JP3230254B2

JP3230254B2 - 非磁性金属分離装置

Info

Publication number: JP3230254B2
Application number: JP31981891A
Authority: JP
Inventors: 丈義野中; 昌伸冨田; 正男藤原
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1991-11-07
Filing date: 1991-11-07
Publication date: 2001-11-19
Anticipated expiration: 2016-11-19
Also published as: JPH0663443A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば都市ごみからア
ルミニウム屑を分離するために用いて好適な非磁性金属
分離装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】図６は従来例のアルミニ
ウム分離ベルトコンベヤ装置を示すものであるが、この
ベルトコンベヤ装置は全体として１で示され、この内、
アルミニウム分離ベルトコンベヤ２のベルト１０は一端
部で駆動ローラ１１に、他端部で非金属性でなる（例え
ばプラスチックでなる）筒体６０に巻装されている。駆
動ローラ１１は電動機１４によりベルト１５を介して所
定の回転速度で矢印方向に駆動される。従って従動ロー
ラである筒体６０は矢印Ａで示す方向に所定の回転速度
で回転する。筒体６０にはこれに同心的に希土類永久磁
石Ｑを取りつけた回転子７を内蔵しており、外周縁部で
取りつけている磁石Ｑは交互に極性が図示するように磁
化されており、これは回転軸４６のまわりに電動機４４
によりベルト４５を介して矢印Ｂ方向に所定の回転速度
で回転するように構成されている。なお筒体６０と回転
子７とは同心的であるが、筒体６０は軸４６とは分離し
た軸のまわりに回転駆動されるようになっている。な
お、駆動ローラ１１、即ち筒体６０の回転速度よりは回
転子７の回転速度の方が充分に大きくなるように設定さ
れている。

【０００３】筒体６０の下方には分別されて排出される
ごみ回収室Ｃ、Ｄ、Ｅが配設され、これらは隔壁２３、
２４、２５、２６によって形成される。

【０００４】従来例は以上のように構成されるのである
が、今ベルト１０の一端部の上方から都市ごみが供給さ
れたものとする。これらは更に高密度で存在するのであ
るが、図においては散在的に示す。即ちベルト１０の上
方走行部においては、例えばアルミ缶ｍ、鉄屑ｆ、紙屑
ｇが図において右方へと移送され、これが筒体６０の最
上方に至ると、これに内蔵する回転子７の高速回転によ
り、その外周縁部に設けた永久磁石ＱのＮ極、Ｓ極がベ
ルト１０に対して相対的にＮ極、Ｓ極の位置を高速に変
化させるので交流磁界が発生し、これがアルミニウム屑
ｍに渦電流を誘起し、この渦電流による磁束と高速で回
転する回転子７の磁極Ｎ、Ｓの磁束によりアルミニウム
屑ｍは推進力を受けて筒体６０のほぼ最上端部より軌跡
ｃを描いて、アルミニウム屑ｍ回収室Ｃへと排出され
る。

【０００５】また紙屑ｇは高速で回転する回転子７の磁
束の影響を何等受ける事なく筒体６０に巻回されるベル
ト１０より自由落下して、ｄの軌跡を経て通常のごみ屑
回収室Ｄへと排出される。次に鉄屑ｆは回転子７の磁極
に強く吸引されながらベルト１０に吸着して最もベルト
１０上での滞留時間が長く、ｅで示す軌跡を経て鉄屑回
収室Ｅへと排出される。

【０００６】以上のようにして都市ごみ屑からアルミニ
ウム屑、非金属性のごみ屑、例えば紙屑、プラスチック
屑など及び鉄屑が回収される。

【０００７】然るに以上のような装置において、例えば
カースクラップ（破砕されたもの）のなかから小片のア
ルミニウムのような屑を回収したい場合があるが、この
ようなアルミニウム片の回収は電磁誘導力が急激に小さ
くなるため、回収率が著しく低下する。

【０００８】またアルミニウム鋳物の鋳造ラインにおい
て回収鋳物砂中の小片のアルミニウムを分離回収したい
場合があるが、粒度１０ｍｍ以下のアルミニウム片は上
記装置においては、やはり電磁誘導力が不足のため、殆
ど回収できないのが現状である。

【０００９】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上記問題に
鑑みてなされ、例えばカースクラップ中の小片アルミニ
ウムのような屑も含む大小さまざまの非磁性金属を効率
よく回収することができる非磁性金属分離装置を提供す
ることを目的とする。

【００１０】

【問題点を解決するための手段】以上の目的は一端部で
駆動ローラに、他端部で非金属性の筒体に巻回されるエ
ンドレスベルトと、前記筒体内に内蔵され、前記筒体内
の内周面近くに異なる磁極が交互に表れるように複数の
永久磁石片を周縁部に取り付けている回転体とから成
り、前記回転体を前記筒体の回転速度より大きい回転速
度で同方向に回転させるようにして、前記エンドレスベ
ルトの他端部より非磁性金属材を他材とは異なった軌跡
で排出させることにより選別するようにした非磁性金属
分離装置において、前記永久磁石片は大きさの違いで区
分された複数種の永久磁石片グループからなり、これら
各グループを所定の順序で前記回転体の前記周縁部に配
列させたことを特徴とする非磁性金属分離装置によって
達成される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例による非磁性金属分離
ベルトコンベヤについて図面を参照して説明する。な
お、従来例の図６に対応する部分については同一の符号
を付し、その詳細な説明は省略する。

【００１２】図１において本実施例のアルミニウム分離
ベルトコンベヤは全体として７１で示され、本実施例で
はベルト７２は従来の駆動ローラ１１及び筒体６０の外
に更に従動ローラ７３に巻装されている。この従動ロー
ラ７３は筒体６０の最右端より図において左方の下方に
配設されており、すなわち内側に配設されており、従っ
てベルト７２は図示するような形で、駆動ローラ１１、
筒体６０及び従動ローラ７３に巻回される。またベルト
７２は以上のような巻回形状より角度αの領域で回転磁
石９０の磁極４３ａ、４３ｂに近接するように構成され
る。すなわちこの角度α外では大きく離隔している。下
方には隔壁８０、８１、８２、８３で室Ｇ、Ｈ、Ｊを画
成するごみ収容器Ｖ’が配設されている。

【００１３】図１においては簡略化して示すが、回転磁
石９０の周縁部にＮ極、Ｓ極、Ｎ極・・・・と交互に外
方に向けた極性を変えて永久磁石４３ａ、４３ｂが固定
され、このうち形状の大なる永久磁石４３ａが２個連続
して所定のピッチで配列されており、またこれに連続し
て形状が小なる永久磁石４３ｂが所定のピッチで図２に
は明示されるが、４個連続して配列固定されている。

【００１４】回転磁石７の周上には第１実施例では図２
に明示されるように大なる永久磁石４３ａが外方に向け
た極性を交互に変えて２個連続して固定され、これに連
続して小なる永久磁石４３ｂが極性を交互に変えて４個
連続して固定されている。図１ではこれらの配列の一部
のみが示されているが、図２にはその全体が示されてい
る。なお、径内方側の極性（径外方側の極性Ｎ極、Ｓ極
・・・・とは反対の極性）のＳ極、Ｎ極・・・・は図示
省略する。

【００１５】すなわち、第１実施例では大なる永久磁石
４３ａが２個連続して（中心から中心の距離）ピッチτ
で配列固定されており、またこれに連続して４個の小な
る永久磁石４３ｂが（中心から中心の距離）ピッチτ’
で連続して配列固定されている。このように大なる永久
磁石４３ａの２個からなるグループと小なる永久磁石４
３ｂの４個からなる第２のグループとが交互に、かつ大
小の関係なく、外面側の磁性がＮ極、Ｓ極、Ｎ極・・・
・と交互に変化するように配列されている。このように
構成される回転磁石９０も従来技術と同様に筒体６０に
対し、同じ方向に、より大きな速度で回転する。

【００１６】なお作動原理は従来技術と同様であるが、
本実施例によればベルト７２上には様々な大きさのアル
ミニウム屑ｍが存在している場合を想定しており、この
１つのアルミニウム屑ｍの大きさを図２に示すようにｃ
と表せば、相隣る永久磁石間のピッチτとの比ｃ／τを
横軸にとり、これの関数ηを縦軸にとると図３に示すよ
うにｃ／τの変化とともに大きく変化することがわかっ
ている。他方、ベルト７２上のアルミニウム屑ｍに対し
て上述の原理で作用する力Ｆはｃ／τと永久磁石からの
磁束密度Ｂの２乗との関数である。すなわち磁束密度Ｂ
の２乗に比例し、かつ１／ηに比例することが理論的に
解明されている。ｃ／τが小さくなればなるほどηが大
きくなる。従って力の関数において１／ηが小となり、
アルミニウム屑ｍに働く力は小となる。換言すればピッ
チτが一定であれば、アルミニウム屑ｍの大きさｃが小
さくなる。すなわち、小片になればなるほどηが大、す
なわちこれに作用する力が小となる。他方、回転磁石の
外周縁部に固定される永久磁石の大きさが大きくなれば
なるほど図２に示すようにτが大なることは明らかであ
る。従ってτが一定とした場合アルミニウム屑ｍの大き
さが小さくなればなるほどこれに働く力は小さくなる
が、他方τが小さくなればアルミニウム屑ｍの大きさが
一定であってもηが小となる。従って１／ηが大、すな
わちアルミニウム屑ｍに働く力は大となる。また永久磁
石の大きさが大であれば、磁束密度Ｂも大となる。

【００１７】以上から明らかなように種々の大きさのア
ルミニウム屑ｍが存在している場合には一定の大きさの
永久磁石を磁性Ｎ、Ｓを交互に変化させて固定させる場
合よりも図２に示すように小片の永久磁石４３ｂを、よ
り小なるピッチτ’で固定させた場合の方がアルミニウ
ム屑の大きさｃによっては、より大なる力が働く。すな
わち、この非鉄金属選別装置によって大小様々のアルミ
ニウム屑ｍを効率よく分離させることができる。すなわ
ち回転磁石９０は高速でベルトコンベヤと同方向に回転
するのであるが、この一回転中において、これら永久磁
石４３ａ、４３ｂからの磁束を受ける領域が、ある範囲
αに亙っているので、この間に大なる永久磁石４３ａが
大なるピッチτで配設されている領域で永久磁石４３ａ
からの磁束を、より小なるアルミニウム屑ｍがその推進
力を受け、かつまたより小なる永久磁石４３ｂからの磁
束は、この回転位相から前後して、より大なるアルミニ
ウム屑に対しても確実に分離させる力、すなわち所定の
収容空間Ｇ内へと飛ばす力を受ける。

【００１８】図４は本発明の第２実施例による非鉄金属
選別装置の図２と同様な一部拡大断面図を示すものであ
るが、本実施例によれば回転磁石９１の外周縁部には大
なる永久磁石４３ａが３個連続して所定のピッチτ₁ で
回転磁石９１の外周縁部に配列固定されており、またこ
れに連続して５個の小なる永久磁石４３ｂが外周側がＮ
極、Ｓ極と交互に変化するように連続して所定のピッチ
τ₂ で固定されている。従って本実施例では大なる永久
磁石４３ａが連続して３個が第１グループを形成し５個
の小なる永久磁石４３ｂが第２のグループを形成し、こ
れらが周縁部に交互に配列固定されていることになる。
なおこの第２実施例では第１実施例の場合と回転磁石９
１の回転速度を変えてもよい。この第２実施例において
も都市ごみの中に大小様々なアルミニウム屑ｍが存在し
ているのであるが、これらは全て効率よく、あるいは精
選度よくアルミニウム屑と他の屑との分離が行なわれ
る。

【００１９】図５は本発明の第３実施例による非鉄金属
選別装置を示すものであるが、本実施例によれば回転磁
石９２に形状が大なる永久磁石４３ａがピッチτ₃ で連
続して配列固定されており、これに連続して小なる永久
磁石４３ｂが所定のピッチτ₄ で連続して配列固定され
ている。このように大なる３個の永久磁石４３ａのグル
ープと小なる永久磁石２個４３ｂのグループが外周縁部
に交互に配列固定されている。本実施例においても上記
第１実施例及び第２実施例とはその回転磁石の速度を変
更するようにしてもよい。

【００２０】いずれにせよこの場合においても都市ごみ
の中には大小様々なアルミニウム屑ｍが存在しているの
であるが、この分布の割合や、あるいは大小、最大値と
最小値との間の分布状態に応じて大なる永久磁石の配列
及び小なる永久磁石の配列及び回転磁石の筒体６０に対
する回転速度を決定すればよい。

【００２１】以上本発明の各実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれらに限定されることなく、本発
明の技術的思想い基いて種々の変形が可能である。

【００２２】例えば以上の実施例では大なる永久磁石を
２個、３個及び小なる永久磁石４３ｂを４個、２個及び
５個それぞれ相連続して所定のピッチで配列固定させる
ようにしたが、これら第１グループを構成する大なる永
久磁石４３ａの及び第２グループを構成する小なる永久
磁石４３ｂの数は本発明の技術的思想に基いた種々の変
形が可能である。

【００２３】例えば大なる永久磁石、小なる永久磁石を
１個づつ交互に配列固定するようにしてもよい。

【００２４】また以上の実施例では従動ローラ７３を用
いて、磁性材、例えば鉄屑を確実に分離する構成となし
たが、これに限ることなく従来の図６に示す構成のアル
ミニウムセパレータにも本発明は適用可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上述べたように本発明の非磁性金属分
離装置によれば、例えばアルミニウム屑が存在してお
り、これらを他のごみから分離する場合においても従来
よりは、その精選度を向上させて分離させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例による非磁性金属分離装置
の側面図である。

【図２】同要部を拡大して示す側面図である。

【図３】同作用を説明するためのグラフである。

【図４】第２実施例による非磁性金属分離装置の図２と
同様な拡大側面図である。

【図５】第３実施例による図２と同様な拡大側面図であ
る。

【図６】従来例のアルミニウムセパレータの側面図であ
る。

【符号の説明】

４３ａ大なる永久磁石４３ｂ小なる永久磁石６０筒体７２ベルト９０回転磁石

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献実開平２−129266（ＪＰ，Ｕ) 実開平３−105937（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B03C 1/00 - 1/32

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】一端部で駆動ローラに、他端部で非金属
性の筒体に巻回されるエンドレスベルトと、前記筒体内
に内蔵され、前記筒体内の内周面近くに異なる磁極が交
互に表れるように複数の永久磁石片を周縁部に取り付け
ている回転体とから成り、前記回転体を前記筒体の回転
速度より大きい回転速度で同方向に回転させるようにし
て、前記エンドレスベルトの他端部より非磁性金属材を
他材とは異なった軌跡で排出させることにより選別する
ようにした非磁性金属分離装置において、前記永久磁石
片は大きさの違いで区分された複数種の永久磁石片グル
ープからなり、これら各グループを所定の順序で前記回
転体の前記周縁部に配列させたことを特徴とする非磁性
金属分離装置。
【請求項２】大きな永久磁石片が第１の所定の個数で
第１の所定のピッチで連続した永久磁石片グループとし
ての第１群と、小さな永久磁石片が第２の所定の個数で
第２の所定のピッチで連続した永久磁石片グループとし
ての第２群とを前記周縁部に交互に配列した第２群とを
交互に配列した請求項１に記載の非磁性金属分離装置。