JP2811507B2 - 材料分離装置及び方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 粗い材料を細かい材料から分離する装置としては、枠
体内に設けた一対の傾斜振動ふるい機構を含むふるい装
置が知られている。一般に、枠体は高い端部と低い端部
を２つの側面で結合した形を有し、高い端部には上側振
動ふるい機構に向けて下に向けられた傾斜案内表面を有
する。粗い材料と細かい材料に分離すべき土壌その他の
固形粒子材料を前端積載機のシャベルから上側振動ふる
い機構に装入すると、粗い材料は上側振動ふるい機構の
下端から枠体の外に落下し、細かい材料は上側ふるい機
構のふるいを通り抜けて目のより細かい下端振動ふるい
機構の上に落下し、その中の粗い材料は枠体の低い端部
から放出され、更に細かい材料は下側ふるい機構のふる
いを通り抜けてコンベアベルトまたは枠体内に落下した
後で回収される。

このような分離装置は可搬式にでき、一端には車両に
よる曳行手段を設け、他端には一組の車輪を設けて、作
業現場に移送できるようになっている。また、車輪は道
路に接する道路移送位置と、枠体が地面に接触する動作
位置との間で枠体に出し入れできる。

一般に、上記のような土壌分離装置における一対の振
動ふるい機構は圧縮ばねに支持されており、回転運動に
よりバネの上で振動する。運動は一般に油圧モータによ
り駆動される軸の一端に取りつけた偏心フライホイール
を上下振動ふるい機構に結合することにより与えられ
る。上側振動ふるい機構のふるいは一般に積載機から直
接装入される大きい礫その他の重質の異物を含んでいる
土壌その他の材料の衝撃に耐えるに充分な強度を有する
大きい直径の針金を編成したものである。下側振動ふる
い機構のふるいは通常細い針金を編成したものであり所
望の分離に適したより小さい目を有する。

土壌は一般に上記の分離装置により迅速且つ能率的に
分離できるけれども、供給材料が埋め立て土のような、
葉、紙袋、棒、砂、土壌、礫、木片、缶、びん、家庭ご
み、産業ごみ、建設廃材等の広範囲の材料を含む場合に
は分離に困難を伴う。

各種の雑多な供給材料をふるい分けするために各種の
振動分離装置が存在するが、これらは編成した針金を使
用する代わりに、棒を板状に配列した櫛形または指形の
部材のふるい床の何組かにより構成され、これに供給材
料を通して分離する。棒は下向きに傾斜し、上下重畳関
係に配置し、更に所定の分離を行うように所定の間隔を
明けて配置される。代表的なふるい床は単一の配列体と
して、または間隔を置いた二つの配列体の形に配置さ
れ、各ふるい床は一般に水平または水平線からわずかに
下方に傾斜して配置され、また複数の棒形または指形の
部材が枠体から横に突出して所望の分離を行う。

車両による道路移動が可能で、分離すべき材料または
材料を振動棒またはふるい分離表面に供給する前端積載
機及び掘削機型等の各種の積載車両により能率的に利用
可能な分離装置及び方法を提供することが望まれる。

発明の概要 本発明は粗い材料と細かい材料を分離するための改良
された分離装置及び方法に関する。より詳しくは、本発
明は道路移動が可能であり、前端積載機及び掘削機型等
の各種の材料供給装置とともに利用可能な分離装置及び
方法を提供することが望まれる。

本発明は、粗い材料を細かい材料から分離する移動可
能な分離装置に関するものであり、この分離装置は、高
い端部と低い端部を２つの側面で結合した形の枠体を有
し、高い端部には供給指向板により形成される傾斜表面
を有し、この指向板は高い端部の上縁部から内方下向き
に傾斜しており、２つの側面の上端縁も内方下向きに傾
斜していて良い。分離装置には前記の傾斜表面の下端部
から低い端部の上縁部近くに延長する振動式材料分離手
段を有しており、この分離手段は一般に一対の離間し傾
斜した編成ふるいであるか、または離間した複数の棒よ
りなる組を重畳させて配置した単独または複数の層より
なるか、より具体的には、例えばSCREEN−ALL型の分離
装置では一対の離間した下方に向けて傾斜する編成金網
ふるいである。分離装置はさらにこの分離手段を振動さ
せる手段であり、具体的には一対の離間し傾斜した編成
ふるいを前後に移動させ、或いは離間した複数の棒を上
下動させるように配置した偏心軸である。

分離装置が可搬式である場合には、分離装置には更に
車輪が設けてあり、例えば枠体の一端部に枠体を下げて
接地させる非動作位置と、分離装置を持ち上げて作業現
場に移動させることができる作働または輸送位置との間
で移動自在な一組の車輪を設け、更に分離装置を作業現
場に曳行するための引っかけ手段を設ける。

分離装置は改良した特徴として、前記の指向板の傾斜
表面を枠体の高い端部から上方に延長する指向板延長部
材と、枠体の高い端部でこの指向板延長部材を前記指向
板に隣接して結合する手段と、結合された指向板延長部
材を上方の傾斜し延長して前記傾斜表面を形成する使用
位置と、高い端部において前記枠体の片側に近接し後退
した非支持位置との間で移動させる手段とを有する。こ
の特徴によると、掘削機型積載機による指向板延長部材
の使用が可能となり、また可搬式分離装置の車両による
移動が可能となる。

一般に、指向板延長部材は指向板から上方外向きに、
指向板とほぼ同一の角度、例えば45度の角度で延長する
ように構成されている。しかし、所望により、指向板延
長部材は30〜60度の範囲で指向板よりも大きい角度にま
たは小さい角度に配置しても良い。典型的には、指向板
延長部材は上縁部と下縁部を有する平坦な金属板から構
成し、下縁部を枠体の高い端部にヒンジで結合すること
により延長した使用位置と、後退した不使用位置との間
で枢動できるようにする。指向板延長部材を移動させる
手段は、枠体の取りつけた複数のブラケットのような支
持ブラケット手段と、複数の細長い支持腕のような支持
腕手段とよりなり、支持腕は下端で支持ブラケットに取
りつけられ、上端で指向板延長部材の上端に枢着されて
いる。そして、支持腕は一般に枠体の側面に近接した、
分離装置を移動できる非支持（不使用）位置と、支持ブ
ラケットから斜め上方外向きに延びて指向板延長部材を
支持し且つ下端がブラケット上部に支持される使用位置
との間で移動自在である。支持腕の下端は支持ブラケッ
トに引っ掛けピンを使って取りつけることができ、支持
腕は引っ掛けピンと枠体表面との間の隙間に入ることに
より非支持位置に移動することが阻止される。

本発明の改良された分離装置は、このように前端積載
機のよな積載機と共に使用できると共に、掘削機型の積
載機と共に使用することもでき、更に指向板延長部材を
後退した不使用位置に変えることにより分離装置を輸送
可能にし得る。

先に引用した特許の従来装置は一般に前端に分離すべ
き材料をすくい取るバケットを有する積載機と共に使用
するように設計されている。前端積載機は材料を分離機
に枠体の高い端部に持ち上げ、バケットを傾け、次いで
材料を下方に傾斜した指向板に注ぎ、それにより材料を
高い端部から低い端部へ向けて下方に傾斜している振動
式分離表面に指し向ける。下方に傾斜した指向板の寸法
は前端積載機のバケットが届く高さであって、しかも道
路移動時の高さ制限内にあるように調製されている。

特に埋立土の場合は、供給材料を指向板に衝突させて
材料をほぐし、且つ振動分離表面に最大限度接触させて
粗い材料から細かい材料を分離する機会を増すことが望
ましい。能率的な分離を達成するためには、未分離供給
材料を下方に傾斜した指向板の上方の高い位置から落と
し込み、しかも振動分離表面には部分的に或いは直接に
落とし込まないようにして指向板からの材料の流れを分
離表面の最初の部分に指向しなければならない。この結
果は、バケット自体が指向板の延長部分として作用し、
供給材料をバケットの下端縁から指向板の上端縁に供給
される時に最良の結果が得られる。未分離の混合供給材
料は分離した材料と混合しないようにすることが重要で
ある。もしも供給材料で一杯にしたバケットから内容物
を指向板に対して適正でない位置から供給するならば、
こうした混合が生じる。分離表面上の材料は偏心軸の回
転運動により生じる振動力により決定される速度並びに
方向に移動し、また指向板上の材料は重力の作用とその
大きい傾斜角度により分離表面に移動する。混合物の底
は分離表面を通り抜けて落下する細かい材料が分離さ
れ、分離装置の低い端部に移動するにつれて材料の大き
さが小さくなり、最後には粗い材料が分離表面に残留し
て低い端部を落下して枠体から出ていく。細かい材料は
分離表面を通り抜けて枠体内に落下し、前端積載機また
はコンベヤにより運び出される。

上記の分離装置は掘削機型の積載機に関連して使用す
ると、前端積載機程の能率は得られない。その理由は、
指向板が、掘削機型の積載機により未分離供給材料を指
向板よりもずっと離れた位置で振動分離表面に落とし込
むことなしに指向板上に落下させ得るほどの充分大きい
寸法を有せず、振動分離板が材料を細かい材料に分離す
るのに充分な機会を与えられないからである。さらに、
ある場合には、前端積載機の代わりに掘削機を使用する
と有利な場合がある。これにはいくつかの理由があり、
材料の処理面からの要請、場所の制約、または積載機の
利用可能性などである。従来型の設計の分離装置を掘削
機と関連して使用すると、生産性が低下して費用がかさ
むことになる。供給指向板の寸法を大きくすると生産性
は向上するが、他の問題を生じる。まず分離装置の全体
の高さが大きくなり、前端積載機のバケットが指向板の
上端縁に接近できなくなり、未分離の供給材料を振動分
離表面に供給できなくなる。また、高さが高くなり過ぎ
ると分離装置は道路輸送時の高さ制限及び幅制限にかか
るので、輸送できなくなる。

そこで、本発明の改良は、基本的に２つの態様で動作
することができる可動指向板延長部材に関する。まず、
本発明の分離装置は前端積載機及びその他の積載機と共
に使用してもその動作能力を阻害されないで従来と同様
な仕方で動作が可能であり、また分離装置の道路輸送が
可能である。本発明の改良は、振動分離表面の下から分
離された細かい材料を除去することができるという重要
な特徴を減殺するような妨害物を有しない。更に、この
改良は、指向板延長部材を既存の固定供給指向板に対し
て所定の位置に移動させ、掘削機型の積載機により材料
を供給しながら能率的な分離処理を可能にする。この指
向板延長部材は供給材料を掘削機により分離装置に装入
することを可能にする。指向板延長部材はまた、掘削機
のバケットの内容物を振動分離表面に直接明けることな
く指向板延長部材上に明けることを可能にし、それによ
り掘削機から材料が供給された時に分離装置の能率と生
産性を向上する。本発明の改良された分離装置は指向板
延長部材を前端積載機または掘削機のいすれかに適合し
た位置に枢動させる手段を有し、未分離材料の供給の方
法による能率の低下を生じることなく最適の動作を達成
する。

本発明の分離装置は、指向板延長部材を従来の前端積
載機型に適した動作位置から、掘削機型の動作に適した
位置に上昇させる手段を有し、この上昇は支持ブラケッ
ト内の支持腕の運動により、または所望により、振動分
離表面の為の既存の油圧手段から駆動されるシリンダに
よる支持腕の運動により、手動的にまたは油圧的に実現
することができる。これを設計するには、従来の既存の
分離装置の枠体に、ヒンジ、支持腕、および支持ブラケ
ットを付加することにより、最小限度の修正を行えば良
い。本分離装置は指向板延長部材を持ち上げる手段を有
することにより容易に設置及び取り外しができる。

指向板延長部材を選択したいずれか２つの動作態様に
おいて、この指向板延長部材を各位置に保持するための
係止手段を有する。

一般に、前端積載機はブーム腕の一端に油圧シリンダ
動作式バケットを有する自動車であり、バケットは、バ
ケットの開放端が上向きの負荷運搬位置と、バケットが
シリンダピストン棒により反時計方向に前進して傾斜し
た負荷放出位置の間を移動する。掘削機は典型的には固
定した位置から延びる前端積載機のブーム腕よりも長い
１本以上のブーム腕を有し、一つのブーム腕の一端に油
圧動作バケットまたはシャベルを結合している。掘削機
のバケットは、バケットの開放端が上向きではあるがブ
ーム腕よりも下にある負荷支持位置と、バケットが反時
計方向に回転してバケットの開放部を下向きにし且つ負
荷をほぼ水平に放出するような位置との間で移動する。
掘削機の負荷のこの動作方法及び放出方法では、従来の
分離装置の指向板に負荷を明ける際に困難を伴う。前端
積載機及び掘削機自動車のこれらの負荷材料の動作方法
及び放出方法の困難は、従来の分離装置の能率及び動作
に前述した困難を伴う。

図面の簡単な説明 図１は使用状態の従来の分離装置を示す斜視図であ
る。

図２は前端搬入機が供給材料を装置に装入している状
態の従来の分離装置を示す斜視図である。

図３は指向板延長手段が延長した使用状態にある本発
明の分離装置を示す斜視図である。

図４は図３の分離装置の側面図であり、掘削機が材料
を分離装置に落とし込んでいる状態を示す。

図５は図４の分離装置の背面図である。

図６は図３の分離装置の側面図を示し、指向板延長手
段が後退した移送休止状態を示す。

図７は前端積載機とともに使用されている従来の分離
装置の平面図である。

図８は掘削機とともに使用されている本発明の分離装
置の平面図である。

従来例の説明 図１は従来の装置（前述の商品名SCREEN−ALL）を示
し、この装置10は、枠体12、一対の可動車輪14、及び曳
行棒16を有する。枠体12は内方に傾斜する供給指向板18
とを有することによる傾斜案内面を形成し、また傾斜し
た側板20、22により供給材料を上側振動ふるい24に供給
する。このふるい24の下側には下側振動ふるい26が離間
して設けられ、また枠体12は車輪14を上げた状態で地面
28に支持されている。

図２は上側振動ふるいがバネ30により従来装置10に支
持された状態を示す側面断面図であり、固体、粒体、土
壌等の粗粒及び細粒材料を含んでいる混合物32は、前端
積載機34のバケット40から指向板18に、次いで上側振動
ふるい24に供給され、装置10の動作期間中に粗い材料36
と細かい材料38とに分離される。前端積載機34のバケッ
ト40は点線位置に戻る。

実施例の説明 図３は本発明の分離装置50を示し、枠体52と、図では
上側位置にある一組の車輪54と、車輪を移動位置に降ろ
した時に作業現場に装置を曳行できる曳行手段56とを有
する。装置50は約45度の角度の固定した供給指向板58
と、固定した同様の角度の側板60、62を有する。装置50
は更に下方に向けて傾斜した、互いに端部で重畳する、
振動式の、離間した多数の棒64の３つの層を有する。こ
れにより、これらの振動棒分離表面に装入された固形粒
子を含む供給材料66は分離される。装置50は更に指向板
58からそれと同一の角度で上方外側に延びるヒンジ付き
の供給指向板延長部材68を有することにより、傾斜案内
面を延長すると共にその上縁部の高さを高くしている。

図４は図３の装置50の側面断面図であり、供給指向板
延長部材68は延長位置にある。指向板延長部材68はヒジ
ピン70により固定指向板58の上端縁に枢着されている。
図示のように、指向板延長部材68は指向板と同一の45度
の角度に配置されているが、それよりも傾斜がきつくて
も緩くても良く、例えば30〜60度にあっても良いし、あ
るいは垂直位置にあっても良い。指向板延長部材68はリ
ブで支持しても良いし、また固定指向板58と同一の長さ
でも良いし、同一の高さでも良く、例えば60〜120cmの
長さにし得るし、通常は平板から構成される。装置50は
支持腕72を有し、支持腕の上端78は延長部材68の上端縁
に枢着され、下端は枠体52に結合された支持ブラケット
74により角度30〜45度に支持されている。装置50は延長
ブーム腕とシャベル76を有する掘削機88と共に使用され
ている状態で示されている。分離すべき供給材料66は板
状延長部材68に落し込まれるので、供給材料は棒による
分離表面を構成する振動棒の上面に供給されて、粗い材
料82と、細かい材料84とに分離される。

図５は図４の分離装置50の背面図であり、支持腕72は
一端部で引っ掛けピン86により支持ブラケット74に支持
されている、板状延長部材68の角度は長さの異なる支持
腕72を使用するか、或いは支持腕を調製可能な入れ子式
にするか、あるいは支持腕を油圧式のピストン・シリン
ダにすることにより、所望の角度に修正することができ
る。

図６は支持腕72が枠体52の面の近くに後退した平坦な
不使用位置において支持ブラケット74の間に位置した状
態を示す。板状延長部材68は枢動して枠体52の表面に移
動し、支持腕72とほぼ整列した状態になっている。図の
点線は板状延長部材68が図４〜５の支持位置に上昇した
状態を示す。支持腕72の端部は支持ブラケット74の中に
はまっており、引っ掛けピン86を有する枠体52の表面に
接触することができる。図６に示す平坦位置では装置50
は、一組の車輪を接地して枠体42を上昇させた状態で他
の車両の曳行棒により、車両の運行規制、高さ制限等に
違背することなく作業現場に移動することができる。も
しも板状延長部材68が上昇位置にあったならば車両の運
行規制、高さ制限等に違背するであろう。

図７は従来の分離装置10（商品名SCREEN−ALL）をバ
ケット40を有する前端積載機34と共に使用する様子を示
す（図１〜２参照）。動作において、分離装置10は枠体
12を接地した動作位置に移動している。前端積載機は分
離すべき材料32の貯蔵箇所と、分離装置10との間を行き
来し、供給材料を傾斜した供給板18及び振動ふるい24に
装入する。前端積載機は供給指向板の側から装置に接近
する。

図８は供給指向板延長部材68が使用位置にある本発明
の分離装置50の平面図である（図３〜４参照）。バケッ
ト76を有する無限軌道掘削機88は２本のブーム腕を有し
ている。動作において、掘削機88は固定位置にあり、そ
の長いブーム腕は分離装置50と供給材料貯蔵部66との間
を往復する。また、掘削機バケット76の供給指向板延長
部材を有する分離装置50へと接近は、分離装置50の反対
側から行われ、掘削機バケットは枢動して供給材料を指
向板延長部材68に放出する。図８に示したように（図４
も参照）掘削機88のバケット76が完全に延び出した状態
では、もしも供給指向板延長部材68が使用位置にあって
供給原料66を受け取らないならば、供給材料66は分離装
置50の高い端部を超えて放出され、装置50によりふるい
分けられるべき材料66を汚染するであろう。指向板延長
部材68が存在しないと掘削機88はその負荷をバケット76
から分離機の低い端部寄りで、分離表面64に放出せざる
を得ない。そうなれば、供給指向板延長部材68のない分
離装置を掘削機と共に使用した場合には分離装置の効率
が減じてしまう。可動の供給指向板延長部材68を有する
分離装置は融通性のある動作を可能にし、前端積載機及
び掘削機の両者と共に分離装置を使用することが可能に
なる。

現場における動作では、指向板延長部材68の上方部分
に取り付けた鎖を引き上げ手段により引き上げることに
より指向板延長部材68を引き上げ、支持腕72を支持ブラ
ケット74に固定し、枠体52の各側において引っ掛けピン
86を支持ブラケット74に挿入することにより延長した使
用位置に位置付けられる。逆に、指向板延長部材68はこ
の手順を逆にすることにより平坦位置に移動できる。

支持ブラケット74、支持腕72及び供給指向板延長部材
68は所定のボルトと共にキット形態で販売すれば、上記
のSCREEN−ALLその他の既存の分離装置に指向板延長部
材を取り付けることもできる。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ａ）高い端部と低い端部と両側面とを有
   し、前記高い端部の上縁部から内方下向きに傾斜する指
   向板より形成される傾斜表面を有している枠体と、 ｂ）前記傾斜表面の下端部から前記低い端部の上縁部に
   向けて下方に傾斜している振動式材料分離手段と、 ｃ）前記分離手段を振動させる手段と、 を含む供給材料を粗い材料と細かい材料とに分離する分
   離装置において、 ｉ）前記枠体の前記高い端部から上方外向きに延長して
   前記指向板の傾斜表面を延長する指向板延長部材と、 ii）前記指向板延長部材を前記指向板に隣接して結合す
   る手段と、 iii）前記結合された指向板延長部材を、前記傾斜表面
   の延長部を形成する上方の傾斜した使用位置と、前記高
   い端部において前記枠体の側表面に近接した非支持位置
   との間で移動させる手段と、 よりなる分離装置。
2. 【請求項２】ａ）非動作位置と、分離装置を作業現場に
   移動させる動作位置との間で移動自在の車輪と、 ｂ）前記分離装置を作業現場に曳行するための引っ掛け
   手段と、を有する請求項１の分離装置。
3. 【請求項３】前記指向板延長部材は前記指向板と同一の
   角度をなしている請求項１の分離装置。
4. 【請求項４】使用位置と非支持位置との間で移動させる
   手段は、枠体に結合された支持ブラケットと、一端にお
   いて前記支持ブラケットに結合され他端において前記指
   向板延長部材に枢着されている支持腕とよりなり、前記
   支持腕は枠体表面に近接した非支持位置と、前記指向板
   延長部材を支持するように斜め上方に延び他端部が前記
   支持ブラケットに支持される使用位置との間で移動自在
   である、請求項１の分離装置。
5. 【請求項５】供給材料を粗い材料と細かい材料とに分離
   する分離方法において、 ａ）請求項１の可搬式の分離装置を用意し、 ｂ）指向板延長部材を後退した移動可能な非支持位置か
   ら、延長し支持した使用位置に移動させ、 ｃ）粗い材料の細かい材料との混合物よりなる供給材料
   を、掘削積載機のバケットから前記指向板延長部材の前
   記傾斜表面に落とし込み、前記混合物を粗い材料と細か
   い材料とに分離することからなる、分離方法。