まったとしても、その軸状部材を取り外すことによって貫通穴の内周面と軸状部材の外周面とを簡単且つ容易に清掃できるので、微細スラッジ脱液装置の処理能率が好適に高められる。
【００１４】
また、好適には、前記絞り型を保持する型保持部材とその絞り型の下端面を閉じるプレス受部材を支持しその型保持部材に対して相対移動可能に設けられた移動部材とを備えた型保持装置と、その型保持装置を案内する案内装置を備え、その型保持装置に保持された前記絞り型を、前記濾紙が挿入される濾紙挿入位置、前記微細スラッジが投入されるスラッジ投入位置、前記微細スラッジを圧縮し且つ圧縮されたブリケットを排出する圧縮排出位置へ移送する型移送装置とが含まれ、前記プレス受部材は、前記一対の挟圧部材のうちの一方として機能するものである。このため、絞り型に対してスラッジ投入、微細スラッジの圧縮、圧縮されたブリケットの排出が自動的に行われることができる。
【００１５】
また、好適には、前記絞り型内に押し込まれて前記微細スラッジを圧縮するパンチが備えられ、そのパンチは、前記一対の挟圧部材のうちの他方として機能するものである。このため、圧縮時において、微細スラッジ内の液体がパンチの押圧面に設けられた環状の排出穴を通して外部に導出されるので、一層能率よく脱液が行われる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施例の微細スラッジ自動処理装置１０を示す正面図であり、図２は、その側方から見た図１のII−II視断面図である。ホーニング盤、超仕上盤、ラップ盤などにおいて工具と切り屑との間の潤滑、切り屑の除去、目詰まりの抑制等のために用いられる工作液には、たとえば５０μｍ以下の切り屑を主体とする微細粒子が含まれており、浄化装置によって除去されたることにより循環させられて再利用される。このため、その浄化装置からは、上記微細粒子を含む微細スラッジが排出される。たとえば上記ホーニング盤に用いられる工作液から除去された微細スラッジは、ホーニングスラッジとして知られている。上記工作液は加工液或いは研削液として知られており、油性或いは水性のものが市販されている。
【００１８】
一般の研削盤の工作液から除去された研削スラッジに含まれる粒子が５０μｍよりも大きいために、特許文献１に記載された自動分離装置のように、円筒状金型の側面に設けられた充填穴を通してスラッジが円筒状金型内に充填され、その円筒状金型内の内部空間内では一対のプランジャが互いに接近させられることにより、上記充填穴が一方のプランジャにより閉じられるとともに一対のプランジャにより挟まれた状態でスラッジが圧縮されることにより固形物と液体とを分離することができるが、上記のような微細スラッジは、５０μｍ以下の微細な金属粒子を含むことから、特許文献１に記載されたような自動分離装置では、分離性能が十分に得られなかった。上記微細スラッジ自動処理装置１０は、このような微細スラッジを絞り型として機能する円筒状金型１４内で濾紙１６を介して圧縮することにより切り屑と工作液とに分離処理して再利用可能な状態とし、廃棄物を可及的に減少させるためのものである。
【００１９】
上記微細スラッジ自動処理装置１０は、微細スラッジ脱液装置としても機能するものであり、図１に示されるように、基台１２と、その基台１２上に取り付けられ、内径が６０ｍｍ程度で上下方向に貫通する貫通穴１３を有する円筒状金型１４を濾紙１６が挿入される濾紙挿入位置Ｐ１、微細スラッジ１８が投入されるスラッジ投入位置Ｐ２、微細スラッジ１８を圧縮し且つ圧縮されて固形化されたブリケット８７を排出する圧縮排出位置Ｐ３などへそれぞれ移送するための型移送装置２０と、押圧装置２８の側面に固定され、上記濾紙挿入位置Ｐ１に位置する円筒状金型１４内に濾紙１６を供給するための濾紙挿入装置２２と、上記基台１２上に取り付けられ、上記スラッジ投入位置Ｐ２に位置する円筒状金型１４内に微細スラッジ１８を供給するための微細スラッジ供給装置２４と、上記圧縮排出位置Ｐ３に位置する円筒状金型１４内に挿入されるパンチ２６を備えて前記基台１２上に立設され、その圧縮排出位置Ｐ３に位置する円筒状金型１４内の微細スラッジを圧縮し且つ圧縮されたブリケット８７を排出するために押圧装置２８と、予め設定された所定の手順に従って微細スラッジ１８の処理を自動的に実行させるように上記型移送装置２０、濾紙挿入装置２２、微細スラッジ供給装置２４、および押圧装置２８を制御するための電子制御装置３０とを備えている。
【００２０】
上記型移送装置２０は、基台１２上に立設された互いに平行な一対の側板３２および３４と、それら側板３２および３４の間に互いに平行であって水平な型移送方向Ａに平行に且つ水平に掛け渡されてそれら側板３２および３４に固定された一対の案内ロッド３６および３８と、それら案内ロッド３６および３８と平行に且つそれらの間に位置した状態で側板３２および３４により回転可能に支持され、一方の側板３２に設けられたパルスモータ或いはサーボモータ等の電動モータ４０によって回転駆動されるボールねじ４２と、上記一対の案内ロッド３６および３８に水平な１直線に沿って案内されるとともにそのボールねじ４２に螺合され、前記円筒状金型１４をその軸心が鉛直方向すなわち水平面に対して垂直方向となるように保持する型保持装置４４とを備え、型保持装置４４に保持された円筒状金型１４を濾紙挿入位置Ｐ１、スラッジ投入位置Ｐ２、圧縮排出位置Ｐ３に択一的に位置決めする。これら濾紙挿入位置Ｐ１、スラッジ投入位置Ｐ２、圧縮排出位置Ｐ３は、型移送装置２０による移送方向における位置を示している。上記一対の側板３２および３４とそれらに掛け渡された一対の案内ロッド３６および３８とが、円筒状金型１４を一方向に案内する案内装置として機能している。
【００２１】
図３および図４に示すように、上記型保持装置４４は、案内溝４６を下部に有し、一対の案内ロッド３６および３８が貫通させられるとともに前記ボールねじ４２が螺合された状態で貫通させられた保持装置本体４８と、円筒状金型１４が嵌め入れられる段付の取付穴５０とその取付穴５０内の円筒状金型１４を押すことによってそれを固定する固定ねじ５２と円筒状金型１４からあふれ出した工作液を導くために電動モータ４０側へ向かって低くなるように一方向へ傾斜した上端面５４と、前方へ向かって突き出しかつ案内ロッド３６および３８と平行な水平方向に伸びる突条５６とを有して円筒状金型１４を保持する型保持部材５８と、円筒状金型１４と同心位置においてその円筒状金型１４の下端面のたとえば６０ｍｍφ程度の開口を閉じるためのプレス受部材６０を支持して上記案内溝４６によって案内ロッド３６および３８と平行な方向に案内され、上記型保持部材５８に対して相対移動可能に設けられた移動部材６２とを備えている。上記円筒状金型１４の下端面とプレス受部材６０との間は０．１〜０．３程度ｍｍの僅かな隙間が設けられ、それらの間が相対移動可能且つプレス時に液密とされている。なお、移動部材６２には、保持装置本体４８に螺着されたスプリングプランジャ７８によって一定の摺動抵抗が与えられており、強制的に相対移動させない限り円筒状金型１４とプレス受部材６０との間で相対的なずれが発生しないようにされている。
【００２２】
上記移動部材６２に支持されたプレス受部材６０は、一面に開口する傾斜溝６４を有する短い角柱状の下ブロック６６と、この下ブロック６６の上端面に図示しないボルトによって着脱可能に固定され、本実施例では５個であるたとえば１０ｍｍφ程度の複数の貫通穴６８が形成された矩形厚板状の上ブロック７０と、貫通穴６８の内径よりもたとえば１ｍｍ程度の小さい９ｍｍφ程度の径を有して上ブロック７０の上面と面一（同一高さ）となる高さで上記下ブロック６６に着脱可能に立設された円柱状のピン７２とを備えており、上記上ブロック７０の上面であって円筒状金型１４内の成形空間の底面に対応する面すなわち円筒状金型１４内の微細スラッジ１８を受ける受け面７４には、微細スラッジ１８から絞り出された工作液を円筒状金型１４内から外部へ導き出すために、上記貫通穴６８の内径を外径とし且つ上記ピン７２の外径を内径とする環状（リング状）の開口を有し且つ上記傾斜溝６４に連通する５個の断面環状の排出穴７６が設けられている。上記上ブロック７０は図示しないボルトによって下ブロック６６に対して着脱可能に固定されており、上記ピン７２は下ブロック６６に着脱可能に立設されているため、１ｍｍφ以下の細径の排出穴の詰まりを清掃する場合に比較して、製造する穴排出穴７６の詰まりが短時間で簡単且つ容易に清掃可能である。
【００２３】
また、上記移動部材６２には、上記プレス受部材６０を囲み且つボールねじ４２から離隔する方向すなわち前方へ向かうほど低くなる受樋８０と、下方に向かって突き出し、前記圧縮排出位置Ｐ３において基台１２に固定された受板８２から上向きに突設された上向突起８４と０．１乃至０．３ｍｍ程度の僅かな隙間を隔てて対向させられる下向突起８６と、移動部材６２の側板３４側に固定されて、微細スラッジ１８が圧縮され固化されて円筒状金型１４の下端面の開口から突き出されるブリケット８７を装置前方へ案内するための傾斜した樋であるブリケットシュート８８と、保持装置本体４８の側板３２側および側板３４に択一的に当接して上記移動部材６２を円筒状金型１４の真下の同心位置に位置させるとともに上記ブリケットシュート８８を円筒状金型１４の真下の同心位置に位置させるための一対のストッパ９０、９２とが備えられている。上記一対のストッパ９０、９２の間隔は、上記保持装置本体４８の移動方向の幅寸法の約２倍程度に設定されている。
【００２４】
前記図１および図２に示すように、前記基台１２には、濾紙挿入装置２２および押圧装置２８を支持するための支柱９４が立設されているとともに、濾紙１６を重ねた状態で収容する円筒状の濾紙収容容器９６を載置する容器受台９８が設けられている。濾紙挿入装置２２は、図５および図６にも示すように、先端（下端）部にゴム製で弾性変形可能な円錐形状の吸盤１００が設けられたロッド１０２を有する上下シリンダ１０４と、支柱９４から突き出すブラケット１０６に固定され、型移送装置２０の水平面内において型移送方向Ａに直交する方向Ｂに沿ってその上下シリンダ１０４を水平移動させる移動装置１０８とを備え、吸盤１００を上下移動および水平移動させることによって、図７に示すように、上記濾紙収容容器９６に収容された濾紙１６を濾紙挿入位置Ｐ１に位置決めされた円筒状金型１４内に１枚ずつ挿入する。上記移動装置１０８は、案内装置およびアクチュエータを備えた複合型シリンダから構成されているものであり、たとえばメカジョイント式ロッドレスシリンダとも称されている。
【００２５】
上記吸盤１００は、図示しない管路を通して供給される負圧を用いて濾紙１６を吸着するものである。この濾紙１６は、微細スラッジ１８から切粉或いは研削屑のような５０μｍ以下の粒子と工作液とを分離するためのものであり、たとえば天然繊維或いは合成樹脂製の繊維がシート状に漉かれることにより構成された紙、天然繊維或いは合成繊維が接着剤により層状に固定された不織布や薄いフェルト、撚糸が編まれた織布等のような、５０μｍ以下の粒子の移動を阻止するが通液性のよい材料で構成される。このため、何らの工夫がなければ、吸盤１００が負圧を用いて濾紙を吸着しようとすると不安定となり易く、吸着を安定化するために負圧を大きくすると、複数枚の濾紙を吸着する傾向となり、微細スラッジ処理を自動化するための大きな障害となっていた。このため、本実施例の濾紙１６は濾紙１６吸盤に吸着される中央部分が他の部分に比較して通気性が低下させられている。
【００２６】
上記濾紙１６は、たとえば図８および図９に示すように、円筒状金型１４内の成形空間の円形横断面の径すなわち円筒状金型１４の貫通穴１３の径よりも僅かに大きい径寸法たとえば６５ｍｍφ程度の径を有する円形を成し、その中央部において他の領域よりも非通気性領域或いは難通気性領域を形成するために、紙、金属箔、合成樹脂シート、複合シート等の非通気性材料或いは難通気性材料から成り且つ一面に接着剤が塗布された、円筒状金型１４内の成形空間の径或いは濾紙１６の外径の１／３程度の径を有する円形の非通気性シート１１０が接着されている。図１０は、吸盤１００に吸着された濾紙１６が円筒状金型１４の上端面の開口縁に設けられた濾紙１６と同径で軸心方向に僅かに浅く彫り込まれた位置決め段部１１２内に嵌め入れられて位置決めされた状態を示している。濾紙１６が円筒状金型１４内の底面に供給される場合はこのまま吸盤１００が下降させられるが、濾紙１６が円筒状金型１４内の微細スラッジ１８の上に供給される場合は、この状態で次の押圧工程が開始される。
【００２７】
前記微細スラッジ供給装置２４は、投入された微細スラッジ１８を収容するホッパ１２０と、図示しない駆動モータによって円筒内で回転駆動されるスクリューを備えてそのホッパ１２０内の微細スラッジ１８を搬送し、スラッジ投入位置Ｐ２に位置決めされた円筒状金型１４内へ下向きの開口を有する先端部１２２からその微細スラッジ１８を投下させるスクリューコンベア１２４とを備え、駆動モータの駆動時間が制御されることによって予め設定された量の微細スラッジ１８を円筒状金型１４内へ供給する。図１１は、円筒状金型１４が電動モータ４０に駆動されることによってスラッジ投入位置Ｐ２に位置決めされた状態を示している。この状態では、移動部材６２に設けられたストッパ９２が側板３２に突設された固定ストッパ１２６に当接することにより、移動部材６２に設けられたプレス受部材６０が円筒状金型１４に対して同心位置とされる。
【００２８】
前記押圧装置２８は、この押圧装置２８は、支柱９４の上端部において水平に設けられ且つ支柱９４から離隔する側の端部が垂直ロッド１３０を介して前記受板８２の端部と相互に連結された支持プレート１３２と、下端部に前記パンチ２６を有し、そのパンチ２６を上下方向に駆動する減速機付駆動モータ（サーボモータ）１３４を駆動源とする電動アクチュエータである電動シリンダ１３６とを備え、図１２に示されるように、パンチ２６を用いて圧縮排出位置Ｐ３に位置させられた円筒状金型１４内に充填されている微細スラッジ１８を濾紙１６を介して圧縮する。また、電動モータ４０が設けられた側板３２に対向する側板３４にも固定ストッパ１２８が突設されており、圧縮が完了した微細スラッジ１８を有する円筒状金型１４は電動モータ４０によってさらに側板３４側へ移動させられると、移動部材６２に設けられたストッパ９０に当接してその移動部材６２が円筒状金型１４に対して相対移動させられ、それまで円筒状金型１４の下端開口を閉じていたプレス受部材６０に替えて、図１５に示すように、ブリケットシュート８８がその円筒状金型１４の下端開口の直下に位置させられる。この状態で、図１６に示すように、再び円筒状金型１４が圧縮排出位置Ｐ３に位置させられ、そこで上記パンチ２６が前回の圧縮位置よりも更に下降させられることにより、固形化されたブリケット８７が円筒状金型１４から排出され、ブリケットシュート８８に導かれてバケット１３８内に貯えられるようになっている。
【００２９】
上記パンチ２６はパンチホルダ１４０を介して上記電動シリンダ１３６の出力部材に連結されている。パンチ２６は、円筒状金型１４の貫通穴１３よりも僅かに小さい外径を有する円柱状であって、軸心方向に平行に貫通する複数本（４本）の貫通穴１４２が形成され且つ４本のボルト１４４によって上記パンチホルダ１４０にスペーサ１４６を介して着脱可能に固定されたパンチ本体１４８と、そのパンチ本体１４８の貫通穴１４２にパンチホルダ１４０側から差し通された頭付ピン１５０とを備えている。頭付ピン１５０の軸部１５０ａの外径は貫通穴１４２の内径よりも小さく、頭付ピン１５０の頭部１５０ｂの外径は貫通穴１４２の内径よりも大きく設定されており、上記スペーサ１４６によって形成されたパンチ本体１４８とパンチホルダ１４０との間の空間Ｋ内に頭付ピン１５０の頭部１５０ｂが位置し、軸心方向においてその頭付ピン１５０の頭部１５０ｂの寸法がパンチ本体１４８とパンチホルダ１４０との間の寸法よりも小さいために、頭付ピン１５０の頭部１５０ｂがパンチ本体１４８とパンチホルダ１４０とにそれぞれ当接するまで頭付ピン１５０が軸心方向に僅かな距離で移動可能とされている。
【００３０】
このため、図１３および図１４に詳しく示すように、上記パンチ２６の下端面である押圧面１５２には、微細スラッジ１８から絞り出された工作液を円筒状金型１４内から外部へ導き出すために、上記貫通穴１４２の内径を外径とし且つ上記頭付ピン１５０の軸部１５０ａの外径を内径とする環状（リング状）の開口を有し且つ上記スペーサ１４６によって形成されたパンチ本体１４８とパンチホルダ１４０との間の空間Ｋに連通する４個の断面環状の排出穴１５４が設けられている。パンチ２６の圧縮時には、上記頭付ピン１５０がパンチホルダ１４０側に移動させられ、微細スラッジ１８から分離された工作液が上記断面環状の排出穴１５４および空間Ｋを経て外部へ流出させられる。上記パンチ本体１４８はボルト１４４によって上記パンチホルダ１４０にスペーサ１４６を介して着脱可能に固定されていることから、そのボルト１４４を緩めることによってパンチ本体１４８が分離されるとともに頭付ピン１５０はそのパンチ本体１４８の貫通穴１４２から容易に分離されるので、１ｍｍφ程度以下の排出穴の詰まりを清掃する場合に比較して、上記排出穴１５４の清掃を短時間で簡単且つ容易に行うことができる。
【００３１】
図１に示す電子制御装置３０は、シーケンサ或いはマイクロコンピュータなどから構成され、予め記憶されたプログラムにしたがって、前記型移送装置２０、濾紙挿入装置２２、微細スラッジ供給装置２４、および押圧装置２８を制御し、以下に説明する一連の制御作動を順次実行させることにより、微細スラッジ１８をそれに含まれる微細粒子を固化したブリケット８７と工作液とに自動的に分離する。このため、電子制御装置３０は、型保持装置４４の移動部材６２を固定ストッパ１２８に当てることによりその移動部材６２を型保持部材５８に保持された円筒状金型１４の下端を閉じていたプレス受部材６０とともに型保持部材５８に対して相対移動させて、円筒状金型１４の下端を開口させる移送制御装置としても機能している。
【００３２】
電子制御装置３０は、起動スイッチの操作による起動信号の発生或いは予め設定された周期で発生する自動記号信号の発生があると、円筒状金型１４の軸心が図１、図５に示す濾紙挿入位置Ｐ１にあることを確認した上で濾紙挿入装置２２を駆動し、吸盤１００を図６の１点鎖線に示す元位置から濾紙収容容器９６の真上位置まで移動させ、図６および図７に示すように吸盤１００を上下させて濾紙収容容器９６内から１枚の濾紙１６を取り出した後、吸盤１００を円筒状金型１４の真上に移動させ、さらに吸盤１００を下降させて円筒状金型１４内に濾紙１６を嵌め入れその底面である受け面７４上に載置し、吸盤１００を上記元位置まで上昇させる（第１濾紙挿入工程）。
【００３３】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０を駆動して、円筒状金型１４の軸心が図１、図５に示すスラッジ投入位置Ｐ２に一致する位置まで円筒状金型１４を移動させた後、微細スラッジ供給装置２４を駆動して、円筒状金型１４内に所定量の微細スラッジ１８を落下させる（微細スラッジ投入工程）。図１１はこの状態を示している。
【００３４】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０を駆動して、円筒状金型１４の軸心が図１、図５に示す濾紙挿入位置Ｐ１に一致するまで円筒状金型１４を移動させた後、濾紙挿入装置２２を駆動し、前回と同様に、吸盤１００を図６の１点鎖線に示す元位置から濾紙収容容器９６の真上位置まで移動させ、そこで吸盤１００を上下させて濾紙収容容器９６内から１枚の濾紙１６を取り出した後、吸盤１００を円筒状金型１４の真上に移動させ、さらに吸盤１００を下降させて円筒状金型１４内の微細スラッジ１８の上すなわち円筒状金型１４の開口内に濾紙１６を嵌め入れ、吸盤１００を上記元位置まで上昇させる（第２濾紙挿入工程）。図１０は濾紙１６を円筒状金型１４の上端面の開口内に嵌め入れた状態を示している。
【００３５】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０を駆動して、円筒状金型１４の軸心が図１、図１２に示す圧縮排出位置Ｐ３に一致する位置まで円筒状金型１４を移動させた後、押圧装置２８を駆動してパンチ２６を下降させて円筒状金型１４内の微細スラッジ１８を所定の圧縮パターンで濾紙１６を介してたとえば７乃至９分程度の所定時間圧縮した後、パンチ２６を元位置まで上昇させる（圧縮工程）。図１２はこの状態を示している。上記圧縮パターンは、微細スラッジ１８から工作液を効率よく分離するために予め実験的に求められた圧縮条件であり、たとえば図１７に示すように、２０乃至４０ｋｇ／ｃｍ２程度の比較的低い圧力が５乃至６分程度保持される低圧低速加圧保持区間と、それに続いて、時間経過に伴って圧力が比例的に上昇する圧力で２乃至５分程度加圧される定速加圧区間とから構成されている。この圧縮工程では、図１４の矢印に示すように、工作液が円筒状金型１４内から導出され、微細スラッジ１８から工作液が分離される。
【００３６】
上記パンチ２６による圧縮荷重は図１７に示すように３００乃至４００ｋｇ／ｃｍ２であって、パンチ２６の断面積は約２８（＝π×ｒ２）ｃｍ２であるから、８．４乃至１１．２ｔｏｎの荷重がプレス受部材６０、移動部材６２、プレス時には案内ロッド３６、３８等の撓みにより互いに接触させられる下向突起８６および上向突起８４を介して受板８２により支持される。前述のように、この受板８２の支柱９４から離隔する側の端部は上記パンチ２６を駆動する電動シリンダ１３６が取り付けられた支持プレート１３２の支柱９４から離隔する側の端部と垂直ロッド１３０を介して連結されており、上記荷重が垂直ロッド１３０を介して支持プレート１３２により支持されている。このため、上記の大きな圧縮荷重に拘わらず圧縮プレス時の支柱９４の変形が防止されている。
【００３７】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０により円筒状金型１４を保持する型保持装置４４を側板３４側へ駆動してその側板３４に設けられている固定ストッパ１２８に移動部材６２のストッパ９０を当接させることにより、ストッパ９０が型保持装置４４の側面に当接するまで移動部材６２を型保持装置４４に対して駆動モータ４０側にずらし、それまで円筒状金型１４の下端開口を閉じていたプレス受部材６０に替えて、図１５に示すように、ブリケットシュート８８をその円筒状金型１４の下端開口の直下に位置させる（絞り型下端開口工程）。
【００３８】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０を駆動して、円筒状金型１４の軸心が図１に示す圧縮排出位置Ｐ３に一致する位置まで円筒状金型１４を移動させた後、押圧装置２８を駆動して前回の圧縮位置よりも更に下側にある円筒状金型１４内の下端開口に到達するまでパンチ２６を下降させることにより、固形化されたブリケット８７を円筒状金型１４の下端開口から排出させ、ブリケットシュート８８を介してバケット１３８内に落下させた後、パンチ２６を元位置まで上昇させる（排出工程）。図１６はこの排出工程において、パンチ２６が円筒状金型１４内に向かって下降させられる状態および下降させられた状態（１点鎖線）を示している。
【００３９】
次に、電子制御装置３０は、型移送装置２０により円筒状金型１４を保持する型保持装置４４を側板３２側へ駆動してその側板３２に設けられている固定ストッパ１２６に移動部材６２のストッパ９２を当接させることにより、ストッパ９２が型保持装置４４の側面に当接するまで移動部材６２を型保持装置４４に対して側板３４側にずらすことにより、それまで開いていた円筒状金型１４の下端開口をプレス受部材６０で閉じた状態とする（絞り型下端閉鎖工程）。そして、その円筒状金型１４を濾紙挿入位置Ｐ１に位置させる。これにより、１サイクルの微細スラッジ処理が終了させられる。
【００４０】
上述のように、本実施例の微細スラッジ自動処理装置１０によれば、絞り型として機能する円筒状金型１４内に挿入するための濾紙１６を積み重ねた状態で収容する濾紙収容容器９６と、その濾紙収容容器９６内において積み重ねられた濾紙１６を一枚ずつ吸着して、所定の濾紙挿入位置Ｐ１に位置する円筒状金型１４内に挿入する吸盤１００を備えた濾紙挿入装置２２とが備えられ、濾紙１６のうち吸盤１００に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低下させられていることから、吸盤１００に吸着される部分は他の部分に比較して通気性が低く、容易に負圧が発生させられるとともに、積み重ねられた他の濾紙１６をも吸引することがなくなり、１枚ずつ確実に安定して円筒状金型１４内に挿入されるので、濾紙１６の自動化が可能となり、自動的に能率よく微細スラッジの脱液が行われる。
【００４１】
また、本実施例の微細スラッジ自動処理装置１０によれば、円筒状金型１４内の空間の横断面は円形であり、濾紙１６は、その円筒状金型１４内の空間の横断面の径以上の径寸法を有する円形であるとともに、非通気性のシート１１０が中央部に接着されているものであることから、濾紙１６の中央部が簡単且つ容易に非通気性とされる利点がある。
【００４２】
また、本実施例の微細スラッジ自動処理装置１０によれば、(a) 円筒状金型１４を保持する型保持部材５８とその円筒状金型１４の下端面の開口を閉じるプレス受部材６０を支持しその型保持部材５８に対して相対移動可能に設けられた移動部材６２とを備えた型保持装置４４と、(b) その型保持装置４４を案内する案内装置（側板３２、３４および案内ロッド３６、３８）とを備え、その型保持装置４４に保持された円筒状金型１４を、濾紙１６が挿入される濾紙挿入位置Ｐ１、微細スラッジ１８が投入されるスラッジ投入位置Ｐ２、微細スラッジ１８を圧縮し且つ圧縮されたブリケット８７を排出する圧縮排出位置Ｐ３へ移送する型移送装置２０と、(c) 上記案内装置により案内される案内範囲の端部に設けられた固定ストッパ１２８と、(d) 上記型移送装置２０により、型保持装置４４の移動部材６２を固定ストッパ１２８に当てることによりその移動部材６２をその型保持部材４４に保持された円筒状金型１４の下端を閉じていたプレス受部材６０とともにその型保持装置４４の型保持部材５８に対して相対移動させて、その円筒状金型１４の下端を開口させる電子制御装置（移送制御装置）３０とを、含むことから、円筒状金型１４に対して、濾紙１６の自動挿入、スラッジ投入、微細スラッジの圧縮、圧縮されたブリケット８７の排出が自動的に行われることが可能となる。
【００４３】
また、本実施例の微細スラッジ自動処理装置１０によれば、円筒状金型１４内において濾紙１６を介して微細スラッジ１８を圧縮する一対の挟圧部材として機能するプレス受部材６０の上ブロック７０およびパンチ２６のパンチ本体１４８は、押圧方向において貫通する貫通穴６８および１４２と、その貫通穴６８および１４２の径よりも小さい外径を有し、挟圧部材の押圧面として機能するプレス受部材６０の受け面７４およびパンチ本体１４８の押圧面１５２において環状の排出穴７６および１５４を形成するようにその貫通穴６８および１４２内に着脱可能に挿入された軸状部材であるピン７２および頭付ピン１５０とをそれぞれ備えている。このため、微細スラッジ１８内の工作液がプレス受部材６０の受け面７４およびパンチ本体１４８の押圧面１５２にそれぞれ設けられた環状の排出穴７６および１５４を通して外部に導出されるので、微細スラッジ１８が好適に固形物（ブリケット８７）と工作液とに分離される。また、それらプレス受部材６０の受け面７４およびパンチ本体１４８の押圧面１５２において環状の排出穴７６および１５４をそれぞれ形成するように貫通穴６８および１４２内に設けられた軸状部材であるピン７２および頭付ピン１５０は着脱可能に挿入されていることから、たとえ円環状の排出穴７６および１５４が詰まったとしても、そのピン７２および頭付ピン１５０を取り外すことによって貫通穴６８および１４２の内周面とピン７２および頭付ピン１５０の外周面とを簡単且つ容易に清掃できるので、微細スラッジ脱液装置である微細スラッジ自動処理装置１０の処理能率が好適に高められる。
【００４４】
以上、本発明の好適な実施例を図面に基づいて詳細に説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、更に別の態様においても実施される。
【００４５】
例えば、前述の実施例では、微細スラッジ１８を圧縮して工作液を絞り出すための絞り型として円筒状金型１４が用いられていたが、必ずしも筒型でなくてもよく、たとえば底部すなわちプレス受部材６０が円筒状金型１４に一体化された有底円筒状の絞り型であってもよいし、逆に、複数の部分型から構成された分割型であってもよい。また、円筒状金型１４は貫通穴１３によって構成された断面円形の成形空間を備えたものであったが、断面が多角形や楕円の成形空間を備えたものであってもよい。
【００４６】
また、前述の実施例において、ゴム製で弾性変形可能な円錐形状の吸盤１００が用いられていたが、材質、形状は必要に応じて種々変更が加えられるものであり、合成樹脂製、金属製で弾性変形不能なものであってもよいし、吸着面が平坦な厚肉円板形状などであってもよい。
【００４７】
また、前述の濾紙１６は、５０μｍφ以下の粒子でも通過せない通液性の材質であればいずれの材料や構成であってもよく、円筒状金型１４あるいはそれに替わる絞り型の成形空間の断面形状に合わせた多角形、楕円等の形状であってもよい。また、濾紙１６の中央部に貼り着けられられる非通気性シート１１０は必ずしも吸盤１００側でなくてもよく、吸盤１００と反対側に貼り付けられてもよい。
【００４８】
また、吸盤１００は単一であったが、それに替えて小さな複数個の吸盤であってもよい。吸盤１００の吸着位置或いは負圧の中心は必ずしも中央部でなくてもよく、複数箇所であってもよい。この場合、濾紙１６における非通気性シート１１０の貼り付け場所も必ずしも中央部でなくてもよく、吸盤１００の吸着位置或いは負圧の中心に貼り付けられる。
【００４９】
また、濾紙１６の一部に非通気性領域或いは難通気性領域を形成して吸盤１００が１枚ずつ確実のするために粘着される非通気性シート１１０は、必ずしも円形でなくてもよく、その目的を達成できる範囲で四角、多角形、楕円などの他の形状であってもよい。非通気性シート１１０は、円筒状金型１４内の成形空間の径或いは濾紙１６の外径の１／３程度の径を有するものであったが、必ずしもそのような径でなくてもよく、その目的を達成できる範囲で変更され得るものである。
【００５０】
また、前述の濾紙１６において、その一部に非通気性領域或いは難通気性領域を形成して吸盤１００が１枚ずつ確実のするために粘着される非通気性シート１１０が貼り付けられていたが、それに替えて、濾紙１６の中央部に顔料を含む油性インクが印刷されたり、或いは鑞などの油脂が含浸されたり、中央部の繊維密度が局部的に高くされたりすることにより、濾紙１６の内周部に外周部に比較して相対的に通気性の低い非通気性領域或いは難通気性領域が設けられてもよい。
【００５１】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０では、電子制御装置３０によって、型移送装置２０による円筒状金型１４の位置決め、濾紙挿入装置２２いよる吸盤１００を用いた濾紙１６の挿入、微細スラッジ供給装置２４による微細スラッジ１８の円筒状金型１４内への投入が自動的に行われていたが、部分的に自動で行われるものであってもよく、少なくとも濾紙収容容器９６内から濾紙１６を一枚ずつ吸着して円筒状金型１４内へ挿入する吸盤１００を有する濾紙挿入装置２２が備えられたものであればよい。
【００５２】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０において、微細スラッジ１８の圧縮するための挟圧部材として機能するプレス受部材６０の上ブロック７０およびパンチ２６のパンチ本体１４８には、４個および５個の断面が円環状の排出穴７６および１５４がそれぞれ設けられていたが、それらの個数は何個であってもよく、少なくとも１個が設けられていれば、一応の効果が得られる。
【００５３】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０において、微細スラッジ１８の圧縮するための挟圧部材として機能するプレス受部材６０の上ブロック７０およびパンチ２６のパンチ本体１４８に、４個および５個の断面が円環状の排出穴７６および１５４がそれぞれ設けられていたが、上記プレス受部材６０の上ブロック７０およびパンチ２６のパンチ本体１４８のいずれか一方の部材に設けられていれてもよい。
【００５４】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０では、微細スラッジ１８の圧縮するための挟圧部材として機能するプレス受部材６０の上ブロック７０およびパンチ２６のパンチ本体１４８には、４個および５個の断面が円環状の排出穴７６および１５４がそれぞれ設けられていたが、四角状などの断面が多角形状の排出穴であってもよい。
【００５５】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０では、１サイクルの自動処理は、円筒状金型１４が濾紙挿入位置Ｐ１に位置している状態から開始されていたが、ブリケット８７を排出した直後の圧縮排出位置Ｐ３に位置している状態などから開始されてもよい。
【００５６】
また、前述の実施例の微細スラッジ自動処理装置１０において、濾紙１６の挿入は、たとえば図５に示されるように、円筒状金型１４の下面の開口がプレス受部材６０によって塞がれていない状態で実行されてもよい。少なくとも微細スラッジ１８の投入時までに円筒状金型１４の下面の開口がプレス受部材６０によって塞がれればよい。
【００５７】
その他一々例示はしないが、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲内において、種々の変更が加えられて実施されるものである。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の一実施例の微細スラッジ自動処理装置の構成を説明するための正面図である。
【図２】図１の微細スラッジ自動処理装置の要部側面を示すための、図１のII-II 視断面図である。
【図３】図１の微細スラッジ自動処理装置において型保持装置を拡大して示す正面図である。
【図４】図１の微細スラッジ自動処理装置の型保持装置の構成を説明するための、図３のIV-IV 視断面図である。
【図５】図１の微細スラッジ自動処理装置において、濾紙挿入装置および微細スラッジ供給装置を説明する正面図である。
【図６】図１の微細スラッジ自動処理装置において、濾紙挿入装置の側面を説明するための、図５のVI-VI 視断面図である。
【図７】図５および図６に示す濾紙挿入装置が濾紙を１枚ずつ濾紙収容容器から取り出した状態を説明する拡大図である。
【図８】図５および図６に示す濾紙挿入装置が挿入する濾紙を示す平面図である。
【図９】図８の濾紙の構成を説明するための、図８のIX-IX 視断面図である。
【図１０】図５および図６に示す濾紙挿入装置が濾紙を円筒状金型内の微細スラッジの上に挿入する状態を説明する拡大図である。
【図１１】図１、図５に示す微細スラッジ供給装置から微細スラッジが円筒状金型内に投入される状態を説明する図である。
【図１２】図１に示す押圧装置のパンチが円筒状金型内の微細スラッジを押圧する状態を説明する図である。
【図１３】図１に示す押圧装置に備えられているのパンチの構成を示す図１２のXIII-XIII 視断面図である。
【図１４】図１に示す押圧装置に備えられているのパンチの構成を示す図１３のXIV-XIV 視断面図である。
【図１５】図１に示す型移送装置が円筒状金型を保持する型保持装置を他方の側板側へ駆動してその側板に設けられている固定ストッパ移動部材ストッパを当接させることにより、それまで円筒状金型の下端開口を閉じていたプレス受部材に替えて、ブリケットシュートをその円筒状金型の下端開口の直下に位置させる状態を示す図である。
【図１６】図１に示す押圧装置のパンチが円筒状金型内の固化した微細スラッジを円筒状金型の下端開口から押し出す状態を説明する図である。
【図１７】図１に示す押圧装置のパンチが円筒状金型内の微細スラッジを押圧するときの押圧条件を説明する図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０：微細スラッジ自動処理装置
１４：円筒状金型（絞り型）
１６：濾紙
１８：微細スラッジ
２０：型移送装置
２２：濾紙挿入装置
３０：電子制御装置（移送制御装置）
３２、３４：側板（案内装置）
３６、３８：案内ロッド（案内装置）
４４：型保持装置
５８：型保持部材
６０：プレス受部材
８７：ブリケット
１００：吸盤
１１０：非通気性シート
１２８：固定ストッパ（ストッパ）
Ｐ１：濾紙挿入位置
Ｐ２：スラッジ投入位置
Ｐ３：圧縮排出位置
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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