JP2010075795A - 振動式篩装置および自走式篩機 - Google Patents

Abstract

【課題】篩い対象材料の塊状体の解砕の精度を向上させることができ、篩い対象材料の粘性や含水に起因した振動床での堆積が生じにくい振動式篩装置を提供すること。
【解決手段】篩い対象材料３００の塊状体を解砕する解砕装置２０が設けられている。この解砕装置２０は、振動床１４に対し上方で離間して位置し篩い対象材料３００の塊状体を打撃する動作が可能な解砕部４３と、この解砕部４３を駆動する駆動装置とを有する。解砕部４３は、回転シャフト４４Ａと、この回転シャフト４４Ａに回転不能に取り付けられた羽根４７Ａと、回転シャフト４４Ａと振動床１４の傾斜方向において平行に並んだ回転シャフト４４Ｂと、この回転シャフト４４Ｂに回転不能に設けられた羽根４７Ｃ，４７Ｄとを有する。駆動装置は電動モータにより回転シャフト４４Ａと駆動歯車を一体的に回転させ、駆動歯車と噛み合った被動歯車により回転シャフト４４Ｂを駆動する。
【選択図】図５

Description

本発明は、粒度の異なる物体が混合した篩い対象材料を、傾斜した振動床により篩って分級する振動式篩装置、およびこの振動式篩装置を備えた自走式篩機に関する。

振動式篩装置の篩い対象材料としての土、例えば生石灰が混合した土（以下「篩い対象土」という）は、粘性や含水に起因して振動床の網目に対してオーバーサイズの塊状体（以下「土塊」という）を形成する。振動床を通過しなかったオーバーサイズの土塊については、解砕機で解砕し再度振動式篩装置に投入して分級するか、そのまま不良土として廃棄処分することになる。前者は後者よりも手間が増えることになる。後者は、解砕すれば振動床の網目を通過する粒度になる土も含めて廃棄処分することになるため、振動床を通過し製品として得られる改良土の量が少なくなる、すなわち歩留まりが悪くなるとともに廃棄処分のための費用がかさむことになる。

従来の振動式篩装置は、前述した手間を抑えつつ歩留まりを確保するため、篩い対象土を導入する振動床の始端や、オーバーサイズの土塊を排出する振動床の終端に、堰を有する。始端側の堰は、振動床への篩い対象土の導入時に、オーバーサイズの土塊が始端側の堰を越えて振動床に落下することで解砕されることを期待して設けられている。終端側の堰は、オーバーサイズの土塊が終端側の堰により跳ね返されて振動床に落下することで解砕されることを期待して設けられている。（特許文献１参照）
特開２００３−９３９７２号公報

前述した従来の振動式篩装置においては、振動床の始端や終端の位置において篩い対象土の流れが堰により堰き止められ、篩い対象土が一時的に滞留することになる。滞留した篩い対象土は粘性や含水に起因して堰に付着し堆積する。堰およびその周辺における篩い対象土の堆積は、解砕の確実性（精度）および篩い効率を低下させる。

本発明は前述の事情を考慮してなされたものであり、その目的は、篩い対象材料の塊状体の解砕の精度を向上させることができ、篩い対象材料の粘性や含水に起因した振動床での堆積が生じにくい振動式篩装置、およびこの振動式篩装置を備えた自走式篩機を提供することにある。

本発明は前述の目的を達成するために次のように構成されている。

〔１〕 本発明の振動式篩装置は、粒度の異なる物体が混合した篩い対象材料を、傾斜した振動床により篩って分級する振動式篩装置において、篩い対象材料の塊状体を解砕する解砕装置が設けられていて、この解砕装置は、前記振動床に対し上方で離間して位置し篩い対象材料の塊状体を打撃する動作が可能な解砕部と、この解砕部を駆動する駆動装置とを有することを特徴とする。

この「〔１〕」に記載の振動式篩装置は、解砕部を駆動装置により駆動し、篩い対象材料の塊状体を打撃することで解砕することができる。これにより、篩い対象材料の塊状体の解砕の精度を向上させることができる。また、解砕部はそれ自体の動作により塊状体を解砕するものであるとともに、振動床に対し上方で離間して位置しているので、篩い対象材料の流れが解砕部により滞留させられて篩い対象材料が粘性や含水に起因して振動床に堆積するということが生じにくい。

〔２〕 本発明の振動式篩装置は「〔１〕」に記載の振動式篩装置において、前記解砕部は、前記振動床との間隔を調整可能に設けられていることを特徴とする。

この「〔２〕」に記載の振動式篩装置においては、振動床の網目のサイズに応じて解砕部と振動床との間隔を調整できる。

〔３〕 本発明の振動式篩装置は「〔１〕」または「〔２〕」に記載の振動式篩装置において、前記解砕部は、前記振動床の上方に延設され前記駆動装置により駆動される回転シャフトと、この回転シャフトに設けられた羽根とを有し、この羽根は前記回転シャフトの軸方向に複数並列していることを特徴とする。

〔４〕 本発明の振動式篩装置は「〔３〕」に記載の振動式篩装置において、前記回転シャフトは前記振動床の傾斜に対し直交して延設されていることを特徴とする。

〔５〕 本発明の振動式篩装置は「〔３〕」に記載の振動式篩装置において、前記回転シャフトが前記振動床の傾斜方向に延設されていることを特徴とする。

「〔３〕」〜「〔５〕」に記載の振動式篩装置は、回転する羽根により篩い対象材料の塊状体を打撃して解砕することができる。

〔６〕 本発明の振動式篩装置は「〔４〕」に記載の振動式篩装置において、前記羽根の先端部には、篩い対象材料を前記直交方向に拡散させる拡散部が設けられていることを特徴とする。

この「〔６〕」に記載の振動式篩装置においては、拡散部が篩い対象材料を振動床の傾斜方向に対する直交方向に拡散する。これにより、振動床の篩い面を広く使うことができ、したがって篩い効率を向上させることができる。

〔７〕 本発明の振動式篩装置は「〔４〕」〜「〔６〕」に記載の振動式篩装置において、前記回転シャフトは、前記振動床における篩い対象材料の投入範囲の中央部の上方に、２本平行して設けられていて、前記２本の回転シャフトの回転方向は互いに逆方向であって前記羽根が下側から２本の回転シャフトの内側を通って上側に向かう方向に設定されていることを特徴とする。

この「〔７〕」に記載の振動式篩装置においては、２本の回転シャフトが振動床における篩い対象材料の投入範囲の中央部の上方に設けられているため、投入された篩い対象材料の多くが２本の回転シャフトの間に向かって落下することになる。そして、２本の回転シャフトのそれぞれに設けられた羽根は、互いに逆方向であって下側から２本の回転シャフトの内側を経て上側に向かう方向に回転するので、２本の回転シャフトの間に向かって落下する篩い対象材料の塊状体を、その落下方向と逆向きに打撃することになる。これらにより、篩い対象材料の塊状体の効果的な解砕を実現できる。

また、特に「〔５〕」に従属する「〔７〕」に記載の発明においては、２本の回転シャフトの間に向かって落下する篩い対象材料が、羽根により２本の回転シャフトの内側から外側に向かう方向に打ち飛ばされたり、振動床上の篩い対象材料が２本の回転シャフトの内側から外側に巻き上げたりして、振動床の傾斜方向に対する直交方向に拡散される。これにより振動床の篩い面を広く使うことができ、したがって篩い効率を向上させることができる。

〔８〕 本発明の振動式篩装置は「〔３〕」〜「〔７〕」のいずれか１に記載の振動式篩装置において、前記羽根は前記回転シャフトに対して着脱可能に設けられていることを特徴とする。

この「〔８〕」に記載の振動式篩装置においては、複数並んだ羽根を間引くことができる。これにより、振動床の網目に応じて、回転シャフトの軸方向に隣り合った羽根の間隔を調整できる。また、複数並んだ羽根のそれぞれを個別に交換することができる。

〔９〕 本発明の自走式篩機は「〔１〕」〜「〔８〕」のいずれか１に記載の振動式篩装置を備えたことを特徴とする。

この「〔９〕」に記載の自走式篩機によれば、「〔１〕」〜「〔８〕」に記載の振動式篩装置の移動を容易に行うことができる。

本発明の振動式篩装置および自走式篩機によれば、前述したように、篩い対象材料の塊状体の解砕の精度を向上させることができ、篩い対象材料の粘性や含水に起因した振動床での堆積を生じさせにくい。これにより、振動床の網目を通過した選別物からなる製品の歩留まりの向上、振動床の網目を通過しなかった選別物の廃棄処分のための費用の削減、および、篩い効率の向上に貢献できる。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態について図１〜図６を用いて説明する。図１は本発明の第１実施形態に係る振動式篩装置を備えた固定式篩機の左側面図である。図２は図１に示した固定式篩機の上面図である。図３は図２のIII部拡大図である。図４は前方から見た後側の回転シャフトおよび羽根を示す図である。図５は振動式篩装置が篩い対象材料を篩っている様子の、図２のＶ−Ｖ断面に対応する拡大断面図である。図６は図５に示した羽根の拡大図である。

図１に示すように、固定式篩機１は作業現場に設置される鋼製の基台２を備えている。この基台２は、第１固定台３と、この第１固定台３上に設けられた第２固定台４と、第１固定台３の後側（図１の右側）に設けられた第３固定台５とを有する。

第２固定台４は、第１実施形態に係る振動式篩装置１０を支持している。この振動式篩装置１０は、前後方向（図１の左右方向）に延び第２固定台４に取り付けられた傾動支持枠１１と、この傾動支持枠１１にバネ部材１２を介して振動可能に支持され、上下方向に貫通したロート状の鋼製の筐体１３と、この筐体１３に収容されて固定された振動床１４と、筐体１３に固定された篩モータ１５（油圧モータ）とを有する。篩モータ１５を動力源として筐体１３が振動し、これにより振動床１４が振動するようになっている。

また、振動式篩装置１０は、篩い対象材料３００を解砕する解砕装置２０を有する。この解砕装置２０は傾動支持枠１１に固定された鋼製の架台２１により支持されている。この架台２１は、傾動支持枠１１の左側部に前後方向に並んで立設されて筐体１３の左側方に位置する２本の左脚部２２と、傾動支持枠１１の右側部に前後方向に並んで立設されて筐体１３の右側方に位置する２本の右脚部２３（後側の１本のみ図４に図示してある）と、これらの脚部２２，２３の上端に溶接された枠状の台座部２４とを有する。

傾動支持枠１１の左側の前端部と第２固定台４の左側の前端部とは、ピン結合部２５で結合している。傾動支持枠１１の右側の前端部と第２固定台４の右側の前端部も、ピン結合部２５と同様のピン結合部で結合している。後側の左脚部２２と第２固定台４の左側の前端部とは、振動式篩装置１０の傾斜度合いを調整する篩傾動シリンダ２６（油圧シリンダ）を介して結合している。後側の右脚部２３と第２固定台４の右側の前端部も、篩傾動シリンダ２６と同様の篩傾動シリンダ（図示せず）を介して結合している。つまり、左側の篩傾動シリンダ２６および右側の篩傾動シリンダを伸縮させることによって、傾動支持枠１１が左側のピン結合部２５および右側のピン結合部（図示せず）を支点として上下方向に回動し、振動式篩装置１０（振動床１４）の第２固定台４に対する傾斜角度を変化させることができるようになっている。なお、以下では、左側の篩傾動シリンダ２６および右側の篩傾動シリンダをまとめて「篩傾動シリンダ２６等」といい、左側のピン結合部２５および右側のピン結合部をまとめて「ピン結合部２５等」という。

傾動支持枠１１の左側部と第２固定台４の左側の後端部との間には、振動式篩装置１０を予め設定された複数段階（例えば４段階）の傾斜姿勢のそれぞれでロックすることが可能な篩ロック部２７が設けられている。篩ロック部２７は、把持部付きピン２８と、第２固定台４に立設され、把持部付きピン２８が差入可能な４つのピン孔３０（３つのみ図示した）が円弧状に配列された多段式のピン差入部２９と、傾動支持枠１１に設けられ、把持部付きピン２８が差入可能なピン孔（図示していない）が１つ形成されたピン差入部３１とから構成されている。多段式のピン差入部２９において、４つのピン孔３０の配列が形成している円弧は、傾動支持枠１１の回動支点（ピン結合部２５等の軸心）と同心で、その回動支点からピン差入部３１のピン差入孔までの寸法とほぼ同寸法に設定されている。傾動支持枠１１の右側部と第２固定台４の右側の後端部との間にも、篩ロック部２７と同様の篩ロック部（図示していない）が設けられている。以下では、左側の篩ロック部２７および右側の篩ロック部をまとめて「篩ロック部２７等」ということもある。

篩ロック部２７等によれば、振動式篩装置１０の第２固定台４に対する傾斜角度を４段階のうちから選択して調節できる。振動式篩装置１０の傾斜角度の調節は次のようにして行う。

まず、左側の篩ロック部２７から把持部付きピン２８を抜き取り、右側の篩ロック部からも把持部付きピンを抜き取って、振動式篩装置１０の傾斜姿勢のロックを解除する。この状態で、篩傾動シリンダ２６等を伸長または短縮させることにより傾動支持枠１１を回動させて、左側のピン差入部３１のピン孔の位置を多段式のピン差入部２９の４つのピン孔３０のうちの所望の１つの位置に合わせ、それら２つのピン孔の位置が合った状態で篩傾動シリンダ２６等を停止させる。このとき、右側の篩ロック部においても、多段式のピン差入部の４つのピン孔のうちの所望の１つの位置にピン差入部のピン孔の位置が合った状態となっている。そして、左側の篩ロック部２７において位置の合った２つのピン孔に把持部付きピン２８を差し入れ、これと同様のことを右側の篩ロック部についても行うことにより振動式篩装置１０をロックして、振動式篩装置１０の傾斜角度の調節は完了する。

振動式篩装置１０の振動床１４の下方には、ベルトコンベアからなる排出コンベア８０が配置されている。この排出コンベア８０は後斜め上方に向かって延び、基台２の後方に突出している。排出コンベア８０の後端部には、ベルト８１を駆動するコンベアモータ８２（油圧モータ）が取り付けられている。排出コンベア８０は、篩対象材料のうちの振動床１４の網目を通過して落下しきた小粒度物をベルト８１で受け止め、後斜め上方に向かって搬送する。

排出コンベア８０の前端部は、第１固定台３に傾動フレーム８３を介して取り付けられている。この傾動フレーム８３はその前端部の位置において第１固定台３に上下方向に回動可能に結合しているとともに、図示していないコンベア傾動シリンダ（油圧シリンダ）を介して第１固定台３に結合している。つまり、コンベア傾動シリンダを伸縮させることによって、第１固定台３に対する傾動フレーム８３の傾斜角度、すなわち排出コンベア８０の傾斜角度を変化させることができるようになっている。

基台２よりも後方に突出した排出コンベア８０の部分は、第３固定台５から後方斜め上方に向かって延びたコンベアロック部８４によって支持されている。このコンベアロック部８４は、排出コンベア８０に回動可能に結合した回動筒体８５と、この回動筒体８５に挿入されて第３固定台５に回動可能に結合した回動ロッド８６とを有する。回動筒体８５の下端部には、左右方向に貫通するピン孔が（図示していない）形成されている。回動ロッド８６には、左右方向に貫通する複数（例えば３つ）のピン孔８７が直線状に配列されている。回動筒体８５のピン孔および回動ロッド８６のピン孔８７は、把持部付きピン８８の差入可能に形成されている。

コンベアロック部８４によれば、排出コンベア８０の第１固定台３に対する傾斜角度を、３段階のうちから選択して調節できる。排出コンベア８０の傾斜角度の調節は次のようにして行う。

まず、コンベアロック部８４から把持部付きピン８８を抜き取り、排出コンベア８０の傾斜姿勢のロックを解除する。この状態で、コンベア傾動シリンダにより傾動フレーム８３を回動させることで、回動筒体８５のピン孔の位置を回動ロッド８６の３つのピン孔８７のうちの所望の１つの位置に合わせ、それら２つのピン孔の位置が合った状態でコンベア傾動シリンダを停止させる。そして、位置の合った２つのピン孔に把持部付きピン８８を差し入れることにより排出コンベア８０をロックして、排出コンベア８０の傾斜角度の調節は完了する。

第３固定台５には、パワーユニット９０が固定されている。このパワーユニット９０は、図示しないが、原動機と、この原動機により駆動される油圧ポンプおよび発電機を有する。その油圧ポンプの吐出油は、篩モータ１５、篩傾動シリンダ２６等、コンベアモータ８２、およびコンベア傾動シリンダに供給される。

振動式篩装置１０は、前出の解砕装置２０を備えたことを特徴としている。この解砕装置２０について、図２〜６を用いて詳細に説明する。

図２〜図５に示すように、解砕装置２０は、解砕装置本体４０と、この解体装置本体４０から外部に篩い対象材料３００が飛散するのを防止する鋼製の飛散防止体７０と、これら解砕装置本体および飛散防止体を支持する前出の架台２１とを有する。

解砕装置本体４０は、振動床１４に対し上方で離間して位置し篩い対象材料３００の塊状体を打撃する動作が可能な鋼製の解砕部４３と、この解砕部４３を駆動する駆動装置６０と、解砕装置本体４０の左側部に設けられ台座部２４にネジ止めされて解砕部４３および駆動装置６０の左側部分を支持する支持部材４１と、解砕装置本体４０の右側部に設けられ台座部２４にネジ止めされ解砕部４３および駆動装置６０の右側部分を支持する支持部材４２とを有する。

解砕部４３は、振動床１４の傾斜に対し直交して延設された回転シャフト４４Ａと、この回転シャフト４４Ａに複数設けられ回転シャフト４４Ａの軸方向に等間隔に並列した羽根４７Ａと、これらの羽根４７Ａのそれぞれと対をなす羽根４７Ａと同数の羽根４７Ｂとを有する。さらに、この解砕部４３は、振動床１４の傾斜方向において回転シャフト４４Ａと並列して設けられた回転シャフト４４Ｂと、この回転シャフト４４Ｂに複数設けられ回転シャフト４４Ｂの軸方向に等間隔にと並列した羽根４７Ｃと、これらの羽根４７Ｃのそれぞれと対をなす羽根４７Ｃと同数の羽根４７Ｄとを有する。羽根４７Ａ，４７Ｂの対と羽根４７Ｃ，４７Ｄの対とは同数に設定されていて、振動床１４の傾斜方向に並んでいる。回転シャフト４４Ａ，４４Ｂは、振動床１４の後端部側（振動床１４の傾斜方向の上側）で、振動床１４に対する篩い対象材料３００の投入範囲の中央部の上方を含んで位置する。

回転シャフト４４Ａ，４４Ｂは、支持部材４１と支持部材４２とを貫通して位置している。回転シャフト４４Ａは、支持部材４１に設けられた軸受４５Ａと、支持部材４２に設けられて軸受４５Ａと対をなす軸受４５Ｂとによって回転可能に支持されている。回転シャフト４４Ｂは、支持部材４１に設けられた軸受４６Ａと、支持部材４２に設けられて軸受４６Ａと対をなす軸受４６Ｂとによって回転可能に支持されている。

図６に示すように、回転シャフト４４Ａには、矩形の鍔状に形成され、羽根４７Ａ，４７Ｂが取り付けられる取付基部５１Ａが複数設けられている。これらの取付基部５１Ａは回転シャフト４４Ａの軸方向に等間隔に並列している。回転シャフト４４Ａは取付基部５１Ａの中央に位置している。

羽根４７Ａは板状の部材であり、取付基部５１Ａと重なり合って位置する略矩形の取付板部５０Ａと、この取付板部５０Ａから延び取付板部５０Ａ側を底辺とする二等辺三角形状の歯部４９Ａとを有する。取付板部５０Ａには、取付基部５０Ａに取り付けられた状態において回転シャフト４４Ａとの接触を避ける凹部５０Ａ１が形成されている。歯部４９Ａの頂部は面取りされている。羽根４７Ａ〜４７Ｄは同寸法・同形状に設定されている。

羽根４７Ａは取付基部５１Ａに第１，第２ネジ止め部５２Ａ，５２Ｂにより取り付けられていて、羽根４７Ｂは取付基部５１Ａに第３，第４ネジ止め部５２Ｃ，５２Ｄにより取り付けられている。第１，第２ネジ止め部５２Ａ，５２Ｂと第３，第４ネジ止め部５２Ｃ，５２Ｄとの位置関係は、回転シャフト４４Ａの軸心に直交する直線Ｓ１を対称軸として線対称をなすよう設定されている。また、第１，第３ネジ止め部５２Ａ，５２Ｃと第２，第４ネジ止め部５２Ｂ，５２Ｄとの位置関係は、回転シャフト４４Ａの軸心と直線ＳＡ１と両方に直交する直線Ｓ２を対称軸として線対称をなすよう設定されている。

第１ネジ止め部５２Ａは、羽根４７Ａの取付板部５０Ａをその厚さ方向に貫通し、取付板部５０Ａの一方の短辺に沿って延びた第１長孔５３Ａと、取付基部５１Ａをその厚さ方向に貫通した第１ネジ孔５４Ａと、第１長孔５３Ａに挿入された状態で取付基部５１Ａの第１ネジ孔５４Ａに螺合した第１ボルト５５Ａとから構成されている。第２ネジ止め部５２Ｂも第１ネジ止め部５２Ａと同様に構成され、羽根４７Ａの取付板部５０Ａをその厚さ方向に貫通し、取付板部５０Ａの他方の短辺に沿って延びた第２長孔５３Ｂと、取付基部５１Ａをその厚さ方向に貫通した第１ネジ止め部５２Ａの第１ネジ孔５４Ａとは別の第２ネジ孔５４Ｂと、第２長孔５３Ｂに挿入された状態で取付基部５１Ａの第２ネジ孔５４Ｂに螺合した第２ボルト５５Ｂとから構成されている。

これらの第１，第２ネジ止め部５２Ａ，５２Ｂのそれぞれの第１，第２ボルト５５Ａ，５５Ｂを取付基部５１Ａから取り外すことによって、羽根４７Ａを回転シャフト４４Ａから取り外すことができる。つまり、羽根４７Ａは回転シャフト４４Ａに対して着脱可能になっている。

また、第１，第２ボルト５５Ａ，５５Ｂを緩めた状態では、羽根４７Ａを第１，第２長孔５３Ａ，５３Ｂにより規定される範囲内で、回転シャフト４４Ａに対して離れる方向および近づく方向にスライドさせることができる。つまり、羽根４７Ａの回転シャフト４４Ａに対する取付位置を調節できる。これにより、羽根４７Ａの歯部４９Ａが振動床１４側を向いたときの、その歯部４９Ａと振動床１４との間隔を調整可能することができる。

第３ネジ止め部５２Ｃの構成も第１ネジ止め部５２Ａと同様の構成であり、羽根４７Ｂの取付板部５０Ｂをその厚さ方向に貫通し、取付板部５０Ｂの一方の短辺に沿って延びた第３長孔５３Ｃと、取付基部５１Ａをその厚さ方向に貫通した第１，第２ネジ孔５４Ａ，５４Ｂと別の第３ネジ孔（図示していない）と、第３長孔５３Ｃに挿入された状態で取付基部５１Ａの第３ネジ孔に螺合した第３ボルト５５Ｃとから構成されている。第４ネジ止め部５２Ｄの構成も第１ネジ止め部５２Ａと同様の構成であり、羽根４７Ｂの取付板部５０Ｂをその厚さ方向に貫通し、取付板部５０Ｂの他方の短辺に沿って延びた第４長孔５３Ｄと、取付基部５１Ａをその厚さ方向に貫通した第１ネジ孔５４Ａ、第２ネジ孔５４Ｂおよび第３ネジ孔とは別の第４ネジ孔と、第４長孔５３Ｄに挿入された状態で取付基部５１Ａの第４ネジ孔に螺合した第４ボルト５５Ｄとから構成されている。

これらの第３，第４ネジ止め部５２Ｃ，５２Ｄのそれぞれの第３，第４ボルト５５Ｃ，５５Ｄを取付基部５１Ａから取り外すことによって、羽根４７Ｂを回転シャフト４４Ａに対して取り外すことができる。つまり、羽根４７Ｂも回転シャフト４４Ａに対して着脱可能になっている。

また、第３，第４ボルト５５Ｃ，５５Ｄを緩めた状態では、羽根４７Ｂを第３，第４長孔５３Ｃ，５３Ｄにより規定される範囲内で、回転シャフト４４Ａに対して離れる方向および近づく方向にスライドさせることができる。これにより、羽根４７Ｂの歯部４９Ｂが振動床１４側を向いたときの、その歯部４９Ｂと振動床１４との間隔を調整可能することができる。

図４に示すように、回転シャフト４４Ａの軸方向において隣り合った羽根４７Ａ，４７Ｂの対同士の姿勢の関係は、回転シャフト４４Ａ周りに９０°捻じれた状態を形成するように設定されている。つまり、例えば隣り合った羽根４７Ａ，４７Ｂの対のうちの一方の対において羽根４７Ａの歯部４９Ａの頂部と羽根４７Ｂの歯部４９Ｂの頂部とが逆向きで上下方向に並んだ状態では、他方の対において羽根４７Ａの歯部４９Ａの頂部と羽根４７Ｂの歯部４９Ｂの頂部とが逆向きで前後方向に並んだ状態となる。これと同様に、回転シャフト４４Ｂの軸方向において隣り合った羽根４７Ｃ，４７Ｄの対同士の姿勢の関係も、回転シャフト４４Ｂ周りに９０°捻じれた状態を形成するように設定されている。

回転シャフト４４Ｂに対する羽根４７Ｃ，４７Ｄの取付構造については、前述した回転シャフト４４Ａに対する羽根４７Ａ，４７Ｂの取付構造、すなわち取付基部５１Ａおよび第１〜第４ネジ止め部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄと同様なので、説明を省略する。なお、図６における２点差線は、羽根４７Ａ，４７Ｂのそれぞれが回転シャフト４４Ａから最も離れた状態のそれぞれにおける歯部４９Ａ，４９Ｂのそれぞれの頂部の位置と、羽根４７Ｃ，４７Ｄのそれぞれが回転シャフト４４Ｂから最も離れた状態のそれぞれにおける歯部４９Ｃ，４９Ｄのそれぞれの頂部の位置とを示している。

振動式篩装置１０は解砕部４３を駆動する駆動装置６０を備えている。この駆動装置６０は、支持部材４１にブラケット６２を介して取り付けられ回転シャフト４４Ａとカップリング６５で結合した電動モータ６１と、回転シャフト４４Ａに同心で回転不能に取り付けられた駆動歯車６３と、回転シャフト４４Ｂに同心で回転不能に取り付けられて駆動歯車６３と噛み合った被動歯車６４とを有する。このように構成された駆動装置６０は、電動モータ６１がパワーユニット９０から電力を供給されて回転すると、電動モータ６１、回転シャフト４４Ａおよび駆動歯車６３が一体的に回転し、これに伴って被動歯車６４が駆動歯車６３から回転運動を伝達されて回転シャフト４４Ｂと一体的に回転する。これにより、羽根４７Ａ，４７Ｂおよび羽根４７Ｃ，４７Ｄが回転する。

羽根４７Ａ，４７Ｂの対と羽根４７Ｃ，４７Ｄの対は振動床１４の傾斜方向に並んでいることは前述した。これらの羽根４７Ａ，４７Ｂの対と羽根４７Ｃ，４７Ｄの対との姿勢の関係は、駆動歯車６３と被動歯車６４との歯数、寸法および組立当初の噛み合い位置の設定によって、図６に示すように、羽根４７Ａ，４７Ｂの並び方向と羽根４７Ｃ，４７Ｄの並び方向とが常に直交するように設定されている。

回転シャフト４４Ａの回転方向と回転シャフト４４Ｂの回転方向は、駆動歯車６３の回転運動を直接に被動歯車６４に伝達することにより、逆方向に設定されている。また、電動モータ６１の回転方向は、羽根４７Ａ，４７Ｂが下側（振動床１４側）から２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの内側を通って上側に向かう方向、すなわち図６の矢印Ｒａ方向に設定されている。羽根４７Ｃ，４７Ｄの回転方向は、被動歯車６４が駆動歯車６３と逆方向に回転するので、羽根４７Ａ，４７Ｂと逆方向、すなわち矢印Ｒｂ方向に設定されている。

飛散防止体７０は、上下方向に貫通したロート状の部材であり、支持部材４１および支持部材４２にネジ止めされている。図３に示すように、飛散防止体７０の下部の開口７０ａは、振動床１４の傾斜方向における開口７０ａのほぼ中央に回転シャフト４４Ａ，４４Ｂが位置するよう配置されている。篩い対象材料３００は飛散防止体７０の上方から供給機の排出コンベア３０１によって解砕装置２０に投入されることになる。

このように構成された第１実施形態に係る振動式篩装置１０は、篩い対象材料３００を篩って分級する際、次のように動作する。

パワーユニット９０から解砕装置２０の電動モータ６１に電力が供給されて、電動モータ６１が駆動歯車６３および回転シャフト４４Ａと一体的に回転する。駆動歯車６３の回転運動は被動歯車６４に伝達され、これにより、回転シャフト４４Ｂが回転シャフト４４Ａと逆方向に回転する。これら回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの回転に伴い、羽根４７Ａ，４７Ｂの対と羽根４７Ｃ，４７Ｄの対は互いに逆方向であって、下側（振動床１４側）から回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの内側を通って上側に向かう方向に回転する。

また、パワーユニット９０から排出コンベア８０のコンベアモータ８２に圧油が供給されてコンベアモータ８２が回転し、これに伴い、排出コンベア８０のベルト８１が駆動される。

このように固定式篩機１が動作している状態で、篩い対象材料３００が供給機の排出コンベア８０から解砕装置２０に投入される。投入された篩い対象材料３００は、解砕装置２０を通過して振動床１４に落下し、この振動床１４で篩われることになる。

篩い対象材料３００が解砕装置２０に投入されたとき、羽根４７Ａ〜４７Ｄは、落下してくる篩い対象材料３００の塊状体を打撃して解砕する。また、解砕装置２０を通過して振動床１４上にある塊状体を打撃して解砕する。篩い対象材料３００は羽根４７Ａ〜４７Ｄによる打撃で飛散するが、この飛散が解砕装置２０の外部にまで及ぶことを飛散防止体７０が防止している。

解砕装置２０を通過した篩い対象材料３００のうち、投入当初から振動床１４の網目よりも小さいサイズのもの、および、羽根４７Ａ〜４７Ｄによる解砕で振動床１４の網目よりも小さいサイズになったものは、振動床１４を通過して排出コンベア８０のベルト８１に落下し固定式篩機１の後方に運ばれる。また、篩い対象材料３００のうち、解砕されずに振動床１４の網目よりも大きなままのものは、振動床１４の傾斜に沿って移動し振動床１４の前端から落下する。

第１実施形態に係る振動式篩装置１０によれば次の効果を得られる。

振動式篩装置１０は、解砕部４３を駆動装置６０により駆動し、篩い対象材料３００の塊状体を打撃することで解砕することができ、これにより、篩い対象材料３００の塊状体の解砕の精度を向上させることができる。また、解砕部４３はそれ自体の動作により塊状体を解砕するものであるとともに、振動床１４に対し上方で離間して位置しているので、篩い対象材料３００の流れが解砕部４３により滞留させられて篩い対象材料３００が粘性や含水に起因して振動床１４に堆積するということが生じにくい。これらの結果、振動床の網目を通過した選別物からなる製品の歩留まりの向上、振動床の網目を通過しなかった選別物の廃棄処分のための費用の削減、および、篩い効率の向上に貢献できる。

振動式篩装置１０において、解砕部４３は第１〜第４ネジ止め部５２Ａ，５２Ｂ，５２Ｃ，５２Ｄ等により、振動床１４との間隔が調整可能である。これにより、使用する振動床１４の網目のサイズに応じて、解砕部４３と振動床１４との間隔を調整できる。

振動式篩装置１０は、回転する羽根４７Ａ〜４７Ｄにより塊状体を打撃して篩い対象材料３００の塊状体を解砕することができる。

振動式篩装置１０において、２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂが振動床１４における篩い対象材料３００の投入範囲の中央部の上方に設けられているため、投入された篩い対象材料３００の多くが２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの間に向かって落下することになる。そして、回転シャフト４４Ａに設けられた羽根４７Ａ，４７Ｂの対と、回転シャフト４４Ｂに設けられた羽根４７Ｃ，４７Ｄの対とは、互いに逆方向であって下側から２本の回転シャフトの内側を経て上側に向かう方向に回転するので、２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの間に向かって落下する篩い対象材料３００の塊状体を、その落下方向と逆向きに打撃することになる。これらにより、篩い対象材料３００の塊状体の効果的な解砕を実現できる。

振動式篩装置１０において、羽根４７Ａ，４７Ｂは回転シャフト４４Ａに対して着脱可能に設けられていて、羽根４７Ｃ，４７Ｄは回転シャフト４４Ｂに対して着脱可能に設けられている。したがって、複数並んだ羽根４７Ａ，４７Ｂの対および複数並んだ羽根４７Ｃ，４７Ｄの対をそれぞれ間引くことができる。これにより、振動床１４の網目に応じて、隣り合った羽根４７Ａ，４７Ｂの対の間隔、および、隣り合った羽根４７Ｃ，４７Ｄの対の間隔のそれぞれを調整できる。

本発明は、前述の第１実施形態に係る振動式篩装置１０に限定されるものではなく、次のように構成されたものであってもよい。

図７は羽根の別の形態を示す図４に対応する図である。前述の第１実施形態に係る振動式篩装置１０は羽根４７Ａ〜４７Ｄを有するものであったが、本発明の羽根はそれらの羽根４７Ａ〜４７Ｄに限定されるものではなく、図７に示す羽根であってもよい。

図７に示す羽根４７Ａ〜４７Ｄの先端部のそれぞれには拡散部１００が設けられている（羽根４７Ｃ，４７Ｄの拡散部１００のみ図示してある）。各拡散部１００は傾斜方向に対する直交方向であって中央側から外側に向かう方向において下り勾配の斜面を形成している。

このように拡散部１００を有する羽根４７Ａ〜４７Ｄは、落下してきた篩い対象材料３００を、前記下り勾配の斜面よって中央側から外側に弾き飛ばしやすくなる。つまり、篩い対象材料３００を振動床１４の傾斜方向に対する直交方向に拡散させることができる。これにより、振動床１４の篩い面を広く使うことができ、したがって篩い効率を向上させることができる。

図８は本発明の第１実施形態に係る振動式篩装置を備えた自走式篩機の左側面図である。前述の第１実施形態に係る振動式篩装置１０は固定式篩機に備えられているが、図８に示すように自走式篩機に備えられていてもよい。

図８に示す自走式篩機１１０は履帯１１２を駆動して走行する走行体１１１を備えている。この走行体１１１は前述の固定式篩機１の基台２に相当する本体フレーム１１３を支持している。この本体フレーム１１３は走行体１１１の骨格を形成するフレーム１１４に固着されている。この自走式篩機１１０は、走行体１１１を走行させることによって振動式篩装置１０を容易に移動させることができる。なお、図８における１１５は、振動床１４の前斜め下方に位置し本体フレーム１１３に取り付けられた排出コンベアである。この排出コンベア１１５は右斜め上方に向かって延びていて、振動床１４の網目を通過しなかったオーバーサイズの選別物を自走式篩機１１０の右側方に排出する。

前述の第１実施形態に係る振動式篩装置１０において、解砕部４３は、振動床１４に対する篩い対象材料３００の投下範囲の中央部の上方を含んで位置するが、本発明において解砕部４３の配置はそこに限定されず、篩い対象材料３００の投入範囲以外の位置であってもよい。これにより、油圧ショベルを使用して一度に大量の篩い対象材料３００を投入する場合に、落下する篩い対象材料３００が解砕部４３に衝突しないようにすることができ、すなわち、一度の大量の篩い対象材料３００が解砕部に衝突することによる解砕部４３の損傷を防止することができる。なお、この場合、篩い対象材料３００の塊状物の解砕は、振動床１４上の篩い対象材料３００の塊状体に対してのみ行われることになる。

前述の第１実施形態に係る振動式篩装置１０において、駆動装置６０は電動モータ６１を有するものであったが、この電動モータ６１の替わりに油圧モータであってもよい。この油圧モータの駆動はパワーユニット９０の油圧ポンプの吐出油を利用する。

〔第２実施形態〕
本発明の第２実施形態に係る振動式篩装置について図９を用いて説明する。図９は本発明の第２実施形態に係る振動式篩装置を備えた固定式篩機の上面図である。

第２実施形態に係る振動式篩装置２００は、第１実施形態に係る振動式篩装置１０の解砕装置２０とは異なる解砕装置２０１を備えている。この解砕装置２０１の解砕部１１２では、回転シャフト４４Ａ，４４Ｂが振動床１４の傾斜方向に延設されている。このように構成された振動式篩装置２００では、２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの間に向かって落下する篩い対象材料３００が、羽根４７Ａ〜４７Ｄにより２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの内側から外側に向かう方向に打ち飛ばされたり、振動床１４上の篩い対象材料３００が２本の回転シャフト４４Ａ，４４Ｂの内側から外側に巻き上げたりして、振動床１４の傾斜方向に対する直交方向に拡散される。これにより振動床１４の篩い面を広く使うことができ、したがって篩い効率を向上させることができる。

本発明の第１実施形態に係る振動式篩装置を備えた固定式篩機の左側面図である。 図１に示した固定式篩機の上面図である。 図２のIII部拡大図である。 前方から見た後側の回転シャフトおよび羽根を示す図である。 振動式篩装置が篩い対象材料を篩っている様子の、図２のＶ−Ｖ断面に対応する拡大断面図である。 図５に示した羽根の拡大図である。 羽根の別の形態を示す図４に対応する図である。 本発明の第１実施形態に係る振動式篩装置を備えた自走式篩機の左側面図である。 本発明の第２実施形態に係る振動式篩装置を備えた固定式篩機の上面図である。

符号の説明

１ 固定式篩機
２ 基台
３ 第１固定台
４ 第２固定台
５ 第３固定台
１０ 振動式篩装置
１１ 傾動支持枠
１２ バネ部材
１３ 筐体
１４ 振動床
１５ 篩モータ
２０ 解砕装置
２１ 架台
２２ 左脚部
２３ 右脚部
２４ 台座部
２５ ピン結合部
２６ 篩傾動シリンダ
２７ 篩ロック部
２８ 把持部付きピン
２９ 多段式のピン差入部
３０ ピン孔
３１ ピン差入部
４０ 解砕装置本体
４１ 支持部材
４２ 支持部材
４３ 解砕部
４４Ａ，４４Ｂ 回転シャフト
４５Ａ，４５Ｂ，４６Ａ，４６Ｂ 軸受
４７Ａ〜４７Ｄ 羽根
４９Ａ〜４９Ｄ 歯部
５０Ａ，５０Ｂ 取付板部
５０Ａ１ 凹部
５１Ａ 取付基部
５２Ａ 第１ネジ止め部
５３Ａ 第１長孔
５４Ａ 第１ネジ孔
５５Ａ 第１ボルト
５２Ｂ 第２ネジ止め部
５３Ｂ 第２長孔
５４Ｂ 第２ネジ孔
５５Ｂ 第２ボルト
５２Ｃ 第３ネジ止め部
５３Ｃ 第３長孔
５５Ｃ 第３ボルト
５２Ｄ 第４ネジ止め部
５３Ｄ 第４長孔
５５Ｄ 第４ボルト
６０ 駆動装置
６１ 電動モータ
６２ ブラケット
６３ 駆動歯車
６４ 被動歯車
６５ カップリング
７０ 飛散防止体
７０ａ 開口
８０ 排出コンベア
８１ ベルト
８２ コンベアモータ
８３ 傾動フレーム
８４ コンベアロック部
８５ 回動筒体
８６ 回動ロッド
８７ ピン孔
８８ 把持部付きピン
９０ パワーユニット
１００ 拡散部
１１０ 自走式篩機
１１１ 走行体
１１２ 履帯
１１３ 本体フレーム
１１４ フレーム
１１５ 排出コンベア
２００ 振動式篩装置
２０１ 解砕装置
３００ 篩い対象材料
３０１ 供給機の排出コンベア

Claims (9)

1. 粒度の異なる物体が混合した篩い対象材料を、傾斜した振動床により篩って分級する振動式篩装置において、篩い対象材料の塊状体を解砕する解砕装置が設けられていて、
   この解砕装置は、前記振動床に対し上方で離間して位置し篩い対象材料の塊状体を打撃する動作が可能な解砕部と、この解砕部を駆動する駆動装置とを有する
   ことを特徴とする振動式篩装置。
2. 請求項１に記載の振動式篩装置において、
   前記解砕部は、前記振動床との間隔を調整可能に設けられている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の振動式篩装置において、
   前記解砕部は、前記振動床の上方に延設され前記駆動装置により駆動される回転シャフトと、この回転シャフトに設けられた羽根とを有し、この羽根は前記回転シャフトの軸方向に複数並列している
   ことを特徴とする振動式篩装置。
4. 請求項３に記載の振動式篩装置において、
   前記回転シャフトは前記振動床の傾斜に対し直交して延設されている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
5. 請求項３に記載の振動式篩装置において、
   前記回転シャフトが前記振動床の傾斜方向に延設されている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
6. 請求項４に記載の振動式篩装置において、
   前記羽根の先端部には、篩い対象材料を前記直交方向に拡散させる拡散部が設けられている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
7. 請求項４〜請求項６のいずれか１項に記載の振動式篩装置において、
   前記回転シャフトは、前記振動床における篩い対象材料の投入範囲の中央部の上方に、２本平行して設けられていて、
   前記２本の回転シャフトの回転方向は互いに逆方向であって前記羽根が下側から２本の回転シャフトの内側を通って上側に向かう方向に設定されている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
8. 請求項３〜請求項７のいずれか１項に記載の振動式篩装置において、
   前記羽根は前記回転シャフトに対して着脱可能に設けられている
   ことを特徴とする振動式篩装置。
9. 請求項１〜請求項８のいずれか１項に記載の振動式篩装置を備えたことを特徴とする自走式篩機。

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