专利名称：磁力分离器的制作方法
技术领域：
本发明涉及从被处理液分离除去磁性粒子的磁力分离器。
背景技术：
在机械加工中，为了冷却及润滑而大量使用冷却液。在加工时在该冷却液中会 混入例如切屑(chips)及磨屑那样的磁性粒子。该混入的磁性粒子在冷却液中成为油泥 (sludge)(污泥)。冷却液在使用后通过分离除去该油泥而重复使用。在日本登记实用新型第3024673号公报中公开有捕捉冷却液内的油泥并将其排 出的磁力分离器。该磁力分离器具备圆筒形的滚筒和设于该滚筒内侧的磁铁。油泥在上述 磁铁的磁力作用下被吸附在滚筒的外周面。在该分离器上设有挤出油泥中包含的液体成分 的挤压辊、和从上述滚筒的外周面刮取挤出了液体成分的油泥的刮板(油泥剥离板)。上述日本登记实用新型第3024673号公报中所记载的刮板，其与滚筒的外周面压 接。即，以防止附着于滚筒外周面的油泥剩下的方式使刮板的前端部与滚筒的外周面紧贴。但是，在进行油性冷却液的处理时，在滚筒的外周面会形成油膜。在油泥的量较多 时，该油膜在挤压辊的作用下返回分离器主体的液体贮存部。但是，在未进行加工时或即使 处于加工过程中但油泥的量较少时，在挤压辊的作用下不怎么除去油膜，导致大量的油膜 残留于滚筒的外周面。该油膜被刮板刮取而流入油泥箱。即，当使用上述刮板时，会产生将 被处理液带出(即被处理液减少)的现象。作为其对策，可考虑增大挤压辊的硬度，或使挤压辊更强地压接滚筒等来提高挤 出效果。但是，这些对策需要进行机械方面的改进，因此会导致成本增加。另一方面，其效 果被认为存在限度，不能说是根本性的对策。
发明内容
本发明的目的在于提供能够抑制带出被处理液的磁力分离器。本方面一实施方式的磁力分离器，具备分离器主体，其具备收纳含有磁性粒子的 被处理液的液体贮存部；磁性滚筒机构，其设于所述分离器主体内。所述磁性滚筒机构具 有滚筒，其为圆筒形，以沿水平方向延伸的轴线为中心进行旋转，且上部在所述被处理液 的液面上露出；磁铁，其在所述滚筒的内侧与该滚筒的内周面相对配置，且以相对于旋转的 所述滚筒不旋转的方式固定于所述分离器主体，在所述滚筒的外周面周向的一定范围内形 成可以吸附所述磁性粒子的磁场区域；液体流通部，其形成于所述滚筒的外周面的底部侧 且流过所述被处理液；刮板，其配置于在所述滚筒的上部形成于自所述磁场区域沿周向离 开的位置的非磁场区域，用于将附着于所述滚筒的外周面的所述磁性粒子在所述在非磁场 区域引导到分离器主体的外部。所述刮板具有沿所述滚筒的轴线方向以非接触的状态与所 述滚筒的外周面相对的前端部，在该前端部和所述滚筒的外周面之间形成有小间隙。根据本发明，可以抑制带出被处理液。
图1是表示本发明一实施方式的分离器的立体图；图2是图1中所示的分离器的沿F2-F2线的剖面图；图3是将图2中所示的刮板周围放大表示的剖面图；图4是示意性表示图1中所示的分离器的作用的剖面图。
具体实施例方式下面，基于附图对本发明的实施方式进行说明。图1表示本实施方式的磁力分离 器1 (以下简称为分离器1)的整体结构。分离器1是例如从磨床等机床所使用的使用后的 冷却液(所谓的脏液(contaminated fluid))分离除去油泥的装置。另外，在此“油泥”是指与冷却液混合成污泥状态的磁性粒子的集聚物。磁性粒子 是指具有被磁力吸引这种性质的粒子，例如是金属的切屑或切屑粉、磨屑等。另外，包含该 油泥(即磁性油泥)的脏液是本发明中所说的被处理液之一例。如图1所示，分离器1具备分离器主体2、及磁性滚筒机构3。分离器主体2具备 收纳脏液D(参照图2)的液体贮存部11，其暂时贮存脏液D。如图2所示，在该分离器主体 2上设有出口 12。出口 12朝向清洁箱(未图示)开口，将通过磁性滚筒机构3过滤了油泥81的冷 却液(所谓的清洁液C)向清洁箱排出。如图2所示，磁性滚筒机构3被设置在分离器主体2内。该磁性滚筒机构3具备 磁性滚筒20、液体流通部21、挤压辊22、以及刮板23。磁性滚筒20具有滚筒25和磁铁2。如图1所示，滚筒25构成轴线沿水平方向延伸的圆筒形。如图2所示，滚筒25例 如以其下部31浸在脏液D中并且其上部32在脏液D的液面上露出的方式设置在分离器主 体2内。滚筒25在驱动电动机34(参照图1)的作用下以上述轴线为中心绕图2中的A方 向转动。作为滚筒25的一例，由不锈钢等非磁性材料构成，但其材料使用金属或非金属都 可以。如图2所示，磁铁26在滚筒25的内侧与该滚筒25的内周面25b相对配置。磁铁 26被固定于上述分离器主体2，其相对于旋转的上述滚筒25不旋转。如图2所示，磁铁26 在滚筒25的周向局部设置。由此，磁铁26形成在滚筒25的外周面25a周向的一定范围内 可吸附磁性粒子81a的磁场区域41。磁场区域41例如是与磁铁26相对的区域，是较强烈地受到磁铁26的磁场影响的 区域。如图2所示，磁场区域41例如在滚筒25中从浸在脏液D的下部区域遍及与挤压辊 22相对的上部区域的一部分而形成。另外，在滚筒25的外周面25a，在滚筒25的上部32从磁场区域41沿周方向离开 的位置形成非磁场区域42。非磁场区域42例如是与磁铁26不相对的区域，是几乎不受磁 铁26的磁场的影响，或者与上述磁场区域41相比受磁铁26的磁场的影响小的区域。如图 2所示，非磁场区域42形成于与刮板23相对的区域。另外，如图2所示，在分离器1内部设置有底板51。底板51构成液体贮存部11的 隔壁的一部分，并且沿滚筒25的外周面25a配置。通过该底板51，在滚筒25的外周面25a 的底部侧形成有脏液D流过的液体流通部21。S卩，通过底板51形成将收纳于液体贮存部11的脏液D导向滚筒25的外周附近的流路。在底板51的前端和滚筒25之间形成有过滤 出口 52。挤压辊22例如由硬质橡胶那样的弹性体形成，并且，例如通过挤压辊调节弹簧 54(参照图1)朝向磁性滚筒20被加压。挤压辊22将吸附于滚筒25的外周面25a的油泥 81中包含的液体成分挤出。下面，详细说明本实施方式的刮板23。刮板23配置在形成于滚筒25的上部32的非磁场区域42，在脏液D的外部与滚筒 25的外周面25a相对。刮板23是用于在该非磁场区域42将附着于滚筒25的外周面25a 的磁性粒子81a导向分离器主体2外部的部件。如图3所示，刮板23从上述非磁场区域42至后述的油泥滑槽55设置。刮板23 具有与滚筒25相对的前端部61和与油泥滑槽55相对的后端部62。如图1及图3所示，本 实施方式的刮板23，其前端部61及后端部62相对于中间部稍微弯折。另外，刮板23的形 状并不限于上述例，也可以是未弯折的平板、或包含各种弯折或其它形状。如图3所示，刮板23例如在滚筒25的外周面25a的切线方向从滚筒25的旋转方 向的相反侧面临滚筒25。如图1所示，刮板23的前端部61沿滚筒25的轴线方向延伸，并 沿该轴线方向与滚筒25的外周面25a相对。另外，“沿轴线方向相对”是指刮板23的前端 部61与上述轴线方向平行地延伸，在上述轴线方向的各区域与滚筒25的外周面25a相对。 刮板23例如遍及滚筒25的大致整个宽度而设置。如图3所示，刮板23的前端部61从滚筒25的外周面25a浮起，以非接触的状态 与滚筒25的外周面25a相对。刮板23在其前端部61和滚筒25的外周面25a之间形成小 间隙S(即缝隙)。如上所述，刮板23的前端部61沿滚筒25的轴线方向与滚筒25的外周 面25a相对。该小间隙S在上述轴线方向的整个区域形成于刮板23的前端部61和滚筒25 的外周面25a之间。小间隙S的一例是0. 2mm 0. 3mm的缝隙。另外，小间隙S的大小不限于上述数 值。在进行油性冷却液的处理时，在滚筒25的外周面25a例如形成有IOym左右的油膜。 小间隙S的大小只要至少比该油膜的厚度大即可。另外，小间隙S的大小可以根据滚筒25 的正圆度或各零件的零件公差、安装误差等容许量适当设定为任意大小。如图1及图3所示，刮板23例如通过螺钉64固定在分离器主体2上。刮板23形 成为例如在将螺钉64最大限度拧紧时，其前端部61与滚筒25的外周面25a之间空出小间 隙S。另外，刮板23的安装构造不限于用螺钉固定，也可以采用其他安装方法。如图2及图3所示，在刮板23的下方设置有护板71。护板71从刮板23的下方 以沿着滚筒25的外周面25a的方式弯曲成圆弧状，并且朝向滚筒25的底部73延伸。护板 71的前端部从上述过滤出口 52进入液体流通部21的内部，并延伸到与滚筒25的磁场区域 41相对的区域。即，护板71具有在刮板23的下方与滚筒25的非磁场区域42相对的第一 端部71a、和在液体流通部21的内部与滚筒25的磁场区域相对的第二端部71b。在该护板71和滚筒25的外周面25a之间形成有缝隙T。在该缝隙T中，例如面临 磁场区域41的区域成为磁铁26的磁场能够到达的缝隙Ta。S卩，磁铁26的磁场能够到达的 缝隙Ta的一例形成于护板71和滚筒25的磁场区域41之间。该缝隙Ta的长度没有特别 限定，只要是在非磁场区域42不被磁性滚筒20吸引的油泥81再次吸附在磁性滚筒20上所需的足够长度即可。由此，护板71能够将进入小间隙S并在刮板23的下方从滚筒25剥离的磁性粒子 81a在缝隙T内引导至磁场区域41。即，护板71是用于避免从滚筒25剥离的磁性粒子81a 再次混入冷却液的部件。如图1 图4所示，油泥滑槽55从磁性滚筒20的相反侧与刮板23邻接。油泥滑 槽55将由刮板23刮取的磁性粒子81a朝油泥箱(未图示)引导。下面，说明本实施方式的分离器1的作用。如图2所示，脏液D首先流入分离器主体2的液体贮存部11。该脏液D被底板51 引导，在磁性滚筒20和底板51之间流动(图2中，参照黑箭头)。在该过程中，脏液D所 包含的油泥81 (即磁性粒子81a)在磁铁26的磁力作用下被吸附在滚筒25的外周面25a。 由此，脏液D被过滤而成为除去了油泥81的清洁液C，并从出口 12向清洁箱排出。另一方 面，吸附在滚筒25的外周面25a的油泥81伴随着滚筒25的旋转与外周面25a —体移动。在此，图4示意性表示分离器1的作用。如图4所示，伴随着滚筒25的旋转，滚筒 25的外周面25a在脏液D中通过。在该通过过程中，在滚筒25的外周面25a不断吸附磁性 粒子81a，从而使油泥81增加。即，在滚筒25的外周面25a在脏液D中通过的过程中，油泥 81慢慢成为大油泥堆。该油泥81的增大例如通过分别磁化的多个磁性粒子81a相互吸合 而实现。吸附于滚筒25的油泥81与滚筒25的旋转一同向上方移动，通过挤压辊22挤出 油泥81中的液体成分。被挤出的液体成分再次回到液体贮存部11。通过了挤压辊22的油泥81进入几乎不受磁铁26影响的非磁场区域42。此时，到 此为止在磁铁26的磁力作用下粘附在滚筒25的外周面25a的油泥81不再受磁铁26的磁 力作用。由此，油泥81成为仅仅是载置于滚筒25的外周面25a之上的状态。虽然构成油泥81的各磁性粒子81a比刮板23的前端部61和滚筒25的外周面 25a之间的小间隙S小，但是，如上所述集聚而增大的油泥81具有卡在刮板23的前端部61 这种程度的大小。换言之，调节上述间隙S的大小以使油泥81卡在前端部61。仅仅是载置 于滚筒25的外周面25a之上的油泥81即使稍微接触刮板23，也会卡在刮板23上，其移动 停止。在此，伴随滚筒25的旋转，在刮板23的前端部61不断地有后续的油泥81到达。 在前方的油泥81卡在刮板23的前端部61的情况下，该卡住的油泥81被从后方到达的油 泥81推到刮板23之上。或者，在前方的油泥81卡在刮板23的前端部61的情况下，从后 方到达的油泥81移至在前方卡住的油泥81之上，在该状态下移至刮板23上。这样，油泥81被刮板23刮取。被刮板23刮取的油泥81被油泥滑槽55引导并向 油泥箱排出。另外，本说明书中的“刮取”或“刮”不是刮擦滚筒25的外周面25a的意思， 而是如上所述刮取油泥81、即刮下油泥81的意思。例如在进行油性冷却液的处理的情况下，在滚筒25的外周面25a形成油膜。该油 膜例如具有10 μ m左右的厚度，而且在自身的表面张力作用下粘附于滚筒25的外周面25a。 这样的油膜通过刮板23的前端部61和滚筒25的外周面25a之间的小间隙S，不被刮板23 刮取而是再次返回分离器主体2内部。另外，构成油泥81的各磁性粒子81a比刮板23的前端部61和滚筒25的外周面25a之间的小间隙S小。因此，一部分磁性粒子81a不会被刮板23刮取，而是进入上述小间 隙S。在此，因为刮板23配置于非磁场区域42，所以，仅仅是载置于滚筒25的外周面25a 之上的磁性粒子81a中的一部分磁性粒子81a中，也存在通过小间隙S后从滚筒25的外周 面25a剥离的磁性粒子。从滚筒25的外周面25a剥离的这样的磁性粒子81a被护板71引导，并被导入护 板71和滚筒25之间的缝隙T。被导入该缝隙T的磁性粒子81a在磁铁26的磁力能够到达 的缝隙Ta再次吸附于滚筒25的外周面25a的磁场区域41，并和滚筒25的外周面25a —体 地移动。即，该磁性粒子81a不会混入已过滤的冷却液中。再次吸附于滚筒25的磁性粒子81a，在滚筒25的外周面25a再次浸入脏液D的 过程中，脏液D中包含的磁性粒子81a集聚而使油泥81增大。而且，增大至卡在刮板23这 种程度的大小的油泥81伴随滚筒25的旋转再次被导向上方时，该油泥81被刮板23刮取。 另外，该循环在油泥81进入刮板23和滚筒25之间的小间隙S的情况下也相同。根据如上所述的结构的分离器1，可以抑制带出被处理液(例如油的带出)。艮口， 本实施方式的分离器1使刮板23的前端部61以非接触的状态与滚筒25的外周面25a相 对，在该前端部61和滚筒25的外周面25a之间形成有小间隙S。根据这样的分离器1，在 滚筒25的外周面25a形成的油膜几乎不被刮板23刮取，从而可以抑制将油带出。另一方面，即使如上所述在刮板23的前端部61和滚筒25的外周面25a之间形成 小间隙S，通过利用油泥81增大这种现象，也可以充分取出油泥81。由此，可以充分确保刮 板23原本的功能。进一步进行叙述，当刮板23的前端部61相对滚筒25的外周面25a非接触时，具 有如下效果(1)减少带出的被处理液，(2)难以损伤滚筒25的外周面25a，(3)刮板23难 以磨损。当刮板23的前端部61与滚筒25的外周面25a紧贴时，在刮板23和滚筒25之间 产生基于摩擦的磨损等。特别是在进行用于磨削加工的冷却液的过滤的情况下，也存在在 冷却液中混有磁性粒子81a之外的从磨石剥落的微细的磨粒等非金属或者非磁性金属的 情况。该磨粒夹在刮板23的前端部61和滚筒25的外周面25a之间，恐怕会导致刮板23 及滚筒25双方磨损或损伤。当刮板23磨损或损伤时，恐怕不能有效地刮取油泥81。当滚筒25的外周面25a 磨损或损伤时，挤压辊22的挤压效果降低，结果有可能导致被处理液的带出量增大。另一方面，如本实施方式所述，通过使刮板23以非接触状态与滚筒25相对，可以 抑制产生上述问题。即，通过使用本实施方式的刮板23，不实施磁性滚筒表面的硬化处理、 挤压辊的橡胶硬度提高、挤压辊调节弹簧的强度等之类的机械方面的改进，即可抑制带出 被处理液。本实施例的分离器1具备护板71，该护板71从刮板23的下方沿滚筒25的外周 面25a朝向滚筒25的底部并且在液体流通部21内延伸，当在该护板71和滚筒25的外周 面25a之间形成磁铁26的磁场能够到达的缝隙Ta时，可以将在刮板23的下方从滚筒25 剥离的磁性粒子81a通过护板71在缝隙T内引导至滚筒25的磁场区域41，从而可以抑制 该磁性粒子81a混入已过滤的冷却液。特别是如本实施方式所述，由于液体流通部21内的冷却液在刮板23的下方区域
7流向远离滚筒25的方向，因此，若没有护板71，则有可能导致从滚筒25的外周面25a剥离 的磁性粒子81a流向远离滚筒25的方向。但是，由于具备护板71，因此，磁性粒子81a不会 沿冷却液的上述流向流动，可以将磁性粒子81a引导至滚筒25的磁场区域41。以上说明了本发明的一个实施方式的磁力分离器，但本发明不限于该实施方式。工业实用性本发明的磁力分离器可以净化各种冷却液。本发明的磁力分离器也可以适用于水 溶性冷却液的过滤。另外，当实施本发明时，不言而喻，在不脱离本发明宗旨的范围内可以 对刮板、滚筒及磁铁等磁力分离器的构成要素实施各种变更。
权利要求
一种磁力分离器(1)，具备分离器主体(2)，其具备收纳含有磁性粒子的被处理液的液体贮存部(11)；以及磁性滚筒机构(3)，其设于所述分离器主体(2)内，该磁力分离器(1)的特征在于，所述磁性滚筒机构(3)具有滚筒(25)，其为圆筒形，以沿水平方向延伸的轴线为中心进行旋转，且上部(32)在所述被处理液的液面上露出；磁铁(26)，其在所述滚筒(25)的内侧与该滚筒(25)的内周面(25b)相对配置，且以相对于旋转的所述滚筒(25)不旋转的方式固定于所述分离器主体(2)，在所述滚筒(25)的外周面(25a)周向的一定范围内形成能够吸附所述磁性粒子的磁场区域(41)；液体流通部(21)，其形成于所述滚筒(25)的外周面(25a)的底部侧且流过所述被处理液；以及刮板(23)，其配置于非磁场区域(42)，该非磁场区域(42)在所述滚筒(25)的上部(32)形成于自所述磁场区域(41)沿周向离开的位置，所述刮板(23)用于将附着在所述滚筒(25)的外周面(25a)的所述磁性粒子在所述非磁场区域(42)引导到所述分离器主体(2)的外部，所述刮板(23)具有沿所述滚筒(25)的轴线方向以非接触的状态与所述滚筒(25)的外周面(25a)相对的前端部(61)，在该前端部(61)和所述滚筒(25)的外周面(25a)之间形成有小间隙(S)。
2.如权利要求1所述的磁力分离器(1)，其特征在于，具备护板(71)，该护板(71)从所述刮板(23)的下方沿所述滚筒(25)的外周面(25a) 朝向所述滚筒(25)的底部(73)并且向所述液体流通部(21)内延伸，在该护板(71)和所 述滚筒(25)的外周面(25a)之间形成所述磁铁(26)的磁场能够到达的缝隙(Ta)，该护板 (71)能够将在所述刮板(23)的下方从所述滚筒(25)剥离的磁性粒子在所述缝隙(Ta)内 引导至所述磁场区域(41)。
全文摘要
本发明提供一种磁力分离器，该磁力分离器的磁性滚筒机构(3)具有圆筒形滚筒(25)；磁铁(26)，其配置于该滚筒(25)的内侧且以相对于旋转的滚筒(25)不旋转的方式固定于分离器主体(2)，并在滚筒(25)的外周面(25a)周向的一定范围内形成可以吸附磁性粒子的磁场区域(41)；刮板(23)，其配置于滚筒(25)的非磁场区域(42)且用于将附着于滚筒(25)的外周面(25a)的磁性粒子在非磁场区域(42)引导到分离器主体(2)的外部。该刮板(23)具有沿滚筒(25)的轴线方向以非接触状态与滚筒(25)的外周面(25a)相对的前端部(61)，在该前端部(61)和滚筒(25)的外周面(25a)之间形成有小间隙(S)。
文档编号B03C1/14GK101939107SQ200980104338
公开日2011年1月5日 申请日期2009年2月6日 优先权日2008年2月8日
发明者田代实 申请人:株式会社分离