(57)【要約】【課題】金網とフックとの隙間を抑制し、適宜の且つ大きな把持力を有する、ふるい金網ユニット。【解決手段】ふるい金網１の両側縁部分又は周縁部分にＵ字形に折り曲げた強化部材２を被せ、先端部３を縁方向に沿いふるい金網側に向け折り返して形成された金網側フック４であって、前記強化部材の折返し内側先端部５が、ふるい金網に対し外方に向かって「へ」字状に折り曲げる。少量多品種生産で高純度を要求される薬剤や電子部品材料のふるい分けに好適である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ふるい金網（１）を金網フック（２）を介し枠体フック（３）に係合させて取付枠体（４）に固定するふるい金網ユニット（５）であって、金網フックが、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿いＵ字形に折り曲げた強化部材（６）を被せてふるい上側（７）に向け折り返され、かつ、ふるい上面側の強化部材縁部分（８）を「へ」字状に折り曲げその先端（９）をふるい金網に密着させて形成されている、ことを特徴とするふるい金網ユニット。
【請求項２】
ふるい金網（２１）を金網フック（２２）を介し枠体フック（２３）に係合させて取付枠体（２４）に固定するふるい金網ユニット（２５）であって、金網フックが、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿いＵ字形に折り曲げた強化部材（２６）を被せてふるい下側（３０）に向け折り返され、かつ、ふるい上面側の強化部材縁部分（２８）を「へ」字状に折り曲げその先端（２９）をふるい金網に密着させて形成されている、ことを特徴とするふるい金網ユニット。
【請求項３】
ふるい金網と強化部材との間の少なくとも一方の側に、硬質の中板（１０）が挟まれている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のふるい金網ユニット。
【請求項４】
金網フックが、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材を重ね、強化部材を外側にふるい金網とともにＵ字形に折り曲げて、硬質の中板を芯にして被せ、ふるい上側又はふるい下側に向け折り返し、かつ、ふるい上面側の強化部材縁部分を「へ」字状に折り曲げてその先端をふるい金網に密着させて形成されている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のふるい金網ユニット。
【請求項５】
パッキン材が、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿って、ふるい金網と強化部材との間、又はふるい金網と中板との間に挟まれている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のふるい金網ユニット。
【請求項６】
金網フックが、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材及びパッキン材（１１）を重ね、強化部材を外側にＵ字形に折り曲げて硬質の中板を芯にして被せ、ふるい上側又はふるい下側に向け折り返し、かつ、ふるい上面側の強化部材縁部分を「へ」字状に折り曲げてその先端をふるい金網に密着させて形成されている、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のふるい金網ユニット。
【請求項７】
「へ」字状に折り曲げられた強化部材縁部分の先端が、中板及び／又はパッキン材を挟んでふるい金網に密着させられている、ことを特徴とする請求項３〜６のいずれかに記載のふるい金網ユニット。
【請求項８】
金網フックにおけるふるい金網の把持力が、ふるい金網の降伏点よりも大きいことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のふるい金網ユニット。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のふるい金網ユニット（５又は２５）と、
前記金網ユニットの金網フック（２又は２２）に係合させてふるい金網ユニットを取付枠体（４又は２４）に固定し、かつ、ふるい金網の張力調整機構（１２）を備えた枠体フック（３又は２３）を有する取付枠体と、
係合させた前記フックを介してふるい金網を振動させるための振動機と、
を含んで構成されている、ことを特徴とする振動ふるい分け装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、各種産業分野において粉体の分級工程や選別工程などに用いられるふるい金網ユニット、及び振動ふるい分け装置に関する。本発明の説明において「ふるい金網ユニット」は、振動ふるい分け装置の交換用金網ユニットとして、ふるい金網を所定の形状に切断し、その周縁の必要部分に強化部材を被せ、成形加工して製作したものであって、所定の振動ふるい分け装置に取付け易く交換作業を迅速に、またふるい金網の取引を機能的に実施することができる。
【０００２】
【従来の技術】
ふるい分け装置は、振動を利用し一定目開きのふるい金網上で粒子群を流動させ、個々の粒子をふるい金網の網目と照合し粒子径に応じて選り分ける装置である。産業用のふるい分け装置に装着するふるい金網ユニットは消耗品であり、使用、交換に便利なように従来からいろいろな装着方式が提案されているが、その多くは、ふるい金網の周縁両側部あるいは周縁部と、ふるい分け装置の取付枠体とにそれぞれフックと呼ばれる係合部材を設け相互に係合させて、ふるい金網の取付、交換や張力調整を容易にするように構成されている。前記のフックは、振動機からの振動を減衰させることなくふるい金網に伝えるため、十分な張力をふるい金網に与えて固定する作用がある。
【０００３】
ふるい金網取付手段全体を理解するために、図４にふるい金網ユニットの平面図を、図５、図６には前記図面のＡ−Ａ’断面をそれぞれ例示した。１はふるい金網、２はふるい金網周縁両側部に形成された金網フック、４はふるい分け装置の取付枠体、３は取付枠体に取り付けた金網フックと係合させるための枠体フック、１２は取付枠体４に取り付けたふるい金網張力調整機構（本例では引張ボルト）である。本取付手段では、張力を付与するための引張代を見込んで取付枠体４よりも僅かに小さめの幅にふるい金網１の両側縁に取り付けた金網フック２と枠体フック３とを相互に係合させ、枠体フック３と取付枠体４との間にわたされた引張ボルト１２を調節して、ふるい金網１の張力を調整する。
【０００４】
つぎに、金網フックの一般的構造について図７に例示した従来の金網フックの断面を含む説明図を参照して具体的に説明する。金網フックは、一般に、ふるい金網５１の縁部分を覆う強化部材５２として厚さ１ｍｍ程度の帯状ステンレス鋼を用い、長さ方向に沿ってＵ字形に折り曲げ、ふるい金網５１の縁部に被せて挟み込み、さらに縁部に沿って枠体フックと係合させるのに適当な幅、角度、例えば４５度に折り返し、金網５１と強化部材５２とを圧着させてふるい金網の縁部を把持させている。
【０００５】
ところが、Ｕ字形に折り曲げた強化部材５２は、スプリングバックのためにふるい金網５１を完全に密着固定して把持することが難しく、加えて強化部材縁において両者間に生じた隙間５３から入り込んだ粉体が、処理粉体の品種を切替えた後に振動によって離脱して不純物になったり、引張調整中や操業中にふるい金網５１が金網フックから抜け出すという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
前記の問題を解決し強化部材５２とふるい金網５１とを完全に密着固定するために、現在ではリベット５４を利用することが多い。リベット５４を打つことによって前記の隙間は抑制され、また、ふるい金網５１が抜け出すこともなくなった。しかし、リベット５４周辺に応力が集中してふるい金網５１の寿命が短くなり、あるいはリベット孔を開ける際の切り屑がフック内側の金網５５内に入り込み、さらに操業中に振動によって前記金網から抜け出して、ふるい分け中の物質に混入しないか、という懸念もある。また、強化部材内面側に突起を設けてふるい金網の抜出しを防止する試みも提案されている（特開平０８−０２４７９０号公報）。しかし、金網の把持力は強化されるものの隙間を抑制する効果は期待できない。本発明は、リベットを用いないで前記隙間を抑制し、大きな且つ適宜の把持力を有する、ふるい金網ユニットを課題に研究と実用試験を行った結果、完成されたものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記の課題を解決するための手段として、ふるい金網１を金網フック２を介し枠体フック３に係合させて取付枠体４に固定するふるい金網ユニット５であって、金網フック２が、ふるい金網１の両側縁部又は周縁部に沿いＵ字形に折り曲げた強化部材６を被せてふるい上側７に向け折り返され、かつ、ふるい上面側７の強化部材縁部分８を「へ」字状に折り曲げその先端９をふるい金網１に密着させて形成されている、ことを特徴とするふるい金網ユニット５を提供する。
【０００８】
また本発明は、同様の手段として、ふるい金網２１を金網フック２２を介し枠体フック２３に係合させて取付枠体２４に固定するふるい金網ユニット２５であって、金網フック２２が、ふるい金網２１の両側縁部又は周縁部に沿いＵ字形に折り曲げた強化部材２６を被せてふるい下側３０に向け折り返され、かつ、ふるい上側２７の強化部材縁部分２８を「へ」字状に折り曲げその先端２９をふるい金網２１に密着させて形成されている、ことを特徴とするふるい金網ユニット２５を提供する。
【０００９】
前記のずれかの金網ユニットにおいて、好ましくは、ふるい金網１，２１と強化部材６，２６との間の少なくとも一方の側に、硬質の中板１０を挟む。また、金網フック２，２２は、金網の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材６，２６を重ね、強化部材６，２６を外側にふるい金網１，２１とともにＵ字形に折り曲げて硬質の中板１０を芯に被せ、ふるい上側７又はふるい下側３０に向け折り返し、かつ、ふるい上側の強化部材縁部分８，２８を「へ」字状に折り曲げてその先端９，２９をふるい金網１，２１に密着させて形成してもよい。
【００１０】
さらに本発明では、パッキン材１１を、ふるい金網１，２１の両側縁部又は周縁部に沿ってふるい金網１，２１と強化部材６，２６との間、又はふるい金網１，２１と中板１０との間に挟むとよい。金網フック２，２２を、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材６，２６及びパッキン材１１を重ね、強化部材６，２６を外側にＵ字形に折り曲げて硬質の中板１０を芯にして被せ、ふるい上側７又はふるい下側３０に向け折り返し、かつ、ふるい上側７，２７の強化部材縁部分８，２８を「へ」字状に折り曲げてその先端９，２９をふるい金網に密着させて形成することができる。
【００１１】
その際、「へ」字状に折り曲げられた強化部材縁部分の先端９，２９を、中板１０及び／又はパッキン材１１を挟んでふるい金網１，２１に密着させてもよい。そして、金網フック２，２２におけるふるい金網１，２１の把持力が、ふるい金網１、２１の降伏点よりも大きくしておくことが望ましい。
【００１２】
そして本発明は、前記したいずれかのふるい金網ユニット５、２５と、
金網ユニット５、２５の金網フック２、２２に係合させてふるい金網ユニット５、２５を取付枠体４又は２４に固定し、かつ、ふるい金網１，２１の張力調整機構１２を備えた枠体フック３又は２３を有する取付枠体４，２４と、
係合させたフックを介してふるい金網１，２１を振動させるための振動機（不図示）と、を含んで構成されている、ことを特徴とする振動ふるい分け装置を提供する。
【００１３】
なお、本発明において前記した、強化部の先端９、２９をふるい金網１に密着させることに関し、理想として１００％の完全密着を求めるものではあるが、本発明においては完全密着を意味するものではなく、現実問題として若干の隙間が残るものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明を例示する図面を参照し具体的に説明する。図１は、先端がふるい上面側７に向けて折り返されたふるい金網フック２の説明図であり、図２は、中板及びパッキン材を挟んだ金網フックを例示する断面図である。また、図３は、先端がふるい下面側３０に向けて折り返された他の例の金網フック２２の説明図である。図４は金網ユニットの平面図、図５、図６には、図１と図３に例示された金網フックに対応する図４のＡ−Ａ’断面を例示した。
【００１５】
以下、先端がふるい上側７に向け折り返されたふるい金網フック２を中心に説明するが、ふるい下側３０に向け折り返されたふるい金網フック２２もこれに準じる。なお、本発明において把持力は、引張方向長さ３００ｍｍ、幅１５０ｍｍ又は５００ｍｍに切断して製作した３点のサンプルをインストロン社製材料試験機により引張速度１０ｍｍ／ｍｉｎで測定し、その値の平均値である。
【００１６】
さて、本発明の第１の課題である、リベットを用いないで前記隙間を抑制する手段について説明する。本発明ふるい金網ユニット５又は２５、（以下「又は」以下を省略）においては、ふるい金網１を金網フック２を介し枠体フック３に係合させて取付枠体４に固定するため、ふるい金網１の両側縁部又は周縁部に沿ってＵ字形に折り曲げた強化部材６を被せて金網縁先端部をふるい金網１のふるい上側７、又はふるい下側３０に向けて折り返し、金網フック２にする。そして、いずれも金網フック２のふるい上側の強化部材縁部分８が「へ」字状に折り曲げられて、その先端９をふるい金網に密着させている。本発明金網ユニットにおいては、前記のように強化部材縁先端部を折り曲げることにより、ふるい金網１と強化部材６とを密着させやすくして隙間が生じるのを抑制し、粉体がフック部の金網内に侵入することを防止する。
【００１７】
強化部材６に用いる素材には厚さ１〜２ｍｍ程度、幅１００〜２００ｍｍ程度のステンレス鋼板を用いることが多い。通常、「へ」字状折曲げの立上角度αは５〜３０度程度、高さＨは１〜６ｍｍ程度、曲げ部分の幅Ｗは３〜１０ｍｍ程度が適当である。金網フックを加工するに際しては、例えば、プレス加工により強化部材素材の鋼帯を長手方向にＵ字形に折り曲げる。金網フックの加工順は加工条件によって適宜に選択すればよいし、加工方法にも特別の制限はない。また、操業中の振動で金網が傷つかないように、望ましくは強化板縁の角は面取りしておくとよい。
【００１８】
前記のようにふるい金網１には十分な張力を与え、振動機（不図示）によって発生させた振動を、フック２及び３を介して減衰させずにふるい金網１に効果的に伝達させる必要がある。本実施形態例では、ふるい金網１の張力は、取付枠体４に取り付けられ張力調整機構、本例では調整ボルト１２を備えた枠体フック３と金網フック２とを系合し、ふるい金網１を取付枠体４の方向に引っ張って適宜の張力に調整する。
【００１９】
つぎに、適正な厚さの硬質帯、通常は金属帯を選定し、ふるい金網１と強化部材６との間の片面又は両面に中板１０として挟むことが望ましい。好ましくは、ふるい金網１と強化部材６とを重ね、ふるい金網１の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材６を外側としてふるい金網１とともにＵ字形に折り曲げて、中板１０を芯にして被せ、ふるい上側２７又はふるい下側３０に向け折り返す。従来からふるい金網と強化部材との間には、滑り止めとして金属帯を挟み込むことがあった。その効果について特段の検討はなされていなかったが、中板１０の作用を詳しく検討した結果、中板１０の厚さが金網フック２の把持力に大きく影響していることを見出し、さらには把持力を調整できることも判った。
【００２０】
金網フックによるふるい金網を把持する力は、当然、ふるい金網に付与すべき張力を超えるものでなければならないが、ふるい金網が塑性変形してその機能を果たせなくなる降伏点を上回る必要はない。中板の厚さは前記把持力に大きく影響する重要な要素であって、その厚さは実験によって正確に決定することができる。一例として、図８に実験によって求めた線径０．２３ｍｍ、４０メッシュのふるい金網に対する本発明金網フックの把持力と中板の厚さとの関係を示した。このケースでは中板の厚さは０．６ｍｍ以上であれば足りる。
【００２１】
さらに本発明においては、ゴムなどの高分子弾性体や銅などの軟質金属を素材とするパッキン材１１をふるい金網１の両側縁部又は周縁部に沿って、ふるい金網１と強化部材６との間、又はふるい金網１と中板１０との間に挟み込むこともできる。たとえば、ふるい金網１の両側縁部又は周縁部に沿って強化部材６及びパッキン材（１１）を重ね、強化部材６を外側にＵ字形に折り曲げて中板１０を芯にして被せ、ふるい上側２７又はふるい下側３０に向け折り返す。パッキン材の挿入には隙間を抑制する効果がある。このほか、メッシュ数が高く目開きの小さいふるい金網を使用する場合に、例えば、強化部材との直接接触や、応力集中による破損防止をはかることができる。
【００２２】
とくに本発明においては、帯状の、あるいはＵ字形に折り曲げたパッキン材及び／又は中板を、ふるい金網の両側縁部又は周縁部に沿ってふるい金網と強化部材との間に積層し、或いは被せることにより、「へ」字状に折り曲げられた強化部材の先端が、パッキン材及び／又は中板を挟んで間接的にふるい金網に密着し、隙間の発生防止に優れた効果を奏する。図２にその実施形態を例示した。
【００２３】
【実施例】
本発明の効果を確認するために、本発明ふるい金網ユニットを製作して評価テストを行った。同様にして従来のふるい金網についても評価したので、その結果を説明する。ただし、金網側フックと金網との間隙は、各３枚の金網ユニットから幅５００ｍｍの測定サンプルを採取し、それぞれ６箇所ずつ隙間ゲージを用いて測定し、その平均値を求めた。
【００２４】
実施例１〜３
強化部材に厚さ１ｍｍ、幅１００ｍｍのＳＵＳ３０４帯鋼を使用し、金網側フックの強化部材先端を長さＷ＝６ｍｍ、立上角α＝２０度の［へ］字状に加工し、中板には厚さ＝０．８ｍｍのＳＵＳ３０４帯鋼を用い、それぞれ３０（実施例１）、４０（実施例２）、１１０（実施例３）メッシュのステンレス鋼金網を張って、図１に示したのと同じ構成の本発明ふるい金網ユニットを製作した。金網フックと金網との間隙を測定したのでその結果を表１に示した。なお、本実施例及び次の比較例では、隙間の大小を比較することを目的として、中板の厚さを一定にした。
【００２５】
比較例１〜３
強化部材に厚さ１ｍｍ、幅１００ｍｍのＳＵＳ３０４帯鋼を、中板には厚さ０．４５ｍｍのＳＵＳ３０４帯鋼を使用して１５０ｍｍ間隔でリベットを打ち、用い、それぞれ３０（比較例１）、４０（比較例２）、１１０（比較例３）メッシュのステンレス鋼金網を張って、図５に示したのと同じ構成の従来形式のリベット止ふるい金網ユニットを製作した。金網フックと金網との間隙を測定したのでその結果を表１に示した。
【００２６】
実施例４
線径０．２１ｍｍ、４０メッシュのステンレス鋼金網を用い実施例１と同様にして本発明金網ユニットを製作した。ふるい金網自体の引張試験と共に製作した本発明ふるい金網ユニットの引張試験を行ったので、その測定結果を図９に示す。
【００２７】
比較例４
比較例１と同様に、但し１５０ｍｍピッチでリベット固定して製作した従来のふるい金網ユニットの引張試験を行ったので、その測定結果を図９に示す。
【００２８】
【表１】
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【００２９】
【発明の効果】
近年の各種製造装置は、多品種、少量、高品質生産の割合が増え、ふるい分けられる物質が頻繁に切り替わり、また不純物の混入を極度に嫌うことが多くなった。このため、不純物混入の原因となる装置内の隙間やデッドスペースは極力小さくしなければならない。本発明ふるい金網ユニット及びこれを使用する振動ふるい分け装置は、隙間やデッドスペースが極めて小さいのでファインケミカル製品などの製造工程に好適である。
【００３０】
また、ふるい金網と強化部材との間に適正な厚さの中板を挟み込んでふるい金網に対する金網フックの把持力を強化することにより、降伏点近くまでは金網が金網フックから抜け出さず、さらに引張力が大きくなり金網が抜け始めても応力集中がないために急激な破断の発生を回避することが可能である。さらに、問題となる隙間の発生に対処するには、適宜のパッキング材を選定し「へ」字状に折り曲げられた強化部材の先端とふるい金網との間に介在させることが効果的である。ををその他、リベット加工のような切り屑の発生がないので、異物が製品に混入する危険を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ふるい金網フックの例示説明図
【図２】中板及びパッキン材を挟んだ金網フックを例示する断面図
【図３】本発明ふるい金網フックの他例の説明図
【図４】ふるい金網ユニットの平面図
【図５】図４におけるＡ−Ａ’断面図（図１の例示に対応）
【図６】図４における他例のＡ−Ａ’断面図（図３の例示に対応）
【図７】従来の金網側フックの説明図
【図８】実験によって求めたふるい金網の降伏点及び本発明金網フックの把持力と中板の厚さとの関係図
【図９】本発明ふるい金網ユニット、従来型リベット固定金網ユニット、及びふるい金網自体の引張試験結果
【符号の説明】
１，２１：ふるい金網                  ２，２２：金網フック
３，２３：枠体フック                  ４，２４：取付枠体
５，２５：ふるい金網ユニット          ６，２６：強化部材
７，２７：ふるい上側
８，２８：強化部材縁部分
９，２９：強化部材折り曲げ先端            １０：中板
１１：パッキン材
１２：金網引張調整機構（引張ボルト）
３０：ふるい下側
５１：ふるい金網                          ５２：強化部材
５３：ふるい金網と強化部材との隙間        ５４：リベット
５５：フック内側の金網
【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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【図９】
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