TWI747435B - 刮除式鐵磁性雜質分離裝置 - Google Patents

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TWI747435B
TWI747435B TW109127303A TW109127303A TWI747435B TW I747435 B TWI747435 B TW I747435B TW 109127303 A TW109127303 A TW 109127303A TW 109127303 A TW109127303 A TW 109127303A TW I747435 B TWI747435 B TW I747435B
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張文成
謝坤庭
林肯德
李保定
王榮輝
洪甲穎
王甫丞
康何齊
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泰翰實業有限公司
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Abstract

一種鐵磁性雜質分離裝置，具有一主殼體，一副殼體以及複數的磁柵單元。該主殼體具有一第一容納空間。該副殼體係與該主殼體鄰接，具有一第二容納空間。各該磁柵單元分別具有複數的磁棒以及一刮除件，係疊層地布置於各該容納空間內，並且可於一第一位置與一第二位置之間位移。當各該磁柵單元位於該第一位置時，各該磁棒係位於該第一容納空間，用以吸附鐵磁性雜質，位於該第二位置時，各該磁棒係脫離該第一容納空間並使其一部分位於該第二容納空間內，該刮除件係位於該第二容納空間內，並可沿著各該磁棒表面移動，用以刮除被吸附於各該磁棒上的鐵磁性雜質。

Description

刮除式鐵磁性雜質分離裝置
本發明係與用來分離物料流中的鐵磁性雜質的設備有關，特別是關於一種刮除式鐵磁性雜質分離裝置。
按，美國第4,867,869號專利案揭露了一種抽屜式鐵磁性雜質分離設備，該設備主要是在一架體上固設多數平行排列的非磁性套管，然後於各該非磁性套管內分別容置一可分離的磁性棒，當各該磁棒位於各該非磁性套管內時，各該非磁性套管之表面可吸附物料流中的鐵磁性雜質，而當各該磁棒與各該非磁性套管分離時，被吸附於各該非磁性套管表面的鐵磁性雜質即會自動掉落。此種設備最主要的缺失是物料流中的鐵磁性雜質係間接的被各該磁棒所吸附，因此無法完全發揮各磁棒之吸附能力。再者，前述之設備係利用自動掉落的方式除去吸附於各該非磁性套管表面的鐵磁性雜質，因此無法將等鐵磁性雜質去除乾淨。
另外，美國第6,902,066號專利案則揭露了另一種態樣的抽屜式鐵磁性雜質分離設備，該設備主要是在一機體上布置一組磁棒，並且使該組磁棒可以在該機體內外往復移動，當該組磁棒位於該機體內時，係可吸附通過該機體之物料流中的鐵磁性雜質，當該組磁棒位於該機體外時，係利用一布置於該組磁棒上的刮除件刮除吸附於各該磁棒上的鐵磁性雜質。此種設備係利用磁棒直接吸附物料流中的鐵磁性雜質，故而可解決美國第4,867,869號 專利案的問題，但是仍存有若干缺失。首先是該設備之機體係與磁棒組直接耦接，因此在移動該磁棒組時會受磁力的干擾。再者，當該磁棒組被往外拉出時，該設備必須暫時停機。因此，一種可改善前述各專利案缺失的鐵磁性雜質分離裝置有待被提出。
緣是，本發明即在揭露一種磁柵單元以及一種使用該磁柵單元之刮除式鐵磁性雜質分離裝置。該磁柵單元基本上包含一前支撐板，一後支撐板，一面板，複數的磁棒，至少一連桿，二導桿以及一刮除件。各該磁棒係以相互平行且相距一預定間隔的方式布設於該前支撐板與該後支撐板之間。各該磁棒係以非磁性材質製成，包含有一磁性區，一與該磁性區相鄰之非磁性區。各該導桿之軸向長度大於各該磁棒之軸向長度，並且分別以其一端固接於該面板之一側端，另一端固接於該後支撐板之一側端。該連桿係以其一端與該面板固接，另一端與該前支撐板固接。該刮除件係布置於該前、後支撐板之間並且分別與各該導桿以及各該磁棒耦接，用以可沿著各該導桿以及各該磁棒於該前、後支撐板之間滑動。
該磁柵單元的各該磁棒之一特徵是具有一磁性區以及一非磁性區。
該磁柵單元的各該磁棒之另一特徵是具有一第一平直面，一以一預定角度與該第一平直面相交的第二平直面，以及一圓弧面，以其二側端分別與各該平直面之開放端相交。
該磁柵單元的刮除件之一特徵是包含有一基板，具有一窗口；一第一刮板係固定於該基板之一側，該第一刮板係以一第一材質製成，並且 具有若干第一貫孔；一第二刮板係固定於該基板之另一側，該第二刮板係以一硬度較該第一材質為小的第二材質製成，並且具有第二貫孔。各該第一貫孔與第二貫孔係位於該窗口所界定之區域內，並且與各該磁棒呈緊密配合狀地供各該磁棒貫穿。
本發明所揭露的刮除式鐵磁性雜質分離裝置包含有一主殼體，一副殼體，以及複數的該磁柵單元。該主殼體具有一第一容納空間，分別與該容納空間相通的一入料口以及一出料口，以及一第一開口。該副殼體係鄰接於該主殼體，具有一與該主殼體第一開口相通的第二容納空間，一收集口以及一與該第一開口並列的第二開口。各該磁柵單元，係以疊層的方式布置於該主殼體與該副殼體內，並且分別可沿著一預定路徑於一第一位置與一第二位置之間來回移動。當各該磁柵單元位於該第一位置時，各該磁棒係位於該主殼體之第一容納空間，用以吸附物料流中的鐵磁性雜質，各該磁柵單元之前支撐板係位於該第二容納空間且與該第一開口相鄰。該刮除件係位於該第二容納空間內，且與各該磁柵單元之前支撐板相鄰。當各該磁柵單元位於該第二位置時，各該磁棒係完全脫離該第一容納空間並使其一第一部分位於該第二容納空間，一第二部分自該第二開口往外延伸。該刮除件係位於該第二容納空間內，並且靠抵於該第二開口，用以使該刮除件可以相反於該預定路徑之方式於各該磁棒之第一部分移動，將被吸附於各該磁棒上的鐵磁性雜質積聚於各該磁棒的該非磁性區而脫離各該磁棒。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之一實施例中，該主殼體包含有二第一側板以及二第一支撐件。各該第一側板係界定出該第一容納空間以及該第一開口。各該第一支撐件分別布置於各該第一側板之一側端且 與該第一開口相鄰，各該磁柵單元之各該導桿係以貫穿各該第一支撐件之方式被該主殼體所支撐。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之又一實施例中，該主殼體更包含有至少一擋板，係布置於該第一開口上，當各該磁柵單元位移至該第二位置時，各該後支撐板係受該擋板之限制而位於該第一容納空間內，另外，該擋板設有若干貫孔，供各該磁棒分別貫穿並沿著該預定路徑往外延伸。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之另一實施例中，該副殼體包含有二第二側板以及二第二支撐件。各該第二側板係界定出該第二容納空間以及該第二開口。各該第二支撐件分別布置於各該第二側板之一側端且與該第二開口相鄰，各該磁柵單元之各該導桿係以貫穿各該第二支撐件之方式被該副殼體所支撐。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之再一實施例中，該副殼體之各該第二側板上分別設有多數相互隔開且沿該預定路徑延伸的導槽，用以供各該刮除件之二側端自各該導槽往外穿出。各該導槽分別具有一預定長度，用以控制各該刮除件的移動幅度。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之更一實施例中，更包含有一鎖定裝置，用以將該磁柵單元位於該第一位置或位於該第二位置時，固鎖於該副殼體上。
在本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之又再一實施例中，更包含有多數的第一與第二氣壓缸，係分別布置於該主殼體上。各該第一氣壓缸係分別與各該磁柵單元之面板耦接，用以控制各該磁柵單元的往復移動， 各該第二氣壓缸係分別與各該刮除件耦接，用以控制各該刮除件之位移。各該氣壓缸之動作可藉由一可程式化控制器來控制。
10:主殼體
100:鐵磁性雜質分離裝置
102,104:第一側板
106,108:第一支撐板
110:擋板
112:貫孔
113,115:第一導孔
12:第一容納空間
14:入料口
16:出料口
18:第一開口
200:鐵磁性雜質分離裝置
202,204:磁柵單元
206,208:第一氣壓缸
210,212:面板
214,216:第二氣壓缸
218,220:刮除件
30:副殼體
302,304:第二側板
306,308:第二支撐板
309,311:第二導孔
310:導槽
32:第二容納空間
34:收集口
36:第二開口
38:橫桿
39:鎖定件
50:收集器
60:磁柵單元
62:前支撐板
64:後支撐板
66:面板
660:把手
70:磁棒
701:殼體
702:一端
703:第一平直面
704:另一端(側端)
705:第二平直面
706:圓弧面
707,708:部分
72:磁性區
722:磁石
724:分隔片
74:非磁性區
742:管材
80:導桿
802:一端
804:另一端
82:連桿
822:一端
824:另一端
90:刮除件
92:基板
920:窗口
924:拉桿
94:硬質刮板
942:第一貫孔
96:軟質刮板
962:第二貫孔
98:定位板
982:第三貫孔
A1:第一軸向長度
A2:第二軸向長度
L1:第一長度
L2:第二長度
P:路徑
W1:第一寬度
W2:第二寬度
θ:預定角度
以下茲配合圖式對前揭各實施例做更詳盡的揭露，其中：圖1為本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之一實施例的部分分解立體圖；圖2為圖1所示實施例中之一磁柵單元之立體圖；圖3為圖2所示磁柵單元之磁棒之立體圖；圖4為沿圖3之4-4方向上之剖視圖；圖5為沿圖3之5-5方向上之剖視圖；圖6為圖2所示磁柵單元之刮除板之立體分解圖；圖7為圖1所示實施例中各該磁柵單元位於第一位置時之立體圖；圖8為圖1所示實施例其中各該磁柵單元位於第二位置時之立體圖；圖9至圖11為圖1所示實施例中位於最上層之磁柵單元以其刮除板刮除各該磁棒之鐵磁性雜質之各階段動作示意圖，以及圖12為本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之另一實施例以氣壓缸控制其磁柵單元動作之示意圖。
首先請參閱圖1，本發明所揭露的鐵磁性雜質分離裝置之一實施例如圖號100所示。該鐵磁性雜質分離裝置100包含有一主殼體10，一與該主殼體鄰接的副殼體30，一收集器50布置於該副殼體30下方，三只磁柵單元60，係以疊層的方式分別布置於該主殼體10與該副殼體30上。各該磁柵單元60係可沿著一路徑P於一第一位置及一第二位置往復移動。
該主殼體10包含有二第一側板102，104，二第一支撐板106，108以及一擋板110。各該第一側板102，104界定出一第一容納空間12，分別與該容納空間12相通的一入料口14以及一出料口16，以及一位於該路徑P上的第一開口18。該第一容納空間12具有一沿該路徑P延伸的第一長度L1。該擋板110係布置於該第一開口18上。各該第一支撐板106，108分別固設於該擋板110兩側。
該副殼體30包含有二第二側板302，304以及二第二支撐板306，308。各該第二側板302，304界定出一與該第一容納空間12並列的第二容納空間32，一收集口34以及一與該第一開口18並列的第二開口36，該收集器50係位於該收集口34下方。該第二容納空間32具有一沿該路徑P延伸的第二長度L2。
各該磁柵單元60在結構上除有可能是磁棒數不同外，其餘均相同，因此以下僅以其中一磁柵單元做說明。
該磁柵單元60，如圖2所示，包含有一前支撐板62，一後支撐板64，一面板66，六支磁棒70，二導桿80，二連桿82以及一刮除件90。
該前支撐板62係具有一第一寬度W1，該後支撐板64具有一較該第一寬度W1為長的第二寬度W2。各該磁棒70具有一第一軸向長度A1且係以相互平行且相距一預定間隔的方式分別以其一端702固接於該前支撐板62上，另一端704與固接於該後支撐板64之中央部位上，固接的方式有多種，例如利用螺栓來螺接。各該導桿80分別具有一大於該第一軸向長度A1之第二軸向長度A2且以其一端802固接於該面板66之一側端，另一端804固接於該後支 撐板64之一側端。各該連桿82分別以其一端822與該面板66固接，另一端824與該前支撐板62固接。該面板66上設有二相隔預定距離的把手660。
各該磁棒70，如圖3至圖5所示，包含有一磁性區72以及一非磁性區74，該非磁性區74係與該側端704相鄰。該磁棒70之第一軸向長度A1係大於該第二容納空間32的第二長度L2，其作用將於後敘及。該磁棒70具有一殼體701，係以非磁性材質製成，例如不鏽鋼。該殼體701具有一第一平直面703，以一預定角度θ與該第一平直面703相交的一第二平直面705，以及一圓弧面706以其二側端分別與各該平直面703，705之開放端相交。於本實施例，該預定角度θ為63度，該圓弧面706之弧度為180度。該磁棒70之磁性區72內係布置有多數斷面呈圓形的磁石722，以及多數分別被夾置於相鄰之各該磁石722之間的分隔片724。該非磁性區74內布置有一非磁性材質製成之管材742。
該刮除件90，如圖6所示，包含有一基板92，一以MC尼龍(Mono Cast Nylon)製成之硬質刮板94，一以矽膠製成之軟質刮板96以及一定位板98。該基板92有一中央窗口920，二拉桿924分別位於二側端，該硬質刮板94固定於該基板92之一側，具有若干對應各該磁棒70形狀之第一貫孔942。該軟質刮板96係布置於該基板92之另一側，具有若干對應該磁棒70形狀之第二貫孔962。該定位板98具有若干分別與各該第二貫孔962相對之第三貫孔982，該定位板98係固定於該基板92上並且將該軟質刮板96夾置於該定位板98與該基板92之間。各該第一貫孔942，各該第二貫孔962以及各該第三貫孔982係相通且位於該窗口920所界定之區域內。
再請參閱圖1，圖7及圖8，各該磁柵單元60係以疊層以及可滑動的方式分別布置於該主殼體10與該副殼體30上，各該磁柵單元60布置於該 主殼體10與該副殼體30之方式均相同，以下僅以最上層之該磁柵單元60做說明。於本實施例，該磁柵單元60係以各該導桿80貫穿各該第一支撐板106，108之各第一導孔113，115之方式被該主殼體10所支撐，為使各該導桿80可以順暢地於各導孔113，115滑動，可於各該導孔113，115內分別裝填一自潤軸承。該副殼體30係以二橫桿38分別固接於該第二側板302，304之方式將該第二開口36分隔出三個出口。各該磁柵單元60之各該導桿80係以貫穿各該第二支撐件306，308之各第二導孔309，311之方式被該副殼體30所支撐，同樣地，為使各該導桿80可以順暢地於各導孔309，311滑動，可於各導孔309，311內分別裝填一自潤軸承。另外，各該第二側板302，304上分別設有三道相互隔開且沿該路徑P延伸預定長度的導槽310，用以供各該刮除件90之二拉桿924可自各該導槽310往外穿出，並控制各該刮除件90的移動幅度。
組合時，該磁柵單元60之該後支撐板64係容置於該第一容納空間12之內，且被該擋板110所止擋無法脫離該第一容納空間12。各該磁棒70係分別貫穿該擋板110之各貫孔112並且可沿著該路徑P往復位移。當該磁柵單元60位於該第一位置時，如圖7所示，各該磁棒70係完全被容置於該主殼體10的第一容納空間12內，該前支撐板62以及該刮除件90係靠抵於該擋板110之外側，該面板66係靠抵於該副殼體30之第二開口36之最上層出口之外側。此時，該磁柵單元60可藉由一布置於各該第二支撐板306，308之鎖定件39，例如螺栓，予以鎖定。
使用時，如將該鐵磁性雜質分離裝置100之三組磁柵單元60均置放於該第一位置，物料流即可經由該入料口14進入該第一容納空間12，使其中的鐵磁性雜質將被各該磁柵單元60之各磁棒70所吸附，然後再從該出料 口16排出。當其中一磁柵單元60所吸附的鐵磁性雜質已到達一定量，則可將該磁柵單元60移至該第二位置刮除其上的鐵磁性雜質，如圖8所示，而其餘的磁柵單元60則繼續進行吸附鐵磁性雜質的動作。欲將該磁柵單元60移至該第二位置時，首先係將該鎖定件39解開，然後拉持該把手660將該磁柵單元60沿該路徑P往離開該第一容納空間12之方向拉動，當拉伸至該刮除件90之拉桿924靠抵於該導槽310之一端時，由於各該磁棒70的軸向長度A1係大於該第二容納空間32的第二長度L2，各該磁棒70之第一部分707會被繼續往外拉伸並且使其上的鐵磁性雜質T被該刮除件90刮除並積聚於未被拉出之第二部分708，直至該後支撐板64靠抵於該擋板110內側(圖上未示)，於此狀態下，該磁柵單元60即位於該第二位置。接著，再將該鎖定件39鎖定，使該磁柵單元60被定位於該位置。
接著，如圖9至圖11所示，繼續進行刮除吸附於各該磁棒70之另一部分708表面上的鐵磁性雜質。首先，係握持該刮除件90之拉桿924將該刮除件90往相反於該路徑P之方向拉動，於是被吸附於各該磁棒70第二部分708的鐵磁性雜質T將被積聚於該非磁性區74而自該收集口34掉落至該收集器50。
再請參閱圖12，本發明所提供的鐵磁性雜質分離裝置亦可自動化操作，例如，在一依據本發明所實施的鐵磁性雜質分離裝置200中設置有兩層磁柵單元202,204，二第一氣壓缸206,208分別與各該磁柵單元202,204的面板210,212耦接，二第二氣壓缸214,216分別與各該磁柵單元202,204的刮除件218,220耦接。操作時，係使其中一組氣壓缸，例如使該第一氣壓缸206與該第二氣壓缸214同步帶著該磁柵單元202從一第一位置沿著路徑P的方向移動至 一第二位置，然後再使該第二氣壓缸214帶著該刮除件218往相反於路徑P的方向移動用以刮除吸附於該磁柵單元202之磁棒上的鐵磁性雜質。
10:主殼體
100:鐵磁性雜質分離裝置
102,104:第一側板
106,108:第一支撐板
110:擋板
112:貫孔
113,115:第一導孔
12:第一容納空間
14:入料口
16:出料口
18:第一開口
30:副殼體
302,304:第二側板
306,308:第二支撐板
309,311:第二導孔
310:導槽
32:第二容納空間
34:收集口
36:第二開口
38:橫桿
39:鎖定件
50:收集器
60:磁柵單元
70:磁棒
80:導桿
82:連桿
90:刮除件
924:拉桿
L1:第一長度
L2:第二長度
P:路徑

Claims (14)

  1. 一種鐵磁性雜質分離裝置，包含有：一主殼體，具有一第一容納空間，一路徑，分別與該容納空間相通的一入料口以及一出料口，以及一第一開口，該第一容納空間具有一沿該路徑延伸的第一長度；一副殼體，係鄰接於該主殼體，具有一與該第一容納空間並列的第二容納空間，一收集口以及一與該第一開口並列的第二開口；該第二容納空間具有一沿該路徑延伸的第二長度；複數的磁柵單元，各該磁柵單元包含有：一前支撐板；一後支撐板；複數的磁棒，以相互平行且相距一預定間隔的方式布設於該前支撐板與該後支撐板之間，各該磁棒包含有一第一軸向長度，一磁性區以及一非磁性區，該第一軸向長度大於該第二容納空間的第二長度；二導桿，各該導桿具有一大於該第一軸向長度之第二軸向長度，並且分別以其一端固接於該後支撐板上；一面板，係固接於各該導桿之另一端；至少一連桿，以其一端與該前支撐板固接，另一端與該面板固接；以及一刮除件係與各該導桿及各該磁棒耦接，且可於該前支撐板與該後支撐板之間往復移動；各該磁柵單元係以疊層以及可滑動的方式分別布置於該主殼體與該副殼體上，並且可沿著一預定路徑於一第一位置與一第二位置之間來回滑動，當各該磁柵單元位於該第一位置時，各該磁棒係位於該主殼體之第一容納空間，用以吸附物料流中的鐵磁性雜質，當各該磁柵單元 位於該第二位置時，各該磁棒係完全脫離該第一容納空間並使其一部分位於該第二容納空間，另一部分自該第二開口往外延伸，該刮除件係位於該第二容納空間，供刮除被吸附於各該磁棒上的鐵磁性雜質並使其自該收集口排出。
  2. 如請求項1所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該磁棒具有一以非磁性材質製成之殼體，若干磁石布置於該殼體內用以形成該磁性區，以及一非磁性件布置於該殼體內用以形成該非磁性區。
  3. 如請求項2所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該殼體具有一第一平直面，一以一預定角度與該第一平直面相交的第二平直面，以及一圓弧面分別與各該平直面之開放端相交。
  4. 如請求項1所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該刮除件包含有一基板，具有一窗口；一第一刮板係固定於該基板之一側，該第一刮板係以一第一材質製成，並且具有若干第一貫孔；一第二刮板係固定於該基板之另一側，該第二刮板係以一硬度較該第一材質為小的第二材質製成，並且具有第二貫孔，各該第一貫孔與第二貫孔係位於該窗口所界定之區域內，並且與各該磁棒呈緊密配合狀地供各該磁棒貫穿。
  5. 如請求項4所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該刮除件更包含有一定位板，其上設有若干分別與各該第二貫孔相對之第三貫孔，該定位板係固定於該基板之一側並且將該第二刮板夾置於該定位板與該基板之間。
  6. 如請求項1所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該主殼體包含有二第一側板用以界定出該第一容納空間以及該第一開口。
  7. 如請求項6所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該主殼體更包含有二第一支撐板分別布置於各該第一側板之一側端且與該第一開口相鄰，各該磁柵單元之各該導桿係以貫穿各該第一支撐板之方式被該主殼體所支撐。
  8. 如請求項7所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該主殼體更包含有一擋板，係布置於該第一開口上，當各該磁柵單元位於該第二位置時，各該後支撐板係受該擋板止擋而位於該第一容納空間內，各該磁棒係分別自該擋板穿出並且沿著該預定路徑往外延伸。
  9. 如請求項6所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該副殼體包含有二第二側板用以界定出該第二容納空間以及該第二開口。
  10. 如請求項9所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中該副殼體更包含有二第二支撐板分別布置於各該第二側板之一側端且與該第二開口相鄰，各該磁柵單元之各該導桿係以貫穿各該第二支撐板之方式被該副殼體所支撐。
  11. 如請求項10所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中各該第二側板上分別設有多數相互隔開且沿該預定路徑延伸的導槽，用以供各該刮除件之二側端自各該導槽往外穿出。
  12. 如請求項11所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中各該導槽分別具有一預定長度，用以控制各該刮除件的移動幅度。
  13. 如請求項12所述的鐵磁性雜質分離裝置，其中各該刮除件之二側端分別設有一拉桿，各該拉桿係自各該導槽往外伸出，用以藉由各該拉桿驅動各該刮除件。
  14. 如請求項1所述的鐵磁性雜質分離裝置，更包含有多數的第一與第二氣壓缸，係分別布置於該主殼體上，各該第一氣壓缸係分別與各該磁柵單元耦接，用以控制各該磁柵單元的往復移動，各該第二氣壓缸係分別與各該刮除件耦接，用以控制各該刮除件之位移。
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