(57)【要約】【課題】粘性・付着性原料であってもスムーズにディスク付き回転ロール間の隙間を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行えるようにすること。【解決手段】所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えたロールスクリーンにより粘性・付着性原料を篩い分けするに際し、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動する原料挟み込み運転を行うことを特徴とするロールスクリーンの運転方法。所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールと、前記各ディスク付き回転ロールの回転駆動源の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転させる回転方向制御手段とを備えていることを特徴とするロールスクリーン。【選択図】          なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えたロールスクリーンにより粘性・付着性原料を篩い分けするに際し、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動する原料挟み込み運転を行うことを特徴とするロールスクリーンの運転方法。
【請求項２】
所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えたロールスクリーンにより粘性・付着性原料を篩い分けするに際し、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動し、かつ、時間をおいて回転方向を反転する原料挟み込み運転を行うことを特徴とするロールスクリーンの運転方法。
【請求項３】
前記原料挟み込み運転を行った後、前記複数のディスク付き回転ロールを同一方向に回転駆動して、ロールスクリーン外部にオーバーサイズ品を排出することを特徴とする請求項１又は２記載のロールスクリーンの運転方法。
【請求項４】
前記各ディスク付き回転ロールに付着する粘性・付着性原料をスクレーパで掻き取りながら、前記各ディスク付き回転ロールを回転駆動することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のロールスクリーンの運転方法。
【請求項５】
所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールと、前記各ディスク付き回転ロールの回転駆動源の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転させる回転方向制御手段とを備えていることを特徴とするロールスクリーン。
【請求項６】
所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールと、前記各ディスク付き回転ロールの回転駆動源の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転させ、かつ、時間をおいて回転方向を反転させる回転方向制御手段とを備えていることを特徴とするロールスクリーン。
【請求項７】
前記回転方向制御手段は、ロールスクリーン外部にオーバーサイズ品を排出するに際し、前記複数のディスク付き回転ロールを同一方向に回転させる回転方向切替を行うことを特徴とする請求項５又は６記載のロールスクリーン。
【請求項８】
前記各ディスク付き回転ロールに付着する原料を掻き取るスクレーパを備えていることを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載のロールスクリーン。
【請求項９】
前記各ディスクが楕円板状であることを特徴とする請求項５〜８のいずれか１項に記載のロールスクリーン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、粘性・付着性原料であっても高い処理能力にて払い出しを行うことができるようにした、ロールスクリーンの運転方法及びロールスクリーンに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば製鉄所での鉄分含有粉塵（ダスト）を処理した際に発生する鉄分含有粉塵よりなる脱水ケーキや、土木・建設現場で副次的に発生した建設発生土などのような原料を篩い分けする設備として、ロールスクリーンが用いられている。ロールスクリーンで篩い分けされた篩下（アンダーサイズ品）は下流工程に供給され、篩上（オーバーサイズ品）はロールスクリーン外部に搬送され排出される。このようなロールスクリーンの一例が、特開２００１−２１２５１６号公報に示されている。
【０００３】
この従来のロールスクリーンは、所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えている。各ディスク付き回転ロールは、ロール軸線に対して直角をなす複数の中空円板状の回転ディスク（回転ローラ又はフランジとも呼ばれている）がロール軸線方向に間隔をおいてロール外周面に固着（嵌着）されている。これにより、各ディスク付き回転ロールの回転ディスク間に形成される円周溝が、原料の流れ方向に沿ってすなわちロール軸線に対して直角方向、かつ一直線上に整合配置されており、所定の間隔をおいて隣り合う回転ロール及び隣り合う回転ディスク間の円周溝で形成される隙間が「篩目」となっている。
【０００４】
そして、原料のうちこの隙間より大きなものは、同一方向に回転する各ディスク付き回転ロールによって該回転ロール上を搬送されてオーバーサイズ品として排出される。一方、前記隙間（篩目）より小さなものは、この隙間を通って払い出されるようになっている。
【０００５】
なお、この従来のロールスクリーンは、複数のディスク付き回転ロールにおける１つ置きのディスク付き回転ロール、つまり隣り合うディスク付き回転ロールが系列の異なる駆動装置によって回転駆動されるように構成されている。こうすることで、砕石などの硬い楔状の原料が前記間隙に挟まってロックしても、１系列を停止しても残りの系列が運転を続けることができ、ロールスクリーン全体を停止せずにすむようにしている。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００１−２１２５１６号公報（第１図、第４図）
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし前述した従来のロールスクリーンでは、各ディスク付き回転ロールを同一方向に回転駆動するようにしたので、解砕作用がほとんど生じないから、粘性原料（例えば脱水ケーキ）、あるいは粘着性のある付着性原料のような、粘性・付着性原料の場合には、原料の大部分はディスク付き回転ロール上を移動するだけ、もしくは滞留するだけでディスク付き回転ロール間の隙間に落し込んで払い出すことができないという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、粘性・付着性原料であっても高い処理能力にて払い出しを行うことができる、ロールスクリーンの運転方法及びロールスクリーンを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本願発明は次のように構成されている。
【００１０】
請求項１の発明は、所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えたロールスクリーンにより粘性・付着性原料を篩い分けするに際し、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動する原料挟み込み運転を行うことを特徴とするロールスクリーンの運転方法である。
【００１１】
請求項２の発明は、所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールを備えたロールスクリーンにより粘性・付着性原料を篩い分けするに際し、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動し、かつ、時間をおいて回転方向を反転する原料挟み込み運転を行うことを特徴とするロールスクリーンの運転方法である。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のロールスクリーンの運転方法において、前記原料挟み込み運転を行った後、前記複数のディスク付き回転ロールを同一方向に回転駆動して、ロールスクリーン外部にオーバーサイズ品を排出することを特徴とするものである。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のロールスクリーンの運転方法において、前記各ディスク付き回転ロールに付着する粘性・付着性原料をスクレーパで掻き取りながら、前記各ディスク付き回転ロールを回転駆動することを特徴とするものである。
【００１４】
請求項５の発明は、所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールと、前記各ディスク付き回転ロールの回転駆動源の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転させる回転方向制御手段とを備えていることを特徴とするロールスクリーンである。
【００１５】
請求項６の発明は、所定間隔で配置された複数のディスク付き回転ロールと、前記各ディスク付き回転ロールの回転駆動源の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転させ、かつ、時間をおいて回転方向を反転させる回転方向制御手段とを備えていることを特徴とするロールスクリーンである。
【００１６】
請求項７の発明は、請求項５又は６記載のロールスクリーンにおいて、前記回転方向制御手段は、ロールスクリーン外部にオーバーサイズ品を排出するに際し、前記複数のディスク付き回転ロールを同一方向に回転させる回転方向切替を行うことを特徴とするものである。
【００１７】
請求項８の発明は、請求項５〜７のいずれか１項に記載のロールスクリーンにおいて、前記各ディスク付き回転ロールに付着する原料を掻き取るスクレーパを備えていることを特徴とするものである。
【００１８】
請求項９の発明は、請求項５〜８のいずれか１項に記載のロールスクリーンにおいて、前記各ディスクが楕円板状であることを特徴とするものである。
【００１９】
請求項１のロールスクリーンの運転方法、又は請求項５のロールスクリーンによれば、隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動する原料挟み込み運転（第１の原料挟み込み運転）を行うようにしたので、隣り合うディスク付き回転ロール間において粘性・付着性原料の大塊を挟み込んで解砕する作用が生じる。これにより粘性・付着性原料であってもスムーズにディスク付き回転ロール間の隙間（篩目）を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行うことができる。
【００２０】
ここで、原料の大塊は、回転ディスク円環状面に接する部分が挟み込まれ、切り取られるようにして解砕されて払い出される。このとき、特に粘性の高い高粘性原料の場合、前記原料挟み込み運転を行っていると、やがて、回転ディスクが高粘性原料の大塊との接触部分でスリップし始め、高粘性原料に回転ディスクの跡形が残るようになり、挟み込んで解砕する作用が低下して払い出し処理能力が大幅に低下する。
【００２１】
そこで、請求項２のロールスクリーンの運転方法、又は請求項６のロールスクリーンによれば、互いに反対方向に回転する隣り合うディスク付き回転ロールの回転方向を定期的に反転する原料挟み込み運転（第２の原料挟み込み運転）を行うようにしたので、回転方向の反転時に原料の大塊を他のディスク付き回転ロール間へ移動させ、該原料の大塊と回転ディスクとの接触部分を更新し、該原料の大塊に対して新たな挟み込みによる解砕作用を生じさせうることで、払い出し処理能力を安定させることができる。その結果、高粘性原料であっても高い処理能力にて払い出しを行うことができる。この場合、例えば、隣り合うディスク付き回転ロールを、互いに反対方向に１０秒間回転駆動し（回転ディスクの周速度は、例えば０．３ｍ／ｓ）、次いで数秒間程度回転停止し、しかる後、回転方向を反転させて１０秒間回転駆動する。ディスク付き回転ロール上に原料が投入されると、この投入された原料に対してこのような一連の動作が所定時間繰り返される。
【００２２】
また、粘性・付着性原料中にオーバーサイズ（スクリーンオーバー）の礫などが含まれる場合、原料挟み込み運転を行うことで隣り合うディスク付き回転ロールを互いに反対方向に回転駆動しているので、原料挟み込み運転時、オーバーサイズの礫などは、ロールスクリーンより排出されずディスク付き回転ロール上に残ることになる。
【００２３】
そこで、請求項３のロールスクリーンの運転方法、又は請求項７のロールスクリーンによれば、原料挟み込み運転を行った後、ロールスクリーンに備えられた各ディスク付き回転ロールを同一方向に回転駆動するようにしたので、ロールスクリーン外部へオーバーサイズの礫などを搬送し排出することができる。
【００２４】
粘性・付着性原料の篩い分けに際し、特に付着性（粘着性）の高い高付着性原料の場合、処理時間の経過とともにディスク付き回転ロールに高付着性原料が付着堆積して、該ディスク付き回転ロールがプレーンロール状になることにより、挟み込んで解砕する作用が低下して払い出し処理能力が低下することになる。
【００２５】
そこで、請求項４のロールスクリーンの運転方法、又は請求項８のロールスクリーンによれば、粘性・付着性原料をスクレーパで掻き取りながら各ディスク付き回転ロールを回転駆動するようにしたので、高付着性原料の場合でも挟み込んで解砕する作用の低下を防止して高い処理能力にて払い出しを行うことができる。
【００２６】
また、請求項９のロールスクリーンによれば、各ディスク付き回転ロールがロール外周面に固着（嵌着）された中空楕円板状の楕円形回転ディスクを有するものであるから、中空円板状の回転ディスクに比べて挟み込みによる解砕作用が顕著で払い出し処理能力を高めることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００２８】
本発明の一実施形態によるロールスクリーンの構成を説明する。図１は本発明に係るロールスクリーンの構成を示す平面図である。なお、図１では理解を容易にするため、原料ホッパ１０、原料案内板１１、上部フレーム１３及び側面カバー１２については図示していない。
【００２９】
図１に示すように、フレーム３は、前後のフレーム３ａ，３ｂと左右のフレーム３ｃ，３ｄとがそれぞれ対向して矩形状をなしている。ここで、図１における右側（オーバーサイズ品の排出側であって、下流側）を前方し、前方に向かって平面視右側のフレームを右フレーム３ｄとする。また、左右のフレーム３ｃ，３ｄの前部側を後部側よりも低位置に設定してあり、フレーム３は前方に向かって下り傾斜している。例えば、このフレーム３の下り傾斜角度は、水平に対して１０°に設定されている。そして、左右のフレーム３ｃ，３ｄ間に複数本のディスク付き回転ロール１，１’が所定間隔で回転自在に配置されている。
【００３０】
これらのディスク付き回転ロール１，１’は、後フレーム３ｂ側（上流側）より奇数列目に配置されたディスク付き回転ロール１と、偶数列目に配置されたディスク付き回転ロール１’とからなっている。そして、ディスク付き回転ロール１，１’は、ロール軸線に対して直角をなす複数の中空円板状の回転ディスク１ａがロール軸線方向に間隔をおいてロール外周面に固着（嵌着）されている。また、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’  の回転ディスク１ａは、互いの回転ディスク１ａが千鳥配置となるように配置されている。
【００３１】
４は第１の駆動モータ、５は第２の駆動モータである。後フレーム３ｂ側（上流側）より奇数列目に配置された各ディスク付き回転ロール１は、その軸端部に軸着したスプロケット６に噛合・巻装されたチェーン７を介して第１の駆動モータ４から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。また、後フレーム３ｂ側より偶数列目に配置された各ディスク付き回転ロール１’は、その軸端部に軸着したスプロケット６に噛合・巻装されたチェーン７を介して第２の駆動モータ５から回転動力が与えられて、所定方向に一斉に回転されるようになっている。第１の駆動モータ４、スプロケット６及びチェーン７は、奇数列目のディスク付き回転ロール１を回転駆動する駆動機構を構成している。また、第２の駆動モータ５、スプロケット６及びチェーン７は、偶数列目のディスク付き回転ロール１’を回転駆動する駆動機構を構成している。
【００３２】
図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。
【００３３】
図２に示すように、左右のフレーム３ｃ，３ｄのそれぞれには、ディスク付き回転ロール１の軸端部を支持するための軸受８が固定されており、ディスク付き回転ロール１は、軸受８によって回転自在に支持されている。偶数列目に配置されたディスク付き回転ロール１’についても同様である。
【００３４】
また、各ディスク付き回転ロール１，１’の直下には、図２に示すようにディスク付き回転ロール１，１’との間に櫛歯状をなして隙間を保持するスクレーパ９が配置されている。スクレーパ９は、ボルトにより左右のフレーム３ｃ，３ｄに交換可能に取り付けられている。なお、スクレーパ９はディスク付き回転ロール１，１’との隙間を調整可能としてもよい。こうすることで、スクレーパ９の摩耗度合いに応じて隙間調整を行うことができ、また、回転ロール１，１’にスクレーパ９を軽く接触させて掻き取り能力を高くすることができる。
【００３５】
また、ディスク付き回転ロール１，１’の上方には、図２に示すように、投入された粘性・付着性原料をディスク付き回転ロール１，１’上に供給するための原料ホッパ１０と、粘性・付着性原料が各ディスク付き回転ロール１，１’の両側端部よりこぼれ落ちたり、軸受８にかかったりすることを防ぐための原料案内板１１とが設けられている。１２は安全用の側面カバーである。原料ホッパ１０と原料案内板１１は、上部フレーム１３に支持されている。上部フレーム１３は、左右のフレーム３ｃ，３ｄ上に設けられた上下方向に延びる図示しない垂直フレームに固定されるようになっている。なお、原料ホッパ１０は、ロールスクリーンを車両に搭載した際に制限高さを満たすために、図２に示すように、上部フレーム１３上に起倒可能に取り付けられている。原料ホッパ１０には、例えば油圧ショベルによって粘性・付着性原料が投入されるようになっている。
【００３６】
また、本実施形態のロールスクリーンはシーケンサ（プログラマブルコントローラ）を備えており、第１の駆動モータ４と第２の駆動モータ５とは、その起動や停止、及び回転方向については、図示しない制御盤内に収納されたシーケンサによって制御されるようになっている。このシーケンサは、後述する第１の原料挟み込み運転に際し、２つの駆動モータ４，５の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’を互いに反対方向に回転させる回転方向制御手段を構成している。また、このシーケンサは、後述する第２の原料挟み込み運転に際し、駆動モータ４，５の回転方向を制御して、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’を互いに反対方向に回転させ、かつ、時間をおいて回転方向を反転させる回転方向制御手段を構成している。さらに、このシーケンサ（回転方向制御手段）は、ロールスクリーン外部へオーバーサイズ品を搬送し排出するために、第１又は第２の原料挟み込み運転を行った後、各ディスク付き回転ロール１，１’を同一方向（図１において右フレーム３ｄの側から見て時計回り）に回転させる回転方向切替をも行うものである。
【００３７】
このように構成されるロールスクリーンにより、礫を含有する粘性・付着性原料を処理する方法について説明する。まず、第１の原料挟み込み運転について説明する。前記シーケンサによって駆動モータ４，５の回転方向を制御することにより、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’を互いに反対方向に回転駆動する第１の原料挟み込み運転が行われる。これにより隣り合うディスク付き回転ロール１，１’によって粘性・付着性原料の大塊を挟み込んで解砕する作用が生じるので、粘性・付着性原料であってもスムーズに回転ロール１，１’間の隙間（篩目）を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行うことができる。
【００３８】
この場合、特に付着性の高い高付着性原料のときでも、各ディスク付き回転ロール１，１’に付着する高付着性原料をスクレーパ９で掻き取りながらディスク付き回転ロール１，１’を回転駆動するようにしたので、挟み込んで解砕する作用の低下を防止して高い処理能力にて払い出しを行うことができる。
【００３９】
第１の原料挟み込み運転の後、各ディスク付き回転ロール１，１’を右フレーム３ｄの側から見て時計回りに回転駆動させることにより、粘性・付着性原料中に含まれるオーバーサイズの礫を搬送して前フレーム３ａ側（下流側）より排出することができる。
【００４０】
次に、第２の原料挟み込み運転について説明する。前記シーケンサによって駆動モータ４，５の回転方向を制御することにより、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’を互いに反対方向に回転駆動し、かつ、定期的に回転方向を反転する第２の原料挟み込み運転が行われる。これにより回転方向の反転時に粘性・付着性原料の大塊を他のディスク付き回転ロール１，１’間へ移動させ、該原料の大塊と回転ディスク１ａとの接触部分を更新し、該原料の大塊に対して新たな挟み込みによる解砕作用を生じさせうることで、払い出し処理能力を安定させることができる。
【００４１】
その結果、特に粘性の高い高粘性原料であっても従来に比べて高い処理能力にて払い出しを行うことができる。この場合、例えば、隣り合うディスク付き回転ロール１，１’を、互いに反対方向に１０秒間回転駆動し、次いで３秒間回転を一時停止し、しかる後、回転方向を反転させて１０秒間回転駆動する。このように予め定められたタイムスケジュールに従って一連の動作が繰り返される。そして、この第２の原料挟み込み運転の後、各ディスク付き回転ロール１，１’を右フレーム３ｄの側から見て時計回りに回転駆動させることにより、粘性・付着性原料中に含まれるオーバーサイズの礫を搬送して前フレーム３ａ側より排出することができる。なお、原料挟み込み運転にあたり、回転ロール１，１’を回転駆動する時間は原料性状などに応じて適宜決定することができ、また、繰り返し回数も処理量などに応じて適宜決定することができる。なお、挟み込み運転による原料の払い出しからオーバーサイズ品の排出までの動作を行うには、シーケンサによる自動の運転制御が望ましいものの、一部又は全ての動作についてオペレータの手動操作によって運転制御を行うようにしてもよい。
【００４２】
図３は本発明に係るディスク付き回転ロールの他の実施形態を示す正面図、図４は図３のＢ矢視側面図である。
【００４３】
図３及び図４に示すように、このディスク付き回転ロール２は、中空円板状の回転ディスク１ａとは違って、ロール外周面に固着された中空楕円板状の回転ディスク２ａを有している。また、ディスク付き回転ロール２における隣り合う回転ディスク２ａの位相は、９０度ずらしてある。このようなディスク付き回転ロール２を備えることにより、中空円板状の回転ディスク１ａを有するものに比べて挟み込みによる解砕作用を高めることができ、より高い処理能力を得ることができる。
【００４４】
この場合、回転ディスク２ａにおける楕円の長径の値をｂ、短径の値をａとすると、回転ディスク２ａの形状は（ａ／ｂ）≧０．６３となるように設定することがよい。こうすることで、隣り合うディスク付き回転ロール２におけるロール軸と回転ディスク２ａとの双方に、隣り合う回転ロール２間の隙間（篩目）に相当する直径の球を接触させた場合のロール軸と回転ディスク２ａ上の接点に引いた両接線のなす角度α（ニップアングル、あるいは、くい込み角度と呼ばれる）が約２５°以上となる。これにより、原料挟み込み運転を行う際に、篩目以上の礫を噛み込みにくくするという効果が得られる。礫が噛み込みにくい条件であるニップアングルα≧２５°という値は、楕円板状の回転ディスク２ａを有する回転ロール２が鉄系材料からなる場合において礫との摩擦係数を考慮して経験的に導き出した値である。なお、楕円板状の回転ディスク２ａを有する回転ロール２を用いる場合、隣り合う回転ロール２における回転ディスク２ａの位相を回転数により調整するようにすれば、隣り合う回転ロール２において回転ディスク２ａを千鳥配置する必要はない。
【００４５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のロールスクリーンの運転方法又はロールスクリーンによれば、粘性・付着性原料であってもスムーズにディスク付き回転ロール間の隙間を通して払い出すことができ、従来に比べて高い処理能力にて短時間で払い出しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るロールスクリーンの構成を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図３は本発明に係るディスク付き回転ロールの他の実施形態を示す正面図である。
【図４】図３のＢ矢視側面図である。
【符号の説明】
１，１’，２…ディスク付き回転ロール  １ａ，２ａ…回転ディスク  ３…フレーム  ３ａ…前フレーム  ３ｂ…後フレーム  ３ｃ…左フレーム  ３ｄ…右フレーム  ４…第１の駆動モータ  ５…第２の駆動モータ  ６…スプロケット  ７…チェーン  ８…軸受  ９…スクレーパ  １０…原料ホッパ  １１…原料案内板
１２…側面カバー  １３…上部フレーム
【図１】
2004305843.tif 000002
【図２】
2004305843.tif 000003
【図３】
2004305843.tif 000004
【図４】
2004305843.tif 000005