JP2007237051A

JP2007237051A - 磁気分離搬送装置

Info

Publication number: JP2007237051A
Application number: JP2006061319A
Authority: JP
Inventors: Koji Tsuchiya; 幸治土屋; Yoshifumi Nishisaka; 良文西坂; Hidenori Nagasawa; 秀紀長澤; Seiichi Ishikawa; 清一石川
Original assignee: CNK Co Ltd Japan
Current assignee: JTEKT Coating Corp
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2007-09-20

Abstract

【課題】切り屑などで破損せず、タンク底に切り屑などが堆積せず、効率よく切り屑などを分離してクーラントの清浄化ができる装置を提供することを目的とする
【解決手段】本発明の磁気分離搬送装置１０は、磁性粉末２を含む液体３を保持する液体収納部材４と、該液体収納部材４に設置され、該磁性粉末２を吸着しつつ所定方向に搬送するリニアモータ５と、該リニアモータ５で搬送される該磁性粉末２を取り除く排出部材６とを有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、工作機械などから排出される切り屑などの磁性体を含む液体から磁性体を除去する磁気分離搬送装置に関する。

研削や切削を行う工作機械などに使用する液体（クーラント）は、工作機械などから流出される際に切り屑（磁性粉末）などを含有しており、近年の産業界ではリサイクル性の向上のために、切り屑などを分離してクーラントを清浄化することが行われている。クーラント内の切り屑などを捕集することによりクーラントを浄化しクーラントを再利用できる。

クーラント内の切り屑などは、ろ過フィルタや磁気分離器などを利用して清浄化が図られているが、切り屑などがクーラントが貯液されるタンクの底に徐々に沈殿して堆積するため、定期的に堆積を取り除く手間が必要になる。そこで、特許文献１ではチップコンベアで底に溜まった切り屑などをタンク外に排出する方法が提案されている。また、特許文献２ではタンクの底に切り屑などが溜まらないように水流を発生させクーラントを攪拌し、磁気分離器に送り込む手法が提案されている。

その他に、特許文献３はクーラントを貯液するタンクの底に永久磁石を貼り付けたコンベアを配置し、磁力により切り屑などを吸着しタンク外に排出する方法がある。
特開２００３−１１７７６９号公報特開平１１−１０４９３３号公報特開２００１−２３９１８０号公報

特許文献１のクーラントの清浄化方法では、チップコンベアに切り屑などが付着して、チップコンベアの動きが重くなったり磨耗したりして、破損するなどの欠点がある。特許文献２のクーラントの清浄化方法では、クーラントを攪拌することで切り屑などの濃度が上昇しろ過精度が低下するなどの問題がある。そして、特許文献３のクーラントの清浄化方法では、永久磁石とコンベアの厚さだけタンクの底が高くなり、流出口の低い工作機械からのクーラントを受けられないという問題がある。

本発明の磁気分離搬送装置は、上記課題に鑑みてなされたもので、切り屑などで破損せず、タンク底に切り屑などが堆積せず、効率よく切り屑などを分離してクーラントの清浄化ができる装置を提供することを目的とする。

本発明の磁気分離搬送装置は、磁性粉末を含む液体を保持する液体収納部材と、該液体収納部材に設置され、該磁性粉末を吸着しつつ所定方向に搬送するリニアモータと、該リニアモータで搬送される該磁性粉末を取り除く排出部材とを有することを特徴とする。

この磁気分離搬送装置では、液体収納部材に保持されている液体中の磁性粉末をリニアモータが吸着し、更に排出部材が取り付けられている所へ磁性粉末を搬送し、排出部材で磁性粉末を取り出す。

本発明の磁気分離搬送装置に用いられる液体収納部材は液体に水流を生じさせる水流制御部を有することが好ましい。この水流制御部は、液体収納部材に保持されている液体中の磁性粉末をリニアモータの磁力の届く範囲に移動させる水流を発生させる。

本発明の磁気分離搬送装置に用いられる排出部材は、リニアモータに吸着した磁性粉末をリニアモータより強い磁力で吸着し液体収納部材から取り出す回転ドラムと、回転ドラムに吸着した磁性粉末の水分を搾り取る脱水ドラムと、回転ドラムに吸着した磁性粉末を回転ドラムから削り落とすナイフエッジとを有するのが好ましい。回転ドラムは、リニアモータの一端側に配置され、リニアモータより強力な磁力を有して回転している。脱水ドラムは、回転ドラムに接し吸着した磁性粉末の水分を搾り取る。つまり、液体からリニアモータによって搬送された磁性粉末は、磁力の強い回転ドラム側に移動し、脱水され、ナイフエッジにより回転ドラムから削り取られる。

本発明の磁気分離搬送装置によれば、リニアモータで液体中の磁性粉末を吸着し、所定の場所に搬送し、液体から容易に分離することができる。リニアモータは、チップコンベアのように機械的に動くものがないため、磁性粉末が吸着することによる破損が起こりにくい。また、リニアモータはそれほど大きくならないため、工作機械や液体収納部材の位置関係及び収容可能空間を気にせず、適当な場所に設置することが可能である。

本発明の磁気分離搬送装置に用いられる水流制御部によれば、リニアモータの磁力の届かない範囲にある磁性粉末を適当な水流により、磁力の届く範囲に移動させることが可能である。これにより、磁性粉末が液体収納部材に滞ることなくリニアモータにより搬送することができ、液体の清浄化を効率よく行える。

本発明の磁気分離搬送装置に用いられる排出部材によれば、リニアモータにより搬送された磁性粉末は、液体収納部材中の液体から取り出されて回転ドラムに吸着し、脱水後ナイフエッジにより回転ドラムから削り落とされて捕集されるため、廃棄物量を削減することができる。

以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。

（実施例１）
実施例１の磁気分離搬送装置１０を図１及び図２に示す。図１は磁気分離搬送装置１０の斜視図である。図２は磁気分離搬送装置１０の一部断面図である。

図１及び図２において、磁気分離搬送装置１０は磁性粉末２を含むクーラント（液体）３を収容しているタンク（液体収容部材）４と、磁性粉末２を吸着し搬送するリニアモータ５と、リニアモータ５で搬送された磁性粉末２をタンク４から排出する排出部材６とからなる。

本実施例１のタンク４は円筒形状であり、底面４０と上面が開口した開口部４１と側面４２と、タンク４に収容されているクーラント３の水流を制御する水流制御部（図示せず）とを有する。タンク４は非磁性体のステンレスでできている。

リニアモータ５はタンク４の外部に配置され、タンク４の底面４０の中心から側面４１へと延長された底部５０と、底部５０から連続してタンク４の側面４２に垂直に開口部４１まで配置された側部５１とからなる。リニアモータ５の底部５０及び側部５１は、それぞれ同じ所定幅を有する。リニアモータ５は、電気エネルギーを直線的な推進力に変換するものである。底部５０及び側部５１の内部は、櫛形に溝をつけた鉄板を積層し、その溝にコイルを埋め込んだ構成をしており、コイルを三相接続して三相交流電流を外部から供給する。リニアモータ５に電気が供給されるとリニアモータ５に直線的な移動磁界が発生し、タンク４に収容されているクーラント３中の磁性粉末２を引き寄せ、リニアモータ５が設置されているタンク４の底面４０と側面４１とを磁性粉末２が移動する。

排出部材６は、リニアモータ５の側部５１の上端部分でタンク４の開口部４１より上側に配置される回転ドラム６０と、回転ドラム６０に平行して回転ドラム６０より上側に配置される脱水ドラム６１と、回転ドラム６０に接しタンク４の外部に配置されるナイフエッジ６２と、タンク４の外部でナイフエッジ６２の下側に配置される受け箱６３とを有する。回転ドラム６０は、所定の直径の円筒形をしており、リニアモータ５に吸着しタンク４の側面４２の上端部までに移動した磁性粉末２を吸着するリニアモータ５の磁力より強い磁力を発生する永久磁石６００が円筒状に配置される。脱水ドラム６１は、所定の直径の円筒形をしており、回転ドラム６０に吸着した磁性粉末２のクーラント３を絞りとるゴムローラ６１０を有する。ナイフエッジ６２は、脱水ドラム６１で脱水された磁性粉末２を回転ドラム６から削り取れる位置で回転ドラム６０に接しており、削りとられた磁性粉末２は受け箱６３へと流れ落ちる。

本実施例１の磁気分離搬送装置１０では、タンク４に図示していない工作機械で使用し、排出されたクーラント３が注入される。クーラント３は、タンク４の側面４２の接線方向に注入され、注入による水流が生じている。磁性粉末２はクーラント３中に水流に流されながら浮遊している。クーラント３の注入による水流が生じない場合、図示していない水流制御部は所定速度の水流を発生させ、あるいは水流が所定速度より急な場合は水流を抑える制御を行う。

クーラント３中の磁性粉末２は、タンク４の水流に流されながら自重で沈殿しリニアモータ５の磁力に引っ張られてタンク４の側面４２あるいは底面４１に吸着する。リニアモータ５の磁力によって側面４１に吸着した磁性粉末２は側部５１の移動磁界により側面４１の下方から上方へ移動し、底面４０に吸着した磁性粉末２は底部５０の移動磁界によりタンク４の中心から側面４２の方向へと移動し、側部５１の移動磁界により側面４２を下方から上方へと移動する。リニアモータ５の側部５１の上端つまりタンク４の開口部４０に移動した磁性粉末２は、吸着していたリニアモータ５から回転ドラム６０の磁力に吸引されて回転ドラム６０へと移動する。回転ドラム６０に吸着した磁性粉末２は、回転ドラム６０の回転により脱水ドラム６１の位置へと移動し、脱水ドラム６１のゴムローラ６１０によりクーラント３が絞りとられる。脱水ドラム６１を通過し脱水された磁性粉末２は、ナイフエッジ６２により回転ドラムから削り取られ、ナイフエッジ６２の下方に配置された受け箱６３へと集められる。よって、クーラント３中の磁性粉末２はクーラント３から分離し捕集されクーラント３が清浄化される。リニアモータ５は、一般的なリニアモータを利用すればよく、簡単にタンク４の底面４１と側面４２とに配置することができ、また大掛かりな装置を必要としないため配置スペースにも困らない。そして、簡単に磁性粉末２を吸引する磁力を発生でき、しかも移動磁界であるため、吸着した磁性粉末２を所定方向へと搬送することが可能である。リニアモータ５に吸引された磁性粉末２は、タンク４の底面４１と側面４２とを移動していくため、リニアモータ５は磁性粉末２によって磨耗したり破損したりすることはない。また、リニアモータ５はタンク４の一部に配置されるため、タンク４の水流が滞った場合はリニアモータ５の磁力の及ぶ範囲にない磁性粉末２は捕集されにくいが、水流制御部により水流を制御することでリニアモータ５の磁力の及ぶ範囲へと移動させることができる。そして、捕集した磁性粉末２のクーラント３は脱水ドラム６１により脱水されるため、廃棄物量が削減できる。

（実施例２）
実施例２の磁性分離搬送装置１１を図３及び図４に示す。図３は磁気分離搬送装置１１の斜視図である。図４は磁気分離搬送装置１１の一部断面図である。実施例２の磁性分離搬送装置１１は、実施例１の磁性分離搬送装置１０のタンク４の底面４１の形状が異なるだけであり、それ以外は実施例１と同様の構成のものである。よって、特に言及しない部材については、実施例１と同様の部材であり、詳細な説明を省略する。

本実施例２のタンク４の底は、円錐形状の底面４３である。リニアモータ５はタンク４の外部に配置され、底面４３の中心から側面４２へと向かって配置された底部５２を有し、側部５１と連続して形成されている。

本実施例２の磁気分離搬送装置１１では、タンク４に図示していない工作機械で使用し、排出されたクーラント３が注入される。クーラント３は、タンク４の側面４２の接線方向に注入され、注入による水流が生じている。磁性粉末２はクーラント３中に水流に流されながら浮遊している。クーラント３の注入による水流が生じない場合、図示していない水流制御部は所定速度の水流を発生させ、あるいは水流が所定速度より急な場合は水流を抑える制御を行う。

クーラント３中の磁性粉末２は、タンク４の水流に流されながら自重で沈殿しリニアモータ５の磁力に引っ張られてタンク４の側面４２あるいは底面４３に吸着する。リニアモータ５の磁力によって側面４１に吸着した磁性粉末２は側部５１の移動磁界により側面４１の下方から上方へ移動し、底面４３に吸着した磁性粉末２は底部５２の移動磁界によりタンク４の中心から側面４２の方向へと移動し、側部５１の移動磁界により側面４２を下方から上方へと移動する。リニアモータ５の側部５１の上端つまりタンク４の開口部４０に移動した磁性粉末２は、吸着していたリニアモータ５から回転ドラム６０の磁力に吸引されて回転ドラム６０へと移動する。回転ドラム６０に吸着した磁性粉末２は、回転ドラム６０の回転により脱水ドラム６１の位置へと移動し、脱水ドラム６１のゴムローラ６１０によりクーラント３が絞りとられる。脱水ドラム６１を通過し脱水された磁性粉末２は、ナイフエッジ６２により回転ドラムから削り取られ、ナイフエッジ６２の下方に配置された受け箱６３へと集められる。よって、クーラント３中の磁性粉末２はクーラント３から分離し捕集されクーラント３が清浄化される。

本実施例２の磁気分離搬送装置１１は、実施例１の磁気分離搬送装置１０と同様に、リニアモータ５が磨耗せず破損しにくい。タンク４の形状が変化してもリニアモータ５を配置するスペースがあれば、リニアモータは簡単に設置することができる。

（実施例３）
実施例３の磁性分離搬送装置１２を図５に示す。図５は磁気分離搬送装置１２の斜視図である。実施例３の磁性分離搬送装置１２は、実施例１の磁性分離搬送装置１０のタンク４の形状が異なるだけであり、それ以外は実施例１と同様の構成のものである。よって、特に言及しない部材については、実施例１と同様の部材であり、詳細な説明を省略する。

本実施例３のタンク４は長方形であり、４つの側面４４と底面４５とを有する。リニアモータ５は、タンク４の外部の底面４５の全面に配置された底部５３と、側面４４の一面全体に側部５１とが連続して形成されている側部５４とからなる。

本実施例３の磁気分離搬送装置１２では、タンク４に図示していない工作機械で使用し、排出されたクーラント３が注入される。クーラント３は、タンク４の側面４４に沿って注入され、注入による水流が生じている。磁性粉末２はクーラント３中に水流に流されながら浮遊している。クーラント３の注入による水流が生じない場合、図示していない水流制御部は所定速度の水流を発生させ、あるいは水流が所定速度より急な場合は水流を押させる制御を行う。

クーラント３中の磁性粉末２は、タンク４の水流に流されながら自重で沈殿しながらリニアモータ５の磁力に引っ張られてタンク４の側面４４あるいは底面４５に吸着するリニアモータ５の磁力によって側面４４に吸着した磁性粉末２は側部５４の移動磁界により側面４４の下方から上方へ移動し、底面４５に吸着した磁性粉末２は底部５３の移動磁界により側部５４のある側面４４へと移動し、側部５４の移動磁界により側面４４を下方から上方へと移動する。リニアモータ５の側部５４の上端つまりタンク４の開口部４０に移動した磁性粉末２は、吸着していたリニアモータ５から回転ドラム６０の磁力に吸引されて回転ドラム６０へと移動する。回転ドラム６０に吸着した磁性粉末２は、回転ドラム６０の回転により脱水ドラム６１の位置へと移動し、脱水ドラム６１のゴムローラ６１０によりクーラント３が絞りとられる。脱水ドラム６１を通過し脱水された磁性粉末２は、ナイフエッジ６２により回転ドラムから削り取られ、ナイフエッジ６２の下方に配置された受け箱６３へと集められる。よって、クーラント３中の磁性粉末２はクーラント３から分離し捕集されクーラント３が清浄化される。

本実施例３の磁気分離搬送装置１２は、実施例１の磁気分離搬送装置１０と同様に、リニアモータ５が磨耗せず破損しにくい。タンク４の形状が変化してもリニアモータ５を配置するスペースがあれば、リニアモータは簡単に設置することができる。

以上、本発明の好適な実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例えば、クーラント３を収納するタンク４は、タンクのような液体を貯液するものではなく、クーラント３が通過するパイプのようなものでも良い。そして、リニアモータ５はタンクの外部の底面及び側面の一部に配置するだけでなく、パイプの全面あるいは対向面に２箇所設置するものでも良い。あるいは、タンクに保持されている液体中にリニアモータを配置することも考えられる。タンクはステンレスに限らず、セラミックなどの非磁性体が好ましい。また、回転ドラムの永久磁石もリニアモータより強い磁力を発生させるものであれば、電磁石などでも良い。脱水ドラムも水分を絞りとるのではなく、磁性粉末に熱を加えて水分を蒸発させるものでもよい。

実施例１の磁気分離搬送装置１０の斜視図である。実施例１の磁気分離搬送装置１０の一部断面部である。実施例２の磁気分離搬送装置１１の斜視図である。実施例２の磁気分離搬送装置１１の一部断面部である。実施例３の磁気分離搬送装置１２の斜視図である。

符号の説明

１０，１１，１２：磁気分離搬送措置
２：磁性粉末
３：クーラント
４：タンク
４０：開口部４１，４３，４５：底面
４２，４４：側面
５：リニアモータ
５０，５２，５３：底部５１，５４：側部
６：排出部材
６０：回転ドラム６００：永久磁石
６１：脱水ドラム６１０：ゴムローラ
６２：ナイフエッジ６３：受け箱

Claims

磁性粉末を含む液体を保持する液体収納部材と、
該液体収納部材に設置され、該磁性粉末を吸着しつつ所定方向に搬送するリニアモータと、
該リニアモータで搬送される該磁性粉末を取り除く排出部材とを有することを特徴とする磁気分離搬送装置。
前記液体収納部材は前記液体に水流を生じさせる水流制御部を有する請求項１に記載の磁気分離搬送装置。
前記排出部材は、前記リニアモータに吸着した前記磁性粉末を該リニアモータより強い磁力で吸着し前記液体収納部材から取り出す回転ドラムと、該回転ドラムに吸着した該磁性粉末の水分を搾り取る脱水ドラムと、該回転ドラムに吸着した該磁性粉末を該回転ドラムから削り落とすナイフエッジとを有する請求項１又は２に記載の磁気分離搬送装置。