JPH08504359A - 材料分離装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 供給材料を粗い材料と細かい材料とに分離する分離装置を提供する。分離装置は高い端部と低い端部と両側面とを有する枠体（１２）と、枠体内に設けた分離表面（６４）を有する振動式篩又は複数の棒と、供給材料を分離表面に指向させる傾斜面（５８）を構成するように高い端部に設けた固定傾斜指向板とを有する。分離装置は更に傾斜面（５８）を延長させる指向板延長部材（６８）を有し、この指向板延長板は支持腕（７２）と支持ブラケット（７４）とにより枠体に取りつけられ、前記傾斜面を延長して使用位置と、道路移動を可能にするように枠体の表面に近接した不使用位置との間を移動自在とする。

Description

【発明の詳細な説明】 材料分離装置及び方法 発明の背景 粗い材料を細かい材料から分離する装置としては、枠体内に設けた一対の傾斜 振動ふるい機構を含むふるい装置が知られている。一般に、枠体は高い端部と低 い端部を２つの側面で結合した形を有し、高い端部には上側振動ふるい機構に向 けて下に向けられた傾斜案内表面を有する。粗い材料と細かい材料に分離すべき 土壌その他の固形粒子材料を前端積載機のシャベルから上側振動ふるい機構に装 入すると、粗い材料は上側振動ふるい機構の下端から枠体の外に落下し、細かい 材料は上側ふるい機構のふるいを通り抜けて目のより細かい下側振動ふるい機構 の上に落下し、その中の粗い材料は枠体の低い端部から放出され、更に細かい材 料は下側ふるい機構のふるいを通り抜けてコンベアベルトまたは枠体内に落下し た後で回収される。 このような分離装置は可搬式にでき、一端には車両による曳行手段を設け、他 端には一組の車輪を設けて、作業現場に移送できるようになっている。また、車 輪は道路に接する道路移送位置と、枠体が地面に接触する動作位置との間で枠体 に出し入れできる。 一般に、上記のような土壌分離装置における一対の振 動ふるい機構は圧縮ばねに支持されており、回転運動によりバネの上で振動する 。運動は一般に油圧モータにより駆動される軸の一端に取りつけた偏心フライホ イールを上下振動ふるい機構に結合することにより与えられる。上側振動ふるい 機構のふるいは一般に積載機から直接装入される大きい礫その他の重質の異物を 含んでいる土壌その他の材料の衝撃に耐えるに充分な強度を有する大きい直径の 針金を編成したものである。下側振動ふるい機構のふるいは通常細い針金を編成 したものであり所望の分離に適したより小さい目を有する。 土壌は一般に上記の分離装置により迅速且つ能率的に分離できるけれども、供 給材料が埋め立て土のような、葉、紙袋、棒、砂、土壌、礫、木片、缶、びん、 家庭ごみ、産業ごみ、建設廃材等の広範囲の材料を含む場合には分離に困難を伴 う。 各種の雑多な供給材料をふるい分けするために各種の振動分離装置が存在する が、これらは編成した針金を使用する代わりに、棒を板状に配列した櫛形または 指形の部材のふるい床の何組かにより構成され、これに供給材料を通して分離す る。棒は下向きに傾斜し、上下重畳関係に配置し、更に所定の分離を行うように 所定の間隔を明けて配置される。代表的なふるい床は単一の配列体として、また は間隔を置いた二つの配列体の形に配置され、各ふるい床は一般に水平または水 平線からわずかに下方に傾斜して配置され、また複数の棒形または指形の 部材が枠体から横に突出して所望の分離を行う。 車両による道路移動が可能で、分離すべき材料または材料を振動棒またはふる い分離表面に供給する前端積載機及び掘削機型等の各種の積載車両により能率的 に利用可能な分離装置及び方法を提供することが望まれる。 発明の概要 本発明は粗い材料と細かい材料を分離するための改良された分離装置及び方法 に関する。より詳しくは、本発明は道路移動が可能であり、前端積載機及び掘削 機型等の各種の材料供給装置とともに利用可能な分離装置及び方法を提供するこ とが望まれる。 本発明は、粗い材料を細かい材料から分離する移動可能な分離装置に関するも のであり、この分離装置は、高い端部と低い端部を２つの側面で結合した形の枠 体を有し、高い端部には供給指向板により形成される傾斜表面を有し、この指向 板は高い端部の上縁部から内方下向きに傾斜しており、２つの側面の上端縁も内 方下向きに傾斜していて良い。分離装置には前記の傾斜表面の下端部から低い端 部の上縁部近くに延長する振動式材料分離手段を有しており、この分離手段は一 般に一対の離間し傾斜した編成ふるいであるか、または離間した複数の棒よりな る組を重畳させて配置した単独または複数の層よりなるか、より具体的には、例 えばＳＣＲＥＥＮ−ＡＬＬ型の分離装置では一対の離間した下方に向けて傾斜す る 編成金網ふるいである。分離装置はさらにこの分離手段を振動させる手段であり 、具体的には一対の離間し傾斜した編成ふるいを前後に移動させ、或いは離間し た複数の棒を上下動させるように配置した偏心軸である。 分離装置が可搬式である場合には、分離装置には更に車輪が設けてあり、例え ば枠体の一端部に枠体を下げて接地させる非動作位置と、分離装置を持ち上げて 作業現場に移動させることができる作働または輸送位置との間で移動自在な一組 の車輪を設け、更に分離装置を作業現場に曳行するための引っかけ手段を設ける 。 分離装置は改良した特徴として、前記の指向板の傾斜表面を枠体の高い端部か ら上方に延長する指向板延長部材と、枠体の高い端部でこの指向板延長部材を前 記指向板に隣接して結合する手段と、結合された指向板延長部材を上方の傾斜し 延長して前記傾斜表面を形成する使用位置と、高い端部において前記枠体の片側 に近接し後退した非支持位置との間で移動させる手段とを有する。この特徴によ ると、掘削機型積載機による指向板延長部材の使用が可能となり、また可搬式分 離装置の車両による移動が可能となる。 一般に、指向板延長部材は指向板から上方外向きに、指向板とほぼ同一の角度 、例えば４５度の角度で延長するように構成されている。しかし、所望により、 指向板延長部材は３０〜６０度の範囲で指向板よりも大きい角度にまたは小さい 角度に配置しても良い。典型的には、 指向板延長部材は上縁部と下縁部を有する平坦な金属板から構成し、下縁部を枠 体の高い端部にヒンジで結合することにより延長した使用位置と、後退した不使 用位置との間で枢動できるようにする。指向板延長部材を移動させる手段は、枠 体に取りつけた複数のブラケットのような支持ブラケット手段と、複数の細長い 支持腕のような支持腕手段とよりなり、支持腕は下端で支持ブラケットに取りつ けられ、上端で指向板延長部材の上端に枢着されている。そして、支持腕は一般 に枠体の側面に近接した、分離装置を移動できる非支持（不使用）位置と、支持 ブラケットから斜め上方外向きに延びて指向板延長部材を支持し且つ下端がブラ ケット上部に支持される使用位置との間で移動自在である。支持腕の下端は支持 ブラケットに引っ掛けピンを使って取りつけることができ、支持腕は引っ掛けピ ンと枠体表面との間の隙間に入ることにより非支持位置に移動することが阻止さ れる。 本発明の改良された分離装置は、このように前端積載機のよな積載機と共に使 用できると共に、掘削機型の積載機と共に使用することもでき、更に指向板延長 部材を後退した不使用位置に変えることにより分離装置を輸送可能にし得る。 先に引用した特許の従来装置は一般に前端に分離すべき材料をすくい取るバケ ットを有する積載機と共に使用するように設計されている。前端積載機は材料を 分離機に枠体の高い端部に持ち上げ、バケットを傾け、次いで 材料を下方に傾斜した指向板に注ぎ、それにより材料を高い端部から低い端部へ 向けて下方に傾斜している振動式分離表面に指し向ける。下方に傾斜した指向板 の寸法は前端積載機のバケットが届く高さであって、しかも道路移動時の高さ制 限内にあるように調製されている。 特に埋立土の場合は、供給材料を指向板に衝突させて材料をほぐし、且つ振動 分離表面に最大限度接触させて粗い材料から細かい材料を分離する機会を増すこ とが望ましい。能率的な分離を達成するためには、未分離供給材料を下方に傾斜 した指向板の上方の高い位置から落とし込み、しかも振動分離表面には部分的に 或いは直接に落とし込まないようにして指向板からの材料の流れを分離表面の最 初の部分に指向しなければならない。この結果は、バケット自体が指向板の延長 部分として作用し、供給材料をバケットの下端縁から指向板の上端縁に供給され る時に最良の結果が得られる。未分離の混合供給材料は分離した材料と混合しな いようにすることが重要である。もしも供給材料で一杯にしたバケットから内容 物を指向板に対して適正でない位置から供給するならば、こうした混合が生じる 。分離表面上の材料は偏心軸の回転運動により生じる振動力により決定される速 度並びに方向に移動し、また指向板上の材料は重力の作用とその大きい傾斜角度 により分離表面に移動する。混合物の底は分離表面を通り抜けて落下する細かい 材料が分離され、分離装置の低い端部に移動するにつれて材料の大き さが小さくなり、最後には粗い材料が分離表面に残留して低い端部を落下して枠 体から出ていく。細かい材料は分離表面を通り抜けて枠体内に落下し、前端積載 機またはコンベヤにより運び出される。 上記の分離装置は掘削機型の積載機に関連して使用すると、前端積載機程の能 率は得られない。その理由は、指向板が、掘削機型の積載機により未分離供給材 料を指向板よりもずっと離れた位置で振動分離表面に落とし込むことなしに指向 板上に落下させ得るほどの充分大きい寸法を有せず、振動分離板が材料を細かい 材料に分離するのに充分な機会を与えられないからである。さらに、ある場合に は、前端積載機の代わりに掘削機を使用すると有利な場合がある。これにはいく つかの理由があり、材料の処理面からの要請、場所の制約、または積載機の利用 可能性などである。従来型の設計の分離装置を掘削機と関連して使用すると、生 産性が低下して費用がかさむことになる。供給指向板の寸法を大きくすると生産 性は向上するが、他の問題を生じる。まず分離装置の全体の高さが大きくなり、 前端積載機のバケットが指向板の上端縁に接近できなくなり、未分離の供給材料 を振動分離表面に供給できなくなる。また、高さが高くなり過ぎると分離装置は 道路輸送時の高さ制限及び幅制限にかかるので、輸送できなくなる。 そこで、本発明の改良は、基本的に２つの態様で動作することができる可動指 向板延長部材に関する。まず、 本発明の分離装置は前端積載機及びその他の積載機と共に使用してもその動作能 力を阻害されないで従来と同様な仕方で動作が可能であり、また分離装置の道路 輸送が可能である。本発明の改良は、振動分離表面の下から分離された細かい材 料を除去することができるという重要な特徴を減殺しないで達成される。更に、 この改良は、指向板延長部材を既存の固定供給指向板に対して所定の位置に移動 させ、掘削機型の積載機により材料を供給しながら能率的な分離処理を可能にす る。この指向板延長部材は供給材料を掘削機により分離装置に装入することを可 能にし、一方では分離された材料の未分離材料との混合による汚染を生じるよう な指向板を越えての材料の落ち込みを防止する。指向板延長部材はまた、掘削機 のバケットの内容物を振動分離表面に直接明けることなく指向板延長部材上に明 けることを可能にし、それにより掘削機から材料が供給された時に分離装置の能 率と生産性を向上する。本発明の改良された分離装置は指向板延長部材を前端積 載機または掘削機のいすれかに適合した位置に枢動させる手段を有し、未分離材 料の供給の方法による能率の低下を生じることなく最適の動作を達成する。 本発明の分離装置は、指向板延長部材を従来の前端積載機型に適した動作位置 から、掘削機型の動作に適した位置に上昇させる手段を有し、この上昇は支持ブ ラケット内の支持腕の運動により、または所望により、振動分 離表面の為の既存の油圧手段から駆動されるシリンダによる支持腕の運動により 、手動的にまたは油圧的に実現することができる。これを設計するには、従来の 既存の分離装置の枠体に、ヒンジ、支持腕、および支持ブラケットを付加するこ とにより、最小限度の修正を行えば良い。本分離装置は指向板延長部材を持ち上 げる手段を有することにより容易に設置及び取り外しができる。 指向板延長部材を選択したいずれか２つの動作態様において、干渉を起こすこ となく係止ないし保持する手段を有する。 一般に、前端積載機はブーム腕の一端に油圧シリンダ動作式バケットを有する 自動車であり、バケットは、バケットの開放端が上向きの負荷運搬位置と、バケ ットがシリンダピストン棒により反時計方向に前進して傾斜した負荷放出位置の 間を移動する。掘削機は典型的には固定した位置から延びる前端積載機のブーム 腕よりも長い１本以上のブーム腕を有し、一つのブーム腕の一端に油圧動作バケ ットまたはシャベルを結合している。掘削機のバケットは、バケットの開放端が 上向きではあるがブーム腕よりも下にある負荷支持位置と、バケットが反時計方 向に回転してバケットの開放部を下向きにし且つ負荷をほぼ水平に放出するよう な位置との間で移動する。掘削機の負荷のこの動作方法及び放出方法では、従来 の分離装置の指向板に負荷を明ける際に困難を伴う。前端積載機及び掘削機自動 車のこれらの負荷材料の動作方法 及び放出方法の困難は、従来の分離装置の能率及び動作に前述した困難を伴う。 図面の簡単な説明 図１は使用状態の従来の分離装置を示す斜視図である。 図２は前端搬入機が供給材料を装置に装入している状態の従来の分離装置を示 す斜視図である。 図３は指向板延長手段が延長した使用状態にある本発明の分離装置を示す斜視 図である。 図４は図３の分離装置の側面図であり、掘削機が材料を分離装置に落とし込ん でいる状態を示す。 図５は図４の分離装置の背面図である。 図６は図３の分離装置の側面図を示し、指向板延長手段が後退した移送休止状 態を示す。 図７は前端積載機とともに使用されている従来の分離装置の平面図である。 図８は掘削機とともに使用されている本発明の分離装置の平面図である。 従来例の説明 図１は従来の装置（前述の商品名ＳＣＲＥＥＮ−ＡＬＬ）を示し、この装置１ ０は、枠体１２、一対の可動車輪１４、及び曳行棒１６を有する。枠体１２は内 方に傾斜する供給指向板１８とを有することによる傾斜案 内面を形成し、また傾斜した側板２０、２２により供給材料を上側振動ふるい２ ４に供給する。このふるい２４の下側には下側振動ふるい２６が離間して設けら れ、また枠体１２は車輪１４を上げた状態で地面２８に支持されている。 図２は上側振動ふるいがバネ３０により従来装置１０に支持された状態を示す 側面断面図であり、固体、粒体、土壌等の粗粒及び細粒材料を含んでいる混合物 ３２は、前端積載機３４のバケット４０から指向板１８に、次いで上側振動ふる い２４に供給され、装置１０の動作期間中に粗い材料３６と細かい材料３８とに 分離される。前端積載機３４のバケット４０は点線位置に戻る。 実施例の説明 図３は本発明の分離装置５０を示し、枠体５２と、図では上側位置にある一組 の車輪５４と、車輪を移動位置に降ろした時に作業現場に装置を曳行できる曳行 手段５６とを有する。装置５０は約４５度の角度の固定した供給指向板５８と、 固定した同様の角度の側板６０、６２を有する。装置５０は更に下方に向けて傾 斜した、互いに端部で重畳する、振動式の、離間した多数の棒６４の３つの層を 有する。これにより、これらの振動棒分離表面に装入された固形粒子を含む供給 材料６６は分離される。装置５０は更に指向板５８からそれと同一の角度で上方 外側に延びるヒンジ付きの供給指向板延長部 材６８を有することにより、傾斜案内面を延長すると共にその上縁部の高さを高 くしている。 図４は図３の装置５０の側面断面図であり、供給指向板延長部材６８は延長位 置にある。指向板延長部材６８はヒジピン７０により固定指向板５８の上端縁に 枢着されている。図示のように、指向板延長部材６８は指向板と同一の４５度の 角度に配置されているが、それよりも傾斜がきつくても緩くても良く、例えば３ ０〜６０度にあっても良いし、あるいは垂直位置にあっても良い。指向板延長部 材６８はリブで支持しても良いし、また固定指向板５８と同一の長さでも良いし 、同一の高さでも良く、例えば６０〜１２０ｃｍの長さにし得るし、通常は平板 から構成される。装置５０は支持腕７２を有し、支持腕の上端７８は延長部材６ ８の上端縁に枢着され、下端は枠体５２に結合された支持ブラケット７４により 角度３０〜４５度に支持されている。装置５０は延長ブーム腕とシャベル７６を 有する掘削機８８と共に使用されている状態で示されている。分離すべき供給材 料６６は板状延長部材６８に落し込まれるので、供給材料は棒による分離表面を 構成する振動棒の上面に供給されて、粗い材料８２と、細かい材料８４とに分離 される。 図５は図４の分離装置５０の背面図であり、支持腕７２は一端部で引っ掛けピ ン８６により支持ブラケット７４に支持されている。板状延長部材６８の角度は 長さの異なる支持腕７２を使用するか、或いは支持腕を調製 可能な入れ子式にするか、あるいは支持腕を油圧式のピストン・シリンダにする ことにより、所望の角度に修正することができる。 図６は支持腕７２が枠体５２の面の近くに後退した平坦な不使用位置において 支持ブラケット７４の間に位置した状態を示す。板状延長部材６８は枢動して枠 体５２の表面に移動し、支持腕７２とほぼ整列した状態になっている。図の点線 は板状延長部材６８が図４〜５の支持位置に上昇した状態を示す。支持腕７２の 端部は支持ブラケット７４の中にはまっており、引っ掛けピン８６を有する枠体 ５２の表面に接触することができる。図６に示す平坦位置では装置５０は、一組 の車輪を接地して枠体４２を上昇させた状態で他の車両の曳行棒により、車両の 運行規制、高さ制限等に違背することなく作業現場に移動することができる。も しも板状延長部材６８が上昇位置にあったならば車両の運行規制、高さ制限等に 違背するであろう。 図７は従来の分離装置１０（商品名ＳＣＲＥＥＮ−ＡＬＬ）をバケット４０を 有する前端積載機３４と共に使用する様子を示す（図１〜２参照）。動作におい て、分離装置１０は枠体１２を接地した動作位置に移動している。前端積載機は 分離すべき材料３２の貯蔵箇所と、分離装置１０との間を行き来し、供給材料を 傾斜した供給板１８及び振動ふるい２４に装入する。前端積載機は供給指向板の 側から装置に接近する。 図８は供給指向板延長部材６８が使用位置にある本発明の分離装置５０の平面 図である（図３〜４参照）。バケット７６を有する無限軌道掘削機８８は２本の ブーム腕を有している。動作において、掘削機８８は固定位置にあり、その長い ブーム腕は分離装置５０と供給材料貯蔵部６６との間を往復する。また、掘削機 バケット７６の供給指向板延長部材を有する分離装置５０への接近は、分離装置 ５０の反対側から行われ、掘削機バケットは枢動して供給材料を指向板延長部材 ６８に放出する。図８に示したように（図４も参照）掘削機８８のバケット７６ が完全に延び出した状態では、もしも供給指向板延長部材６８が使用位置にあっ て供給原料６６を受け取らないならば、供給材料６６は分離装置５０の高い端部 を超えて放出され、装置５０によりふるい分けられるべき材料６６を汚染するで あろう。指向板延長部材６８が存在しないと掘削機８８はその負荷をバケット７ ６から分離機の低い端部寄りで、分離表面６４に放出せざるを得ない。そうなれ ば、供給指向板延長部材６８のない分離装置を掘削機と共に使用した場合には分 離装置の効率が減じてしまう。可動の供給指向板延長部材６８を有する分離装置 は融通性のある動作を可能にし、前端積載機及び掘削機の両者と共に分離装置を 使用することが可能になる。 現場における動作では、指向板延長部材６８の上方部分に取り付けた鎖を引き 上げ手段により引き上げること により指向板延長部材６８を引き上げ、支持腕７２を支持ブラケット７４に固定 し、枠体５２の各側において引っ掛けピン８６を支持ブラケット７４に挿入する ことにより延長した使用位置に位置付けられる。逆に、指向板延長部材６８はこ の手順を逆にすることにより平坦位置に移動できる。 支持ブラケット７４、支持腕７２及び供給指向板延長部材６８は所定のホルト と共にキット形態で販売すれば、上記のＳＣＲＥＥＮ−ＡＬＬその他の既存の分 離装置に指向板延長部材を取り付けることもできる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ａ）高い端部と低い端部と両側面とを有し、前記高い端部の上縁部から内 方下向きに傾斜する指向板より形成される傾斜表面を有している枠体と、 ｂ）前記傾斜表面の下端部から前記低い端部の上縁部に向けて下方に傾斜して いる振動式材料分離手段と、 ｃ）前記分離手段を振動させる手段と、を含む供給材料を粗い材料と細かい材 料とに分離する分離装置において、 ｉ）前記枠体の前記高い端部から上方外向きに延長して前記指向板の傾斜表面 を延長する指向板延長部材と、 ii）前記指向板延長部材を前記指向板に隣接して結合する手段と、 iii）前記結合された指向板延長部材を、上方の傾斜し延長して前記傾斜表面 の延長部を形成する使用位置と、前記高い端部において前記枠体の側表面に近接 し後退した非支持位置との間で移動させる手段と、 よりなる分離装置。 ２．ａ）非動作位置と、分離装置を作業現場に移動させる動作位置との間で移 動自在の車輪と、 ｂ）前記分離装置を作業現場に曳行するための引っ掛け手段と、を有する請求 項１の分離装置。 ３．前記指向板延長部材は前記指向板と同一の角度をなしている請求項１の分 離装置。 ４．使用位置と非支持位置との間で移動させる手段は、枠体に結合された支持 ブラケットと、一端において前記支持ブラケットに結合され他端において前記指 向板延長部材に枢着されている支持腕とよりなり、前記支持腕は枠体表面に近接 した非支持位置と、前記指向板延長部材を支持するように斜め上方に延び他端部 が前記支持ブラケットに支持される使用位置との間で移動自在である、請求項１ の分離装置。 ５．供給材料を粗い材料と細かい材料とに分離する分離方法において、 ａ）請求項１の可搬式の分離装置を用意し、 ｂ）指向板延長部材を後退した移動可能な非支持位置から、延長し支持した使 用位置に移動させ、 ｃ）粗い材料と細かい材料との混合物よりなる供給材料を、掘削積載機のバケ ットから前記指向板延長部材の前記傾斜表面に落とし込み、前記混合物を粗い材 料と細かい材料とに分離することからなる、分離方法。