(57)【要約】      （修正有）【課題】材料の分離能力が改善された振動式の装置を提案する。【解決手段】振動式の材料分離装置であって、落下用開口２４で中断された少なくとも２つの平坦な搬送面を有している。混成混合物が、振動の作用によって、第１の搬送用平坦域２０を越え、第１の搬送用平坦域において落下用開口の近傍に位置している有孔領域１０２の上方に運ばれる。混成混合物を分解するため、有孔領域を通って上方へと空気が導かれ、さらに混成混合物を分解するとともに所定の密度および／または寸法の粒子を第２の搬送用平坦域２２の着地領域へと推進させるため、空気ダクト８４によって形成される空気の供給が、第１の搬送用平坦域の平面に対して斜めに導かれる。空気ダクトは、幅が調節可能な空気流を形成できるよう、第１の位置と第２の位置との間で調整可能である。【選択図】図４
2006088153.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
混成混合物を投入端と放出端との間で搬送方向に移動させるための搬送面であって、第１の搬送用平坦域と、前記第１および第２の搬送用平坦域との間に落下用開口を形成すべく前記第１の搬送用平坦域から前記放出端の方向に離れて位置している第２の搬送用平坦域とを有しており、前記第１の搬送用平坦域が、前記落下用開口に隣接する平面に事実上沿って前記混成混合物を案内するとともに、前記落下用開口に縁を有しており、前記第２の搬送用平坦域が、少なくとも一部分を前記第１の搬送用平坦域の前記縁の下方に離間して備えている着地領域を有している搬送面、
前記混成混合物の振動移動をもたらすべく、前記搬送面を振動させるための振動アクチュエータ、
少なくとも１つの圧力チャンバと前記少なくとも１つの圧力チャンバを通って連通するブロアとを含んでいる加圧空気の供給源、および
前記第１の搬送用平坦域の前記縁を越えて移動する前記混成混合物の下方から、前記第１の搬送用平坦域の前記平面に対して斜め上方へと、前記加圧空気供給源からの空気を、前記落下用開口を通って導くための偏向板であって、空気ダクトを画定すべく前記圧力チャンバと協働するとともに、前記空気ダクトが第１の幅を有するように前記第１の搬送用平坦域の方向に移動した第１の位置と、前記空気ダクトが前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有するように前記第１の搬送用平坦域から離れる方向に移動した第２の位置との間を移動可能である偏向板を有している振動式の材料分離装置。
【請求項２】
前記第１の搬送用平坦域において当該平坦域の縁の近傍に位置する有孔領域、および
前記混成材料を流動化するため、前記加圧空気供給源からの空気を前記有孔領域を通過して上方へと導くためのバッフルをさらに有している請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記有孔領域が、前記加圧空気供給源からの空気を、前記第１の搬送用平坦域の前記平面に対して斜めに導く請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第１の搬送用平坦域の上方に支持され、前記投入端へと向かう前記混成混合物の移動を事実上防止するように構成された柔軟なフラップ
をさらに有している請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記第１の搬送用平坦域が、前記第１の搬送用平坦域に取り付けられたふるい分けデッキを含んでおり、該ふるい分けデッキが、所定の寸法の粒子の通過を許すように構成されており、
当該装置が、前記ふるい分けデッキの下方に配置されかつ前記ふるい分けデッキを通過した粒子を収集するように構成されている放出シュートをさらに含んでいる請求項１に記載の装置。
【請求項６】
曲がった表面を有するとともに、前記落下用開口内に取り付けられ、かつ前記第１の搬送用平坦域と前記第２の搬送用平坦域との間に前記第１の搬送用平坦域および前記第２の搬送用平坦域から離間して位置している分離用部材をさらに有しており、
前記分離用部材が、前記加圧空気供給源からの空気の少なくとも一部を前記分離用部材の上方へと偏向させるように構成されている請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記分離用部材が、前記落下用開口内に調整可能に取り付けられ、第１および第２の位置の間を移動可能である請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記分離用部材が、前記分離用部材の中心に対して偏心した軸によって、前記落下用開口内に調整可能に取り付けられている請求項７に記載の装置。
【請求項９】
前記分離用部材が、事実上円形の断面を有している請求項６に記載の装置。
【請求項１０】
前記空気ダクトの前記第１の幅が約１インチである請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記空気ダクトの前記第２の幅が約２．５インチである請求項１に記載の装置。
【請求項１２】
混成混合物を投入端と放出端との間で搬送方向に移動させるための搬送面であって、第１の搬送用平坦域と、前記第１および第２の搬送用平坦域との間に落下用開口を形成すべく前記第１の搬送用平坦域から前記放出端の方向に離れて位置している第２の搬送用平坦域とを有しており、前記第１の搬送用平坦域が、前記落下用開口に隣接する平面に事実上沿って前記混成混合物を案内するとともに、前記落下用開口に縁を有しており、前記第２の搬送用平坦域が、少なくとも一部分を前記第１の搬送用平坦域の前記縁の下方に離間して備えている着地領域を有している搬送面、
前記混成混合物の振動移動をもたらすべく、前記搬送面を振動させるための振動アクチュエータ、
少なくとも１つの圧力チャンバと前記少なくとも１つの圧力チャンバを通って連通するブロアとを含んでいる加圧空気の供給源、
前記第１の搬送用平坦域の前記縁を越えて移動する前記混成混合物の下方から、前記第１の搬送用平坦域の前記平面に対して斜め上方へと、前記加圧空気供給源からの空気を、前記落下用開口を通って導くための偏向板であって、該偏向板によって偏向された空気が、第１の所定のサイズおよび密度の材料を前記第２の搬送用平坦域へと推進させ、前記第１の所定のサイズおよび密度以外の材料を前記落下用開口を通って落下させる偏向板、および
曲がった表面を有するとともに、前記落下用開口内に取り付けられ、かつ前記第１の搬送用平坦域および前記第２の搬送用平坦域から離間して位置している分離用部材であって、前記第１の所定のサイズおよび密度以外の材料を当該分離用部材を越えて運ぶため、前記加圧空気供給源からの空気の少なくとも一部を当該分離用部材の上方へと偏向させように構成されており、第２の所定のサイズおよび密度の材料を、当該分離用部材と前記第２の搬送用平坦域との間の前記落下用開口を通って落下させ、前記第２の所定のサイズおよび密度以外の材料を前記第２の搬送用平坦域へと推進させる分離用部材を有している振動式の材料分離装置。
【請求項１３】
前記第１の搬送用平坦域において当該平坦域の縁の近傍に位置する有孔領域、および
前記混成材料を流動化するため、前記加圧空気供給源からの空気を前記有孔領域を通過して上方へと導くためのバッフルをさらに有している請求項１２に記載の装置。
【請求項１４】
前記偏向板が、空気ダクトを画定すべく前記圧力チャンバと協働するとともに、前記空気ダクトが第１の幅を有するように前記第１の搬送用平坦域の方向に移動した第１の位置と、前記空気ダクトが前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有するように前記第１の搬送用平坦域から離れる方向に移動した第２の位置との間を移動可能である請求項１２に記載の装置。
【請求項１５】
前記第１の搬送用平坦域が、前記第１の搬送用平坦域に事実上同一平面構成で組み合わされたふるい分けデッキを含んでおり、該ふるい分けデッキが、所定の寸法の粒子の通過を許すように構成されており、
当該装置が、前記ふるい分けデッキの下方に配置されかつ前記ふるい分けデッキを通過した粒子を収集するように構成されている放出シュートをさらに含んでいる請求項１２に記載の装置。
【請求項１６】
前記分離用部材が、前記落下用開口内に調整可能に取り付けられ、第１および第２の位置の間を移動可能である請求項１２に記載の装置。
【請求項１７】
前記分離用部材が、事実上円形の断面を有するチューブを含んでいる請求項１２に記載の装置。
【請求項１８】
混成混合物を投入端と放出端との間で搬送方向に移動させるための搬送面であって、第１の搬送用平坦域と、前記第１および第２の搬送用平坦域との間に落下用開口を形成すべく前記第１の搬送用平坦域から前記放出端の方向に離れて位置している第２の搬送用平坦域とを有しており、前記第１の搬送用平坦域が、前記落下用開口に隣接する平面に事実上沿って前記混成混合物を案内するとともに、前記落下用開口に縁を有しており、前記第２の搬送用平坦域が、少なくとも一部分を前記第１の搬送用平坦域の前記縁の下方に離間して備えている着地領域を有している搬送面、
前記混成混合物の振動移動をもたらすべく、前記搬送面を振動させるための振動アクチュエータ、
複数の圧力チャンバと前記複数の圧力チャンバを通って連通するブロアとを含んでいる加圧空気の供給源、
前記第１の搬送用平坦域において当該平坦域の縁の近傍に位置する有孔領域であって、前記混成材料を流動化および分解するため、前記圧力チャンバのうちの第１の圧力チャンバからの強制空気を前記有孔領域を通過して上方へと導くためのバッフルを備えている有孔領域、
前記混成材料の分解を向上させるため、前記圧力チャンバのうちの第２の圧力チャンバからの空気を前記第１の搬送用平坦域の前記平面に対して斜め上方へと導くための偏向板であって、空気ダクトを画定すべく前記圧力チャンバのうちの前記第２の圧力チャンバと協働するとともに、前記空気ダクトが第１の幅を有するように上流の平坦域の方向に移動した第１の位置と、前記空気ダクトが前記第１の幅よりも大きい第２の幅を有するように下流の平坦域の方向に移動した第２の位置との間を移動可能であり、前記有孔領域および当該偏向板の両者からの空気が協働して、第１の所定のサイズおよび密度の材料を第１の収集領域への搬送のため前記第２の搬送用平坦域へと推進させ、前記第１の所定のサイズおよび密度以外の材料を前記落下用開口を通って落下させる偏向板を有している振動式の材料分離装置。
【請求項１９】
曲がった表面を有するとともに、前記落下用開口内に取り付けられ、かつ前記第１の搬送用平坦域と前記第２の搬送用平坦域との間に前記第１の搬送用平坦域および前記第２の搬送用平坦域から離間して位置している分離用部材であって、前記第１の所定のサイズおよび密度以外の材料を当該分離用部材を越えて運ぶため、前記加圧空気供給源からの空気の少なくとも一部を当該分離用部材の上方へと偏向させように構成されており、第２の所定のサイズおよび密度の材料を、当該分離用部材と前記第２の搬送用平坦域との間の前記落下用開口を通って落下させ、前記第２の所定のサイズおよび密度以外の材料を前記第２の搬送用平坦域へと推進させる分離用部材をさらに有している請求項１８に記載の分離装置。
【請求項２０】
前記分離用部材が、前記落下用開口内に調整可能に取り付けられ、第１および第２の位置の間を移動可能である請求項１９に記載の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この出願は、２００４年９月２４日付の「調整式エアナイフを有する材料分離器（Ｍａｔｅｒｉａｌ  Ｓｅｐａｒａｔｏｒ  ｈａｖｉｎｇ  ａｎ  Ａｄｊｕｓｔａｂｌｅ  Ａｉｒ  Ｋｎｉｆｅ）」という名称の米国特許仮出願第６０／６１３，１３７号の利益を主張し、この米国特許仮出願は、その全体がここでの言及によって本明細書に組み込まれたものとする。この開示は、広くは振動式の処理設備に関し、さらに詳しくは、振動式の材料分離器に関する。
【背景技術】
【０００２】
さまざまなサイズおよび密度の粒子を含んでいる混成混合物を分離するため、振動式の搬送構造を設けることが知られている。そのような構造の典型的な用途は、木材置き場に蓄積した材料を分離することにある。この場合における混成混合物は、そのような作業において一般に見受けられる木質繊維、ほこり、石、鋼、および／または他の材料を含んでいる。その他の混成混合物としては、ガラス、プラスチック、紙、金属、または他の材料を含んでいる場合もある。
【０００３】
典型的な搬送構造は、混成混合物を供給源から放出領域へと前進させるために、振動式の溝を使用することがある。溝に沿った流れの経路が、落下用開口によって中断されている。混成混合物が、第１の平坦域から落下用開口の向こう側へと案内され、或る特定の粒子の軌跡が、落下用開口の放出側かつ第１の平坦域の高さよりも下方に位置する着地面によって迎えられる。固定幅の強制空気供給が、流れの経路を通って導かれ、さらなる低密度の粒子を着地面または第２の平坦域へと推進させる。より密度の大きい粒子が、この構造の底部へと落下して第１の領域に蓄積される一方で、着地面上の粒子は、通常は振動の力によって第２の別個の領域へと運ばれる。
【０００４】
これまでの幾つかのシステムでは、第１の平坦域から落下用開口へと落下する粒子に衝突する空気の供給が、所望の低密度粒子を着地領域へと推進させるうえで有効ではない。例えば、幾つかのシステムにおいては、粒子が塊として一体にとどまるため、それら粒子の個々の重量は低密度材料の経路に従うべきものであったとしても、固定幅の空気流の力が、それらを着地領域まで到達させるために充分でない。結果として、ときには分離が不完全になる。塊を分解する試みにおいて、ときには空気の流速が高められるが、典型的には、重量の大きい望ましくない粒子を落下用開口を横切って着地領域へと推進させてしまう結果となる。
【０００５】
他のシステムにおいては、塊を分解する試みとして、落下用開口の近傍において搬送用平坦域に有孔の流動化デッキが設けられ、空気の供給がこの流動化デッキを上方へと通過して導かれる。流動化デッキを通過するよう強制的に届けられる空気が、混成混合物が落下用開口を通って導かれる主たる空気流へと進入する前に、まずは塊となっている粒子の分解を促進する。
【０００６】
しかしながら、幾つかの場合には、たとえ流動化デッキと固定幅の主空気流との組み合わせであっても、所望の粒子を着地領域へと推進させるうえで有効でないことが分かっている。例えば、幾つかの場合には、初期の混合物の構成および／または装置が運転されている特定の環境に応じて、粒子の組成がばらつく。このため、幾つかの状況においては、流動化デッキおよび空気流の設定状態が平均的な混成混合物にあわせて調整され、特定の混合物のそれぞれにとっては最適でないことがあり、不完全な分離につながる。したがって、材料の分離能力が改善されてなる振動式の装置が望まれている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本明細書にて説明する例は、それらがすべてを網羅しているわけではなく、本明細書の開示の範囲を本明細書に開示の形態そのもののみに限定するものでもない。むしろ、以下の典型的な実施の形態は、本明細書の開示内容の原理を最もよく説明し、当業者がその教示に倣うことができるようにするために選択されている。
【０００８】
ここで図１〜３を参照すると、本明細書の教示に従って構成された振動式材料分離器１０が示されている。振動式材料分離器１０は、投入端１４と開放放出端１６とを有する溝１２を備えている。溝１２は、搬送面１８を、略水平に配置されかつ垂直方向に離間して位置している２つの平坦域へと分割して備えており、これら２つの平坦域が、第１の搬送用平坦域２０および第２の搬送用平坦域２２を有しており、間に落下口２４が定められている。溝１２は、供給源（図示されていない）からの混成混合物を収容するため、投入端１４の近傍にホッパー２６を有している。以下で説明するが、強制空気流中に巻き込まれた混成混合物中のきわめて軽量な粒子を閉じ込めておくため、フード３０が溝１２を囲んでいる。
【０００９】
溝１２は、支持面３４上に載せられた基部３２に対して振動運動するように支持されている。この例では、以下で説明するとおり混合物の移動を助けるため、溝１２が、投入端１４から放出端１６に向かって緩やかに下向きに傾斜するように浮動支持されている。弾性絶縁部材３６が、対応する絶縁座４０に着座して溝１２と基部３２との間に位置している。絶縁部材３６は、例えばマシュマロ型の絶縁ばねであってもよい。しかしながら、他の任意の適切な絶縁ばね、および／または弾性部材が使用可能であることを、理解できるであろう。
【００１０】
分離器１０は、振動アクチュエータ４２を備えているが、この振動アクチュエータ４２は、公知のとおり偏心駆動と組み合わされた組み込みモータであってよい。振動アクチュエータ４２は、例えば、ばねアセンブリなどの少なくとも１つのリンク４４を介して溝１２に接続することができる。アクチュエータ４２と少なくとも１つのリンク４４が協働し、制御された振動による搬送力を溝１２に加える。振動力が溝１２を振動運動させ、投入端１４と放出端１６との間の一連の穏やかな投入および受け取りで、溝１２上の材料を前進させる。
【００１１】
典型的な第１の分離ステージ５０が、図１〜２に概略的に示されている。第１の分離ステージ５０は、デッキ（ふるい分けデッキ）５２を、ほぼ同一面の構成で第１の搬送用平坦域２０へと接続して備えている。デッキ５２は、例えば中実のデッキであってよく、フィンガ・スクリーン・デッキであってもよく、あるいは他の任意の適切なデッキであってもよい。フィンガ・スクリーン・デッキを使用するとき、所定のサイズの「細かい」粒子を第１の搬送用平坦域２０を通じて落下させ、収集することができる。例えば、デッキ５２に、２分の１インチを下回るサイズの粒子がデッキ５２を通過できるような寸法とされた複数の開口を備えることができる。微細な粒子の収集を促進するため、第１の分離ステージ５０が、デッキ５２を通過して落下するであろうあらゆる材料を放出し、収束させ、収集するため、第１の放出シュート５４をさらに備えてもよい。
【００１２】
さらに、柔軟なフラップ５６が、この例においてはデッキ５２の上方のフード３０から吊り下げられて、第１の搬送用平坦域２０の上方に位置している。この柔軟なフラップ５６は、例えば布、および／またはゴムなどを含む任意の適切な材料で構成することができる。フラップ５６は、以下で説明するとおり強制空気流中に巻き込まれた混成混合物中の粒子の閉じ込めを助けるとともに、以下でよりよく理解されるとおり、意図する流れの経路に反する粒子の移動の防止を助ける。
【００１３】
図１〜３に示すとおり、分離器１０は、溝１２とは別の表面３４に取り付けられた遠方のブロア６４によって空気が供給される一対の圧力チャンバ６０、６２をさらに備えている。ブロア６４は、一対の柔軟な管路６６、６８を介し、空気導入口７０、７２を介して各圧力チャンバ６０、６２の内部と連通している。管路６６、６８は、帯クランプ７４、７６を使用することによって容易に取り付け、および取り外しが可能である。さらに、これら柔軟な管路に流入する空気の量を、スライド式ゲート８０、８２を利用して制御することが可能である。管路６６、６８を任意の適切なやり方で圧力チャンバ６０、６２に接続でき、さらには管路６６、６８を通過して流れる空気を、例えば別個独立したブロア、制御バルブ、および／または同様の制御機器を含む任意の適切な制御手段を使用して制御することができる。
【００１４】
さらに、分離器１０は、図４〜５に詳しく示す第２の分離ステージ、すなわち主たる分離ステージ８０を備えている。第２の分離ステージ８０は、第１の搬送用平坦域２０、圧力チャンバ６０、６２、調整式流動化デッキ８２、調整式エアナイフ（空気ダクト）８４、落下用開口２４、調整式着地プレート８６、第２の搬送用平坦域２２、および第２の放出シュート９０等を備えている。
【００１５】
図示の例では、圧力チャンバ６２が、少なくとも部分的に、第１の搬送用平坦域２０、流動化デッキ８２、ならびに壁面９４および９６によって定められている。すでに述べたとおり、圧力チャンバ６２は、空気導入口７２へと固定された管路６８を通じてブロア６４に連通している。さらに、圧力チャンバ６２は、圧力チャンバ６２を通って流れる空気に上向きの軌跡を与えるため、自身の下面をエアナイフのバッフル１００と共通にしている。流動化デッキ８２は、圧力チャンバ６２の上方の平面であって第１の搬送用平坦域２０とエアナイフのバッフル１００の端部との間を延びる平面に位置するものとして定められている。流動化デッキ８２は、この例ではルーバー状の開口である開口１０４を有している有孔の表面（有孔領域）１０２である。開口１０４は、材料の流動化特性によって定められる寸法を有している。例えば、樹皮の塊が、通常はより多くの流動化空気を必要とし、したがってより大きな開口１０４を必要とすると考えられるのに対し、のこぎりくずは、通常は流動化空気をあまり必要とせず、したがってより小さい開口１０４でよいと考えられる。随意により、流動化デッキ８２が中実の表面であって、圧力チャンバ６２を事実上閉じてもよい。
【００１６】
圧力チャンバ６０は、少なくとも部分的には、第１の搬送用平坦域２０、第１の放出シュート５４の壁面１０６、底部壁面１１０、壁面９４および９６、エアナイフのバッフル１００、および調整式偏向板１１２によって定められている。すでに述べたとおり、圧力チャンバ６２と同様、圧力チャンバ６０は、空気導入口７０へと固定された管路６６を通じてブロア６４に連通している。調整式偏向板１１２は、溝１２の底部壁面１１０から斜め上方へと延びており、エアナイフのバッフル１００とほぼ平行に延びている。バッフル１００と調整式偏向板１１２とが一体となってエアナイフ８４を構成し、圧力チャンバ６０から落下用開口２４へと上方に空気を案内する。したがって、調整式のエアナイフ８４が、第１の搬送用平坦域２０の縁１１４を越えて通過する粒子に、圧力チャンバ６０からの空気を衝突させる。粒子に対するこの空気の作用によって、重い粒子と軽い粒子が分離される。
【００１７】
とくに、溝１２の振動運動が、種々の密度の材料で構成されている混成材料を流動化デッキ８２を越えて移動させ、有孔の表面１０２の開口１０４上を通過するときに材料を流動化させる。圧力チャンバ６２からの空気が開口１０４を通って吹き上げ、一体に結び付いた大きな塊を、まずは分解および攪拌する。流動化用の空気が、分解された塊の種々のサイズの断片に作用して、混成材料の断片からなるベッドを形成し、より重たい部分がこのベッドの底部または低いレベルへと集まるようにする。これにより、より軽量であって拘束されていない粒子の幾らかは、ベッドの上方レベルの上方へと動かされ、跳ね上げられる。圧力チャンバ６２からの空気が振動運動に加わり、塊を他の塊へと当てて磨耗させるべく混成材料の攪拌および回転を強力にし、同時に、有孔の表面の開口１０４から発せられる加圧空気が、凝集してもつれた塊を、分離器１０の主たる分離ステージ８０へと至る前に引き裂き、切断し、破り裂く。
【００１８】
流動化空気が混成材料のベッドに作用し、より重たい部分がベッドの底部または低いレベルに集まるようにする。これにより、重量の大きい粒子がエアナイフ８４によって形成される調整式の空気流を横切って落下できるようにするとともに、軽量の粒子が重たい粒子に命中または衝突して分離が不完全になる機会を少なくする。有孔表面１０２の開口１０４は、例えば表面１０２におおむね直交する方向など、任意の所望の方向に向けることができる。第２の搬送用平坦域２２に向かって前方へと運ばれる軽量であって拘束されていない粒子は、エアナイフ８４によって形成される空気流によって持ち上げられ、第２の搬送用平坦域２２および／または着地プレート８６へと進められ、第１の搬送用平坦域２０からそこへと落下したあらゆる材料として、搬送および分離される。短距離で落下する粒子は、第２の放出シュート９０を通過する。さらに、投入端１４に向かって吹き「戻される」あらゆる粒子は、フラップ５６によって閉じ込められる。
【００１９】
すでに述べたとおり、偏向板１１２が、溝１２の底部壁面１１０に調整可能に取り付けられており、第１の位置（図４）と第２の位置（図５）との間を移動可能である。例えば、図６に示されているとおり、偏向板１１２を、溝１２の底部壁面１１０へと少なくとも１つの横溝１１６内に取り付けでき、調整するために、偏向板１１２をエアナイフ８４の幅を変更すべく移動させることができる。
【００２０】
図４に示すように、偏向板１１２が第１の位置に示されている。具体的には、偏向板１１２が、エアナイフ８４の幅を狭めるべくバッフル１００に向かって調整されている（第１の幅）。この例において、エアナイフ８４の幅は、おおむね１インチ〜１．２５インチであってよい。偏向板１１２をバッフル１００に向かって調整することによって、空気流すなわち圧力チャンバ６０と落下用開口２４との間を通過する空気の列は、特徴として、高速であって幅の狭い形状を有する。この高速であって幅の狭い形状は、紙およびガラスなど、２つ以上の混ざり合った比較的軽量な物体の分離によく適している。
【００２１】
図５に示すように、偏向板１１２が第２の位置に示されており、偏向板１１２が、エアナイフ８４の幅を広げるべくバッフル１００から離れるように調整されている（第２の幅）。偏向板１１２をバッフル１００から離れるように調整することによって、圧力チャンバ６０と落下用開口２４との間を通過する空気の列は、特徴として、低速であって幅の広い形状を有する。この低速であって幅の広い形状は、木材および石など、他の混ざり合ったより重い物体の分離によく適している。
【００２２】
すでに述べたとおり、第１および第２の位置（ならびにそれらの間の任意の数のさまざまな位置）のそれぞれが、より重い粒子およびより軽い粒子の分離によく適しているが、これら２つの調整位置によって形成される空気の列のそれぞれは、異なる組成のものにも適応することができる。空気の列の幅を特定の組成の粒子に適するように調整することによって、より密度の大きい粒子は、空気の列を通過して第２の放出シュート９０へと落下する。より密度の小さい材料は、空気の列によって運ばれ、第２の搬送用平坦域２２によって収集されるべく着地プレート８６上へと落下し、あるいは着地プレート８６を越えて落下する。所望の分離水準を選択するため、偏向板１１２を小刻みに調節することができる。空気の列の幅を調整することによって、分離器１０を、同じ物理的寸法の溝において種々の混成混合物を分離するように構成できる。このように、単一の分離器１０は多数の異なった環境に使用できる。
【００２３】
さらに、図４に示されているとおり、落下用開口２４の寸法を調節するため、および着地面の角度を調節するため、着地プレート８６を調整することができる。例えば、この実施の形態においては、着地プレート８６がプレートの各端にフランジ８７を備えている。枢支ロッド（図示されていない）が、溝１２の側壁の少なくとも１つの開口８８のうちの１つを通過し、例えばねじボルトの両端にねじ込まれるナットによって、溝１２の側壁に固定されている。フランジ８７のうちの第１のフランジが、プレートの端部を溝１２の側壁へと固定するため、ボルトが通過する開口を有している。フランジ８７のうちの第２のフランジは、ナットおよびボルトによって溝１２の側壁へと固定され、対向する弧状の溝８９内へと延びている。ボルト上のナットを緩めることにより、着地プレート８６の角度を変更することができる。さらに、プレート８６上には、落下用開口２４に向かってスライド可能に調整でき、かつ落下用開口２４から離れるようにスライド可能に調節できる延長部９１が、取り付けられている。このスライド可能な調節は、延長部９１の溝９５を通って係合してナットによって所定の位置に固定される延長部９１の下面のねじ棒９３によって行われる。
【００２４】
図４および５の第２の分離ステージは、図７に示す典型的な分離用チューブ１２０などの、第１の搬送用平坦域２０と第２の搬送用平坦域２２との間に配置され、ほぼ溝１２の幅にわたって延びる分離用部材を有してもよい。分離用チューブ１２０は、落下用開口２４内に配置され、第１の搬送用平坦域２０および第２の搬送用平坦域２２の着地プレート８６から離間して位置し、第１の落下用サブ開口１２２および第２の落下用サブ開口１２４を形成している。図示の例では、分離用チューブ１２０が、エアナイフ８４によって生成される空気流と相互作用するように配置され、望ましい空気流特性を生む。一例においては、分離用チューブ１２０が、有孔表面１０２の縁１１４から約１９５ｍｍ離間し、着地プレート８６の前縁から約６５ｍｍ離間して位置している。さらに、分離用チューブ１２０を、チューブ１２０の中心に対して偏心して位置する軸１１５によって溝１２に取り付けることができる。これにより、軸１１５を中心としてチューブ１２０を回転させることによって、分離用チューブ１２０の位置を落下用開口２４内において変化させることができる。あるいは代案として、チューブ１２０の位置を変化させることができるよう、分離用チューブ１２０を、おおむね横方向の溝に取り付けられた軸など、調整可能な軸（図示されていない）に取り付けてもよい。さらに、チューブ１２０および落下口２４の寸法および形状は、任意の数の所望の設計特性にもとづいて設定することができる。
【００２５】
とくに、図示の実施の形態においては、分離用チューブ１２０が、おおむね円形の断面を有する円柱形のチューブであり、上面１３０、下面１３２、前縁１３４、および後縁１３６を有している。しかしながら、分離用チューブ１２０が、例えば半円、円弧、環、またはエア・フォイルなどを含む任意の適切な形状を有してもよい。
【００２６】
動作において、分離用チューブ１２０は、エアナイフ８４によって生み出された空気の列と相互作用し、混成材料の分離を促進する。具体的には、分離用チューブ１２０をエアナイフ８４によって生み出される空気流の中および／または下方に配置でき、空気流に「エア・フォイル」効果を生み出して、空気流の少なくとも一部が分離用チューブ１２０の上面１３０を越えて移動するようにできる。「エア・フォイル」効果がもたらされた空気流は、流れの中を移動するあらゆる材料について「浮上および運搬」の効果を有している。例えば、すでに述べたように、混成材料が、第１の搬送用平坦域２０の縁１１０を越え、エアナイフ８４によって形成された空気流へと通過する。比較的密な構造を有する材料は、空気流を突き抜け、第１の落下用サブ開口１２２を通過して、第２の放出シュート９０へと落下する。あるいは、比較的密な構造を有する材料の幾らかは、分離用チューブ１２０の前縁１３４にぶつかって、開口１２２を通って下方へと向けられる。
【００２７】
残りの材料は、「エア・フォイル」効果がもたらされた空気流によって、分離用チューブ１２０を越えて持ち上げられて運搬される。分離用チューブ１２０を越えて運ばれる残りの材料のうち、より大きい残留粒子の幾らかは、「エア・フォイル」効果がもたらされた空気流から離れて落下するために充分重いかもしれず、第２の落下用サブ開口１２４を通過し、最終的に第２の放出シュート９０を通って落下する。残りの軽量であって固まっていない粒子は、第２の落下用サブ開口１２４を越え、第２の搬送用平坦域２２に向かい、さらに／または着地プレート８６へと、分離用チューブ１２４を越えて推進を続け、第１の搬送用平坦域２０からそこへと落下したあらゆる材料として、搬送および分離される。
【００２８】
分離用チューブ１２０の形状および位置を変化させ、さらに随意により空気流の幅および／または速度を変化させることによって、分離器１０を、種々の混成混合物にあわせて最適化できる。また、ここでは特定の実施の形態について説明したが、本発明をそのような実施の形態に限定しようとするものではない。逆に、本件出願における開示は、本明細書の開示の範囲に公正に包含されるすべての変更および実施の形態を網羅するものである。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本明細書の開示の教示に従った調整式エアナイフを備える振動式材料分離器の側面図である。
【図２】図１の振動式材料分離器の断面図である。
【図３】図１の振動式材料分離器の平面図である。
【図４】図１の振動式材料分離器の主たる分離ステージの断面図であって、調整式のエアナイフが第１の構成で示されている。
【図５】図１の振動式材料分離器の主たる分離ステージの断面図であって、調整式のエアナイフが第２の構成で示されている。
【図６】図５の線６‐６に沿った振動式材料分離器の主たる分離ステージの底部正面図である。
【図７】図４に類似する振動式材料分離器の主たる分離ステージの断面図であり、分離用チューブが示されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【外国語明細書】
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