(57)【要約】【課題】鋳造工程から排出される混合された鋳造排材を分離・分別をして再利用し易くすること。【解決手段】分別装置１０の提供による。分別装置１０は、粒状物と、その粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、粒状物と磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる装置である。分別装置１０は、混合物に含まれる結合塊の粉砕をするロール式粉砕機３と、混合物の搬送を行いつつ混合物から粒状物の分別をする濾過機能付き搬送機４と、混合物の搬送を行いつつ混合物から磁性体からなる固形物の分別をする磁気プーリ付き搬送機２，１２と、混合物に含まれる結合塊の粉砕を行いつつ粒状物の分別をする傾動回転式分別機５と、を具備する。【選択図】図１
2005169260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略袋状を呈する本体と、筒状部と錐状部とで構成されカップ状を呈するストレーナと、を有し、
前記本体は、混合物を投入するための投入口と、分別処理物の少なくとも一部を排出するための排出口と、を備え、前記ストレーナは、前記本体の投入口と排出口とを仕切るように前記本体に格納されるとともに、前記筒状部に設けられた少なくとも一つの邪魔板を備え、
前記ストレーナの筒状部の軸線を回転軸として、少なくとも前記ストレーナの回転をさせ得る回転手段と、
前記本体の投入口が向いた方向が少なくとも略上方向から略斜め下方向の間で変わるように、前記本体及び前記ストレーナを傾け得る傾動手段と、
を具備する傾動回転式分別機。
【請求項２】
前記邪魔板が、前記筒状部の軸線方向に対して斜めに設けられる請求項１に記載の傾動回転式分別機。
【請求項３】
前記ストレーナが、主にパンチングメタルで構成される請求項１又は２に記載の傾動回転式分別機。
【請求項４】
前記本体が略円筒形を呈し、前記ストレーナの筒状部が略角筒形を呈する請求項１〜３の何れか一項に記載の傾動回転式分別機。
【請求項５】
粒状物と、前記粒状物より相対的に大きな固形物と、前記粒状物と前記固形物との結合塊と、を含む混合物から、固形物と粒状物の分別をさせる方法であって、
略袋状を呈し投入口と排出口とを備える本体と、筒状部と錐状部とで構成されてカップ状を呈し前記本体の投入口と排出口とを仕切るように前記本体に格納されるとともに前記筒状部に設けられた邪魔板を備えるストレーナと、を有する分別機を用い、
前記投入口から前記ストレーナへ前記混合物を投入する工程と、
前記投入口を略上方向に向けた状態で前記ストレーナの筒状部の軸線を回転軸として前記ストレーナの回転をさせ、前記ストレーナの主に錐状部で粒状物を本体側へ通じさせ、粒状物の分別をする工程と、
前記投入口を略斜め上方向に傾けた状態で前記ストレーナの筒状部の軸線を回転軸として前記ストレーナの回転をさせ、前記結合塊を前記ストレーナの中で前記邪魔板により上方へ押し上げ落下させて粉砕をして、前記ストレーナの筒状部及び錐状部で粒状物を本体側へ通じさせ、結合塊の粉砕により得られた粒状物の分別をする工程と、
前記排出口から分別をされた粒状物を排出する工程と、
を有する分別方法。
【請求項６】
前記ストレーナの回転数が、毎分５０〜９０である請求項５に記載の分別方法。
【請求項７】
粒状物と、前記粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、前記粒状物と前記磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、前記粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる装置であって、
前記混合物に含まれる結合塊の粉砕をするロール式粉砕機と、前記混合物の搬送を行いつつ前記混合物から前記粒状物の分別をする濾過機能付き搬送機と、前記混合物の搬送を行いつつ前記混合物から前記磁性体からなる固形物の分別をする磁気プーリ付き搬送機と、前記混合物に含まれる結合塊の粉砕を行いつつ前記粒状物の分別をする請求項１〜４の何れか一項に記載の傾動回転式分別機と、を具備する分別装置。
【請求項８】
前記ロール式粉砕機が、二のロールを備え、前記二のロールの各々の表面に凸部乃至凸条部が形成されるとともに、前記二のロールの間隔が可変であり且つ前記二のロールの間に働く圧力を調節可能である請求項７に記載の分別装置。
【請求項９】
前記濾過機能付き搬送機が、主にエキスパンドメタルプレートで構成される搬送コンベアと、前記搬送コンベアを振るわせる揺動手段と、を有する請求項７に記載の分別装置。
【請求項１０】
粒状物と、前記粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、前記粒状物と前記磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、前記粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる方法であって、
前記混合物から前記磁性体からなる固形物の分別を施した後に、
前記混合物に含まれる前記結合塊に対し、第一の粉砕を施し、その結合塊の少なくとも一部を、粒状物と、磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、に分離をさせ、
結合塊から分離をされた粒状物の分別を施し、次いで、結合塊から分離をされた磁性体からなる固形物の分別を施した後に、
前記第一の粉砕の後に前記混合物に残存した結合塊に対し、第二の粉砕を施し、その結合塊を粒状物と非磁性体からなる固形物とに分離をさせ、
結合塊から分離をされた粒状物の分別と、結合塊から分離をされた非磁性体からなる固形物の分別とを、施す分別方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、資源の再利用に役立つ分別機、分別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
現代は、廃棄物の発生量の高水準での推移、廃棄物処理施設の立地の困難性、不法投棄の増大、等の問題に直面しており、循環型社会への脱皮が急務となっている。経済の発展のためには、円滑な且つ大量の生産、流通、消費がなされることが肝要であることは否定出来ないが、その後に大量廃棄を生じる経済社会から脱却し、生産、流通、消費、廃棄において物質の効率的な利用を進め、併せてリサイクルを促すことによって生産にかかる資源の消費を抑制し、廃棄による環境への負荷を抑えた社会の形成が求められているのである。このような社会は、土地が狭い少資源国であって経済大国を維持すべき日本に適した社会である、と考えることが出来る。
【０００３】
従来廃棄されていた物のリサイクルは、ＰＥＴボトルやアルミニウム缶等の飲料その他液体用の容器製造、あるいは建築資材製造、自動車製造等の分野で促進されつつあるが、未だ満足出来るレベルにはないといえる。その理由の１つとして固形物と固形物との分離・分別が困難であるという事情がある。最初から分離・分別をし易い製品設計をしておけば、より容易に対応可能となるであろうが、そのことがコスト増、競争力低下を招来しがちなため、対応が遅れているのが実状である。
【０００４】
このような状況の下、例えば、鋳造の分野においては、従来よりバリや押湯部等の製品にならなかった材料（本明細書において湯玉ともいう）の再利用が進められてきた。しかしながら、中空部を有する鋳物製品等の鋳造工程の場合には、中空部を形成するための砂を固めた中子が用いられ、それが製品を取り出すときに破壊され上記湯玉と混合されて排出されるため、再利用が進んでいないという問題があった。又、冷やし金を使用する場合には、それも混合されて排出されるため、鋳造排材の再利用をいっそう困難なものとしていた。中子は完全に破壊されて全てが粒状の砂（中子砂ともいう）になっていない場合があり、湯玉や冷やし金と結合塊をつくったままの場合が多く、作業者による分別は困難だからである。尚、鋳造排材とは、湯玉、中子砂、及び冷やし金を含む、鋳造工程から排出される材料を指す。
【０００５】
ところで、湯玉、中子砂、及び冷やし金を含む鋳造排材の再利用に関し、先行技術文献は見当たらないようである。又、廃棄物の選別、再利用に関して、特許文献１（破砕物選別装置）、特許文献２（被破砕物誘導装置）、特許文献３（ロールクラッシャ）、特許文献４（改良土製造機）により、各々提案がなされているが、これらにより上記問題の解決は困難であると考えられる。
【特許文献１】特開平５−３０９３３７号公報
【特許文献２】特開平７−２９９３７２号公報
【特許文献３】特開２００１−３３４１５６号公報
【特許文献４】特開２００２−２９４７４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記した事情、問題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、鋳造工程から排出される混合された鋳造排材の分離・分別をして再利用し易くすることにある。湯玉が主に非磁性体からなる固形物であり、中子砂が粒状物であり、冷やし金が主に磁性体からなる固形物であることに着目し、分離・分別の手段について検討が重ねられた結果、以下に示す手段により、上記目的を達成出来ることが見出された。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明によれば、概ね袋状を呈する本体と、筒状部と錐状部とで構成されカップ状を呈するストレーナと、を有し、本体は、混合物を投入するための投入口と、分別処理物の少なくとも一部を排出するための排出口と、を備え、ストレーナは、本体の投入口と排出口とを仕切るように本体に格納されるとともに、筒状部に設けられた少なくとも一つの邪魔板を備え、ストレーナの筒状部の軸線を回転軸として、少なくともストレーナの回転をさせ得る回転手段と、本体の投入口が向いた方向が少なくとも概ね上方向から概ね斜め下方向の間で変わるように、本体及びストレーナを傾け得る傾動手段と、を具備する傾動回転式分別機が提供される。
【０００８】
概ね袋状を呈する本体とは、一定の空間を有する箱体程度を意味する。本体の形状は限定されない。好ましい形状は筒状体である。筒状部と錐状部とで構成されカップ状を呈するストレーナとは、ストレーナが当然ながら底抜けではなく、底に向けて断面が狭まる部分（錐状部）を有しながら、底から遠い側に断面が一定の部分（筒状部）を有することを表す。錐状部は、頂を有する態様でも頂のない切頭型でもよい。
【０００９】
本体は投入口と排出口とを備えストレーナは本体の投入口と排出口とを仕切るように本体に格納される、という態様は、例えるならば、（液体は入らないけれども態様としては）お茶を入れる急須のようなものである。混合物（被分別物）が投入口からストレーナ上に投入され、ストレーナで濾過され乃至漉されて、分別処理物の少なくとも一部、即ちストレーナを通過した分別処理物、が排出口から排出される。
【００１０】
邪魔板とは、ストレーナの回転に伴って混合物がストレーナ外に飛び出したりストレーナ上を滑ったりしないように邪魔をする板状体である。ストレーナが傾いているときに回転すると、混合物は、この邪魔板に引っ掛かってストレーナの中で傾きの上方に移動し、自重により落下する。
【００１１】
少なくともストレーナの回転をさせ得る回転手段、とは、回転をさせる対象はストレーナだけでよいが、回転手段がストレーナとともに本体の回転をさせても構わないことを表している。ストレーナは本体に格納されるため、本体の回転を一緒にさせる態様の方が作製容易と考えられるからである。回転手段の具体的態様は限定されない。例えば、電動機を回転エネルギー発生源とし、ストレーナの筒状部の軸線を回転軸として、ダイレクトに又はギヤやベルト及びプーリ等を介して、ストレーナの回転をさせることが出来る。
【００１２】
少なくとも概ね上方向から概ね斜め下方向の間で変わるように、とは、傾動手段は、断続的に、好ましくは連続的に、本体の投入口がこの範囲の方向に向くように、本体及びそれに格納されたストレーナを傾けることが出来る手段であることを表している。真上から真下まで１８０°方向を変えられる傾動手段でもよく、３６０°回転出来ても構わない。概ね上方向とは、真上方向でなくてもよいことを示し、ストレーナを回転させたときに混合物（被分別物）がストレーナを通過せずに未分別のまま分別機の外に飛び出さない方向であればよい。概ね斜め下方向とは、分別処理を終えた後に、ストレーナの上に残った（濾過乃至漉しをされなかった）分別処理物を分別機の外に排出可能な方向である。傾動手段の具体的態様は限定されない。例えば、電動機を回転エネルギー発生源としストレーナの筒状部の軸線に対して垂直な軸を回転軸として、ダイレクトに又はギヤやベルト及びプーリ等を介して、本体及びそれに格納されたストレーナを１回転未満の回転をさせ、傾けることが可能である。
【００１３】
本発明に係る傾動回転式分別機においては、上記邪魔板が、筒状部の軸線方向に対して斜めに設けられることが好ましい。斜めとは、筒状部に設けられた邪魔板が、筒状部の軸線方向に対して傾いて設けられる態様を表す。複数の邪魔板が設けられる場合には、筒状部の軸線方向に対する傾きの方向を同じにすることが肝要である。
【００１４】
又、本発明に係る傾動回転式分別機においては、上記ストレーナは、濾過する乃至漉す等の機能を有していればその態様は限定されるものではなく、金属網やエキスパンドメタル等の採用が可能であるが、主にパンチングメタルで構成されることが好ましい。主に、とは、少なくとも濾過する乃至漉す等の機能を発現する部分がパンチングメタルであればよいことを表す。
【００１５】
更に、限定されるものではないが、上記本体が概ね円筒形を呈し、上記ストレーナの筒状部が概ね角筒形を呈することが好ましい。本体が概ね円筒形を呈していれば、即ち概ね円筒体であれば、ストレーナの回転をさせ易いからである。但し、例えば、分別処理物の少なくとも一部を排出口から排出させ易くする等の事情により、適宜、本体の部分的形状は変える方が好ましい。ストレーナの筒状部が角筒形である場合に角の数は限定されないが、好ましくは４〜８角筒形、より好ましくは６角筒形である。
【００１６】
次に、本発明によれば、粒状物と、その粒状物より相対的に大きな固形物と、粒状物と固形物との結合塊と、を含む混合物から、固形物と粒状物の分別をさせる方法であって、概ね袋状を呈し投入口と排出口とを備える本体と、筒状部と錐状部とで構成されてカップ状を呈し本体の投入口と排出口とを仕切るように本体に格納されるとともに筒状部に設けられた邪魔板を備えるストレーナと、を有する分別機を用い、投入口からストレーナへ混合物を投入する工程と、投入口を概ね上方向に向けた状態でストレーナの筒状部の軸線を回転軸としてストレーナの回転をさせ、ストレーナの主に錐状部で粒状物を本体側へ通じさせ、粒状物の分別をする工程と、投入口を概ね斜め上方向に傾けた状態でストレーナの筒状部の軸線を回転軸としてストレーナの回転をさせ、結合塊をストレーナの中で邪魔板により上方へ押し上げ落下させて粉砕をして、ストレーナの筒状部及び錐状部で粒状物を本体側へ通じさせ、結合塊の粉砕により得られた粒状物の分別をする工程と、排出口から分別をされた粒状物を排出する工程と、を有する第１の分別方法が提供される。
【００１７】
本発明に係る第１の分別方法においては、ストレーナの回転数は、混合物（被分別物）の状態によって異なり、限定されるものではないが、毎分５０〜９０であることが好ましい。より好ましくは毎分６０〜８０である。これは、特に、混合物が鋳造排材である場合には分離、分別にかかる効率の重要なファクターとなる。回転数が速すぎると、結合塊が自重で落下せず、粉砕し難くなり、効率が低下する。
【００１８】
次いで、本発明によれば、粒状物と、その粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、粒状物と磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる装置であって、混合物に含まれる結合塊の粉砕をするロール式粉砕機と、混合物の搬送を行いつつ混合物から粒状物の分別をする濾過機能付き搬送機と、混合物の搬送を行いつつ混合物から磁性体からなる固形物の分別をする磁気プーリ付き搬送機と、混合物に含まれる結合塊の粉砕を行いつつ粒状物の分別をする上記した傾動回転式分別機と、を具備する分別装置が提供される。磁性体乃至非磁性体からなる固形物とは、磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物の何れか又は双方である。粒状物と磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊とは、結合塊が、少なくとも粒状物を含み、それに磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物の何れか又は双方が含まれている塊である。
【００１９】
本発明に係る分別装置は、ロール式粉砕機を限定するものではないが、ロール式粉砕機が、二のロールを備え、その二のロールの各々の表面に凸部乃至凸条部が形成されるとともに、その二のロールの間隔が可変であり且つ二のロールの間に働く圧力が調節可能であることが好ましい。
【００２０】
上記ロール式粉砕機において、二のロールの各々の表面に形成される凸部乃至凸条部の具体的態様（材質、形状、高さ、配置密度、等）は、混合物に含まれる結合塊の大きさ、硬さ等によって決定され、限定されない。又、二のロールの間隔を可変にして且つ二のロールの間に働く圧力を調節可能にする手段は限定されない。例えば、二のロールの両方又は片方を可動式ロールとして可動式ロールを他のロールに向けてエアシリンダ等（油圧シリンダその他でもよい）で押圧する手段を挙げることが出来る。何れか一のロールが可動式であれば二のロールの間隔は変えることが出来る。又、エアシリンダのエア圧力調節により二のロールの間に働く圧力を調節可能である。
【００２１】
本発明に係る分別装置において、濾過機能付き搬送機は限定されるものではないが、主にエキスパンドメタルプレートで構成される搬送コンベアと、その搬送コンベアを振るわせる揺動手段と、を有することが好ましい。
【００２２】
続いて、本発明によれば、粒状物と、その粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、粒状物と磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる方法であって、混合物から磁性体からなる固形物の分別を施した後に、混合物に含まれる結合塊に対し、第一の粉砕を施し、その結合塊の少なくとも一部を、粒状物と、磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、に分離をさせ、結合塊から分離をされた粒状物の分別を施し、次いで、結合塊から分離をされた磁性体からなる固形物の分別を施した後に、上記第一の粉砕の後に混合物に残存した結合塊に対し、第二の粉砕を施し、その結合塊を粒状物と非磁性体からなる固形物とに分離をさせ、結合塊から分離をされた粒状物の分別と、結合塊から分離をされた非磁性体からなる固形物の分別とを、施す第２の分別方法が提供される。
【発明の効果】
【００２３】
混合物（被分別物）が、粒状物と、それより相対的に大きな固形物と、粒状物とそれより相対的に大きな固形物との結合塊と、を含むものである場合に、結合塊に含まれる粒状物と固形物とは、そのままではストレーナで分別出来ないが、本発明に係る傾動回転式分別機は、回転手段と傾動手段とを具備し、本体及びストレーナを傾けながら回転をさせることが出来、ストレーナの筒状部に邪魔板が設けられているので、この結合塊をストレーナの中で上方へ押し上げ落下させることによって粉砕をすることが出来る。結合塊に含まれる粒状物は、粉砕により固形物と分離をされ、もともと分離をしている粒状物と同様に、ストレーナを通過可能になり、混合物（被分別物）に含まれる全ての粒状物と固形物とが、効率よく分別可能になる。従って、中子砂と湯玉との結合塊を含む鋳造排材の分別手段として、好適であり、湯玉、中子砂、それぞれの再利用の促進に寄与する。
【００２４】
本発明に係る傾動回転式分別機は、本体及びストレーナを傾けずに本体の投入口が概ね上を向いた状態でストレーナの回転をさせることが出来るので、混合物（被分別物）が既に分離をしている粒状物を含む場合には、上記した結合塊の粉砕に先立って、粒状物のみを分離・分別をすることが可能である。その後に、ストレーナの回転を維持したまま本体及びストレーナを傾ければ、上記した如く、結合塊の粉砕と、結合塊の粒状物と固形物との分離・分別と、を行い得るので、手間がかからない上に１サイクルの処理時間が短くスループットの向上が図れる。
【００２５】
本発明に係る傾動回転式分別機の好ましい態様は、ストレーナの筒状部に設けられた邪魔板が、その筒状部の軸線方向に対して斜めであるので、ストレーナを傾けて回転をさせたときに、その回転方向によって、邪魔板が、混合物（被分別物）のうち結合塊（及び固形物）を、ストレーナから排出され難く（ストレーナの中に留めるように）することが出来る。又、回転方向によって、ストレーナから排出され易くすることも出来る。従って、結合塊の粉砕を行っているときは結合塊がストレーナから排出され難い方向で回転させ、ストレーナの上に残った分別をされた固形物の排出をするときには固形物がストレーナから排出され易い方向で回転させれば、分離・分別の処理が円滑に進行する。
【００２６】
本発明に係る傾動回転式分別機の好ましい態様は、ストレーナがパンチングメタルで構成されるので、結合塊が粉砕され分離されながら、分別がなされる。
【００２７】
混合物（被分別物）が、粒状物と、それより相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、粒状物とそれより相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含むものである場合に、結合塊の粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物とは、そのままでは分別出来ない。しかし、本発明に係る分別装置は、ロール式粉砕機と濾過機能付き搬送機と本発明に係る傾動回転式分別機とを具備しているので、結合塊に対して、別の方法により少なくとも２回の粉砕を施すことが出来る。結合塊に含まれる粒状物は、ロール式粉砕機と本発明に係る傾動回転式分別機における粉砕によって固形物と分離をされ、もともと分離をしている粒状物とともに、濾過機能付き搬送機又は傾動回転式分別機により分別される。即ち、本発明に係る分別装置によれば、混合物（被分別物）に含まれる全ての粒状物と固形物とが、効率よく分別可能になる。又、本発明に係る分別装置は、磁気プーリ付き搬送機を具備しているので、もともと分離をされている磁性体からなる固形物とともに、粉砕によって結合塊から分離をされた磁性体からなる固形物を、分別することが可能である。従って、本発明に係る分別装置は、中子砂と湯玉（非磁性体）乃至冷やし金（磁性体）との結合塊を含む鋳造排材の分別手段として、好適であり、湯玉、中子砂、及び冷やし金、それぞれの再利用の促進に寄与する。
【００２８】
本発明に係る分別装置の好ましい態様は、ロール式粉砕機が、二のロールを備え、その二のロールの各々の表面に凸部乃至凸条部が形成されるとともに、二のロールの間隔が可変であり且つ二のロールの間に働く圧力を調節可能であるので、二のロールの間に働く所定の圧力で粉砕を可能な結合塊を逃さず粉砕して分離し得るとともに、二のロールの間に働く圧力では粉砕をされないような硬い結合塊を含む混合物が入ってきたときには、自動的に二のロールの間隔が広がり混合物を通過させ、ロール自体の破壊を防止することが出来る。従って、トラブルの発生率は低下し、分離・分別の処理は円滑に進行し、スループットの向上が図れる。
【００２９】
又、例えば、ロール式粉砕機において二のロールの間に働く圧力を、より弱め、傾動回転式分別機において粉砕のときの傾きを、より大きくすると、少なくとも２回の粉砕において、結合塊の粉砕にかかる衝撃力を変えることが出来るので、混合物に含まれる結合塊の性状に合致した、より適切な粉砕、分離を施すことが可能である。
【００３０】
本発明に係る分別装置の好ましい態様は、濾過機能付き搬送機が、主にエキスパンドメタルプレートで構成される搬送コンベアと、搬送コンベアを振るわせる揺動手段と、を有するので、エキスパンドメタルプレートのメッシュより大きな塊は分別装置外へ排出される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
以下、本発明の実施の形態について、適宜、図面を参酌しながら説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明の実施の形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は以下に記述される手段である。
【００３２】
先ず、本発明に係る傾動回転式分別機について説明する。図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）及び図４（ａ）、図４（ｂ）は、本発明に係る傾動回転式分別機の一実施態様である傾動回転式分別機５を示す図である。図３（ａ）は、架台３１に設置された傾動回転式分別機５の上面図であり、本体４１の投入口４２が横方向を向いたところを表している。図３（ｂ）は、架台３１に設置された傾動回転式分別機５の側面図（図３（ｃ）における左側面）であり、本体４１の投入口４２が概ね上方向及び概ね斜め下方向を向いたところを示し、本体４１及びストレーナ４３が傾け可能な様子を表している。図３（ｃ）は、架台３１に設置された傾動回転式分別機５の本体４１及びストレーナ４３の一部を透視した正面図であり、本体４１の投入口４２が横方向を向いたところを示している。又、図４（ａ）は、傾動回転式分別機５の本体４１及びストレーナ４３のみを拡大して示す側面図（図４（ｂ）における左側面）であり、図４（ｂ）は、傾動回転式分別機５の本体４１及びストレーナ４３のみを拡大して示す正面図である。
【００３３】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示されるように、傾動回転式分別機５は、概ね円筒状を呈する本体４１と、筒状部４４と錐状部４５とで構成されカップ状を呈するストレーナ４３と、を有する。本体４１は、混合物を投入するための投入口４２と、分別処理物の少なくとも一部を排出するための排出口４６と、を備え、ストレーナ４３は、本体４１の投入口４２と排出口４６とを仕切るように本体４１に格納される。ストレーナ４３の筒状部４４は６角筒状を呈し、６角筒の各々の側面に６つの邪魔板４７を備えている。尚、ストレーナ４３はパンチングメタルで構成されるが、図中において孔は省略され示されていない。
【００３４】
図３（ａ）〜図３（ｃ）に示されるように、傾動回転式分別機５は、ストレーナ４３の筒状部４４の軸線にシャフト４８を有し、シャフト４８には電動機４９が取り付けられる。電動機４９は回転エネルギー発生源となり、シャフト４８を回転軸として、ストレーナ４３の回転を可能とする。
【００３５】
又、電動機４９は台板５１に取り付けられ、シャフト４８も軸受５０を介して台板５１に取り付けられている。即ち、本体４１及びストレーナ４３は、シャフト４８と電動機４９を介して台板５１に取り付けられる。そして、その台板５１は、ストレーナ４３の筒状部４４の軸線に対して、即ちシャフト４８に対して、垂直な軸となるように設けられたシャフト５２に、軸受５３を介して取り付けられている。シャフト５２には電動機５４が取り付けられる。電動機５４は回転エネルギー発生源となり、シャフト５２を回転軸として、本体４１及びストレーナ４３の回転を可能とする。この回転は１回転未満でよく、この回転により、本体４１及びそれに格納されたストレーナ４３を、本体４１の投入口４２が向いた方向が、少なくとも概ね上方向から概ね斜め下方向の間で変わるように、傾けることが出来る。
【００３６】
電動機５４及びシャフト５２は架台３１に据付される。上記説明を、反対に辿れば、先ず、架台３１に電動機５４及びシャフト５２が据付され、シャフト５２に台板５１が取り付けられ、台板５１に電動機４９及びシャフト４８が取り付けられ、シャフト４８に本体４１及びストレーナ４３が取り付けられて、架台３１を除いた上記機器及び部材で傾動回転式分別機５が構成される。
【００３７】
図４（ａ）、図４（ｂ）に示されるように、傾動回転式分別機５において、ストレーナ４３の筒状部４４に設けられた６枚の邪魔板４７は、筒状部４４の軸線方向に対して全て同じ方向に斜めに傾いている。本体４１の投入口４２からストレーナ４３の上に混合物（被分別物）を投入し、ストレーナ４３を傾けてＳ２方向（図４（ｂ）参照）に回転させると、混合物のうち結合塊（及び固形物）は遠心力によってストレーナ４３の外へ出ようとするが邪魔板４７がこれを留める結果、結合塊はストレーナの中で上方へ押し上げられ、そして落下する。一方、ストレーナ４３を傾けてＳ１方向（図４（ｂ）参照）に回転させると、混合物のうち結合塊（及び固形物）は遠心力によってストレーナ４３の外へ出ようとし、邪魔板４７に沿ってスムーズに排出される。
【００３８】
次に、本発明に係る分別装置について説明する。図１、図２は本発明に係る分別装置の一実施態様である分別装置１０の示す図であり、図１は概略のフローシート図であり、図２は全体を表す側面図である。尚、図１、図２は、何れも同じ構成機器からなる分別装置１０を表すが、処理の流れ方向は反対になって示されており、又、何れかの図において構成機器は省略される場合がある。
【００３９】
分別装置１０は、粒状物と、その粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、粒状物と磁性体乃至非磁性体からなる固形物との結合塊と、を含む混合物から、粒状物と磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物との分別をさせる装置である。分別装置１０は、バケットローダ１と、（第１の）磁気プーリ付き搬送機２と、ロール式粉砕機３と、濾過機能付き搬送機４と、（第２の）磁気プーリ付き搬送機１２と、本発明に係る傾動回転式分別機５と、を具備する。
【００４０】
バケットローダ１は、混合物６（被分別物）が入っているバスケット７を磁気プーリ付き搬送機２まで運ぶ装置である。磁気プーリ付き搬送機２は、片側のプーリが磁気を有する搬送機である。磁気プーリ付き搬送機２は、バケットローダ１のバスケット７から投じられた混合物６をロール式粉砕機３へ搬送を行いつつ、ロール式粉砕機３側の磁気プーリ８ａにより、混合物６から、もともと分離している磁性体からなる固形物１１の分別をする。磁性体からなる固形物１１は、磁気プーリ８ａに引きつけられ、シュート９ａに沿って落下し、回収箱１３ａに集められる。
【００４１】
ロール式粉砕機３は、混合物６からもともと分離している磁性体からなる固形物１１が除かれた混合物１６に含まれる結合塊の粉砕を行う。磁気プーリ付き搬送機２から、磁気プーリ８ａに引きつけられなかった混合物１６は、ホッパ１４に入り落下してロール式粉砕機３で処理される。ロール式粉砕機３は、各々の表面に凸部２０が形成された可動式ロール１７と固定式ロール１８とを備え、可動式ロール１７はエアシリンダ１９により固定式ロール１８に向けて押圧することが可能になっている。即ち、可動式ロール１７と固定式ロール１８との間隔が可変であり、可動式ロール１７と固定式ロール１８との間に働く圧力が調節可能になっている。
【００４２】
濾過機能付き搬送機４は、結合塊の粉砕が施された混合物１６を磁気プーリ付き搬送機１２へ向けて搬送しながら、混合物１６から、ロール式粉砕機３による結合塊の粉砕で生じたものを含む粒状物２２の分別を行う。濾過機能付き搬送機４は、搬送コンベア２７がエキスパンドメタルプレートで構成され、その搬送コンベア２７を振るわせる振動機能を有する。その振動機能は、振動数を変えることが出来、エキスパンドメタルプレートの目詰まり防止が図られている。エキスパンドメタルプレートで構成される搬送コンベア２７を振るわすことによって、その孔から粒状物２２がシュート９ｂに沿って回収箱１３ｂに落下し易くして、分別を施す。
【００４３】
磁気プーリ付き搬送機１２は、磁気プーリ付き搬送機２と同じく片側のプーリが磁気を有する搬送機である。磁気プーリ付き搬送機１２は、濾過機能付き搬送機４により混合物１６から粒状物２２が除かれて投じられた混合物について、傾動回転式分別機５への搬送を行いつつ、傾動回転式分別機５側の磁気プーリ８ｂにより、混合物２６から、混合物１６から、ロール式粉砕機３による結合塊の粉砕で生じたものを含む固形物２１の分別を行う。磁性体からなる固形物２１は、磁気プーリ８ｂに引きつけられ、シュート９ｃに沿って落下し、回収箱１３ｃに集められる。
【００４４】
分別装置１０における傾動回転式分別機５は、２回の磁性体からなる固形物の分別と、１回の結合塊の粉砕及び粒状物の分別と、が施された混合物について、２回目の結合塊の粉砕及び粒状物の分別を行う装置である。傾動回転式分別機５の詳細の構成は、図３（ａ）〜図３（ｃ）及び図４（ａ）、図４（ｂ）に基づき、既に説明した通りである。傾動回転式分別機５における結合塊の粉砕及び粒状物の分別は、限定されるものではないが、通常、粒状物の分別のみ行う、結合塊の粉砕をしながら粒状物の分別を行う、という２段階で行われる。
【００４５】
粒状物の分別のみ行う段階では、傾動回転式分別機５は、本体４１及びストレーナ４３を傾けずに、本体４１の投入口４２が概ね上を向いた状態で、ストレーナ４３の回転をさせる。そうすると、混合物が既に分離をしている粒状物を含む場合には、結合塊の粉砕に先立って、粒状物のみの分離・分別をすることが可能である。分別装置１０では、濾過機能付き搬送機４により粒状物２２の分別が施されているので、粉砕せずに粒状物のみの分離・分別をする必要性は小さく、粒状物の分別のみ行う段階は省略してもよい。
【００４６】
結合塊の粉砕をしながら粒状物の分別を行う段階では、ストレーナ４３の回転を維持したまま本体４１及びストレーナ４３を傾け、ストレーナ４３の中で上方へ押し上げ落下させることによって結合塊の粉砕をして、粒状物２９と非磁性体からなる固形物２８との分離を行う。結合塊から分離をされた粒状物２９はストレーナ４３を通過して非磁性体からなる固形物２８と分別され回収箱１３ｅに集められ、ストレーナ４３を通過しない非磁性体からなる固形物２８は回収箱１３ｄに集められる。
【００４７】
続いて、混合物（被分別物）として鋳造工程から排出される鋳造排材を例にとって、鋳造排材が本発明に係る分別装置１０により分離・分別される過程を具体的に説明する。鋳造排材は、中子砂と、中子砂より大きな非磁性体の湯玉と、中子砂より大きな磁性体の冷やし金と、を構成要素とし、もともと分離して存在している湯玉、中子砂、及び冷やし金に加えて、中子砂を結合媒介物として形成された中子砂と湯玉、中子砂と冷やし金、からなる結合塊が含まれている。
【００４８】
鋳造排材はバスケット７に入れられ、バケットローダ１により磁気プーリ付き搬送機２へ運ばれる。そして、磁気プーリ付き搬送機２の磁気プーリ８ａにより、もともと分離している冷やし金の分別がなされ、冷やし金は回収箱１３ａに集められる。
【００４９】
残りの鋳造排材はロール式粉砕機３で処理をされ、中子砂と湯玉、及び、中子砂と冷やし金、からなる結合塊が粉砕をされる。このうち、中子砂と湯玉との結合塊は、中子砂と冷やし金との結合塊に比較して、より硬く、又、結合強度が大きい。従って、中子砂と湯玉との結合塊は完全に粉砕されずに、ロール式粉砕機３の処理がなされた鋳造排材の中に残ることが多い。
【００５０】
もともと分離している冷やし金の分別がされた鋳造排材は、ロール式粉砕機３の処理の後に、濾過機能付き搬送機４によって、磁気プーリ付き搬送機１２へ向けて搬送されつつ、もともと分離している中子砂と粉砕により結合塊から分離した中子砂との分別を行う。中子砂は回収箱１３ｂに集められる。そして、磁気プーリ付き搬送機１２の磁気プーリ８ｂにより、粉砕により分離した冷やし金の分別がなされ、冷やし金は回収箱１３ｃに集められる。
【００５１】
こうして、傾動回転式分別機５の被処理物としての鋳造排材は、主に、もともと分離して存在している湯玉と、中子砂と湯玉との結合塊と、の混合物となる。傾動回転式分別機５において、中子砂と湯玉との結合塊は粉砕をされ、中子砂のみがストレーナ４３を通過して、もともと分離している湯玉及び結合塊から分離した湯玉と、分別をされる。そして、中子砂は回収箱１３ｅに集められ、湯玉は回収箱１３ｄに集められる。分別され集められた湯玉、中子砂、及び冷やし金は、単独で、あるいは新規な材料と混合されて、それぞれの用途に再利用される。廃棄されることはない。
【００５２】
以上、本発明の実施の形態について、より具体的に説明した。尚、本明細書においては、分離と分別の語をともに使用し、主に分別の語を使用しているが、これらは、混合物を要素ごとに分ける、混合物から要素を取り出す、等の共通する概念を表す語であり、厳密な差異をもって解釈されるべきではない。本明細書では、理解し易いように、主に結合を解除する概念を含む場合に分離の語を用いた。又、混合物は被分別物に相当し、分別処理物は混合物から分離・分別をされる各要素、即ち、粒状物、粒状物より相対的に大きな磁性体からなる固形物、粒状物より相対的に大きな非磁性体からなる固形物、の何れか又は全てに相当する。更に、例えば、混合物に含まれる粒状物がストレーナを通過することは、混合物を粒状物とそれ以外とに分別をすることに他ならないが、このことは、混合物から粒状物の分別をする、とも表現される。ストレーナ以外の磁気プーリ付き搬送機、濾過機能付き搬送機、等でも同様である。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本明細書において、混合物（被分別物）として鋳造工程から排出される鋳造排材を例示しているが、本発明は、鋳造の分野に限定された発明ではない。既に説明した構成を有する本発明に係る傾動回転式分別機は、従来存在しなかったものである。そして、分野によらず、少なくとも、粒状物と、その粒状物より相対的に大きな固形物と、その粒状物とその固形物との結合塊と、を含む混合物から、固形物と粒状物の分別をさせる用途において、優れた効果を発現し得る。又、既に説明した構成を有し本発明に係る分別装置は、従来存在しなかったものである。そして、分野によらず、少なくとも、粒状物と、その粒状物より相対的に大きく磁性体乃至非磁性体からなる固形物と、その粒状物とその固形物との結合塊と、を含む混合物から、磁性体からなる固形物と非磁性体からなる固形物と粒状物の分別をさせる用途において、優れた効果を発現し得る。
【００５４】
本発明の傾動回転式分別機及びそれを用いた分別装置は、例えば鋳造工程から排出される鋳造排材の分離・分別の他、建築物の取り壊しにより生じる建設排材や、砕石、等の分離・分別の用途に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明に係る分別装置の一実施形態を示す概略のフローシート図である。
【図２】本発明に係る分別装置の一実施形態を示す全体の側面図である。
【図３（ａ）】本発明に係る傾動回転式分別機の一実施形態を示す上面図である。
【図３（ｂ）】本発明に係る傾動回転式分別機の一実施形態を示す側面図である。
【図３（ｃ）】本発明に係る傾動回転式分別機の一実施形態を示す図であり、一部を透視した正面図である。
【図４（ａ）】本発明に係る傾動回転式分別機の一実施形態を示す図であり、一部を拡大した側面図である。
【図４（ｂ）】本発明に係る傾動回転式分別機の一実施形態を示す図であり、一部を拡大した正面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…バケットローダ、２…磁気プーリ付き搬送機、３…ロール式粉砕機、４…濾過機能付き搬送機、５…傾動回転式分別機、６，１６，２６…混合物、７…バスケット、８ａ，８ｂ…磁気プーリ、９ａ，９ｂ，９ｃ…シュート、１０…分別装置、１１，２１…磁性体からなる固形物、１２…磁気プーリ付き搬送機、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ，１３ｅ…回収箱、１４…ホッパ、１７…可動式ロール、１８…固定式ロール、１９…エアシリンダ、２０…凸部、２２，２９…粒状物、２７…搬送コンベア、２８…非磁性体からなる固形物、３１…架台、４１…本体、４２…投入口、４３…ストレーナ、４４…筒状部、４５…錐状部、４６…排出口、４７…邪魔板、４８，５２…シャフト、４９，５４…電動機、５０，５３…軸受、５１…台板。
【図１】
2005169260.tif 000003
【図２】
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【図３（ａ）】
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【図３（ｂ）】
2005169260.tif 000006
【図３（ｃ）】
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【図４（ａ）】
2005169260.tif 000008
【図４（ｂ）】
2005169260.tif 000009