(57)【要約】【課題】弱磁性体のステンレスと非磁性体の選別を可能とし、しかも、強磁性体が入り込んでいてもこれを容易に除去することを可能とする。【解決手段】選別装置１は、選別対象の材料４を載せて搬送するエンドレスのコンベアベルト２と、このコンベアベルト２の排出側の折返し部５に回転可能に設けられ、鉄などの強磁性体よりも磁性が弱い弱磁性体をも吸着することが可能な大きさの磁気吸引力を発生する高磁力発生手段６を有するヘッドプーリ３と、このヘッドプーリ３の下方に位置させて回転可能に設けられ、コンベアベルト２を介して前記高磁力発生手段６の磁気吸引力により吸着された材料である強磁性体４ｃを取り除く回転ブラシ１０と、を具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
選別対象の材料を載せて搬送するエンドレスのコンベアベルトと、
このコンベアベルトの排出側の折返し部に回転可能に設けられ、鉄などの強磁性体よりも磁性が弱い弱磁性体をも吸着することが可能な大きさの磁気吸引力を発生する高磁力発生手段を有するヘッドプーリと、
このヘッドプーリの下方に位置させて回転可能に設けられ、前記コンベアベルトを介して前記高磁力発生手段の磁気吸引力により吸着された材料を取り除く被吸着物除去手段と、を具備したことを特徴とする選別装置。
【請求項２】
前記被吸着物除去手段の回転方向は、前記コンベアベルトの下側を送り出す方向であることを特徴とする請求項１記載の選別装置。
【請求項３】
前記被吸着物除去手段は、ブラシ状または板状であることを特徴とする請求項１または２記載の選別装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄などの強磁性体よりも磁性が弱い弱磁性体の選別を可能とした選別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
廃棄物には、鉄を主とする磁性体、アルミや銅、ステンレスなどの非鉄金属、プラスチック、瓦、コンクリート片、石、木片、紙類など、種々のものが混じっている。これらの混合材料を材質によって選別することで、リサイクルが可能となる。
【０００３】
混合材料を選別する場合、次のような手段が用いられることが多い。まず、磁石を備えた磁選機（選別装置）を用いて、磁石に吸着される鉄を主とする磁性体と、それ以外のものに分ける。鉄用の一般的な磁選機としては、磁束密度が１０００〜２０００ガウス（０．１〜０．２Ｔ）である。次に、渦電流反発式磁選機を備えた選別装置を用いて、アルミや銅などの導電性を有する非鉄金属と、それ以外のものに分ける。
【０００４】
ここで、ステンレスは、種類によって磁性があるものとないものがある。例えば、ＳＵＳ４３０は、フェライト系で、磁性体（強磁性体）であり、前記した鉄用の磁選機の磁石で吸着される。これに対して、現在よく用いられているＳＵＳ３０４は、オーステナイト系で、非磁性体であり、鉄用の磁選機の磁石では全く吸着されない。ただし、このＳＵＳ３０４は、本来は非磁性であるが、熱や圧力をかけて加工を加えると、組織が変化し、わずかではあるが磁性を帯びることが知られている。そこで、このわずかに磁性を帯びた弱磁性体のステンレスを選別するために、通常の鉄用の磁石よりも強力な高磁力の磁石を備えた高磁力磁選機（選別装置）により、弱磁性体のステンレスを選別して回収するものが提案されている。
【０００５】
この高磁力磁選機は、例えばベルトコンベアの排出側の折返し部に位置するヘッドプーリに高磁力（例えば７０００ガウス（０．７Ｔ）以上）を発生する高磁力磁石を設けている。材料を選別する場合、コンベアベルトにより搬送される材料のうち、弱磁性体のステンレスは、ベルトコンベアの排出側において、ヘッドプーリにおける高磁力磁石の磁気吸引力により少し吸引されながら落下することで、ヘッドプーリの近く付近に落下するようになる。これに対してプラスチックや石などの非磁性体は、高磁力磁石の磁気吸引力でも吸引されることがないため、コンベアベルトの搬送スピードによる慣性力で、ステンレスよりも遠くに飛ばされる。これにより、コンベアベルトの排出側において、落ちる場所によりステンレスとそれ以外の非磁性体とを分別することが可能となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−１４６７０８号公報
【特許文献２】特開２０００−１２６６４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記した構成のものでは次のような課題がある。上記したような高磁力磁選機で選別する材料に鉄などの強磁性体のものが混じっていると、その強磁性体のものは、ヘッドプーリの下側に回り込んでも落下せず、そこで、落下しようとしても高磁力磁石の磁気吸引力により引き戻されるため、ヘッドプーリの下側においてくるくると回転し続けるようになる。通常の鉄片や釘、ボルトなどは、高磁力磁選機の前工程において、通常の鉄用の磁選機で選別されるため、高磁力磁選機には入らないように除去することが可能である。しかしながら、鉄さびと土が練られて団子状になったものや、溶接カス、砂鉄などは、鉄用の磁選機にはほとんど吸引されないため、容易には除去することができない。このため、これらの鉄含有物は、この高磁力磁選機に来て初めて吸引されるようになる。高磁力磁選機を運転していると、このような鉄含有物がヘッドプーリの下側においてどんどん増えて成長してしまい、最終的は運転不能となるおそれがある。
【０００８】
本発明は上記した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、弱磁性体のステンレスと非磁性体の選別を可能とし、しかも、強磁性体が入り込んでいてもこれを容易に除去することが可能な選別装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記した目的を達成するために、本発明の選別装置は、選別対象の材料を載せて搬送するエンドレスのコンベアベルトと、このコンベアベルトの排出側の折返し部に回転可能に設けられ、鉄などの強磁性体よりも磁性が弱い弱磁性体をも吸着することが可能な大きさの磁気吸引力を発生する高磁力発生手段を有するヘッドプーリと、このヘッドプーリの下方に位置させて回転可能に設けられ、前記コンベアベルトを介して前記高磁力発生手段の磁気吸引力により吸着された材料を取り除く被吸着物除去手段と、を具備したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
ヘッドプーリが高磁力発生手段を備えているので、弱磁性体のステンレスと非磁性体の選別が可能となる。選別対象の材料に強磁性体のものが混じっていた場合、その強磁性体は、高磁力発生手段による磁気吸引力により吸着されてヘッドプーリの下側まで回り込むようになるが、そこに被吸着物除去手段が回転しているので、ヘッドプーリの下側まで回り込んだ強磁性体のものは、その被吸着物除去手段によりコンベアベルトから引き剥がされて落下するようになる。よって、強磁性体が入り込んでいても、これを容易に除去することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態による選別装置の概略構成を示す縦断側面図
【図２】ヘッドプーリの一部を示す平面図
【図３】第２実施形態による被吸着物除去手段（板状回転部材）の側面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の複数の実施形態による選別装置を図面に基づいて説明する。なお、各実施形態において実質的に同一の構成部位には同一の符号を付し、説明を省略する。
（第１実施形態）
第１実施形態について図１および図２を参照して説明する。まず図１において、選別装置１は、いわゆる高磁力磁選機と呼ばれるもので、コンベアベルト２と、ヘッドプーリ３と、図示しないテールプーリを備えている。コンベアベルト２は、選別対象の材料４を搬送するもので、ヘッドプーリ３とテールプーリとの間に掛け渡されたエンドレスのものである。選別対象の材料４については後述する。ヘッドプーリ３は、図示しない駆動手段により矢印Ａ方向に回転駆動される。コンベアベルト２は、ヘッドプーリ３の外周面に掛けられていて、当該ヘッドプーリ３の回転に基づき、上側では矢印Ｂ１方向へ移動され、下側では矢印Ｂ２方向へ移動される。ヘッドプーリ３は、コンベアベルト２の排出側の折返し部５に回転可能に設けられている。
【００１３】
ヘッドプーリ３には、棒状をなすプーリ本体３ａの外周部に、高磁力発生手段６が設けられている。この高磁力発生手段６は、図２に示すように、永久磁石からなる多数個の高磁力磁石７と、鉄などの強磁性体８を、ヘッドプーリ３の軸方向に交互に配置して構成されている。高磁力磁石７および強磁性体８は、それぞれ円形のリング状をなしている。高磁力磁石７は、強力な磁気吸引力を発生する例えばネオジム磁石である。この場合、高磁力発生手段６としての磁束密度は、例えば１００００〜１５０００ガウス（１．０〜１．５Ｔ）であり、鉄などの強磁性体よりも磁性が弱い弱磁性体をも吸着することが可能な磁気吸引力を発生する。
【００１４】
ヘッドプーリ３の下方、この場合真下に位置させて、被吸着物除去手段を構成する回転ブラシ１０が設けられている。この回転ブラシ１０は、ヘッドプーリ３と平行に延びる軸部１１の周りに多数本の線材１２を有していて、ブラシ状をなしている。この場合、線材１２の材質としては、ステンレスまたは合成樹脂を用いる。回転ブラシ１０の直径は、ヘッドプーリ３の直径とほぼ同じ大きさに設定されている。回転ブラシ１０における線材１２の材質が合成樹脂の場合には、線材１２の先端をコンベアベルト２の下面に接触させる。線材１２の材質がステンレスの場合には、線材１２でコンベアベルト２の表面を傷付けてしまうおそれがあるため、線材１２の先端とコンベアベルト２の下面との間に少し隙間をあけることが好ましい。
【００１５】
この回転ブラシ１０は、図示しない駆動手段により、矢印Ｃ方向へ回転される。この回転ブラシ１０の回転方向は、ヘッドプーリ３の下側に位置するコンベアベルト２を送り出す方向である。この場合、ヘッドプーリ３の回転方向（矢印Ａ方向）は図中時計回り方向、回転ブラシ１０の回転方向（矢印Ｃ方向）は反時計回り方向であり、ヘッドプーリ３の回転方向と回転ブラシ１０の回転方向は反対方向となる。
【００１６】
回転ブラシ１０の下方である真下には第１の仕切部１３が設けられ、この第１の仕切部１３の右側には所定の間隔をおいて第２の仕切部１４が設けられている。このうち、第１の仕切部１３と第２の仕切部１４との間はステンレス落下部１５とされ、第２の仕切部１４の右側は非磁性体落下部１６とされ、第１の仕切部１３の左側は強磁性体落下部１７とされている。
【００１７】
次に上記構成の作用を説明する。
選別装置１において、コンベアベルト２上には、選別対象の材料４が投入される。この選別装置１は、基本的には、わずかに磁化されたステンレスと、非磁性体とを選別するものであるが、前工程で除去し切れなかった磁性体も分けることができるようになっている。選別対象の材料４には、わずかに磁化されたステンレス４ａ、プラスチックや木片などの非磁性体４ｂ、前工程で除去し切れなかった強磁性体４ｃが含まれているものとする。
【００１８】
選別装置１において、ヘッドプーリ３が矢印Ａ方向へ回転されることに基づきコンベアベルト２の上側が矢印Ｂ１方向へ移動され、コンベアベルト２上に載った材料４も同方向へ搬送される。そして、搬送される材料４のうち、わずかに磁化された弱磁性体のステンレス４ａは、ヘッドプーリ３付近を通過する際に、ヘッドプーリ３における高磁力発生手段６の磁気吸引力によりわずかに吸引されながら落下することになるので、ヘッドプーリ３の先端付近の下方となるステンレス落下部１５に落下するようになる。
【００１９】
また、搬送される材料４のうちプラスチックなどの非磁性体４ｂは、高磁力発生手段６の磁気吸引力でも吸引されることがないため、コンベアベルト２の矢印Ｂ１方向への搬送スピードによる慣性力で、ステンレス４ａよりも遠くまで飛ばされ、磁性体落下部１６に落下するようになる。
【００２０】
そして、搬送される材料４に鉄などの強磁性体４ｃが含まれていた場合、その強磁性体４ｃは、ヘッドプーリ３付近に達すると高磁力発生手段６による磁気吸引力によりコンベアベルト２を介して吸着され、コンベアベルト２と共にヘッドプーリ３の下側まで回り込むようになる。しかし、そこには回転ブラシ１０が回転しているので、ヘッドプーリ３の下側まで回り込んだ強磁性体４ｃは、その回転ブラシ１０によりコンベアベルト２から引き剥がされて落下するようになる。このとき、回転ブラシ１０の回転方向Ｃは、下側のコンベアベルト２を送り出す方向（矢印Ｂ２方向）であるから、引き剥がされた強磁性体４ｃは、強磁性体落下部１７に落下するようになる。よって、選別対象の材料４に強磁性体４ｃが混ざっていても、これを容易に除去することが可能となる。
【００２１】
上記した実施形態によれば、コンベアベルト２の折返し部５に設けられたヘッドプーリ３が高磁力発生手段６を備えているので、選別対象の材料４のうち弱磁性体のステンレス４ａと非磁性体４ｂの選別が可能である。そして、選別対象の材料４に強磁性体４ｃが混じっていた場合、その強磁性体４ｃは、高磁力発生手段６による磁気吸引力により吸着されてヘッドプーリ３の下側まで回り込むようになるが、そこに設けられた回転ブラシ１０によりコンベアベルト２から引き剥がされて落下するようになる。よって、強磁性体４ｃが入り込んでいても、これを容易に除去することが可能となる。これにより、強磁性体４ｃが除去されずにヘッドプーリ３の下側で回転し続けて成長するようなことを未然に防止することができる。
【００２２】
また、回転ブラシ１０の回転方向Ｃは、コンベアベルト２の下側を送り出す方向であるから、回転ブラシ１０によって引き剥がされた強磁性体４ｃは、ステンレス落下部１５には落下せず、確実に強磁性体落下部１７に落下させることができる。これにより、除去された強磁性体４ｃが、ステンレス４ａ側に入ることを確実に防止できる。
【００２３】
（第２実施形態）
図３は第２実施形態を示す。この第２実施形態は、第１実施形態とは被吸着物除去手段の構成が異なっている。すなわち、被吸着物除去手段は、回転ブラシ１０に代えて、板状回転部材２０により構成されている。この板状回転部材２０は、ヘッドプーリ３と平行に延びる軸部２１の周りに、その軸部２１と平行に延びる板部材２２を放射状に複数枚設けた構成となっていて、回転時にその板部材２２の先端部がコンベアベルト２の下面に近接する構成となっている。
【００２４】
選別装置１の運転時において、板状回転部材２０は、回転ブラシ１０と同様に矢印Ｃ方向に回転される。そして、選別対象の材料４に強磁性体４ｃが混ざっていて、この強磁性体４ｃがヘッドプーリ３の磁気吸引力で吸着されて当該ヘッドプーリ３の下側まで回り込んで来た場合、その強磁性体４ｃは板状回転部材２０により引き剥がされて落下することになる。このような実施形態おいても、第１実施形態と同様な作用効果を得ることができる。
【００２５】
（その他の実施形態）
ヘッドプーリ３における高磁力発生手段６としては、永久磁石の高磁力磁石７を用いることに代えて、電磁石を用いるようにしてもよい。
その他、本発明は上記した各実施形態に限られず、種々変更して実施することができる。
【符号の説明】
【００２６】
図面中、１は選別装置、２はコンベアベルト、３はヘッドプーリ、４は選別対象の材料、４ａはステンレス、４ｂは非磁性体、４ｃは強磁性体、６は高磁力発生手段、７は高磁力磁石、８は強磁性体、１０は回転ブラシ（被吸着物除去手段）、１２は線材、１５はステンレス落下部、１６は非磁性体落下部、１７は強磁性体落下部、２０は板状回転部材（被吸着物除去手段）、２２は板部材を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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