JPH084760B2 - 回転式ドラム型非磁性金属分離装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、回転式ドラム型非磁性金属分離装置に関す
るものである。

従来の技術 従来、この種の分離装置として、回転磁界を使用し、
非磁性金属と、その他の物との混合物から、非磁性金属
を分離する装置が、提案されている。

これらの中に、コンベアベルトのトッププーリの内部
に、コンベアベルトの走行速度に比べ充分に速い周速度
を有する回転磁石体を同軸心に組み込み、この回転磁石
体により発生する回転磁界の作用により、コンベアベル
トの上をそれと一緒に走行する非磁性金属との間に電磁
誘導作用を生じさせ、これにより非磁性金属に誘導電流
を生起させ、この誘導電流と、回転磁界との相互作用に
より非磁性金属に推力を生じさせ、この推力により、非
磁性金属だけを他の物との混合物の中から、コンベアベ
ルトから飛散させて分離させるようにしたものが知られ
ている。

今、ここで、このような非磁性金属分離装置の１例を
図示すると、添付図面の第５図に示すとおりであるが、
この図に基づき、この装置の構成及び作用の概要を説明
すると、次のようになる。

同図に示ように、この装置は、トッププーリ１と、テ
ールプーリ２と、それらの周面の上に巻回された無端状
のコンベアベルト３とから成るコンベアベルト機構10か
ら構成されており、このコンベアベルト機構10は、この
例においては、テールプーリ２を、モータ2₀により、ベ
ルト2₁などを介して矢印R₁の方向に回転させることによ
り、コンベアベルト３を矢印R₀の方向に走行させるよう
になっている。また、トッププーリ１は、非磁性材料か
ら作られており、その内部には、それと同軸心に回転磁
石体５が、回転自在に配置されている。詳しくは、この
回転磁石体５は、その円筒状の本体の外周面の上に、多
数の、例えば、ほぼ直六面体状の磁石5₂が、Ｎ極及びＳ
極の異なった磁極が、交互に等しい角度間隔で、その外
面が、トッププーリ１の内周面に接近するように配列さ
れている。更に、この回転磁石体５は、トッププーリ１
と同一の回転方向R₂と同一方向ではあるが、周速度は異
なるように、別個のモータ5₀により、ベルト5₁などを介
して、周速度R₃で回転するようにされている。このよう
にして、回転磁石体５に取り付けられた各磁石5₂は、ト
ッププーリ１及びその上に巻回されたコンベアベルト３
の厚さを通過してコンベアベルト３の表面にまで達する
強力な磁界を発生するような磁力を発生するものを使用
するものとしてある。

このような構成を有しているコンベアベルト方式、あ
るいは、回転式ドラム型の非磁性金属分離装置の作用を
説明すると、次のようになる。

まずコンベアベルト機構10のコンベアベルト３を、モ
ータ2₀の駆動により、テールプーリ２及びトッププーリ
１との間を、矢印R₀の方向に比較的に低速度で走行さ
せ、一方、回転磁石体５は、モータ5₀の駆動により、コ
ンベアベルト３の速度の数倍から数十倍の周速度R₃で回
転させるものとする。この状態において、非磁性金属61
と、非金属62と、磁性物63とから成る混合物ないしは非
処理物６を、コンベアベルト３の上方の走行経路におい
て、その表面の上に、出来る限り均一な厚さとなるよう
に供給すると、混合物６は、コンベアベルト３の走行と
共にトッププーリ１の中心軸を通る垂直線の上部の領
域、すなわち、最頂部に到達する。この時、混合物６の
中に含まれる非磁性金属61は、トッププーリ１よりも高
速度の周速度R₃で回転している回転磁石体５に取り付け
られている磁石5₂により発生する回転磁界の中を通過す
るようになるので、非磁性金属61には、この回転磁界に
より電磁誘導作用が生じ、この非磁性金属61には誘導電
流、すなわち、電導体としてのうず電流が生起され、こ
の誘導電流と、回転磁石体５による回転磁界との相互作
用により、非磁性金属61には、コンベアベルト３の走行
方向に推力が働くこととなる。すなわち、非磁性金属61
には、コンベアベルト３との間の摩擦力に基づく推進力
とは異なる、強力な推力ないしは駆動力、あるいは、遠
心方位の斥力が生じ、同時に、回転磁石体５の回転によ
る回転磁界との相乗効果により、コンベアベルト３の走
行前方方位の加速飛翔作用を受けることとなる。その結
果、非磁性金属61は、第１図に、トッププーリ１の周面
に、その中心軸を通る垂直線との交点において引かれた
接線を含む曲線として現されているような落下軌跡61₀
に沿って、コンベアベルト３の表面から放出されるよう
になる。また、混合物６の中に含まれている非金属62
は、回転磁石体５の磁石5₂による吸引力ないしは回転磁
界の影響を受けないので、トッププーリ１の外周と、そ
の中心軸を通る水平線との交点において、その外周面に
接する垂直接線で現される落下軌跡62₀に沿って、コン
ベアベルト３の表面から、自重により落下することとな
る。更に、磁性物62は、回転磁石体５の磁石5₂の磁界に
よる磁気吸引力が、誘導電流による推力よりも大きいの
で、コンベアベルト３の表面に吸着されたままトッププ
ーリ１の下周部分まで運ばれて来るが、コンベアベルト
３がトッププーリ１の下周面から外れると共に磁石5₂に
よる磁界の強度が弱くなるので、自重によりコンベアベ
ルト３の表面から、落下軌跡63₀に沿って落下すること
となる。

従って、各種の分離物61,62,63の落下箇所に、それぞ
れに対するディバイダ9₀,9₁,9₂,9₃を設置して置くこと
により、これらの物を、選別して収集することができる
こととなる。

しかしながら、このような構成を有する従来のこの種
の回転式ドラム型非磁性金属分離装置においては、内部
回転磁石体（磁極回転子）５と、その外周を回転する非
金属外筒ドラム、又は、シェル（トッププーリ）１と
が、同軸線に配置されており、この非金属外筒ドラム
（トッププーリ）１の周辺上には、他のプーリ、すなわ
ち、テールプーリ２との間にコンベアベルト３が無端状
に巻回されて構成されており、その運転の際には、これ
らの内部磁極回転子５及び非金属外筒ドラム（トッププ
ーリ）１を同時に回転・駆動させ、非金属外筒ドラム１
の回転・駆動によりコンベアベルト３を、同様に、回転
・駆動されている内部磁極回転子５の方に連続的に走行
させながらコンベアベルト３の上に被処理物６を供給
し、これをコンベアベルト３を介して磁極回転子５に向
かって連続的に移送させるが、コンベアベルト３を介し
て移送されて来る被処理物６は、非金属外筒ドラム１を
介してコンベアベルト３の走行により、コンベアベルト
３が、非磁性外筒ドラム１との最初の接触点、すなわ
ち、非金属外筒ドラムの最頂部において最大の交番磁界
を受けることとなるので、非磁性金属は、電導体として
のうず電流の発生によって遠心方位の斥力を生じ、同時
に、内部磁極回転子の回転による回転磁界との相乗効果
による合成力によって加速度を受け、進行方位上方に飛
翔することとなるが、内部磁極回転子の磁界による斥力
が大きく作用をし、この斥力による加速エネルギーの大
半は、上方位に飛び上がるために消費され、その結果、
落下位置における水平飛翔距離が減殺されるようにな
る。従って、非金属と、非磁性金属とを、より高い精度
の下に確実に分離するためには、非磁性金属の水平飛翔
距離をより大きくすることが有効であることは、分かる
ところである。

発明が解決しようとする課題 そこで、本発明は、従来公知の回転式ドラム型非磁性
金属分離装置における非磁性金属と、非金属との間にお
ける水平飛翔距離の差が小さく、そのために、それらの
間における高精度で且つ確実な分離が困難であるという
問題点を解消することが出来る改良された回転式ドラム
型非磁性金属分離装置を得ることを、その課題とするも
のである。

課題を解決するための手段 本発明においては、この課題を解決するために、非磁
性金属が最大の斥力を受ける位置が、非磁性外筒ドラム
の最頂部の時は、その非磁性金属が受ける合成加速力の
方位は、上方に偏り、水平飛翔距離が減殺されることを
考慮し、最大の斥力を受ける位置を、非金属外筒ドラム
の最頂部よりも前傾位置に偏位させることにより、合成
加速力の方位を一層前傾させ、水平落下位置における非
金属と、非磁性金属との水平飛翔距離の格差を更に拡大
させるようにしたことを特徴とするものである。

すなわち、固定配置の軸受架台14に回転自在に設けら
れ放射方向に薄肉部12aと厚肉部12bを有しかつ貫通孔12
cを備えた固定スリーブ12と、前記固定スリーブ12に設
けられ前記軸受架台14の円周溝14aを貫通して設けられ
た調整用ロッド25と、前記固定スリーブ12の貫通孔12c
に内部磁極回転子用軸受13を介して回転自在に設けられ
プーリ15を有する回転軸11と、前記回転軸11に設けられ
周面にＮ極及びＳ極を有する内部磁極回転子５と、前記
薄肉部12a及び厚肉部12bに対応して前記固定スリーブ12
の外周位置に設けられたドラム用軸受21と、前記ドラム
用軸受21の外周に設けられたボス部分20₀を有するフラ
ンジベアリングハウジング20と、前記フランジベアリン
グハウジング20に設けられ前記内部磁極回転子５の外周
に対応して設けられた筒状の非磁性外筒ドラム１と、前
記非磁性外筒ドラム１の外周に設けられた無端状のコン
ベアベルト３と、前記内部磁極回転子５の外周面と前記
非磁性外筒ドラム１の内周面とで形成され最も間隔が小
である最接近部D_Sと、を備え、前記薄肉部12a及び厚肉
部12bを介して前記回転軸11の第１軸線X₁−X₁は前記非
磁性外筒ドラム１の第２軸線X₂−X₂に対して距離ｄだけ
偏心して位置し、前記調整用ロッド25を介して前記固定
スリーブ12を回動することにより前記最接近部D_Sの位置
を前記コンベアベルト３の回転方向に沿って可変とし、
収集精度を高めることが出来るようにする構成である。

実 施 例 以下、本発明を、その１実施例を示す添付図面の第１
〜４図に基づいて、詳細に説明をする。なお、これらの
図面においては、第５図に示された装置と同様な部材に
は、同様な符号が付けられている。

まず、本実施例の全体の装置は、第５図に示した従来
構造のものと、実質的に、同一であるが、第５図に示さ
れたものとは、非磁性外筒ドラム１及び内部磁極回転子
５の回転駆動軸の軸受構造において相違しているもので
ある。

すなわち、第１図及び第２図に示すように（第１図
は、この実施例による装置の非磁性外筒ドラム１の部分
のほぼ半分を示す縦断面図面、第２図は、その側面図で
ある）、本実施例においては、多数の磁極N,Sを外周円
筒面の上に交互に配置されている内部磁極回転子５が、
その回転軸11の上に固着されて水平に配置されている
が、この回転軸11は、その第１軸線X₁−X₁と平行ではあ
るが、それから距離ｄだけ偏心された軸線X₂−X₂を有し
ている円筒状の固定スリーブ12の中に、偏心して軸方向
に通され、その端部近くにおいて、内部磁極回転子用軸
受13を介して、固定スリーブ12に対して回転自在に支持
されている。なお、この固定スリーブ12自体は、その外
端部近くにおいて、本発明による回転式ドラム非磁性金
属分離装置の装置架台に取り付けられるようにされた軸
受架台14を介して、装置に固定可能とされている。ま
た、内部磁極回転子５の回転軸11の外端部には、これを
駆動するためのプーリ15が固着されており、図示されて
いない駆動モータにより、同様に、図示されていないＶ
ベルトを介して回転駆動されるようになっている。

一方、内部磁極回転子５を内蔵している非磁性外筒ド
ラム１の端面には、ほぼ円盤状のフランジベアリングハ
ウジング20が、その外周辺において固着されており、ま
た、その中心部に突出して形成されたボス部分20₀の内
部には、ドラム用軸受21が内蔵されており、このドラム
用軸受21は、内部磁極回転子用軸受13の内方において、
固定スリーブ12の外周面に固着されている。

更に、本発明においては、固定スリーブ12の外端部の
近くには、軸受架台14を貫通して上方に突出するように
調整用ロッド25が固着されており、この調整用ロッド25
は、軸受架台14に、その上方部の壁を貫通して周辺方向
にあげられた円周溝14aに案内されて固定スリーブ12と
一緒に軸受架台14に対して回転可能となっており、更
に、軸受架台14の端面には、調整ロッド25の軸受架台14
に対する相対的回転値を現すための目盛板（図示せず）
が、円弧状に取り付けられている外、固定スリーブ12の
外端面には、前記目盛板の目盛値を指示するための指標
28が、表示されている。

すなわち、前記固定スリーブ12はその放射方向に漸次
変化する薄肉部12aと厚肉部12bを有すると共に貫通孔12
cを備え、前記ドラム用軸受21は前記薄肉部12a及び厚肉
部12bに対応してこの固定スリーブ12の外周位置に設け
られ、前記ボス部分20₀は前記ドラム用軸受21の外周位
置に対応して設けられている。従って、前記薄肉部12a
及び厚肉部12bを介して回転軸11の第１軸線X₁−X₁は非
磁性外筒ドラム１の第１軸線X₂−X₂に対して距離ｄだけ
偏心して位置し、調整用ロッド25を介して固定スリーブ
12を回動することにより、内部磁極回転子５の外周面と
非磁性外筒ドラム１の内周面とで形成され最も間隔が小
である最接近部D_Sの位置をコンベアベルト３の回転方向
に沿って可変とすることができる。

本発明は、このような構成を有しているが、内部磁極
回転子５は、回転軸11を介して、その外端部に固着され
た駆動プーリ15により、Ｖベルト（図示されていない）
を介して、モータ（同様に、図示されていない）により
回転駆動され、また、非磁性外筒ドラム１は、例えば、
テールプーリ２（第５図）が、モータ2₀及びベルト2
₁（第５図）を介して回転駆動されることになり、コン
ベアベルト３を介して回転駆動される。この場合、プー
リ15を介して回転軸11により回転駆動される内部磁極回
転子５の回転軸11の軸線X₁−X₁と、コンベアベルト３を
介して回転駆動される非磁性外筒ドラム１の回転軸の軸
線X₂−X₂との間には、距離ｄの偏心量があるので、コン
ベアベルト３が、非磁性外筒ドラム１の周面の、内部磁
極回転子５の回転軸11の軸線X₁−X₁を含む垂直平面内の
最頂部に対応する位置に来た時に、内部磁極回転子５の
磁極Ｎ、又は、Ｓと、コンベアベルト３との間の距離が
最小となり、従って、その上に移送されて来る非処理物
６（第５図）に最も強力な磁界を作用させることが出来
るが、コンベアベルト３が、非磁性外筒ドラム１の回転
と共にその最頂部を通り過ぎると、コンベアベルト３
と、内部磁極回転子５の周囲の磁極Ｎ、又は、Ｓからの
距離が漸次大きくなり、従って、コンベアベルト３上の
被処理物６が、内部磁極回転子５の磁極Ｎ、又は、Ｓか
ら受ける磁界は、漸次小さくなり、非磁性外筒ドラム５
の軸線X₂−X₂を含む垂直平面の最下部の位置に到達した
時には、その磁界は一層小さくなり、それ以後は、被処
理物６は、内部磁極回転子５の磁界の影響の外部に、離
脱するようになる。

また、第３及び４図には、非磁性外筒ドラム１の回転
軸の軸線X₂−X₂と、内部磁極回転子５の回転軸11の軸線
X₁−X₁との間の偏心方位、すなわち、前記最接近部D_Sの
位置を変えることによる非磁性金属61の落下軌道の変化
を示す解説図である。

第３図は、回転式ドラム型非磁性金属分離装置におけ
る内部磁極回転子５の回転軸11の軸線X₁−X₁と、非磁性
外筒ドラム１の回転軸の軸線X₂−X₂とが、同一の垂直位
置内にあり且つ後者が前者の下部にあり、非磁性外筒ド
ラム１の最頂部に磁界の最大点（すなわち最接近部D_Sが
位置する）がある時の状態を示すものであるが、この状
態にある時には、コンベアベルト３の上を送られて来る
被処理物６の中の非磁性金属61は、非磁性外筒ドラム１
の最頂部において交番磁界の作用により、上方への斥力
によりＨの加速度が与えられ、同時に、内部磁極回転子
５の回転速度R₃によて水平前方方位の加速度Ｖが与えら
れる。その結果、非磁性金属61は、垂直加速度Ｈと、水
平加速度Ｖとの合成加速度Ｆの方位に加速されることと
なる。ここで、回収、又は分離しようとする非磁性金属
61中の、特に、アルミニウムに代表される軽金属類の多
くは、かさ比重も小さく、交番磁界内に入った時点にお
いては、水平加速度Ｖが十分効果を発揮する以前に、垂
直加速度Ｈにより上方へ飛び上がってしまうことが、分
かっている。従って、非金属類62の落下地点ａと、非磁
性金属類61の落下地点ｂとの間の水平距離L₁は、比較的
小さなものとなる。そこで、この水平距離L₁を更に効果
的に拡大するための手段として、第４図に示すように、
調整用ロッド25を介して、固定スリーブ12を軸受架台14
に対してコンベアベルト３の回転方向に沿って回転さ
せ、非磁性外筒ドラム１の表面の最大磁界点（すなわち
最接近部D_S）を内部磁極回転子５の回転方向R₃において
進行前方位置（コンベアベルト３の回転方向）に偏位さ
せると、非磁性金属類61の受ける合成加速度Ｆの方位
も、必然的に前傾し、飛び出し角度も、低くなる。従っ
て、非金属類62の落下地点ａは変わらないが、非金属類
61の落下地点ｃは、前方へ偏位し、両落下地点ａとｃと
の間の水平距離L₂は、第３図に示される水平距離L₁と比
較して、大幅に増大するようになる。

なお、この場合、コンベアベルト３の移送速度R₀を早
めて非金属類62の水平落下距離を増大させることは、同
時に、被処理物６の全体、すなわち、非金属類62も同時
に水平落下距離を増大させることとなり、従って、両者
相互の間の距離較差を増大させるためには、この手段
は、有効では無い。

このようにして、本発明によると、従来公知の回転式
ドラム型非磁性金属分離装置における問題点であった被
処理物の中における非金属と、非磁性金属とのより高い
精度で確実に分離するために必須とされる両者の間にお
ける水平飛翔距離の差を、大きくすることが出来るよう
になる。また、この水平飛翔距離は、調整用ロッド25に
より、固定スリーブ12と、軸受架台14との間における相
対的偏位を調整することにより、最接近部D_Sの位置を自
由に調整することが可能である。

発明の効果 本発明は、上記のような構成及び作用を有しているの
で、従来公知の回転式ドラム型非磁性金属分離装置にお
ける問題点を解決し、特に、被処理物の中における非金
属と、非磁性金属との分離を精度良く且つ確実に、しか
も、調整自在に行うことが可能である改良された回転式
ドラム型非磁性金属分離装置を提供するという効果を、
発揮するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明装置の１実施例を示す非磁性外筒ドラ
ムの部分の縦断面図、第２図は、その側面図、第３及び
４図は、本発明装置の作用及び効果の解説図、第５図
は、従来公知の回転式ドラム型非磁性金属装置の例を示
す配置略図である。 １……非磁性外筒ドラム、２……テールプーリ、３……
コンベアベルト、５……内部磁極回転子、5₂……磁石、
６……非処理物、11……内部磁極回転子回転軸、12……
固定スリーブ、12a……薄肉部、12b……厚肉部、13……
内部磁極回転子用軸受、14……軸受架台、20……フラン
ジベアリングハウジング、20₀……ボス部分、21……ド
ラム用軸受、25……調整用ロッド、26……円周溝、27…
…目盛板、28……指標、61……非磁性金属、62……非金
属、63……強磁性物、D_S……最接近部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定装置の軸受架台（14）に回転自在に設
   けられ放射方向に薄肉部（12a）と厚肉部（12b）を有し
   かつ貫通孔（12c）を備えた固定スリーブ（12）と、前
   記固定スリーブ（12）に設けられ前記軸受架台（14）の
   円周溝（14a）を貫通して設けられた調整用ロッド（2
   5）と、前記固定スリーブ（12）の貫通孔（12c）に内部
   磁極回転子用軸受（13）を介して回転自在に設けられプ
   ーリ（15）を有する回転軸（11）と、前記回転軸（11）
   に設けられ周面にＮ極及びＳ極を有する内部磁極回転子
   （５）と、前記薄肉部（12a）及び厚肉部（12b）に対応
   して前記固定スリーブ（12）の外周位置に設けられたド
   ラム用軸受（21）と、前記ドラム用軸受（21）の外周に
   設けられたボス部分（20₀）を有するフランジベアリン
   グハウジング（20）と、前記フランジベアリングハウジ
   ング（20）に設けられ前記内部磁極回転子（５）の外周
   に対応して設けられた筒状の非磁性外筒ドラム（１）
   と、前記非磁性外筒ドラム（１）の外周に設けられた無
   端状のコンベアベルト（３）と、前記内部磁極回転子
   （５）の外周面と前記非磁性外筒ドラム（１）の内周面
   とで形成され最も間隔が小である最接近部（D_S）と、を
   備え、前記薄肉部（12a）及び厚肉部（12b）を介して前
   記回転軸（11）の第１軸線（X₁−X₁）は、前記非磁性外
   筒ドラム（１）の第２軸線（X₂−X₂）に対して距離
   （ｄ）だけ偏心して位置し、前記調整用ロッド（25）を
   介して前記固定スリーブ（12）を回動することにより前
   記最接近部（D_S）の位置を前記コンベアベルト（３）の
   回転方向に沿って可変できる構成としたことを特徴とす
   る回転式ドラム型非磁性金属分離装置。