【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂材料等に混合、撹拌、投入、送給等の処理をする過程において、材料である樹脂等に混入した磁性を帯びた不純物を除去する不純物の除去装置の改良に関し、特に、除去効率の向上と除去性能の維持に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、樹脂成形品を製造する場合においては、原材料である樹脂のブレンダーによる混合、プロペラによる撹拌、ホッパーへの投入、ダクトによる装置間の送給等の過程が伴うが、これらの過程において、ブレンダー等の製造装置が摩耗等をして、樹脂材料中に僅かながら鉄粉等の不純物が混入することがある。
【０００３】
これらの磁性を帯びた不純物は、従来から、製造工程の一部に磁石を設置して、この磁石により吸着して除去されるのが一般的であった（例えば、特許文献１乃至３参照）。しかし、これらの製造装置等から生ずる鉄粉等の不純物は、非常に微小、微量である一方、材料である樹脂からは確実に除去する必要があるため、その吸着性能をより一層向上させることが望まれると共に、そのためには、吸着性能の劣化を防止することも必要となる。
【０００４】
この吸着性能を維持するためには、永久磁石の表面を保護層で被覆して、磁石の摩耗、損傷を防止することが考えられる（例えば、特許文献４参照）。この場合、保護層内部の磁石の磁力を外部に向けて適切に発揮させるためには、この保護層を、磁力を透過する非磁性体から形成する必要があり、このような保護層として、具体的には、オーステナイト系のステンレス素材から保護層を形成することが提案されている（同じく特許文献４参照）。
【０００５】
しかし、オーステナイト系のステンレス素材は、当初は非磁性体であっても、鉄粉等との摩擦接触や衝突等を繰り返すうちに、次第にマルテンサイト変態して、徐々に磁性を帯びるようになる。従って、従来技術のように保護層をＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼から形成すると、保護層が次第に磁性を帯びて、内部の永久磁石の磁力を外部に透過させて飛ばす能力が次第に低下して、内部の磁石の不純物を吸着する性能が却って劣化する欠点があった。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００３−１０７２８号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４７１８５号公報
【特許文献３】
特開２０００−３１７３４２号公報
【特許文献４】
特開２００２−２７３２６４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、上記の問題点に鑑み、磁石の吸着性能を向上させると共に、その吸着性能の低下や磁石の摩耗を抑制して、不純物を効率的に除去することができる不純物の除去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】
本発明は、上記の課題を解決するための第１の手段として、流体状の樹脂その他の流体が流動する流体路内に配置されるフィルタを有し、この流体に含有された磁性を帯びた不純物をフィルタに吸着させて除去する不純物の除去装置において、このフィルタは、磁石と、この磁石を封入する非磁性材料から形成された封入部材とから形成され、このフィルタの封入部材は、少なくとも表面が非磁性化物質から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【０００９】
このように、封入部材の表面を、磁性化することがない非磁性化物質から形成すると、非磁性であるため内部の磁石の磁力をフィルタの外部に向けて適性に発揮させつつ、フィルタの表面に鉄粉等が摩擦接触や衝突等しても、封入部材が磁性化して内部の磁石の磁力を透過する能力が低下することがないため、磁石の吸着性能の劣化を抑制して磁性を帯びた不純物を効率よく、かつ、確実に除去することができる。この封入部材の少なくとも表面を非磁性化物質から形成する手段として、本発明は、次の第２、第３の解決手段を提供するものである。
【００１０】
即ち、本発明は、上記の課題を解決するための第２の手段として、上記第１の解決手段において、封入部材がチタン合金から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１１】
このように、封入部材をチタン合金から形成すると、チタン合金は、非磁性体であって内部の磁石の磁力を適性に透過させることができると共に、摩擦等により磁性化することもないので、内部の磁石の性能を低下させる原因となることもなく、更に、高強度であるためフィルタに機械的な耐摩耗性を付与することもできる。
【００１２】
また、本発明は、上記の課題を解決するための第３の手段として、上記第１の解決手段において、封入部材の表面に、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメットのうちのいずれか又は複数から成る被膜が形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１３】
非磁性体であるオーステナイト系のステンレス鋼等が磁性化するのは、鉄（Ｆｅ基）を含んでいるためと考えられるため、このように、封入部材の表面に、非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質から成る被膜を形成すると、封入部材の磁性化をほぼ完全に防止することができ、封入部材が内部の磁石の吸着能力に悪影響を及ぼすことがなく、長期にわたり除去性能を適性に発揮させることができると共に、フィルタを保護して耐摩耗性等の機械的強度を向上させることもできるため、フィルタに長期耐用性を付与することもできる。
【００１４】
本発明は、上記の課題を解決するための第４の手段として、上記第３の解決手段において、フィルタの封入部材は、銅、アルミニウム、アルミニウム合金、オーステナイト系のステンレス鋼、チタン合金のいずれか又は複数から形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１５】
上記第３の解決手段のように、非磁性化物質で封入部材を保護することにより、被覆される封入部材の磁性化に配慮する必要がなくなるため、第４の解決手段のように、封入部材を形成する材料として、非磁性体であって内部の磁石の磁力を外部に適性に透過させて吸着能力を発揮させることができれば、種類を問わずに様々な材料を使用することができ、加工容易性、コスト、軽量化等の様々な要求、要因に応じて適切な選択をして、フィルタを製造することができる。
【００１６】
本発明は、上記の課題を解決するための第５の手段として、上記第３又は第４のいずれかの解決手段において、封入部材の肉厚と被膜の肉厚との合計肉厚が０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内から選択されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１７】
上記第３又は第４の解決手段のように、封入部材の表面に被膜を形成する場合には、内部の磁石の磁力は、封入部材及び被膜を透過して外部に発揮されるため、この封入部材及び被膜の全体の肉厚が、あまりに厚いと吸着能力が低下する一方、あまりに薄いと機械的強度の低下を招くおそれがある共に、磁性化防止作用及び耐摩耗性を適切に発揮することができないため、この合計肉厚を、この第６の解決手段のように、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内となるように、封入部材の材料及び被膜の厚みを選択することにより、吸着能力と磁性化防止、機械的強度とを適切に両立させることができる。
【００１８】
本発明は、上記の課題を解決するための第６の手段として、上記第１乃至第５のいずれかの解決手段において、フィルタの封入部材の肉厚は、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内から選択されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００１９】
被膜の有無に関わらず、封入部材の肉厚があまりに厚すぎると、封入部材内部の磁石の磁力を適性に外部に透過させることができない一方、薄すぎると機械的な強度が低下するため、封入部材の肉厚を、このように、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で設定すると、吸着能力と機械的強度を適切に両立させることができる。
【００２０】
本発明は、上記の課題を解決するための第７の手段として、上記第１乃至第６のいずれかの解決手段において、フィルタは、１．２テスラ〜１．５テスラの残留磁束密度を有する磁石を使用して形成されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２１】
このように、高磁力の磁石を使用することにより、本発明における封入部材の材質や被膜等による作用と相俟って、その高い吸着能力を存分に発揮させてフィルタの吸着能力をより一層高めて効率的に、かつ、確実に不純物を除去することができると同時に、複数のフィルタを配置する場合にも、各フィルタの吸着能力が高いため、各フィルタを比較的大きな間隔を開けて配置しても不純物を確実に除去することができるので、フィルタが流体の流動の抵抗となることを抑制することができると同時に、フィルタの点数削減によるコストの低減も図ることができる。
【００２２】
本発明は、上記の課題を解決するための第８の手段として、上記第１乃至第７のいずれかの解決手段において、フィルタは、Ｓ極同士又はＮ極同士を向かい合わせて配置された複数の磁石を有していることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２３】
このように、封入部材の内部に複数の磁石を同極同士を向かい合わせて配置すると、磁石同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、フィルタの吸着能力が向上して、不純物の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる。
【００２４】
本発明は、上記の課題を解決するための第９の手段として、上記第１乃至第８のいずれかの解決手段において、バー状の複数のフィルタが、流体が通過できる程度の間隔をあけて間欠的に配置されていることを特徴とする不純物の除去装置を提供するものである。
【００２５】
このように、フィルタをバー状としてとある区間に並列等させて複数配置すると、フィルタが、流体の流動の大きな抵抗となることなく、流体を適切に送給処理しつつ、不純物を効率的に、かつ、確実に吸着して除去することができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明すると、図１及び図２は、本発明の不純物の除去装置１０を設置して不純物を除去する状態の概略を示し、本発明の不純物の除去装置１０は、図１及び図２に示すように、流体路１内部の途中に設けられて、この流体路１内を流動する流体２に含まれた磁性を帯びた不純物３を除去する。
【００２７】
この除去装置１０を設置すべき流体路１としては、特に限定はないが、原材料に物理的、機械的、化学的な何らかの処理をした後に、流体２状の材料を搬送、搬出する箇所とすることが好ましい。これらの所定の処理において、処理装置の摩耗等により不純物３が流体２である材料に混入する可能性があるため、不純物３を除去する必要性が高いと共に、これらの後工程に設置することにより、不純物３を効率的にかつ確実に除去することができるからである。
【００２８】
従って、例えば、図１に示すような材料が貯蓄されるバンカーや材料が投入されるホッパーからの送給路の他、材料を混合する混合装置（ブレンダー）、材料を撹拌するプロペラを有する撹拌装置からの排出口付近や、これらの処理装置間に設置される送給ダクト等の、所定の処理工程後に材料が通過する過程に設置することができる。なお、除去処理をすべき流体２としては、特に限定はなく、液体状、流動体状等の樹脂材料や、個々は粒子状、粉末状の固体であっても全体として流動する樹脂材料等であっても良く、更に、流体２であれば磁性材料を除き樹脂材料以外の材質に適用することもできる。
【００２９】
この除去装置１０は、図２乃至図４に示すように、複数のバー状のフィルタ１２と、このフィルタ１２を支持する支持体１４とから成っている。フィルタ１２は、特に図４に示すように、磁石１６と、この磁石１６を封入する非磁性材料から形成された封入部材１８とから形成され、図１に示すように、流体状の樹脂その他の流体２が流動する流体路１内に配置されて、この流体２に含有された不純物３を吸着して流体２から除去する。
【００３０】
従って、このフィルタ１２により除去される不純物３は、磁性を帯びた物質であり、主に、上記各処理装置の摩耗等により処理装置等の材料から僅かながらではあるが生ずるものである。具体的には、一般に、これらの処理装置の材料として用いられる金属製材料、即ち、鉄粉や、衝撃等により剥がれ落ちてマルテンサイト変態により磁性を帯びるに至ったＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼等を挙げることができる。
【００３１】
この除去装置１０は、図４に示すように、フィルタ１２を支持した支持対１４を流体路１に取り付けて設置される。この場合、支持体１４を流体路１に溶接等により固定的に取り付けることもできるが、フィルタ１２の清掃等のメンテナンスを考慮して、図示しないボルトやレール等により気密性に配慮しつつ流体路１に着脱自在に取り付けることが好ましい。
【００３２】
また、この除去装置１０は、図２及び図３に示すように、バー状の複数のフィルタ１４が、流体２が通過できる程度の間隔をあけて間欠的に並列に配置され、これらの並列に配置されたフィルタ１２を、特に図２に示すように、流体路１内の流体２の進行方向（図２の矢印Ａ参照）に直交する方向（流体路１を横切る方向）に配置して設置される。従って、流体２は各フィルタ１２間の間隙Ｓ（図２及び図３参照）を通過して次工程に搬送される一方、このフィルタ１２間の間隙Ｓを通過する際に不純物３のみがフィルタ１２に吸着されて除去される。これにより、フィルタ１２が、流体２の流動の大きな抵抗となることなく、流体２を適切に送給処理しつつ、不純物３を効率的に、かつ、確実に吸着して除去することができる。なお、この場合、除去装置１０は、１箇所ではなく、図１に示すように、とある区間毎に複数設置して、不純物３をより確実に除去することもできる。
【００３３】
フィルタ１２の磁石１６としては、磁性を帯びた不純物３を確実に除去できるように、できるだけ高磁力の永久磁石、具体的には、稀土類系、その中でも特に、ネオジム系の永久磁石であって、１．２テスラ〜１．５テスラの残留磁束密度を有する磁石１６を使用することが好ましい。これにより、後述する封入部材１８の材質や被膜２０等による作用と相俟って、その高い吸着能力を存分に発揮させてフィルタ１２の吸着能力をより一層高めて効率的に、かつ、確実に不純物３を除去することができると同時に、複数のフィルタ１２を比較的大きな間隔を開けて配置しても不純物３を確実に除去することができるので、フィルタ１２が流体２の流動の抵抗となることを抑制することができると同時に、フィルタ１２の点数削減によるコストの低減も図ることができる。
【００３４】
また、この磁石１６は、単一の磁石ではなく、図４に示すように、複数の磁石１６を、磁性体から成るヨーク１７を介してＳ極同士又はＮ極同士を向かい合わせて配置することが好ましい。これにより各磁石１６同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、フィルタ１２の吸着能力が向上して、不純物３の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる。
【００３５】
このように、同極同士が向かい合うようにして配置された複数の磁石１６は、相互に反発し合うため、図２及び図４に示すように、図示の実施の形態では、パイプ状の封入部材１８内に格納して保持される。従って、これらの磁石１６を封入する封入部材１８は、第１に、相互に反発し合う複数の磁石１６を図４に示すように固定的に保持する役割を有すると共に、第２に外部の衝撃により磁石１６が摩耗、損傷するのを防止して、磁石１６を保護することによりその吸着性能を適性に発揮させる役割を有する。更に、この封入部材１８は、第３に、内部の磁石１６の磁力を外部へ透過させて、その吸着能力を外部の不純物３に対して強力に働かせて、不純物３を確実に吸着させる役割をも有する。このため、この封入部材１８は、磁力を透過させる性質を有する非磁性材料から形成される。
【００３６】
更に、この場合、本発明において着目すべきは、封入部材１８は、単に非磁性材料であるだけではなく、少なくとも表面が非磁性化物質、即ち、衝撃や摩耗、摩擦等によっても磁性化することがない材料から形成されていることである。これは、封入部材１８の材質、特に、その表面に、非磁性材料であっても、衝撃や摩擦、摩耗等により磁性化する物質を使用すると、封入部材１８が磁性化して内部の磁石１６の磁力を透過する能力が低下する結果、磁石１６の吸着性能を外部に向けて適性に発揮させることができなくなるおそれがあるからである。
【００３７】
この場合、封入部材１８の少なくとも表面を非磁性化物質から形成する具体的な実施の形態として、第１には、封入部材１８自体をがチタン合金（Ｔｉ合金）から形成することができる。チタン合金は、非磁性体であって内部の磁石の磁力を適性に透過させることができると同時に、鉄分を含まないため摩擦等により磁性化することもないので、封入部材１８自体が内部の磁石１６の性能を低下させる原因となることもなく、更に、高強度であるためフィルタ１２に機械的な耐摩耗性を付与する上でも好適である。このようなチタン合金としては、例えば、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓ等を挙げることができる。
【００３８】
この場合、封入部材１８の肉厚は、あまりに厚すぎると、封入部材１８内部の磁石１６の磁力を適性に外部に透過させることができない一方、薄すぎると機械的な強度が低下するため、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内、好ましくは０．２５ｍｍ程度に設定すると、内部の磁石１６の吸着能力と機械的強度を適切に両立させることができる。
【００３９】
また、封入部材１８の表面を非磁性化部室から形成する第２の形態としては、図４に示すように、封入部材１８の表面に、鉄不含有金属、鉄不含有金属の合金、セラミックス、サーメットのうちのいずれか又は複数から成る被膜２０を形成することが挙げられる。封入部材１８の表面に、非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質から成る被膜２０を形成することにより、摩擦等を受けても封入部材１８が磁性化することをほぼ完全に防止することができ、封入部材１８が内部の磁石１６の吸着能力に悪影響を及ぼすことがなく、長期にわたり除去性能を適性に発揮させることができると共に、フィルタ１２を保護して耐摩耗性等の機械的強度を向上させることもできるため、フィルタ１２に長期耐用性を付与することもできる点で望ましい。
【００４０】
この場合、被膜２２の材料として使用することができる鉄不含有金属とは、一般的には非鉄金属材料が該当するが、具体的には、非磁性体で磁力を透過する能力を有しつつ、充分な耐摩耗性、加工性等を考慮して、ＣｏＮｉＣｒＡｌＹ、ＣｏＭｏＣｒ、ＮｉＣｒＭｏ等を使用することが好ましい。また、セラミックスとしては、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｃｒ２Ｏ３、ＴｉＯ２等を、サーメットとしては、ＷＣ−１２Ｃｏ、ＷＣ−１７Ｃｏ、ＷＣ２７−ＮｉＣｒ、ＷＣ−１４ＣｏＣｒ、ＷＣ／ＴｉＣ−１７Ｎｉ、Ｃｒ３Ｃ２−２５ＮｉＣｒ等の炭化物サーメット、ジルコニア、ジルコニアニッケルアルミナイド複合、アルミナニッケルアルミナイド複合非炭化物サーメット等を使用することができる。
【００４１】
一方、この図４に示す封入部材１８の表面に被膜２０を形成する実施の形態においては、被覆される封入部材１８の磁性化に配慮する必要がなくなるため、封入部材１８本体を形成する材料としては、非磁性体であって内部の磁石１６の磁力を外部に適性に透過させて吸着能力を発揮させることができれば、種類を問わずに、特に磁性化する性質かどうかも問わずに、様々な材料を使用することができ、加工容易性、コスト、軽量化等の様々な要求、要因に応じて適切な選択をして、フィルタ１２を製造することができるメリットもある。
【００４２】
具体的には、表面に被膜２０を形成する形成する図４に示す実施の形態においては、封入部材１８自体を、銅、アルミニウムや、ジュラルミン、超ジュラルミン等のアルミニウム合金、更には、ＳＵＳ３０４等のオーステナイト系のステンレス鋼、チタン合金のいずれか、又は、これらの中から適宜複数を選択して組み合わせた材料から形成することができる。特に、チタン合金については、強度、耐腐食性に富み、とりわけ、Ｔｉ−６Ａｌ−４Ｖ、Ｔｉ−６Ａｌ−６Ｖ−２Ｓが望ましい。
【００４３】
この場合、被膜２０は、上記の鉄不含有物質等を適宜な方法で、封入部材１８の表面に溶射等することにより、形成することができる。この場合、被膜２０の肉厚（厚み）は、あまりに厚くし過ぎると、内部の磁石１６の吸着能力を低下させる一方、あまりに薄過ぎると磁性化防止作用及び耐摩耗性を適切に発揮することができないため、１０μｍ〜５００μｍが好ましく、５０〜２００μｍ程度とすることが望ましい。
【００４４】
また、この場合、封入部材１８自体の肉厚も、上記第１の実施の形態と同様に、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で選択することができるが、被膜２０による影響を考慮して、封入部材１８の肉厚と被膜２０の肉厚との合計肉厚が、あまりに厚いと内部の磁石１６の吸着能力が低下する一方、あまりに薄いとフィルタ１２の機械的強度の低下を招くおそれがあるため、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内、好ましくは０．２ｍｍ〜０．３５ｍｍ程度とすることにより、吸着能力と磁性化防止、機械的強度とを適切に両立させることができる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明によれば、上記のように、封入部材の表面を、磁性化することがない非磁性化物質から形成しているため、非磁性であるため内部の磁石の磁力をフィルタの外部に向けて適性に発揮させつつ、フィルタの表面に鉄粉等が摩擦接触や衝突等しても、封入部材が磁性化して内部の磁石の磁力を透過する能力が低下することがなく、従って、磁石の吸着性能の劣化を抑制して磁性を帯びた不純物を効率よく、かつ、確実に除去することができる実益がある。
【００４６】
この場合、具体的には、本発明によれば、上記のように、封入部材を非磁性体であって内部の磁石の磁力を適性に透過させることができると共に摩擦等により磁性化することもないチタン合金から形成しているため、内部の磁石の性能を低下させる原因となることもなく、更に、高強度であるためフィルタに機械的な耐摩耗性を付与することもできる実益がある。
【００４７】
また、本発明では、上記のように、封入部材の表面に、非磁性体でありながら鉄分（Ｆｅ基）を含まない材質から成る被膜を形成しているため、封入部材の磁性化をほぼ完全に防止することができ、封入部材が内部の磁石の吸着能力に悪影響を及ぼすことがなく、長期にわたり除去性能を適性に発揮させることができると共に、フィルタを保護して耐摩耗性等の機械的強度を向上させることもできるため、フィルタに長期耐用性を付与することもできる実益がある。
【００４８】
本発明によれば、上記のように、特に非磁性化物質で封入部材を保護した場合には、被覆される封入部材の磁性化に配慮する必要がなくなるため、封入部材を形成する材料として、非磁性体であって内部の磁石の磁力を外部に適性に透過させて吸着能力を発揮させることができれば、種類を問わずに様々な材料を使用することができ、加工容易性、コスト、軽量化等の様々な要求、要因に応じて適切な選択をして、フィルタを製造することができる実益がある。
【００４９】
本発明によれば、上記のように、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内となるように、封入部材の材料及び被膜の厚みを選択しているため、吸着能力と磁性化防止及び機械的強度とを適切に両立させることができる実益がある。
【００５０】
本発明によれば、上記のように、封入部材の肉厚を、０．０５ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲で設定しているため、吸着能力と機械的強度を適切に両立させることができる実益がある。
【００５１】
本発明によれば、上記のように、１．２テスラ〜１．５テスラの高磁力の磁石を使用しているため、封入部材の材質や被膜等による作用と相俟って、その高い吸着能力を存分に発揮させてフィルタの吸着能力をより一層高めて効率的に、かつ、確実に不純物を除去することができると同時に、複数のフィルタを配置する場合にも、各フィルタの吸着能力が高いため、各フィルタを比較的大きな間隔を開けて配置しても不純物を確実に除去することができるので、フィルタが流体の流動の抵抗となることを抑制することができると同時に、フィルタの点数削減によるコストの低減も図ることができる実益がある。
【００５２】
本発明によれば、上記のように、封入部材の内部に複数の磁石を同極同士を向かい合わせて配置しているため、磁石同士が反発して、より一層大きな磁力線を実現することができ、フィルタの吸着能力が向上して、不純物の除去の効率及び確実性をより一層向上させることができる実益がある。
【００５３】
本発明によれば、上記のように、フィルタをバー状としてとある区間に並列等させて複数配置しているため、フィルタが、流体の流動の大きな抵抗となることなく、流体を適切に送給処理しつつ、不純物を効率的に、かつ、確実に吸着して除去することができる実益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の不純物の除去装置の設置状態を示す概略側面図である。
【図２】本発明の不純物の除去装置が設置された流体路の概略断面図である。
【図３】本発明に用いられるフィルタの平面図である。
【図４】本発明に用いられるフィルタの概略縦断面図である。
【符号の説明】
１ 流体路
２ 流体
３ 不純物
１０ 不純物の除去装置
１２ フィルタ
１４ 支持体
１６ 磁石
１７ ヨーク
１８ 封入部材
２０ 被膜[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an improvement of an impurity removing device that removes magnetic impurities mixed in a resin or the like as a material in a process of mixing, stirring, feeding, feeding, and the like to a resin material, and particularly, It relates to improvement of removal efficiency and maintenance of removal performance.
[0002]
[Prior art]
Generally, when manufacturing a resin molded product, processes such as mixing of resin as a raw material by a blender, stirring by a propeller, charging into a hopper, and feeding between devices by a duct are involved. In some cases, impurities such as iron powder may be slightly mixed in the resin material due to wear of the manufacturing apparatus.
[0003]
Conventionally, these magnetic impurities have generally been removed by attaching a magnet to a part of the manufacturing process and adsorbing and removing the magnet (see, for example, Patent Documents 1 to 3). . However, while impurities such as iron powder generated from these manufacturing apparatuses are very minute and minute, it is necessary to surely remove them from resin as a material. In addition to the demand, it is necessary to prevent the adsorption performance from deteriorating.
[0004]
In order to maintain this adsorption performance, it is conceivable to cover the surface of the permanent magnet with a protective layer to prevent the magnet from being worn or damaged (for example, see Patent Document 4). In this case, in order to properly exert the magnetic force of the magnet inside the protective layer toward the outside, it is necessary to form the protective layer from a non-magnetic material that transmits magnetic force. Specifically, it has been proposed to form a protective layer from an austenitic stainless steel material (see also Patent Document 4).
[0005]
However, even if the austenitic stainless steel material is initially a non-magnetic material, it gradually transforms into martensite and gradually becomes magnetic while repeating frictional contact and collision with iron powder and the like. Therefore, when the protective layer is formed from austenitic stainless steel such as SUS304 as in the prior art, the protective layer gradually becomes magnetic, and the ability to transmit and fly the magnetic force of the internal permanent magnet to the outside gradually decreases. However, there is a disadvantage that the performance of adsorbing impurities of the internal magnet is rather deteriorated.
[0006]
[Patent Document 1]
JP 2003-10728 A
[Patent Document 2]
JP 2001-347185 A
[Patent Document 3]
JP 2000-317342 A
[Patent Document 4]
JP 2002-273264 A
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is to improve the attraction performance of a magnet and to suppress the reduction of the attraction performance and the abrasion of the magnet to efficiently remove impurities. An object of the present invention is to provide a device for removing impurities.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention, as a first means for solving the above problem, has a filter disposed in a fluid passage through which a fluid resin or other fluid flows, and has a magnetic property contained in the fluid. In an impurity removing device for removing impurities by adsorbing the impurities on a filter, the filter is formed of a magnet and a sealing member formed of a non-magnetic material for sealing the magnet, and the sealing member of the filter has at least a surface. Is formed of a non-magnetizing substance.
[0009]
As described above, when the surface of the enclosing member is formed of a non-magnetized material that does not become magnetized, it is non-magnetic, so that the magnetic force of the internal magnet can be appropriately exerted toward the outside of the filter, and the surface of the filter can be appropriately formed. Even if iron powder or the like is brought into frictional contact or collision, the encapsulating member is not magnetized and the ability to transmit the magnetic force of the internal magnet is not reduced. Impurities can be efficiently and reliably removed. The present invention provides the following second and third means as means for forming at least the surface of this enclosing member from a non-magnetic material.
[0010]
That is, the present invention provides, as a second means for solving the above-mentioned problems, an impurity removing apparatus according to the first means, wherein the sealing member is formed of a titanium alloy. Things.
[0011]
As described above, when the encapsulating member is formed from a titanium alloy, the titanium alloy is a non-magnetic material, and can appropriately transmit the magnetic force of the internal magnet, and is not magnetized by friction or the like. It does not cause the magnet to degrade its performance, and because of its high strength, it is possible to impart mechanical abrasion resistance to the filter.
[0012]
Further, the present invention provides, as a third means for solving the above-mentioned problems, in the first means for solving the above problems, the surface of the enclosing member includes an iron-free metal, an alloy of an iron-free metal, a ceramic, and a cermet. An object of the present invention is to provide an apparatus for removing impurities, wherein a film made of any one or a plurality of the films is formed.
[0013]
It is considered that non-magnetic austenitic stainless steel or the like is magnetized because it contains iron (Fe base), and thus the surface of the encapsulating member has a non-magnetic material and iron content. By forming a film made of a material not containing (Fe-based), magnetization of the enclosing member can be almost completely prevented, and the enclosing member does not adversely affect the attraction ability of the magnet inside, and is removed for a long time. Since the performance can be appropriately exhibited, and the filter can be protected to improve mechanical strength such as abrasion resistance, the filter can be provided with long-term durability.
[0014]
The present invention provides, as a fourth means for solving the above problems, in the above third means, wherein the sealing member of the filter is any one of copper, aluminum, an aluminum alloy, an austenitic stainless steel, and a titanium alloy. Another object of the present invention is to provide an impurity removing device characterized by being formed of a plurality of impurities.
[0015]
By protecting the enclosing member with a non-magnetizing substance as in the third solution, there is no need to consider the magnetization of the enclosing member to be coated. Any material can be used, regardless of its type, as long as it is a non-magnetic material that can properly transmit the magnetic force of the internal magnet to the outside and exert its adsorption ability. A filter can be manufactured by appropriately selecting according to various requirements and factors such as easiness, cost, and weight reduction.
[0016]
According to a fifth aspect of the present invention, as a fifth means for solving the above-mentioned problems, in any one of the third and the fourth means, the total thickness of the enclosing member and the coating is set to 0. An object of the present invention is to provide an apparatus for removing impurities, which is selected from a range of 1 mm to 2 mm.
[0017]
When a film is formed on the surface of the enclosing member as in the third or fourth solution, the magnetic force of the magnet inside is transmitted to the outside through the enclosing member and the film. If the overall thickness of the member and the coating is too large, the adsorption capacity is reduced.On the other hand, if the thickness is too small, the mechanical strength may be reduced, and the anti-magnetization effect and the wear resistance may be appropriately exhibited. Therefore, by selecting the material of the encapsulating member and the thickness of the coating so that the total thickness is within the range of 0.1 mm to 2 mm as in the sixth solution, the adsorbing ability and the magnetic property can be reduced. Prevention and mechanical strength can be appropriately compatible.
[0018]
The present invention provides, as a sixth means for solving the above problems, in any one of the first to fifth means, wherein the thickness of the filter enclosing member is in the range of 0.05 mm to 0.5 mm. It is an object of the present invention to provide an apparatus for removing impurities, wherein the apparatus is selected from the following.
[0019]
Regardless of the presence or absence of the coating, if the thickness of the enclosing member is too large, the magnetic force of the magnet inside the enclosing member cannot be appropriately transmitted to the outside, while if it is too thin, the mechanical strength decreases, so the encapsulation When the thickness of the member is set in the range of 0.05 mm to 0.5 mm as described above, it is possible to appropriately balance the suction capacity and the mechanical strength.
[0020]
According to the present invention, as a seventh means for solving the above-mentioned problems, in any one of the first to sixth means, the filter has a residual magnetic flux density of 1.2 Tesla to 1.5 Tesla. An object of the present invention is to provide an apparatus for removing impurities, which is formed using a magnet.
[0021]
As described above, by using a magnet having a high magnetic force, in combination with the effects of the material and the coating of the enclosing member in the present invention, the high adsorption ability can be fully exhibited to further enhance the adsorption ability of the filter. It is possible to efficiently and reliably remove impurities by increasing the size of the filter, and at the same time, when arranging a plurality of filters, the filters are arranged at relatively large intervals because the adsorption capacity of each filter is high. However, since impurities can be surely removed, it is possible to suppress the filter from becoming a resistance to fluid flow, and at the same time, it is possible to reduce costs by reducing the number of filters.
[0022]
The present invention provides, as an eighth means for solving the above-mentioned problems, in any one of the first to seventh solutions, wherein the filter comprises a plurality of filters arranged with S poles or N poles facing each other. And an apparatus for removing impurities.
[0023]
As described above, when a plurality of magnets are arranged inside the enclosing member with the same poles facing each other, the magnets repel each other, so that a larger line of magnetic force can be realized, and the attraction capability of the filter is improved. The efficiency and certainty of removing impurities can be further improved.
[0024]
The present invention provides, as a ninth means for solving the above-mentioned problems, in any one of the first to eighth solution means, wherein the plurality of bar-shaped filters are spaced apart from each other so that a fluid can pass therethrough. An object of the present invention is to provide an apparatus for removing impurities, which is intermittently arranged.
[0025]
As described above, when a plurality of filters are arranged in a bar shape in parallel with each other in a certain section, the filters can efficiently remove impurities while appropriately feeding the fluid without causing a large resistance of the fluid flow. And, it can be reliably adsorbed and removed.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 and FIG. 2 schematically show a state in which an impurity removing apparatus 10 of the present invention is installed to remove impurities. As shown in FIGS. 1 and 2, the removing device 10 is provided in the middle of the fluid path 1 and removes the magnetic impurities 3 contained in the fluid 2 flowing in the fluid path 1. .
[0027]
The fluid path 1 in which the removal device 10 is to be installed is not particularly limited, but is a place where the raw material is subjected to some physical, mechanical, or chemical treatment, and then the material in the form of a fluid 2 is transported and carried out. Is preferred. In these predetermined processes, there is a possibility that the impurities 3 may be mixed into the material which is the fluid 2 due to abrasion of the processing apparatus or the like. This is because impurities 3 can be efficiently and reliably removed.
[0028]
Accordingly, for example, as shown in FIG. 1, a mixing device (blender) for mixing the materials, and a stirring device having a propeller for stirring the materials, in addition to a bunker for storing the materials and a feed path from a hopper for charging the materials. It can be installed in the process where the material passes after a predetermined processing step, such as in the vicinity of the discharge port from, or a feed duct installed between these processing devices. The fluid 2 to be removed is not particularly limited, and may be a resin material such as a liquid or a fluid, or a resin material that individually flows as a solid even in the form of particles or powder. The fluid 2 may be applied to materials other than the resin material except for the magnetic material.
[0029]
As shown in FIGS. 2 to 4, the removing device 10 includes a plurality of bar-shaped filters 12 and a support 14 that supports the filters 12. The filter 12 is formed of a magnet 16 and an enclosing member 18 formed of a non-magnetic material for enclosing the magnet 16, as shown in FIG. 4 in particular. As shown in FIG. The fluid 2 is disposed in a fluid passage 1 through which the fluid 2 flows, and the impurities 3 contained in the fluid 2 are adsorbed and removed from the fluid 2.
[0030]
Therefore, the impurities 3 removed by the filter 12 are magnetic substances, and are mainly generated from the materials of the processing devices and the like, albeit slightly, due to wear of the processing devices. Specifically, in general, a metallic material used as a material of these processing apparatuses, that is, an austenitic stainless steel such as SUS304, which has come off to become magnetic by martensitic transformation after being peeled off by iron powder or impact or the like. And the like.
[0031]
As shown in FIG. 4, the removing device 10 is installed with a support pair 14 supporting a filter 12 attached to the fluid path 1. In this case, the support body 14 can be fixedly attached to the fluid path 1 by welding or the like. However, in consideration of maintenance such as cleaning of the filter 12, the fluid path is taken into consideration with airtightness using bolts and rails (not shown). Preferably, it is detachably attached to 1.
[0032]
In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, the removing device 10 includes a plurality of bar-shaped filters 14 intermittently arranged at intervals such that the fluid 2 can pass therethrough. As shown in FIG. 2, the disposed filter 12 is disposed and installed in a direction (a direction crossing the fluid path 1) orthogonal to a traveling direction of the fluid 2 in the fluid path 1 (see an arrow A in FIG. 2). Is done. Accordingly, the fluid 2 passes through the gaps S between the filters 12 (see FIGS. 2 and 3) and is conveyed to the next step. It is adsorbed to and removed. This allows the filter 12 to adsorb and remove the impurities 3 efficiently and reliably without causing a large flow resistance of the fluid 2 without causing the filter 12 to supply the fluid 2 appropriately. In this case, the removing device 10 can be provided not in one place but in a plurality of sections, as shown in FIG. 1, to remove the impurities 3 more reliably.
[0033]
The magnet 16 of the filter 12 is a permanent magnet having a magnetic force as high as possible, specifically, a rare earth-based permanent magnet, and especially a neodymium-based permanent magnet, in order to reliably remove the magnetic impurities 3. It is preferable to use a magnet 16 having a residual magnetic flux density of 1.2 to 1.5 Tesla. Thus, in combination with the effect of the material of the enclosing member 18 and the coating 20 described later, the high adsorbing ability is fully exhibited, and the adsorbing ability of the filter 12 is further increased to efficiently and reliably. Can be removed at the same time, and even if a plurality of filters 12 are arranged at relatively large intervals, the impurities 3 can be reliably removed. Can be suppressed, and the cost can be reduced by reducing the number of filters 12.
[0034]
The magnet 16 is not a single magnet, but a plurality of magnets 16 are arranged with their S poles or N poles facing each other via a yoke 17 made of a magnetic material as shown in FIG. Is preferred. As a result, the magnets 16 repel each other, so that a larger line of magnetic force can be realized, the adsorption capacity of the filter 12 is improved, and the efficiency and reliability of the removal of the impurities 3 can be further improved.
[0035]
As described above, since the plurality of magnets 16 arranged such that the same poles face each other repel each other, as shown in FIGS. 2 and 4, in the illustrated embodiment, a pipe-shaped enclosing member is used. 18 and stored. Therefore, the enclosing member 18 for enclosing these magnets 16 has a role of holding the plurality of repelling magnets 16 fixedly as shown in FIG. Accordingly, the magnet 16 has a role of preventing the magnet 16 from being worn or damaged, and protecting the magnet 16 so as to appropriately exhibit its adsorption performance. Third, the enclosing member 18 has a function of transmitting the magnetic force of the internal magnet 16 to the outside, making the attraction ability of the enclosing member 16 strong against the external impurities 3, and reliably adsorbing the impurities 3. Also have. For this reason, the enclosing member 18 is formed of a non-magnetic material having a property of transmitting magnetic force.
[0036]
Further, in this case, it should be noted in the present invention that the encapsulating member 18 is not only made of a non-magnetic material, but at least the surface is made of a non-magnetic material, that is, magnetized by impact, wear, friction, or the like. Is formed from a material having no. This is because if a material that is magnetized by impact, friction, wear, or the like is used even if the surface of the material of the encapsulating member 18, particularly a nonmagnetic material, is used, the encapsulating member 18 is magnetized and the internal magnet 16 is formed. This is because, as a result, the ability to transmit the magnetic force is reduced, so that the attraction performance of the magnet 16 may not be appropriately exhibited toward the outside.
[0037]
In this case, as a specific embodiment in which at least the surface of the enclosing member 18 is formed from a non-magnetizing material, first, the enclosing member 18 itself can be formed from a titanium alloy (Ti alloy). Since the titanium alloy is a non-magnetic material and can appropriately transmit the magnetic force of the internal magnet, and since it does not contain iron, it is not magnetized by friction or the like. The filter 12 does not cause the performance of the filter 16 to deteriorate, and is also suitable for imparting mechanical abrasion resistance to the filter 12 because of its high strength. Examples of such a titanium alloy include Ti-6Al-4V and Ti-6Al-6V-2S.
[0038]
In this case, if the thickness of the enclosing member 18 is too large, the magnetic force of the magnet 16 inside the enclosing member 18 cannot be appropriately transmitted to the outside. On the other hand, if the thickness is too small, the mechanical strength decreases. When it is set in the range of 0.05 mm to 0.5 mm, preferably about 0.25 mm, it is possible to appropriately balance the attraction capability of the internal magnet 16 and the mechanical strength.
[0039]
Further, as a second mode in which the surface of the enclosing member 18 is formed from the non-magnetizing section chamber, as shown in FIG. 4, the surface of the enclosing member 18 is provided with an iron-free metal, an alloy of an iron-free metal, a ceramic, Forming a coating 20 composed of any or a plurality of cermets. By forming a coating 20 made of a material that is nonmagnetic and does not contain iron (Fe-based) on the surface of the encapsulating member 18, the encapsulating member 18 can be almost completely magnetized even when subjected to friction or the like. It is possible to prevent the sealing member 18 from exerting an adverse effect on the attraction ability of the internal magnet 16 and to appropriately exhibit the removal performance over a long period of time. Since the mechanical strength can be improved, it is desirable in that the filter 12 can be provided with long-term durability.
[0040]
In this case, the non-ferrous metal that can be used as the material of the coating 22 generally corresponds to a non-ferrous metal material. Specifically, a non-magnetic material having the ability to transmit magnetic force is used. It is preferable to use CoNiCrAlY, CoMoCr, NiCrMo or the like in consideration of sufficient abrasion resistance, workability and the like. As ceramics, Al 2 O 3 , ZrO 2 , Cr 2 O 3 , TiO 2 And the like as cermets such as WC-12Co, WC-17Co, WC27-NiCr, WC-14CoCr, WC / TiC-17Ni, Cr 3 C 2 Carbide cermets such as -25NiCr, zirconia, zirconia nickel aluminide composite, alumina nickel aluminide composite non-carbide cermet and the like can be used.
[0041]
On the other hand, in the embodiment in which the coating 20 is formed on the surface of the enclosing member 18 shown in FIG. 4, there is no need to consider the magnetization of the enclosing member 18 to be coated. Any kind of non-magnetic material, as long as it can appropriately transmit the magnetic force of the internal magnet 16 to the outside and exhibit the attraction ability, regardless of the type, particularly whether or not it has a magnetizing property, There is also an advantage that the filter 12 can be manufactured by appropriately selecting according to various requirements and factors such as processability, cost, and weight reduction.
[0042]
Specifically, in the embodiment shown in FIG. 4 in which the coating 20 is formed on the surface, the enclosing member 18 itself is made of copper, aluminum, an aluminum alloy such as duralumin or super duralumin, and further, SUS304 or the like. It can be formed from any of austenitic stainless steel and titanium alloy, or a material obtained by appropriately selecting and combining a plurality of them. In particular, a titanium alloy is rich in strength and corrosion resistance, and particularly, Ti-6Al-4V and Ti-6Al-6V-2S are desirable.
[0043]
In this case, the coating 20 can be formed by spraying the iron-free substance or the like on the surface of the enclosing member 18 by an appropriate method. In this case, if the thickness (thickness) of the coating 20 is too large, the attraction ability of the internal magnet 16 is reduced. Since it is impossible, the thickness is preferably 10 μm to 500 μm, and more preferably about 50 to 200 μm.
[0044]
Also, in this case, the thickness of the enclosing member 18 itself can be selected in the range of 0.05 mm to 0.5 mm as in the first embodiment, but in consideration of the influence of the coating film 20. If the total thickness of the thickness of the enclosing member 18 and the thickness of the coating 20 is too large, the attraction ability of the internal magnet 16 is reduced, while if too small, the mechanical strength of the filter 12 may be reduced. For this reason, by setting the thickness within the range of 0.1 mm to 2 mm, preferably about 0.2 mm to 0.35 mm, it is possible to appropriately balance the adsorption ability, the prevention of magnetization, and the mechanical strength.
[0045]
【The invention's effect】
According to the present invention, as described above, since the surface of the enclosing member is formed of a non-magnetized material that does not become magnetized, the magnetic force of the internal magnet is directed to the outside of the filter because it is non-magnetic. Even if iron powder etc. frictionally contacts or collides with the surface of the filter while exerting the appropriate properties, the encapsulating member is not magnetized and the ability to transmit the magnetic force of the internal magnet is not reduced, There is a practical benefit that magnetic impurities can be efficiently and reliably removed by suppressing deterioration of adsorption performance.
[0046]
In this case, specifically, according to the present invention, as described above, the enclosing member can be made of a non-magnetic material so that the magnetic force of the internal magnet can be appropriately transmitted and magnetized by friction or the like. Since it is formed from a non-titanium alloy, it does not cause a decrease in the performance of the internal magnet, and further, because of its high strength, there is a practical benefit that the filter can be provided with mechanical wear resistance.
[0047]
Further, in the present invention, as described above, since a film made of a material that is nonmagnetic and does not contain iron (Fe-based) is formed on the surface of the encapsulating member, the encapsulating member can be almost completely magnetized. In addition, the enclosing member does not adversely affect the attraction capability of the internal magnet, and can properly exhibit removal performance over a long period of time. Since the strength can be improved, there is a benefit that the filter can be provided with long-term durability.
[0048]
According to the present invention, as described above, especially when the encapsulating member is protected by a non-magnetizing substance, it is not necessary to consider the magnetization of the encapsulating member to be coated, and therefore, as a material for forming the encapsulating member, If it is a non-magnetic material, it can use various materials irrespective of its type, as long as it can properly transmit the magnetic force of the internal magnet to the outside and exert its adsorbing ability. There is a practical benefit that a filter can be manufactured by making an appropriate selection according to various requirements and factors such as the realization.
[0049]
According to the present invention, as described above, since the material of the encapsulating member and the thickness of the coating are selected so as to be within the range of 0.1 mm to 2 mm, the adsorption capacity, the prevention of magnetization, and the mechanical strength are selected. There is a benefit that can properly balance the two.
[0050]
According to the present invention, as described above, since the thickness of the enclosing member is set in the range of 0.05 mm to 0.5 mm, there is an advantage that the suction capacity and the mechanical strength can be appropriately compatible. is there.
[0051]
According to the present invention, as described above, a magnet having a high magnetic force of 1.2 Tesla to 1.5 Tesla is used. It is possible to efficiently and reliably remove impurities by making full use of the ability to increase the adsorption capacity of the filter, and at the same time, when multiple filters are arranged, the adsorption capacity of each filter , The impurities can be reliably removed even when the filters are arranged at relatively large intervals, so that the filters can be prevented from becoming a resistance to the flow of the fluid, and at the same time, the filters can be removed. There is a real benefit that costs can be reduced by reducing points.
[0052]
According to the present invention, as described above, since a plurality of magnets are arranged inside the enclosing member with the same poles facing each other, the magnets repel each other, so that even larger lines of magnetic force can be realized. In addition, there is a benefit that the adsorption capacity of the filter is improved, and the efficiency and certainty of removing impurities can be further improved.
[0053]
According to the present invention, as described above, since a plurality of filters are arranged in parallel in a certain section in a bar shape, the filters can appropriately send the fluid without causing a large resistance to the flow of the fluid. There is a real benefit that impurities can be efficiently and reliably adsorbed and removed while feeding.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic side view showing an installed state of an impurity removing apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of a fluid path in which the impurity removing device of the present invention is installed.
FIG. 3 is a plan view of a filter used in the present invention.
FIG. 4 is a schematic longitudinal sectional view of a filter used in the present invention.
[Explanation of symbols]
1 fluid path
2 fluid
3 impurities
10 Impurity removal device
12 Filter
14 Support
16 magnets
17 York
18 Enclosure member
20 Coating
