JP2017159269A - 振動篩装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シュートによる物質の排出を維持しつつシュートの損傷を防止しつつできる振動篩装置を提供する。
【解決手段】ケース２と、ケース２内に設けられたスクリーン３と、ケース２を振動させる振動手段と、を備えた振動篩装置１であって、ケース２には、篩分けされてスクリーン３上に残留した残留物ＭＲをケース２外に排出する残留物排出口２ｃが設けられており、残留物排出口２ｃから排出された残留物ＭＲを排出する、一端がケース２の残留物排出口２ｃの下方に設けられ一端から他端に向かって下傾した内底面１１ａを有する排出シュート１０を備えており、排出シュート１０は、ケース２が振動していない状態では、ケース２と非接触となるように設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、振動篩装置に関する。さらに詳しくは、振動篩装置において、篩別された物質を排出するシュートを備えた振動篩装置に関する。

大きさの異なる物質が混合した混合物から、その大きさによって物質を選別する場合には、所定の目を有する網などを有する篩が使用される。つまり、篩に混合物を入れて、篩をゆすったり振動させたりすれば、混合物を篩分けすることができる。

このような篩分けを機械的行う装置として、振動スクリーンを有する振動篩装置がある（特許文献１参照）。振動篩装置は、混合物を供給する供給部と、水平や若干斜めに配置したスクリーン（網）と、この網を振動させる振動部と、篩分けされた物質を排出する排出部と、スクリーン上に残った物質を排出する篩上排出部と、を備えている。このため、スクリーン上に篩分けする混合物を載せて振動部を作動させれば、スクリーン上の混合物を篩分けすることができる。すると、スクリーンを通過した物質を排出部から外部に排出できる。また、スクリーン上に残った物質も、篩上排出部から排出することができる。

振動篩装置からスクリーン上に残った物質を排出する篩上排出部には、一般的には排出シュートが使用される。排出シュートは傾斜した内底面を有しており、その一端から内底面上に物質が供給されれば、物質が内底面上を滑ったり転がったりして、排出シュートの他端から物質を排出することができる。

実開平７−２５９７５号

ところで、上述した構造を有する振動篩装置では、振動篩装置の篩上排出部から排出シュートの内底面上に物質を落下させることによって排出シュートに物質が供給される。篩上排出部から排出される物質はある程度の大きさを有するので、物質が落下した際の衝撃が大きく、その衝撃によって、排出シュートの内底面の変形や破損などの損傷が生じてしまう場合がある。かかる損傷が生じれば、排出シュートの内底面上を物質が移動しにくくなってしまい、悪くすると物質が排出シュート内に詰まってしまう可能性がある。したがって、排出シュートの内底面が損傷した場合には、物質の移動が維持されるように、補修等のメンテナンスが必要になる。

一方、製錬プロセスなどの設備に振動篩装置が設けられた場合には、篩分けが連続して実施されるので、排出シュートにも物質が連続的に供給されることになる。つまり、排出シュートの内底面には繰り返し衝撃が加わる状況になる。すると、排出シュートの内底面の損傷は比較的短時間で発生する可能性があるので、排出シュートを頻繁にメンテナンスしなければならない。

排出シュートの補修には、振動篩装置の作動を停止しなければならず、振動篩装置の停止に伴って設備も停止しなければならない場合がある。すると、排出シュートを頻繁にメンテナンスした場合には、設備自体の稼働効率が低下する可能性がある。

そこで、排出シュートの損傷を防止する方法として、内底面に緩衝部材を張り付けて耐衝撃性を高めたり、排出シュート自体の剛性を強化したり振動篩装置と分離したりして耐振動性を高めたりする等の方法が採用されている。

しかし、内底面に緩衝部材を張り付けて耐衝撃性を高めた場合、落下の衝撃は緩和できるものの、物質が移動するエネルギーも吸収されてしまう。すると、落下後に物質が排出シュート内を移動する力も低減する場合があり、物質の移動不良により、排出シュートが詰まってしまう可能性がある。

耐振動性を高めるために剛性を強化する方法としては、排出シュートに使用する材料の肉厚を増加したり材質を変更したりすることが考えられる。一般的には、炭素鋼等の鉄板によって排出シュートは形成されるが、材料肉厚の増加は、振動篩装置の重量増加により処理能力低下や亀裂が入りやすくなるなどの問題が生じる。また、鉄板に比べて軽量かつ耐久性の高い素材によって排出シュートを製造した場合には、製造や維持費用の負担が増大する可能性が高い。しかも、かかる材料は繰り返し応力に対しては、必ずしも鉄板に対して優位性があるとはいえない。

一方、排出シュートを振動篩装置の本体から分離して固定シュートとする方法もある。この場合には、振動篩装置の振動が固定シュートに加わらないので、耐振動性を考慮しなくてもよくなる。

固定シュートの場合、振動篩装置の発生する振動を物質の移動に利用できないので、振動篩装置から固定シュートに物質をスムースに供給することが求められる。具体的には、振動篩装置から固定シュートに供給された物質が、固定シュート上をスムースに移動するようにしなければならない。固定シュート上をスムースに移動させる方法としては、例えば、振動篩装置から固定シュートに物質が落下する落差を大きくしたり、固定シュートの内底面の傾斜を大きくしたりするなどの方法が考えられる。

しかし、後工程との接続や設置スペース等の制約から落差や傾斜角度には限界があり、必ずしも適切な落差や傾斜角度とすることができるとは限らない。
しかも、落差を大きくした場合には、物質が固定シュートの内底面に落下した際の衝撃が大きくなり、耐振動性が向上しても耐衝撃性は低下してしまう。

以上のように、現状では、物質のスムースな排出を維持しつつ損傷を防止できるシュートがなく、かかるシュートを有する振動篩装置が求められている。

本発明は上記事情に鑑み、シュートによる物質の排出を維持しつつシュートの損傷を防止できる振動篩装置を提供することを目的とする。

第１発明の振動篩装置は、ケースと、該ケース内に設けられたスクリーンと、前記ケースを振動させる振動手段と、を備えた振動篩装置であって、前記ケースには、篩分けされて前記スクリーン上に残留した残留物を前記ケース外に排出する残留物排出口が設けられており、該残留物排出口から排出された残留物を排出する、一端が前記ケースの残留物排出口の近傍に設けられ一端から他端に向かって下傾した内底面を有する排出シュートを備えており、該排出シュートは、前記ケースが振動していない状態では、該ケースと非接触となるように設けられていることを特徴とする。
第２発明の振動篩装置は、第１発明において、前記排出シュートと前記ケースの間に緩衝部材が設けられており、該緩衝部材は、前記振動手段によって前記ケースが振動すると、該緩衝部材を介して、前記排出シュートと前記ケースが接触するように設けられていることを特徴とする。
第３発明の振動篩装置は、第１または第２発明において、前記排出シュートを基礎などに固定する脚部を備えており、該脚部は、前記排出シュートを該脚部の軸方向に沿って移動可能に保持する移動部を備えており、該移動部が、前記脚部の軸方向に沿って伸縮し得る弾性部材を備えていることを特徴とする。
第４発明の振動篩装置は、第３発明において、前記脚部を複数備えており、各脚部は、長さを調整する軸長調整部を備えていることを特徴とする。
第５発明の振動篩装置は、第１、第２、第３または第４発明において、前記排出シュートの内底面には、超高分子ポリエチレンからなる層が形成されていることを特徴とする。

第１発明によれば、ケースと排出シュートは固定されていないが、ケースが振動した際に排出シュートと接触すれば、ケースの振動を排出シュートに伝達することができる。すると、ケースの振動を排出シュート内の残留物を移動させる力にできるので、排出シュート内において残留物をスムースに移動させることができる。しかも、ケースと排出シュートが直接接触している場合に比べて、排出シュートに加わる振動を小さくできるので、振動による排出シュートの損傷を防止できる。
第２発明によれば、ケースが振動した際に、ケースと排出シュートは緩衝部材を介して接触するので、両者が接触する際の損傷を防止できる。
第３発明によれば、弾性部材によって排出シュートが移動可能に保持されているので、排出シュートをケースの振動により振動させやすくなる。
第４発明によれば、脚部の長さを調整すれば、排出シュートの高さや内底面の傾きを調整できるので、残留物の状態に合わせて排出シュートを適切な状態にすることができる。
第５発明によれば、残留物が落下した際の衝撃を緩和できるので、排出シュートの損傷を抑えることができる。

本実施形態の振動篩装置１の概略説明図である。 他の実施形態の振動篩装置１の概略説明図である。

本発明の振動篩装置は、大きさの異なる物質を複数含む混合物を篩分けするものであり、シュートの損傷を防ぎつつ篩分けされた残留物を安定して排出することができるようにしたことに特徴を有している。

本発明の振動篩装置は、混合物を篩分けする種々の用途で使用できる。例えば、製造設備などにおいて、前工程で製造された混合物を篩分けして、所定の大きさの物質を次工程等に供給する装置として使用することができる。製造設備などとしては、ＨＰＡＬ(高圧酸浸出法)プロセスや鉱石の選鉱分離等を挙げることができる。ＨＰＡＬ(高圧酸浸出法)プロセスを用いて低品位ニッケル酸化鉱石からニッケルなどの有価金属を回収する設備において、不要な岩石等を含むオーバーサイズの鉱石を有用な鉱石と分離して排出する装置等として、本発明の振動篩装置を使用することができる。

(本実施形態の振動篩装置１)
本実施形態の振動篩装置１は、他の装置などから供給された混合物を、スクリーン３によって所定の大きさ以下の物質と残留物ＭＲに篩分けして、他の装置等に供給するものである。

本実施形態の振動篩装置１は、残留物ＭＲを排出する排出シュート１０に特徴を有しているが、まず、本実施形態の振動篩装置１の概略を説明する。

図１において、符号２は本実施形態の振動篩装置１のケースを示している。このケース２は中空な部材であり、上方からその内部に混合物が供給されるようになっている。このケース２は、バネ等の緩衝部材を介して、床等のベースＢに対して移動できるように設けられており、ケース２を上下に振動させる振動手段と連結されている。

図１に示すように、ケース２の内部には、ケース２内の空間を上下に分離するように、スクリーン３が設けられている。このスクリーン３は、網等の表裏を貫通する孔が設けられたシート状や板状の部材である。つまり、スクリーン３は、その上面に混合物が供給されると、所定の大きさよりも小さい物質は孔を通過させて下方に落下させ、その物質よりも大きい残留物ＭＲはスクリーン３上に残留させるように設けられている。

また、ケース２の排出端部（図１では右端）には、その残留物排出口２ｃが設けられている。この残留物排出口２ｃは、残留物排出口２ｃの上端がスクリーン３よりも上方に位置するように設けられている。つまり、スクリーン３上の残留物ＭＲを、外部に落下させることができるように残留物排出口２ｃは設けられている。

図１に示すように、ケース２の排出端部近傍には、排出シュート１０が設けられている。具体的には、排出シュート１０は、底板１１とカバー１２に囲まれた空間１０ｈを有しており、その一端部がケース２の残留物排出口２ｃを覆うように設けられている。

この排出シュート１０の底板１１は、その一端部がケース２の排出端部の下方まで延びており、その内底面１１ａが、一端部から他端部に向かって（図１では左端から右端に向かって）下傾するように設けられている。

そして、排出シュート１０は、複数本の脚部１５によって、ケース２とは独立してベースＢ等に設置されている。しかも、排出シュート１０は、ケース２が振動していない状態では、ケース２とは直接接触しない状態となるように、複数本の脚部１５によって保持されている。

以上のような構成であるので、振動手段によってケース２を振動させながら、スクリーン３上に混合物を供給すれば、スクリーン３によって、篩分けされた物質と残留物ＭＲに篩分けすることができる。そして、スクリーン３上の残留物ＭＲは残留物排出口２ｃを通して排出シュート１０に供給することができる。

排出シュート１０は、その底板１１の内底面１１ａが一端部から他端部に向かって下傾するように設けられているので、空間１０ｈ内の残留物ＭＲは、底板１１の内底面１１ａ上を、滑ったり転動したりして、排出シュート１０の他端に向かって移動する。

したがって、ケース２の残留物排出口２ｃから排出シュート１０に供給された残留物ＭＲを、排出シュート１０の空間１０ｈを通して、排出シュート１０の他端から外部に排出することができる。

なお、ケース２内において、スクリーン３は水平に配置してもよいし、若干斜めに傾斜させて、残留物排出口２ｃに向かって下傾するように設けてもよい。ケース２の振動により残留物ＭＲはスクリーン３上の位置が変化するので、スクリーン３を水平に配置しても、残留物ＭＲを残留物排出口２ｃまで移動させることができる。しかし、スクリーン３を残留物排出口２ｃに向かって下傾するように設ければ、より短時間かつ確実に残留物ＭＲを残留物排出口２ｃまで移動させることができる。

また、スクリーン３を通過した物質は、ケース２の下部から外部に排出されるが、この物質を排出する方法はとくに限定されない。ケース２の底板に排出口を設けて外部に排出してもよいし、底板を設けずにタンク等に直接落下させてもよい。

（排出シュート１０について）
本実施形態の振動篩装置１では、排出シュート１０は、ケース２が振動していない状態では、ケース２とは直接接触しない状態となるように、複数本の脚部１５によって保持されている。しかし、排出シュート１０は、ケース２が振動するとケース２の振動が伝達されるようになっている。
以下、排出シュート１０の構造を説明する。

上述したように、底板１１は、その一端部がケース２の下端部の下方に配置されている。具体的には、ケース２の排出端部において残留物排出口２ｃが設けられている位置の下方に、底板１１の一端部が、ケース２の排出端部の下端から離間した状態になるように配置されている。

この底板１１の一端部には、振動伝達部１１ｂが設けられている。この振動伝達部１１ｂは、その上面に緩衝部材２０が設けられている。この緩衝部材２０は、例えば、硬質ゴムやシリコン樹脂等のように弾性を有する素材によって形成されたものである。

そして、緩衝部材２０は、ケース２が振動していない状態では、その上面がケース２の下端部とは接触しないが、ケース２が振動すると、その上面をケース２の下端部に接触させることができるように設けられている。

具体的には、ケース２が振動していない状態において、緩衝部材２０の上面とケース２の下端部との間に、ケース２が振動した際の上下移動するストロークよりも短い隙間が形成されるように、緩衝部材２０は設けられている。例えば、ケース２が振動していない状態において、両者間の隙間Ｌが約５０〜１００ｍｍ程度となるように緩衝部材２０が設けられている。

以上のような構造とすれば、振動手段によってケース２が振動すると、緩衝部材２０とケース２の下端部が接触離間を繰り返す状態となるので、ケース２が振動すれば、底板１１（つまり、排出シュート１０）も振動させることができる。つまり、ケース２と排出シュート１０は固定されていないが、ケース２の振動を排出シュート１０に伝達することができる。すると、ケース２の振動を排出シュート１０内部の残留物ＭＲを移動させる力にできるので、排出シュート１０内において残留物ＭＲをスムースに移動させることができる。

しかも、ケース２の振動は、ケース２が緩衝部材２０に接触している状態のときにだけ伝達される。すると、排出シュート１０がケース２に固定されていたり直接接触したりしている場合に比べて、排出シュート１０に加わる振動を小さくできる。つまり、ケース２の振動に起因して排出シュート１０が受ける力を小さくできるので、振動に起因する排出シュート１０の損傷を防止できる。

なお、ケース２の下端部と底板１１の振動伝達部１１ｂは、ケース２の振動していない状態において、直接または緩衝部材２０を介して接触させてもよい。この場合でも、ケース２が振動した際に、ケース２の下端部と底板１１の振動伝達部１１ｂが離間する状態（ケース２の下端部または底板１１の振動伝達部１１ｂが緩衝部材２０から離間する状態も含む）が生じるように設けられていればよい。

（複数本の脚部１５の移動部１６）
とくに、複数本の脚部１５が、排出シュート１０をその軸方向（図１では上下方向）に沿って移動可能に保持する移動部１６を設けていれば、ケース２から伝達された振動によって排出シュート１０を効果的に振動させることができる。つまり、ケース２から伝達される振動がそれほど大きくなくても、その振動によって残留物ＭＲをスムースに移動させることができる程度の振動を排出シュート１０に生じさせることができる。

移動部１６の構成は、排出シュート１０をその軸方向に沿って移動可能に保持でき、しかも、収縮可能かつ復元力を有する弾性部材を有しているものであれば、とくに限定されない。弾性部材も、収縮可能かつ復元力を有するものであればよく、とくに限定されない。例えば、弾性部材として、コイルスプリングやゴム、空気ばね等を使用することができる。

例えば、図１に示すように、移動部１６として、排出シュート１０に一端が連結された軸部１６ａと、この軸部１６ａを脚部１５の軸方向に沿って移動可能に保持する軸受部１６ｂと、軸部１６ａの一端に設けられたフランジｆと軸受部１６ｂとの間に設けられたコイルスプリング１６ｃと、を有する構造とする。すると、ケース２は振動すると上下に移動するが、ケース２が下方に移動して排出シュート１０を下方に押すように力が加わればその力によってコイルスプリング１６ｃが収縮して排出シュート１０は下方に移動する。一方、ケース２が上方に移動して排出シュート１０を下方に押す力が除去されれば、コイルスプリング１６ｃは伸長して排出シュート１０は上方に移動する。つまり、振動によるケース２の上下方向の移動に連動して、排出シュート１０をある程度のストロークで上下に移動させることができる。つまり、上述したような移動部１６を設ければ、移動部１６が無い場合に比べて、排出シュート１０の移動量を大きくできる。したがって、ケース２の振動に起因して、残留物ＭＲをスムースに移動させることができる程度の振動を排出シュート１０に生じさせることができる。

なお、コイルスプリング１６ｃは、圧縮した状態で取り付けられているほうが、復元力を発生させやすいという利点が得られる。
また、上記のようにコイルスプリング１６ｃを使用した際には、排出シュート１０が振動したときにコイルスプリング１６ｃが脱落することを防止するために、フランジｆや軸受部１６ｂに凸形状のガイドを設けることが望ましい。この凸形状のガイドをコイルスプリング１６ｃの両端に差し込んだ状態とすれば、コイルスプリング１６ｃを安定した状態で取り付けておくことができる。

（複数本の脚部１５の軸長調整部１７）
各脚部１５は、その長さを調整する軸長調整部１７を備えていることが望ましい。かかる軸長調整部１７によって各脚部１５の長さを調整すれば、ケース２が振動していない状態における緩衝部材２０とケース２の下端部の距離を調整することが可能となる。すると、ケース２が振動した際に、ケース２から排出シュート１０に加わる振動の状態を、残留物ＭＲに合わせて適切に調整できる。

また、排出シュート１０の高さや底板１１の内底面１１ａの傾きを調整できるので、排出シュート１０の傾きや高さも、残留物ＭＲの状態に合わせて適切な状態にすることができる。

軸長調整部１７の構成は、各脚部１５の長さを調整できるのであれば、とくに限定されない。例えば、図１に示すように、プレート１６ｂと基台１７ａを調整ボルト１７ｂによって連結し、プレート１６ｂと基台１７ａの間にスペーサー１７ｓ（例えば中空な筒状のスペーサ）を配置した構成とする。すると、スペーサー１７ｓの長さを調整して調整ボルト１７ｂによってプレート１６ｂと基台１７ａを固定すれば、脚部１５の長さを変更することができる。

（緩衝部材２０について）
上記例では、緩衝部材２０を底板１１の一端部に設けた場合を説明した。しかし、緩衝部材２０は、ケース２の下端部に設けてもよいし、底板１１の一端部とケース２の下端部の両方に設けてもよい。いずれの場合でも、ケース２が振動していない状態において、緩衝部材２０を介して底板１１の一端部とケース２の下端部が接触していない状態に設けられる。

また、緩衝部材２０は必ずしも設けなくてもよい。つまり、ケース２が振動した際に、底板１１の一端部とケース２の下端部が直接接触するようにしてもよい。しかし、緩衝部材２０を設けておけば、両者が直接接触する場合に比べて、両者の損傷を防止できるという利点が得られる。

（スクリーン３と底板１１の段差について）
底板１１の内底面１１ａからスクリーン３までの高さはとくに限定されないが、残留物ＭＲが落下する際の騒音や衝撃に起因する底板１１の損傷を防ぎつつ、底板１１の内底面１１ａ上に供給された残留物ＭＲをスムースに移動させる上では、１５０〜３００ｍｍ程度が好ましい。

（底板１１の構造について）
底板１１の上面には、残留物ＭＲが落下する際の騒音や衝撃に起因する底板１１の損傷を防ぐ上では、衝撃吸収性を有する層１１ｐを設けることが望ましい。かかる層１１ｐを構成する素材などはとくに限定されないが、超高分子ポリエチレンなどを採用することができる。とくに、複数枚の超高分子ポリエチレンのシート状部材を底板１１上に並べるようにすれば、摩擦が少なく滑りやすいため残留物ＭＲの滞留を防止しやすくなる。また、シートが損傷した際に個別に交換できるので、メンテナンスなどの作業時間を短くできるという利点が得られる。

なお、底板１１は、平板状の部材で形成してもよいし、断面略Ｕ字状等の溝状の部材で形成してもよい。

（排出シュート１０の他の構成）
排出シュート１０の底板１１は一枚でもよいが、排出シュート１０の剛性を高める上では、図２に示すように底板１１を二重構造とし、その上で排出シュート１０の側面には補強用フレーム１０ｆを設けることが望ましい。かかる構成とすれば、振動に対して、排出シュート１０自体の剛性を高めることができる。

本発明の振動篩装置は、ある程度の大きさを有する塊を含む混合物を篩分けする装置に適している。

１ 振動篩装置
２ ケース
２ｃ 残留物排出口
３ スクリーン
１０ 排出シュート
１１ 底板
１２ カバー部
１５ 脚部
１６ 移動部
１７ 軸長調整部
２０ 緩衝部材
Ｍ 混合物
ＭＲ 残留物

Claims (5)

1. ケースと、該ケース内に設けられたスクリーンと、前記ケースを振動させる振動手段と、を備えた振動篩装置であって、
   前記ケースには、
   篩分けされて前記スクリーン上に残留した残留物を前記ケース外に排出する残留物排出口が設けられており、
   該残留物排出口から排出された残留物を排出する、一端が前記ケースの残留物排出口の近傍に設けられ一端から他端に向かって下傾した内底面を有する排出シュートを備えており、
   該排出シュートは、
   前記ケースが振動していない状態では、該ケースと非接触となるように設けられている
   ことを特徴とする振動篩装置。
2. 前記排出シュートと前記ケースの間に緩衝部材が設けられており、
   該緩衝部材は、
   前記振動手段によって前記ケースが振動すると、該緩衝部材を介して、前記排出シュートと前記ケースが接触するように設けられている
   ことを特徴とする請求項１記載の振動篩装置。
3. 前記排出シュートを基礎などに固定する脚部を備えており、
   該脚部は、
   前記排出シュートを該脚部の軸方向に沿って移動可能に保持する移動部を備えており、
   該移動部が、
   前記脚部の軸方向に沿って伸縮し得る弾性部材を備えている
   ことを特徴とする請求項１または２記載の振動篩装置。
4. 前記脚部を複数備えており、
   各脚部は、
   長さを調整する軸長調整部を備えている
   ことを特徴とする請求項３記載の振動篩装置。
5. 前記排出シュートの内底面には、超高分子ポリエチレンからなる層が形成されている
   ことを特徴とする請求項１、２、３または４記載の振動篩装置。
   
   

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