金属異物除去手段を備えた石抜き機
【課題】
従来の石抜き機では、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除去することである。
【解決手段】
供給口２ｂの下面にブラケット状のホルダー２７を溶着などにより接合し、このホルダー２７に円筒状の永久磁石２４を回転自在に或いは固定して取り付ける。その際、永久磁石２４の外周面は、供給樋２ｃの樋端部２ｄと連続するように配置する。砂鉄や小さな鉄片が混入した穀粒が供給口２ｂに供給されると、永久磁石２４の円周上を流下し、砂鉄や小さな鉄片などの金属異物は永久磁石２４に吸着される。
従来の石抜き機では、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除去することである。
【解決手段】
供給口２ｂの下面にブラケット状のホルダー２７を溶着などにより接合し、このホルダー２７に円筒状の永久磁石２４を回転自在に或いは固定して取り付ける。その際、永久磁石２４の外周面は、供給樋２ｃの樋端部２ｄと連続するように配置する。砂鉄や小さな鉄片が混入した穀粒が供給口２ｂに供給されると、永久磁石２４の円周上を流下し、砂鉄や小さな鉄片などの金属異物は永久磁石２４に吸着される。
【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。
【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。
【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。
【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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００８−１１４１７６（Ｐ２００８−１１４１７６Ａ）
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３００７５０（Ｐ２００６−３００７５０）
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【出願人】（３９１０５５０２５）株式会社タイワ精機 (17)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月２２日（２００８．５．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１１月６日（２００６．１１．６）
【出願人】（３９１０５５０２５）株式会社タイワ精機 (17)
【Ｆターム（参考）】
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