JP2004202338A - 渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 - Google Patents
渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004202338A JP2004202338A JP2002373550A JP2002373550A JP2004202338A JP 2004202338 A JP2004202338 A JP 2004202338A JP 2002373550 A JP2002373550 A JP 2002373550A JP 2002373550 A JP2002373550 A JP 2002373550A JP 2004202338 A JP2004202338 A JP 2004202338A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ferrous metal
- eddy current
- rotor
- current type
- transfer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Sorting Of Articles (AREA)
Abstract
【課題】体積の小さい非鉄系金属物に対して素材毎の分別を可能とする。
【解決手段】分別対象としての非鉄系金属物を移送手段で移送し、移送面裏面側に近接して配置した、交番磁束を発生するロータ5の回転軸23を、非鉄系金属物11の移送方向に対してほぼ平行とすることにより、非鉄系金属物11に斥力が長時間働く機構を構成する。従来方式のように非鉄系金属物11の移送面の端に、ロータ5をその回転軸23が移送方向と垂直となるように配置するのではなく、ロータ5からの交番磁界の影響を長時間受けることができるように、ロータ回転軸23を移送方向とほぼ平行にすることによって、選別効率を高め体積の小さい非鉄系金属物11の分別を可能とする。
【選択図】 図1
【解決手段】分別対象としての非鉄系金属物を移送手段で移送し、移送面裏面側に近接して配置した、交番磁束を発生するロータ5の回転軸23を、非鉄系金属物11の移送方向に対してほぼ平行とすることにより、非鉄系金属物11に斥力が長時間働く機構を構成する。従来方式のように非鉄系金属物11の移送面の端に、ロータ5をその回転軸23が移送方向と垂直となるように配置するのではなく、ロータ5からの交番磁界の影響を長時間受けることができるように、ロータ回転軸23を移送方向とほぼ平行にすることによって、選別効率を高め体積の小さい非鉄系金属物11の分別を可能とする。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、非鉄系金属を分別するための渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置に関する。更に詳しくは、非鉄系金属物に発生する渦電流による斥力で各種の非鉄系金属物が混合された非鉄系金属混合物を分別する非鉄系金属分別方法及びその装置に関する。更に詳しくは、上記非鉄系金属混合物を素材毎に分離、抽出するための渦電流式非鉄系金属分別方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種材質が混合された非鉄系金属物を材質毎に分別する方法及び装置としては渦電流式のものが知られている。電気伝導体は時間的に変化する磁場の中に置かれると、その金属内部には時間的に変化する磁場の影響で誘導起電力が発生し、渦電流が流れる。この渦電流による誘導磁場が元の磁場と相互作用し斥力が生じる。渦電流式の金属分別装置はこの渦電流による斥力を利用したものである。
渦電流式の非鉄系金属物分別装置の動作原理について図6を参照しながら説明する。図6は渦電流による斥力の発生原理を図示している。導体が磁束を貫通しているとき、磁束の時間的変化により導体内に電磁誘導起電力が発生し、渦電流が流れる。この渦電流が誘導磁界をつくり、誘導磁界がもとの磁界と相互作用する。レンツの法則では、渦電流は元の磁界を打ち消す方向に発生する。
【0003】
つまり、導体が貫通している磁力線が増加する場合は、誘導磁界の磁力線の向きが元の磁界の磁力線の向きと反対となり、反発し合う。反対の場合は、誘導磁界と元の磁界が引き合うようになる。上記のように、誘導磁界が元の磁界と反発し合うように成るときに発生する反発力が導電体を跳ね飛ばす力の源となる。上記斥力を生じる現象は変化する磁場内に置かれた導電体にまったく同じように働く。
【0004】
図7には従来型の渦電流式の非鉄系金属物分別装置の原理を図示している。被選別物である非鉄系金属物11は一定速度で動く搬送ベルト3の上に乗って、ロータ5の外周近傍へと運ばれてくる。この搬送ベルト3が駆動用プーリ7とロータ5を覆う回転可能なロータ用回転カバー12との間に掛け渡されている。搬送ベルト3は図示しないモータで駆動される駆動用プーリ7によって回動され、ロータ用回転カバー12は搬送ベルト3の回動に伴って回転される。
磁場を発生するロータ5はロータ用回転カバー12の内周面に近接するよう設置され、搬送ベルト3に対して相対的に高速度で回転駆動されている。搬送ベルト3の後方上部には非選別物を入れるホッパ6が設けられている。また、ロータ5の前方には複数の区分に区切られた選別箱9が設置される。
【0005】
ロータ5の外周には複数の永久磁石が固定されており、この永久磁石はロータ5が回転することで搬送ベルト3上の非鉄系金属物11に対して交番磁場を発生する。非選別物がロータ5の近傍に至るとこの交番磁場の時間的変化によって、非鉄系金属物11内に渦電流が生じて、その斥力によりロータ5の外周から前方方向に跳ね飛ばされる。跳ね飛ばされて落下するとき、金属の種類により距離が違ってくる。
【0006】
このとき電気抵抗の小さいものほど反発力が大きく遠くに跳ね飛ばされる。非鉄系金属物11が実質的に同じ大きさの場合は、金属の種類によって、落下する距離が違うので金属毎に選別できる。各非鉄系金属物11内に発生する誘導起電力eは次式であらわされる。
e=−kdB/dt (式1)
ここで、Bは磁場の磁束線密度、kは定数、tは時間、dは微分演算子である。非鉄系金属物11内に流れる渦電流iは次のようになる。
i=e/R=−(k/R)dB/dt (式2)
Rは非鉄系金属物11の電気抵抗である。この渦電流iはそれに比例した誘導磁界をつくる。この 誘導磁界が元の磁界の変化を打ち消す方向になるように渦電流が発生する(レンツの法則)。非鉄系金属物11が貫通する磁束の変化が時間的に大きいときに、誘導磁界と元の磁界が反発し合う。この時、ある粒子(非鉄系金属物11)に対して生じる反発力の大きさは以下の式(3)で表わす事が出来る。
【0007】
【数1】
m:粒子の質量、σ:粒子の電気伝導率、ρ:粒子の密度、I:磁石によって生じる磁化、z:磁石から非鉄軽金属物までの距離、v:粒子と磁石の相対的位置の変化速度、S:形状係数、Q:装置係数、SとQは形状と装置の組みかたによって決まる係数である。この斥力の大きさは式(1)、式(2)から明らかなように、非鉄系金属物11を通り抜ける磁束密度の変化による。斥力を大きくするためには、磁束密度変化を大きくする必要がある。
【0008】
従来の磁石の組み方は、永久磁石をロータ5の外周円筒上に取り付けるとき、磁石要素のN極とS極を交互に外側へと向くように配置している。この従来の構造では、磁束密度変化を大きくする方法として次のものがある。1.被選別物と永久磁石要素と相対速度を大きくする、2.永久磁石要素には磁界の強いものを使う、3.被選別物の体積を大きくする方法である。
【0009】
前述した方法1の場合は、搬送ベルト3の速度を上げるか、ロータ5の回転速度をより高速にするか、あるいは、両方を図る方法である。前述した方法2の場合は、強力な磁石を使うほど装置の値段が高くなり、大量生産には向いてない。前述した方法3の場合は、体積の小さいものの選別ができないという欠点を抱えている。
【0010】
より磁束密度変化を大きくするために、例えば、特許文献1に開示されているように、永久磁石要素をロータの外周円筒上にN極とS極が交互にロータの半径方向に外へ向くように配置して、その間に、別の磁石要素を前記磁石要素の外側へ向いている磁極へ同極が向くように横にして並べる方法がある。磁極を交互に配置した磁石の側面に継鉄を挟んで、その間に台形の磁石を挿入する。この台形の磁石の磁極は、左右の磁石の磁極に対して上部は反発、下部は吸引になるように取り付ける。
この並べ方では、磁石要素の同極が向かい合っているため、反発し合い、磁力線が半径方向に外へ向くように成る。この状態でロータが回転することによって磁束密度の変化が激しくなって被選別物内の渦電流が大きくなり、その渦電流が原因となる斥力が大きくなって被選別物の分別効率が上がり、より小型のものを選別できるようになる。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−62337号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の非鉄系金属物分別方式はロータの回転接線方向への分別であり、粒子がほぼ一定の体積を有する非鉄系金属の混合物を金属の導電率の違いによる斥力の違いを利用して金属毎の分類を可能としている。しかし、近年、同一物質であって、不定形の曲がった線材や楕円形あるいは変形した多角形など複雑で小サイズ(数ミリ程度)の混合材料を平板材や球材等など素材別に分別する重要性が増してきており、それに対して従来方式では飛距離の違いが出るほど材料に斥力が生じず分別が全く不可であった。
【0013】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。本発明の目的はより効率のよい非鉄系金属物選別方法、及びそのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は従来方法で選別できなかった同一物質で体積の小さい非鉄系金属の混合物を形状毎に選別できる方法及び装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下に詳述する方法により前記課題を解決する。すなわち本発明の渦電流式非鉄系金属物分別方法は、ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である非鉄系金属物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別方法であって、
前記非鉄系金属の混合物を移送手段により移送し、前記ロータは前記移送手段の搬送面裏面側に近接して、前記ロータの回転軸線を前記非鉄系金属の移送方向とほぼ平行になるように配置し、前記ロータからの移動磁界が前記非鉄系金属に作用することにより生じた反発力で、前記非鉄系金属を移送面上で移送方向と垂直方向に飛翔または回転させることにより移動させて素材毎に前記搬送面上での位置を異ならせて分別することを特徴とする。
【0015】
ここで前記素材毎の分別とは材質毎、大小毎の分別をいう。即ちふるいなどを用いて同サイズに分別した混合物を電気伝導率や密度の違いを利用して材質毎に分別すること、又はアルミニウム等の非鉄系金属混合物を以下詳述する方法で体積や形状の違いを利用して大小毎に分別することをいう。
【0016】
本発明の渦電流式非鉄系金属分別装置は、ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である複数の非鉄系金属物の混合物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別装置であって、
前記混合物を移送するための移送手段と、前記移送手段の搬送面の裏面側に配置され、回転中心軸線が前記移送方向に配置されたロータと、前記ロータを回転駆動する回転駆動手段とからなることを特徴とする。
本発明の渦電流式非鉄系金属物分別方法、または装置において、前記混合物の搬送は、搬送ベルトにより行うとよい。または、前記混合物の搬送は、シュータにより重力で落下させるものであってもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
次に、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態例を示す非鉄系金属物分別装置1の側面図であり、図2は、図1の立体図、図3は図1の平面図である。
フレーム2は非鉄系金属物分別装置1の本体である。このフレーム2には、ベルトコンベヤ装置14が搭載されている。ベルトコンベヤ装置14は被選別物を移送するための移送手段である。ベルトコンベヤ装置14は、駆動用プーリ7と従動プーリ15、テンションプーリ13等からなる。駆動用プーリ7と従動プーリ15間には、搬送ベルト3が掛け渡されている。搬送ベルト3は、テンションプーリ13によりその張力が調整されている。搬送ベルト3はこれを駆動するモータ(図示せず)によって駆動される駆動用プーリ7によって駆動され回動される。従動プーリ15は搬送ベルト3の回動に伴って回転する。
【0018】
搬送ベルト3の後方上部には、ホッパ6が配置されている。ホッパ6は、所定粒度に破砕された被選別物を一時貯留し、必要に応じて下部の口を開いて出す漏斗状の公知の装置である。
ロータ5は非鉄系金属を選別するために変化する磁場を作るものであり、ロータ5のロータ回転軸23は被選別物の移動方向とほぼ平行になるように配置されている。ロータ5はモータ4によりロータ駆動用ベルト16を介して回転駆動される。
ベルトコンベヤ装置14の前方には選別用の複数枚の仕切板10が鉛直方向に平行に配置されており、その下方には選別された非鉄系金属物11を選別された種類毎に収納する選別箱9が配置されている。
【0019】
(選別方法)
次に、被選別物の動きについて図4を用いて説明する。定量供給された非鉄系金属物11が搬送ベルト3の上に乗ってロータ5の近くへ運ばれる。ロータ回転軸23の中心線Oから鉛直方向への線21と搬送ベルト3との交線22付近にある非鉄系金属物11には、永久磁石24の回転で変化する磁場の影響で、内部に誘導起電力が生じ、渦電流が流れる。渦電流は誘導磁界を作る。この誘導磁界は元の磁界を打ち消す方向に成っている(レンツの法則)。
【0020】
よって、誘導磁界と元の磁界が相互作用する。実際は図4に示すように交線22から若干選別方向にずれた位置に置かれて搬送され、形状も均一ではないため、上記相互作用により斥力がアンバランスに働き非鉄系金属物は重心の周りに回転、もしくは飛翔しながら回転し、移動することになる。例えば図4においてA点に在る非鉄系金属物11は、ロータの中心から非鉄系金属物11の重心に対してロータ半径方向への斥力Fを受ける。
【0021】
この斥力Fと重力mgとの合力F'が非鉄系金属物11に働き、形状のアンバランスにより飛翔や回転を伴って、選別方向に移動する。被選別交番磁場の影響が無くなるまで移動し停止した結果、同サイズの混合材料の移動距離がほぼ一定になる。従って例えば同一の物質(例えばアルミニウム)であっても、不定形の曲がった線材や楕円形あるいは変形した多角形など複雑で小サイズ(数ミリ程度)な形状の混合材を効率よく分別することが可能である。また、ふるいなどを用いてほぼ同サイズに統一した非鉄系金属の混合物を伝導率や密度の違いを利用して材質毎に分別することも可能である。
【0022】
(実施の形態2)
前述の実施の形態1では被選別物の搬送機能としてベルトコンベヤを使用しているが、ベルトコンベヤに限らずシュータ等の重力を利用した移送方法でも利用可能である。図5に移送手段としてシュータ31を利用した非鉄系金属分別装置を示す。より大きな斥力を被選別物に与えるため、ロータ5はシュータ31に対してほぼ同角度θで傾いており、シュータ31の裏面に対して可能な限り近くに設置されている。
【0023】
ロータ5やロータ5を駆動するモータ4は、傾斜板33に固定されている。シュータ31と傾斜板33の傾斜角θはシリンダ32の伸縮によって調整可能である。また、シュータ31は被選別物の移動を促すためバイブレータ34を有しており必要に応じて適度な落下速度で滑らかに非選別物を供給できる。シュータ31及び、バイブレータ34を用いた非鉄系金属分別装置については公知の技術(例えば、特開2002−331257号公報)であり、且つ本発明の要旨でないため説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】
本発明によると、次の効果が奏される。ロータの軸を被選別物の移動方向に対してほぼ平行になるように配置することによって、被選別物に対する斥力が長時間働き、被選別物の分別効率があがり、小型の非鉄系金属を選別できるようになった。また、同一物質で体積の小さい非鉄系金属の混合物を形状毎に選別することも可能となった。例としてアルミニウムをチップ、ナゲット、線材、粒材等に分離抽出することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の渦電流式非鉄系金属物分別装置の実施の形態1の非鉄系金属物分別装置1を示す全体図である。
【図2】図2は、図1の立体図である。
【図3】図3は、図1の平面図である。
【図4】図4は、非鉄系金属物に働く力とロータとの位置関係を示す図である。
【図5】図5は、実施の形態2の装置を示す全体図である。
【図6】図6は、レンツの法則における渦電流と斥力との関係を示す図である。
【図7】図7は、従来型の非鉄系金属分別方式の形態例を示す図である。
【符号の説明】
1…非鉄系金属物分別装置
2…フレーム
3…ベルト
4…モータ
5…ロータ
6…ホッパ
7…駆動用プーリ
8…本体カバー
9…選別箱
10…仕切板
11…非鉄系金属物
12…ロータ用回転カバー
13…テンションプーリ
14…ベルトコンベヤ装置
15…従動プーリ
16…ロータ駆動用ベルト
21…ロータ回転軸の中心線Oから鉛直方向へ引いた直線
22…ロータ回転軸の中心線Oから鉛直方向へ引いた直線とベルトとの交線
23…ロータ回転軸
24…永久磁石
31…シュータ
32…シリンダ
33…傾斜版
34…バイブレータ
O …ロータ回転軸の中心線
θ …傾斜板33の傾斜角
【発明の属する技術分野】
本発明は、非鉄系金属を分別するための渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置に関する。更に詳しくは、非鉄系金属物に発生する渦電流による斥力で各種の非鉄系金属物が混合された非鉄系金属混合物を分別する非鉄系金属分別方法及びその装置に関する。更に詳しくは、上記非鉄系金属混合物を素材毎に分離、抽出するための渦電流式非鉄系金属分別方法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
各種材質が混合された非鉄系金属物を材質毎に分別する方法及び装置としては渦電流式のものが知られている。電気伝導体は時間的に変化する磁場の中に置かれると、その金属内部には時間的に変化する磁場の影響で誘導起電力が発生し、渦電流が流れる。この渦電流による誘導磁場が元の磁場と相互作用し斥力が生じる。渦電流式の金属分別装置はこの渦電流による斥力を利用したものである。
渦電流式の非鉄系金属物分別装置の動作原理について図6を参照しながら説明する。図6は渦電流による斥力の発生原理を図示している。導体が磁束を貫通しているとき、磁束の時間的変化により導体内に電磁誘導起電力が発生し、渦電流が流れる。この渦電流が誘導磁界をつくり、誘導磁界がもとの磁界と相互作用する。レンツの法則では、渦電流は元の磁界を打ち消す方向に発生する。
【0003】
つまり、導体が貫通している磁力線が増加する場合は、誘導磁界の磁力線の向きが元の磁界の磁力線の向きと反対となり、反発し合う。反対の場合は、誘導磁界と元の磁界が引き合うようになる。上記のように、誘導磁界が元の磁界と反発し合うように成るときに発生する反発力が導電体を跳ね飛ばす力の源となる。上記斥力を生じる現象は変化する磁場内に置かれた導電体にまったく同じように働く。
【0004】
図7には従来型の渦電流式の非鉄系金属物分別装置の原理を図示している。被選別物である非鉄系金属物11は一定速度で動く搬送ベルト3の上に乗って、ロータ5の外周近傍へと運ばれてくる。この搬送ベルト3が駆動用プーリ7とロータ5を覆う回転可能なロータ用回転カバー12との間に掛け渡されている。搬送ベルト3は図示しないモータで駆動される駆動用プーリ7によって回動され、ロータ用回転カバー12は搬送ベルト3の回動に伴って回転される。
磁場を発生するロータ5はロータ用回転カバー12の内周面に近接するよう設置され、搬送ベルト3に対して相対的に高速度で回転駆動されている。搬送ベルト3の後方上部には非選別物を入れるホッパ6が設けられている。また、ロータ5の前方には複数の区分に区切られた選別箱9が設置される。
【0005】
ロータ5の外周には複数の永久磁石が固定されており、この永久磁石はロータ5が回転することで搬送ベルト3上の非鉄系金属物11に対して交番磁場を発生する。非選別物がロータ5の近傍に至るとこの交番磁場の時間的変化によって、非鉄系金属物11内に渦電流が生じて、その斥力によりロータ5の外周から前方方向に跳ね飛ばされる。跳ね飛ばされて落下するとき、金属の種類により距離が違ってくる。
【0006】
このとき電気抵抗の小さいものほど反発力が大きく遠くに跳ね飛ばされる。非鉄系金属物11が実質的に同じ大きさの場合は、金属の種類によって、落下する距離が違うので金属毎に選別できる。各非鉄系金属物11内に発生する誘導起電力eは次式であらわされる。
e=−kdB/dt (式1)
ここで、Bは磁場の磁束線密度、kは定数、tは時間、dは微分演算子である。非鉄系金属物11内に流れる渦電流iは次のようになる。
i=e/R=−(k/R)dB/dt (式2)
Rは非鉄系金属物11の電気抵抗である。この渦電流iはそれに比例した誘導磁界をつくる。この 誘導磁界が元の磁界の変化を打ち消す方向になるように渦電流が発生する(レンツの法則)。非鉄系金属物11が貫通する磁束の変化が時間的に大きいときに、誘導磁界と元の磁界が反発し合う。この時、ある粒子(非鉄系金属物11)に対して生じる反発力の大きさは以下の式(3)で表わす事が出来る。
【0007】
【数1】
m:粒子の質量、σ:粒子の電気伝導率、ρ:粒子の密度、I:磁石によって生じる磁化、z:磁石から非鉄軽金属物までの距離、v:粒子と磁石の相対的位置の変化速度、S:形状係数、Q:装置係数、SとQは形状と装置の組みかたによって決まる係数である。この斥力の大きさは式(1)、式(2)から明らかなように、非鉄系金属物11を通り抜ける磁束密度の変化による。斥力を大きくするためには、磁束密度変化を大きくする必要がある。
【0008】
従来の磁石の組み方は、永久磁石をロータ5の外周円筒上に取り付けるとき、磁石要素のN極とS極を交互に外側へと向くように配置している。この従来の構造では、磁束密度変化を大きくする方法として次のものがある。1.被選別物と永久磁石要素と相対速度を大きくする、2.永久磁石要素には磁界の強いものを使う、3.被選別物の体積を大きくする方法である。
【0009】
前述した方法1の場合は、搬送ベルト3の速度を上げるか、ロータ5の回転速度をより高速にするか、あるいは、両方を図る方法である。前述した方法2の場合は、強力な磁石を使うほど装置の値段が高くなり、大量生産には向いてない。前述した方法3の場合は、体積の小さいものの選別ができないという欠点を抱えている。
【0010】
より磁束密度変化を大きくするために、例えば、特許文献1に開示されているように、永久磁石要素をロータの外周円筒上にN極とS極が交互にロータの半径方向に外へ向くように配置して、その間に、別の磁石要素を前記磁石要素の外側へ向いている磁極へ同極が向くように横にして並べる方法がある。磁極を交互に配置した磁石の側面に継鉄を挟んで、その間に台形の磁石を挿入する。この台形の磁石の磁極は、左右の磁石の磁極に対して上部は反発、下部は吸引になるように取り付ける。
この並べ方では、磁石要素の同極が向かい合っているため、反発し合い、磁力線が半径方向に外へ向くように成る。この状態でロータが回転することによって磁束密度の変化が激しくなって被選別物内の渦電流が大きくなり、その渦電流が原因となる斥力が大きくなって被選別物の分別効率が上がり、より小型のものを選別できるようになる。
【0011】
【特許文献1】
特開2001−62337号公報
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように従来の非鉄系金属物分別方式はロータの回転接線方向への分別であり、粒子がほぼ一定の体積を有する非鉄系金属の混合物を金属の導電率の違いによる斥力の違いを利用して金属毎の分類を可能としている。しかし、近年、同一物質であって、不定形の曲がった線材や楕円形あるいは変形した多角形など複雑で小サイズ(数ミリ程度)の混合材料を平板材や球材等など素材別に分別する重要性が増してきており、それに対して従来方式では飛距離の違いが出るほど材料に斥力が生じず分別が全く不可であった。
【0013】
本発明は上述のような技術背景のもとになされたものであり、下記目的を達成する。本発明の目的はより効率のよい非鉄系金属物選別方法、及びそのための装置を提供することにある。本発明の他の目的は従来方法で選別できなかった同一物質で体積の小さい非鉄系金属の混合物を形状毎に選別できる方法及び装置を提供することにある。
【0014】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下に詳述する方法により前記課題を解決する。すなわち本発明の渦電流式非鉄系金属物分別方法は、ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である非鉄系金属物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別方法であって、
前記非鉄系金属の混合物を移送手段により移送し、前記ロータは前記移送手段の搬送面裏面側に近接して、前記ロータの回転軸線を前記非鉄系金属の移送方向とほぼ平行になるように配置し、前記ロータからの移動磁界が前記非鉄系金属に作用することにより生じた反発力で、前記非鉄系金属を移送面上で移送方向と垂直方向に飛翔または回転させることにより移動させて素材毎に前記搬送面上での位置を異ならせて分別することを特徴とする。
【0015】
ここで前記素材毎の分別とは材質毎、大小毎の分別をいう。即ちふるいなどを用いて同サイズに分別した混合物を電気伝導率や密度の違いを利用して材質毎に分別すること、又はアルミニウム等の非鉄系金属混合物を以下詳述する方法で体積や形状の違いを利用して大小毎に分別することをいう。
【0016】
本発明の渦電流式非鉄系金属分別装置は、ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である複数の非鉄系金属物の混合物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別装置であって、
前記混合物を移送するための移送手段と、前記移送手段の搬送面の裏面側に配置され、回転中心軸線が前記移送方向に配置されたロータと、前記ロータを回転駆動する回転駆動手段とからなることを特徴とする。
本発明の渦電流式非鉄系金属物分別方法、または装置において、前記混合物の搬送は、搬送ベルトにより行うとよい。または、前記混合物の搬送は、シュータにより重力で落下させるものであってもよい。
【0017】
【発明の実施の形態】
(実施の形態1)
次に、本発明の実施の形態を説明する。図1は、本発明の実施の形態例を示す非鉄系金属物分別装置1の側面図であり、図2は、図1の立体図、図3は図1の平面図である。
フレーム2は非鉄系金属物分別装置1の本体である。このフレーム2には、ベルトコンベヤ装置14が搭載されている。ベルトコンベヤ装置14は被選別物を移送するための移送手段である。ベルトコンベヤ装置14は、駆動用プーリ7と従動プーリ15、テンションプーリ13等からなる。駆動用プーリ7と従動プーリ15間には、搬送ベルト3が掛け渡されている。搬送ベルト3は、テンションプーリ13によりその張力が調整されている。搬送ベルト3はこれを駆動するモータ(図示せず)によって駆動される駆動用プーリ7によって駆動され回動される。従動プーリ15は搬送ベルト3の回動に伴って回転する。
【0018】
搬送ベルト3の後方上部には、ホッパ6が配置されている。ホッパ6は、所定粒度に破砕された被選別物を一時貯留し、必要に応じて下部の口を開いて出す漏斗状の公知の装置である。
ロータ5は非鉄系金属を選別するために変化する磁場を作るものであり、ロータ5のロータ回転軸23は被選別物の移動方向とほぼ平行になるように配置されている。ロータ5はモータ4によりロータ駆動用ベルト16を介して回転駆動される。
ベルトコンベヤ装置14の前方には選別用の複数枚の仕切板10が鉛直方向に平行に配置されており、その下方には選別された非鉄系金属物11を選別された種類毎に収納する選別箱9が配置されている。
【0019】
(選別方法)
次に、被選別物の動きについて図4を用いて説明する。定量供給された非鉄系金属物11が搬送ベルト3の上に乗ってロータ5の近くへ運ばれる。ロータ回転軸23の中心線Oから鉛直方向への線21と搬送ベルト3との交線22付近にある非鉄系金属物11には、永久磁石24の回転で変化する磁場の影響で、内部に誘導起電力が生じ、渦電流が流れる。渦電流は誘導磁界を作る。この誘導磁界は元の磁界を打ち消す方向に成っている(レンツの法則)。
【0020】
よって、誘導磁界と元の磁界が相互作用する。実際は図4に示すように交線22から若干選別方向にずれた位置に置かれて搬送され、形状も均一ではないため、上記相互作用により斥力がアンバランスに働き非鉄系金属物は重心の周りに回転、もしくは飛翔しながら回転し、移動することになる。例えば図4においてA点に在る非鉄系金属物11は、ロータの中心から非鉄系金属物11の重心に対してロータ半径方向への斥力Fを受ける。
【0021】
この斥力Fと重力mgとの合力F'が非鉄系金属物11に働き、形状のアンバランスにより飛翔や回転を伴って、選別方向に移動する。被選別交番磁場の影響が無くなるまで移動し停止した結果、同サイズの混合材料の移動距離がほぼ一定になる。従って例えば同一の物質(例えばアルミニウム)であっても、不定形の曲がった線材や楕円形あるいは変形した多角形など複雑で小サイズ(数ミリ程度)な形状の混合材を効率よく分別することが可能である。また、ふるいなどを用いてほぼ同サイズに統一した非鉄系金属の混合物を伝導率や密度の違いを利用して材質毎に分別することも可能である。
【0022】
(実施の形態2)
前述の実施の形態1では被選別物の搬送機能としてベルトコンベヤを使用しているが、ベルトコンベヤに限らずシュータ等の重力を利用した移送方法でも利用可能である。図5に移送手段としてシュータ31を利用した非鉄系金属分別装置を示す。より大きな斥力を被選別物に与えるため、ロータ5はシュータ31に対してほぼ同角度θで傾いており、シュータ31の裏面に対して可能な限り近くに設置されている。
【0023】
ロータ5やロータ5を駆動するモータ4は、傾斜板33に固定されている。シュータ31と傾斜板33の傾斜角θはシリンダ32の伸縮によって調整可能である。また、シュータ31は被選別物の移動を促すためバイブレータ34を有しており必要に応じて適度な落下速度で滑らかに非選別物を供給できる。シュータ31及び、バイブレータ34を用いた非鉄系金属分別装置については公知の技術(例えば、特開2002−331257号公報)であり、且つ本発明の要旨でないため説明を省略する。
【0024】
【発明の効果】
本発明によると、次の効果が奏される。ロータの軸を被選別物の移動方向に対してほぼ平行になるように配置することによって、被選別物に対する斥力が長時間働き、被選別物の分別効率があがり、小型の非鉄系金属を選別できるようになった。また、同一物質で体積の小さい非鉄系金属の混合物を形状毎に選別することも可能となった。例としてアルミニウムをチップ、ナゲット、線材、粒材等に分離抽出することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の渦電流式非鉄系金属物分別装置の実施の形態1の非鉄系金属物分別装置1を示す全体図である。
【図2】図2は、図1の立体図である。
【図3】図3は、図1の平面図である。
【図4】図4は、非鉄系金属物に働く力とロータとの位置関係を示す図である。
【図5】図5は、実施の形態2の装置を示す全体図である。
【図6】図6は、レンツの法則における渦電流と斥力との関係を示す図である。
【図7】図7は、従来型の非鉄系金属分別方式の形態例を示す図である。
【符号の説明】
1…非鉄系金属物分別装置
2…フレーム
3…ベルト
4…モータ
5…ロータ
6…ホッパ
7…駆動用プーリ
8…本体カバー
9…選別箱
10…仕切板
11…非鉄系金属物
12…ロータ用回転カバー
13…テンションプーリ
14…ベルトコンベヤ装置
15…従動プーリ
16…ロータ駆動用ベルト
21…ロータ回転軸の中心線Oから鉛直方向へ引いた直線
22…ロータ回転軸の中心線Oから鉛直方向へ引いた直線とベルトとの交線
23…ロータ回転軸
24…永久磁石
31…シュータ
32…シリンダ
33…傾斜版
34…バイブレータ
O …ロータ回転軸の中心線
θ …傾斜板33の傾斜角
Claims (6)
- ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である非鉄系金属物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別方法であって、
前記非鉄系金属の混合物を移送手段により移送し、前記ロータは前記移送手段の搬送面裏面側に近接して、前記ロータの回転軸線を前記非鉄系金属の移送方向とほぼ平行になるように配置し、前記ロータからの移動磁界が前記非鉄系金属に作用することにより生じた反発力で、前記非鉄系金属を移送面上で移送方向と垂直方向に飛翔または回転させることにより移動させて素材毎に前記搬送面上での位置を異ならせて分別する
ことを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別方法。 - 請求項1に記載の渦電流式非鉄系金属物分別方法において、
前記混合物の搬送は、搬送ベルトにより行うことを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別方法。 - 請求項1に記載の渦電流式非鉄系金属物分別方法において、
前記混合物の搬送は、シュータにより重力で落下させるものであることを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別方法。 - ロータの外周方向に永久磁石要素を取り付けて、前記ロータを回転駆動して交番磁場を発生させて分別対象である複数の非鉄系金属物の混合物に、渦電流を発生させるための渦電流発生手段を備えて成る渦電流式非鉄系金属物分別装置であって、
前記混合物を移送するための移送手段と、
前記移送手段の搬送面の裏面側に配置され、回転中心軸線が前記移送方向に配置されたロータと、
前記ロータを回転駆動する回転駆動手段と
からなることを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別装置。 - 請求項4に記載の渦電流式非鉄系金属物分別装置において、
前記移送手段が搬送ベルトであることを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別装置。 - 請求項4に記載の渦電流式非鉄系金属物分別装置において、
前記移送手段が搬送ベルトと重力を利用して非選別物を供給するものであることを特徴とする渦電流式非鉄系金属物分別装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002373550A JP2004202338A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002373550A JP2004202338A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004202338A true JP2004202338A (ja) | 2004-07-22 |
Family
ID=32811798
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002373550A Pending JP2004202338A (ja) | 2002-12-25 | 2002-12-25 | 渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004202338A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013176186A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2016-01-14 | 株式会社湯山製作所 | 薬剤取出装置 |
CN105974337A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 湖南省联众科技有限公司 | 磁通自动检测系统 |
CN108325741A (zh) * | 2018-03-25 | 2018-07-27 | 新乡市振英机械设备有限公司 | 一种环保型垃圾处理用有色金属分离器 |
CN113857068A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 孙明月 | 一种分选设备 |
CN118080356A (zh) * | 2024-04-22 | 2024-05-28 | 潍坊华耀磁电机械有限公司 | 一种金属分拣系统 |
-
2002
- 2002-12-25 JP JP2002373550A patent/JP2004202338A/ja active Pending
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPWO2013176186A1 (ja) * | 2012-05-25 | 2016-01-14 | 株式会社湯山製作所 | 薬剤取出装置 |
CN105974337A (zh) * | 2016-05-11 | 2016-09-28 | 湖南省联众科技有限公司 | 磁通自动检测系统 |
CN105974337B (zh) * | 2016-05-11 | 2018-09-25 | 湖南省联众科技有限公司 | 磁通自动检测系统 |
CN108325741A (zh) * | 2018-03-25 | 2018-07-27 | 新乡市振英机械设备有限公司 | 一种环保型垃圾处理用有色金属分离器 |
CN108325741B (zh) * | 2018-03-25 | 2023-12-08 | 新乡市振英机械设备有限公司 | 一种环保型垃圾处理用有色金属分离器 |
CN113857068A (zh) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 孙明月 | 一种分选设备 |
CN113857068B (zh) * | 2021-10-09 | 2024-01-23 | 深圳市卓佰信息科技有限公司 | 一种分选设备 |
CN118080356A (zh) * | 2024-04-22 | 2024-05-28 | 潍坊华耀磁电机械有限公司 | 一种金属分拣系统 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4137156A (en) | Separation of non-magnetic conductive metals | |
US4743364A (en) | Magnetic separation of electrically conducting particles from non-conducting material | |
JPH06285387A (ja) | 導電性材料選別装置 | |
JP3068683B2 (ja) | 非磁性金属分離装置 | |
JP2004202338A (ja) | 渦電流式非鉄系金属物分別方法及びその装置 | |
US5823354A (en) | Method and apparatus for the separation and sorting of non-ferrous materials | |
KR102298216B1 (ko) | 와전류를 이용한 비철금속 선별장치 | |
KR101741315B1 (ko) | 경사형 와전류 선별장치 | |
US10427167B2 (en) | Device and method for separating weakly magnetic particles | |
US4248700A (en) | Transit materials separator | |
JPH10128151A (ja) | 磁力選別機 | |
JP2000262926A (ja) | 非磁性金属選別装置及び方法 | |
JP2000033286A (ja) | 乾式磁力選別機 | |
JP3955927B2 (ja) | 渦電流式非鉄系金属物分別装置 | |
JP3226948B2 (ja) | アルミ・銅分離装置 | |
JP3255674B2 (ja) | アルミ・銅分離装置 | |
JP2000254547A (ja) | 非鉄金属選別機 | |
JP4057077B2 (ja) | 回転ドラム型非磁性金属選別回収装置 | |
JP4057076B2 (ja) | 回転ドラム型非磁性金属選別回収装置 | |
US560184A (en) | Frank j | |
JP3942215B2 (ja) | 渦電流選別機 | |
JP2996198B2 (ja) | 乾電池の分離装置 | |
JPS6324743B2 (ja) | ||
CA1063552A (en) | Translating magnetic fields in non-magnetic conductive metals separation system | |
JP4012584B2 (ja) | 回転ドラム型非磁性金属選別回収装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040818 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20061019 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070305 |