JP5972000B2 - 振動ふるい機の付属部品、および、振動ふるい機 - Google Patents

振動ふるい機の付属部品、および、振動ふるい機 Download PDF

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本発明は、振動ふるい機によってふるい枠を振動させることにより当該ふるい枠内の分離対象物を分離するいわゆる振動ふるいの技術分野に係り、特に、その振動ふるいに供される振動ふるい機に取り付けられる付属部品、および、当該付属部品が取り付けられた振動ふるい機に関する。
振動ふるい動作は、振動ふるい機によってふるい枠を振動させることにより、当該ふるい枠内に投入された分離対象物のうち所定の大きさ以下のものをふるい落とし、これにより、ふるい枠内の分離対象物を分離する動作である(例えば、特許文献1参照)。このような振動ふるい動作によってふるい枠からふるい落とされた分離対象物は、振動ふるい機に設けられた排出通路部から排出されるようになっている。
ところで、この種の振動ふるい機では、ふるい枠からふるい落とされた分離対象物、つまり、分級された分離対象物が、排出通路部を通過する過程で徐々に凝集して粒状の塊になってしまう場合がある。即ち、一旦分級された分離対象物が排出通路部を通過する過程で再び凝集して粒状化する造粒現象が発生してしまう場合がある。このような造粒現象によって粒状の塊になった分離対象物は分離することが困難となる。従って、振動ふるい機によってふるい枠を振動させて分離対象物を分級したとしても、最終的には、排出通路部から排出される分離対象物に粒状化した分離対象物が含まれてしまう場合があり、このような場合、結果として、分離対象物のふるい分け、つまり、分級の効率が著しく低下してしまう。
特開2005−81319号公報
そこで、本発明の目的は、一旦分級された分離対象物が排出される過程で再び粒状化してしまうことに伴う分級効率の低下を抑えることができる振動ふるい機の付属部品、および、当該付属部品が取り付けられた振動ふるい機を提供することにある。
請求項1に記載の振動ふるい機の付属部品は、ふるい枠を振動させることにより当該ふるい枠からふるい落とした分離対象物を排出する排出通路部を備える振動ふるい機に取り付けられる付属部品であって、排出通路部の先端部に対向して配置され、上面に開口部を有し、底面に複数の孔部を有する箱部材と、振動ふるい機が発生する振動を箱部材に伝達する振動伝達部材と、箱部材の内部に振動可能に設けられた振動部材と、を備えることを特徴とする。
この構成によれば、振動ふるい機の排出通路部の先端部に対向して、上面に開口部を有する付属部品の箱部材が配置される。従って、ふるい枠の振動に伴い当該ふるい枠からふるい落とされた分離対象物は、排出通路部を通過して開口部から箱部材の内部に導入される。この箱部材は、内部に振動可能な振動部材を備えており、この振動部材は、振動ふるい機から振動伝達部材を介して箱部材に伝達される振動によって箱部材内を移動しつつ振動する。そのため、ふるい枠からふるい落とされた分離対象物は、排出通路部を通過する過程で粒状化したとしても、箱部材内に導かれ、当該箱部材内にて移動しつつ振動する振動部材によって砕かれ、これにより、粒状化した状態が解消される。即ち、粒状化した分離対象物は、箱部材内にて振動部材によって解砕されるようになる。そして、このように箱部材内にて解砕された分離対象物は、当該箱部材の底部に形成された複数の孔部から落下する。
このように、ふるい枠からふるい落とされた分離対象物が振動ふるい機の排出通路部を通過する過程で粒状化したとしても、その粒状化した分離対象物を、付属部品の箱部材内に導き、当該箱部材内にて移動しつつ振動する振動部材によって解砕する構成とした。これにより、一旦分級された分離対象物が排出される過程で再び粒状化してしまうことに伴う分級効率の低下を抑えることができる。
また、上記の付属部品を振動ふるい機に取り付けることにより、粒状化した分離対象物を解砕する機能を備える振動ふるい機を簡易に設けることができる。また、粒状化した分離対象物を付属部品が有する箱部材内にて集中的に解砕することができる。
ところで、振動部材が、例えば球状など、ある程度の長さを有しない形状であると、振動ふるい機から伝達される振動によって当該振動部材が箱部材内の一定箇所で回転するようになってしまい、箱部材内を移動しなくなってしまう。この場合、粒状化した分離対象物に振動部材が十分に接触しなくなることから、粒状化した分離対象物の解砕効率が低下してしまう。そこで、請求項2に記載の振動ふるい機の付属部品のように、振動部材は棒状に設けるとよい。このように、ある程度の長さを有する棒状の振動部材によれば、振動ふるい機から伝達される振動に伴い振動部材に当該振動部材を回転させる力が作用したとしても、箱部材の内壁面に当接するなどして回転し難くなる。従って、振動部材が箱部材内の一定箇所で回転して移動しなくなってしまうことを防止することができ、粒状化した分離対象物に振動部材を十分に接触させることができ、粒状化した分離対象物の解砕効率が低下してしまうことを抑えることができる。
なお、振動部材が球状であっても、例えば、その球状の振動部材の大きさや数などを適宜調整することにより分離対象物の解砕効率の低下を抑えることも可能であり、従って、請求項3に記載の振動ふるい機の付属部品のように、振動部材を球状に設けた構成も当然に許容される。
請求項4に記載の振動ふるい機の付属部品は、排出通路部の先端部と箱部材の開口部とを連結する連結管路部をさらに備えることを特徴とする。
この構成によれば、排出通路部の先端部と箱部材の開口部とが連結管路部によって連結されることから、排出通路部から排出される分離対象物を、連結管路部を介して確実に箱部材の内部に導くことができ、ふるい枠からふるい落とされた分離対象物の回収率を向上することができる。
請求項5に記載の振動ふるい機の付属部品は、箱部材を排出通路部の先端部に対向する位置にて支持する支持部材を、振動伝達部材として利用した構成である。このように、振動ふるい機が発生する振動を箱部材に伝達する振動伝達部材と、箱部材を排出通路部の先端部に対向する位置にて支持する支持部材とを共通の部材で構成することにより、部品点数を抑えることができる。
請求項6に記載の振動ふるい機は、ふるい枠を振動させることにより当該ふるい枠からふるい落とした分離対象物を排出する排出通路部を備える振動ふるい機であって、排出通路部の先端部に対向して配置され、上面に開口部を有し、底面に複数の孔部を有する箱部材と、振動ふるい機が発生する振動を箱部材に伝達する振動伝達部材と、箱部材の内部に振動可能に設けられた振動部材と、を備える付属部品が取り付けられていることを特徴とする。
即ち、この振動ふるい機は、上記の付属部品が取り付けられた振動ふるい機であり、従って、分離対象物の粒状化に伴う分級効率の低下を抑えることができる。
第1実施形態に係るものであり、解砕ボックスが取り付けられた振動ふるい機の構成を左半分を縦断面にして示す正面図 解砕ボックスの斜視図 解砕ボックスの分解斜視図 第2実施形態に係る図1相当図 (a)は直線状に延びる棒状の振動部材の斜視図、(b)は波打つように延びる棒状の振動部材の斜視図 変形例に係る図3相当図
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図1から図3を参照しながら説明する。図1は、振動ふるい機10の全体構成を概略的に示している。振動ふるい機10の架台11上には、複数の枠受スプリング12を介して振動体ベース13が振動自在に支持されている。この振動体ベース13の上部には、ふるい枠14が固定されている。ふるい枠14は、振動体ベース13の上部に下円筒枠15,中円筒枠16,上円筒枠17を積み上げた構成である。上円筒枠17の上面には、中央に原料投入口18を有するテーパ状の蓋19が被せられている。ふるい枠14の内部には、網状のふるい部20が適度な張力が付与された状態で張り渡されている。このふるい部20は、網状に、つまり、多数の線材を編み込んで設けられており、全体として円形に形成され、その周縁部が、上記した中円筒枠16と上円筒枠17との間に挟み込まれて固定されている。このふるい部20は、ふるい枠14の内部を上下に区画している。
振動体ベース13の中心部の下面には、振動体ハウジング21が固定されている。この振動体ハウジング21には、図示しない軸受を介して回転軸22が回転可能に支持されている。この回転軸22のうち振動体ハウジング21の上方に突出した上端部には、上部アンバランスウェイト23が取り付けられている。この上部アンバランスウェイト23は、回転軸22に固定されており、当該回転軸22と一体に回転する。一方、回転軸22のうち振動体ハウジング21の下方に突出した下端部には、下部アンバランスウェイト24が取り付けられている。この下部アンバランスウェイト24は、回転軸22に回動可能に支持されている。
回転軸22には、カップリング25および当該カップリング25に固定された駆動スプリング26を介してVプーリ27が取り付けられている。このVプーリ27は、架台11の内底面上に回転可能に支持されている。一方、架台11の内側面には、回転軸22を回転させる回転駆動部としてモータ28が固定されている。この場合、モータ28は、図示しないインバータ装置によって駆動が制御されるインバータモータで構成されている。このモータ28の回転軸28aには、Vプーリ29が取り付けられている。Vプーリ27とVプーリ29との間には、Vベルト30が掛け渡されている。モータ28は、回転軸28aの回転を、Vプーリ29、Vベルト30、Vプーリ27を介して回転軸22に伝達する。これにより、モータ28は回転軸22を回転させる。
これら回転軸22、上下の両アンバランスウェイト23,24、および、モータ28により振動付与部31が構成されている。この振動付与部31は、上下の両アンバランスウェイト23,24を備えた回転軸22をモータ28によって回転させることによりふるい枠14に振動を付与する。この場合、振動付与部31は、振動を発生させるための駆動源となるモータ28と、振動の発生源、つまり、振動が発生する部分となる回転軸22とを、Vプーリ27、Vプーリ29、Vベルト30を介して別体に備えた構成である。なお、この場合、振動ふるい機10は、モータ28によって回転軸22を一方向のみに回転させる標準型の構成である。モータ28には、図示しないインバータ装置を含む制御装置が接続されており、モータ28の駆動は、この制御装置によって制御されるようになっている。
ふるい枠14の上部を構成する上円筒枠17の外周部には、ふるい枠14内のふるい部20上に残った分離対象物(残留物)を振動ふるい機10の機外に排出するための網上排出口33が設けられている。この網上排出口33には、当該網上排出口33から外方に延びる網上排出通路部34が設けられている。この網上排出通路部34は、ふるい枠14の一部である上円筒枠17から径方向外側に向かって、つまり、環状のふるい枠14の法線方向に向かって直線状に延びて設けられており、ふるい枠14の内部と外部とを連通接続している。ふるい枠14のふるい部20上に投入された分離対象物のうち当該ふるい部20の目孔の大きさよりも大きい異物などは、ふるい部20からふるい落とされることなく、最終的に、この網上排出通路部34から外部に排出される。
また、ふるい枠14の下部を構成する下円筒枠15の外周部には、図示しない網下排出口が設けられている。この網下排出口には、当該網下排出口から外方に延びる網下排出通路部35が設けられている。本実施形態では、この網下排出通路部35が、特許請求の範囲に記載の「排出通路部」に相当する。下円筒枠15の底面には、円錐状の受け部36が設けられている。ふるい枠14内のふるい部20からふるい落とされ受け部36で受けられた分離対象物、つまり、ふるい部20の目孔の大きさよりも小さい分離対象物は、網下排出口および網下排出通路部35を通して振動ふるい機10の機外に排出される。この網下排出通路部35の先端部の下方には、解砕ボックス100が取り付けられる。この解砕ボックス100の構成については後述する。
上述したように、上部アンバランスウェイト23は回転軸22に固定されている。これに対して、下部アンバランスウェイト24は回転軸22に回動可能に支持されている。従って、振動ふるい機10は、上部アンバランスウェイト23と下部アンバランスウェイト24との間の角度が調整可能である。また、これら両アンバランスウェイト23,24間の角度に応じて、モータ28が駆動して回転軸22が回転されたときにふるい枠14に発生する振動、特にはふるい部20に発生する振動が異なることが分かっている。
そのため、上記構成の振動ふるい機10は、ふるい枠14の振動モードを、上下の両アンバランスウエイト23,24の位置を調節することによって変更可能である。また、各振動モードに対応する上下の両アンバランスウエイト23,24間の角度は、ふるい条件、例えば、ふるい枠14内のふるい部20上に投入する分離対象物の形状、粒度、比重などの条件に応じて適宜調節することができる。
次に、上記した構成の振動ふるい機10に取り付けられる解砕ボックス100の構成について図2および図3も参照しながら説明する。この解砕ボックス100は、特許請求の範囲に記載した「付属部品」に相当するものであり、ポット部材101と、支持部材102と、振動部材103と、を備える。なお、振動部材103は図3のみに示している。
ポット部材101は、特許請求の範囲に記載した「箱部材」に相当するものであり、例えばステンレスなどの金属製である。このポット部材101は、本体部104と蓋部105とからなる。詳しくは図3に示すように、本体部104は、上面、この場合、上部の全面が開口した有底矩形状の箱状の部材であり、その底面、この場合、底部の全面にわたって複数の孔部104aを有している。孔部104aは、例えば直径5mm程度の大きさで設定されている。この本体部104の内部には、複数枚、この場合2枚の仕切部104bが設けられている。本体部104の内部は、これら仕切部104bによって3つの解砕室101cに仕切られている。これら仕切部104bの全面には、当該仕切部104bを連通する複数の連通孔104cが設けられており、これにより、各解砕室101cは、相互に連通した状態で並んでいる。蓋部105は、上記した本体部104の上面開口部を塞ぐ矩形状の蓋であり、その中央部に、当該蓋部105を上下方向に貫通する開口部105aを有する。この場合、開口部105aは円形状に開口している。このような本体部104および蓋部105からなるポット部材101は、その底面に複数の孔部104aを有し、上面に開口部105aを有する構成である。
支持部材102は、特許請求の範囲に記載した「振動伝達部材」に相当するものであり、例えばステンレスなどの金属製である。この支持部材102は、この場合、円弧状に形成された取付部102aと、当該取付部102aと上記したポット部材101の本体部104とを連結する2本の連結部102bとからなる。この支持部材102は、振動ふるい機10の振動体ベース13に、取付部102aが例えばボルトとナットとによって締結されることにより、ポット部材101を、網下排出通路部35の先端部に下方から対向する位置にて支持する。そして、この支持部材102は、振動ふるい機10が発生する振動をポット部材101に伝達する。
振動部材103は、ポット部材101の各解砕室101cの内部に、それぞれ移動可能に且つ振動可能に設けられている。この振動部材103は、例えばステンレスなどの金属製であり、ある程度の長さを有する棒状に形成されている。この場合、振動部材103の線径は1.5mm程度であり、長さは90mmである。また、振動部材103は、各解砕室101cの内部にそれぞれ複数本が投入されている。振動ふるい機10が発生する振動は、支持部材102を介してポット部材101に伝達され、このポット部材101の各解砕室101c内の振動部材103に伝達されるようになっている。これにより、振動部材103は、振動ふるい機10の振動に伴ってポット部材101の各解砕室101c内を移動しつつ振動する。この場合、ポット部材101の内部は3つの解砕室101cに仕切られていることから、各解砕室101cに投入されている振動部材103は、それぞれの解砕室101c内で移動しつつ振動する。これにより、振動部材103を、ポット部材101内の端部に偏ることなく、ポット部材101の全体にわたって満遍なく分布させることができる。
次に、上記した構成の解砕ボックス100を取り付けた振動ふるい機10によって分離対象物の分級動作を行う場合の作用について説明する。
即ち、上記した構成によれば、振動ふるい機10の網下排出通路部35の先端部に対向して、当該網下排出通路部35の先端部に対向する上面に開口部105aを有する解砕ボックス100のポット部材101が配置される。従って、振動ふるい機10の振動に伴い当該ふるい枠14からふるい落とされた分離対象物は、網下排出通路部35を通過して解砕ボックス100のポット部材101の開口部105aから当該ポット部材101の内部に導入される。このポット部材101は、その内部に形成された各解砕室101cにそれぞれ振動可能な振動部材103を備えており、この振動部材103は、振動ふるい機10から支持部材102を介してポット部材101に伝達される振動によってポット部材101の各解砕室101c内を移動しつつ振動する。そのため、ふるい枠14からふるい落とされた分離対象物は、網下排出通路部35を通過する過程で粒状化したとしても、ポット部材101内に導かれ、当該ポット部材101内にて移動しつつ振動する振動部材103によって砕かれ、これにより、粒状化した状態が解消される。即ち、粒状化した分離対象物は、ポット部材101内にて振動部材103によって「解砕」されるようになる。そして、このようにポット部材101内にて解砕された分離対象物は、当該ポット部材101の底部に形成された複数の孔部104aから落下する。
以上に説明したように本実施形態によれば、ふるい枠14からふるい落とされた分離対象物、つまり、分級された分離対象物が振動ふるい機10の網下排出通路部35を通過する過程で再び粒状化したとしても、その粒状化した分離対象物を、解砕ボックス100のポット部材101内に導き、当該ポット部材101内にて移動しつつ振動する振動部材103によって解砕して孔部104aからふるい落とす構成とした。これにより、ふるい枠14において一旦分級された分離対象物が排出される過程で再び粒状化してしまうことに伴う分級効率の低下を抑えることができる。
また、解砕ボックス100を振動ふるい機10に取り付けることにより、一旦分級された後に再び粒状化してしまった分離対象物を解砕、つまり、再解砕する再解砕機能を備える振動ふるい機10を簡易に設けることができる。また、再び粒状化してしまった分離対象物を解砕ボックス100が有するポット部材101内にて集中的に解砕することができる。
また、振動部材103を棒状に設けた。このように、ある程度の長さを有する棒状の振動部材103によれば、振動ふるい機10から伝達される振動に伴い振動部材103に当該振動部材103を回転させる力が作用したとしても、ポット部材101の内壁面に当接するなどして回転し難くなる。従って、振動部材103がポット部材101内の一定箇所で回転してしまうことを防止することができ、再び粒状化してしまった分離対象物に振動部材103を十分に接触させることができ、再び粒状化した分離対象物の再解砕の効率を向上することができる。
また、本発明は、上記の解砕ボックス100が取り付けられた振動ふるい機10として提供することも可能であり、このように解砕ボックス100付きの振動ふるい機10によっても、同様の効果を奏することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態について図4を参照しながら説明する。以下、上述の第1実施形態と異なる点のみを説明する。
本実施形態では、解砕ボックス100のポット部材101は、上記の支持部材102に代わる支持部材102Aによって支持されている。この支持部材102Aは、2本の連結部が上記した連結部102bよりも上下方向に長く形成されており、これにより、ポット部材101を、網下排出通路部35の先端部に下方から対向する位置であって、上記した第1実施形態にてポット部材101を支持した高さよりも低い位置にて支持する。そして、この支持部材102Aも、振動ふるい機10が発生する振動をポット部材101に伝達する機能を有しており、特許請求の範囲に記載した「振動伝達部材」に相当するものである。
このようにしてポット部材101が支持された解砕ボックス100は、ポット部材101の開口部105aにシュート部材200が接続され、このシュート部材200の先端部、この場合、上端部が振動ふるい機10の網下排出通路部35の先端部に接続されている。このシュート部材200は、特許請求の範囲に記載の「連結管路部」に相当するものであり、このシュート部材200によって、振動ふるい機10の網下排出通路部35の先端部と解砕ボックス100のポット部材101の開口部105aとが連結された構成となっている。この場合、このシュート部材200は、ゴム製であり、蛇腹状に形成されて可撓性を有している。
以上に説明した本実施形態によれば、振動ふるい機10の網下排出通路部35の先端部と解砕ボックス100のポット部材101の開口部105aとがシュート部材200によって連結されていることから、網下排出通路部35から排出される分離対象物を、シュート部材200を介して確実に解砕ボックス100のポット部材101の内部に導くことができ、ふるい枠14からふるい落とされた分離対象物の回収率を向上することができる。
また、ふるい枠14からふるい落とされ網下排出通路部35を通過する分離対象物が確実に解砕ボックス100のポット部材101の内部に導かれることから、網下排出通路部35から排出される分離対象物に再び粒状化した分離対象物が含まれていたとしても、その粒状化した分離対象物を解砕ボックス100のポット部材101の内部にて振動部材103によって確実に再解砕することができ、分級効率の低下を一層抑えることができる。
(その他の実施形態)
本発明は、上述した各実施形態のみに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の実施形態に適用可能であり、例えば、以下のように変形または拡張することができる。
振動部材103は、図5(a)に示すように直線状に延びる棒状であることが好ましいが、さらに、図5(b)に示すように波打つように延びる棒状、つまり、クリンプした棒状に設けるとよい。これにより、粒状化した分離対象物が振動部材103に接触する接触面積を大きくすることができ、解砕効率を一層向上することができる。
また、図6に示すように、振動部材は、球状の振動部材203で設けてもよい。この場合、その球状の振動部材203の大きさや数などを適宜調整することにより分離対象物の解砕効率の低下を抑えるようにする。
ふるい枠14に投入する分離対象物としては、種々の対象物を投入して分級することができる。
解砕ボックス100のポット部材101の大きさや形状、支持部材102の大きさや形状などは、例えば、振動ふるい機10の振動モード、換言すれば、分離対象物が移動する方向、分離対象物の種類や性質、振動ふるい機10の分級性能などに応じて、適宜変更して設定することができる。
振動部材103を構成する材料としては、ステンレス製などの金属製ではなく、例えば、樹脂、木材など種々の材料を採用して構成してもよい。また、振動部材103の形状としては、棒状であることが好ましいが、例えば円錐状、矩形状、環状(リングドーナツ状)など種々の形状を採用してもよい。なお、振動部材103の形状は、粒状化した分離対象物との接触面積をより広く確保すべく、その表面積が極力大きくなる形状が好ましい。また、振動部材103の長さや太さも、適宜変更して実施することができる。この場合も、分離対象物との接触面積をより広く確保すべく、その表面積が極力大きくなる長さや太さが好ましい。
本発明に係る振動ふるい機の付属部品は、振動を伴う構成の機械や装置全般に適用可能であり、例えば、ホッパータイプの振動ふるい機、パーツフィーダ、振動ミルなどの種々の振動機器に適用することができる。
図面中、10は振動ふるい機、14はふるい枠、35は網下排出通路部(排出通路部)、100は解砕ボックス(付属部品)、101はポット部材(箱部材)、102は支持部材(振動伝達部材)、102Aは支持部材(振動伝達部材)、103は振動部材、200はシュート部材(連結管路部)、203は振動部材を示す。

Claims (6)

  1. ふるい枠を振動させることにより当該ふるい枠からふるい落とした分離対象物を排出する排出通路部を備える振動ふるい機に取り付けられる付属部品であって、
    前記排出通路部の先端部に対向して配置され、上面に開口部を有し、底面に複数の孔部を有する箱部材と、
    前記振動ふるい機が発生する振動を前記箱部材に伝達する振動伝達部材と、
    前記箱部材の内部に振動可能に設けられた振動部材と、
    を備える振動ふるい機の付属部品。
  2. 前記振動部材は棒状である請求項1に記載の振動ふるい機の付属部品。
  3. 前記振動部材は球状である請求項1に記載の振動ふるい機の付属部品。
  4. 前記排出通路部の先端部と前記箱部材の開口部とを連結する連結管路部をさらに備えることを特徴とする請求項1から3の何れか1項に記載の振動ふるい機の付属部品。
  5. 前記振動伝達部材は、前記箱部材を前記排出通路部の先端部に対向する位置にて支持する支持部材で構成されている請求項1から4の何れか1項に記載の振動ふるい機の付属部品。
  6. ふるい枠を振動させることにより当該ふるい枠からふるい落とした分離対象物を排出する排出通路部を備える振動ふるい機であって、
    前記排出通路部の先端部に対向して配置され、上面に開口部を有し、底面に複数の孔部を有する箱部材と、
    前記振動ふるい機が発生する振動を前記箱部材に伝達する振動伝達部材と、
    前記箱部材の内部に振動可能に設けられた振動部材と、
    を備える付属部品が取り付けられている振動ふるい機。
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