WO2016052138A1 - 回転ドラム型磁気分離装置 - Google Patents

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信也 西澤
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住友重機械ファインテック株式会社
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B03C2201/00—Details of magnetic or electrostatic separation
    • B03C2201/18—Magnetic separation whereby the particles are suspended in a liquid

Definitions

  • the present invention relates to a rotary drum type magnetic separation device that recovers metal components from sludge contained in a coolant liquid.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis of a rotary drum showing the configuration of a conventional rotary drum type magnetic separation device.
  • a conventional rotary drum type magnetic separation device is provided with a liquid reservoir 2 for storing a coolant liquid in a box-shaped main body 1.
  • the rotating drum 3 is pivotally supported in a substantially horizontal direction in the vicinity of the central portion of the main body 1 so as to divide the liquid reservoir 2 into two.
  • the rotating drum 3 has a cylindrical body made of a non-magnetic material such as stainless steel, and an inner cylinder 5 having a plurality of magnets 4, 4,. 9 is fixed coaxially.
  • the plurality of magnets 4, 4,... Have magnetic poles so as to generate a predetermined magnetic flux on the outer peripheral surface of the rotating drum 3 so that cutting chips, chips, etc. contained in the coolant liquid can be magnetized. Has been placed.
  • the magnets 4, 4,... are not arranged in the inner cylinder 5 in the portion corresponding to the remaining approximately one quarter, and are configured so that no magnetic force acts.
  • Patent Document 1 a plurality of magnetic separation devices are arranged in multiple stages to provide a coolant liquid with higher cleanliness.
  • a purification device includes a second rotating drum that is provided with a plurality of magnets on an outer peripheral surface thereof that delivers suspended solids.
  • Patent Document 1 In the method of arranging magnetic separation devices in multiple stages as shown in Patent Document 1, it is necessary to provide a plurality of magnetic separation devices, which is not a realistic solution from the viewpoint of manufacturing cost.
  • the size of the suspended solid finally collected can be classified by the magnitude of the magnetic force of the magnet mounted on the second rotating drum.
  • the size of the suspended solids recovered from the coolant liquid is the same as before, there is no change in the total amount of suspended solids in the circulating coolant liquid, and it is not possible to improve the cleanliness of the coolant liquid. There was a point.
  • the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a rotary drum type magnetic separation device capable of improving the cleanliness of circulating coolant liquid with a simple structure.
  • a rotary drum type magnetic separation device includes a first rotary drum having a plurality of magnets arranged therein, and a rotary drum type magnetic separation unit that separates unnecessary substances in a used coolant liquid.
  • a second rotating drum in which a plurality of magnets are arranged is provided closer to the front side where the used coolant liquid flows in than the first rotating drum, A scraper that scrapes off unnecessary substances adhering to the second rotating drum is connected to a bottom member that forms a flow path below the first rotating drum.
  • a second rotating drum in which a plurality of magnets are arranged is provided on the near side from which the used coolant liquid flows in rather than the first rotating drum.
  • a scraper that scrapes off unnecessary substances adhering to the second rotating drum is connected to a bottom member that forms a flow path below the second rotating drum.
  • the second rotary drum is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and the outer cylinder is fixed. It is preferable that the inner cylinder in which the magnet is arranged is configured to be able to rotate inside the outer cylinder.
  • the second rotating drum is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, the outer cylinder is fixed, and the inner cylinder in which a plurality of magnets are arranged rotates inside the outer cylinder. Therefore, the first rotating drum can reliably collect unnecessary materials, and the cleanliness of the coolant can be further improved.
  • the rotary drum type magnetic separation device according to the first aspect, wherein the second rotary drum is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and the inner cylinder in which a plurality of magnets are arranged. Is fixed, and the outer cylinder is preferably configured to be able to rotate outside the inner cylinder.
  • the second rotating drum is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, the inner cylinder in which a plurality of magnets are arranged is fixed, and the outer cylinder rotates outside the inner cylinder. Since it is comprised so that it can be performed, an unnecessary thing can be reliably collect
  • the rotary drum type magnetic separation device according to the first aspect, wherein the second rotary drum is composed of an outer cylinder and an inner cylinder, and the inner cylinder in which a plurality of magnets are arranged. It is preferable that the outer cylinder and the outer cylinder are configured to be able to rotate with each other.
  • the 2nd rotating drum is comprised by the outer cylinder and the inner cylinder, and the inner cylinder and outer cylinder in which the some magnet was arrange
  • the first rotating drum can reliably recover the unnecessary material, and the cleanliness of the coolant can be further improved.
  • the rotating drum type magnetic separation device is the rotating drum type magnetic separation device according to any one of the second to fourth aspects, wherein the scraper is directed from the second rotating drum side toward the first rotating drum side. It is preferable to incline so as to descend.
  • the scrapers are inclined so as to descend from the second rotating drum side toward the first rotating drum side, so that the scrapers are attracted to each other on the peripheral surface of the second rotating drum and become larger. Objects can be easily separated from the second rotating drum, and can be reliably guided to the first rotating drum.
  • the rotating drum type magnetic separation device is the rotating drum type magnetic separation device according to any one of the second to fifth aspects, wherein the second rotating drum has a strong magnetic portion and a magnetic force stronger than the surroundings. It is preferable to have a weak magnetic part weaker than the surroundings.
  • the second rotating drum has a strong magnetic part where the magnetic force is stronger than the surroundings and a weak magnetic part where the magnetic force is weaker than the surroundings.
  • An object can be peeled off at the weak magnetic part, and an unnecessary object whose size per one grain is increased can be more reliably guided to the first rotating drum.
  • the rotating drum type magnetic separation apparatus is the rotating drum type magnetic separation device according to the sixth aspect of the present invention, wherein the inner cylinder of the second rotating drum is a set of two magnets having different polarities and a plurality of sets of magnets are mounted. It is preferable.
  • the inner cylinder of the second rotating drum is a set of two magnets having different polarities, and a plurality of sets of magnets are mounted, so the polarity of two adjacent sets of magnets are reversed, etc.
  • the rotating drum type magnetic separation device according to the seventh aspect of the present invention, wherein the pair of magnets mounted on the inner cylinder of the second rotating drum has one magnet having the other thickness. It is preferable to be configured to be thicker than the magnet.
  • the pair of magnets mounted on the inner cylinder of the second rotating drum is configured such that the thickness of one magnet is greater than the thickness of the other magnet.
  • a magnetic part or a weaker weak magnetic part can be formed, and it is possible to more reliably guide an unnecessary object having a larger size per grain to the first rotating drum.
  • the rotating drum type magnetic separation device in the seventh invention, when an even number of magnets are mounted on the inner cylinder of the second rotating drum, It is preferable that the polarities are reversed.
  • a pair of adjacent magnets are configured so that the polarities are reversed, so that A weak magnetic part having a relatively weak magnetic force can be reliably formed, and an unnecessary object having a larger size per grain can be more reliably guided to the first rotating drum.
  • the unwanted matter (magnetic material) adsorbed in the second rotating drum is magnetized to attract each other, and fine particles gather to increase the size per grain. Accordingly, since the unnecessary matter becomes large particles and is guided to the first rotating drum, the unnecessary matter can be reliably recovered by the first rotating drum, and the cleanliness of the coolant liquid can be further improved. It becomes possible.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along a plane orthogonal to the rotation axis of the rotary drum, showing the configuration of the rotary drum type magnetic separation device according to the embodiment of the present invention.
  • the rotary drum type magnetic separation device As shown in FIG. 2, the rotary drum type magnetic separation device according to the present embodiment is provided with a liquid reservoir portion 12 for accumulating coolant liquid in a box-shaped main body 10, and after polishing or cutting.
  • the used coolant liquid in which sludge containing cutting waste, chips and the like is mixed is input to the liquid reservoir 12 from the input port 20.
  • the first rotary drum 13 is pivotally supported in the vicinity of the central portion of the main body 10 so as to be able to rotate in a substantially horizontal direction so as to divide the liquid reservoir 12 into two.
  • the first rotating drum 13 has a cylindrical body made of a non-magnetic material such as stainless steel, and an inner cylinder 15 having a plurality of magnets 14, 14,.
  • the outer cylinder 19 is fixed coaxially with the outer cylinder 19.
  • the plurality of magnets 14, 14,... Provide a predetermined magnetic flux on the outer peripheral surface of the outer cylinder 19 so that cutting scraps, chips, etc., which are magnetic bodies contained in the used coolant liquid, can be magnetized.
  • the polarity is arranged to generate. As shown in FIG.
  • the adjacent magnets 14 and 14 are arranged so that their polarities are reversed.
  • the outer peripheral surface side is an “N” pole magnet, and the outer peripheral surface side is “S”.
  • the pole magnets are alternately arranged on the outer peripheral surface of the inner cylinder 15.
  • the inner cylinder corresponding to the portion from the portion immersed in the liquid reservoir 12 of the first rotating drum 13 to the top, that is, the portion corresponding to approximately three-quarters of the outer periphery of the first rotating drum 13. 15, a plurality of magnets 14, 14,.
  • the magnet 14 is not disposed on the inner cylinder 15 in the portion corresponding to the remaining approximately one quarter, and the magnetic force does not act.
  • Cutting chips, chips, etc. which are magnetic bodies magnetically attached to the outer peripheral surface of the outer cylinder 19 of the first rotating drum 13 at the bottom of the liquid reservoir 12 by the magnetic force of the plurality of magnets 14, 14,.
  • the outer cylinder 19 is transported to the top of the first rotating drum 13 as the outer cylinder 19 rotates, and is released from the magnetizing force of the plurality of magnets 14, 14,. It is scraped off and collected by the scraper 17 in contact with.
  • a squeezing roller 16 having an elastic body such as rubber disposed on the surface is provided. It is in contact with the surface.
  • the sludge containing cutting chips, chips and the like magnetized between the outer cylinder 19 and the squeezing roller 16 passes, so that the sludge liquid is squeezed out and the first rotary drum 13 passes through the top. At that time, that is, at the position where the magnetic force does not reach, only cutting waste, chips and the like are separated and recovered.
  • an elastic body used for the contact surface of the squeeze roller 16 with the outer peripheral surface of the first rotating drum 13 an elastic body such as CR (chloroprene) rubber or NBR (nitrile) rubber is mainly used.
  • CR chloroprene
  • NBR nitrile
  • an uncrosslinked polyurethane material mainly composed of polyester polyol may be used.
  • the used coolant liquid flows into the second rotating drum 21 having a smaller diameter than the first rotating drum 13 than the first rotating drum 13. It is placed on the near side.
  • the cutting scraps and chips which are magnetic materials, are adsorbed by the second rotating drum 21, and then the cutting scraps and chips collected by the first rotating drum 13 are again adsorbed. .
  • the second rotating drum 21 has a cylindrical body made of a non-magnetic material such as stainless steel, and a plurality of magnets 24, 24,.
  • the inner cylinder 25 is supported inside the outer cylinder 29 so as to be able to rotate coaxially with the outer cylinder 29.
  • the plurality of magnets 24, 24,... Provide a predetermined magnetic flux on the outer peripheral surface of the outer cylinder 29 so that cutting scraps, chips, etc., which are magnetic bodies contained in the used coolant liquid, can be magnetized.
  • the polarity is arranged to generate. Note that “N” and “S” shown in FIG. 2 indicate polarities on the surface side opposite to the outer peripheral surface side of the outer cylinder 29 of the magnet 24.
  • the entire second rotating drum 21 is immersed in the liquid reservoir 12.
  • a plurality of magnets 24, 24,... are arranged on the inner cylinder 25.
  • Cutting chips, chips, etc. which are magnetic bodies magnetically attached to the outer peripheral surface of the outer cylinder 29 of the second rotating drum 21 at the bottom of the liquid reservoir 12 by the magnetic force of the plurality of magnets 24, 24,.
  • the scraper 27 is connected to a bottom member 30 that forms a flow path below the first rotating drum 13, and scraped unnecessary matter (magnetic material) is guided to the first rotating drum 13.
  • FIG. 3 is an exemplary diagram showing a magnetic flux density distribution of the second rotary drum 21 of the rotary drum type magnetic separation device according to the embodiment of the present invention.
  • “Sparse” and “Dense” in FIG. 3 indicate a portion with a large magnetic flux density and a portion with a small magnetic flux density, respectively.
  • the plurality of magnets 24, 24,... Has a group of magnets 241 including two magnets 24, 24 arranged on the outer peripheral surface of the inner cylinder 25.
  • the magnetic poles are arranged so as to alternate with each other in order of N pole, S pole, N pole, S pole,.
  • the weak magnetic part is easily peeled off from the surface of the outer cylinder 29. Therefore, when the weak magnetic part reaches the scraper 27 due to the rotation of the inner cylinder 25, unnecessary large pieces (magnetic material) such as cutting waste and chips are easily peeled off, and the used coolant liquid flows. Along with this, it is guided to the first rotating drum 13 with the size per grain being increased.
  • FIG. 4 is a schematic view on a plane orthogonal to the rotation axis of the second rotating drum 21 showing an arrangement example of the plurality of magnets 24, 24,... Of the second rotating drum 21 according to the embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
  • FIG. 4A In the example of FIG. 4A, three sets of magnet groups 241 each including two magnets 24, 24 are arranged. In the example of FIG. 4B, four sets of magnet groups 241 are arranged. . As shown in FIG. 4A, when the magnet groups 241 are arranged in an odd number, in order to form a weak magnetic part between the adjacent magnet groups 241, 241, the polarity of the adjacent magnet group 241 is changed. Even if it arrange
  • the set of magnet groups 241 mounted on the inner cylinder 25 of the second rotating drum 21 may be configured such that the thickness of one magnet 24 is greater than the thickness of the other magnet 24. . This is because the magnetic flux density is proportional to the thickness of the magnet 24, and a strong magnetic portion and a weak magnetic portion are generated in the magnet group 241.
  • FIG. 5 is a surface orthogonal to the rotation axis of the second rotating drum 21 showing another arrangement example of the plurality of magnets 24a, 24b,... Of the second rotating drum 21 according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5A three sets of magnet groups 241 each including two magnets 24a and 24b are arranged.
  • FIG. 5B four sets of magnet groups 241 are arranged. .
  • the scraper 27 is reached first in the rotational direction of the second rotating drum among the two magnets 24a and 24b.
  • the thickness of one magnet 24a is made thicker than the thickness of the other adjacent magnet 24b.
  • a strong magnetic part and a weak magnetic part are also generated in the magnet group 241. Therefore, the unwanted matter (magnetic material) whose size per grain is increased by attracting each other more reliably is the first. It can be guided to the rotating drum 13.
  • FIG. 6 is a graph showing fluctuations in the recovery rate of unnecessary magnetic sludge.
  • (a) shows the collection
  • (b) shows the recovery rate of unnecessary substances such as magnetic sludge when the second rotating drum 21 is provided in the conventional rotating drum type magnetic separation device.
  • (b) has a higher recovery rate than (a), as can be seen by comparing (a) and (b).
  • the scraper 27 is not limited to being provided in the horizontal direction as shown in FIG.
  • the scraper 27 only needs to be connected to a bottom member that forms a flow path below the first rotating drum 13, and therefore, the scraper 27 descends from the second rotating drum 21 side toward the first rotating drum 13. It may be inclined.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along a plane perpendicular to the rotation axis of the rotary drum, showing another configuration of the rotary drum type magnetic separation device according to the embodiment of the present invention.
  • the scraper 27 that contacts the outer cylinder 29 of the second rotary drum 21 rotates from the second rotary drum 21 side to the first rotation. It is provided to incline toward the drum 13 side.
  • the unwanted matter (magnetic material) adsorbed on the second rotary drum 21 is magnetized and attracted to each other, and fine particles gather to increase the size per grain. Becomes larger. Accordingly, since the unwanted matter becomes large particles and is guided to the first rotating drum 13, the unwanted matter can be reliably recovered by the first rotating drum 13, and the cleanliness of the coolant liquid is further improved. It becomes possible.
  • the outer cylinder 29 of the second rotating drum 21 is fixed, and the inner cylinder 25 on which the plurality of magnets 24 are arranged can rotate inside the outer cylinder 29.
  • the inner cylinder 25 in which the plurality of magnets 24 are arranged may be fixed, and the outer cylinder 29 may be configured to be able to rotate outside the inner cylinder 25, or the plurality of magnets 24 may be arranged.
  • the formed inner cylinder 25 and outer cylinder 29 may be configured to be able to rotate with each other.

Abstract

　簡単な構造で、循環するクーラント液の清浄度を向上させることが可能な回転ドラム型磁気分離装置を提供する。　複数の磁石１４、１４、・・・を配置した第１の回転ドラム１３を備え、使用済みクーラント液中の不要物を分離する。第１の回転ドラム１３とは別個に、複数の磁石２４、２４、・・・を配置した第２の回転ドラム２１を、第１の回転ドラム１３よりも使用済みクーラント液が流入してくる手前側に備えている。第２の回転ドラム２１は、外筒２９と内筒２５とで構成されている。第２の回転ドラム２１に付着した不要物を掻き取るスクレパー２７が、第１の回転ドラム１３下部の流路を形成する底部材３０に連結されている。

Description

回転ドラム型磁気分離装置
　本発明は、クーラント液に含まれるスラッジから金属成分を回収する回転ドラム型磁気分離装置に関する。
　金属材料、特に鉄鋼材料に代表される磁性材料の研磨加工、切削加工等において、クーラント液とともに排出されるスラッジ状の切削屑、切粉等は、液分と分離させて回収する。切削屑、切粉等は様々な形状を有しているため、回収効率の観点から種々の磁気分離(回収)装置が開発されている。
　例えば切粉は、粉状であるために容易に集合して液分を含みやすい。したがって、スラッジの液分の分離に優れた磁気分離装置が要求される。例えば図１は、従来の回転ドラム型磁気分離装置の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。
　図１に示すように、従来の回転ドラム型磁気分離装置は、箱型の本体１内にクーラント液を溜め置く液溜め部２が設けられている。そして、液溜め部２を二分するように、本体１の中央部近傍に回転ドラム３が略水平方向に軸支されている。回転ドラム３は、ステンレス鋼等の非磁性材からなる円筒体をなしており、外周面に複数の磁石４、４、・・・を所定の配列で配置してある内筒５を、外筒９の内部に同軸に固定してある。複数の磁石４、４、・・・は、クーラント液に含まれる切削屑、切粉等を磁着させることができるように、回転ドラム３の外周面に所定の磁束を発生させるよう、磁極が配置されている。
　図１の例では、回転ドラム３の液溜め部２に浸漬する部分から頂上部までの間、すなわち回転ドラム３の外周の略４分の３に相当する部分に対応する内筒５に、複数の磁石４、４、・・・が配置されている。残りの略４分の１に相当する部分には内筒５に磁石４、４、・・・が配置されておらず、磁力が作用しないように構成されている。
　磁石４、４、・・・の磁力によって液溜め部２の底部にて外筒９の外周面に磁着された切削屑、切粉等は、外筒９の回転に伴って回転ドラム３の頂上部へと搬送され、頂上部を通過した時点で磁石４、４、・・・の磁力による磁着力から解放され、回転ドラム３に当接するスクレパー７にて掻き取られて回収される。回転ドラム３の頂上部近傍には、ゴム等の弾性体を表面に配してある絞りローラ６が設けられており、所定の押圧で回転ドラム３の外筒９の外周面に当接されている。外筒９と絞りローラ６との間を磁着されたスラッジが通過することにより、スラッジの液分が絞り取られ、回転ドラム３の頂上部を通過した時点、すなわち磁石４の磁力が及ばない位置にて切削屑、切粉等のみが分離回収される。
　上述した従来の回転ドラム型磁気分離装置でも一定水準までクーラント液を浄化することができるが、昨今、さらに清浄度の高いクーラント液へと浄化することが要求されている。これに対して、例えば特許文献１では、多段階に複数の磁気分離装置を配置することで、より清浄度の高いクーラント液を提供している。
　また、特許文献２では、外周面に複数の磁石を配置してある第１の回転ドラムと、第１の回転ドラムと近接して配置され、第１の回転ドラムに吸着されて搬送されてきた浮遊固形物を受け渡される、外周面に複数の磁石を配置してある第２の回転ドラムとを備える浄化装置が開示されている。
実用新案登録第３０５７１７５号公報 特開２００３－０３８９０７号公報
　しかし、特許文献１に示すような多段階に磁気分離装置を配置する方法では、複数の磁気分離装置を備える必要があり、製造コストの観点から現実的な解ではない。
　また、特許文献２では、最終的に回収する浮遊固形物の大きさを第２の回転ドラムに装着する磁石の磁力の大きさにより分類することはできる。しかし、クーラント液から回収する浮遊固形物の大きさは従来と変わらないので、循環するクーラント液中の浮遊固形物の総量に変化はなく、クーラント液の清浄度の向上を図ることができないという問題点があった。
　本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で、循環するクーラント液の清浄度を向上させることが可能な回転ドラム型磁気分離装置を提供することを目的とする。
　上記目的を達成するために第１発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、複数の磁石を配置した第１の回転ドラムを備え、使用済みクーラント液中の不要物を分離する回転ドラム型磁気分離装置において、前記第１の回転ドラムとは別個に、複数の磁石を配置した第２の回転ドラムを、前記第１の回転ドラムよりも使用済みクーラント液が流入してくる手前側に備え、前記第２の回転ドラムに付着した不要物を掻き取るスクレパーが、前記第１の回転ドラム下部の流路を形成する底部材に連結されていることを特徴とする。
　第１発明では、第１の回転ドラムとは別個に、複数の磁石を配置した第２の回転ドラムを、第１の回転ドラムよりも使用済みクーラント液が流入してくる手前側に備えている。第２の回転ドラムに付着した不要物を掻き取るスクレパーが、第２の回転ドラム下部の流路を形成する底部材に連結されている。これにより、第２の回転ドラムにおいて吸着された不要物（磁性体）が磁化されることにより互いに引き寄せあい、細かい粒子が集まることで１粒あたりの大きさが大きくなる。したがって、不要物が大きな粒子となって第１の回転ドラムへと誘導されるので、第１の回転ドラムにより確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
　また、第２発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第１発明において、前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、前記外筒は固定されており、複数の磁石が配置された前記内筒は、前記外筒の内側を回転することができるよう構成されていることが好ましい。
　第２発明では、第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、外筒は固定されており、複数の磁石が配置された内筒は、外筒の内側を回転することができるので、第１の回転ドラムにより確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
　また、第３発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第１発明において、前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、複数の磁石が配置された前記内筒は固定されており、前記外筒は前記内筒の外側を回転することができるよう構成されていることが好ましい。
　第３発明では、第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、複数の磁石が配置された内筒は固定されており、外筒は、内筒の外側を回転することができるよう構成されているので、第１の回転ドラムにより確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
　また、第４発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第１発明において、前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、複数の磁石が配置された前記内筒と前記外筒とは、互いに回転することができるよう構成されていることが好ましい。
　第４発明では、第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、複数の磁石が配置された内筒と外筒とは、互いに回転することができるよう構成されているので、第１の回転ドラムにより確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
　また、第５発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第２乃至第４発明のいずれか１つにおいて、前記スクレパーは、前記第２の回転ドラム側から前記第１の回転ドラム側に向かって下降するよう傾斜していることが好ましい。
　第５発明では、スクレパーは、第２の回転ドラム側から第１の回転ドラム側に向かって下降するよう傾斜しているので、第２の回転ドラムの周面で互いに引き寄せあって大きくなった不要物を第２の回転ドラムから分離しやすく、確実に第１の回転ドラムへと誘導することが可能となる。
　また、第６発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第２乃至第５発明のいずれか１つにおいて、前記第２の回転ドラムは、磁力が周囲と比較して強い強磁部分と、磁力が周囲と比較して弱い弱磁部分とを有することが好ましい。
　第６発明では、第２の回転ドラムは、磁力が周囲と比較して強い強磁部分と、磁力が周囲と比較して弱い弱磁部分とを有するので、強磁部分で磁着させた不要物を弱磁部分で剥離させることができ、第１の回転ドラムへ１粒あたりの大きさが大きくなった不要物をより確実に誘導することが可能となる。
　また、第７発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第６発明において、前記第２の回転ドラムの前記内筒は、極性の異なる２つの磁石を一組とし、複数組の磁石が装着されていることが好ましい。
　第７発明では、第２の回転ドラムの内筒は、極性の異なる２つの磁石を一組とし、複数組の磁石が装着されているので、隣接する二組の磁石の極性を逆にする等、配列を工夫することにより、より強い強磁部分、あるいはより弱い弱磁部分を形成することができ、第１の回転ドラムへ１粒あたりの大きさが大きくなった不要物をより確実に誘導することが可能となる。
　また、第８発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第７発明において、前記第２の回転ドラムの前記内筒に装着された一組の磁石は、一方の磁石の厚みの方が他方の磁石の厚みよりも厚くなるよう構成されていることが好ましい。
　第８発明では、第２の回転ドラムの内筒に装着された一組の磁石は、一方の磁石の厚みの方が他方の磁石の厚みよりも厚くなるよう構成されているので、より強い強磁部分、あるいはより弱い弱磁部分を形成することができ、第１の回転ドラムへ１粒あたりの大きさが大きくなった不要物をより確実に誘導することが可能となる。
　また、第９発明に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第７発明において、前記第２の回転ドラムの前記内筒に偶数組の磁石が装着された場合、互いに隣接する一組の磁石は、極性が逆になるよう構成されていることが好ましい。
　第９発明では、第２の回転ドラムの内筒に偶数組の磁石が装着された場合、互いに隣接する一組の磁石は、極性が逆になるよう構成することにより、各組の磁石間に磁力の比較的弱い弱磁部分を確実に形成することができ、第１の回転ドラムへ１粒あたりの大きさが大きくなった不要物をより確実に誘導することが可能となる。
　本発明によれば、第２の回転ドラムにおいて吸着された不要物（磁性体）が磁化されることにより互いに引き寄せあい、細かい粒子が集まることで１粒あたりの大きさが大きくなる。したがって、不要物が大きな粒子となって第１の回転ドラムへと誘導されるので、第１の回転ドラムにより確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
従来の回転ドラム型磁気分離装置の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。 本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。 本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の第２の回転ドラムの磁束密度の分布を示す例示図である。 本発明の実施の形態に係る第２の回転ドラムの複数の磁石の配置例を示す第２の回転ドラムの回転軸に直交する面での模式断面図である。 本発明の実施の形態に係る第２の回転ドラムの複数の磁石の他の配置例を示す第２の回転ドラムの回転軸に直交する面での模式断面図である。 不要物である磁性スラッジの回収率の変動を示すグラフである。 本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の他の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。
　以下に、本発明を実施の形態を示す図面に基づいて詳細に説明する。図２は、本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。
　図２に示すように、本実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置は、箱型の本体１０内にクーラント液を溜め置く液溜め部１２が設けられ、研磨加工後、あるいは切削加工後の切削屑、切粉等を含むスラッジが混入している使用済みクーラント液は、投入口２０から液溜め部１２へ投入される。
　液溜め部１２を二分するように、本体１０の中央部近傍に第１の回転ドラム１３が略水平方向に回転することが可能に軸支されている。第１の回転ドラム１３は、ステンレス鋼等の非磁性材からなる円筒体をなしており、外周面に複数の磁石１４、１４、・・・を所定の配列で配置してある内筒１５を、外筒１９の内部に外筒１９と同軸に固定してある。複数の磁石１４、１４、・・・は、使用済みクーラント液に含まれる磁性体である切削屑、切粉等を磁着させることができるように、外筒１９の外周面に所定の磁束を発生させるよう、極性が配置されている。なお、図２に示すように、隣接する磁石１４、１４は、それぞれ極性が逆になるように配置されており、具体的には外周面側が「Ｎ」極の磁石、外周面側が「Ｓ」極の磁石、・・・というように交互に内筒１５の外周面に配置されている。
　図２では、第１の回転ドラム１３の液溜め部１２に浸漬する部分から頂上部までの間、すなわち第１の回転ドラム１３の外周の略４分の３に相当する部分に対応する内筒１５に、複数の磁石１４、１４、・・・が配置されている。残りの略４分の１に相当する部分には内筒１５に磁石１４が配置されておらず、磁力が作用しないように構成されている。
　複数の磁石１４、１４、・・・の磁力によって液溜め部１２の底部にて第１の回転ドラム１３の外筒１９の外周面に磁着された磁性体である切削屑、切粉等は、外筒１９の回転に伴って第１の回転ドラム１３の頂上部へと搬送され、頂上部を通過した時点で複数の磁石１４、１４、・・・による磁着力から解放され、外筒１９に当接するスクレパー１７にて掻き取られて回収される。第１の回転ドラム１３の頂上部近傍には、ゴム等の弾性体を表面に配してある絞りローラ１６が設けられており、所定の押圧で第１の回転ドラム１３の外筒１９の外周面に当接されている。外筒１９と絞りローラ１６との間を磁着された切削屑、切粉等を含むスラッジが通過することにより、スラッジの液分が絞り取られ、第１の回転ドラム１３が頂上部を通過した時点、すなわち磁力が及ばない位置にて切削屑、切粉等のみが分離回収される。
　絞りローラ１６の第１の回転ドラム１３の外周面との当接面に用いる弾性体としては、ＣＲ（クロロプレン）系ゴム、ＮＢＲ（ニトリル）系ゴム等の弾性体を用いるのが主流であるが、例えばポリエステルポリオールを主成分とした未架橋のポリウレタン材を用いても良い。　
　本実施の形態では、第１の回転ドラム１３に加えて、第１の回転ドラム１３よりも小径である第２の回転ドラム２１を、第１の回転ドラム１３よりも使用済みクーラント液が流入してくる手前側に配置している。つまり、まず第２の回転ドラム２１により磁性体である切削屑、切粉を吸着させた後、再度、第１の回転ドラム１３により集約された切削屑、切粉を吸着する構造となっている。
　第２の回転ドラム２１は、第１の回転ドラム１３と同様、ステンレス鋼等の非磁性材からなる円筒体をなしており、外周面に複数の磁石２４、２４、・・・を所定の配列で配置してある内筒２５を、外筒２９の内部に外筒２９と同軸に回転することが可能に支持してある。複数の磁石２４、２４、・・・は、使用済みクーラント液に含まれる磁性体である切削屑、切粉等を磁着させることができるように、外筒２９の外周面に所定の磁束を発生させるよう、極性が配置されている。なお、図２に示す「Ｎ」、「Ｓ」は、それぞれ磁石２４の外筒２９の外周面側と逆の面側の極性を示している。
　図２では、第２の回転ドラム２１は液溜め部１２に全体が浸漬している。そして、内筒２５に、複数の磁石２４、２４、・・・が配置されている。複数の磁石２４、２４、・・・の磁力によって液溜め部１２の底部にて第２の回転ドラム２１の外筒２９の外周面に磁着された磁性体である切削屑、切粉等は、内筒２５の回転に伴って外筒２９の外周面を移動し、第２の回転ドラム２１の頂上部を通過して外筒２９に当接するスクレパー２７にて掻き取られる。スクレパー２７は、第１の回転ドラム１３の下部の流路を形成する底部材３０に連結されており、掻き取られた不要物（磁性体）は第１の回転ドラム１３へと誘導される。
　ここで、複数の磁石２４、２４、・・・は、磁極が互いに交互になるように配置されており、外筒２９の外周面から出ている磁束は不連続となっている。図３は、本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の第２の回転ドラム２１の磁束密度の分布を示す例示図である。図３の「疎」、「密」は、それぞれ磁束密度の大きい部分、小さい部分を示している。
　図３に示すように、複数の磁石２４、２４、・・・は、２つの磁石２４、２４を一組とした磁石群２４１が内筒２５の外周面に配置されており、外周面側の磁極が順次、Ｎ極、Ｓ極、Ｎ極、Ｓ極、・・・と互いに交互になるように配置されている。このように配置することで、磁石群２４１の正面と、磁石群２４１、２４１の間の間隙部とでは、外筒２９の外周面から出ている磁束の磁束密度に差異が生じる。例えば磁束密度の大きい、すなわち磁力の強い強磁部分と、磁束密度の小さい、すなわち磁力の弱い弱磁部分とが生じる。
　そして、強磁部分では、外筒２９の表面において磁化された切削屑、切粉等が吸着しやすく、細かい粒子状であっても引き寄せあって大きくなりやすい。一方、弱磁部分では、外筒２９の表面から剥離しやすい。したがって、内筒２５の回転によりスクレパー２７に弱磁部分が到達した時点で、比較的大きくなった切削屑、切粉等の不要物（磁性体）が剥離しやすく、使用済みクーラント液の流れに沿って、１粒あたりの大きさが大きくなった状態のまま第１の回転ドラム１３へと誘導される。
　本実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の第２の回転ドラム２１の複数の磁石２４、２４、・・・の配置は特に限定されるものではない。図４は、本発明の実施の形態に係る第２の回転ドラム２１の複数の磁石２４、２４、・・・の配置例を示す第２の回転ドラム２１の回転軸に直交する面での模式断面図である。
　図４（ａ）の例では、２つの磁石２４、２４を一組とした磁石群２４１を３組配置しており、図４（ｂ）の例では、磁石群２４１を４組配置している。図４（ａ）のように、磁石群２４１が奇数組配置されている場合には、隣接する磁石群２４１、２４１の間に弱磁部分を形成するために、隣接する磁石群２４１の極性が逆になるよう配置しても、異なる極性の磁石２４、２４が対向する部分が生じる。
　それに対して、図４（ｂ）のように、磁石群２４１が偶数組配置されている場合には、隣接する磁石群２４１、２４１の間に弱磁部分を形成するために、隣接する磁石群２４１の極性が逆になるよう配置しても、異なる極性の磁石２４、２４が対向する部分が生じない。つまり、第２の回転ドラム２１の周面では強磁部分と弱磁部分とが等間隔に生じるので、一定の大きさの不要物（磁性体）を第１の回転ドラム１３へと誘導することができる。
　また、第２の回転ドラム２１の内筒２５に装着された一組の磁石群２４１は、一方の磁石２４の厚みの方が他方の磁石２４の厚みよりも厚くなるよう構成されていても良い。磁束密度は磁石２４の厚みに比例しており、磁石群２４１の中においても、強磁部分と弱磁部分とが生じるからである。
　図５は、本発明の実施の形態に係る第２の回転ドラム２１の複数の磁石２４ａ、２４ｂ、・・・の他の配置例を示す第２の回転ドラム２１の回転軸に直交する面での模式断面図である。図５（ａ）の例では、２つの磁石２４ａ、２４ｂを一組とした磁石群２４１を３組配置しており、図５（ｂ）の例では、磁石群２４１を４組配置している。
　図５（ａ）及び（ｂ）のように、本実施の形態では、磁石群２４１ごとに、２つの磁石２４ａ、２４ｂのうち、第２の回転ドラムの回転方向で先にスクレパー２７に到達する一方の磁石２４ａの厚みを、隣接する他方の磁石２４ｂの厚みよりも厚くなるようにしている。これにより、磁石群２４１の中においても強磁部分と弱磁部分とが生じるので、より確実に互いに引き寄せあうことで１粒あたりの大きさが大きくなった不要物（磁性体）を第１の回転ドラム１３へと誘導することができる。
　図６は、不要物である磁性スラッジの回収率の変動を示すグラフである。図６において、（ａ）は、従来の回転ドラム型磁気分離装置の磁性スラッジ等の不要物の回収率を示している。
　一方、（ｂ）は、従来の回転ドラム型磁気分離装置に、第２の回転ドラム２１を設けた場合の磁性スラッジ等の不要物の回収率を示している。図６において、（ａ）と（ｂ）とを比較してわかるように、（ｂ）の方が（ａ）よりも回収率が向上していることは明らかである。
　ここで、スクレパー２７は、図２に示すように水平方向に設けることに限定されるものではない。例えば、スクレパー２７は、第１の回転ドラム１３の下部の流路を形成する底部材に連結されていれば足りるので、第２の回転ドラム２１側から第１の回転ドラム１３に向かって下降するよう傾斜していても良い。
　図７は、本発明の実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置の他の構成を示す回転ドラムの回転軸に直交する面での断面図である。図７に示すように、本実施の形態に係る回転ドラム型磁気分離装置は、第２の回転ドラム２１の外筒２９に当接するスクレパー２７が、第２の回転ドラム２１側から第１の回転ドラム１３側へ傾斜するよう設けられている。
　これにより、スクレパー２７で書き取られた第２の回転ドラム２１に付着した不要物が、傾斜に沿って第１の回転ドラム１３側へと流れに乗って移動しやすく、第１の回転ドラム１３により確実に回収することが可能となる。
　以上のように本実施の形態によれば、第２の回転ドラム２１において吸着された不要物（磁性体）が磁化されることにより互いに引き寄せあい、細かい粒子が集まることで１粒あたりの大きさが大きくなる。したがって、不要物が大きな粒子となって第１の回転ドラム１３へと誘導されるので、第１の回転ドラム１３により確実に不要物を回収することができ、クーラント液の清浄度をより向上させることが可能となる。
　その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において上記実施の形態に種々の変更、例えば第２の回転ドラム２１の磁石２４の配置の変更、スクレパー２７の傾斜角度の変更等を付加した形態で実施することが可能である。
　また、上述した実施の形態では、第２の回転ドラム２１の外筒２９は固定されており、複数の磁石２４が配置された内筒２５は、外筒２９の内側を回転することができるよう構成されているが、特にこれに限定されるものではない。例えば、複数の磁石２４が配置された内筒２５は固定されており、外筒２９は、内筒２５の外側を回転することができるよう構成されていても良いし、複数の磁石２４が配置された内筒２５と外筒２９とは、互いに回転することができるよう構成されていても良い。
　１０　本体
　１３　第１の回転ドラム
　２１　第２の回転ドラム
　１４、２４　磁石
　１５、２５　内筒
　１７、２７　スクレパー
　１９、２９　外筒
　２４１　磁石群

Claims (9)

  1. 　複数の磁石を配置した第１の回転ドラムを備え、使用済みクーラント液中の不要物を分離する回転ドラム型磁気分離装置において、
    　前記第１の回転ドラムとは別個に、複数の磁石を配置した第２の回転ドラムを、前記第１の回転ドラムよりも使用済みクーラント液が流入してくる手前側に備え、
    　前記第２の回転ドラムに付着した不要物を掻き取るスクレパーが、前記第１の回転ドラム下部の流路を形成する底部材に連結されていることを特徴とする回転ドラム型磁気分離装置。
  2. 　前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、
    　前記外筒は固定されており、複数の磁石が配置された前記内筒は、前記外筒の内側を回転することができるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  3. 　前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、
    　複数の磁石が配置された前記内筒は固定されており、前記外筒は、前記内筒の外側を回転することができるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  4. 　前記第２の回転ドラムは、外筒と内筒とで構成されており、
    　複数の磁石が配置された前記内筒と前記外筒とは、互いに回転することができるよう構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  5. 　前記スクレパーは、前記第２の回転ドラム側から前記第１の回転ドラム側に向かって下降するよう傾斜していることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか一項に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  6. 　前記第２の回転ドラムは、磁力が周囲と比較して強い強磁部分と、磁力が周囲と比較して弱い弱磁部分とを有することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか一項に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  7. 　前記第２の回転ドラムの前記内筒は、極性の異なる２つの磁石を一組とし、複数組の磁石が装着されていることを特徴とする請求項６に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  8. 　前記第２の回転ドラムの前記内筒に装着された一組の磁石は、一方の磁石の厚みの方が他方の磁石の厚みよりも厚くなるよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
  9. 　前記第２の回転ドラムの前記内筒に偶数組の磁石が装着された場合、互いに隣接する一組の磁石は、極性が逆になるよう構成されていることを特徴とする請求項７に記載の回転ドラム型磁気分離装置。
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