JPS6140357Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、廃棄物として収集される混合材料か
らアルミ缶で代表される非磁性導電材料を分離す
るのに好適な非磁性導電材料分離装置に関する。

廃棄物として収集された混合材料は、一般に、
該混合材料から鉄片で代表される磁性材料を除去
するために磁気選別機に送られる。この磁気選別
機により磁性材料が除去された混合材料は、木
片、紙屑で代表される非磁性非導電材料と、アル
ミ缶で代表される非磁性導電材料とに大別するこ
とができ、前者と後者とを分離すべく、引き続い
て非磁性導電材料分離装置に送られる。

従来の前記分離装置の一つに、傾斜して配置さ
れる長手方向中心軸線の周りを一方向に駆動回転
される円筒体と、該円筒体の上端開口より分離す
べき混合材料を投入するためのシユートと、該シ
ユートから前記円筒体内に投入されかつ該円筒体
の下端開口に向けて流れる混合材料中の前記導電
材料に前記円筒体の回転方向と逆の方向への電磁
作用力を及ぼすための移動磁界発生手段とを備え
るものがある。

前記分離装置においては、前記シユートは前記
円筒体の上端開口のほぼ中央部に配置されてお
り、前記シユートから前記円筒体内に投入された
混合材料は、回転する円筒体の内周面との摩擦に
よつて該円筒体の回転方向へ引き上げられた後、
自重によつて滑り落ちる行程を繰り返しながら全
体的に前記円筒体の回転方向へ偏つた状態でジグ
ザグに該円筒体の底面に沿つてその下端開口へ向
けて流れ、その間に前記磁界発生手段による磁界
域を通過する。この磁界域では前記導電材料は前
記非導電材料からの分離のための前記電磁作用力
を受ける。

前記したジグザグ行程では、前記混合材料中の
前記導電材料は前記非導電材料に比較して転がり
やすい形状のものが多く、また阻大で比重が大き
い等の理由から前記非導電材料よりも円筒体の回
転軸線を含む垂直面に近い側に偏る傾向がみられ
る。従つて、前記電磁作用力による分離効果を高
めるには、前記円筒体への混合材料の落下点から
前記磁界域に達する迄の前記ジグザグ距離を長く
設定することが考えられるが、前記円筒体の上端
開口から前記磁界域に達する迄の前記ジグザグ距
離を長くするために、前記円筒体として長さ寸法
域は内径の大きなものを用いた場合には、装置全
体の大型化を招いてしまう。

従つて、本考案の目的は、大型化を招くことな
く分離効果の向上を図り得る非磁性導電材料分離
装置を提供することにある。

本考案は、傾斜して配置される長手方向中心軸
線の周りを一方向に駆動回転される非磁性材料か
らなる円筒体と、該円筒体の上端開口から前記円
筒体内に分離すべき混合材料を投入する手段と、
前記円筒体内をその下端開口に向けて流れる混合
材料のうちの非磁性導電材料に前記円筒体の回転
方向と逆の方向への電磁作用力を及ぼすための移
動磁界発生手段とを含む非磁性導電材料分離装置
であつて、前記円筒体の内周面には、前記円筒体
の内径を前記上端開口から下端開口へ向けて段階
的に増大させる段部であつて該円筒体の周方向に
伸びる段部が設けられており、また前記投入手段
は、前記長手方向中心軸線を含む垂直面の一方の
側にある位置であつて前記円筒体の内周面底部と
前記垂直面との交差箇所から前記円転体の回転方
向と反対の方向へ隔てられた位置に前記混合材料
を投入するように配置されていることを特徴とす
る。

前記段部は前記円筒体の周方向へ伸長し、該円
筒体の内径をその上端開口から下端開口へ向けて
段階的に増大させることから、前記上端開口から
下端開口へ向けて前記段部を経る毎に前記円筒体
の内径が増大する。そのため、混合材料のための
拡散面積は前記段部を経る毎に実質的に増大する
ことから、前記段部を経る混合材料は、前記段部
において運動の変化を与えられると共に、より広
い範囲に分散される。混合材料の再度の絡みが生
じ難く、これにより混合材料の絡みが効果的に解
きほぐされる。

また、前記円筒体の前記中心線を含む垂直面よ
りも前記円筒体の内周面下部における該円筒体に
よる前記混合材料の移動方向後方となる側に配置
された前記投入手段は、前記混合材料の前記円筒
体への落下点を前記垂直面よりも前記円筒体の内
周面下部における該円筒体による前記混合材料の
移動方向後方となる側すなわち上流側へ大きく偏
らせることから、前記円筒体の前記上端開口の内
径の増大および前記軸線方向の長さの増大を招く
ことなく、前記混合材料が前記段部に至るまでの
ジグザグ距離を長くすることができる。従つて、
このジグザグ距離の進行中における段部に至る迄
の予備分離の効果を高めることにより、前記段部
における絡みの解きほぐし効果が一層高められ、
これにより、前記電磁作用力による分離効果の一
層の向上が図られる。

本考案が特徴とするところは、図示の実施例に
ついての以下の説明により、さらに明らかとなろ
う。

本考案に係る分離装置１０は、第１図に示され
ているように、非磁性材料からなる両端開放の円
筒体１２と、移動磁界を発生する手段１４と、傾
斜して配置されたフレーム１６とを含む。

円筒体１２は、小径部１２ａ、該小径部に連続
する中径部１２ｂおよび該中径部に連続する大径
部１２ｃを備え、小径部１２ａと中径部１２ｂと
の連続部および中径部１２ｂと大径部１２ｃとの
連続部には、内周面に周方向に伸びる段部１８，
２０が形成されている。前記小径部１２ａおよび
中径部１２ｂのそれぞれの外周面には、環状の案
内部２２，２４が設けられており、また大径部１
２ｃの開放端には拡大縁部１２ｄが形成されてい
る。

フレーム１６上には、前記円筒体１２の前記案
内部２２，２４を受ける駆動ローラ２６および従
動ローラ２８がブラケツト３０を介して回転可能
に支承されている。各ローラ２６，２８は対をな
して（第１図にはいずれも一方のみを示す）設け
られており、前記円筒体１２はその案内部２２，
２４が前記ローラ２６，２８に係合するように該
ローラ上に載置されている。これにより円筒体１
２は、その長手方向中心軸線３２が水平面と角度
θをなしかつ小径部１２ａの開放端３４ａが大径
部１２ｃの開放端３４ｂよりも上方に位置するよ
うに傾斜してフレーム１６上に支持されている。
駆動ローラ２６には、フレーム１６に設けられた
駆動モータ３６の回転力がチエーン３８を介して
伝えられ、これにより前記円筒体１２は、その中
心軸線３２の周りを円筒体１２の下端開口３４ｂ
からみた第２図で時計方向に回転される。

前記移動磁界手段１４は、第１図および第２図
に示した例では、円筒体１２の大径部１２ｃを取
り巻いてこれと同軸的に配置される外輪環４０
と、該外輪環の内周面に埋設された多数の永久磁
石４２ａ，４２ｂとを備える。永久磁石４２ａ，
４２ｂは、第２図に示したように、大径部１２ｃ
の外周面に対向する各磁極面が周方向に交互に異
磁極となるように配列されており、各磁石４２
ａ，４２ｂの磁極境界線は第１図に示したように
円筒体１２の前記軸線３２と平行に伸びる。外輪
環４０の外周面には環状の案内部４４は設けられ
ており、外輪環４０はその案内部４４がフレーム
１６に設けられた一対の駆動ローラ４６に係合す
るように該ローラ上に載置されている。この駆動
ローラ４６には、フレーム１６に設けられた駆動
モータ４８の回転力がチエーン５０を介して伝え
られ、これにより外輪環４０は前記軸線３２の周
りを前記円筒体１２の回転方向と逆の方向すなわ
ち第２図でみて反時計方向へ回転される。

この外輪環４０の回転によつて、その内周面に
埋設された前記磁石４２ａ，４２ｂによる磁界は
円筒体１２の大径部１２ｃを取り巻いて円筒体１
２の回転方向と逆方向へ回転する。この回転磁界
は、前記円筒体１２の大径部１２ｃの底面を下端
開口３４ｂへ向けて流れる後述する非磁性導電材
料にうず電流を誘起し、これにより該非磁性導電
材料に前記回転磁界の回転方向すなわち円筒体１
２の回転方向と逆の方向への電磁作用力Ｆを及ぼ
す。この電磁作用力Ｆは前記磁界の回転速度に比
例することから、円筒体１２と独立的に回転する
外輪環４０を高速回転することにより、円筒体１
２内に投入される後述する混合材料に強い遠心力
を作用させることなく電磁作用力を強めることが
できる。

この電磁作用力Ｆは、第１図に示したように前
記磁極境界線が前記回転軸線３２に実質的に平行
な場合には前記回転磁界の回転方向に沿つた横方
向成分のみであるが、前記磁極境界線が前記回転
軸線３２に沿つてねじれを有するように該軸線に
対して前記磁極境界線を実質的に傾斜させること
により、前記電磁作用力Ｆに下端開口３４ｂに向
けての縦方向成分を含ませることができる。ま
た、移動磁界発生手段１４として前記大径部１２
ｃの下側部を被うリニアモータを用いることがで
きる。

前記円筒体１２の上端開口３４ａには、円筒体
１２内に分離すべき混合材料を投入する手段の一
例としてシユート５２が設けられている。シユー
ト５２は、第２図に明確に示されているように、
円筒体１２の回転軸線を含む垂直面５４の一方の
側にある位置であつて円筒体１２の内周面底部と
垂直線５４との交差箇所から前記円筒体１２の回
転方向と反対の方向へ隔てられた位置に混合材料
を投入するように、配置されている。すなわち、
第２図に示す例では、シユート５２は、円筒体１
２の下端開口３４ｂの側より見て、右方向に駆動
回転される円筒体１２の上端開口３４ａの右半に
配置されている。従つて、円筒体１２が下端開口
３４ｂの側からみて反時計方向に駆動される場合
には、シユート５２は下端開口３４ｂから見て上
端開口３４ａの左半に配置される。

前記シユート５２を経て円筒体１２内に供給さ
れる混合材料からは、予め鉄片等で代表される磁
性材料が除去されており、前記混合材料はアルミ
缶等で代表される非磁性導電材料５６と、紙屑あ
るいは木片で代表される非導電材料５８とに大別
することができ、これらの混合材料が両者を分離
すべく前記シユート５２から円筒体１２内に連続
的に落下される。

第３図には、円筒体１２の展開図が示されてお
り、シユート５２から円筒体１２に落下した混合
材料の移動径路が図中破線で概略的に現わされて
いる。この移動径路を詳細に説明すると、円筒体
１２の小径部１２ａの底面に落下した混合材料
は、その落下点６０より円筒体１２の回転および
自重によつて、線分６２に沿つて前記垂直面５４
に向けて移動し、さらに円筒体１２の内周面との
摩擦によつて垂直面５４を挾んで落下点６０と反
対の側に向け線分６２ｂに沿つて前記内周面に沿
つて引き上げられる。線分６２ｂに沿つて引き上
げられた混合材料は、その自重が円筒体１２の前
記内周面との摩擦力を越える点６４に達すると線
分６２ｃに沿つて前記垂直面５４に向けて移動
し、引き続いて線分６２ｄ，ｅ………で示される
ように円筒体１２の底面を前記垂直面５４と前記
点６４を含む角度範囲内で自重によつてジグザグ
に、小径部１２ａ、中径部１２ｂおよび大径部１
２ｃを経て下端開口３４ｂへ向け移動する。

この混合材料の前記落下点６０からのジグザグ
行程では、前記混合材料中の前記導電材料はアル
ミ缶等のようにその形状に転がりやすい形状のも
の或は前記非導電材料に比較して粗大なものが多
く、また該非導電材料に比較して比重が大きいも
の或は摩擦係数が小さいものが多いこと等の理由
により、前記非導電材料よりも前記垂直面５４に
近い側に偏りやすい。従つて、前記したように前
記シユート５２を円筒体１２の内周面底部におけ
る該回転体による前記混合材料の移動方向後方と
なる側へ偏らせて配置することにより、混合材料
を円筒体１２の内周面底部と垂直面５４との交差
箇所から円筒体１２の回転方向と反対の方向へ離
れた点６０へ落下させて前記混合材料の前記落下
点から前記磁界域に達する迄の移動距離を従来に
比較して線分６２ａの長さに相当する分大きく設
定することができ、これにより、前記混合材料が
前記磁界域に達する迄に前記混合材料中における
前記導電材料５６の密度は前記垂直面５４に近い
側で一層大となる。

また、前記混合材料は前記したジグザグ移動を
繰り返す間に前記した段部１８，２０を経る。こ
の段部１８，２０では、塊状になつて移動する混
合材料は、反転し域は円筒体１２の内径の相違に
よる周速差を受けることにより、それぞれ運動に
変化が与えられることにより、前記混合材料の絡
みが解かれる。しかも、前記混合材料のための拡
散面積は、前記段部を経る毎に実質的に増大する
ことから、前記段部において絡みが解かれた前記
混合材料は再度の絡みを生じ難く、さらに前記シ
ユート５２の偏つた配置によつて第１の段部１８
に達するまでの前記混合材料のジグザグ距離の増
大が図られ、これによつて第１の段部１８に至る
迄の予備分離が促進されていることから、該段部
での絡みの解きほぐし効果が一層高められ、これ
により紙屑等に乗り或はこれらに強く絡んだ前記
導電材料５６はこれらの非導電材料５８から解き
ほぐされた状態で大径部１２ｃの前記磁界域に達
する。

この磁界域では、前記導電材料５６は円筒体１
２の回転方向と逆の方向へ作用する前記電磁作用
力Ｆを受けるが、前記非導電材料５８は前記電磁
作用力Ｆを受けることはない。

従つて、前記非導電材料５８は、円筒体１２の
回転によつてその底部における該回転体による前
記混合材料の移動方向となる側へ偏つた状態すな
わち第２図でみて前記垂直面５４よりも左方の側
へ偏つた状態で円筒体１２の下端開口３４ｂより
排出される。これに対して、前記導電材料５６は
前記電磁作用力Ｆによつて円筒体１２の回転方向
と逆の方向へ向けられる。しかも前記磁界域で
は、前記したように、前記導電材料５６は前記垂
直面５４に近い側で前記混合材料中の密度が大で
あり、また前記導電材料５６は前記非導電材料５
８との絡みから解きほぐされた状態にあることか
ら、前記電磁作用力Ｆを前記非導電材料５８から
の分離力として有効に作用させることができ、こ
れにより前記導電材料５６を前記電磁作用力によ
り確実に円筒体１２の回転方向と逆の方向へ向け
ることができる。この導電材料５６は円筒体１２
の下端開口３４ｂから第２図でみて前記垂直面５
４よりも右方の側で順次排出され、前記導電材料
は前記非導電材料から確実に分離された状態で順
次回収される。

前記シユート５２に代えて、円筒体１２への排
出口が前記したように円筒体１２の内周面底部と
垂直面５４との交差箇所から該円筒体の回転方向
と反対の方向へ隔てられた位置に前記混合材料を
投入するものであれば、前記投入手段として振動
フイーダ或はベルトコンベア等を用いることがで
きる。

また、前記したところでは、円筒体１２の内周
面にその周方向に伸びる２つの段部１８，２０を
設けた例を示したが、この段部を１つとしあるい
は必要に応じて３つ以上とすることもでき、さら
に、周方向に伸びる段部に代えて、長手方向に一
様な径を有する円筒体の内周面にその長手方向に
伸びる段部を設けることができる。

また、前記装置１０に、前記混合材料中に残存
する磁性材料を除去するための磁気選別機構を組
み込むことができる。

本考案によれば、前記したように、円筒体の内
径をその上端開口から下端開口へ向けて段階的に
増大すべく該円筒体の周方向に伸びる段部を設
け、該段部によつて、これを経る混合材料の運動
に変化を与えかつ拡散面積の増大により混合材料
の再度の絡みを防止すると共に、前記投入手段を
前記円筒体の前記中心線を含む垂直面よりも前記
円筒体の内周面底部と該円筒体の中心軸線を含む
垂直面との交差箇所から該円筒体の回転方向と反
対の方向へ隔てられた位置に混合材料を投入する
ように配置することにより、前記円筒体の前記上
端開口の内径の増大および前記軸線方向の長さの
増大を招くことなく、前記混合材料が前記段部に
至るまでのジグザグ距離を長くし、このジグザグ
距離の進行中における段部に至る迄の前記円筒体
の内周面との接触による撹拌効果による予備分離
の効果を高めることにより、前記段部における絡
みの解きほぐし効果を一層高めることができる。
従つて、装置全体の大型化を招くことなく、前記
移動磁界による前記混合材料中の非磁性導電材料
への電磁作用力を分離力として有効に作用させる
ことができ、これにより分離効率の向上を図るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る非磁性導電材料分離装置
の一部を破断して示す正面図、第２図は第１図の
−線に沿つて得た断面図、第３図は第１図に
示した円筒体内での混合材料の移動経路を示す円
筒体の展開図である。 １２：円筒体、１４：移動磁界発生手段、３
２：円筒体の中心軸線、３４ａ：上端開口、３４
ｂ：下端開口、５２：投入手段、５４：垂直面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 傾斜して配置される長手方向中心軸線の周りを
   一方向に駆動回転される非磁性材料からなる円筒
   体と、該円筒体の上端開口から前記円筒体内に分
   離すべき混合材料を投入する手段と、前記円筒体
   内をその下端開口に向けて流れる混合材料のうち
   の非磁性導電材料に前記円筒体の回転方向と逆の
   方向への電磁作用力を及ぼすための移動磁界発生
   手段とを含む非磁性導電材料分離装置であつて、
   前記円筒体の内周面には、前記円筒体の内径を前
   記上端開口から下端開口へ向けて段階的に増大さ
   せる段部であつて該円筒体の周方向に伸びる段部
   が設けられており、また前記投入手段は、前記長
   手方向中心軸線を含む垂直面の一方の側にある位
   置であつて前記円筒体の内周面底部と前記垂直面
   との交差箇所から前記回転体の回転方向と反対の
   方向へ隔てられた位置に前記混合材料を投入する
   ように配置されていることを特徴とする非磁性導
   電材料分離装置。