JP5743892B2 - 篩選別機 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも２つの粒群に生産物をふるい分けする篩選別機のための篩に関する。

特に粉状の生産物を分離するか、又は、ふすまをクリーニングするための篩選別機及び篩自体は公知である。篩の種類に応じて、微細な粒群はスクリーン紗織物を通り抜け（篩通過物）、これに対して粗い粒群は篩からはじき出された物として排出される。篩カバーとして、粉体ふるい分け（Mehlsiebung）のためのプラスチックの紗織物又は金属ワイヤの紗織物が使用される。

特に粉体のふるい分けの場合、粗粒が落下生産物に混入することを回避することが望まれるので、特にプラスチックから成るスクリーン紗織物の磨耗による亀裂又は破断を早期に発見する必要がある。このことは比較的単純な形式においては、手による継続的な点検により行われる。

ドイツ連邦共和国特許出願第１６４８３６８号明細書において、篩磨耗を非接触式で破壊を伴わずに測定する方法が既に公知になっている。このためにスクリーン紗織物に対して光線を向けて、反射成分を測定する必要がある。測定値は、篩の残りの厚さ若しくは篩ウェブワイヤ、つまり特に金属ワイヤの絶対的な磨耗の関数である。限界値に達すると、篩交換の必要性を知らせる信号が発信されるようになっている。

ドイツ連邦共和国特許出願第４３２４０６６号明細書に記載の篩選別装置において、プラスチックファイバから成るスクリーン紗織物は、付加的に導電性の糸、特にカーボンファイバを所定の方向に有している。これらの導電性の糸は側方に互いに離間されており、篩によって軸線方向に張設されている。伝導性の測定により、不具合の確実な監視（例えば篩破断）を可能することが望まれていた。導電性の繊維は電子装置を形成する。電子装置の伝導性は少なくとも１つの糸の破断時に変化する。この変化は検出信号として使用される。プラスチックファイバの損傷、特に長手方向の亀裂は、場合によっては全く検出できないか、又は非常に遅れてしか検出できない。また、他の物理的な数値を同様に使用することができるようにもなっている。

ドイツ連邦共和国実用新案第６７５１３３２号明細書及びドイツ連邦共和国特許出願第２３２６３０６号明細書において、プラスチックから成る紗織物を完全に、特に銀又は銅から成る金属性の層によって取り囲むことが公知になっており、これにより上記紗織物の強度及び剛性が高まる。層厚さは約２０〜１００μｍである。ドイツ連邦共和国特許第３２２７０２０号明細書には、絶縁性を備えたワイヤ糸を篩に接着することが開示されており、ドイツ連邦共和国特許出願第２４４３５４８号明細書には、電気的な監視糸をウェブへ組み込むことが開示されている。ドイツ連邦共和国特許出願第４３２４０６６号明細書には、上記糸は硬化することになり、ひいては紗織物がより破断し易くなるということが記載されている。

本発明の目的は、（特にプラスチックファイバから成る）篩における亀裂又は破断を簡単かつ確実に検出することを可能にする、篩選別機のための篩を提供することである。この目的は、独立請求項の特徴によって達成される。

本発明に係る篩は、プラスチック、有利にはプラスチックファイバから成る篩面を有している。本発明においてプラスチックとは、以下の材料である。つまり、材料の本質的な構成要素は、合成的にもたらされるか又は天然物の変態によりもたらされる高分子の有機的な化合物から成っている。篩面は、有利にはプラスチックから成るスクリーン紗織物であってよい。しかし紗織物により形成されていない（例えば面状構成物に打抜き加工された孔に基づく）複数の貫通開口を備えた篩面を、本発明において使用することもできる。篩面若しくはスクリーン紗織物には、導電性の層、特に金属性の層が少なくとも部分的に備え付けられている。

有利には導電性の層として使用される金属の導電性は、通常、プラスチックのオーダよりも幾らかのオーダだけ大きい。導電性の層により、この層に沿った電気的な抵抗を連続的に又は周期的に測定することができる。篩構造の損傷により電気的な抵抗の変化が測定可能になるので、電気的な抵抗は篩の品質の基準として高い信頼性を持って用いることができる。篩構造の損傷とは、特に本発明においては特に亀裂の形成であり、また、篩の貫通開口の画成部、特に経糸／緯糸の完全な切断及び磨耗（太さ減少）でもある。篩磨耗及びスクリーン紗織物の損壊又は貫通（孔、亀裂又は破断）による破壊の始まりを検出することができる。

スクリーン紗織物のプラスチック、特にスクリーン紗織物のプラスチックファイバとして、本発明の範囲においては、有利には、
・ポリアミド（ＰＡ）、特に
・ＰＡ６、
・ＰＡ６６、
・ポリアルキレン、特に、
・ポリエチレン（ＰＥ）、有利には高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、
・ポリプロピレン（ＰＰ）、
・ポリエチレン／ポリプロピレン・コポリマ（ＰＥ／ＰＰ）、
・ポリエステル、特に、
・ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、
・ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、
である。

有利な構成において、１つ／複数の導電性の金属は、銀、チタン、クロム及びこれらの混合物から成る群から選択されている。銀は、６１×１０^６Ｓ／ｍの極めて高い伝導性に基づき特に有利であり、これにより伝導性の検出可能な絶対的な変化は比較的大きくなる。

さらに有利には、導電性の層は篩面、特にスクリーン紗織物の面全体に形成されていない。層の形成は、特に負荷がかかる部分領域にだけ特に可能である。

篩が破損している場合、ほぼ平面状に導電性の層を備えた篩における抵抗の測定時に、損傷の状態及び大きさによって、数‰のオーダにおける抵抗の変化だけしかもたらされない。このオーダにおける影響は、確かに容易に測定可能ではあるが、篩選別機の運転時に、場合によっては摂動によって重畳されることがある。

驚異的かつ極めて特に有利には、本発明は、導電性の層が導体路として形成されていることによりさらに改良することができる。さらに、導体路とは、規定の点と点との間の導電性の接続経路である。これにより、導体路を適切に配置した場合、抵抗の測定は、「伝導性」と「非伝導性」とを単に質的にのみ区別するだけでよいので実質的に簡略化される。

本発明において、有利には導体路は、篩開口の画成部に対してほぼ０°ではない角度、特にプラスチックの紗織物の経糸及び／又は緯糸に対して０°ではない角度を成して延びているように配置されている。「ほぼ」とは、画成された部分領域において、例えばメアンダ状に配置された導体路の特に方向変更領域において、特に経糸及び／又は緯糸に沿った配置が可能であることを意味する。特別な構成において、導体路はほぼ篩開口の画成部、特にプラスチックの紗織物の経糸及び／又は緯糸に対して約３０〜約６０°（有利には約４５°）の角度を成して延びているように形成されている。導体路の適切な配置、特に導体路の幅の適切な配置において、全ての方向、特に経糸及び／又は緯糸の方向に対して長手方向及び／又は横方向において損傷を確認することができる。特に導体路は、損傷の延びが（特に糸の破断時には少なくとも２つのメッシュの）少なくともメッシュの幅に相当する場合に損傷の検出が可能であるように配置することができ、これにより、スクリーン紗織物における大きな損傷、ひいてはふるい分け効果の低下が回避される。

特に有利な構成において、導電性の層は均質に、つまり特に材料、構造、厚さ、幅（単独又は組合せにおいて）を考慮して均質に形成されている。

特に本発明に係る篩は、特に円形の篩選別ジャケットとして形成されていてよく、篩選別ジャケットには打撃装置が回転可能に配置可能である。

上記篩の製造に適した方法自体は公知である。ステップｉｉ）に基づいて金属性の層を（例えば蒸着、スパッタリング（陰極スパッタリング）又はプラズマ溶射（ＰＶＤ）により）紗織物上に被着する方法は、特に欧州特許第９２５１９６号において公知である。この明細書における開示事項は、本発明の記載に含まれる。

本発明に係る上記篩は、特に篩選別機において使用される。つまり本発明の別の構成は、上記篩を有する篩選別機に関する。この篩選別機は、この関係において特にドラム式篩選別機（Trommelsiebmaschine）及びプランシフタ（Plansichter）である。

本発明のさらに別の構成は、篩選別機の運転のための方法に関する。導電性、特に金属性の層の電気的な抵抗は連続的に又は周期的に測定される。本構成において、抵抗の測定は、定電流及び定電圧によって行うことができる。さらに、測定された電気的な抵抗に基づき篩の品質が診断される。

さらに別の構成において、本発明は、損傷又は磨耗を有する上記篩を、損傷又は磨耗を有していない特に上記篩と交換するステップを有する、篩選別機をメインテナンスする方法にも関する。

さらに、上記層の形成（特に面全体に亘る層の形成）は、スクリーン紗織物における磨耗を減じることに適し得ることも判った。

有利には篩は半径方向に緊締されている。円形篩又はドラム式篩も、フラットで平坦な篩においても検出可能である。本発明に係る篩においては、篩面若しくはスクリーン紗織物は、特にフレームに取り付けられており、有利にはフレームに張設されている。有利には、電気的な接続部（例えばブッシュ、コネクタ等）を篩に備え付けることもできる。この接続部を介して、特に導体路に沿った抵抗の測定が可能になる。

特に温度の影響又は振動の影響といった環境及び運転の影響による抵抗の測定結果への影響は、容易に慣用の手段によって補償可能である。

本発明に係る篩は、例えば窓に張設することによりサイロ又は製粉所の建物の開口部において使用することもできる。これにより上記開口部における損傷を検出することができる。

ドラム式篩選別機を示す図である。 紗織物に金属性の層が形成された状態を示す概略図である。 紗織物の概略図である。 図２の拡大図である。 測定装置を示す図である。

以下に、本発明を、実施の形態及び図面に基づいて詳細に説明する。本発明の対象は以下の実施の形態に限定されるものではない。

図１に示したドラム式篩選別機は、篩選別ジャケット２への生産物投入部１を有している。篩選別ジャケット２の内側には、ベルト駆動部５を備えたモータ４により駆動される、回転式の打撃装置３が配置されている。

生産物は回転式の打撃装置３により篩選別ジャケット２に向かって遠心分離される。微細な生産物は篩選別ジャケット２を通過して落下流出部６に達し、粗い生産物は、はじき出し流出部７を通じて篩選別ジャケット２若しくは回転篩選別機を離れる。

分離困難な混合生産物は粉末の篩選別／遠心分離時にふるい分けられる。篩選別ジャケット２はポリエステル糸又はポリアミド糸から成る篩選別紗織物によって覆われている支持バスケットを有している。

図２に、銀から成る導体路８が設けられた篩９を例示的に示す。導体路の層厚さはナノメートル範囲、特に約２０〜８００ｎｍ、有利には６０〜６５０ｎｍ、特に有利には１００〜５００ｎｍの範囲にある。

導体路を紗織物の経糸／緯糸に対して斜めに配置することにより、損傷部の検出を導体路８の構造の延在に応じて、評価電子機器における抵抗測定値の評価により行うことができる。

図３に、篩９の可能な紗織物の構造を明確に示すために、経糸１０及び緯糸１１から成る方形の紗織物を示す。

図４に、図２の拡大図を概略的に示し、経糸及び緯糸も示す。層の形成のために自体公知の方法を使用することもできる。

図５に、面全体に亘って層が形成された篩９を測定するための模型回路を例示する。回路図の右側において篩は電圧源に接続されている。オームの法則Ｒ＝Ｕ／Ｉにより、加えられる電圧Ｕと測定される電流の強さＩとに基づき、篩の抵抗Ｒを規定することができる。完全に層が形成された篩は、完全な状態において抵抗Ｒ１を有している。亀裂、破断又は磨耗により損傷している篩は、抵抗Ｒ２≠Ｒ１を有する。遮断部は、例えば抵抗の上昇に繋がるのに対して、局地的な短絡は抵抗の低下をもたらす。上記方法において一貫した導体路が保持されるように、導体路を篩の紗織物の構造に対して相対的に配置しなければならないということは明らかである。

本発明の別の実施の形態は以下の通りである。

ａ）平坦な又は円形の篩を備えた篩選別機において、篩がプラスチックファイバから成るスクリーン紗織物を有しており、スクリーン紗織物に金属性の層が少なくとも部分的に備え付けられており、
ｂ）前記ａ）に記載した篩選別機において、層は導体路状に蛇行した抵抗のラインとして形成されており、
ｃ）前記ａ）に記載した篩選別機において、層は均質であり、
ｄ）前記ａ）、ｂ）又はｃ）に記載した篩選別機において、層は銀又はチタンから成っており、
ｅ）前記ａ）、ｂ）又はｃ）に記載した篩選別機において、篩は円形の篩選別ジャケットとして形成されており、この篩選別ジャケットに打撃装置が回転可能に配置されていることを特徴としており、
ｆ）前記ａ）、ｂ）、ｃ）又はｄ）に記載した篩選別機を運転する方法において、層の電気的な抵抗を連続的に又は周期的に測定する。

Claims (15)

1. プラスチックから成る篩面を備えた篩において、
   前記篩面は、プラスチックから成るスクリーン紗織物であり、前記篩面に導電性の層が少なくとも部分的に設けられていて、前記導電性の層は、前記篩面において面全体に形成されておらずかつ導体路として形成されており、該導体路はプラスチック紗織物の経糸及び緯糸に対して、０°でない角度を成して延びていることを特徴とする、プラスチックから成る篩面を備えた篩。
2. 前記スクリーン紗織物はプラスチックファイバから形成されていることを特徴とする、請求項１記載の篩。
3. 前記スクリーン紗織物のプラスチックファイバは、ポリアミド（ＰＡ）；ポリアルキレン；ポリプロピレン（ＰＰ）；ポリエチレン／ポリプロピレン・コポリマ（ＰＥ／ＰＰ）及びポリエステルから成る群から選択されていることを特徴とする、請求項２記載の篩。
4. 前記導電性の層は金属性の層であることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一項記載の篩。
5. 前記層の１つ／複数の金属は、銀、チタン、クロム及び銀、チタン、クロムの混合物から成る群から選択されていることを特徴とする、請求項４記載の篩。
6. 前記導体路は篩開口の画成部に対して、０°でない角度を成して延びていることを特徴とする、請求項１記載の篩。
7. 前記導電性の層は、その材料、構造、厚さ、幅のうち少なくとも１つが均質であることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一項記載の篩。
8. 前記篩は円形の篩選別ジャケット（２）として形成されており、該円形の篩選別ジャケット（２）に打撃装置（３）が回転可能に配置可能であることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一項記載の篩。
9. 請求項１から８までのいずれか一項記載の篩を有することを特徴とする、篩選別機。
10. 請求項９記載の篩選別機を運転する方法において、導電性の層の電気的な抵抗を連続的に又は周期的に測定することを特徴とする、請求項９記載の篩選別機を運転する方法。
11. 測定された電気的な抵抗に基づいて篩の品質を診断することを特徴とする、請求項１０記載の方法。
12. 損傷又は磨耗している請求項１から８までのいずれか一項記載の篩を、損傷又は磨耗していない篩と交換するステップを有する、篩選別機をメインテナンスする方法。
13. 損傷又は磨耗している篩を、損傷又は磨耗していない請求項１から８までのいずれか一項記載の篩と交換するステップを有する、篩選別機をメインテナンスする方法。
14. 篩選別機における請求項１から８までのいずれか一項記載の篩の使用。
15. 欠陥ある篩との交換時の、篩選別機における請求項１４記載の篩の使用。

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