(57)【要約】【課題】従来の分級効率を著しく改善させ、処理能力を増加させ、更にはスクリーンの寿  命を長くする。【解決手段】軸方向の張力Ｔが付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーン９と、該円筒スクリーン９内に供給された粉状原料２３を分散、旋回させる回転翼１３と、を備えた円筒スクリーン式分級機であって；前記円筒スクリーン９の長さは、３０ｃｍ以下であり、前記軸方向の張力Ｔは、０．２〜１．５Ｎ／ｃｍである。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向の張力が付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーンと、該円筒スクリーン内に供給された粉状原料を分散、旋回させる回転翼と、を備えた円筒ス  クリーン式分級機であって；
前記円筒スクリーンの長さは、３０ｃｍ以下であり、
前記軸方向の張力は、０．２〜１．５Ｎ／ｃｍであることを特徴とする円筒スクリーン式分級機  。
【請求項２】
軸方向の張力が付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーンと、該円筒  スクリーン内に供給された粉状原料を分散、旋回させる回転翼と、を備えた円筒スクリー  ン式分級機であって；
前記円筒スクリーンの長さは、３０ｃｍを超えた長さであり、
前記軸方向の張力は、
円筒スクリーンの軸方向の長さ（ｃｍ）÷３０ｃｍ×（０．２〜１．５）Ｎ／ｃｍ
であることを特徴とする円筒スクリーン式分級機。
【請求項３】
円筒スクリーンが、複数の弾性ボールを内蔵していることを特徴とする請求項１、または、２記載の円筒スクリーン式分級機。
【請求項４】
請求項１、又は、２記載の円筒スクリーン式分級機、を用いて篩い分けられたことを特徴とする分級生産物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ニッケル粉、窒化アルミナ、シリカ、などの無機化学品、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂などの有機化合物、医薬品、食品、ファンデーションなどの化粧品、静電画像用現象用トナー（重合法、粉砕法、噴霧乾燥法、凝集法、溶解分散法、等によって調整、製造されたトナー、も含む）、粉体塗料などの粉状原料を篩い分ける円筒スクリーン式分級機  及びその生産物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の円筒スクリーン式分級機は、円筒スクリーンを備えているが、この円筒スクリーンは、合成繊維織網であり、この網の材料としてナイロン・ポリエステル・ポリプロピレン及びテフロン、又はこれに炭素繊維を織り込んだものが用いられている。
この分級機では、円筒スクリーン内に投入された粉状原料は、回転翼（ローターブレード）によって分散、旋回させると共に、該円筒スクリーンの弾性と粉状原料に発生する遠心力を利用してその表面に高周波振動を発生させ、該円筒スクリーンの目開きより細かい粉（製品）を網目を通して落下させ、粗い粉は円筒スクリーン内面の他端より排出させている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
前記円筒スクリーンは、取付金具を介して軸方向の張力が付与されているが、この取付金具は、スクリーン枠とテンションロッドとそれ等を締め付けるボルトから構成されている。従来、この張力の大きさは、特に決められたものは無く、機構的に出来る限り強い張力、例えば、２〜５Ｎ／ｃｍ、が付与されている。
【０００４】
この様に出来る限り強い張力にするのは、円筒スクリーンが弾性を持つために、弱い張力を付与すると、大きな振幅が生じ、内部で回転する回転翼（ローターブレード）に、円筒スクリーンが接触することによる、円筒スクリーンの破損を防止するためである。
【０００５】
又、円筒スクリーンの中に複数の弾性ボール（タッピングボール）を挿入することがある。このボールは、回転翼の回転により打撃を受けると、円筒スクリーンの内面に衝突し、振動を発生させるので、粉状原料が円筒スクリーンの内面に付着するのを防止することができる（例えば、特許文献２、参照）。
【０００６】
【特許文献１】特公昭６３−４５８７１号公報
【特許文献２】特開平３−１３１３７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
従来例には、次の様な問題があることが判明した。
（１）円筒スクリーンの軸方向の張力を大きくすると、該スクリーンの振幅が小さくなり、分級効率、処理能力が低下する。
（２）本円筒スクリーン式分級機の分級効率を上げるためには、円筒スクリーンと回転翼との間隔はなるべく小さくすることが好ましく、円筒スクリーン内部に弾性ボールを入れて、回転翼によりスクリーン内面に衝突させ、より大きな振動を発生させる場合、円筒スクリーンと回転翼の間隙に弾性ボールが挟み込まれることがあり、この状態で回転翼の回転を継続すると、円筒スクリーンの円周上で同一円周上に軌跡を描きながら公転し、スクリーンを破損させてしまう。
【０００８】
この発明は、上記事情に鑑み、従来の分級効率を著しく改善させることを目的とする。
他の目的は、処理能力を増加させ、更にスクリーンの寿命を長くすることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、軸方向の張力が付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーンと、該円筒スクリーン内に供給された粉状原料を分散、旋回させる回転翼と、を備えた円筒スクリーン式分級機であって；前記円筒スクリーンの長さは、３０ｃｍ以下であり、前記軸方向の張力は、０．２〜１．５Ｎ／ｃｍであることを特徴とする。
【００１０】
この発明は、軸方向の張力が付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーンと、該円筒スクリーン内に供給された粉状原料を分散、旋回させる回転翼と、を備えた円筒スクリーン式分級機であって；前記円筒スクリーンの長さは、３０ｃｍを超えた長さであり、前記軸方向の張力は、
円筒スクリーンの軸方向の長さ（ｃｍ）÷３０ｃｍ×（０．２〜１．５）Ｎ／ｃｍ
であることを特徴とする。
【００１１】
この発明の円筒スクリーンは、弾性ボールを内蔵している場合と、弾性ボールが含まれない場合のいずれにも適用できる。
【００１２】
この発明は、軸方向の張力が付与されている合成繊維織網製の円筒スクリーンと、該円筒スクリーン内に供給された粉状原料を分散、旋回させる回転翼を備えた円筒スクリーン式分級機であって；
前記張力は、前記円筒スクリーンの長さが３０ｃｍ以下の場合には、０．２〜１．５Ｎ／ｃｍ、であり、又は、それを越える長さの場合には、円筒スクリーンの軸方向の長さ（ｃｍ）÷３０ｃｍ  ×（０．２〜１．５）Ｎ／ｃｍである円筒スクリーン式分級機、を用いて篩い分けられたことを特徴とする分級粉状物である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
円筒スクリーン式分級機を始動して回転翼Ｒを回転させ、円筒スクリーン内に粉状原料を投入すると、該円筒スクリーンＳが、図１に示すように変形し、弦Ｃを描くようになるが、本発明者は、この弦Ｃの振幅Ｗが大きくなると、回転翼Ｒと接触して、摩耗、損傷すること、又、弦Ｃの振幅Ｗが小さくなると分級効率が悪くなり、処理能力が少なくなることを見出した。
【００１４】
上記の弦の最適な振幅Ｗを得るためには、スクリーンの軸方向の張力Ｔを適切に調整すれば、弦Ｃの最適な振幅Ｗを得られるが、スクリーンの線径が太い（目開きが大きい）場合と線径が細い場合（目開きが小さい）場合により、スクリーンの種類ごとに張力Ｔを変えなければならず、最適な張力Ｔを得ることがこの円筒スクリーン式分級機に不可欠であると本発明者は考えた。
【００１５】
本発明者は、上記事情を考慮して軸方向の張力の好適な値を検討したところ、次の結果を得た。
（１）円筒スクリーンの長さが３０ｃｍ以下の場合には、好適な張力は、      ０．２〜１．５Ｎ／ｃｍであること。
（２）円筒スクリーンの長さが３０ｃｍを超えた場合には、好適な張力は、次式から求められること。
円筒スクリーンの軸方向の長さ（ｃｍ）÷３０ｃｍ×（０．２〜１．５）Ｎ／ｃｍ
本発明は、上記知見に基づいて完成したものである。
【００１６】
この発明の実施の形態を図２〜図４に基づいて説明する。
ケーシング１の一方の端面には篩上産物ケース２があり、他方の端面には原料供給ケース３、が付けられている。  ケーシング１の下部は微粉出口シュート７、となっている。
【００１７】
円筒スクリーン９は、ナイロン・ポリエステル・ポリプロピレン及びテフロン、又はこれに炭素繊維を織り込んだもの等の合成繊維織の網であり、軸方向の長さＬは、例えば、２３ｃｍであり、その目開きの大きさは様々なものがあるが、代表的な例として１００μである。
この円筒スクリーン９の両端は夫々入口側取付枠１０及び排出側取付枠１１の円筒部の外面１０ｃ、１１ｃに  バンドなどの金具で装着されている。
取付金具１１は篩上産物ケース２とケーシング１の間に装着されており、取付金具１０は原料供給ケース３に設けた円環３ａに嵌着されている。
【００１８】
テンションロッド１２は、円筒スクリーン９を中心線９ａの方向に緊張させている。この円筒スクリーン９の軸方向の張力は、例えば、０．２Ｎ／ｃｍ、に調節されている。回転軸１７は軸受ケース５で支持されていて、電動機（図示せず）により矢印の方向に回転させられる。
【００１９】
複数枚の板状の回転翼１３は、円盤１４によって回転軸１７の中心線９ａに対し僅かの捩れ角があるように取り付けられている。
【００２０】
篩い分け原料（粉状原料）２３は、原料供給ケース３より円筒スクリーン９の内部に入り、回転翼１３によって攪拌され、円筒スクリーン９の内面に沿って旋回しつつ回転翼１３の捩れ角の作用で、粗粉排出側に送られる。
【００２１】
粉状原料２３の中の円筒スクリーン９の網目より小さな粒子２３ａは、これを通って微粉出口シュート７から機外に排出され、前記網目より大きな粗粒２３ｂは排出側内筒形スクリーン取付金具１１の内径と遮断円板１５の外径の間を通り、上産物ケース２を通って機外に排出される。
【００２２】
本発明の第１実験例を図５より説明するが、実験条件は下記の通りである。
使用機種：ターボスクリーナー  ＴＳ１２５×２００型
（スクリーン外径：約φ１２５ｍｍ、長さ：２３０ｍｍ、ターボ工業株式会社製）
円筒スクリーン：ポリエステル製、目開き７４μ
原    料：中位径１７．５μ（７４μｏｖｅｒｓｉｚｅ：３％）のシリカ
運転条件：原料供給量は２００ｋｇ／ｈ、  回転翼の回転数は１０００ｒ／ｍｉｎ．
【００２３】
前記円筒スクリーンの軸方向の張力の値を変化させ、その値を  ０．３０  （１１．６）、０．４２  （１６．６）、０．５５  （２１．６）、２．７１  （１０６．６）、３．９９  （１５６．６）、５．２６（２０６．６）  Ｎ／ｃｍ（Ｎ）、にし、それぞれの篩下収量％を比較したところ、表１の結果を得た。なお、円筒スクリーンの軸方向の張力の測定は、図５の方法で測定したものである。
【００２４】
この図５において、９は円筒スクリーン、１０、１１は前記スクリーン９の両端に設けられているスクリーン枠、３４は張力を調節するテンションナット、３５は張力を計測するテンションゲージ、３６はロックナット、Ａ２０張力の方向、をそれぞれ示す。
【００２５】
なお、Ｎ／ｃｍと表示の張力は、テンションゲージ３５の実測荷重に下部のスクリーン枠１０，１１の重量を加え、円筒スクリーン９の円周長さで割った、スクリーンの軸心方向にかかる、単位長さ当たりの張力を示す。また  Ｎ表示の張力はＮ／ｃｍの値に円筒スクリーン９の円周長さを掛けた、軸方向全体にかかる張力を示す。
【００２６】
【表１】
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【００２７】
この表１は、実験例ａ〜ｃが、比較例ｄ〜ｆに比べ、篩下収量が２０％以上も増加し、大幅に分級効率が向上していることを明らかにしている。
即ち、円筒スクリーンの軸方向の張力が、０．３、０．４２、０．５５Ｎ／ｃｍの場合（実験例ａ〜ｃ）は、スクリーンの挙動が穏やかな振幅となり、篩下収量が９５％以上となるのに対し、前記張力が、２．７、３．９９、５．２６Ｎ／ｃｍの場合（比較例ｄ〜ｆ）は、スクリーンの振幅が少なくオーバーサイズの粒子が円筒スクリーン内に滞留し、円筒スクリーン全体が横揺れし、篩下収量は、７２．８０％以下である。
【００２８】
この発明の第２実験例について説明する。
この実験例は、前記実験例における粉状原料、目開きの大きさ（μ）、張力（テンションＮ／ｃｍ）、を変化させた時の篩下収量（％）を測定したものであり、その結果は、表２に示すと通りであった。
【００２９】
【表２】
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【００３０】
この表２は、本実験例の張力（弱テンション、０．４２Ｎ／ｃｍ、０．３Ｎ／ｃｍ）における篩下収量（％）が、従来の張力（５Ｎ／ｃｍ）のそれに比べ、大幅に向上していることを示している。
即ち、ファンデーションを目開き２００μで篩い分ける場合、篩下収量は張力が５Ｎ／ｃｍのときは７５％、０．４２Ｎ／ｃｍのときには９５％であり、又熱可塑性樹脂を目開き１０５μで篩い分ける場合、篩下収量は、張力が５Ｎ／ｃｍのときは６３％、０．４２Ｎ／ｃｍのときは８７％であり、従来に比べ２０％以上も篩下収量が増加している。
フェライトを目開き５４μで篩い分ける場合、篩下収量（％）は張力は５Ｎ／ｃｍのときは５５％であるのに対して、０．３Ｎ／ｃｍのときは６５％であり、従来に比べ１０％篩下収量が増加し、これはさらに分析した結果、篩上産物中に、原料中に含まれる５４μ以下のものがほとんど篩上に残らなかったという特に優れた現象も見られた。
【００３１】
この発明の第３実験例について説明する。
この第３実験例では、前記実験例と異なるタイプのターボスクリーナーを用いた。
使用機種：ＴＳ２５０×２００
（スクリーン外径φ２５０ｍｍ、長さ２７０ｍｍ  ターボ工業株式会社製）
その結果は表３の通りである。
【００３２】
【表３】
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【００３３】
この表３から、本実験例（張力０．４７Ｎ／ｃｍ）は、比較例（張力２．９０Ｎ／ｃｍ）に比べ、最大処理量も、篩下収量も大幅に向上していることがわかる。
即ち、窒化アルミナを目開き２１０μで篩い分けした場合、本実験例の最大処理量（６００ｋｇ／ｈ）は、比較例のそれ（２３０ｋｇ／ｈ）に比べ、２．６倍となり、
又、シリカを目開き７４μで篩い分けした場合、本実験例の最大処理量（４２０ｋｇ／ｈ）は、比較例のそれ（２８０ｋｇ／ｈ）に比べ、約１．５倍となる。
【００３４】
この発明の実施例（実験例）は、上記に限定されるものではなく、例えば、非常に篩い分けしにくい粉状原料の場合には、円筒スクリーン内に複数個の弾性ボールを挿入してもよい。この弾性ボールは、例えば、直径φ６〜φ８ｍｍに形成され、５〜１０個投入される。
又、長い円筒スクリーンの場合には、複数個の短い円筒スクリーンユニット（図５に示すように、円筒スクリーン９、スクリーン枠１０，１１、テンションロッド１２，テンションナット３４、ロックナット３６を備えている。）を軸方向に連結して１個の円筒スクリーンユニットを形成しても良い。
例えば、６０ｃｍの円筒スクリーンの場合には、２０ｃｍの短円筒スクリーンユニットを３個連結したり、又は、３０ｃｍの円筒スクリーンユニットを２個連結して、１個の円筒スクリーンユニットとしても良い。
【００３５】
【発明の効果】
この発明は、円筒スクリーンの軸方向の張力を、該スクリーンの軸方向の長さが３０ｃｍ以下の場合は、０．２〜１．５Ｎ／ｃｍ、又、それを越える長さの場合は、円筒スクリーンの軸方向の長さ（ｃｍ）÷３０ｃｍ×（０．２〜１．５）Ｎ／ｃｍ    、に規定したので、円筒スクリーンの弾性振動はスクリーンの疲労を促進しない範囲で大きくなり、且つ円筒軸中心で回転する回転翼に接触しない範囲の、分級に最適な振幅を発生する。そのため、円筒スクリーンの目詰まりが解消されるとともに、従来例に比べ、大幅に分級効率及び最大処理能力（原料投入量）が向上する。又、円筒スクリーンの使用寿命も従来に比べて長くすることができる。
【００３６】
又、円筒スクリーン内に弾性ボールを投入し、張力を前記のように規定したので、前記弾性ボールは、円筒スクリーンの柔らかな弾性により、回転する回転翼と円筒スクリーンとの間に挟まれる事は無い。そのため、円筒スクリーンの破損事故が防止されるとともに、弾性ボールが円筒スクリーンを内側よりランダムに叩くので、分級効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施に形態を示す図で、円筒スクリーンの弦を示す概念図である。
【図２】本発明の実施の形態を示す右側面図である。
【図３】正面図である。
【図４】図３の縦断面要部拡大図である。
【図５】本発明の第１実験例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
１    ケーシング
２    篩上産物ケース
３    原料供給ケース
５    軸受ケース
７    微粉出口シュート
９    円筒スクリーン
１０    スクリーン取付枠
１１          スクリーン取付枠
１２    テンションロッド
１３    攪拌翼
１４    円盤
１５    遮断円盤
３４    テンションナット
３５    テンションゲージ
３６    ロックナット
Ｔ    張力
Ｓ    円筒スクリーン
Ｒ    回転翼
【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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