JP3484064B2

JP3484064B2 - 選別装置

Info

Publication number: JP3484064B2
Application number: JP02344198A
Authority: JP
Inventors: 偉雄吉見; 強祖田
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1998-02-04
Filing date: 1998-02-04
Publication date: 2004-01-06
Anticipated expiration: 2018-02-04
Also published as: JPH11221525A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粒状物の選別に好
適な選別装置に関し、特に、軽量被処理物と重量被処理
物とが混合しているような被処理物を目的に応じて選別
する選別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、コンクリート廃材などの建築廃
材を解体処理したものは資源再利用と廃棄等のために更
に分別処理する必要がある。これらコンクリート廃材に
含まれる成分は、コンクリート、石、砂などの資源とし
て再利用可能なものと、木屑、エンビ管、ビニール、ウ
エス、プラスチック、紙類など埋立・焼却等によって廃
棄処分されるものに大別される。

【０００３】これらの選別には、人手で行う方法がある
が、人手による選別方法ではラインに巻込まれる危険性
や、粉塵などによる作業制限や、疲労などにより処理量
に限界が生ずるため、人手にのみしか頼れない選別処理
を別として、現在では機械選別方法が導入されている。

【０００４】このような選別装置としては、インクライ
ン方式、振動・風力選別方式、傾斜タイプ選別方式、回
転ブラシ方式等が開発されている。インクライン方式
は、傾斜コンベヤと回転式チェーンカーテンとを組み合
わせた構成のものである。また、振動・風力選別方式
は、振動によって被処理物をほぐし、送風機又は吸引機
による噴出力・吸引力を利用して分離選別する構成のも
のである。更に、傾斜タイプ選別方式は、被処理物の主
に重量に関係して斜面の転がり易さを利用し、登り搬送
用のローラコンベヤやディスクを使用して、分離選別す
る構成のものである。

【０００５】また、回転ブラシ方式のものは、特開昭６
２−５７６８号公報に示すように、回転する一対のブラ
シからなり、ブラシ上に被処理物を落下させると、軽量
の被処理物は回転するブラシによりその軸にほぼ垂直で
接線方向に運ばれ、比重の高い被処理物は回転ブラシの
隙間から落下することを利用した分別方式である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ここで、前述した従来
の選別装置の内、インクライン方式や振動・風力方式や
登坂方式などは、いずれも、被処理物を比較的長い距離
に渡って搬送したり、大出力の駆動源が必要となり、既
存の設備に取付ける場合、大きな設備改造を要し、設置
スペースが大きく、土地の確保が必要となり、装置その
ものが高価格となる。更に、電力増設に負担がかかり、
さらには本体以外の設備投資が必要であるほか、騒音、
振動が比較的大きいなどの問題があった。

【０００７】これに対し、回転ブラシ方式の選別装置
は、装置そのものを安価に構成でき、設備動力も回転だ
けなので、電力増設に負担がかからず、騒音、振動も比
較的小さくすむ利点がある。

【０００８】そして、回転ブラシ方式のものでは、他の
方式のものと比較して、設置スペースの低減や設備費の
節減を図ることができるが、ブラシによる搬送長さが短
いと選別率の低下を招く。また、ブラシの滑りによって
ブラシ間に挟まったまま残置されたり、更には、被処理
物が回転ブラシ上方で躍り跳ねている時（いわゆるファ
ールチップ）に、重量物が回転ブラシ上に落下すると、
重量物と一緒に落下してしまい、分離回収率の低下原因
となっていた。その逆に、比重が大であるが粒子の細か
い重量被処理物も軽量被処理物とともにブラシによって
運ばれてしまい、同じく分離回収率の低下原因となって
いた。しかも、搬入された被処理物は回転ブラシの軸を
必ず越えていかなければいけないため、特に、搬入時に
被処理物の落下の加重がこの軸にダイレクトに加えられ
ることが頻繁に起こる。このよう加重が重なると、軸や
軸受けに損傷を受けやすく、装置の寿命が短くなるとい
ったことも発生するという問題もあった。

【０００９】そこで、本発明の目的は上記課題を解消す
ることにあり、設置スペースがそれほど大きくならず、
しかも、駆動源が比較的に小出力のものに抑えて設備費
の低減を図ることができ、かつ、分離回収率を向上させ
ることのできる選別装置を提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、外
周にブラシ毛が植設された軸が所定傾斜で回転駆動され
る回転ブラシと、横断面形状が回転ブラシの軸を中心と
する略円弧状であると共に、回転ブラシの軸と略同等の
傾斜状態で回転ブラシの下方の所定距離を以て配備され
る選別シュートと、選別シュートの上流端に被処理物を
供給する供給部と、選別シュートを振動させて回転ブラ
シ軸方向下流への被処理物の移動を促す加振手段とを備
え、選別シュートの振動によって移動している被処理物
の内で上層に上がった被処理物が回転ブラシの回転によ
って選別シュートの周方向へ排出・選別されることを特
徴とする選別装置により達成される。

【００１１】そして、上記構成によれば、選別シュート
上に供給された被処理物は、加振手段から選別シュート
に加えられる振動により、被処理物の流れの中で比較的
軽い被処理物を上層に浮き上がらせる分離状態が進行す
る。この分離状態は傾斜した選別シュート上で滑落する
に従って下流側ほど確実になる。そして、選別シュート
上での比較的軽量の被処理物の分離処理は、選別シュー
トに加える振動と、選別シュートの傾斜による滑落を利
用して行うため、単に振動のみで分離する場合と比較す
ると、搬送長を短くすることができ、また、加振手段は
それほど強力な加振力を発生する必要がない。また、回
転ブラシは被処理物の流れの中で上に浮き上がった比較
的軽量の被処理物のみを周方向に掃き出すもので、該回
転ブラシの駆動力もそれほど大きなものが必要にならな
い。従って、設置スペースがそれほど大きくならず、し
かも、駆動源が比較的に小出力のものに抑えて設備費の
低減を図ることができ、かつ、分離回収率を向上させる
ことができる。

【００１２】なお、回転ブラシによる排出・選別力が選
別シュート上の被処理物の流動方向下流側に行くほど強
くなるように、ブラシ毛の剛性、ブラシ毛と選別シュー
トとの間の隙間、ブラシ毛植設密度の少なくとも１つが
調節される構成とすることができる。また、選別シュー
トが所定粒径以下の被処理物を落下させる選別穴を有し
ている構造とすることが好ましい。この選別穴の径の設
定により、細粒状の被処理物を選別する用途や、比較的
重量のある被処理物の内、小径のものを分離するような
用途などに利用することができる。

【００１３】選別シュートは、回転ブラシの存在域より
も上流側で、軽量の被処理物の浮き上がりを進行させる
予搬送部を適宜な長さで設けた構造としておけば、回転
ブラシはブラシ毛の先端部が流下する被処理物の上層に
接触する程度にブラシ毛の長さを設定しておくだけで、
ブラシ毛が上層で軽量の被処理物のみを選別シュートの
周方向に選別・排出することが可能になり、高精度かつ
効率よく選別を行うことができる。更に、回転ブラシと
選別シュートとの間隔については、選別シュートの周方
向に選別・排出する被処理物の基準に従って変化させる
ことができる。また、この間隔を下流に下がるに従って
狭くすることで、選別排出が進み、被処理物の流れの厚
みが薄くなる下流においても選別能力を維持することが
できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、添付図面に基づいて本発明
の一実施形態に係る選別装置を詳細に説明する。図１及
び図２は、本発明に係る選別装置の一実施形態を示した
ものである。この一実施形態の選別装置１は、例えば、
建設廃材等の破砕処理により生成された被処理物Ｍを、
コンクリート片や煉瓦片や鉄筋片等の比較的重量のある
ものと、木屑や樹脂材料片や紙片等の比較的軽量のもの
とに選別できる装置である。

【００１５】選別装置１は、具体的には、図１及び図２
に示すように、処理施設の上方取り付け部１６等に適宜
吊り具１８を介して吊持される装置枠２と、外周にブラ
シ毛３が植設された軸４が装置枠２に装備された軸受部
２ａに回転自在に支持された回転ブラシ５と、装置枠２
上に設置されて回転ブラシ５をスプロケットやチェーン
等からなる伝達手段１９を介して回転駆動するブラシ駆
動モータ７と、回転ブラシ５からの所定距離としてブラ
シ毛３の先端との間に被処理物Ｍを流す隙間Ｓが備え、
且つ、横断面形状が回転ブラシ５の軸４を中心とする略
円弧状に成形されて回転ブラシ５の下方に配備された略
樋状の選別シュート９と、選別シュート９を回転ブラシ
５の軸方向に振動させる加振手段としての振動モータ１
１と、選別シュート９の上流端に被処理物Ｍを供給する
被処理物供給口１３を有した被処理物投入ホッパ１４と
から構成されている。このような吊り下げ構成以外に
も、設置台や地上への設置構造とすることもできる。

【００１６】回転ブラシ５は、軸４を所定の傾斜角に傾
斜させた姿勢で軸受部２ａに支持されている。軸４に植
設されるブラシ毛３は、軸４から半径方向に突出するよ
うに植設されるもので、選別シュート９上の軽量被処理
物を周方向に掃き出すのに必要な反発力や強度が得られ
るように、使用材料が選定され、例えば、硬質のナイロ
ン繊維束（その他に、塩化ビニル、ポリスチレン等）な
どからなる。

【００１７】選別シュート９は、振動モータ１１の加振
力により振動している状態では被処理物Ｍが回転ブラシ
５の軸４方向に適宜速度で滑落するように、回転ブラシ
５の軸４とほぼ同じ傾斜状態で回転ブラシ５の下方に配
備されている。そして、選別シュート９は、回転ブラシ
５の存在域よりも上流側に、回転ブラシ５による掃き出
しが始まる前に、選別シュート９自体の振動により被処
理物Ｍの上層に軽量被処理物が浮き出た分離状態をある
程度進行させるための予搬送部９ｃが適宜長さだけ設け
られている。更に、選別シュート９には、図示のよう
に、粒径が所定径以下の重量被処理物を落下させる選別
穴９ａを有している。

【００１８】また、選別シュート９は、その上端部に連
結されたバランスウエィト２１によって重心位置が調節
可能にされており、重心位置に振動モータ１１が据え付
けられるようになっている。さらに、図２に示すよう
に、選別シュート９は、回転ブラシ５の回転力で周方向
に掃き出される軽量被処理物が不用意に周囲に飛散しな
いように、両側の上縁部９ｂでは、ブラシ毛３の先端部
との間の隙間が狭くした形態となっている。しかしなが
ら、これに限定されることはなく、同程度の隙間を維持
してプレート縁部まで伸ばす構成とすることもできる。
そして、図２の矢印（イ）で示す回転ブラシ５の回転方
向である被処理物の掃き出し側で、選別シュート９の上
縁部９ｂの少し上方には、ブラシ毛３が掃き出した軽量
被処理物を矢印（ロ）で示す所定の方向・位置に落とす
スクレーパ２３が装備されている。このスクレーパ２３
は、装置枠２に垂設された支柱２５により支持されてい
る。また、このスクレーパ２３の先端部はブラシ毛３に
接している状態が好ましい。

【００１９】被処理物投入ホッパ１４には、被処理物供
給口１３の開口面積を調節するゲート１５が装備されて
いて、該ゲート１５によって被処理物供給口１３の開口
面積を調整することで、選別シュート９上への被処理物
Ｍの供給量を加減することで、選別処理速度等の調整が
可能にされている。

【００２０】以上の選別装置１は、被処理物投入ホッパ
１４の上部開口が、例えば、コンクリート廃材等の破砕
処理装置における処理済み材の排出口に接続されるよう
に、破砕処理装置に組み付けられて、使用される。以下
にこの選別装置１の作用を述べる。この選別装置１で
は、被処理物Ｍは被処理物供給口１３から選別シュート
９に供給され、選別シュート９が振動モータ１１によっ
て振動させる一方で、回転ブラシ５はブラシ駆動モータ
７により回転駆動される。つまり、選別シュート９の振
動と、選別シュート９上での滑落作用と、回転ブラシ５
により掃き出し作用によって、被処理物Ｍ中の軽量のも
のは選別シュート９の周方向に掃き出されてスクレーパ
２３により選別シュート９の側方外部で回収され、選別
穴９ａよりも粒径が小さいものは選別穴９ａから選別シ
ュート９の下方に落下させて回収する一方、選別穴９ａ
よりも粒径が大きく比較的重いものは、選別シュート９
の下端出口で回収する。

【００２１】さらに詳述すると、本実施形態の選別装置
１では、図３（ａ）に示すように選別シュート９の予搬
送部９ｃ上に供給された各種物体の混在する被処理物Ｍ
は、振動モータ１１により選別シュート９に加えられる
振動により、図３（ｂ）に示すように上層へ軽量被処理
物ｍ１が浮き出るような分離が進行する。この分離状態
は、傾斜した選別シュート９上での滑落作用により選別
シュート９の下流側ほど確実になる。そして、図３
（ｂ）の分離状態の被処理物Ｍが予搬送部９ｃを滑落し
て、回転ブラシ５のブラシ毛３の存在域に達すると、図
３（ｃ）に示すように、ブラシ毛３が上層の軽量被処理
物ｍ１のみを選別シュート９の側方に掃き出し、被処理
物Ｍの上層に浮き上がった軽量被処理物ｍ１を効率よく
分離・排出することができる。

【００２２】また、選別シュート９は、前述の一実施形
態のように、粒径が所定以下の重量被処理物を落下させ
る選別穴を有した構造とした場合には、重量被処理物ｍ
２は、単に軽量被処理物ｍ１から分離するだけでなく、
再利用の用途に応じて粒径毎に選別することも可能にな
り、選別の多機能化、高性能化を図ることができる。

【００２３】なお、前述の一実施形態の場合、回転ブラ
シ５におけるブラシ毛３の植設は、軸４の周方向及び長
さ方向のいずれにも均等にしたが、軸４の周方向あるい
は長さ方向で、部分的に植設密度が異なる部分ができる
ようにしても良い。また、植設するブラシ毛３の長さ
は、周方向の一部で変えたり、あるいは、選別シュート
９の下端側のものは選別シュート９の上端側のものより
長尺にするなど、適宜にばらつきを与えて、軽量被処理
物に対する掃き出し効力を高めるようにしてもよい。

【００２４】さらに、回転ブラシ５のブラシ毛３の掃き
出しによる排除力が、選別シュート９上の被処理物Ｍの
流動方向下流側に行くほど強くなるように、回転ブラシ
５の植設されたブラシ毛３の弾性力や、ブラシ毛３と選
別シュート９との間の隙間Ｓ等を調節するようにしても
よい。このようにすると、軽量被処理物ｍ１の上層への
浮き出しが少ない選別シュート９の上流側で、回転ブラ
シ５による周方向への掃き出しが過剰になって、上層に
残っている重量被処理物ｍ２までが軽量被処理物ｍ１と
共に周方向に排除されてしまう不都合を低減することが
でき、分離性能を高めることができる。

【００２５】なお、選別装置１の支持構造や、ゲート１
５の開閉機構を始めとして、本発明に係る選別装置の構
成部品の具体的構造は、図示例に限定されるものではな
い。本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜に設計変更可
能であることは言うまでもない。

【００２６】投入する被処理物として０〜４０ｍｍの大
きさの建設廃材を処理する場合、加振手段である振動モ
ータ１１の振幅としては２〜５ｍｍ，周波数としては２
０〜３０Ｈｚ，この時の加速度としては３．６Ｇ程度と
なることが適当で、これにより軽量物と比較的重量のあ
るものとの分離を促進できる。また、回転ブラシ５の回
転数はブラシ毛３の剛性や長さにもよるが、回転ブラシ
５の径が５００ｍｍであると、５０〜１００ｒｐｍ程度
の回転が妥当な範囲となる。

【００２７】

【発明の効果】本発明の選別装置によれば、被処理物の
供給が回転ブラシの軸上になることはなく、装置の耐久
性を伸ばすことができる。そして、上層に軽量被処理物
が浮き出た分離状態は、選別シュートの下流側ほど確実
になるので、被処理物が流下する内に、軽量被処理物は
上層に浮き上がり、このように浮き上がる度に被処理物
が回転するブラシにより選別シュートの側方に掃き出さ
れ、被処理物に混在している軽量被処理物を効率よく分
離・排除することができる。また、選別シュート上での
分離処理は、選別シュートに加える振動と、選別シュー
トの傾斜による滑落を利用して行うため、単に振動のみ
で分離する場合と比較すると、搬送長を短くすることが
でき、また、加振手段はそれほど強力な加振力を発生す
る必要がない。また、回転ブラシは、重量被処理物の上
に浮き出た軽量被処理物のみを側方に掃き出すもので、
該回転ブラシの駆動力もそれほど大きなものが必要にな
らない。従って、装置の小型化を図り、駆動源が比較的
に小出力のものに抑えて設備費の低減を図ることができ
る。更に、選別シュートが選別穴を有した構造である場
合には、再利用の用途に応じて粒径毎に更に選別するこ
とも可能になり、選別の多機能化、高性能化を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る選別装置の一実施形態の一部断面
した側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】本発明の一実施形態の選別装置における選別処
理の推移を示す説明図である。

【符号の説明】

１選別装置２装置枠２ａ軸受部３ブラシ毛４軸５回転ブラシ７ブラシ駆動モータ９選別シュート１１振動モータ（加振手段）１３被処理物供給口１４被処理物投入ホッパ１５ゲート２１バランスウエィト

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平９−155295（ＪＰ，Ａ) 特開平７−112163（ＪＰ，Ａ) 特開平５−23601（ＪＰ，Ａ) 特開平６−254500（ＪＰ，Ａ) 特表平４−500776（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B07B 1/00 - 15/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】外周にブラシ毛が植設された軸が所定傾
斜で回転駆動される回転ブラシと、横断面形状が前記回転ブラシの軸を中心とする略円弧状
であると共に、前記回転ブラシの軸と略同等の傾斜状態
で前記回転ブラシの下方の所定距離を以て配備される選
別シュートと、前記選別シュートの上流端に被処理物を供給する供給部
と、前記選別シュートを振動させて前記回転ブラシ軸方向下
流への被処理物の移動を促す加振手段とを備え、前記選別シュートの振動によって移動している被処理物
の内で上層に浮き上がった被処理物が前記回転ブラシの
回転によって選別シュートの周方向へ排出・選別される
ことを特徴とする選別装置。
【請求項２】前記回転ブラシによる排出・選別力が選
別シュート上の被処理物の流動方向下流側に行くほど強
くなるように、ブラシ毛の剛性、ブラシ毛と選別シュー
トとの間の隙間、ブラシ毛植設密度の少なくとも１つが
調節されることを特徴とする請求項１に記載の選別装
置。
【請求項３】前記選別シュートが所定粒径以下の被処
理物を落下させる選別穴を有していることを特徴とする
請求項１又は２に記載の選別装置。
【請求項４】前記選別シュートが前記供給部と前記回
転ブラシとの間に比較的軽量の被処理物の浮き上がりを
ある程度進行させる予搬送部を備えることを特徴とする
請求項１〜３の内の１つに記載の選別装置。