JP4941946B2 - 自走式振動スクリーン - Google Patents

Description

本発明は、産業廃棄物、土砂、砕石、木材チップ等の被選別物を粒の大きさ（粒度）で篩い分ける自走式振動スクリーンに関する。

近年、例えば土質改良機械やクラッシャ、シュレッダ等、建設発生土や岩石、或いは廃タイヤ等に代表される様々なリサイクル原料からリサイクル品を生産するリサイクル機械の需要が各地で高まっている。これらリサイクル機械の作業を補助する機械の１つで、リサイクル機械に供給するリサイクル原料やリサイクル機械から排出されたリサイクル品等を被選別物とし、被選別物を粒度によって篩い分ける機械が振動スクリーンである。

振動スクリーンは篩部材を内側に装着した枠体を加振することで被選別物を篩い分ける機械であるが、この振動スクリーンを自走形式にした例として、動力源を内蔵したパワーパックを走行体上に搭載し、さらにパワーパックの上を通すように走行体上に排出コンベヤを設け、排出コンベヤの上部に篩装置を配置したものがある（特許文献１等参照）。

特開２００５−２９６８９３号公報

排出コンベヤの搬送面上の選別物は全てが排出コンベヤの放出端で放出される訳ではなく、一部が搬送面でベルト表面に付着したまま返転し、さらにその一部が戻り面から落下していく。ここで、搬送面とは、排出コンベヤの環状のコンベヤベルトにおける選別物を載せて搬送する上側の面のことであり、戻り面とは、放出端で選別物を放出し返転した後搬送方向の上流側に戻る下側の面のことである。

そのため、特許文献１の振動スクリーンのようにパワーパック上に排出コンベヤを通した場合、選別作業の進展に伴ってコンベヤベルトの戻り面から落下する選別物がパワーパック上に堆積し、美観を損なうとともに余計な清掃作業の必要を生じさせる。また長期に亘ってパワーパックへの選別物の堆積を放置した場合には、パワーパック上に重畳する堆積物がコンベヤベルトの戻り面と接触し、選別物の飛散（拡散）を引き起こし、甚だしい場合には排出コンベヤの各部に選別物が噛み込む恐れもある。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、パワーパック上への選別物の堆積、ひいては選別物の不要な拡散を抑制することができる自走式振動スクリーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明は、左右１対の走行手段と、これら走行手段上に設けた本体フレームと、この本体フレーム上に設けた排出コンベヤと、この排出コンベヤの上側に設けた篩装置と、前記排出コンベヤの下側に設けたパワーパックと、前記排出コンベヤの下部に設けた飛散防止カバーとを備え、前記本体フレームは、前記左右の走行手段の間を上方から臨むことができる開口部を有しており、前記飛散防止カバーは、前記排出コンベヤによる選別物の搬送方向の上流側に向かって下方に傾斜したカバー本体部と、このカバー本体部の下端部に連続したガイド部とを有し、前記カバー本体部は、前記パワーパックの上方をカバーし、前記ガイド部は、前記カバー本体部に対して前記搬送方向の上流側に向かってさらに下方に傾斜するとともに、その下端部が前記本体フレームの開口部の上方に位置していることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記飛散防止カバーのガイド部を前記排出コンベヤのフレームに支持するブラケットは、前記排出コンベヤのコンベヤベルトの戻り面を支持するリターンローラのガード部材を前記排出コンベヤのフレームに取り付けるブラケットで兼用されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記排出コンベヤは前記本体フレームに対して傾動可能に連結されており、この排出コンベヤと前記本体フレームの間の空間の側部を覆うとともに、前記飛散防止カバーのガイド部を機体側部に露出させるように前記本体フレームの両側方に安全柵が設けられていることを特徴とする。

本発明によれば、飛散防止カバーをパワーパック上に設けてコンベヤベルトから落下する選別物を捕集して走行手段の間の地面に積極的に導いて集積することにより、パワーパック上への選別物の堆積を抑制し、ひいては選別物の不要な拡散を抑制することができる。

本発明の第１実施形態に係る自走式振動スクリーンの全体構成を表す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自走式振動スクリーンにおける本体フレームに対して排出コンベヤを支持する支持部材の近傍の構造の拡大図である。 図２の示す部分を左側やや後方から見た斜視図である。 図２中のIV−IV断面を左側後方から見た斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る自走式振動スクリーンに備えられた走行体を上から見た平面図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る自走式振動スクリーンの全体構成を表す側面図である。この図１中の左右を自走式スクリーンの前後とする。

図１に示した自走式振動スクリーンは、走行体１と、この走行体１上に設けた排出コンベヤ２と、排出コンベヤ２の上側に設けた篩装置３と、排出コンベヤ２の下側に設けたパワーパック４とを備えている。

走行体１は、左右１対の走行手段１０と、これら走行手段１０の上部に設けた本体フレーム１１とを備えている。走行手段１０は、左右一対のトラックフレーム１２と、これらトラックフレーム１２の前後にそれぞれ設けた従動輪１３及び駆動輪１４と、出力軸を駆動輪１４に連結した走行用油圧モータ１５と、左右の従動輪１３及び駆動輪１４にそれぞれ掛け回した無限軌道履帯１６とを備えている。本体フレーム１１は、上下・左右・前後の各方向に延びる複数の鋼材で三次元的に組み上げられた枠状の部材であってトラックフレーム１２の上部に設けられており、走行手段１０の前方に突き出ないように前端部が走行手段１０の前端部よりも後方に位置している。本体フレーム７の後端部は走行手段１０の後端部よりもやや後方に位置している。本体フレーム１１の後部には、排出コンベヤ２と篩装置３との間への巻き込み防止用のガード１７が設けられている。

排出コンベヤ２は、篩装置３で選別された所定粒度以下の選別物を搬送し機体前方に排出するものであり、前方に向かって斜めに立ち上がるように配置されている。この排出コンベヤ２は、コンベヤフレーム２０と、コンベヤフレーム２０の前端に回転自在に設けたヘッドプーリ２１と、コンベヤフレーム２０の後端に回転自在に設けたテールプーリ（図示せず）と、ヘッドプーリ２１及びテールプーリに掛け回したコンベヤベルト２３と、ヘッドプーリ２１に連結した排出コンベヤ用油圧モータ２４とを備えており、排出コンベヤ用油圧モータ２４でヘッドプーリ２１を駆動することによってヘッドプーリ２１及びテールプーリ間でコンベヤベルト２３を循環駆動させる。

コンベヤフレーム２０は、後端部が本体フレーム１１上部の後端部に対して回動軸３０を介して傾動可能に連結されていて、前後方向の中央部が支持部材３１を介して本体フレーム１１に支持されている。支持部材３１は、ケーシング部３２とこれに挿入されたロッド部３３からなり、ケーシング部３２の上端部がピン３４を介してコンベヤフレーム２０の前後中央部に設けたブラケット３５に、ロッド部３３の下端部がピン３６を介して本体フレーム１１の前部に設けたブラケット３７にそれぞれ回動可能に連結されている。この支持部材３１のケーシング部３２とロッド部３３は油圧シリンダ３８で連結されており、油圧シリンダ３８の伸縮に伴ってロッド部３３がケーシング部３２に対して摺動し、その結果、回動軸３０を支点に排出コンベヤ２が傾動する。このとき、作業者等が傾動する排出コンベヤ２の下に入って本体フレーム１１との間に挟まれることのないように本体フレーム１１の両側方にはコンベヤフレーム２０の左右に位置するように安全柵３９が立てられている。

篩装置３は、投入される被選別物を粒度に応じて選別するもので、コンベヤフレーム２０後部の上部に弾性部材４５を介して振動可能に支持された枠型の篩装置本体４６と、篩装置本体４６の内側に固定された篩部材（図示せず）と、篩装置本体４６を加振する加振装置４８とを備えており、加振装置４８を駆動して篩装置本体４６と篩部材を一体に揺さ振り、投入された被選別物のうち篩部材を通過する所定粒度以下の選別物を排出コンベヤ２上に導くとともに、それより粒度の大きなものを機体後方に排出する。図１では弾性部材４５としてラバースプリングを用いているが、コイルバネ等の他の弾性体でも良い。弾性部材４５は篩装置本体４６の左右両側においてそれぞれ前後に配置されており、篩装置本体４６は計４箇所でコンベヤフレーム２０に対して支持されている。また、篩装置３は走行手段１０に対して全体的にやや重心を後方にずらして配置されており、内部の篩部材は排出コンベヤ２と同じく後方に向かって下るように配置されている。篩装置３は排出コンベヤ２のコンベヤフレーム２０に支持されているため、排出コンベヤ２を傾動させることで被選別物の性状に応じて傾斜角度を変更し選別能力を調整することができる。

パワーパック４は、エンジンや油圧ポンプ、コントロールバルブ等、機体各所に搭載した作動装置の動力源を内蔵しており、コンベヤフレーム２０に垂設されたパワーパックフレーム５０上に積載されて排出コンベヤ２の下側に配置されている。パワーパックフレーム５０は、支持部材３１を連結したブラケット３４よりも前方位置でコンベヤフレーム２０に垂設されており、パワーパック４は走行体１よりも前方に位置している。但し、パワーパック４の前後位置は、篩装置３や排出コンベヤ２等の他の搭載機器と合わせた機体重心が走行装置１０の前後ほぼ中央位置に来るように制限される。したがって、油圧シリンダ３８を縮めて排出コンベヤ２を寝かせていくと、パワーパック４は走行体１の上部に重なることなく走行体１の前方のスペースまで下降する。そのため排出コンベヤ２を水平姿勢近くまで寝かせることができ、輸送時には一般道路の輸送制限高さに納まる範囲にまで機体の全高を抑えることができる。

なお、輸送制限高さまで余裕があってパワーパック４を走行体１の前方のスペースに下降させる必要がない場合には、パワーパック４を本体フレーム１１上又はトラックフレーム１２上に設置することもできる。

また、パワーパック４の左側面には、排出コンベヤや篩装置２等の動作を指示するための操作盤５１が設けられている。この操作盤５１に隣接して前述した油圧シリンダ３８の伸縮動作を指示する操作部５２が設けられている。また、操作盤５１や操作部５２を操作する場合等に作業者が立つ足場として、パワーパック４にはステップ５３が設けられている。

図２は本体フレーム１１に対して排出コンベヤ２を支持する支持部材３１の近傍の構造の拡大図である。

図２に示したように、排出コンベヤ２の下部には、コンベヤベルト２３の戻り面から落下する選別物を受け止めて目的の集積位置（本実施形態では後述する開口部８１Ｃ（図５参照））に積極的に導く飛散防止カバー５５が設けられている。ここで、以下の説明において、排出コンベヤ２の環状のコンベヤベルト２３における選別物を載せて搬送する上側の面（ヘッドプーリ２１側に流れる面）を搬送面、放出端で選別物を放出し返転した後搬送方向の上流側に戻る下側の面（テールプーリ側に流れる面）を戻り面と記載する。

この飛散防止カバー５５は、主にコンベヤベルト２３の戻り面からパワーパック４に向かって落下する選別物を受け止める役割を果たすカバー本体部５６と、主にカバー本体部５６で受けられた選別物を目的の集積位置に積極的に導く役割を果たすガイド部５７とを備えている。本実施形態ではカバー本体部５６及びガイド部５７とも平板状の鋼板で構成されているが、例えば排出コンベヤ２の幅方向の中央部を下に凸に形成して樋状に構成することもできる。またカバー本体部５６とガイド部５７は一枚の鋼板を折り曲げ加工して一体に構成しても良いし別々に構成して繋ぎ合わせても良い。

カバー本体部５６は、コンベヤフレーム２０と同方向に延在し、選別物を受け止める上面が排出コンベヤ２による選別物の搬送方向の上流側（つまり後方側）に向かって下方に傾斜していて、本実施形態ではパワーパック４の前縁よりやや前方の位置からパワーパック４の後縁の後方位置（本実施形態では支持部材３１の下側のピン３６付近）までの範囲Ｌ１の上方をカバーしている。但し、カバー本体部５６のカバーする前後の範囲Ｌ１はこれに限定されず、少なくともパワーパック４の前縁から後縁までの範囲の上方を含んでいれば足りる。しかし、パワーパック４上への選別物の落下を防止する機能を果たす上でカバー本体部５６自体の清掃を考慮した場合には、カバー範囲をパワーパック４の上方スペースのみに制限することが望ましい。

一方、カバー本体部５６のカバーする左右の範囲は排出コンベヤ２の全幅であり、本実施形態の場合、カバー本体部５６は左右のコンベヤフレーム２０の間に渡されてコンベヤフレーム２０の下部にボルト等の適宜の固定手段によって固定されている。本実施形態の場合、コンベヤフレーム２０とカバー本体部５６の間に間隙はなく、パワーパック４の上方においてはカバー本体部５６がコンベヤフレーム２０の底板を構成し、コンベヤフレーム２０の底部はカバー本体部５６によって封止されている。カバー本体部５６は、一枚の鋼板で一体に構成しても良いし複数の鋼板で構成しても良い。

図３は図２の示す部分を左側やや後方から見た斜視図、図４は図２中のIV−IV断面を左側後方から見た斜視図である。図３では要部を示すため安全柵３９を図示省略してある。

図３及び図４に示したように、ガイド部５７は、カバー本体部５６の下端部に連続しており、カバー本体部５７に対して排出コンベヤ２の選別物搬送方向の上流側（つまり後方側）に向かってさらに下る方向に傾斜している。このガイド部５７は、上端部（前端部）のみがカバー本体部５６に接続していてカバー本体部５６から遠ざかるほどコンベヤフレーム２０から離間するので、前後方向の中間部分をブラケット６０によってコンベヤフレーム２０に連結することで安定に支持してある。ガイド部５７の傾斜角は、特に限定される訳ではなく、カバー本体部５６の後端位置、目的の集積位置（後述）、本体フレーム１１との間の確保すべき距離等に依存して適宜調整されるが、下端部が上端部より後方にある範囲において、前述したように少なくともカバー本体部５７に対して後方側に下る方向に屈曲する角度範囲に収める。

ガイド部５７をコンベヤフレーム２０に支持するブラケット６０は、リターンローラガード６１をコンベヤフレーム２０に取り付ける支持するブラケットで兼用されている。リターンローラガード６１は、排出コンベヤ２のコンベヤベルト２３の戻り面２３ａを下から支持するリターンローラ６２と戻り面２３ａとの間への作業者の手や衣服等の巻き込みを防止するためのものである。リターンローラ６２はリターンローラガード６１の後側に位置している。ブラケット６０は、リターンローラ６２から前方に延びて下方に屈曲するＬ字型の部材であって、左右のコンベヤフレーム２０の下部にボルト等の固定手段によって固定されている。これにより、ガイド部５７、左右のブラケット６０、リターンローラ６２の間は図４に示したように大きく開いていて、ガイド部５７上を選別物が円滑に滑り落ちるようにしてある。また、ブラケット６０をＬ字型にしてリターンローラ６２の前後位置をガイド部５７の後縁付近に後退させることで、リターンローラ６２とガイド部５７の間が広く開放されている。

図５は走行体１を上から見た平面図である。

前にも触れたが、本体フレーム１１は図５に示したように前後に延びるフレーム７１Ｌ，７１Ｒ，７２Ｌ，７２Ｒ、左右に延びるビーム７３−７６、上下に延びるポスト７７Ｌ，７７Ｒ等の複数の鋼材で三次元的に組み上げられている。コンベヤフレーム２０の回動軸３０は後部のポスト７７Ｌ，７７Ｒ上のブラケット７８Ｌ，７８Ｒによって支持されており、支持部材３１のロッド部３３のピン３６（図２参照）を支持するブラケット３７は前部のビーム７３の前面に取り付けられている。

このような骨組み構造であるため、本体フレーム１１には、左右１対の無限軌道履帯１６の間の地面を上方（排出コンベヤ２側）から臨むことができる複数の開口部８１Ｌ，８１Ｃ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｃ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｃ，８３Ｒが存在する。本実施形態では、前述した「目標の集積位置」として前方のビーム７３，７４としたフレーム７１Ｌ，７１Ｒに囲われた開口部８１Ｃ（ハッチングを施した箇所）を定めている。したがって、飛散防止カバー５５のガイド部５７の下端部は、本体フレーム１１の前側中央の開口部８１Ｃの上方に位置している。ガイド部５７の左右方向の幅はカバー本体部５６と同程度であるが、開口部８１Ｃの左右方向の幅はそれよりも広く確保する必要がある。

なお、本実施形態では「目標の集積位置」として開口部８１Ｃを選択したが、ガイド部５７の長さや角度が適当な範囲に収まめられるのであれば、左右の無限軌道履帯１６の間の他の位置、例えば開口部８１Ｌ，８１Ｒ，８２Ｌ，８２Ｃ，８２Ｒ，８３Ｌ，８３Ｃ，８３Ｒのいずれかを選択することもできるし、場合によっては最前列のビーム７３の前方のスペースを「目標の集積位置」とすることもできる。

また前述した通り、図１及び図２に示したように安全上の観点から走行体１と排出コンベヤ２の間に安全柵３９を設けている。本実施形態において、この安全柵３９は、飛散防止カバー５５のガイド部５６の側部を避けるような形で排出コンベヤ２と本体フレーム１１の間の空間の側部を覆っていて、飛散防止カバー５５のガイド部５６を機体側部に露出させている。

次の上記構成の自走式振動スクリーンの動作を説明する。

例えば油圧ショベル等の投入重機、若しくはリサイクル機械、ベルトコンベヤ等によって篩装置３に被選別物が投入されると、篩部材による選別粒度よりも小さいものは篩部材を通過して排出コンベヤ２の搬送面上に導かれ、排出コンベヤ２によって前方に搬送されて機体前方に排出される。一方、選別粒度より大きなものは篩部材上を下って機体後方に排出される。

このとき、排出コンベヤ２の搬送面上の選別物は全てが排出コンベヤ２の放出端で放出される訳ではなく、一部が搬送面でベルト表面に付着したまま返転し、その一部がテールプーリ側に移動する間に戻り面２３ａから落下していく。そのため何らの対策も講じなければ、選別作業の進展に伴ってコンベヤベルト２３の戻り面２３ａから落下する選別物がパワーパック４上に堆積し、美観を損なうとともに余計な清掃作業の必要を生じさせる。また長期に亘ってパワーパック４への選別物の堆積を放置した場合には、パワーパック４上に重畳する堆積物がコンベヤベルト２３の戻り面２３ａと接触し、選別物の飛散（拡散）を引き起こし、甚だしい場合には排出コンベヤ２の各部に選別物が噛み込む恐れもある。

そこで本実施形態では、前述した通りカバー本体部５６とガイド部５７の２つの機能構成部を有する飛散防止カバー５５を設けている。飛散防止カバー５５を設けたことにより、ベルト戻り面２３ａからパワーパック４に向かって落下する選別物はカバー本体部５６で受け止められ、パワーパック４上への選別物の堆積は抑制される。カバー本体部５６で受け止められた選別物は、運転中の機体振動やコンベヤベルト２３の戻り面２３ａとの接触等によってカバー本体部５６上を下って機体後方側のガイド部５７に向かって移送される。そして、ガイド部５７に到達した選別物は、ガイド部５７上を滑り落ちて本体フレーム１１の開口部８１Ｃに導かれ、開口部８１Ｃを通過して左右の走行手段１０の間の地面に落下してそこに集積される。

左右の走行装置１０の間に集積された選別物は、排出コンベヤ２の放出端から放出された選別物に合流させる、或いは清掃により除去する。この場合、走行手段１０を駆動して機体を後進（場合によっては前進）させて自走式振動スクリーンを移動させることで、集積された選別物の周囲を広く開放することができ、人手の場合は勿論のこと重機等を用いた場合でも容易に選別物を回収することができる。

よって本実施形態によれば、パワーパック４上への選別物の堆積、ひいては選別物の不要な拡散を抑制することができる。したがって、パワーパック４の清掃の機会を減少させることができ、また飛散した選別物の清掃の負担を軽減し、さらには排出コンベヤ２への選別物の噛み込みの要因を１つ抑えることができる。

また、運転停止中等は、例えば本体フレーム１１の中央の開口部８２Ｃに立って前方を向けば、ガイド部５７、リターンローラ６２、左右のブラケット６０の間が開口しているので、そこから清掃道具を差し込むことができ、飛散防止カバー５５の清掃も容易である。また、前述したように機体側部の安全柵３９が飛散防止カバー５５を避けて立設してあるため、排出コンベヤ２の下側に入り込まなくても機体の側部からガイド部５７を含めて飛散防止カバー５５の各所にアクセスでき、清掃作業に柔軟に対応できる構成となっている。

２ 排出コンベヤ
３ 篩装置
４ パワーパック
１０ 走行手段
１１ 本体フレーム
２０ コンベヤフレーム
３０ 回動軸
３９ 安全柵
５５ 飛散防止カバー
５６ カバー本体部
５７ ガイド部
６０ ブラケット
６１ リターンローラガード
６２ リターンローラ
８１Ｃ，Ｌ，Ｒ 開口部
８２Ｃ，Ｌ，Ｒ 開口部
８３Ｃ，Ｌ，Ｒ 開口部

Claims (3)

1. 左右１対の走行手段と、これら走行手段上に設けた本体フレームと、この本体フレーム上に設けた排出コンベヤと、この排出コンベヤの上側に設けた篩装置と、前記排出コンベヤの下側に設けたパワーパックと、前記排出コンベヤの下部に設けた飛散防止カバーとを備え、
   前記本体フレームは、前記左右の走行手段の間を上方から臨むことができる開口部を有しており、
   前記飛散防止カバーは、前記排出コンベヤによる選別物の搬送方向の上流側に向かって下方に傾斜したカバー本体部と、このカバー本体部の下端部に連続したガイド部とを有し、
   前記カバー本体部は、前記パワーパックの上方をカバーし、
   前記ガイド部は、前記カバー本体部に対して前記搬送方向の上流側に向かってさらに下方に傾斜するとともに、その下端部が前記本体フレームの開口部の上方に位置している
   ことを特徴とする自走式振動スクリーン。
2. 前記飛散防止カバーのガイド部を前記排出コンベヤのフレームに支持するブラケットは、前記排出コンベヤのコンベヤベルトの戻り面を支持するリターンローラのガード部材を前記排出コンベヤのフレームに取り付けるブラケットで兼用されていることを特徴とする請求項１に記載の自走式振動スクリーン。
3. 前記排出コンベヤは前記本体フレームに対して傾動可能に連結されており、
   この排出コンベヤと前記本体フレームの間の空間の側部を覆うとともに、前記飛散防止カバーのガイド部を機体側部に露出させるように前記本体フレームの両側方に安全柵が設けられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式振動スクリーン。

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