JP2015051384A - 電磁分離機用スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】粉体が通過する間隔を狭くして磁性異物を確実に磁着し、かつ磁性異物が磁着される磁着面積を増やすとともに、粉体や磁性異物の目詰まりを防止できる電磁分離機用スクリーンを提供すること。
【解決手段】粉体中に含まれる磁性異物を磁着して分離する電磁分離機に用いられる電磁分離機用スクリーン１において、リング状のリング枠２と、リング枠内に固定されたウェッジワイヤスクリーン３からなり、ウェッジワイヤスクリーン３は縦断面形状が楔形のウェッジワイヤ６の楔形尖端部と支持ロッド５の交点が全て電気抵抗溶接されて形成されるとともに、中心にスクリーン１を保持する保持棒が通る環状の貫通部７が形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、粉体中に含まれる鉄粉などの磁化される性質を有する異物（以下「磁性異物」という。）を磁着して分離除去する電磁分離機に用いられる電磁分離機用スクリーンに関する。

食品、化学、医薬等の分野において、粉体中から磁性異物を除去するために電磁分離機が使用されている。電磁分離機には筒の中に板状の磁性材料からなるスクリーンがスクリーン保持棒に上下方向に重ねられて多層に配置される。スクリーンを電磁石の電磁作用で磁化させた後、筒上部の開口から粉体を供給し、粉体の通過中に粉体に磁性異物が含まれていると、磁性異物は磁化したスクリーンに磁着し、その後スクリーンを消磁して磁性異物を落として分離する（特許文献１参照）。

図５に示すスクリーンを利用した電磁分離機において、上端及び下端が開口している筒２１の中に磁性材料からなるスクリーン２２が保持棒２７に着脱自在に多層に保持されている。筒２１の外周に所要間隔で突縁２３を設け、両突縁２３の間に筒２１の外周を取り囲み、かつ相互間に小間隙を保持する状態で電磁石２４がスプリング２５を介して取付けられる。筒２１の下部にはバイブレーター２６を装着する。

電磁分離機は、バイブレーター２６を始動させることにより筒２１にバイブレーションを与えるとともに、電磁石２４に通電を開始すれば、筒内の各スクリーン２２は磁性材料でありかつ電磁石２４の磁界内に位置しているために磁化する。そこで、筒２１の上端開口より粉体を導入すれば、この粉体は筒内をバイブレーションの作用にて拡散されつつ各スクリーン２２を上方から順次通過しながら落下し、この間に磁性異物は磁化している各スクリーン２２により吸着されて残存し、磁性異物が除去された粉体は筒２１の下端開口部より導出されるものである。一定量又は一定時間の分離操作が終わると、粉体の供給を停止するとともに、電磁石、バイブレーターへの通電を断つ。そして、スクリーン２２を保持している保持棒２７の上端を持ってこれを上方に引き出す。保持棒２７には、スクリーン２２のすべてが保持されているため、保持棒２７と共に全スクリーン２２は筒２１の内部から同時に取り出されることになる。取り出されたスクリーン２２は清掃されて磁性異物が除去される。清掃されたスクリーン２２は、再び筒２１の内部に戻されて粉体が供給されて磁性異物の除去作業が開始される。

図６に示す従来のスクリーンにおいて、磁性材料からなる直線状のグレード２８が間隔をおいて並べられて支持部材２９に固定されて簀の子状に形成され、中央に保持棒を通す環状の貫通部３０が形成されている。ここで、グレート２８を、ＴＩＧ溶接により、支持部材２９に溶接固定する際に、狭く奥行きのある溶接箇所に、タングステン電極を延ばしてアルゴンを十分に噴き出すことが困難なため、目開きは、製造上の限界から５〜２０ｍｍの範囲が一般的である。

しかしながら、前記簀の子状のスクリーンは、直線状のグレードの間隔が、前述のとおり製造上の限界から５ｍｍ未満の狭い幅にできないため、グレードの本数が制限されて磁性異物を磁着させる磁着面積を大きくできず、また、スクリーンの外周は隙間があるために、磁性異物が磁着せずにそのまま通過する粉体もあるため、磁性異物の除去率が低いという問題があった。

そこで、本願出願人は、磁性異物が磁着する面積を大きくしてスクリーンの外周で磁着せずにそのまま通過する粉体を低減させることにより磁性異物の除去率を向上させることが可能なハニカム状のスクリーンを提案した（特許文献２参照）。

前記特許文献２に記載のハニカム状の電磁分離機用スクリーンは、図７，８に示すように、電磁分離機用スクリーン３１の中心にスクリーン３１を保持する保持棒が通る環状の貫通部３３が形成され、外側にリング枠３２が形成され、リング枠３２内に貫通部に向かって間隔をおいて螺旋状に巻かれた螺旋板３４と、螺旋板３４の間隙に波状の波板３５が配置され、波板３５の谷と山が螺旋板３４に固定されてハニカム状に形成されている。

実公昭５０−３２８６３号公報 特開２０１１−１４３３４６公報

前記簀の子状のスクリーンは、前述のとおり、グレードの間隔が５ｍｍ以上で幅が大きく、また、スクリーンの周囲は開いており磁性異物が磁着せずにそのまま通過する粉体もあることから、磁性異物の除去率が低下するという問題があった。

前記ハニカム状のスクリーンは、螺旋板の間に配置された波状の波板の谷と山と螺旋板の固定部が先細りになって幅が狭くなって閉じられた形状となっているため、磁性異物や粉体が固定部に目詰まりして回収率が低下するという問題があった。また、前述の波状の波板の谷と山と螺旋板の固定部は、その全てが溶接固定されているわけではなく、一部は溶接されずに接触している部分があるため、相互の擦れにより異物が発生したり、その異物により目詰まりが発生したりするという問題もあった。

そこで、本発明は、粉体が通過する間隔を狭くして磁性異物を確実に磁着し、かつ磁性異物が磁着される磁着面積を増やすとともに、粉体や磁性異物の目詰まりを防止できる電磁分離機用スクリーンを提供するものである。

本願請求項１の発明は、粉体中に含まれる磁性異物を磁着して分離する電磁分離機に用いられる電磁分離機用スクリーンにおいて、リング状のリング枠と、前記リング枠内に固定されたウェッジワイヤスクリーンからなり、前記ウェッジワイヤスクリーンは縦断面形状が楔形のウェッジワイヤの楔形尖端部と支持ロッドの交点が全て電気抵抗溶接されて形成されるとともに、中心に電磁分離機用スクリーンを保持する保持棒が通る環状の貫通部が形成されていることを特徴とする電磁分離機用スクリーンである。

本願請求項２の発明は、前記ウェッジワイヤスクリーンの前記各ウェッジワイヤの端部は前記リング枠に接することなく前記各支持ロッドの端部が前記リング枠に溶接により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁分離機用スクリーンである。

本願請求項３の発明は、前記各支持ロッドの端部は前記リング枠の内周に設けられたフランジの下面に溶接されるとともに、前記各ウェッジワイヤの端部と前記リング枠との間の間隙部が前記フランジの下面の下方に位置する請求項２に記載の電磁分離機用スクリーン。

本願請求項４の発明は、前記ウェッジワイヤの間隔が５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁分離機用スクリーン。

本発明の電磁分離機用スクリーンにおいて、ウェッジワイヤスクリーンは、縦断面形状が楔形のウェッジワイヤの楔形尖端部と支持ロッドの交点が全て電気抵抗溶接されて形成されている。電気抵抗溶接によれば、ＴＩＧ溶接のようにタングステン電極を使用することなく溶接点に電流を流すことで溶接できるので、スクリーン（ウェッジワイヤ）の間隔を狭くすることができる。これにより、磁性異物を確実に磁着できるとともに、ウェッジワイヤの本数を多くすることで磁性異物の磁着面積も増大させることができる。加えて、ウェッジワイヤの楔形尖端部と支持ロッドの交点は全て電気抵抗溶接されているので、ウェッジワイヤと支持ロッドとが擦れ合うことがなく、異物が発生したり、その異物により目詰まりが発生したりすることを防止できる。

さらに、ウェッジワイヤの端部はリング枠から離し、支持ロッドの端部をリング枠の内周に設けられたフランジの下面に溶接して、各ウェッジワイヤの端部とリング枠との間の間隙部がフランジの下面の下方に位置するようにすれば、前記間隙部がフランジの下面で覆われるような形になるので、当該間隙部に異物が侵入しにくくなり、その異物により目詰まり等が発生することを防止できる。

本発明の電磁分離機用スクリーンの裏面図である。 本発明の電磁分離機用スクリーンの平面図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 本発明の電磁分離機用スクリーンを電磁分離機にセットした状態を示す模式図である。 従来の粉体専用の電磁分離機を示す概略図である。 従来のスクリーンを示す模式図である。 従来の電磁分離機用スクリーンの平面図である。 図７の電磁分離機用スクリーンの断面図である。

本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１〜３において、電磁分離機用スクリーン（以下「スクリーン」という。）１は、電磁石により磁化される磁性材料からなる。磁性材料は磁化するものであれば特に限定されるものではないが、耐食性及び強度に優れているステンレス鋼が適している。

スクリーン１は、環状のリング枠２と、このリング枠内に固定されたウェッジワイヤスクリーン３で構成される。

リング枠２の外径は、例えば３０ｃｍ前後であり、リング枠２の周縁には内側に張り出したフランジ４が形成され、フランジ４の下面にウェッジワイヤスクリーン３の支持ロッド５の端部が溶接されて固定支持される。

ウェッジワイヤスクリーン３は、支持ロッド５と、断面形状が楔形のウェッジワイヤ６を支持ロッド５と直交方向の格子状に配置し、ウェッジワイヤ６の楔形尖端部と支持ロッド５の交点を電気抵抗溶接して格子状に形成し、各ウェッジワイヤ６の間に狭いスリットが形成される。

ウェッジワイヤスクリーン３は、リング枠２のフランジ４に固定される前に、ウェッジワイヤと支持ロッドの交点が電気抵抗溶接されて格子状のスクリーンとして用意されており、このスクリーンをリング枠２に合う形状に成形した後、リング枠２のフランジ４の下面に支持ロッド５を溶接して固定される。

断面形状が楔形のウェッジワイヤ６を電気抵抗溶接して作製したウェッジワイヤスクリーン３は、各ウェッジワイヤ６のスリット幅が従来の簀の子型のスクリーンのスリット幅より小さい５ｍｍ未満の狭いスリットを形成することができ、ウェッジワイヤの本数を増やして磁着面積を大きくすることが可能となる。また、スリット幅が狭いことから磁性異物が磁着されずに通過するのを防止することができる。

スクリーン１の中央には、スクリーン１を支持する保持棒（図４，５）が通る環状の支持リング７が形成されている。支持リング７は、リング枠２と同様に、支持リング７の周縁には外側にＬ字状に張り出したフランジ８が形成され、フランジ８の下面にウェッジワイヤスクリーン３の支持ロッド５の端部が溶接されて固定される。

ウェッジワイヤ６の端部は、リング枠２および支持リング７のフランジに溶接することなく、間隔を開けて粉体の通り道（間隙部）を確保しておくことにより、粉体が目詰まりするのを防止している。なお、スクリーン１は、筒１４の内部で、高磁界と振動を連続して受けながら使用されるので、リング枠２および支持リング７と支持ロッド５が溶接で固定されていたとしても、わずかな変形を起こす可能性があるため、少なくとも１ｍｍ程度の隙間をあければ、金属同士が接触して磨耗粉が発生することを防止できる。

図４は本発明のスクリーン１を電磁分離機にセットした状態を示すもので、前述の図５に示す電磁分離機と同様に、上端及び下端が開口している筒１４の中空部に磁性材料からなる複数のスクリーン１が保持棒１５により上下方向に多層に保持される。筒１４は電磁石１６の中心に配置され、筒１４の下部にはバイブレーター９が装着される。

筒１４の下部には、製品排出口１０と磁性異物排出口１１が接続されている。製品排出口１０と磁性異物排出口１１はシリンダ１２でダンパ１３を回転させて切り替える。

図４において、筒１４の上部から内部に供給された磁性異物を含む粉体は、多層に重ねられて電磁石１６により磁化されたスクリーン１に磁着する。磁性異物が除去された製品は、スクリーン１を通過した後、ダンパ１３により製品排出口１０から排出する。所定量、あるいは所定時間の処理が終了すると、ダンパ１３を磁性異物排出口１１に切り替え、電磁石１６をオフにしてスクリーン１を消磁し、バイブレーター９の振動により、スクリーン１に付着している磁性異物を除去する。必要に応じて、保持棒１５でスクリーン１を取り出し、清掃して磁性異物を除去する。清掃されたスクリーン１は、再び筒１４の内部に装入され、磁性異物の分離作業が開始される。

１：スクリーン ２：リング枠
３：ウェッジワイヤスクリーン ４：フランジ
５：支持ロッド ６：ウェッジワイヤ
７：支持リング ８：フランジ
９：バイブレーター １０：製品排出口
１１：磁性異物排出口 １２：シリンダ
１３：ダンパ １４：筒
１５：保持棒 １６：電磁石
２１：筒 ２２：スクリーン
２３：突縁 ２４：電磁石
２５：スプリング ２６：バイブレーター
２７：保持棒 ２８：グレード
２９：支持部材 ３０：貫通部
３１：スクリーン ３２：リング枠
３３：貫通部 ３４：螺旋板
３５：波板

Claims (4)

1. 粉体中に含まれる磁性異物を磁着して分離する電磁分離機に用いられる電磁分離機用スクリーンにおいて、
   リング状のリング枠と、前記リング枠内に固定されたウェッジワイヤスクリーンからなり、
   前記ウェッジワイヤスクリーンは縦断面形状が楔形のウェッジワイヤの楔形尖端部と支持ロッドの交点が全て電気抵抗溶接されて形成されるとともに、中心に電磁分離機用スクリーンを保持する保持棒が通る環状の貫通部が形成されていることを特徴とする電磁分離機用スクリーン。
2. 前記ウェッジワイヤスクリーンの前記各ウェッジワイヤの端部は前記リング枠に接することなく前記各支持ロッドの端部が前記リング枠に溶接により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の電磁分離機用スクリーン。
3. 前記各支持ロッドの端部は前記リング枠の内周に設けられたフランジの下面に溶接されるとともに、前記各ウェッジワイヤの端部と前記リング枠との間の間隙部が前記フランジの下面の下方に位置する請求項２に記載の電磁分離機用スクリーン。
4. 前記ウェッジワイヤの間隔が５ｍｍ未満であることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電磁分離機用スクリーン。

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