JP2009208048A - 磁性異物除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転ドラムの表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下を防止することのできる磁性異物除去装置を提供する。
【解決手段】ほぼ水平な軸を中心として回転する回転ドラム２と、回転ドラム上に油脂含有粉粒物を投下する粉粒物投下機構と、回転ドラム２の内部に配置されたマグネット８とを具備し、油脂含有粉粒物に混入した磁性異物をマグネット８の磁気的吸引力により油脂含有粉粒物から分離して除去する磁性異物除去装置において、回転ドラム２の内部に冷却用気体を供給して回転ドラム２を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い冷却するドラム冷却機構１７を設けた。
【選択図】図２

Description

本発明は、カカオパウダー、チキンパウダーなどの油脂含有粉粒物に混入した磁性異物を油脂含有粉粒物から除去する磁性異物除去装置に関する。

カカオパウダー、チキンパウダーなどの油脂含有粉粒物には鉄片、酸化鉄含有小石、酸化鉄含有土などの磁性異物が油脂含有粉粒物の製造工程などで混入することがあり、このような磁性異物を除去する装置として、ほぼ水平な軸を中心として回転する回転ドラム内にマグネットを配置し、このマグネットの磁気的吸引力により磁性異物単体、油脂含有粉粒物表面に付着した磁性異物、油脂含有粉粒物中に入り込んだ磁性異物（以下、これらを総称して「磁性異物」という）を油脂含有粉粒物から分離して除去する磁性異物除去装置が知られている（特許文献１参照）。

このような磁性異物除去装置は、樹脂ペレットを搬送する搬送ベルトと、この搬送ベルトを巻き掛ける駆動ロールおよびマグネットロールと、マグネットロールの近傍に配置された分離用スクレーパとを具備してなる永久磁石式ロールセパレータ（例えば、特許文献２参照）のように、搬送ベルトの蛇行や張り具合を調整したり、永久磁石ロールの磁気的吸引力により搬送ベルトの表面に付着した磁性異物混入ペレットを搬送ベルトの表面から擦り落す分離用スクレーパを設けたりする必要がないという利点を有している。
特開２００４−９００５号公報（段落００１９〜００２２、図１） 特開平４−７４５４６号公報

しかしながら、回転ドラムの表面温度が油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より高くなると、回転ドラム上に投下された油脂含有粉粒物の油脂分の一部が液化することによって、図３（ａ）に示すように、回転ドラム２の表面（周面）に油脂含有粉粒物Ｓが始めは部分的に付着するが、最終的には、図３（ｂ）に示すように、油脂含有粉粒物Ｓが回転ドラム２の表面全体（周面全体）に付着する。このため、回転ドラム２の内部に配置されたマグネット８の磁気的吸引力が磁性異物に作用し難くなり、磁性異物の除去効率が低下してしまうことがあった。
本発明は上述した問題点に着目してなされたものであり、回転ドラムの表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下を防止することのできる磁性異物除去装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、ほぼ水平な軸を中心として回転する回転ドラムと、この回転ドラム上に油脂含有粉粒物を投下する粉粒物投下機構と、前記
回転ドラムの内部に配置されたマグネットとを具備し、前記油脂含有粉粒物に混入した磁性異物を前記マグネットの磁気的吸引力により前記油脂含有粉粒物から分離して除去する磁性異物除去装置において、前記回転ドラムを前記油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却するドラム冷却手段を設けたことを特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記回転ドラムの内部に冷却用気体を供給して前記回転ドラムを前記油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却するドラム冷却手段であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項２記載の磁性異物除去装置であって、前記回転ドラムが円筒部と、この円筒部の両端開口部を閉塞する一対の端板部と、これら端板部の外側面中央部から前記回転ドラムの軸方向に延出する回転軸とから形成され、かつ前記マグネットが前記回転ドラムの回転軸内または端板部内を前記回転ドラムの軸方向に貫通する軸部を有することを特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項３記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記冷却用気体を前記油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却する冷却部と、この冷却部で所定温度に冷却された冷却用気体を前記マグネットの軸部に形成された給気路から前記回転ドラムの内部に供給する気体供給管とを有することを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記回転ドラムの内部に供給された冷却用気体を前記マグネットの軸部に形成された排気路から回収して前記冷却部に戻す気体回収管を有することを特徴とする。
請求項６記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項記載の磁性異物除去装置であって、前記粉粒物投下機構が前記回転ドラムの上方に前記油脂含有粉粒物を搬送する粉粒物フィーダと、この粉粒物フィーダにより搬送される油脂含有粉粒物を冷却する粉粒物冷却機構部とを有することを特徴とする。

請求項１記載の発明に係る磁性異物除去装置によれば、回転ドラムがドラム冷却手段によって油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却されると、油脂含有粉粒物の油脂分が回転ドラムの表面で液化し難くなる。したがって、回転ドラムの表面に油脂含有粉粒物が付着し難くなり、回転ドラムの表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下を防止することができる。

請求項２〜５記載の発明に係る磁性異物除去装置によれば、回転ドラムの内部に冷却用気体を供給して回転ドラムを冷却する方式であるため、例えば回転ドラムの外表面に冷却用気体を送風して回転ドラムを冷却した場合のように油脂含有粉粒物が飛散したり、マグネットの磁気的吸引作用により油脂含有粉粒物と分離された磁性異物が再び油脂含有粉粒物に混入したりすることがない。したがって、磁性異物の除去効率低下を油脂含有粉粒物の飛散や磁性異物の再混入などを招くことなく防止することができる。
請求項６記載の発明に係る磁性異物除去装置によれば、粉粒物フィーダにより回転ドラムの上方位置に搬送される油脂含有粉粒物が粉粒物冷却機構部により冷却されてから回転ドラム上に投下されるため、回転ドラムの表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下をより効果的に防止することができる。

本発明の第１実施形態に係る磁性異物除去装置の概略構成を図１に示す。同図に示されるように、本発明の第１実施形態に係る磁性異物除去装置１はほぼ水平な軸を中心として図中時計回りに回転する回転ドラム２を備えており、この回転ドラム２上には、カカオパウダーなどの油脂含有粉粒物が回転ドラム２の上方に配置された粉粒物投下機構３から投下されるようになっている。

粉粒物投下機構３はホッパー４と、このホッパー４に投入された油脂含有粉粒物を回転ドラム２の上方に搬送する粉粒物フィーダとしての振動フィーダ５とを有しており、振動フィーダ５により回転ドラム２の上方に搬送された油脂含有粉粒物は整流シュート６から回転ドラム２上に投下されるようになっている。
振動フィーダ５は、ホッパー４に投入された油脂含有粉粒物を受けるトラフ５ａを有している。このトラフ５ａはジャケット構造となっており、振動フィーダ５のトラフ５ａ内には、トラフ５ａ上の油脂含有粉粒物を冷却するために、空気あるいは水などの粉粒物冷却用流体が粉粒物冷却機構部７から供給されるようになっている。

回転ドラム２は内部が中空構造となっており、この回転ドラム２の内部には、マグネット８が油脂含有粉粒物に混入した磁性異物に対して磁気的吸引力が作用するように配置されている。また、回転ドラム２は磁性異物除去装置１の選別用ケース９内に収容されており、この選別用ケース９内には、回転ドラム２から放出される油脂含有粉粒物と磁性異物とを分離するための分離板１０が設けられているとともに、分離板１０を回転ドラム２に対して傾動可能に支持する分離板支持軸１１が設けられている。

選別用ケース９は、分離板１０により油脂含有粉粒物と分離された磁性異物（例えば磁性異物単体、磁性異物が表面に付着している油脂含有粉粒物、磁性異物が内部に入り込んでいる油脂含有粉粒物）を不良品として不図示の不良品受けに投下する不良品シュート９ａを有している。また、選別用ケース９は不良品と分離された良品（磁性異物が混入していない油脂含有粉粒物）を良品受け１２に投下する良品シュート９ｂを有しており、この良品シュート９ｂと良品受け１２との間には、例えばアルミニウム金属片などの非磁性金属異物（例えば非磁性金属異物単体、非磁性金属異物が表面に付着している油脂含有粉粒物、非磁性金属異物が内部に入り込んでいる油脂含有粉粒物）を油脂含有粉粒物から分離する非磁性金属異物分離機構１３が設けられている。

非磁性金属異物分離機構１３は、油脂含有粉粒物に混入した非磁性金属異物を検知する金属検知器１３ａを有している。また、非磁性金属異物分離機構１３は金属検知器１３ａにより検知された非磁性金属異物を油脂含有粉粒物から分離する分離板１３ｂを有しており、この分離板１３ｂにより油脂含有粉粒物と分離された非磁性金属異物は不良品排出路１３ｃを通って不良品受け１４に排出されるようになっている。なお、分離板１３ｂにより非磁性金属異物と分離された油脂含有粉粒物は良品排出路１３ｄを通って良品受け１２に排出されるようになっている。

回転ドラム２の軸方向に沿う断面を図２に示す。同図に示されるように、回転ドラム２は非磁性材（例えばＳＵＳ３０４等のステンレス鋼）からなる薄肉（例えば厚さ１ｍｍ以下）の円筒部２ａと、この円筒部２ａの両端開口部を閉塞する一対の端板部２ｂ，２ｃとを有している。また、回転ドラム２は端板部２ｂ，２ｃの外側面中央部から回転ドラム２の軸方向に延出する中空状の回転軸２ｄ，２ｅを有しており、これらの回転軸２ｄ，２ｅはそれぞれ軸受１５により回転自在に支持されている。なお、回転ドラム２は、例えば回転ドラム２の回転軸２ｅに装着されたプーリ１６ａと、このプーリ１６ａを駆動ベルト１６ｂ、プーリ１６ｃを介して駆動する駆動モータとしてのギヤードモータ１６ｄとからなるドラム駆動機構１６により回転駆動されるようになっている。

マグネット８は回転ドラム２の回転軸２ｄ，２ｅを回転ドラム２の軸方向に貫通する軸部８ａ（図２参照）を有しており、この軸部８ａには、ロール状のマグネット本体８ｂが保持されている。なお、マグネット本体８ｂは必ずしもロール状である必要はない。また、マグネット本体８ｂの磁力は例えば１４０００ガウス以上であることが好ましい。
回転ドラム２の内部には、回転ドラム２を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度（例えば油脂分液化温度より約５℃低い温度）に冷却するドラム冷却機構１７（図２参照）から冷却用気体（例えば空気）が供給されるようになっている。

ドラム冷却機構１７は、冷却用気体を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却する冷却部１７ａを有している。また、ドラム冷却機構１７は冷却部１７ａにより所定温度に冷却された冷却用気体をマグネット８の軸部８ａに形成された給気路８ｃから回転ドラム２の内部に供給する気体供給管１７ｂと、回転ドラム２の内部に供給された冷却用気体をマグネット８の軸部８ａに形成された排気路８ｄから回収して冷却部１７ａに戻す気体回収管１７ｃとを有しており、冷却部１７ａに戻された冷却用気体は所定温度に冷却された後、ブロワ１７ｄにより気体供給管１７ｂに供給されるようになっている。

なお、図２において符号１８は回転ドラム２の中空回転軸２ｄ，２ｅとマグネット８の軸部８ａとの間の隙間を気密にシールする気密シールである。
図１及び図２に示した本発明の第１実施形態のように、ドラム冷却機構１７によって回転ドラム２を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却すると、油脂含有粉粒物の油脂分が回転ドラム２の表面で液化し難くなる。したがって、回転ドラム２の表面に油脂含有粉粒物が付着し難くなり、回転ドラム２の表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下を防止することができる。

また、回転ドラム２の外表面に冷却用気体を送風して回転ドラム２を冷却した場合は油脂含有粉粒物が飛散したり、マグネット８の磁気的吸引作用により油脂含有粉粒物と分離された磁性異物が再び油脂含有粉粒物に混入したりする可能性があるが、図１及び図２に示した本発明の第１実施形態では、回転ドラム２の内部に冷却用気体を供給して回転ドラム２を冷却する方式であるため、磁性異物の除去効率低下を油脂含有粉粒物の飛散や磁性異物の再混入などを招くことなく防止することができる。

さらに、図１及び図２に示した本発明の第１実施形態では、振動フィーダ５上に落下した油脂含有粉粒物が粉粒物冷却機構部７から振動フィーダ５のトラフ５ａ内に供給される粉粒物冷却用流体により冷却されてから回転ドラム２上に投下されるため、回転ドラム２の表面に油脂含有粉粒物が付着することによる磁性異物の除去効率低下をより効果的に防止することができる。

また、図１及び図２に示した本発明の第１実施形態では、回転ドラム２の内部に供給された冷却用気体によってマグネット８も冷却されるため、マグネット８の磁気的吸引力が温度上昇によって低下することを防止することができる。
なお、室温２９〜３０℃、相対湿度３０％の雰囲気で回転ドラムの表面を２０℃に冷却し、この状態で回転ドラム上にチキンパウダー（油脂分液化温度：２５℃）を投下したところ、回転ドラム表面へのチキンパウダーの付着が見られないという実験結果が得られた。また、室温２８℃、相対湿度３０％の雰囲気で回転ドラムの表面を２１〜２２℃に冷却し、この状態で回転ドラム上にカカオパウダー（油脂分液化温度：２６〜２７℃）を投下したところ、回転ドラム表面へのカカオパウダーの付着が見られないという実験結果が得られた。

図１及び図２に示した本発明の第１実施形態では、マグネット８の軸部８ａが回転ドラム２の回転軸２ｄ，２ｅを回転ドラム２の軸方向に貫通している磁性異物除去装置に本発明を適用した場合を示したが、これに限られるものではない。たとえば、マグネット８の軸部８ａが回転ドラム２の端板部２ｂ，２ｃを回転ドラム２の軸方向に貫通している磁性異物除去装置についても本発明を適用することが可能である。

また、図１及び図２に示した本発明の第１実施形態では、回転ドラムを油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却するドラム冷却手段として、冷却用気体を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却する冷却部１７ａと、この冷却部１７ａにより所定温度に冷却された冷却用気体をマグネット８の軸部８ａに形成された給気路８ｃから回転ドラム２の内部に供給する気体供給管１７ｂと、回転ドラム２の内部に供給された冷却用気体をマグネット８の軸部８ａに形成された排気路８ｄから回収して冷却部１７ａに戻す気体回収管１７ｃとからなるドラム冷却機構１７を示したが、これに限られるものではない。たとえば、冷却用気体を油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却する冷却部と、この冷却部により所定温度に冷却された冷却用気体を回転ドラムの内部に供給する気体供給管とからなるドラム冷却機構を用いてもよい。

本発明の第１実施形態に係る磁性異物除去装置の概略構成を示す図である。 本発明の第１実施形態に係る磁性異物除去装置の要部を示す図である。 従来の磁性異物除去装置の問題点を説明するための図である。

符号の説明

１ 磁性異物除去装置
２ 回転ドラム
２ａ 円筒部
２ｂ，２ｃ 端板部
２ｄ，２ｅ 回転軸
３ 粉粒物投下機構
４ ホッパー
５ 振動フィーダ
６ 整流シュート
７ 粉粒物冷却機構部
８ マグネット
８ａ 軸部
８ｂ マグネット本体
８ｃ 給気路
８ｄ 排気路
９ 選別用ケース
９ａ 不良品シュート
９ｂ 良品シュート
１０ 分離板
１１ 分離板支持軸
１２ 良品受け
１３ 非磁性金属異物分離機構
１３ａ 金属検知器
１３ｂ 分離板
１３ｃ 不良品排出路
１４ 不良品受け
１５ 軸受
１６ ドラム駆動機構
１７ ドラム冷却機構
１７ａ 冷却部
１７ｂ 気体供給管
１７ｃ 気体回収管
１８ 気密シール

Claims (6)

1. ほぼ水平な軸を中心として回転する回転ドラムと、この回転ドラム上に油脂含有粉粒物を投下する粉粒物投下機構と、前記回転ドラムの内部に配置されたマグネットとを具備し、前記油脂含有粉粒物に混入した磁性異物を前記マグネットの磁気的吸引力により前記油脂含有粉粒物から分離して除去する磁性異物除去装置において、前記回転ドラムを前記油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却するドラム冷却手段を設けたことを特徴とする磁性異物除去装置。
2. 請求項１記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記回転ドラムの内部に冷却用気体を供給して前記回転ドラムを油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却するドラム冷却手段であることを特徴とする磁性異物除去装置。
3. 請求項２記載の磁性異物除去装置であって、前記回転ドラムが円筒部と、この円筒部の両端開口部を閉塞する一対の端板部と、これら端板部の外側面中央部から前記回転ドラムの軸方向に延出する回転軸とから形成され、かつ前記マグネットが前記回転ドラムの回転軸内または端板部内を前記回転ドラムの軸方向に貫通する軸部を有することを特徴とする磁性異物除去装置。
4. 請求項３記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記冷却用気体を前記油脂含有粉粒物の油脂分液化温度より低い温度に冷却する冷却部と、この冷却部で所定温度に冷却された冷却用気体を前記マグネットの軸部に形成された給気路から前記回転ドラムの内部に供給する気体供給管とを有することを特徴とする磁性異物除去装置。
5. 請求項４記載の磁性異物除去装置であって、前記ドラム冷却手段が前記回転ドラムの内部に供給された冷却用気体を前記マグネットの軸部に形成された排気路から回収して前記冷却部に戻す気体回収管を有することを特徴とする磁性異物除去装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項記載の磁性異物除去装置であって、前記粉粒物投下機構が前記回転ドラムの上方に前記油脂含有粉粒物を搬送する粉粒物フィーダと、この粉粒物フィーダにより搬送される油脂含有粉粒物を冷却する粉粒物冷却機構部とを有することを特徴とする磁性異物除去装置。

Images