JP4951561B2 - 磁気選別装置 - Google Patents

Description

この発明は、磁性物と非磁性物とを選別するための磁気選別装置に関する。

被選別物から磁性物と非磁性物とを選別する磁気選別装置として、例えば特開２００６−９５４３１号公報に記載のドラム型磁力選別装置及び特開２００５−２９６７５１号公報に記載の異物選別装置（以下それぞれ「従来例１」及び「従来例２」という。）が提案されている。
従来例１は、公報図１及び図４に示すように第１の磁力選別回転ドラムと、この第１の磁力選別回転ドラムに隙間を有して隣接して設けられている第２の磁力選別回転ドラムとを架台に支持してあり、上記第１の磁力選別回転ドラムでは、コンベアから搬送される処理原料中の磁着物を、内側に近接して永久磁石群が配置されている一側の磁気表面側で吸着し、そして上記第２の磁力選別回転ドラムでは、上記第１の磁力選別回転ドラムの他側の無磁気表面側に徐々に搬送された磁着物を内側に近接して永久磁石群が配置されている一側の磁気表面側で吸着し、他側の無磁気表面側に徐々に搬送するドラム型磁力選別装置である。
また、従来例２は、公報図１及び図２に示すように所定軌道を描いて落下する選別対象物に近接して配置され、その外周面を所定電圧で帯電させた回転電極と、この回転電極の外周面に接触しており、上記外周面に吸着された選別対象物に混入している誘電性異物を上記外周面から掻き落とすスクレーパとを備え、上記選別対象物から誘電性異物を分離除去する異物選別装置である。
特開２００６−９５４３１号公報 特開２００５−２９６７５１号公報

従来例１の課題は次のとおりである。
第１の磁力選別回転ドラム及び第２の磁力選別回転ドラムのそれぞれには、永久磁石群からなる主磁石群と、下流側であってドラム内周面に補助磁石群を設けているが、主磁石群及び補助磁石群のいずれも各回転ドラム内部に配置されているために、構造が複雑になり、製造や組み立てに手間がかかる課題があり、さらに、磁着物の選別効率の向上のために第２の磁力選別回転ドラムが存在しているが（公報第６頁段落００２１参照）、当該装置では第１の磁力選別回転ドラムとは別に第２の磁力選別回転ドラムを設ける必要があるので、より一層構造が複雑になるばかりではなく、製造や組み立てにも手間がかかる他に高コストになる課題がある。
従来例２の課題は次のとおりである。
従来例２では、回転電極の表面に吸引された誘電性異物を掻き落とすためにスクレーパを設けているので、上記誘電性異物を除去し易くなる他に、回転電極の表面の掃除もし易くなる利点があるものの（公報第６〜７頁段落００２３参照）、実際上、誘電性異物が微小な場合や極めて軽量である場合には選別効率が低下する可能性がある。
この発明の目的は、簡単な構成によって製造のコストダウン及び選別効率の向上を図ることにある。

この発明の第１の特徴は、磁性物と非磁性物とからなる被選別物を供給しかつ搬送部を有する供給部と、上記搬送部に対向的に設けてあり、複数の磁石を有すると共に、駆動手段によって回転軸を中心として回転可能である磁気円板と、上記磁気円板と上記搬送部との間に配置してあり、押圧力によって弾性変形可能であり、上記被選別物から磁性物を分離するための分離プレートと、上記分離プレートを上記磁気円板から離れる方向に押圧部によって押圧力を付与する押圧体とを備えていることにある。上記各磁石は上記磁気円板の外周に配置され、上記搬送部上の磁性物を上記分離プレートに吸着可能な磁気力を備えており、上記磁気円板と上記分離プレートとは一体回転可能に連結されており、上記分離プレートにおける上記押圧部が対応する部分は、上記押圧体の押圧力によって上記磁石の磁気力が及ばない位置まで弾性変形可能である。
この発明の第２の特徴は、上記第１の特徴を前提とし、供給部の搬送部が駆動手段によって作動する振動フィーダであることにある。
この発明の第３の特徴は、上記第１又は第２の特徴を前提とし、分離プレートが磁気円板と同心の円板状に形成されており、その外周部が上記磁気円板の外周面より外側に張り出している外周張り出し部を形成していることにある。
この発明の第４の特徴は、上記第１乃至第３のいずれかの特徴を前提とし、押圧体は磁性物が搬送される方向と交差する方向に配置されていることにある。
この発明の第５の特徴は、上記第１乃至第４のいずれかの特徴を前提とし、押圧体が搬送部を挟んで対向的に配置されていることにある。
この発明の第６の特徴は、上記第３乃至第５のいずれかの特徴を前提とし、押圧体が分離プレートの外周張り出し部を押圧していることにある。
この発明の第７の特徴は、上記第１乃至第６のいずれかの特徴を前提とし、押圧体が分離プレートの表面を押圧している押圧部である押圧車と、押圧車による押圧力を制御する調整レバーとからなることにある。

この発明によれば、従来例のように複数の回転ドラムを使用することなく、磁気円板を主体としているので、構成が簡単となり、製造や組み立てがし易くなり製造のコストダウンを図ることができ、また押圧体によって磁性物が吸着されている分離プレートを磁気円板の磁石の磁気力の及ばない位置まで離すので、確実に磁性物を分離プレートから分離することができ、選別効率が向上する。

この発明の実施の一形態について図面を参照して説明する。
図１及び図２において、磁気選別装置は、非磁性物Ｍ１と磁性物Ｍ２とからなる被選別物（図８）を供給するための供給部１、複数の磁石３を有する磁気円板２、被選別物から磁性物を分離するための分離プレート４及びこの分離プレートを押圧するための押圧体５を備えている。

図１及び図２に示すように、供給部１は、非磁性物Ｍ１と磁性物Ｍ２からなる被選別物が投入される投入体６と、投入された被選別物を定量供給するための対の供給ロール７と、供給ロールから供給された被選別物を搬送するための搬送部８とからなる。
投入体６はホッパーからなるものであり、架台９上に固定されている取付けフレーム１０に保持されている。
対の供給ロール７は投入体６内の下部に設けられており、駆動モータ１１の駆動によって互いに対向方向に回転する。投入体６内に投入された被選別物は、回転する対の供給ロール７間を通過してその下方に配置されている搬送部８上に定量落下される。

搬送部８について図３〜図６を参照して説明する。
搬送部８は供給部１の本体を構成し、図示の例では振動フィーダが使用されている。振動フィーダ８は溝形に形成され（図６）、被選別物の非磁性物Ｍ１及び磁性物Ｍ２を図３左側から右側に向けて搬送する手段である。振動フィーダ８は、長さ方向の両端部（図３左右両端部）がゴム板などの弾性部材からなる支持脚１２によって水平移動可能に支持されている。支持脚１２の下端部は、架台９に設けてある取付け台１３の上板１３ａにボルトによって固定されている。また振動フィーダ８の下方には、これを水平往復移動させるための振動アーム１４が右肩上がりの状態で配置されている。図３及び図４に示すように、振動アーム１４の先端部は、振動フィーダ８の下面に取り付けてある軸受に支持されているピン１５（図１）を介して接続されている。振動アーム１４の後端部は偏心部１４ａとなっている。偏心部１４ａには、これと交差する方向（図４左右方向）に軸１６が貫通されている。軸１６は偏心部１４ａに対して偏心している。
軸１６は上板１３ａ上の軸受に回転可能に支持されている。軸１６の一端には、これを回転中心とする振動発生用プーリー１７を取り付けている。振動発生用プーリー１７は架台９に設けてある取付け台１３の上板１３ａに取り付けられている。
ベルト１９の両端部は、振動発生用プーリー１７と上板１３ａの下面に固定してある振動用駆動モータ１８とに掛け回されている。
したがって、振動用駆動モータ１８の駆動力は、ベルト１９を介して振動発生用プーリー１７から軸１６に伝達され、この軸の回転に伴って振動アーム１４が偏心部１４ａを通じて長さ方向に前進後退するために、振動フィーダ８が水平方向に往復移動を繰り返す。
このような振動フィーダ８の往復移動によって、振動フィーダ上に供給された被選別物の非磁性物Ｍ１及び磁性物Ｍ２は図３右方向に徐々に運ばれる。

磁気円板２について図３〜図７を参照して説明する。
磁気円板２は、振動フィーダ８に対してその上方においてこれと対向的にかつ、水平状態に設けられている。磁気円板２の中心部には軸受２０を設けてある。軸受２０の軸孔２０ａには、駆動モータ２１の出力軸に通じている減速機構の一部を構成している回転軸２２が挿入されている。駆動モータ２１は架台９上に固定されている。磁気円板２は、駆動モータ２１の駆動に伴って軸受２０を介して回転軸２２を中心として回転可能である。
磁気円板２の下面には、軸受２０の軸孔２０ａを囲むようにリング状の受け体２３を設けてある。受け体２３は後述する分離プレート４の保持手段となるものであり、その高さが磁石３の厚みと同じである。
磁石３は、図６及び図７に示すように磁気円板２の下面の外周側全周に等間隔を置いて配置されている。磁石３には四角形の永久磁石が用いられている。磁石３は、その磁気力によって被選別物を構成している磁性物Ｍ２及び非磁性物Ｍ１のうち、磁性物を分離プレート４の下面に吸着可能のものである。

分離プレート４及び押圧体５について図３〜図９を参照して説明する。
図３〜図５において、分離プレート４は磁気円板２と振動フィーダ８との間に配置されている円板状のプラスチックプレートである。分離プレート４は磁気円板２の下面側に位置し、この磁気円板と同心円を形成している。分離プレート４はその径が磁気円板２の径より大きく設定されており、磁気円板の外周端面より幅Ｗだけ外側に張り出されている部分が外周張り出し部４ａ（図５及び図７）である。
分離プレート４は磁気円板２の受け体２３の端面に当てられ、固定部材であるボルト２４によって磁気円板と一体化されている。分離プレート４は、磁気円板２に対して磁石３の厚みと同じ間隔が保たれている。
分離プレート４は、図８及び図９に示すように、その外周部側が押圧体５によって下方に付与される押圧力によって弾性変形可能であり、使用時にはＵ字形に弾性変形した弾性変形部４ｂを形成する。
押圧体５は、図４に示す例では、分離プレート４の左右両側、すなわち搬送部８と交差する方向に対向的に配置され、架台９に取り付けられている。各押圧体５は、押圧部である押圧車２５と、押圧力を制御する調整レバー２６とからなる。
押圧車２５は、分離プレート４の外周張り出し部４ａ（図５及び図７）に接触されており、分離プレートの外周側の表面を常に下方に向けて押圧している。押圧車２５の押圧力は、分離プレート４を下側に弾性変形させると共に、弾性変形によって生じた分離プレートの弾性変形部４ｂの最深部と磁石３との間が磁気力の及ばない距離Ｄ（図６）に設定される。
調整レバー２６は、図４に示すように架台９の前後両側（図左右両側）にピン２７を回転中心として角度調整可能に取り付けられている。調整レバー２６の先端部に押圧車２５を接続してある。調整レバー２６はその取付け角度を調整することによって、押圧車２５による分離プレート４への押圧力を制御することができる。

次に、図示する磁気選別装置を用いて被選別物を非磁性物Ｍ１と磁性物Ｍ２とに選別する方法について説明する。
供給部１の投入体６に投入された被選別物は、下部の対の供給ロール７によって振動フィーダ８上に定量供給される。被選別物の非磁性物Ｍ１及び磁性物Ｍ２は、振動フィーダ８の往復水平移動によって徐々に図３右側に搬送され、搬送の過程では図８に示すように被選別物のうち非磁性物は振動フィーダの端部（図右端部）を経て下方に落下され、回収されるが、磁性物Ｍ２は振動フィーダ８の上方で回転している磁気円板２に取り付けてある磁石３の磁気によって磁気円板と一体に回転している分離プレート４の下面に吸引され、付着される。付着されたまま分離プレート４と共に移動する磁性物Ｍ２は、付着された位置（振動フィーダ８の真上の位置）から約９０度回転すると、分離プレート４の外周張り出し部４ａが押圧体５の押圧車２５に接触しかつ回転しながら下方に押圧され、次第に撓んで行くので、分離プレートの外周部が徐々に磁石から離れて行き、このため磁石３の磁気力も次第に及ばなくなり、やがて図８に示すように弾性変形部４ｂの最深部に至ると、磁気力が磁性物Ｍ２に全く及ばなくなるために、振動フィーダ８の外側に落下され、回収される。
このように、被選別物のうち非磁性物Ｍ１は振動フィーダ８の端部から下方に排出され、磁性物Ｍ２は分離プレート４によって振動フィーダ８の外側へ排出される。

図１に示す磁気選別装置によれば、従来例のように磁気選別手段として磁石を内蔵した回転ドラムを使用せず、磁気円板２を主体としているので、構成が簡単となり、製造や組み立てがし易くなり、製造のコストダウンを図ることができ、また押圧体５は、その押圧力によって磁性物Ｍ２が吸着されている分離プレート４であって押圧部２５が対応している外周張り出し部４ａ側を下方に弾性変形させ、この外周張り出し部を湾曲させて磁気円板の磁石３に対して磁気力の及ばない位置まで離すので、確実に磁性物Ｍ２を分離プレートから分離することができ、選別効率が向上し、そして磁性物が微小な場合や極めて軽量である場合でも選別効率が低下しない。

押圧体５は、図４に示す例では左右の２箇所に対向的に配置したが、１箇所又は３箇所以上であっても良く、また必ずしも対向的に配置することを要しない。
図１では、供給部１の本体を構成する搬送部８に振動フィーダを用いているが、必ずしも振動フィーダであることを要しない。

この発明に係る磁気選別装置を示す一部断面正面図であって、押圧体を省略している図である。 この発明に係る磁気選別装置を示す側面図である。 この発明に係る磁気選別装置の主要部を示す一部切欠拡大正面図であって、押圧体を省略している図である。 この発明に係る磁気選別装置の主要部を示す拡大側面図である。 この発明に係る磁気選別装置を示す一部切欠拡大平面図である。 この発明に係る磁気選別装置における磁気円板、磁石、分離プレート、押圧体及び振動フィーダの関係を示す拡大側面図である。 この発明に係る磁気選別装置における磁気円板及び分離プレートの関係を示す拡大底面図である。 この発明に係る磁気選別装置における磁気円板、分離プレート及び押圧体の押圧車の関係を拡大して示す斜視図である。 この発明に係る磁気選別装置における分離プレートの外周張り出し部が磁気円板から離れている状態を拡大して示す斜視図である。

符号の説明

１ 供給部
２ 磁気円板
３ 磁石
４ 分離プレート
４ａ 外周張り出し部
４ｂ 弾性変形部
５ 押圧体
８ 振動フィーダ（搬送部）
１４ 振動アーム
１７ 振動発生用プーリー
１８ 振動用駆動モータ
２１ 駆動モータ（駆動手段）
２２ 回転軸
２５ 押圧車（押圧部）
２６ 調整レバー
Ｄ 距離
Ｍ１ 非磁性物
Ｍ２ 磁性物
Ｗ 幅

Claims (7)

1. 磁性物と非磁性物とからなる被選別物を供給しかつ搬送部を有する供給部と、
   上記搬送部に対向的に設けてあり、複数の磁石を有すると共に、駆動手段によって回転軸を中心として回転可能である磁気円板と、
   上記磁気円板と上記搬送部との間に配置してあり、押圧力によって弾性変形可能であり、上記被選別物から磁性物を分離するための分離プレートと、
   上記分離プレートを上記磁気円板から離れる方向に押圧部によって押圧力を付与する押圧体と
   を備えており、
   上記各磁石は上記磁気円板の外周に配置され、上記搬送部上の磁性物を上記分離プレートに吸着可能な磁気力を備えており、
   上記磁気円板と上記分離プレートとは一体回転可能に連結されており、
   上記分離プレートにおける上記押圧部が対応する部分は、上記押圧体の押圧力によって上記磁石の磁気力が及ばない位置まで弾性変形可能である
   ことを特徴とする磁気選別装置。
2. 供給部の搬送部は、駆動手段によって作動する振動フィーダであることを特徴とする請求項１記載の磁気選別装置。
3. 分離プレートは磁気円板と同心の円板状に形成されており、その外周部が上記磁気円板の外周面より外側に張り出している外周張り出し部を形成していることを請求項１又は請求項２記載の磁気選別装置。
4. 押圧体は、磁性物が搬送される方向と交差する方向に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の磁気選別装置。
5. 押圧体は、搬送部を挟んで対向的に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の磁気選別装置。
6. 押圧体は、分離プレートの外周張り出し部を押圧していることを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれかに記載の磁気選別装置。
7. 押圧体は、分離プレートの表面を押圧している押圧部である押圧車と、押圧車による押圧力を制御する調整レバーとからなることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の磁気選別装置。

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