JP2005296741A - 粉体選別装置 - Google Patents

Abstract

【目的】 余分な素子や要素をできるだけ用いずに目詰まりを解消することができ、効率の良い篩い分けを行うことができる粉体選別装置の実現を目的とする。
【構成】 トロンメル１０と、このトロンメル１０を回転させる回転駆動力を発生する駆動力発生手段と、この駆動力発生手段とトロンメルとを結んで回転駆動力を伝達するローラチェーン１５を巻きつけた円盤１７と歯車などからなる駆動力伝達手段とを有し、トロンメルを回転させることによって内部の対象物を篩い分けする粉体選別装置において、駆動力伝達手段の歯車はトロンメル１０の長さ方向の一端にあるローラチェーン１５を巻きつけた円盤１７を下方から支持していることを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、粉体選別装置に関し、特に目詰まりを解消して選別効率を改善した粉体選別装置に関する。

篩面が円錐形または円筒形でその内部に処理物を入れ、円錐形または円筒形の篩面を軸の周りに低速で回転させて篩い分けを行うトロンメルでは、目詰まりが起きると選別効率が極端に悪化するため、処理物が篩面に目詰まりしないような対策が必要になる。

一般的な目詰まり対策としては、モータで駆動してトロンメルに衝撃を与える加振機やトロンメルの回転に伴って往復運動しトロンメルと衝突して衝撃を与えるハンマーなどが知られている。しかし、このようにトロンメルと加振手段との衝突点、加振点が１箇所であって、そこから衝撃を与えるという方法では、衝突点に近いところは良いが離れたところは目詰まりが解消し難いという問題があった。また、衝突に伴う騒音が避けられないという問題があった。また、装置同士の衝突は長い間に装置の故障や不具合を引起す引き金になりかねない。

このような問題を避けるために、トロンメルの外周面に接するようにローラを設け、このローラをアームで揺動自在に支えた例が報告されている（特許文献１参照。）。この方法は、トロンメル全体を揺すぶるため、均一に目詰まり防止ができ、かつ、騒音が少ないという長所がある。しかし、新たにローラとアームとを追加する必要があり、その分コスト高になるという問題がある。また、実際の配置では、トロンメルの外周にこのようなローラが設けられる空間が必ずしもあるとは限らない。
特開平８−２９９９０８号公報

以上に述べたように、トロンメルなどの粉体選別装置には、篩面に目詰まりを起こすと選別効率が極端に低下するという問題があり、これを防止するために従来は衝突型の装置を用いた対策が採られることが多かったが、この方法では衝突点から離れたところでは目詰まり解消の効果が少ないという問題があった。これを解決するため、トロンメルの外周に接するローラを設けた例が報告されているが、コスト高と設置に適した空間の確保が問題になる。

本発明は、比較的簡単な構成でこの問題を解決して、余分な素子や要素をできるだけ用いずに目詰まりを解消することができ、効率の良い篩い分けを行うことができる粉体選別装置の実現を課題とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の発明は、トロンメルと、このトロンメルを回転させる回転駆動力を発生する駆動力発生手段と、この駆動力発生手段と前記トロンメルとを結んで回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを有し、前記トロンメルを回転させることによって内部の対象物を篩い分けする粉体選別装置において、前記駆動力伝達手段は前記トロンメルの長さ方向の一端を下方から支持していて回転駆動力を伝達する際に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の粉体選別装置において、前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられたローラチェーンを巻きつけた円盤と、このローラチェーンと勘合する歯車とからなり、この歯車は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の粉体選別装置において、前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられた歯車と、この歯車と勘合するローラチェーンを巻きつけた円盤とからなり、この円盤は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の粉体選別装置において、前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられた第１の歯車と、この第１の歯車と勘合する第２の歯車とからなり、前記第２の歯車は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする。

上記課題を解決するため、本発明の請求項５に記載の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の粉体選別装置において、前記トロンメルの回転軸は水平方向に対して長さ方向に傾斜を有していることを特徴とする。

本発明の請求項１の発明では、駆動力発生手段から回転駆動力をトロンメルに伝える駆動力伝達手段がトロンメルの回転軸に沿った長さ方向の一端を下方から支持しているので、この、駆動力伝達手段が有する遊びやバックラッシュが回転を伝達する際にトロンメルに振動を与える。したがって、余分な素子や要素を用いずにトロンメルに連続的に振動を与えることができ、これによりトロンメルの目詰まりを解消することができる。

本発明の請求項２の発明では、駆動力伝達手段はトロンメルの一端に設けられたローラチェーンを巻きつけた円盤と、このローラチェーンと勘合する歯車とから構成されている。ローラチェーンはトロンメルの荷重で押さえつけられると、ローラ部分とローラ間の部分とで所定のがたが生まれるため、回転を伝達する際にトロンメルに振動を与えることができる。これにより、余分な素子や要素を用いずにトロンメルに連続的に振動を与えることができ、トロンメルの目詰まりを解消することができる。

本発明の請求項３の発明では、駆動力伝達手段はトロンメルの一端に設けられた歯車と、この歯車と勘合するローラチェーンを巻きつけた円盤とから構成されている。ローラチェーンはトロンメルの荷重で押さえつけられると、ローラ部分とローラ間の部分とで所定のがたが生まれるため、回転を伝達する際にトロンメルに振動を与えることができる。これにより、余分な素子や要素を用いずにトロンメルに連続的に振動を与えることができ、トロンメルの目詰まりを解消することができる。

本発明の請求項４の発明では、駆動力伝達手段はトロンメルの一端に設けられた第１の歯車と、この第１の歯車と勘合する第２の歯車とから構成されている。１組の歯車からなるギヤはバックラッシュを有しているため、トロンメルの荷重で押さえつけられると、所定のがたが生まれるため、回転を伝達する際にトロンメルに振動を与えることができる。これにより、余分な素子や要素を用いずにトロンメルに連続的に振動を与えることができ、トロンメルの目詰まりを解消することができる。

本発明の請求項５の発明では、トロンメルの回転軸は水平方向に対して長さ方向に傾斜を有している。このため、トロンメルの投入口に投入された選別対象の粉体はトロンメル内部を自動的に移動しながら回転、振動を受けて選別される。

以下、本発明の粉体選別装置を、図面に沿って詳細に説明する。

図１は、本発明の粉体選別装置の一実施の形態に用いられるトロンメルの篩面の側面図である。また、図２は、本実施の形態の要部断面図である。

図１および図２において、符号１０はトロンメル、符号１１はトロンメルの篩面、符号１２は開口、符号１４は投入口、符号１５はローラチェーン、符号１７は円盤、符号２５はトロンメル１１の回転方向、符号２６はトロンメル１０の振動方向、符号３０は粉体、符号３１および３２は選別後の粉体である。

図１および図２に沿ってこの実施の形態の動作を説明する。

図１に示すような円筒形のトロンメル１０の内部に選別対象の粉体３０が投入口１４より投入される。このトロンメル１０は図２の右側が若干下がるように傾斜して配置されている。トロンメル１０は後述する駆動力伝達手段によって回転駆動力がローラチェーン１５からトロンメル１０の右端に固着されている円盤１７に与えられ、回転方向２５に回転する。また、回転と同時に振動方向２６への振動も与えられて揺動する。この回転と揺動によって、粉体３０は篩面１１で篩われながら傾斜にしたがってトロンメル１０の内部を右方向に移動してゆく。この移動の際に、開口よりも小さい粉体３１は選別されて篩面１１の下に落ち、開口よりも大きい粉体３２は篩面１１の右側の図示しない排出口から外部に排出され、選別が実行される。

次に、駆動力伝達手段の動作について、図３および図４を参照に説明する。図３は駆動力伝達手段の構成を図２の右側からみた側面図である。図４は図３の構成で回転駆動力中に伝達中に振動が発生することの説明図である。

図３および図４において、符号１６はローラチェーン１５のローラ、符号１８は第１の歯車、符号１９は第２の歯車、符号２０は歯車の歯先、符号２１は歯車の歯底、符号２４はトロンメル１０の篩面１１の回転中心である。また、その他の符号は図１および図２と同じとする。

図３で第１の歯車１８は図示しないモータなどの駆動力発生手段によって回転させられる。第１の歯車１８が回転すると、歯車１８の歯は円盤１７の周囲に巻かれたローラチェーン１５と噛み合って円盤１７を回転させ、それによって、トロンメル１０が回転する。このようにして駆動力発生手段からの回転駆動力がトロンメル１０に伝達される。この回転は、ローラチェーン１５を介して第２の歯車１９に伝わり、第２の歯車１９も回転する。

このように、本実施の形態では、ローラチェーン１５、円盤１７、第１の歯車１８、第２の歯車１９で駆動力伝達手段を構成している。この駆動力伝達手段は下方からトロンメル１０の右側を支えている。

次に、この駆動力伝達手段からトロンメル１０を揺動させる振動が発生する原理を説明する。

図３および図４において、第１の歯車１８または第２の歯車１９の中心と篩面１１の回転中心２４を結ぶ直線上に歯先２０がきたとき（図４の歯車１８で実線で示された場合および歯車１９で点線で示された場合。）と、この直線上に歯底２１がきたとき（図４の歯車１８で点線で示された場合と歯車１９で実線で示された場合。）とを比較する。

第１の歯車１８または第２の歯車１９の中心と篩面１１の回転中心２４を結ぶ直線上に歯先２０が来たときには、ローラ１６間の隙間がこの直線上にあり、ローラチェーン１５のローラ１６は、支持しているトロンメル１０の荷重により、図４の右側の第１の歯車１８で実線で示すように歯車１８の歯底２１を結ぶ円の位置まで押し下げられる。一方、この直線上に歯底２１がきた場合は、図４の右側の第１の歯車１８で点線で示すように、この直線上にローラ１６が収まるので押し下げられることがない。

したがって、歯車１８が歯１つ分回転する毎にトロンメル１０の支持点（歯車１８とローラチェーン１５の接点）は上下運動を１周期行うことになり、歯車１８が回転するにつれトロンメル１０の支持点の上下運動が繰り返され、これにより、駆動力伝達手段はトロンメル１０に回転を与えるとともに上下振動を与えることになる。このときの支持点の上下運動の振幅は図４でＧで示したものとなる。

ところで、本実施の形態では、駆動力発生手段から回転駆動力を伝達する第１の歯車１８の他に、第１の歯車１８と同一（同じ歯数、同じ大きさ）の、ローラチェーン１５の動きを受けて受動的に回転する第２の歯車１９を、篩面１１の回転中心２４を通る垂線に対して第１の歯車１８と対称の位置に設ける。そうして、回転の同期を第１の歯車１８に対してとって、第１の歯車１８でその中心と篩面１１の回転中心２４を結ぶ直線上に歯先２０がきたときに、第２の歯車１９では、その中心と篩面１１の回転中心２４を結ぶ直線上に歯底２１がくるように設定する。

このようにすると、第１の歯車１８のトロンメル１０の支持点が下がったときには第２の歯車１９の支持点は上がり、この動きから図３の側面図で円盤１７（すなわちトロンメル１０）を時計周りに回転するような力が働く。逆に第１の歯車１８のトロンメル１０の支持点が上がったときには第２の歯車１９の支持点は下がり、これから円盤１７を反時計回りに回転させるような力が働く。

したがって、第１の歯車１８が駆動力発生手段によって反時計方向に１歯分回転すると円盤１７すなわちトロンメル１０はその分だけ時計回りに回転するとともに、例えば右、左、右と１周期の回転揺動を行うことになり、第１の歯車１８が回転を続けると円盤１７すなわちトロンメル１０は回転とともに揺動を繰り返すことになる。

このように本実施の形態では、ローラチェーン１５、円盤１７、第１の歯車１８、第２の歯車１９からなる駆動力伝達手段が、駆動力発生手段からの回転駆動力をトロンメル１０に伝達するとともにトロンメル１０を揺動させる振動も伝達するので、特別な素子や要素を用いずに目詰まりを解消して効率の良い篩い分けを実現することができる。

以上に述べた本実施の形態では、トロンメル１０の一端にローラチェーン１５を巻いた円盤１７を設けてこれを第１の歯車１８で駆動するようにしたが、トロンメルの一端に歯車を設けて、これを駆動力発生手段からの回転駆動力で回転するローラチェーンを巻いた円盤で回転、揺動させるようにしても良い。また、トロンメルの一端に設けた歯車にかみ合う歯車から回転駆動力を伝えるギヤ構造を採用することもできる。この場合、２つの歯車間のバックラッシュがトロンメルの支持点の上下運動を発生させることになる。

以上に述べたように、本発明の粉体選別装置によれば、余分な素子や要素を用いずに目詰まりを解消することができ、効率の良い篩い分けを行うことができる。したがって、土木建築の分野や材料分野など広範な分野で広く用いることができ、その効果は大きい。

本発明の粉体選別装置に用いられるトロンメルの篩面の側面図である。 本発明の粉体選別装置の要部断面図である。 本発明の粉体選別装置の駆動力伝達手段の側面図である。 本発明の粉体選別装置の振動発生の原理の説明図である。

符号の説明

１０ トロンメル
１１ 篩面
１２ 開口
１４ 投入口
１５ ローラチェーン
１６ ローラ
１７ 円盤
１８ 第１の歯車
１９ 第２の歯車
２０ 歯車の歯先
２１ 歯車の歯底
２４ 篩面の回転中心
２５ トロンメルの回転方向
２６ トロンメルの振動方向
３０ 粉体
３１、３２ 選別後の粉体

Claims (5)

1. トロンメルと、このトロンメルを回転させる回転駆動力を発生する駆動力発生手段と、この駆動力発生手段と前記トロンメルとを結んで回転駆動力を伝達する駆動力伝達手段とを有し、前記トロンメルを回転させることによって内部の対象物を篩い分けする粉体選別装置において、
   前記駆動力伝達手段は前記トロンメルの長さ方向の一端を下方から支持していて駆動力を伝達する際に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする粉体選別装置。
2. 前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられたローラチェーンを巻きつけた円盤と、このローラチェーンと勘合する歯車とからなり、この歯車は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする請求項１に記載の粉体選別装置。
3. 前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられた歯車と、この歯車と勘合するローラチェーンを巻きつけた円盤とからなり、この円盤は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする請求項１に記載の粉体選別装置。
4. 前記駆動力伝達手段は、前記トロンメルの一端に設けられた第１の歯車と、この第１の歯車と勘合する第２の歯車とからなり、前記第２の歯車は自らが前記駆動力発生手段の駆動力によって回転することにより前記トロンメルを回転させると共に前記トロンメルに振動を与えることを特徴とする請求項１に記載の粉体選別装置。
5. 前記トロンメルの回転軸は水平方向に対して長さ方向に傾斜を有していることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の粉体選別装置。

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