JP2012240003A - 篩 - Google Patents

Abstract

【課題】篩いの作業効率を大幅に向上させる篩を提供する。
【解決手段】縦列に位置する孔と横列に位置する孔の少なくとも一方の列にある孔を非直線上に配置するようにしたものである。このようにしたことにより、篩の振動により粒子が孔と孔との間にある間隔部分の上を粒子が流動して孔を素通りしてしまっても、この間隔部分の延長線上に張り出している他の孔へ落下してこの孔から通過するようになるため、分級速度が速くなり篩の作業効率を向上する。
【選択図】図１

Description

本発明は、分級効率の優れた金属製の篩に関し、特に、篩に設ける複数の孔の配置について提案し、分級効率の向上と、分級作業の生産性を大幅に改善させることができる篩に関するものである。

球形の粒子を効率的に篩い分ける篩の作業速度は、あらゆる産業の生産性に直接影響を与える重要な要素技術として知られている。特に、真円に近いハンダボール等の球形粒子を効率的に篩うことは、例えば、コスト、品質等の観点から極めて重要な課題となっている。

従来、篩における孔の形状は、多くが円形状若しくは正方形状または長方形状であり、しかも、孔は例えば、特許文献１に示すように碁盤の目のように方眼の位置に均一に配置され、所謂「篩メッシュ」と呼ばれている。

この「篩メッシュ」を振動させて篩作業を行っているが、図１１に示すように、孔１ａと孔１ｂとの間にある網目状の間隔部分２の上を粒子３が一点鎖線矢印のように流動して孔１ａと孔１ｂを素通りしてしまうことにより、孔ａと孔１ｂへ落下されない場合が多く発生し、分級の作業効率が低いとの課題があった。

この課題を解決するため、本出願人は長孔を長手方向の延長線上にて他の長孔の長手方向の中点と直交させるようにした篩を特許文献２で提案している。

特開平１１−３４７４９１号公報 特開２０１０−２５３４６１号公報

この特許文献２により、分級効率を向上させ、分級作業の生産性を大幅に改善させることが可能な篩を提供することができたが、長孔を通過する際、粒子同士がくっ付きあって達磨状になる虞があることが判明した。
本発明は、かかる課題に鑑み、分級効率の向上と分級作業の生産性の大幅な改善を図るとともに、篩われた粒子に達磨状の粒子が含まれないように孔の形状と配置を特定した斬新な篩を提供することを目的とする。

第１態様の発明は、多数の孔を基板に設けこの基板を振動させて粒子を分級する篩であって、縦列に位置する孔と横列に位置する孔の少なくとも一方の列にある孔を非直線上に配置したことを特徴とする篩である。

第２態様の発明は、第１態様の発明において、縦列と前記横列の両方の列にある孔を非直線上に配置したことを特徴とする篩である。

第３態様の発明は、多数の孔を基板に設けこの基板を振動させて粒子を分級する篩であって、孔を複数個集合して複数のブロックを形成し、縦列に位置するブロックと横列に位置するブロックの少なくとも一方の列にあるブロックを非直線上に配置したことを特徴とする篩である。

第４態様の発明は、第３態様の発明において、縦列と横列の両方の列にある前記ブロックを非直線上に配置したことを特徴とする篩である。

第５態様の発明は、第１態様〜第４態様のいずれかの発明において、孔の形状が三角形、四角形、五角形、六角形のいずれかの多角形であることを特徴とする篩である。

第６態様の発明は、第５態様の発明において、孔の多角形が正多角形であることを特徴とする篩である。

第７態様の発明は、第５態様〜第６態様の発明において、孔は多角形の角部が粒子の曲率よりも小さい曲率を有するＲ形状であることを特徴とする篩である。

第８態様の発明は、第１態様〜第４態様の発明において、孔の形状が円形、楕円形のいずれかであることを特徴とする篩である。

第９態様の発明は、第１態様〜第８態様の発明において、基板にニッケル又はニッケル合金を用いたことを特徴とする篩である。

本発明では、縦列に位置する孔と横列に位置する孔の少なくとも一方の列にある孔を非直線上に配置したため、篩を振動させることにより粒子が孔と孔との間にある間隔部分の上を粒子が流動して孔を素通りしてしまっても、この間隔部分の延長線上に張り出している他の孔へ落下してこの孔から通過するようになり、分級速度が速くなって篩の作業効率を向上させることができる。

好ましくは、前記縦列と前記横列の両方の列にある孔を非直線上に配置することにより、縦方向と横方向から間隔部分の上を流動して孔を素通りした粒子をこの間隔部分の延長線上に隣接している他の孔へ落下し易くなり、分級速度を更に速くすることができる。

また、孔を複数個集合して複数のブロックを形成し、縦列に位置するブロックと横列に位置するブロックの少なくとも一方の列にあるブロックを非直線上に配置した場合も上述と同様な効果を得ることができる。
すなわち、粒子がブロックとブロックとの間にある間隔部分の上を粒子が流動してブロック内の孔へ落下しないで素通りしてもこのブロック間の間隔部分の延長線上に隣接している他のブロックの孔へ落下し易くなり、分級速度を更に速くすることができる。

特に、縦列と横列の両方の列にあるブロックを非直線上に配置することにより、縦方向と横方向から間隔部分の上を流動してブロックの孔を素通りした粒子この間隔部分の延長線上に隣接している他のブロック孔へ落下し易くなり、分級速度を更に速くすることができる。

しかも、孔の形状を三角形、四角形、五角形、六角形のいずれかの多角形とすることに
より、球状の粒子とは点接触するため、粒子は孔を通過し易くなり、分級速度を更に速くすることができる。
そして、これら多角形は孔の個数を多く確保することができる正多角形が好ましく、なかでも、最も好ましい形状は球状の粒子との接触点が４点と少なく、且つ孔の個数を多く確保して開口率を高くすることができる正四角形である。

そして、多角形の孔の角部を、前記粒子の曲率よりも小さい曲率を有するＲ形状とすることにより、角張った角部から基板に亀裂が生じるのを防止できるとともに粒子が孔と上述と同様に点接触させることができる。

一方、孔の形状を角部がない円形、楕円形のいずれかの形状にしても良いが、円形は粒子と線接触するため、分級速度が遅くなるおそれがある。このため、最も好ましい形状は球状の粒子との接触点が２点である楕円形が好ましい。
そして、ニッケル又はニッケル合金を用いることにより、篩を電鋳にて容易に製作することができる。

本発明の実施例１に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例２に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例１及び２に係る篩の孔の拡大図である。 本発明の実施例３に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例４に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例５に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例６に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例７に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例８に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 本発明の実施例９に係る篩の孔の配置を説明する説明図である。 従来例を示す篩の孔の配置を説明する篩の説明図である。

以下、本発明に係る篩装置のいくつかの実施形態について、図面に基づいて詳述する。
本発明に係る実施例１を図１に基づいて説明する。１０は多数の孔２０を基板３０に設けこの基板３０を振動手段（図示せず）により振動させて粒子４０を分級する篩である。

そして、縦列に位置する孔２０と横列に位置する孔２０の少なくとも一方の列にある孔２０を非直線上に配置している。具体例として、縦列に位置する孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、縦列に位置する孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、縦列に位置する孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃとをそれぞれ、非直線上に配置している。
この金属板は電鋳にて容易に製作できるニッケル又はニッケル合金により形成されている。

かかる篩１０を所定の周波数と振幅を備えた振動手段によって振動させて、ハンダボールのような粒子４０の分級を行う。すると、図１１の従来例で説明したように、例えば粒子４０が孔２１aと孔２２aとの間にある間隔部分５０の上を一点鎖線矢印のように流動して孔２１aと孔２２aを素通りしてしまうことになる。しかしながら、この間隔部分５０の延長線上に張り出している孔２１bへ落下してこの孔２１bから篩１０を通過するようになるため、分級速度が速くなって篩の作業効率が向上するようになっている。

しかも、本発明では、孔２０を正四角形に形成したことにより孔２０の個数を多く確保
して開口率を高くすることができるとともに孔２０と球状の粒子４０との接触点は４点と少ないため、粒子４０は孔２０を通過し易くなっている。

図２は本発明に係る実施例２を示したもので、縦列に位置する孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、縦列に位置する孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、縦列に位置する孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、横列に位置する孔２１ａ、２２ａ、２３ａ、と、横列に位置する孔２１ｂ、２２ｂ、２３ｂと、横列に位置する孔２１ｃ、２２ｃ、２３ｃとをそれぞれ、非直線上に配置している。
このように、孔２１ａ〜２１ｃ、２２ａ〜２２ｃ、２３ａ〜２３ｃは規則正しく周期的に配置されるのではなく、任意の位置に配置されるようにしている。

かかる篩１０を上述と同様に振動させると、例えば粒子４０aが孔２１aと孔２２aとの間にある間隔部分５０aの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２１aと孔２２aを素通りしてもこの間隔部分５０aの延長線上に張り出している孔２１ｂへ落下してこの孔２１ｂから篩１０を通過するようになる。

また、粒子４０ｂが孔２１aと孔２１ｂとの間にある間隔部分５０ｂの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２１aと孔２１ｂを素通りしてもこの間隔部分５０ｂの延長線上に張り出している孔２２ｂへ落下してこの孔２２ｂから篩１０を通過するようになる。

また、粒子４０ｃが孔２２ｂ、２３ｂと孔２３ｃとの間にある間隔部分５０ｃの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２２ｂ、２３ｂと孔２３ｃを素通りしてもこの間隔部分５０ｃの延長線上に張り出している孔２１ｂへ落下してこの孔２１ｂから篩１０を通過するようになる。

また、粒子４０ｄが孔２２ｃと孔２３ｃとの間にある間隔部分５０ｄの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２２ｃと孔２３ｃを素通りしてもこの間隔部分５０ｄの延長線上に張り出している孔２２ｂへ落下してこの孔２２ｂから篩１０を通過するようになる。
このようにして粒子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが篩１０を通過することにより、分級速度が速くなって篩１０の作業効率が向上するようになっている。

図３は本発明に係る実施例１及び２における孔２０の拡大図である。孔２０は正四角形の角部２０１を、粒子４０の曲率よりも小さい曲率を有するＲ形状２０２とすることにより、角張った角部２０１から基板３０に亀裂が生じるのを防止するとともに粒子４０が孔２０と上述と同様に４点で接触させるようにしている。

図４は本発明に係る実施例３を示したもので、孔２０を正三角形の形状にしたものである。実施例２と同様に、縦列に位置する孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃと、縦列に位置する孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃと、縦列に位置する孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、横列に位置する孔２１ａ、２２ａ、２３ａ、と、横列に位置する孔２１ｂ、２２ｂ、２３ｂと、横列に位置する孔２１ｃ、２２ｃ、２３ｃとをそれぞれ、非直線上に配置している。

尚、実施例２は上述したように、孔２０は規則正しく周期的に配置されるのではなく、任意の位置に配置されているのに対し、この実施例３では、孔２１ａ、２１ｂ、２２ｃや孔２２ａ、２２ｂ、２３ｃがそれぞれ斜め方向に規則正しく周期的に配置されている点が異なっている。。
しかしながら、実施例２と実施例３が共通しているのは、上述したように、縦列に位置する孔２１ａ、２１ｂ、２１ｃ及び孔２２ａ、２２ｂ、２２ｃ及び孔２３ａ、２３ｂ、２３ｃと、横列に位置する孔２１ａ、２２ａ、２３ａ及び孔２１ｂ、２２ｂ、２３ｂ及び孔２１ｃ、２２ｃ、２３ｃとがそれぞれ非直線上に配置されているところであり、このように非直線上に配置するのであれば、孔２０をどのように配置しても良いことは、言うまでもない。

尚、孔２０を正三角形の形状にすれば、球状の粒子４０との点接触点が３点と少なく、粒子４０が通過し易いが、開口率は正四角形よりも低くなることを考慮する必要がある。

図５は本発明に係る実施例４を示し、孔２０を正五角形の形状にしたものであって、孔２０を実施例２と同じ位置に配置したものであり、篩１０の作業については、図２と同一符号を付して説明は省略する。

図６は本発明に係る実施例５を示し、孔２０を正六角形の形状にしたものであって、孔２０を実施例３と同じ位置に配置したものであり、篩１０の作業については、図４と同一符号を付して説明は省略する。

このように、孔２０をいろいろな正多角形で形成しても良く、また、正多角形でなく、単なる多角形でも良いが、最も好ましい形状は粒子４０との点接触が少なく、且つ孔２０の個数を最も多く確保して開口率を高くすることができる正四角形の形状である。

図７は本発明に係る実施例６を示し、孔２０を円形の形状にしたものであって、孔２０を実施例４と同じ位置に配置したものであり、篩１０の作業については、図５と同一符号を付して説明は省略する。

図８は本発明に係る実施例７を示し、孔２０を楕円形の形状にしたものであって、孔２０を実施例３と同じ位置に配置したものであり、篩１０の作業については、図４と同一符号を付して説明は省略する。

このように、孔２０を円形または楕円形で形成しても良いが、好ましい形状は粒子４０との点接触が２点である楕円形である。

図９は本発明に係る実施例８を示したもので、孔２０を正三角形に形成するとともに、孔２０を複数個集合して複数のブロック６０を形成し、縦列に位置するブロック６０と横列に位置するブロック６０の少なくとも一方の列にあるブロック６０を非直線上に配置したものである。

具体的例として、縦列に位置するブロック６１ａ、６１ｂ、６１ｃと、縦列に位置するブロック６２ａ、６２ｂ、６２ｃと、縦列に位置するブロック６３ａ、６３ｂ、６３ｃと、横列に位置するブロック６１ａ、６２ａ、６３ａと、横列に位置するブロック６１ｂ、６２ｂ、６３ｂと、横列に位置するブロック６１ｃ、６２ｃ、６３ｃを非直線上に配置している。

かかる篩１０を上述と同様に振動させると、例えば粒子４０aがブロック６１ａの孔２１aとブロック６２ａの孔２２aとの間にある間隔部分５０aの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２１aと孔２２aを素通りしてもこの間隔部分５０aの延長線上に張り出しているブロック６１ｂの孔２１ｂへ落下してこの孔２１ｂから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｂがブロック６１ａとブロック６１ｂとの間にある間隔部分５０ｂの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６１ａとブロック６１ｂを素通りしてもこの間隔部分５０ｂの延長線上に張り出しているブロック６２ｂの孔２２ｂへ落下してこの孔２２ｂから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｃがブロック６３ｂとブロック６３ｃとの間にある間隔部分５０ｃの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６３ｂとブロック６３ｃを素通りしてもこの間隔部分５０ｃの延長線上に張り出しているブロック６１ｂの孔２１１ｂへ落下してこの孔２１１ｂから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｄがブロック６１ｃとブロック６２ｃとの間にある間隔部分５０ｄの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６１ｃとブロック６２ｃを素通りしてもこの間隔部分５０ｄの延長線上に張り出しているブロック６１ｂの孔２１２ｂへ落下してこの孔２１２ｂから篩１０を通過するようになる。
このようにして粒子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが篩１０を通過することにより、分級速度が速くなって篩１０の作業効率が向上するようになっている。

図１０は本発明に係る実施例９を示したもので、孔２０を正六角形の形状に形成したもので、縦列に位置するブロック６１ａ、６１ｂ、６１ｃと、縦列に位置するブロック６２ａ、６２ｂ、６２ｃと、縦列に位置するブロック６３ａ、６３ｂ、６３ｃと、横列に位置するブロック６１ａ、６２ａ、６３ａと、横列に位置するブロック６１ｂ、６２ｂ、６３ｂと、横列に位置するブロック６１ｃ、６２ｃ、６３ｃを非直線上に配置したものである。

かかる篩１０を上述と同様に振動させると、例えば粒子４０aがブロック６１ａの孔２１aとブロック６２ａの孔２２aとの間にある間隔部分５０aの上を一点鎖線矢印のように流動して孔２１aと孔２２aを素通りしてもこの間隔部分５０aの延長線上に張り出しているブロック６１ｂの孔２１ｂへ落下してこの孔２１ｂから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｂがブロック６１ａ、６２ａとブロック６１ｂとの間にある間隔部分５０ｂの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６１ａ、６２ａとブロック６１ｂを素通りしてもこの間隔部分５０ｂの延長線上に張り出しているブロック６３ａの孔２３ａへ落下してこの孔２３ａから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｃがブロック６３ａとブロック６３ｂとの間にある間隔部分５０ｃの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６３ａとブロック６３ｂを素通りしてもこの間隔部分５０ｃの延長線上に張り出しているブロック６２ｂの孔２２ｂへ落下してこの孔２２ｂから篩１０を通過するようになる。

また、同様に、粒子４０ｄがブロック６１ｃとブロック６２ｃとの間にある間隔部分５０ｄの上を一点鎖線矢印のように流動してブロック６１ｃとブロック６２ｃを素通りしてもこの間隔部分５０ｄの延長線上に張り出しているブロック６１ｂの孔２１１ｂへ落下してこの孔２１１ｂから篩１０を通過するようになる。
このようにして粒子４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４０ｄが篩１０を通過することにより、分級速度が速くなって篩１０の作業効率が向上するようになっている。

尚、実施例８は、ブロック６０は規則正しく周期的に配置されるのではなく、任意の位置に配置されているのに対し、この実施例９では、ブロック６１ａ、６１ｂ、６２ｃやブロック６１ａ、６２ｂ、６３ｃがそれぞれ斜め方向に規則正しく周期的に配置されている点が異なっている。
しかしながら、実施例８と実施例９が共通しているのは、上述したように、縦列に位置するブロック６１ａ、６１ｂ、６１ｃ及びブロック６２ａ、６２ｂ、６２ｃ及びブロック６３ａ、６３ｂ、６３ｃと、横列に位置するブロック６１ａ、６２ａ、６３ａ及びブロック６１ｂ、６２ｂ、６３ｂ及びブロック６１ｃ、６２ｃ、６３ｃを非直線上に配置するのであれば、ブロック６０をどのように配置しても良いことは、言うまでもない。

本発明は、上記実施例の如く、ハンダボールの分級に限定することなく、ベアリングボール、ダミーボール及びスペーサー用ボール、ガラスビーズ、液晶用スペーサー粒子等の各種の粒子、粉体、物体の分級するための篩に応用でき、その分級速度を高めることによって作業能率をアップすることができる。このため、分級される粒子、あるいは物体のコストダウンに寄与可能となり、ハンダボールをはじめ、球形粒子を分級する用途においてその効果は極めて大となる。

１０ 篩
２０ 孔
３０ 基板
４０ 粒子
６０ ブロック

Claims (9)

1. 多数の孔を基板に設けこの基板を振動させて粒子を分級する篩であって、縦列に位置する孔と横列に位置する孔の少なくとも一方の列にある孔を非直線上に配置したことを特徴とする篩。
2. 請求項１に記載の篩であって、前記縦列と前記横列の両方の列にある孔を非直線上に配置したことを特徴とする篩。
3. 多数の孔を基板に設けこの基板を振動させて粒子を分級する篩であって、前記孔を複数個集合して複数のブロックを形成し、縦列に位置するブロックと横列に位置するブロックの少なくとも一方の列にあるブロックを非直線上に配置したことを特徴とする篩。
4. 請求項３に記載の篩であって、前記縦列と前記横列の両方の列にある前記ブロックを非直線上に配置したことを特徴とする篩。
5. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の篩であって、前記孔の形状が三角形、四角形、五角形、六角形のいずれかの多角形であることを特徴とする篩。
6. 請求項５に記載の篩であって、前記多角形が正多角形であることを特徴とする篩。
7. 請求項５〜請求項６のいずれかに記載の篩であって、前記孔は多角形の角部が前記粒子の曲率よりも小さい曲率を有するＲ形状であることを特徴とする篩。
8. 請求項１〜請求項４のいずれかに記載の篩であって、前記孔の形状が円形、楕円形のいずれかであることを特徴とする篩。
9. 請求項１〜請求項８のいずれかに記載の篩であって、前記基板にニッケル又はニッケル合金を用いたことを特徴とする篩。