(57)【要約】【課題】ふるい工程に先立って混合工程や砕き工程を行う場合、両工程を効率よく行うことができる篩装置、処理ユニットを提供する。【解決手段】篩装置１０は、試料容器１１の内部空間に配された回転羽２１の回転によって砕かれた試料Ｓを、または回転羽２１によって混合された試料Ｓを選別するためのものである。篩装置１０は、試料Ｓを選別する篩部１２Ｆを備える。試料Ｓの砕きまたは試料Ｓの混合を行う場合、篩部１２Ｆは回転羽２１の上方に位置する。試料Ｓをふるいにかける場合、篩部１２Ｆは回転羽２１の下方に位置する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料容器の内部空間に配された回転羽の回転によって砕かれた試料を、または前記回転羽によって混合された試料を選別する篩装置であって、
前記試料を選別する篩を備え、
前記砕きまたは前記混合を行う場合、前記篩は前記回転羽の上方に位置し、
前記試料をふるいにかける場合、前記篩は前記回転羽の下方に位置することを特徴とする篩装置。
【請求項２】
ふるいにかけられた前記試料を回収する回収容器を備え、
前記篩の孔は、前記試料容器の内部空間と前記回収容器の内部空間とを連通し、
前記回収容器は、前記砕きまたは前記混合を行う場合、前記篩の上方側となるように設けられたことを特徴とする請求項１記載の篩装置。
【請求項３】
試料容器の内部空間に配された回転羽の回転によって砕かれた試料を、または前記回転羽によって混合された試料を選別する篩装置であって、
前記試料を選別する篩を備え、
前記篩は、前記試料容器内で舞った前記試料が通過する孔を有することを特徴とする篩装置。
【請求項４】
前記孔は、前記回転羽によって舞った前記試料が通過することを特徴とする請求項３記載の篩装置。
【請求項５】
前記砕きまたは前記混合を行う場合と前記舞った試料をふるいにかける場合との両方において、前記篩は前記回転羽の上方に位置することを特徴とする請求項３または４記載の篩装置。
【請求項６】
前記砕きまたは前記混合を行う場合、上方に前記孔が位置し、
前記舞った試料をふるいにかける場合、下方に前記孔が位置することを特徴とする請求項３ないし５のうちいずれか１項記載の篩装置。
【請求項７】
ふるいにかけられた前記試料を回収する回収容器を備え、
前記篩の孔は、前記試料容器の内部空間と前記回収容器の内部空間とを連通することを特徴とする請求項３ないし６のうちいずれか１項記載の篩装置。
【請求項８】
前記篩には大きさの異なる前記孔が高さ方向に並ぶことを特徴とする請求項３または７記載の篩装置。
【請求項９】
前記回収容器は、第１の内部空間と第２の内部空間を有し、
大きな前記孔は前記第１の内部空間のみに開口し、
小さな前記孔は前記第２の内部空間のみに開口することを特徴とする請求項３ないし８のうちいずれか１項記載の篩装置。
【請求項１０】
前記回収容器に設けられた脚部材を備え、
前記脚部材は、前記回収容器が前記篩よりも下方となる姿勢を維持することを特徴とする請求項２、７ないし９のうちいずれか１項記載の篩装置。
【請求項１１】
前記試料容器と、
前記試料容器の外部に配された回転駆動装置によって回転する前記回転羽とを備え、
前記回転羽は、前記回転駆動装置に対して着脱自在であることを特徴とする請求項１ないし１０のうちいずれか１項記載の篩装置。
【請求項１２】
請求項１１記載の篩装置と、
前記回転駆動装置と、
を備えることを特徴とする処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は篩装置、処理ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
粉末の試料を選別する篩装置が知られている。例えば、特許文献１に記載の粉末分粒装置は、篩と、篩に装着され、ふるいにかけられた試料を受ける受容器と、篩及び受容器をまとめて回転させる回転モータとを備える。このとき、篩及び受容器は、鉛直方向に対して斜めの姿勢で維持されるため、回転モータの回転によって、粉末の試料は効率よくふるいにかけられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−２７７４３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、粉末の試料を選別するふるい工程に先立って、粉末の試料を混合する混合工程や、団塊の試料を砕く砕き工程が行われる場合がある。この場合において、混合工程においては前述の篩装置とは別途の混合装置が、そして、砕き工程においては前述の篩装置とは別途の砕き装置が、それぞれ用いられる。
【０００５】
しかしながら、混合工程の後にふるい工程を行う場合、混合工程を経た試料について、混合装置から別途の篩装置まで搬送作業や、篩装置の収容部分へ投入する作業が発生してしまう。砕き工程の後にふるい工程を行う場合も同様であり、砕き工程を経た試料についての搬送作業や、投入作業が発生してしまう。
【０００６】
本発明は、斯かる実情に鑑み、ふるい工程に先立って混合工程や砕き工程を行う場合、両工程を効率よく行うことができる篩装置、処理ユニットを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、試料容器の内部空間に配された回転羽の回転によって砕かれた試料を、または前記回転羽によって混合された試料を選別する篩装置であって、前記試料を選別する篩を備え、前記砕きまたは前記混合を行う場合、前記篩は前記回転羽の上方に位置し、前記試料をふるいにかける場合、前記篩は前記回転羽の下方に位置することを特徴とする。
【０００８】
ふるいにかけられた前記試料を回収する回収容器を備え、前記篩の孔は、前記試料容器の内部空間と前記回収容器の内部空間とを連通し、前記回収容器は、前記砕きまたは前記混合を行う場合、前記篩の上方側となるように設けられたことが好ましい。
【０００９】
本発明は、試料容器の内部空間に配された回転羽の回転によって砕かれた試料を、または前記回転羽によって混合された試料を選別する篩装置であって、前記試料を選別する篩を備え、前記篩は、前記試料容器内で舞った前記試料が通過する孔を有することを特徴とする。
【００１０】
前記孔は、前記回転羽によって舞った前記試料が通過することが好ましい。また、前記砕きまたは前記混合を行う場合と前記舞った試料をふるいにかける場合との両方において、前記篩は前記回転羽の上方に位置することが好ましい。さらに、前記砕きまたは前記混合を行う場合、上方に前記孔が位置し、前記舞った試料をふるいにかける場合、下方に前記孔が位置することが好ましい。
【００１１】
ふるいにかけられた前記試料を回収する回収容器を備え、前記篩の孔は、前記試料容器の内部空間と前記回収容器の内部空間とを連通することが好ましい。また、前記篩には大きさの異なる前記孔が高さ方向に並ぶことが好ましい。さらに、前記回収容器は、第１の内部空間と第２の内部空間を有し、大きな前記孔は前記第１の内部空間のみに開口し、小さな前記孔は前記第２の内部空間のみに開口することが好ましい。
【００１２】
前記回収容器に設けられた脚部材を備え、前記脚部材は、前記回収容器が前記篩よりも下方となる姿勢を維持することが好ましい。
【００１３】
前記試料容器と、前記試料容器の外部に配された回転駆動装置によって回転する前記回転羽とを備え、前記回転羽は、前記回転駆動装置に対して着脱自在であることが好ましい。
【００１４】
本発明の処理ユニットは、上記の篩装置と、前記回転駆動装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ふるい工程に先立って混合工程や砕き工程を行う場合、両工程を効率よく行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】処理ユニットの概要を示す斜視図である。
【図２】処理ユニットの概要を示す分解斜視図である。
【図３】砕き装置及び試料容器の概要を示す分解斜視図である。
【図４】篩の概要を示す斜視図である。
【図５】第１の篩装置の概要を示す断面図である。
【図６】砕き工程における篩装置の概要を示す断面図である。
【図７】ふるい工程における篩装置の概要を示す断面図である。
【図８】プレふるい工程における篩装置の概要を示す断面図である。
【図９】第２の篩装置の概要を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
【００１８】
図１に示すように、処理ユニット２は、試料を選別するふるい工程が行われる篩装置１０と、試料を砕く砕き工程を行うための砕き装置２０と、砕き装置２０を駆動するための駆動装置３０と、を備える。
【００１９】
図２に示すように、篩装置１０は、有底の円筒状の試料容器１１と、試料容器１１に対して着脱自在に設けられた篩１２と、篩１２に対して着脱自在に設けられた回収容器１３と、を備える。砕き装置２０は、試料容器１１の収容空間に配された回転羽２１と、駆動装置３０からの動力を前記回転羽２１に伝えるための伝動機構２２と、備える。
【００２０】
図１に戻って、駆動装置３０は、篩装置１０が収容可能な収容凹み部３０Ｘを有する筐体３１と、収容凹み部３０Ｘに配された回転機構３２と、筐体３１に内蔵され回転機構３２を駆動するモータ３３と、モータ３３を制御するコントローラ３４と、を備える。
【００２１】
次に、伝動機構２２、篩１２、回収容器１３の詳細を説明する。
【００２２】
図３に示すように、伝動機構２２は、試料容器１１の底面に形成された貫通孔１１Ｘに挿入される回転軸２２ＡＸと、試料容器１１に設けられ、回転軸２２ＡＸを回転自在に支持する軸受２２Ｂと、回転軸２２ＡＸの一端部に固定され回転機構３２と嵌合可能な伝動羽２２Ｗと、回転軸２２ＡＸの他端部に固定されたストッパ２２Ｓと、を備える。
【００２３】
図２に示すように、篩１２は、円筒１２Ｔと、円筒１２Ｔに設けられた篩部１２Ｆと、を有する。円筒１２Ｔの軸方向一端部１２Ａは、試料容器１１の開口端部に対して着脱自在となっている。さらに、篩１２は、円筒１２Ｔの周面において、所定のピッチ（例えば、９０°おき）で周方向に並ぶすべり止め突起１２Ｄ（図１参照）を有する。
【００２４】
図２に示すように、篩部１２Ｆは、板状に形成され、円筒１２Ｔの軸方向中途部分に設けられる。また、篩部１２Ｆには、複数の貫通孔１２ＦＸが所定のピッチで形成される。さらに、図４に示すように、篩部１２Ｆには、係合突起１２Ｋが設けられる。係合突起１２Ｋは、試料容器１１に収容された試料に対して係合し、当該試料の砕き工程を確実におこなうためのものであり、篩部１２Ｆのうち試料容器１１に対向する面から突出する（図５参照）。
【００２５】
図２に戻って、回収容器１３は、円筒状に形成される。そして、回収容器１３のうち軸方向の一端部は、閉塞部１３Ｙによって閉塞される。また、当該軸方向の一端部と閉塞部１３Ｙとの継ぎ目には、開口端部から遠ざかるにしたがって外径が小さくなるようなテーパ面１３Ｔが形成される。一方、回収容器１３のうち軸方向の他端部１３Ｘは、円筒１２Ｔの軸方向他端部１２Ｂに対して着脱自在となっている。軸方向の他端部１３Ｘには、回収容器１３の内部空間が開口する。回収容器１３は、このテーパ面１３Ｔにて所定のピッチ（例えば、９０°おき）で周方向に並ぶ脚１３Ｆを有する。脚１３Ｆは、回収容器１３の閉塞部１３Ｙの表面と面一となっている。なお、回収容器１３の形成材料は、透光性を有する材料であることが好ましく、中でも、無色透明であることが好ましい。
【００２６】
次に、処理ユニット２の作用を説明する。
【００２７】
図５に示すように、円筒１２Ｔの軸方向一端部に対して試料容器１１の開口端部を装着するとともに、円筒１２Ｔの軸方向他端部に対して回収容器１３の軸方向の他端部を装着する。これにより、試料容器１１の内部空間と、回収容器１３の内部空間とは、篩部１２Ｆの貫通孔１２ＦＸによって連通する。
【００２８】
そして、図１に示すように、篩装置１０を収容凹み部３０Ｘへ挿入することにより、砕き装置２０の伝動羽２２Ｗと、駆動装置３０の回転機構３２とが嵌合する。そして、駆動装置３０の回転機構３２とが嵌合した状態で、コントローラ３４が、モータ３３を駆動すると、モータ３３の動力は、回転機構３２、伝動羽２２Ｗ、及び回転軸２２ＡＸを経て、回転羽２１に伝わる結果、回転羽２１は所定の回転数で回転する。そして、試料容器１１に試料が収容された状態で回転羽２１が回転することにより、試料を砕く砕き工程が行われる。
【００２９】
次に、砕き工程の後、篩装置１０を、砕き装置２０とともに駆動装置３０から取り外す。そして、回転羽２１によって砕かれた試料Ｓが試料容器１１内に収容された状態のまま、篩１２に対して試料容器１１が下方に位置する砕き姿勢（図６参照）から、篩１２に対して試料容器１１が上方に位置するふるい姿勢（図７参照）へ、篩装置１０の姿勢を遷移する。篩装置１０をふるい姿勢にすることにより、篩部１２Ｆによって砕かれた試料が選別されるふるい工程が行われる。
【００３０】
このように、篩装置１０は、駆動装置３０に装着された篩装置１０の内部空間にて砕き工程を行った後、そのまま砕き姿勢からふるい姿勢へ篩装置１０の姿勢を変えることにより、ふるい工程が可能となる。すなわち、篩装置１０によれば、篩装置１０の姿勢を変えるだけで、砕き工程及びふるい工程を続けて行うことができる。換言すれば、篩装置１０は、砕き工程及びふるい工程を別々の装置で行った場合に比べ、砕き装置から篩装置までの搬送作業や、篩装置への投入作業といった無駄な作業を省略することができる。
【００３１】
さらに、篩装置１０は、駆動装置３０から着脱自在となっているため、砕き姿勢からふるい姿勢へ篩装置１０の姿勢を変える作業が簡便なものとなる。また、１つの駆動装置３０に対して、複数の篩装置１０を用意することで、複数の篩装置１０において、砕き工程とふるい工程とを並行して行うことができるため、作業効率が向上する。
【００３２】
加えて、試料のコンタミネーションが問題となる場合、砕き工程及びふるい工程を別々の装置で行った場合には、それぞれの装置に対し洗浄作業を行う必要があるが、篩装置１０の場合には、洗浄作業の対象は、篩装置１０だけで済む。
【００３３】
そしてさらに、脚１３Ｆは、回収容器１３の閉塞部１３Ｙの表面面と面一となっているため、篩装置１０をふるい姿勢（図７参照）のまま、机４０の上に自立させることもできる。
【００３４】
なお、砕き工程を経た試料において、粒径の分布が生じる場合において、砕き姿勢（図６参照）からふるい姿勢（図７参照）へ篩装置１０の姿勢を遷移することにより、所定の粒径の試料を優先的にふるい工程にかけることができる。粒径の分布とは、砕き姿勢において、上方に向かうに従い粒径が大きくなる場合や、下方に向かうに従い粒径が大きくなる場合のいずれでもよい。
【００３５】
なお、上記実施形態では、篩１２に対して試料容器１１が下方に位置する砕き姿勢（図６参照）の篩装置１０において砕き工程を行ったが、この砕き姿勢において、砕き工程とともにプレふるい工程（図８参照）を行ってもよい。この場合の砕き工程及びプレふるい工程について説明する。
【００３６】
試料容器１１に試料が収容された状態で回転羽２１が回転することにより、試料を砕く砕き工程が行われる（図６参照）。回転羽２１によって砕かれた試料は、試料容器１１の内部空間を舞う。このとき、回転羽２１によって砕かれた試料のうち、比較的大きなサイズの試料は、舞った後に落下する一方、比較的小さなサイズの試料（例えば、粉末の試料）は、試料容器１１の内部空間を舞いながら、回転羽２１の回転に起因して発生した気流により上昇する。こうして、試料容器１１の内部空間を舞った試料Ｓは、篩部１２Ｆの貫通孔１２ＦＸを通って、篩部１２Ｆの上に着地する結果、回収容器１３の内部空間へ収容される（図８参照）。こうして、プレふるい工程を行うことができる。
【００３７】
さらに、篩部１２Ｆは、試料容器１１に対して着脱自在なため、砕き工程及びふるい工程の後、篩部１２Ｆを試料容器１１から取り外し、プレふるい工程によって回収容器１３に回収された試料と、その他の試料とを分けることができる。加えて、プレふるい工程によって回収容器１３に回収された試料と、その他の試料とを分けた後、再び、篩部１２Ｆを試料容器１１へ装着し、篩装置１０の姿勢を、砕き姿勢からふるい姿勢にすることで、ふるい工程を行うことができる。
【００３８】
このような篩装置１０によれば、砕き工程、プレふるい工程、ふるい工程を１つの装置で行うことができるため、搬送作業、投入作業を省くことができるとともに、洗浄作業も簡単に済む。また、１つの篩装置１０において、砕き姿勢のまま行われるプレふるい工程と、ふるい姿勢のまま行われるふるい工程と、を同時に行うことができる。
【００３９】
上記実施形態では、１つの篩部１２Ｆを用いて、ふるい工程やプレふるい工程を行ったが、本発明はこれに限られない。
【００４０】
例えば、図９に示すような篩装置６０を用いてもよい。篩装置６０は、円柱状の試料容器７０と、試料容器７０の側面に設けられた第１〜２篩８１〜８２と、試料容器７０の天面に設けられた第３篩８３と、第１篩８１を通過した試料を回収する第１回収容器９１と、第２篩８２を通過した試料を回収する第２回収容器９２と、第３篩８３を通過した試料を回収する第３回収容器９３と、を備える。また、試料容器７０の底面には、回転羽２１が回転自在に配される。
【００４１】
第１〜２篩８１〜８２は、それぞれ、試料容器７０の側面に設けられた開口に対し、着脱自在に装着されている。同様に、第３篩８３は、試料容器７０の天面に設けられた開口に対し、着脱自在に装着されている。貫通孔８１Ｘ〜８３Ｘの形成位置は、回転羽２１よりも上方であることが好ましい。また、貫通孔８３Ｘの寸法は、貫通孔８１Ｘ〜８２Ｘよりも小さい。
【００４２】
第１回収容器９１は、第１篩８１に対して着脱自在に装着される。同様に、第２回収容器９２は、第２篩８２に対して、そして、第３回収容器９３は、第３篩８３に対して、それぞれ、着脱自在に装着される。
【００４３】
貫通孔８１Ｘによるプレふるい工程が行われた試料Ｓは、第１回収容器９１に回収され、貫通孔８２Ｘ〜８３Ｘによるプレふるい工程が行われた試料Ｓは、それぞれ、第２〜３回収容器９２〜９３にて個別に回収される。したがって、砕き姿勢の篩装置１０において、異なる種類のプレふるい工程を同時に行うことができる。また、篩装置１０の姿勢（例えば、第１篩８１が下方に位置する姿勢、第２篩８２が下方に位置する姿勢、第３篩８３が下方に位置する姿勢）に応じて、さまざまなふるい工程を行うことができる。
【００４４】
さらに、試料容器７０における試料の粒径に分布が生じている場合には、貫通孔８１Ｘ〜８２Ｘの開口寸法は、所定のふるい姿勢（例えば、第３篩８３が下方に位置する姿勢）において、形成位置の高いものから低いものになるにしたがって大きくなる、または小さくなる、のいずれかを、試料の粒径の分布に応じて設定すればよい。
【００４５】
なお、砕き工程に代えて、粉末の試料を混合する混合工程を行ってもよい。ここで、混合工程のタイミングは、砕き工程とふるい工程との間、または、砕き工程とプレふるい工程との間でもよいし、砕き工程、ふるい工程、プレふるい工程と同時でもよい。
【００４６】
尚、本発明は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００４７】
２    処理ユニット
１０、６０    篩装置
１１、７０    試料容器
１１Ｘ    貫通孔
１２、８１〜８３    篩
１２Ａ    軸方向一端部
１２Ｂ    軸方向他端部
１２Ｄ    突起
１２Ｆ    篩部
１２ＦＸ、８１〜８３Ｘ    貫通孔
１２Ｋ    係合突起
１２Ｔ    円筒
１３、９１〜９３    回収容器
１３Ｆ    脚
１３Ｔ    テーパ面
１３Ｘ    他端部
１３Ｙ    閉塞部
２０    砕き装置
２１    回転羽
２２    伝動機構
３０    駆動装置
３１    筐体
３２    回転機構
３３    モータ
３４    コントローラ
４０    机
Ｓ    試料
【図１】
2014144437.tif 000003
【図２】
2014144437.tif 000004
【図３】
2014144437.tif 000005
【図４】
2014144437.tif 000006
【図５】
2014144437.tif 000007
【図６】
2014144437.tif 000008
【図７】
2014144437.tif 000009
【図８】
2014144437.tif 000010
【図９】
2014144437.tif 000011