JPH07194992A - 軽重混在物分別方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 破砕された軽重混在物に含まれる紙類、鉄お
よび非鉄金属を自動的に分別でき、またコスト低下で
き、しかも装置全体としてのコンパクト化が可能で、さ
らに鉄と非鉄金属との分別精度を向上できる軽重混在物
分別方法およびその装置を提供する。 【構成】 破砕された紙類１２や金属１３、１４を含む
軽重混在物１５を、水槽１７内に強制的に押し込んで攪
拌することにより金属１３、１４と紙類１２とを分別
し、該紙類１２は水流により水面方向に移送して回収
し、前記水槽１７の底面に沈下した金属１３、１４は水
面上にコンベア移送して回収した後、磁選により鉄１３
と非鉄金属１４とに分別するダスト分別方法およびその
装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、軽重混在物分別方法お
よびその装置に係り、さらに詳しくは、破砕された軽重
混在物に含まれる紙類、鉄および非鉄金属等を自動的に
分別でき、またコスト低下でき、しかも装置全体として
のコンパクト化が可能で、さらに鉄と非鉄金属との分別
精度を向上できる軽重混在物分別方法およびその装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、全国的に清涼飲料水用の自動販売
機の設置台数が激増しており、都会の道路や施設では、
数十メートルおきに設置されている地域もある。自動販
売機においては、清涼飲料水を紙コップ、スチール缶ま
たはアルミ缶に入れて販売しており、自動販売機の横に
設置されている塵箱の中には、飲み終わったコップや缶
類が一緒に捨てられている。

【０００３】例えば、従来の空き缶の回収業者は、これ
らの容器類の中から、焼却処分される紙コップを手選等
により分別し、残ったリサイクル可能な缶類を、別の作
業場に置かれた大型の磁選機に投入することにより、磁
性体であるスチール缶と、そうでないアルミ缶とを磁選
機により分離していた。なお、紙コップの手選には、混
在状態のコップや缶類を長いベルトコンベアでゆっくり
と流し、横に並んだ多数の作業者が紙コップだけを選び
出すという方法がとられていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
分別方法では、このように紙コップの分別に手選等が採
用されていたので、分別作業が面倒で、しかも人件費が
嵩んでいた。また、前述したように、紙コップの分別に
は長いベルトコンベアが、また缶類の分別には大型の磁
選機が用いられていたので、分別装置が装置全体として
極めて大型化し、大きな設置スペースが必要であった。
さらに、近年のスチール缶のほとんどは、つまみが付い
た缶上面がアルミ製であるので、磁選機によりスチール
缶だけを分別しても、その中には上面部分の１０％前後
のアルミが混在しているという問題点があった。

【０００５】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、破砕された軽重混在物に含まれる紙類、鉄およ
び非鉄金属を自動的に分別でき、またコスト低下でき、
しかも装置全体としてのコンパクト化が可能で、さらに
鉄と非鉄金属との分別精度を向上できる軽重混在物分別
方法およびその装置を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の軽重混在物分別方法は、破砕された紙類や金属を
含む軽重混在物を、水槽内に強制的に押し込んで攪拌す
ることにより金属と紙類とを分別し、該紙類は水流によ
り水面方向に移送して回収し、前記水槽の底面に沈下し
た金属は水面上にコンベア移送して回収した後、磁選に
より鉄と非鉄金属とに分別するように構成されている。
なお、ここでいう紙類とは、紙の外にプラスチック、軽
質ゴムや木屑などの軽量物を含み、また重量物である金
属には、金属に混じって重質ゴムや石が混じっている場
合をも含む。

【０００７】また、請求項２記載の軽重混在物分別装置
は、装置本体に設けられた水槽と、破砕された紙類や金
属を含む軽重混在物を前記水槽の水中に強制的に押し込
む押し込み手段と、該水槽内の水を攪拌させる攪拌手段
と、前記水槽の中間部に配置された邪魔板と、該邪魔板
より上方に配置されて、水面付近の前記紙類を前記水槽
の特定部分に集める紙類収集手段と、前記特定部分に設
けられて、集められた前記紙類を回収する紙類回収手段
と、前記水槽の底面に沈下した前記金属を水面上に移送
して回収するコンベアと、前記装置本体に設けられて、
前記コンベアにより回収された金属を鉄と非鉄金属とに
磁選する磁選機とを備えるように構成されている。

【０００８】

【作用】請求項１、２記載の軽重混在物分別方法および
その装置は、鉄と非鉄金属との分別精度が向上するよう
に予め紙類や金属を含む軽重混在物を破砕し、それから
破砕された軽重混在物を水槽内に強制的に押し込んで攪
拌すると、それまで互いに付着していた紙類や金属が水
中に拡散され、軽い紙類は、攪拌により発生した水流に
より水面方向に移送されて連続的に回収される一方、重
い金属は水槽の底面に沈下した後、水面上にコンベア移
送されてから鉄と非鉄金属とに連続的に磁選されるの
で、破砕された軽重混在物に含まれる紙類、鉄および非
鉄金属は自動的に分別される。

【０００９】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。

【００１０】ここに、図１は本発明の一実施例に係る軽
重混在物分別装置の正面図、図２は同側面図、図３は水
槽周辺の正面図、図４は水槽の底面に沈下した金属の掻
き上げ状態を示す要部拡大断面図、図５は掻き上げられ
た金属の回収状態を示す要部拡大断面図、図６は紙の回
収状態を示す要部拡大断面図である。

【００１１】図１に示すように、本発明の一実施例に係
る軽重混在物分別装置１０は、装置本体の一例である架
台付きのケーシング１１を有しており、ケーシング１１
の中央部内には、外部に軽重混在物投入部１７ａが突出
した正面視して略三角形の水槽１７が収納されている。
軽重混在物投入部１７ａには、破砕された紙類の一例で
ある紙コップ片１２、鉄の一例であるスチール缶片１
３、非鉄金属の一例であるアルミ缶片１４を含む軽重混
在物１５が投入される。

【００１２】水槽１７の軽重混在物投入部１７ａには、
軽重混在物１５を水槽１７内に強制的に押し込む押し込
み手段１８が設けられている。押し込み手段１８は、軽
重混在物投入部１３ａの投入口に取り付けられたホッパ
１９と、ホッパ１９の排出口に配置された羽根付きの押
し込みローラ２０と、軽重混在物投入部１７ａの下方に
配置された減速モータ２１とを有しており、減速モータ
２１によりスプロケット２２を回転させて、チェーン２
３を回転させると、押し込みローラ２０が水槽１７の下
部内に配置された攪拌羽根２４と共に矢印方向に回転す
ることにより、ホッパ１９内に投入された軽重混在物１
５を水槽１７内に強制的に押し込む。

【００１３】水槽１７の下部には、攪拌羽根２４と共に
攪拌手段を構成する攪拌羽根２５が配置されており、ま
た水槽１７内には、水槽１７の底面に沈下した缶片１
３、１４を水面上に移送して回収するコンベアの一例で
ある掻き上げコンベア２６が設けられている。掻き上げ
コンベア２６は、三角配置された三対のスプロケット２
７〜２９間に一対のチェーン３０がそれぞれ掛けわたさ
れ、両チェーン３０間に一定ピッチ毎に、先端部にスク
レーパ３１が固着された多数本のロッド３２が軸着され
ている（図５の部分拡大図参照）。

【００１４】水槽１７の缶片排出部３３の下方にはシュ
ート３４が設けられており、シュート３４の排出口の下
方には、シュート３４から投下された缶片１３、１４を
磁選する磁選機３５が配置されている。また、シュート
３４とドラム形の磁選機３５との中間位置には、短尺な
チェーン３６を介して、スプロケット２９を回転させて
掻き上げコンベア２６を作動させると共に、短尺なチェ
ーン３７を介して、磁選機３５を作動させる減速モータ
３８が、ケーシング１１内に元部が固着された取り付け
部材３９に取り付けられている。なお、掻き上げコンベ
ア２６を、図１二点鎖線で示すチェーン３６′および専
用のモータ３８′により駆動させるようにしてもよい。

【００１５】また、水槽１７の下部内には、回収された
紙コップ片１２を収納する紙回収箱４０、アルミ缶片１
４を収納するアルミ回収箱４１、スチール缶片１３を収
納するスチール回収箱４２が並列状態で配置されてい
る。

【００１６】次に、水槽１７の中央部よりやや上部に
は、水面ａ付近の紙コップ片１２を回収する紙類回収手
段の一例である排出ブラシ４３が取り付けられた紙類回
収部４４が設けられており、この紙類回収部４４に向か
って向きが揃い、しかも水槽１７の水面ａ側の水流と底
部側の水流とを分断する多数枚の邪魔板４５が、互いに
所定間隔をあけて傾斜配置されている。

【００１７】図１、３に示すように、水槽１７の水面ａ
よりやや上方には、水面ａ付近の紙コップ片１２を紙類
回収部４４に水流を利用して集める紙類収集手段の一例
である紙収集羽根４６が、紙類回収部４４を中心に左右
に一対ずつ配置されている。これらの紙収集羽根４６
は、スプロケット２９に架けわたされた長尺なチェーン
４７を介して、減速モータ３８の回転により攪拌羽根２
５と共にそれぞれ矢印方向に回転される。なお、それぞ
れの紙収集羽根４６の回転方向の内側面には、紙類回収
部４４に向かう水流を発生させて紙コップ片１２を集め
易くするために、先端が紙類回収部４４側に傾いた図外
の傾斜板が固着されている。

【００１８】また、図２、３に示すように、水槽１７の
上端部中央には排出ブラシ４３の駆動モータ４８が設け
られており、駆動モータ４８の回転によりチェーン４９
が架けわたされたプーリ５０、５１が回転することによ
り、排出ブラシ４３が回転する。

【００１９】図６に示すように、紙類回収部４４には、
排出ブラシ４３の下方に若干間隔をあけて紙コップ片１
２の回収ガイド５２が取り付けられており、水槽１７の
上部中央の外面には、排出ブラシ４３により排出された
紙コップ片１２を紙回収箱４０に投下させるシュート５
３が設けられている。紙コップ片１２は、排出ブラシ４
３の回転により、このブラシ４３の先端部にに絡まりな
がら回収ガイド５２に沿って水面ａ上に持ち上げられ、
その後、シュート５３より紙回収箱４０内に投下され
る。

【００２０】図１、２に示すように、ケーシング１１の
上面中央部には換気口が形成されており、換気口には例
えば活性炭などを利用した脱臭用フィルタ５４が取り付
けられている。ケーシング１１の上部中央には、この脱
臭用フィルタ５４を外方より被う換気ケース５４ａが取
り付けられており、換気ケース５４ａ内にはファン５５
が収納されている。また、換気ケース５４ａの一側面に
は、フィルタ付きの排気口５６が設けられている。ファ
ン５５が作動すると、ケーシング１１内の悪臭は脱臭用
フィルタ５４により一次脱臭されて換気ケース５４ａ内
に流入し、それからフィルタ付きの排気口５６より二次
脱臭されて外部に放出される。これらの構成部品５４、
５４ａ、５５、５６により、軽重混在物分別装置１０の
脱臭換気装置が構成されている。

【００２１】図において、符号１７ｂは水槽１７の軽重
混在物投入部１７ａ側に垂直に設けられたスクレーパ３
１の摺動面となるガイド板、３２ａはロッド３２の軸着
用のピン、符号５７はチェーン３０の張力調整部、符号
５８はチェーン４７の張力調整用のスプロケット、符号
５９は覗き窓を示している。

【００２２】続いて、本発明の一実施例に係る軽重混在
物分別装置１０を用いた本発明の軽重混在物分別方法を
説明する。図１に示すように、予めシュレッダなどによ
り細かく破砕された紙コップ片１２、スチール缶片１３
およびアルミ缶片１４を混在状態で、軽重混在物投入部
１７ａに投入すると、これらの軽重混在物１５は、ホッ
パ１９を介して、モータ２１により回転する押し込みロ
ーラ２０により水槽１７の水中に強制的に押し込まれ
る。

【００２３】その後、水槽１７の下部に配置された攪拌
羽根２４、２５により攪拌すると、紙コップ片１２、ス
チール缶片１３およびアルミ缶片１４が水中に拡散され
る。このうち、軽い紙コップ片１２は、攪拌により発生
した水流により水面方向に押し上げられる。この途中、
紙コップ片１２は邪魔板４５間を通過して水槽１７の水
面側に流入し、それから紙収集羽根４６により紙類回収
部４４に集められて排出ブラシ４３により持ち上げら
れ、その後、シュート５３を介して紙回収箱４０に投入
される（図３の実線矢印参照）。なお、水槽１７内に
は、攪拌羽根２４、２５による水面ａ方向に向かう下側
水流と、紙収集羽根４６による紙類回収部４４に向かう
上側水流との二つの水流が発生するが、邪魔板４５によ
りこれらの水流は仕切られている。

【００２４】一方、水槽１７中に拡散された重いスチー
ル缶片１３やアルミ缶片１４は、水槽１７の底面に沈下
した後、掻き上げコンベア２６により缶片排出部３３か
ら水槽１７の外部に排出される。具体的に説明すると、
図４に示すように、チェーン３０の回転により、ガイド
板１７ｂに沿って上方から摺動してきたスクレーパ３１
は、ガイド板１７ａの下端部の外方への反り部を通過す
ることにより、ピン３２ａを中心にロッド３２が下方に
回動して、スクレーパ３１が受け皿状になった水槽１７
の軽重混在物投入部１７ａ側の底面上に落下する。その
後、同図矢印の軌跡に示すように、スクレーパ３１はチ
ェーン３０の回転が進むにつれて、水槽１７の底面に沈
下した缶片１３、１４を掬い取って、そのまま缶片排出
部３３まで掻き上げて行く。

【００２５】図５に示すように、排出された缶片１３、
１４は、シュート３４を介して、磁選機３５上に投下さ
れ、その後、この磁選機３５によりスチール缶片１３が
スチール回収箱４２に投入され（図３の二点鎖線矢印参
照）、アルミ缶片１４がアルミ回収箱４１に投入されて
軽重混在物１５中の金属片が分別される（図３の一点鎖
線矢印参照）。なお、缶片排出部３３を通過した各スク
レーパ３１は、その直後、自重によりピン３２ａを中心
に回動してシュート３４の先端部を殴打する。これによ
り、水分を含む缶片１３、１４であっても、シュート３
４の面に付着することなく、良好に磁選機３５上に落下
できる。

【００２６】このように、軽い紙コップ片１２は、攪拌
羽根２４、２５により発生した水流により水面ａ方向に
押し上げられて回収される一方、重い缶片１３、１４は
水槽１７の底面に沈下した後、掻き上げコンベア２６に
より水槽１７の外部に掻き上げられてスチール缶片１３
とアルミ缶片１４とに磁選されるので、破砕された軽重
混在物１５を自動的に素材ごとに分別できる。

【００２７】また、三種類の異素材１３〜１５からなる
軽重混在物１５を分別する水槽１７や磁選機３５が、こ
のようにケーシング１１内に収納されているので、分別
装置全体としてコンパクト化が図れる。さらに、紙コッ
プ片１２の分別には、従来のように長いベルトコンベア
を用いて、多数の作業者の手選により分別するという方
法をとらず、水中に強制的に押し込んで拡散させ、水面
ａ付近で紙類回収部４４に集めて排出ブラシ４３により
自動回収する方法を採用したので、設備コストが低減で
きると共に、多数の作業者が不要になってランニングコ
ストも低下できる。

【００２８】また、軽重混在物１５は、軽重混在物分別
装置１０に投入される前に細かく破砕されるので、近年
のスチール缶のように上面がアルミ製であっても、磁選
機３５により選別されたスチール缶片１３中に含まれる
アルミ部分の割合が、従来の１０％前後から数％以下に
低減でき、これにより鉄と非鉄金属との分別精度を向上
できる。さらに、ケーシング１１内で発生する悪臭は、
ケーシング１１の上部に取り付けられた脱臭換気装置に
より脱臭されて外部放出されるので、軽重混在物分別装
置１０の周辺環境を悪化させる虞れを低減できる。

【００２９】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲での設計変更などがあっても本発明に含まれ
る。例えば、実施例では、本発明を各種素材が異なる清
涼飲料水用の容器を軽重混在物として説明したが、必ず
しもこれに限定しなくても、その他紙類、鉄および非鉄
金属を含む軽重混在物であればどのような品種の軽重混
在物であってもよい。ただし、水槽内に投入する前に、
あるていど破砕しておかなければならない。

【００３０】また、実施例では、装置本体として、ケー
シングを示したが、これに限定しなくても、例えば周囲
が開放された架台だけであってもよい。さらに、実施例
では、押し込み手段として、ホッパと押し込みローラと
を採用したが、その他粉砕された軽重混在物を水中に強
制的に押し込めるものであればどのような構成体からな
るものであってもよい。

【００３１】そして、攪拌手段も、水槽中に投下された
軽重混在物を良好に拡散できるものであれば、実施例の
ものに限定しなくても、その他どのような機構のもので
あってもよい。また、実施例では、水面付近の紙類を水
槽の特定部分に集める紙類収集手段として紙収集羽根を
示したが、これに限定しなくても、例えば水面に向かっ
て空気を吹き付けるブロア式のものなど、水面付近の紙
類を収集できるものであれば、どのような構造のもので
あってもよい。

【００３２】さらに、実施例では、紙類回収手段とし
て、水中に分散された紙類を回転中の毛先に絡ませて水
面上に持ち上げる排出ブラシを示したが、これに限定し
なくても、水槽の特定部分に集められた紙類を回収でき
れば、どのような方式のものであってもよい。さらにま
た、実施例では、水槽の底面に沈下した金属を水面上に
移送して回収するコンベアとして、多数枚のスクレーパ
を有する掻き上げコンベアを示したが、これに限定しな
くても、例えばベルトコンベアなどどのような機構のコ
ンベアであってもよい。

【００３３】

【発明の効果】請求項１、２記載の軽重混在物分別方法
およびその装置は、このように軽い紙類は、攪拌により
発生した水流により水面方向に移送されて回収される一
方、重い金属は水槽の底面に沈下した後、水槽の外部に
コンベア移送されて鉄と非鉄金属とに磁選されるので、
破砕された軽重混在物を素材別に自動的に分別できる。

【００３４】また、大別して三種類の異素材からなる軽
重混在物を分別する水槽や磁選機が、このように装置本
体に取り付けられているので、分別装置全体としてコン
パクト化が図れる。

【００３５】さらに、紙類の分別には、従来のように長
いベルトコンベアを用いて、多数の作業者の手選により
分別するという方法をとらず、水中に強制的に押し込ん
で拡散させ、水面付近で水槽の特定部分に集めて自動回
収する方法を採用しているので、設備コストが低減でき
ると共に、多数の作業者が不要になってランニングコス
トも低下できる。

【００３６】さらにまた、軽重混在物は、水槽中に投入
される前に細かく破砕されるので、例えば近年のスチー
ル缶の場合のように、鉄と非鉄金属とが堅固に連結され
たものであっても、磁選により分別された鉄中に含まれ
る非鉄金属の割合が低減し、これにより鉄と非鉄金属と
の分別精度が向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る軽重混在物分別装置の
正面図である。

【図２】同側面図である。

【図３】水槽周辺の正面図である。

【図４】水槽の底面に沈下した金属の掻き上げ状態を示
す要部拡大断面図である。

【図５】掻き上げられた金属の回収状態を示す要部拡大
断面図である。

【図６】紙の回収状態を示す要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 軽重混在物分別装置 １１ ケーシング １２ 紙コップ片 １３ スチール缶片 １４ アルミ缶片 １５ 軽重混在物 １７ 水槽 １７ａ 軽重混在物投入部 １７ｂ ガイド板 １８ 押し込み手段 １９ ホッパ ２０ 押し込みローラ ２１ 減速モータ ２２ スプロケット ２３ チェーン ２４ 攪拌羽根 ２５ 攪拌羽根 ２６ 掻き上げコンベア ２７ スプロケット ２８ スプロケット ２９ スプロケット ３０ チェーン ３１ スクレーパ ３２ ロッド ３２ａ ピン ３３ 缶片排出部 ３４ シュート ３５ 磁選機 ３６ チェーン ３６′ チェーン ３７ チェーン ３８ 減速モータ ３８′ 減速モータ ３９ 取り付け部材 ４０ 紙回収箱 ４１ アルミ回収箱 ４２ スチール回収箱 ４３ 排出ブラシ ４４ 紙類回収部 ４５ 邪魔板 ４６ 紙収集羽根 ４７ チェーン ４８ 駆動モータ ４９ チェーン ５０ プーリ ５１ プーリ ５２ 回収ガイド ５３ シュート ５４ 脱臭用フィルタ ５４ａ 換気ケース ５５ ファン ５６ 排気口 ５７ 張力調整部 ５８ スプロケット ５９ 覗き窓

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破砕された紙類や金属を含む軽重混在物
   を、水槽内に強制的に押し込んで攪拌することにより金
   属と紙類とを分別し、該紙類は水流により水面方向に移
   送して回収し、前記水槽の底面に沈下した金属は水面上
   にコンベア移送して回収した後、磁選により鉄と非鉄金
   属とに分別することを特徴とする軽重混在物分別方法。
2. 【請求項２】 装置本体に設けられた水槽と、破砕され
   た紙類や金属を含む軽重混在物を前記水槽の水中に強制
   的に押し込む押し込み手段と、該水槽内の水を攪拌させ
   る攪拌手段と、前記水槽の中間部に配置された邪魔板
   と、該邪魔板より上方に配置されて、水面付近の前記紙
   類を前記水槽の特定部分に集める紙類収集手段と、前記
   特定部分に設けられて、集められた前記紙類を回収する
   紙類回収手段と、前記水槽の底面に沈下した前記金属を
   水面上に移送して回収するコンベアと、前記装置本体に
   設けられて、前記コンベアにより回収された金属を鉄と
   非鉄金属とに磁選する磁選機とを備えたことを特徴とす
   る軽重混在物分別装置。