JP2001501870A - 振動式選別装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一対の対向するスクリーンフレーム側面部材（１０１）を有するフレームと、該フレーム側面部材に装着された少なくとも一つのスクリーン（１２ａ）と、前記フレームに装着されるシャフト駆動型振動機構（１０２）とを具えた振動式選別装置であって、前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）同士の間の前記装置の幅にわたって延在し、前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）から外側に突出したシャフト端部（１０４）を有するシャフト（１０３、１０４）を具え、各シャフト端部（１０４）は、軸受アセンブリ（１０５）を具えた装着手段を介して各フレームの側面部材（１０１）に取付けられ、各シャフト端部（１０４）は回転可能な質量を担持するおよび／またはそれと一体化され、該質量は振動エネルギーが各スクリーンフレーム側面部材に伝達されるように前記シャフト（１０３）の軸（１０８）から半径方向にずれた回転中心を有し、前記シャフト（１０３）は中空であり、各シャフト端部（１０４）は中実のスタブシャフトを具え、該スタブシャフトは前記中空シャフトの各端部に固定されていることを特徴とし、各軸受アセンブリ（１０５）は、各フレーム側面部材（１０１）の内側に装着されている。

Description

【発明の詳細な説明】 振動式選別装置 本発明は、フレームと、該フレームに装着された少なくとも一つのスクリーン デッキと、該スクリーンデッキに振動を付与して選別作用を補助するようにこれ に連結されたシャフト駆動式振動機構とを具えた振動式選別装置に関する。 振動式選別装置は、砕石、骨材等を異なるサイズの部分に選別するために採石 場設備で使用され、通常は一つ以上のスクリーンデッキを具え、選別対象の材料 を種々のサイズの部分に選別する。 振動式選別装置は現場の後片付け作業にも使用され、土壌、岩石、瓦礫、木の 根等を選別装置上に載せて、この装置に供給されたバルク材から、利用できる表 土などの有用な部分を分別する。 国際公開公報ＷＯ９３／２４２４５に開示されている公知の振動式選別装置の 一つの構成を参照して、本発明が適用される振動式選別装置の典型的なタイプの 一般的な説明を行なうことにする。 振動式選別装置に設けられているシャフト駆動式振動機構は、通常、二つのス クリーンデッキの間の空間内で、対向するフレーム側面部材間でスクリーンフレ ームを貫通して水平に延在する一本のシャフトを具え、該シャフトの各端部領域 は、適宜な装着手段によって夫々のスクリーン側面部材に装着されている。フレ ーム側面部材から外側に突出したシャフトの各自由端にはカウンタウエイトが装 着され、シャフトが回転すると、偏心した質量を有するこのカウンタウエイトは シャフトに対して振動エネルギーを与え、このエネルギーは前記装着手段を経て スクリーンフレームの各側面部材に伝達され、次いで装置上に設けられているス クリーンデッキに伝達される。 前記公開公報ＷＯ９３／２４２４５においては、長いシャフトの自由端が各フ レーム側面部材から外側に充分に長く突出し、各シャフト端は軸方向に間隔を隔 てて設けられた一対の軸受ハウジングによって支えられ、前記カウンタウエイト はシャフト端部における前記軸受ハウジング同士の間の位置に配置されている。 この構成は、スクリーンの構成部品に対する振動エネルギーの効率的な伝達を提 供するが、間隔を隔てて設けられた一対の軸受ハウジングによって突出シャフト 端部が支えられ、且つカウンタウエイトが軸受ハウジング同士の間に配置されて いることによって、シャフトに対して不当に大きい曲げ荷重が加えられることは ない。 本発明は、振動式選別装置のためのシャフト装着型振動機構に関し、この機構 においては、装置の幅にわたって、即ち一対の対向するスクリーンフレーム側面 部材の間で、シャフトが延在し、該シャフトは各フレーム側面部材から外側に突 出する短い端部を有するが、このシャフト端部を支えるのに、スクリーンフレー ム側面部材の外側に軸受ハウジングを設けることは不要である。 本発明によれば、一対の対向するスクリーンフレーム側面部材を有するフレー ムと、該フレーム側面部材に装着された少なくとも一つのスクリーンと、前記フ レームに装着され、選別作業を補助するために振動エネルギーをスクリーンに印 加するように作動するシャフト駆動型振動機構とを具えた振動式選別装置であっ て、 （ａ）前記スクリーンフレーム側面部材同士の間の前記装置の幅にわたって延 在し、前記スクリーンフレーム側面部材から外側に突出したシャフト端部を有す るシャフトを具え、 （ｂ）各シャフト端部は、軸受アセンブリを具えた装着手段を介して各フレー ム側面部材に取付けられ、 （ｃ）各シャフト端部は回転可能な質量を担持するおよび／またはそれと一体 化され、該質量は前記シャフトの軸から半径方向にずれた回転中心を有し、それ によりシャフトが回転する際に振動エネルギーが各スクリーンフレーム側面部材 に伝達され、 前記シャフトは中空であり、各シャフト端部は中実のスタブシャフト(stubsha ft)を具え、該スタブシャフトは前記中空シャフトの各端部に固定されているこ とを特徴とする振動式選別装置が提供される。 したがって、（中空の）シャフトの重量は小さくなるが、チューブ状であるこ とは加えられる曲げその他の荷重に対して充分な強度を有する。しかしながら、 シ ャフトの端部（これは比較的短い中実のスタブシャフトである）は充分な強度を 有し、振動エネルギーをスクリーンフレーム側面部材に直接伝達することができ る。 スタブシャフトは適宜な固定手段によって中空シャフトの端部に固定すること ができ、その手段には、（ａ）中空シャフトの端部に圧入する、（ｂ）中空シャ フトの端部がスタブシャフトよりも高温になるように両者の間に瞬間的温度差を 設けた状態で、各スタブシャフトを中空シャフトの端部に挿入し、両者が環境温 度まで冷えた場合に緊密な嵌合が得られるようにする、(ｃ)両者を溶接する、（ ｄ）ボルトその他の固定手段を用いる、ことが含まれる。 各スタブシャフトは、種々のやり方によって中空シャフトに対して偏心した質 量（カウンタウエイト）を担持する及び／又はそれと一体化される。 一実施例においては、各スタブシャフトの軸は中空シャフトの軸と一致し、偏 心質量（カウンタウエイト）がスタブシャフト上に装着されている。 別の実施例においては、各スタブシャフトの軸が中空シャフトの軸から半径方 向にずれて位置し、円形の質量がスタブシャフトに装着され、その回転軸がスタ ブシャフトの軸に一致している。 別の実施例においては、カウンタウエイトは設けられず、その代わりにスタブ シャフト自体が回転の際に振動エネルギーを発生するのに利用され、その場合に は、スタブシャフトの動的バランスが崩れて、回転の際に振動エネルギーが周期 的に繰り返してスクリーンフレーム側面部材に印加されるように、中空シャフト の軸に対してスタブシャフトの重量を分布させる。スタブシャフトの構成部品の 重量分布のバランスの崩れは次の各手法によって得られる。 i．スタブシャフトの断面を均一な重量分布を有する円形断面とし、スタブ シャフトの軸を中空シャフトの軸から半径方向に偏心させる。 ii．スタブシャフトの軸と中空シャフトの軸とを一致させるが、後者の軸を 中心とする質量分布は均一にしない。又は iii．スタブシャフトの構成部品の重量分布をその軸を中心として不均一にし 、しかも中空シャフトの軸から半径方向に偏心させる。 好ましくは、スクリーンフレーム側面部材同士の間に延在するシャフト駆動型 振動機構を形成する部品アセンブリ（即ち中空シャフト、軸受ハウジング及びス タブシャフトの一部）が、スクリーンフレーム側面部材同士の間に延在してこれ に強固に固定された静止型保護チューブの内部に収容されて遮蔽され、この保護 チューブは、各端部においてスクリーンフレーム側面部材に固定されてスクリー ンのフレームに横方向の剛性を与えている。 軸受ハウジングは保護チューブの壁の内面に固定されている。 本発明の振動式選別装置の好適実施例を、添付の図面を参照して詳細に説明す る。 図１は公知のタイプの振動式選別装置の正面図であり、本発明の技術的背景を 説明するためのものである。 図２は本発明の振動式選別装置に使用されるシャフト駆動型振動機構の一般的 な組立図であり、これは図１の公知の装置に示された振動機構に置き換えられる ものである。 図３は、図２に示された振動機構を作動させる駆動装置の一部を形成する中空 の駆動シャフトチューブの側面図である。 図４は、図３に示された中空の駆動シャフトの各端に装着されるように構成さ れた一対のスタブシャフトの一つの側面図である。 図５は、対向されたスクリーンフレーム側面部材の間に延在して、内部に装着 されたシャフト駆動用系列部品を遮蔽する、静止型外部保護チューブの側面図で ある。 図６は、図５に示された外部保護チューブの内部に装着される（そして図４に 示された中実の突出シャフトの端部のそれぞれに装着される）一対の圧入型軸受 ハウジングの一つの側面図と端面図である。 先ず、図１を参照して、本発明が適用される振動式選別装置の一般的なタイプ について説明しよう。 振動式選別装置１０ａは、一対の対向するスクリーンフレーム側面部材１１ａ を有するフレームを具え、少なくとも一つのスクリーンがこのフレーム側面部材 １１ａに装着されている。図示の装置では、フレーム側面部材１１ａ上に複数デ ッキのスクリーンが装着されて符号１２ａで示され、個々のスクリーンデッキま たはそのメッシュは符号１３ａで示されている。 シャフト駆動型振動機構が、スクリーンフレーム側面部材１１ａ上の装着手段 を介して、スクリーンデッキ１２ａに間接的に連結され、振動エネルギーをスク リーンに付与して選別作用を補助している。この機構は、両フレーム側面部材１ １ａの間に延在して各フレーム側面部材１１ａから外側に突出した端部１４ｂを 有する一本のシャフト１４ａを具えている。各シャフト端１４ｂは、内側ハウジ ング１５ａと外側ハウジング１６ａからなる一対の軸受ハウジングによって支持 されている。 これらのハウジング１５ａと１６ａは互いに間隔を隔てて設置され、これらの ハウジング１５ａと１６ａの間の各シャフト端部１４ｂ上には、カウンタウエイ ト１７ａが装着され、シャフト１４ａにキー止めされてこれと共に回転可能にな っている。したがって、シャフト１４ａを駆動すると、カウンタウエイト１７ａ は回転し、その質量が偏っているためにシャフト１４ａに遠心力が付与される。 これによってシャフトに振動エネルギーが与えられ、振動エネルギーは軸受ハウ ジング１５ａ、１６ａ及びフレーム側面部材１１ａを介してスクリーン１２ａに 伝達される。 各ハウジング１５ａと１６ａは、頑丈な側面フレーム支持フレーム構造の一部 を形成している直立支持ビーム（図示しない）同士の間に延在する箱型支持ビー ム１９ａの短い部分に強固に固定されている。 回転を与えるために駆動手段がシャフト１４ａに連結され、この駆動手段はシ ャフト１４ａの突出自由端の一方に連結された油圧または電動モーター２０ａで 構成されている。これによってシャフト１４ａは高速で回転駆動され、スクリー ンデッキ１２ａに振動エネルギーを付与する。シャフト駆動型振動機構の作用の もとでスクリーンの構成部品に付与された振動を吸収するために、弾性ダンパー を設けてもよい。 別の図によって、ここに述べた一般的なタイプの振動式選別装置に組み込まれ るのに適したシャフト駆動型振動機構の好適実施例を、図１に示された公知の構 造を参照して、説明する。 図１に示された一般的なタイプの振動式選別装置に使用されるシャフト駆動型 振動機構の一つの好適実施例を、図２〜図６を参照して詳細に説明する。 このシャフト駆動型振動機構が装着される振動式選別装置は、詳しくは図示さ れていないが、図１に示された装置とほぼ類似したものである。この選別装置は 側面プレート１０１によって形成された一対の対向するスクリーンフレーム側面 部材を有し、少なくとも一つのスクリーン・デッキ（図示しない）が側面プレー ト１０１に装着され、後述するシャフト駆動型振動機構の作用によって振動が発 生されるように構成されている。 このシャフト駆動型振動機構は全体として符号１０２で示され、（図示しない 手段によって）これに駆動回転が付与されると、振動エネルギーが側面プレート １０１を介してスクリーンに付与され、選別作業を補助する。 この機構１０２は、スクリーン側面プレート１０１同士の間の装置の幅の主た る部分にわたって実質的に延在する中空の駆動シャフト１０３を具え、シャフト 端部１０４はシャフト１０３の端部から外側に突出し、側面プレート１０１を貫 通して外側に突出している。各シャフト端部１０４は装着手段を介して各側面プ レート１０１に装着されており、前記装着手段は符号１０５で示された軸受ハウ ジングを具えている。 各シャフト端部１０４は回転可能な質量を担持し、該質量は中空駆動シャフト １０３の軸から半径方向に離れた回転中心を有し、それによってシャフトが回転 されると、振動エネルギーが各スクリーン側面プレート１０１に伝達され得る。 図示の実施例では、各シャフト端部１０４に担持された前記回転可能な質量は、 カウンタウエイトの形態の偏心質量により成っている。 しかし、図２とは別の実施例として、各シャフトの端部自体を、中空の駆動シ ャフト１０３の軸から半径方向に離れた回転中心を有する回転可能な質量と一体 化させるようにしてもよく、これによっても回転の際に同じ効果が得られる。 図２及び駆動シャフト１０３を示す図３からも判るように、駆動シャフトはそ の全長にわたって中空でありよって回転質量は小さいが、チューブ状なので加え られた荷重に対しては実質的な抵抗力を有する。しかし、各シャフト端部１０４ には中実のスタブシャフトが設けられ、図２に示すように中空シャフト１０３の 各端部に固定されており、このスタブシャフトの構成は図４に詳細に示されてい る。スクリーン側面プレート１０１に振動エネルギーを直接伝達するように、ス タブシャフトは比較的短く中実で作られ、充分な強度を有している。 これらのスタブシャフトは、 （ａ）中空シャフトの端部に圧入する （ｂ）中空シャフトの端部がスタブシャフトよりも高温になるように両者の間 に瞬間的温度差をつけた状態で、各スタブシャフトを中空シャフトの端部に挿入 し、両者が環境温度まで冷えると、緊密な嵌合が得られるようにする （ｃ）両者を溶接する （ｄ）ボルトその他の固定手段を用いる ことを含む適宜な固定手段によって中空シャフト１０３の両端に固定される。 温度差を利用する場合には、中空シャフトの端部を加熱し、低温のスタブシャ フトを導入することによって達成することができ、別の例ではスタブシャフトを 中空シャフトの端部の温度よりも低い温度まで一時的に冷却してもよい。 図示の実施例では、各シャフト端部１０４の軸１０７は駆動シャフト１０３の 軸１０８とは一致しておらず、即ち両者の間には半径方向に隔たりがあり、この シャフトアセンブリが回転すると、周期的な振動エネルギーが発生して、スクリ ーンの側面プレート１０１に加えられる。 周期的振動は、他の多くの方法によっても付与可能なことは明らかであり、例 えばスタブシャフト１０３の軸１０７と中空シャフト１０３の軸１０８とは一致 させるが、スタブシャフトに偏心的な質量またはカウンタウエイトを装着しても よい。 別の実施例においては、各スタブシャフトの軸１０７は軸１０８から半径方向 に隔たっており、しかも円形の質量がスタブシャフト１０４上に装着されている 。 最後に、別体のカウンタウエイト又は偏心質量を省略し、スタブシャフト自体 の質量を利用して回転の際の振動エネルギーを発生させてもよい。この場合には 、スタブシャフトの動的バランスが崩れて、回転の際に振動エネルギーが周期的 に繰り返してスクリーン側面プレートに印加されるように、中空シャフトの軸に 対してスタブシャフトの重量が分布している。この「バランスの崩れた」重量分 布は、次のようにして得られる。 i．スタブシャフトの断面を均一な重量分布を有する円形断面とし、スタブシ ャフトの軸１０７を中空シャフトの軸１０８から半径方向に偏心させる。 ii．スタブシャフトの軸１０７と中空シャフトの軸１０８とを一致させるが、 後者の軸を中心とする質量分布は均一にしない。又は iii.スタブシャフトの構成部品の重量分布をその軸を中心として不均一にし、 しかも中空シャフトの軸から半径方向に偏心させる。 スクリーン側面プレート１０１同士の間に延在するシャフト駆動型振動機構を 形成する部品のアセンブリ、即ち中空シャフト１０３、軸受ハウジング１０５及 びスタブシャフト１０４の一部は、静止型保護チューブ１０９（図２、図５参照 ）の内部に収容されて遮蔽されており、この保護チューブ１０９は、側面プレー ト１０１同士の間に延在するとともに図２に示すように例えばねじ山付き締め具 １１０によって側面プレート１０１に強固に固定されている。従って、この保護 チューブ１０９は、スクリーンのフレームに横方向の剛性を与えるとともに、シ ャフト駆動機構の回転する構成部品を遮蔽する。 スタブシャフト１０４は、図４に示すように段付き構造を有し、各軸受ハウジ ング１０５の内側レース（１１１）と回転軸受（１１２）は、図２に示すように 各スタブシャフト１０４の小径部分に装着されている。ハウジング１０５も、外 側保護チューブ１０９の内壁に形成されたハウジング用の適宜なシート部に圧入 されている。 これらの図では中央のシャフト部分（１０３）は中空構造として説明され図示 されているが、本発明の別の態様においては、このシャフト部分（１０３）及び スタブシャフトの各端部（１０４）は中実構造であってもよい。本発明の更に他 の態様によれば、スクリーン側面部材（１０１）にシャフト端部（１０４）を装 着するための軸受アセンブリは、各フレーム側面部材のボードに装着されている ことを特徴としている。 これは、 （ａ）軸受ハウジングのフランジをスクリーンフレーム側面部材（１０１）の 内側表面に固定する （ｂ）軸受アセンブリの外側ハウジング部分を、外側保護チューブ（１０９） の端部に固定的に装着する （ｃ）手法（ａ）と（ｂ）を組み合わせる などの適宜な手法によって軸受アセンブリを所定位置に固定することによって行 なわれる。

───────────────────────────────────────────────────── 【要約の続き】 センブリ（１０５）は、各フレーム側面部材（１０１） の内側に装着されている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．一対の対向するスクリーンフレーム側面部材（１０１）を有するフレームと 、該フレーム側面部材に装着された少なくとも一つのスクリーン（１２ａ）と、 前記フレームに装着され、選別作業を補助するために振動エネルギーをスクリー ンに付与するように作動するシャフト駆動型振動機構とを具えた振動式選別装置 であって、 （ａ）前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）同士の間の前記装置の幅に わたって延在し、前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）から外側に突出し たシャフト端部（１０４）を有するシャフト（１０３、１０４）を具え、 （ｂ）各シャフト端部（１０４）は、軸受アセンブリ（１０５）を具えた装着 手段を介して各フレームの側面部材（１０１）に装着され、 （ｃ）各シャフト端部（１０４）は回転可能な質量を担持するおよび／または それと一体化され、該質量は前記シャフト（１０３）の軸（１０８）から半径方 向にずれた回転中心を有し、それによりシャフトが回転する際に振動エネルギー が各スクリーンフレーム側面部材（１０１）に伝達され、 前記シャフト（１０３）は中空であり、各シャフト端部（１０４）は中実のス タブシャフトを具え、該スタブシャフトは前記中空シャフトの各端部に固定され ていることを特徴とする振動式選別装置。 ２．一対の対向するスクリーンフレーム側面部材（１０１）を有するフレームと 、該フレーム側面部材に装着された少なくとも一つのスクリーン（１２ａ）と、 前記フレームに装着され、選別作業を補助するために振動エネルギーをスクリー ンに付与するように作動するシャフト駆動型振動機構とを具えた振動式選別装置 であって、 （ａ）前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）同士の間の前記装置の幅に わたって延在し、前記スクリーンフレーム側面部材（１０１）から外側に突出し たシャフト端部（１０４）を有するシャフト（１０３、１０４）を具え、 （ｂ）各シャフト端部（１０４）は、軸受アセンブリ（１０５）を具えた装着 手段を介して各フレームの側面部材（１０１）に装着され、 （ｃ）各シャフト端部（１０４）は回転可能な質量を担持するおよび／または それと一体化され、該質量は前記シャフト（１０３）の軸（１０８）から半径方 向にずれた回転中心を有し、それによりシャフトが回転する際に振動エネルギー が各スクリーンフレーム側面部材（１０１）に伝達され、 各軸受アセンブリは、各フレーム側面部材の内側に装着されていることを特徴 とする振動式選別装置。 ３．静止型保護チューブ（１０９）は、前記スクリーンフレーム側面部材（１０ １）同士の間に延在し、これに強固に固定されてスクリーンのフレームに横方向 の剛性を付与するとともに、その内部にシャフト駆動型振動機構を収容している ことを特徴とする請求項２に記載の装置。 ４．各軸受アセンブリが前記各フレーム側面部材の内表面に固定されたハウジン グを具えていることを特徴とする請求項２に記載の装置。 ５．各軸受アセンブリが前記静止型保護チューブ（１０９）の一端の内部に固定 されていることを特徴とする請求項３に記載の装置。 ６．各軸受アセンブリが、各フレーム側面部材（１０１）の内表面に固定され且 つ前記保護チューブの前記端部内に固定されているフランジ付きのハウジングを 具えていることを特徴とする請求項５に記載の装置。 ７．前記シャフト（１０３）が中空であり、各シャフト端部（１０４）は、前記 中空シャフトの各端に固定された中実のスタブシャフトを具えていることを特徴 とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の装置。 ８．前記シャフト（１０３）と二つのシャフト端部（１０４）が中実であること を特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の装置。 ９．各スタブシャフト（１０４）が次のそれぞれによって前記中空シャフト（１ ０３）の各端部に固定されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。 （ａ）中空シャフトの端部に圧入する。 （ｂ）中空シャフトの端部がスタブシャフトよりも高温になるように両者の間 に温度差を設けた状態で、各スタブシャフトを中空シャフトの端部に挿入し、両 者が環境温度に到達すると、緊密な嵌合が得られるようにする。 （ｃ）両者を溶接する。 （ｄ）ボルトその他の固定手段を用いる。 １０．各スタブシャフト（１０４）が偏心質量を担持していることを特徴とする 請求項１または９に記載の装置。 １１．各スタブシャフトの軸（１０７）が中空シャフト（１０３）の軸（１０８ ）と一致し、前記スタブシャフトの外側突出端に偏心して装着されたカウンタウ エイト（１０６）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載 の装置。 １２．各スタブシャフトの軸（１０７）が中空シャフト（１０３）の軸（１０８ ）から半径方向にずれて位置し、円形の質量がスタブシャフトに装着され、その 回転軸がスタブシャフトの軸に一致していることを特徴とする請求項１に記載の 装置。 １３．スタブシャフト自体の質量が、回転の際に振動エネルギーを発生させるの に使用されることを特徴とする請求項１に記載の装置。 １４．スタブシャフトの構成部品の重量分布のバランスの崩れが次のそれぞれに よって得られることを特徴とする請求項６に記載の装置。 i．スタブシャフトの断面を均一な重量分布を有する円形断面とし、スタブ シ ャフトの軸を中空シャフトの軸から半径方向に偏心させる。 ii．スタブシャフトの軸と中空シャフトの軸とを一致させるが、後者の軸を 中心とする質量分布は均一にしない。又は iii．スタブシャフトの構成部品の重量分布をその軸を中心として不均一にし 、しかも中空シャフトの軸から半径方向に偏心させる。 １５．軸受ハウジング（１０５）が、前記保護チューブ内に設けられたシートを 介して保護チューブ（１０９）の壁の内側に固定され、各軸受ハウジングは各ス タブシャフトの小径部分の外側に装着されていることを特徴とする請求項２に記 載の装置。