JP4261314B2 - Roll screen - Google Patents
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Description
本発明は、石や礫などの硬質塊を含む掘削土砂、粘土塊などの被処理物に対して噛み込みの生じ難いロールスクリーン及びそのロールスクリーンに使用される回転ロールに関する。 The present invention relates to a roll screen in which biting is difficult to occur on an object to be treated such as excavated earth and sand, clay lump including a hard lump such as stone and gravel, and a rotating roll used for the roll screen.
シールド工法などによって掘削された掘削土砂、粘土塊などの被処理物は、外部への搬出を容易にするために篩い分けられる。この篩い分けの手段の一つとして、篩い分け効率に優れたロールスクリーンが使用される。ロールスクリーンは、複数の回転ロールを平行に配置し、隣接する回転ロールの隙間を篩い分け隙間として被処理物を篩い分け、前記隙間よりサイズの大きい大径材を回転ロールの一方向回転により回転方向に搬出するものである。 To-be-processed objects such as excavated earth and sand and clay lumps excavated by the shield method or the like are sieved in order to easily carry them out. As one of the sieving means, a roll screen excellent in sieving efficiency is used. A roll screen arranges a plurality of rotating rolls in parallel, sifts the object to be processed using a gap between adjacent rotating rolls as a screening gap, and rotates a large-diameter material larger than the gap by rotating the rotating roll in one direction. It will be carried out in the direction.
このようなロールスクリーンとして、例えば特開2000−240095号公報(特許文献1)には、ロールスクリーンの回転ロール(ローラ)に歯を有する円盤、各辺が凸状円弧に形成された多角形板、楕円形板等のディスクを備えたものが記載されている。これによって、比較的破壊が容易な大径の粘土塊は、前記歯付き円盤などによって小径塊に破砕され、小径塊は効率的な配管輸送等により外部へ搬出されるので、非効率なコンベア等によって搬出される大径塊の搬出量を減少させることができる。 As such a roll screen, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-240095 (Patent Document 1) discloses a disk having teeth on a rotating roll (roller) of a roll screen, and a polygonal plate in which each side is formed in a convex arc. And a disc having an elliptical plate or the like. As a result, a large-diameter clay lump that is relatively easy to break is crushed into a small-diameter lump by the toothed disk or the like, and the small-diameter lump is carried out to the outside by efficient piping transportation or the like. It is possible to reduce the carry-out amount of the large-diameter block carried out by the above.
また、他のロールスクリーンとして、特開2002−35697号公報(特許文献2)には、ディスク(鍔部材)を備えた多数の回転ロール(ロータ)を並設した枠体の内側に設けられたスカートに前記鍔部材に面して所定の噛み込み防止板を設けたロールスクリーンが記載されている。このロールスクリーンによると、回転ロールの末端のディスクとスカートあるいはこれに付設したスカートライナーとの間での、被処理物に含まれる石等の硬質塊の噛み込みが防止され、また噛み込んだ硬質塊を容易に除去することができるため、噛み込みに起因した運転停止を回避することができる。 In addition, as another roll screen, JP-A-2002-35697 (Patent Document 2) is provided inside a frame body in which a large number of rotating rolls (rotors) each having a disk (saddle member) are arranged. A roll screen in which a predetermined biting prevention plate is provided on the skirt so as to face the flange member is described. According to this roll screen, the intrusion of hard masses such as stones contained in the object to be processed between the disk at the end of the rotating roll and the skirt or the skirt liner attached thereto is prevented, and the hard Since the lump can be easily removed, it is possible to avoid an operation stop caused by biting.
上記特許文献2のロールスクリーンによって、回転ロールの末端のディスクとスカートあるいはスカートライナーとの間での石等の硬質塊の噛み込みの防止、噛み込んだ硬質塊の除去が容易になるが、回転ロール間での噛み込みは防止されない。この点は特許文献1のロールスクリーンにおいても同様である。
The roll screen of the above-mentioned
特に、処理能力を向上させるべく、隣接する回転ロールを互いに反対方向に回転させ、これらの隣接回転ロール間に、硬質塊を含む粘性、付着性に富んだ大径の被処理材を挟み込んで解砕すると共に篩い分ける挟み込み運転を行う場合、被処理材に含まれる石、礫等の硬質塊が、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面との間で非常に噛み込み易くなる。 In particular, in order to improve the processing capacity, adjacent rotating rolls are rotated in opposite directions, and a large-diameter material having a high viscosity and adhesion including hard lumps is sandwiched between these adjacent rotating rolls. When performing crushing and sieving operation, hard lump such as stone and gravel contained in the material to be treated is between the outer peripheral surface of the disk of one rotating roll and the outer peripheral surface of the roll shaft of the other rotating roll. It becomes very easy to bite.
本発明はかかる問題に鑑みなされたもので、石や礫などの硬質塊を含む被処理物を、回転ロールを同一方向に回転させる送り運転のみならず、隣接する回転ロールを互いに反対方向に回転させる挟み込み運転する場合においても、回転ロール間で硬質塊の噛み込みが発生し難いロールスクリーンおよびそのロールスクリーンに好適に使用されるディスク付きの回転ロールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a problem, and not only a feed operation that rotates a rotating roll in the same direction, but also rotating adjacent rotating rolls in directions opposite to each other , including a hard lump such as stone or gravel. It is an object of the present invention to provide a roll screen that is less likely to cause hard lump biting between rotating rolls and a rotating roll with a disk that is preferably used for the roll screen even when the sandwiching operation is performed.
本発明のロールスクリーンは、平行に配置された多数の回転ロールを備え、前記回転ロールの上に投入された石や礫などの硬質塊を含む被処理物を前記回転ロールによって篩い分けするロールスクリーンであって、前記多数の回転ロールは隣接する回転ロールが互いに反対方向に回転可能に設けられ、前記隣接する回転ロールの一方は横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、他方は横断面外周が円形とされたロール軸部を備え、一方の回転ロールのディスクが他方の回転ロールのロール軸部に対向して配置され、前記ロール軸部およびディスクが鉄鋼材で形成される。前記ディスクは、ロール軸部の中心と外周縁までの距離が周方向に沿って変化した非円形形状をしており、前記隣接する回転ロールのロール軸部の隙間をDとするとき、直径Dを有する仮想球体を一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面とに接触させ、仮想球体の中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、ディスクと仮想球体との接線と、ロール軸部と仮想球体との接線とのなす食い込み角θがその回転にかかわらずθ≧tan-10.45を満足する平面形状を有する。そして、前記隣接する回転ロールを互いに反対方向に回転させ、前記回転ロール上の被処理物を挟み込みながら解砕すると共に回転ロールの間の隙間を通して払い出す挟み込み運転と、前記隣接する回転ロールを同一方向に回転させ、前記挟み込み運転によって前記隙間から払い出されなかった被処理物を搬出する搬出運転を行うように前記回転ロールの回転方向を制御する回転方向制御手段を備える。
この発明によると、被処理物に含まれた硬質塊とロール軸部あるいはディスクとの摩擦係数の内、大きい方の摩擦係数μに基づいて、食い込み角θがθ≧tan-10.45となるようにディスクの平面形状が形成されるので、被処理物に含まれる硬質塊の直径がロール軸部の間の篩い分け隙間程度の噛み込みの生じやすいサイズであり、隣接する回転ロールを反対方向に回転させる挟み込み運転を行う場合であっても、挟み込み運転により硬質塊を含む大径の被処理物を効率良く挟み込みながら解砕することができると共に、硬質塊はディスクあるいはロール軸部の外周面を滑り易くなるため、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部との間で硬質塊が噛み込み難くなり、運転を効率良く行うことができる。
The roll screen of the present invention comprises a large number of rotating rolls arranged in parallel, and the roll screen is used to screen an object to be treated containing hard lumps such as stones and gravel charged on the rotating roll with the rotating roll. The plurality of rotating rolls are provided such that adjacent rotating rolls are rotatable in opposite directions, and one of the adjacent rotating rolls has a roll shaft portion having a circular outer cross section, and the roll shaft portion. A plurality of discs extending radially outward at predetermined intervals, the other having a roll shaft portion having a circular outer cross-section outer periphery, and the disc of one rotating roll is the roll shaft of the other rotating roll The roll shaft portion and the disk are formed of a steel material. The disk has a non-circular shape in which the distance from the center of the roll shaft portion to the outer peripheral edge changes along the circumferential direction, and the diameter D is D when the gap between the roll shaft portions of the adjacent rotating rolls is D. A virtual sphere having a contact with the outer peripheral surface of the disk of one rotating roll and the outer peripheral surface of the roll shaft portion of the other rotating roll, and in a vertical plane including the center of the virtual sphere and two contact points. The biting angle θ formed between the tangent to the sphere and the tangent to the roll shaft portion and the virtual sphere has a planar shape satisfying θ ≧ tan −1 0.45 regardless of the rotation . Then, the adjacent rotating rolls are rotated in the opposite directions so as to be crushed while sandwiching the object to be processed on the rotating rolls, and the sandwiching operation of discharging through the gap between the rotating rolls is the same as the adjacent rotating rolls. Rotation direction control means for controlling the rotation direction of the rotary roll so as to carry out a carry-out operation for carrying out a carry-out operation for carrying out a work piece that is rotated in the direction and carried out from the gap by the sandwiching operation.
According to the present invention, the biting angle θ is θ ≧ tan −1 0.45 based on the larger friction coefficient μ among the friction coefficients between the hard mass contained in the workpiece and the roll shaft portion or the disk. Since the flat shape of the disk is formed, the diameter of the hard lump contained in the workpiece is the size that is likely to bite about the sieving gap between the roll shafts, and it is opposite to the adjacent rotating roll Even when the pinching operation is rotated in the direction, the large-diameter workpiece including the hard lump can be efficiently crushed by the pinching operation, and the hard lump is the outer periphery of the disk or roll shaft portion. Since the surface becomes easy to slip, it becomes difficult for the hard lump to bite between the outer peripheral surface of the disk of one rotating roll and the roll shaft portion of the other rotating roll, and the operation can be performed efficiently.
前記ロールスクリーンにおいて、隣接する回転ロールとしては、各々横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備えたものを用いることができる。この場合、隣接する回転ロールの内の一方の回転ロールのディスクは他方の回転ロールのディスク間のロール軸部に対向して配置される。 In the roll screen, the adjacent rotating rolls each include a roll shaft portion having a circular outer cross section and a plurality of discs extending radially outward from the roll shaft portion at a predetermined interval. Things can be used. In this case, the disk of one rotating roll among the adjacent rotating rolls is disposed to face the roll shaft portion between the disks of the other rotating roll.
また、前記ロールスクリーンにおいて、前記ロール軸部およびディスクは鉄鋼材で形成したので、上記のとおりθはθ≧tan-10.45とし、好ましくはθ≧tan-10.60とすることが望ましい。
前記ロール軸部やディスクは一般的に、例えばSS400、S45Cなどの鉄鋼材で製作される。本発明者はこれらの鉄鋼材と種々の石材との摩擦係数μを調べたところ、μは概ね0.45〜0.6の範囲に収まることを知見した。この知見より、食い込み角θをθ≧tan-10.45、好ましくはθ≧tan-10.60となるようにディスクの平面形状を設定することにより、硬質塊の噛み込みを防止することができる。特に、θ≧tan-10.60とすることにより、噛み込みの発生をほとんど防止することができる。
In the roll screen, since the roll shaft portion and the disk are made of steel, θ is set to θ ≧ tan −1 0.45 as described above, and preferably θ ≧ tan −1 0.60. desirable.
The roll shaft and the disk are generally made of a steel material such as SS400 or S45C. When this inventor investigated the friction coefficient (micro | micron | mu) between these steel materials and various stone materials, it discovered that it was settled in the range of about 0.45-0.6. From this knowledge, the biting angle θ is set to θ ≧ tan −1 0.45, preferably θ ≧ tan −1 0.60 to prevent the biting of the hard mass by setting the planar shape of the disk. Can do. In particular, when θ ≧ tan −1 0.60, the occurrence of biting can be almost prevented.
前記ディスクは、その平面形状について、ロール軸部の中心と外周縁までの最小長さをa、最大長さをbとしたときa/b≦0.9、好ましくはa/b≧0.6とすることが望ましい。
被処理物は回転ローラ上でディスクの回転によって上下運動させることで解砕が促進される。a/b>0.9では上下動の幅が小さいため、解砕性能の向上が過小である。一方、a/b<0.6では解砕性は向上するが、最大長さbを必然的に大きく取ることが必要になり、これに伴ってロール軸間の隙間も大きくなるため、篩い分けサイズが大きくなり過ぎる。このため、a/bの上限を0.9、好ましくは0.8とし、その下限を0.6、好ましくは0.7とするのがよい。
The disk has a planar shape with a / b ≦ 0.9, preferably a / b ≧ 0.6, where a is the minimum length to the center and outer periphery of the roll shaft and b is the maximum length. Is desirable.
Crushing is promoted by moving the workpiece up and down by rotating the disk on the rotating roller. When a / b> 0.9, since the vertical movement is small, the improvement of the crushing performance is too small. On the other hand, when a / b <0.6, the crushability is improved, but it is necessary to increase the maximum length b, and the gap between the roll shafts is increased accordingly. The size becomes too large. For this reason, the upper limit of a / b is set to 0.9, preferably 0.8, and the lower limit is set to 0.6, preferably 0.7.
また、前記ディスクはその平面形状を楕円形状とすることができる。また、挟み込み運転の際の回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する1/4楕円弧を点対称位置に2カ所有する部分楕円形状とすることができる。
ディスク平面形状を楕円形状とすることにより、前記a/b比を容易に実現することができ、また機械加工により容易に形状加工することができる。ディスクの平面形状を楕円にする場合、隣接する回転ロールを反対方向に回転させる際、回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する1/4楕円弧の部分は食い込み角が増大する領域である。従って、少なくともこの部分を前記楕円弧で形成すればよい。他の部分はその外周縁を前記楕円の外周縁内に設定することができ、このようにすることでディスクの軽量化を図ることができる。また、被処理物の上下運動速度に変化を付けることができ、篩い分け効果を高めることができる。もっとも、後述するように、隣接する回転ロールを互いに反転させる運転を行う場合には、反転時においても噛み込みが発生しないようにディスクの平面形状は楕円形状としておくことが望ましい。
Further, the planar shape of the disk can be an elliptical shape . Moreover, it can be set as the partial ellipse shape which possesses two 1/4 elliptical arcs in a point symmetrical position where the distance from a rotation center to an outer periphery reduces according to the rotation direction in the case of a pinching operation .
By the disk planar shape as the elliptical shape, the a / b ratio can be easily realized, also can be easily shaping by machining. When the disk has an elliptical shape, when the adjacent rotating rolls are rotated in the opposite direction, the quarter elliptical arc portion where the distance from the rotation center to the outer peripheral edge decreases according to the rotation direction is a region where the biting angle increases. is there. Therefore, at least this portion may be formed by the elliptical arc. The other part can have its outer peripheral edge set within the outer peripheral edge of the ellipse, and the weight of the disk can be reduced in this way. In addition, it is possible to change the vertical movement speed of the object to be processed, and the sieving effect can be enhanced. However, as will be described later, in the case of performing an operation in which adjacent rotating rolls are reversed, it is desirable that the planar shape of the disk be an elliptical shape so that the biting does not occur even during the reversal.
また、前記回転方向制御手段は、挟み込み運転の際に隣接する回転ロールの反対方向の回転をそれぞれ反転させる回転反転運転を行うように前記回転ロールの回転方向を制御することが好ましい。また、前記ディスクを備えた回転ロールに対して、ディスクおよびロール軸部に付着した被処理物を除去するスクレーパを当該回転ロールの下方に設けることが好ましい。スクレーパを設けることで、粘性、付着性被処理物の付着による解砕作用の低下を防止することができる。 Moreover, it is preferable that the said rotation direction control means controls the rotation direction of the said rotation roll so that the rotation reversal operation which reverses the rotation of the opposite rotation of the adjacent rotation roll at the time of pinching operation, respectively may be performed. Moreover, it is preferable to provide the scraper which removes the to-be-processed object adhering to a disc and a roll axial part with respect to the rotating roll provided with the said disk under the said rotating roll . By providing the scraper, it is possible to prevent the degradation of the crushing action due to the adhesion of the viscous and adherent workpiece.
前記ディスクを備えた回転ロールは、本発明に係るロールスクリーンに好適に用いることができる。この回転ロールを用いることにより、挟み込み運転の際に回転ロール間に被処理物中に含まれる硬質塊の噛み込みを効果的に軽減、防止することができる。
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The rotating roll provided with the said disk can be used suitably for the roll screen which concerns on this invention. By using this rotating roll, it is possible to effectively reduce and prevent the biting of hard lumps contained in the workpiece between the rotating rolls during the sandwiching operation .
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本発明のロールスクリーンによれば、隣接する回転ロールを反対方向に回転させる挟み込み運転により、硬質塊を含む大径の被処理物を効率良く挟み込みながら解砕することができると共に、被処理物に含まれた石等の硬質塊と鉄鋼材で形成されたロール軸部およびディスクとの摩擦係数μが少なくとも0.45であることに基づいて、食い込み角θをθ≧tan -1 0.45となるようにディスクの平面形状が形成されるので、隣接する回転ロールを同一方向に回転させる送り運転のみならず、反対方向に回転させる挟み込み運転の際においても、硬質塊はディスクあるいはロール軸部の外周面を滑り易くなり、一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部との間で硬質塊が噛み込み難くなり、運転を効率良く行うことができる。 According to the roll screen of the present invention, by the sandwiching operation in which the adjacent rotating rolls are rotated in the opposite direction, the large-diameter workpiece including the hard mass can be crushed while being efficiently sandwiched, and the workpiece is The biting angle θ is θ ≧ tan −1 0.45 based on the fact that the friction coefficient μ between the hard lump, such as stone, and the roll shaft portion and disk formed of steel is at least 0.45. Since the flat shape of the disk is formed, the hard lump is not only in the feeding operation for rotating the adjacent rotating rolls in the same direction, but also in the sandwiching operation for rotating in the opposite direction. The outer peripheral surface becomes slippery, and it becomes difficult for the hard lump to bite between the outer peripheral surface of the disk of one rotating roll and the roll shaft part of the other rotating roll, so that the operation can be performed efficiently. You can.
以下、図面を参照して本発明のロールスクリーンおよびそれに用いられるディスク付き回転ロールの実施形態について説明する。
図1、図2は実施形態に係るロールスクリーンの構成を示す平面図である。図1では、煩雑さを避け、理解を容易にするため、図2に示した原料ホッパ10、原料案内板11、副フレーム13については図示省略している。
Hereinafter, embodiments of a roll screen of the present invention and a rotating roll with a disk used therein will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are plan views showing the configuration of the roll screen according to the embodiment. In FIG. 1, the
ロールスクリーンのフレーム3は、図1に示すように、前後のフレーム3a、3bと左右のフレーム3c、3dとがそれぞれ対向した矩形をなしている。図例では、上方向はオーバーサイズ品の排出方向すなわち下流方向を示している。前記左右のフレーム3c、3dはその前部が後部よりも低位置に設定してあり、フレーム3は前方(下流方向)に向かって鉛直下方に傾斜している。例えば、このフレーム3では、水平に対して10°程度傾斜するように設定されている。また、前記左右のフレーム3c、3d間には多数本のディスク付き回転ロール1a,1bが所定間隔で平行に回転自在に配置されている。
As shown in FIG. 1, the roll screen frame 3 has a rectangular shape in which the front and
これらの回転ロール1a,1bは、後フレーム3b側(上流側)より奇数列目に配置された回転ロール1aと、偶数列目に配置された回転ロール1bとで構成されている。前記回転ロール1a,1bには、ロール軸線に対して径外方向に延設された複数の楕円板状のディスク2が等間隔で付設されている。前記ディスク2は、その中心部に回転ロール1a,1bのロール軸部1sを通す孔が開設されており、この孔にロール軸部1sが嵌合されて固着されている。また、隣接する回転ロール1a,1bのディスク2は、互いのディスク2が千鳥配置となるように配置されている。すなわち、隣接する回転ロール1a,1bの一方の回転ロール1aのディスク2は他方の回転ロール1bのディスク2,2の間の位置し、他方の回転ロール1bのロール軸部1sに対向して配置されている。なお、図1では、前記ディスク2は楕円の長軸方向が水平方向に向いた状態を示している。
These rotary rolls 1a and 1b are composed of
前記フレーム3の後部には第1の駆動モータ4および第2の駆動モータ5が設けられている。後フレーム3bから下流側に向かって奇数列目に配置された各回転ロール1aは、その軸端部に軸着したスプロケット6に噛合・巻装されたチェーン7を介して第1の駆動モータ4から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。また、後フレーム3b側より偶数列目に配置された各回転ロール1bは、その軸端部に軸着されたスプロケット6に噛合・巻装されたチェーン7を介して第2の駆動モータ5から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。第1の駆動モータ4、スプロケット6及びチェーン7は、奇数列目の回転ロール1aを回転駆動する駆動機構を構成し、一方第2の駆動モータ5、スプロケット6及びチェーン7は、偶数列目の回転ロール1bを回転駆動する駆動機構を構成している。
A
図2は図1のA−A線断面図を示しており、左右のフレーム3c,3dのそれぞれには、回転ロール1aの両端部を支持するための軸受8,8が固定されており、回転ロール1aは、軸受8,8によって回転自在に支持されている。偶数列目に配置された回転ロール1bについても同様である。各回転ロール1a,1bの直下には、図2に示すように回転ロール1a(1bも同様)のロール軸部1sの外周面およびディスク2の両側面との間に微小隙間を有するスクレーパ9が設置されている。スクレーパ9は、そのベース板9bがボルトにより左右のフレーム3c,3dに交換可能に取り付けられている。なお、図2では、スクレ−パ9の説明の便宜上、楕円形ディスク2は、長軸が鉛直方向に向けて図示されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 1, and
また、回転ロール1a,1bの上方には、図2に示すように、石や礫等の硬質塊を含む粘性・付着性の被処理物を回転ロール1a,1b上に供給するための原料ホッパ10と、被処理物が各回転ロール1a,1bの両側端部よりこぼれ落ちたり、軸受8にかかったりすることを防ぐための原料案内板11が設けられている。原料ホッパ10と原料案内板11は、左右のフレーム3c,3dの外側および前記軸受8の上側を囲うように設けられた副フレーム13の上部に支持されている。前記副フレーム13の側面には図示省略した安全カバーが付設されている。なお、原料ホッパ10は、ロールスクリーンを車両に搭載した際に制限高さを満たすために、副フレーム13から取り付け取り外し自在に設けられている。また、原料ホッパ10には、例えば油圧ショベルによって被処理物が投入される。
Further, above the rotary rolls 1a and 1b, as shown in FIG. 2, a raw material hopper for supplying a viscous / adhesive workpiece including hard masses such as stones and gravel onto the rotary rolls 1a and 1b. 10 and a raw
ここで、前記回転ロール1a,1bに付設されるディスク2の平面形状について詳細に説明する。
本発明では、図3に示すように、前記隣接する回転ロール1a,1bのロール軸部1s,1sの隙間を篩い分け隙間(篩い目)Dとし、直径Dを有する仮想球体Gを一方の回転ロール1aのロール軸部1sの外周面と他方の回転ロール1bのディスク2の外周面とに接触させ、仮想球体Gの中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、回転ロール1aのロール軸部1sと仮想球体Gとの接線と、ディスク2と仮想球体Gとの接線とのなす食い込み角をθ°とするとき、θが下記式を満足するようにディスク2の平面形状(図例では楕円の長軸、短軸の長さ)が決定されている。
θ≧tan-1μ
Here, the planar shape of the
In the present invention, as shown in FIG. 3, the gap between the
θ ≧ tan −1 μ
上記式におけるμは、一般的に被処理物に含まれた石、礫などの硬質塊とロール軸部1sとの摩擦係数あるいは前記硬質塊とディスク2との摩擦係数の内、大きい方の値を取るが、ロール軸部1sおよびディスク2は、SS400、S45C、S55C、ステンレス鋼などの鉄鋼材で製作されるので、前記硬質塊と鉄鋼材との摩擦係数を採用すればよい。
In the above formula, μ is generally the larger value of the friction coefficient between the hard lump such as stone or gravel contained in the workpiece and the
本発明者は種々の石材と鉄鋼材との摩擦係数を後述の実験により調べたところ、μは0.45〜0.60程度であることを知見した。μ=0.45の場合、θはtan-10.45=24.2°であり、μ=0.60の場合、θはtan-10.60=30.9°である。これから、好ましくはθを25°以上、より好ましくは32°以上とすることにより、硬質塊の噛み込みを抑制、防止することができる。
When this inventor investigated the friction coefficient of various stone materials and steel materials by the below-mentioned experiment, he discovered that μ was about 0.45 to 0.60. When μ = 0.45, θ is tan −1 0.45 = 24.2 °, and when μ = 0.60 , θ is tan −1 0.60 = 30.9 °. Now, preferably a
摩擦係数の測定実験は、図4に示すように、SS400相当の鋼板51の上に上下が貫通したステンレス鋼薄板にて製作した筒状枠(600g)52を載置し、その中に石塊(砂岩)を入れて、それらの上に加重が負荷されるようにベニヤ板の蓋(荷重1360g)53を介して重り54(2種の重りA,Bを準備した。A:14470g、B:16750g)を載せ、筒状枠52を水平方向に引っ張り、動き始める際の引張力Fを測定し、一方筒状枠52に収容した石塊、蓋および重りの総荷重Wを求め、両者の関係をグラフ化してF/W(=μ)を求めた。なお、筒状枠52は、鋼板51との接触面積が石塊に比して極めて小さいため、摩擦係数への影響は無視した。また、サイズの大きい石塊(表1の試料No. 19〜27)については、鋼板51に直接載置し、蓋、重りを載せることなく、引張力Fを測定した。測定結果を表1および図5に示す。これらより、上記のとおり、鋼材に対する摩擦係数は0.45〜0.60程度であることが判明した。
As shown in FIG. 4, the friction coefficient measurement experiment places a cylindrical frame (600 g) 52 made of a stainless steel thin plate vertically penetrated on a
前記ディスク2の平面形状を規定する楕円は、より具体的には以下の様にして決定される。前記食い込み角θが最も小さくなるのは、図3に示すように、概ね楕円の長軸が鉛直方向を向き、短軸が隣接する回転ロールのロール軸部に対向するときである。このため、このような状態で前記式を満足するように楕円の短軸の長さ(その1/2をaとする。)を決定すればよい。楕円の長軸の長さ(その1/2をbとする。)については、前記aとbの比a/bが0.6〜0.9、好ましくは0.7〜0.8程度とするようにすればよい。これにより、回転ロール1a,1b上で被処理物が上下動して解砕し易くなり、また回転ロール1a,1bの間隔が過大にならず、適当な粒度の篩い分けを行うことができる。
More specifically, the ellipse defining the planar shape of the
本実施形態のロールスクリーンは、図示省略したシーケンサ(プログラマブルコントローラ)を備えた制御装置が設けられており、これにより前記第1の駆動モータ4、第2の駆動モータ5はその起動や停止、回転方向が制御され、回転ロール1a,1bによる被処理物の挟み込み運転が行われる。これらの運転において、前記シーケンサは回転方向制御手段を構成する。
The roll screen of this embodiment is provided with a control device having a sequencer (programmable controller) (not shown), whereby the
前記挟み込み運転は、2つの駆動モータ4,5の回転方向を制御して、隣り合う回転ロール1a,1bを互いに反対方向に回転させる運転である。この運転より、隣り合う回転ロール1a,1bによって粘性・付着性被処理物の大塊は挟み込まれ解砕される作用が生じ、被処理物が粘性・付着性を有するものであってもスムーズに回転ロール1a,1b間の隙間(篩い目)を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行うことができる。
この挟み込み運転において、駆動モータ4,5の回転方向を制御して、隣り合う回転ロール1a,1bを互いに反対方向に回転させ、かつ、時間をおいて回転方向を反転させる回転反転運転を行うことができる。これにより回転方向の反転時に粘性・付着性被処理物の大塊を他の回転ロール1a,1b間へ移動させ、この大塊とディスク2との接触部分を更新し、大塊に対して新たな挟み込みによる解砕作用を生じさせることで、払い出し処理能力を安定させることができる。その結果、特に粘性の高い高粘性原料であっても従来に比べて高い処理能力にて払い出しを行うことができる。
The sandwiching operation is an operation in which the rotation directions of the two
In this sandwiching operation, the rotation direction of the
前記挟み込み運転において、被処理物に含まれた石等の硬質塊とロール軸部1sあるいはディスク2との摩擦係数μに基づいて、食い込み角θを少なくともθ≧tan -1 0.45となるようにディスク2の平面形状が楕円形状に設定されているので、硬質塊はディスク2あるいはロール軸部1sの外周面を滑り易いために一方の回転ロール1bのディスク2の外周面と他方の回転ロール1bのロール軸部1sとの間で噛み込みが生じ難くなり、挟み込み運転を効率良く行うことができる。
In the sandwiching operation, the biting angle θ is at least θ ≧ tan −1 0.45 based on the friction coefficient μ between a hard lump such as stone contained in the workpiece and the
これらの挟み込み運転によって篩目から落下せずにロールスクリーン上に残ったオーバーサイズ品は、各回転ロール1a,1bを同一方向(図1において右フレーム3dの側から見て時計回り)に回転させる搬出運転を行うことによって、ロールスクリーンの外部へ搬出される。
The oversized product that remains on the roll screen without dropping from the sieve mesh by these sandwiching operations rotates the
また、これらの運転において、特に被処理物が付着性の高いものでも、各回転ロール1a,1bに付着した付着物はスクレーパ9によって掻き取られるので、挟み込んで解砕する作用の低下を防止して高い処理能力にて払い出しを行うことができる。
Further, in these operations, even if the object to be treated has a particularly high adhesion property, the adhering matter adhering to each of the
前記反転を伴う挟み込み運転にあたり、回転ロール1a,1bを回転駆動する時間は被処理物の性状などに応じて適宜決定することができ、また、繰り返し回数も処理量などに応じて適宜決定することができる。また、挟み込み運転によるアンダーサイズ品の払い落としからオーバーサイズ品の排出までの動作を行うには、シーケンサによる自動の運転制御が望ましいものの、一部又は全ての動作についてオペレータの手動操作によって運転制御を行うようにしてもよい。 In the sandwiching operation with reversal, the time for rotationally driving the rotary rolls 1a and 1b can be appropriately determined according to the properties of the object to be processed, and the number of repetitions can also be appropriately determined according to the processing amount. Can do. In addition, although automatic operation control by a sequencer is desirable to perform operations from the removal of undersized products to the discharge of oversized products by pinching operation, some or all operations are controlled manually by the operator. You may make it perform.
上記実施形態において、回転ロール1a,1bに付設したディスク2は全てが回転方向に対して同位相となるようにロール軸部1sに配置したが、図6に示すように、ロール軸部1sにおける隣り合うディスク2,2の位相、すなわち周方向の取り付け角度を90度ずらすようにしてもい。このような位相とすることで、挟み込みによる解砕作用をより高めることができる。
In the above embodiment, the
また、図7に示すように、ディスク2aの平面形状を楕円形状とし、その楕円の短軸がロール軸部1sの直径に等しいものとしてもよい。もっとも、図3に示すように、ディスク2の平面形状を構成する楕円の短軸をロール軸部1sより大きくすることにより、噛み込む硬質塊のサイズを小さくすることができ、ディスク2およびロール軸部1sの剛性をある程度大きくすることで噛み込んだ硬質塊を破砕することができるようになる。
Further, as shown in FIG. 7, the planar shape of the
また、ディスクの平面形状は食い込み角が所定の条件を満足する限り、全体を楕円形状に形成する必要はない。例えば、反転運転を行わない場合、ディスクの平面形状は、図8に示すように、前記ディスク2bの平面形状を回転方向に従って回転中心から外周縁までの距離が減少する1/4楕円弧を点対称位置に2カ所配置し、他の部分をその外周縁が前記楕円の外周縁内を通るように設定してもよい。このようにすることでディスクの軽量化を図ることができ、また被処理物の上下運動の速度に変化を付けることができ、篩い分け効果を高めることができる。
Further, as long as the biting angle satisfies a predetermined condition, the entire planar shape of the disk does not need to be formed in an elliptical shape. For example, when the reversal operation is not performed, as shown in FIG. 8, the planar shape of the disk is symmetric with respect to a quarter elliptical arc in which the distance from the center of rotation to the outer peripheral edge decreases in accordance with the planar direction of the
また、上記実施形態では、隣接する回転ロール1a,1bは各々ディスク2を付設したものとしたが、一方の回転ロールはロール軸部1sにディスク2を有しないタイプのものとしてもよい。
In the above embodiment, the adjacent rotary rolls 1a and 1b are each provided with the
1a,1b 回転ロール
1s ロール軸部
2,2a,2b ディスク
9 スクレーパ
1a,
Claims (10)
前記多数の回転ロールは隣接する回転ロールが互いに反対方向に回転可能に設けられ、
前記隣接する回転ロールの一方は横断面外周が円形とされたロール軸部と、このロール軸部に所定間隔を隔てて径外方向に延設された複数のディスクを備え、他方は横断面外周が円形とされたロール軸部を備え、一方の回転ロールのディスクが他方の回転ロールのロール軸部に対向して配置され、
前記ロール軸部およびディスクが鉄鋼材で形成され、
前記ディスクは、ロール軸部の中心と外周縁までの距離が周方向に沿って変化した非円形形状をしており、前記隣接する回転ロールのロール軸部の隙間をDとするとき、直径Dを有する仮想球体を一方の回転ロールのディスクの外周面と他方の回転ロールのロール軸部の外周面とに接触させ、仮想球体の中心と二つの接触点とを含む鉛直面において、ディスクと仮想球体との接線と、ロール軸部と仮想球体との接線とのなす食い込み角θがその回転にかかわらずθ≧tan-10.45を満足する平面形状を有し、
前記隣接する回転ロールを互いに反対方向に回転させ、前記回転ロール上の被処理物を挟み込みながら解砕すると共に回転ロールの間の隙間を通して払い出す挟み込み運転と、前記隣接する回転ロールを同一方向に回転させ、前記挟み込み運転によって前記隙間から払い出されなかった被処理物を搬出する搬出運転を行うように前記回転ロールの回転方向を制御する回転方向制御手段を備えたロールスクリーン。 A roll screen comprising a large number of rotating rolls arranged in parallel, and sieving the object to be processed including hard lumps such as stones and gravel charged on the rotating roll with the rotating roll,
The multiple rotating rolls are provided such that adjacent rotating rolls are rotatable in opposite directions,
One of the adjacent rotating rolls includes a roll shaft portion having a circular cross section outer periphery and a plurality of disks extending radially outward from the roll shaft portion at a predetermined interval, and the other has a cross section outer periphery. Is provided with a roll shaft portion that is circular, the disk of one rotating roll is disposed to face the roll shaft portion of the other rotating roll,
The roll shaft and the disk are made of steel;
The disk has a non-circular shape in which the distance from the center of the roll shaft portion to the outer peripheral edge changes along the circumferential direction, and the diameter D is D when the gap between the roll shaft portions of the adjacent rotating rolls is D. A virtual sphere having a contact with the outer peripheral surface of the disk of one rotating roll and the outer peripheral surface of the roll shaft portion of the other rotating roll, and in a vertical plane including the center of the virtual sphere and two contact points. The bite angle θ formed between the tangent to the sphere and the tangent to the roll shaft portion and the virtual sphere has a planar shape satisfying θ ≧ tan −1 0.45 regardless of the rotation ,
The adjacent rotating rolls are rotated in opposite directions, and the object to be processed on the rotating rolls is crushed while being sandwiched, and the sandwiching operation of discharging through the gap between the rotating rolls is performed in the same direction. A roll screen provided with a rotation direction control means for controlling the rotation direction of the rotary roll so as to perform a carry-out operation for rotating and carrying out a workpiece that has not been discharged from the gap by the sandwiching operation.
The rotation direction control means controls the rotation direction of the rotary roll so as to perform a rotation reversal operation in which rotations in opposite directions of adjacent rotary rolls are reversed in the sandwiching operation, respectively. The roll screen described in one item.
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