(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも粒度が異なる複数種の物体からなる混合物体を各種物体毎に選別する選別機において、
（ａ）上面に載置された前記混合物体を下流方向に搬送するように振動するトラフと、
（ｂ）前記トラフの上流側端部に配設され、前記トラフ幅より十分小さい幅を有する投入口と、
（ｃ）前記投入口に対向する前記トラフの下流側端部に配設され、投入口の幅よりやや大きい幅を有する第１排出口と、
（ｄ）前記トラフの下流側端部で、かつ前記第１排出口以外の部分に配設される第２排出口と、
（ｅ）前記トラフの略中間部に設けられ、前記第１排出口より大きい幅を有するとともに、その下端面がトラフの振動によってトラフの上面と間欠的に接触するように、前記トラフとは独立して支持される堰き止め板と
を備えることを特徴とする選別機。
【請求項２】
前記堰き止め板は、前記トラフの幅方向に沿って延び、かつ垂直面に対して搬送方向下流側に向って所定角度傾斜するように立設される請求項１に記載の選別機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、少なくとも粒度が異なる複数種の物体からなる混合物体を各種物体毎に選別する選別機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば歯磨き粉のチューブ（ラミネートチューブ），コーヒー用液体ミルク容器もしくはボトルのアルミキャップ等の、金属とプラスチックとの複合材は、粉砕機にかけて金属とプラスチックとの混合粉砕物（混合物体）とした後、選別機にかけて金属とプラスチックとに分離し、それぞれを再利用または適切な廃棄処分に付すようにされている。
【０００３】
前記金属とプラスチックとの混合物体をそれぞれ金属とプラスチックとに分離する選別機としては、振動スクリーン式のものやエアテーブル式のものが採用されている。
【０００４】
前記振動スクリーン式の選別機は、前工程の粉砕機によって粉砕された混合物体をその粒度に応じて用いられる細かいメッシュ状のスクリーン上に投入し、そのスクリーンを振動させて、スクリーン上に残留する物体とスクリーンを通過してスクリーン下に貯留する物体とに分離するように構成されている。通常、粉砕機にて粉砕された複合体のうち、金属はその粒度が細かくなり、プラスチックはその粒度が粗くフラフ状（綿状）となる。このため前記スクリーンを金属が通過可能なメッシュ状とし、そのスクリーン上に投入された混合物体のうち金属をスクリーン下に貯留させ、プラスチックをスクリーン上に残留させることにより、両者が選別される。
【０００５】
前記エアテーブル式の選別機は、図６にその説明図が示されるように、傾斜したスクリーン５１と、そのスクリーン５１の下方に配設される送風機５２と、そのスクリーン５１と送風機５２との間に配設される整流格子５３とにより構成されている。前記スクリーン５１上面に前記混合物体を投入し、そのスクリーン５１を振動させて前記混合物体を上方へ移動させるとともに、前記送風機５２を作動させてスクリーン５１下方から上方に空気を吹き上げるようにする。こうして、プラスチックのように比重の軽い物体は上方に吹き上がり、傾斜面に沿って下方へ滑り落ちて、スクリーン５１下側端部の排出口（プラスチック側排出口）５４から排出される。一方、金属のように比重の重い物体は、スクリーン５１の振動作用を受けて傾斜面に沿って上方へ移動し、スクリーン上側端部の排出口（金属側排出口）５５から排出される。こうして両者が分離される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記振動スクリーン式選別機では、前工程で粉砕されたプラスチックが通過しない程度の細かいメッシュ状のスクリーンを用いる必要があるために、そのスクリーンが目詰まりを起こしてしまい、選別効率が悪いという問題点がある。また、前記混合物体は、金属とプラスチックとの粒度の差のみで選別されるため、その選別精度が低いという問題点がある。
【０００７】
一方、前記エアテーブル式の選別機では、粉砕された物体が前記送風機からの気流によって舞い上がるため、集塵処理設備が必要となるという問題点があるとともに、前記プラスチックに絡まった金属が前記気流に流されてプラスチック側の排出口５４から排出されるという問題点がある。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、目詰まりや粉塵を生じさせることがなく、簡易な構成で複数種の混合物体を確実に分離・選別することができる選別機を提供することを目的とするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段および作用・効果】
前述された目的を達成するために、本発明による選別機は、少なくとも粒度が異なる複数種の物体からなる混合物体を各種物体毎に選別する選別機において、
（ａ）上面に載置された前記混合物体を下流方向に搬送するように振動するトラフと、
（ｂ）前記トラフの上流側端部に配設され、前記トラフ幅より十分小さい幅を有する投入口と、
（ｃ）前記投入口に対向する前記トラフの下流側端部に配設され、投入口の幅よりやや大きい幅を有する第１排出口と、
（ｄ）前記トラフの下流側端部で、かつ前記第１排出口以外の部分に配設される第２排出口と、
（ｅ）前記トラフの略中間部に設けられ、前記第１排出口より大きい幅を有するとともに、その下端面がトラフの振動によってトラフの上面と間欠的に接触するように、前記トラフとは独立して支持される堰き止め板と
を備えることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明においては、少なくとも粒度が異なる複数種の物体からなる混合物体が投入口からトラフ上に投入され、このトラフの振動によって混合物体が各種物体毎に上下層を形成しつつ下流側へ搬送される。この混合物体のうち粒度の細かい物体が下層を、粒度の粗い物体が上層を形成する。前記混合物体は、振動により間欠的にトラフの上面に接触する堰き止め板により、その堰き止め板の下端面がトラフの上面に接触している状態で滞留する。その後、堰き止め板の下端面がトラフの上面から離脱した際に、下層の物体のみが前記投入口の対向位置に配置されている第１排出口に向けて前進する。一方、上層の物体は、常に堰き止め板の下端面を通過することができず、そのまま滞留して堰き止め板の両側（もしくは片側）部から溢れ出て、第２排出口に向けて前進する。
【００１１】
こうして粒度の細かい物体が第１排出口から、粒度の粗い物体が第２排出口からそれぞれ選別回収される。こうして回収された物体は、それぞれ再利用されるかまたは適切に廃棄処分される。
【００１２】
本発明によれば、非常に簡易な構成で混合物体を各種物体毎に選別回収することができ、従来問題とされていた目詰まりや粉塵を生じさせることがないため、メンテナンスや故障の頻度を低減することができるという効果を奏する。
【００１３】
また、本発明においては、混合物体中の各物体の粒度差だけでなく、比重差が影響して、粒度および比重が異なる物体を分離する際に搬送中に各物体が明らかに上下層に分離されるため、粒度差のみで分離・選別される従来の振動スクリーン式選別機と比較して、選別精度を向上することができるという効果を奏する。なお、粒度が細かく比重の重い物体と粒度が粗く比重の軽い物体との混合物体を分離して選別回収する際には特に有効である。
【００１４】
本発明において、前記堰き止め板は、前記トラフの幅方向に沿って延び、かつ垂直面に対して搬送方向下流側に向って所定角度傾斜するように立設されるのが好ましい。こうすることにより、堰き止め板の下端面を通過できない物体を傾斜した堰き止め板に沿わせてスムーズに下流側へ搬送することができるという効果を奏する。
【００１５】
図１には、本実施例の一実施例に係る選別機１の側面図が示されており、図２には図１のＡ矢視図が示されている。
【００１６】
本実施例の選別機１は、下流側の１辺を除く３辺にガーダ２を備える略長方形状のトラフ３が、架台４の４コーナ部に垂直方向に設置される防振バネ５に支持されて構成されている。
【００１７】
前記トラフ３の中心よりやや上流側の下方で、かつ長手方向左右両側には、各１台ずつの振動モータ６ａ，６ｂが設置されている。これら振動モータ６ａ，６ｂの回転軸は鉛直方向に対して角度γを有しており、それら振動モータ６ａ，６ｂを互い反対方向に回転させて自動的に同期化させると、前記トラフ３が水平に対して角度γの方向（図１中矢印Ｂ）に直線振動する。
【００１８】
図３には、トラフ３の平面図が示されている。また、図４には、混合物体Ｍの搬送状態を説明する平面図（ａ）および断面図（ｂ）が示されている。前記トラフ３の上面７の上流側端部には、前工程の粉砕機（図示省略）により粉砕された混合物体Ｍをその上面７に投入する投入口８が設けられている。この投入口８は、トラフ３の上面７の搬送方向略中心線上に配置されており、その投入口８の幅Ｗ１はトラフ３の幅Ｗ２より十分小さくされている。前記混合物体Ｍは、例えば歯磨き粉のチューブ（ラミネートチューブ），コーヒー用液体ミルク容器もしくはボトルのアルミキャップ等の、金属とプラスチックとの複合材の粉砕物である。この複合材を粉砕機で粉砕処理した場合、その混合物体Ｍ中の金属Ｋは粒度が細かくされ、プラスチックＰは粒度が粗くフラフ状（綿状）にされる。また、前記金属ＫはプラスチックＰと比較して比重が重いという性質を有している。
【００１９】
また、前記トラフ３の上面７の下流側端部で、かつ前記投入口８の対向位置には、前記混合物体Ｍ中の粒度が細かく比重の重い金属Ｋが排出される第１排出口９が設けられている。この第１排出口９の幅Ｗ３は、前記投入口８の幅Ｗ１よりやや大きくされている。また、前記上面７の下流側端部で、かつ第１排出口９以外の部分、言い換えれば第１排出口９の左右両側部分には、前記混合物体Ｍ中の粒度が粗く比重の軽いプラスチックＰが排出される第２排出口１０が設けられている。
【００２０】
前記架台４の略中間位置からトラフ３の左右両側方でかつ上方に向けて配設される支持部材１１を連結する連結部材１１ａにアーム１２が枢着され、このアーム１２の一端部に堰き止め板１３が固定されている。この堰き止め板１３は、前記第１排出口９の幅Ｗ３よりやや大きい幅Ｗ４を有する略長方形状であり、その堰き止め板１３の下端面が前記トラフ３の振動によって、トラフ３の上面７の中間より下流側位置に間欠的に接触するようにされている。また、前記堰き止め板１３は、投入口８と第１排出口９との間に配置され、その左右両側部１３ａが第２排出口１０に対向するようにされている。
【００２１】
このように構成される選別機１においては、前工程の粉砕機により粉砕された混合物体Ｍが投入口８からトラフ３の上面７に投入される。前記トラフ３は、振動モータ６ａ，６ｂによって矢印Ｂ（図１参照）方向に振動されており、前記混合物体Ｍは下流側に向けて搬送される。
【００２２】
前記混合物体Ｍは、振動によって略直線的に下流側へ搬送されるとともに、下流側へ搬送されるに伴って粒度が粗く比重の軽いプラスチックＰは上層に、粒度が細かく比重の重い金属Ｋは下層に成層される。こうして混合物体Ｍは、振動により間欠的にトラフ３の上面７に接触する前記堰き止め板１３により、その堰き止め板１３下端面がトラフ３の上面７に接触している状態で滞留する。その後、堰き止め板１３下端面がトラフ３の上面７から離脱した際に、下層の金属Ｋのみが第１排出口９に向けて前進する。一方、上層のプラスチックＰは、常に前記堰き止め板１３の下端面を通過することができず、そのまま滞留して堰き止め板１３の左右両側部１３ａから溢れ出て、第２排出口１０に向けて前進する。
【００２３】
このように前記投入口８から投入された混合物体Ｍのうち、金属Ｋが堰き止め板１３の下端面を通過して第１排出口９から、プラスチックＰが堰き止め板１３の左右両側部１３ａを通過して第２排出口１０から選別回収される。こうして回収した金属ＫおよびプラスチックＰは、それぞれ再利用または適切な廃棄処分に付される。
【００２４】
本実施例によれば、従来問題とされていた目詰まりや粉塵を生じさせることないため、メンテナンスや故障の頻度を低減することができるとともに、装置構成を非常に簡易にすることができる。
【００２５】
本実施例によれば、金属ＫおよびプラスチックＰは、前工程の粉砕機で処理された際の粒度差と、それぞれの比重差とにより分離・選別されるため、粒度差のみで分離・選別される従来の振動スクリーン式選別機と比較して、選別精度を向上することができるという効果を奏する。
【００２６】
図５（ａ）には、本実施例の変形例に係る選別機１’のトラフ３の上面図が示されている。本変形例の選別機１’においては、トラフ３の上面７’に備えられる投入口８’，第１排出口９’，第２排出口１０’および堰き止め板１３’の配置状態が異なる以外は、先の実施例と異なるところがない。したがって、先の実施例と共通する部分の詳細な説明は省略することとする。
【００２７】
本変形例の選別機１’においては、トラフ３の上面７’の上流側端部に配置されるガーダ２ａと、搬送方向に配置される２つのガーダ２ｂ，２ｃのうちの１つ（ガーダ２ｂ）とで形成されるコーナ部に幅Ｗ１’を有する投入口８’が設けられており、その投入口８に対向する上面７’の下流側端部には、前記混合物体Ｍ中の粒度が細かく比重の重い金属Ｋが排出される第１排出口９’が設けられている。この第１排出口９’の幅Ｗ３’は、前記投入口８’の幅Ｗ１’よりやや大きくされている。また、前記上面７’の下流側端部で、かつ第１排出口９’以外の部分は、前記混合物体Ｍ中の粒度が粗く比重の軽いプラスチックＰが排出される第２排出口１０’とされている。
【００２８】
また、前記上面７’の中間より下流側位置に、前記トラフ３の振動によって間欠的に接触する堰き止め板１３’は、混合物体Ｍの搬送方向に対して角度θ（但し、θ＞９０°）で傾斜するように配置されている。前記堰き止め板１３’の幅Ｗ４’は、前記第１排出口９’の幅Ｗ３’より十分大きくされており、その堰き止め板１３’の第２排出口１０’側部１３ｂが第１排出口９’と第２排出口１０’との境界部１４より第２排出口１０’側に位置するようにされている。なお、前記堰き止め板１３’は支持部材１１を連結する１１ａに枢着されるアーム１２の一端に固定されている。
【００２９】
このように構成される選別機１’においては、図５（ｂ）に混合物体Ｍの搬送状態を説明する説明図が示されるように、投入口８’から投入された混合物体Ｍは、前記ガーダ２ｂに沿って下流側へ搬送されるとともに、下流側へ搬送されるに伴って粒度が粗く比重の軽いプラスチックＰは上層に、粒度が細かく比重の重い金属Ｋは下層に成層される。こうして混合物体Ｍは、振動により間欠的にトラフ３の上面７’に接触する前記堰き止め板１３’により、その堰き止め板１３’下端面がトラフ３の上面７’に接触している状態で滞留する。その後、堰き止め板１３’下端面がトラフ３の上面７’から離脱した際に、下層の金属Ｋのみが前記ガーダ２ｂに沿って第１排出口９’に向けて前進する。一方、上層のプラスチックＰは、常に前記堰き止め板１３’の下端面を通過することができず、そのまま滞留して堰き止め板１３’の第２排出口側部１３ｂから溢れ出て、第２排出口１０’に向けて前進する。
【００３０】
本変形例においては、堰き止め板１３’が搬送方向に対して角度θで傾斜するように配置されているため、堰き止められた上層のプラスチックＰをスムーズに第２排出口側へ搬送することができ、容易にかつ確実に金属ＫとプラスチックＰとを分離・選別することができるという効果を奏する。
【００３１】
前記各実施例においては、前記アーム１２の堰き止め板１３（１３’）が連結されている端部と反対側の端部に錘を取付けて、堰き止め板１３（１３’）の下端面とトラフ３の上面７（７’）との接触時間および離脱時間とを調整するようにすることができる。このように時間調整を行なうことにより、混合物質Ｍの混合状態や形状に応じて、金属Ｋが堰き止め板１３（１３’）の下端面を通過する時間を長く、または堰き止め板１３（１３’）により滞留する時間を長くすることができ、処理能率を向上することができる効果を奏する。
【００３２】
また、前記各実施例においては、振動モータ６ａ，６ｂの回転速度および回転軸の角度を調整して、トラフ３の振動角度および振幅を調整することも可能である。このような調整により、混合物質Ｍの搬送速度を調整でき、混合物質Ｍの混合状態や形状に応じて処理速度を向上することができる効果を奏する。
【００３３】
前記各実施例においては、１つの堰き止め板１３（１３’）により混合物体Ｍの分離・選別が行なわれているが、前記堰き止め板１３（１３’）を複数段配置させて、分離操作を複数回行なうようにしてもよい。こうすることにより２種類以上の物体からなる混合物体の選別を行なうことができるとともに、選別効率の向上を図ることができる。
【００３４】
また、前記各実施例の選別機は、比重差，粒度差の形状の差に同様の傾向があれば、金属とプラスチックとの選別に限らず、他の混合物体の分離・選別に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本実施例の一実施例に係る選別機の側面図である。
【図２】図２は、図１のＡ矢視図である。
【図３】図３は、本実施例のトラフの上面図である。
【図４】図４は、混合物体の搬送状態を説明する平面図（ａ）および断面図（ｂ）である。
【図５】図５は、本実施例の変形例に係る選別機のトラフの上面図（ａ）および混合物体の搬送状態を説明する説明図（ｂ）である。
【図６】図６は、従来のエアテーブル式選別機の説明図である。
【符号の説明】
１，１’              選別機
２，２ａ，２ｂ，２ｃ  ガーダ
３                    トラフ
４                    架台
５                    防振バネ
６ａ，６ｂ            振動モータ
７，７’              上面
８，８’              投入口
９，９’              第１排出口
１０，１０’            第２排出口
１１                    支持部材
１１ａ                  連結部材
１２                    アーム
１３，１３’            堰き止め板
１４                    境界部
５１                    スクリーン
５２                    送風機
５３                    整流格子
５４                    プラスチック側排出口
５５                    金属側排出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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