JP3141403B2

JP3141403B2 - 振動ふるい装置の制御方法

Info

Publication number: JP3141403B2
Application number: JP3234891A
Authority: JP
Inventors: 丈義野中; 輝男堀内; 敏郎関根
Original assignee: 神鋼電機株式会社
Priority date: 1991-01-31
Filing date: 1991-01-31
Publication date: 2001-03-05
Anticipated expiration: 2016-03-05
Also published as: JPH04247271A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は振動ふるい装置の制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術及びその問題点】従来のふるい装置とし
て、地上又は建屋の一部にばねにより支持される枠体に
ふるい網を張架させ、このふるい網を枠体に支持された
１個以上のふるい網振動用駆動部とこのふるい網振動用
駆動部とふるい網を連結する連結手段により振動させ、
ふるい精度を高めかつ枠体に固定された材料移送用振動
電動機の振動によりふるい材料を移送させるものがあ
る。この装置においては、ふるい材料の移送用振動、す
なわち比較的振動数が小さく、振巾が大の振動に、網を
直接振動させる小振巾、高振動数の振動を重ね合わせる
ことにより、微粉体でも目詰りなくうまくふるい分けら
れるのであるが、以下に述べる欠点がある。すなわち、
枠体に張設されたふるい網の各部分の緊張度は異なるた
め、ふるい網と連結手段を介して連結されるふるい網振
動用駆動部とふるい網を含む振動系の共振周波数のふる
い網の各部分で異なる。このためふるい網振動用駆動部
が複数配設される場合には配設される場所によって共振
周波数を調節しないと、ふるい網をうまく振動させるこ
とができず、効率よくふるい精度をあげられない。更に
ふるい材料の量や状態によってもふるい網の状態は変化
するが、その変化に対応することができない。又、共振
状態を利用することなく充分な振動力をふるい網に与え
られるようにふるい網振動用駆動部を大型化すると装置
全体が大型化しコストを高くしてしまう。

【０００３】

【発明が解決しようとする問題点】本発明は上記問題点
に鑑みてなされ、ふるい網の張り具合、ふるい材料の量
や状態に応じられるように種々の振動条件でふるい網を
振動させることができる振動ふるい装置を提供すること
を目的とする。

【０００４】

【問題点を解決するための手段】上記目的はふるい網を
張架させた枠体を傾斜させること及び／又は振動させる
ことにより前記ふるい網上で材料を移送させるように
し、前記ふるい網に対しほぼ垂直方向に延び、かつ該ふ
るい網に取りつけられるロッド状部材に振動力を与える
ふるい網振動用駆動部を少なくとも１個、備えた振動ふ
るい装置の制御方法において、前記ふるい網振動用駆動
部の駆動周波数を所定の周波数ｆ₀ から第１の一定の時
間ΔＴ毎に一定の周波数Δｆづつ階段状に上昇させ、該
上昇の開始時から所定時間Ｔ₁ 後に第２の一定の時間Ｔ
₀ は駆動停止とする周期Ｔ＝Ｔ ₁ ＋Ｔ ₀を繰り返すように
制御することを特徴とする振動ふるい装置の制御方法、
によって達成される。

【０００５】

【作用】ふるい網を張架させた枠体を傾斜させること及
び／又は振動させることによりふるい網上の材料は移送
され、ふるい網はふるい網振動用駆動部により振動力を
与えられるためふるい網上の材料は移送されながらふる
い分けられる。又、ふるい網振動用駆動部の駆動周波数
を所定の範囲内で所定のモードでデジタル的に周期的に
変化させることにより、ふるい網振動用駆動部を含む振
動系を周期的に各部で共振状態とし、ふるい網上の材料
に対し、大きな加速度の振動を与える。よって、高いふ
るい分け効率を得ることができる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の実施例による振動ふるい装置
について図面を参照して説明する。

【０００７】図１は本発明の実施例による振動ふるい装
置を示すが、全体として１で示され、トラフ２内にはふ
るい網３が張設されている。図１においてトラフ２の右
端部にはふるい上材料排出口４及びふるい下材料排出口
５が形成されており、左端部にはふるい材料供給口６が
形成されている。トラフ２の底壁部には振動駆動部取付
板７が一体的に形成され、これの後端部に公知の一対の
振動電動機８ａ、８ｂが固定されている。

【０００８】トラフ２は前後左右対となった支柱９ａ、
９ｂ、１０ａ、１０ｂに防振ばね１１、１１、１１、１
１を介して支持されている。又トラフ２の底壁部には本
発明に係るふるい網振動駆動部１２が本実施例では図３
で明示されるように５個（先端のボルト３４でその各位
置を示す）取付けられている。トラフ２の左端部に形成
されるふるい上材料供給口６の直上方には電磁振動フィ
ーダ１４が配設されており、これにはホッパ１３からふ
るい材料が供給されるようになっている。又ホッパ１３
及び電磁振動フィーダ１４は架台１５上に配設されてい
る。

【０００９】次に本発明に係るふるい網振動駆動部１２
の詳細について説明する。本実施例では、これは図３に
示すように５箇所に配置されているが、いずれも同一の
構成であるので図５に示す１個のふるい網振動駆動部１
２について説明する。これは図４に示すようなカップ状
のケーシング２１を備えており、この上端部は図６に示
すようにトラフ２の底壁部２ａに例えば溶接により固定
された一対のアングル部材２３ａ、２３ｂにボルト１
９、１９により固定されている。ケーシング２１の底壁
部には図４に示すように固定側電磁石２８がコイル２９
を巻装させて固定されており、又これに空隙をおいて可
動コア２７が一対のばね３０により支持されている。こ
の可動コア２７の中央部にロッド２６の下端部が固定さ
れており、これは図５に示すようにトラフ２の底壁部に
形成された開口２４を挿通しており、上端部にふるい網
取付部としての増径部３２が一体的に形成されており、
これを囲むようにコップ形状の金属で成る傘部材３１が
固定されており、これはロッド２６のトラフ２の底壁部
２ａから突出する部分及びこの上端部に一体的に形成さ
れている増径部３２に向ってふるい下が落ちてくるのを
カバーするように配置されている。又この傘部材３１の
上方にふるい網３を介在させて対向してふるい網取付部
材３３がボルト３４により増径部３２に固定されてい
る。すなわち増径部３２には図示せずともねじ孔が形成
されており、取付部材３３に形成したボルト挿通用孔に
ボルト３４を挿通させ、ボルト３４のねじ部を増径部３
２に形成したねじ孔に螺着締付けることにより、ロッド
２６の先端部はふるい網３に対し挟持固定されるように
構成されている。又トラフ２の底壁部２ａに形成される
開口２４の周縁部には筒状の突起部２５が一体的に形成
されており、これをロッド２６が貫通しているのである
が、この上端部と増径部３２との間に筒状のゴムでなる
被覆部材３５がその上端部及び下端部において増径部と
突起部２５とに弾性的に止着されている。

【００１０】以上のようにしてロッド２６はふるい下材
料から全く被覆された状態となっている。次にふるい網
３のトラフ２に対する張設取付構造について特に図５を
参照して説明する。

【００１１】ふるい網３の両側縁部にはＶ字型に屈曲し
た取付部材４２ａ、４２ｂを取付ており一対の保持部材
９０ａ、９０ｂがトラフ２の長手方向に沿って延在して
おり、その上端部４１ａ、４１ｂはトラフ２の内壁に弾
性的に圧接している。図５に示すように取付部材４２
ａ、４２ｂは保持部材９０ａ、９０ｂの下端部に係合し
ており、保持部材９０ａ、９０ｂの垂直板部に形成した
孔にボルト４３ａ、４３ｂが挿通しており、これは更に
トラフ２の側壁部２ｂの開口を挿通していて、そのボル
ト４３ａ、４３ｂのねじ部をばね４４ａ、４４ｂのばね
受部材４５ａ、４５ｂの開口を挿通させた上でナット４
６ａ、４６ｂを螺着締付けることによりばね４４ａ、４
４ｂの圧縮力に応じたテンションでふるい網３がトラフ
２内に緊張して取付られるようになっている。

【００１２】以上のように本発明の実施例による振動ふ
るい装置は機械的に構成されるのであるが、本発明によ
れば更に図３に示すように各ふるい網振動駆動部１２の
コイル２９にバイブレータ駆動回路１００が接続されて
おり、また後述する該駆動回路１００の各出力を調整す
るための設定器１０１がこれに接続されている。バイブ
レータ駆動回路１００は図７に示すような電圧は一定で
あるが周波数ｆが周期的に変化する電流を発生し、これ
が各ふるい網振動駆動部１２のコイル２９に供給される
のであるが、図７に明示されるように各コイル２９に加
えられる電流は時間Ｔの周期で変化し、初期において周
波数ｆ０の交流電流を発生しているが、これが所定の時
間ΔＴ、例えば０．０２秒毎に階段的にΔｆ、例えば
０．２Ｈｚ毎、上昇する電流となり、これが各ふるい網
振動駆動部１２のコイル２９に伝達されるのであるが、
このようにしてΔＴ毎にΔｆづつ上昇することにより、
時間（Ｔ−Ｔ０）＝Ｔ１後にはｆ１Ｈｚだけｆ０Ｈｚよ
り上昇する。ｆ０Ｈｚは例えば１００Ｈｚでありｆ１Ｈ
ｚは４０Ｈｚである。従って時間（Ｔ−Ｔ０）＝Ｔ１の
間に４０Ｈｚ上昇したことになる。この最大の周波数１
４０Ｈｚも所定時間ΔＴだけ継続すると電圧がほぼ零又
は零となり周波数ｆも零となる。この時間がＴ０の時間
で、周期Ｔはこの休止期間Ｔ０を含むが、このような周
期的な周波数変化を周期Ｔ時間毎に繰り返す回路構成と
なっている。

【００１３】更に本実施例によれば図７に示すようにＴ
の周期毎に周波数を変化させるのであるがこの周期Ｔの
休止期間Ｔ₀ を除く電圧は図８に示すように、すべて一
定であるが、これを図８でＦ’として示す。すなわち電
圧の大きさとしては一定の時間巾のパルス状に変化して
いる。そして本実施例によればより大きな周期、例えば
２０時間毎に（これを図８においてはＭとする）パルス
Ｆ’よりも更に長い時間巾で更に高い電圧のパルスＰを
バイブレータ駆動回路１００より発生するようにしてい
る。

【００１４】以上のようなＴ、ΔＴ、Δｆ、Ｔ₀ 、ｆ
₀ 、ｆ₁ 等は設定器１０１において調節可能となってい
る。

【００１５】本発明の実施例による振動ふるい装置は以
上のように構成されるが、次にその作用について説明す
る。

【００１６】図１において一対の振動電動機８ａ、８ｂ
に通電すると、公知のように不平衡重錘は同期して回転
し、これらの合成力による直線振動力でトラフは矢印ａ
で示す方向に直線振動をする。又各ふるい網振動駆動部
１２にも通電されているものとする。図１においてホッ
パ１３からふるい材料が電磁振動フィーダ１４によっ
て、トラフ２のふるい材料供給口６に供給される。トラ
フ２は矢印ａ方向に直線振動しているので、供給口６か
ら供給されたふるい分け材料はある層厚を成して振動で
図１において右方へと移送される。この途上においてふ
るい網３上でふるい上とふるい下とに分けられるのであ
るが、ふるい網には本実施例によれば５個のふるい網振
動駆動部１２が固定されており、図４に示すように、今
コイル２９には上述するような交流が通電されているの
で可動コア２７との間に交番吸引力が発生し、これによ
りロッド２６は上下方向に振動する。従ってその先端部
で固定されているふるい網３を振動させる。なおこのふ
るい網振動駆動部１２のコイルに通電される交流の周波
数ｆは充分高いものとしておりふるい網３はこれに応じ
て高い周波数で振動することにより衝撃的な力を与えて
おり、この上のふるい材料は効率よく、目詰まりを生ず
ることなくふるい上とふるい下とにシャープにふるい分
けられる。よって図１においてトラフ２の右方へと運ば
れるふるい上材料はふるい上材料排出口４から外方へ排
出されかつふるい下材料はふるい下材料排出口５から外
部へと排出される。

【００１７】以上のようにしてふるい網３上で材料がふ
るい分けられるのであるが、ふるい下材料はトラフ２の
底壁部２ａ上に落下する。そしてこの底壁部上を直線振
動により移送されるのであるが、この途上においてトラ
フの底壁部２ａは図５に明示されるように開口の周縁部
に筒状の突起部２５が形成されているので、この周囲を
移送され、この筒状の突起部２５内に侵入することはな
い。すなわちふるい網振動駆動部１２のケーシング２１
内に侵入することはない。更に本実施例によればロッド
２６の上端部の増径部３２と突起部２５との間に筒状の
ゴムでなる被覆部材３５が止着されているので完全にふ
るい下材料がふるい網振動駆動部１２のケーシング２１
内に入ることが防止される。更に増径部３２を覆うよう
に傘部材３１が取付けられているのでふるい下材料は突
起部２５を避けるようにして、トラフ２の底壁部２ａに
落下するので、なおさらふるい網振動駆動部１２のケー
シング２１内への侵入を防止させているのみならず、ゴ
ムでなる被覆部材３５の寿命を長くする（直接ふるい下
材料がかゝることがないので）。又ふるい網３とトラフ
２の底壁部２ａとは相対的な振動を行なうのであるが、
これは筒状部材３１はゴムでなるので、このたわみによ
り吸収されてロッド２６の振動には何ら弊害を及ぼすこ
とはない。

【００１８】本発明の実施例による振動ふるい装置は以
上のような作用を行なうのであるが、次にこのふるい網
３の交換操作について説明する。

【００１９】新しいふるい網と交換する場合は上方から
ボルト３４を弛めることにより簡単に全てのふるい網駆
動部１２からふるい網３は取除くことができる。この上
でふるい網３の両縁部において取付部４２ａ、４２ｂと
係合している保持部材９０ａ、９０ｂを挿通しているボ
ルト４３ａ、４３ｂに螺着しているナット４６ａ、４６
ｂを弛め外すことにより、簡単にふるい網３は取除くこ
とができる。ついで新しいふるい網の両縁部には取付部
４２ａ、４２ｂと同様な取付部が設けられているので、
これに保持部材９０ａ、９０ｂの下端部を図５に示すよ
うに係合させた上、ボルト４３ａ、４３ｂにばね４４
ａ、４４ｂを介在させてナット４６ａ、４６ｂを締付け
ることにより新しいふるい網がトラフ２内に所定のテン
ションで緊張させて取付けることができる。ついで各取
付部材３３を介在させてボルト３４を増径部３２のねじ
孔に螺着締付けることにより各ふるい網駆動部１２のロ
ッド２６の先端部が新しいふるい網３に固定されること
ができる。なお本実施例によればふるい網振動駆動部１
２のケーシング２１はボルト１９により図６に示すよう
に一対の取付部材２３ａ、２３ｂを介してトラフの底壁
部２ａに固定されているので、これを取付けたまゝでふ
るい網を交換させることができ、そのふるい網の交換作
用は従来より大巾に簡略化される。

【００２０】次に本発明の実施例のふるい網振動駆動部
１２の作用につき詳述する。ふるい網３に対してはふる
い網振動駆動部１２のロッド２６が結合されている。図
７及び図８に示すような電流が各ふるい網振動駆動部１
２に通電されるのであるが、これにより図８に示すよう
なパルスＰを除く期間においては図７に示すような周期
Ｔでコイルの通電電流の周波数が変化する。これにより
各ふるい網３の取り付け部分（図３参照）においては、
各ロッド２６の取付位置（図３で３４で附示）における
ふるい網３のテンションや、その上で移送中の材料の載
置重量等が異なるため共振周波数はそれぞれの部分で異
なるものであるが、これが図７で示すｆ₀ からｆ₁ だけ
上昇する階段的な周波数変化により、この駆動ロッド２
６の振動は、ふるい網３の振動がｆ₁ だけの上昇中にお
いて共振周波数を通過するように構成されているので、
この共振周波数において、このふるい網部分は大きな振
巾で振動する。従ってここを通過しているふるい材料は
効率よくふるい分けられる。

【００２１】以上のようにして図３に示すふるい網３の
ほぼ全域にわたって各部の共振周波数を有効に利用して
全体としてふるい分け効率を大巾に向上させることがで
きる。

【００２２】また本実施例によれば設定器１０１により
各パラメータを変化させることができるのであるが、こ
れはふるい網３を交換した時に、そのテンションが変化
し、またこの上に供給されるふるい材料の比重や、その
特性によっては各部における共振周波数も変化するの
で、この設定器１０１のパラメータの調節によりふるい
網３のほぼ全域にわたって、その各部の共振周波数を有
効に利用するように調節することができる。

【００２３】更に本実施例によれば図８に示すように長
い周期Ｍ毎に大きな電圧で大きな時間巾Ｔ２でＰのパル
スを発生するので、各ふるい網振動駆動部１２のコイル
２９に通電されると大きな振巾を行ない、これにより大
きな振巾で衝撃的な力を受けるので特にふるい材料とし
て微粉材料をふるい分けている時には目詰りをふるい網
３に対し生じ易いのであるが、上述のようなふるい分け
効率であるので短時間では目詰りを生じないが、長時間
では目詰りを生ずる恐れがあるので周期Ｍ毎のＰなるパ
ルスにより目詰りを生じていた、あるいは目詰りを生じ
んとしているふるい材料は衝撃的にふるい上、ふるい下
としてふるい網３から離脱させられる。よって本ふるい
網３は長期にわたって高いふるい分け効率を保証するこ
とができる。

【００２４】以上、本発明の実施例について説明した
が、勿論、本発明はこれに限定されることなく、本発明
の技術的思想に基いて種々の変形が可能である。

【００２５】例えば以上の実施例ではトラフを振動させ
るのに一対の振動電動機が用いられたが、この加振駆動
部はこれに限ることなく電磁石駆動部を用いてもよい。
あるいは枠体を下向き傾斜として材料移送用駆動部を省
略してもよい。

【００２６】又以上の実施例ではふるい網振動駆動部は
５箇所設けたが、勿論１箇所であってもよく、あるいは
更に多数のふるい振動駆動部を配設するようにしてもよ
い。

【００２７】また以上の実施例ではΔｆ、ΔＴ、Ｔ₀ 等
を可変とし、調節可能としたが、この調節範囲を例えば
次のように定めるようしてもよい。すなわちあるテンシ
ョンで張架させたふるい網にある大きさの衝撃力を各部
に加え、その自由振動の減衰状態を例えばふるい網に貼
着したストレンゲージの伸縮を読むことにより、その共
振周波数は基本周波数のもののみならず２次、３次・・
・・・高次にわたって複数個ある場合、これらの周波数
をコンピュータでフーリエ級数で分解して求め、フーリ
エ級数の各項、すなわちω＝ω₀ Ｔ、２ω₀ Ｔ、３ω₀
Ｔ・・・・・ｎω₀ Ｔのうちどの周波数成分が大きな振
動をするか解析し、これを含むような範囲内、あるいは
ステップの大きさで上記ΔＴ、Δｆ、Ｔ₀ 等を調節する
ようにしてもよい。

【００２８】また以上の実施例では一段のふるい網３で
一つのふるい上と一つのふるい下とに分離するようにし
たが更に多段のふるい網、例えば上下に２段に配設し、
この各々にあるいは共通に上述のようなロッドの先端部
を結合させるふるい網振動駆動部を設け、これらを上記
実施例のように制御するようにしてもよい。

【００２９】また上記実施例におけるΔｆは０．２Ｈｚ
としたがこのΔｆをΔＴ毎に発生するのにコンピュータ
内のクロックパルス発生機の出力を用いることができる
が、一般にこの周波数は非常に高いのでこれを分周する
ことにより、より低い周波数を得るようにして、このタ
イミングでバイブレータのコイルに通電するようにして
もよい。

【００３０】また場合によっては図９に示すように例え
ば実施例のようにふるい網３に５箇所でふるい網振動駆
動部１２を結合している場合には、この各ふるい網振動
駆動部１２に対し上述のような構成のバイブレータ駆動
回路１００ａ、１００ｂ、１００ｃ、１００ｄ及び１０
０ｅをそれぞれ独立して結合し、これらに実施例のよう
に各設定器１０１ａ、１０１ｂ、１０１ｃ、１０１ｄ及
び１０１ｅを接続してふるい網の各部におけるふるい網
振動駆動部１２の駆動電流の各ディメンジョン（ｆ_0、Δ
ｆ、ΔＴなど）を調節するようにしてもよい。

【００３１】勿論、このうち、あるふるい網振動駆動部
１２に対しては図７に示すような周波数変化を行なうこ
となく、従来と同様に一定周波数の交流を通電するよう
にしてもよい。更に図８に示すように周期Ｍ毎に目詰り
防止用のＰなるパルスを発生させたのであるが、この高
さも各ふるい網振動駆動部１２に対して、変えるように
し、最も目詰りを生じ易い位置に対しては、このパルス
Ｐの高さを大なるようにしてもよい。あるいは、このパ
ルスＰは発生しないようにしてもよい。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように本発明の振動ふるい装
置の制御方法によればふるい材料、特に微粉のふるい材
料に対して従来よりはるかに高いふるい分け効率を与え
ることができる。またふるい網振動駆動部に通電する交
流の電流の周波数をΔｆ毎及びΔＴ時間毎にステップ的
に変化させているのでマイコン中クロックパルス発生器
を利用して、デジタル的に安定に制御することができ
る。またその長さや高さの調節も非常に簡単に行なうこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による振動ふるい装置の側面図
である。

【図２】同正面図である。

【図３】同平面図である。

【図４】同実施例におけるふるい網振動駆動部の要部の
拡大断面図である。

【図５】図３における［５］−［５］線方向拡大断面図
である。

【図６】図５における［６］−［６］線方向断面図であ
る。

【図７】同実施例におけるふるい網振動駆動部に通電す
る電流の周波数の波形を示すグラフである。

【図８】図８は同ふるい網振動駆動部に流す電圧の時間
的変化を示すグラフである。

【図９】変形例の振動ふるい装置におけるふるい網振動
駆動部の配置並びに、これに対する駆動回路を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

３ふるい網１２ふるい網振動駆動部２６ロッド２９コイル１００バイブレータ駆動回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭51−124871（ＪＰ，Ａ) 特開平２−99174（ＪＰ，Ａ) 実開昭54−161674（ＪＰ，Ｕ) 特公昭53−236（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B07B 1/00 - 1/62

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ふるい網を張架させた枠体を傾斜させる
こと及び／又は振動させることにより前記ふるい網上で
材料を移送させるようにし、前記ふるい網に対しほぼ垂
直方向に延び、かつ該ふるい網に取りつけられるロッド
状部材に振動力を与えるふるい網振動用駆動部を少なく
とも１個、備えた振動ふるい装置の制御方法において、
前記ふるい網振動用駆動部の駆動周波数を所定の周波数
ｆ₀ から第１の一定の時間ΔＴ毎に一定の周波数Δｆづ
つ階段状に上昇させ、該上昇の開始時から所定時間Ｔ₁
後に第２の一定の時間Ｔ₀ は駆動停止とする周期Ｔ＝Ｔ
₁ ＋Ｔ ₀を繰り返すように制御することを特徴とする振動
ふるい装置の制御方法。
【請求項２】前記周期Ｔより充分に長い第２の周期Ｍ
で前記ふるい網振動用駆動部にかける電圧を前記前記周
期Ｔにおける電圧より充分に大きく、前記周期Ｔより大
きい時間巾Ｔ ₂ のパルスＰ状とするべく制御するように
した請求項１に記載の振動ふるい装置の制御方法。
【請求項３】前記ｆ₀ 、ΔＴ、Δｆ、Ｔ₁ 、Ｔ₀の大
きさは調節可能である請求項１に記載の振動ふるい装置
の制御方法。
【請求項４】前記Ｍ及びＴ₂ の大きさは調節可能であ
る請求項２に記載の振動ふるい装置の制御方法。