JP2001029839A

JP2001029839A - ドライ研削用磁気分離装置

Info

Publication number: JP2001029839A
Application number: JP11210541A
Authority: JP
Inventors: Kazuhiko Miyagawa; 和彦宮川
Original assignee: Otsuka Techno Corp
Current assignee: Otsuka Techno Corp
Priority date: 1999-07-26
Filing date: 1999-07-26
Publication date: 2001-02-06

Abstract

(57)【要約】【課題】集塵装置の上流側において、吸引気体中から
粗い研削粉を連続的に回収できるドライ研削用磁気分離
装置を提供する。【解決手段】外周面に磁石5を配置した内筒6を、非磁
性材からなる外筒4内部に配置したドラムを備えた磁気
分離装置であって、前記ドラム外周面に沿って研削粉を
含有する吸引気体を流下させる吸引通路22を設け、少な
くともドラムに当接する絞りローラー8の軸支部を気密
にしてなり、吸引通路22を通過する吸引気体中の研削粉
を外筒4に吸着して連続的に分離回収する。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料、特に鋼
材等の磁性材料を切削加工、研削加工する際に発生する
切粉や鉄粉(以下研削粉という)を、雰囲気気体と共に吸
引して集塵装置により研削粉を除去するに先立ち、粗研
削粉を連続的に分離し、機外へ排出するドライ研削用磁
気分離装置に関する。

【0002】

【従来の技術】鋼材の研削加工、切削加工においては、
従来クーラント液を使用する湿式加工が主流を占めてい
たが、最近ではクーラント液を使用しないドライ研削
や、微少塗布研削(MQL)が主流を占めるに至っている。

【0003】鋼材をドライ研削、ドライ切削する際には、研
削粉が周囲に飛散して作業環境を汚染するため、吸引ブ
ロワにより研削粉を雰囲気気体と共に集塵機に導入して
集塵する集塵装置を設置している。この場合、集塵装置
の上流側には、粗い研削粉を除去するための布製フィル
ターや金網フィルターを設置している。

【0004】また、通常の湿式磁気分離装置は、箱型の本体
中央部に非磁性材からなる円筒状のドラムが配置され、
外周面に磁石を配置した内筒をドラム内部に配置してい
る。内筒の磁石は、ドラムの外周面に所定の磁束が作用
するように磁極を配置する。ドラムの外周面に磁束を作
用させる範囲は、ドラムの外径やスクレパーの配置位置
等に応じて種々の範囲が採用できるが、絞りローラーと
スクレパー間に磁力が作用しないよう、回転ドラムのス
クレパーより下方と絞りローラーの間とするのが一般的
である。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】研削粉を含む吸引気体
の集塵装置の上流側に布製フィルターや金網フィルター
を設置した場合は、研削粉による布製フィルターや金網
の目詰まりが激しく、布製フィルターや金網の取替や清
掃作業を度々行わなければならないという欠点を有して
いる。

【0006】また、通常の湿式磁気分離装置は、布製フィル
ターや金網フィルターの代わりに集塵装置の上流側に設
置すると、吸引気体の吸引通路となる回転ドラムの外周
面に磁束が作用する部分は、気密性を有しないため、本
体内に外気が多量に進入し、研削粉を含む吸引空気や冷
風空気、冷風窒素ガスなどの吸引気体を十分に吸引でき
ない。したがって、通常の湿式磁気分離装置は、吸引ド
ライ研削用にそのまま適用することはできない。

【0007】本発明の目的は、上記従来技術の欠点を解消
し、集塵装置の上流側において吸引気体中から連続的に
粗い研削粉を排出できるドライ研削用磁気分離装置を提
供することにある。

【0008】

【課題を解決するための手段】本発明のドライ研削用磁
気分離装置は、研削粉を含有する吸引気体が流下する磁
気分離装置の吸引通路部が気密となるよう、少なくとも
ドラムに当接する絞りローラーの軸支部を気密にしてい
る。これによって、外気の侵入が防止され、研削粉を含
有する気体の吸引が可能となる。

【0009】また、本発明のドライ研削用磁気分離装置は、
ドラムに当接する絞りローラーにピンチローラーを当接
し、かつ、ピンチローラーの長手方向にシール材を接
し、ドラムと絞りローラー、ピンチローラーの回転部分
を気密にしている。これによって、外気の侵入がほぼ完
全に防止され、研削粉を含有する雰囲気気体の吸引が可
能となる。

【0010】さらに、本発明のドライ研削用磁気分離装置
は、研削粉を含有する吸引気体が通過する磁気分離装置
の吸引通路部のドラムとの隙間を調整可能としたことに
よって、吸引気体の風速をコントロールして研削粉の回
収量を制御できる。

【0011】さらにまた、本発明のドライ研削用磁気分離装
置は、吸引気体の吸引口と吐出口の位相をずらして配置
したことによって、吸引気体の流れが回転ドラムに対し
て長くなり、研削粉の回収率の向上や粒子の粗いもの
と、細かいものとに分けることも可能としている。ま
た、吸引側にフェライト磁石、吐出側に希土類磁石を配
置すれば、切粉や鉄粉の回収率の向上を図ることもでき
る。

【0012】

【発明の実施の形態】本発明のドライ研削用磁気分離装
置は、ドライ研削に限らず、微少塗布研削(MQL)やオイ
ルミスト集塵機等で回収された油分や水分を含んだ研削
粉は、絞りローラーにより油分や水分を絞り取り、機外
へ排出することができる。

【0013】本発明のドライ研削用磁気分離装置のドラムと
しては、外周面に磁石を配置した内筒を、非磁性外筒の
内部に同軸または偏心配置し、内筒を固定して外筒のみ
を回転させるもの、外筒を固定して内筒のみを回転させ
るもの、内筒と外筒の双方を回転させるものなどが使用
できる。

【0014】本発明のドライ研削用磁気分離装置のドラムと
しては、非磁性材であるステンレス鋼のドラム表面の所
定深さだけ、磁性体化させ、内筒表面の磁石からの吸着
力以外に、回転ドラム表面からの吸着力を切粉や鉄粉に
作用させることもできる。これによって、研削粉とドラ
ム表面の摩擦力は、ドラム表面からの吸着力分だけ大き
くなり、磁石からの吸着力を上回り、研削粉の搬送不良
を低減することができる。

【0015】内筒の外周面に配置する磁石としては、フェラ
イト磁石を用いるのが一般的であるが、強い磁力が必要
な場合には、希土類磁石を単独で、あるいはフェライト
磁石と共に用いることができる。

【0016】ピンチローラーの長手方向に圧接するシール材
としては、ピンチローラーと機枠間の隙間をシールでき
ればよく、特に限定されないが、例えば、フェルト、工
業用合成ゴム、不織布、合成スポンジ、ウレタンフォー
ム、金属繊維等を挙げることができる。

【0017】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、ドライ
切削やドライ研削時の水やクーラント液を含まない研削
粉を含む吸引気体に限らず、微少塗布研削(MQL)やオイ
ルミスト集塵機等で回収された油分や水分を含んだ研削
粉は、絞りローラーによって油分や水分を機外へ排出す
る。絞りローラーとしては、例えば、ゴムローラー、鉄
ローラー、非鉄ローラー、スポンジローラー等を用いる
ことができる。

【0018】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、研削粉
を含む吸引気体が通過する吸引通路部のドラムとの隙間
を調整可能としている。ドラムとの隙間の調整は、例え
ば、吸引気体の誘導板を進退可能とするか、誘導板にス
ペーサを設置して隙間調整を可能とする。

【0019】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、研削粉
を含む吸引気体の吸引口と研削粉を吸着分離後の吸引気
体の吐出口の位相をずらして設置する。これによって、
吸引気体がドラムに接触する時間が長くなり、研削粉の
回収率の向上や、粒子の粗いものと、細かいものとに分
けることもできる。この場合、吸引側にフェライト磁
石、吐出側に希土類磁石を配置することにより、粒子の
粗いものは、回転ドラムの吸引気体の吸引口に近い部分
に、細かいものは吸引気体の吐出口に近い部分に吸着さ
れるため、スクレパーを長手方向に分割すれば、粒子の
粗いものと、細かいものとに分けて回収することができ
る。

【0020】さらさらの研削粉、油分を取った研削粉は、質
量が軽いため、磁石終端の磁場の影響を受け、戻された
り滞留したりする。このため、本発明のドライ研削用磁
気分離装置においては、絞りローラーのニップ幅(くぼ
み幅)内に磁石終端が位置するよう配置することによっ
て、強制的に研削粉をスクレパー側に押し出すことがで
き、確実に回転ドラムにより排出することができる。

【0021】以下に本発明のドライ研削用磁気分離装置の一
例を実施の示す図1〜図3に基いて詳細に説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

【0022】

【実施例】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、図1
〜図3に示すように、図示しない研削粉発生源と連結す
る吸引気体の吸引口1をシールボックス2の上部端に配置
し、吸引気体の吐出口3を吸引口1と位相をずらせて下部
端に配置する。そして、シールボックス2の下部には、
非磁性材のステンレス鋼からなる円筒状の回転ドラム4
を回転自在に水平に軸支する。回転ドラム4の内部に
は、外周面に磁石5を配置した内筒6を同軸固定する。内
筒6の磁石5は、回転ドラム4の外周面に所定の磁束が作
用するように適宜磁極を配置する。

【0023】回転ドラム4へ磁力が作用する範囲は、ドラム
外径やスクレパー7の設置位置などに応じて種々採用で
きるが、図示の構成においては、回転ドラム4下部のス
クレパー7側部分から頂上部分までの外周の約2/3に配置
し、残り1/3部分には内筒6に磁石がなく、磁力が作用し
ないように構成している。回転ドラム4の外周面に吸引
空気から吸着された切粉や鉄粉は、回転ドラム4の回転
によって回転ドラム4の頂上部分まで搬送され、頂上部
分を過ぎると磁石5の吸着力から解放され、回転ドラム4
に当接する板状のスクレパー7により切粉や鉄粉を掻き
取って回収する。

【0024】回転ドラム4の頂上部分には、ゴムロールから
なる絞りローラー8を配置し、絞りローラー8の頂上部分
には、ピンチロール9を配置し、圧縮コイルバネ10によ
りピンチロール9を介して所定の押圧力で絞りローラー8
を回転ドラム4の外周面に当接させる。また、ピンチロ
ール9と吸引口1下部の枠体11の間には、フェルトなどか
らなるシール材12を介在させるとともに、絞りローラー
8とピンチロール9の両端部にもシール材13を介在させて
シールボックス2の上部を密閉する。

【0025】絞りローラー8は、軸14の一端が駆動用モータ1
5と直交減速機16を介して連結されている。また、軸14
の他端には、チェーン取付円盤17が設けられ、回転ドラ
ム4の一端に固定したスプロケット18との間にチェーン1
9が掛け回され、駆動用モータ15を駆動して直交減速機1
6を介して絞りローラー8を回転させると、チェーン取付
円盤17、チェーン19、スプロケット18を介して回転ドラ
ム4が回転するよう構成する。

【0026】図示しない吐出口3に連結した集塵機の吸引ブ
ロワにより吸引口1から吸引された切粉や鉄粉を含む吸
引空気等は、回転ドラム4との隙間を調整するスペーサ2
0を有する誘導板21により回転ドラム4の吸引通路22に誘
導される。吸引空気等中の切粉や鉄粉は、回転する回転
ドラム4の外周面に作用する磁力により吸着され、回転
ドラム4の頂上部分まで搬送されたのち、頂上部分を過
ぎて磁石5の吸着力から解放され、スクレパー7により回
転ドラム4の外周面から掻き取って回収するよう構成す
る。なお、23はスクレパー7のフェルトなどからなるシ
ール材、24は回転ドラム4の両端部のシール材である。

【0027】上記のように構成したことによって、吸引口1
と切粉や鉄粉の発生源とを図示しないホースなどによっ
て接続し、吐出口3と集塵機の吸引ブロワを図示しない
ホースなどによって接続する。そして、吸引ブロワを起
動して研削粉の発生源からホースを介して研削粉を含む
吸引気体を吸引口1から導入する。一方、ドライ研削用
磁気分離装置は、駆動用モータ15を駆動して直交減速機
16を介して絞りローラー8を回転させ、チェーン取付円
盤17、チェーン19、スプロケット18を介して回転ドラム
4を回転させる。

【0028】吸引口1から導入した研削粉を含む吸引気体
は、スペーサ20を有する誘導板21により回転ドラム4の
吸引通路に誘導される。吸引気体中の研削粉は、回転す
る回転ドラム4の外周面に作用する磁力により吸着さ
れ、回転ドラム4の頂上部分まで搬送されたのち、頂上
部分を過ぎて磁石5の吸着力から解放され、スクレパー7
により回転ドラム4の外周面から連続的に掻き取って機
外へ排出して回収する。

【0029】前記誘導板21に設けたスペーサ20は、回転ドラ
ム4と誘導板21との隙間を調整し、吸引気体の風速をコ
ントロールし、研削粉の回収量を制御するものである。
研削粉が吸着除去された吸引気体は、吐出口3から図示
しない吸引ブロワを介して集塵機に導入され、残留する
研削微粉が除去された後、大気中に放出される。

【0030】実施例2 前記図1〜図3に示すドライ研削用磁気分離装置を、研削
粉を含む吸引気体の経路に設けた従来の布製フィルター
や金網フィルターの上流側に設置し、ドライ研削加工時
に発生する研削粉の回収試験を5週間に亘って実施し
た。その結果を従来の既存フィルターと対比して表1に
示す。

【0031】

【表1】

【0032】表1に示すように、従来の布製フィルターや金
網フィルターのみに比較し、本磁気分離装置で吸引気体
中の鉄粉の91.8%を、既存のフィルターの前工程で回収
するため、集塵装置への付加が約1/10と軽減される。

【0033】

【発明の効果】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、
研削粉を含む吸引気体の吸引通路部が気密となるよう、
少なくともドラムに当接する絞りローラーの軸支部を気
密にしたことによって、外気の侵入を防止してドライ研
削加工時に発生する研削粉を含む吸引気体を吸引でき、
吸引気体中からから研削粉を連続的に回収することがで
きる。

【0034】また、本発明のドライ研削用磁気分離装置は、
ドラムに当接する絞りローラーにピンチローラーを当接
し、かつ、ピンチローラーの長手方向にシール材を圧接
し、ドラムと絞りローラー、ピンチローラーの回転部分
を気密にしたことによって、外気の侵入をほぼ完全に防
止でき、ドライ研削加工時に発生する研削粉を含む吸引
気体を充分に吸引することができる。

【0035】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、研削粉
を含む吸引気体が通過する吸引通路部のドラムとの隙間
を調整可能としたことによって、吸引気体の風速をコン
トロールでき、研削粉の回収率を制御することができ
る。

【0036】本発明のドライ研削用磁気分離装置は、研削粉
を含む吸引気体の吸引口と吐出口の位相をずらして配置
したことによって、吸引気体の流れがドラムと接触する
時間が長くなり、研削粉の回収率を向上できると共に、
粒子の粗いものと細かいものに分別することも可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

【図1】本発明のドライ研削用磁気分離装置の概略平面
図である。

【図2】図1のA-A矢視図である。

【図3】図2のB-B矢視図である。

【符号の説明】

1 吸引口 2 シールボックス 3 吐出口 4 回転ドラム 5 磁石 6 内筒 7 スクレパー 8 絞りローラー 9 ピンチロール 10 圧縮コイルバネ 11 枠体 12、13、23、24 シール材 14 軸 15 駆動用モータ 16 直交減速機 17 チェーン取付円盤 18 スプロケット 19 チェーン 20 スペーサ 21 誘導板 22 吸引通路

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２４Ｂ 55/06 Ｂ２４Ｂ 55/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項1】外周面に磁石を配置した内筒を、非磁性
外筒内部に配置したドラムを備えた磁気分離装置におい
て、前記ドラム外周面に沿って研削粉を含有する吸引気
体を流下させる吸引通路部を設け、少なくともドラムに
当接する絞りローラーの軸支部を気密にしたドライ研削
用磁気分離装置。
【請求項2】ドラムに当接する絞りローラーにピンチ
ローラーを当接し、かつ、ピンチローラーの長手方向に
シール材を圧接し、ドラムと絞りローラー、ピンチロー
ラーの回転部分を気密にした請求項1記載のドライ研削
用磁気分離装置。
【請求項3】研削粉を含有する吸引気体が通過する吸
引通路部のドラムとの隙間を調整可能とした請求項1ま
たは2記載のドライ研削用磁気分離装置。
【請求項4】吸引気体の吸引口と吐出口の位相をずら
して配置してなる請求項1〜3のいずれかに記載のドライ
研削用磁気分離装置。