JP3426228B1

JP3426228B1 - 清掃機能付き除鉄装置

Info

Publication number: JP3426228B1
Application number: JP2002313756A
Authority: JP
Inventors: 賢治大西
Original assignee: ダイカ株式会社
Priority date: 2002-10-29
Filing date: 2002-10-29
Publication date: 2003-07-14
Anticipated expiration: 2022-10-29
Also published as: JP2004148150A

Abstract

【要約】【課題】棒マグネットが外装パイプ内を単独で移動する
構造を用いて、棒マグネットを稼働位置又は清掃位置に
スムーズに移動させる。【解決手段】この発明清掃機能付き除鉄装置では、外装
パイプ１ａの内部に中空の棒状永久磁石体１ｍが軸方向
に移動可能に嵌入されたマグネット構体１を複数本間隔
をおいて配置し、端部固定板２及び中間支持板３で互い
に結合してマグネット構体結合体１〜３を構成し、この
結合体１〜３を本体フレーム４ｆの側部開口を通して移
動可能に配置する。外装パイプ１ａの一端１ｃには、永
久磁石体１ｍの中空部を通る内管１ｓが連結された第１
空気口１ｒと、パイプ内部に直結した第２空気口１ｕが
設けられ、装置の清掃時には、結合体１〜３を本体フレ
ーム４ｆ外に移動した後、第１空気口１ｒから空気Ａを
供給して永久磁石体１ｍを外装パイプ１ａの他端１ｂか
ら一端１ｃに移動させ、吸着磁性物を清掃する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、永久磁石を使用
して材料中から磁性物を除去／選別する永久磁石式除鉄
装置に関し、より詳細にいうと、永久磁石に吸着された
磁性粒体を自動的に清掃することができる構造を有する
清掃機能付き除鉄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石式除鉄装置は、従来より、食品
類素材や化成品類（合成樹脂）素材などの材料中に混入
している磁性物（鉄分などの磁性成分を有する磁性金属
の粒子乃至小片状物体、或いは、該磁性金属を含有する
粒子乃至小片状の磁性又は弱磁性物体をいう。）を永久
磁石により異物として選別し除去するのに用いられ、永
久磁石式異物選別機などとも呼ばれている。このような
永久磁石を用いた除鉄装置においては、永久磁石に吸着
される磁性物の量が増大すると、新たに到来する磁性物
に作用する磁力が減少して除鉄（磁性物除去／選別）機
能が低下するだけでなく、永久磁石に一旦吸着された磁
性物が剥離／脱落して材料中に再び混入するという不具
合が発生する。そこで、適当な時期に、例えば、特許文
献１〜３に示されるような方法で、永久磁石に吸着され
た磁性物を掃除する必要がある。

【０００３】

【特許文献１】特開平３−５６１５３号公報（第３図）

【特許文献２】特開平４−１５０９６０号公報（第４，
５図）

【特許文献３】特開平７−２４３５５号公報（図１，
２）

【０００４】特許文献１，２に開示された自動脱鉄装置
（“バーセパレータ”）では、２つの脱鉄室１，２に配
置された非磁性体製貫通管３内に棒状の磁気エレメント
４を摺動可能に嵌挿し、磁気エレメント４を脱鉄室１，
２の一方から他方に移動させて、一方の脱鉄室の貫通管
３外周面に吸着された微細鉄粉を清掃する。また、特許
文献３の微細鉄粉除去装置では、内部に磁気エレメント
５を配設した非磁性体製管体３と、管体３を隔壁４ａで
保持する筒体４とを有するマグネット体２を材料供給路
の本体１に着脱可能に装着し、把持部７の操作により、
ロッド９及び連結板８を介して、磁気エレメント５を管
体３内と筒体４内の何かに選択的に位置させ、メンテナ
ンスの際には、本体１からマグネット体２を分離し、マ
グネット体２の把持部７を引き上げて磁気エレメント５
を管体３内から筒体４内に摺動させて管体３の外表面に
磁力が作用しないようにした後、管体３の外表面に吸着
された微細鉄粉を取り除く。

【０００５】最近では、永久磁石式除鉄装置の吸着磁性
物を清掃するのに、図１に示される除鉄装置のように、
機械化された方法が開発されている。この清掃方法は、
簡単にいうと、棒磁石ユニットＭＧにステンレス製の外
装パイプＰＹを被せ、棒磁石ユニットＭＧをエアーシリ
ンダＡＳｍに連結し、エアーシリンダＡＳｍの力とスト
ロークにて外装パイプＰＹから棒磁石ユニットＭＧを引
き抜くという機械的な構造を用いて、外装パイプＰＹに
吸着されている磁性物を清掃するものであり、特許文献
１〜３の装置に比べて吸着磁性物を容易に清掃すること
ができる。

【０００６】この清掃方法をより具体的に説明すると、
除鉄要素として配置された複数本の棒磁石ユニットＭＧ
は、１枚のステンレス鋼鈑ＭＰに固定され、この棒磁石
固定板ＭＰには、１枚の遮断板ＰＳに設けられたエアー
シリンダＡＳｐのロッドＡＲｍが結合される。また、遮
断板ＰＳは、各棒磁石ユニットＭＧをそれぞれ収納する
複数本の外装パイプＰＹを支持し、ロッドＡＲｐを介し
てエアーシリンダＡＳｐに結合される。さらに、製造／
処理ラインの材料供給路に配設された除鉄装置の本体フ
レームＦＲにガイドレールＧＲが取り付けられ、レール
ガイドＧＲの先端は、他の固定物（床）に設けられた架
台（図示せず）により支持される。従って、棒磁石固定
板ＭＰ及び遮断板ＰＳは、ベアリングユニットＢＵを介
してガイドレールＧＲに沿って移動することができる。

【０００７】除鉄作業時には、ロッドＡＲｐ，ＡＲｍが
エアーシリンダＡＳｐ，ＡＳｍに引き込まれて、遮断板
ＰＳ及び棒磁石固定板ＭＰは、フレームＦＲの一外側面
（右側外面）に近接しており（図示せず）、各外装パイ
プＰＹは、図１に破線で示すように、本体フレームＦＲ
内に位置し、それぞれの内部に棒磁石ユニットＭＧを収
納した状態になっている。従って、原材料を紙面の上か
ら本体フレームＦＲ内に投入すると、原材料中の磁性物
が外装パイプＰＹの表面に吸着されて、ファイン化され
た材料のみが下の方向に通過していく。

【０００８】清掃時には、エアーシリンダＡＳｐ，ＡＲ
ｍを順次駆動する。まず、エアーシリンダＡＳｐを駆動
してロッドＡＲｐを押し出すことにより、遮断板ＰＳを
矢印方向（右方向）に移動させて、棒磁石ユニットＭＧ
を収納したままの外装パイプＰＹを本体フレームＦＲか
ら製造／処理ライン外へ移動させる。次いで、エアーシ
リンダＡＳｍを駆動してロッドＡＲｍにより、さらに、
棒磁石固定板ＭＰを矢印方向に移動させて、外装パイプ
ＰＹ内から棒磁石ユニットＭＧを引き抜いて、図１に示
す状態とする。この状態では、棒磁石ユニットＭＧの引
抜きにより、外装パイプＰＹの外表面に吸着されていた
磁性物は、図示の清掃位置にある外装パイプＰＹの下部
に設けられている吸着磁性物収納部（図示せず）に向か
って落下する。

【０００９】このような従来の方法においては、可動部
材として、可動式の外装パイプＰＹ上に更に可動式のマ
グネットＭＧを載せる構造を採っているので、外装パイ
プＰＹ及び棒磁石ユニットＭＧの平行度及び位置関係の
精度、並びに、外装パイプＰＹを支持する鋼鈑製遮断板
ＰＳと棒磁石ユニットＭＧを固定した鋼鈑製固定板ＭＰ
の平行精度が、装置の一連の動きを大きく左右する最も
重要且つ困難な課題となっている。つまり、複数の外装
パイプＰＹ及び棒磁石ユニットＭＧを除鉄作業位置（稼
働位置）と清掃位置との間で円滑に移動させるために
は、外装パイプＰＹ間及び棒磁石ユニットＭＧ間の双方
について平行度と位置関係の精度を保つと共に、外装パ
イプＰＹを支持する遮断板ＰＳと棒磁石ユニットＭＧを
固定した固定板ＭＰの平行精度を維持する必要がある。
しかしながら、パイプＰＹ、棒磁石ユニットＭＧ、遮断
板ＰＳ及び固定板ＭＰは、全て、可動の部材であるた
め、製作精度には限界があり、これらの精度は、特に、
棒磁石ユニットＭＧの本数や長さの増大と共に更に厳し
さが要求され、当然、この方法が適用される装置の大き
さに限界を与える。

【００１０】より具体的にいうと、図１の従来方法で
は、複数の外装パイプＰＹを遮断板ＰＳで支持する構造
により、パイプ相互の平行度及び各パイプＰＹの配置位
置を所定精度に維持しつ各パイプＰＹを円滑に移動させ
るだけでなく、さらに、複数の棒磁石ユニットＭＧを固
定板ＭＰによる片持ち構造で固定する構造を用いて、棒
磁石ユニット相互の平行度及び各棒磁石ユニットＭＧの
配置位置の精度を保ちつつ、各棒磁石ユニットＭＧを各
パイプＰＹ外に円滑に引き抜き、清掃後は各パイプＰＹ
内に円滑に再挿入しなければならない。

【００１１】このために、パイプＰＹ、棒磁石ユニット
ＭＧ、遮断板ＰＳ及び固定板ＭＰの製作精度を上げて
も、棒磁石ユニットＭＧ相互間には磁力（反発力又は吸
着力）の干渉があり、スムーズな棒磁石ユニットＭＧの
移動に障害をもたらす。特に、平行に配置された最も外
側の棒磁石ユニットは、パイプＰＹ外に引き抜かれた位
置では磁力干渉により変形し易く、この影響で、清掃
後、除鉄作業位置に挿入し戻すことができなくなるとい
うことがある。

【００１２】また、上述した平行度や位置の精度が確保
されていない場合や、時間の経過とともに平行度や位置
にズレが発生した場合は、棒磁石ユニットＭＧが、外装
パイプＰＹとの間で発生する摩擦抵抗によって、引抜き
や挿入の途中で止まってしまうことになる。さらに、外
装パイプＰＹ及び棒磁石ユニットＭＧの平行度や位置の
ズレは、この装置を製造／処理ラインに設置した時の精
度や固定方法（歪み）によっても発生する。従って、外
装パイプＰＹに対して棒磁石ユニットＭＧをスムーズに
引抜き及び挿入を行うことができるようにすることは、
非常に難しい問題である。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、このよう
な事情に鑑み、棒マグネットが外装パイプ内を単独で移
動する構造を採用して、棒マグネットの動きに対する装
置全体の製作精度を考慮する必要なく、棒マグネットを
稼働位置又は清掃位置にスムーズに移動させることがで
きる清掃機能付き除鉄装置を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この発明の主たる特徴に
よると、内部の永久磁石体（１ｍ）の磁力により外装パ
イプ（１ａ）の外面に磁性物を吸着させるためのマグネ
ット構体（１）の複数を間隔をおいて配置し結合したマ
グネット構体結合体（１〜３）が、材料供給路に位置す
る本体フレーム（４ｆ）に対して移動可能に配置され、
各マグネット構体（１）は、両端（１ｂ，１ｃ）が閉じ
られた外装パイプ（１ａ）の内部に、軸心に沿って中空
部が設けられた棒状永久磁石体（１ｍ）が、軸方向に移
動可能に嵌入されて成り、外装パイプ（１ａ）の一方の
端部（１ｃ）には、同端部（１ｃ）から外装パイプ（１
ａ）の内部（１ｉ）に向かって棒状永久磁石体（１ｍ）
の中空部を挿通して延びる内管（１ｓ）に連結される第
１空気口（１ｒ）、及び、外装パイプ（１ａ）の内部
（１ｉ）に連通する第２空気口（１ｕ）が設けられる清
掃機能付き除鉄装置（請求項１）が提供される。なお、
括弧書きは、理解の便のために例示的に付記したもの
で、後述する実施例において対応する記号等を表わして
おり、以下においても同様である。

【００１５】この発明による清掃機能付き除鉄装置にお
いては、マグネット構体結合体（１〜３）は、複数のマ
グネット構体（１）、該マグネット構体（１）の他方の
端部（１ｂ）と結合する端部固定板（２）、及び、各マ
グネット構体（１）と外装パイプ（１ａ）の中間部と結
合する複数の開口部を有する中間支持板（３）から成
り、該中間支持板（３）は、本体フレーム（４ｆ）に取
り付けられたエアーシリンダ（６）で駆動され、マグネ
ット構体結合体（１〜３）が稼働位置にあるときに本体
フレーム（４ｆ）の側部開口を閉塞する（請求項２）構
成とすることができ、この場合、マグネット構体（１）
は、他方の端部（１ｂ）が端部固定板（２）とネジ（Ｂ
２）で固定される（請求項３）ように構成することがで
きる。

【００１６】この発明による清掃機能付き除鉄装置にお
いて、棒状永久磁石体（１ｍ）は、軸方向に連結された
複数の永久磁石ピース（Ｍ１〜Ｍｎ）から成り、両端に
緩衝部材ピース（Ｄｍ１，Ｄｍ２）を有する（請求項
４）構成とすることができる。

【００１７】〔作用〕この発明による除鉄装置では、材料供給路に配設される
本体フレーム（４ｆ）の側部開口を通してマグネット構
体結合体（１〜３）が移動可能に配置される。ここで、
マグネット構体結合体（１〜３）は、複数のマグネット
構体（１）が間隔をおいて配置されて互いに結合された
ものである。装置の稼働時には、マグネット構体結合体
（１〜３）は、材料供給路を通る材料に各マグネット構
体（１）内部の永久磁石体（１ｍ）の磁力を作用させる
稼働位置（図２，図３）に置かれ、各マグネット構体
（１）の外装パイプ（１ａ）外面に材料中の磁性物を吸
着させことができる。各マグネット構体（１）は、両端
（１ｂ，１ｃ）が閉じられた外装パイプ（１ａ）と、外
装パイプ（１ａ）の内部に軸方向に移動可能に嵌入され
た棒状永久磁石体（１ｍ）から成り、棒状永久磁石体
（１ｍ）には軸心に沿って中空部（Ｔｕ）が設けられ
る。そして、外装パイプ（１ａ）の一方の端部（１ｃ）
には第１及び第２空気口（１ｒ，１ｕ）が設けられ、第
１空気口（１ｒ）には、棒状永久磁石体（１ｍ）の中空
部（Ｔｕ）を挿通する内管（１ｓ）が連結され、第２空
気口（１ｕ）はパイプ内部（１ｉ）に直結している。従
って、装置の清掃時には、マグネット構体結合体（１〜
３）を本体フレーム（４ｆ）外に移動した後〔図４，図
５（１）〕、第１空気口（１ｒ）から空気（Ａ）を供給
して、棒状永久磁石体（１ｍ）を外装パイプ（１ａ）の
他方端側（１ｂ）から一方端側（１ｃ）に移動すること
により〔図５（２）（２１）→（２２）〕、磁性物吸着
部分の磁力をなくし、稼働時に外装パイプ（１ａ）の外
面に吸着させた磁性物を自動的に清掃することができ
る。

【００１８】この除鉄装置のマグネット構体結合体（１
〜３）は、複数のマグネット構体（１）、１枚の端部固
定板（２）及び１枚の中間支持板（３）から成り、端部
固定板（２）は、各マグネット構体（１）の他方の端部
（１ｂ）と結合しマグネット構体（１）を固定する。中
間支持板（３）は、複数のマグネット構体の配置に対応
する複数の開口部を有し、これら開口部が各マグネット
構体（１）の中間部と結合することによって、各マグネ
ット構体（１）を支持する。本体フレーム（４ｆ）に取
り付けられたエアーシリンダ（６）は、中間支持板
（３）を駆動してマグネット構体結合体（１〜３）を稼
働位置又は清掃位置に移動させる。中間支持板（３）
は、各マグネット構体（１）の平均的な重心位置である
中間部を力点として、マグネット構体結合体（１〜３）
を効果的に支持し移動させるだけでなく、マグネット構
体結合体（１〜３）が稼働位置にあるときは、本体フレ
ーム（４ｆ）の側部開口を閉塞して、材料供給路に対す
る蓋乃至遮断板として機能させることができる。また、
マグネット構体（１）は、他方の端部（１ｂ）が端部固
定板（２）とネジ（Ｂ２）で固定可能とすることによっ
て、不良品と容易に交換することができる。

【００１９】さらに、この除鉄装置における棒状永久磁
石体（１ｍ）は、軸方向に連結された複数の永久磁石ピ
ース（Ｍ１〜Ｍｎ）から成り、両端に緩衝部材ピース
（Ｄｍ１，Ｄｍ２）を有するので、外装パイプ（１ａ）
の両端（１ｂ，１ｃ）の間で棒状永久磁石体（１ｍ）を
移動する場合に、両端（１ｂ，１ｃ）と棒状永久磁石体
（１ｍ）との間の衝撃を和らげることができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の好適な実施例を詳述する。

【００２１】〔マグネット構体（ＡＳＭ）〕図２は、こ
の発明の一実施例による清掃機能付き除鉄装置に用いら
れるマグネット構体（ＡＳＭユニット）の一構造例の要
部断面図を示す。この清掃機能付き除鉄装置において
は、除鉄（磁性物除去／選別）機能を果たす除鉄要素と
してマグネット構体１が用いられる。マグネット構体１
は、自動清掃機能を持たせるために、空気の供給により
棒マグネット（棒磁石ユニット）１ｍが外装パイプ１ａ
内を単独で移動することができる構造を採用しており、
この実施例では、“ＡＳＭ（Air Movement System ）ユ
ニット”又は単に“ＡＳＭ”と呼ばれる。

【００２２】このＡＳＭユニット１は、外殻要素とし
て、円筒状のステンレス鋼製外装パイプ１ａ、外装パイ
プ１ａの底部（図示左側）内面に溶接で固定された円柱
状のステンレス鋼製エンドナット１ｂ、及び、外装パイ
プ１ａの頂部（図示右側）内面に及びボルトＢ１を介し
て結合されるほぼ円柱状の硬質合成樹脂製封止キャップ
１ｃを備えている。封止キャップ１ｃの外周面に形成さ
れた環状溝内にはＯリング（オウリング）Ｏｒ１が嵌め
込まれており、これら外殻要素１ａ〜１ｃによって密閉
されたパイプ内空間１ｉが形成され、このパイプ内空間
１ｉ内には、棒マグネット１ｍが外装パイプ１ａの軸方
向に沿って移動可能に収納される。

【００２３】棒マグネット１ｍは、所定の強度を有する
円柱乃至円盤状の第１及び第２端部ピース（ダミーピー
ス）Ｄｍ１，Ｄｍ２を両端に備え、両端部ピースＤｍ
１，Ｄｍ２間には、円柱乃至円盤状の多数の磁石ピース
Ｍ１，Ｍ２，…，Ｍｎが、端面磁極の極性を反対にした
状態で（隣接磁石ピースの対向する端面が同極性）直列
に配置される。これら磁石ピースＭ〜Ｍｎには、Ｆｅ−
Ｓｍ−Ｃｏ系のサマリウム磁石、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｃｒ−Ｔ
ｉ系のコバルト磁石、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｕ−
Ｔｉ系のアルニコ磁石、Ｆｅ−Ｎｄ−Ｂ系のネオジウム
磁石等々の所謂「超高磁力」の永久磁石が使用される
が、特に、約１００００ガウスの超高磁力を有するネオ
ジウム磁石が好適である。また、両端部ピースＤｍ１，
Ｄｍ２は、棒マグネット１ｍを組み立てるための端部材
であり、且つ、棒マグネット移動時の端部１ｂ，１ｃと
の緩衝部材でもある。

【００２４】各ピースＤｍ１，Ｍ１〜Ｍｎ，Ｄｍ２間に
は、材料中の磁性物を外装パイプ１ａの表面に吸引させ
るための円盤状の除鉄用鉄製極板Ｐｔが介在しており、
第１及び第２端部ピースＤｍ１，Ｄｍ２、磁石ピースＭ
１〜Ｍｎ及び極板Ｐｔには、それらの中心軸に沿って円
柱状の軸孔（穴）が開けられている。これらの軸孔の内
面側には、穴のあるこれらの単体Ｄｍ１，Ｍ１〜Ｍｎ，
Ｄｍ２，Ｐｔを１つの棒マグネットユニット１ｍに組み
立てるためのステンレス鋼製結合チューブＴｕが通って
いる。このため、結合チューブＴｕの両端外面にはネジ
山が形成されており、これに対応して両端部ピースＤｍ
１，Ｄｍ２の軸孔面にもネジ溝が形成されている。

【００２５】従って、棒マグネット１ｍを作製するに
は、まず、第１端部ピースＤｍ１のネジ溝に結合チュー
ブＴｕの一方側のネジ山を係合させて第１端部ピースＤ
ｍ１をチューブＴｕにしっかりと結合した後、順次、極
板Ｐｔ及び磁石ピースＭ１〜Ｍｎを交互に重ねて行く。
そして、最後に、チューブＴｕの他方側のネジ山に第２
端部ピースＤｍ２のネジ溝に係合させ、結合チューブＴ
ｕに対して端部ピースＤｍ２を緊縮方向に回転させて、
極板Ｐｔ及び磁石ピースＭ１〜Ｍｎを両端から強く締め
付けて結合チューブＴｕに端部ピースＤｍ２をしっかり
と結合する。これにより、結合チューブＴｕで堅固に一
体化された中空の棒マグネット１ｍが構成される。

【００２６】封止キャップ１ｃには、中心軸に沿って円
柱状の軸孔が開けられている。この軸孔の外部には第１
空気供給口１ｒが設けられ、パイプ内空間１ｉ側には、
結合チューブＴｕ内を通り、棒マグネット１ｍのエンド
ナット１ｂの近くにまで到達する空送用パイプ（内管）
１ｓが設けられる。第１空気供給口１ｒから空送用パイ
プ１ｓに至る第１エアー供給路が形成され、これによ
り、棒マグネット１ｍをエンドナット１ｂ側から封止キ
ャップ１ｃ側に移動させるための空気Ａがパイプ内空間
１ｉに供給される。また、封止キャップ１ｃの側部には
側孔１ｔが設けられ、この側孔１ｔは、パイプ内空間１
ｉを外部側面の第２空気供給口１ｕに直結する第２エア
ー供給路として機能し、これにより、棒マグネット１ｍ
を上述とは逆方向に移動させるための空気がパイプ内空
間１ｉに供給される。

【００２７】なお、棒マグネット１ｍの外面と外装パイ
プ１ａの内壁面との間、及び、結合チューブＴｕの内面
と空送用パイプ１ｓとの間には、それぞれ、１／１０ｍ
ｍ（ミリメートル）オーダーの間隙が形成されているの
で、棒マグネット１ｍは、第１又は第２空気供給口１
ｒ，１ｕから空送用パイプ１ｓ又は側孔１ｔを介して供
給される＋０．７ＭＰａ（メガパスカル）程度に加圧さ
れた空気Ａによって、十分に、空送用パイプ１ｓを挿通
させた状態でパイプ内空間１ｉ内を移動させることがで
きる。

【００２８】ＡＳＭユニット１を製作するには、外装パ
イプ１ａとエンドナット１ｂから成る外殻構体の内部に
棒マグネット１ｍを挿入し、空送用パイプ１ｓを棒マグ
ネット１ｍの結合チューブＴｕを通して外装パイプ１ａ
の開口部に封止キャップ１ｃを取り付けて、封止キャッ
プ１ｃを外装パイプ１ａとをボルトＢ１で固定しＯリン
グＯｒ１で密閉（シール）する。そして、このように構
成されたＡＳＭユニット１は、底部がステンレス鋼製端
部固定板２に固定され、中央部がステンレス鋼製中間支
持板（遮断板、鍔又は蓋部材ともいう）３で支持され
る。

【００２９】すなわち、端部固定板２には、除鉄装置に
使用される複数のＡＳＭの中心軸に相当する位置にボル
トＢ２が挿入された後溶接等で固定されており、ボルト
Ｂ２のネジ棒がＡＳＭ側に向かって突出している。これ
に対して、ＡＳＭユニット１のエンドナット１ｂ外部に
は中心軸に沿ってネジ孔が形成されているので、ＡＳＭ
ユニット１全体を回転させて、エンドナット１ｂのネジ
孔にボルトＢ２のネジ部を挿入し両者を結合することに
より、ＡＳＭユニット１を固定板２に固定することがで
きる。

【００３０】また、中間支持板３にはリング状のステン
レス鋼製補助板３ｒが適当数のボルトＢ３で固定され、
両板３，３ｒには、除鉄装置に使用される複数のＡＳＭ
の外装パイプを貫通させるための穴が形成され、両板
３，３ｒ間の内面に形成された環状溝にはＯリングＯｒ
２が嵌め込まれている。そして、端部固定板２に固定さ
れたＡＳＭユニット１を中間支持板３の穴（外装パイプ
１ａの外径とほぼ同径の開口部）に通し、ＯリングＯｒ
２によって、ＡＳＭユニット１を中間支持板３に支持す
ると共に、各穴とＡＳＭユニット１との間隙を密閉（シ
ール）する。なお、外装パイプ１ａに対して“鍔”のよ
うな形態でＡＳＭユニット１を支持する中間支持板３
は、後述するように、製造／処理ライン（工程）中の配
管の一部となる本体フレーム（４）の側部を密閉する
“蓋”の役割を兼ねており、また、清掃時に磁性物を落
すために棒マグネット１ｍによる磁力の影響を遮断する
“遮断板”としても機能する。

【００３１】棒マグネット１ｍの移動については、棒マ
グネット１ｍが図示の状態にあるとき、第１空気供給口
１ｒから、細い矢印で示すように、空気Ａを供給する
と、棒マグネット１ｍは、パイプ内空間１ｉを図示の稼
働位置から、幅広の矢印で示すように、清掃位置に向か
って（図示で右方向に）移動させることができる。ま
た、棒マグネット１ｍが清掃位置にある場合は、図示の
矢印とは逆の方向に第２空気供給口１ｕから空気を供給
して棒マグネット１ｍを図示の稼働位置に復帰させるこ
とができる。なお、棒マグネット１ｍの両端に設けられ
た第１及び第２端部ピースＤｍ１，Ｄｍ２は、棒マグネ
ット１ｍを稼働位置又は清掃位置に移動させた際に生じ
る棒マグネット１ｍとエンドナット１ｂ又は封止キャッ
プ１ｃの内壁との衝撃を和らげる緩衝材として機能す
る。

【００３２】〔除鉄装置の全体構造〕図３は、この発明
の一実施例による稼働時の清掃機能付き除鉄装置の全体
構造の一例を示し、図３（１）はその上面図であり、図
３（２）は側断面図である。複数本のＡＳＭユニット１
は、前述したように、底部（エンドナット）１ｂが１枚
の端部固定板２に固定され、外装パイプ１ａの中央部が
中間支持板３に結合・支持され、これらの部材１〜３は
この除鉄装置における可動部となる。

【００３３】各ＡＳＭユニット１の第１及び第２空気供
給口１ｒ，１ｕには、空気供給管及び空気供給制御用電
磁弁を介してエアーコンプレッサ（空気圧縮機）が連結
されており、これらの電磁弁は、制御装置により制御さ
れるようになっている（何れも図示せず）。また、既述
のように、ＡＳＭユニット軸を回転させて端部固定板２
のボルトＢ２から外したり結合させるだけの簡単な操作
で、端部固定板２に取り外したり固定することができる
ので、装備されたＡＳＭユニットの中から不良品を見つ
けたときは、簡単に、新たなＡＳＭユニットと交換する
ことができる。

【００３４】なお、ＡＳＭユニットの実際の設置数及び
配置については、必要に応じた数のＡＳＭユニットの組
が必要に応じた段数分だけ設けられ、さらに、磁性物吸
着効率を高めるために、各特許文献１〜３に示されるよ
うに、上下の段間では交互に位置をずらせて（例：千鳥
状）配置されるが、図３の装置では、簡単な例として図
３（２）のように上下２段とするもの（上段に５本、下
段に４本のＡＳＭを配置）を示しており、また、図３
（１）では、煩雑な図示を避けるために、下段のＡＳＭ
ユニットを省略し上段ユニット（５本のＡＳＭ）のみを
図示している。

【００３５】さて、この除鉄装置において固定部となる
本体部４は、製造／処理ラインの材料供給路に配設され
るフレーム４ｆと、フレーム４ｆに固定されたフレーム
補助板４ｐを備える。そして、可動部１〜３のうち、Ａ
ＳＭユニット１は、フレーム４ｆの一方の側部に設けら
れた側部開口部にまたがってフレーム４ｆ内外に位置
し、端部固定板２は常時フレーム４ｆ内に位置し、ま
た、中間支持板３は常時フレーム４ｆ外に位置する。

【００３６】フレーム４ｆの外壁及びフレーム補助板４
ｐには、それぞれ、複数（例えば、２機）のガイドレー
ル５及びエアーシリンダ６が取り付けられる。中間支持
板３には、エアーシリンダ６のロッド６ｒの先端部が結
合されると共に、ガイドレール５に組み合うベアリング
ユニット５ｂが取り付けられる。なお、フレーム４ｆの
側部開口部の外側下部には、図３（２）に示すように、
清掃時にＡＳＭユニット１の表面から落下する吸着磁性
物を収納するための吸着磁性物収納部ＣＶが設置されて
いる。ベアリングユニット５ｂを介して中間支持板２を
支持・案内するガイドレール５は、このような吸着磁性
物の付着・堆積を避けるために、図示のように、なるべ
く装置の上部に設けることが好ましい。

【００３７】また、各エアーシリンダ６の空気供給口に
は、空気送給管及び空気送給制御用電磁弁を介してエア
ーコンプレッサが連結されており、この電磁弁も制御装
置により制御される（何れも図示せず）。従って、この
電磁弁の制御により、エアーシリンダ６を駆動してロッ
ド６ｒを押し出したり引き込んだりすることにより、中
間支持板３をガイドレール５に沿ってスムーズに図示右
方向に移動させたり図示位置に復帰させることができ
る。

【００３８】稼働（除鉄作業）位置では、図示のよう
に、ロッド６ｒがエアーシリンダ６により引き込まれて
中間支持板３をフレーム４ｆの側部開口部の周辺に密着
させており、中間支持板３は側部開口部を密閉する蓋部
材として機能する。この位置では、ＡＳＭユニット１
は、端部固定板２側の半部がフレーム４ｆ内に存在し、
棒マグネット１ａは、既に第１空気供給口１ｕからの空
気供給によりこの半部内に偏在しており、端部固定板２
はフレーム４ｆの他方の側壁に密接している。従って、
図３（２）のように、製造／処理ライン上を搬送される
原材料が本体フレーム４ｆの上方から投入されると、材
料中の磁性物が棒マグネット１（外装パイプ１ａ）の表
面に吸着され、ファイン化された材料のみが下方に通過
していく。

【００３９】〔清掃時の動作〕図４及び図５は、この発
明の一実施例による清掃機能付き除鉄装置の清掃時の状
態を説明するための図であり、図４は清掃時の除鉄装置
上面図を示し、図５（１）は清掃時の除鉄装置側断面図
を示し、図５（２）は清掃時のマグネット構体（ＡＳＭ
ユニット）内部の状態を示す。この発明の一実施例によ
る除鉄装置は、制御装置によって、自動清掃型除鉄装置
として動作させることができる。

【００４０】即ち、図示しない制御装置は、予めセット
された清掃作業移行条件に従って、図３の稼働状態で、
本体フレーム４を所定量の材料が通過したり稼働後或る
一定の時間が経過して材料の投入を停止したときや、製
造／処理ラインを停止して材料の投入を停止したとき、
等々、清掃すべき時期が検知された場合、或いは、製造
／処理ライン停止時に任意の手動操作で清掃指令を行っ
た場合には、予めセットされたタイムシーケンスに基づ
いて除鉄装置の清掃作業ルーチンを実行する。

【００４１】この清掃作業ルーチンでは、まず、ＡＳＭ
ユニット１を図３の稼働位置から図４の清掃位置に移行
させるために、エアーシリンダ６の空気送給制御用電磁
弁を制御してエアーシリンダ６を駆動する。これによ
り、図４の矢印で示す方向（右方向）に、中間支持板３
に連結されるロッド６ｒがエアーシリンダ６から押し出
される。可動部材（マグネット構体結合体）１〜３は、
図４及び図５（１）に示すように、端部固定板２が本体
フレーム４ｆの側部開口部内面に当たる位置に移動させ
られる。このとき、ＡＳＭユニット１は本体フレーム４
ｆの外部に位置し、また、ＡＳＭユニット１内では、図
５（２）の（２１）に示すように、棒マグネット１ｍが
エンドナット１ｂ側に偏ったままである。従って、外装
パイプ１ａのエンドナット１ｂ側半部〔図５（２）の左
側〕に吸着されている磁性物（図示せず）も、そのま
ま、本体フレーム４ｆ外に移動する。

【００４２】エアーシリンダ６を駆動してから、可動部
材１〜３が図４及び図５（１）の清掃位置に移行するの
に十分な所定時間が経過すると、制御装置は、各ＡＳＭ
ユニット１の第１及び第２空気供給口１ｒ，１ｕの空気
供給制御用電磁弁を制御し、図示しないエアーコンプレ
ッサからの加圧空気Ａ（＋０．７ＭＰａ程度）を、図５
（２）で細い矢印で示すように、第１空気供給口１ｒか
ら空送用パイプ１ｓを介してパイプ内空間１ｉ内に導入
する。これにより、棒マグネット１ｍは、エンドナット
１ｂ側から加圧空気Ａの圧力が加えられて、幅広の矢印
で示すように、ＡＳＭユニット１のパイプ内空間１ｉ内
の図５（２１）に示す位置から封止キャップ１ｃに向か
って移動させられる。

【００４３】この移動の結果、棒マグネット１ｍは、最
終的に、図５（２）の（２２）に示すように、エンドナ
ット１ｂ側に偏った位置に到達する。この位置において
は、棒マグネット１ｍが存在しないＡＳＭユニット１の
エンドナット１ｂ側半部では磁力が喪失され、しかも、
棒マグネット１ｍに基づく磁力も中間支持板３により遮
断されて当該半部側に作用しないので、当該半部の外装
パイプ１ａの外表面に吸着されていた磁性物は、吸着磁
性物収納部ＣＶに自然に落下し、これにより、ＡＳＭユ
ニット１の外面を清掃することができる。

【００４４】各ＡＳＭユニット１の空気供給制御用電磁
弁を制御して加圧空気Ａによる棒マグネット１ｍの移動
を開始させた後、棒マグネット１ｍが図５（２１）の当
初位置から図５（２２）の清掃位置に移行し、更に、吸
着磁性物が外装パイプ１ａから離脱してしまうのに十分
な所定時間が経過すると、制御装置は、これらの電磁弁
を逆方向に制御する。これにより、図５（２２）に示す
矢印とは逆方向に、加圧空気Ａが第２空気供給口１ｕか
ら側孔１ｔを介してパイプ内空間１ｉに供給され、棒マ
グネット１ｍは図５（２２）の位置から図５（２１）の
位置に復帰させられる。

【００４５】さらに、各ＡＳＭユニット１の空気供給制
御用電磁弁の逆方向制御開始から棒マグネット１ｍが図
５（２１）の当初位置に復帰するのに十分な所定時間が
経過すると、制御装置は、空気供給を停止するようにこ
れらの電磁弁を制御すると共に、エアーシリンダ６の空
気送給制御用電磁弁を逆方向に制御する。これにより、
エアーシリンダ６は図４の矢印とは逆方向に駆動されて
ロッド６ｒが引き込まれ、可動部材１〜３は、図３に示
す位置に復帰するように移動させられる。

【００４６】そして、エアーシリンダ６の空気送給制御
用電磁弁の逆方向制御開始から可動部材１〜３が図３の
位置に復帰するのに十分な所定時間が経過すると、制御
装置は、この清掃作業ルーチンを終了して製造／処理ラ
インの再稼働を可能化する。これにより、各ＡＳＭユニ
ット１は、外装パイプ１ａが清掃された状態で、この除
鉄装置に再投入される材料の除鉄作業に臨むことができ
る。

【００４７】なお、制御装置が、各ＡＳＭユニット１の
空気供給制御用電磁弁で加圧空気Ａにより棒マグネット
１ｍの移動を開始させてから、エアーシリンダ６の空気
送給制御用電磁弁の逆方向制御を開始させるまでの時間
は、十分な長さが設定されており、可動部材１〜３は、
この時間の間、図４又は図５（１）の位置にある。従っ
て、この間に、装備されたＡＳＭユニットの中から不良
品が発見されたときには、図示しない一時停止ボタンを
操作して清掃作業ルーチンを一時停止させて新たなＡＳ
Ｍユニットと交換することができる。この交換作業は、
端部固定板２のボルトＢ２から不良のＡＳＭユニットを
軸回転させて外し、これに代えて、良好な新ＡＳＭユニ
ットを結合するだけでよい。交換作業の終了後は、一時
停止ボタンを再操作すれば、清掃作業ルーチンを再開す
ることができる。

【００４８】この発明の一実施例による除鉄装置は、以
上のように構成されているので、次のような技術的な利
点をもたらす：

【００４９】（１）この除鉄装置では、各外装パイプ１
ａ内を各棒マグネット１ｍが単独に移動するＡＳＭユニ
ット構造を採用し、特に、一方向からの空気供給による
空気圧で棒マグネット１ｍを移動させることを可能にし
ている。従って、外装パイプ１ａに棒マグネット１ｍが
収納された１本のＡＳＭユニットの形態で、清掃可能な
各マグネット構体を提供することができ、可動部材全体
をこれらＡＳＭユニットの一集合体に簡素化することが
できる。

【００５０】（２）可動部材全体としての移動距離は、
図１に示される従来装置の１／２となり、可動部材を移
動させるためのベアリング及びエアーシリンダの数も従
来の１／２であるため、可動部材の移動に伴って発生し
易いトラブル〔例えば、外装パイプＰＹや棒磁石ユニッ
トＭＧなどの重量可動物をスムーズに移動させるための
ベアリングユニットＢＵが動かなくなるトラブル（ガイ
ドレールＧＲ上に堆積した磁性物の粉がベアリング内に
侵入し固結することが原因であり、可動部材の移動距離
が長い程、当然、粉の影響を受け易い。さらに、棒磁石
ユニットＭＧを抜き差しする際に外装パイプＰＹとの間
に発生する摩擦抵抗が重なると、その影響は顕著であ
る。）や、エアーシリンダＡＳｐ，ＡＳｍへの空気供給
パイプが繰り返しの移動によって発生するトラブル（抜
け落ち・破れ・折れ曲り）〕を激減することができる。

【００５１】（３）マグネット構体（ＡＭＳユニット）
１でも、電気磁気的影響に関係しないエアー（空気）Ａ
を用いて棒マグネット１ｍを移動するようにしているの
で、駆動機構は、全て、電気磁気的な悪影響を受けるこ
となく、棒マグネット１ｍや可動部材１〜３を駆動する
ことができる。

【００５２】（４）棒マグネット１ｍの移動に関する不
具合によるトラブル（問題）については、発生すること
があるかも知れないが、この場合は、トラブルがあった
不良ＡＭＳユニット１だけを、緩む方向に回転させるだ
けで、可動部材群１〜３から取り外すことができるの
で、維持管理が容易になる。

【００５３】（５）棒マグネット１ｍはマグネット構体
（ＡＭＳユニット）１内で移動する構造であるため、除
鉄装置全体の製作精度はＡＭＳユニット内の棒マグネッ
ト１ｍの動きに影響せず、この動きは、ベアリングユニ
ット５ｂの影響を受けることもない。棒マグネット１ｍ
の動きに関するトラブルによって、外装パイプ１ａを支
持する中間支持板３が稼働位置への復帰途中で停止して
しまうことがないので、本体フレーム４ｆの開口部を密
閉することができるので、製造／処理ラインに影響しな
い。精密な精度を要するのはＡＭＳユニット１内部の構
造だけである。

【００５４】（６）棒マグネット１ｍ自体の移動に関す
る不具合については、トラブル（問題）が発生すること
があるかも知れないが、この場合は、トラブルがあった
不良ＡＭＳユニット１だけを、緩む方向に回転させるだ
けで、可動部材群１〜３から取り外すことができるの
で、維持管理が容易になる。

【００５５】（７）可動部材１〜３の組立てが簡単であ
り、また、組立て後の調整を殆ど必要としないので、故
障が少ない。さらに、精密機械加工部品が減少するの
で、例えば、図１の従来構造に対しておよそ３５％のコ
ストダウンを図ることができ、経済的な自動清掃型除鉄
装置を提供することができる。

【００５６】以上、この発明の一実施例による清掃機能
付き除鉄装置について説明したが、これは単なる一例で
あって、この発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変更
が可能である。例えば、マグネット構体（ＡＳＭユニッ
ト）の個数、各段の数、段数、配置（例えば、各段で平
行に配置したり、交差するように配置する）等は、この
除鉄装置が適用される製造／処理工程で取り扱われる材
料の性質に応じて適宜設定することができる。

【００５７】自動清掃作業を管制する制御装置は、実施
例では、タイムシーケンスに基づいて自動的に除鉄装置
の清掃作業ルーチンを実行するようにしているが、任意
の自動化制御方式を採用することができる。例えば、可
動部材１〜３や棒マグネット１ｍを検出するセンサを設
けて、これらのセンサの検出動作に従って清掃作業ルー
チンを進めるように自動化してもよい。また、必要に応
じて、任意の手動制御によって清掃作業ルーチンを進め
ることができるように構成しておくことが好ましい。

【００５８】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、装置の清掃時には、マグネット構体結合体を本体フ
レーム外に移動した後、第１空気口から空気を供給し
て、棒状永久磁石体を外装パイプの一端側から他端側に
移動することにより、磁性物吸着部分の磁力をなくし、
稼働時に外装パイプの外面に吸着させた磁性物を自動的
に清掃することができる。

【００５９】また、この発明によれば、マグネット構体
結合体は、複数のマグネット構体、１枚の端部固定板及
び１枚の中間支持板から構成され、各マグネット構体の
他方の端部と結合してマグネット構体を固定し、中間支
持板で各マグネット構体の中間部を支持し、本体フレー
ムに取り付けられたエアーシリンダで中間支持板を駆動
してマグネット構体結合体を稼働位置又は清掃位置に移
動させするという簡単な構造となる。また、マグネット
構体結合体を稼働位置に移動したときには、本体フレー
ムの側部開口を中間支持板で閉塞することができる。さ
らに、各マグネット構体は、他方の端部が端部固定板と
ネジで固定可能とされるので、不良品と容易に交換する
ことができる。

【００６０】さらに、この発明によれば、棒状永久磁石
体は、軸方向に連結された複数の永久磁石ピースから成
り、両端に緩衝部材ピースを有するので、外装パイプの
両端間で棒状永久磁石体を移動する場合に、外装パイプ
両端と棒状永久磁石体との間の衝撃を緩衝部材ピースに
よって和らげることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、従来技術による清掃機能付き除鉄装置
の一例を表わす図である。

【図２】図２は、この発明の一実施例による清掃機能付
き除鉄装置に用いられるマグネット構体（ＡＳＭ）の一
構造例の要部を示す図である。

【図３】図３は、この発明の一実施例による稼働時の清
掃機能付き除鉄装置の全体構造例を示す図である。

【図４】図４は、この発明の一実施例による清掃機能付
き除鉄装置の清掃時の状態を説明するための上面図であ
る。

【図５】図５は、この発明の一実施例による清掃機能付
き除鉄装置の清掃時の状態を説明するための側面図及び
マグネット構体（ＡＳＭ）内部図である。

【符号の説明】

１外装パイプ１ａ、エンドナット１ｂ、封止キャップ
１ｃ、第１及び第２（空気）供給口１ｒ，１ｕ、空送用
パイプ（内管）１ｓ等を備えるマグネット構体（ＡＳＭ
ユニット）、１ｍ磁石ピースＤｍ１〜Ｄｍ２、ダミー
ピースＤｍ１、結合チューブＴｕ等を備える永久磁石構
体、２端部固定板、３エアーシリンダ６のロッド６ｒで駆動され、ベアリ
ングユニット５ｂを介してガイドレール５で支持・案内
される中間支持板、４本体枠フレーム４ｆ及びフレーム補助板４ｐを備え
る本体部。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】内部の永久磁石体の磁力により外装パイプ
の外面に磁性物を吸着させるためのマグネット構体の複
数を間隔をおいて配置し結合したマグネット構体結合体
が、材料供給路に位置する本体フレームに対して移動可
能に配置され、各マグネット構体は、両端が閉じられた外装パイプの内
部に、軸心に沿って中空部が設けられた棒状永久磁石体
が、軸方向に移動可能に嵌入されて成り、外装パイプの一方の端部には、同端部から外装パイプの
内部に向かって棒状永久磁石体の中空部を挿通して延び
る内管に連結される第１空気口、及び、外装パイプの内
部に連通する第２空気口が設けられることを特徴とする
清掃機能付き除鉄装置。
【請求項２】前記マグネット構体結合体は、複数のマグ
ネット構体、各マグネット構体の他方の端部と結合する
端部固定板、及び、各外装パイプの中間部に結合する複
数の開口部を有する中間支持板から成り、該中間支持板は、本体フレームに取り付けられたエアー
シリンダで駆動され、マグネット構体結合体が稼働位置
にあるときに本体フレームの側部開口を閉塞することを
特徴とする請求項１に記載の清掃機能付き除鉄装置。
【請求項３】各マグネット構体の他方の端部が端部固定
板にネジで固定されることを特徴とする請求項２に記載
の清掃機能付き除鉄装置。
【請求項４】前記棒状永久磁石体は、軸方向に連結され
た複数の永久磁石ピースから成り、両端に緩衝部材ピー
スを有することを特徴とする請求項１〜３の何れか１項
に記載の清掃機能付き除鉄装置。