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【発明の名称】 金属異物除去手段を備えた石抜き機
【発明者】 【氏名】成川 栄一

【氏名】田中 敏晴

【要約】 【課題】

【解決手段】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
穀粒等を供給する供給手段と、供給された穀粒が前記供給手段を流下する際に穀粒を整流する整流手段とを有する金属異物除去装置を備えた石抜き機であって、
前記供給手段の穀粒が流下する供給樋に磁石を配置することを特徴とする金属異物除去装置を備えた石抜き機。
【請求項2】
請求項1に記載された金属異物除去装置を備えた石抜き機において、
前記磁石は円筒状の形状で、前記供給樋の先端に横方向に配置し、その円周面状に穀粒を流下させることを特徴とする金属異物除去装置を備えた石抜き機。
【請求項3】
請求項2に記載された金属異物除去装置を備えた石抜き機において、
前記磁石を前記供給樋に回転可能に取り付けたことを特徴とする金属異物除去装置を備えた石抜き機。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、いわゆる石抜き機に関し、とくに米等の穀粒から小石や金属等の異物を取り除く、金属異物除去手段を備えた石抜き機に関する。
【背景技術】
【0002】
米などの穀粒には、小石や、金属細片などの異物が混入していることが多く、そのため、例えば米の精米に先立って、これらの異物を取り除くため、いわゆる石抜き機が使用されている。
従来用いられている石抜き機は、石抜き機の機枠に傾斜した状態で支持された多孔状の選別板を往復揺動させながらその上から米等の穀粒を供給し、選別板の下から送風ファンで送風する。つまり、送風により選別板上に載せている米等の穀粒を浮き上がらせて、選別板の傾斜によって選別板の下流側の選別板前部に流下し、送風ファンの風では浮き上がらない小石や金属等は選別板の往復揺動により、傾斜に逆らって選別板の上流側の選別板後端部へ集めて、米等の穀粒と小石や金属等の異物を選別するようにしている。
【0003】
図7は、このような従来の石抜き機の一例(特許文献1)の一部を断面で示す側面図である。
この石抜き機は、箱状の機枠101を備え、その機枠101には小石等の異物を選別する多孔板102が一端を機枠101に枢支したロッド103、104によって前・後に傾斜した状態で支持されている。多孔板102は、前方(図中右方向)に穀粒流出口、後方(図中左方向)に小石等の異物の排出口を備えた選別枠105で囲まれている。
【0004】
この選別枠105の後端近傍下方にはブラケット115が設けられており、このブラケット115には、一端が内部で偏心カム113に係合したクランク106の他端部114が枢着されている。
したがって、偏心カム113が図示しないモーターで回転駆動されると、クランク106を介して他端部114の枢着部の中心が変位し、それに伴ってロッド103、104がそれぞれ微小角度範囲で旋回し、選別枠105を前後にゆするように往復揺動する。
【0005】
また、選別枠105の下面と風洞109の上面は、布、ゴム又は合成樹脂シート或いはこれらと布との接着布110等で接着されている。風洞109の内部には、機枠101及び風洞109に架設された送風機軸112により送風機108が設けられている。
【0006】
この石抜き機を動作するには、まず、図示しないモーター等の原動機によりクランク106の偏心カム113と送風機108に回転を与えて、多孔板102及び選別枠105を前後にゆするように往復揺動させるとともに、風洞109内から多孔板102の下面に送風する。次にホッパー111から穀粒を投入して多孔板102上に流下させると、送風機108による風が多孔板102の複数の孔を通りこれに当たる。その際、比重の小さい穀粒は浮上し重力により前方の穀粒流出口へ流下する。他方、穀粒中に混在する比重の大きい小石や金属等は、送風機108による風で浮上することなく多孔板102の面に接触し、多孔板102の往復揺動により、後方の異物排出口へ遡上し、その部分に集められる。
【0007】
しかしながら、前述した金属等の異物には、砂鉄や、線及び板状の金属異物が含まれている場合があり、このような形状の金属異物は穀粒より比重が大きくても、前記選別風によって穀粒と共に浮き上がってしまい、選別板では選別できない。また、球や円柱状の金属異物は選別板上を転がりやすく、往復揺動によって選別板上流側に遡上させることができず、選別できないという問題がある。
このような金属異物のうち、鉄やニッケルなどの磁性体であれば、磁石で吸着することができる。穀粒中に異物として混入される金属は主に鉄であるから、これを磁石で吸着して取り除くことは可能である。しかしながら、石抜き機とは別に異物除去装置を設けるのは大きなコストが掛かるという問題もあるし、また、効率よく吸着することは必ずしも容易ではない。
【特許文献1】特公昭42−6141号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
本発明は上記の問題を解決するためになされたもので、その目的は、従来の石抜き機では、穀粒と一緒に吹き上げられて選別することができない砂鉄や、小さな鉄片などを効率的に吸着除去することである。
【課題を解決するための手段】
【0009】
請求項1の発明は、穀粒等を供給する供給手段と、供給された穀粒が前記供給手段を流下する際に穀粒を整流する整流手段とを有する金属異物除去装置を備えた石抜き機であって、前記供給手段の穀粒が流下する供給樋に磁石を配置することを特徴とする。
請求項2の発明は、請求項1に記載された金属異物除去装置を備えた石抜き機において、前記磁石は円筒状の形状で、前記供給樋の先端に横方向に配置し、その円周面状に穀粒を流下させることを特徴とする。
請求項3の発明は、請求項2に記載された金属異物除去装置を備えた石抜き機において、前記磁石を前記供給樋に回転可能に取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、従来の石抜き機では穀粒と一緒に吹き上げられてしまい選別できなかった砂鉄や、小さな鉄片などを、磁石で簡単かつ効率的に吸着除去できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0011】
以下に本願発明の実施形態における石抜き機を、図を参照して説明する。
図1は本実施形態における石抜き機の一部を断面で示した側面図である。
石抜き機は箱状の機枠1を備え、機枠1には、上部に米等の穀粒を投入するためのホッパー2を着脱自在に設けた開口部3と、機枠前方側(図示右方)側面略中央部に小石や金属等の異物を分離した穀粒を排出するための開口部4と、機枠後方側(図示左方)側面で、前記開口部4よりも上方の位置に分離された小石や金属等の異物を取り出すための開口部5が形成されている。
また、ホッパー2の図中左面側である供給口2aには、その開度の調節をして穀粒を整流させる整流手段である、平板状のシャッター23が摺動自在に備えられている。
【0012】
図2は供給口2a付近の拡大図である。
ホッパー2の供給口2a側の先端部2eの下面には、例えばボルト26が溶着されており、そのボルト26はシャッター23に設けた長孔を通して下方に突出している。ボルト26の突出部にはばね26aがはめ込まれ、ボルト26に螺合したナット26bでばね26aの頭を押さえ、このばね26aの弾発力でシャッター23をホッパー2の先端部2eの下面に、摺動自在に押し付けている。
シャッター23の摺動位置の調整は、シャッター23の後端に一体に取り付けたレバー23aを操作することで所望の位置に移動する。
【0013】
また、ホッパー2の図2中、右面側である供給口2bには、穀粒を投入したときに穀粒が選別板6へ流れ落ちるときの案内面となる供給樋2cが設けられている。その下面には、ブラケット状のホルダー27が例えば溶着などにより接合されており、このホルダー27に円筒状の永久磁石24の両端部が回転自在に或いは固定して取り付けられる。その際、永久磁石24の外周面は、図示のように供給樋2cの樋端部2dと連続するように配置されている。
【0014】
米などの穀粒から小石などの異物を除去するための選別板6は、従来のものと同様に穀粒などは落下しないが空気を流通させるための孔が多数穿設された底板となる多孔板6aとその両側部に立上壁6bを設けたチャンネル状をなし、上記開口部4及び5間に延在して機枠1内に傾斜した状態で支持されている。
選別板6の一端部(図中右側端部)には異物を分離した穀粒を排出する前部開口部6cが、また、他方(図中左側端部)には分離した小石などの異物を取り出す後部開口部6dが形成されている。また、図示のように、後部開口部6dは前部開口部6cより位置が高くなるように支持されている。
【0015】
風洞7の上部には、選別板6が風洞を塞ぐように配置されており、風洞7の側面には外気を導入するための吸引口7aが形成され、内部には上部の選別板6の多孔板6aへ向かう空気流を発生させるための送風ファン8が配置されている。
【0016】
選別板6と風洞7を揺動させる揺動機構は、一端(9b、10b)が機枠1にかつ他端(9a、10a)が風洞7の側面にそれぞれ枢着された前ロッド9と後ロッド10と、一端側が内部に収容された偏心カム11に駆動連結され、他端が風洞7に取り付けられたブラケット状の連結部材13の枢軸12aに枢支されたクランク12で構成されている。
【0017】
送風ファン8は、偏心カム11に一体に連結された揺動プーリー14と、送風ファン8のファン軸に固定されたファンプーリー15と、モーター16の回転軸に固定されたモータープーリー17とに掛け回されたベルト18によって駆動される。
【0018】
図3は風洞7の揺動運動を説明するための概略図である。
図中の実線は上記揺動運動の下死点を、点線は上死点を示している。モーター16(図1)を駆動させると、前述したとおり偏心カム11が回転する。偏心カム11が回転することにより、クランク12を介して枢軸12aが変位し、この枢軸12aの変位は、ブラケット状の連結部材13を介して風洞7に伝達され、前後のロッド9、10により小さな角度範囲内で揺するような往復運動として伝達される。
【0019】
クランク12が上方へ変位すると、前ロッド9と後ロッド10は枢軸9b及び10bを中心にして円弧運動をして、図中左方向に揺動し、それに伴い、枢軸9a及び10aに枢着された風洞7も揺動する。クランク12が下方へ変位すると、同様に前ロッド9と後ロッド10は枢軸9b及び10bを中心にして円弧運動をして、図中右方向に揺動し、それに伴い、枢軸9a及び10aに枢着された風洞7も図中右方向に揺動する。
【0020】
ここで、本実施形態では前ロッド9の枢軸9a、9b間の長さは、後ロッド10の枢軸10a、10b間の長さよりも長くなっている。それにより、選別板6と風洞7の変位は、上死線に示すように、風洞7の前方側(図中右側)の上方への変位が大きくなり、後方側(図中左側)の上方への変位が小さくなるようにしている。
なお、前ロッド9の枢軸9a、9b間の長さと後ロッド10の枢軸10a、10b間の長さは等しくてもよい。
【0021】
石排出弁19は分離された異物を排出する後部開口部6dを閉鎖できる蓋形状になっており、選別板6の外方へ突出する駆動レバー20を備え、ばね21等により、後部開口部6dを常時閉鎖するように構成されている。
機枠1の上部には、駆動レバー20の上端に設けたローラを支持するチャンネル状の支持部材22aを有する操作部材22が上下動自在に備えられ、操作部材22の自重やばね等により、常時駆動レバー20を、後部開口部6dを閉鎖する図示の低位置に維持している。この操作部材22を手動、ピストン・シリンダー機構、又は電磁石を利用したアクチュエータ等の任意の機構で引き上げると、支持部材22a、駆動レバー20を介して、選別板の後部開口部6dは回転軸20aの回りで回動して開放される。後部開口部6dの開放後、その近傍に溜まった小石等の異物を排出する。
【0022】
本実施形態では、風洞7及び選別板6の荷重を支えるため、機枠1の内側と風洞7の側面に取付ピン或いは孔を設け、吊りばね25が取付ピン或いは孔に吊りばね25のフック等を掛けることにより張設されている。この構成により風洞7及び選別板6がモーター16の回転によって揺動するときに、前・後ロッド9、10と共に風洞7及び選別板6の荷重を支えるため、可動部分にかかる荷重を低減し、選別板6を従来のものよりも大面積のものにしても、軸受け部に行う補強を最小限にすることができる。
【0023】
つまり、本実施形態では、選別板6の面積を大きくして高能率化を図っても、荷重が吊りばね25によって支えられていることから、各可動部分に行う補強を最小限にすることができる。そのため、吊りばね25を設けない場合に比してコストを大幅に低減することができる。
また、従来と同じ面積の選別板6を用いる場合には、可動部分の強度及び耐久性を相対的に弱くすることができるためコストを低減することができる。
【0024】
図4は、以上で説明したものと別の石抜き機の一部を断面で示した側面図である。
この石抜き機においては、既に説明した石抜き機における吊りばね25の他端側が風洞7の側面に取り付けられていたのに代えて、前ロッド9に張設している。この構成を採ることにより、例えば従来の石抜き機に吊りばね25を取り付ける場合に、風洞はそのままで、単に機枠1に吊りばね25の取付部を取付けかつ、前ロッド9にその他端を取り付けるだけの比較的簡単な加工を施すだけでよい。また、製造する場合も、風洞には一切余分な加工を施す必要がないという利点がある。
ただ、この場合は、前ロッド9を風洞7に枢着している枢軸9aには荷重が作用するので、前ロッド9やその回転部分については補強を施すことが必要である。
【0025】
この石抜き機においても、既に説明したものと同じ構造を備えたシャッター23が供給口2aの図中右に備えられており、シャッター23の先端部には、永久磁石24の両端を支持するホルダー27が装着されている。ホルダー27によって永久磁石24がシャッター23の下面に回動可能、若しくは固定されて支持される。
【0026】
次に、本発明の石抜き機の異物除去動作について説明する。
(1)鉄などの磁石で吸着可能な異物の除去について
石抜き機のホッパー2の供給口2aにおけるシャッター23の摺動位置を調節して穀粒の供給量を調節する。調節後、モーター16を駆動して選別板6の往復運動を開始し、同時に送風ファン8を回転させて選別板6の下面から上方に向かう空気流を発生させる。この状態で、小石や金属等の異物が混入している米などの穀粒をホッパー2より投入すると、穀粒は供給口2aを流下し、シャッター23の下を通過する際に、シャッター23により整流され、更に供給樋2cに装着された永久磁石24上を通過し、穀粒に混入している小さな鉄片等をこの永久磁石24で吸着し、分離済みの穀粒が選別板6上に落下する。
【0027】
図5は、穀粒が供給口2a及び永久磁石24上を流下する状態を説明する図である。
図5Aは永久磁石24がホルダー27に固定されて支持されている形態における穀粒の流下の状態を示す図である。
まず、鉄片などの磁石で吸着可能な金属異物(以下、単に金属異物という:図中黒い楕円で表されている)が混入している穀粒(図中白い楕円で表されている)を供給口2aに投入すると、予め開度が調節されたシャッター23により、異物が混じった穀粒がシャッター23と供給口2bの間を通過する際に、均一に薄く整流される。穀粒は供給樋2cの樋端部2dから連続配置された円筒状の永久磁石24の外周面に沿って流下し、金属異物は永久磁石24に吸着される。ここで、永久磁石24は回転しないように固着されているから、吸着された金属異物は、図5Aに示すように後続の穀粒によって永久磁石24の下部まで押しずらされ、穀粒が永久磁石と接触しない位置で止まる。これにより、吸着した金属の異物が穀粒の流下を阻害したり、穀粒の流れにより吸着した異物が脱落することなどが防止される。
【0028】
図5B及び図5Cは、ホルダー27に回転可能に支持されている永久磁石24における穀粒の流下の状態を示す図である。
金属異物が永久磁石24に吸着されると、金属異物を吸着した永久磁石24は、穀粒の流れに押されて反時計方向(図中矢印方向)に、異物が穀粒の流れを阻害しない位置まで回転する。
これにより、吸着した金属異物が穀粒の流下を阻害したり、穀粒の流れにより吸着された金属異物が脱落することが防止できる。このように永久磁石24が回転することで、磁石を固定した場合に比べてより広い周面を吸着面として利用することができる。
【0029】
穀粒の流下が終わると、吸着した金属異物を永久磁石24から取り除く。この際、永久磁石24が回転可能であると、図5Cに示すように、永久磁石24を時計回り(図中矢印方向)に手で回転させ、吸着した金属異物を樋端部2dにかき集めて除去できる。
このように、永久磁石24を樋端部2dに連続して取り付けることで、従来の石抜き機のように別途異物除去装置を設けることなく、選別板6では選別が難しい金属異物を吸着除去することができる。
【0030】
(2)小石などの非磁性の異物の除去について
小石等の異物が混入している穀粒は、鉄片などが磁石で除去された後、上述のように揺動する多孔板6a上に落下する。落下した穀粒などは、多孔板6aの通風孔を通過して上方へ吹き上げる選別風の空気流により、比重の軽い穀粒のみが浮き上がり、選別板6の傾斜によって前部開口部6cへ流下し、比重の重い小石等の異物は浮き上がらずに、揺動運動によって揺すり上げられて後部開口部6dの近傍に溜まる。この場合、選別板6及び風洞7の荷重は吊りばね25で支持されるから、大きな選別板6を用いてもそれによる回転部に作用する負荷は軽減され、スムーズな揺動が可能である。
前部開口部6cへ流下した穀粒は、異物を分離済みの穀粒として機外へ放出され、後部開口部6dへ揺すり上げられて溜まった小石等の異物は、操作部材22を引き上げ、その支持部材22aで駆動レバー20を引き上げることにより、石排出弁19を時計回りに回動させ、後部開口部6dを開放して、開口部5より機外へ排出する。
【0031】
以上の実施形態の説明では、磁石は永久磁石であるとして説明したが、これに限らず電磁石であってもよい。その場合は、電磁石の駆動電流を切ることにより、金属異物を自然落下させて収集できるように電磁石の下に受け皿等を設けてもよい。さらに、磁石は上記のように円筒状だけではなく円柱状や板状、若しくは断面が中実又は中空の多角形であってもよい。
また、図6は永久磁石24を取り付けている供給樋2cを以上の実施形態とは別の位置に配置した石抜き機の例を示す図である。図6に示すように、選別板6の立上壁6bの内側に供給樋2cの両端を溶着などにより接合し、その供給樋2cの下部に設けたホルダー27を介して永久磁石24を取り付けてもよい。ここで、磁石の形状、取付位置、取付手段等は、既に説明した実施形態と同様である。
この構成により、供給樋2bを流下した穀粒は、供給樋2c上を流下し、供給樋2cの下部に取り付けられた磁石24によって金属異物が吸着されて選別板6上に落下する。
なお、図に示すように、供給樋2cの上端には供給樋2c上に流下した穀粒が供給樋2cに当って跳ね返り、かつ、風洞7からの送風によって巻き上げられる等によって飛散することを防止するために、上方に向かって邪魔壁が設けられている。
【0032】
本願発明に係る石抜き機では、穀粒を揺動する選別板上に落下させる前に、金属異物を取り除くことができ、選別板6上では空気で穀粒と一緒に吹き上げられてしまい、従来は選別不能であった鉄の細片などが穀粒に混入して選別板上に供給されることがない。
本願発明によれば、磁石は単に供給樋2cの樋端部2dから連続するように取り付けただけであるからその構成は簡単であり、以上で説明した本願発明の実施形態に係る石抜き機だけではなく、他の従来の石抜き機に対しても容易に取り付けることができる。
【図面の簡単な説明】
【0033】
【図1】本実施形態における石抜き機の一部を断面で示した側面図である。
【図2】石抜き機の供給口付近の拡大図である。
【図3】風洞と選別板の揺動運動を説明するための概略図である。
【図4】本発明の第二の実施形態に係る石抜き機の一部を断面で示した側面図である。
【図5】穀粒が供給口及び永久磁石上を流下する状態を説明する図である。
【図6】永久磁石を取り付けている供給樋を本実施形態とは別の位置に配置した石抜き機の例を示す図である。
【図7】特許文献1に記載された石抜き機の一部を断面で示す側面図である。
【符号の説明】
【0034】
1、101・・・機枠、2、111・・・ホッパー、2a、2b・・・供給口、2c・・・供給樋、2d・・・樋端部、2e・・・先端部、3〜5・・・開口部、6・・・選別板、6a・・・多孔板、6b・・・立上壁、6c・・・前部開口部、6d・・・後部開口部、7、109・・・風洞、7a・・・吸引口、8・・・送風ファン、9・・・前ロッド、9a、9b、10a、10b、12a、24a・・・枢軸、10・・・後ロッド、11、113・・・偏心カム、12・・・クランク、13・・・連結部材、14・・・振動プーリー、15・・・ファンプーリー、16・・・モーター、17・・・モータープーリー、18・・・ベルト、19・・・石排出弁、20・・・駆動レバー、20a・・・回転軸、21・・・ばね、22・・・操作部材、22a・・・支持部材、23・・・シャッター、23a・・・レバー、24・・・永久磁石、25・・・吊りばね、26・・・ボルト、26a・・・ばね、26b・・・ナット、27・・・ホルダー、102・・・多孔板、103、104・・・ロッド、105・・・選別枠、106・・・クランク、107・・・コイルばね、108・・・送風機、110・・・接着布、112・・・送風機軸、114・・・他端部、115・・・ブラケット。
【出願人】 【識別番号】391055025
【氏名又は名称】株式会社タイワ精機
【出願日】 平成18年11月6日(2006.11.6)
【代理人】 【識別番号】100110319
【弁理士】
【氏名又は名称】根本 恵司


【公開番号】 特開2008−114176(P2008−114176A)
【公開日】 平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願番号】 特願2006−300750(P2006−300750)