JP4252398B2

JP4252398B2 - 篩装置

Info

Publication number: JP4252398B2
Application number: JP2003290871A
Authority: JP
Inventors: 修昭杉本
Original assignee: 有限会社ミスギ
Priority date: 2003-08-08
Filing date: 2003-08-08
Publication date: 2009-04-08
Anticipated expiration: 2023-08-08
Also published as: JP2005058876A

Description

本発明は、小径粒状体と大径粒状体の混合物を分離する篩装置に関する。

樹脂製品の射出成形や押出成形に使用される熱可塑性の原料樹脂は、溶融樹脂を押し出して形成された棒状体を細かく切断することにより、ペレット（大径粒状体）として生成されるが、前記棒状体の切断時には、切粉（小径粒状体）が発生してペレットの中に混入する。混入した切粉は、射出成形等を行う際にトラブルの原因となるため、分離除去しておく必要がある。

粒径の異なる固体の混合物を分離する篩装置としては、円錐台形状で大径側が開口した篩網を横向きにした状態で回転させておき、ベルトコンベヤで内部に分離する混合物を連続的に搬送投入させるようにしたものが提案されている。この篩装置では、投入された混合物を、篩網の傾斜した内周面に沿って大径側へ降下させることにより、小径粒状体は、篩網に設けられた透孔から排出され、篩網内に残った大径粒状体は、大径側の開口から排出されるものである（例えば、特許文献１参照）。
特開平９−７５８４９号公報

しかしながら、上記のような篩装置では、混合物が、篩網全体に広がらずに積み上げられたような状態となるため、小径粒状体を、篩網に形成された透孔から効率よく排出させることができない。そのため、大径粒状体に小径粒状体が混入したままとなるおそれがある。また、透孔が小さいものである場合には、大径粒状体により篩網が目詰まりすることがあり、特に、大径粒状体が樹脂である場合には、静電気の影響でより目詰まりし易くなる。

本発明は、斯かる実情に鑑み、小径粒状体と大径粒状体の混合物を効率よく分離することができ、篩網の目詰まりも解消することができる篩装置を提供しようとするものである。

請求項１の発明は、上方に開口する縦向きの椀形に形成されて、内部に供給される小径粒状体と大径粒状体の混合物のうち小径粒状体のみを選択的に通過させる大きさの透孔を有する篩網部と、前記篩網部をその中心線回りで回転させる第１回転駆動部とを備えてなり、前記篩網部に与えられる回転遠心力により、前記小径粒状体を、前記透孔を通して前記篩網部の外部に排出し、前記大径粒状体を、前記篩網部の上端周縁部から前記篩網部の外部に排出する篩装置であって、前記篩網部の下方には、下面視で前記透孔が形成される部分を覆う小径粒状体受部が形成されており、前記小径粒状体受部は、前記篩網部とともに前記第１回転駆動部で回転させられ、かつ、外周縁部を全周に亘って側方から覆う環状の小径粒状体回収用ホッパーを備えることを特徴とする篩装置を提供する。

請求項２の発明は、前記小径粒状体回収用ホッパーは、底部が周方向で傾斜させられており、前記底部の最も低い位置に排出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の篩装置を提供する。

請求項３の発明は、前記第１回転駆動部は、前記篩網部の下方に配設されるとともに、回転駆動源とこれを前記篩網部の底面に連結する伸縮自在な駆動軸を有し、これにより、前記篩網部を上下動可能に支持しており、前記篩網部の下方には、前記篩網部の持上げ及び落下動作を繰り返す昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の篩装置を提供する。

請求項４の発明は、前記昇降機構は、前記篩網部の下方に前記篩網部と相対回転可能に設けられて、前記篩網部を上面側で支持する昇降部材と、前記昇降部材の下面側を支持する支持部材と、前記昇降部材を、回転させる第２回転駆動部とを備えてなり、前記昇降部材の下面側における前記支持部材の軌道上には、突起部及び／又は陥没部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の篩装置を提供する。

本発明の請求項１に記載の篩装置によれば、篩網部の内部に供給される混合物は、回転遠心力で篩網部の内周面全体に沿うように大きく広げられて上方移動するため、大径粒状体と小径粒状体を効率的に分離することができるという効果を奏する。また、篩網部が椀形に形成されているため、混合物が上方に移動するほど大きく広げられ、かつ、与えられる回転遠心力も大きくなって、確実に分離されるものである。特に、篩網部の上方側に行くほど大きくなる周速の影響により、混合物は、篩網部の内周面に沿って螺旋状に移動するため、篩にかけられる時間が長くなり、さらに確実に分離されるものである。さらに、小径粒状体受部が、篩網部の下方に下面視で透孔が形成されている部分を覆うように設けられているので、透孔から下方に落下する小径粒状体を受け止めることができ、さらに、小径粒状体受部は篩網部とともに回転させられているので、回転遠心力により受け止めた小径粒状体を外周縁方向に排出させるものである。特に、小径粒状体受部の外周縁部を全周に亘って側方から覆う小径粒状体回収用ホッパーを設けたので、回転遠心力で小径粒状体受部から側方に排出される小径粒状体を確実に捉えることができるものである。

本発明の請求項２に記載の篩装置によれば、請求項１に記載の篩装置の奏する効果に加えて、以下の効果を奏し得るものである。小径粒状体回収用ホッパーの底部が周方向で傾斜させられているので、小径粒状体受部から排出された小径粒状体を、周方向の最も低い位置に自動的に集めることができるものである。また、最も低い位置に設けられた排出口から、外部の回収容器へ容易に移すことができるものである。

本発明の請求項３に記載の篩装置によれば、請求項１又は２に記載の篩装置の奏する効果に加えて、以下の効果を奏し得るものである。篩網部を上下動自在に支持させて、その下方に昇降機構を設けて落下させるだけであるから、容易に衝撃振動を与えることができるものである。また、篩網部自体の重量を利用して衝撃を発生させることができるので、衝撃力発生源を設ける場合に比べて低コストで構成することができるものである。

本発明の請求項４に記載の篩装置によれば、請求項３に記載の篩装置の奏する効果に加えて、以下の効果を奏し得るものである。篩網部を上下振動させる昇降部材を、篩網部を回転させる第１回転駆動部とは別に設けられる第２回転駆動部で回転させて、篩網部に衝撃振動を与えるので、衝撃振動の周期を篩網部の回転数に関係なく設定することができるものである。したがって、篩網部を高速で回転させながら、昇降部材を低速で回転させて、衝撃振動を与える際の騒音の発生頻度を抑制できるものである。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明を実施する形態の一例となる篩装置１を示す図である。篩装置１は、椀形状の篩網部２と、篩網部２を高速回転させる第１回転駆動部３と、篩網部２に小径粒状体Ｓと大径粒状体Ｂの混合物Ｍを供給する供給部４と、篩網部２の上端周縁部を覆う大径粒状体回収用ホッパー５と、篩網部２の下方を覆う小径粒状体受部６１と、小径粒状体受部６１の外周縁部６１ａを覆う小径粒状体回収用ホッパー６２と、篩網部２の下方に設けられる昇降機構７とを備える。

篩網部２は、小径粒状体Ｓと大径粒状体Ｂが混入する混合物Ｍが内部に供給された状態で、高速回転させられることにより、小径粒状体Ｓを遠心分離する。篩網部２は、上方に開口するように縦向きに配置される逆円錐台状の椀形に形成され、上端周縁部となる逆円錐台状の大径部を形成する環状体２１と、環状体２１から周方向に所定間隔をおいて下方に延び逆円錐台状の側周面及び底面（小径部）の骨組みを形成する骨材２２と、骨材２２の内面側に沿って取り付けられる網材２３と、内面側の底面中央部に形成される円錐形状の突状部材２４とを備えてなる。網材２３には、大径粒状体Ｂの粒径よりも小さい透孔２３ａが形成されており、透孔２３ａは、小径粒状体Ｓのみを選択的に通過させることができるものである。

第１回転駆動部３は、篩網部２の下方に配設されており、篩網部２をその中心線回りで高速回転させる。第１回転駆動部３は、固定側に設けられて篩網部２の回転駆動源となる駆動モーター３１と、篩網部２の底面及び駆動モーター３１を連結する駆動軸３２と、駆動軸３２の中途部を回転支持する軸受部３３からなる。駆動軸３２は、篩網部２に固定される上方軸部３２ａと、駆動モーター３１に出力軸に固定される下方軸部３２ｂと、上方軸部３２ａと下方軸部３２ｂを連結するコイルスプリング状の中間軸部３２ｃとからなり、中間軸部３２ｃは、軸方向に伸縮自在となっている。これにより、駆動軸３２に連結される篩網部２は、固定側に対して上下動可能に支持されることになる。

供給部４は、篩網部２の内部に混合物Ｍを供給する部材であり、混合物Ｍが投入される漏斗状の供給ホッパー４１と、その下部に連結されて突状部材２４に近接するように延設される筒状の供給管４２とからなる。供給ホッパー４１に対する混合物Ｍの供給は、不図示のコンベヤにより連続的に行われるようになっている。

大径粒状体回収用ホッパー５は、全体として環状に形成されており、篩網部２の上端周縁部となる環状体２１を全周に亘って上方から覆う外周壁部５１と、外周壁部５１に対向するように形成されて環状体２１との隙間を詰める内周壁部５２と、外周壁部５１と内周壁部５２とを連結するように設けられる底部５３とを有してなる。外周壁部５１は、上端５１ａから下方に向かうように湾曲形成されており、この湾曲部５１ｂで篩網部２から排出される大径粒状体Ｂを受け流して、スムーズに下方に導くようになっている。したがって、大径粒状体Ｂを外周壁部５１に勢いよく衝突させて、破砕させてしまうような衝撃が加わることを防止できるものである。

底部５３は、点線で示されるように、その周方向で傾斜させられており、篩網部２から排出された大径粒状体Ｂが傾斜を転がって、最も低い位置に集められ、そこに設けられた排出口５３ａから落下させて、外部に設置された回収容器８１へ容易に移すことができるようになっている。

小径粒状体受部６１は、水平方向に広がる円板形状の板状体であって篩網部２の下方に設けられ、下面視で篩網部２の透孔２３ａが形成される部分を覆うように形成されている。また、小径粒状体受部６１は、篩網部２とともに第１回転駆動部３で回転させられるように、篩網部２側と同軸固定されている。したがって、透孔２３ａから篩網部２の下方に落下した小径粒状体Ｓは、小径粒状体受部６１で受け止められ、その回転遠心力で小径粒状体受部６１の外周縁部６１ａから外側方に排出されることになる。

小径粒状体回収用ホッパー６２は、全体として環状に形成されており、小径粒状体受部６１の外周縁部６１ａを全周に亘って側方から覆う外周壁部６３と、外周壁部６３に対向するように形成される内周壁部６４と、外周壁部６３と内周壁部６４とを連結するように設けられる底部６５とを有してなる。したがって、回転遠心力で小径粒状体受部６１から側方に排出される小径粒状体Ｓを確実に捉えて回収することができるものである。

底部６５は、点線で示されるように、その周方向で傾斜させられており、小径粒状体受部６１から排出された小径粒状体Ｓが傾斜を転がって、最も低い位置に集められ、そこに設けられた排出口６５ａから落下させて、外部に設置された回収容器８２へ容易に移すことができるようになっている。

昇降機構７は、回転中の篩網部２を上下動させることにより、篩網部２に衝撃振動を与える。昇降機構７は、固定側に設けられる支持部材７１と、支持部材７１により下面側を支持される昇降部材７２と、昇降部材７２に設けられる第２回転駆動部７３とを備えてなる。支持部材７１は、駆動軸３２の周囲に等間隔で配置される棒状部材であって、その先端部には、昇降部材７２を支持する回転ローラー７１ａが設けられている。

昇降部材７２は、駆動軸３２に対して相対回転可能に設けられており、回転ローラー７１ａの転がりにより回転できるように支持されている。また、昇降部材７２は、その上面で、スラスト軸受７２ｂを介して篩網部２を回転自在に支持している。さらに、昇降部材７２の下面側における回転ローラー７１ａの軌道上には、回転ローラー７１ａに対応するように等間隔で突起部７２ａが設けられており（図２（ａ））、この突起部７２ａは、回転方向を先端とする楔状に形成されており（図２（ｂ））、回転ローラー７１ａにスムーズに乗り上げることができるようになっている。

そのため、昇降部材７２は、回転させられることにより、下面側の突起部７２ａが周期的に回転ローラー７１ａに乗り上げて上昇し、突起部７２ａを通過した際に落下することになる。なお、突起部７２ａの後端は、略直角に切り落とされているため、落下時には衝撃振動を受けることになる。したがって、昇降部材７２を回転させることにより、昇降部材７２でスラスト方向に支持される篩網部２にも、周期的な衝撃振動が与えられることになる。なお、篩網部２自体の重量を利用して衝撃を発生させることができるので、衝撃力発生源を設ける場合に比べて低コストで構成することができる。

第２回転駆動部７３は、昇降部材７２の下面側に固定されるベルトプーリー７３ａと、これに巻き掛けられるベルト７３ｂと、ベルト７３ｂを介してベルトプーリー７３ａを回転させる不図示の駆動モーター７３ｃからなる。第２回転駆動部７３は、第１回転駆動部３とは別に設けられるので、篩網部２に与える衝撃振動の周期を、篩網部２の回転数に関係なく設定することができるようになっている。したがって、昇降部材７２を低速回転させて衝撃振動を与える際の騒音を抑制できるとともに、篩網部２の高速回転を阻害せずに済むものである。

次に、上記した実施の形態の作動を説明する。

まず、小径粒状体Ｓと大径粒状体Ｂが混入する混合物Ｍが、供給部４を通して、第１回転駆動部３で回転させられる篩網部２内部の底面中央部に供給されると、混合物Ｍは、突状部材２４により篩網部２の周方向に満遍なく広げられる。さらに、混合物Ｍは、回転遠心力で篩網部２の内周面全体に沿うように大きく広げられて上方移動するため、混入している小径粒状体Ｓは、透孔２３ａから効率的かつ確実に分離除去されることとなる。篩網部２は、上方に行くほど径が大きくなる逆円錐状の椀形に形成されているため、混合物Ｍは、上方に移動するほど大きく薄く広げられ、かつ、与えられる回転遠心力も大きくなって、より確実に分離が行われる。なお、篩網部２の上方側に行くほど大きくなる回転周速の影響により、混合物Ｍは、篩網部２の内周面に沿って螺旋状に上方移動するため、篩にかけられる時間が長くなり、さらに確実に分離されるものである。

篩網部２内に残った大径粒状体Ｂは、回転遠心力でさらに上昇して、上端周縁部から外部に自動的に排出されることになる。したがって、大径粒状体Ｂを篩網部２から取り出すために、篩装置１を停止させたり、篩網部２をひっくり返したりする必要がない。篩網部２の外部に排出された大径粒状体Ｂと小径粒状体Ｓは、大径粒状体回収用ホッパー５、小径粒状体回収用ホッパー６２で別々に回収され、それぞれ回収容器８１，８２に移されるので、分離された小径粒状体Ｓと大径粒状体Ｂが再度混じることが確実に防止される。

さて、篩網部２に小径粒状体Ｓが静電気等の影響で吸着して、透孔２３ａ回りが目詰まりすることがあるが、篩網部２は昇降機構７により周期的に持上げられて落下させられるので、その衝撃振動により透孔２３ａから小径粒状体Ｓが叩き落とされて目詰まりが解消される。また、衝撃振動は篩網部２の回転軸方向に与えられるので、篩網部２の回転に径方向のブレを生じさせることがなく、回転遠心力による分離が安定的に行われる。更に、下方向の衝撃振動であるから、小径粒状体は、篩網部の下側すなわち外側に叩き落とされることになり、篩網部の内側に落下するおそれがなく、したがって、効率的に分離することができるものである。

上記実施形態では、篩網部２に衝撃振動を与えるために、昇降部材７２の下面に突起部７２ａを設けたが、凹状の陥没部を設けるようにしても良く、突起部と陥没部を組み合わせても良い。

尚、本発明の篩装置は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。

本実施形態に係る篩装置の側面図。（ａ）は、本実施形態に係る篩装置の昇降部材の上面図。（ｂ）は（ａ）のＡ視図。

符号の説明

１篩装置
２篩網部
２１環状体（上端周縁部）
２３ａ透孔
２４突状部材
３第１回転駆動部
３１第１駆動モーター
４供給部
５大径粒状体回収用ホッパー
５１外周壁部
５１ａ外周壁部（上端）
５１ｂ湾曲部
５３底部
５３ａ排出口
６１小径粒状体受部
６１ａ小径粒状体受部（外周縁部）
６２小径粒状体回収用ホッパー
６３外周壁部
６５底部
６５ａ排出口
７昇降機構
７１支持部材
７２昇降部材
７２ａ突起部
７３第２回転駆動部
８１，８２回収容器
Ｂ大径粒状体
Ｓ小径粒状体
Ｍ混合物

Claims

上方に開口する縦向きの椀形に形成されて、内部に供給される小径粒状体と大径粒状体の混合物のうち小径粒状体のみを選択的に通過させる大きさの透孔を有する篩網部と、
前記篩網部をその中心線回りで回転させる第１回転駆動部とを備えてなり、
前記篩網部に与えられる回転遠心力により、前記小径粒状体を、前記透孔を通して前記篩網部の外部に排出し、前記大径粒状体を、前記篩網部の上端周縁部から前記篩網部の外部に排出する篩装置であって、
前記篩網部の下方には、下面視で前記透孔が形成される部分を覆う小径粒状体受部が形成されており、前記小径粒状体受部は、前記篩網部とともに前記第１回転駆動部で回転させられ、かつ、外周縁部を全周に亘って側方から覆う環状の小径粒状体回収用ホッパーを備えることを特徴とする篩装置。
前記小径粒状体回収用ホッパーは、底部が周方向で傾斜させられており、前記底部の最も低い位置に排出口が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の篩装置。
前記第１回転駆動部は、前記篩網部の下方に配設されるとともに、回転駆動源とこれを前記篩網部の底面に連結する伸縮自在な駆動軸を有し、これにより、前記篩網部を上下動可能に支持しており、
前記篩網部の下方には、前記篩網部の持上げ及び落下動作を繰り返す昇降機構が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の篩装置。
前記昇降機構は、前記篩網部の下方に前記篩網部と相対回転可能に設けられて、
前記篩網部を上面側で支持する昇降部材と、
前記昇降部材の下面側を支持する支持部材と、
前記昇降部材を、回転させる第２回転駆動部とを備えてなり、
前記昇降部材の下面側における前記支持部材の軌道上には、突起部及び／又は陥没部が形成されていることを特徴とする請求項３に記載の篩装置。