JP5341641B2

JP5341641B2 - 金属の磁着式回収・排出装置

Info

Publication number: JP5341641B2
Application number: JP2009159002A
Authority: JP
Inventors: 親男夏目
Original assignee: JPC CO., LTD.
Current assignee: JPC CO., LTD.
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2009-07-03
Publication date: 2013-11-13
Anticipated expiration: 2029-07-03
Also published as: JP2011011309A

Description

本発明は、例えば、金属切削作業に伴って発生する金属片である切粉等を含むダーティーなクーラント（ダーティー液）を、再利用に際して濾過してクリーンなクーラント（クリーン液）にするためのクーラント濾過装置等に適用される金属を磁着手段で回収・排出する装置であって、磁着物を磁着回収後排出する際に、磁着物を非接触にて磁着面から解放落下させることができる、金属の磁着式回収・排出装置に関するものである。

例えば、金属の切削作業においては、切削工具の冷却、切削部位の冷却、切粉除去、切粉流し、潤滑等のためにクーラントが用いられるが、このクーラントは再利用に供される。その再利用に当たっては、ダーティー液中に含まれる切粉等のスラッジ（以下単に切粉とする）を濾過して除去する必要があり、そのために種々の方法が提案されている。

その一つの方法として、切粉が磁着することを利用し、ダーティー液槽内に堆積し、あるいは、浮遊する切粉を永久磁石を利用して回収するものがある。この永久磁石を用いる方法の場合は、回収した切粉を排出する際に、磁石部分に吸着されている切粉を当該磁石部分から脱落させる手段を講じる必要がある。その手段としては一般に、切粉を磁着回収して循環するコンベア、あるいは、回転ドラムの磁着面にスクレーパ部材を当接させて、強制的に掻き落とす手段が採用されている（例えば、特許文献１：特開２００１−２９８３８号公報、特許文献２：実開平２−４５１５４号公報）。

しかし、このようなコンベア、あるいは、回転ドラムの切粉磁着面にスクレーパ部材を当接させて、強制的に掻き落とす方法の場合には、スクレーパ部材及びこれと擦れあうコンベア、あるいは、回転ドラムの切粉磁着面が損傷、損耗しやすく、そのためにスクレーパ部材と切粉磁着面との間の間隙が拡がり、十分な掻き落とし作業ができなくなるおそれがある。そのため、磁着物を非接触状態にて磁着面から落とす工夫が求められる。

また、上記クーラント濾過装置の他にも、クーラント濾過装置外に排出された切粉を搬送するコンベア、あるいは、廃棄物処理工場その他の工場において、磁着物を磁着回収し、搬送後排出する各種磁着式コンベア類が存するが、これらのコンベア類においても、磁着回収した磁着物を搬送後排出する際に、磁着物を非接触状態にて磁着面から落とす工夫が求められる。

特開２００１−２９８３８号公報実開平２−４５１５４号公報

上述したように、従来の永久磁石を利用して切粉等の磁着物を回収するコンベア装置においては、回収した磁着物を排出するに際し、それを磁着部分から脱落させる手段として、当該磁着部分にスクレーパ部材を当接させて強制的に掻き落とす等の接触式手段を採用していたため、スクレーパ部材及びこれと擦れあうコンベア、あるいは、回転ドラムの磁着面が損傷、損耗しやすく、その部分の間隙が拡がって十分な掻き落とし作業が阻害されるおそれがあった。

そこで本発明は、永久磁石を利用して切粉等の磁着物を回収する磁着式コンベアを含む装置において、回収した磁着物を排出する際に、当該磁着物を磁着部分から脱落させる操作を自動的に非接触状態にて行うことを可能にし、以て、コンベアの磁着面等を損傷、損耗させるおそれがなく、長期に亘り、十分且つ確実に磁着物の回収・排出を行うことができる金属の磁着式回収・排出装置を提供することを課題とする。

請求項１に記載の発明は、切粉等の金属を磁着手段で回収・排出する装置であって、無端ベルトにマグネットを内装した複数の磁着ピースを適宜間隔置きに設置した磁着式コンベアを備え、前記磁着ピース毎に設けられるそれぞれのマグネット収容ケース内に収容されるマグネットは、前記マグネット収容ケースの内底面に当接することにより前記マグネット収容ケースの磁着面に前記切粉等の金属を磁着させ、前記磁着させた金属の排出部において前記マグネット収容ケースの内底面から離れることにより、前記磁着させた金属を前記磁着面から解放落下させることを特徴とする金属の磁着式回収・排出装置を以て、上記課題を解決せんとするものである。

一実施形態においては、前記マグネットが円柱状等の移動容易な形状とされると共に、前記マグネット収容ケース内に、前記磁着式コンベアの折り返し部を周回する際に起立状態から水平状態以上に傾く斜面が設けられ、前記マグネットが、前記斜面が前記水平状態以上に傾いた際に自重で前記斜面に沿って転動することにより、前記マグネット収容ケースの内底面から離れるように構成される。

他の実施形態においては、前記マグネット収容ケースに、前記マグネット収容ケースの長手方向に渡される回動軸と、前記回動軸に一体にされて先端部に前記マグネットを固定して支持するマグネット支持板と、前記マグネット収容ケースの一端部から突出する前記回動軸の端部に固定される被動板とから成る構成を組み込み、前記被動板の上端部が、前記磁着式コンベアの折り返し部において、前記磁着式コンベア端部のスプロケット軸に固定された駆動ディスクに当接して回動することにより前記マグネット支持板が回動するようにし、以て、前記マグネット支持板に固定された前記マグネットが前記マグネット収容ケースの内底面から離れるように構成される。

この場合は、前記駆動ディスクに当接して回動した前記被動板を元の状態に復帰させる手段を備えることが好ましい。

更に他の実施形態においては、前記マグネット収容ケースに、前記マグネット収容ケースの内天面に設置されるスプリングと、前記スプリングに支持されて前記マグネット収容ケースの長手方向に渡され、両端部が前記マグネット収容ケースの両側面の開口部から突出する押し板と、前記押し板の下面に固定されるマグネットとから成る構成を組み込み、前記開口部から突出する前記押し板の両端部が、前記排出部の両側壁に設置されたカムに当接して押し上げられることにより、前記押し板に固定された前記マグネットが前記マグネット収容ケースの内底面から離れるように構成される。

本発明に係る装置は上述したとおりであって、マグネットを内装した磁着ピースを適宜間隔置きに多数循環させる磁着式コンベアが配設され、各マグネットは、磁着式コンベアの上端部付近に形成される切粉の排出部において、自動的にマグネット収容ケースの内底面から離れることにより、マグネット収容ケースの磁着面に磁着させた切粉等の金属を非接触にて無理なく解放落下させるため、その際に磁着物が磁着面等を損傷したり、損耗させたりするおそれがないので、長期に亘って磁着物の回収・排出を行うことができ、メンテナンスも容易となるという効果がある。

本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の構成例を示す概略側面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の一実施形態の要部側面縦断面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の一実施形態における磁着ピースの構成を示す平面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。図３（Ｂ）のＡ−Ａ線断面拡大図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の他の実施形態の要部側面縦断面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の他の実施形態の要部正面縦断面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の他の実施形態における磁着ピースの構成を示す平面図（Ａ）及び正面図（Ｂ）である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の他の実施形態における磁着ピースの構成を示す拡大側面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の更に他の実施形態の要部側面縦断面図である。本発明に係る金属の磁着式回収・排出装置をクーラント濾過装置に適用した場合の更に他の実施形態の要部正面縦断面図である。

以下に、本発明を実施するための形態につき、添付図面に依拠して説明する。添付図面はいずれも、本発明の実施形態として、本装置をクーラント濾過装置に適用した場合を示している。従って、以下の説明は、主に、本発明をクーラント濾過装置に適用した場合のものとなるが、もちろん、本発明はそれらの実施形態に限定されるものではなく、他の種々の金属回収・排出装置に適用できることは言うまでもない。

図示した実施形態における本発明に係る装置を備えたクーラント濾過装置は、一端部に斜め上方に延びる上方延設部３を有する濾過槽１を設け、濾過槽１の平坦部２から上方延設部３にかけて、マグネット１６を内装した磁着ピース１１を適宜間隔置きに多数循環させる磁着式コンベア４を配設して成る。磁着ピース１１は、磁着式コンベア４を構成する左右のチェーンのピンリンク１２間に渡された連結板１３に設置される。なお、上方延設部３の下端部に、精密濾過のためのドラムフィルター５が配設される場合があるが（図１参照）、このドラムフィルター５の構成及び作用は、従来のものと特に変わりはないので、詳細な説明は省略する。

上方延設部３の端部に形成される排出部６には、回収した磁着物を落下させて排出するための排出口７が下向きに開口するように形成される。本発明に係る装置においては、後述するようにして磁着ピース１１に磁着されて搬送されてくる磁着物を、磁着ピース１１の磁着面１７から解放して排出口７から落下させるために、従来の装置におけるようなスクレーパの如き接触式掻き落とし手段は用いない。即ち、本発明に係る装置においては、排出部６内において、非接触にて磁着物を無理なく磁着ピース１１から解放落下させる手段が配備される。

図２乃至図４に示される第一の実施形態における磁着ピース１１は、連結板１３に固定される角筒状のマグネット収容ケース１４と、マグネット収容ケース１４内において、その内底面の中間部から進行方向後方側の上方角部に延びるように設けられる斜面１５と、斜面１５上を自重で転動、摺動等により移動容易なマグネット１６とから成る。マグネット１６は、通例、転動容易な短尺円柱状のものが複数並置される。マグネット収容ケース１４及び斜面１５は、アルミニウム材等の非磁性材製とされる。磁着ピース１１は、そのマグネット収容ケース１４の底面（即ち、磁着面１７）と、平坦部２から上方延設部３に延びる濾過槽１の内底面との間に適宜間隙が保持されるように、連結板１３に支持される。

この第一の実施形態においては、更に、例えば図示した例のように、磁着ピース１１を設置するピンリンク１２の下流側のピンリンク１２ａに、スクレーパ１８が設置されることもある。

上記第一の実施形態の場合は、濾過槽１の平坦部２の端部に設けられるダーティー液導入口８からダーティー液が濾過槽１内に流し込まれると、ダーティー液中に含まれる切粉は平坦部２の底部に堆積するが、その堆積した切粉５０は、コンベア４の循環動作に伴って移動してくる磁着ピース１１のマグネット収容ケース１４のマグネット１６が当接している内底面の外側、即ち、磁着面１７に吸着されて回収され、そのまま上方延設部３内を上方に搬送される（図２参照）。

また、磁着ピース１１の後ろ側にスクレーパ１８が設置されている場合は、磁着ピース１１によって磁着されなかった切粉５０がこのスクレーパ１８によって掻き取られ、上方延設部３の内底面に沿って搬送される。

磁着ピース１１は、切粉５０を磁着したまま磁着式コンベア４の上端部に達した後、上部スプロケット１９に沿って折り返すが、その際、それまで起立状態から水平状態近くにまで傾いていた斜面１５が、水平状態以上に傾く。それにより、マグネット１６は自重で斜面１５を転動してマグネット収容ケース１４の内底面から離れるため、マグネット１６による磁力が磁着面１７に及ばなくなる。かくして、磁着面１７に吸着されていた切粉５０は、磁着面１７から解放されて自重で落下する。

切粉５０を解放した磁着ピース１１は、その後循環して下部スプロケットを周回するが、その際マグネット１６は自重で斜面１５に沿って転動し、再びマグネット収容ケース１４の内底面に当接して磁着面１７に磁力を及ぼし、次の切粉回収に備える。

なお、図２では、説明の便宜上、複数の磁着ピース１１が接近して描かれているが、実際は、先行の磁着ピース１１から解放されて落下した切粉５０が後続の磁着ピース１１に吸着されることがないように、磁着ピース１１間に十分な間隔が置かれることは言うまでもない。また、スクレーパ１８によって掻き上げられてきた切粉５０は、一般のスクレーパ式の場合と同様に、上方延設部３の内底面の上端部に至り、切粉排出口７から落下する。

次いで、図５乃至図８に示される第二の実施形態について説明する。第二の実施形態においては、マグネット１６ａをマグネット収容ケース１４ａの内底面から離隔させる手段として、マグネット収容ケース１４ａの長手方向に渡された回動軸２１と、回動軸２１に一体にされていて先端部にマグネット１６ａを固定して支持するマグネット支持板２２と、マグネット収容ケース１４ａの一端部から突出する回動軸２１の端部に固定された被動板２３とから成る構成が採用される。

更に詳細に説明すると、マグネット収容ケース１４ａは、ピンリンク１２間に渡された連結板１３の進行方向前方側に固定され、被動板２３は、上向きに突出した状態に設置される。被動板２３は、回動軸２１を介してマグネット支持板２２と一体化されるため、被動板２３が回動軸２１を軸に回動すると、その動きはそのままマグネット支持板２２に伝達され、マグネット支持板２２は回動軸２１を軸に起伏動作する。

回動軸２１には、ねじりコイルばねで構成されるリターンスプリング２４が巻装される。このリターンスプリング２４は、マグネット支持板２２を常時付勢して、マグネット支持板２２が伏動作、即ち、マグネット収容ケース１４ａの底面である磁着面１７ａに密着した状態になるように作用する。また、リターンスプリング２４は、そのバネ圧によって被動板２３が起立状態を保持するように作用する。

この第二の実施形態の場合、コンベア４の上部スプロケット１９のスプロケット軸２０に駆動ディスク２５が取り付けられる。駆動ディスク２５は、磁着式コンベア４の循環動作に伴い、起立状態で上昇してくる被動板２３に対応する位置に取り付けられ、被動板２３は、上部スプロケット１９周回時において、その上部が駆動ディスク２５に当たることにより回動させられる。

図６において符号２６は磁着式コンベア４の駆動モータを示す。図示した例では、駆動モータ２６は上部スプロケット１９のスプロケット軸２０を駆動するようになっているが、下部スプロケットを駆動するようにしてもよい。また、図示してないが、上記第一の実施形態と同様に、スクレーパを設けることとしてもよい。

この第二の実施形態の場合にも、濾過槽１のダーティー液導入口８からダーティー液が濾過槽１内に流し込まれると、ダーティー液中に含まれる切粉は平坦部２の底部に堆積するが、その堆積した切粉５０は、コンベア４の循環動作に伴って移動してくる磁着ピース１１ａの、マグネット収容ケース１４ａの内底面に当接しているマグネット１６ａの磁力が作用する磁着面１７ａに吸着され、回収される。磁着ピース１１ａは、そのマグネット収容ケース１４ａの磁着面１７ａに切粉を磁着させたまま上方延設部３を上昇し、やがて切粉排出部６に至る。

そこにおいて被動板２３の上部が駆動ディスク２５に当接し、被動板２３が更に上部スプロケット１９を周回するために前進すると、リターンスプリング２４のばね圧に抗して被動板２３が後方に回動させられる。それに伴い、マグネット支持板２２が磁着面１７ａから離れる結果、磁着面１７ａに吸着されていた切粉５０は磁着面１７ａから解放されて自重で落下する。

切粉５０を解放した磁着ピース１１ａは、更に進行して上部スプロケットを周回するが、その周回が進むにつれ、被動板２３に対する駆動ディスク２５の作用が徐々に弱まっていく。それに伴って被動板２３は、リターンスプリング２４の作用で次第に起立していく（コンベア４の復路は下向きとなる）。それと同時にマグネット支持板２２が伏動作し、マグネット１６ａがマグネット収容ケース１４ａの内底面に当接する状態に復帰する。

次いで、図９及び図１０に示される第三の実施形態について説明する。第三の実施形態においては、マグネット１６ｂをマグネット収容ケース１４ｂの内底面から離隔させる手段として、マグネット収容ケース１４ｂの内天面に設置されるスプリング３１と、スプリング３１に支持されてマグネット収容ケース１４ｂの長手方向に渡され、両端部がマグネット収容ケース１４ｂの両側面の開口部３２から突出する押し板３３と、押し板３３の下面に固定されるマグネット１６ｂとから成る構成が採用される。

そして、排出部６の両側壁にカム３４が設置される。カム３４は、排出部６の両側壁に取り付けられたカム設置板３５の内端部に固定された円形板である。また、この実施形態においても、図示してないが、上記第一の実施形態の場合と同様に、スクレーパを設けることとしてもよい。

この第三の実施形態の場合は、マグネット１６ｂは、常時スプリング３１に付勢されてマグネット収容ケース１４ｂの内底面に当接した状態となる。そして、上記各実施形態の場合と同様に、磁着ピース１１ｂが濾過槽１内を巡回する間に、マグネット収容ケース１４ｂの磁着面１７ｂに切粉５０を吸着・回収し、上方延設部３を上昇して切粉排出部６に至る。

そこにおいて磁着ピース１１ｂが上部スプロケット１９を周回する際、マグネット収容ケース１４ｂの両側面の開口部３２から突出する押し板３３がカム３４に当たり、周回が進むにつれて押し板３３がスプリング３１のばね圧に抗して徐々に押し上げられる。それに伴い、マグネット１６ｂがマグネット収容ケース１４ｂの内底面から離れ、その磁力が磁着面１７ｂに作用しなくなる結果、磁着面１７ｂに吸着されていた切粉５０が磁着面１７ｂから解放され、自重で落下する。

以上いずれの実施形態においても、磁着面１７、１７ａ、１７ｂに吸着されて回収された切粉５０は、排出部６においてマグネット要素が磁着面１７、１７ａ、１７ｂから離れて磁着面１７、１７ａ、１７ｂの磁着力が失われることで、スクレーパのような接触式欠き落とし手段を一切用いることなく、磁着面１７、１７ａ、１７ｂから非接触にて無理なく自重で落下させることができる。従って、磁着面１７、１７ａ、１７ｂから切粉を脱落させる際に磁着面１７、１７ａ等を損傷、損耗させるおそれはなく、そのためのメンテナンスが不要となり、装置を長持ちさせることが可能となるのである。

上述した説明は、あくまで本発明のいくつかの実施形態についてのものであって、この発明の精神と範囲に反することなしに他の異なる実施形態を構成することができることは言うまでもない。例えば、本発明に係る装置は、上記クーラント濾過装置の他に、クーラント濾過装置外に排出された切粉を搬送するコンベアや、廃棄物処理工場その他の工場において、磁着物を磁着回収し、搬送後排出する各種磁着式コンベア類にも適用できるものであって、この発明は添付請求の範囲において限定した以外はその特定の実施形態に制約されるものではない。

１濾過槽
２平坦部
３上方延設部
４磁着式コンベア
５ドラムフィルター
６排出部
７排出口
８ダーティー液導入口
１１磁着ピース
１１ａ磁着ピース
１１ｂ磁着ピース
１２ピンリンク
１２ａピンリンク
１３連結板
１４マグネット収容ケース
１４ａマグネット収容ケース
１４ｂマグネット収容ケース
１５斜面
１６マグネット
１６ａマグネット
１６ｂマグネット
１７磁着面
１７ａ磁着面
１７ｂ磁着面
１８スクレーパ
１９上部スプロケット
１９ａスプロケット軸
２１回動軸
２２マグネット支持板
２３被動板
２４リターンスプリング
２５駆動ディスク
２６駆動モータ
３１スプリング
３２開口部
３３押し板
３４カム
３５カム設置板

Claims

切粉等の金属を磁着手段で回収・排出する装置であって、
無端ベルトにマグネットを内装した複数の磁着ピースを適宜間隔置きに設置した磁着式コンベアを備え、
前記磁着ピース毎に設けられるそれぞれのマグネット収容ケース内に収容されるマグネットは、前記マグネット収容ケースの内底面に当接することにより前記マグネット収容ケースの磁着面に前記切粉等の金属を磁着させ、前記磁着させた金属の排出部において前記マグネット収容ケースの内底面から離れることにより、
前記磁着させた金属を前記磁着面から解放落下させることを特徴とする金属の磁着式回収・排出装置。
前記マグネットが円柱状等の移動容易な形状とされると共に、
前記マグネット収容ケース内に、前記磁着式コンベアの折り返し部を周回する際に起立状態から水平状態以上に傾く斜面が設けられ、
前記マグネットが、前記斜面が前記水平状態以上に傾いた際に自重で前記斜面に沿って転動することにより、前記マグネット収容ケースの内底面から離れる、
請求項１に記載の金属の磁着式回収・排出装置。
前記マグネット収容ケースに、前記マグネット収容ケースの長手方向に渡される回動軸と、前記回動軸に一体にされて先端部に前記マグネットを固定して支持するマグネット支持板と、前記マグネット収容ケースの一端部から突出する前記回動軸の端部に固定される被動板とから成る構成を組み込み、前記被動板の上端部が、前記磁着式コンベアの折り返し部において、前記磁着式コンベア端部のスプロケット軸に固定された駆動ディスクに当接して回動することにより前記マグネット支持板が回動するようにし、以て、前記マグネット支持板に固定された前記マグネットが前記マグネット収容ケースの内底面から離れる、請求項１に記載の金属の磁着式回収・排出装置。
前記駆動ディスクに当接して回動した前記被動板を元の状態に復帰させる手段を備えた、請求項３に記載の金属の磁着式回収・排出装置。
前記マグネット収容ケースに、前記マグネット収容ケースの内天面に設置されるスプリングと、前記スプリングに支持されて前記マグネット収容ケースの長手方向に渡され、両端部が前記マグネット収容ケースの両側面の開口部から突出する押し板と、前記押し板の下面に固定されるマグネットとから成る構成を組み込み、前記開口部から突出する前記押し板の両端部が、前記排出部の両側壁に設置されたカムに当接して押し上げられることにより、前記押し板に固定された前記マグネットが前記マグネット収容ケースの内底面から離れる、請求項１に記載の金属の磁着式回収・排出装置。