JP2004223420A - 三次元選別装置 - Google Patents

Abstract

【課題】建設廃材などの篩分け作業において、篩が目詰まりをおこすことなく安定的に篩分け操作を行うことができ、かつ所定以上の大きさの石、コンクリート片、残土、木片、プラスチックや布片などを確実に除去できる選別装置を提供する。
【解決手段】一端が振動体に固定されかつたがいに平行になるように配列されている多数のフィンガー状突出体からなる篩面を複数有し、当該複数の篩面は、それらの平面投影図がたがいに重なるように、かつ当該篩面の上下方向の位置がたがいに異なるように配置されており、そして上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体は、それらの平面投影図の少なくとも主要部がたがいに重ならないように配置されていることを特徴とする三次元選別装置。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粗大物が混入した紛状、粒状物の篩分けに用いられる選別装置に関する。より具体的には、多数のフィンガー状突出体からなる篩面を上下方向に重なるように複数有することを特徴とし、建設廃材などのような、粗大物が混入した紛状、粒状物の篩分けに用いられる三次元的な選別装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建設現場で発生する廃材（建設廃材）には、石、コンクリート片、残土や壁土の塊、瓦、木片、プラスチック製品やその破片、布片などの粗大物が含まれている。所定以上の大きさの粗大物が含まれている建設廃材は、いわゆる安定型処分場で埋立てなどによる処分を行うことが認められず、管理型処分場で処分しなければならない。その結果、建設廃材処分の費用が増大する。そこで、安定型処分場での処分を可能にするように、建設廃材からの粗大物の除去が要請され、所定以上の大きさの石、コンクリート片、残土、木片、プラスチックや布片などを、建設廃材から篩分ける選別機が用いられている。
【０００３】
例えば、グリッド状の篩を有する選別機が、木片などの粗大物を建設廃材から篩分けるための選別機として考えられる。しかし、グリッド状の篩を用いると、建設廃材中の木片、プラスチックや布片などにより、篩が目詰まりをおこしやすく、安定的に篩分け操作を行うことが困難な場合が多い。
そこで、一端のみが振動体に固定されている多数のフィンガー状突出体、例えば鋼またはプラスチック製の棒などを、一平面上にたがいに平行に、所定間隔で並べて篩面を形成し、この篩面により建設廃材の篩分けを行う方法が考えられている。このような篩面を有する選別機を用いることにより、目詰まりの問題を低減することができるが、反面、フィンガー状突出体間の空隙を、所定以上の大きさの木片、プラスチックや布片などが通り抜けやすく、所望の篩分けを効率よく行うことができない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、建設廃材などのような、粗大物が混入した紛状、粒状物からの粗大物の篩分け作業において、篩が目詰まりをおこしやすく安定的に篩分け操作を行うことが困難である、および所定以上の大きさの木片、プラスチックや布片などが篩面を通過し所望の篩分けを効率よく行うことができない、との従来技術の問題をともに解決することを課題とする。すなわち、粗大物が混入した紛状、粒状物の篩分け作業において、篩が目詰まりをおこすことなく安定的に篩分け操作を行うことができ、かつ所定以上の大きさの粗大物、例えば石、コンクリート片、残土塊、木片、プラスチックや布片などを確実に除去できる選別装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、検討の結果、一面上に平行に並べたフィンガー状突出体からなる篩面を、上下方向に２つ以上、所定の間隔で立体的に並べた選別装置が上記の目的を達成することを見出し、本発明を完成した。
すなわち、本発明はその基本的な態様として、フィンガー状突出体からなる複数の篩面を、立体的に配置したことを特徴とする三次元選別装置を提供するものである。
本発明はその具体的な態様（１）として、一端が振動体に固定されかつたがいに平行になるように配列されている多数のフィンガー状突出体からなる篩面を複数有し、当該複数の篩面は、それらの平面投影図がたがいに重なるように、かつ当該篩面の上下方向の位置がたがいに異なるように配置されており、さらに、好ましくは、上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体は、それらの平面投影図の少なくとも主要部がたがいに重ならないように配置されていることを特徴とする三次元選別装置を提供するものである。
【０００６】
本発明は、そのより具体的な態様（２）として、態様（１）の選別装置であって、上下方向に隣接する２つの篩面が、平行に配列されていることを特徴とする三次元選別装置も提供する。
本発明は、さらに、別のより具体的な態様（３）として、態様（１）の選別装置であって、上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体が振動体に固定される位置が、略同一線上にあり、かつ当該２つの篩面が、フィンガー状突出体の先端方向に向かってたがいに開くように配置されていることを特徴とする三次元選別装置も提供する。
本発明は、さらに具体的な態様（４）として、態様（１）の選別装置であって、上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体の太さおよび／または形状が異なることを特徴とする選別装置も提供する。
【０００７】
本明細書において、フィンガー状突出体とは、細長い棒状あるいは板状などの形状を有し、一方の端は振動体上に固定されており（この固定されている端を、以下固定端という）、他方の端は他の物体と固定や接合などがされておらず揺動可能な状態であるものをいう（この端を、以下揺動端という。）。
一端のみが振動体に固定され他端は揺動可能であるので、本発明の選別装置の篩面中のフィンガー状突出体においては、固定端の振幅と揺動端の振幅は通常異なり、揺動端の方が通常固定端より大きく揺動する。
【０００８】
本発明において、フィンガー状突出体の形状としては、その幅に比べて長さ（固定端と揺動端間の距離）が大きな矩形の板状、その径に比べて長さが大きな円柱、角柱などの棒状が例示される。固定端近傍の幅が揺動端近傍の幅より大きな台形の板状のものも使用できる。なかでも柱状棒状のものが好ましく、特に材料として鋼またはプラスチックを用いた柱状棒状が好ましい。
板状の場合の長さと幅の比、棒状の場合の長さと径の比の好ましい範囲は、フィンガー状突出体に用いられる材料や処理対象（建設廃材など、本発明の選別機により篩分けられる対象）の種類などにより変動し、特に限定されないが、鋼またはプラスチック製の材料を用い矩形板状の場合は、長さは幅の１０倍以上が好ましく、より好ましくは３０倍以上である。また、鋼またはプラスチック製の材料を用い円柱、角柱などの棒状の場合は、長さは直径の１０倍以上が好ましく、より好ましくは３０倍以上である。
本発明において、フィンガー状突出体の形状としては、通常、直線状の棒や平面状の板が好ましくこのようなものが用いられるが、必ずしもこれらに限定されず、湾曲した棒や板、蛇行した棒や板、階段状に曲げられた棒や板なども使用可能である。
【０００９】
フィンガー状突出体の幅や径（板状の場合はさらにその厚さ）の好ましい範囲は、用いられる材料や処理対象などの種類により変動し、特に限定されないが、振動体の振動によりフィンガー状突出体の揺動端や揺動端と固定端の中間部分が充分に揺動するような範囲が通常好ましく、例えば鋼またはプラスチック製の柱状棒状の場合、直径１〜３０ｍｍ程度のものがよく用いられる。
【００１０】
一篩面上のフィンガー状突出体は、略一面上に配列され、一篩面を形成している。当該一面は、通常平面である。特に水平面、すなわちフィンガー状突出体が略水平に配列されていることが好ましい場合が多いが、場合により処理対象物などの動きを容易にするため当該一平面は多少の傾斜を有していてもよい。一篩面上のフィンガー状突出体が、略一平面上に配列されている場合、当該フィンガー状突出体が振動体上に固定される位置は、略一直線上に並ぶ。
また、一篩面上のフィンガー状突出体は、たがいに略平行になるように配列されている。フィンガー状突出体の形状が、例えば台形である場合は、平行になるとは、当該台形の中心線がたがいに平行となることを意味する。
【００１１】
フィンガー状突出体の固定端は、振動体に固定されているので、振動体と同じ振幅、周期、位相で振動する。ここで、振動体とは、多数のフィンガー状突出体をその固定端で固定し、所定の振幅、周期、位相で振動し、該フィンガー状突出体を振動させ得るものをいう。例えば、多数の篩面を有する選別装置全体が振動し、そのフレーム上に固定されている全てのフィンガー状突出体の固定端が同一の振動をする場合は、該選別装置全体が、本明細書でいう振動体である。また、フィンガー状突出体を固定している部分の近傍のみが振動する場合は、その振動する部分が振動体である。
なお、本発明の選別装置において、好ましくは、少なくとも２つの篩面のフィンガー状突出体が、同一の振動体に固定されている。ここで、同一の振動体とは、同一の振幅、周期、位相で振動する振動体をいう。
【００１２】
本発明の選別装置は、上記のフィンガー状突出体からなる篩面を少なくとも２つ有する。そして、当該２つの篩面は、上下に重なるように、すなわちそれらの平面投影図がたがいに重なるように配置されている。なお本明細書で、平面投影図とは、底部（下部）方向へ垂直に投影した図を意味する。また、上下方向に隣接する２つの篩面の上下方向の位置はたがいに異なるように、当該篩面は配置されており、好ましくは上下方向に隣接する２つの篩面間には、所定の空隙を有する。すなわち、本発明の選別機は、２以上の篩面が三次元的（立体的）に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明の態様（２）では、上下方向に隣接する２つの篩面が、平行に配列されているので、上下方向に隣接する２つの篩面間の空隙は、固定端から揺動端にかけて一定である。この空隙の大きさの好ましい範囲は、処理対象の種類や、振動体の振動の振幅、周期などによって異なり特に限定されない。
なお、上下に重なる２つ以上の篩面のフィンガー状突出体の形状は、篩面間で異なっていてもよい。例えば上の面のフィンガー状突出体は板状であり、下の面のフィンガー状突出体が棒状であってもよい。
【００１４】
本発明の態様（３）では、上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体の固定端の位置が、略同一直線上（通常水平線上）にあり、かつ当該２つの篩面が、フィンガー状突出体の先端方向に向かってたがいに開くように配置されている。従って、上下方向に隣接する２つの篩面間の空隙は、固定端近傍では０に近く、揺動端に近づくほど大きくなっていく。
【００１５】
本発明において、好ましくは、上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体は、それらの平面投影図の少なくとも主要部がたがいに重ならないように配置されている。すなわち、上の篩面のフィンガー状突出体間の空隙部分の平面投影図に、下の篩面のフィンガー状突出体の平面投影図の大部分が重なるように配置される。上の篩面のフィンガー状突出体間の空隙部分の真下に、下の篩面のフィンガー状突出体が来る場合が特に好ましい。
【００１６】
上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体の太さ（単位長さあたりの重量）、材質および／または形状が、それぞれ異なると、揺動端に近い部分の振動の振幅などが上下の篩面間で異なるようになる。その結果、上下の篩面間に挟まった土の塊などが容易に除かれるので、目詰まり防止にすぐれた効果を発揮する。特に態様（２）で、下の篩面のフィンガー状突出体が棒状であり、下の篩面のフィンガー状突出体の単位長さあたりの重量が上の篩面のフィンガー状突出体の単位長さあたりの重量より小さい場合が好ましい。下の篩面のフィンガー状突出体の単位長さあたりの重量と上の篩面のフィンガー状突出体の単位長さあたりの重量の好ましい比は特に限定されないが、通常下が上の２０〜８０％程度が好ましい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、この発明をより具体的に説明するが、この発明の範囲はこれらの形態に限定されるものではない。
【００１８】
図１は、本発明の選別装置を含んだ選別機の１例の主要部分を示す一部切断正面図である。この例の選別機は、筐体８、その中に収容されている５つの選別装置（篩分け部）、筐体８を支持する支持部７１、非振動体上に固定されている支持台８１、および支持部７１と支持台８１を連結するバネ部材６１、および筐体８に振動を与えるための加振機６を有し、該選別装置は本発明の態様（２）に該当する。
【００１９】
各選別装置（篩分け部）は、固定具７と、該固定具７により一端が固定され上下の篩面を形成する多数のフィンガー状突出体１、２からなり、固定具７の両端はビス５ａにより筐体８の両側面に固定されている。
筐体８は、支持部７１上に支持され、該支持部７１はバネ部材６１を介して支持台８１に連結されている、すなわち振動自在に支持されており、加振機６を作動させることにより筐体８全体が振動する。（すなわち、この例では、筐体８全体が振動体である。）その結果、筐体８に固定されているフィンガー状突出体１、２も振動し篩として作用する。加振機６としては、偏心体を回転させて振動を発生するものなどが例示される。
【００２０】
建設廃材など粗大物が混入した紛状、粒状物は、選別機の上方５ｂより来て、各選別装置により篩分けされる。各選別装置を通過したもの、例えば土粒は選別機下部に落下する。各選別装置により除去された粗大物は、下方（図中では右側）の選別装置に移動した後、選別機外に排出される。
【００２１】
図２は、本発明の態様（２）の選別装置の１例を示す平面図であり、図３はその側面図、図４は該側面図のＡ−Ａ線断面図である。
ここで、フィンガー状突出体１１１、１１２、１１３、１１４、１１５（以上図２）および１１（図３）は上方の篩面３１を形成し、フィンガー状突出体２１１、２１２、２１３（以上図２）および２１（図３）は下方の篩面４１を形成する。この例の、フィンガー状突出体の形状は、円柱棒状である。これらのフィンガー状突出体は、固定部７にその一端１ａ、２ａが固定されており（固定端）、該固定部７は振動体に固定されていて、該振動体の振動とともに振動する。またこれらのフィンガー状突出体の他の端１ｂ、２ｂは、固定されておらず揺動可能であり、振動体の振動により、振動体や固定端とは異なった振幅で揺動する。この例では、固定部７の側面形状は方形であり、固定部７を固定する大きな振動体全体が振動する構造となっているが、固定部７の近傍のみが振動する構造でもよい。もちろん固定部７の形状は、方形に限定されず、他の形状例えば円形でもよい。
【００２２】
図３に示されるように、上方の篩面３１と下方の篩面４１は、平行している。また、図３、４に示されるように、篩面３１と篩面４１の間には空隙がある。さらに、図２および図４に示されるように、篩面４１を形成するフィンガー状突出体２１１、２１２、２１３は、篩面３１を形成するフィンガー状突出体１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の真下にはなく、それらが形成する空隙の下にある。例えば、２１１は、１１１と１１２の間の空隙の下にあり、２１３は、１１４と１１５の間の空隙の下にある。すなわち、上下方向に隣接する２つの篩面３１、４１のフィンガー状突出体は、それらの平面投影図の少なくとも主要部がたがいに重ならないように配置されている。
【００２３】
さらにまた、図４に示されるように、この例では、篩面４１を形成するフィンガー状突出体２１１、２１２、２１３の径は、篩面３１を形成するフィンガー状突出体１１１、１１２、１１３、１１４、１１５の径よりも小さい。このようにすると、上下の篩面でフィンガー状突出体の振幅が異なるようになり、その結果、上下の篩面間に挟まれた紛状、粒状物が容易に除去され、目詰まりの防止に優れた効果を発揮する。
【００２４】
篩面３１の上方から来た粗大物が混入した紛状、粒状物からは、まず篩面３１によりその大部分の粗大物が除去されるが、篩面３１を通過した一部の粗大物も篩面４１を通過することなく完全に除去される。
【００２５】
図５は、本発明の態様（３）の１例を示す側面図である。
フィンガー状突出体１２は、上方の篩面３２を形成し、フィンガー状突出体２２は、下方の篩面４２を形成している。これらのフィンガー状突出体は、固定部７にその一端１ｃ、２ｃが固定されており（固定端）、該固定部７は振動体に固定されていて、該振動体の振動とともに振動する。またこれらのフィンガー状突出体の他の端１ｄ、２ｄは、固定されておらず揺動可能であり、固定部７や固定端１ｃ、２ｃが振動すると、それらとは異なった振幅で揺動する。この例では、固定部７を固定する大きな振動体全体が振動する構造となっているが、固定部７の近傍のみが振動する構造でもよい。
【００２６】
図５に示されるように、篩面３２のフィンガー状突出体も篩面４２のフィンガー状突出体も、側面に関しては同じ位置で固定部７に固定されている。すなわち、固定端側では上下の篩面間に空隙はなく、一線に沿って上下の篩面のフィンガー状突出体の固定端が交互に並んでいる。一方、揺動端１ｄ、２ｄ側では上下の篩面のフィンガー状突出体間は開いており、篩面３２と篩面４２の間は、揺動端側において空隙が生じている。
【００２７】
篩面３２の上方から来た粗大物が混入した紛状、粒状物は、まず篩面３２によりその大部分の粗大物が除去されるが、篩面３２を通過した一部の粗大物も篩面４２を通過することなく完全に除去される。
【００２８】
なお、上記の各例におけるフィンガー状突出体の形状は円柱棒状であるが、前述のように他の形状のフィンガー状突出体も、本発明において、使用することができる。図６に、台形板状のフィンガー状突出体の１例の部分平面図を示す。
【００２９】
【発明の効果】
本発明の選別装置を使用すれば、従来の選別装置では目詰まりをおこしたり、また充分な篩分けが困難であった粗大物が混入した紛状、粒状物、例えば木片、プラスチックや布片などを含む建設廃材の篩分け作業において、篩が目詰まりをおこすことなく安定的に篩分け操作を行うことができ、かつ所定以上の大きさの粗大物、例えば木片、プラスチックや布片などを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の選別装置を含んだ選別機の１例を示す一部切断正面図である
【図２】本発明の選別装置の１例の平面図である。
【図３】本発明の選別装置の１例の側面図である。
【図４】本発明の選別装置の１例のＡ−Ａ断面図である。
【図５】本発明の選別装置の他の例の側面図である。
【図６】本発明の選別装置に使用されるフィンガー状突出体の１例を示す部分平面図である。
【符号の説明】
１、１１、１１１、１１２、１１３、１１４、１１５、１２、
２、２１、２１１、２１２、２１３、２２ フィンガー状突出体
１ａ、２ａ、１ｃ、２ｃ 固定端
１ｂ、２ｂ、１ｄ、２ｄ 揺動端
３１、３２、４１、４２ 篩面
５ａ ビス
６ 加振機
６１ バネ部材
７ 固定具
７１ 支持部
８ 筐体
８１ 支持台

Claims (5)

1. 一端が振動体に固定されかつたがいに平行になるように配列されている多数のフィンガー状突出体からなる篩面を複数有し、当該複数の篩面は、それらの平面投影図がたがいに重なるように、かつ当該篩面の上下方向の位置がたがいに異なるように配置されており、さらに上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体は、それらの平面投影図の少なくとも主要部がたがいに重ならないように配置されていることを特徴とする三次元選別装置。
2. フィンガー状突出体が、柱状の鋼またはプラスチック製の棒であることを特徴とする請求項１に記載の三次元選別装置。
3. 上下方向に隣接する２つの篩面が、平行に配列されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三次元選別装置。
4. 上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体が振動体に固定される位置が、同一直線上にあり、かつ当該２つの篩面が、フィンガー状突出体の先端方向に向かってたがいに開くように配置されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の三次元選別装置。
5. 上下方向に隣接する２つの篩面のフィンガー状突出体の太さおよび／または形状が異なることを特徴とする請求項１ないし請求項４に記載の三次元選別装置。

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