JPS607809Y2 - 非磁性導電材料分離装置 - 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は、傾斜して配置される長手
方向中心軸線の回わりを一方向に駆動回転され、長手方
向に一様な内径を有する円筒体と、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シュートと、該シュ
ートから前記円筒体内に投入され、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、前記円筒体の上端開口より該
円筒体内に投入された混合材料は、回転する円筒体の内
周面との摩擦によって該円筒体の回転方向へ引き上げら
れた後自重によっ滑り落ちる行程を繰り返えしながら全
体的に前記円筒体の回転方向へ片寄った状態でジグザク
に該円筒体の底面に沿ってその下端開口に向けて流れ、
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が、この電磁作用
力による分離効果を高めるには、混合材料が前記磁界域
に達する迄に前記導電材料と前記非導電材料との絡み等
を充分に解きほぐしておくことが望ましい。

しかし、前記円筒体は一様な内径を有し、その内周面は
滑らかなことから、前記円筒体に前記混合材料が投入さ
れた際に、紙屑等に乗り或はこれに強く絡んだ前記導電
材料はこれらの非導電材料から解きほぐされることなく
前記非導電材料と一体的に円筒体内を流れることがあり
、このため従来の前記分離装置ではしばしば分離効果の
低下を招くことがあった。

従って、本考案の目的は、分離効果に秀れ、確実に非磁
性導電材料を選別し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回り
を一方向に駆動回転され、分離すべき混合材料が上端開
口より投入される、非磁性材料からなる円筒体と、該円
筒体内に投入され該円筒体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において、前記円
筒体の内周面に、前記円筒体の口径を前記上端開口から
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たことを特徴とする。

前記段部は前記円筒体の周方向へ伸長し、該円筒体の口
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口径が増大する。

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。

従って、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
れることから、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を効果的に解きほぐして移動磁界
発生手段の電磁作用力による分離効果の向上を図ること
ができる。

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つＯ 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１２ａ１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１２ｃ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
ブラケット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１２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の回転力がチェーン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の回わり
を円筒体１２の下端開口３４ｂからみた第２図で時計方
向の回転される。

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４２ａ、
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が設けられて
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の回転力がチェーン５０を介して伝えられ
、これにより外輪環４０は前記軸線３２の回わりを前記
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の回転によって、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１２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１２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１２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った横力向成分のみであるが、
前記磁極境界線が前記回転軸線３２に沿ってねじを有す
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１２ｃ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ュー
ト５２が設けられている。

シュート５２は、第２図に明確に示されているように、
円筒体１２の下端開口３４ｂの側より見て、円筒体１２
の回転軸線を含む垂直面５４よりも円筒体１２の回転方
向と同じ側すなわち第２図に示す例では右方向に駆動回
転される円筒体１２の上端開口３４ａの右手に配置され
ている。

従って、円筒体１２が下端開口３４ｂの側からみて反時
計方向に駆動回転される場合には、シュート５２は下端
開口３４ｂからみて上端開口３４ａの左半に配置される
。

前記シュート５２を径て円筒体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ュート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、シュ
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って、線分６２ａに
沿って前記垂直面５４に向けて移動し、さらに円筒体１
２の内周面との摩擦によって垂直面５４を挾んで落下点
６０と反対の側へ向は線分６２ｂに沿って前記内周面に
沿って引き上げられる。

線分６２ｂに沿っ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に沿って前記垂直面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ってジグザグに、小径部１２
ａ１中径部１２ｂおよび大径部１２ｃを経て下端開口３
４ｂへ向は移動する。

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５
４に近い側に片寄りやすい。

従って、前記したように前記シュート５２を円筒体１２
の回転方向と同じ側へ偏して配置することにより、混合
材料を垂直面５４から離れた点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、塊状になって移動する混合材
料は、反転し或は円筒体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、
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１２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。

従って、前記非導電材料５８は、円筒体１２の回転によ
ってその回転方向へ偏した状態すなわち第２図でみて前
記垂直面５４よりも左方の側へ偏した状態で円筒体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
よって円筒体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は前記導電材料５８
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５４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。

前記シュート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の下端開口３４ｂの側からみて
該円筒体の回転方向と同じ側に位置するものであれば、
前記投入手段として振動フィ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、円筒体の内周面に該
円筒体の口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る
ことにより、該段部を経る混合材料の運動に変化を与え
ると共に、拡散面積の増大により混合材料の再度の絡み
を抑制し、これにより紙屑等に乗った非磁性導電材料あ
るいは紙屑等に絡んだ非磁性導電材料をこれらの非導電
材料から移動磁界域に達する迄に確実に解きほぐすこと
ができる。

従って、前記移動動磁界による前記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、また
前記導電材料が前記非導電材料に絡んでこれに連行され
ることを防止することができ、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であり、第２図は第１図に示した線
■−■に沿って得られた横断面図であり、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、１８．２０：
円筒体の段部、３２：円筒体の中心軸線、３４ａ：上端
開口、３４ｂ二下端開口。

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回りを一方向に
   駆動回転され、分離すべき混合材料が上端開口より投入
   される、非磁性材料からなる円筒体と、該円筒体内に投
   入され該円筒体の下端開口に向けて流れる混合材料のう
   ち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って、前記円筒体の内周面
   には、前記円筒体の口径を前記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
   部が設けられていることを特徴とする非磁性導電材料分
   離装置。