JPH0677834U - 非磁性金属選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】回転磁界によるうず電流を利用して非磁性金属
を他の材料から選別する装置において、非磁性金属を遠
くに飛ばすことができ、選別効率を向上できる装置を提
供する。 【構成】ベルトコンベア１０において、非金属製のトッ
ププーリ１１とベルト１３により搬送路構成体１０ｘが
構成されている。トッププーリ１１の内部すなわち搬送
路構成体１０ｘの端部下側には、外周に異なる磁極を交
互に配してなる第１回転体２０が配置されている。上記
搬送路構成体１０ｘの端部上方には、搬送路構成体の上
面から離れて第２回転体３０が配置されている。第２回
転体も外周に異なる磁極を交互に配してなる。第１回転
体２０がモータ２２により回転すると、磁気吸引作用に
より、第２回転体３０は、上記搬送路構成体１０ｘを挟
んで第１回転体１０の磁極と異なる磁極が対峙するよう
に回転する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、都市発生の粗大ごみ，廃車の破砕物等の中から有価非磁性金属を選 別して回収する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

特開平３ー６８４６３号に開示されているように、磁性金属，非磁性金属、非 金属の中から非磁性金属を選別する装置は公知である。この公報の選別装置では 、ベルトコンベアと、外周に異なる磁極を交互に配してなる回転体とを備えてい る。ベルトコンベアは、トッププーリと、エンドプーリと、これらの間に掛け渡 された無端ベルトとを有している。トッププーリは、非金属の材料からなり、中 空をなしている。このトッププーリの内部に上記回転体が収容されている。この 回転体はプーリよりも高速で回転する。ベルトに乗せられて搬送された廃車等の 破砕物のうち、非金属のものはベルトの搬送速度で水平にベルトコンベアの一端 部（トッププーリ側の端部）から落下する。また、磁性金属は、上記回転体の磁 極に引き付けられるため、ベルトコンベアの下部に至り、この磁極による引き付 け力が弱まってから落下する。非磁性金属には、上記回転体の高速回転に伴う磁 気誘導作用によりうず電流が生じ、このうず電流に起因して生じる磁界と回転体 の磁極に起因する磁界との相互作用により、非磁性金属には遠心力方向への斥力 と接線方向への推力（加速力）が働く。したがって、非磁性金属はベルトコンベ アから斜め上方に飛び、非金属とは異なる放物線を描いて落下する。具体的には 、非磁性金属は非金属よりも遠くに飛ぶ。このようにして、非磁性金属は、磁性 金属、非金属から分離されて回収される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記選別装置では、上記うず電流に伴って生じる非磁性金属への加速力が弱い と、非磁性金属が描く放物線と非金属が描く放物線とに著しい相違がなくなり、 上記選別精度が悪くなる。そこで、回転体の各磁極の磁界強度を高めたり、回転 体の回転速度を高めることにより、非磁性金属に働く加速力を強めることが試み られたが、選別精度は期待したほど高まらなかった。その理由は次の通りである 。 （i）上述したように、非磁性金属に働く磁気誘導応力は、上方への垂直成分を 含んでおり、非磁性金属が回転体の磁極の磁界に入った時に、非磁性金属はこの 磁気誘導応力の垂直成分によりコンベアの上方に飛ばされる。一方、周知のよう に、磁界の強さは距離の２乗に反比例するから、非磁性金属に働く加速力は上方 に飛ぶ間に急速に弱められてしまう。このため、ベルトコンベアの搬送方向への 加速力が持続的に作用せず、前方への運動エネルギーが十分得られない。 （ii）また、磁界の強さは距離の２乗に反比例するため、非磁性金属に働く前方 への加速力は、非磁性金属の下部（回転体の磁極に近い部分）で大きく、上部（ 回転体の磁極から遠い部分）で小さい。そのため、上記磁気誘導応力に起因する 非磁性金属の運動エネルギーの一部は非磁性金属の自転エネルギーとして消費さ れてしまう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

本考案は上記課題を解決するためになされたものであり、その要旨は、（イ） 非金属製の搬送路構成体と、（ロ）上記搬送路構成体の端部下側に配置され、外 周に異なる磁極を交互に配してなる第１回転体とを備えた非磁性金属選別装置に おいて、さらに（ハ）上記搬送路構成体の端部上方において搬送路構成体の上面 から離れて配置され、外周に異なる磁極を交互に配してなり、上記搬送路構成体 を挟んで第１回転体の磁極と異なる磁極が対峙するように回転する第２回転体を 備えたことを特徴とする非磁性金属選別装置にある。

【０００５】

【作用】

第１，第２回転体の回転に伴い、両回転体における互いに異なる磁極が、互い に対峙した状態で搬送路構成体の端部近傍を通過する。この時、搬送路構成体に 乗って移動して来た非磁性金属に、磁気誘導作用に起因したうず電流が生じ、こ のうず電流の磁界と第１，第２回転体の磁極によって形成される磁界との相互作 用により、非磁性金属に加速力が働く。 第１，第２回転体の対峙する磁極により形成される磁界では、これら磁極を結 ぶ磁力線が生じているため、搬送路構成体の端部上面から上方に向かって磁束密 度の急速な減衰がなくほぼ一定である。このため、搬送路構成体上の非磁性金属 は、第１，第２回転体の磁界に入った時に上方に飛ばされず、安定した加速力を 持続的に受けることができ、十分な水平方向の運動エネルギーを付与されて搬送 路構成体の端部から遠くへ飛ばされる。 上述したように、搬送路構成体の端部上面から上方に向かって磁束密度の変化 がほぼ一定であるので、非磁性金属の下部と上部に作用する加速力もほぼ等しい 。そのため非磁性金属の自転が防止ないしは抑制され、非磁性金属の運動エネル ギーが自転エネルギーで消費されるのを防ぐことができ、結果として、非磁性金 属を搬送路構成体の端部からより遠くへ飛ばすことができる。

【０００６】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。図１に示す選別装置は、 ベルトコンベア１０を備えている。このベルトコンベア１０は、トッププーリ１ １と、エンドプーリ１２と、これらの間に掛け渡された無端ベルト１３とを有し ている。トッププーリ１１は、非金属材料、例えばＦＲＰ（繊維強化プラスチッ ク）からなり、筒部を有している。ベルト１３も非金属製である。エンドプーリ １２には、ベルト１４を介してモータ１５が接続されており、このモータ１５に より、ベルトコンベア１０が駆動され、ベルト１３の上側部分に乗せられた廃車 等の破砕物が、トッププーリ１１に向かって矢印Ａ方向に搬送される。上記破砕 物は、ゴム，ガラス，プラスチック，木片等の非金属１と、磁性金属２と、アル ミニウム等の非磁性金属３とを含んでいる。上記ベルト１４の上側部分とトップ プーリ１１の頂部は、搬送路構成体１０ｘとして提供されている。

【０００７】 選別装置は、さらに第１回転体２０と第２回転体３０とを備えている。これら 回転体２０，３０は互いに等しい径を有している。回転体２０，３０の各々の外 周には異なる磁極が等間隔をなして交互に配置されている。回転体２０，３０の 磁極数はともに等しく、したがって磁極間の距離も互いに等しい。

【０００８】 第１回転体２０は、トッププーリ１１の内部に収容されている。第１回転体２ ０はベルト２１を介してモータ２２（駆動源）に接続されており、このモータ２ ２によりトッププーリ１１の回転に比べて遥かに高い回転数で回転する。第１回 転体２０の回転軸２１は、トッププーリ１１の回転軸より上方に偏位している。

【０００９】 第２回転体３０は、第１回転体２０，トッププーリ１１の上方に配置されてお り、ベルト１３の上面から離れている。第２回転体３０は、その回転軸３１がフ レームに回転可能に支持されているだけであり、モータとの接続関係はない。第 ２回転体３０の回転軸３１は、第１回転体２０の回転軸２１よりエンドプーリ１ ２側に偏位しており、回転体２０，３０の回転軸２１，３１を結ぶ直線は、鉛直 線に対して傾いている。この傾き角度は図１においてΘで表されている。

【００１０】 第２回転体３０の下端からエンドプーリ１２に向かってベルト１３と平行に仕 切板４０が延びている。この仕切板４０は非金属材料、例えばＦＲＰにより形成 されており、磁性金属２の第２回転体３０への磁着を防止する。トッププーリ２ ０の前方には、衝突板５０が配置されている。また、トッププーリ２０の下方に は収容箱６１が配置され、さらにこの収容配置６１よりも前方には他の２つの収 容箱６２，６３が順に配置されている。

【００１１】 上記構成をなす選別装置において、ベルトコンベア１０により、上記廃車等の 破砕物がトッププーリ１１方向に運ばれて来る。一方、モータ２２により第１回 転体２０が高速回転する。第２回転体３０は、回転体２０，３０の磁極間の磁気 吸引作用により、第１回転体２０に連れ回転する。したがって、第２回転体３０ は第１回転体１０と同期回転し、トッププーリ１１の頂部を同時に通過する第１ 回転体２０の磁極と第２回転体３０の磁極は互いに異なる極性を有している。

【００１２】 破砕物のうち、非金属１は、第１，第２回転体２０，３０の磁界の影響を受け ないので、ベルトコンベア１０の搬送速度で水平にベルトコンベア１０の一端部 （トッププーリ１１側の端部）から落下し、放物線を描いて収容箱６２に収容さ れる。

【００１３】 磁性金属２は、上記第１回転体２０の磁極に引き付けられるため、ベルトコン ベア１０の端部から飛び出さず、トッププーリ１１を回り込む。トッププーリ１ １の回転軸に対して第１回転体２０の回転軸２１が上方に偏位しているので、磁 性金属２に働く第１回転体２０の磁極の磁力は、徐々に弱まる。そのため、磁性 金属２は、トッププーリ１１の下側でベルト１３から落下し、収容箱６１に収容 される。

【００１４】 非磁性金属３が第１，第２回転体２０，３０の磁界に入ると、回転体２０，３ ０の高速回転に伴う磁気誘導作用により非磁性金属３にうず電流が生じ、このう ず電流に起因して生じる磁界と回転体２０，３０の磁極に起因する回転磁界との 相互作用により、非磁性金属３には加速力が働き、非磁性金属３は第１図中矢印 Ｈで示す方向に飛び出す。すなわち、非磁性金属３は、回転体２０，３０の偏位 仰角Θ度上方に、ベルトコンベア１０の端部から前方へ飛び出す。このため、非 磁性金属３は、非金属１とは異なる放物線を描き、この非金属１より遠くに飛ば されて衝突壁５０に当たり収容箱６３に収容される。

【００１５】 次に、上記非磁性金属３に働く磁気誘導応力について詳述する。第１，第２回 転体２０，３０の対峙する磁極は互いに極性が異なるので、これら磁極を結ぶ磁 力線が生じる。したがって、トッププーリ１１の頂部から上方に向かって磁束密 度の急速な減衰がなくほぼ一定である。このため、非磁性金属３は、第１，第２ 回転体２０の磁界に入った時に上方に飛ばされることなく、安定した加速力を持 続的に受けることができ、十分な水平方向の運動エネルギーを付与されて前方へ 遠く飛ばすことができる。また、第２図に示すように、非磁性金属３の下部と上 部に作用する加速力（矢印Ｘ₁，Ｘ₂でそれぞれ示す）がほぼ等しくなるので、非 磁性金属３の自転が防止され、運動エネルギーが自転エネルギーで消費されるの を防ぐことができる。この点からも、非磁性金属３を前方へ遠く飛ばすことがで きる。このため、非磁性金属３が飛距離不足により非金属１用の収容箱６２に落 下するのを防止することができ、選別効率を高めることができる。

【００１６】 なお、回転体２０，３０の回転軸２１，３１を結ぶ直線が鉛直線に対して角度 Θだけ傾いているので、非磁性金属３の飛び出し角度を上向きにすることができ 、これによっても飛距離を長くすることができる。

【００１７】 本発明は上記実施例に制約されず、種々の態様が可能である。搬送路構成体が 斜めに傾いたシュートであってもよい。この場合、選別対象物はシュートに沿っ て自重でシュート端部に達する。 第２回転体をモータにより回転させ、第１回転体を磁気吸引により連れ回転さ せてもよい。第１，第２回転体の一方をモータ駆動させ、他方を磁気吸引により 連れ回転させると、モータが１個で済むので、設備コストが低くなり、また、同 期回転等の制御も不要である。 第１，第２回転体の両方をモータにより回転駆動させてもよい。この場合、第 １回転体の磁極と異なる磁極が常に対峙するように回転を合わせる必要がある。 第１，第２回転体は径が異なっていてもよい。この場合、２つの回転体におけ る磁極間の距離を等しくし、周速を等しくする必要がある。

【００１８】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、第１，第２回転体の磁極間に形成された磁 界により、非磁性金属に十分な加速力を持続的に付与することができ、しかも非 磁性金属の自転を抑制できるので、非磁性金属を搬送路構成体の端部から遠くへ 飛ばすことができ、他の材料から効率よく分離することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係わる選別装置の概略図である。

【図２】選別装置の要部の拡大図である。

【符号の説明】

３ … 非磁性金属 １０ｘ … 搬送路構成体 ２０ … 第１回転体 ２２ … モータ（駆動源） ３０ … 第２回転体

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】（イ）非金属製の搬送路構成体と、 （ロ）上記搬送路構成体の端部下側に配置され、外周に
   異なる磁極を交互に配してなる第１回転体とを備えた非
   磁性金属選別装置において、さらに（ハ）上記搬送路構
   成体の端部上方において搬送路構成体の上面から離れて
   配置され、外周に異なる磁極を交互に配してなり、上記
   搬送路構成体を挟んで第１回転体の磁極と異なる磁極が
   対峙するように回転する第２回転体を備えたことを特徴
   とする非磁性金属選別装置。
2. 【請求項２】 第１回転体と第２回転体のうち一方の回
   転体が駆動源により回転駆動され、他方の回転体が、両
   回転体の磁極間の磁気吸引により、一方の回転体に連れ
   回転することを特徴とする請求項１に記載の非磁性金属
   選別装置。