(57)【要約】【課題】  処理液中に大量のスラッジが含まれている場合であっても、確実にスラッジを分離することを可能にした磁気分離処理装置の提供。【解決手段】  磁性体からなるスラッジが混合している処理液を貯留する処理液貯留部１８と、処理液貯留部１８に収容され、外周面の少なくとも一部に複数の凹部が形成された非磁性体からなる回転ドラム２０と、回転ドラム２０を回転させるモータ３０と、回転ドラム２０の内周面に沿って配設された複数の磁石４０と、回転ドラム２０の外周面に当接しながら回転する絞りローラ５０と、絞りローラ５０の配設位置よりも下流側位置において回転ドラム２０の外周面に当接するスクレーパ６０と、を有することを特徴とする磁気分離処理装置１００である。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁性体からなるスラッジが混合している処理液を貯留する処理液貯留部と、
前記処理液貯留部に収容され、外周面の少なくとも一部に複数の凹部が形成された非磁性体からなる回転ドラムと、
前記回転ドラムを回転させるドラム駆動部と、
前記回転ドラムの内周面に沿って配設された複数の磁石と、
前記回転ドラムの前記外周面に当接しながら回転する絞りローラと、
前記絞りローラの配設位置よりも下流側位置において前記回転ドラムの前記外周面に当接するスクレーパと、を有することを特徴とする磁気分離処理装置。
【請求項２】
前記凹部は、前記回転ドラムの前記外周面の全範囲に形成されていることを特徴とする請求項１記載の磁気分離処理装置。
【請求項３】
前記凹部の深さ寸法は平均２マイクロメートルであることを特徴とする請求項１または２記載の磁気分離処理装置。
【請求項４】
前記凹部はサンドブラストにより形成されたものであることを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載の磁気分離処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気分離処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ワークに対する切削加工や研削加工を行う際には、ワークと加工具との潤滑性向上や、ワークと加工具の摩擦熱冷却を目的とした処理液が用いられることが多い。このような処理液は高価であるため、繰り返し利用されている。
【０００３】
このような処理液には、ワークの切削屑や研削屑（以下、切削屑と研削屑をスラッジということがある）が混入してしまうため、処理液を繰り返し使用するためにはこれらのスラッジを処理液から分離させる必要がある。スラッジが磁性体である場合、スラッジと処理液との分離処理を行うための磁気分離処理装置としては、例えば特許文献１に開示されているような構成のものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−７９３５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に開示されている磁気分離処理装置においては、処理液中のスラッジを適切に分離することができる。しかしながら処理液中におけるスラッジの量が増えると、回転ドラムの外周面に付着したスラッジがフロック状になり、磁力による吸引作用と重力の作用で回転ドラムの外周面から滑り排出できない（図６内の矢印で示した囲み部分参照）といった不具合が明らかになった。このような状態になると、処理液中のスラッジが絞りローラの位置まで搬送されず、処理液からスラッジを分離することができなくなってしまうといった課題がある。
【０００６】
そこで本発明は上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは次のとおりである。すなわち、処理液中に大量のスラッジが含まれている場合であっても、確実にスラッジを分離することを可能にした磁気分離処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため発明者が鋭意研究した結果、以下の構成に想到した。
すなわち、本発明は、磁性体からなるスラッジが混合している処理液を貯留する処理液貯留部と、前記処理液貯留部に収容され、外周面の少なくとも一部に複数の凹部が形成された非磁性体からなる回転ドラムと、前記回転ドラムを回転させるドラム駆動部と、前記回転ドラムの内周面に沿って配設された複数の磁石と、前記回転ドラムの前記外周面に当接しながら回転する絞りローラと、前記絞りローラの配設位置よりも下流側位置において前記回転ドラムの前記外周面に当接するスクレーパと、を有することを特徴とする磁気分離処理装置である。
【０００８】
これにより、スラッジと回転ドラムとの接触面積を増加させることができるため、スラッジに作用させる摩擦抵抗を高めることができる。このため、回転ドラムの外周面にスラッジが大量に付着しても、重力に抗してスラッジをスクレーパ位置まで運搬することができ、処理液からのスラッジの確実な分離処理を行うことが可能になる。
【０００９】
また、前記凹部は、前記回転ドラムの前記外周面の全範囲に形成されていることが好ましい。さらに、前記凹部の深さ寸法は平均２マイクロメートルであることがより好ましい。
【００１０】
これらにより、より効率的に処理液中のスラッジの分離処理を行うことができる。
【００１１】
また、前記凹部はサンドブラストにより形成されたものであることが好ましい。
【００１２】
これにより、回転ドラムの外周面への凹部の形成作業を効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明にかかる磁気分離処理装置の構成を採用することにより、回転ドラムの外周面の表面積を増加させることができるので、処理液中に大量のスラッジが含まれている場合であっても、確実にスラッジを分離することが可能になる。また、回転ドラムの外周面には凹部のみが形成されているので、スクレーパとの摩擦による劣化を最小限に抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態における磁気分離処理装置の上流側斜視図である。
【図２】本実施形態における磁気分離処理装置の下流側斜視図である。
【図３】本実施形態における磁気分離処理装置の概略内部構造図である。
【図４】本実施形態における回転ドラムと従来技術における回転ドラムの比較図である。
【図５】本実施形態における磁気分離処理装置の使用状況説明図である。
【図６】従来技術の磁気分離処理装置において回転ドラムの外周面からスラッジが滑り留まった状態を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本実施形態における磁気分離処理装置１００は、図１〜図３に示すように、本体部１０と、回転ドラム２０と、ドラム駆動部としてのモータ３０と、回転ドラム２０の内周面に沿って配設された磁石４０と、絞りローラ５０とスクレーパ６０と、を有している。
【００１６】
本体部１０の側面には処理液流入口１２が配設され、処理液流入口１２に向かい合う配置で、スラッジ排出部１４が配設されている。処理液流入口１２およびスラッジ排出部１４と水平面内で直交する本体部１０の側面には処理済み液の排出口１６が配設されている。処理液流入口１２から本体部１０に取り込まれた処理液は本体部１０の内部に形成された処理液貯留部１８に貯留される。処理液貯留部１８には回転ドラム２０と処理液を回転ドラム２０に誘導させるためのガイド板１９が配設されている。
【００１７】
処理液流入口１２は本体部１０の外方に突出する筒状のジョイント１２Ａを有している。ジョイント１２Ａに図示しない処理液取込管を連結することによってワーク加工装置と磁気分離処理装置１００とを連結した状態にすることができる。
【００１８】
スラッジ排出部１４は回転ドラム２０の下流側位置において、スクレーパ６０に連接させた状態で配設されている。本実施形態におけるスラッジ排出部１４は平坦な底面と底面の両側に起立する側壁とからなるいわゆる倒コ字型断面の樋形状に形成されている。スラッジ排出部１４はスクレーパ６０から離反するに伴って徐々に下方に延びる下り傾斜面を形成し、スクレーパ６０により回転ドラム２０の外周面から掻き取られたスラッジを重力の作用により排出している。なお、図示はしないがスラッジ排出部１４の下流側にスラッジ回収箱を配設してもよい。
【００１９】
回転ドラム２０と絞りローラ５０によって処理液からスラッジを分離した処理済み液（スラッジが除去された加工液）は処理済み液の排出口１６から排出される。排出口１６から排出された処理済み液はワーク加工装置に戻され、加工液として再利用される。なお、図示はしないが排出口１６の下流側に処理済み液の回収容器を配設してもよい。本実施形態においては、図１および図２に示すように、本体部１０の対向する側面のそれぞれに排出口１６が設けられており、本体部１０（磁気分離処理装置１００）の配設位置に応じて排出口１６を適宜選択することができる。図２に示すように、使用しない排出口１６には遮蔽板１７が装着されている。
【００２０】
本体部１０の内部空間には処理液流入口１２から流入した処理液を貯留するためのスペースとして処理液貯留部１８が形成されている。処理液貯留部１８には処理液貯留部１８に貯留した処理液を回転ドラム２０に供給するためのガイド板１９が配設されている。ガイド板１９は処理液の流れ方向を横切る幅方向に本体部１０の内部空間を仕切る隔壁としての機能も有している。
【００２１】
本実施形態におけるガイド板１９は、処理液貯留部１８の内底面から回転ドラム２０に向けて傾斜する傾斜面を形成する傾斜板１９Ａと、回転ドラム２０の外周面に沿って円弧状の湾曲面を形成する湾曲板１９Ｂを一体に組み合わせることにより形成されている。湾曲板１９Ｂは回転ドラム２０の外周面から所定距離離反させた状態で配設されている。図３に示すように湾曲板１９Ｂの両端部位置は同じ高さ位置であると共に、回転ドラム２０の外周面位置よりも外側位置になっているので、絞りローラ５０により絞られた処理液は湾曲板１９Ｂに流れ落ちることになる。
【００２２】
回転ドラム２０は非磁性体からなる円筒体に形成されている。ここでは、ＳＵＳ３０４により回転ドラム２０を形成した。本実施形態における回転ドラム２０は外周面に対してサンドブラスト処理を行い、回転ドラム２０の外周面全体に微細な凹部（図示せず）を形成している。本実施形態では８０番粒径の砂を用いたサンドブラスト処理を行い、回転ドラム２０の外周面に平均深さ（平均径寸法）が２マイクロメートルの凹部を形成している。本実施形態においては、回転ドラム２０の外周面全範囲に対してサンドブラスト処理を行っているが、回転ドラム２０の外周面に適宜マスキングを行い、回転ドラム２０の外周面の少なくとも一部に微細な凹部を形成するようにしてもよい。
【００２３】
このようにして外周面に微細な凹部が形成された回転ドラム２０（図４参照）は従来技術のような外周面が平滑面に形成された回転ドラム２０（図４参照）に比較して外周面が粗面化された状態になっているのが特徴である。このような回転ドラム２０は、処理液貯留部１８の上側位置（処理液貯留部１８の内底面から十分離反させた位置）で処理液の流れ方向を横切る幅方向に回転可能にかけ渡されている。回転ドラム２０にはドラム駆動部であるモータ３０の出力軸が直接または間接的に連結されていて、モータ３０から供給される駆動力により処理液の流れ方向に沿って回転する。
【００２４】
回転ドラム２０の内部空間には、図３に示すように回転ドラム２０の内周面に沿って複数の磁石４０が固定された状態で配設されている。ここでは、回転ドラム２０の内周面と向かい合う磁石４０の極が上流側から下流側に向けてＮ極とＳ極が交互になるようにして円弧状に配設されている。また、本実施形態においてはスクレーパ６０の直前位置から湾曲板１９Ｂの下流側端部付近までの範囲は磁石未配設部４２になっている。これによりスクレーパ６０により回転ドラム２０の外周面から掻き落とされたスラッジは、重力の作用および次々と搬送されてくるスラッジに押し出されることでスラッジ排出部１４に排出されることになる。
【００２５】
回転ドラム２０の頂点位置よりも上流側位置であって、かつ湾曲板１９Ｂの上流側端部位置よりも下流側位置には絞りローラ５０が配設されている。絞りローラ５０は適度な弾性を有する耐油性ゴム等の材料により形成されていることが好ましい。絞りローラ５０は回転ドラム２０の外周面に当接しながら回転ドラム２０の回転に従動するように、絞りローラ５０の回転軸を回転ドラム２０の回転軸と平行にした状態で配設されている。絞りローラ５０の外周面は平滑面であっても凹凸面であってもよい。
【００２６】
また、本実施形態においては、回転ドラム２０に対する絞りローラ５０の当接力を調整するための絞りローラ当接力調整部５２を設けている。絞りローラ当接力調整部５２は調整ツマミ５２Ａを回動させることにより絞りローラ５０を回転ドラム２０に当接させる付勢手段（図示せず）の付勢力が調整可能になっている。絞りローラ当接力調整部５２を配設することにより、処理液に混合しているスラッジの大きさ等に応じて回転ドラム２０に対する絞りローラ５０の当接力（押圧力）を調整することができ、効率的なスラッジの分離処理を行うことができる。
【００２７】
スクレーパ６０は、回転ドラム２０と同様にＳＵＳ３０４により回転ドラム２０の幅寸法と同幅寸法に形成されている。スクレーパ６０は回転ドラム２０の外周面に対して接線方向に配設されているが、回転ドラム２０側の先端部分は回転ドラム２０に喰い込む方向に折り曲げられており、この先端部分が回転ドラム２０の外周面に当接するように配設されている。スクレーパ６０の下流側端部はスラッジ排出部１４に連通している。なお、スクレーパ６０は非磁性材により形成されていればよく、スクレーパ６０の材料はＳＵＳ３０４材に限定されるものではない。
【００２８】
本実施形態における磁気分離処理装置１００は以上のような構成を有している。続いて、本実施形態の磁気分離処理装置１００を用いた磁性体からなるスラッジが混合している処理液からスラッジを分離させる際の処理について説明する。
【００２９】
図示しないワーク加工装置により磁性体からなるワークの加工時に用いられた潤滑および冷却用の加工液にはワークの加工時に発生したスラッジが混合した状態でワーク加工装置の外部に排出される。このようなスラッジが混合した加工液は処理液として、ワーク加工装置と磁気分離処理装置１００の処理液流入口１２とを繋いだ処理液取込管を介して処理液貯留部１８に貯留される。処理液貯留部１８に貯留された処理液は、ガイド板１９に沿って液面が上昇するに伴って回転ドラム２０の外周面に接近する。処理液貯留部１８に所要量の処理液が貯留されると、処理液が回転ドラム２０の外周面に接触することになる。
【００３０】
回転ドラム２０はモータ３０により処理液の流れ方向に沿って（図３内の矢印Ａの（時計周り）方向に）回転していると共に、回転ドラム２０の内部空間には回転ドラム２０の内周面に沿って複数の磁石４０が交番磁界を形成した状態で配設されている。すなわち回転ドラム２０の外周面に接触した処理液に含まれるスラッジが回転ドラム２０の外周面に付着した状態となり、回転ドラム２０の回転方向に順次搬送されることになる。本実施形態における回転ドラム２０の外周面には平均寸法２マイクロメートルの微細凹部が形成されているので、処理液に含まれているスラッジ量が多い場合であっても、回転ドラム２０の外周面からスラッジが滑り、スラッジが処理液貯留部１８に留まってしまうことはない。すなわち、処理液内に含まれているスラッジを確実に回転ドラム２０の外周面に付着させた状態で回転方向に搬送することができるのである。
【００３１】
回転ドラム２０により搬送されたスラッジは回転ドラム２０の頂点位置よりも上流側位置に配設された絞りローラ５０により液体分が絞られる。絞りローラ５０により絞られた液体分である加工液は回転ドラム２０の外周面に沿って流れ落ち、回転ドラム２０の下方位置に配設された湾曲板１９Ｂに落下する。湾曲板１９Ｂの上面には加工液と処理液が混合した状態になるが、湾曲板１９Ｂの上流側所要範囲には磁石４０が配設されているのでスラッジはこの部分の磁石４０により吸着されることになる。湾曲板１９Ｂの上面に貯留された加工液と処理液の混合液は、加工液の成分のみが湾曲板１９Ｂの下流側端部から越流することになる。
【００３２】
湾曲板１９Ｂの下流側端部から越流した加工液は本体部１０に配設された排出口１６から磁気分離処理装置１００から排出されることになる。排出口１６とワーク加工装置とを連通させておけば、スラッジが除去された加工液をワーク加工装置に直接戻して再利用することができる。
【００３３】
絞りローラ５０により液体分が絞られたスラッジは回転ドラム２０の頂点位置よりも下流側位置に回転ドラム２０の外周面に当接させた状態で配設されたスクレーパ６０により回転ドラム２０の外周面から掻き落される。スクレーパ６０により掻き落とされたスラッジはスラッジ排出部１４から磁気分離処理装置１００から排出される。スラッジ排出部１４は滑り台形状に形成されているので、スラッジは重力の作用および次々と搬送されてくるスラッジにより押し出され、スラッジ回収容器等に回収されるのである。
【００３４】
以上に説明した実施形態における磁気分離処理装置１００の構成によれば、処理液内に大量のスラッジが含まれている場合であっても、確実に回転ドラム２０の外周面に磁力によってスラッジを付着させた状態で絞りローラ５０の位置まで搬送させることができる（図５参照）。このように処理液中のスラッジが順次絞りローラ５０の位置まで搬送されるので、処理液中に含まれているスラッジの分離を確実に行うことが可能な磁気分離処理装置１００を提供することができる。
【００３５】
なお、本実施形態においては、処理液流入口１２には筒状のジョイント１２Ａを配設し、ジョイント１２Ａに処理液取込管を連結することによってワーク加工装置と磁気分離処理装置１００を連結しているが、この形態に限定されるものではない。例えば、ワーク加工装置から排出されるスラッジが混合した処理液は処理液取込管ではなく樋に代表される他の供給手段を採用することもできる。この場合処理液流入口１２は本体部１０の外表面に形成した単なる貫通孔にすることもできる。また処理液流入口１２は本体部１０の上面に配設することもできる。
【００３６】
また、スラッジ排出部１４は処理液流入口１２に向かい合う位置に配設されているが、スラッジ排出部１４を処理液流入口１２と水平面内で直交させた配置を採用することもできる。
【００３７】
また、本実施形態においては本体部１０の対向する側面に処理済み液の排出口１６を向かい合わせて２箇所に配設し、一方の排出口１６を遮蔽板１７により遮蔽しているが、排出口１６を１箇所のみとして、遮蔽板１７の配設を省略することもできる。さらには、排出口１６を本体部１０の底面に配設することも可能である。
【００３８】
また、本実施形態においてはガイド板１９を傾斜板１９Ａと湾曲板１９Ｂとを一体形成しているが、傾斜板１９Ａを処理液貯留部１８の内底面に垂直に起立させた垂直板にすることもできる。また、湾曲板１９ＢをＵ字状または平板の下流側が起立する倒Ｌ字状に形成した受皿に置き換えたガイド板１９の形態を採用することもできる。
【００３９】
また、本実施形態においては、回転ドラム２０の外周面の少なくとも一部に対してサンドブラスト処理をすることにより平均径寸法が２マイクロメートルの微細凹部を形成しているが、微細凹部の平均径寸法は２マイクロメートル以外であってもよい。微細凹部の平均径寸法はサンドブラスト処理の条件を変更することにより適宜変更することができる。
【００４０】
本実施形態においては、回転ドラム２０の外周面の微細凹部をサンドブラスト処理により形成しているが、電解処理やサンドペーパ処理に代表される公知の粗面化処理手法を用いて形成してもよい。要は回転ドラム２０の外周面の少なくとも一部に微細凹部を形成することで、回転ドラム２０の外周面からの突出部を形成せずに表面積を増加させることができればよいのである。
【００４１】
このように回転ドラム２０の外周面からの突出部がないため、回転ドラム２０の外周面にスクレーパ６０を当接させた状態で使用しても、回転ドラム２０の外周面の摩耗は最小限になるため、当初性能を長期にわたって維持することができる点で好都合である。
【００４２】
そして以上に説明した変形例の他、実施形態において説明した変形例等を適宜組み合わせた形態を採用することも可能である。
【符号の説明】
【００４３】
１０  本体部，
１２  処理液流入口，１２Ａ  ジョイント，
１４  スラッジ排出部，１６  排出口，１７  遮蔽板，１８  処理液貯留部，
１９  ガイド板，１９Ａ  傾斜板，１９Ｂ  湾曲板，
２０  回転ドラム，３０  モータ，４０  磁石，４２  磁石未配設部，
５０  絞りローラ，５２  絞りローラ当接力調整部，５２Ａ  調整ツマミ，
６０  スクレーパ，
１００  磁気分離処理装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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