JP5889657B2 - Compression separation device - Google Patents
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Description
本発明は、研磨スラッジ、切削液等の機械加工工程で排出される排液の処理装置に係わり、特に排液中の固体と液体とを分離し、分離後の固体を圧縮しブリケットとして排出するとともに分離後の液体を加工工程に循環させることが可能な圧縮分離装置と圧縮分離方法に関する。 The present invention relates to a processing apparatus for drainage discharged in a machining process such as polishing sludge and cutting fluid, and in particular, separates solid and liquid in the drainage, compresses the separated solid and discharges it as a briquette. In addition, the present invention relates to a compression / separation apparatus and a compression / separation method that can circulate the separated liquid to a processing step.
従来、研磨スラッジ、切削液等の排液を再利用するため、或いは排液中に含まれる研磨物質を回収するために、排液から固形物を除去する固液分離技術が実用化されている。固液分離技術は、大きく分けて、遠心分離を利用する方法、分離膜等のフィルタを用いる方法、主成分が磁性体である固形物について磁気的に分離する方法があり、これら方法を組み合わせる方法や、フィルタを多段的に用いる方法などが提案されている。 Conventionally, a solid-liquid separation technique for removing solids from waste liquid has been put to practical use in order to reuse waste liquid such as polishing sludge and cutting fluid, or to collect abrasive substances contained in the drainage liquid. . Solid-liquid separation technologies can be broadly divided into methods that use centrifugation, methods that use filters such as separation membranes, and methods that magnetically separate solids whose main component is a magnetic material. Also, a method of using filters in multiple stages has been proposed.
例えば、特許文献1では、研磨処理液をバスケット内に供給し、バスケットを回転させることにより固形物をバスケットの側壁に押圧させた後、側壁から削り落とす固液分離技術が記載されている。また特許文献2には、網目の異なる2種類のフィルタを段階的に用いることにより、CMP装置の研磨液から研磨物質をろ過分離する技術が記載されている。さらに特許文献3には、永久磁石を用いて切削液中の磁性体を回収する装置が記載されている。 For example, Patent Document 1 describes a solid-liquid separation technique in which a polishing liquid is supplied into a basket, a solid is pressed against the side wall of the basket by rotating the basket, and then scraped off from the side wall. Patent Document 2 describes a technique for filtering and separating a polishing substance from a polishing liquid of a CMP apparatus by using two types of filters having different meshes in stages. Furthermore, Patent Document 3 describes an apparatus for recovering a magnetic material in a cutting fluid using a permanent magnet.
しかし、フィルタを用いる方法ではフィルタの目詰まりの問題があり、磁気的分離方法では分離できる対象が磁性体に限られるという制限がある。これら問題に加え、上述したいずれの技術においても、分離後の固体は相当量の水分を含んでおり、そのままでは保存や運搬時の取り扱い性が悪く、また再利用しにくいという問題がある。 However, the method using the filter has a problem of clogging of the filter, and the magnetic separation method has a limitation that the object to be separated is limited to the magnetic material. In addition to these problems, in any of the above-described techniques, the solid after separation contains a considerable amount of moisture, and as such, there is a problem that handling properties during storage and transportation are poor and it is difficult to reuse.
一方、特許文献4には、フィルタを介した液体の吸引除去と固体成分の圧縮とを行って、水分量を低減した固体成分を回収する技術が記載されている。 On the other hand, Patent Document 4 describes a technique for collecting a solid component with a reduced amount of water by performing suction removal of a liquid through a filter and compression of the solid component.
しかし、特許文献4に記載された技術では、スラッジ中の液体を除去するために吸引装置を必要とし、且つ圧縮後に圧縮室にスラッジ供給装置からスラッジが流れ込まないようにするために、圧縮室を挟んで上下(あるいは左右)両方向から押圧する必要があり、装置が大型化するという問題がある。またスラッジ中の固形成分量が少ない場合には、効率よく固形成分の圧縮成形を行うことができない。 However, in the technique described in Patent Document 4, a suction device is required to remove the liquid in the sludge, and in order to prevent sludge from flowing from the sludge supply device into the compression chamber after compression, There is a problem in that the apparatus needs to be pressed from both the top and bottom (or left and right) directions, and the apparatus becomes large. Further, when the amount of the solid component in the sludge is small, the compression of the solid component cannot be performed efficiently.
本発明は、分離膜や吸引装置を用いることなく、安定した排液の固液分離動作が可能であり、固体成分を、水分量が大幅に低減されたブリケットとして連続的に排出することが可能な圧縮分離装置を提供することを課題とする。 The present invention enables stable solid-liquid separation operation of drainage without using a separation membrane or a suction device, and can continuously discharge solid components as briquettes with greatly reduced water content. It is an object to provide a simple compression / separation device.
上記課題を解決する本発明の圧縮分離装置は、中空部を有する円筒状部材と、前記円筒状部材の軸と直交する方向に移動可能であり、前記円筒状部材の第一端部を閉鎖するゲート部材と、前記円筒状部材の第二端部から中空部に挿入され、前記中空部内を摺動可能な押圧部材と、前記円筒状部材の、前記第一端部と第二端部との間の側面に接続された被処理液を前記中空部内に投入するための開口部と、前記中空部と連通する排液手段とを備え、前記中空部に投入された被処理液を前記押圧部材で押圧することによって被処理液中の液体を前記排液手段を介して排出するとともに被処理液中の固体を圧縮する圧縮分離装置であり、前記ゲート部材の動作と連動して前記押圧部材が摺動する移動を制限する移動制限手段を備え、前記移動制限手段は、前記ゲート部材が前記円筒部材の第一端部を開放する待機位置にあるとき、前記押圧部材の、前記円筒部材の第一端部から第二端部に向かう移動を制限する。 The compression / separation device of the present invention that solves the above-described problems is movable in a direction perpendicular to the cylindrical member having a hollow portion and the axis of the cylindrical member, and closes the first end of the cylindrical member. A gate member; a pressing member inserted into the hollow portion from the second end portion of the cylindrical member and slidable in the hollow portion; and the first end portion and the second end portion of the cylindrical member. An opening for introducing the liquid to be processed connected to the side surface between the hollow part and a drainage means communicating with the hollow part, and the liquid to be processed charged into the hollow part is supplied to the pressing member. And a pressure separation device that discharges the liquid in the liquid to be processed through the drainage means and compresses the solid in the liquid to be processed, and the pressing member operates in conjunction with the operation of the gate member. A movement restricting means for restricting the sliding movement; When said gate member is at the standby position to open the first end of said cylindrical member, said pressing member, for limiting the movement toward the first end of the cylindrical member to the second end.
本発明の圧縮分離装置は、好適には、円筒状部材はその軸方向が水平方向となるように配置される。 In the compression / separation device of the present invention, the cylindrical member is preferably arranged so that the axial direction thereof is the horizontal direction.
本発明の圧縮分離装置は、例えば、円筒状部材の第一端部にフランジ部を設け、このフランジ部端面とゲート部材との接触面に溝(第一の液体流路)を設ける。また円筒状部材の第二端部近傍に円筒の内面に沿って、中空部の外部に連通する第二の液体流路を設ける。これら液体流路は液体の排出路(排液手段)として機能し、円筒状部材の第一端部から排出される液体及び円筒状部材の内周面と押圧部材の外周面との間に排出される液体を収集する。 In the compression separation device of the present invention, for example, a flange portion is provided at a first end portion of a cylindrical member, and a groove (first liquid channel) is provided at a contact surface between the flange portion end face and the gate member. Further, a second liquid channel communicating with the outside of the hollow portion is provided along the inner surface of the cylinder in the vicinity of the second end portion of the cylindrical member. These liquid flow paths function as liquid discharge paths (drainage means), and discharge between the liquid discharged from the first end of the cylindrical member and the inner peripheral surface of the cylindrical member and the outer peripheral surface of the pressing member. Collect the liquid that will be.
また本発明の圧縮分離方法は、一端部をゲート部材で閉状態にした円筒状部材の中空部に、被処理液を充填するステップ(1)と、前記円筒状部材の他端部に挿入された押圧部材を往復動させて、前記被処理液中の固形物を圧縮して成形するステップ(2)と、前記被処理液中の液体を前記円筒状部材の中空部に連通する排液手段により回収するステップ(3)とを含み、さらに前記ステップ(2)は、前記押圧部材の動作により前記中空部の圧力が所定の圧力に達したときに、前記ゲート部材を移動し前記円筒状部材の一端部を開状態にするステップ(4)と、前記円筒状部材が開状態であるとき、前記押圧部材の後方への移動を規制するステップ(5)とを含む。 In the compression separation method of the present invention, the step (1) of filling the hollow portion of the cylindrical member whose one end portion is closed by the gate member with the liquid to be processed and the other end portion of the cylindrical member are inserted. A step (2) of reciprocating the pressed member to compress and form the solid matter in the liquid to be treated, and a drain means for communicating the liquid in the liquid to be treated with the hollow portion of the cylindrical member And the step (2) further comprises the step of moving the gate member when the pressure of the hollow portion reaches a predetermined pressure by the operation of the pressing member, and the cylindrical member. A step (4) of opening one end of the pressing member and a step (5) of restricting the backward movement of the pressing member when the cylindrical member is in the open state.
本発明によれば、押圧部材の移動制限手段を設けたことにより、押圧部材の円筒状部材内の往復動と、ガイド部材の円筒状部材第一端部の開閉という2つの動作の繰り返しを安全に行いながら、自動的に被処理液からの固体の圧縮分離を行うことができる。 According to the present invention, by providing the movement restricting means for the pressing member, it is safe to repeat the two operations of reciprocating in the cylindrical member of the pressing member and opening / closing the first end of the cylindrical member of the guide member. , The solid can be automatically compressed and separated from the liquid to be treated.
また本発明によれば、円筒部材の中空部と連通する排液手段を設けたことにより、圧縮分離動作時に排出される液体を確実に回収することができ、再利用に供することができる。さらに本発明によれば、第一及び第二の液体流路は、円筒部材の端部に位置し開放された空間になるため、目詰まり等の問題を防ぐことができる。 Further, according to the present invention, by providing the drainage means communicating with the hollow portion of the cylindrical member, the liquid discharged during the compression / separation operation can be reliably recovered and can be reused. Further, according to the present invention, since the first and second liquid flow paths are open spaces located at the ends of the cylindrical member, problems such as clogging can be prevented.
以下、図面を参照して、本発明の圧縮分離装置の実施の形態を説明する。
図1は、圧縮分離装置の全体概要を示す図、図2〜図6は各部分の詳細を示す図である。
Embodiments of a compression / separation device of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an overall outline of a compression / separation apparatus, and FIGS. 2 to 6 are diagrams showing details of each part.
本実施形態の圧縮分離装置は、図1に示すように、被処理物の固液分離と圧縮とを行うための圧縮室となる中空部13を備えたシリンダ部10と、シリンダ部10内の空間(中空部)を往復動する押圧部材21を備えた圧縮部20と、シリンダ部10の、押圧部材21が挿入される端部(第二端部)とは反対の側の端部(第一端部)を開閉するゲート部30と、押圧部材21の移動を規制するストッパ部40と、シリンダ部10の圧縮室から排出される液体(ここでは水)を排出する排水部50と、各部を制御する制御部60とを備えている。
As shown in FIG. 1, the compression / separation apparatus according to the present embodiment includes a
以下の説明では、ゲート部30が設けられたシリンダ部10の端部を先端部、押圧部材21が挿入されるシリンダ部10端部を後端部と言い、押圧部材21の先端部に向かう方向の移動を前進、後端部に向かう方向の移動を後退という。また本実施形態の圧縮分離装置は、シリンダ部10の軸方向が水平方向である水平型の装置であり、それと直交する垂直方向を上下方向とも言う。
In the following description, the end portion of the
シリンダ部10は、図2(a)に示すように、一端にフランジ111を備えた円筒状の外筒11と、外筒11と同心状に配置され、一端にフランジ121を備えた円筒状の内筒12とを備える。外筒11のフランジ111は、装置本体(筐体)100にボルト等により強固に固定されている。外筒11の内径は内筒12と外径とほぼ等しく、それによって、内筒12は外筒11の内周面に密着して固定される。外筒11の内周面と内筒12の外周面との間にはパッキング13が挿入され、外筒11と内筒12との間を気密にしている。また内筒12の軸方向の長さは、外筒11の軸方向の長さより長く、これにより内筒12のフランジ121は、外筒11のフランジ111より外側に位置し、また内筒12のフランジ121と反対側の一端は、外筒11のフランジ111と反対側の一端からわずかに外側に突出している。
As shown in FIG. 2A, the
外筒11の後端には、図2(b)に示すように、外筒11と内筒12との間及び内筒12と押圧部材21との間を通り抜けて出てくる水を排出部に排出させるための水切り板52(第二の液体流路)が固定されている。
一方、内筒12のフランジ121の端面は、シリンダ部10の先端部を構成しており、その下方には、内筒12から排出される圧縮後の固体を不図示の収納容器に送り出すための排出部材17が固定されている。また内筒12のフランジ121の端面には、排水用の溝(不図示)が形成されている。これら水切り板52及び排水用の溝の構造及び機能については、排水部50とともに後に詳述する。
At the rear end of the
On the other hand, the end face of the
シリンダ部10には、外筒11及び内筒12を貫通して、被処理物、例えば研磨スラッジや切削液等の排液を内筒12の内周面で囲まれる空間(圧縮室)に供給するための開口部15が形成されている。本実施形態の圧縮分離装置は、押圧部材がシリンダ部10の圧縮室を水平方向に移動する水平型の装置であるため、開口部15はシリンダ部10の上部に設けられる。なお被処理物としては、上記排液をそのまま投入してもよいが、サイクロン分離機、フィルタ等の簡易な固液分離手段で前処理したものを投入してもよく、その場合、より効率的な固液分離を行うことができる。また開口部15から圧縮室内への投入は、開口部15に排液を収納した容器を接続して、自重により投入するようにしてもよいし、開口部15と排液供給系との間に弁等を設置し、必要に応じて必要量或いは一定量を投入するようにしてもよい。
The
圧縮部20は、図1に示したように、シリンダ部10の内筒11内を往復動する押圧部材21と、押圧部材21を駆動する押圧駆動部23とからなる。押圧部材21は中実の円筒状の部材で、外径が内筒11の内径よりわずかに小さく、内筒11内をスライドすることができる。押圧部材21の外周面と内筒11の内面との間のクリアランスは、押圧部材21の半径を100としたとき、2/100程度であり、圧縮時に分離される水の逃げ道(排水部50の一部)を構成する。
As shown in FIG. 1, the
押圧駆動部23としては、エアシリンダ、油圧シリンダ、モータ等の公知の駆動手段を用いることができるが、容易に高い圧力を生じさせる点でエアシリンダや油圧シリンダが好適である。本実施形態では、エアシリンダを用いており、以下の説明では押圧駆動部をエアシリンダとも言う。なおエアシリンダ等は電気的な駆動手段に比べ、精度が劣りオーバーラン等の問題があるが本実施形態の圧縮分離装置では安全機構としてストッパ部40を設けることで、オーバーラン等の問題に対処している。
As the
エアシリンダ23の先端に押圧部材21の後端部が固定されている。エアシリンダ23のシリンダ内部には、押圧部材21の位置を検出するための位置センサ(不図示)が少なくとも3か所に設けられており、押圧部材21の先端が内筒12のフランジ121端面からわずかに突出する位置(最前進位置)、押圧部材21の先端を含む一部が内筒12に挿入された位置(初期位置)、及び、最前進位置と初期位置との間の位置(中間位置)をそれぞれ検出する。押圧部材21の初期位置では、押圧部材21の先端は内筒12の開口部15の手前にあって、開口部15は内筒12内部の空間と連通している。またエアシリンダ23には、押圧部材21の先端にかかる圧力を検出するための圧力センサ(不図示)が備えられている。エアシリンダ23に備えられた位置センサ及び圧力センサからの信号は制御部60に送られる。
The rear end portion of the pressing
押圧部材21の後端とエアシリンダ23の先端との間には、押圧部材21の直径よりも大きい径を有する円盤25が介挿されている。円盤25は、圧縮時に押圧部材21の後端側から飛び出す水がエアシリンダ23内に入るのを防止するとともに、後述するストッパ部40と協働して、押圧部材21の移動を規制する。
A
ゲート部30は、シリンダ部10(内筒11)の端部を開閉するゲート31と、ゲート31を昇降させる昇降シリンダ33とからなる。昇降シリンダ33は、可動部331の移動を妨げない位置に、支持部材35により装置本体100に固定されており、可動部331の先端にゲート31が固定されている。昇降シリンダ33の駆動源としては、油圧シリンダ、エアシリンダ、モータ等を用いることができる。
The
ゲート31は、圧縮時の圧力に耐える厚板状の部材であり、シリンダ部10において被処理物の圧縮動作が行われる際には、図3(a)、(b)に示すように、シリンダ部10の先端部を閉じ(以下、この状態を閉状態という)、圧縮後に上昇し先端部を開放し(以下、この状態を開状態という)、先端部からの圧縮後の固体の排出を可能にする。
The
ストッパ部40は、図4に詳細を示すように、押圧部材21の初期位置への復帰を規制するためのストッパーピン41と、ストッパーピン41を駆動するソレノイド43と、ストッパーピン41の移動をガイドするガイドブロック45とからなる。ソレノイド43は、本体100に固定された筐体44内に固定されており、そのアクチュエータ(プランジャ)にストッパーピン41が固定されている。ガイドブロック45は、ストッパーピン41が貫通する穴が形成されており、ストッパーピン41の上下方向の移動をガイドする。この実施形態ではガイドブロックは分割可能な2つのブロックからなり、一方のブロックの平坦な面にストッパーピン41が貫通する縦溝が形成されており、他方のブロックの平坦な面でこの縦溝を塞ぐように2つのブロックを結合することにより、ガイド用の穴が形成される。ガイドブロック45には、2つのブロックを結合するボルトにより、本体100の側板に強固に固定されている。
As shown in detail in FIG. 4, the
ソレノイド43は、ゲート31の昇降シリンダ33と連動して動作し、ゲート31が開状態となったときに、図4(a)に示すように、ストッパーピン41を降下させて、押圧部材21の後端に固定された円盤25の軸方向の移動を制限し、円盤25が固定された押圧部材21が初期位置に移動することを防止する。ストッパーピン41が円盤23の移動を規制する位置では、押圧部材21は最前進位置より後退しているが開口部15を塞ぐ位置にある。これにより開口部15から被処理物が内筒12内に流れ込み、開状態のシリンダ部端部から排出されてしまうことが防止される。ゲート31が内筒12の端部を閉じている閉状態では、図4(b)に示すように、ソレノイド43はストッパーピン41を上昇させて、押圧部材21の初期位置への復帰及び初期位置から先端位置への移動を可能にする。
The
排水部50は、装置本体100の底部に固定されたトイ51からなり、トイ51は、図2に示すように、水平方向の排液路を複数の垂直方向の仕切り板511で交互に仕切ったラビリンス構造を有する。シリンダ部10から排出され、トイ51に集められた液体は、ラビリンス構造の排液路を通過することにより、残留する固形分がトイ底部に沈殿し、さらなる固液分離がなされた状態でトイ51の外側に排出される。
The
本実施形態の圧縮分離装置は、排水部50として上述したトイ51の他に、シリンダ部10から排出される液体をトイ51に誘導するための二系統の排出路が設けられている。その一つは、内筒12のフランジ121の端面からの排出路であり、他の一つは、外筒11と内筒12との隙間及び内筒12と押圧部材21との隙間を通り、シリンダ部10の後端に設けられた水切り板52を通る排出路である。フランジ121端面の排出路は、端面に設けた溝により構成される。
In addition to the
図5に内筒12の詳細を示す。図5(a)は、内筒12をフランジ121の端面側から見た図(内筒12の側面図)、図5(b)は、A−A部分断面図を含む正面図、図5(c)は、B−B部分断面図を含む部分底面図である。
FIG. 5 shows details of the
図5(a)及び(c)に示すように、フランジ121の端面には、内筒12を外筒11に固定するためのA−A線に沿って2つのボルト穴123が形成されるとともに、A−A線と直交する方向(垂直方向)に複数の溝53が形成されている溝53は内筒12の内周からフランジ121の外周まで延びている。図では溝が3本形成されているが、溝の数は3に限定されない。溝53の幅及び深さは、圧力が加えられている状態において、液体は通過させるが研磨スラッジや切削液等に含まれる固体は通過しにくいサイズに設計されている。但し、この装置の目的上、ここで固体と液体とを完全に分離する必要はなく、この溝53は固体を完全に通さないフィルタとは異なり、溝を通る液体とともに若干の固体が通過していてもよい。このような溝の具体的なサイズは、例えば、幅は3〜5mm程度、深さは0.1〜1.0mm、好適には0.2〜0.8mm程度である。溝53を通り、フランジ121の外周に達した液体は自重により、その下に配置されたトイ51内に落下する。
As shown in FIGS. 5A and 5C, the end surface of the
また図2(b)及び図5(c)に示すように、外筒11の後端部には、水切り板52が固定されている。内筒12の後端はこの水切り板52より後端に位置する。シリンダ部10の中空部からは、開口部15における外筒11の内壁面と内筒12の外壁面との隙間、及び、押圧部材21と内筒12の内壁面との隙間を通って水が押し出される。両経路を通ってシリンダ部10後端から押し出された水は、水切り板52によって誘導されて、本体100下部に設置されたトイ51に落下するように構成されている。
Further, as shown in FIGS. 2B and 5C, a draining
本実施形態の排水部50は、以上説明した二つの排液路、即ち、内筒12のフランジ121端面の溝を通る排液路、及び、シリンダ部10の後端に形成された水切り板52を通る排液路と、トイ51により構成され、これら排液路により、シリンダ部10の圧縮動作により排出される液体は液体中の固体が概ね除去された状態で装置から排出される。
The
制御部60は、上述した各部の諸動作を制御するものであり、図6に示すように、圧縮部20のエアシリンダ23に設けられた位置センサ61〜63及び圧力センサ65からの信号を入力し、エアシリンダ23、ゲート30部の昇降シリンダ33、及びストッパ部40のソレノイド43等の動作を制御する。位置センサ61は、押圧部材の初期位置を検出するセンサ、位置センサ62は、中間位置を検出するセンサ、位置センサ63は、最前進位置を検出するセンサである。
The
以下、上記構成の圧縮分離装置の動作を、図7及び図8を参照して、説明する。図7は押圧部材の動作中の状態を示す図、図8は制御部60の動作を示すフローチャートである。
The operation of the compression / separation apparatus having the above configuration will be described below with reference to FIGS. FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the pressing member is operating, and FIG. 8 is a flowchart illustrating the operation of the
初期状態では、図7(a)に示すように、押圧部材21はその先端を含む一部が内筒12内に挿入されている初期位置にあり、ゲート31は下降して内筒12のフランジ側の開口を閉じた閉状態にある。またソレノイド43はストッパーピン41を上昇させた位置にある。この状態で、内筒12内に開口部15から被処理液が充填される(ステップS1)。
In the initial state, as shown in FIG. 7A, the pressing
次いで、エアシリンダ23の動作を開始し、押圧部材21を内筒12の先端方向に移動させる(ステップS2)。この押圧部材21の前進により、内筒12内に充填された被処理液のうち、水分は内筒12のフランジ121側面の溝53と外筒11の後端の水切り板52を経てトイ51に排出され、残った水を含む固形分がゲート30に押し付けられる。
Next, the operation of the
ここで押圧部材21が中間位置に来たことを位置センサ62が検出すると(ステップS2)、制御部60は、そのとき圧力センサ65が検出した圧力値Pを予め設定した値P0と比較する(ステップS3)。圧力P0は、被処理液中の固体が圧縮された固形物(ブリケット)として排出されるに十分な量且つ硬さに圧縮されるのに必要な中間地点における圧力であり、予め経験値から求めた値が制御部60内にセットされている。圧力PがP<P0であれば、ブリケットを作るのに十分な被処理液が充填されていないことを意味するので、押圧部材21を初期位置まで後退させて(ステップS5)、開口部15から内筒12内に被処理液を再充填し、再度押圧部材21を移動させる(S1、S2)。押圧部材21の中間位置までの移動と後退及び被処理液の再充填を、中間位置における圧力PがP0以上となるまで繰り返す。
Here, when the position sensor 62 detects that the pressing
中間地点における圧力値Pが設定値P0以上になったならば、被処理液の充填量が十分であると判断し、圧力センサ65が検出する圧力が所定の圧力になるまで(或いはエアシリンダの最大圧に達するまで)、押圧部材21を前進させる(ステップS6)。このときのゲート31が受ける圧力は、例えば125kgである。この押圧によって、図7(b)に示すように、内筒12内の固体はブリケット化する。
If the pressure value P at the intermediate point is equal to or higher than the set value P0, it is determined that the amount of the liquid to be processed is sufficient, and the pressure detected by the pressure sensor 65 reaches a predetermined pressure (or the air cylinder) The pressing
圧力センサ65が検出する圧力が最大圧に達したならば(ステップS7)、エアシリンダ23による加圧を停止するとともに、ソレノイド43を作動してストッパーピン41を下降させる(ステップS8)。下降したストッパーピン41により押圧部材31は後方への移動が制限される。これにより内筒12内の圧力によって、押圧部材31が制限された位置より後方に移動してしまうのを防止する。移動が制限された押圧部材31は、内筒12の開口部15を覆っているので、開口部15から新たに被処理液が流れ込むことがない。
When the pressure detected by the pressure sensor 65 reaches the maximum pressure (step S7), the pressurization by the
この状態で押圧部材31を少量後退させた後(ステップS9)、ゲート31を上昇させてゲート31を開状態にする(ステップS10)。この押圧部材31の後退は、ゲート31に押圧されたブリケットをゲート31から剥離するために行うものであり、予め決めた距離を移動するようにしてもよいし、後退位置に相当する中間位置に位置センサを設け、その位置センサからの信号により押圧部材31の後退を停止するようにしてもよい。
In this state, the pressing
次いで押圧部材31を再度前進させて(ステップS11)、図7(c)に示すように、その先端が内筒12の端面から僅かに突出する先端位置で止める。即ち、制御部60は、押圧部材31が最前進位置であることを位置センサ63が検出するとエアシリンダ23の動作を停止させる(ステップS12)。この位置では、押圧部材31の先端に付着しているブリケットが、内筒12の端面から突出した位置にあり、ブリケットは自重により押圧部材31の先端から剥がれ落ち、排出部材17からブリケット収納部(不図示)に排出される。
Next, the pressing
一定の切替時間を経た後、押圧部材31を後退させるとともに、昇降シリンダ33を駆動しゲート31を閉状態にする(ステップS13、S14)。ここで図7(d)に示すように、ゲート31が開状態である間は、ストッパーピン41は下降した位置にあり、押圧部材31が規制された位置より後退することはない。従って開口部15から被処理物が内筒12内に入り、内筒12の先端からこぼれ出ることは防止される。ゲート31が閉状態になると、ストッパーピン41を上昇させる(ステップS15)。これにより押圧部材31は後退を継続でき、初期位置に戻る(ステップS16)。
以上のステップS1〜S16を繰り返し(ステップS17、S18)、自動的且つ連続的に被処理液の固液分離を行うことができる。
After a certain switching time, the pressing
By repeating the above steps S1 to S16 (steps S17 and S18), the liquid to be processed can be automatically and continuously separated into solid and liquid.
なお以上の実施形態で用いた各部の駆動手段、即ち押圧駆動部(エアシリンダ)23、昇降シリンダ33、ソレノイド43は、それぞれ、一例であり、他の公知の駆動手段に置き換えることが可能である。例えば昇降シリンダとして、油圧シリンダやエアシリンダの他、ステップモータ等の電気的な駆動手段を用いることができる。またソレノイド以外の電磁弁や電気的な駆動手段を用いることも可能である。
In addition, the drive means of each part used by the above embodiment, ie, the press drive part (air cylinder) 23, the raising / lowering
以上、説明したように、本実施形態の圧縮分離装置によれば、研磨スラッジや切削液等の排液を連続処理することが可能であり、これら排液から固体部分を圧縮した圧縮物(ブリケット)を自動的に且つ容易に取り出すことができる。また被処理液が研磨スラッジや切削液の場合、圧縮時に排出される水は循環して研磨や切削に使用することができ、水の有効活用を図ることができる。 As described above, according to the compression / separation apparatus of the present embodiment, it is possible to continuously process waste liquid such as polishing sludge and cutting fluid, and a compressed product (briquette) in which a solid portion is compressed from the waste liquid. ) Can be taken out automatically and easily. Further, when the liquid to be treated is polishing sludge or cutting fluid, the water discharged at the time of compression can be circulated and used for polishing or cutting, and water can be effectively used.
本発明の圧縮分離装置を研磨工程或いは切削液を用いる加工工程に組み込んだリサイクルシステムの一例を図9に示す。
このシステムは、一例として研磨装置3と、研磨装置3から排出される排液を濃縮する濃縮装置2と、濃縮装置2から排出される研磨スラッジを圧縮分離する圧縮分離装置1と、図示を省略した排液等の輸送手段や必要に応じて設けられる収納手段とから構成される。圧縮分離装置1には上述した本発明の圧縮分離装置を用いる。
FIG. 9 shows an example of a recycling system in which the compression / separation device of the present invention is incorporated in a polishing process or a processing process using a cutting fluid.
As an example, this system includes a polishing device 3, a concentration device 2 that concentrates the drainage discharged from the polishing device 3, a compression separation device 1 that compresses and separates polishing sludge discharged from the concentration device 2, and an illustration is omitted. And a storage means provided as necessary. The compression separation device 1 of the present invention described above is used for the compression separation device 1.
研磨装置3には、水や研磨剤を配合した研磨液が供給され金属やプラスチック等の研磨が行われる。研磨後に排出される大量の排液は、濃縮装置2に送られる。濃縮装置2は、沈殿や遠心分離を利用して排液中の固体と液体とを分離する。沈殿の上澄み液或いは遠心分離によって分離された液体は、必要に応じて、更なる固液分離処理やpH調整を行った後、処理研磨液の水として再利用される。 A polishing liquid containing water or an abrasive is supplied to the polishing apparatus 3 to polish metal or plastic. A large amount of drainage discharged after polishing is sent to the concentration device 2. The concentrating device 2 separates the solid and the liquid in the drainage liquid using precipitation or centrifugation. The supernatant liquid of the precipitate or the liquid separated by centrifugation is reused as the water for the treated polishing liquid after further solid-liquid separation treatment and pH adjustment as necessary.
濃縮装置2で分離された水分を多く含む研磨スラッジは、圧縮分離装置1に供給される。具体的には圧縮分離装置1の開口部15から内筒12内に充填され、内筒12内における押圧部材の圧縮動作により水分が除去され、ブリケットとして回収される。ブリケットには被研磨材が金属である場合、多くの金属が含まれるので、リサイクル資源として利用することができる。金属或いはプラスチックを分離して研摩剤を回収することも可能である。一方、圧縮分離装置1から排出される排水は、濃縮装置2から排出される排水と同様に、必要に応じて処理を行い、研磨装置3の研磨液に利用される。
Polishing sludge containing a large amount of water separated by the concentration device 2 is supplied to the compression separation device 1. Specifically, the
このリサイクルシステムによれば、研摩剤、金属、水などを再利用することにより、資源の有効活用を図ることができる。研磨装置3を機械加工装置に代えた場合にも同様である。 According to this recycling system, resources can be effectively utilized by reusing abrasives, metals, water, and the like. The same applies when the polishing apparatus 3 is replaced with a machining apparatus.
本発明によれば簡易な構成で資源を再利用可能な圧縮分離装置が提供される。 According to the present invention, a compression / separation apparatus capable of reusing resources with a simple configuration is provided.
10・・・シリンダ部、11・・・内筒、12・・外筒、121・・・フランジ、13・・・パッキング、15・・・開口部、17・・・排出部材、20・・・圧縮部、21・・・押圧部材、23・・・駆動機構、30・・・ゲート部、31・・・ゲート、33・・・昇降シリンダ、40・・・ストッパ部、41・・・ストッパーピン、43・・・ソレノイド、45・・・ガイドブロック、50・・・排水部、51・・・トイ、52・・・水切り板(第二の液体流路)、53・・・溝(第一の液体流路)、60・・・制御部、61〜63・・・センサ。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ゲート部材の動作と連動して前記押圧部材が摺動する移動を制限する移動制限手段を備え、
前記移動制限手段は、前記円筒状部材を貫通し、前記円筒状部材の軸方向と直交する方向に移動可能なストッパーピンと、前記ストッパーピンを駆動するピン駆動機構と、前記押圧部材に設けられ前記ストッパーピンと連携して前記押圧部材の移動を規制する規制部とを備え、前記ゲート部材が前記円筒状部材の第一端部を開放する待機位置にあるとき、前記押圧部材の、前記円筒状部材の第一端部から第二端部に向かう移動を制限することを特徴とする圧縮分離装置。 A cylindrical member having a hollow portion; a gate member movable in a direction perpendicular to the axis of the cylindrical member; and closing the first end of the cylindrical member; and a second end of the cylindrical member And a pressing member that can be slid in the hollow portion and a liquid to be treated connected to a side surface between the first end portion and the second end portion of the cylindrical member. An opening for injecting into the part, and a drainage means communicating with the hollow part, and the liquid in the liquid to be processed is pressed by pressing the liquid to be processed in the hollow part with the pressing member. A compression / separation device that discharges through a drainage means and compresses a solid in the liquid to be treated,
A movement restricting means for restricting movement of the pressing member sliding in conjunction with the operation of the gate member;
The movement restricting means is provided in a stopper pin that penetrates the cylindrical member and is movable in a direction perpendicular to the axial direction of the cylindrical member, a pin driving mechanism that drives the stopper pin, and the pressing member. when in conjunction with the stopper pin and a regulating portion for regulating the movement of the pressing member, wherein the gate member is at the standby position to open the first end of said cylindrical member, said pressing member, said cylindrical member A compression / separation device that restricts movement from the first end to the second end.
前記円筒状部材の軸方向は水平方向であって、前記ゲート部材は垂直方向に移動可能であることを特徴とする圧縮分離装置。 The compression separation device according to claim 1,
The compression / separation apparatus according to claim 1, wherein an axial direction of the cylindrical member is a horizontal direction, and the gate member is movable in a vertical direction.
前記円筒状部材は、前記第一端部側にフランジ部を有し、前記フランジ部の端面と前記ゲート部材との接触面に、前記排液手段である第一の液体流路が形成されていることを特徴とする圧縮分離装置。 The compression separation device according to claim 1 or 2,
The cylindrical member has a flange portion on the first end portion side, and a first liquid flow path as the drainage means is formed on a contact surface between the end surface of the flange portion and the gate member. A compression separation device characterized by comprising:
前記円筒状部材は、第二端部の近傍に、前記中空部内周面と前記押圧部材外周面との間に排出される第二の液体の流路が形成されていることを特徴とする圧縮分離装置。 The compression separation device according to any one of claims 1 to 3,
The cylindrical member is formed with a second liquid flow path formed between the inner peripheral surface of the hollow portion and the outer peripheral surface of the pressing member in the vicinity of the second end portion. Separation device.
前記排液手段は、前記第一の液体の流路及び/又は前記第二の液体の流路から排出される液体を受ける液溜め部を備えることを特徴とする圧縮分離装置。 The compression separation device according to claim 3 or 4,
The compression / separation apparatus according to claim 1, wherein the drainage means includes a liquid reservoir for receiving the liquid discharged from the first liquid channel and / or the second liquid channel.
前記押圧部材に設けられた規制部は、前記押圧部材に固定された円盤であって、当該円盤の直径は前記押圧部材の直径より大きいことを特徴とする圧縮分離装置。 The compression separation device according to claim 1 ,
The compression / separation apparatus according to claim 1, wherein the restricting portion provided in the pressing member is a disk fixed to the pressing member, and the diameter of the disk is larger than the diameter of the pressing member.
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