(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分別対象としての原材料が直接的に供給され、乗せられる回転ドラムと、
この回転ドラムの下方に設けられた分別回収用の分割された複数のシュータと、
を備え、
前記回転ドラムは、
内側の非磁性材製のパイプと、
このパイプを被って保護する保護パイプであって、周方向に複数に分割された分割片を、隣り合う２つの分割片におけるフランジ部分同士を着脱可能に固定した、保護パイプと、
を備えるものとして構成されており、
この回転ドラムの内部空間に、周方向に複数の永久磁石が異極が隣り合うように配置された回転ロータが、前記回転ドラム上の非鉄金属をはじき飛ばすと共に磁性物を吸着するように回転駆動可能に設けられており、且つ、この回転ドラムの内部空間における、前記シュータのうちの１つの磁性物回収用のシュータの上方に、前記回転ロータからの磁力線の通過を防いで、回転ドラム上の磁性物をそのシュータに落下させる、磁場遮蔽板を設けた、
ことを特徴とするベルトレス回転ドラム型非鉄金属分別装置。
【請求項２】
前記保護パイプの各分割片は、金属によって構成されており、且つ、前記回転ロータからの磁力線の影響によってもそれ自体にうず電流が極力発生しないように複数の孔が設けられている、請求項１のベルトレス回転ドラム型非鉄金属分別装置。
【請求項３】
前記分割片同士を固定するフランジ部分が放射状に外向きに突出しており、スクレーパとして機能するものとして構成されている、請求項１又は２に記載のベルトレス回転ドラム型非鉄金属分別装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ごみ、各種廃棄物及び自動車スクラップ等のように磁性物と非鉄金属とその他のごみ等が混り合っている混合ごみ（分別対象の原材料）を分別するのに使用される回転ドラム型非鉄金属分別装置に関し、より詳しくは、分別対象の原材料を供給するのにベルトを使用しないようにしたベルトレス型の非鉄金属分別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３は従来の非鉄金属分別装置の一例を示し、これは、周知のように、分別対象の原材料としてのごみをベルトで前方へ運び、前方において磁力の作用によって、非鉄金属、その他のごみ、磁性物がこの順序で遠くに落ちるようにして分別するようにしたものである。
【０００３】
より詳しくは、この装置は、静止系基体としてのフレーム２７を備えている。このフレーム２７には一対のプーリ２４Ａ，２４Ｂが所定間隔（例えば、１．５ｍ）で回転可能に設けられており、これらの間に任意数の磁性物かき落し用スクレーパ２２が付いた原材料供給用の供給ベルト２３が巻き掛けられている。
【０００４】
手前側のプーリ２４Ａの上方には原材料としてのごみが供給される供給ホッパ２８が設けられている。さらにこのプーリ２４Ａと、前記フレーム２７に固定されたベルト駆動用のモータ２５との間に、動力伝達ベルト２５Ａが巻き掛けられている。これにより、このモータ２５によってベルト２３が図中矢印Ａ１の方向に、例えば２０〜１２０ｍ／ｍｉｎの速度で、回転させられることになる。
【０００５】
前記後側のプーリ２４Ｂの内部空間には、前記ベルト２３によって搬送されてくる原材料を図示の３つのシュート２９Ａ，２９Ｂ，２９Ｃに分別するための永久磁石製回転ロータ２１が回転可能に設けらている。この回転ロータ２１は、周知のように、合成樹脂等の外部シェルで、交互にＮ極とＳ極が並ぶ永久磁石２１Ａ，２１Ｂ，…をカバーしたものである。この回転ロータ２１は、フレーム２７に固定されたロータ駆動用モータ２６からの動力が動力伝達ベルト２６Ａによって伝えられて、例えば１５００ｒｐｍの速度で回転させられるようになっている。このプーリ２４Ｂのさらに前方には、ごみの飛散を防止するカバー３０が設けられている。
【０００６】
このような装置において、分別対象の原材料としてのごみを供給ホッパ２８に供給すると、このごみは供給ベルト２３によって前方のプーリ２４Ｂに運ばれる。このプーリ２４Ｂの内側では前述のように永久磁石を有する回転ロータ２１が回転している。この回転ロータ２１からの磁力線の作用によって、非鉄金属は遠くに飛ばされてシュート２９Ａ内に落ち、磁性物はプーリ２４Ｂに引き付けられたまま下側に回転して磁力の弱まったところで一番手前側のシュータ２９Ｃに落ち、その他のごみはプーリ２４Ｂと共に回転して真中のシュータ２９Ｂに落ち、分別が行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のベルト式の非鉄金属分別装置では、原材料中に混入している磁性物は、ベルト２３により回転ロータ２１の部分に到達したとき、電磁力によって激しく回転、振動する。このため、ベルト２３が短時間に損傷し、更に回転ローター２１そのものをも破損する事故が多発している。これは回転ローター２１の外部シェルが上述するように樹脂製であるためであり、原材料としてその中の磁性物が完全に除去されないものが供給されることから、避けらせない問題であった。このため現在は、前処理として、多くの種類の磁選機を設置することにより対策をたてているが、根本的な解決には至っていない。上のようなこととは別に、回転ローター自体が故障することもある。この様なときは、回転ロータの修理は、このロータを本体から取りはずして行わねばならないが、これには大工事が不可欠であるという問題があった。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたもので、その目的は、原材料を受けとる回転ドラム、この回転ドラム内の永久磁石製回転ロータ等の破損を極力防止可能としたベルトレス回転ドラム型非鉄金属分別装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のベルトレス回転ドラム型非鉄金属分別装置は、分別対象としての原材料が直接的に供給され、乗せられる回転ドラムと、この回転ドラムの下方に設けられた分別回収用の分割された複数のシュータと、を備え、前記回転ドラムは、内側の非磁性材製のパイプと、このパイプを被って保護する保護パイプであって、周方向に複数に分割された分割片を、隣り合う２つの分割片におけるフランジ部分同士を着脱可能に固定した、保護パイプと、を備えるものとして構成されており、この回転ドラムの内部空間に、周方向に複数の永久磁石が異極が隣り合うように配置された回転ロータが、前記回転ドラム上の非鉄金属をはじき飛ばすと共に磁性物を吸着するように回転駆動可能に設けられており、且つ、この回転ドラムの内部空間における、前記シュータのうちの１つの磁性物回収用のシュータの上方に、前記回転ロータからの磁力線の通過を防いで、回転ドラム上の磁性物をそのシュータに落下させる、磁場遮蔽板を設けたものとして構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態は、以下の通りである。
【００１１】
本発明は、簡単には、ベルトレスとしつつも、従来のベルト式のものと同様に分別対象としての原材料を分別可能とし、しかもベルトレスのため当然ベルトの損傷について考慮しなくてもよく、且つ、回転ドラムや回転ロータが損傷しないようにしたものである。
【００１２】
より詳しくは、非磁性材で構成される回転ドラムの内側に、隣り合う極がそれぞれＮ，Ｓ異極となるように永久磁石を配列した回転ローターを、回転ドラムの内周の一部に対向させ、回転ドラムと回転ローターはそれぞれ独自に外部モータにより同一方向に回転させる。回転ドラムと回転ローターのそれぞれの直径は約２：１としてあるため、それぞれの回転中心は偏心した状態となる。
【００１３】
回転ドラムは内側に樹脂製パイプを有し、その外側に分離型の複数のプレート片からなる非磁性ステンレスプレート又はパンチングプレートを取付けたものである。２つのプレート片の対向端は、フランジ状に折曲げて互いにボルトで止めるが、この折曲げた部分がいわゆるスクレーパの役割を担う。
【００１４】
一方、回転ドラムの中心に対して、回転ロータと対称な位置に、強磁性材を使用した磁気遮蔽板を設け、回転ドラムのこの方向には外部に磁場漏洩のないようにする。
【００１５】
非磁性ステンレスプレート片又はパンテングプレート片は、ボルトで固定するようにしたので、内部の樹脂製パイプかつ容易に取りはずしが可能な構造である。
【００１６】
回転ドラムは、ハウジングに取り付けた片側４個のベアリング（ローラ）の一対で支えられ、外部モーターにより回転する。
【００１７】
これら回転ドラム、回転ローターは所定の位置に固定されるよう、ハウジング内に納められる。ハウジングの下部は３分割の分割シュートとなっている。一方、上部は、原材料投入のための開口部となっている。
【００１８】
本発明を見方を変えて説明すれば、先ず、原材料供給用のベルトを廃止し、原材料は直接回転ドラム上に供給する。回転ドラムの構造は、内側に樹脂製のパイプを設置し、その外側に非磁性ステンレス性のプレート又はパンチングプレートで覆った２重構造とする。そして、その非磁性ステンレスプレート又はパンテングプレートは分割型とし、分割部分の合せ目はスクレーパーの役目を担わせるためのフランジ状に折り曲げて固定する。この折曲げた部分をスクレーパとして磁性物の排出を行う。
【００１９】
又、回転ドラムと内部の回転ロータの直径は２対１とし、回転ローターを回転ドラムの上部に近接して設置することにより、回転ドラムの下側（回転ロータと反対側）の表面には、磁場が極力出ないようにする。更に、これを徹底するために、回転ロータと反対位置（回転ドラム下方）に、磁気遮蔽プレートを配置している。
【００２０】
回転ドラムの最上部に原材料供給用フィーダートレイ出口がくるようにするか、又は直接シュートにてドラム表面に原材料を供給する。非鉄金属は回転ローターと回転ドラムの最も接近する位置において、回転ロータから出る磁力線により前方に飛び出し、又磁性物はドラム表面に吸着されたまま運ばれ、やがて回転ドラム下方にて前記時期遮蔽プレートの働きにより吸着力を失い落下する。その他のゴミは回転ドラムの回転に沿ってそのまま下方へ落ちる。回転ドラムの下方には分岐シュートが設けられており、非鉄金属、ゴミ、磁性物が分別して回収される。
【００２１】
以下、本発明の実施例を図１、図２を参照しながら説明する。
【００２２】
図１は本発明の実施例を一部を切断して横方向からみた全体的説明図であり、図２は図１の一部を正面側からみた正面側説明図である。
【００２３】
本実施例は、図１において、供給フィーダ１４から回転ドラムに向けて原材料を供給すれば、その原材料は、分割されたシュート１３Ａ，１３Ｂ，１３Ｃに、非鉄金属、ゴミ、磁性物に分かれて落下するようにしたものである。
【００２４】
より詳しくは、本実施例に係る装置は、図１からわかるように静止系としてのハウジング１３を有し、この内部に原材料分別のための後述の機構が設けられており、このハウジング１３の上部開口１３ａの近傍に前記の供給フィーダ１４が設けられており、このハウジング１３の下方の開口が前記の分割されたシュート１３Ａ〜１３Ｃとされている。
【００２５】
このハウジング１３内の前記分別のための機構は、二重構造の回転ドラムＲＤを有する。つまり、この回転ドラムＲＤは、内側の樹脂パイプ２とそれの外側に巻いた状態に固定された非磁性ステンレスパンチングプレート３とを有する。このパンチングプレート３は動作時のうず電流抑制のため孔を穿けたものであり、図１からわかるように、修理し易くするためほぼ９０°づつに４分割したプレート片３ａ，３ａ，…を樹脂パイプ２のまわりに巻きつけ、隣り合うフランジ部分をボルトで着脱可能に固定している。これにより、破損時においても、プレート片３ａ，３ａ，…の交換は容易である。このように、プレート３を複数の片に分割したことからも、うず電流は抑制される。これらのフランジ部分がいわゆるスクレーパ５として機能する。これらの樹脂パイプ２とパンチングプレート３との軸方向長さの関係は、図２からわかるように、パンチングプレート３の長さが樹脂パイプ２より短かく、パンチングプレート３が樹脂パイプ３の長さ方向のほぼ中央に位置しているように固定されている。このような構造の回転ドラムＲＤは、フレーム１３，１３によって回転可能に支持されている。即ち、このドラムＲＤの両側における樹脂パイプ２，２の部分が、一対のフレーム１３Ｄ，１３Ｄを回転可能に貫通している。さらに、このフレーム１３Ｄ，１３Ｄの外側面に、特に図１からわかるように、４つのローラ８，８，…が取り付けられており、これらのローラによって樹脂パイプ２の両端部分がフレームに対して回転可能に支持されている。この樹脂パイプ２における図２の左端側にモータ１１からの動力が伝達可能となっている。即ち、モータ１１のプーリ１１Ａと、樹脂パイプ２の一端と、の間にベルト９が巻き掛けられている。
【００２６】
このような回転ドラムＲＤの内部空間のやや上方に回転ロータ１が回転可能に支持されている。このロータ１は、図１からわかるように、周方向に永久磁石１ａ，１ａ，…が順次異極がくるように並べられたものである。このロータ１の支持は、図２からわかるように、両端の軸１ｂ，１ｂを静止系としてのベアリング６，６で回転可能に軸支したものである。図２の左側の軸１ｂにはプーリ１Ｃが固定されており、このプーリ１Ｃとモータ１２のプーリ１２ａとの間にベルト１０が巻き掛けられている。これによって、回転ロータ１は例えば１５００〜３０００ｒｐｍで矢印Ａ３の方向に回転する。
【００２７】
さらに、回転ドラムＲＤの内側における前記回転ロータ１とほぼ点対象の位置に、強磁性遮蔽板４が設けられている。この遮蔽板４は、回転ロータ１からの磁場が図１で斜め下側に漏洩するのを防止し、回転ドラム（パンチングプレート）の表面に磁場が形成されないようにするためのものである。つまり、回転ドラムＲＤの表面についたまま回ってきた磁性物がこのドラムの下側においてドラムの表面から離れるようにするためのものである。
【００２８】
このような構成の装置において、モータ１１，１２により回転ドラムＲＤ及び回転ロータ１を回転させながら、供給フィータ１４から分別対象としての原材料を供給する。原材料は回転ドラムＲＤ上に落下し、ドラムＲＤと共に図１中の矢印Ａ２の方向に回転する。この落下の際にあっても、樹脂パイプ２はプレート３で保護されているため破壊することはない。この回転に伴って、原材料はやがて回転ロータ１に近づく。このとき、原材料中の非鉄金属における、回転ロータ１からの磁力線の影響を受けて発生するうず電流が増大し、やがて電磁力の反発力で前方に飛ばされ、一番前方のシュータ１３Ａに落下する。原材料中のゴミは、回転ロータ１の磁場の影響を受けることなく、ドラムＲＤに乗ったまま回転していき、やがて、中央のシュータ１３Ｂに落ちる。原材料中の磁性物は、回転ロータ１の磁場の影響を受け、ドラムＲＤの表面に吸着された状態で回転していく。下側、つまり中央のシュータ１３Ｂのあたりに達しても、磁力に吸引されているためそのシュータ１３Ｂに落下することはない。ここを過ぎると、ドラムＲＤと回転ロータ１との間に強磁性遮蔽板４が挟まる位置に達する。これにより、磁性物に対する回転ロータ１の吸引力はなくなり、磁性物はシュータ１３Ｃに落下する。このようにして、非鉄金属、ゴミ、磁性物が分別されて各シュータ１３Ａ〜１３Ｃに落下する。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によれば、従来型非鉄金属分別装置の致命的欠陥であったベルトの損傷、回転ドラムの損傷、回転ロータの破損等が、ベルト使用を廃止してドラム構造を変えることで、なくすことができた。
【００３０】
本発明によるベルトレス型非鉄金属分別装置の特徴である回転ドラムは、その表面をパンチングプレート等にすることにより、渦電流による諸弊害をなくすことができたばかりでなく、もし摩耗してもパンチングプレートを分割型としてあるため、容易に取りはずし、交換ができる。従来型の場合は、本体から回転ドラムを取り出し、工場に持ち帰り修理を要するなど大工事となり、工期も例えば２〜３週間程度、必要となるケースも多々あった。これに対し、本発明によれば、これらの作業は短時間、例えば３０分程度で完了とすることもできる。
【００３１】
又従来型では不可能であっが、磁気遮蔽板を回転ドラム内に設置したことにより、回転ドラムに付着した磁性物を確実に離脱回収することが可能となり、これによっても回転ドラムの損傷の心配が極力なくなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の装置の一部を切断して除去した状態で横方向からみた全体構成図。
【図２】図１の一部を正面側からみた説明図。
【図３】従来の装置の模式図。
【符号の説明】
１  回転モータ
２  樹脂パイプ
３  パンチングプレート
４  強磁性遮蔽板
５  スクレーパ
６  ベアリング
８  ローラ
９，１０  ベルト
１１，１２  モータ
１３  ハウジング
１３Ａ〜１３Ｃ  分割型のシュータ
１４  供給フィーダ
【図１】
0003973721.tif 000002
【図２】
0003973721.tif 000003
【図３】
0003973721.tif 000004