JPS5948657B2 - 入口における材料の流れを実質的に等しい多数の分流に分割する方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は入口における材料の流れを実質的に等、しい多
数の分流に分割する方法に関する。

小さいペレット状のカーボンブラックは自動車のタイヤ
に用いられる合成ゴムのような多くの合成コムの重要な
構成材料である。

カーボンブラック工業で遭遇する一つの問題はペレット
が金属粒子によって汚染されるという事である。

カーボンブラックのペレット流から金属材料を除去する
一つの提案された方法は公知のベルト磁気式セパレータ
である。

ペレットは磁気へラドプーリーを有する移動するコンベ
アに放下される。

コンベアかへラドプーリーの周囲で方向を変換する時、
磁石に引かれないカーボンブラックのペレットはコンベ
アの前に落ちる。

しかしながら、磁石に引かれル材料はへラドプーリーの
周囲に留まってコンベアに保持されている。

そして材料はカーボンブラックから分離して集められる
。

ペレット流中の汚染物に対する磁気引張り力はコンベア
に最も近接するところで最大である。

したがって、コンベアベルトに直接載っている磁石で引
かれる汚染物は容易に分離される。

しかしながら、カーボンブラックのペレットの堆積によ
ってコンベアベルトから離された位置にある材料はプー
リーの磁気に引かれる力から離脱して、カーボンブラッ
クと共に落ちる。

本発明の目的は、汚染したカーボンブラックをコンベア
ベルトを横切って薄いシートとして一様に広げる装置を
提供する事である。

したがって、すべての粒子はコンベアベルトが磁気へラ
ドプーリーの周囲に７駆動される時、強い磁気力にさら
される。

粒子材料のシートはおよそ１つのペレットの厚さげけの
厚さをもっていることが好ましい。

何となれば、磁気引張り力はベルトからの距離と共に減
少し、且つ一つ又はそれ以上のカーボンブラックのペレ
ットに載っている小さな磁気粒子はこれらのペレットに
より担持されて、磁気へラドプーリーから離れて落ちる
かも知れないからである。

重力を利用して供給する流れのスプリッタ（ｇｒａｖｉ
ｔｙ ｆｅｅｄ ｓｔｒｅａｍ ５ｐｌｉｔｔｅｒ ）
に於て、流人材料は連続的に高さを低くした各段階また
は各段で多数の分割流に分割する。

流入段階または流入段（１ｎｌｅｔ ｓｔａｇｅ）は一
つの傾斜槽を含み、全流入を受は入れ、且つ槽の長手方
向底軸周囲に左右対称的に流れを集中させる。

そこには少くとも一つの中間段階または中間段を備え、
各中間段階または中間段は前の段階における倍の数の槽
を含んでいる。

各中間段階の一対の槽は各市の槽の底に対して位置し、
材料を前の槽からほぼ等しい分割流に割るようにしであ
る。

分割流はそれから個々の中間段階槽の長手方向底軸周囲
に左右対称的に集中される。

前記流れのスプリッタは流れをほぼ均一な厚さの平坦な
シートに拡げるのに使用され得る。

この目的のため、流入段階は最終中間段階槽から分割流
を拡げるための傾斜面を含んでいる。

傾斜面はその上に最終中間段階の各分割流を分割するた
めの縦壁を有する。

好ましくは、槽は断面三角形をなし、そして少くとも二
つの中間段階がある。

好ましい実施例では、槽は互いに平行であり、各段階の
槽は前の段階の槽に対し、逆水平方向（ｒｅｖｅｒｓｅ
ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ）に傾斜
している。

本発明のスプリッタは粒子材料分離器に応用するのに特
に好都合である。

記述した分離器では磁気的及び／又は電気を伝導する性
質がある材料がコンベアベルト上のカーボンブラックか
ら分離される。

しかしながら、カーボンブラック以外に使用される分離
器でも本発明の範囲内にあると認められる。

本発明の前述した及び他の目的、特徴、及び利点は添付
の図面に示された本発明の好ましい実施例の次の詳細な
説明から明らかになるであろう。

図に於いて異なる考察例を通して同様な符号が同じ部品
に付されている。

図は本発明の原則を強調するためのもので、必ずしも縮
尺で製図したものではない。

第１図及び第２図に示す如く、カーボンブラックから汚
染物を分離するシステムは磁気分離器２４上に位置する
粒子スプリッタ２２を含んでいる。

異物などで汚染したカーボンブラックは、導入管２６を
介してスプリッタ２２の上部に導入される。

後述するように、スプリッタ２２は入口における流れを
均等に分割するので、均等に分割された流れがスプリッ
タの出口シュート２８を経て流出する。

カーボンブラックは、はぼ均一な厚さの平たいシートと
して、移動しているコンベア３０の上に落下する。

十分な速度で、十分な幅のコンベアを移動させることに
より、コンベア上に生じるカーボンブラックのシートを
、ただ１つのペレットの深さに相当する厚さにすること
ができる。

コンベア３０はハウジング３２内に収容され、その結果
カーボンブラックとみは排出管３４を介して引き出され
る。

コンベアはエンドプーリー３６とへラドプーリ−３８の
間に延びている。

ヘッドプーリーは磁性を有する。

したがって、カーボンブラックのシートの中の拘束され
ていない（ｆｒｅｅ ）磁石に引かれる（ｍａｇｎｅｔ
ｉｃ ）材料はいずれも、この材料かへラドプーリ−
３８をまわってコンベアの下方の軌道に向かうときに、
コンベアベルトに把持される。

また磁石に引かれる材料が埋められているカーボンブラ
ックのペレットは、もし前記材料がペレットの十分に大
きい部分を占めるならば、ベルトに把持される。

この場合、分離する。

磁石に引かれる材料すなわち汚染物の大きさは、磁力の
強さとコンベアベルトの速度いかんによって定まる。

本願の特許請求の範囲に記載する「選ばれた材料」とは
、磁力で引くことができる一定の材料を意味し、その例
としては、磁石に引かれる非磁性の鉄の粒子を挙げるこ
とができる。

また、本質的に磁力によって引かれない粒状材料の例と
しては、カーボンブラックのペレットが挙げられる。

本発明の方法においては、以下に説明するように、上記
の選ばれた材料が磁力を利用して上記の粒状材料から分
離される。

ヘッドプーリーとコンベアベルトとによって運ばれる磁
石に引かれる材料は、この材料の粒子を汚染物排出管４
２に向ける第１のじょうご形部材４０の中に落ち込む。

磁石に引かれない性質を有する、汚染物を含まないカー
ボンブラックは、コンベアの端部から排出され、たれ自
身の慣性により分離壁４４を越えて第２のじょうご形部
材４５の中に落ち込む。

カーボンブラック流４６を更に清浄化するため。

その流れをロツクインストルメンテイションによって販
売されているメタルチェック８のような電導金属分離器
４８に導入してもよい。

そうすれば、非磁気性で、電導性の金属が清浄されたカ
ーボンブラック流から分岐し、管５２を介して排出され
る。

清浄されたカーボンブラックは管５０を介してスクリュ
ーコンベア（図示なし）に排出される。

この分離器４８は非磁気性金属の比較的大きな部分が汚
染物でありうる所で用いられる。

金属検出器はカーボンブラックを無視し、金属部分が通
過する時拒絶信号を備えるように調整しうる。

ペルトコ−ベアがつかえるか、電源が切られた際、管２
６からの流入は自動的に分岐管５４にそれ、この分岐管
は汚染されたままのカーボンブラックをスクリューコン
ベア５６に送る。

カーボンブラックのペレットはスプリッタの入口に位置
するフラップ５８、（第３図）、によりスプリッタ２２
又は分岐管５４に向けられる。

フラップ５８はばね負荷されて、第３図に見る如く、反
時計方向に動くようになっており、解放された時、カー
ボンブラック材料はバイパス管５４に連結したバイパス
出口管６０に向けられる。

外腕６２がフラップ５８の枢軸棒に固定されている。

腕６２は又空気シリンダ６６から延長するピストンロッ
ド６４に連結している。

ライン６８から高圧空気がソレノイド制御バルブ７０に
より、空気シリンダ６６に入れられ、ピストンロッドを
上方に動かして、バイパス出口管６０を閉じる。

プーリー軸７２の回転速度はボックス７４中のセンサ回
路により感知される。

軸７２の速度が成る決定された閾値より大きくなり、手
動スイッチ７６を閉じると、ソレノイドバルブ７ｏが励
磁する。

それによって高圧空気が空気シリンダ６６に入り、ピス
トンロッド６４を上方に駆動する。

ロッド６４は腕６４を介して、フラップ５８を第３図に
見る知く時計方向に移動させる。

これにより、バイパス出口管６０は閉じられ、カーボン
ブラックはスプリッタへ向けられる。

コンベア速度が閾値よりも低く落ちるか、又はスイッチ
が開くか又は電源がなくなった時、ソレノイド７０は励
磁されなくなる。

圧力空気の供給がとまり、空気シリンダ６６は通気され
る。

これにより、ばね負荷フラップ５８は反時計方向に移動
して粒子材料のスプリッタへの流れを停止し、材料を分
岐管５４へ向ける。

これにより、停止したコンベア上に材料が堆積する事が
避けられる。

スプリッタは又空気供給に圧力低下があれば、分岐され
る。

次に第３乃至第７図に示したスプリッタ装置について説
明する。

図示の分離器は前壁７７と後壁７９の間に重ねられた一
つの入口段階または入口段と二つの中間段階または中間
段及び一つの出口段階または出口段を含んでいる。

第１段階の後の各段階が一つから二つ、四つから八つと
等比数列に従って流入を分割する。

入口段階は断面三角の一つの傾斜した槽７８を含んでい
る。

入口槽７８はフラップ５８により前壁７７の方へ向けら
れた汚染カーボンブラックの入口における流れの全部を
受は入れる。

槽の両側は長手力向底軸に向って傾斜しているので、流
れは底軸周囲に左右対称的に集中される。

この粒子の左右対称集中は入口における流れが槽のいず
れかの側に傾むいても発生する。

かくして集中した流れは一対の第２段階三角槽８４．８
６に下降する。

流れは内側槽壁８０ 、８２により二つの分流に均等に
分割される。

各種８４゜８６に於ける分流は粒子が重力で下方に流れ
続けるので、その槽の長手方向底軸周囲に左右対称的に
集中される。

スプレッダの第２中間段階は前の段階の二倍の槽を含ん
でいる。

一対の平行三角槽８８，８９が槽８４からの分流を二つ
の均等分流に分割するように位置している。

同様に、一対の槽９２，９４が槽８６の底軸に対し、そ
の槽内に材料を均等に分割するように位置している。

第二中間段階に於ける四つの各分流はその各種の縦底軸
周囲に左右対称に集中される。

最後にこのように集中した分流は平板９６に沿って位置
した七つの縦壁９８の四つによって更に分割される。

平板９６と縦壁９８は分離器の出口シュート２８を形成
する。

出口段階を越えて平坦面を備える事により、そのうえの
八つの分流の各は、それが平板９６に沿って下方に流れ
る時拡がろうとする。

従って最後にコンベア３０に落下する粒子材料はほぼ均
等な厚さの平坦なシートになる。

平板９６の傾斜はその長さに従って変えられるが、平板
は粒子の不均等な広がりを避けるために横に平らでなけ
ればならない。

分離器における粒子材料の流れは第８及び第９図に図式
的に示されている。

フラップ５８は第９図で中間位置に示されており、粒子
材料の二つの交互通路を示している。

しかしながら、実際の使用ではフラップ５８はどちらの
側にかたより、これらの流れの一つを切断する。

中間段階の数は幾つでも可能である事が認められるべき
である。

例えば、はんの限られた量の広がりが必要ならば、唯一
の中間段階で充分であろう。

追加の分離のため、とりわけ、広いコンベアを横切る大
きな流れを広げるため、追加の中間段階が備えられる。

分離器の各段階は前段階に対し逆水平方向に傾斜してい
るに注意すべきである。

この逆流の特徴が図示の非常に簡潔な構造をもたらす。

又、槽に流入する粒子材料の流れは槽の縦底軸に沿って
集中される事が保障される。

例えば、槽７８からの粒子材料は槽８４及び８６の傾斜
壁８０．８２に対して重さで引き出される。

このように、槽７８の方向にまた流れている間、材料は
壁８０と８２によって積極的に分割される。

壁は材料を槽の中心に向かって駆動する。

槽が同じ水平方向にある全ての槽中の流れと並んでいれ
ば、材料の流れは促進され、下方の槽に過度に流れこむ
傾向がある。

従って、長い槽が必要になる。

本発明の配備によれば、方向転換により速度の増進を防
ぎ、従ってより簡潔な装置を可能にする。

この目的のため、各段階の槽が次の段階の槽と約９０度
の角度で交叉する事が望ましい。

第１０図に於て、分流の端部分が転換導管１００を介し
て取り出される。

このよえな導管は磁気分離器に入るカーボンブラックを
サムプルするために第１及び第２図のシステムにも用い
られる。

更に又任意の数の出口シュートを同様に出口管に連結し
、分離処理、包装、貯蔵等を行う事ができる。

第１１図は本発明の他の実施例を示すもので、電導感性
金属検知器１０２がコンベアベルト３０をとりまいてい
る。

金属が感知されると、信号が検知器コントロール１０３
からコンベア端部の転換器１０４に送られる。

次に、ベルト速度と、検知器１０２とコンベア端部の間
の距離によって決められた時間に、バルブ１０５に作用
していたソレノイドが消去されて、空気シリンダ１０６
を通風させる。

これによりフラップ１０８に付加していたばねが解放さ
れ、フラップは反時計方向に移動する。

従って、金属を含むカーボンブラックシートの長さが廃
棄出口１１０へ転換される。

然しなから、金属が発見されない時は、バルブ１０５は
フラップ１０８を図示の位置に移動させるように作用さ
れる。

従ってカーボンブラックは出口１１２に向けられる。

第２図の実施例におけるように、金属検知器１０２はロ
ツクインストルメンテイションのメタルチェック８でよ
い。

この装置の感度はとりわけ、孔１１４の最小寸法に依存
している。

狭い孔はど感度を増大させる。

そしてこのような孔はスプリッタ２２を備えた薄いカー
ボンブラックシートにより制作しうる。

本発明をとりわけ好ましい実施例により示し、説明した
が、当業者に於ては特許請求の範囲に規定された本発明
の範囲を越える事なく、種々の形や詳細の変更が可能で
あろう。

この発明は原材、とりわけ粒子材料を均一な部分に分割
されねばならない時に使用される。

特にこのような材料を分離器におけるようなコンベアベ
ルトを越えて拡伸するのに応用するものである。

カーボンブラック分離器を説明したが、しかし同様な装
置が鉱石濃縮処理や穀粒洗浄処理等に使用され得る。

【図面の簡単な説明】

第１図は磁気分離器のコンベア上に位置した流物スプリ
ッタの斜視図、第２図は磁気分離器の一部断面側面図、
第３図は側壁を破断した流物スプリッタの斜視図、第４
図は第３図のスプリッタの正面図、第５図は第３図に示
したスプリッタの側面図、第６図は上方段階を除去した
第３図のスプリッタの上部後方斜視図、第７図は背壁を
破断した流物スプリッタの後方斜視図、第８図は第３図
のスプリッタ中の粒子流の連続分割を示す前方斜視図、
第９図は第５図同様の側面図で、粒子流分流の流れとバ
イパス流の流れを示す図、第１０図は分流端部をサンプ
ルとして取り出すスプリッタの斜視図、第１１図は粒子
材料シートが電導体検出器を通過する本発明の他の実施
例の部分斜視図である。 ２２ニスプリツタ、２６：導入管、２８ニスプリツタ出
ロシユート、３０：コンベア、７８二人口傾斜槽、８４
，８６，８８，９０，９２，９４：中間段階槽、９８：
縦壁。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 人口における材料の流れを実質的に等しい多数の分
   流に分割する方法であって、前記入口における材料の流
   れの全部を長手方向の底部軸線を有する傾斜した入口槽
   に向ける段階と、長手方向の底部軸線を有する傾斜した
   槽をそれぞれ備えた少なくとも１つの中間段のうちの第
   １の段において前記入口槽を流れた前記材料を２つの分
   流に分割する段階と、次いで出口段を通して前記分流を
   排出する段階とを有する方法において、前記入口におけ
   る材料の流れを、前記中間段のうちの第１の段において
   実質的に等しい分流に分割するように、前記入口槽の前
   記長手方向の底部軸線に沿って集めることと、各中間段
   における個々の分流を同様に前記槽の前記長手方向の底
   部軸線に沿って集めることと、各中間段において集めら
   れた個々の分流を後に続く中間段と出口段において実質
   的に等しい２つの分流に分けることとを含む方法。 ２ 人口における材料の流れを実質的に等しい多数の分
   流に分割する方法であって、前記入口における材料の流
   れの全部を傾斜した入口槽に向ける段階と、少なくとも
   １つの中間段のうちの第１の段において前記入口槽を流
   れた前記材料を２つの分流に分割する段階と、次いで出
   口段を通して前記分流を排出する段階とを有する方法に
   おいて、前記入口における材料の流れを、前記中間段の
   うちの第１の段において実質的に等しい分流に分割する
   ように、前記入口槽の長手方向の低部軸線に沿って集め
   ることと、各中間段における個々の分流を同様に槽の長
   手方向の底部軸線に沿って集めることと、各中間段にお
   いて集められた個々の分流を後に続く中間段と出口段と
   において実質的に等しい２つの分流に分けることとを含
   み、さらに最終中間段の粒状材料を実質的に均一な厚さ
   の平たいシートの形になるように広げる段階を有し、こ
   の段階には最終中間段の分流を実質的に並べて前記出口
   段の横方向に平たい傾斜面上に置くことが含まれている
   方法。 ３ 人口における材料の流れを実質的に等しい多数の分
   流に分割する方法であって、前記入口における材料の流
   れの全部を傾斜した入口槽に向ける段階と、少なくとも
   １つの中間段のうちの第１の段において前記入口槽を流
   れた前記材料を２つの分流に分割する段階と、次いで出
   口段を通して前記分流を排出する段階とを有する方法に
   おいて、前記入口における材料の流れを、前記中間段の
   うちの第１の段において実質的に等しい分流に分割する
   ように、前記入口槽の長手方向の底部軸線に沿って集め
   ることと、各中間段における個々の分流を同様に槽の長
   手方向の底部軸線に沿って集めることと、各中間段にお
   いて集められた個々の分流を後に続く中間段と出口段と
   において実質的に等しい２つの分流に分けることとを含
   み、さらに最終中間段の粒状材料を実質的に均一な厚さ
   の平たいシートの形になるように広げる段階を有し、こ
   の段階には最終中間段の分流を実質的に並べて前記出口
   段の横方向に平たい傾斜面上に置くことが含まれており
   、さらにまた磁力で引くことができる選ばれた材料を本
   質的に磁力によって引かれない前記粒状材料から分離す
   る追加の段階を有し。 この段階には前記出口段の粒状材料を均一な厚さの薄い
   層の形状イこして移動しているコンベアの表面に置き、
   このコンベアからの磁気引力によって前記選ばれた材料
   だけを前記の厚さの薄い均一な層になった粒状材料から
   取り除くことが含まれている方法。 ４ 特許請求の範囲第３項に記載する方法において、前
   記粒状材料がカーボンブラックのペレットによって構成
   されている方法。