壓輥以及旋轉滾筒式磁分離裝置的製作方法
2023-10-04 06:37:54
專利名稱：壓輥以及旋轉滾筒式磁分離裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種對冷卻液中含有的細微殘渣(7 ， 、7 -)進行回收的旋 轉滾筒式磁分離裝置以及用於該裝置的壓輥。
冃眾抆不
在金屬材料、特別是以鋼鐵材料為代表的磁性材料的切削加工、磨削 加工等中，使與冷卻液一起排出的切削屑、切粉等與液體分離並進行回收。 由於切削屑、切粉等具有各種各樣的形狀，所以從回收效率的觀點開發有 各種磁分離(回收)裝置。
例如，由於被稱為殘渣的切粉為粉狀，所以容易集中並容易含有液體。 因此，分離回收變得困難，所以要求磁分離裝置是具有良好的細微殘渣的
除液性(液切tv性)的裝置。
如專利文獻1所示，以往的旋轉滾筒式磁分離裝置為，在箱型的主體1
內設置有儲存冷卻液的儲液部2。以將儲液部2分成兩部分的方式，在主體 1的中央部附近沿大致水平方向軸支撐有旋轉滾筒3。旋轉滾筒3為由不鏽 鋼等非磁性材料構成的圓筒體，並在外筒的內部同軸地固定有內筒5，該內 筒5在外周面上以預定的排列配置有多個磁鐵4、 4、…。多個磁鐵4、 4、… 的極性被配置為，在旋轉滾筒3的外周面附近產生預定的磁通，以便能夠 磁吸冷卻液含有的切削屑、切粉等。
在專利文獻1中構成為，在從旋轉滾筒3浸漬在儲液部2中的部分到 頂部之間、即在與相當於旋轉滾筒3外周大致四分之三的部分相對應的內 筒5上，配置有多個磁鐵4、 4、…。在相當於剩餘的大致四分之一的部分、 在內筒5上未有配置磁鐵4、 4、…，不作用磁力。
通過磁鐵4、 4、…的磁力而在儲液部2的底部被吸附在旋轉滾筒3的 外周面上的殘渣，隨著旋轉滾筒3的旋轉而被向旋轉滾筒3的頂部搬送， 在通過了頂部的時刻失去磁鐵4、 4、…的吸附力，並由與旋轉滾筒3抵接 的刮板7刮取而回收殘渣。在旋轉滾筒3的頂部附近配置有壓輥6，該壓輥
36在表面上配置有橡膠等彈性體，並通過預定的按壓與旋轉滾筒3的外周面 抵接。所吸附的殘渣通過旋轉滾筒3和壓輥6之間，由此擠壓出殘渣含有 的液體，並在磁力達不到的位置僅分離切削屑、切粉等。 專利文獻1:日本特開2000-079353號公報
但是，在專利文獻1中存在的問題為，在刮板7刮取殘渣時，與殘渣 一起還刮取了旋轉滾筒3表面的液體，所回收的殘渣成為含有液體的狀態。 特別是在壓輥6的兩端部擠壓效率比較容易降低，容易成為液體未被充分 擠壓出的狀態。因此，還存在如下的問題在刮板7附近，在兩端部殘留 的液體再次被殘渣吸取，分離的殘渣的除液變得不充分。
而且，根據磨削加工方法的不同、被磨削材料的不同、組合的不同等， 殘渣的形狀也多種多樣。例如，殘渣形狀為巻曲狀、針狀、粉狀等，並且 殘渣的尺寸也是從數mm到數pm的各種各樣。而且，在是容易扎入壓輥6 的形狀的情況下，存在問題為，由於多次的使用而在壓輥6上形成環狀的 殘渣環，由此壓輥6的更換等維護次數增加。
並且，在近年的精密磨削加工、例如縱磨加工、修邊加工、珩磨加工、 研磨加工等中產生的殘渣具有超微粒化的傾向。並且，使用粘度比水高的 油性冷卻液的情況也較多，從超微粒化的殘渣中可靠地分離冷卻液變得越 來越困難。
發明內容
本發明就是鑑於上述情況而進行的，其目的在於提供一種旋轉滾筒式 磁分離裝置以及用於該裝置的壓輥，即使殘渣的形狀是容易扎入壓輥的形 狀，也能夠不扎入壓輥而長期穩定地分離殘渣。
而且，本發明的目的在於提供一種旋轉滾筒式磁分離裝置以及用於該 裝置的壓輥，即使是超微粒化的殘渣，也能夠充分擠壓出殘渣含有的液體， 並能夠可靠地分離殘渣。
為了達成上述目的，第1發明的壓輥是用於旋轉滾筒式磁分離裝置的 壓輥，該壓輥以與旋轉滾筒的旋轉軸大致平行的軸為中心旋轉並與該旋轉 滾筒抵接；該旋轉滾筒為，內置配置了多個磁鐵的內筒，由非磁性材料構 成的外筒在被固定的該內筒的周圍旋轉；該壓輥的特徵為，在與上述旋轉 滾筒抵接的面上配置彈性體，該彈性體由以聚酯多元醇為主要成分的未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料構成。
在第1發明中，該壓輥被設置為，以與旋轉滾筒的旋轉軸大致平行的
軸為中心旋轉並與該旋轉滾筒抵接；該旋轉滾筒為，內置配置了多個磁鐵 的內筒，由非磁性材料構成的外筒在被固定的該內筒的周圍旋轉。在與旋 轉滾筒抵接的面上配置彈性體，該彈性體由以聚酯多元醇為主要成分的未 交聯的聚氨基甲酸乙酯材料構成。在使用通常的聚氨基甲酸乙酯材料的情 況下，由於殘渣含有的液體而在彈性體表面產生水解，經不起作為壓輥的 使用。通過使用未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料，能夠未然地避免產生水解， 能夠確保作為壓輥的耐久性。
而且，由於聚氨基甲酸乙酯材料特有的性質、即硬度高，因此雖然拉 伸較小但是扯裂強度較高，因此即使在殘渣的形狀為針狀等容易扎入的形 狀的情況下，殘渣也很難以扎入壓輥。因此，例如在即使為細微針狀的殘 渣的情況下，也能夠抑制殘渣扎入壓輥，能夠進行長期穩定的液體擠壓。
而且，第2發明的壓輥的特徵為，在第1發明中，在兩端部具備抑制 上述彈性體向軸向移動的抑制部件。
在第2發明中，在兩端部具備抑制上述彈性體向軸向移動的抑制部件。 通過設置抑制部件，不產生退出部(逃〖f部)、且不產生兩端部的漏液；該抑 制部件為，在由於旋轉滾筒和壓輥抵接而彈性體產生向兩端部側的退出部 時，以不產生該退出部的方式抑制彈性體從兩端側向軸向移動。因此，能 夠充分地進行殘渣的除液，並能夠容易地分離回收殘渣。
接著，為了達成上述目的，第3發明的旋轉滾筒式磁分離裝置的特徵 為，具備上述壓輥。
在第3發明中，通過具備第1發明及域第2發明的壓輥，並使用未交 聯的聚氨基甲酸乙酯材料作為彈性體的材質，由此能夠未然地避免產生水 解，並能夠確保作為壓輥的耐久性。而且，由於聚氨基甲酸乙酯材料特有 的性質、即硬度高，因此雖然拉伸較小但是扯裂強度較高，因此即使在殘 渣的形狀為針狀等容易扎入的形狀的情況下，殘渣也很難以扎入壓輥。因 此，例如在即使為細微針狀的殘渣的情況下，也能夠抑制殘渣扎入壓輥， 能夠進行長期穩定的液體擠壓。
而且，第4發明的旋轉滾筒式磁分離裝置的特徵為，在第3發明中，
上述旋轉滾筒的周面為平滑鏡面。在第4發明中，通過將旋轉滾筒的周面加工為平滑鏡面，即使在殘渣 的形狀為針狀等容易扎入的形狀的情況下，也難以在旋轉滾筒的表面上維 持直立狀態。因此，例如在即使為細微針狀的殘渣的情況下，也能夠抑制 殘渣扎入壓輥，並能夠進行長期穩定的液體擠壓。
而且，第5發明的旋轉滾筒式磁分離裝置的特徵為，在第3或第4發 明中，上述旋轉滾筒在大致四分之三的上述內筒周面上、環狀地配置具有 相同極性的多個磁鐵列，並使在軸向相鄰配置的多個磁鐵列的極性互不相 同，在與上述壓輥抵接的部分附近，在軸向上配置至少一列具有與多個上 述磁鐵列相反極性的其他多個磁鐵。
在第5發明中，在旋轉滾筒的大致四分之三的內筒周面上、環狀地配 置具有相同極性的多個磁鐵列，並使在軸向相鄰配置的多個磁鐵列的極性 互不相同。另一方面，在與壓輥抵接的部分附近，在軸向上配置至少一列 具有與上述磁鐵列具有的極性相反的極性的其他磁鐵。針狀的殘渣，在極 性不同的磁鐵相對的間隙部分，沿旋轉滾筒周面的法線方向上直立的可能 性較高，扎入壓輥的彈性體的可能性較高。通過在與壓輥抵接的部分附近， 在軸向上配置至少一列具有相反極性的其他磁鐵列，由此沿著周面磁吸在 間隙部分沿旋轉滾筒周面的法線方向直立的針狀的殘渣，扎入壓輥的彈性 體的可能性降低。因此，即使殘渣形狀為針狀等容易扎入壓輥的形狀，也 不會由於多次使用而在壓輥上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋 轉滾筒式磁分離裝置起作用。
而且，第6發明的旋轉滾筒式磁分離裝置的特徵為，在第3或第4發 明中，上述旋轉滾筒在大致四分之三的上述內筒周面上、在軸向上配置有 多個具有相同極性的多個磁鐵列，並使在圓周方向上相鄰配置的多個磁鐵 列的極性互不相同。
在第6發明中，在旋轉滾筒的大致四分之三的內筒周面上、在軸向上 配置多個具有相同極性的多個磁鐵列，並使在圓周方向上相鄰配置的多個 磁鐵列的極性互不相同。由於在旋轉滾筒旋轉的方向上連續配置有極性不 同的磁鐵，所以沿旋轉滾筒的周面磁吸針狀的殘渣，扎入壓輥的彈性體的 可能性降低。因此，即使殘渣形狀為針狀等容易扎入壓輥的形狀，也不會 由於多次使用而在壓輥上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋轉滾 筒式磁分離裝置起作用。
6發明的效果
根據第1發明，通過使用未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料，能夠未然地 避免產生水解，能夠確保作為壓輥的耐久性。而且，由於聚氨基甲酸乙酯 材料特有的性質、即硬度高，因此雖然拉伸較小但是扯裂強度較高，因此 即使在殘渣的形狀為針狀等容易扎入的形狀的情況下，殘渣也很難以扎入 壓輥。因此，例如在即使為細微針狀的殘渣的情況下，也能夠抑制殘渣扎 入壓輥，能夠進行長期穩定的液體擠壓。
根據第2發明，通過設置抑制部件，不產生退出部、且不產生兩端部 的漏液；該抑制部件為，在由於旋轉滾筒和壓輥抵接而彈性體產生向兩端 部側的退出部時，以不產生該退出部的方式抑制彈性體從兩端側向軸向移 動。因此，能夠充分地進行殘渣的除液，並能夠容易地分離回收殘渣。
根據第3發明，使用未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料，由此能夠未然地 避免產生水解，並能夠確保作為壓輥的耐久性。而且，由於聚氨基甲酸乙 酯材料特有的性質、即硬度高，因此雖然拉伸較小但是扯裂強度較高，因 此即使在殘渣的形狀為針狀等容易扎入的形狀的情況下，殘渣也很難以扎 入壓輥。因此，例如在即使為細微針狀的殘渣的情況下，也能夠抑制殘渣 扎入壓輥，能夠進行長期穩定的液體擠壓。
根據第4發明，即使在殘渣的形狀為針狀等容易扎入的形狀的情況下， 也難以在旋轉滾筒的表面上維持直立狀態，例如在即使為細微針狀的殘渣 的情況下，也能夠抑制殘渣扎入壓輥，並能夠進行長期穩定的液體擠壓。
根據第5發明，通過在與壓輥抵接的部分附近，在軸向上配置至少一 列具有相反極性的其他磁鐵列，由此沿著周面磁吸在間隙部分沿旋轉滾筒 周面的法線方向直立的針狀的殘渣，扎入壓輥的彈性體的可能性降低。因 此，即使殘渣形狀為針狀等容易扎入壓輥的形狀，也不會由於多次使用而 在壓輥上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋轉滾筒式磁分離裝置 起作用。
根據第6發明，由於在旋轉滾筒旋轉的方向上連續配置有極性不同的 磁鐵，所以沿旋轉滾筒的周面磁吸針狀的殘渣，扎入壓輥的彈性體的可能 性降低。因此，即使殘渣形狀為針狀等容易扎入壓輥的形狀，也不會由於 多次使用而在壓輥上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋轉滾筒式 磁分離裝置起作用。
圖1是表示本發明實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置的構成的、與 旋轉滾筒的旋轉軸正交的面的剖視圖。
圖2是表示以往旋轉滾筒式磁分離裝置的壓輥表面的漏液狀態的二視圖。
圖3是包括本發明實施方式2的壓輥的旋轉軸的面的剖視圖。
圖4是表示本發明實施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾筒的 磁鐵的極性配置的剖視圖以及正視圖。
圖5是表示本發明實施方式4的旋轉滾筒式分離裝置的旋轉滾筒的磁 鐵的極性配置的剖視圖以及正視圖。
符號說明
2儲液部
3旋轉滾筒
4磁鐵
5內筒
6壓輥
8彈性體
9外筒
10側面軸環(抑制部件) 11軸芯軸環(抑制部件)
具體實施例方式
以下，根據表示實施方式的附圖詳細說明本發明。 (實施方式1)
圖1是表示本發明實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置的構成的、與 旋轉滾筒的旋轉軸正交的面的剖視圖。如圖1所示，本實施方式1的旋轉 滾筒式磁分離裝置為，在箱型的主體l內設置有儲存冷卻液的儲液部2。以 將儲液部2分成兩部分的方式，在主體1的中央部附近、能夠旋轉地沿大 致水平方向軸支撐有旋轉滾筒3。旋轉滾筒3形成為由不鏽鋼等非磁性材料 構成的圓筒體，在外筒9的內部同軸地固定有內筒5，在該內筒5的外周面
8上以預定的排列配置有多個磁鐵4、 4、。多個磁鐵4、 4、…的極性被配 置為，在旋轉滾筒3的外周面附近產生預定的磁通，以便能夠磁吸冷卻液 含有的切削屑、切粉等。
在圖1中構成為，在從旋轉滾筒3浸漬在儲液部2中的部分到頂部之 間、即在與相當於旋轉滾筒3外周大致四分之三的部分相對應的內筒5上， 配置有多個磁鐵4、 4、…。在相當於剩餘的大致四分之一的部分，在內筒 5上未配置有磁鐵4、 4、…，不作用磁力。
通過磁鐵4、 4、…的磁力而在儲液部2的底部被吸附在旋轉滾筒3的 外周面上的殘渣，隨著旋轉滾筒3的旋轉而被搬送向旋轉滾筒3的頂部， 在通過了頂部的時刻失去磁鐵4、 4、…的吸附力，由與旋轉滾筒3抵接的 刮板7刮取並回收殘渣。在旋轉滾筒3的頂部附近配置有壓輥6，該壓輥6 在表面上配置有橡膠等彈性體，並通過預定的按壓與旋轉滾筒3的外周面 抵接。所吸附的殘渣通過旋轉滾筒3和壓輥6之間，由此擠壓出殘渣含有 的液體，並在磁力達不到的位置僅分離切削屑、切粉等。
在本實施方式1中，作為用於壓輥6的與旋轉滾筒3的抵接面的彈性 體，使用以聚酯多元醇(求U工7亍/^才一/K)為主要成分的未交聯的聚氨基 甲酸乙酯材料。以往，在使用聚氮基甲酸乙酯材料的情況下，由於附著在 表面上的液體的水解，彈性體容易損傷而經不起使用。因此，主流是使用 CR(氯丁)系橡膠、NBR(腈)系橡膠等彈性體。在本發明中，通過將未交聯的 聚氨基甲酸乙酯材料用於以與液體接觸為前提的磁分離裝置的壓輥6中， 由此抑制水解，並且發揮以往的材料難以得到的良好效果。
艮口，因為是比較硬質所以雖然拉伸較少但是扯裂強度較強，因此具有 刀的刃難以扎入的性質。因此，具有細微針狀殘渣難以扎入彈性體，長期 穩定的液體擠壓的效果。
具體地說，通過以下結構來構成旋轉滾筒式磁分離裝置。首先，對於 由不鏽鋼構成的旋轉滾筒3的周面，通過在溫度為53(TC、含氮氣體中保持 4個小時的條件下的氮化熱處理，在表層全面地形成厚度為30pm的鐵素體 組織，並設定成為需要的表面粗度。而且，與旋轉滾筒3抵接的刮板7採 用以lmm間隔穿孔內徑為0.5mm的小孔的衝孔金屬。
進行了如下的實驗將使用了CBN磨具的縱磨機械(卜，^一7力:y卜 7、》)用作磨削裝置，並從進行了 SCr鋼的磨削的油性冷卻液中回收超細微殘渣。在這種情況下，產生的切削屑、切粉等比較少。
在本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置所使用的壓輥6中，使用作 為硬質系橡膠的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠作為彈性體。主要成分為未交聯 的聚酯聚氨基甲酸乙酯，硬度為(JIS-A)58、扯裂強度為33kg/cm、抗拉強度 為231kg/m2、拉伸為340%。為了比較，在以往的旋轉滾筒式磁分離裝置所 使用的壓輥6中，分別使用NBR系橡膠(硬度為21、扯裂強度為6kg/cm、 抗拉強度36kg/m2、拉伸為700%)作為軟質系橡膠、或使用CR系橡膠(硬度 為61、扯裂強度為14kg/cm、抗拉強度為120kg/m2、拉伸為300%)作為硬 質系橡膠。
對於本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置和以往的旋轉滾筒式磁分 離裝置，通過多次操作對在相同條件下的切削加工後從相同量的油性冷卻 液中分離回收的殘渣含有的油分率(重量°/。)進行了測定。在本實施方式1中， 與使用了作為軟質系橡膠的NBR系橡膠的情況相比、油分率減少14 15重 量％，與使用了作為硬質系橡膠的CR系橡膠的情況相比、油分率減少7 10 重量％。
而且，為了與本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置所使用的壓輥6 進行比較，除了上述CR系橡膠以外，還使用NBR系橡膠(硬度為60、扯 裂強度為20kg/cm、抗拉強度為156kg/m2、拉伸為400%)、以交聯的氨基甲 酸乙酯預聚物為主要成分的聚氨基甲酸乙酯(PU)系橡膠(硬度為60、扯裂強 度為30kg/cm、抗拉強度為315kg/m2、拉伸為460%)作為硬質系橡膠，並對 壓輥6的老化進行了比較。
進行了使每單位時間的處理量為相同的操作的結果為，在使用了CR系 橡膠的情況下，在2、 3個月後由於扎入壓輥6的彈性體表面的超細微殘渣 而整體變白，殘渣的脫油率顯著下降。在相同時刻在使用了NBR系橡膠的 情況下，與CR系橡膠相比超細微殘渣的扎入量少。但是，殘渣的脫油率下 降。另一方面，在使用了聚氨基甲酸乙酯系橡膠的情況下，與任意一個情 況相比超細微殘渣的扎入量都少，但由於水解而能夠觀察到彈性體表面的 劣化，殘渣的脫油率下降。與這些相對，在本實施方式l的壓輥6中，幾 乎觀察不到超細微殘渣的扎入，也沒有彈性體表面的劣化，殘渣的脫油率 觀察不到特別的變化。
其次，進行了如下的實驗將使用了 WA磨具的縱磨機械用作磨削裝置，並從進行了 SK3鋼的磨削的水性冷卻液中回收細微殘渣。在這種情況 下，產生的切削屑、切粉等的量比較多。
在本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置所使用的壓輥6中，使用與 上述同樣的作為硬質系橡膠的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠作為彈性體。主要 成分為未交聯的聚酯聚氨基甲酸乙酯，硬度為(JIS-A)58、扯裂強度為 33kg/cm、抗拉強度為231kg/m2、拉伸為340%。與使用了上述的作為硬質 系橡膠的CR系橡膠(硬度為61、扯裂強度為14kg/cm、抗拉強度為120kg/m2、 拉伸為300°/。)的情況，對分離回收的殘渣含有的水分率(重量％:)進行了比較。
艮P，使本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置和以往的旋轉滾筒式磁 分離裝置，在相同條件下進行了切削加工之後，從相同量的水性冷卻液中 分離回收了殘渣。通過多次操作對所分離回收的殘渣含有的水分率(重量°/。) 進行了測定。結果，在本實施方式l中，與使用了作為硬質系橡膠的CR系 橡膠的情況相比，水分率減少了 1.0~1.2重量％。
而且，在進行了使壓輥6的旋轉和旋轉滾筒3的旋轉同步的強制驅動 的情況下，在本實施方式1中，與使用了作為硬質系橡膠的CR系橡膠的情 況相比，水分率減少了 1.4 1.6重量％。
如以上所述，根據本實施方式l，無論是在從油性冷卻液回收超細微殘 渣的情況下、還是在從水性冷卻液回收細微殘渣的情況下，如上所述都能 夠使殘渣的脫油(水)率提高，也能夠較大地提高從在刀具的磨削中產生的殘 渣，到在修邊加工、珩磨加工、研磨加工、超精加工等中產生的超細微殘 渣的分離回收率。因此，能夠降低在產業廢棄物處理中被排出的油性冷卻 液的量，並能夠將分離回收的金屬作為再循環資源而有效活用。
(實施方式2)
表示本發明實施方式2的旋轉滾筒式磁分離裝置的構成的、與旋轉滾 筒的旋轉軸方向正交的面的剖視圖與實施方式1 一樣，通過賦予與圖1相 同的符號來省略詳細的說明。本實施方式2的旋轉滾筒式磁分離裝置與實 施方式1不同的點是具備抑制部件，該抑制部件抑制安裝在壓輥6表面的 彈性體向軸向移動。
圖2是表示以往的旋轉滾筒式磁分離裝置的壓輥6表面的漏液狀態的 二視圖。圖2(a)表示從旋轉軸方向觀察以往的旋轉滾筒式磁分離裝置的壓輥 6和旋轉滾筒3的側視圖，圖2(b)表示以往的旋轉滾筒式磁分離裝置的壓輥6和旋轉滾筒3的正視圖。
如圖2(b)所示，在以往的旋轉滾筒式磁分離裝置中，在壓輥6和旋轉 滾筒3的抵接面上，在壓輥6的兩端部產生漏液部21、 21。漏液部21、 21 的大小根據旋轉滾筒3的表面粗度、壓輥6的彈性體8的硬度、壓輥6的 按壓力、轉速、冷卻液的種類等而不同。
其原因能夠認為是，在壓輥6和旋轉滾筒3的抵接面上，由於對壓輥3 進行按壓而被賦予使壓輥3的彈性體8的兩端部向外側退出的壓力，因此 在兩端部、壓輥6和旋轉滾筒3的按壓力減小而未被擠出的液體漏出。因 此，在本實施方式2中，如圖3所示，具備抑制部件，該抑制部件抑制安 裝在壓輥6表面的彈性體8向軸向移動。
圖3是包括本發明實施方式2的壓輥6的旋轉軸的面的剖視圖。在圖 3(a)中，在壓輥6的旋轉軸12上，從外側固定有作為抑制部件的側面軸環 10、 10。通過將側面軸環10、 10以從兩端部外側相互相對推按的方式進行 固定，由此能夠抑制彈性體8的兩端部分向外側退出，在兩端部、壓輥6 和旋轉滾筒3的按壓力不會減小，能夠抑制漏液。
另外，側面軸環10、 10隻要是固定在壓輥6的旋轉軸12上等、在壓 輥6與旋轉滾筒3抵接的情況下能夠適當按壓彈性體8的兩端側面的構成， 則不限於圖3(a)所示的板狀。例如，在側面軸環10、 10的材質為金屬材料、 硬質樹脂材料等的情況下，不限定所需要的板厚的增加、加強肋的安裝等、 以及形狀。
而且，優選側面軸環IO、 10的外徑比壓輥6的外徑小。即，通過預先 將側面軸環IO、 10的外徑減小基於與旋轉滾筒3抵接的變形量，由此在抵 接的情況下，與彈性體8的外徑相比，側面軸環IO、 IO的外徑小或相同， 能夠避免損傷旋轉滾筒3的表面。
並且，如圖3(b)所示，作為抑制部件，也可以在壓輥6的彈性體8內 部、在與兩端部的漏液部21、 21相當的部分內置軸芯軸環11、 11。由此， 在彈性體8的兩端部成為薄壁，不會損害與旋轉滾筒3的緊密接觸性。因 此，即使在兩端部也能夠發揮充分的液體擠壓性能，能夠防止漏液。
另外，內置的軸芯軸環ll、 11的外徑以及軸向的長度，優選止於不妨 礙彈性體8的彈力那樣的最小限度。軸芯軸環ll、 ll的外徑以及軸向的長 度為，考慮與旋轉滾筒3抵接時的彈性體8的變形量、在不具備軸芯軸環11、 11的情況下所假定的漏液部21、 21的寬度等，而選擇最小限度的尺寸。
當然，如圖3(c)所示，作為抑制部件，也可以在安裝側面軸環10、 10 的同時，在壓輥6的彈性體8內部內置軸芯軸環11、 11。在這種情況下， 通過進行減小軸芯軸環11、 11的外徑、增大側面軸環10、 10的板厚等的 調整，能夠更有效地防止漏液部21、 21的產生。
具體地說，在與實施方式1相同構成的旋轉滾筒式磁分離裝置中，首 先，使用含有20pm 1000iam的殘渣的10%油性冷卻液作為被處理液，壓輥 6的彈性體8使用作為硬質系橡膠的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠。彈性體8 的主要成分為未交聯的聚酯聚氨基甲酸乙酯，硬度為(JIS-A)60、扯裂強度 為32kg/cm、抗拉強度為245kg/m2、拉伸為360%。
對通過預定的操作從油性冷卻液進行了殘渣的分離回收處理之後的漏 液部21、21的軸向的寬度AW進行了測定。在以往的構成中漏液部21、 21 的寬度為22mm，與此相對，能夠確認漏液部21、 21的寬度在只具備側面 軸環IO、 10時為20mm、在只具備軸芯軸環11、 11時為21.5mm、在具備 兩者時為19mm，都比以往的構成減小。
而且，進行了如下的實驗將使用了 WA磨具的縱磨機械用作磨削裝 置，並從進行了 SK3鋼的磨削的水性冷卻液中回收細微殘渣。在本實施方 式2的旋轉滾筒式磁分離裝置所使用的壓輥6中，作為彈性體8使用與實 施方式1相同的作為硬質系橡膠的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠。S卩，彈性體 8的主要成分為未交聯的聚酯聚氨基甲酸乙酯，硬度為(JIS-A)58、扯裂強度 為33kg/cm、抗拉強度為231kg/m2、拉伸為340%。作為抑制安裝在壓輥6 表面的彈性體8向軸向移動的抑制部件，都是將側面軸環IO、 IO從外側固 定在壓輥6的旋轉軸12上。而且，與實施方式l一樣，對通過兩者進行了 分離回收的殘渣含有的水分率(重量％)進行了比較。
艮P，使本實施方式1的旋轉滾筒式磁分離裝置和以往的旋轉滾筒式磁 分離裝置，在相同條件下進行了切削加工之後，從相同量的水性冷卻液中 分離回收了殘渣。通過多次操作對所分離回收的殘渣含有的水分率(重量％) 進行了測定。結果，在本實施方式2中，與使用了作為硬質系橡膠的CR系 橡膠相比，水分率減少了 1.0重量％。
而且，在進行了使壓輥6的旋轉和旋轉滾筒3的旋轉同步的強制驅動 的情況下，在本實施方式2中，與使用了作為硬質系橡膠的CR系橡膠的情況相比，水分率減少了 1.7-1.9重量％。
如以上所述，根據本實施方式2，無論是在從油性冷卻液回收超細微殘 渣的情況下、還是在從水性冷卻液回收細微殘渣的情況下，如上所述都能 夠使殘渣的脫油(水)率提高，也能夠較大地提高從在刀具的磨削中產生的殘 渣，到在修邊加工、珩磨加工、研磨加工、超精加工等中產生的超細微殘 渣的分離回收率。並且，能夠減少漏液部21、 21，並能夠進一步提高殘渣 的脫油(水)率。
(實施方式3)
表示本發明實施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置的構成的、與旋轉滾 筒的旋轉軸方向正交的面的剖視圖與以往一樣，通過賦予與圖1相同的符 號而省略詳細的說明。本實施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置具有的特徵 為，配置在旋轉滾筒3的內筒5上的多個磁鐵4、 4、…的極性配置。
圖4是表示本發明實施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾筒3 的磁鐵4、 4、…的極性配置的剖視圖以及正視圖。圖4(a)表示與本發明實 施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾筒3的旋轉軸方向正交的面的 剖視圖，圖4(b)表示本發明實施方式3的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾 筒3的正視圖。磁鐵4在旋轉軸側和外周側形成有磁鐵，如圖4(a)所示，在 旋轉軸側為N(S)極的情況下，外周側為S(N)極。而且，在圖4(b)中，只表 示能夠看見一側的極性。
在本實施方式3中，將磁鐵4、 4、…配置為，相同極性配置成為環狀， 並配置為相鄰的磁鐵列為不同極性。因此，如圖4(b)所示，左端的磁鐵列 是將表面磁極為N極的磁鐵4、 4、…配置為環狀，下一列是將表面磁極為 S極的磁鐵4、 4、…配置為環狀，之後交替地將磁鐵4、 4、…配置為環狀。
通過如此地配置磁鐵4、 4、…，即使在以往的旋轉滾筒式磁分離裝置 中，也由於相鄰的磁鐵列的極性不同，因此特別是針狀的殘渣難以直立， 而難以扎入壓輥6的彈性體8。但是，不能排除在相鄰的磁鐵列的邊界附近 直立的針狀的殘渣，在長期使用了的情況下，殘留的殘渣扎入壓輥6的與 磁鐵列的邊界相當的位置附近，形成發白的殘渣環。
因此，在本實施方式3中，在與壓輥6抵接的部分附近，沿軸向配置 有一列具有與上述磁鐵列具有的極性相反極性的磁鐵4、 4、…。即，針狀 的殘渣在極性不同的磁鐵列相對的間隙部分、沿旋轉滾筒3的周面的法線方向直立的可能性較高。因此，如圖4(b)的剖面線的磁鐵4、 4、…所示， 在與壓輥6抵接的部分附近、將具有相反極性的其他磁鐵列沿軸向配置一 列，由此在空隙部分，沿周面磁吸沿旋轉滾筒3周面的法線方向直立的針 狀的殘渣，扎入壓輥6的彈性體8的可能性降低。
與實施方式1同樣，在壓輥6上，作為彈性體8使用作為硬質系橡膠 的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠。主要成分為未交聯的聚酯聚氨基甲酸乙酯， 硬度為(JIS-A)58、扯裂強度為33kg/cm、抗拉強度為231kg/m、拉伸為340%。 通過使用該彈性體8，與以往相比殘渣難以扎入，而且通過如本實施方式3 那樣配置磁鐵4、 4、…的極性，即使在長期使用了的情況下，也幾乎不形 成殘渣環。因此，即使殘渣的形狀是針狀等容易扎入壓輥的形狀，也不會 在壓輥6的彈性體8上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋轉滾筒 式磁分離裝置起作用。
另外，在上述例中，將具有與磁鐵列具有的極性相反極性的磁鐵4、4、… 沿軸向配置一列，但只要能夠沿周面磁吸針狀的殘渣，則極性不同的磁鐵 列不限於一列。
(實施方式4)
表示本發明實施方式4的旋轉滾筒式磁分離裝置的構成的、與旋轉滾 筒的旋轉軸方向正交的面的剖視圖與以往一樣，通過賦予與圖1相同的符 號而省略詳細的說明。本實施方式4的旋轉滾筒式磁分離裝置具有的特徵 為，配置在旋轉滾筒3的內筒5上的多個磁鐵4、 4、…的極性配置。
圖5是表示本發明實施方式4的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾筒3 的磁鐵4、 4、…的極性配置的剖視圖以及正視圖。圖5(a)表示與本發明實 施方式4的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾筒3的旋轉軸方向正交的面的 剖視圖，圖5(b)表示本發明實施方式4的旋轉滾筒式磁分離裝置的旋轉滾 筒3的正視圖。磁鐵4在旋轉軸側和外周側形成有磁鐵，如圖5(a)所示，在 旋轉軸側為N(S)極的情況下外周側為S(N)極。而且，在圖5(b)中只表示能
夠看見一側的極性。
如圖5所示，在本實施方式4中，將磁鐵4、 4、…配置為，在旋轉方 向上每一列為相同的極性配置，並配置為相鄰的磁鐵列為不同的極性。因 此，如圖5(b)的剖面線的磁鐵4、 4、…所示，接近壓輥6的第一列的磁鐵 列為，沿旋轉軸方向配置表面磁極為N極的磁鐵4、 4、…，下一列為沿旋
15轉軸方向配置表面磁極為S極的磁鐵4、 4、…，之後沿旋轉軸方向交替地 配置磁鐵4、 4、…。通過如此地配置磁鐵4、 4、…，針狀的殘渣沿旋轉滾 筒3的周面磁吸，扎入壓輥6的彈性體8的可能性降低。
與實施方式1同樣，在壓輥6上，作為彈性體8使用作為硬質系橡膠 的聚氨基甲酸乙酯PU系橡膠。主要成分為未交聯的聚酯聚氨基甲酸乙酯， 硬度為(JIS-A)58、扯裂強度為33kg/cm、抗拉強度為231kg/m、拉伸為340%。 通過使用該彈性體8，與以往相比殘渣難以扎入，而且通過如本實施方式4 那樣配置磁鐵4、 4、…的極性，即使在長期使用了的情況下，也幾乎不形 成殘渣環。因此，即使殘渣的形狀是針狀等容易扎入壓輥的形狀，也不會 在壓輥6的彈性體8上形成環狀的殘渣環，能夠作為長期穩定的旋轉滾筒 式磁分離裝置起作用。
此外，在不脫離本發明的主旨的範圍內，能夠以附加了各種變更、例 如抑制部件的種類的變更、磁鐵排列的變更等的方式來實施上述實施方式。
權利要求
1、一種壓輥，用於旋轉滾筒式磁分離裝置，該壓輥以與旋轉滾筒的旋轉軸大致平行的軸為中心旋轉並與該旋轉滾筒抵接；該旋轉滾筒為，內置配置了多個磁鐵的內筒，由非磁性材料構成的外筒在被固定的該內筒的周圍旋轉；該壓輥的特徵在於，在與上述旋轉滾筒抵接的面上配置有彈性體，該彈性體由以聚酯多元醇為主要成分的未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料構成。
2、 如權利要求1所述的壓輥，其特徵在於， 在兩端部具備抑制上述彈性體向軸向移動的抑制部件。
3、 一種旋轉滾筒式磁分離裝置，其特徵在於， 具備權利要求1或2所述的壓輥。
4、 如權利要求3所述的旋轉滾筒式磁分離裝置，其特徵在於， 上述旋轉滾筒的周面為平滑鏡面。
5、 如權利要求3或4所述的旋轉滾筒式磁分離裝置，其特徵在於， 上述旋轉滾筒為，在大致四分之三的上述內筒周面上、環狀地配置具有相同極性的多個 磁鐵列，在軸向上相鄰配置的多個磁鐵列的極性互不相同， 在與上述壓輥抵接的部分附近，沿軸向配置至少一列具有與多個上述 磁鐵列相反極性的其他多個磁鐵。
6、 如權利要求3或4所述的旋轉滾筒式磁分離裝置，其特徵在於， 上述旋轉滾筒為，在大致四分之三的上述內筒周面上，沿軸向配置多個具有相同極性的 多個磁鐵列，在圓周方向上相鄰配置的多個磁鐵列的極性互不相同。
全文摘要
提供一種旋轉滾筒式磁分離裝置以及用於該裝置的壓輥，即使殘渣的形狀為容易扎入壓輥的形狀，也不會扎入壓輥，能夠充分地擠壓出殘渣含有的液體。具備壓輥(6)，該壓輥(6)與旋轉滾筒(3)抵接，並以與旋轉滾筒(3)的旋轉軸大致平行的軸為中心旋轉；該旋轉滾筒(3)為，內置配置了多個磁鐵(4、4、…)的內筒(5)，由非磁性材料構成的外筒(9)在被固定的內筒(5)的周圍旋轉。在壓輥(6)的與旋轉滾筒(3)抵接的面上配置有彈性體，該彈性體為以聚酯多元醇為主要成分的未交聯的聚氨基甲酸乙酯材料。在壓輥(6)的兩端部具備抑制彈性體變形的抑制部件。
文檔編號B03C1/00GK101448574SQ20078001839
公開日2009年6月3日 申請日期2007年5月18日 優先權日2006年5月30日
發明者宮川和彥, 西澤信也 申請人:住友重機械精科技株式會社