(57)【要約】 【課題】磁気研磨機において、磁性小片をより高く飛び跳ねさせ、大量の被研磨材や上背のある被研磨材を一挙に研磨し、適用できる被研磨材の範囲を拡大する。【解決手段】非磁性素材からなる円盤の表面に、Ｎ極ゾーン及びＳ極ゾーンを交互に設け、Ｎ極ゾーンには上面をＮ極にして永久磁石を埋設し、Ｓ極ゾーンには上面をＳ極にして永久磁石を埋設してなる、高速で回転する磁石円盤を設け、該円盤上の、円盤に接触することなく可及的に近接した距離に、被研磨材と研磨用小片とを装入した容器を設ける形式の磁気研磨機において、磁石円盤を回転させる第１モータと磁石円盤及び容器を貫通する中心線を、垂直線に対し１０〜４０度傾斜させ、傾斜した容器の下側面に第２モータにより回転する、少なくとも１個のロータを設け、該ロータが容器を磁石円盤の回転方向と反対方向に回転する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
非磁性素材からなる円盤の表面に、Ｎ極ゾーン及びＳ極ゾーンを交互に設け、Ｎ極ゾーンには上面をＮ極にして永久磁石を埋設し、Ｓ極ゾーンには上面をＳ極にして永久磁石を埋設してなる、高速で回転する磁石円盤を設け、該円盤上の、円盤に接触することなく可及的に近接した距離に、被研磨材と研磨用小片とを装入した容器を設ける形式の磁気研磨機において、
磁石円盤を回転させる第１モータと磁石円盤及び容器を貫通する中心線を、垂直線に対し１０〜４０度傾斜させたことを特徴とする傾斜型磁気研磨機。
【請求項２】
傾斜した容器の下側面に第２モータにより回転する、少なくとも１個のロータを設け、該ロータが磁石円盤の回転方向と反対方向に容器を回転することを特徴とする請求項１記載の傾斜型磁気研磨機。
【請求項３】
傾斜した容器の上側面に、少なくとも１個のロータを有し、容器に該ロータを押しつけたり、離したりすることができ、押しつけた場合には、ロータも容器と共に回転する着脱自在な圧着具を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載する傾斜型磁気研磨機。
【請求項４】
傾斜した容器の下側面外方に、モータの非稼働時に容器を傾斜角方向に更に０〜９０度回動させる回動軸を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の傾斜型磁気研磨機。
【請求項５】
圧着具を離して容器を装着する場合に、容器側面の最下端に容器外部から密着する回転部を有する、少なくとも２個の位置決め回転体を等間隔に設け、容器の位置決めと円滑な回転を保証する請求項１ないし４のいずれかに記載の傾斜型磁気研磨機。
【請求項６】
容器底の中心部に容器の回転と共に上昇流を生じさせる回転翼を脱着自在に取付けたことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の傾斜型磁気研磨機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は磁気研磨機を改良し、研磨容器内の研磨領域を拡大し、大量の、大型の或いは上背のある被研磨材を効率よく研磨するための傾斜型磁気研磨機に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気研磨機は特許文献１に開示された様式の研磨機である。その概要は、図４に示す通り、Ｎ極ゾーンとＳ極ゾーンを交互に配置した磁石円盤を高速で回転させることにより、磁石円盤に接触することなく、可及的に近接して設けた容器中の磁性小片が自転しながら激しく飛び跳ね、被研磨材の細かい凹凸を形状変化させることなく、研磨することができる。容器には、多くの場合、界面活性剤の溶液や研摩助剤の溶液を装入する。
【０００３】
磁性小片とは弱い磁性を有するピン状のステンレスの棒である。この磁性小片が磁石円盤により形成されたＮ極（或いはＳ極）に引かれてＳ極（或いはＮ極）のピン先が底面に引かれて起立した後、近づいてくるＳ極ゾーン（或いはＮ極ゾーン）の磁界の方向に倒れ、次いでＳ極の磁界により反転して立ち上がることになる。多数の磁性小片と被研磨材を装入した容器を装着して磁石円盤を回転させると、多数の磁性小片のそれぞれが激しく回転して飛び跳ね、被研磨材はほとんど動かず、被研磨材の微細な凹凸を変形することなく研磨することができる。
【０００４】
しかしながら、磁気研磨機は磁性小片が激しく回転する範囲は、変動する強力な磁界の影響を受ける範囲、現実には容器底から１０ｃｍあたり迄であり、それ以上は研磨効率が悪くなる。したがって、高さ１０ｃｍ以上の被研磨材は上下を反転させて２回以上研磨する方法しかない。高さ２０ｃｍ以上の被研磨材の場合には磁気研磨機の機能の限界に達する。また、磁石円盤の回転数は増加する程、磁性小片の動きが激しくなるが、３０００ｒｐｍ程度が限界であり、これ以上回転数を増しても磁性小片が飛び跳ねる高さは１０ｃｍ程度が上限である。
【０００５】
磁気研磨機が一定の容器内で処理されるため、この容器に入らない長い被研磨材を研磨するために、本発明者らは特許文献２を開示した。これは磁石円盤及び回転モータを基盤３で支持し、別に揺動用モータによりピニオンを回転させ、該ピニオンと係合するラックに対して相対運動することにより、基盤を前後又は左右に揺動せしめ、フレーム上にはレールを設け、基盤下端に設けたスライダーがレール上に跨設して揺動させるものである。
特許文献２により長い被研磨材を研磨することが可能になったが、上背のある被研磨材の研磨は困難であった。
【０００６】
磁気研磨機は磁石円盤の中心部には回転軸が存在し、Ｓ極ゾーンもＮ極ゾーンも存在し得ない。そのため容器の中心部に磁石小片が激しく回転しないデッドゾーンが生じた。このデッドゾーンの問題を特許文献２は磁石円盤が揺動させることにより解消することができた。
更に、特許文献３により研磨用小片をより激しく飛び跳ねさせることを考えた。研摩容器の側面に他の永久磁石を配置することにより、磁場を攪乱することで磁石小片の動きを複雑化して研摩効率を上げるものである。
【特許文献１】特開平０３−６６５６０号公報
【特許文献２】特開２００１−１３８２０８号公報
【特許文献３】特許第２６２７９９４号公報
【特許文献４】特許第２９５４９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明者らは磁石小片を高く飛ばす方法を研究した。しかしながら、磁石円盤の強力な磁気の影響下にある容器の範囲は１０ｃｍ程度であった。本発明者らにとっては、１台の磁気研摩機であってもデッドゾーンを解消し、被研摩材の動きをより活発にすることで、磁気研摩機の性能を高めることが必須の課題であった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は上記課題を解決することを目的とし，その構成は、非磁性素材からなる円盤の表面に、Ｎ極ゾーン及びＳ極ゾーンを交互に設け、Ｎ極ゾーンには上面をＮ極にして永久磁石を埋設し、Ｓ極ゾーンには上面をＳ極にして永久磁石を埋設してなる、高速で回転する磁石円盤を設け、該円盤上の、円盤に接触することなく可及的に近接した距離に、被研磨材と研磨用小片とを装入した容器を設ける形式の磁気研磨機において、磁石円盤を回転させる第１モータと磁石円盤及び容器を貫通する中心線を、垂直線に対し１０〜４０度傾斜させ、傾斜した容器の下側面に第２モータにより回転する、少なくとも１個のロータを設け、該ロータが磁石円盤の回転方向と反対方向に容器を回転することを特徴とする。
【０００９】
本発明の磁気研摩機は研磨機自体を傾斜させるものである。その結果、第１モータも磁石円盤も容器も１０〜４０度の範囲で同一角度に傾斜する。磁性小片の回転高さは磁石円盤の磁力の影響範囲と磁性小片が受ける重力との関係で実際の研磨範囲は底から１０ｃｍ程度迄であった。傾斜させた結果、容器の上側面では重力の影響は低下している。したがって、磁性小片を底から約２０ｃｍも高く飛ばすことができる。
【００１０】
更に、磁気研摩機においては、磁性小片が激しく動きながら被研摩材と共に、ゆっくりと磁石円盤の回転方向に回転していく現象が見られる。
本発明はこの傾斜した容器とその内容物のみを、磁石円盤の回転方向と反対方向に第２モータを用いて回転させるものである。その結果、容器内容物には磁気の影響による撹拌と、容器の回転により生じるスクリュー状の水流による撹拌とが複雑に影響しあって研摩効率が著しく向上した。更に、磁気研摩機において問題となるデッドゾーンが解消し、一度に研摩できる被研摩材の量も約２倍に増加した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明により、磁性小片の動きを活発化して、容器のより高い位置まで自転しながらはね上げさせることに成功した。その結果、今まで研摩できなかった、上背のある被研摩材を磁気研摩機の長所を生かしながら研摩することが可能になった。従来のバレル研摩では突出部を特に激しく研磨してしまうため、被研磨材の形状維持が困難であり、尖った角を有する素材や複雑な形状の素材は研摩できなかった。本発明によれば容器を回転させる時間も短く、実質的研摩は磁性小片によるものであり、デッドゾーンの問題も解消し、被研摩材の処理効率も倍増した。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図４に、本発明磁石円盤１の平面図を示した。磁石円盤１の素材は上下両面平滑なアルミニウム、プラスチックス、セラミックス等の非磁性素材であればよい。２は回転軸であり、第１モータにより駆動され磁石円盤を激しく回転させる。円盤には希土類磁石等の強力な永久磁石２０、２１が埋設され、仮想線で区切られたＮ極ゾーンＮにはＮ極を上にして永久磁石２０が埋設され、Ｓ極ゾーンＳにはＳ極を上にして永久磁石２１が埋設されている。
【００１３】
本発明磁気研摩機の横断面図を図１に、図１のII−II線断面図を図２に示した。第１モータ３及び磁石円盤１は垂直に対し３０度傾斜させて枠体４に装着した。この傾斜角は１０〜４０度、好ましくは２０〜３５度である。１０度より小さいと、傾斜させた効果が少なく、磁性小片の飛び方が少なく従来技術と比して余り向上していない。傾斜角が４０度を越えると容器の回転による非研摩材同士の衝突が増加し、磁気研磨機の長所が削減され複雑な形状の非研摩材の研摩には適しない。
【００１４】
磁石円盤１上には接触しない程度のわずかな間隙を保って非磁性体からなる隔離板５を固定する。例えば、強化ガラス板、アルミニウム板、強化プラスチック板等の強靱な素材が用いられる。隔離板５上には容器を直接載せることができる。
容器はアルミニウム等の非磁性金属、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン等のプラスチック等非磁性素材であればよい。上部に内部を密閉できる蓋１３を有し、蓋は嵌合蓋でも、ネジ蓋でも、嵌入蓋でもよい。図１には容器と蓋に互いに一致するフランジを設け、パッキンを介して蓋と本体のフランジ同士を密に係合しておく留め具を設けた（図示を省略）。更に、持ち運び用の把手を設けてもよい。
【００１５】
隔離板５上に装入した研磨容器６を、磁石円盤の回転方向と反対方向に回転させると、磁性小片の動きがより活発となる。回転させるために、第２モータ１０を傾斜した容器６の側縁部に該当する位置の北体４に取付ける。第２モータ１０から延出し、稼働中の容器側壁に密着する１個或いは一対のロータ８を第２モータにより回転させる。容器６は傾斜した隔離板５上に載っているため、圧着具７を容器側面部の第２モータ１０と反対側に取付ける。
更に、図示を省略したが、容器底に脱着自在な撹拌翼を設けてもよい。容器の回転と共に撹拌翼が上昇流を生じ、磁性小片を高く持ち上げる効果を有する。
【００１６】
圧着具７は容器径の遠心方向に向かって離すこともできるし、容器側面に近づけることもできる。圧着具は本体から２個のロータ９を延出し、このロータ９は容器と同軸方向に回転自在である。本体を容器側面に近接させることにより、ロータ９が容器に合わせて回転し、第２モータのロータ８の回転を妨げることなく容器６を傾斜した位置に確実に把持することができる。
図１及び２には、２本の腕を容器方向に延出し、腕の先端にロータ９を設けた。しかしながら、容器を押圧しながらそれ自体回転自在なロータである圧着具を設けて、容器を保持しながら回転させても本発明の目的を達成することができる。
【００１７】
１１は位置決め回転体である。図１及び図３においては等間隔に３個用いたが、２個でもまた、４個以上でも、等間隔で容器の側面の最下端に密着すればよい。位置決め回転体１１は裁頭円錐状で、１２を中心軸として自由に自転できるものである。位置決め回転体１１の存在により、容器６を磁石円盤１の上部に隔離板５を介して正確に載置することができ、稼働時は自由に回転できるため容器６の回転を妨げない。
【００１８】
磁性小片は特許文献４に示す通り、弱い磁性を有するステンレス等の素材であり、ヒステリシスループの第２象限の減磁曲線におけるエネルギー積の最大値（ＨＢ）max が０．００６〜０．１５ＭＧＯｅ、好ましくは０．００２〜０．１ＭＧＯｅの範囲にある。
その形状に限定はなく、棒状、板状等があるが、径０．２〜１．５ｍｍ長さ３〜１０ｍｍの棒状体が望ましい。これらの磁性小片が自転しながら飛び跳ねることにより、非研磨材の形状を変化させることなく小さな窪みの内部までが研磨される。
【００１９】
研磨を行うに際しては、容器に磁性小片と被研磨材を入れ、更に界面活性剤の溶液を装入することが望ましく、洗剤等の界面活性剤の存在下に、油汚れ等も洗浄することができる。また、防錆剤等も加えることができる。水分の存在は磁性小片をより回転し易くするが、希に溶液を加えず、磁性小片と被研磨材だけで研磨を行うこともある。研磨時間は５分ないし２時間、好ましくは１０分ないし１時間である。
【００２０】
研磨終了後、容器の蓋１３を開き、圧着具７を容器の遠心方向に離す。次いで、回動軸１４を中心に容器６を更に傾斜させる。傾斜させるにあたっては、図１の位置に容器６がある場合には磁石円板１と容器内の磁性小片が相互に引張りあい、一人では離せない場合もある。このような時には、回動軸１４を回動させるハンドルを設けることが好ましい。容器６の底部が磁石円板１と離れるに従い、磁石同士の引張り合いがなくなり弱い力で回動させられるようになる。
【００２１】
図２は内容物排出時に、容器６を図１の状態から更に９０度回動させた場合の断面図である。容器６を２０〜３０度回動させるだけで容器が軽くなる。その後、少しずつ回動させて内容物を取り出すことができる。容器６の回動は９０度で充分である。更に、容器６のみを研磨機から離して取出すことも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、本発明の稼働時の横断面図である。
【図２】図２は、図１のII−II線断面図である。
【図３】図３は、排出時の容器と磁気研磨機との位置的関係を示す断面図である。
【図４】図４は磁石円盤の平面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  磁石円盤
２  回転軸
３  第１モータ
４  枠体
５  隔離板
６  容器
７  圧着具
８、９  ロータ
１０  第２モータ
１１  位置決め回転体
１２  中心軸
１３  蓋
１４  回動軸
２０、２１  永久磁石
Ｓ  Ｓ極ゾーン
Ｎ  Ｎ極ゾーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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