JP4405218B2 - ローラー式篩い分け装置 - Google Patents

Description

本発明は、ローラー式篩い分け装置、中でも、被処理物の寸法や処理量が振動スクリーンの処理能力範囲を超える場合、あるいは、被処理物をダンプカーなどで篩い分け装置上へ直接投入する場合に適したローラー式篩い分け装置に関するものである。

土建工事での発生土、例えば廃コンクリート含有土砂の処理や、採石や岩石やスラグの破砕等では、被処理物が適宜先ず破砕され、篩い分けられるが、破砕処理が先ず施される場合、通常、前以って破砕処理でトラブルを生じさせるような大塊や大型木片等を篩い分けて取り除く粗篩い処理がなされている（特許文献１参照）。

この粗篩い処理は、通常、被処理物を運搬してきたダンプカーから直接粗篩い装置に投入するようにして行われる。この粗篩い装置は破砕処理でのトラブルのもととなる大塊や大型木片等の粗大物を篩い分けて取り除くのに供され、そのため被処理物投入時の衝撃によく耐えることが要求される。
従って、粗篩いには一般的な篩い分けに用いられる振動スクリーンは不適当であり、いわゆるグリズリを備えた篩い分け装置が用いられている。このグリズリにはバー型や格子型があり、それぞれに固定式や巻上げ機等で傾動される傾動式のものがある。
しかしながら、上記した粗篩い処理に固定式グリズリや傾動式グリズリを用いた場合には、グリズリ上に大塊等の粗大物が篩上被処理物として溜まってしまうので、これを除去してから次の被処理物をグリズリに投入するというバッチ処理によらねばならず、連続処理は不可能である。

この点、ローラー式篩い分け装置は、ローラーをモータ等の駆動装置で回転させ、被処理物をローラーの回動方向、通常は下流側に移送しながら篩い分けを行なうものであって、連続処理ができ、篩効率がよく、比較的目詰まりが少ないという特徴を有し、いわゆるロール回転式篩装置、ローラースクリーン、ローテーションセパレータ、複数回転板式篩装置と称されるものなどが挙げられる。

特開平１１−１２８８４１号公報（特許請求の範囲その他）

しかし、ローラー式篩い分け装置には、被処理物との接触による摩擦や磨耗の問題があり、中でも被処理物に直面して被処理物が直接当たる篩い目形成用部材、例えば篩い目を規定する複数の鍔部材や膨出板状部材等の大径板状部材においてこの問題が重視され、特に加工性に優れたり、或いは低コストで部材交換にも対応しやすい材料では強度や耐磨耗性に劣り、そのために組み立て自在タイプの場合には交換部材の交換頻度が多くなり、交換作業の煩雑さと相俟って運転コストが格段と高くなるなどの不具合が生じる。
また、大径板状部材は、耐磨耗性コーティングを施して部分的に保護することもできるが、長期間の使用に十分耐えうるものではなく、耐久性に問題がある。

本発明の課題は、このような事情の下、ローラー式篩い分け装置、中でもその篩い目形成用部材、例えば大径板状部材等において上記摩擦や磨耗の問題が軽減されるとともに、耐久性に優れ、特にこれらの点で部材を適宜交換しうる組み立て自在タイプに効果的であるローラー式篩い分け装置を提供することにある。

本発明者らは、前記した良好な特性を示すローラー式篩い分け装置を開発するために種々研究を重ねた結果、被処理物に直面する部材、中でも篩い目形成用部材に、その被処理物との接触用表面に露出させて耐磨耗性加工片を具備させたものが課題解決に資することを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
すなわち、本発明は以下のとおりのものである。
（１） ローラーの篩い目形成用部材が、その被処理物との接触用表面に露出させて一体に組み込まれた耐磨耗性加工片を有するローラー式篩い分け装置であって、篩い目形成用部材の基体に設けた開口と耐磨耗性加工片とを嵌め合わせて接着剤又はろう付け剤で固定することにより、耐磨耗性加工片が篩い目形成用部材の基体中に埋め込まれてなることを特徴とするローラー式篩い分け装置。
（２）耐磨耗性加工片が固定用延出部を有する前記（１）記載のローラー式篩い分け装置。
（３）耐磨耗性加工片が板状である前記（１）または（２）記載のローラー式篩い分け装置。
（４）耐磨耗性加工片が超硬合金又は硬質セラミックス製である前記（１）ないし（３）のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
（５）篩い目形成用部材が大径板状部材である前記（１）ないし（４）のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
（６）大径板状部材の形状が真円又は正六角形以上の正多角形である前記（１）ないし（５）のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
（７）ローラー式篩い分け装置が組み立て自在タイプのものである前記（１）ないし（６）のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
（８）ローラーが、回転軸と、それに嵌挿される鍔状部材及びスペーサーとからなる前記（７）記載のローラー式篩い分け装置。

本発明のローラー式篩い分け装置は特に限定されず、例えば、枠体、好ましくは矩形状枠体に、回転軸に多数の鍔状部材を設けてなるローラーを多数個列設し、かつ、隣接するローラー同士においてその一方の鍔状部材間に他方の鍔状部材が介挿されるように配設してなる複数回転板式篩装置などが挙げられ、この装置は、例えば架台に配設した篩枠に回転可能なロールを複数互いに平行に設け、各ロールの外周に鍔状部を、ロールの軸方向へ所要間隔でしかも隣接するロールにおける各鍔状部を互いに一方の隣接するもの同士の間に臨ませて組み入れ嵌挿させるようにして多数設け、篩目を形成させるようにしたものやそれに準じるものが挙げられ、このようなものとしては、例えば図３に示すように、回転軸５にスペーサー６と鍔状部材７を交互に嵌装してなるローラーを複数個並列させて矩形状等の枠体に軸支し、しかも隣接するローラー同士をその一方のローラーにおける隣接する鍔状部材同士の中間に他方のローラーの鍔状部材が位置するように配設して、隣接するローラーの一方の鍔状部材と他方の鍔状部材との間の回転軸方向の間隔を篩分けサイズとしたものがある。
ローラーの列設は、互いに平行にするのが好ましく、通常横一列とすればよい。

また、列設された複数のローラーは、一つおきのローラー群の一方と他方、すなわち全ローラー群の一端から他端にかけて奇数番目のローラー群と偶数番目のローラー群の二つの群に分けることができ、この場合、各群の各ローラーを同一構造とするのが好ましい。また、ローラーは互いに鍔状部材の形状及び／又は大きさ（例えば径）が異なっていてもよく、その場合、一つおきのローラー群の一方と他方、すなわち上記した奇数番目のローラー群と偶数番目のローラー群とでローラーの鍔状部材の形状及び／又は大きさ（例えば径）を異ならせてもよい。この形状については特に制限はないが、例えば環状や多角形状などが挙げられ、環状には円環状、楕円環状、鋸歯付き円環状、タービン状、羽根車状などが包含され、多角形状には四角形状、五角形状、六角形状、八角形状、十角形状、十二角形状などや各辺を緩曲線（例えば緩円弧等）に変形させた擬似多角形状等が包含され、中でも円環状、六角形状、八角形状、十角形状、十二角形状が好ましい。

また、ローラーとしては、例えば回転軸、好ましくは非円形断面、中でも多角形断面、例えば正方形断面等の方形断面、六角形断面などをもつ回転軸にスペーサーと鍔状部材を交互に嵌装したものや、回転軸に鍔状部材を溶接や接着等により接合したものや、回転軸に、二分割等に分割した鍔状部材を挟み込みボルト等の締着具で取り付けて固着したものなどが挙げられる。このような鍔状部材の接合や固着においては、回転軸に鍔状部材を嵌着しうる溝等の凹部や凸部を設けてもよい。各ローラーはモータ等の駆動源により同じ回転方向に同期させて駆動するのが好ましい。駆動伝達手段としてはスプロケットとチェーンの組合せ等が用いられる。

本発明のローラー式篩い分け装置において、ローラーの篩い目形成用部材は、基体と、それと一体に組み込まれた耐磨耗性加工片とからなり、かつその被処理物との接触用表面に耐磨耗性加工片を露出させてなるものである。
この基体には、ローラー式篩い分け装置におけるローラーの篩い目形成用部材に通常用いられる材料、例えばステンレス鋼等の金属材料が用いられ、耐磨耗性加工片には、基材よりも耐磨耗性の材料、例えば超硬合金や硬質セラミックス等が用いられ、それにより篩い目形成用部材、例えば鍔状部材等の大径板状部材などの耐磨耗性を改善することができる。
この超硬合金については特に限定されないが、好ましくは周期表４、５、６族（短周期表の４Ａ、５Ａ、６Ａ族）の金属（Ｔｉ、Ｚｒ、Ｈｆ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ）の炭化物粒子を鉄族金属（Ｆｅ、Ｃｏ、Ｎｉ）を結合材（バインダー）として焼結した合金、中でもＷＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−Ｃｏ系、ＷＣ−ＴｉＣ−ＴａＣ（ＮｂＣ）−Ｃｏ系、ＷＣ−Ｎｉ系、ＴｉＣ−Ｎｉ系合金等が挙げられ、また、硬質セラミックスについても特に限定されないが、好ましくは部分安定化ジルコニア、正方晶ジルコニアなどのジルコニア、ジルコニア−アルミナ複合素材、窒化ケイ素、炭化ケイ素、アルミナ等が挙げられる。
このようにして、本発明のローラー式篩い分け装置では、大塊状物等の篩上物は、ローラーの回転軸となるロールや、組み立て自在タイプにあってはスペーサーに直接触れることなく、耐磨耗性の良い大径板状部材等の篩い目形成用部材のみで篩い分け処理される。

本発明装置において、篩い目形成用部材は基体と耐磨耗性加工片との一体成形により作成してもよいし、また、基体と耐磨耗性加工片とを嵌め合わせ、接着剤又はろう付け剤で固定させることにより作成してもよい。この一体成形では、耐磨耗性加工片を篩い目形成用部材の基体中に埋め込むようにするのが好ましい。ろう付け剤には、軟ろうや硬ろうからなるろう付合金が用いられ、軟ろうとしてははんだが挙げられ、硬ろうとしては銀ろう、黄銅ろう、ニッケルろう、アルミニウムろう、リン銅ろう等が挙げられる。
耐磨耗性加工片は、固定用延出部、中でもその形状がＬ字又はＴ字形状である固定用延出部を具備させたものが好ましく、このようにすることにより、耐磨耗性加工片が基体から脱落したり、所定の配置個所からずれたりするのを抑止し、耐磨耗性が低下するのを抑止し、取り付け強度を軽減し、例えば取り付けを接着で行うのに、接着強度を低減させ、市販の接着剤が使用できるようになり、それにより接着温度を、基体の熱応力による硬度劣化を引き起こすような高温域よりも低温にすることができ、基体の硬度劣化を抑止することができる。
固定用延出部の形状は、上記の他、楔状、矢尻状、球状、半球状、三日月状、アンカー状、楕円体状、円柱状、角柱状、Ｕ字状、円錐体状、円錐台様体状など種々のものが挙げられる。
耐磨耗性加工片は板状とするのが、高価な耐磨耗性材料の使用量を低減させることができ、コスト削減に寄与しうるので、好ましい。さらには、板状の耐磨耗性加工片の幅を篩い目形成用部材の厚さと同じにすることにより、後述の図１及び図２で示される実施例１のように、基体として、該耐磨耗性加工片を嵌挿しうるように該耐磨耗性加工片のサイズ及び形状とほぼ同じ開口を適度の間隔で多数設けたものを用いることで、基体と耐磨耗性加工片とを容易に嵌め合わせ、接着剤又はろう付け剤で固定させることができるようになる。

篩い目形成用部材は、他の部材に対してより大径である板状部材とするのがよく、この大径板状部材は、その形状を真円又は正六角形以上の正多角形とするのが好ましい。

また、本発明のローラー式篩い分け装置は、組み立て自在タイプのものが、部材交換ができ、それも篩い目形成用部材、例えば鍔状部材等の大径板状部材などの交換だけですむので好ましく、このようなものとしては、ローラーを、回転軸と、それに嵌挿される鍔状部材及びスペーサーとからなるようにしたものが挙げられる。

本発明のローラー式篩い分け装置によれば、ローラーの篩い目形成用部材に、その被処理物との接触用表面に露出させて耐磨耗性加工片が一体に組み込まれたことにより、耐磨耗性が向上し、磨耗・磨滅しやすい篩い目形成用部材、例えば鍔状部材等の大径板状部材などの耐久性が向上し、また、組み立て自在の構造にすることにより、磨耗・磨滅して損傷した部品から交換することが可能になり、交換費用の低下、交換頻度の減少と相俟って作業効率が向上し、運用コストを低減することができる。
また、耐磨耗性加工片を篩い目形成用部材の基体中に埋め込むことにより、耐磨耗性加工片が脱落しにくくなり、中でも耐磨耗性加工片に固定用延出部、特にＬ字又はＴ字形状の固定用延出部を有せしめることにより、この傾向を一層助長することができ、取り付け強度を軽減することができるようになる。
さらに、耐磨耗性加工片に固定用延出部、特にＬ字又はＴ字形状の固定用延出部を有せしめることにより、取り付け強度が軽減され、例えば取り付けを接着で行うのに、接着強度が低減され、市販の接着剤が使用できるようになり、それにより接着温度を、基体の熱応力による硬度劣化を引き起こすような高温域よりも低温にすることができ、基体の硬度劣化を抑止することができるようになる。

本発明のローラー式篩い分け装置としては、耐磨耗性加工片が篩い目形成用部材の基体に嵌合・固定されてなるもの、中でもさらに耐磨耗性加工片が板状、好ましくはさらにＬ字又はＴ字形状のもの、特にさらに超硬合金製のものであるのが好ましい。嵌合・固定は、例えば、耐磨耗性加工片を板状とし、基体として、該耐磨耗性加工片を嵌挿しうるように該耐磨耗性加工片のサイズ及び形状とほぼ同じ開口を適度の間隔で多数設けたものを用い、基体と耐磨耗性加工片とを容易に嵌め合わせ、接着剤で固定するなどして行われる。
また、篩い目形成用部材は、真円又は正六角形以上の正多角形の形状を有する大径板状部材、中でも鍔状部材であるのが好ましく、さらにはローラーが、回転軸と、それに嵌挿される前記鍔状部材及びスペーサーとからなるのが好ましい。

ローラー式篩い分け装置におけるローラーの鍔状部材の１例について、側面図及び平面図をそれぞれ図１及び図２に示す。
これらの図において、鍔状部材１は、全体として正十角形状を呈し、基体２に、Ｌ字状の板状耐磨耗性加工片３，３…が図示のとおり嵌合・固定され、中心部にローラーの正六角形状回転軸に嵌挿される正六角形状開口４が開設されてなるものである。

ローラー式篩い分け装置におけるローラーの鍔状部材の１例の側面図である（実施例１）。 ローラー式篩い分け装置におけるローラーの鍔状部材の１例の平面図である（実施例１）。 従来の複数回転板式篩装置の１例の平面図である。

符号の説明

１ 鍔状部材
２ 基体
３ 耐磨耗性加工片
４ 正六角形状開口
５ 回転軸
６ スペーサー
７ 鍔状部材

Claims (8)

1. ローラーの篩い目形成用部材が、その被処理物との接触用表面に露出させて一体に組み込まれた耐磨耗性加工片を有するローラー式篩い分け装置であって、篩い目形成用部材の基体に設けた開口と耐磨耗性加工片とを嵌め合わせて接着剤又はろう付け剤で固定することにより、耐磨耗性加工片が篩い目形成用部材の基体中に埋め込まれてなることを特徴とするローラー式篩い分け装置。
2. 耐磨耗性加工片が固定用延出部を有する請求項１記載のローラー式篩い分け装置。
3. 耐磨耗性加工片が板状である請求項１または２記載のローラー式篩い分け装置。
4. 耐磨耗性加工片が超硬合金又は硬質セラミックス製である請求項１ないし３のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
5. 篩い目形成用部材が大径板状部材である請求項１ないし４のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
6. 大径板状部材の形状が真円又は正六角形以上の正多角形である請求項１ないし５のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
7. ローラー式篩い分け装置が組み立て自在タイプのものである請求項１ないし６のいずれかに記載のローラー式篩い分け装置。
8. ローラーが、回転軸と、それに嵌挿される鍔状部材及びスペーサーとからなる請求項７記載のローラー式篩い分け装置。

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