(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成され、その周壁部分に篩網部が設けられたトロンメル本体と、
前記トロンメル本体を回転自在に支持する支持部と、
前記トロンメル本体を回転させる駆動部と、
前記トロンメル本体内に遊動自在に設けられ、前記トロンメル本体内に投入される被処理物と接触する遊動体と、
前記支持部が配置される台座部と、を備え、
前記遊動体と前記台座部との間には、前記遊動体が回転自在に接続される接続機構が設けられていることを特徴とする、トロンメル。
【請求項２】
前記接続機構は、より戻し装置を含むことを特徴とする、請求項１に記載のトロンメル。
【請求項３】
前記遊動体の外形が、円柱形状であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のトロンメル。
【請求項４】
前記遊動体の外形は、球形状であることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のトロンメル。
【請求項５】
前記篩網部は、軸方向に配置された縦線と、円周方向に配置された横線と、を備え、
前記縦線と前記横線との両方が、前記遊動体と接触可能に構成されていることを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載のトロンメル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、軸心まわりに回転駆動される筒状の篩網（ふるいあみ）内に被処理物を投入することで分級を行うトロンメルに関する。
【背景技術】
【０００２】
トロンメルとは、投入された被処理物の分級処理（種々の大きさの被処理物をその大きさによって分別する処理）を行う装置である。このトロンメルは、横向き（軸心が水平または水平に近い傾斜状態）に設置された筒状の篩網を有し、この篩網を軸心まわりに回転駆動させることにより分級処理を行っている。すなわち、篩網の一端側から投入された被処理物を他端側へ送りながら、その被処理物のうち、篩網の篩目よりも小さいものを篩目から下方へ落下させ、篩目よりも大きいものは篩網の他端側から排出させることで、分別を行っている。
【０００３】
しかしながら、上記分級処理を行っているうちに、被処理物が篩目に詰まり、作業効率が著しく低下してしまうという問題があった。特に、関東ローム層に多く存在している粘土質の土砂等の粘度の高いものや、破砕した石灰石等の外形が歪なものは、篩網の目詰まりを生じさせやすい。そのため、頻繁に篩網の篩目が閉塞してしまい、運転を中断して清掃作業を行う必要があった。その結果、生産性が低下するため、運転を継続しながら篩網の目詰まりを防止できるトロンメルが求められていた。
【０００４】
上記問題に対して、運転を継続しながら篩網の目詰まりを防止することができる様々なトロンメルが提案されてきた。
特許文献１には、篩網の内外に、篩目に詰まった土砂を除去するためのブラシやエア供給装置を設けたトロンメルの技術が記載されている。
また、特許文献２には、篩網の外側から篩網に衝撃を与える衝撃付与機構が設けられたトロンメルの技術が、特許文献３には、篩網の内側から篩網に衝撃を与える衝撃付与機構が設けられたトロンメルの技術が、それぞれ記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１７０４９３号公報
【特許文献２】特開平５−５７２４７号公報
【特許文献３】特開２０１５−４２３８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、分級処理における更なる問題として、従来のトロンメルでは、礫等に付着した砂や泥等を効率良く分離させることができなかったことが挙げられる。特に、粘度の高い土砂は、粒径の大きい礫の表面に付着してしまい、篩網を回転させておくだけでは、礫と土砂とを十分に分離させることができなかった。そのため、分離されていない被処理物は、破砕機・洗浄式設備などの別の設備に再投入し、別途分別を行う必要があった。
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に記載のブラシやエア供給装置は、篩網の上部に設けられており、被処理物に直接的に作用させるものではない。そのため、礫等に付着した砂や泥を効率よく分離させることはできなかった。
また、目詰まり防止の観点からも、ブラシやエア供給装置などの高価な設備を設ける必要があるため、設備の費用が嵩んでしまうという問題がある。
【０００８】
また、上記特許文献２、３に記載の衝撃付与機構は、あくまで衝撃によって篩網の網目に詰まった被処理物を除去するものであり、被処理物に直接接触して被処理物を効率良く分離させるものではなかった。そのため、分離させることができなかった被処理物は、再度分別を行う必要があるため、処理効率が悪くなるという問題があった。
【０００９】
本発明は、かかる実情に鑑み、高価な設備を設ける必要が無く、より簡易な構成によって篩網の目詰まりを防止することができるトロンメルを提供することを課題とする。
また、本発明は、被処理物を効率良く分離させることができるトロンメルを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、本発明に係るトロンメルは、筒状に形成され、その周壁部分に篩網部が設けられたトロンメル本体と、前記トロンメル本体を回転自在に支持する支持部と、前記トロンメル本体を回転させる駆動部と、前記トロンメル本体内に遊動自在に設けられ、前記トロンメル本体内に投入される被処理物と接触する遊動体と、前記支持部が配置される台座部と、を備え、前記遊動体と前記台座部との間には、前記遊動体が回転自在に接続される接続機構が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
このように、トロンメル本体内に遊動体を設けることで、トロンメル本体の回転に伴って遊動体が不規則に運動して篩網部への打撃が行われる。この打撃の衝撃により、篩網部の網目に詰まった被処理物を除去することができる。
また、遊動体が直接被処理物と接触することで、礫等に付着している砂や粘土等を、礫等から分離させる事ができる。
さらに、高価な設備を設ける必要が無く、費用を低減させることができる。
【００１２】
本発明の好ましい形態では、前記支持部が配置される台座部をさらに備え、前記遊動体と前記台座部との間には、前記遊動体が回転自在に接続される接続機構が設けられていることを特徴とする。
このように、遊動体と台座部とが接続されていることにより、トロンメル本体内における遊動体の移動範囲を設定することができる。
また、このように、遊動体が回転自在に設けられていることにより、遊動体を複数設けた際には、遊動体同士が絡まってしまうことを防止することができる。
【００１３】
本発明の好ましい形態では、前記接続機構は、より戻し装置を含むことを特徴とする。
このように、接続機構の少なくとも一部により戻し装置が設けられていることにより、容易に回転自在な接続機構を構成することができる。
【００１４】
本発明の好ましい形態では、前記遊動体の外形が、円柱形状であることを特徴とする。
このように、遊動体の外形を円柱形状とすることにより、篩網部との接触面を増やして、効率よく被処理物と接触させることができる。
【００１５】
本発明の好ましい形態では、前記遊動体の外形が、球形状であることを特徴とする。
このように、遊動体の外形を球状とすることにより、遊動体の数を増やして篩網部への打撃回数を増加させることができる。
【００１６】
本発明の好ましい形態では、前記篩網部は、軸方向に配置された縦線と、円周方向に配置された横線と、を備え、前記縦線と前記横線との両方が、前記遊動体と接触可能に構成されていることを特徴とする。
このように構成された篩網部を用いることで、遊動体による打撃の衝撃を効率良く伝達することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明は、高価な設備を設ける必要が無く、より簡易な構成によって篩網の目詰まりを防止することができるトロンメルを提供することができる。
また、本発明は、被処理物を効率良く分離させることができるトロンメルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施形態１に係るトロンメルを示す外観斜視図である。
【図２】本発明の実施形態１に係るトロンメルを示す内部透過側面図である。
【図３】本発明の実施形態１に係るトロンメル本体の内部を示す内部透過斜視図である。
【図４】本発明の実施形態１に係るトロンメル本体の篩網部を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施形態１に係るトロンメル本体内において、遊動体が遊動する様子を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】本発明の実施形態２に係るトロンメル本体内において、遊動体が遊動する様子を示す図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図７】本発明の実施形態３に係るトロンメル本体の内部を示す内部透過斜視図である。
【図８】本発明の実施形態３に係るトロンメル本体内において、遊動体が遊動する様子を示す図７のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明を図面に示した好ましい実施形態１〜３について詳細に説明する。本発明の技術的範囲は、添付図面に示した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された範囲内において、適宜変更が可能である。
【００２０】
＜実施形態１＞
図１ないし図３は、本発明の実施形態１に係るトロンメルを示している。このトロンメルは、筒状に形成されたトロンメル本体１と、このトロンメル本体１を回転自在に支持する支持部２と、このトロンメル本体１を回転させる駆動部３と、この回転に伴ってトロンメル本体１内で不規則に運動する遊動体４１を有する遊動機構４と、支持部２等を配置する台座部５と、を備えている。
【００２１】
トロンメル本体１は、篩網部１１と、投入口１２ａを有する投入側円筒部１２と、排出口１３ａを有する排出側円筒部１３と、この投入側円筒部１２と排出側円筒部１３とを接続する補強材１４と、を有している。
【００２２】
このトロンメル本体１は、横向きに配置されており、投入側円筒部１２の投入口１２ａから分級処理を行う被処理物Ｐを投入する。この被処理物Ｐがトロンメル本体１内を進む間に、篩網部１１の篩目より小さい粒径の被処理物Ｐは、篩網部１１から排出される。一方で、篩網部１１の篩目より大きい粒径の被処理物Ｐは、排出側円筒部１３の排出口１３ａに到達して排出される。その結果、様々な粒径を有した被処理物Ｐに対して分級処理が行われ、篩目より小さい粒径の被処理物Ｐと、篩目より大きい粒径の被処理物Ｐと、の２つのグループに分けることができる。
【００２３】
篩網部１１は、トロンメル本体１の周壁部分に設けられている。この篩網部１１の篩目の間隔は、目的の被処理物Ｐの大きさに応じた間隔に設定される。
また、篩目の間隔の異なる複数の篩網部１１を用いる場合には、被処理物Ｐを２つ以上のグループに分けることが可能である。
【００２４】
図４は、篩網部１１の詳細な構造を示す図である。篩網部１１は、軸方向に配置された縦線と、円周方向に配置された横線と、を有している。この縦線と横線との両方には、図４の部分拡大図に示すように、篩網部１１の内側に向けての隆起箇所が多く形成されており、より多くの縦線と横線が遊動体４１と接触するように構成されている。
【００２５】
投入側円筒部１２は、被処理物Ｐを投入する投入口１２ａと、投入された被処理物Ｐが投入口１２ａから零れ落ちないように設けられた段部１２ｂと、が設けられている。
排出側円筒部１３は、篩網部１１の篩目より大きい粒径の被処理物Ｐを排出する排出口１３ａと、トロンメル本体１の回転位置を固定するためのガイド１３ｂと、が設けられている。
これら投入側円筒部１２及び排出側円筒部１３は、金属等の強度の高い材料によって形成されており、篩網部１１の両端にそれぞれ設けられている。
【００２６】
補強部材１４は、図１及び図２に示すように、投入円筒部１２と排出円筒部１３とに架け渡されて固定され、トロンメル本体１の強度を向上させている。この補強部材１４は、投入側円筒部１２及び排出側円筒部１３と同様に、金属等の強度の高い材料によって形成されており、篩網１１よりも外周側に４つ配設されている。
【００２７】
支持部２は、図３に示すように、トロンメル本体１の下部四隅位置に設けられており、トロンメル本体１の投入側円筒部１２及び排出側円筒部１３の外側表面に圧接されている。この支持部２が軸受として働くことにより、トロンメル本体１は回転自在に支持される。
また、この支持部２は、摩擦係数の高い材料で形成されており、例えば、ゴム等の弾性材料で形成されたタイヤが好ましく用いられる。
【００２８】
駆動部３は、少なくとも１つの支持部２に回転を伝達するように構成されており、モータ等が好ましく用いられる。
この支持部２を駆動部３によって回転させた際には、支持部２と投入側円筒体１２（若しくは、排出側円筒体１３）との摩擦によって回転が伝達され、トロンメル本体１が軸心まわりに回転駆動される。
この駆動部３は、必ずしも支持部２に接続している必要は無く、摩擦車やベルト、歯車等の手段によって直接トロンメル本体１を回転させるように構成してもよい。
【００２９】
遊動機構４は、図２ないし図４に示すように、トロンメル本体内１内で不規則に運動する円柱形状に形成された遊動体４１と、この遊動体４１が繋着される繋着部４２と、この遊動体４１と繋着部４２との間に設けられるより戻し装置４３と、を備えている。
この繋着部４２とより戻し装置４３とは、遊動体４１を台座部５に回転自在に接続する接続機構Ｃとして機能する。
【００３０】
遊動体４１は、金属等の強度及び重量のある材料によって、円柱形状に形成される。この遊動体の一端側には、より戻し装置４３に接続される貫通孔が設けられている。この貫通孔は、遊動体４１に加工して設けても良いし、アイボルト等によって環状部材を取付けるように設けても良い。
【００３１】
繋着部４２は、棒状に形成されており、一端は台座部５の一部であるホッパー５２と接続され、他端には遊動体４１と同様に、より戻し装置４３に接続される貫通孔が設けられている。
この繋着部４２は、トロンメル本体１の下部周辺に配置されるよう取り付けられる。
【００３２】
より戻し装置４３は、いわゆる「より戻し」であり、回転可能な軸と、遊動体４１及び繋着部４２に接合する結合部を有している。これら２つ結合部が中央の軸によって繋がれ、互いが自由に回転できるよう構成されている。
【００３３】
台座部５は、固定台５１と、被処理物Ｐを投入口１２ａに供給するホッパー５２と、篩網部１１から排出された被処理物Ｐを誘導するシュート５３と、排出側円筒体１３のガイド１３ｂと接触する補助輪５４と、を備えている。
【００３４】
ホッパー５２は、トロンメル本体１の投入口１２ａに、被処理物Ｐの投入が容易に行えるよう配置されている。
また、前述したようにホッパー５２の下端部には、接続機構Ｃの繋着部４２が接続されており、接続機構Ｃがトロンメル本体１の下部周辺に配置されるよう構成されている。
【００３５】
補助輪５４は、排出側円筒体１３のガイド１３ｂと接触されるよう固定台５１に設置される。この補助輪５４は、ガイド１３ｂと接触することにより回転位置を位置決めして、トロンメル本体１の回転中に回転位置がずれてしまうことを抑制している。
【００３６】
次に、遊動機構４の作用について、図５を参照しながら詳細に説明する。
図５は、トロンメル本体１の縦断面図を示しており、トロンメル本体１の回転に伴って、２本の遊動体４１が不規則に運動している様子を示している。
【００３７】
図５（ａ）は、トロンメル本体１内に投入された様々な粒径を持つ被処理物Ｐが、遊動体４１と接触する様子を示している。
【００３８】
図５（ｂ）は、トロンメル本体１の回転が進行し、遊動体４１が投入された被処理物Ｐの上部に移動して、遊動体４１の自重によって被処理物Ｐをすりつぶす様子を示している。これによって、礫の表面に付着した土砂等を削り落とすことができる。
【００３９】
図５（ｃ）は、遊動体４１が被処理物Ｐや他の遊動体４１と互いにぶつかり合うことで弾み、この弾んだ遊動体４１が被処理物Ｐや篩網部１１を打撃する様子を示している。これによって、被処理物Ｐ同士の結合を崩壊させたり、打撃の振動によって篩網部１１の篩目に付着した砂や泥等を落とすことができる。
【００４０】
図５（ｄ）は、粒径の小さい被処理物Ｐが篩網部１１から排出された後の様子を示している。
【００４１】
本発明によれば、トロンメル本体１内に遊動体４１を設けることにより、遊動体４１が篩網部１１を打撃して、篩網部１１の目詰まりを防止することができる。すなわち、トロンメル本体１の回転運動に伴って、遊動体４１がトロンメル本体１内で不規則に運動し、篩網部１１を内側から打撃することによって、篩網部１１の篩目に詰まった土砂を払い落とすことができる。
【００４２】
また、本発明によれば、トロンメル本体１内に遊動体４１を設けることにより、遊動体４１と被処理物Ｐとを接触させて、被処理物Ｐを効率良く分離することができる。すなわち、トロンメル本体１内を不規則に運動している遊動体４１が、被処理物Ｐを叩いたりすりつぶしたりすることにより、礫等に付着した砂や泥等を削り落とすことができる。
【００４３】
また、本発明によれば、トロンメル本体１内に、遊動体４１を設けるだけで、篩網部１１の目詰まりを防止することができるため、高価な設備を導入する必要が無く、装置コストを低減させることができる。
さらに、本発明に係るトロンメルは、極めて単純な部材により構成されているため、故障が起きるリスクを低減させることができ、仮に、故障したとしても容易に修理を行うことができる。
【００４４】
また、本発明によれば、遊動体４１が接続機構Ｃを介して台座部５と接続されていることにより、回転するトロンメル本体１の下端部周辺に遊動体４１を留めて、上述した篩網部１１の目詰まり防止効果や被処理物Ｐの分離効果を、効率よく発揮させることができる。すなわち、遊動体４１の一端を繋着部４２に繋着することにより、遊動体４１が完全に跳ねることを防止して、より多くの被処理物Ｐと接触させることができる。
【００４５】
また、本発明によれば、接続機構Ｃにより戻し装置４３が含まれていることにより、遊動体４１を複数設けた際に、遊動体４１同士が絡まってしまうことを防止することができる。
【００４６】
また、本発明によれば、遊動体４１が円柱形状に形成されていることにより、遊動体４１と篩網部１１との接触面積を増加させることができる。その結果、上述した篩網部１１の目詰まり防止効果や、被処理物Ｐの分離効果を、広範囲にわたって効率よく発揮させることができる。
【００４７】
また、本発明によれば、篩網部１１の縦線と横線が遊動体４１と接触可能なよう構成されていることにより、遊動体４１の打撃の衝撃を広範囲に伝達させることができる。これによって、打撃点から離れたところに衝撃が伝わるため、広範囲の篩目に付着した土砂等を払い落とすことができる。
【００４８】
＜実施形態２＞
以下、本発明の実施形態２のトロンメルについて、図６を参照して詳細に説明する。この実施形態２に係るトロンメルの遊動体４１が３つ設けられていることを特徴とする。なお、同実施形態において、先の実施形態と基本的に同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を簡略化する。
【００４９】
図６は、トロンメル本体１の縦断面図を示しており、トロンメル本体１の回転に伴って、３本の遊動体４１が不規則に運動している様子を示している。
図６（ｃ）は、遊動体４１が被処理物Ｐや他の遊動体４１と互いにぶつかり合うことで弾み、この弾んだ遊動体４１が被処理物Ｐや篩網部１１を打撃する様子を示している。
【００５０】
この実施形態２に係るトロンメルは、先の実施形態と比べて遊動体４１の数が多いため、遊動体４１同士のぶつかり合いが頻繁に起こり、トロンメル本体１内での遊動体４１の運動が激しく行われる。
また、遊動体４１は３本以上設けても良いが、遊動体４１自体が遊動するための空間が必要であるため、３〜５本程度であることが望ましい。
【００５１】
この実施形態２によれば、遊動体４１の数を増加させることにより、篩網部１１の目詰まり防止効果や、被処理物Ｐの分離効果の向上を図ることができる。すなわち、遊動体４１の数が増やし、遊動体４１同士のぶつかり合いの頻度を多くすることにより、遊動体４１の動きを激しくして打撃力を向上させることができる。その結果、篩網部１１の目詰まり防止効果や被処理物Ｐの分離効果を向上させることができる。
【００５２】
＜実施形態３＞
以下、本発明の実施形態３のトロンメルについて、図７及び図８を参照して詳細に説明する。この実施形態３に係るトロンメルの遊動体６１は、先の実施形態の遊動体４１とは異なった形状を有していることを特徴とする。なお、同実施形態において、先の実施形態と基本的に同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を簡略化する。
【００５３】
この実施形態３に係るトロンメルの遊動機構６は（図７参照）と、先の実施形態１に係るトロンメルの遊動機構４（図３参照）とを比較すると、本実施形態に係る誘導体６１の外形は球形状に形成されているのに対し、先の実施形態に係る誘導体４１の外形は円柱形状に形成されている点で大きく異なっている。
【００５４】
図７に示すように、この実施形態２に係る遊動機構６は、トロンメル本体内１内で不規則に運動する球形状に形成された遊動体６１と、この遊動体６１が繋着される繋着部６２と、この遊動体６１と繋着部６２との間に設けられるより戻し装置６３と、を備えている。
【００５５】
この遊動体６１は、先の実施形態の遊動体４１と同様に、トロンメル本体１の回転に伴って、被処理物Ｐをすりつぶす作用と（図８（ｂ）参照）、篩網部１１を打撃する作用（図８（ｃ））を有している。
【００５６】
この実施形態２によれば、遊動体６１を球形状とすることにより、トロンメル本体１内に遊動体６１を多数設けることができる。これにより、篩網部１１への打撃回数を増加させて、篩網部１１の篩目に詰まった土砂を払い落とす効果を向上させることができる。
【００５７】
また、以上の実施形態１〜３においては、遊動体４１・６１を繋着部４２・６２に接続した例を示した。しかしながら、繋着部４２・６２を設けず、遊動体４１・６１をトロンメル本体１内に配置するだけでも、篩網部１１の目詰まり防止効果、及び、被処理物Ｐの分離効果を当然に発揮させることができる。
【符号の説明】
【００５８】
１      トロンメル本体
１１    篩網部
１２    投入側円筒部
１２ａ  投入口
１３    排出側円筒部
１３ａ  排出口
１３ｂ  ガイド
１４    補強材
２      支持部
３      駆動部
４      遊動機構
４１    遊動体
４２    繋着部
４３    より戻し装置
５      台座部
５１    固定台
５２    ホッパー
５３    シュート
５４    補助輪
６      遊動機構
６１    遊動体
６２    繋着部
６３    より戻し装置
Ｐ      被処理物
【要約】
【課題】
高価な設備を設ける必要が無く、より簡易な構成によって篩網の目詰まりを防止することができるトロンメルを提供することを課題とする。
また、被処理物を効率良く分離させることができるトロンメルを提供することを課題とする。
【解決手段】
筒状に形成され、その周壁部分に篩網部１１が設けられたトロンメル本体１と、前記トロンメル本体１を回転自在に支持する支持部２と、前記トロンメル本体１を回転させる駆動部３と、前記トロンメル本体１内に遊動自在に設けられ、前記トロンメル本体１内に投入される被処理物と接触する遊動体４１と、を備えることを特徴とする構成となっている。
【選択図】図２【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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【図８】
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