JP2012200655A - 自走式スクリーン - Google Patents

Abstract

【課題】スクリーンと排出コンベヤとの間の隙間や排出コンベヤの放出端の高さを変えることなくスクリーンの傾斜角を変更することができる自走式スクリーンを提供する。
【解決手段】被選別物を粒度選別する自走式スクリーン１００において、走行体１と、走行体１上に設けた排出コンベヤ２と、排出コンベヤ２上に設けたスクリーン３とを備え、排出コンベヤ２は、走行体１上に固定的に支持され搬送方向の下流側の部分を構成する前部コンベヤ２１と、搬送方向の下流側の部分を構成し前部コンベヤ２１に対して上下方向に傾動可能に連結された後部コンベヤ２２とを有しており、スクリーン３は、後部コンベヤ２２の上部に配設されるとともに、走行体１に対してシリンダ５３を介して連結され、シリンダ５３の伸縮に伴って前部コンベヤ２１に対して後部コンベヤ２２と一体に傾動することを特徴とする。
【選択図】 図４

Description

本発明は、被選別物を粒度選別する自走式スクリーンに関する。

スクリーンにおいては、一般に篩面の傾斜角を小さくするとスクリーン上における被選別物の滞留時間が延びるので、スクリーンの選別粒度に対して粒径が小さく本来スクリーンを通過すべきにも関わらずスクリーンを通過できない被選別物の割合が減る一方、スクリーンに対して被選別物を投入できるペースが落ちる傾向にある。反対に、篩面の傾斜角を大きくすると被選別物の滞留時間が短くなるので、スクリーンへの被選別物の投入ペースを上げられる反面、本来スクリーンを通過すべきにも関わらずスクリーンを通過できない被選別物の割合が増す傾向にある。そこで、走行体に対してスクリーンを上下方向に傾動可能に連結し、スクリーンの傾斜角を調整可能に構成したものがある（特許文献１，２等参照）。

特開２００７−３０７５０３号公報 特開２０１０−２６４３８８号公報

上記特許文献１において、スクリーンを通過した選別粒度以下の選別物は機体前方に延びる排出コンベヤによって搬出される。この排出コンベヤは、スクリーンの下方に位置するように走行体に固定的に支持されている。したがって、スクリーンの傾斜角を変更した場合には、スクリーンと走行体との間の距離が変化するため、例えばスクリーンの傾斜角を大きくした場合には、スクリーンと排出コンベヤとの間の隙間が広がってしまい、スクリーンを通過した選別物がこの隙間から漏れ易くなる。

それに対し、特許文献２では、スクリーンを排出コンベヤのフレーム上に搭載するとともに、排出コンベヤが走行体に対して傾動する構成とし、排出コンベヤ及びスクリーンが一体になって傾動する構成としている。この構成の場合、スクリーンが排出コンベヤとともに傾動するので、スクリーンの傾斜角を変更してもスクリーンと排出コンベヤとの間の隙間は変わらない。

しかしながら、スクリーンの傾斜角を変更することによって排出コンベヤの傾斜角が変わってしまうため、例えば選別精度を重視してスクリーンの傾斜角を小さくした場合には排出コンベヤの放出端の高さが低下し、選別物を高く集積できなくなってしまう。

本発明は上記の事情に鑑みなされたものであり、スクリーンと排出コンベヤとの間の隙間や排出コンベヤの放出端の高さを変えることなくスクリーンの傾斜角を変更することができる自走式スクリーンを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、第１の発明は、被選別物を粒度選別する自走式スクリーンにおいて、走行体と、この走行体上に設けた排出コンベヤと、この排出コンベヤ上に設けたスクリーンとを備え、前記排出コンベヤは、前記走行体上に固定的に支持され搬送方向の下流側の部分を構成する前部コンベヤと、搬送方向の上流側の部分を構成し前記前部コンベヤに対して上下方向に傾動可能に連結された後部コンベヤとを有しており、前記スクリーンは、前記後部コンベヤの上部に配設されるとともに、前記走行体に対してシリンダを介して連結され、このシリンダの伸縮に伴って前記前部コンベヤに対して前記後部コンベヤと一体に傾動することを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記スクリーンは、その前部を支点として前記前部コンベヤに対して傾動可能に連結される一方、その後部が前記後部コンベヤに対して着脱可能な係止手段で係止されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、前記スクリーンは、前記後部コンベヤとフレームを共用していることを特徴とする。

第４の発明は、第１又は第２の発明において、前記シリンダを最大長さに伸長すると、前記スクリーンの篩面が前方に向かって下り傾斜になることを特徴とする。

第５の発明は、第１乃至第３のいずれかの発明において、前記後部コンベヤの前記前部コンベヤに対する連結支点が、コンベヤベルトの搬送面よりも上側又はコンベヤベルトの戻り面よりも下側に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、スクリーンと排出コンベヤとの間の隙間や排出コンベヤの放出端の高さを変えることなくスクリーンの傾斜角を変更することができる。

本発明の第１実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自走式スクリーンに備えられたスクリーンと後部コンベヤとの係止部の周辺を拡大して表した一部破断側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自走式スクリーンに備えられたスクリーン及び後部コンベヤの傾斜角を変更した状態を表す側面図である。 本発明の第１実施形態に係る自走式スクリーンに備えられたスクリーンの傾斜角を後部コンベヤの傾斜角を変えずに変更した状態を表す側面図である。 本発明の第２実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。 本発明の第３実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。 本発明の第４実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の第１実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。なお、図１中の右左を自走式スクリーンにおける前後とする。

なお、本実施形態では一枚の篩部材で被選別物を二つの粒度群に分級する一床構造のスクリーンを例に挙げて説明するが、トップデッキ及びボトムデッキの二枚の篩部材で被選別物を三つの粒度群に分級する二床構造のスクリーン、或いは三床構造以上のスクリーンにも本発明は適用可能である。

図１に示した自走式スクリーン１００は、走行体１と、この走行体１上に設けた排出コンベヤ２と、排出コンベヤ２上に設けたスクリーン（篩装置）３と、走行体１上に設けた動力装置（パワーパック）４とを備えている。

走行体１は、左右の走行装置１１、並びに排出コンベヤ２や動力装置３等の取り付けベースとなる本体フレーム１２を備えている。左右の走行装置１１はそれぞれ、トラックフレーム１３、トラックフレーム１３の前後両端に設けた駆動輪１４及び従動輪１５、従動輪１５と駆動輪１４に掛け回した履帯１６、並びに駆動輪１４の軸に連結した走行モータ１７を備えている。本体フレーム１２は、トラックフレーム１３の上部に接続されていて、前後方向に水平に延在している。本体フレーム１２の前側部分には上記動力装置４が搭載され、前後方向の中央部は支持架台部１８を設けて高くしてある。

動力装置４は、特に図示していないが、本実施形態の自走式スクリーンの駆動源であるエンジン、エンジンにより駆動される少なくとも１つの油圧ポンプ、及び油圧ポンプから各駆動装置に供給される圧油を制御する複数のコントロールバルブを内蔵している。

上記排出コンベヤ２は、本体フレーム１２の後端近傍にある後端部（搬送方向上流側端部）から放出端である前端部（搬送方向下流側端部）にかけて上り傾斜となるように、動力装置４の上方を通して設けられている。この排出コンベヤ２は、搬送方向の下流側の部分を構成する前部コンベヤ２１、及び搬送方向の上流側の部分を構成する後部コンベヤ２２を有している。

前部コンベヤ２１は、搬送方向の上流側の部分を構成する固定部２３、及び搬送方向の下流側の部分を構成する屈曲部２４を有している。固定部２３のフレーム２３ａは、走行体１の本体フレーム１２上に支持部材２５を介して固定的に支持されている。屈曲部２４のフレーム２４ａは、その後端部が、固定部２３のフレーム２３ａの前端部にピン２６を介して上下に傾動可能に連結されており、段階的に長さを調節し固定することができる支持部材２７を介して本体フレーム１２に支持されている。すなわち、前部コンベヤ２１は、図１の状態から屈曲部２４を下方に折り曲げて固定することで機体全高を低減し輸送制限に収めたり、スクリーン３を通過した選別物の排出高さを調節したりすることができるようになっている。

後部コンベヤ２２のフレーム２２ａは、その前端部が前部コンベヤ２１のフレーム２３ａの後端部にピン２８を介して連結されており、前部コンベヤ２１に対して上下方向に傾動可能になっている。ピン２８は、支持部材２９を介して本体フレーム１２の支持架台部１８に支持されている。

また、上記フレーム２２ａ−２４ａを２箇所のピン２６，２８で連結してなる排出コンベヤ２のコンベヤフレームは、前端部（すなわち屈曲部２４の前端部）に駆動輪３０を、後端部（すなわち後部コンベヤ２２のフレーム２２ａの後端部）に従動輪（図示せず）を支持しており、これら駆動輪３０及び従動輪にはコンベヤベルト３１が架け回されている。そして、駆動輪３０に出力軸を連結したコンベヤ用モータ（図示せず）を駆動することによって、駆動輪３０と従動輪との間でコンベヤベルト３１を循環駆動させるようになっている。なお、特に説明しないが、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａには従動輪１７の位置を前後に調節してコンベヤベルト３１の緊張状態を調節するベルト張り調整機構が設けられている。

スクリーン３は、投入される土砂等の被選別物を粒度に応じて選別するものであって、後部コンベヤ２２の上部に配設されている。このスクリーン３は、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａに連結されたスクリーンフレーム４１、スクリーンフレーム４１上に複数の弾性部材４２（スプリング等）を介して振動可能に支持された枠型のスクリーン本体４３、スクリーン本体４３の内側に固定された所定の目の大きさの篩部材（図示せず）、及びスクリーン本体４３と篩装置とを一体に加振する加振装置４５を備えている。スクリーンフレーム４１上には、スクリーン３の上部に位置するように支持部材４６を介してホッパ４７が設置されている。ホッパ４７は、投入される被選別物のこぼれを抑制してスクリーン３に被選別物を導く役割を果たす。

弾性部材４２はスクリーン本体４３の左右両側においてそれぞれ前後に配置されており、スクリーン本体４３は計四箇所の弾性部材４２でスクリーンフレーム４１に対して弾性的に支持されている。また、スクリーン３の内部の篩部材は、選別作業時（図１の姿勢時）には排出コンベヤ２の後部コンベヤ２２と同じく後方に向かって下方に傾斜した姿勢で配置されている。

スクリーンフレーム４１は、その前部が排出コンベヤ２の後部コンベヤ２２及び前部コンベヤ２１を連結するピン２８に連結されており、ピン２８を支点として後部コンベヤ２２に対して後部が上下に傾動可能である。一方、スクリーンフレーム４１の後部は、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａに対して係止手段としてのピン４８を介して係止されている。ピン４８は左右に延在しており、機体幅方向に抜き挿しして着脱することができる。なお、ピン４８に限らず、ボルト等といった一般に考えられる他の手段も係止手段として用いることができる。

図２はピン４８の周辺を拡大して表した一部破断側面図である。

本体フレーム１２を一部破断して表したように、当該本体フレーム１２の後部には、左右の本体フレーム１２の内側に荷受面を上に向けた受け部材５１が設けられている。後部コンベヤ２２のフレーム２２ａの対応位置には脚部５２が下方に突出して設けられており、この脚部５２が受け部材５１に着座することで後部コンベヤ２２の後部が本体フレーム１２に支持される。後部コンベヤ２２の前部は、前述した通りピン２８及び支持部材２９を介して支持架台部１８に支持されている。また、スクリーンフレーム４１の後端部は、走行体１の本体フレーム１２に対してシリンダ５３を介して連結されている。

次に上記構成の本実施形態の自走式スクリーンの動作及び作用を説明する。

まず、選別作業時には、基本的に例えば図１に示したようにスクリーン３と後部コンベヤ２２とをピン４８で連結した状態とする。この状態にあって排出コンベヤ２及びスクリーン３が動作中のとき、例えば油圧ショベル等の投入重機でスクリーン３に被選別物を投入すると、投入された被選別物のうちスクリーン３の篩部材を通過した選別粒度以下のものが排出コンベヤ２上に導かれ、この排出コンベヤ２によって搬送されて機体前方に排出される。一方、スクリーン３の篩部材を通過しない選別粒度より大きなものは篩部材上を下って機体後方に排出される。

このとき、図１はシリンダ５３を最小長さに縮め、後部コンベヤ２２及びスクリーン３を本体フレーム１２の受け部材５１（図２参照）に着座させた姿勢であって、スクリーン３の傾斜角が最も大きな姿勢である。また、この状態では後部コンベヤ２２の傾斜角は前部コンベヤ２１の固定部２３に合わせられていて、前部コンベヤ２１の屈曲部２４が最大傾斜角になっていれば、排出コンベヤ２２は全体として一本のストレートなコンベヤを構成する（図１はこの状態を示している）。そして、本実施形態の自走式スクリーン１００は、スクリーン３がピン２８を介して排出コンベヤ２の前部コンベヤ２１や走行体１に対して連結されているため、シリンダ５３を伸長することによってスクリーン３の傾斜角を変更することができる（図３参照）。

図１の状態からシリンダ５３を伸長してスクリーン３の傾斜角を変更する際、スクリーン３と後部コンベヤ２２とをピン４８で連結した状態のままシリンダ５３を伸ばせば、図３に示したようにスクリーン３に追従して後部コンベヤ２２も傾動する。この場合にはスクリーン３と後部コンベヤ２２との位置関係に変化はなく、両者間の隙間も変化しない。したがって、スクリーン３の傾斜角によらずスクリーン３と排出コンベヤ２２との間の間隙を一定に保つことができるので、スクリーン３の傾斜角を大きくしても排出コンベヤ２との間の隙間から選別物が漏れ易くなることがない。その一方で、前部コンベヤ２１はシリンダ５３が伸縮しても後部コンベヤ２２のようにスクリーン３に追従して姿勢が変わることがないので、選別物の排出高さは変化しない。よって、本実施形態によれば、スクリーン３と排出コンベヤ２との間の隙間や排出コンベヤ２の放出端の高さを変えることなく、スクリーン３の傾斜角を変更することができる。

なお、選別作業を目的としてスクリーン３の傾斜角を変更する場合、基本的には篩部材を通過しない被選別物を機体後方に排出するため、スクリーン３が後方に下り傾斜となる範囲でセットアップするが、本実施形態では、メンテナンスへの配慮からシリンダ５３のストロークには余裕を持たせてある。すなわち、シリンダ５３を最大長さまで伸長すると、図３に示したように水平姿勢を超えてスクリーン３の篩部材の篩面が前方に向かって下り傾斜になるまでスクリーン３を傾動することができるようになっている。このように水平姿勢を超えてスクリーン３が前方に下り傾斜となるまで大きくシリンダ５３を延ばした場合には、通常は低位置にある後部コンベヤ２２が大きく上昇し後部コンベヤ２２の下方が大きく開放されるので、例えばコンベヤベルト３１の戻り面を清掃する際等、後部コンベヤ２２の下側のメンテナンスをする際に有用である。

また、このようにスクリーン３の傾動範囲を大きく確保したことで、スクリーン３の傾斜角の調節範囲を広くとることができる。例えば、スクリーン３の篩面を水平近くまで寝かせることで、被選別物の篩部材上の滞留時間を極力長くとって選別精度を上げることができる。水平近くまで傾斜角を小さくできない場合、被選別物の滞留時間を同等に確保しようとすると、スクリーンを長尺化せざるを得ず、機体寸法を小さく抑える上で不利となる。言い換えれば、本実施形態によればスクリーン３の傾動範囲を大きくとることができるので、比較的短いスクリーンでも選別精度を有効に高められるので、機体を小型化して輸送制限寸法に抑える上で非常に有利となる。

加えて、本実施形態の場合、ピン４８によるスクリーン３と後部コンベヤ２２との連結を解いた状態でシリンダ５３を伸ばせば、後部コンベヤ２２は受け部材５１に預けられたまま動かず、スクリーン３のみが後部コンベヤ２２と独立して上昇する（図４参照）。この場合には、通常は後部コンベヤ２２が近接していてアクセスできないスクリーン３の下部の空間が大きく開放されるので、例えばスクリーン本体４３の内部に設けた図示しないシュート（選別部材を通過した選別物をコンベヤベルト３１上に導くもの）や選別部材の下面を清掃する際等、スクリーン３の下側のメンテナンスをする際に有用である。

また、本実施形態では、後部コンベヤ２２とスクリーン３が前部コンベヤ２１や走行体１に対して共用のピン２８で支持されているが、例えばスクリーン３のピン支持位置がピン２８と一致している必要は必ずしもない。例えば、スクリーンフレーム４１を前部コンベヤ２１の固定部２３のフレーム２３ａに対してピン支持する構成とすることもできるし、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａに対してピン支持する構成とすることもできる。或いは、走行体１（例えば支持部材２９）に対してピン支持する構成とすることも考えられる。しかし、本実施形態のように、スクリーン３と後部コンベヤ２２の支点としてピン２８を共用することで、部品点数の抑制、設計や製造の容易性を確保することができる。

図５は本発明の第２実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。この図において既出の部材と同等の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

本実施形態の自走式スクリーン１００Ａが第１実施形態の自走式スクリーン１００と相違する点は、スクリーン３が後部コンベヤ２２とフレームを共用している点である。すなわち、本実施形態の場合、スクリーン３のスクリーン本体４３は、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａ’上に搭載されている。言い換えれば、後部コンベヤ２２のフレーム２２ａ’がスクリーンフレームを兼ねている。その他の構成は第１実施形態と同様である。

このような構成とすることで、図４に示したように排出コンベヤ２２とスクリーン３との間の空間を開放する機能が特に必要ないときは、第１実施形態に比べて部品点数を抑えることができ、また、構造の簡素化ひいては製造コストの低減が期待できる。勿論、本実施形態においても先に図３に示したような姿勢をとることができるので、同図に示した姿勢をとることによる先述した本質的効果は得られる。

図６は本発明の第３実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。この図において既出の部材と同等の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

本実施形態の自走式スクリーン１００Ｂが第１実施形態の自走式スクリーン１００と相違する点は、後部コンベヤ２２の前部コンベヤ２１に対する連結支点であるピン２８が、第１実施形態ではコンベヤベルト３１の搬送面（駆動輪３０に向かって移動する上側の面）と戻り面（従動輪に向かって移動する下側の面）の間に位置していたのに対し、コンベヤベルト３１の戻り面よりも下側に位置している点である。その他の構成は第１実施形態と同様である。

このような構成とすることで、第１実施形態に比べてスクリーン３の支点位置が下がる分、スクリーン３の傾斜角を小さくした場合（スクリーン３を上昇させた場合）のスクリーン３の上昇幅を抑えることができ、スクリーン３の振動が与える機体安定性への影響を抑えることができる。勿論、本実施形態においても先に図３に示したような姿勢をとることができるので、同図に示した姿勢をとることによる先述した本質的効果は得られる。

図７は本発明の第４実施形態に係る自走式スクリーンの全体構造を表す側面図である。この図において既出の部材と同等の部分には既出図面と同符号を付して説明を省略する。

本実施形態の自走式スクリーン１００Ｃが第１実施形態の自走式スクリーン１００と相違する点は、後部コンベヤ２２の前部コンベヤ２１に対する連結支点であるピン２８が、第１実施形態ではコンベヤベルト３１の搬送面（駆動輪３０に向かって移動する上側の面）と戻り面（従動輪に向かって移動する下側の面）の間に位置していたのに対し、コンベヤベルト３１の搬送面よりも上側に位置している点である。その他の構成は第１実施形態と同様である。

このような構成とすることで、第１実施形態に比べてスクリーン３の支点位置が上がる分、スクリーン３の傾斜角を小さくした場合（スクリーン３を上昇させた場合）のスクリーン３の上昇幅を大きくすることができ、先に図３や図４で説明したようなスクリーン３や後部コンベヤ２２の下部のメンテナンス時に作業スペースをより広く確保することができる。勿論、本実施形態においても先に図３に示したような姿勢をとることができるので、同図に示した姿勢をとることによる先述した本質的効果は得られる。

なお、以上においては、シリンダ５３を伸長させた場合、上昇したスクリーン３をシリンダ５３とは別に機械的に保持する保持手段について特に言及していないが、例えば前部コンベヤ２１の屈曲部２４を支持する支持部材２７のような長さを変更できるような支持部材を別途設け、当該支持部材によってスクリーン３の傾斜角に応じてスクリーン３を支持できる構成とすることができる。

１ 走行体
２ 排出コンベヤ
３ スクリーン
２１ 前部コンベヤ
２２ 後部コンベヤ
２２ａ，２２ａ’ フレーム
２８ ピン（連結支点）
４１ スクリーンフレーム
４８ ピン（係止手段）
５３ シリンダ
１００，１００Ａ−Ｃ 自走式スクリーン

Claims (5)

1. 被選別物を粒度選別する自走式スクリーンにおいて、
   走行体と、
   この走行体上に設けた排出コンベヤと、
   この排出コンベヤ上に設けたスクリーンとを備え、
   前記排出コンベヤは、前記走行体上に固定的に支持され搬送方向の下流側の部分を構成する前部コンベヤと、搬送方向の上流側の部分を構成し前記前部コンベヤに対して上下方向に傾動可能に連結された後部コンベヤとを有しており、
   前記スクリーンは、前記後部コンベヤの上部に配設されるとともに、前記走行体に対してシリンダを介して連結され、このシリンダの伸縮に伴って前記前部コンベヤに対して前記後部コンベヤと一体に傾動する
   ことを特徴とする自走式スクリーン。
2. 前記スクリーンは、その前部を支点として前記前部コンベヤに対して傾動可能に連結される一方、その後部が前記後部コンベヤに対して着脱可能な係止手段で係止されていることを特徴とする請求項１に記載の自走式スクリーン。
3. 前記スクリーンは、前記後部コンベヤとフレームを共用していることを特徴とする請求項１に記載の自走式スクリーン。
4. 前記シリンダを最大長さに伸長すると、前記スクリーンの篩面が前方に向かって下り傾斜になることを特徴とする請求項１又は２に記載の自走式スクリーン。
5. 前記後部コンベヤの前記前部コンベヤに対する連結支点が、コンベヤベルトの搬送面よりも上側又はコンベヤベルトの戻り面よりも下側に位置していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の自走式スクリーン。

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