JPH0155901B2

JPH0155901B2 -

Info

Publication number: JPH0155901B2
Application number: JP60036693A
Authority: JP
Inventors: Yuriusu Ierugu
Original assignee: Rindeman KG Unto Co GmbH
Current assignee: Rindeman KG Unto Co GmbH
Priority date: 1984-02-29
Filing date: 1985-02-27
Publication date: 1989-11-28
Also published as: DE3407326A1; ES8606024A1; JPS60202755A; EP0154207A1; ATE34314T1; US4772381A; DE3407326C2; DE3562713D1; US4668381A; EP0154207B1; ES540725A0

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、固体材料の混合物から非磁性、電気
伝導性金属を分離するに際し、交番磁場の作用に
よつて空気流で該混合物を供給する方向から、前
記金属を分離する方法、ならびにこの方法を実施
するために交番磁場発生器を用いる装置であつ
て、空気の供給部を下端に有する空気導路を備
え、他端に少なくとも１個の空気抜出部を備え、
さらに固体材料装入孔を備えている装置に関する
ものである。

いわゆる渦流分離では装入材は交番磁界発生機
の極の間を例えば帯状もしくは自由落下状に案内
される。この際分けられるべき混合物のうちで伝
導性が良好な成分に誘起される渦流は発生磁場と
反対向きの固有の磁場を作り出し、従つてこの成
分は電磁力によつて混合物の残りの成分に比して
加速されることになる。渦流分離によれば、自動
車シユレツダースクラツプ、電気スクラツプ、ガ
ラスの廃棄物などのスクラツプおよび廃棄物から
アルミニウムおよび銅などの強磁性でない、電気
伝導性が良好な材料が級別される。この材料中に
強磁性部分が含まれている場合は、強磁性部分は
渦流分離装置の作業間隙を詰まらせるから、渦流
分離装置を通過させる前に予め磁選を行わなけれ
ばならない。より少ない出費で分離可能な他の成
分との衝突によつて渦流分離で利用すべき力が消
耗するが、この消耗はできるだけない方がよいか
ら、例えば空気分離などの他の準備段階を初めに
接続することが得策である。空気分離は特に、比
重が軽い部分を比重が重い部分から分けるのに適
している。この場合空気の流れの垂直方向もしく
は水平方向の沈降速度に対応して分離が行われ
る。比重が軽い製造物と重い製造物を分けるに際
し出費に見合う分離結果を達成するためには装入
材料を極めて狭く予め分級しなければならない
が、この分級では粒形状を無視される。

空気分離器では分けようとする部分の流れに対
して反対向きの空気流の制御を行うことによつ
て、比重が重い部分（その形状因子は球形態より
著しくずれることがしばしばである）は寸法が小
さくとも大きくとも下向きに沈降させ、そして下
向沈降片に対して、寸法が小さく比重が軽い部分
を空気流により上向きに運ぶようにする。比重が
軽い部分のかなりの割合はその材料に相応して軽
い物品に属するが、その絶対重量もしくはその球
に類似した形状因子に相応して比重が重い材料と
一緒に沈降するという問題が起こることがある。
空気流の強さを高めるならば比重が軽く、寸法が
大きい部分を軽い物品に搬送することができるで
あろうが、同時に比重が重い材料のかなりの部分
がその粒の大きさおよび粒形状に相応して同様に
軽い物品と一緒に導出されてしまう。

空気分離によつて大きさが小さく比重が異なる
断片は比較的良好に分けられる。一方、渦流分離
方法においては代表的である材料消費およびエネ
ルギー消費を保つて連続分級を行なう意義ある材
料混合物の粒の大きさの下限は、直径で約15ない
し20mmである。すなわち固体材料混合物から非鉄
金属を分離する際に可変磁場中で渦流分離を行な
う方法は粒の大きさにある最小値があることを前
提としている。

ドイツ特許公開公報第25 09 638号には渦流分
離のための装置において装入材料の通気に専ら適
す空気導孔を設けることが提案されている。この
装置では分離されるべき混合物の個々の断片は、
その落下方向を横切つて磁場が変化している交番
磁界発生器の間隙を通つて自由落下し、そして反
対向きの空気流に到達する。公知の装置の欠点
は、渦流分離を意義あらしめるためには、混合物
片に電磁的影響を与えなければならず、一方空気
流を横切つて降下している小片の側方に前記混合
物片を移動させなければならないために、混合物
片の電磁的影響を与える部分とその他の部分とが
衝突する影響によつて、二つの物体内の妨害もし
くは遅延が起こつて、装入材料の流れを広範囲で
個別の流れにすることができないために誤つて運
び出される部分がかなり多くなるところにある。
供給シヤフトにおいて分級される物品に通気する
ための空気は、分離ゾーンに到達前に吹込まれて
いなければならないので重さが異なる材料の分離
には役立てられない。さらに、交番磁場発生器に
より方向を転換される、比重が軽い粗粒材料と一
緒に比重が軽い微粒材料が一緒に運び出されるこ
とは考慮外に置かれている。最後に、個々の片の
位置は定められないので、交番磁場によつて回転
される個々の片の方向は渦流分離によつてその時
の個個の片に作用する分離力（横加速）が比較的
小さくなるような方向になつている。

本発明が基礎とする課題は、上述の方法を改良
することによつて、交番磁界により影響される電
気伝導性部分がこれに隣接する部分により実質的
に妨害されることなく所望の方法で付加的に加速
される方法を提供することにある。装入物品に空
気分離と渦流分離を同時に施こすことによつて小
さい部分（空気分離によつて）並びに大きい部分
（渦流分離によつて）を比重が重い部分と比重が
軽い部分あるいは電導性部分と非電導性部分に分
けるという思想から出発して、上記課題を解決す
るために、空気流と交番磁界の作用の下で固体材
料の混合物から、非磁性、電気伝導性金属を該供
給方向から分離するに際し、該非磁性、電気伝導
性金属が該混合物の成分の残余の搬出方向から軽
量物品搬出方向へ向けられる前記金属を分離する
方法において前記固体材料混合物一層を該空気流方向に対し
て角度をもたせて、交番磁場へ給送しこの磁場か
ら非磁性伝導性材料からなる粗粒軽量部分も純粋
の空気分離の際には形状で因子によつて重量フラ
クシヨンに達する上記材料も取り除かれる及び／
又は高く上昇される供給領域から軽量物品運出部
に移送し、また好ましくは、附加空気を添加する
ことによつて物品供給領域において軽量物品用波
出ゾーンにて流れを加速することを提供する。

既に冒頭の部分で述べたように、通常の空気分
離では本来は軽量物品に属する混合物の部分に形
状因子によつて重量フラクシヨンに混入すること
もあるが、ここで問題となる部分は球に類似形態
を有する部分がほとんどである。本発明の教示の
範囲内の「物品供給領域」について述べるなら
ば、流れの方向において附加空気供給部での物品
供給位置であつて、材料供給部直後の位置ならび
に一度交番磁場発生器の配置に相応して流れの方
向で物品供給前方の交番磁場発生器の領域を予定
しているものである。

本発明方法を実施するための装置によれば、上
記課題は、空気分離器となる空気導路に材料を供
給する材料供給部を空気流の外に位置させ、空気
導路の側方に装入口を合流させ、そして合流領域
において流れの方向で空気を加速する装置と交番
磁場発生器とを配置し、この交番磁場の力の方向
を空気の流れの方向に向けるとともに装入口の領
域において材料供給部の底部稜を横切る方向に向
けることにより達成される。

空気を加速することによつて、流れ方向で装入
口の後で空気速度が装入口前での速度より大きく
なり、また空気導路内で空気流の速度が飛躍する
かかる領域に予め設定された交番磁場の作用によ
り、極性および変化方向の適合を本発明にしたが
つて行わしめる場合には、電気的に伝導性が良好
な部分に関して渦流分離対象となつている最小粒
までが空気の速度がより低い領域から空気速度が
より高い領域にもち上げられる。より小さい（渦
流分離の対象とならない）比重が軽い部分と比重
が重い部分とを分けるように空気分離の流れが調
整される場合に、空気添加もしくは空気併用と組
み合わされた渦流分離によつて、理想的媒体、例
えば形状因子が球に類似しているところの比較的
大きくかつ比重が軽い混合物片の分級を達成する
手段は、これらの片を空気速度が低いレベルから
空気速度が高いレベルに持ち上げ、そして空気流
を強めて軽量物品に輸送するところにある。また
本発明の方法によると、比較的小さな寸法で比重
が重い部分が軽量物品に入る危険はなくなる。本
発明による底部稜は好ましくは空気導路内にて材
料供給合流部に対して角度をもつて形成される。
かかる底部稜によると従来技術とは異なつて材料
は可及的に一層となつて空気分離器の領域にも交
番磁場発生器の領域にも移される。

以下、本発明の実施態様を図面を参照として説
明する。

第１図に示す実施態様によると上向きの空気流
１内での分けるべき材料の分級がジグザグ状に構
成された空気導路２内にて行なわれる。この代り
に、空気導路を別形にした、垂直もしくは水平の
空気流路をも用いることができる。空気導路２へ
の分離材料の装入はバケツトホイールゲート３を
材料供給手段として空気流路２の上部３分の１に
行なうことが好ましい。空気導路２に附属する装
入口４は導管５もしくは他の供給手段３を介して
バケツトホイールゲート３に接続されている場合
もある。装入口４は空気導路２の最後の３分の１
あるいは空気流の方向で見て上部の３分の１に設
けられることが好ましい。導管５から空気導路２
または装入口４の領域への過渡部には、底部稜４
が予め設けられている。底部稜４の最も簡単な実
施態様によれば、空気導路２の長軸に対して角度
をなしておりかつ空気導路の領域に達する導管５
により装入口４に接する空気導路２内にて、底部
稜Ａが形成される。第２図に比重が重い部分を６
で、比重が軽い部分を７で示す。軽比重部分７と
重比重部分６とよりなる、分けるべき材料は装入
口４を介して空気導路２に達する。空気流１は主
空気流路８および空気導出部９を通して吸引され
る。而して、空気導路２に達した分けるべき材料
は空気流と反対の向きで降下する。第２図に詳し
く示されている空気流のジグザグ構成により導路
２の内側にて所望の分離に好都合な強い乱流の空
気流がいわゆる渦流円筒１０，１１を伴なつて発
生する。上向きの主流は導路２内にてほぼ矢印１
２，１３にて示した形態となる。

材料供給部が空気導路２に合流する合流部（装
入口４）の高さにほぼ相当する位置に出口ゾーン
１６が設けられ、この出口ゾーン１６に至る過渡
領域Ｂにて添加空気流１５を導路２に送入するた
めに空気導路２に並設の空気供給部１４が設けら
れている。添加空気流１５は主空気供給部８を介
して吸引される空気流１に添加されるために、装
入口４に連接する空気導路２の上部もしくは第２
の領域、空気導路２の運び出しゾーン１６におい
て流れ方向で導路に先行する領域３３よりも空気
流１３が強くなる。図示されているように一つ導
管から並設の空気供給部１４を構成することがで
きるが、これを多くの導管により構成し、さらに
かかる導管を導路２の運び出しゾーンの多くの位
置に合流させることすらも可能である。空気導路
２内にて上向きに運び出される軽い物品は空気流
１３により導管１７を通つてサイクロン１８に搬
送され、ここで固体材料部分は担体空気流から分
離される。固体材料のうちサイクロン１８内で分
離された部分を運び出すにはバケツトホイールゲ
ート１９を介することが得策であり、一方純化さ
れた空気は第３図によると導管２０を介してブロ
ワー２１の吸引側に案内される（第３図参照）。
空気流は循環路にて空気導路２に戻される経過が
さらにとられる。さらに、弁２２を介して新鮮な
空気が空気再循環路に導びかれることがある。さ
らに、ブロワー２１の加圧側は導管２３を介して
空気導路２の主空気供給部８と接続されている。
ここで、空気流の一部を弁２４を介してフイルタ
２５内でのダスト分離に導びきまた弁２６を介し
て空気導路２に並設された空気供給部１４に案内
することができる。並設の空気供給部１４内およ
び主空気供給部８内での空気量を制御するために
例えば弁２７ないし２８を供用することができ
る。第１図および第２図にしたがつて軽量物品が
空気流１３によつてサイクロン１８に輸送されて
いる最中に、重量物品は空気流１２と反対向で導
路底部２９に到達し、ここで例えばバケツトホイ
ールゲート３０（第１図）により搬出される。

本件の装置は、通常の空気分離器とは異なつて
並設の空気供給部１４の外に、第１図および第２
図では装入口４の下方にて底部稜Ａ直接隣接配置
されている交番磁場発生器３１を有するものであ
る。交番磁場発生器３１の変動磁場は第１図およ
び第２図の実施態様では装入材料の流れ３２に対
して直角の角度を有すること、すなわち底部稜Ａ
を横切ることが好ましい。この代りに、導路２の
両側面にて装入口４の領域に交番磁場発生器を設
置して、その磁場を空気流１３の方向で変化させ
るようにしたものを用いることもできる（第４図
および第５図の実施態様参照）。磁場発生器３１
としては回路周波数（Netzfrequenz）を制御す
る１相または多相のコイル装置ならびにより高い
周波数で動作されるようなコイルがある。空気コ
イルもしくは鉄心コイルを使用することができ
る。

上記実施態様では分離過程は、第２図に詳しく
示したようにジグザグ状の空気導路２内にて進行
する。既に述べたように、第２の導路領域を流れ
る空気流１３は並設の空気供給部１４に隣接する
ところで強さが装入口４前方の導路領域３３内で
の空気流１２の強さよりも大きくなる。分離経過
は、装入材がバケツトホイールゲート３および流
入嵌め管５を介してジグザグ状空気流路２に案内
される方法をとる。

分級物品が垂直シヤフトの全断面積に分布して
分離ゾーン内に降下する。従来技術とは異なつ
て、本発明によると底部稜Ａによつて装入材料を
できるだけ一層の層として空気分離器の領域にも
交番磁場の領域にも移すかあるいは移すことがで
きる。

本発明は垂直供給は明らかに意識して除外しそ
して分級物品を空気導路の分離ゾーンに側方から
導入する。すなわち、第１図および第２図の実施
態様の場合は分級物品は底すなわち導管５の上を
固有分離ゾーンまで絶えず密に分級物品が案内さ
れる。この実施態様では小部分材料の原則として
その最大面が底に位置し、次にこの面は底部稜Ａ
に近接して発生する交番磁場にさらされるために
公知のように底部稜Ａを横切る方向での最大の突
放し効果が達成される。

導路の両側に交番磁場発生器を設置して、この
発生器により磁場を空気流の方向で変化させる代
替態様を上記で言及したが、この態様について第
４図および第５図を参照して詳しく説明する。

空気導路２の領域の中で流れ方向で装入口４の
前方にあり、最初のもしくは下部の領域は３３で
ある。かかる領域３３における空気の速度を制御
して、比重が重い小さい部分を下向きに沈降させ
比重が軽い小さい小片を上向きに運ぶとともに軽
量物に搬出する。例えばアルミニウムからなる、
比重が軽くより大きな部分を運び出すために交番
磁界発生器３１を使用する。この構造物の変化磁
場３４中にて比重が軽く、電気伝導性が良好な、
大きな部分に渦流を誘起することによつて、その
移動方向を転ずる。渦流は再び励起磁界３４と反
対向きの磁場により囲まれるために、（電気伝導
性が良好な）比重が軽い、大きな成分７が突放さ
れ、そして導路の中でより速い速度が作用してい
る第２のもしくは上部の領域に入り、そして搬出
ゾーン１６に至る。特に、並設の空気供給部１４
からの空気に適合して供給の配合を行なうことに
よつて空気速度に適宜の差異を設けるならば、装
入材料のうち交番磁界によつて移動方向を転ぜら
れている部分が後続のサイクロン１８に輸送され
る。

空気分離と渦流分離を組合わせて、電気伝導性
が良好な非鉄金属を分離するための装置の別の実
施例を第４図および第５図により説明する。この
場合は、空気導路３５は垂直になるかあるいは垂
線に対して45゜まで傾いており、かかる空気導路
３５を下から上向きに流れる空気流３６により分
離が行なわれる。空気流３６は、重い物品を導出
するためのバケツトホイールゲートを備えること
がある空気供給部の下端の主空気供給部１０８を
経て導路上端の空気導出部１０９に至る導路を通
り、そして第３図の実施態様と同様に導管１１７
を経てサイクロン等に達する。空気導路３５には
第１図および第２図による空気導路２と同様に、
供給促進手段１０５と、バケツトホイールゲート
１０３と、空荷導路３５の下部よりも空気の速度
が装入口１０４の上方で高くなるような位置に配
置された並設の空気供給部１１４と、が備えられ
ている。供給部１１４の上方に別の附加空気供給
部を設けることによつて重い部分が確実に運び出
させるようにすることができる。

第４図による供給促進手段は、前述の実施態様
と同様に底部稜A₁を通つて空気導路３５内に至
る。また底部稜の最も簡単な実施態様では長軸の
相対位置を傾斜させた供給部１０５および導路３
５よりなる。

空気導路３５好ましくは矩形断面を有する。交
番磁場発生器３７としては好ましくはリニアモー
ターが取り上げられる。例えば空気導路３５の対
向側面に極３８および３９が配置されている２重
固定子形態が好ましい（第５図の断面図参照）。
２重固定子形態の両リニアモーターにより発生せ
しめられた変動磁界の方向４０は図示された実施
態様では導路３５内の空気流３６と同方向であ
る。交番磁場発生器３７の磁場変化は励起周波数
によつて常に下から上向きに矢印方向４０で起こ
る。本例ではリニアモーターは多相の電気で付勢
され、回路周波数もしくは約1000Hzまでのより高
い周波数により電圧が定められる。

第４図および第５図の実施態様では、装入物の
中で比重が軽く粗粒の部分が交番磁場発生器３７
によつて併設空気供給部１４の上方の空気の速度
がより高い領域に持揚げられそして第１図および
第２図の実施態様で記述した如くより強い空気流
によつて軽量物品に運び出される。分離過程全体
は既に第１図および第２図により記述したところ
と同様になる。

第１図および第２図による実施態様に比較して
若干配置を異にした交番磁場発生器３７によつて
装入材料の挙動はとりわけ装入口１０４の領域で
若干異なつてくる。底部稜A₁において回転する
材料または個々の小片は交番磁場発生器の平面を
向くが、最初は不所望な狭い側が交番磁場発生器
の平面を向き、個々の部分が空気分離器３５内に
て空気流３６にさらされるや否や、個々の部分が
向きを変え、各小片について大きい平面が交番磁
場発生器３７の面のひとつを向き、この瞬間に、
供給部の底部稜A₁を横切る方向の十分な渦流磁
化衝撃を各小片が受ける。本発明には、供給部１
０５の底部をほぼＶ字形に構成することによつ
て、供給された小片が導路３５に到達する前に既
に交番磁場発生器に対する好ましい位置を該小片
に与える可能性もある。勿論第４図に示されたよ
うな供給部は必須のものではなく、供給部が導路
３５に合流する箇所で底部稜が形成される限り供
給部を水平にしてもよい。さらに、第５図に示さ
れたような磁場発生器３８，３９を正確に対向す
る位置に配置することは絶対的なものではなく同
じ高さであるがしるしの平面からずらして取り付
けることも可能であろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は空気分離部および渦流分離部を備えた
空気導路の原理構造図、第２図は装入口に境界を
接する空気導路内の流れ経過を示す図、第３図は
全装置における空気流の流れ図示図、第４図は空
気分離と渦流分離とを組合わせた空気導路の代替
実施態様を示す図面、第５図は第４図の−線
に沿う断面図である。１……空気流、２……空気導路、６……重い部
分、７……軽い部分、８……主空気供給部、１５
……添加空気流、１６……出口ゾーン、１８……
サイクロン。

Claims

【特許請求の範囲】１空気流と交番磁界の作用の下で固体材料の混
合物から非磁性、電気伝導性金属を該供給方向か
ら分離するに際し、該非磁性、電気伝導性金属が
該混合物の成分の残余の搬出方向から軽量物品搬
出方向へ向けられる前記金属を分離する方法にお
いて前記固体材料混合物一層を該空気流方向に対し
て角度をもたせて、交番磁場へ給送しこの磁場か
ら非磁性伝導性材料からなる粗粒軽量部分も純粋
の空気分離の際には形状因子によつて重量フラク
シヨンに達する上記材料も取り除かれる及び／又
は高く上昇される供給領域から軽量物品運出部に
移送し、また好ましくは、附加空気を添加するこ
とによつて物品供給領域において軽量物品用搬出
ゾーンにて流れを加速することを特徴とする非磁
性電気伝導性金属分離方法。２固体材料の混合物から非磁性、電気伝導性金
属を分離するに際し、交番磁場の作用によつて空
気流で該混合物を供給する方向から、前記金属を
分離する方法を実施するために交番磁場発生器３
１，３７を用いる装置であつて、空気の供給部を
下端に有する空気導路２，３５を備え、他端に少
なくとも１個の空気抜出部を備え、さらに固体材
料混合物６，７装入孔を備えている装置におい
て、空気分離器となる空気導路２，３５に材料を供
給する材料供給部３，４，５を空気流１，３，６
の外に位置させ、空気導路２，３５の側方に装入
口４，１０４を合流させ、そして合流領域Ｂ，
B₁において流れの方向で空気を加速する装置と
交番磁場発生器３１，３７とを配置し、この交番
磁場の力の方向を空気の流れの方向に向けるとと
もに装入口４，１０４の領域において材料供給部
３，４，５の底部稜Ａ，A₁を横切る方向に向け
ることを特徴とする非磁性、電気伝導性金属分離
装置。３空気加速装置が軽量材料分別分を運び出す領
域に至る過渡領域に合流している併設空気供給部
１４からなることを特徴とする特許請求の範囲第
２項記載の装置。４空気加速装置が、運び出し領域１６より下方
の空気導路３３の内側断面に対して該領域の断面
を狭まくしてなることを特徴とする特許請求の範
囲第２項記載の装置。５交番磁場発生器３７の極３８，３９の間に空
気流３６を形成し、磁場４０を空気の方向で変化
させるとともに、前記空気流３６を装入口１０４
と附加空気供給口１１４に隣接する空気導路３５
内のものとした特許請求の範囲第２項から第４項
までのいずれかに記載の装置。