JP5245979B2

JP5245979B2 - ふるい分け装置

Info

Publication number: JP5245979B2
Application number: JP2009080881A
Authority: JP
Inventors: 和規園部
Original assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Current assignee: Sinfonia Technology Co Ltd
Priority date: 2009-03-30
Filing date: 2009-03-30
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2029-03-30
Also published as: JP2010227895A

Description

本発明は、粉状体または粒状体の搬送物を粒度毎にふるい分けるためのふるい分け装置に関する。

従来から、スクリーン上に粉状体または粒状体の搬送物を配置させて振動させることで、スクリーンの目の大きさに応じて、搬送物の内の粒度の小さいものをスクリーンから下方の空間に落下させてふるい分けを行うふるい分け装置が知られている。具体的には、細長のケーシングの内部にスクリーンを設けけるとともに、スクリーンの配設方向及び配設方向と直交する方向にケーシングに対して振動を与える起振手段と、ケーシングを支持する支持部とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開昭５２−５８８０６号公報

しかしながら、特許文献１のふるい分け装置では、スクリーンの配設方向と直交する方向の成分を有して振動することで、この成分振動の反力が支持部を介して外部に伝達されてしまう問題があった。また、搬送物の粒度が小さい場合には、この成分の振動によって搬送物が舞い上がってしまう問題があり、舞い上がらないように低速度で振動させた場合には、ふるい分けを効率良く実施することができなくなってしまう問題があった。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、搬送物を舞い上がらせないように効率良くふるい分けできるとともに、外部への振動の伝達を抑えることが可能なふるい分け装置を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
本発明のふるい分け装置は、粉状体もしくは粒状体の搬送物を内部に投入するケーシングと、該ケーシングの底面に設けられ前記搬送物を振動搬送するトラフと、該ケーシングの内部に少なくとも一つ設けられて、内部空間を上下に区画しつつ、前記搬送物をふるい分けるスクリーンと、前記ケーシングに固定され、該スクリーン及び前記トラフと略平行な振動方向に沿って往復振動するリニアモータと、前記ケーシングを前記振動方向に揺動可能に支持する支持部とを備えたふるい分け装置において、前記振動方向への振動の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度を別々に設定するようにリニアモータを駆動して、前記ケーシング内の前記搬送物の搬送を制御することが可能な制御部を備えることを特徴としている。

この構成によれば、リニアモータを駆動させると、ケーシング及びトラフにはスクリーンに略平行な振動方向に沿う振動が与えられ、ケーシング及びトラフは、支持部に振動方向に揺動可能に支持されていることで、該振動方向に振動することとなる。このため、スクリーン上に配置された搬送物は、スクリーンの目の大きさに応じて、粒度が小さいものがスクリーンで区画された内部空間の内の下方の空間へ落下し、ふるい分けられることとなる。ここで、リニアモータによる振動が、スクリーンに略平行な振動方向への振動であることで、搬送物は、スクリーンに沿って移動するのみであり、スクリーンに対して垂直な力が与えられないので舞い上がることがない。このため、搬送物の量及び粒度に応じて、必要な振動数及び振幅でリニアモータにより振動させて、舞い上がるおそれなく効率的に搬送物のふるい分けを行うことができる。また、支持部が、上記のとおりリニアモータによる振動方向に揺動可能にケーシングを支持しているので、振動の反力が支持部に伝えられることを抑えることでき、これにより支持部を介して外部へ振動が伝えられるのを抑制することができる。

また、この構成によれば、制御部によってリニアモータによる振動の速度をケーシングが振動方向一方側へ向かう時と他方側へ向かい時とで別々に設定することができる。これにより、例えば、ケーシングが振動方向一方側へ向かう時と他方側へ向かい時とで速度を略等しくすれば、搬送物を移動させずにその場で振動させるのみであり、また、いずれかの速度を高くすれば、搬送物を振動させながら対応する側に向かって移動させることができる。

また、前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを略等しくして振動して、搬送物をふるい分けるふるい分けモードで所定時間動作させた後に、前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを異なるものとして振動して、搬送物が搬送する搬送モードで動作するように、前記制御部で前記リニアモータの駆動を制御することがより好ましい。

この構成によれば、制御部によりふるい分けモードでリニアモータを振動させることで、ケーシングが振動方向一方側へ向かう時と他方側へ向かう時とで速度が略等しいので、スクリーン上の搬送物を移動させずにその場で振動させてふるい分けを行うことができ、一方に偏るように移動してふるい分けが阻害されてしまうのを防ぐことができる。そして、ふるい分けモードを所定時間動作させた後に、搬送モードでリニアモータを振動させることで、ケーシングが振動方向一方側へ向かい時と他方側へ向かう時とで速度が異なるので、ふるい分けが完了した搬送物を、高速度となる側へ向かって搬送することができる。

また、前ふるい分けモードで動作させる前に、前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを異なるものとして振動して、搬送物がケーシング内で拡散する拡散モードで所定時間動作するように、前記制御部で前記リニアモータの駆動を制御するより好ましい。

この構成によれば、制御部によりふるい分けモードの前に、拡散モードでリニアモータを所定時間振動させることで、ケーシングが振動方向一方側へ向かう時と他方側へ向かう時とで速度が異なるので、スクリーン上の搬送物を移動させ、集積した状態から拡散させることができる。このため、その後のふるい分けモードによっては、より効率的にスクリーン上の搬送物のふるい分けを行うことができる。

本発明のふるい分け装置によれば、スクリーンに略平行な振動方向に沿って振動可能なリニアモータと、該振動方向にケーシングを揺動可能に支持する支持部を備えることで、搬送物を舞い上がらせないように効率良くふるい分けできるとともに、外部への振動の伝達を抑えることができる。

この発明の実施形態のふるい分け装置の全体を示す断面図である。図１の切断線Ａ−Ａでの断面図である。この発明の実施形態のふるい分け装置でのふるい分けの手順を示すフロー図である。この発明の実施形態の第１の変形例のふるい分け装置の全体を示す断面図である。この発明の実施形態の第２の変形例のふるい分け装置の全体を示す断面図である。

図１から図３は、この発明に係る実施形態を示している。図１及び図２に示すように、この実施形態のふるい分け装置１は、粉状体または粒状体の搬送物Ｗを、所定の粒度毎にふるい分けるものであり、搬送物Ｗが投入されるケーシング２と、ケーシング２の底面に設けられ前記搬送物を振動搬送するトラフ２Ａと、ケーシング２に固定されたリニアモータ３と、ケーシング２を支持する支持部４と、リニアモータ３を制御する制御部１０とを備える。

ケーシング２は、細長略箱状で、内部空間２ａを上下に第一のエリア２ｂと、第二のエリア２ｃとに区画するスクリーン２３が設けられている。より詳しくは、ケーシング２は、第一のエリア２ｂを構成し、上側に天板２１１を有するとともに、下側が開口して第一のエリア２ｂを構成する第一の箱体２１と、上側が開口するとともに、下側に底板２２１を有して第二のエリア２ｃを構成する第二の箱体２２とで構成されている。そして、スクリーン２３は、第一の箱体２１と、第二の箱体２２とに挟み込まれて一体となっている。そして、本実施形態では、スクリーン２３及びケーシング２の底板２２１は、略水平に設けられており、底板２２１上にトラフ２Ａが設けられて、載置される搬送物を振動搬送することが可能となっている。また、ケーシング２の天板２１１において、後述するようにリニアモータ３の振動方向Ｘとなる細長なケーシング２、トラフ２Ａ及びスクリーン２３の配設方向の一方側Ｘ１には、上側の第一のエリア２ｂにふるい分けの対象となる搬送物Ｗを投入可能な投入口２１２が設けられている。また、他方側Ｘ２には、内部空間２ａに位置する搬送物Ｗを排出可能な排出口２１３、２２２が設けられている。排出口２１３、２２２は、第一のエリア２ｂと第二のエリア２ｃとのそれぞれに設けられており、ふるい分けられた第一のエリア２ｂの搬送物Ｗと、第二のエリア２ｃの搬送物Ｗとを別々に排出させることが可能となっている。また、本実施形態において、最上部となる第一のエリア２ｂと、対応する排出口２１３との間には開閉可能なダンパ２１４が設けられている。ダンパ２１４には図示しない開閉駆動部が設けられており、制御部１０による制御のもと駆動し、ダンパ２１４を開閉することが可能となっている。

リニアモータ３は、ケーシング２の底板２２１の下面に固定されており、底板２２１及びスクリーン２３と略平行に、これらが配設される方向を振動方向Ｘとして往復振動することが可能となっている。また、支持部４は、床面Ｆ上に固定される支持板４２と、支持板４２上でケーシング２を支持する上部支持体４３とを有する。上部支持体４３は、支持板４２からケーシング２の底板２２１に向かって立設された本体部４３１と、本体部４３１上端に設けられて底板２２１を支持する支持体であるローラ４３２とを有する。ケーシング２の底板２２１の下面には、振動方向Ｘに沿ってレール２２１ａが設けられており、ローラ４３２は、レール２２１ａに当接した状態で、ケーシング２に対して相対的にレール２２１ａに沿って振動方向Ｘに転動可能となっている。すなわち、ケーシング２は、支持部４によって振動方向Ｘに揺動可能となっており、リニアモータ３が振動方向Ｘに往復振動することで、その反力により支持部４上でスクリーン２３とともに振動方向Ｘに往復振動することが可能である。

このため、スクリーン２３上に搬送物Ｗが配置されれば、搬送物Ｗはスクリーン２３によって振動させられ、これによりスクリーン２３の目よりも小さい粒度のものはスクリーン２３の下方の第二のエリア２ｃに、また、大きい粒度のものはスクリーン２３上、すなわち第一のエリア２ｂに留まり、ふるい分けを行うことができる。ここで、リニアモータ３は、上記のとおり、スクリーン２３及び底板２２１に略平行な振動方向Ｘに振動するのみで、スクリーン２３及び底板２２１に垂直な方向には振動しない。このため、搬送物Ｗは、スクリーン２３に沿って移動するのみであり、スクリーン２３に対して垂直な力が与えられないので舞い上がることがない。このため、搬送物Ｗの量及び粒度に応じて、必要な振動数及び振幅でリニアモータ３により振動させて、舞い上がるおそれなく効率的に搬送物Ｗのふるい分けを行うことができる。また、支持部４が、上記のとおりリニアモータ３による振動方向Ｘに揺動可能にケーシング２を支持しているので、振動の反力が支持部４に伝えられることを抑えることでき、これにより支持部４を介して外部へ振動が伝えられるのを抑制することができる。特に本実施形態では、ローラ４３２によってケーシング２を支持していることで、リニアモータ３によってケーシング２が振動方向Ｘに振動したとしても、ローラ４３２が転動することにより、ローラ４３２の転がり摩擦による反力以外が支持部４に伝達されることがない。これにより、リニアモータ３による振動が外部に伝達されてしまうのをより確実に防ぐことができる。

また、制御部１０は、リニアモータ３の速度を、ケーシング２の振動が振動方向Ｘ一方側Ｘ１へ向かう時と他方側Ｘ２へ向かうとで、別々に設定することが可能である。より具体的には、本実施形態では、制御部１０は、リニアモータ３に振動を、拡散モードと、ふるい分けモードと、搬送モードとの三種類のモードに設定することが可能である。拡散モードは、投入口２１２から排出口２１３、２２２へ向かう他方側Ｘ２へ向かう時の速度を、一方側Ｘ１へ向かう時の速度よりも高く設定している。また、ふるい分けモードは、ケーシング２の振動が振動方向Ｘ一方側Ｘ１へ向かう時と他方側Ｘ２へ向かい時との速度を略等しくしている。また、搬送モードでは、拡散モードと同様に投入口２１２から排出口２１３、２２２へ向かう他方側Ｘ２へ向かう時の速度を、一方側Ｘ１へ向かう時の速度よりも高く設定しており、その差が拡散モードよりも大きくなっている。
以下に、この制御部１０の制御に基づく搬送物Ｗのふるい分けの詳細について説明する。

図３に示すように、搬送物Ｗが投入口２１２から投入されると制御部１０は、まず、拡散モードに設定してリニアモータ３を所定時間駆動させる。なお、拡散モードの開始は、例えば投入口２１２に搬送物Ｗの投入を検知するセンサを設けておき、若しくは、ケーシング２内の搬送物Ｗの重量を測定する重量計を設けておき、上記センサまたは重量計での検知に基づいて判断するものとすれば良い。また、単に操作者が図示しない操作部を操作し、該操作に基づくものとしても良い。

そして、拡散モードでは、上記のとおり、ケーシング２の振動が振動方向Ｘ他方側Ｘ２へ向かう時の速度が高くなっているので、投入口２１２から投入されて直下に集積された搬送物Ｗは、次第に振動方向Ｘ他方側Ｘ２の排出口２１３、２２２へ向かって移動し、スクリーン２３全体に拡散させられることとなる。ここで、この拡散モードでは、ダンパ２１４を閉状態としておくことで、移動した搬送物Ｗが排出口２１３、２２２から排出されてしまうことがない。なお、拡散モードでは、上記のとおり、搬送物Ｗは移動し、拡散することとなるが、さらに、搬送物Ｗの内でスクリーン２３の目よりも小さい粒度のものは、順次下方へ落下していくこととなる。そして、制御部１０は、所定時間動作させたら拡散モードを終了させて、ふるい分けモードに移行する。ここで、所定時間とは、拡散モードによって搬送物Ｗを十分に拡散可能な時間であり、投入される搬送物Ｗの重量、粒度によって異なり、予め搬送物Ｗの投入重量や種類を制御部１０に入力することで、制御部１０によって自動的に動作時間を決定するものとしても良いし、操作者が図示しない操作部によって必要な動作時間を設定するものとしても良い。

次に、ふるい分けモードでは、上記にとおり、ケーシング２の振動が振動方向Ｘ一方側Ｘ１へ向かう時と他方側Ｘ２へ向かう時とで、リニアモータ３による振動の速度が略等しく設定されているので、スクリーン２３上の搬送物Ｗを移動させずにその場で振動させてふるい分けを行うことができ、一方に偏るように移動してふるい分けが阻害されてしまうのを防ぐことができ、効果的にふるい分けを行うことができる。特に、本実施形態では、本ふるい分けモードに先立って拡散モードを実施し、搬送物Ｗをスクリーン２３上で拡散させているので、スクリーン２３全体を利用してより効果的にふるい分けを行うことができる。そして、制御部１０は、ふるい分けモードを所定時間動作させた後に、搬送モードに移行する。ここで、所定時間とは、ふるい分けモードによって投入された搬送物Ｗの全てのふるい分けを完了可能な時間であり、投入される搬送物Ｗの重量、粒度によって異なり、予め搬送物Ｗの投入重量や種類を制御部１０に入力することで、制御部１０によって自動的に動作時間を決定するものとしても良いし、操作者が図示しない操作部によって必要な動作時間を設定するものとしても良い。

次に、搬送モードでは、制御部１０は、上記のとおりリニアモータ３を振動させるとともに、ダンパ２１４の図示しない開閉駆動部を駆動させて、ダンパ２１４を開状態にさせる。そして、ケーシング２の振動が振動方向Ｘ他方側Ｘ２へ向かう時の速度が高くなっているので、ふるい分けられて第一のエリア２ｂのスクリーン２３上に位置し、あるいは、第二のエリア２ｃの底板２２１上に位置する搬送物Ｗのそれぞれは、振動方向Ｘ他方側Ｘ２の排出口２１３、２２２へ向かって移動し、それぞれ対応する排出口２１３、２２２から排出させることができる。

以上のように、本実施形態のふるい分け装置１では、スクリーン２３に略平行な振動方向Ｘに沿って振動可能なリニアモータ３と、該振動方向Ｘにケーシング２を揺動可能に支持する支持部４を備えることで、搬送物Ｗを舞い上がらせないように効率良くふるい分けできるとともに、外部への振動の伝達を抑えることができる。また、制御部１０によって上記のとおり、拡散モードと、ふるい分けモードと、搬送モードとの３つのモードによってリニアモータ３を駆動させることで、より効率良く搬送物Ｗをふるい分けして回収することができる。なお、リニアモータ３の動作としては必ずしも３つの動作を必要とするものではなく、搬送物Ｗの量が少ない場合や、ふるい分けがしやすい粒度の場合には、拡散モードまたはふるい分けモードのいずれかのみで搬送物Ｗをふるい分けすれば良い。また、排出口２１３、２２２からの搬送物Ｗの排出を必要としない場合には、搬送モードを実施する必要はない。

また、本実施形態では、ケーシング２内には、一つのスクリーン２３を設けて、内部空間２ａを上下に第一のエリア２ｂと第二のエリア２ｃの二つのエリアに分けるものとしたが、これに限るものではなく、複数のスクリーンを設けて、内部空間２ａを三つ以上に区画しても良い。図４は、この実施形態の第１の変形例を示している。すなわち、図４に示すように、この変形例のふるい分け装置１００では、上下に二つのスクリーン２３Ａ、２３Ｂを設け、内部空間２ａを、上部スクリーン２３Ａの上側の第一のエリア２ｂと、上部スクリーン２３Ａと下部スクリーン２３Ｂとの間の第二のエリア２ｃと、下部スクリーン２３Ｂの下側の第三のエリア２ｄとに区画している。両スクリーンは、目の大きさが異なり、上部スクリーン２３Ａの方が、下部スクリーン２３Ｂよりも目の大きさが大きくなるように設定されている。このようにすることで、上記効果を奏しつつ、搬送物Ｗを３種類の粒度区分にふるい分けすることができる。なお、本実施形態においても、最上部の第一のエリア２ｂのみダンパ２１４を設けるものとしたが、これに限るものではなく、第二のエリア２ｃや第三のエリア２ｄにもダンパ２１４を設ける構造としても良い。

また、上記実施形態において、床面Ｆとの間にさらに防振構造を設けるようにしても良い。すなわち、図５に示す第２の変形例のふるい分け装置１０１のように、支持部４において、支持板４２を支持バネ４１２を有する下部支持体４１を介して床面Ｆ上に支持するものとする。下部支持体４１は、床面Ｆ上に固定される固定部４１１と、固定部４１１上に設けられて支持板４２を支持する上記支持バネ４１２とを有する。このような下部支持体４１をさらに備えるようにすることで、支持バネ４１２によって振動を吸収することができ、これにより、リニアモータ３による振動が外部に伝達されてしまうのをより確実に防止することができる。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

１、１００、１０１ふるい分け装置
２ケーシング
２ａ内部空間
２３、２３Ａ、２３Ｂスクリーン
２１４ダンパ
２１３、２２２排出口
３リニアモータ
４支持部
４３２ローラ
Ｗ搬送物
Ｘ振動方向

Claims

粉状体もしくは粒状体の搬送物を内部に投入するケーシングと、
該ケーシングの底面に設けられ前記搬送物を振動搬送するトラフと、
該ケーシングの内部に少なくとも一つ設けられて、内部空間を上下に区画しつつ、前記搬送物をふるい分けるスクリーンと、
前記ケーシングに固定され、該スクリーン及び前記トラフと略平行な振動方向に沿って往復振動するリニアモータと、
前記ケーシングを前記振動方向に揺動可能に支持する支持部とを備えたふるい分け装置において、
前記振動方向への振動の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度を別々に設定するようにリニアモータを駆動して、前記ケーシング内の前記搬送物の搬送を制御することが可能な制御部を備えることを特徴とするふるい分け装置。
請求項１に記載のふるい分け装置において、
前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを略等しくして振動して、搬送物をふるい分けるふるい分けモードで所定時間動作させた後に、前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを異なるものとして振動して、搬送物が搬送する搬送モードで動作するように、前記制御部で前記リニアモータの駆動を制御することを特徴とするふるい分け装置。
請求項２に記載のふるい分け装置において、
前ふるい分けモードで動作させる前に、前記振動方向の一方側へケーシングが向かう時の速度と他方側へケーシングが向かう時の速度とを異なるものとして振動して、搬送物がケーシング内で拡散する拡散モードで所定時間動作するように、前記制御部で前記リニアモータの駆動を制御することを特徴とするふるい分け装置。