JPH1110087A - 砂用自動粒度測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オンライン下での完全無人化による砂の自動
粒度（ＦＭ）測定を可能ならしめることにより、製砂プ
ラントにおける省力化並びに合理化を図り得る砂用自動
粒度測定装置の提供。 【解決手段】 オンライン下で砂の自動粒度測定を行な
う装置である。砕砂試料を製品砕砂生産ラインから定期
的、自動的に一定量抽出するサンプリング手段１０と、
サンプリング手段１０で抽出した一定量の砕砂試料を縮
分して粒度測定に適した所定量の砕砂試料を取出す縮分
手段１６と、縮分手段１６から受け取った所定量の砕砂
試料に対し、篩目寸法の大きい順に上段から多段に配設
した複数個の篩による篩分けと最下段の篩から順に行う
反転による収集とを行わせ、篩下及び各篩上の砕砂試料
の計量に基づき粒度を自動測定する自動篩分け粒度測定
手段１７と、自動篩分け粒度測定手段１７で自動計量し
た後の収集された砕砂試料を排出させる排出手段１８と
により構成される。サンプリング手段１０で抽出した一
定量の砕砂試料を乾燥処理する乾燥手段１５が必要に応
じ付設される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製砂プラントに付
設して製品製砂の粒度（ＦＭ：Fineness Module)を自動
的に測定して品質管理に資することができる砂用自動粒
度測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】砕石等の砕砂原料を所定の製砂手段で破
砕・製砂して一本砂等の所望の粗粒度分布の製品砕砂を
製造する製砂プラントにおいては、製品砕砂の品質保持
を図る上でＦＭ値の管理が重要な事柄であり、従来は、
製品砕砂のサンプリング並びに粒度測定を管理担当員に
よって定期的に行なっていた。ここで、一本砂とは、需
要先において天然砂との混合等の配合操作を一切必要と
しなく、コンクリート等の原料としてそのままで使用で
きる状態の砂を言うものである。

【０００３】このような管理担当員による人為的な粒度
測定の場合には、従来は、米国特許第５２２２６０５号
明細書により開示される自動粒度測定装置の如き測定装
置を用いて行なっていた。この自動粒度測定装置は、直
径２００mm、高さ４５mmの円形篩を最大６段まで上下に
セットすることができて、サンプリングした一定量の砕
砂試料を篩目寸法が異なる複数段の円形篩によって篩分
けした後、各段のサンプル重量を電子天秤により自動的
に計量し得るようになっており、篩の取付け、取外しは
クランプによるワンタッチ操作で可能であり、また、篩
の清掃も装置内でブラシにより自動的に行なうことが可
能な構造になっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述するごとき従来の
粒度測定手段は、前記自動粒度測定装置が基本的にバッ
チ処理方式による構造であることから、製砂プラントの
操業中において完全無人化によるオンライン下の自動粒
度測定を行なおうとするには、以下に述べるような対策
を講じない限り実質的に不可能である。

【０００５】即ち、１回で測定できる量は通常、約５
００ｇであり、製砂プラントの生産ラインから正確に縮
分した砕砂試料を投入させるための工夫が不可欠であ
る。一方、砕砂の生産ラインにおいては粉塵対策として
散水し試料を湿らせる場合が多く、従ってサンプリング
しただけでは粒度測定は不可能である。そこで様々な水
分によるふるい分けテストを行なった所、水分１％以下
であればふるいの目詰まりもなく、高い精度のふるい分
けが可能であることが確認された。測定した後の砕砂
試料を確実、円滑に排出する装置が今なお提供されてい
ないために、誤差なく定期的に繰り返して自動粒度測定
が行なえるようにするには、自動粒度測定装置に適合し
た排出機構を開発する必要がある。

【０００６】なお、砕砂試料が１％を超える水分を含ん
で湿った状態の場合には、砕砂試料を乾燥させるための
自動乾燥手段等の乾燥手段が自動粒度測定装置に別途必
要となる。

【０００７】このように従来は、オンライン下での完全
自動粒度測定を阻害する要因が多かったために、どうし
ても人手による粒度測定に依存しなければならなく、そ
の結果、人的コスト増により製品コストの上昇を来すば
かりでなく、製砂プラントの操業コントロールが円滑に
行なえない等の問題があった。

【０００８】本発明は、このような問題点の解消を図る
ために成されたものであり、従って本発明の目的は、オ
ンライン下での完全無人化による砂の自動粒度（ＦＭ）
測定を可能ならしめることにより、製砂プラントにおけ
る省力化並びに合理化を図り得る砂用自動粒度測定装置
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため以下に述べる構成としたものである。即
ち、本発明のうち請求項１の発明は、破砕、篩分け、分
級のラインを含む製品砕砂生産ラインにより砕砂原料か
ら製品砕砂を生産する製砂プラントに付設され、砕砂の
粒度を定期的かつ自動的に測定する砂用自動粒度測定装
置であって、粒度測定を行うための砕砂試料を前記製品
砕砂生産ラインから定期的、自動的に一定量抽出するサ
ンプリング手段と、該サンプリング手段で抽出した一定
量の砕砂試料を縮分することにより所定数値で除した所
定量の砕砂試料を取出す縮分手段と、該縮分手段から受
け取った所定量の砕砂試料に対し、篩目寸法の大きい順
に上段から多段に配設した複数個の篩による篩分けと最
下段の篩から順に行う反転による収集とを行わせ、篩下
及び各篩上の砕砂試料の計量に基づき粒度を自動測定す
る自動篩分け粒度測定手段と、該自動篩分け粒度測定手
段で自動計量した後の収集された砕砂試料を排出させる
排出手段とを含む構成としたことを特徴とする。

【００１０】また本発明のうち請求項２の発明は、前記
請求項１記載の砂用自動粒度測定装置において、前記サ
ンプリング手段により抽出した一定量の砕砂試料を乾燥
処理する乾燥手段をサンプリング手段と前記縮分手段と
の間に有する構成としたことを特徴とする。

【００１１】また、本発明のうち請求項３の発明は、前
記請求項１又は２に記載の砂用自動粒度測定装置におい
て、サンプリング手段が分級処理後の製品砕砂給送用シ
ュートの途中に介設され、乾燥手段、縮分手段、自動篩
分け粒度測定手段及び排出手段における少なくとも縮分
手段、自動篩分け粒度測定手段及び排出手段が前記サン
プリング手段に対し下方部に位置して記載順序に上段か
ら下段に至り順次配設されてなる構成としたことを特徴
とする。

【００１２】また、本発明のうち請求項４の発明は、前
記請求項２記載の砂用自動粒度測定装置において、乾燥
手段を上部に、縮分手段をその下部に配設して自動篩分
け粒度測定手段の横に設置し、縮分手段と自動篩分け粒
度測定手段との間を、チエーンコンベアに直接的に取付
けられたカップを水平、垂直、斜めの各移動の組み合わ
せによって反転を含みリフティング移動させるカップ式
コンベアにより連結してなる構成としたことを特徴とす
る。

【００１３】また、本発明のうち請求項５の発明は、前
記請求項２記載の砂用自動粒度測定装置において、サン
プリング手段からの一定量の砕砂試料を受入れるための
ホッパーが縮分手段に設けられ、このホッパーの周壁に
平盤電熱体から成る乾燥手段が貼設されて、乾燥手段と
縮分手段とが一体化されてなる構成としたことを特徴と
する。

【００１４】また、本発明のうち請求項６の発明は、前
記請求項２記載の砂用自動粒度測定装置において、サン
プリング手段からの一定量の砕砂試料を送給するための
振動フィーダが縮分手段に設けられ、この振動フィーダ
に熱風乾燥機又は平盤電熱体が付設されて、乾燥手段と
縮分手段とが一体化されてなる構成としたことを特徴と
する。

【００１５】また、本発明のうち請求項７の発明は、前
記請求項１又は２に記載の砂用自動粒度測定装置におい
て、サンプリング手段が、略垂直方向に配設した前記製
品砕砂給送用シュートの途中に介設される密閉容器から
成るケーシングと、該ケーシングを上下に貫通して設け
られる垂直軸と、この垂直軸に支持され該垂直軸を中心
とした一定回転角度の可逆回転可能にケーシング内に設
けられて製品砕砂給送用シュートを通る製品砕砂の一部
量を取入れ可能である砕砂試料取入れ容器とを含み、砕
砂試料取入れ容器は、頂端部が前記垂直軸に対する径方
向の縦寸法をそれに直交する方向の横寸法に比し著しく
長くしたスリット状の取込み口に形成されるとともに、
この取込み口に対向する底壁部が垂直軸側に向けて下り
勾配の傾斜壁に形成されて、前記取込み口を前記ケーシ
ングの頂壁部における前記シュートとの接続部である製
品砕砂取入口に対し直下方位置で横切らせて往復移動し
得るように設けられ、前記垂直軸は、砕砂試料取入れ容
器の支持部を含む中間部から下端部までの部分が砕砂試
料取入れ容器内に連通する中空軸に形成されて、砕砂試
料取入れ容器内に取入れられた砕砂試料を収集及び導出
する砕砂試料導出管を兼ねてなる構成としたことを特徴
とする。

【００１６】また、本発明のうち請求項８の発明は、前
記請求項２記載の砂用自動粒度測定装置において、乾燥
手段が、サンプリング手段からの砕砂試料を受容れて流
動層と静止層とを上下に成層させながら、下方からの乾
燥用熱風の導入により乾燥させる乾燥室と、静止層の乾
燥砕砂試料に振動を与えて試料出口に導かせる加振装置
とを備える流動・振動乾燥機からなる構成としたことを
特徴とする。

【００１７】また、本発明のうち請求項９の発明は、前
記請求項７又は８に記載の砂用自動粒度測定装置におい
て、縮分手段が、その前段からの一定量の砕砂試料を受
け容れるために、筒部を垂直にして配設された漏斗と、
前記筒部の下端出口の下部に同軸の軸垂直に設けられた
砕砂試料投入管路と、前記下端出口を直下方で遮るよう
に前記筒部に斜めに交叉させて該筒部と前記砕砂試料投
入管路との間に回転可能に設けられたディスクと、前記
下端出口からディスク上に落下する砕砂試料を脇側に排
出させるために、前記下端出口の直下部に前記ディスク
を介在して筒部及び砕砂試料投入管路に対し斜めに交差
させて設けられた砕砂試料排出管路とを含み、ディスク
は、中心を回転中心とする円板により形成されて、円周
から中心方向に延び、かつ、所定数で等分された等分円
形状に相当する切欠部が設けられていて、この切欠部を
含む円周囲部によって前記下端出口を遮り得るように設
けられる構成としたことを特徴とする。

【００１８】また、本発明のうち請求項１０の発明は、
前記請求項７、８又は９に記載の砂用自動粒度測定装置
において、排出手段が、自動篩分け粒度測定手段の下部
に秤量台上に搭載させて配設した計量パンに関連して設
けられてなり、計量パンを傾斜させて秤量台から持ち上
げるために計量パンの前後・左右の一側及び反対側の他
側を持上げストロークを長短違えて同時的に上げ・下げ
する持上げ用長手側アクチュエータ及び持上げ用短手側
アクチュエータと、秤量台から持ち上げて計量パンを傾
斜させた排出操作時には、計量パン内を滑落しようとす
る砕砂試料の影響で下部を開かせる開放状態が保持さ
れ、計量パンを秤量台上に水平に搭載した計量操作時に
は、計量パン内に堆積する砕砂試料に影響されなく下部
を閉ざしたままの閉成状態が保持されるように、一側又
は反対側の他側の周縁板を兼ねさせて計量パンに開閉動
可能に設けられる出口ゲートとを含む構成としたことを
特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を添付図面を参照しながら説明する。図１には、本発
明の実施に係る製砂プラントの例の構成が模式的に図示
される。この図１に示される製砂プラントは、砕砂原料
ビン１及び電磁フィーダ等で実現される供給装置２を含
んで形成される砕砂原料供給ラインと、ケージミル等で
実現される製砂機３、篩分けに必要とする篩を備える篩
分け装置４、乾式分級機等からなる分級機６及びコンベ
ア等からなる返送手段１１を含んで形成される製品砕砂
生産ラインと、本発明の実施の形態に係る自動粒度測定
装置８と、供給装置２、製砂機３及び分級機６の各運転
を制御する自動粒度調整装置７とにより構成される。な
お、分級機６としては乾式、湿式のいずれを採用しても
良く、さらに、場合によっては分級機６の後に加湿混練
機を使用することも考えられる。

【００２０】砕砂原料は砕砂原料ビン１から供給装置２
を経、製砂機３に供給され、製砂機３で破砕される。破
砕された砕砂原料は、篩分け装置４で篩分けられて、篩
下の砕砂原料は次の分級機６に投入され、一方、篩上の
砕砂原料は返送手段１１を介して砕砂原料供給ラインに
戻すことにより製砂機３に原料として返戻させる。

【００２１】分級機６に送られた破砕産物は、ここで分
級された後、取り出されて必要に応じ加湿混練されるこ
とにより、製品砕砂１２として生産される。一方、分級
機６で分級した際に得られた微粉１３は製品砕砂１２と
は別に貯蔵される。

【００２２】以上述べるように製砂運転が行なわれてい
る間に、測定装置本体９とサンプリング手段としてのサ
ンプリング装置１０とからなる自動粒度測定装置８によ
って、製品砕砂生産ラインから砕砂試料が定期的かつ自
動的に一定量抽出されてその粒度が自動測定される。こ
の場合の測定周期としては３０分〜１時間の範囲内の適
当な時間が選定される。そして、この測定結果とコンベ
アスケール１４により計量した砕砂原料供給量とに基づ
いて、供給装置２の供給量と製砂機３の回転数と分級機
６の回転数とが自動粒度調整装置７により制御される。
このようにして、粒度分布の安定した砕砂の生産並びに
産物粒度の変更を自動で行なうことが可能である。

【００２３】上記自動粒度測定装置８における測定装置
本体９の機器構成の態様が図２に正面図（イ）、平面図
（ロ）で示される。この測定装置本体９は、乾燥手段と
しての乾燥装置１５、縮分手段としての縮分器１６、自
動篩分け粒度測定手段としての自動篩分け粒度測定装置
１７及び排出手段としての排出装置１８が、該記載順序
に従い上段から下段に至り順次配設された状態で、カバ
ー１９により四周面が覆われているハウジング内に収納
固定されている。この測定装置本体９は、構造について
後述するサンプリング装置１０により抽出されてダクト
２０を経て送られてきた一定量例えば約５kgで最大水分
３％を含んでいる砕砂試料を、先ず、乾燥装置１５内で
乾燥処理し、例えば１５分以内で０．５％以下の水分を
含む砕砂試料にする。

【００２４】次いで、乾燥装置１５の試料出口の直下に
設けられた縮分器１６において、乾燥処理された約５kg
の砕砂試料を、その直下に設けられた自動篩分け粒度測
定装置１７によって、測定可能な標準量である約５００
gに１／１０縮分する。この縮分した約５００ gの砕砂
試料を、自動篩分け粒度測定装置１７に送り込ませて、
ここで篩目寸法の異なる砕砂毎に重量測定を行なって、
粒度の自動測定を行なわせる。

【００２５】自動篩分け粒度測定装置１７は、前述する
米国特許第５２２２６０５号明細書により開示される自
動粒度測定装置に類似する公知の粒度測定装置であっ
て、その構造及び動作の態様は次の通りである。篩目寸
法が異なる複数個、例えば６個の篩（例えばＪＩＳ篩）
を、篩目寸法の大きいものから順に上段から下段へとケ
ーシング内で段積みしてクランプによりそれぞれ水平に
固定する。この状態下で、上部のシュートから約５００
g の砕砂試料を最上段の篩に投入し、各篩に適宜振動を
与えて篩分けを行なわせる。

【００２６】このように篩分けを行なうことによって、
各段の篩上には、対応する篩目寸法の砕砂試料が搭載さ
れる一方、最下段の篩を通った所謂篩下の砕砂試料は、
ケーシング内の下部に設けられた計量パン内に収容され
る。篩分けが終わると、篩段の固定を自動解除した後、
始めに計量パンの計量を行い、篩目が最も細かいグルー
プの砕砂試料を計量する。次いで、最下段の篩を降下、
手前側への反転、手前側への上昇と順次移動させ、か
つ、その間にブラシによる裏側からの篩の自動清掃を行
なわせて、最下段の篩における篩上の砕砂試料を前記計
量パン内に全量落下させ、ここで装置内に設けられた電
子天秤によって計量パンの計量を行う。

【００２７】以降、下から２番目の篩より各段毎に、降
下、反転、上昇並びにその間の自動清掃を伴う動作を順
次繰り返させて、その都度計量パンの計量を行い、最上
段の篩に対応する計量が終了すると、各段の篩を今まで
とは逆に降下、奥側への反転及び奥側への上昇と順次移
動させて、最初の段積みの状態に復し、クランプにより
それぞれ水平に固定することにより、次回の粒度測定に
備えて初期状態に戻させ、かくして一連の動作が終了
し、篩目が異なる７グループの砕砂試料の計量が行なわ
れるので、ロータップ式浸とう機と同じような砕砂試料
の粒度（ＦＭ値）に関するデータを自動的に得ることが
できる。

【００２８】上述のようにして自動篩分け粒度測定装置
１７による粒度測定が終了すると、計量パン内に堆積し
ている計量済の砕砂試料を、構造の態様について後述す
る排出装置１８によって計量パンから排出し、例えば、
分級機６以降の製品砕砂生産ラインに戻し、かくして、
オンライン下での１回の自動粒度測定が完了する。

【００２９】図３には、前記自動粒度測定装置８におけ
るサンプリング装置１０の構造が概念的に示される。図
示のサンプリング装置１０は、ケーシング２２と、垂直
軸２３と、この垂直軸２３に一体的に取付けられた砕砂
試料取入れ容器２４と、前記垂直軸２３を一定回転角度
（θ）に可逆回転駆動するための図示しない駆動源とに
より形成される。ケーシング２２は密閉容器から成って
いて、製品砕砂生産ラインの一部を形成する略垂直に配
設された製品砕砂給送用シュート２１の途中に介設され
る。垂直軸２３は、製品砕砂給送用シュート２１から適
宜間隔をとった位置に、ケーシング２２を垂直に貫通し
て自軸回りの回転自在に設けられる。

【００３０】砕砂試料取入れ容器２４は、頂端部が水平
方向に開口し、かつ垂直面が台形を成す薄い平型の容器
に形成されていて、頂端部が垂直軸２３に対する径方向
の縦寸法Ｌをそれに直交する横寸法Ｗに比して著しく長
くしたスリット状の取込み口２５に形成され、この取込
み口２５に対向する底壁部２６が垂直軸２３に向けた下
り勾配の傾斜壁に形成される。このような構造の砕砂試
料取入れ容器２４は、取込み口２５をケーシング２２の
頂壁部における前記シュート２１との接続部である製品
砕砂取入口２７に対して、直下方位置において略接する
状態で横切らせて往復移動し得るように垂直軸２３に一
体的に取付けられる。

【００３１】一方、垂直軸２３は、前記砕砂試料取入れ
容器２４を支持する部分を含む中間部から下端部までの
部分がこの取入れ容器２４の内部に連通する中空軸に形
成されて、砕砂試料取入れ容器２４内に取入れられた砕
砂試料を収集し、かつ下端部の排出口２８から導出する
砕砂試料導出管を兼ねた構造を成している。

【００３２】このように構成されるサンプリング装置１
０は、以下に述べるごとく一定量、例えば約５kgの砕砂
試料のサンプリングを行なう。即ち、垂直軸２３を図示
しない駆動源によって左右に一定回転角度（θ）回転さ
せることにより、砕砂試料取入れ容器２４を製品砕砂取
入口２７に横切らせて往復移動させる。製品砕砂給送用
シュート２１内を流下している製品砕砂に対して、砕砂
試料取入れ容器２４の取込み口２５が適当な速度で横切
るため、砕砂試料の一部量をこの取入れ容器２４内に取
込むことが可能であり、こうして取込んだ砕砂試料は、
傾斜した底壁部２６を滑落して垂直軸２３の中空部を
経、排出口２８から排出される。この場合、製品砕砂給
送用シュート２１内の砕砂試料の流下量に応じて垂直軸
２３の回転速度を調整し、また、往復動させ或いは、往
動と復動とを１回のサンプリング毎に交互に行なわせた
りする等によって、約５kgの砕砂試料をサンプリング装
置１０によって正確に取り出させることが可能である。

【００３３】図４には、前記自動粒度測定装置８におけ
る乾燥装置１５の構造の態様が外観示される。図示例の
乾燥装置１５は、縦長型の流動・振動乾燥機により形成
されていて、架台に取付けた乾燥室２９と、この乾燥室
２９の底部に設けられた加振装置３０とを備える。乾燥
室２９は、熱風は通すが砕砂試料は通さない仕切りを介
し上下に隣接させて形成した試料収容室と熱風用チャン
バとからなっていて、熱風用チャンバの側壁部には熱風
入口３１が開口され、試料収容室の最下側壁部には、砕
砂試料が投入される試料入口３２と、乾燥処理された砕
砂試料が放出される試料出口３４と、目詰まり防止用圧
空が送り込まれる圧空入口３３とがそれぞれ開口され、
また、試料収容室の最上側壁部には、圧空入口３５及び
排気口３６が開口されている。一方、加振装置３０は、
前記仕切りを高速振動させるように前記熱風用チャンバ
の下部に斜め置きに設けられる。

【００３４】上記乾燥装置１５は、サンプリング装置１
０によって取り出された５kgの砕砂試料が試料入口３２
から試料収容室内の仕切り上に投入されると、続いて熱
風、例えば１５０℃の加圧熱風が熱風入口３１から送り
込まれる。この熱風送給によって、試料収容室内には、
流動層を上、静止層を下にした砕砂試料の層が生成さ
れ、同時に加圧熱風との接触により砕砂試料が速やかに
乾燥処理される。所定時間の経過に伴い乾燥が終わる
と、熱風送給を中止して加振装置３０を起動させ、前記
仕切り上に堆積する砕砂試料の静止層に高速振動を加え
て、砕砂試料を試料出口３４側に移動させ該出口３４か
ら排出させる。こうして、乾燥装置１５は熱風による迅
速な乾燥が可能であり、例えば、約５kgで最大水分３％
の砕砂試料を１５分以内で０．５％以下の水分まで低下
させる乾燥処理が可能である。

【００３５】図５には、前記自動粒度測定装置８におけ
る縮分器１６の機器構成が示される。図示例の縮分器１
６は、ケーシングに対して、上方からホッパ３７、トラ
フ３８、振動フィーダ３９、漏斗４０、砕砂試料排出管
路４３、砕砂試料投入管路４１が順に配設され、漏斗４
０、砕砂試料排出管路４３及び砕砂試料投入管路４１に
関連してディスク４２が介設されるとともに、このディ
スク４２を回転駆動するための駆動装置と、該駆動装置
及び振動フィーダ３９を制御するコントローラ４４が設
けられる。

【００３６】ホッパ３７は、前記乾燥装置１５における
試料出口３４の下方に設けられて、約５kgの乾燥した砕
砂試料を受容れるようになっている。トラフ３８は、ホ
ッパ３７の下部出口に連接して、トラフ出口側に僅かな
下り勾配で横置きに設けられる。このダクト３８には、
振動フィーダ３９が連結されていて、該フィーダ３９か
ら振動が与えられることにより、ホッパ３７からトラフ
３８の入口側に投入された砕砂試料を出口側に定量的に
送給するようになっている。

【００３７】漏斗４０は、トラフ３８から送られてくる
砕砂試料を受け容れ得るように、ダクト３８出口側に連
接させて筒部を垂直にして配設される。一方、砕砂試料
投入管路４１は、漏斗４０の筒部に比し大径の管により
形成されて、前記筒部の下端出口の下部に同軸の垂直に
延ばして設けられる。砕砂試料排出管路４３は、前記筒
部の下端部分と砕砂試料投入管路４１の上端部分との間
に介在させ、かつ、下り勾配の斜めに交差させて設けら
れる。この砕砂試料排出管路４３は、筒部の下端部分及
び砕砂試料投入管路４１の上端部分に交差する部分を含
む上半部分が六角形状の板体に形成されるとともに、下
半部分が筒体に形成されており、さらに、図５（ハ）に
示されるように前記板体部における漏斗４０の筒部の真
下の個所には通孔５１が穿孔されていて、前記筒部から
落下する砕砂試料を遮らないで砕砂試料投入管路４１に
円滑に投入し得るようになっている。

【００３８】一方、ディスク４２は、例えば金属製の薄
い円板からなっていて、漏斗４０の筒部の前記下端出口
をその直下方位置で遮ることができるように、砕砂試料
排出管路４３の六角形状を成す板体上に回転可能に設け
られている。即ち、ディスク４２は、六角形状を成す前
記板体にベアリング４８を介して回転自在に取付けられ
た支持回転軸４９に対して、円板の中心部が嵌合・固定
されていて、六角形状の前記板体に平行を保ち、かつ、
円板周辺部で前記下端出口を遮りながら回転可能となっ
ている。さらに、ディスク４２には、１個所に切欠部５
０が削設されている。この切欠部５０は、ディスク４２
自体と共に縮分作用を成す上での重要な構成要素であっ
て、円周から軸中心方向に延び、かつ、円を所定数で等
分した等分円形、例えば１０等分円に相当する形状に削
設されていて、ディスク４２が回転することによって、
漏斗４０における筒部の前記下端出口の直下を１回転に
つき１回通過し得るようになっている。

【００３９】ディスク４２を回転駆動するための前記駆
動装置は、モータ４５と、該モータ４５の軸に直結した
ギヤヘッド４６と、該ギヤヘッド４６の出力軸に嵌着し
たスプロケットと前記支持回転軸４９の入力側に嵌着し
たスプロケットとの間に掛け渡したタイミングベルト４
７とにより構成され、この駆動装置は、コントローラ４
４からの回転制御指令に基づいて適当な速度でディスク
４２を回転駆動するようになっている。

【００４０】上記縮分器１６の動作の態様は以下に述べ
る通りである。乾燥装置１５から排出された約５kgの砕
砂試料がホッパ３７に投入されると、この砕砂試料は、
振動フィーダ３９によって加振されているトラフ３８に
より、その出口に向けて誘導されて定量的に漏斗４０に
投入される。この場合の投入量は前記コントローラ４４
に設けられた調節つまみ（図示せず）の操作により可変
である。こうして、漏斗４０に投入された砕砂試料はデ
ィスク４２上に落下する。

【００４１】上記ディスク４２は回転しているので、切
欠部５０が漏斗４０における筒部の前記下端出口の直下
に到来したときに限って、落下する砕砂試料は通孔５１
を介して砕砂試料投入管路４１に流下し、それ以外にデ
ィスク４２により前記下端出口が遮られるときには、該
ディスク４２上を滑落して砕砂試料排出管路４３に流下
する。その結果、前述するようにディスク４２が１０等
分円に相当する形状を成していることによって、約５kg
の砕砂試料の１／１０は砕砂試料投入管路４１へ、９／
１０は砕砂試料排出管路４３へ流れることになり、１／
１０に縮分された５００g の砕砂試料が砕砂試料投入管
路４１から自動篩分け粒度測定装置１７に投入され、残
りの９／１０は砕砂試料排出管路４３から排出されて例
えば製品砕砂生産ラインに戻される。このようにして、
縮分器１６では正確な量を維持しながら縮分作用が円滑
に行われる。

【００４２】図６には、自動粒度測定装置８における排
出装置１８の機器構成が示される。図示の排出装置１８
は、秤量台で実現される計量器５９上に搭載して自動篩
分け粒度測定装置１７の下部に配設した計量パン５２に
関連して設けられるものであり、持上げ用長手側アクチ
ュエータ５３と、持上げ用短手側アクチュエータ５４
と、出口ゲート５７とを要素部材として構成される。

【００４３】持上げ用長手側アクチュエータ５３と持上
げ用短手側アクチュエータ５４は、例えばピストンロッ
ドのストロークが長短異なる２つの流体圧シリンダから
成っていて、両シリンダ５３、５４を計量器５９を挟ん
だ前後・左右のいずれか、例えば前後の位置において、
垂直の上向きにして架台５８に取り付けられ、計量パン
５２の底部の前縁中央部及び後縁中央部の真下に位置さ
せて設けられる。両シリンダ５３、５４のピストンロッ
ド先端部には、横長の変形Ｕ字形状を成す曲げ板片から
成る持上げ金具５５が固定されている。この持上げ金具
５５は、両端部の立ち上げ片部にそれぞれ凹部が形成さ
れ、また、両立ち上げ片部間に水平に延びる基底部に回
り止めシャフト６１が固定されている。

【００４４】このように構成される前記両流体圧５３、
５４は、計量パン５２において計量中のときは、図６
（イ）、（ロ）に示すように、両シリンダ５３、５４の
ピストンロッドを下げさせると、シリンダ先端の持上げ
金具５５は何処にも触れなく、従って、計量パン５２は
計量器５９上の所定位置に水平に搭載される。計量が終
わり計量パン５２内の砕砂試料を排出するときは、図６
（ハ）に示すように、両シリンダ５３、５４のピストン
ロッドを上に伸ばすと、計量パン５２は、その縁板に設
けられたピン５６が持上げ金具５５により持上げられ、
両シリンダ５３、５４のストローク差に応じて前方側が
下、後方側が上になって傾くことによって、計量パン５
２内の砕砂試料は前方側に滑落して排出シュート６４を
経て排出される。この場合、全量排出は必ずしも必要で
なく、図示する約３０°程度の傾きで充分であり、この
傾斜に伴って、出口ゲート５７が開放状態となり、砕砂
試料を円滑に排出させることが可能である。

【００４５】上記出口ゲート５７は、計量パン５２の周
縁板の一部を兼ねさせて設けられた板片であって、持上
げ用短手側アクチュエータ５４によって持上げられる側
（この例の場合は前方側）における周縁板の一部を、ヒ
ンジにより揺動可能に垂下させて計量パン５２の周縁部
に取り付けるようにすることによって、出口ゲート５７
が形成される。このような出口ゲート５７は、計量パン
５２が水平状態に位置するときには、図６（イ）に示す
ように、閉じた状態となって計量パン５２内の砕砂試料
を外に出さないように仕切り壁として機能し、一方、図
６（ハ）に示すように計量パン５２が傾いたときには、
ゲート自身の重量及び計量パン５２内を滑落しようとす
る砕砂試料の影響により、下部を開かせる開放状態とな
って砕砂試料を円滑に排出させることができる。なお、
両シリンダ５３、５４の動作は、電磁弁１個で済むた
め、機構が簡単であり、さらに図示例の両シリンダ５
３、５４は蛇腹６０付きのシリンダであるため、防塵性
に優れる特徴を備えている。

【００４６】図７には、本発明の第２の実施の形態に係
る自動粒度測定装置における測定装置本体の機器構成が
示される。図示の実施形態は、測定装置本体９における
高さ寸法を可及的に低く抑えて装置のコンパクト化を図
らせようとした点に特徴を有するものであって、乾燥装
置１５を上部に、縮分器１６をその下部に配設して、そ
れらを自動篩分け粒度測定装置１７の横側に設置すると
ともに、縮分器１６の砕砂試料投入管路４１の最下端部
と自動篩分け粒度測定装置１７の上部のシュートとの間
を、カップ式コンベア６２により連結してなる構成とし
ている。

【００４７】上記カップ式コンベア６２は、サンプルコ
ンベアとも称される搬送装置であって、チエーンコンベ
アに対してカップ６３を直接取り付けたシンプルな構造
を有しており、例えば、水平、垂直、水平の移動を繰り
返し行い得るように設けられたチエーンコンベアに、１
個当たり約５００g の搬送重量を持つカップ６３の複数
個を所定ピッチで直接取り付けるとともに、チエーンを
案内するレールの所定位置、即ち、自動篩分け粒度測定
装置１７の上部の前記シュートに対し直上部の位置に
は、カップ反転ユニットを取付けている。

【００４８】このような構造になるカップ式コンベア６
２は、縮分器１６の砕砂試料投入管路４１の最下端部か
ら投下された約５００g の砕砂試料をカップ６３により
受け取り、次いで、このカップ６３を水平移動、垂直上
昇移動の後、水平移動させて自動篩分け粒度測定装置１
７の上部の前記シュートに対し直上部の位置に達する
と、前記カップ反転ユニットによって砕砂試料が入って
いるカップ６３を反転させる。この反転作動によって砕
砂試料は前記シュートに投下され、その後に、空のカッ
プ６３を水平移動、垂直下降移動の後、水平移動させて
最初の位置まで戻させる。このようにして、カップ６３
を反転を含んでリフティング移動させることにより、砕
砂試料の搬送、投下を円滑に行なわせることが可能であ
る。なお、カップ式コンベア６２の移動は、水平、垂
直、斜めの各移動の組み合わせによって高低レベル間の
移動及び反転、投下を行なわせることができ、かくし
て、カップ式コンベア６２の採用によって、設備全体の
高さ充分低くさせる目的がここに達成される。

【００４９】図８には、本発明の第３の実施の形態に係
る自動粒度測定装置８における縮分器１６のホッパ部が
概要示される。図示の実施形態に係る自動粒度測定装置
８は、粒度測定を行なうために抽出する砕砂試料が、そ
の含有水分が比較的低いような場合、例えば最大でも２
％程度である場合に乾燥手段の簡易化を図らせるように
したものであって、前述するような流動・振動乾燥機１
５を外して、これに替えて簡単な乾燥器を設置した例で
ある。この場合の乾燥器の一例としては平盤電熱体６５
が用いられ、この平盤電熱体６５を縮分器１６における
ホッパ３７の周壁に貼設し、ホッパ３７自体を温めて、
内部に収容されている砕砂試料を平盤電熱体６５の発熱
により乾燥する構造になっている。

【００５０】平盤電熱体６５は、市販品として各種の形
態のものがあるが、例えば、耐熱マイカにＮｉ−Ｃｒリ
ボン線を均一に巻加工し、さらにマイカにて絶縁し、こ
れを金属板で被覆した後、プレス機械で圧着成型するこ
とにより、面発熱体に形成したものが使用される。な
お、乾燥手段の簡易化を図るための加温装置としては、
前記平盤電熱体６５に限らなく、縮分器１６の前記振動
フィーダ３９部にドライヤによって熱風を送り、トラフ
３８内を移動する砕砂試料を乾燥させるようにした構造
のものを平盤電熱体６５に替えて用いても良いことは言
うまでもない。このように乾燥手段の簡易化を果たして
なることによって、砂用自動粒度測定装置の設備コスト
の低減が図れる。

【００５１】

【発明の効果】本発明は、以上説明したような形態で実
施され、以下に記載されるような効果を奏する。

【００５２】請求項１又は２の発明によれば、製品砕砂
生産ラインから直接、かつ、自動で正確な製品砕砂の粒
度（ＦＭ）の情報が得られ、従って、製砂プラントの操
業のコントロールが確実にしかも容易にできることか
ら、高品質の砂を安定して生産することが可能となる。

【００５３】請求項３の発明によれば、一定量の砕砂試
料のサンプリング、乾燥、縮分、自動篩分け粒度測定並
びに計量済の砕砂試料の排出からなる一連の処理手段
が、重力に抗することのない自然な流れで円滑に行なわ
れることから、安定性、信頼性の高い自動粒度測定が実
現される。

【００５４】請求項４の発明によれば、簡易な構造のカ
ップ式コンベアによるリフティング手段を付加すること
で、本来の自動測定機能を維持しながら設備の高さを低
くすることができて、装置のコンパクト化が図れる。

【００５５】請求項５又は６の発明によれば、乾燥手段
の簡易化が果たされる結果、装置のコンパクト化と併せ
て大幅なコストダウンが図れる。

【００５６】請求項７乃至１０の発明によれば、サンプ
リング、乾燥、縮分、排出の各手段を円滑、かつ、確実
に行なわせる上で好適な機構を提供することができて、
装置に対する信頼性の高揚を図る効果が更に奏される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施に係る製砂プラントの模式構成図
である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る自動粒度測定
装置８における測定装置本体９の機器構成図で、（イ）
は正面図、（ロ）は平面図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る自動粒度測定
装置８におけるサンプリング装置１０の構造を概念的に
示す斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る自動粒度測定
装置８における乾燥装置１５の外形図で、（イ）は正面
図、（ロ）は側面図である。

【図５】本発明第１のの実施の形態に係る自動粒度測定
装置８における縮分器１６の機器構成図で、（イ）は正
面図、（ロ）は側面図、（ハ）はディスク部の正面図で
ある。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る自動粒度測定
装置８における排出装置１８の機器構成図で、（イ）は
計量時の正面図、（ロ）は同じく側面図、（ハ）は排出
時の正面図である。

【図７】本発明の第２の実施の形態に係る自動粒度測定
装置における測定装置本体の機器構成図で、（イ）は正
面図、（ロ）は側面図である。

【図８】本発明の第３の実施の形態に係る自動粒度測定
装置における縮分器のホッパ部を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…砕砂原料ビン、 ２…供給装置、
３…製砂機、 ４…篩分け装
置、６…分級機、 ７…自動粒
度調整装置、８…自動粒度測定装置、 ９
…測定装置本体、１０…サンプリング装置、
１１…返送手段、１２…製品砕砂、
１３…微粉、１４…コンベアスケール、
１５…乾燥装置、１６…縮分器、
１７…自動篩分け粒度測定装置、１８…排出装置、
１９…カバー、２０…ダクト、
２１…製品給送用シュート、２２
…ケーシング、 ２３…垂直軸、２４
…砕砂試料取入れ容器、 ２５…取込み口、２
６…底壁部、 ２７…製品砕砂取
入口、２８…排出口、 ２９…乾
燥室、３０…加振装置、 ３１…熱
風入口、３２…試料入口、 ３３…
圧空入口、３４…試料出口、 ３５
…圧空入口、３６…排気口、 ３
７…ホッパ、３８…トラフ、 ３
９…振動フィーダ、４０…漏斗、
４１…砕砂試料投入管路、４２…ディスク、
４３…砕砂試料排出管路、４４…コント
ローラ、 ４５…モータ、４６…ギヤヘ
ッド、 ４７…タイミングベルト、４
８…ベアリング、 ４９…支持回転
軸、５０…切欠部、 ５１…通
孔、５２…計量パン、 ５３…持上
げ用長手側アクチュエータ、５４…持上げ用短手側アク
チュエータ、５５…持上げ金具、５６…ピン、
５７…出口ゲート、５８…架台、
５９…計量器、６０…蛇腹、
６１…回り止めシャフト、６２…
カップ式コンベア、 ６３…カップ、６４…
排出シュート、 ６５…平盤電熱体、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 稲吉 秀幸 兵庫県高砂市荒井町新浜２丁目３番１号 株式会社神戸製鋼所高砂製作所内 (72)発明者 岩元 邦夫 埼玉県川口市緑町９−37 株式会社セイシ ン企業荒川計装工場内 (72)発明者 小野村 雅史 東京都渋谷区千駄ヶ谷５−27−７ 株式会 社セイシン企業内

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 破砕、篩分け、分級のラインを含む製品
   砕砂生産ラインにより砕砂原料から製品砕砂を生産する
   製砂プラントに付設され、砕砂の粒度を定期的かつ自動
   的に測定する砂用自動粒度測定装置であって、粒度測定
   を行うための砕砂試料を前記製品砕砂生産ラインから定
   期的、自動的に一定量抽出するサンプリング手段と、該
   サンプリング手段で抽出した一定量の砕砂試料を縮分す
   ることにより所定数値で除した所定量の砕砂試料を取出
   す縮分手段と、該縮分手段から受け取った所定量の砕砂
   試料に対し、篩目寸法の大きい順に上段から多段に配設
   した複数個の篩による篩分けと最下段の篩から順に行う
   反転による収集とを行わせ、篩下及び各篩上の砕砂試料
   の計量に基づき粒度を自動測定する自動篩分け粒度測定
   手段と、該自動篩分け粒度測定手段で自動計量した後の
   収集された砕砂試料を排出させる排出手段とを含むこと
   を特徴とする砂用自動粒度測定装置。
2. 【請求項２】 前記サンプリング手段により抽出した一
   定量の砕砂試料を乾燥処理する乾燥手段をサンプリング
   手段と前記縮分手段との間に有する請求項１記載の砂用
   自動粒度測定装置。
3. 【請求項３】 サンプリング手段が分級処理後の製品砕
   砂給送用シュートの途中に介設され、乾燥手段、縮分手
   段、自動篩分け粒度測定手段及び排出手段における少な
   くとも縮分手段、自動篩分け粒度測定手段及び排出手段
   が前記サンプリング手段に対し下方部に位置して記載順
   序に上段から下段に至り順次配設されてなる請求項１又
   は２に記載の砂用自動粒度測定装置。
4. 【請求項４】 乾燥手段を上部に、縮分手段をその下部
   に配設して自動篩分け粒度測定手段の横に設置し、縮分
   手段と自動篩分け粒度測定手段との間を、チエーンコン
   ベアに直接的に取付けられたカップを水平、垂直、斜め
   の各移動の組み合わせによって反転を含みリフティング
   移動させるカップ式コンベアにより連結してなる請求項
   ２記載の砂用自動粒度測定装置。
5. 【請求項５】 サンプリング手段からの一定量の砕砂試
   料を受入れるためのホッパーが縮分手段に設けられ、こ
   のホッパーの周壁に平盤電熱体から成る乾燥手段が貼設
   されて、乾燥手段と縮分手段とが一体化されてなる請求
   項２記載の砂用自動粒度測定装置。
6. 【請求項６】 サンプリング手段からの一定量の砕砂試
   料を送給するための振動フィーダが縮分手段に設けら
   れ、この振動フィーダに熱風乾燥機又は平盤電熱体が付
   設されて、乾燥手段と縮分手段とが一体化されてなる請
   求項２記載の砂用自動粒度測定装置。
7. 【請求項７】 サンプリング手段が、略垂直方向に配設
   した前記製品砕砂給送用シュートの途中に介設される密
   閉容器から成るケーシングと、該ケーシングを上下に貫
   通して設けられる垂直軸と、この垂直軸に支持され該垂
   直軸を中心とした一定回転角度の可逆回転可能にケーシ
   ング内に設けられて製品砕砂給送用シュートを通る製品
   砕砂の一部量を取入れ可能である砕砂試料取入れ容器と
   を含み、砕砂試料取入れ容器は、頂端部が前記垂直軸に
   対する径方向の縦寸法をそれに直交する方向の横寸法に
   比し著しく長くしたスリット状の取込み口に形成される
   とともに、この取込み口に対向する底壁部が垂直軸側に
   向けて下り勾配の傾斜壁に形成されて、前記取込み口を
   前記ケーシングの頂壁部における前記シュートとの接続
   部である製品砕砂取入口に対し直下方位置で横切らせて
   往復移動し得るように設けられ、前記垂直軸は、砕砂試
   料取入れ容器の支持部を含む中間部から下端部までの部
   分が砕砂試料取入れ容器内に連通する中空軸に形成され
   て、砕砂試料取入れ容器内に取入れられた砕砂試料を収
   集及び導出する砕砂試料導出管を兼ねてなる請求項１又
   は２に記載の砂用自動粒度測定装置。
8. 【請求項８】 乾燥手段が、サンプリング手段からの砕
   砂試料を受容れて流動層と静止層とを上下に成層させな
   がら、下方からの乾燥用熱風の導入により乾燥させる乾
   燥室と、静止層の乾燥砕砂試料に振動を与えて試料出口
   に導かせる加振装置とを備える流動・振動乾燥機からな
   る請求項２記載の砂用自動粒度測定装置。
9. 【請求項９】 縮分手段が、その前段からの一定量の砕
   砂試料を受け容れるために、筒部を垂直にして配設され
   た漏斗と、前記筒部の下端出口の下部に同軸の軸垂直に
   設けられた砕砂試料投入管路と、前記下端出口を直下方
   で遮るように前記筒部に斜めに交叉させて該筒部と前記
   砕砂試料投入管路との間に回転可能に設けられたディス
   クと、前記下端出口からディスク上に落下する砕砂試料
   を脇側に排出させるために、前記下端出口の直下部に前
   記ディスクを介在して筒部及び砕砂試料投入管路に対し
   斜めに交差させて設けられた砕砂試料排出管路とを含
   み、ディスクは、中心を回転中心とする円板により形成
   されて、円周から中心方向に延び、かつ、所定数で等分
   された等分円形状に相当する切欠部が設けられていて、
   この切欠部を含む円周囲部によって前記下端出口を遮り
   得るように設けられる請求項７又は８に記載の砂用自動
   粒度測定装置。
10. 【請求項１０】 排出手段が、自動篩分け粒度測定手段
    の下部に秤量台上に搭載させて配設した計量パンに関連
    して設けられてなり、計量パンを傾斜させて秤量台から
    持ち上げるために計量パンの前後・左右の一側及び反対
    側の他側を持上げストロークを長短違えて同時的に上げ
    ・下げする持上げ用長手側アクチュエータ及び持上げ用
    短手側アクチュエータと、秤量台から持ち上げて計量パ
    ンを傾斜させた排出操作時には、計量パン内を滑落しよ
    うとする砕砂試料の影響で下部を開かせる開放状態が保
    持され、計量パンを秤量台上に水平に搭載した計量操作
    時には、計量パン内に堆積する砕砂試料に影響されなく
    下部を閉ざしたままの閉成状態が保持されるように、一
    側又は反対側の他側の周縁板を兼ねさせて計量パンに開
    閉動可能に設けられる出口ゲートとを含む請求項７、８
    又は９に記載の砂用自動粒度測定装置。