JPS63278569A - 磁性シリンダ及び除鉄機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 「産業上の利用分野」 本発明は流体圧と磁石を用いた新規な磁性シリンダ及び
該磁性シリンダを用いた除鉄機に関する。

「従来の技術とその問題点」 磁石に鉄片或は鉄粉を吸引して、鉄片或は鉄粉を集め、
この鉄片を磁石から分離することにより、原料中の鉄片
或は鉄粉又はこれら両者を取除くことが行われている。

この取除きのため磁石全体を移動することが考えられる
が原料中に磁石を出入りさせることは磁石の摩耗等も有
り適当でない。磁石から鉄片、鉄粉を取除くことは容易
ではない。

或は磁石に鉄製の部材を吸引して該部材を担持したりす
ることも行われている。鉄製の部材を磁石に脱着するに
は電磁石が適当であるが、電磁石はコイルを備えており
、高温、水中、化学的物質中等化用いるには適当でなく
特別な対策が必要である。

本願第１第２発明は上記従来の問題点を解消し、磁石を
直接鉄片又は及び鉄粉を含む原料に接触させることなく
鉄粉或は鉄片等の磁性体を吸引して搬送することもでき
、又、磁性体の部材を脱着する磁性シリンダを提供する
ことを目的としている。

従来除鉄機としては鉄片又は及び鉄粉（以下鉄片等とい
う）の混在する原料通路に各種の形式の磁石例えばマグ
ネットロール或は永久磁石を設けて、原料中の鉄片等を
吸引し、マグネットロール、磁石番こ吸引した鉄片が増
加して吸引量が減少しなくなるよりも前に装置を止めて
、鉄片をマグネットロール或は磁石から取除いている。

このような磁石を用いた除鉄機ではマグネットロールで
は成程度鉄片除去の時間間隔を大きくできるけれども自
動化が困難で除鉄機に吸引された鉄片を人力で定期的に
取除かねばならない。そのため、その間装置を停止しな
ければならない。

本願第５発明は上記従来の除鉄機の欠点を解消し、自動
化が容易で耐久性のある除鉄機を提供することを目的と
している。

〔発明の構成〕

「問題点を解決するための手段」 本願第１発明は内部に備える磁力を有する移動体の磁束
が貫通する非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉
筒状体の長手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体
の移動方向の両側に密閉筒状体に圧力流体の出入口を設
けた磁性シリンダである。

本願第２発明は内部に備える磁力を有する移動体の磁束
が貫通する非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉
筒状体の長手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体
の移動方向の片側で密閉筒状体に圧力流体の出入口を設
け、他の片側に外部に対して開放すると共に移動体と密
閉筒状体の端板間にばね部材を挿入した磁性シリンダで
ある。

本願第３発明は前記本願筒１又は第２発明の全部を含み
、密閉筒状体の長手方向の中間の外周に環状部材を固定
し、密閉筒状体の環状部材を設けた部分よりも先端側を
鉄片又は鉄粉を含む原料の原料通路に出入り可能に設け
た除鉄機である。

「作　用」 （１）第１発明 作用Ａ　圧力流体の供給により移動体は移動する。密閉
筒状体外周の磁性体例えば鉄片等は内部の磁石の移動体
により吸引せられているので移動体の移動に従って密閉
筒状体の外周を長手方向に鉄片等が移動する。

作用Ｂ　移動体の運動は作用Ａと同様に圧力流体の供給
による。

密閉筒状体の端板に移動体を近ずける と端板を移動体から発する磁束が端板を貫通する。端板
に接する磁性体部材例えば鉄製の部材は吸引せられるの
で密閉筒状体は該鉄製の部材を担持して移動できる。移
動体を該端板から離す方向に移動すると該端板をとおっ
て外部に出る磁束は去り、鉄製の部材は該端板から離れ
るので該鉄製の部材の搬送ができる。

（２）第２発明 作用Ａ　圧力流体の供給により移動体はばね部材に抗し
てばね部材を圧縮して移動する。

密閉筒状体外周の磁性体例えば鉄片等は内部の磁石の移
動体により吸引せられているので移動体の移動に従って
密閉筒状体の外周を長手方向に鉄片等が移動する。

該圧力流体を無圧側に逃すとばね部材は移動体を逆方向
に移動させ、密閉筒状体外周の鉄片等は逆方向に移動す
る。

作用Ｂ　密閉筒状体の端板に移動体をばね部材のばね力
をこより近ずけると端板を移動体から発する磁束を貫通
する。端板に接する磁性体部材例えば鉄部材は吸引せら
れるので密閉筒状体は該鉄部材を担持して移動できる。

ばね部材に抗してばね部材を備えるシリンダ室と移動体
を間にしたシリンダ室番こ圧力流体を送って移動体を該
端板から離す方向に移動すると該端板をとおって外部に
出る磁束は去り、鉄製部材は該端板から離れる。

（５）　　第３発明 移動体を原料通路側に出ている密閉筒状体の部分におい
ておくことにより、該部分には原料中の鉄片等が吸引さ
れる。

移動体を移動しないで密閉筒状体を原料通路から引込め
る。すると密閉筒状体に吸引されている鉄片等と共に原
料通路外へ移動する。

こ＼で更に移動体を同方向へ密閉筒状体中を移動させる
と密閉筒状体の外周に吸引されている鉄片等は移動体に
追従して移動する。移動体が環状部材をとおりすぎる時
には該鉄片等は環状部材に阻止されて一個所に集められ
て留まる。移動体が環状部材から去ると該鉄片等は磁界
外となって重力により落下する。

「実施例」 以下、本発明の実施例を図面により説明する。

先ず本願第１発明（特定発明）の実施例について説明す
る。

第１図は縦断面図を示す。内部に備える永久磁石製の移
動体１の磁束が貫通する非磁性体例えば薄肉ステンレス
鋼製の密閉筒状体２は例えば円管状であり、密閉筒状体
２の長手方向に摺動可能に収容されている。円筒形で磁
力を有する移動体１と密閉筒状体間は移動体１の外周の
周方向の０リング溝３に嵌合するＯ　ＩＪソングにより
密閉されている。密閉筒状体２の長手方向の端部又は端
部近くには圧力流体の出入口５，６が設けられる。この
実施例では一方の端板２ａに出入口６が設けられ、他方
の端板２１３は吸着面となっている。出入口５は端板２
ｂの近（の円筒形外周に開口している。出入口５，６は
四方切換の電磁弁７のＡ、Ｂポートに配管により結ばれ
、Ｐポートは圧力流体源へ通じている。Ｔポートは無圧
部に通じている。

次に作用を説明する。移動体１が図の左行端にある場合
には端板２ｂと移動体１は接触している。移動体１から
の磁束は密閉筒状体２の外殻部を貫通して磁界を作って
いるので鉄片等８は密閉筒状体２の外面に吸着する。こ
＼で電磁弁７のＰポートとＡポートを通じさせると圧力
流体は出入口５から端板２ｂ側のシリンダ室に進入し、
移動体１を端板２ｂから遠ざける方向に移動させる。移
動体１の端板２ｂからの移動により端板２ｂに吸着して
いる鉄片等８は磁界が該移動体１と共に去るため端板２
ｂより脱落する。

密閉筒状体２の外周に吸着している鉄片等８は移動体１
の移動に伴なう磁界の移動に従って第１図において右方
へ移動する。

電磁弁７を切換えてＰポートとＢポートを連通させると
圧力流体は出入口６から端板２ａ側のシリンダ室に進入
し、移動体１は端板２ａから遠ざかる方向に移動する。

移動体１の左方向への移動により密閉筒状体２の外周を
通じて外部へ出ている磁界も同方向に移動するから、鉄
片等８は第１図において左行する。移動体１が端板２ｂ
に接すると端板２ｂの外側に鉄片等８が吸着可能となる
。

このように磁性シリンダはその長手方向に関し、鉄片等
８の搬送を行うことができる。

第２図に示すように端板２ｂに移動体１が接している状
態において端板２ｂの外部に磁性体部材例えば鉄材で出
来た鉄部材９があると、該移動体１の磁束が端板２ｂを
通じて外部に出てあり、これによる磁界中に鉄部材９が
あるから鉄部材９は端板２ｂに吸着する。

そこで電磁弁７のＰポートとＡポートを通じさせると圧
力流体は出入口５から端板２ｂ側のシリンダ室に入り、
移動体１と鉄部材９間の磁気吸引力ζこ抗して移動体１
は端板２ｂから遠ざかる方向に移動する。これにより移
動体１と共番こ磁界は移動して、鉄部材９から去ってし
まうので鉄部材９は端板２ｂから離れる。

このように磁性シリンダはあたかも電磁石のように端板
に磁性体の部材を脱着できる。

以上説明したように本願第１発明によれば密閉筒状体の
長手方向に磁性体の物質を搬送できる作用があり、又端
板に対して磁性体の部材を脱着する作用がある。

第１図の実施例において端板２１：１に鉄片等８がつい
ては好ましくない場合は第１図に二点鎖線で示すように
移動体１の磁束が端板２ｂに及ばないように端板２ｂと
移動体１間を離隔する非磁性体の隔離部材１ｏを設ける
。この隔離部材１０は端板２ｂ又は移動体１の何れか１
こ固定するのが適当である。或は端板２ｂを充分厚くし
てもよい。

本願第２発明について説明する。第３図はスプリングオ
フセット型の磁性シリンダを示す。

移動体１、密閉筒状体２．０リング溝３．０リング４、
出入口５，６については第１発明と同様である。電磁弁
７は三方切換弁でＰポートとＡボートが通ずるかＡボー
トとＴボートが連通ずるかであり、端板２ａと移動体１
間において密閉筒状体２中に圧縮コイルばね１１が挿入
しである。出入口６は流体が空気の場合は大気に開口し
ており、流体が圧力油の場合は油圧源のタンクに連通し
ている。

圧力流体が供給されていない状態では移動体１は圧縮コ
イルばね１１の力により端板２ｂに押圧されている。移
動体１が図の左行端にある場合にはピストン１からの磁
束は密閉筒状体２の外殻部を貫通して磁界を作っている
ので鉄片等８は密閉筒状体２の外部に吸着する。こ＼で
電磁弁７のＰポートとＡポートを通じさせると圧力流体
は出入口５から端板２ｂ側のシリンダ室に進入し、移動
体１を圧縮コイルばね１１に抗して端板２ｂから遠ざけ
る方向に移動させる。

移動体１の端板２ｂからの移動により端板２ｂ側に吸着
している鉄片等８は磁界が移動体１と共に去るため端板
２ｂより脱落する。

密閉筒状体２の外周に吸着している鉄片等８は移動体１
の移動に伴なう磁界の移動に従って第３図において右方
に移動する。

電磁弁７を切換えてＡポートとＴポートを連通させると
圧縮コイルばね１１のばね力により移動体１を端板２ａ
から遠ざかる方向に移動し、圧力流体は出入口５から電
磁弁７を介して流出する。移動体１は端板２ａから遠ざ
かる方向への移動により密閉筒状体２の外周を通じて外
部へ出ている磁界も同方向に移動するから、鉄片等８は
第１図において左行する。左行端に移動体１が達して端
板２ｂと移動体１が接すると端板２ｂに鉄片等８が吸着
可能となる。

このように磁性シリンダはその長手方向に関し、鉄片等
８の搬送を行うことができる。

第４図に示すように端板２ｂに移動体１が接している状
態において端板２ｂの外部に磁性体部材例えば鉄材で出
来た鉄部材９があると、該移動体１の磁束が端板２ｂを
通じて外部に出ており、これによる磁界中に鉄部材９が
あるから鉄部材９は端板２ｂに吸着する。

そこで電磁弁７のＰボートとＡポートを通じさせると圧
力流体は出入口５から端板２ｂ側のシリンダ室に入り、
移動体１と鉄部材９間の磁気吸引力及び圧縮コイルばね
１１のばねカに抗して移動体１は端板２ｂから遠ざかる
方向に移動する。これにより移動体１と共に磁界は移動
して、鉄部材９から去ってしまうので鉄部材９は端板２
ｂから離れる。

このよう正こ磁性シリンダはあたかも電磁石のように端
板に磁性体の部材を脱着できる。

第５図の実施例において端板２ｂに鉄片等８がついては
好ましくない場合は第６図に二点鎖線で示すように移動
体１の磁束が端板２ｂに及ばないように端板２ｂと移動
体１間を離隔する非磁性体の隔離部材１０を設ける。こ
の隔離部材１０は端板２ｂ又は移動体１の何れかに固定
するのが適当である。或は端板２ｂを厚くする。

本願第３発明の実施例について説明する。

本願第３発明は第１発明又は第２発明の全部を含んでい
る。第１発明の全部を含む実施例について説明する。第
５図は第１発明を含む第３発明の実施例の縦断面図であ
る。図において１は磁性を有する移動体、２は薄肉ステ
ンレスパイプで出来ている密閉筒状体、６は移動体１の
外周に設けた移動体１と密閉筒状体２間を密封するＱ　
ＩＪソングを収容する０リング溝、５は移動体１の移動
方向の片側に設けた圧力流体の出入口、６は移動体１の
移動方向の他の片側で端板２ａに設けた圧力流体の出入
口、７は出入口５．６にそのＡ、Ｂボートが配管されて
いる四方切換の電磁弁である。

密閉筒状体２の長手方向の中間の外周に環状部材１２を
固定しである。環状部材１２は原料通路１３の壁１４の
開口１５を閉じており、端板２ｂのある密閉筒状体２の
先端側を原料通路１３に突出しである。端板２ａに剛結
されたピストンロッド１６を有する往復動シリンダ１７
が全体を符号１８で示す磁性シリンダと一直線上に固設
されている。環状部材１２付の磁性シリンダ１８は該往
復動シリンダ１７で担持されているが、密閉筒状体２の
端板２ａと環状部材１２間を長くしてこの部分を案内部
材で案内されるようにしてもよい。

上記において往復動シリンダ１７の行程長は磁性シリン
ダ１８の環状部材１２よりも先端側の長さ１の部分全部
を原料通路１３外に出す場合は該行程は１以上とし、環
状部材１２を原料通路の壁１４から短い距離引込める場
合は該行程は１以下とする。この点は次にのべる作用の
説明において意味を明らかにする。

次に作用をのべる。除鉄作用中は往復動シリンダ１７の
ピストンは左行端にあり、図示のように原料通路１３中
に密閉筒状体２の先端側が出ており、移動体１は端板２
ｂ側に来て静止している。原料通路１５を鉄片等８を含
む原料が通る際、密閉筒状体１の先端側において原料中
の鉄片等８は移動体１の磁性により吸引され密閉筒状体
２の周囲に吸着懸架される。

往復動シリンダ１７を右方に附勢するとピストンロッド
１６は右行し、鉄片等８を担持した磁性シリンダ１８は
環状部材１２を従えて開口１５を通じて原料通路１３外
へ向って後退する。

こ＼で停止させる。次に電磁弁７を切換えてＡポートと
Ｐポートを結び圧力流体を出入口５を通じて端板２ｂ側
のシリンダ室に供給すると移動体１は右行する。

（１゛）磁性シリンダ１８の後退量を図示の環状部材１
２から端板２ｂまでの距離１よりも短かくしておいた場
合 移動体１の右行につれて鉄片等８は密閉筒状体２の周囲
に沿って長手方向に移動し、移動体１が環状部材１２の
位置を通過するにつれて鉄片等８は環状部材１２により
せき止められて一個所蕃こ集められる。更に移動体１が
右行して環状部材１２の位置より去ると鉄片等８に移動
体１の磁力が及ばなくなり、鉄片等８は壁１４をおいた
原料通路１３の外側に落下し、鉄片等８が原料中から除
いて集められる。

電磁弁７を切換えてＰポートとＢポートを連通して圧力
流体を端板２ａ側のシリンダ室に送入して移動体１を左
行させると共に往復動シリンダ１７のピストン、ピスト
ンロッド１６を左行させて環状部材１２を備えた磁性シ
リンダ１８を左行して復元する。これをくり返すことに
より、原料通路１３をとおる鉄片等８を含む原料から鉄
片等８を選別して除去できる。自動化は上記動作をシー
ケンス制御することにより簡単に達成される。

（２）後退量を図示の環状部材１２から端板２ｂまで距
離１よりも大きくした場合 後退量が距離１よりも小さい場合に端板２ｂの端面に吸
着されている鉄片等８は移動体１が端板２ｂから離れて
原料通路１３に落ちる。これを避けるには第１図、第３
図に示した隔離部材１０を設けてもよいが磁性シリンダ
１８の後退量を１よりも大きくしておく、即ち、往復動
シリンダ１７の行程を１より大きくしておく。

これにより、端板２ｂに吸着している鉄片等８も原料通
路１６の壁１４外にて端板２ｂから移動体１が去る際に
離れて落下する。他の作用は後退量が距離１よりも小さ
い場合の作用（１）と同様であるので説明を省略する。

第６発明において第２発明を用いる場合は磁性シリンダ
１８が第５図においてスプリングオフセット形に変更さ
れ、第３図の配管と同様の配管がされるだけであり、他
は同様であるので説明を省略する。

〔発嘆の効果〕

第１発明は （１）磁性物体の小片、磁性粉体を密閉筒状体の外周の
長手方向に移動できる。

（２）密閉筒状体の端板に磁性体を脱着できる。

（３）電気配線がなく、圧力流体を用いて動作させるの
で広い条件の環境下で用いることができる。

（４）　　構成簡単で耐久力がある。

第２発明は 上記第１発明の効果に加えるに圧力流体の供給系統が故
障により止った場合も、ばね部材により移動体を安全側
に持ってくることができる。

第３発明は 磁性物体の小片、磁性粉体を密閉筒状体の外周の長手方
向に移動でき、且つ環状部材の位置に該小片、粉体を集
めて一個所に留まらせ、その後これを磁性シリンダから
分離できるようにしてあり、 （１）除鉄機として相対的な摺動部分がないから耐久力
がある。

（２）原料通路には密閉筒状体の一部が突出しているだ
けであり、原料に対しても犯され難い。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図は夫々が本願第１発明の実施例の縦断面
図、第３図、第４図は夫々が本願第２発明の実施例の縦
断面図、第５図は本願第３発明の実施例の縦断面図であ
る。 １・・移動体　２・・密閉筒状体　２ａ、２ｂ・・端板
　６・・０リング溝　４・・０リング５．４・・出入口
　７・・電磁弁　８・・鉄片等９・・鉄部材　１０・・
隔離部材　１１・・圧縮コイルバネ　１２・・環状部材
　１Ｓ・・原料通路　１４・φ壁　１５・・開口　１６
・・ピストンロッド　１７・・往復動シリンダ１８・・
磁性シリンダ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、内部に備える磁力を有する移動体の磁束が貫通する
   非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉筒状体の長
   手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体の移動方向
   の両側に密閉筒状体に圧力流体の出入口を設けた磁性シ
   リンダ。 ２、内部に備える磁力を有する移動体の磁束が貫通する
   非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉筒状体の長
   手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体の移動方向
   の片側で密閉筒状体に圧力流体の出入口を設け、他の片
   側に外部に対して開放すると共に移動体と密閉筒状体の
   端板間にばね部材を挿入した磁性シリンダ。 ３、内部に備える磁力を有する移動体の磁束が貫通する
   非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉筒状体の長
   手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体の移動方向
   の両側に密閉筒状体に圧力流体の出入口を設けた磁性シ
   リンダ又は内部に備える磁力を有する移動体の磁束が貫
   通する非磁性体の密閉筒状体中に前記移動体を密閉筒状
   体の長手方向に密封されて摺動可能に備え、移動体の移
   動方向の片側で密閉筒状体に圧力流体の出入口を設け、
   他の片側に外部に対して開放すると共に移動体と密閉筒
   状体の端板間にばね部材を挿入した磁性シリンダを有し
   、密閉筒状体の長手方向の中間の外周に環状部材を固定
   し、密閉筒状体の環状部材を設けた部分よりも先端側を
   鉄片又は鉄粉を含む原料の原料通路に出入り可能に設け
   た除鉄機。