JP2007130515A - 篩い分け装置 - Google Patents

Abstract

【課題】騒音等を生じることなく、かつ簡易な構造によって粉体等の被処理体の目詰まりを確実に防止することができて処理効率に優れる篩い分け装置を提供する。
【解決手段】装置本体１に軸線回りに回転自在に設けられ、外周部に径方向に長手方向を位置させた複数の長穴８が周方向に等間隔をおいて放射状に形成された一対の可動端面板４と、これら可動端面板４の長穴８間に挿通されて架け渡された複数本の棒状部材５と、可動端面板４の外面に添って装置本体１に固定され、可動端面板４との対向面の外周部に、長穴８に連通して棒状部材５の端部が挿入されるとともに、回転中心に対する曲率半径が下部よりも上部が大きくなる環状の案内溝９が形成された一対の固定部材２と、可動端面板４および棒状部材５を軸線回りに回転させる駆動手段７とを備えてなる。
【選択図】図２

Description

本発明は、粉体や粒状体等の被処理体中から一定粒度以下の細粒物を選択的に分離する際に用いられる篩い分け装置に関するものである。

周知のように、セメントや鉱物等の素材、化学薬品や医薬品等の原料、あるいは穀類等の食品原料としての粉体あるいは粒状体を取り扱う各種生産、製造工程においては、当該粉体や粒状体の粒度（サイズ）を一定範囲に整えたり、当該粉体等に含まれる異物を除去したりするために、様々な構造の篩い分け装置が使用されている。

このような篩い分け装置としては、一般に上記粉体等の被処理体を、所定のメッシュを有する金網や所定の隙間をおいて配設された篩い棒間に供給することにより、上記金網のメッシュや篩い棒間の隙間よりも小さな粉体等を、当該金網や篩い棒間を通過させることにより分離するものが知られている。

ところで、上記金網や篩い棒を用いた従来の篩い分け装置にあっては、使用している過程において、徐々に上記金網の目穴内や篩い棒間に粉体等の目詰まりが生じてしまう結果、上述した一定サイズ以下の粉体等の篩い分け性能が急激に低下するという欠点があった。
このため、上記目詰まりを解消するために、一定時間の篩い分け作業が経過した後、一旦当該作業を停止して、清掃等により上記目詰まりを解消しなければならず、よって作業効率に劣るという問題点があった。

そこで、このような問題点を解決し得る篩い分け装置の一種として、下記特許文献１に見られるようなロータリーシフター装置が提案されている。
このロータリーシフター装置は、周壁が金網で構成された外形が中空円筒状のシフターを駆動機構によって回転・揺動運動可能としたものであり、上記駆動機構を、モータと少なくとも一方がモータによって回転可能とされた２本の駆動軸とによって構成し、上記駆動軸をシフターの直径よりも若干狭い間隔で相互に平行に配置して上記シフターをこれら駆動軸上に載置するとともに、上記モータによる駆動軸の回転運動によって上記シフターを回転させつつ、これと並行して上記駆動軸の回転運動によって回転するカム等の揺動機構により、シフターを一定の周期で上方に突き上げて揺動させるようにしたものである。

上記構成からなるロータリーシフター装置によれば、周壁が金網によって構成された中空円筒状のシフターを、駆動機構によって回転しつつ、これと並行して揺動機構により揺動運動させているために、例えば使用済の農業用フィルムを粉砕して得られたフレークなどを篩分けする際にも、当該フレークなどから微細な異物を容易にかつ確実に、ほぼ完全に分離・除去処理することができるとされている。
特開２００１−２０５１９６号公報

しかしながら、上記従来のロータリーシフター装置によれば、上記揺動機構によって一定の目詰まりの除去効果は期待できるものの、当該揺動機構は、シフターを一定の周期で上方に突き上げて揺動させるものであるために、多量の粉体等の被処理体を投入した際に、その自重によって金網内に圧入されてしまった粉体等までも除去することは難しいという欠点があった。

加えて、上記シフターを一定の周期で突き上げて揺動させる際に、大きな騒音を生じるとともに、上記揺動によりシフターが損傷を受けるために、補強等が必要になり、よって装置全体が重量化するという問題点もあった。

本発明は、かかる事情に鑑みてなされたもので、騒音等を生じることなく、かつ簡易な構造によって粉体等の被処理体の目詰まりを確実に防止することができて処理効率に優れる篩い分け装置を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、装置本体に、互いの対向面を水平方向に離間させて配置されるとともに、上記対向面の中心部同士を結ぶ軸線回りに回転自在に設けられ、かつ外周部に上記回転円弧の径方向に長手方向を位置させた複数の長穴が、上記回転円弧の周方向に等間隔をおいて放射状に形成された一対の可動端面板と、これら可動端面板の上記長穴間に挿通されて上記可動端面板間に架け渡されることにより、当該可動端面板と共に内部に粉体等の被処理体が供給されるドラム部を形成する複数本の棒状部材と、上記可動端面板の外面に添って上記装置本体に固定され、上記可動端面板との対向面の外周部に、上記長穴に連通して上記棒状部材の端部が挿入されるとともに、上記回転中心に対する曲率半径が下部よりも上部が大きくなる環状の案内溝が形成された一対の固定部材と、上記ドラム部を上記軸線回りに回転させる駆動手段とを備えてなることを特徴とするものである。

ここで、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の固定部材の案内溝が、上記軸線よりも上方にその中心を位置させた円形に形成されていることを特徴とするものであり、他方請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の固定部材の案内溝が、上記軸線よりも下方が当該軸線を中心とする一定半径の半円形に形成されるとともに、上記軸線よりも上方が、上記半円形よりも曲率半径が大きい曲線状に形成されていることを特徴とするものである。

請求項１〜３のいずれかに記載の篩い分け装置によれば、ドラム部を構成する可動端面板間に架け渡された棒状部材は、上記可動端面板に放射状に形成された長穴内に挿通されているために、各々の棒状部材は、上記長穴に添って回転円弧の径方向に移動自在に設けられている。さらに、各棒状部材は、その端部が可動端面板に添って配置された固定部材の環状の案内溝に挿入されている。そして、この環状の案内溝は、その上記回転中心に対する曲率半径が、下部よりも上部が大きくなるように形成されている。

このため、ドラム部が駆動手段によって回転駆動されると、下部から上部へ回動するに従って、棒状部材は上記案内溝によって案内されて、徐々に可動端面板の長穴内を上記径方向の外方へと移動する。この結果、上部に到達した際の上記棒状部材間の間隔は、下部における間隔よりも広くなる。

したがって、上記駆動手段によってドラム部の内部に粉体や粒状体等の被処理体を投入するとともに、当該ドラム部をその軸線回りに回転させると、先ず上記ドラム部の底部において、当該被処理体のうち周方向に隣接する棒状部材の間隔よりも小さい粒度（サイズ）のものが、これら棒状部材間を通過して上記ドラム部から外部に排出されることにより、所望の篩い分けを行うことができる。

この際に、上記ドラム部の底部において、棒状部材の間隔よりも僅かに大きな粉体等が、棒状部材間に入り込んで詰まりを生じることがあるが、上記ドラム部の回転に従って上方へと移動すると、当該棒状部材の間隔が下部における間隔よりも広くなるために、詰まりを生じさせていた粉体等が自然に下方に落下することにより、上記目詰まりを解消させることができる。

この結果、本発明に係る篩い分け装置によれば、上述した従来のロータリーシフター装置のように騒音等を生じることなく、しかも簡易な構造によって粉体等の被処理体の目詰まりを確実に防止することができ、よって長期間にわたって高い篩い分け効率を保持することができる。

なお、上記案内溝としては、その上記回転中心に対する曲率半径が下部よりも上部が大きくなるように形成されている限りにおいて、様々な形状を採用することができるが、例えば請求項２に記載の発明のように、上記案内溝を、上記回転中心よりも上方にその中心を位置させた円形に形成すれば、必然的に上記回転中心に対する案内溝の曲率半径を下部よりも上部が大きくなるように形成することができ、よって固定部材に対する案内溝の加工が容易になる。

これに対して、請求項３に記載の発明のように、上記案内溝を、上記軸線よりも下方が当該軸線を中心とする一定半径の半円形に形成し、上記軸線よりも上方が、上記半円形よりも曲率半径が大きい曲線状に形成すれば、ドラム部内に多量の粉体等の被処理体を投入することにより、側部下方の棒状部材間においても篩い分けが行われる場合においても、上記軸線よりも下方においては棒状部材の間隔が等しいために、均一な粒度の篩い分けを行うことが可能になる。

図１〜図４は、本発明に係る篩い分け装置の一実施形態を示すもので、図中符号１が床面上に設置される装置本体である。
この装置本体１の両側部には、それぞれ支柱１ａ、１ｂが立設されるとともに、これら支柱１ａ、１ｂの内側に、一対の平板状の固定板（固定部材）２が一体的に立設されている。ここで、固定板２は、互いの対向面２ａが並行となるように水平方向に離間して配置されており、これら固定板２間に、ドラム部３が回転自在に設けられている。

このドラム部３は、固定板２の対向面２ａに沿って配設された一対の円板状の可動端面板４と、これら可動端面板４間に架け渡された円柱棒状の篩い棒（棒状部材）５とから概略構成された籠状のものである。
そして、可動端面板４の外面中心には、これから水平方向に突出して固定板２を貫通する軸部６ａ、６ｂが一体に設けられ、一方の軸部６ａが支柱１ｂに回転自在に支持されている。また、他方の軸部６ｂは、支柱１ｂに回転自在に支持されるとともに、この支柱１ｂに設置されたドラム部３を回転駆動するためのモータ（駆動手段）７に連結されている。

これにより、ドラム部３は、装置本体１の支柱１ａ、１ｂ間にモータ７により軸部６ａ、６ｂの軸線回りに回転自在に設けられている。
さらに、これら可動端面板４の外周部には、軸部６ａ、６ｂの径方向に長手方向を位置させた複数の長穴８が、可動端面板４の円周方向に等間隔をおいて放射状に形成されている。この長穴８は、その短手方向の幅寸法が、篩い棒５が挿通可能となるようにその直径より僅かに大きく形成されている。そして、各篩い棒５は、対向する可動端面板４の長穴８に、その両端部分が挿入されるとともに両端を一部突出させて、当該長穴８の長手方向に移動自在に設けられている。

他方、可動端面板４の外面と対向する固定板２の端面には、円形の案内溝９が形成されている。この案内溝９は、全周にわたって可動端面板４に穿設された長穴８と連通するようにして、その中心Ｃ₁をドラム部３の回転中心となる軸部６ａ、６ｂの中心Ｃ₂よりも上方に位置させた円形に形成されている。
これにより、案内溝９は、固定板２の上部においては長穴８の外周側と連通し、かつ固定板２の下部においては長穴８の内周側と連通するように配置されている。

そして、篩い棒５の両端外周には、ベアリング１０が装着されており、このベアリング１０が案内溝９内に挿入されている。これにより、篩い棒５は、固定板２に対して可動端面板４が回転した際に、案内溝９に沿って円周方向に案内されるとともに、長穴８内の内周側と外周側との間を移動可能となるように配設されている。

ここで、隣接する長穴８間の寸法、案内溝９の外径、案内溝９の中心Ｃ₁と回転中心Ｃ₂との偏心量等の諸元は、篩い棒５がドラム部３の下部に位置した際に、隣接する篩い棒５間の隙間が、篩い分けるべき粉体等の被処理体の粒径（サイズ）となるように設定されている。
なお、図中符号１１、１２は、それぞれ固定板２および可動端面板４に穿設されて、ドラム部３内に粉体等の被処理体を投入するための開口部である。

以上の構成からなる篩い分け装置によれば、開口部１１、１２からドラム部３内に篩い分けすべき粉体や粒状体等の被処理体を投入するとともに、モータ７によって軸部６ａ、６ｂを回転駆動することにより、ドラム部３をその軸線回りに回転させる。すると、ドラム部３の底部において、当該被処理体のうち周方向に隣接する篩い棒５の間隔よりも小さい粒度（サイズ）のものが、これら篩い棒５間を通過して、図中点線矢印で示すように、ドラム部３から下方に排出されることにより、所望の篩い分けを行うことができる。

この際に、図３に示すように、ドラム部３の底部において、篩い棒５の間隔δよりも僅かに大きな粉体等Ａが、篩い棒５間に入り込んで詰まりを生じた場合に、さらにドラム部３が上方に向けて回転するに従って、篩い棒５は回転中心Ｃ₂よりも上方に中心Ｃ₁を有する固定板２の案内溝９に沿って案内され、徐々に長穴８の外周側へと移動する。

そして、上部においては、篩い棒５の間隔Δが、下部における間隔δよりも大きくなる（Δ＞δ）。この結果、篩い棒５間において詰まりを生じさせていた粉体等Ａは、自然に下方に落下するために、ドラム部３の回転のみによって、上記目詰まりを解消させることができる。

したがって、上記篩い分け装置によれば、従来のロータリーシフター装置のように騒音等を生じることなく、しかも簡易な構造によって粉体等Ａの目詰まりを確実に防止することができ、よって長期間にわたって高い篩い分け効率を保持することができる。

なお、上記実施の形態においては、案内溝９を円形状に形成し、かつその中心Ｃ₁をドラム部３の回転中心Ｃ₂よりも上方に位置させることにより、案内溝９の曲率半径を下部よりも上部が大きくなるように形成した場合についてのみ説明したが、これに限定されるものではなく、例えば上記案内溝を、回転中心Ｃ₂よりも下方がこの中心Ｃ₂とする一定半径の半円形に形成し、上記回転中心Ｃ₂よりも上方が、上記半円形よりも曲率半径が大きい曲線状に形成することもできる。

ちなみに、このような案内溝を形成すれば、ドラム部３内に多量の粉体等の被処理体を投入することにより、ドラム部３の底部のみならず側部下方の篩い棒５間においても篩い分けが行われる場合にも、上記回転中心Ｃ₂よりも下方においては篩い棒５の間隔が等しいために、均一な粒度の篩い分けを行うことが可能になるという効果が得られる。

本発明に係る篩い分け装置の一実施形態を示す縦断面図である。 図１の長穴と案内溝との位置関係を示す側面図である。 図２の上下部のみを拡大して示す側面図である。 図１の篩い棒の端部を示す拡大図である。

符号の説明

１ 装置本体
２ 固定板（固定部材）
３ ドラム部
４ 可動端面板
５ 篩い棒（棒状部材）
７ モータ（駆動手段）
８ 長穴
９ 案内溝

Claims (3)

1. 装置本体に、互いの対向面を水平方向に離間させて配置されるとともに、上記対向面の中心部同士を結ぶ軸線回りに回転自在に設けられ、かつ外周部に上記回転円弧の径方向に長手方向を位置させた複数の長穴が、上記回転円弧の周方向に等間隔をおいて放射状に形成された一対の可動端面板と、
   これら可動端面板の上記長穴間に挿通されて上記可動端面板間に架け渡されることにより、当該可動端面板と共に内部に粉体等の被処理体が供給されるドラム部を形成する複数本の棒状部材と、
   上記可動端面板の外面に添って上記装置本体に固定され、上記可動端面板との対向面の外周部に、上記長穴に連通して上記棒状部材の端部が挿入されるとともに、上記回転中心に対する曲率半径が下部よりも上部が大きくなる環状の案内溝が形成された一対の固定部材と、
   上記ドラム部を上記軸線回りに回転させる駆動手段と、
   を備えてなることを特徴とする篩い分け装置。
2. 上記固定部材の案内溝は、上記軸線よりも上方にその中心を位置させた円形に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の篩い分け装置。
3. 上記固定部材の案内溝は、上記軸線よりも下方が当該軸線を中心とする一定半径の半円形に形成されるとともに、上記軸線よりも上方が、上記半円形よりも曲率半径が大きい曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の篩い分け装置。

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