JP2017170288A

JP2017170288A - 金属除去装置

Info

Publication number: JP2017170288A
Application number: JP2016056552A
Authority: JP
Inventors: 秀明原; Hideaki Hara; 一星野崎; Issei Nozaki
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2016-03-22
Filing date: 2016-03-22
Publication date: 2017-09-28

Abstract

【課題】従来より金属粒子の除去効率を上げることが可能な金属除去装置を提供する。【解決手段】本発明の金属除去装置３０では、板厚方向に磁束が貫通する板状磁石３５が、処理液の動圧を受ける状態に設けられている。そして、金属除去装置３０内を処理液が流れると、その処理液が板状磁石３５に衝突して板状磁石３５の表面に沿って流れ、その間に処理液に含まれている金属粒子が板状磁石３５に引き寄せられて吸着する。このようにして、従来より金属粒子の除去効率を上げることができる。【選択図】図２

Description

本発明は、流路を流れる液体から金属粒子を除去する金属除去装置に関する。

従来、この種の金属除去装置として、磁石を収容した複数の円筒体を流路の途中に横並びに配置したものが知られている（特許文献１参照）

特開２０１０−２４７０１１号（段落［００２２］，図８）

しかしながら、上記した従来の金属除去装置では、金属粒子が液体と共に円筒体の側方をスムーズに流れてしまうため、除去効率を上げることが困難であった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、従来より金属粒子の除去効率を上げることが可能な金属除去装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、流路を流れる液体から金属粒子を除去する金属除去装置であって、板状をなしかつその板厚方向に磁束が貫通する板状磁石と、前記板状磁石を、前記流路内で前記液体の動圧を受ける状態に保持する磁石保持部とを備える金属除去装置である。

請求項２の発明は、前記磁石保持部は、前記板状磁石を前記液体が流れる方向に対して傾斜した状態に保持している請求項１に記載の金属除去装置である。

請求項３の発明は、前記磁石保持部は、前記液体が流れる方向に対する前記板状磁石の傾斜角を任意の角度に変更可能に構成されている請求項２に記載の金属除去装置である。

請求項４の発明は、前記板状磁石が、前記磁石保持部に対して着脱可能になっている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の金属除去装置である。

請求項５の発明は、前記板状磁石の側縁部にヒンジ連結された板状をなしかつその板厚方向に磁束が貫通する付加板状磁石を備え、前記磁石保持部は、前記付加板状磁石を前記板状磁石に対して傾斜した姿勢に保持するように構成されている請求項４に記載の金属除去装置である。

請求項６の発明は、前記板状磁石全体が着磁された板状の磁性体である請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置である。

請求項７の発明は、前記板状磁石は、着磁された複数の磁性体を同一面上に並べて板状ケースに収容してなる請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置である。

請求項８の発明は、前記板状磁石は、複数のソレノイドを同一面上に並べて板状ケースに収容してなる請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置である。

請求項１の金属除去装置では、板状磁石が流路内に配置されて液体の動圧を受ける状態に保持されている。これにより、流路を流れる液体が板状磁石に衝突してその板状磁石の表面に沿って流れる。そして、液体が板状磁石に衝突したとき及び板状磁石に沿って流れる間に液体に含まれている金属粒子が板状磁石に接近して吸着される。このようにして、本発明の金属除去装置によれば、従来より金属粒子の除去効率を上げることができる。

ここで、板状磁石は、液体が流れる方向に対して直交する状態に保持されていてもよいし、請求項２の発明のように傾斜した状態に保持されていてもよい。また、請求項３の金属除去装置のように、液体が流れる方向に対する板状磁石の傾斜角を任意に変更可能な構成として、液体の流速や金属粒子の含有量によって傾斜角を適宜変更してもよい。

請求項４の金属除去装置のように、板状磁石を流路に対して着脱可能とすることで、板状磁石の清掃を容易に行うことができる。

請求項５の金属除去装置では、板状磁石の側縁部に付加板状磁石がヒンジ連結されているので、使用時には、付加板状部材を板状磁石に対して傾斜させた傾斜姿勢に保持して液体の受け易くして金属粒子の除去効率を上げ、清掃時には、付加板状部材を板状磁石に対して同一平面上に並んだ姿勢にして清掃効率を上げることができる。

なお、板状磁石の構造としては、板状磁石全体が着磁された板状の磁性体で構成されていてもよいし（請求項６の発明）、着磁された複数の磁性体を同一面上に並べて板状ケースに収容した構造であってもよいし(請求項７の発明）、複数のソレノイドを同一面上に並べて板状ケースに収容した構造であってもよい(請求項８の発明）。

浸漬槽の概念図金属除去装置の斜視図磁石ユニットを清掃している状態の概念図板状磁石及び付加板状磁石の構造を示した斜視図変形例に係る金属除去装置の平面図

以下、本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１には、例えば、ワークに電着塗装を行うため又は電着塗装の前処理を行うために使用される浸漬槽１１が示されている。この浸漬槽１１は、例えば、平面形状が略長方形をなし、その長手方向の両端部には中央側に向かうに従って徐々に下るように傾斜した第１と第２の傾斜側壁１２Ａ，１２Ｂが備えられ、さらに、第１の傾斜側壁１２Ａの隣には、オーバーフロータング１５を設けられている。また、浸漬槽１１の底部１３は水平になっていて、その底部１３における第２の傾斜側壁１２Ｂ側の端部を下方に膨出させてホッパー部１４が形成されている。そのホッパー部１４の下端部には、図示しないコックが備えられ、このコックを開くことでホッパー部１４に溜まった異物を排出することができる。

浸漬槽１１には、電着塗装又はその前処理（例えば、脱脂処理、表面調整処理、化学処理等）を行うための処理液が貯留されている。そして、図示しないワーク搬送リフトにワークが吊されて、第１の傾斜側壁１２Ａの上方位置から浸漬槽１１内の処理液に沈められて水平に移動され、第２の傾斜側壁１２Ｂの上方位置から処理液外に出される。

この浸漬槽１１には、第１と第２の循環経路１６，２０が備えられている。第１の循環経路１６は、オーバーフロータング１５に貯留された処理液をポンプ１７で吸引して第２の傾斜側壁１２Ｂの内面に固定されたノズル１８から噴出する。また、第２の循環経路２０は、例えば、底部１３と第１の傾斜側壁１２Ａとの境界部分から処理液をポンプ２１にて吸引し、第２の傾斜側壁１２Ｂの内面に固定されたノズル１８から噴出する。これらにより、浸漬槽１１内の処理液が満杯状態に維持されると共に浸漬槽１１内にワークの移動方向と逆向きの流れが生成される。

第１の循環経路１６の途中には、異物を除去するための公知なフィルター１９が備えられている。そして、処理液に浮遊する比重が小さい異物がこのフィルター１９によって除去される。なお、フィルター１９は、適宜、循環経路１６から取り外して交換又は清掃することができる。

第２の循環経路２０の途中には、本発明に係る金属除去装置３０が備えられている。そして、底部１３上に沈殿している金属粒子を主とした比重が大きい異物が金属除去装置３０に取り込まれて除去される。なお、金属粒子としては、ワークに付着している切粉や溶接のスパッタ等が挙げられる。

図２に示すように、金属除去装置３０は、例えば、水平に延びる角溝形ケース３１を備える。角溝形ケース３１の上面開口３１Ａは、蓋体３２によって密閉され、その蓋体３２は、液体の圧力によって外れないように、例えば、ボルトで固定されている。また、角溝形ケース３１の両端部は、レデューサー３３，３３によって絞られ、それらレデューサー３３，３３の先にポンプ２１及びノズル１８に繋がるパイプＰが接続されている。

角溝形ケース３１内には、複数の磁石ユニット３４が取り付けられている。磁石ユニット３４は、例えば、長方形の板状磁石３５の一短辺となる側縁部に、板状磁石３５と同じ横幅をなし板状磁石３５より短い板状の付加板状磁石３６をヒンジ３７にて連結した構造をなしている。また、これら板状磁石３５及びヒンジ３７は、例えば、板状のフェライトをその板厚方向に磁束が貫通するように着磁してなる。また、ヒンジ３７は、板状磁石３５及び付加板状磁石３６の各縁部に固定された金属部材又は樹脂部材をシャフトにて回動可能に連結してなる。

複数の磁石ユニット３４が、例えば、３つずつ磁石ユニット３４からなる２グループに分けられ、角溝形ケース３１の上流寄り位置と下流寄り位置とに配置されている。そして、各グループの磁石ユニット３４が、ヒンジ３７の回動軸を垂直方向に向けた状態にして、角溝形ケース３１の横方向に間隔を空けて並べられている。また、各磁石ユニット３４は、板状磁石３５が角溝形ケース３１の長手方向（即ち、角溝形ケース３１内を処理液が流れる方向）に対して傾斜し、付加板状磁石３６が角溝形ケース３１の長手方向に対して直交した状態になっている。そして、角溝形ケース３１の底部と蓋体３２の下面に備えた磁石保持部３８によって各磁石ユニット３４が固定されている。具体的には、磁石保持部３８は、溝形状になっていて磁石ユニット３４の複数箇所が、磁石保持部３８に嵌め込まれている。なお、角溝形ケース３１の下流側の端部には、フィルタ３９が設けられている。

本実施形態の金属除去装置３０の構成に関する説明は、以上である。次に、この金属除去装置３０の作用効果について説明する。ポンプ２１が作動して金属除去装置３０内を処理液が流れると、その処理液が板状磁石３５及び付加板状磁石３６に衝突してそれら板状磁石３５及び付加板状磁石３６の表面に沿って流れ、その間に処理液に含まれている金属粒子が板状磁石３５及び付加板状磁石３６に引き寄せられて吸着する。このようにして、本実施形態の金属除去装置１０によれば、従来より金属粒子の除去効率を上げることができる。また、板状磁石３５及び付加板状磁石３６に吸着されなかった金属粒子や磁性を有しない異物はフィルタ３９によって除去される。そして、金属除去装置３０を通過した処理液は浸漬槽１１に戻される。さらには、ポンプ２１を停止した状態で角溝形ケース３１から蓋体３２を取り外し、磁石ユニット３４を取り出して図３に示すように板状磁石３５と付加板状磁石３６とを同一平面上に並べた状態にして１対のブラシ４０，４０の間に通せば、磁石ユニット３４に付着している金属粒子を効率良く取り除くことができ、磁石ユニット３４を効率良く再利用することが可能になる。また、フィルタ３９は、新しいものに交換するか洗浄して再利用すればよい。

なお、磁石ユニット３４の配置や処理液が流れる方向に対する板状磁石３５及び付加板状磁石３６の角度を変更可能とするために、例えば、複数パターンの磁石保持部３８を角溝形ケース３１と蓋体３２とに設けてもよい。また、例えば、蓋体３２を上下に貫通する複数の回転シャフトの下端部に板状磁石３５をそれぞれ固定し、回転シャフトの上端部に固定されているハンドルを蓋体３２に対する任意の回転位置に固定することで、板状磁石３５を任意の傾斜角に変更して保持可能な構成としてもよい。

さらには、板状磁石３５及び付加板状磁石３６は、例えば、図４に示すように、複数のソレノイド４１を同一面上に並べて板状ケース４２に収容した構造にしてもよい。この場合、例えば、全ての或いは一部複数ずつのソレノイド４１を直列接続し、それらの配線を金属除去装置３０外に引き出して直流電源に接続すればよい。また、そのような構成とすれば、ソレノイド４１を消磁して板状磁石３５及び付加板状磁石３６を容易に清掃することができる。また、複数のソレノイド４１の代わりに、着磁された複数の磁性体を同一面上に並べて板状ケースに収容してもよい。また、図５に示した金属除去装置３０Ｖのように、角溝形ケース３１内において板状磁石３５を、処理液の流れ方向と直交する姿勢にして、所謂、千鳥配置に固定してもよい。

さらに、本発明は、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

１０金属除去装置
１２傾斜側壁
３０金属除去装置
３５板状磁石
３６付加板状磁石
３７ヒンジ
３８磁石保持部
３９フィルタ
４１ソレノイド
４２板状ケース

Claims

流路を流れる液体から金属粒子を除去する金属除去装置であって、
板状をなしかつその板厚方向に磁束が貫通する板状磁石と、
前記板状磁石を、前記流路内で前記液体の動圧を受ける状態に保持する磁石保持部とを備える金属除去装置。
前記磁石保持部は、前記板状磁石を前記液体が流れる方向に対して傾斜した状態に保持している請求項１に記載の金属除去装置。
前記磁石保持部は、前記液体が流れる方向に対する前記板状磁石の傾斜角を任意の角度に変更可能に構成されている請求項２に記載の金属除去装置。
前記板状磁石が、前記磁石保持部に対して着脱可能になっている請求項１乃至３の何れか１の請求項に記載の金属除去装置。
前記板状磁石の側縁部にヒンジ連結された板状をなしかつその板厚方向に磁束が貫通する付加板状磁石を備え、前記磁石保持部は、前記付加板状磁石を前記板状磁石に対して傾斜した姿勢に保持するように構成されている請求項４に記載の金属除去装置。
前記板状磁石全体が着磁された板状の磁性体である請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置。
前記板状磁石は、着磁された複数の磁性体を同一面上に並べて板状ケースに収容してなる請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置。
前記板状磁石は、複数のソレノイドを同一面上に並べて板状ケースに収容してなる請求項１乃至５の何れか１の請求項に記載の金属除去装置。