JPH07100142B2

JPH07100142B2 - 遠心ジグ

Info

Publication number: JPH07100142B2
Application number: JP61500983A
Authority: JP
Inventors: ジヨージケルシイ，クリストフア
Original assignee: ロワン（マネジメント）ピ−テイ−ワイ．リミテツド
Priority date: 1985-01-25
Filing date: 1986-01-24
Publication date: 1995-11-01
Anticipated expiration: 2010-11-01
Also published as: YU66186A; ES551227A0; US4898666A; BR8604741A; DK165970B; EP0211869B1; PL147154B1; DK456786D0; DK456786A; YU45319B; JPS62501689A; AR240262A1; PH23277A; DE3670455D1; WO1986004269A1; MX162861B; PT81907B; PT81907A; PL257628A1; NZ214915A

Description

【発明の詳細な説明】技術分野本発明は、鉱石粒子群を繰返し膨脹させ圧縮させて層別
することによって比重の異なる鉱石を分離（選別）する
選鉱ジグ（選鉱機）（単に「ジグ」とも称する）に関す
る。

技術背景在来のジグは、比重を利用して作動するものでであり、
例えば髄ちゅで振動されるシーブ（篩）、又は、脈動さ
れる水柱に浸漬させた固定シーブによって構成されてい
る。粒子の分離は、ジグの床内で比重に応じて行われ
る。床は、粗大な重い粒子の層即ちラッギングから成っ
ている。比重の大きい粒子は、ラッギング内へ進入し、
比重の小さい粒子は、ラッギングを横断する横断水流に
よってラッギングから搬出される。

米国特許第4,056,464号には、係留されたロータ上へス
ラリー（供給材料）を導入するようにしたジグが開示さ
れている。このジグにおいては、ラッギングは、織成網
スクリーン上に支持される。ロータ及びスクリーンは、
切頭円錐形であり、水を収容した容器内で回転する。水
は、脈動され、遠心力によって助成されるジグ（振動）
作用を提供する。

米国特許第4,279,741号も、遠心ジグを開示している。
この特許は、円筒形スクリーンを使用し、一実施例にお
いては回転室を使用する。

発明の開示本発明は、ジグ選別サイクルにおける粒子の濃縮に遠心
作用を用いるようにした遠心ジグを提供する。

一実施形態においては、本発明の遠心ジグは、スクリー
ンによって半径方向の移動を拘束されたラッギングによ
って分離された、該ラッギングの半径方向内側に位置す
る軸心領域と該ラッギングの半径方向外側に位置する周
辺領域内を有し、長手軸線を中心として回転するように
取り付けられた容器と料ラッギングの半径方向内側に位
置する該軸心領域へ供給材料を導入するための導入手段
と、該容器の回転中前記周辺領域内の流体を脈動させる
ための、該周辺領域に臨む（隣接する）界面形成手段を
含む脈動手段と、前記供給材料中の比較的軽い粒子を前
記軸心領域からその一端を通して排出するための排出手
段と、前記ラッギング及びスクリーンを透過した前記供
給材料中の比較的重い粒子を前記周辺領域の外周から排
出するための排出手段とから成る遠心ジグであって、前
記界面形成手段は、その実質的に全体が、供給材料の自
由表面と、前記長手軸線と交差するように投影された供
給材料の自由表面によって画定される空間の外側に位置
していることを特徴とする。

本発明の機械は、以下の本発明の実施例の説明から分か
るように、上記各先行特許の機械を改良したものであ
る。

実施例図１及び図２に示された遠心ジグ（以下、単に「ジグ」
又は「装置」又は「機械」とも称する）は、以下に述べ
る駆動機構を収容し、軸受ハウジング21を支持するベー
ス20を備えている。軸受ハウジング21内にはテーパころ
軸受22を介して外側駆動軸23が装着されており、駆動軸
23の上端に円形取り付けフランジ24が担持されている。

フランジ24には、台脚26を介して支持ハウジング25が取
り付けられている。外側軸23内には軸受26,27を介して
カム駆動軸29が装着され、カム駆動軸29の上端は支持ハ
ウジング25に装着された軸受28内に挿入されている。

外側駆動軸23は、該軸に固定されたスプロケット30と、
遊び軸32に装着されたスプロケット31との間に架け渡さ
れたチェーン（図示せず）によって駆動される。スプロ
ケット32は、該スプロケットと、駆動モータ34に連結さ
れたスプロケット33との間に架け渡された駆動チェーン
によって駆動される。カム駆動軸29は、その下端に固定
されたスプロケット35と、第２駆動モータ37によって駆
動されるスプロケット36との間に架け渡された駆動チェ
ーンによって駆動される。

フランジ24には、支持体兼カバー38が取り付けられ、支
持体兼カバー38には、図３〜５に詳細に示された遠心ジ
グの本体部材40を支持するリング39が取り付けられてい
る。本体部材40は、遠心ジグへの供給材料を受け入れる
容器を構成する。容器は、網スクリーン（以下、単に
「スクリーン」とも称する）52によって半径方向外方へ
変位しないように拘束されたラッギングＲによって軸心
領域即ち室51と、周辺領域即ち室54とに分割されてい
る。

本体部材40は、周縁フランジ42及びダム部分43を有する
頂部カバー41を支持している。フランジ42及びダム部分
43の機能については後述する。

本体部材40の中央ボス44内には、そのねじ付き部分45
（図４参照）に螺合させることによって水供給パイプ46
が接続されている。水供給パイプ46は、本体部材40と共
に回転するので、水供給パイプ46と水導入パイプ48との
接続部に回転シール組立体47が設けられている。

水供給パイプ46を囲包し、スラリー導入パイプ49と連通
したスラリー供給ジャケット50が配設されており、ジャ
ケット50の下端は、装置の軸心と網スクリーン52との間
の軸心領域即ち室51に連通するように開放している。ス
クリーン52は、この装置を適用する用途に適合する網目
（通常、300μの粒子を通す網目）の慣用構造のエッジ
ワイヤスクリーンで構成することができる。スクリーン
52は、その上端を頂部カバー41によって位置ぎめされ、
下端は本体部材40に形成された溝53内に装着される。ス
クリーン52の他の特性は、後に説明する。

水供給パイプ46は、本体部材の中央ボス44に設けられた
中央溜め55及び半径方向のスロット56を介してスクリー
ン52と本体部材40の切頭円錐形側壁との間の周辺領域即
ち室54に連通する。

周辺領域54は、ゴム製の環状ダイアフラム（界面形成手
段）57によって閉鎖される。ダイアフラム57は、その外
周縁をリング39の内周縁に固着され、内周縁を支持ハウ
ジング25の外周縁に固定される。かくして、ダイアフラ
ム57は容器の本体部材40の底部を構成する。

ダイアフラム57の中央部分には、カム駆動軸（以下、単
に「カム軸」とも称する）29を囲包する切頭円錐形の脈
動子本体58の上端が固着されている。脈動子本体58の下
端は、図６〜８に詳細に示された１対のカム（往復駆動
手段）59の間に締着することによって取り付けられてい
る。カム59は、カム軸29に取り付けられた調心された青
銅製ブッシュ60に装着されており、それらのカム59の特
定輪郭のカム表面61がボルト63によってカム軸29に固定
されたころ軸受62に当接している。カム表面61の輪郭
は、カム軸29が回転し、従ってころ軸受62がカム59に当
接した状態で回転すると、カム59は軸カム29の軸線方向
に往復動し、その往復動がダイアフラム57に伝達され
る。

特に図５にみられるように、本体部材40の底面には、そ
れぞれ本体部材40の周縁に設けられた噴出ノズル65に連
通する３つのローブ形空洞又は室64が形成されている。
噴出ノズル65に通じる空洞64の側壁の輪郭は、どの点に
おいても装置の回転軸線からの半径線に対して一定の角
度（図示の実施例では30゜）を呈するように付形されて
いる。この輪郭の目的については追って説明する。

図１に示されるように、装置の上部は、頂部カバー66
と、第１出口領域69を画定する外壁67及び底壁68と、第
２出口室73を画定する周壁70,71及び下方壁72とから成
る樋組立体によって囲繞されている。第１出口室即ち軽
粒子出口室69は、フランジ42の上方の領域に連通し、第
２出口室即ち重粒子出口室73は、ノズル65からの物質
（後述するように、水と重粒子）を受容するように配置
されている。もちろん、この樋組立体は、図示しない手
段によってベース20上に取り付けられる。

この装置の作動は、下記の通りである。

外側駆動軸23、及びそれによって担持された支持体兼カ
バー38、本体部材40、頂部カバー41及びフランジ42を含
む部品を駆動モータ34によって決定される速度で回転さ
せながら、水は、水導入パイプ48から水供給パイプ46を
通し、溜め55及びスロット56を経て周辺領域54へ供給さ
れる。それと併行して、調整された供給材料としたジグ
への供給物（以下、単に「スラリー」とも称する）が、
スラリー導入パイプ49及びジャケット50を通してジグへ
供給される。ジグに流入したスラリーは、もちろん、本
体部材40の回転により、そして、本体部材のボス44のリ
ブ44′によって助成されて半径方向外方へ投げ出され
る。一方、供給水は、周辺領域54を満たしている。

供給物（スラリー）及び供給水を導入する前に、供給物
の種類及び選別すべき画分に適合するように選択された
サイズ（粒径）及び密度のラッギングＲが、軸心領域51
内へ導入される。ラッギングとして好適な材料として
は、通常のガーネット、アルミニウム／青銅合金のボー
ル、及び鉛ガラスのボールなどがある。

ラッギングＲは、機械（ジグ）の回転によりスクリーン
52に押し当てられ、供給材料（スラリー）は、軸心領域
51に流入して半径方向外方へ投げ出されると、ラッギン
グ及びスクリーン52に当接して上昇せしめられる。この
ラッギングＲは、慣用の脈動水・重力式ジグにおいてラ
ッギングが突固められるのと同様の態様で遠心作用によ
りスクリーン52に押し当てられて突固められる。カム駆
動軸29の回転とともにカム59の作用によりダイアフラム
57が押し上げられるたびに、周辺室54内の水が加圧さ
れ、この水の脈動により、やはり慣用の脈動水・重力式
ジグの場合と同様の態様でラッギングＲを膨脹させ、膨
脹した（従って、弛んだ）ラッギングからジグの回転に
より供給材料（スラリー）のうちの重い粒子（即ち、密
度の高い粒子）を解放させて、軽い粒子（即ち、密度の
低い粒子）より半径方向外方へ移動させる。ダイアフラ
ム57の下方への戻り行程においては、即ちダイアフラム
が下降すると、周辺室54内の圧力が減少し、ラッギング
が再び突固められ、ラッギングの次の膨脹過程の準備態
勢が整う。

このようにして、脈動水・重力式ジグの場合と同様に、
しかし、重力の代わりに求心力によって比較的密度の高
い粒子がラッギングＲ及びスクリーン52を透過し、周辺
領域54内へ入る。これらの重粒子は、本体部材410の外
壁にまで迅速に移動し、この外壁が円錐形であるため、
それらの重粒子は下降して空洞64へ進入する。次いで、
これらの粒子、即ち分離（選別）された重粒子は、空洞
64の側壁に沿って噴出ノズル65へ至り、供給水即ち「ハ
ッチ」水の一部分と共に重粒子出口室73へ流出する。一
方、比較的密度の低い画分、即ち軽い粒子を包含したス
ラリーは、ラッギングＲを透過することができず、軸心
室51の開口上端からダムリング43を越えてフランジ42を
横切り、軽粒子出口室69へ流れる。

先に述べたように、室64の側壁は、ノズル65に至るまで
の全長のどの点においても機械の回転軸線から半径線に
対して一定の角度を呈するように付形されている。この
角度の選定は、室64の側壁の表面仕上げや、供給材料を
摩擦特性によって影響されるが、30゜の角度が好適であ
ることが判明している。この角度は、空洞64の側壁に沿
って供給材料が堆積することがなく、空洞64が装置の通
常の作動回転により常時洗われるように選定される。

密度ρの流体が半径方向に拘束されて（例えば、回転す
る円筒内に拘束されて）垂直Ｚ軸線の周りに角速度Ωで
回転し、重力がＺ軸線の負の方向に作用するという理想
的な例においては、定常状態では流体内の一点（r,Z）
の圧力は、下記の式（１）によって与えられる。

ここで、Ｐは、点（R,H）を通る流体の自由表面の圧力
（例えば、大気圧）である。（「自由表面」とは、液体
が周囲空気と接している場合の液体と気体の境界面をい
う。）遠心ジグに導入されたスラリー（供給材料）の自
由表面（気体即ち周囲空気と接している境界面）は、図
２に線FSで示されている。スラリーの自由表面FSは、空
気と接触している内側表面であり、図２に実線で示され
るように回転放物面上に位置する。流体の自由表面にお
いては、Ｐ＝Ｐであるから、自由表面は、下式（２）に
よって定義される。

ここに例示した遠心ジグにおいては、点（R,H）は、ダ
ムリング43の高さと内径によって設定される。

このジグの理想的な作動においては、ラッギングＲとス
ラリーの界面における流体圧は、スラリーの全高に亙っ
て一定であり、上記式（１）から明らかなように、この
界面は、式（１）によって定義される自由スラリー表面
（スラリーの自由表面）がそうであるように、やはり回
転放物面上に位置する。

本発明によれば、ラッギング／スラリー界面が、遠心ジ
グを作動す特定の回転速度対応する曲線上に位置するよ
うに、上述した関係式を用いてスクリーン52を付形す
る。

理想的な例では、スクリーン52の付形は、スクリーンの
全高に亙って均一の厚さのラッギングＲを形成するよう
にされる。従って、スクリーン52の輪郭の曲率は、理論
上のラッギングとスラリーの界面と曲率として設定さ
れ、ラッギングの厚みは、ジグ内へ導入されるラッギン
グの量によって定められる。

かくして、ラッギングとスラリーの界面のための理論的
に適正な曲率を算出することができ、そしてスクリーン
52の輪郭の曲率は、該ラッギング／スラリーの界面の曲
率をラッギングの厚みに等しい量δｒだけ半径方向外方
へ変位させることによって求められる。もちろん、スク
リーン52のこの曲率に近似した値は、上述した一般的な
考慮事項に基づいて他の手段によって得ることもでき
る。しかしながら、実際には、スクリーン52の適正な曲
率は、上記方法から導出される曲率より多少大きい曲率
を有する放物線となる。なぜなら、入来スラリー（軸心
領域51へ流入してくるスラリー）は、ヒステリシスの物
質であり、従ってスラリーの自由表面FSの下端は、ヒス
テリシスの物質でない場合より半径方向内方に位置する
からである。従って、スクリーン52の下端のところに新
しく導入されてくる粒子は、スクリーン52自体に生じる
加速度より小さい加速度を受ける。それらの粒子は、上
昇するにつれて半径方向外方へ移動し、加速度が増大す
る。

ジグの回転速度が高ければ高いほど、スクリーン52の最
適形状の曲率は小さくなり、加速度が無限となる極端な
場合にはスクリーンの最適形状は円筒形となる。しかし
ながら、実際上は、この加速度効果は、上述したヒステ
リシス効果によって打ち消される。そして、加速度が減
少し、スクリーンの理論上の放物線の曲率が増大するに
つれて、ヒステリシス効果が減少する。従って、本発明
の実施においては、加速度効果とヒステリシス効果とが
相殺し合うので、上記最適の放物線は、一定範囲のジグ
回転速度に亙って適用することができる。

ジグの床（即ち、中央ボス44）上のスラリーの深さは、
ダムリング43の半径によって決定されるが、この第１実
施例では、異なる直径のダムリングを有する相互交換自
在の頂部カバー41を備えているので、所与の供給材料に
対して回収率を最大限にするために頂部カバー41を交換
することによってスラリーの深さを調節することができ
る。

ジグが極めて高い加速度で作動されると、スクリーン52
が単純な切頭円錐形（前記米国特許第4,056,464号）に
よって教示されている）から、又は円筒形（前記米国特
許第4,279,741号によって教示されている）から逸脱す
る絶対量が非常に小さくなるように思われる。例えば、
ここに例示したジグにおいて加速度が80Gであり、スク
リーン52の高さが63mmの場合、スクリーンの下端はその
上端より僅か3mmしか半径方向内方へ変位されない。こ
こで留意すべきことは、ラッギングＲの厚さは19mm程度
であり、スラリーの厚さは通常5mmであることである。
又、濃縮粒子の粒度は100μｍ未満であり、ラッギング
の直径は600〜1000μｍの範囲である。従って、スクリ
ーン52の形状は、ジグの作動効率を最大限にするために
は極めて重要である。

ダイアフラム57は環状であり、スクリーン52より半径方
向外方の領域でのみ作動する。従って、ダイアフラム57
は、自由スラリー表面FSの下方仮想延長表面の内側では
作動しない。即ち、図１及び図２において、ダイアフラ
ム57は、軸心室51及び周辺室54がダイアフラム57及び支
持ハウジング25のところで終端しておらず、それより下
方へ延長していたとしても、スラリーが存在しない領域
内でのみ作動する。詳述すれば、スラリーの自由表面FS
の下方仮想延長表面は、自由表面FSの投影（ジグの回転
軸線に交差する仮想回転放物面）であり、図２に点線Ｐ
で示されている。自由表面FS及びその投影Ｐは、大気圧
にある点の軌跡を画定する。自由表面FS及びその投影Ｐ
によって囲まれる内側領域の半径方向外側は、大気圧よ
り高い圧力下にある。

自由表面FSは、もちろん、スクリーン52の半径方向内側
にある。従って、環状のダイアフラム57をスクリーン52
より半径方向外方に配置し、スクリーン52の下端の高さ
の位置の直ぐ下に配置することにより、ダイアフラム57
は、周辺領域54内のハッチ水に極めて近接した位置に置
かれ、それによって、ダイアフラム57の実質的に全表面
積が正圧下の水に接触するのでダイアフラムが変位させ
るべき水量を最少限にし、しかもハッチ水とダイアフラ
ム57との接触面積を最大限にする。ダイアフラム57の面
積は、ハッチ水の底面の面積にほぼ等しい面積とするこ
とができ、従って、所定の推進作用を得るのに必要とさ
れるダイアフラムのストローク（行程）の長さを最少限
にすることができる。

例えば上記米国特許第4,056,464号と比べて、本発明に
おいて得られるダイアフラム57の推進効率は、ダイアフ
ラムが、全体的に遠心作用により周辺領域54内に存在す
る高い圧力下にある流体と結合されることによって一層
高められる。この圧力は、カム59の制御下ではダイアフ
ラム57の最下方位置への下降を助成するばかりでなく、
実際、カム59に対する正味下向き力を維持する。従っ
て、ダイアフラムの戻り（下降）ストロークの際のラッ
ギングＲの突固めは、迅速、かつ、広範であり、周辺領
域54から軸心領域51へのハッチ水を流れは殆どない。実
際、選鉱くずへの水の添加量は約５％を越えてはならな
いことを考えれば、本発明のこの構成が有利であること
が理解されよう。

この流体挙動の作用により、ラッギングＲに正の脈動と
負の脈動の両方を生じさせる。これは、供給材料、ラッ
ギング及びハッチ水の全体を回転させない前記米国特許
第4,056,464号の装置によっては得られない効果であ
る。この効果は、前記米国特許第4,279,741号の装置に
よっても、それが使用する推進（脈動）態様からして得
られない。

上述した本発明のジグは、比重によって粒子を極めて効
率的に分別することができ、従来の分離装置では処理で
きない、例えば100μｍ以下の微細粒子を分別するのに
特に有効であることが判明した。好ましい実施例に従っ
て構成された装置は、粒度20μｍ以下50％、粒度５μｍ
以下８％の粒度範囲の粒子の良好な選別を達成し、30倍
以上の濃縮を達成し、５μｍまでの粒度を有する金鉱石
の選鉱に良好な結果が得られ、90％以上の回収率を有す
る。

粒子に加えられる加速度を決定する外側駆動軸23の回転
速度、及び、ジグの脈動速度を決定するカム駆動軸29の
回転速度は、それぞれ特定の供給材料に関して実験によ
って決定される。ラッギングのところで100g程度の加速
度を得るような速度でこの機械を作動させた場合、満足
な結果が得られる。ダイアフラム57の脈動ストロークの
長さは、もちろん、カム表面61の諸パラメータによって
制御される。従って、ある特定の供給材料に対して機械
の作動を最適化するために、カム59を交換してこのスト
ローク長を変更することができる。

本発明には多くの変型実施例が可能であり、上述した実
施例は単に例として挙げたものである。例えば、ダイア
フラム57は、機械の側壁に配置してもよく、ダイアフラ
ム57を作動させるための手段として、カム以外の例えば
電気的又は電磁的装置などの別の手段を用いることも可
能である。又、供給材料やラッギングの配置も、上述し
たものとは異なる態様とすることができる。

そのような変型実施例の１つが、図９及び10に示されて
いる。この実施例は、ダイアフラム57を振動（脈動）さ
せるための機構をより小型化したものである。

この実施例では、カバー38及び脈動子本体58の代わり
に、フランジ24に取り付けた単一の支持部材74が設けら
れている。支持部材74は、支持ハウジング25とダイアフ
ラム57の内周縁を支持する内側円筒形フランジ75と、ダ
イアフラム57の外周縁と本体部材40を支持する外側内筒
形フランジ76を備えている。

カム駆動軸29の上端には、傘歯車77が取り付けられてお
り、傘歯車77はフランジ24に支持されたハウジング78内
の軸受によって支持されている。

ハウジング78内には、又、円周方向に等間隔をおいて複
数の半径方向に向けられたピニオン79が装着されてお
り、それらのピニオン79がそれぞれ半径方向の軸80を駆
動するようになされている。

軸80は、内側円筒形フランジ75に穿設された孔を貫通し
て延長し、各軸80の外端はフランジ75と76の間で支持部
材74に取り付けられた軸受81に支承されている。各軸80
の外端にはクランク部分83が付設され、該クランク部分
83はそれぞれ対応するダイアフラム係合部材84を駆動す
る。

図示の実施例では、ダイアフラム57の円周の周りにこの
ような６つのダイアフラム駆動組立体（77,79,80,83,8
4）が配設されており、カム駆動軸29が回転して６つの
半径方向の軸80を駆動することにより６つのダイアフラ
ム駆動部材84が同時に対応するダイアフラム57を上下に
振動（脈動）させる。

個々のクランク部材83へは、外側フランジ76を設けられ
た孔を通して容易にアクセス（工具や手を入れること）
することができ、ダイアフラム57のストロークを変更し
たい場合、クランク部材83を交換することができる。

本発明の遠心ジグにおけるハッチ水の脈動機構の更に別
の実施例が図11〜12に示されている。この実施例におい
ても、先の実施例の構成部品に対応する部品は同じ参照
番号で示されている。

図11〜12の実施例では、ダイアフラム57が省除されてい
るので、機械的観点からみてジグの構造が著しく簡略化
される。ダイアフラムの代わりに、周辺領域即ちハッチ
水領域54の下方の領域内に空気／水界面（空気と水の界
面）101が創生される。この空気の圧力を脈動させ、ハ
ッチ水の脈動を起させる。

図11に示されるように、この実施例のジグは、ベース20
を支持するフレーム85を備え、軸受ハウジング21の下方
には下方軸ハウジング86が取り付けられている。ダイア
フラムのための別個の駆動機構が必要とされないので、
油圧モータ34がハウジング86の下端に直接取り付けられ
ている。

図11に示されるように、重粒子用樋出口は、符号87で示
される位置にあり、軽粒子は出口88を通して機械から排
出される。

図12に示されるように、ハッチ水領域54を画定する上側
ハウジング89は、この実施例では該上側ハウジング89の
鏡像として形成された下側ハウジング90上に取り付けら
れ、ハッチ水領域54の下に空洞91を形成している。

空洞91は、中央ボス44とフランジ24の間に形成された中
央室93と複数の通路92を介して連通しており、中央室93
は、外側駆動軸即ちジグ駆動軸（図１、２に示される駆
動軸23に対応する軸）の上方部分23a内の軸方向通路94
と連通している。

駆動軸の上方部分23aの下端には、下方駆動軸部分23bが
スプライン結合により連結されており、後者は油圧モー
タ34（図11）に連結されている。軸部分23b内には、上
端において軸方向通路94に開口した軸方向通路95が形成
されており、通路95は、軸部分23bの回転中、下方軸ハ
ウジング86内の空気導入通路97と間欠的に連通する１つ
又は複数の半径方向のポート96を備えている。ハウジン
グ96内で軸部分23bを囲繞する周縁シール部材98が装着
されている。

通路95の下端には、ハウジング86の出口100と間欠的に
連通する１つ又は複数の出口ポート99が設けられてい
る。

空気導入通路97は、圧縮空気源に接続され、ジグの回転
中、空気圧のパルス（脈拍）が室93内へ間欠的に導入さ
れる。この押え空気圧は、遠心ジグの使用回転速度にお
いて、空気／水界面101が空洞91内の水の自由表面（周
囲空気即ち大気と接触している場合の大気との界面）よ
り半径方向外方に多少越えた位置に位置するように、そ
して、増大した圧力のパルスがこの界面101を半径方向
外方へ押しやり、スクリーン52上のラッギングに所要の
脈動作用を起させるように調節される。

空洞91の深さは、空気／水界面即ち脈動界面101の高さ
寸法がスクリーン52の高さ寸法とほぼ等しくなり、周辺
領域54内のハッチ水に所望の所要の脈動を起させるのに
極く僅かの空気圧の増大しか必要とされないように定め
ることが好ましい。この実施例においてもやはり、脈動
界面101の存在が、ラッギングとハッチ水との効果的な
結合を可能にし、ラッギングの急速な膨脹及び圧縮を行
う。

図11、12に示された実施例においては、スラリーは、ボ
ス44に取付けられた分配部材103に設けられた半径方向
の通路によってスクリーン領域即ち軸心領域51内へ導入
される。これらの半径方向の通路、スラリー供給ジャケ
ット50及びボス44には耐摩性ポリウレタンライニング10
4が被覆されている。重粒子出口室73内には、該室内で
の摩擦作用を軽減するためにゴム製の制動壁105が建水
されている。

空気導入口97、出口100及びポート96,99の相対位置関係
及び形状を適当に定めることによって、空気／水界面10
1に作用する空気圧の大きさ、周波数及び形状を制御す
ることができ、ジグの回転速度及び供給材料の性質に適
合するように実験により設定することができる。

出口100は、脈動中空気を一時的に逃がすとともに、空
洞91内からの水を排出することを可能にする。

この実施例では、ガス状流体として空気を用いるのが好
ましいが、他の高圧ガスが利用できる場合は、もちろ
ん、それを使用することができる。

図11、12の実施例による実際のジグにおいては、パルス
（脈動）速度は、毎分1400〜2500パルスの範囲又はそれ
以上にするのが好適であることが判明している。空気
が、定常の自由水表面を画定する回転放物面即ち空気／
水界面101から水を外方へ押しやると、空気／水界面101
における加速度が急激に増大し、それに対応して水の戻
り圧力も増大する。従って、ジグを回転させ、ハッチ水
及びラッギングの脈動が生じるまで圧力を徐々に増大さ
せていくことによって特定の角速度回転速度に対する適
正な空気圧を設定することができる。

空気導入口97及び出口ポート99の位置関係及び形状を調
節することによって行われる制御に加えて、空洞即ち室
91の半径方向の輪郭を変えることによって空気／水界面
101とその半径方向の位置との関係を変更し、それによ
って脈動波形を変えることもできる。

図面の簡単な説明図１は、本発明の第１実施例の立断面図である。

図２は、図１の装置の一部分の立断面図である。

図３は、図１の装置の本体部材の部分平面図である。

図４は、図１の装置の本体部材の横断面図である。

図５は、該本体部材の下からみた部分平面図である。

図６は、前記装置のカムの平面図である。

図７は、図６の線７−７に沿ってみた断面図である。

図８は、前記カムの側立面図である。

図９は、本発明の第２実施例の一部断面による側立面図
である。

図10は、図９の実施例のカム駆動機構を示す部分図であ
る。

図11は、ダイアフラムを省除し、その代わりに空気／水
界面を設定するようにした本発明の別の実施例によるジ
グの一部断面による側立面図である。

図12は、図11のジグの部分断面図である。

23:外側駆動軸 24:円形取り付けハウジング 25:支持ハウジング 29:カム駆動軸（カム軸） 38:支持体兼カバー 40:本体部材（容器） 41:頂部カバー 42:周縁フランジ 43:ダムリング 44:中央ボス 46:水供給パイプ 48:水導入パイプ 49:スラリー（供給材料）導入パイプ 50:スラリー供給ジャケット 51:軸心領域 52:網スクリーン 54:周辺領域 56:半径方向スロット 57:ダイアフラム（界面形成手段） 58:脈動子本体 59:カム（往復駆動手段） 60:ブッシュ 61:カム表面 64:ローブ形空洞（室） 65:噴出ノズル 66:長具カバー 68:底壁 69:第１領域（軽粒子出口室） 72:第２領域（重粒子出口室） 74:支持部材 77:傘歯車 78:ハウジング 79:ピニオン 80:半径方向軸 83:クランク部分 84:ダイアフラム係合部材 87:重粒子用樋出口 88:軽粒子出口 89:上側ハウジング 90:下側ハウジング 91:空洞（室） 92:通路 93:中央室 94,95:軸方向通路 96:半径方向ポート 97:空気導入通路 99:出口ポート 101:空気／水界面

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】スクリーン（52）によって半径方向の移動
を拘束されたラッギングによって分離された、該ラッギ
ングの半径方向内側に位置する軸心領域（51）と該ラッ
ギングの半径方向外側に位置する周辺領域（54）を有
し、長手軸線を中心として回転するように取り付けられ
た容器（40）と、ラッギングの半径方向内側に位置する
該軸心領域へ供給材料を導入するための導入手段（49,5
0）と、該容器の回転中前記周辺領域内の流体を脈動さ
せるための、該周辺領域に臨む界面形成手段（57,101）
を含む脈動手段と、前記供給材料中の比較的軽い粒子を
前記軸心領域からその一端を通して排出するための排出
手段（69）と、前記ラッギング及びスクリーンを透過し
た前記供給材料中の比較的重い粒子を前記周辺領域の外
周から排出するための排出手段（65,73）とから成る遠
心ジグにおいて、前記界面形成手段は、その実質的に全体が、供給材料の
自由表面及び前記長手軸線と交差するように投影された
供給材料の自由表面によって画定される空間の外側に位
置していることを特徴とする遠心ジグ。
【請求項２】前記界面形成手段は、ダイアフラム（57）
から成る請求の範囲第１項に記載の遠心ジグ。
【請求項３】前記ダイアフラムを作動させる往復駆動手
段（59）を備えている請求の範囲第１項に記載の遠心ジ
グ。
【請求項４】前記ダイアフラム（57）は、前記周辺領域
より下に配置されており、前記容器の一部を形成するよ
うになされている請求の範囲第１項に記載の遠心ジグ。
【請求項５】前記界面形成手段は、前記周辺領域（54）
内の流体と連通する流体と、ガス状流体との間の界面
（101）を形成するものであり、該界面（101）は、該ガ
ス状流体の圧力によって半径方向の位置を決められ、該
圧力が脈動することによって該周辺領域内の流体の前記
脈動を起させるようになされている請求の範囲第１項に
記載の遠心ジグ。
【請求項６】前記周辺領域の下方に該領域と連通する流
体室（91）が設けられ、該流体室の半径方向内方に該流
体室と連通するガス状流体室（93）が配置され、該ガス
状流体室へ加圧されたガス状流体を導入するための手段
（97）と、該ガス状流体室内の圧力を脈動させるための
手段（99,100）が設けられている請求の範囲第５項に記
載の遠心ジグ。
【請求項７】前記界面における前記ガス状流体の最小限
の圧力が、前記容器の回転速度において前記界面を前記
流体室内の流体の自由表面の半径方向外方に維持するの
に十分な圧力とされる請求の範囲第６項に記載の遠心ジ
グ。
【請求項８】前記周辺領域及び流体室（91）へ連続的に
流体を供給するための手段（46,55,56）を備えている請
求の範囲第７項に記載の遠心ジグ。
【請求項９】前記ラッギングは、スクリーン（52）によ
って半径方向外方へ変位しないように拘束されており、
該スクリーンは、前記長手軸線と一致した軸線を有する
回転放物面形状であり、該ラッギングと前記供給材料と
の界面が実質的に一定圧の回転面上に位置するように賦
形されている請求の範囲第１〜８項のいずれかに記載の
遠心ジグ。
【請求項１０】スクリーン（52）によって半径方向の移
動を拘束されたラッギングによって分離された、該ラッ
ギングの半径方向内側に位置する軸心領域（51）と該ラ
ッギングの半径方向外側に位置する周辺領域（54）を有
し、長手軸線を中心として回転するように取り付けられ
た容器（40）と、ラッギングの半径方向内側に位置する
該軸心領域へ供給材料を導入するための導入手段（49,5
0）と、該容器の回転中前記周辺領域内の流体を脈動さ
せるための、該周辺領域に臨む脈動手段と、前記供給材
料中の比較的軽い粒子を前記軸心領域からその一端を通
して排出するための排出手段（69）と、前記ラッギング
及びスクリーンを透過した前記供給材料中の比較的重い
粒子を前記周辺領域の外周から排出するための排出手段
（65,73）とから成る遠心ジグにおいて、前記スクリーンは、前記ラッギングと前記供給材料との
界面が実質的に一定圧の回転面上に位置するように賦形
されており、該ラッギングは実質的に一定の厚さを有し
ていることを特徴とする遠心ジグ。
【請求項１１】前記スクリーン（52）は、前記長手軸線
と一致した軸線を中心とする回転放物面形上に位置して
いる請求の範囲第10項に記載の遠心ジグ。
【請求項１２】前記スクリーンの上縁から水平に内方へ
延長したフランジ（43）を備え、該フランジの内周縁
は、該スクリーンと同心関係をなしている請求の範囲第
11項に記載の遠心ジグ。
【請求項１３】前記フランジの半径方向外方で該フラン
ジの上方の領域と連通する選鉱くず排出樋（68）を備え
ている請求の範囲第12項に記載の遠心ジグ。
【請求項１４】前記周辺領域の外側に該領域と連通する
重粒子用樋手段（73）を備えている請求の範囲第10〜13
項のいずれかに記載の遠心ジグ。
【請求項１５】スクリーン（52）によって半径方向の移
動を拘束されたラッギングによって分離された軸心領域
（51）と周辺領域（54）を有し、垂直長手軸線を中心と
して回転するように取り付けられた容器（40）と、前記
軸心領域へ供給材料を導入するための導入手段（49,5
0）と、該容器の回転中前記周辺領域内の流体を脈動さ
せるための脈動手段と、該周辺領域の外側に配置された
重粒子用樋手段（73）とから成る遠心ジグにおいて、供給材料から分別され、前記ラッギング及びスクリーン
を透過した分別材料は、前記周辺領域に連通した空洞
（64）を通って前記重粒子用樋手段へ流れるようになさ
れており、該空洞は、空洞出口（65）へと収束する側壁
によって形成され、該側壁はそれらの全長に亙ってどの
点においても前記長手軸線からの半径に対して同じ角度
を呈するように形成されていることを特徴とする遠心ジ
グ。
【請求項１６】前記角度は、前記側壁に材料が堆積しな
いように、該側壁及び重粒子の摩擦係数に関連して選定
される請求の範囲第15項に記載の遠心ジグ。