JP3128527U

JP3128527U - 磁性微粒吸着ローラー

Info

Publication number: JP3128527U
Application number: JP2006007977U
Authority: JP
Inventors: 游清河; 莫智傑
Original assignee: 駿富達科技股▲ふん▼有限公司
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2007-01-18
Anticipated expiration: 2016-09-29

Abstract

【課題】強磁場領域の磁性微粒吸着を向上させ、弱磁場領域の磁性微粒排除効果を強化し、強磁場領域の磁性微粒吸着物を、円滑に弱磁場領域に移動させる磁性微粒吸着ローラーを提供すること。
【解決手段】磁性微粒吸着ローラーを提供し、磁性微粒吸着ローラーは強磁場領域、減磁場領域、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度を有する。磁性微粒は、強磁場領域でローラー表面に吸着後、減磁場領域と弱磁場領域を順に経過し、弱磁場領域でローラー表面から脱離する。
【選択図】図４

Description

本考案は、磁性微粒吸着ローラーに関するものであって、特に、磁石と導磁構造が特殊な形状と排列方式である磁性微粒吸着ローラーに関するものである。

機械加工機は、金属素子を加工する工程中、大量の金属微粒を生成する。これらの金属微粒は加工冷却液中に進入し、加工冷却液と共に流動する。金属微粒が除去されないと、加工液が劣化しやすいばかりか、交換頻度が増え、加工効率と加工精度に影響する。金属素子の加工中、鉄系金属が最も多く、鉄系金属は大部分が強磁性を有するので、硬磁材料の磁性により、鉄系金属微粒を加工液中から直接吸着して出すのが、コスト的、且つ、効果的な処理方式である。

鉄屑分離機は、上述の基礎に基づくと共に、自動化操作メカニズムの応用を加える。公知の鉄屑分離機の磁性ローラーの断面図が図１で示される。磁性ローラー断面図は、強磁場領域、減磁場領域、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度の領域に分けられる。図１中、１１１は強磁場領域磁石、１１２は減磁場領域磁石で、１２は環形導磁ヨーク、１４は円管外殻、１５は固定軸心、１６は金属微粒吸着物である。強磁場領域磁石１１１、減磁場領域磁石１１２、環形導磁ヨーク１２は互いに貼合し、強磁場領域磁石１１１と減磁場領域磁石１１２の磁極方向は、環形導磁ヨーク１２の径方向で、且つ、二つの相隣する磁石の磁極はN、Sが相互に交錯して排列される。強磁場領域磁石１１１、減磁場領域磁石１１２、環形導磁ヨーク１２は固定軸心１５上に固定され、円管外殻１４は磁石外側に位置し、磁石に対して時計回りで回転する。使用時、加工液は強磁場領域を流れ、加工液内の鉄系金属微粒は、強磁場領域磁石１１１の吸引力により円管外殻１４上に吸着され、円管外殻１４に沿って時計回りで回転する。円管外殻１４に吸着した金属微粒吸着物１６は、容易に除去でき、分離の動作を完成させる。

図１中のａは、強磁場領域の円周角で、ｂは弱磁場領域の円周角、ｃは強磁場領域磁石１１１外縁の円周角、ｉは強磁場領域磁石１１１外縁中央の磁性ローラーの径方向に沿った磁石の厚さ、ｊは強磁場領域磁石１１１外縁角の磁性ローラーの径方向に沿った磁石の厚さ、ｒは磁性ローラーの半径である。且つ、ｎは強磁場領域磁石１１１の個数として定義し、公知技術の実際の案例では、a=197.3°、b=132.5°、c=20.3°、n=7、r=82.5mm、i=10mm、j=10mm，磁石は希土類 (BH)max=40MGOe等級の磁石であり、その磁性ローラー表面の磁束密度分布が図２で示される。強磁場領域内の正常使用範囲の最高磁束密度は5060Gで、最低磁束密度は3852G、最高と最低磁束密度の差異は、最低磁束密度の百分率で31.4％、弱磁場領域の最低磁束密度は35Gである。

強磁場領域の磁場強度と強磁場領域の延伸範囲は金属微粒吸着効果に対し決定的な影響があり、公知の鉄屑分離機の磁性ローラーにとって、強磁場領域の磁場強度と強磁場領域の延伸範囲の増加が図３で示され、強磁場領域の磁石の厚さを増加させ、強磁場領域の磁石数量を増やす方式により達成される。図３中の３１１は強磁場領域磁石、３１２は減磁場領域磁石で、３２は環形導磁ヨーク、３４は円管外殻、３５は固定軸心である。強磁場領域磁石３１１の厚さと数量が増加する状況下で、強磁場領域の磁場強度と強磁場領域の延伸範囲は改善が見られるが、二つの大きな欠点が生じる。一つは、強磁場領域磁場分布の不均一が増加し、金属微粒吸着物は高磁場領域に停留して、円管外殻３４に沿って弱磁場領域に回転しないことである。二つ目は、弱磁場領域の磁場が過高で、金属微粒吸着物が円管外殻３４表面から完全に分離することができないことである。この二つの欠点は、磁性ローラーの実用性に重大な影響を与える。よって、本考案は、磁性微粒吸着ローラーを提供し、上述の欠点を改善する。

本考案は、特殊形状と排列方式の磁石と導磁構造の組み合わせにより、磁性微粒吸着ローラー表面に強磁場領域、減磁場領域、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度を形成する磁性微粒吸着ローラーを提供することを目的とする。

本考案は、極高の強磁場領域磁場強度を有すると共に、好ましい強磁場領域磁場の均一性と極低の弱磁場領域磁場強度を有する磁性微粒吸着ローラーを提供することをもう一つの目的とする。

上述の目的を達成するため、本考案は磁性微粒吸着ローラーを提供し、断面が図４で示される。強磁場領域、減磁場領域、及び、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度を有し、４１１は強磁場領域磁石、４１２は減磁場領域磁石で、４２は環形導磁ヨーク、４３は弧形の導磁ヨーク、４４は円管外殻、４５は固定軸心である。強磁場領域磁石４１１、減磁場領域磁石４１２、環形導磁ヨーク４２は互いに貼合し、強磁場領域磁石４１１と減磁場領域磁石４１２の磁極方向は、環形導磁ヨーク４２の径方向で、且つ、二つの相隣する磁石の磁極はN、Sが相互に交錯して排列される。強磁場領域磁石４１１、減磁場領域磁石４１２、環形導磁ヨーク４２は固定軸心４５上に固定され、円管外殻４４は磁石外側に位置し、磁石に対して時計回りで回転する。強磁場領域磁石４１１の厚さは厚く、磁石特性が高く、主に、金属微粒を吸着する磁場を形成し、強磁場領域磁石４１１の貼合範囲は強磁場領域である。減磁場領域の磁石の厚さは薄く、磁石特性が低く、主に、磁場を逓減して、強磁場領域が吸着する金属微粒を円滑に弱磁場領域に転移させ、逓減磁場の形成は、逓減する磁石の厚さ、逓減する磁石特性、或いは、両者の併用方式で達成し、減磁場領域磁石４１２の貼合範囲は減磁場領域で、減磁場領域内の磁石は単一段、或いは、多段の形式である。磁石貼合無しの範囲が弱磁場領域で、弱磁場領域は、主に、円管外殻４４に吸着される金属微粒を除去するのに用いられ、弱磁場領域内に一段の弧形導磁ヨーク４３を加えて、弱磁場領域の磁場強度を調整するのに用いる。

図４中のａは、強磁場領域の円周角で、ｂは弱磁場領域の円周角、ｃは強磁場領域磁石４１１外縁の円周角、ｉは強磁場領域磁石４１１外縁中央の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｊは強磁場領域磁石４１１外縁角の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｋは弧形導磁ヨーク４３の磁性微粒吸着ローラーの径方向に沿った厚さ、ｒは磁性微粒吸着ローラーの半径である。且つ、ｎは強磁場領域磁石４１１の個数として定義し、本考案の磁性微粒吸着ローラーの断面は、以下を満足させなければならない。
200°≦a≦270°
60°≦b≦140°
0.6≦c×n/a≦0.9
0.05≦i/r≦0.3
0.7i≦j≦i
0≦k≦i
好ましい条件は
220°≦a≦260°
70°≦b≦120°
0.65≦c×n/a≦0.85
0.10≦i/r≦0.25
0.85i≦j≦0.99i
0.1i≦k≦0.95i
である。

磁性微粒吸着ローラー表面に強磁場領域、減磁場領域、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度を形成する磁性微粒吸着ローラーが提供され、極高の強磁場領域磁場強度を有すると共に、好ましい強磁場領域磁場の均一性と極低の弱磁場領域磁場強度を有する。

図４は、本考案の第一実施例による磁性微粒吸着ローラーの断面図である。４１１は強磁場領域磁石、４１２は減磁場領域磁石で、４２は環形導磁ヨーク、４３は弧形の導磁ヨーク、４４は円管外殻、４５は固定軸心である。強磁場領域磁石４１１、減磁場領域磁石４１２、環形導磁ヨーク４２は互いに貼合し、強磁場領域磁石４１１と減磁場領域磁石４１２の磁極方向は、環形導磁ヨーク４２の径方向で、且つ、二つの相隣する磁石の磁極はN、Sが相互に交錯して排列される。強磁場領域磁石４１１、減磁場領域磁石４１２、環形導磁ヨーク４２、及び、弧形導磁ヨーク４３は、は固定軸心４５上に固定され、円管外殻４４は磁石外側に位置し、磁石に対して時計回りで回転する。ａは、強磁場領域の円周角で、ｂは弱磁場領域の円周角、ｃは強磁場領域磁石４１１外縁の円周角、ｉは強磁場領域磁石４１１外縁中央の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｊは強磁場領域磁石４１１外縁角の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｋは弧形導磁ヨーク４３の磁性微粒吸着ローラーの径方向に沿った厚さ、ｒは磁性微粒吸着ローラーの半径である。且つ、ｎは強磁場領域磁石４１１の個数として定義する。第一実施例の断面構造はa=236.5°、b=95.1°、c=20.5°、n=9、r=82.5mm、c×n/a=0.780、i/r=0.182、j=0.933i、k=0.867iの特徴を有し、且つ、強磁場領域磁石４１１と減磁場領域磁石４１２は希土類(BH)max=40MGOe等級の磁石で、減磁場領域は、単一段の厚さが不等の減磁場領域磁石から構成される。第一実施例の磁性微粒吸着ローラー表面の磁束密度分布が図５で示され、強磁場領域内の正常使用範囲の最高磁束密度が5049G、最低磁束密度は4691G、最高と最低磁束密度の差異は、最低磁束密度の百分率で15.3％、弱磁場領域の最低磁束密度は25Gである。

本考案の第二実施例が図６で示され、６１１は強磁場領域磁石、６１２は減磁場領域磁石で、６２は環形導磁ヨーク、６３は弧形の導磁ヨーク、６４は円管外殻、６５は固定軸心である。強磁場領域磁石６１１、減磁場領域磁石６１２、環形導磁ヨーク６２は互いに貼合し、強磁場領域磁石６１１と減磁場領域磁石６１２の磁極方向は、環形導磁ヨーク６２の径方向で、且つ、二つの相隣する磁石の磁極はN、Sが相互に交錯して排列される。減磁場領域は、二段の減磁場領域磁石６１２からなり、強磁場領域磁石６１１、減磁場領域磁石６１２、環形導磁ヨーク６２、及び、弧形導磁ヨーク６３は、は固定軸心６５上に固定され、円管外殻６４は磁石外側に位置し、磁石に対して時計回りで回転する。ａは、強磁場領域の円周角で、ｂは弱磁場領域の円周角、ｃは強磁場領域磁石６１１外縁の円周角、ｉは強磁場領域磁石６１１外縁中央の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｊは強磁場領域磁石６１１外縁角の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さ、ｋは弧形導磁ヨーク６３の磁性微粒吸着ローラーの径方向に沿った厚さ、ｒは磁性微粒吸着ローラーの半径である。且つ、ｎは強磁場領域磁石６１１の個数として定義する。第二実施例の断面構造はa=231.9°、b=88.9°、c=16.9°、n=10、r=107mm 、c×n/a=0.7288、i/r=0.150、j=0.938i、k=0.563iの特徴を有し、且つ、強磁場領域磁石６１１は希土類(BH)max=46MGOe等級の磁石で、減磁場領域磁石６１２は希土類(BH)max=38MGOe等級の磁石で、減磁場領域は、二段の厚さが不等の減磁場領域磁石から構成される。第二実施例の磁性微粒吸着ローラー表面の磁束密度分布が図７で示され、強磁場領域内の正常使用範囲の最高磁束密度が5086G、最低磁束密度は4587G、最高と最低磁束密度の差異は、最低磁束密度の百分率で10.9％、弱磁場領域の最低磁束密度は32Gである。

表１は、本考案の磁性微粒吸着ローラーの実施例と公知技術の磁性ローラーの特性比較であり、公知技術の実際の案例と比較すると、本考案の磁性微粒吸着ローラーは、長い強磁場領域範囲と、強い強磁場領域磁束密度を有し、同時に、強磁場領域の磁束密度の変異量を減少させ、弱磁場領域の最低磁束密度を低下させ、吸着功能と屑排出の円滑性を達成する。

本考案は、磁性微粒吸着ローラーを提供し、磁性微粒吸着ローラーは強磁場領域、減磁場領域、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度を有する。磁性微粒は、強磁場領域でローラー表面に吸着後、減磁場領域と弱磁場領域を順に経過し、弱磁場領域でローラー表面から脱離する。本考案中の磁性微粒吸着ローラーは、強磁場領域磁場強度と強磁場領域の延伸範囲を増加させると同時に、弱磁場領域磁場を抑制し、ローラー表面に相隣する磁束密度変化を低下させる。本考案中の磁性微粒吸着ローラーは、強磁場領域の磁性微粒吸着を向上させ、弱磁場領域の磁性微粒排除効果を強化し、強磁場領域の磁性微粒吸着物を、円滑に弱磁場領域に移動させる。

本考案では好ましい実施例を前述の通り開示したが、これらは決して本考案に限定するものではなく、当該技術を熟知する者なら誰でも、本考案の精神と領域を脱しない範囲内で各種の変動や潤色を加えることができ、従って本考案の保護範囲は、実用新案請求の範囲で指定した内容を基準とする。

公知技術の磁性ローラーの断面図である。公知技術の磁性ローラー表面の磁束密度分布図である。公知技術の磁性ローラー強磁場領域磁石範囲と厚さ増加の断面図である。本考案の第一実施例による磁性微粒吸着ローラーの断面図である。本考案の第一実施例による磁性微粒吸着ローラー表面の磁束密度分布図である。本考案の第二実施例による磁性微粒吸着ローラーの断面図である。本考案の第二実施例による磁性微粒吸着ローラー表面の磁束密度分布図である。

符号の説明

１１１強磁場領域磁石
１１２減磁場領域磁石
１２環型導磁ヨーク
１４円管外殼
１５固定軸心
１６金属微粒吸着物
３１１強磁場領域磁石
３１２減磁場領域磁石
３２環型導磁ヨーク
３４円管外殼
３５固定軸心
４１１強磁場領域磁石
４１２減磁場領域磁石
４２環型導磁ヨーク
４３弧形導磁ヨーク
４４円管外殼
４５固定軸心
６１１強磁場領域磁石
６１２減磁場領域磁石
６２環型導磁ヨーク
６３弧形導磁ヨーク
６４円管外殼
６５固定軸心

Claims

磁性微粒吸着ローラーであって、
前記磁性微粒吸着ローラーは特定の断面構造を有し、
前記断面構造は、強磁場領域、減磁場領域、及び、弱磁場領域の三つの異なる磁場強度の領域を有し、
前記強磁場領域内は、数段の強磁場領域磁石を有し、
前記減磁場領域内に単一段、或いは、多段の減磁場領域磁石を有し、
前記弱磁場領域内には磁石を置入しないか、或いは、弧形の導磁ヨークを有し、
前記強磁場領域の円周角はａ、前記弱磁場領域の円周角はｂ、前記強磁場領域磁石外縁の円周角はｃ、前記強磁場領域磁石外縁中央の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さはｉ、前記強磁場領域磁石外縁角の磁性ローラーの径方向に沿った磁石厚さはｊ、前記弧形導磁ヨークの磁性微粒吸着ローラーの径方向に沿った厚さはｋ、前記磁性微粒吸着ローラーの半径はｒ、前記強磁場領域磁石の個数はｎで、
200°≦a≦270°
60°≦b≦140°
0.6≦c×n/a≦0.9
0.05≦i/r≦0.3
0.7i≦j≦i
0≦k≦i
を満足させる必要があることを特徴とする磁性微粒吸着ローラー。
前記磁性微粒吸着ローラーは特定の断面構造を有し、前記断面構造の好ましい条件は、
220°≦a≦260°
70°≦b≦120°
0.65≦c×n/a≦0.85
0.10≦i/r≦0.25
0.85i≦j≦0.99i
0.1i≦k≦0.95i
であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。
前記強磁場領域磁石は、異なる磁性等級であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。
前記減磁場領域磁石は、異なる磁性等級であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。
前記減磁場領域磁石方向厚さは不均等であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。
前記減磁場領域が多段の減磁場領域磁石からなる時、各段の減磁場領域磁石の磁性方向厚さは不均等であることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。
液体の吸着、或いは、気体中の磁性微粒に用いられることを特徴とする請求項１に記載の磁性微粒吸着ローラー。