JP2005139609A - ロールスクリーン及びロールスクリーン用回転ロール - Google Patents

Abstract

【課題】 石や礫などの硬質塊を含む被処理物を篩い分けする際に回転ロール間で硬質塊の噛み込みが発生し難いロールスクリーン、回転ロールを提供する。
【解決手段】 隣接する回転ロール１ａ，１ｂが互いに反対方向に回転可能とされ、一方の回転ロール１ｂのディスク２が他方の回転ロール１ａのロール軸部１ｓに対向して配置される。前記ディスク２は、前記回転ロール１ａ，１ｂのロール軸部１ｓの隙間Ｄを直径とする仮想球体Ｇを前記ディスク２とロール軸部１ｓの外周面とに接触させたとき、ロール軸部１ｓおよびディスク２と仮想球体Ｇとの接線がなす食い込み角θがθ≧ｔａｎ^-1μを満足する平面形状を有する。μは被処理物に含まれた硬質塊とロール軸部あるいはディスクとの大きい方の摩擦係数とする。前記ディスク２、ロール軸部１ｓを鉄鋼材で形成するとき、前記θは２５°以上、好ましくは３２°以上とすることが望ましい。
【選択図】 図３

Description

本発明は、石や礫などの硬質塊を含む掘削土砂、粘土塊などの被処理物に対して噛み込みの生じ難いロールスクリーン及びそのロールスクリーンに使用される回転ロールに関する。

シールド工法などによって掘削された掘削土砂、粘土塊などの被処理物は、外部への搬出を容易にするために篩い分けられる。この篩い分けの手段の一つとして、篩い分け効率に優れたロールスクリーンが使用される。ロールスクリーンは、複数の回転ロールを平行に配置し、隣接する回転ロールの隙間を篩い分け隙間として被処理物を篩い分け、前記隙間よりサイズの大きい大径材を回転ロールの一方向回転により回転方向に搬出するものである。

このようなロールスクリーンとして、例えば特開２０００−２４００９５号公報（特許文献１）には、ロールスクリーンの回転ロール（ローラ）に歯を有する円盤、各辺が凸状円弧に形成された多角形板、楕円形板等のディスクを備えたものが記載されている。これによって、比較的破壊が容易な大径の粘土塊は、前記歯付き円盤などによって小径塊に破砕され、小径塊は効率的な配管輸送等により外部へ搬出されるので、非効率なコンベア等によって搬出される大径塊の搬出量を減少させることができる。

また、他のロールスクリーンとして、特開２００２−３５６９７号公報（特許文献２）には、ディスク（鍔部材）を備えた多数の回転ロール（ロータ）を並設した枠体の内側に設けられたスカートに前記鍔部材に面して所定の噛み込み防止板を設けたロールスクリーンが記載されている。このロールスクリーンによると、回転ロールの末端のディスクとスカートあるいはこれに付設したスカートライナーとの間での、被処理物に含まれる石等の硬質塊の噛み込みが防止され、また噛み込んだ硬質塊を容易に除去することができるため、噛み込みに起因した運転停止を回避することができる。

特開２０００−２４００９５号公報（特許請求の範囲） 特開２００２−３５６９７号公報（特許請求の範囲）

上記特許文献２のロールスクリーンによって、回転ロールの末端のディスクとスカートあるいはスカートライナーとの間での石等の硬質塊の噛み込みの防止、噛み込んだ硬質塊の除去が容易になるが、回転ロール間での噛み込みは防止されない。この点は特許文献１のロールスクリーンにおいても同様である。

特に、処理能力を向上させるべく、隣接する回転ロールを互いに反対方向に回転させ、これらの隣接回転ロール間に、硬質塊を含む粘性、付着性に富んだ大径の被処理材を挟み込んで解砕すると共に篩い分ける挟み込み運転を行う場合、被処理材に含まれる石、礫等の硬質塊が、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面との間で非常に噛み込み易くなる。

本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、石や礫などの硬質塊を含む被処理物を、回転ロールを同一方向に回転させる送り運転のみならず、挟み込み運転する場合においても、回転ロール間で硬質塊の噛み込みが発生し難いロールスクリーンおよびそのロールスクリーンに好適に使用されるディスク付きの回転ロールを提供することを目的とする。

本発明のロールスクリーンは、平行に配置された複数の回転ロールを備え、前記回転ロールの上に投入された石や礫などの硬質塊を含む被処理物を前記回転ロールによって篩い分けするロールスクリーンであって、前記回転ロールは隣接する回転ロールが互いに反対方向に回転可能とされ、前記隣接する回転ロールの一方は横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、他方は横断面外周が円形とされたロール軸部を備え、一方の回転ロールのディスクが他方の回転ロールのロール軸部に対向して配置される。前記ディスクは、前記隣接する回転ロールのロール軸部の隙間をＤとするとき、直径Ｄを有する仮想球体を一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面とに接触させ、仮想球体の中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、ディスクと仮想球体との接線と、ロール軸部と仮想球体との接線とのなす食い込み角θが下記式の値を満足する平面形状を有する。但し、μは被処理物に含まれた硬質塊とディスクとの摩擦係数あるいは前記硬質塊とロール軸部との摩擦係数の内、大きい方の値とする。
θ≧ｔａｎ^-1μ
この発明によると、被処理物に含まれた硬質塊とロール軸部あるいはディスクとの摩擦係数の内、大きい方の摩擦係数μに基づいて、食い込み角θをｔａｎ^-1μよりも大きくなるようにディスクの平面形状が形成されるので、被処理物に含まれる硬質塊の直径がロール軸部の間の篩い分け隙間程度の噛み込みの生じやすいサイズであり、隣接する回転ロールを反対方向に回転させる挟み込み運転を行う場合であっても、硬質塊はディスクあるいはロール軸部の外周面を滑り易くなるため、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部との間で硬質塊が噛み込み難くなり、運転を効率良く行うことができる。

前記ロールスクリーンにおいて、隣接する回転ロールとしては、各々横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備えたものを用いることができる。この場合、隣接する回転ロールの内の一方の回転ロールのディスクは他方の回転ロールのディスク間のロール軸部に対向して配置される。

また、前記ロールスクリーンにおいて、前記ロール軸部およびディスクを鉄鋼材で形成した場合、θ≧２５°、好ましくはθ≧３２°とすることが望ましい。
前記ロール軸部やディスクは一般的に、例えばＳＳ４００、Ｓ４５Ｃなどの鉄鋼材で製作される。本発明者はこれらの鉄鋼材と種々の石材との摩擦係数μを調べたところ、μは概ね０．４５〜０．６の範囲に収まることを知見した。この知見より、食い込み角を２５°以上、好ましくは３２°以上となるようにディスクの平面形状を設定することにより、硬質塊の噛み込みを防止することができる。特に、３２°以上とすることにより、噛み込みの発生をほとんど防止することができる。

前記ディスクは、その平面形状がロール軸部の中心と外周縁までの長さが周方向に沿って変化した非円形形状をしており、最小長さをａ、最大長さをｂとしたときａ／ｂ≦０．９、好ましくはａ／ｂ≧０．６とすることが望ましい。
被処理物は回転ローラ上でディスクの回転によって上下運動させることで解砕が促進される。ａ／ｂ＞０．９では上下動の幅が小さいため、解砕性能の向上が過小である。一方、ａ／ｂ＜０．６では解砕性は向上するが、最大長さｂを必然的に大きく取ることが必要になり、これに伴ってロール軸間の隙間も大きくなるため、篩い分けサイズが大きくなり過ぎる。このため、ａ／ｂの上限を０．９、好ましくは０．８とし、その下限を０．６、好ましくは０．７とするのがよい。

また、前記ディスクはその平面形状を楕円形状とすることができるが、回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する１／４楕円弧を点対称位置に２カ所有する部分楕円形状とすることができる。
ディスク平面形状を楕円形状とすることのより、前記ａ／ｂ比を容易に実現することができ、また機械加工により容易に形状加工することができる。ディスクの平面形状を楕円にする場合、隣接する回転ロールを反対方向に回転させる際、回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する１／４楕円弧の部分は食い込み角が増大する領域である。従って、少なくともこの部分を前記楕円弧で形成すればよい。他の部分はその外周縁を前記楕円の外周縁内に設定することができ、このようにすることでディスクの軽量化を図ることができる。また、被処理物の上下運動速度に変化を付けることができ、篩い分け効果を高めることができる。もっとも、後述するように、隣接する回転ロールを互いに反転させる運転を行う場合には、反転時においても噛み込みが発生しないようにディスクの平面形状は楕円形状としておくことが望ましい。

また、隣接する回転ロールは、篩い分け効果を向上させるために互いに反対方向に回転されると共に各々の回転ロールが反転可能とされることが好ましい。また、前記ディスクを備えた回転ロールに対して、ディスクおよびロール軸部に付着した被処理物を除去するスクレーパを設けることが好ましい。スクレーパを設けることで、粘性、付着性被処理物の付着による解砕作用の低下を防止することができる。

前記ディスクを備えた回転ロールは、本発明に係るロールスクリーンに好適に用いることができる。この回転ロールを用いることにより、回転ロール間に被処理物中に含まれる硬質塊の噛み込みを効果的に軽減、防止することができる。
。

本発明のロールスクリーンによれば、被処理物に含まれた石等の硬質塊とロール軸部あるいはディスクとの摩擦係数の内、大きい方の摩擦係数μに基づいて、食い込み角θをｔａｎ^-1μよりも大きくなるようにディスクの平面形状が形成されるので、隣接する回転ロールを同一方向に回転させる送り運転のみならず、反対方向に回転させる挟み込み運転の際においても、硬質塊はディスクあるいはロール軸部の外周面を滑り易くなり、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部との間で硬質塊が噛み込み難くなり、運転を効率良く行うことができる。

以下、図面を参照して本発明のロールスクリーンおよびそれに用いられるディスク付き回転ロールの実施形態について説明する。
図１、図２は実施形態に係るロールスクリーンの構成を示す平面図である。図１では、煩雑さを避け、理解を容易にするため、図２に示した原料ホッパ１１、原料案内板１２、上部フレーム１３については図示省略している。

ロールスクリーンのフレーム３は、図１に示すように、前後のフレーム３ａ、３ｂと左右のフレーム３ｃ、３ｄとがそれぞれ対向した矩形をなしている。図例では、上方向はオーバーサイズ品の排出方向すなわち下流方向を示している。前記左右のフレーム３ｃ、３ｄはその前部が後部よりも低位置に設定してあり、フレーム３は前方（下流方向）に向かって鉛直下方に傾斜している。例えば、このフレーム３では、水平に対して１０°程度傾斜するように設定されている。また、前記左右のフレーム３ｃ、３ｄ間には複数本のディスク付き回転ロール１ａ，１ｂが所定間隔で平行に回転自在に配置されている。

これらの回転ロール１ａ，１ｂは、後フレーム３ｂ側（上流側）より奇数列目に配置された回転ロール１ａと、偶数列目に配置された回転ロール１ｂとで構成されている。前記回転ロール１ａ，１ｂには、ロール軸線に対して径外方向に延設された複数の楕円板状のディスク２が等間隔で付設されている。前記ディスク２は、その中心部に回転ロール１ａ，１ｂのロール軸部１ｓを通す孔が開設されており、この孔にロール軸部１ｓが嵌合されて固着されている。また、隣接する回転ロール１ａ，１ｂのディスク２は、互いのディスク２が千鳥配置となるように配置されている。すなわち、隣接する回転ロール１ａ，１ｂの一方の回転ロール１ａのディスク２は他方の回転ロール１ｂのディスク２，２の間の位置し、他方の回転ロール１ｂのロール軸部１ｓに対向して配置されている。なお、図１では、前記ディスク２は楕円の長軸方向が水平方向に向いた状態を示している。

前記フレーム３の後部には第１の駆動モータ４および第２の駆動モータ５が設けられている。後フレーム３ｂから下流側に向かって奇数列目に配置された各回転ロール１ａは、その軸端部に軸着したスプロケット６に噛合・巻装されたチェーン７を介して第１の駆動モータ４から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。また、後フレーム３ｂ側より偶数列目に配置された各回転ロール１ｂは、その軸端部に軸着されたスプロケット６に噛合・巻装されたチェーン７を介して第２の駆動モータ５から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。第１の駆動モータ４、スプロケット６及びチェーン７は、奇数列目の回転ロール１ａを回転駆動する駆動機構を構成し、一方第２の駆動モータ５、スプロケット６及びチェーン７は、偶数列目の回転ロール１ｂを回転駆動する駆動機構を構成している。

図２は図１のＡ−Ａ線断面図を示しており、左右のフレーム３ｃ，３ｄのそれぞれには、回転ロール１ａの両端部を支持するための軸受８，８が固定されており、回転ロール１ａは、軸受８，８によって回転自在に支持されている。偶数列目に配置された回転ロール１ｂについても同様である。各回転ロール１ａ，１ｂの直下には、図２に示すように回転ロール１ａ（１ｂも同様）のロール軸部１ｓの外周面およびディスク２の両側面との間に微小隙間を有するスクレーパ９が設置されている。スクレーパ９は、そのベース板９ｂがボルトにより左右のフレーム３ｃ，３ｄに交換可能に取り付けられている。なお、図２では、スクレ−パ９の説明の便宜上、楕円形ディスク２は、長軸が鉛直方向に向けて図示されている。

また、回転ロール１ａ，１ｂの上方には、図２に示すように、石や礫等の硬質塊を含む粘性・付着性の被処理物を回転ロール１ａ，１ｂ上に供給するための原料ホッパ１０と、被処理物が各回転ロール１ａ，１ｂの両側端部よりこぼれ落ちたり、軸受８にかかったりすることを防ぐための原料案内板１１が設けられている。原料ホッパ１０と原料案内板１１は、左右のフレーム３ｃ，３ｄの外側および前記軸受８の上側を囲うように設けられた副フレーム１３の上部に支持されている。前記副フレーム１３の側面には図示省略した安全カバーが付設されている。なお、原料ホッパ１０は、ロールスクリーンを車両に搭載した際に制限高さを満たすために、副フレーム１３から取り付け取り外し自在に設けられている。また、原料ホッパ１０には、例えば油圧ショベルによって被処理物が投入される。

ここで、前記回転ロール１ａ，１ｂに付設されるディスク２の平面形状について詳細に説明する。
本発明では、図３に示すように、前記隣接する回転ロール１ａ，１ｂのロール軸部１ｓ，１ｓの隙間を篩い分け隙間（篩い目）Ｄとし、直径Ｄを有する仮想球体Ｇを一方の回転ロール１ａのロール軸部１ｓの外周面と他方の回転ロール１ｂのディスク２の外周面とに接触させ、仮想球体Ｇの中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、回転ロール１ａのロール軸部１ｓと仮想球体Ｇとの接線と、ディスク２と仮想球体Ｇとの接線とのなす食い込み角をθとするとき、θが下記式を満足するようにディスク２の平面形状（図例では楕円の長軸、短軸の長さ）が決定されている。
θ≧ｔａｎ^-1μ

上記式におけるμは、一般的に被処理物に含まれた石、礫などの硬質塊とロール軸部１ｓとの摩擦係数あるいは前記硬質塊とディスク２との摩擦係数の内、大きい方の値を取るが、通常、ロール軸部１ｓおよびディスク２は、ＳＳ４００、Ｓ４５Ｃ、Ｓ５５Ｃ、ステンレス鋼などの鉄鋼材で製作されるので、前記硬質塊と鉄鋼材との摩擦係数を採用すればよい。

本発明者は種々の石材と鉄鋼材との摩擦係数を後述の実験により調べたところ、μは０．４５〜０．６０程度であることを知見した。μ＝０．４５の場合、θはｔａｎ^-1０．４５＝２４．２°であり、μ＝０．４５の場合、θはｔａｎ^-1０．６０＝３０．９°である。これから、θを２５°以上、好ましくは３２°以上とすることにより、硬質塊の噛み込みを抑制、防止することができる。

摩擦係数の測定実験は、図４に示すように、ＳＳ４００相当の鋼板５１の上に上下が貫通したステンレス鋼薄板にて製作した筒状枠（６００ｇ）５２を載置し、その中に石塊（砂岩）を入れて、それらの上に加重が負荷されるようにベニヤ板の蓋（荷重１３６０ｇ）５３を介して重り５４（２種の重りＡ，Ｂを準備した。Ａ：１４４７０ｇ、Ｂ：１６７５０ｇ）を載せ、筒状枠５２を水平方向に引っ張り、動き始める際の引張力Ｆを測定し、一方筒状枠５２に収容した石塊、蓋および重りの総荷重Ｗを求め、両者の関係をグラフ化してＦ／Ｗ（＝μ）を求めた。なお、筒状枠５２は、鋼板５１との接触面積が石塊に比して極めて小さいため、摩擦係数への影響は無視した。また、サイズの大きい石塊（表１の試料No. １９〜２７）については、鋼板５１に直接載置し、蓋、重りを載せることなく、引張力Ｆを測定した。測定結果を表１および図５に示す。これらより、上記のとおり、鋼材に対する摩擦係数は０．４５〜０．６０程度であることが判明した。

前記ディスク２の平面形状を規定する楕円は、より具体的には以下の様にして決定される。前記食い込み角θが最も小さくなるのは、図３に示すように、概ね楕円の長軸が鉛直方向を向き、短軸が隣接する回転ロールのロール軸部に対向するときである。このため、このような状態で前記式を満足するように楕円の短軸の長さ（その１／２をａとする。）を決定すればよい。楕円の長軸の長さ（その１／２をｂとする。）については、前記ａとｂの比ａ／ｂが０．６〜０．９、好ましくは０．７〜０．８程度とするようにすればよい。これにより、回転ロール１ａ，１ｂ上で被処理物が上下動して解砕し易くなり、また回転ロール１ａ，１ｂの間隔が過大にならず、適当な粒度の篩い分けを行うことができる。

本実施形態のロールスクリーンは、図示省略したシーケンサ（プログラマブルコントローラ）を備えた制御装置が設けられており、これにより前記第１の駆動モータ４、第２の駆動モータ５はその起動や停止、回転方向が制御され、回転ロール１ａ，１ｂによる被処理物の挟み込み運転が行われる。これらの運転において、前記シーケンサは回転方向制御手段を構成する。

前記挟み込み運転は、２つの駆動モータ４，５の回転方向を制御して、隣り合う回転ロール１ａ，１ｂを互いに反対方向に回転させる運転である。この運転より、隣り合う回転ロール１ａ，１ｂによって粘性・付着性被処理物の大塊は挟み込まれ解砕される作用が生じ、被処理物が粘性・付着性を有するものであってもスムーズに回転ロール１ａ，１ｂ間の隙間（篩い目）を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行うことができる。
この挟み込み運転において、駆動モータ４，５の回転方向を制御して、隣り合う回転ロール１ａ，１ｂを互いに反対方向に回転させ、かつ、時間をおいて回転方向を反転させる回転反転運転を行うことができる。これにより回転方向の反転時に粘性・付着性被処理物の大塊を他の回転ロール１ａ，１ｂ間へ移動させ、この大塊とディスク２との接触部分を更新し、大塊に対して新たな挟み込みによる解砕作用を生じさせることで、払い出し処理能力を安定させることができる。その結果、特に粘性の高い高粘性原料であっても従来に比べて高い処理能力にて払い出しを行うことができる。

前記挟み込み運転において、被処理物に含まれた石等の硬質塊とロール軸部１ｓあるいはディスク２との大きい方の摩擦係数μに基づいて、食い込み角θをｔａｎ^-1μよりも大きくなるようにディスク２の平面形状が楕円形状に設定されているので、硬質塊はディスク２あるいはロール軸部１ｓの外周面を滑り易いために一方の回転ロール１ｂのディスク２の外周面と他方の回転ロール１ｂのロール軸部１ｓとの間で噛み込みが生じ難くなり、挟み込み運転を効率良く行うことができる。

これらの挟み込み運転によって篩目から落下せずにロールスクリーン上に残ったオーバーサイズ品は、各回転ロール１ａ，１ｂを同一方向（図１において右フレーム３ｄの側から見て時計回り）に回転させる搬出運転を行うことによって、ロールスクリーンの外部へ搬出される。

また、これらの運転において、特に被処理物が付着性の高いものでも、各回転ロール１ａ，１ｂに付着した付着物はスクレーパ９によって掻き取られるので、挟み込んで解砕する作用の低下を防止して高い処理能力にて払い出しを行うことができる。

前記反転を伴う挟み込み運転にあたり、回転ロール１ａ，１ｂを回転駆動する時間は被処理物の性状などに応じて適宜決定することができ、また、繰り返し回数も処理量などに応じて適宜決定することができる。また、挟み込み運転によるアンダーサイズ品の払い落としからオーバーサイズ品の排出までの動作を行うには、シーケンサによる自動の運転制御が望ましいものの、一部又は全ての動作についてオペレータの手動操作によって運転制御を行うようにしてもよい。

上記実施形態において、回転ロール１ａ，１ｂに付設したディスク２は全てが回転方向に対して同位相となるようにロール軸部１ｓに配置したが、図６に示すように、ロール軸部１ｓにおける隣り合うディスク２，２の位相を９０度ずらすようにしてもい。このような位相とすることで、挟み込みによる解砕作用をより高めることができる。

また、図７に示すように、ディスク２ａの平面形状を楕円形状とし、その楕円の短軸がロール軸部１ｓの直径に等しいものとしてもよい。もっとも、図３に示すように、ディスク２の平面形状を構成する楕円の短軸をロール軸部１ｓより大きくすることにより、噛み込む硬質塊のサイズを小さくすることができ、ディスク２およびロール軸部１ｓの剛性をある程度大きくすることで噛み込んだ硬質塊を破砕することができるようになる。

また、ディスクの平面形状は食い込み角が所定の条件を満足する限り、全体を楕円形状に形成する必要はない。例えば、反転運転を行わない場合、ディスクの平面形状は、図８に示すように、前記ディスク２ｂの平面形状を回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する１／４楕円弧を点対称位置に２カ所配置し、他の部分をその外周縁が前記楕円の外周縁内を通るように設定してもよい。このようにすることでディスクの軽量化を図ることができ、また被処理物の上下運動の速度に変化を付けることができ、篩い分け効果を高めることができる。

また、上記実施形態では、隣接する回転ロール１ａ，１ｂは各々ディスク２を付設したものとしたが、一方の回転ロールはロール軸部１ｓにディスク２を有しないタイプのものとしてもよい。

実施形態に係るロールスクリーンの平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 ディスクをロール軸方向から見た一部断面図であり、隣接する回転ロールにおいて回転ロールのディスクの平面形状を規定するための一方の回転ロールのディスクと他方の回転ロールのロール軸部との関係を示す図である。 石塊の鉄鋼材に対する摩擦係数を測定するための実験装置の概略説明図である。 種々の石材の総荷重と鉄鋼材に対して水平方向に動き出す際の引張力との関係を示すグラフである。 ディスクをロール軸方向から見た一部断面図であり、ロール軸部に付設された隣接するディスクの回転方向の位相関係を示す図である。 ディスクの変形例を示し、平面形状が楕円（短軸がロール軸部の直径に等しい。）のディスクをロール軸方向から見た一部断面図である。 ディスクの他の変形例を示し、１／４楕円弧を対称位置に２カ所配置した平面形状を有するディスクをロール軸方向から見た一部断面図である。

符号の説明

１ａ，１ｂ 回転ロール
１ｓ ロール軸部
２，２ａ，２ｂ ディスク
９ スクレーパ

Claims (11)

1. 平行に配置された複数の回転ロールを備え、前記回転ロールの上に投入された石や礫などの硬質塊を含む被処理物を前記回転ロールによって篩い分けするロールスクリーンであって、
   前記回転ロールは隣接する回転ロールが互いに反対方向に回転可能とされ、
   前記隣接する回転ロールの一方は横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、他方は横断面外周が円形とされたロール軸部を備え、一方の回転ロールのディスクが他方の回転ロールのロール軸部に対向して配置され、
   前記ディスクは、前記隣接する回転ロールのロール軸部の隙間をＤとするとき、直径Ｄを有する仮想球体を一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面とに接触させ、仮想球体の中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、ディスクと仮想球体との接線と、ロール軸部と仮想球体との接線とのなす食い込み角θが下記式の値を満足する平面形状を有するロールスクリーン。
   θ≧ｔａｎ^-1μ
   但し、μは被処理物に含まれた硬質塊とディスクとの摩擦係数あるいは前記硬質塊とロール軸部との摩擦係数の内、大きい方の値とする。
2. 平行に配置された複数の回転ロールを備え、前記回転ロールの上に投入された石や礫などの硬質塊を含む被処理物を前記回転ロールによって篩い分けするロールスクリーンであって、
   前記回転ロールは隣接する回転ロールが互いに反対方向に回転可能とされ、
   前記隣接する回転ロールの一方は横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、他方は横断面外周が円形とされたロール軸部を備え、一方の回転ロールのディスクが他方の回転ロールのロール軸部に対向して配置され、
   前記ロール軸部およびディスクが鉄鋼材で形成され、
   前記ディスクは、前記隣接する回転ロールのロール軸部の隙間をＤとするとき、直径Ｄを有する仮想球体を一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面とに接触させ、仮想球体の中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、ディスクと仮想球体との接線と、ロール軸部と仮想球体との接線とのなす食い込み角θが２５°以上とされた平面形状を有するロールスクリーン。
3. 前記食い込み角θが３２°以上とされた請求項２に記載したロールスクリーン。
4. 前記隣接する回転ロールは、各々横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、隣接する回転ロールの一方の回転ロールのディスクは他方の回転ロールのディスク間のロール軸部に対向して配置された請求項１から３のいすれか一項に記載したロールスクリーン。
5. 前記ディスクは、その平面形状がロール軸部の中心と外周縁までの長さが周方向に沿って変化した非円形形状をしており、最小長さをａ、最大長さをｂとしたときａ／ｂ≦０．９とされた請求項１から４のいずれか一項に記載したロールスクリーン。
6. 前記ディスクはａ／ｂ≧０．６とされた請求項５に記載したロールスクリーン。
7. 前記ディスクは、その平面形状を楕円形状とした請求項５又は６に記載したロールスクリーン。
8. 前記ディスクは、その平面形状を回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する１／４楕円弧を点対称位置に２カ所有する部分楕円形状とした請求項５又は６に記載したロールスクリーン。
9. 隣接する回転ロールは互いに反対方向に回転されると共に各々の回転ロールが反転可能とされた請求項１から７のいずれか一項に記載した
10. 前記ディスクを備えた回転ロールに対してディスクおよびロール軸部に付着した被処理物を除去するスクレーパを備えた請求項１から９のいずれか一項に記載したロールスクリーン。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載したロールスクリーンに用いられる前記ディスクを備えた回転ロールからなるロールスクリーン用回転ロール。

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