(57)【要約】【課題】超音波により篩網を微振動させるものにおいて、直径寸法が大きい篩網を用いた場合でも非常に微細な対象物を分離することができるようにする。【解決手段】振動篩装置Ｍは、篩網２２を有する分離枠２０とこの分離枠２０を振動させる振動付与手段と、前記篩網２２に超音波による微振動を発生させる超音波発生装置３１とを備えている。分離枠２０は、環状フレーム２１と、前記環状フレーム２１に設けられ多数の金属製の線材を編み込んで形成された素材網に無電解ニッケルめっき処理を施すことにより構成された篩網２２とを有している。【選択図】図１
2007105629.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
枠本体と、前記枠本体に設けられ多数の金属製の線材を編み込んで形成された素材網に無電解ニッケルめっき処理を施すことにより構成された篩網とを有する分離枠と、
前記分離枠を振動させる振動付与手段と、
前記篩網に超音波による微振動を発生させる超音波発生手段とを備えることを特徴とする振動篩装置。
【請求項２】
前記素材網は、ステンレス製の線材を編み込むことにより形成され、
前記篩網は、前記素材網にニッケルストライクめっき処理を施した後、無電解ニッケルめっき処理を施すことにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の振動篩装置。
【請求項３】
超音波発生手段は、高周波発生装置と、篩網と接触するように設けられた環状部材と、前記環状部材に取付けられ高周波を超音波に変換する変換器と、前記高周波発生装置で発生した高周波を前記変換器に伝達するケーブルとを備えていることを特徴とする請求項１または２記載の振動篩装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、微細な粉体を分離することができる振動篩装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の振動篩装置には、微細な粉体を篩い分ける際の目詰まりを解消するために、篩網の上部或いは下部に配置させたタッピングボールで篩網を叩くようにしたものがある。ところが、このようにタッピングボールで篩網を叩くようにすると、篩網に大きな負荷が加わり篩網の寿命が低下するという問題や、タッピングボールの破損等により異物が混入するという問題がある。
【０００３】
そこで、超音波を利用して篩網を微振動させることにより篩網の目詰まりを防止した振動篩装置が提供されている。
【非特許文献１】「振動ふるい機」、［online］、株式会社興和工業所、開発機械部、[平成１７年１０月４日検索]、インターネット＜ＵＲＬ：http://www.at-kowa.co.jp/furui/catalog/sereis/sereis.html＞
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、粉体の微細化が進み、超音波を利用した振動篩装置においても、篩網の網目（目開き）の微細化が望まれている。また、篩い分け作業に要する時間の短縮化、作業効率の向上の観点から、篩網の直径寸法の大形化に対する要望が高まっている。
【０００５】
ところが、直径寸法が２００ｍｍ以上の大形の篩網を、超音波により良好な振動を得やすい金網から構成した場合は、網目の大きさを２０〜３０μｍよりも小さくすることができない。一方、樹脂網から構成した場合は、網目の大きさを２０μｍよりも小さくすることができるが、この場合は超音波により良好な振動を得ることができないという問題があった。
【０００６】
本発明の目的は、超音波により篩網を微振動させるものにおいて、直径寸法が大きい篩網を用いた場合でも非常に微細な対象物を分離することができるようにした振動篩装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の振動篩装置は、枠本体と、前記枠本体に設けられ多数の金属製の線材を編み込んで形成された素材網に無電解ニッケルめっき処理を施すことにより構成された篩網とを有する分離枠と、前記分離枠を振動させる振動付与手段と、前記篩網に超音波による微振動を発生させる超音波発生手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
この場合、前記素材網を、ステンレス製の線材を編み込むことにより形成し、前記篩網を、前記素材網にニッケルストライクめっき処理を施した後、無電解ニッケルめっき処理を施すことにより構成すると良い。
【発明の効果】
【０００９】
無電解ニッケルめっき処理は、めっき液と接触する素材部分であれば、どこでも一様に皮膜を形成することができる。しかも、処理浴中に線材を浸漬させる時間に応じた厚さの皮膜を形成することができる。従って、本発明によれば、金属製の素材網の表面に任意の厚さの皮膜を形成させて非常に微細な網目の篩網を形成することができる。従って、超音波による良好な微振動を篩網に発生させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を具体化したいくつかの実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１ないし図３は本発明の第１の実施形態を示している。振動篩装置Ｍの全体構成を示す図１において、架台１上には枠受スプリング２を介して本体枠３が振動自在に支持されている。前記本体枠３の下面部には振動体ベース４が取り付けられ、この振動体ベース４の中心部に固定された振動体ハウジング５に上部アンバランスウェイト６と下部アンバランスウェイト７とが回転可能に支持されている。前記下部アンバランスウェイト７は駆動スプリング８を介してＶプーリ９に連結されている。
【００１１】
また、架台１の右部にはモータ１０が取付けられている。前記モータ１０の回転軸（図示せず）にはＶプーリ１１が連結されており、前記Ｖプーリ９と前記Ｖプーリ１１との間にＶベルト１２が掛け渡されている。上記構成により、上下部アンバランスウェイト６，７がモータ１０によって回転駆動されて振動を発生する。上下部アンバランスウェイト６，７及びモータ１０から振動付与手段が構成される。
【００１２】
上記本体枠３は、下円筒枠１４及び上円筒枠１５を積み上げて構成されている。前記上円筒枠１５の上面には、原料投入口１６が形成されたテーパ状の蓋１７が被せられている。上円筒枠１５と蓋１７との連結は断面略Ｖ字状のバンド１９を締め付けることで行われている。
【００１３】
上円筒枠１５と下円筒枠１４との間には分離枠２０が挟み込まれている。図１及び図２に示すように、前記分離枠２０は、断面Ｌ字状の環状フレーム２１（枠本体に相当）と、前記フレーム２１の上辺部に接着等により取付けられた篩網２２とを備えて構成されている。また、前記フレーム２１の内周部には前記フレーム２１と略同心円状の共振リング２３（環状部材に相当）が４本のリブ２４を介して取付けられている。共振リング２３及びリブ２４は篩網２２の下部に位置しており、特に前記共振リング２３は篩網２２の下面に接触するように構成されている。前記共振リング２３の下部には円柱状の連結部２５が一体的に設けられている。前記連結部２５には変換器２６が着脱可能に取付けられている。
【００１４】
前記環状フレーム２１にはケーブル２７を介して変換器２６に接続されたプラグ２８がねじ込まれている。前記プラグ２８は、振動篩装置Ｍの外部に設置された高周波発生装置２９と高周波ケーブル３０を介して接続されている。高周波発生装置２９は例えば３６ｋＨｚの高周波を発生するものであり、前記高周波発生装置２９で発生した高周波は、高周波ケーブル３０、プラグ２８、ケーブル２７を経て変換器２６に供給されるようになっている。また、前記変換器２６に供給された高周波は、変換器２６内部のピエゾ素子（ＰＺＴ、図示せず）により超音波に変換された後、連結部２５を介して共振リング２３に伝達されるようになっている。前記変換器２６、ケーブル２７、プラグ２８、高周波ケーブル３０、高周波発生装置２９等から超音波発生装置３１（超音波発生手段）が構成される。
【００１５】
また、下円筒枠１４の上端部及び上円筒枠１５の下端部には、それぞれフランジ１４ａ及び１５ａが溶接されている。前記分離枠２０は、フレーム２１の上辺部をフランジ１５ａとフランジ１４ａ間にパッキン３２を介して挟みこんだ状態で、前記フランジ部１４ａ，１５ａにバンド３３を締め付けることにより固定されている。
【００１６】
上円筒枠１４の外周部には篩網２２上の残留物を排出するための排出口３４が設けられている。また、下円筒枠１４の外周部には篩網２２を通過した対象物を排出するための排出口３５が設けられている。前記下円筒枠１４の内部には、前記排出口３５に向かって下方に傾斜する受け部３６が設けられている。
【００１７】
ところで、本実施例では、前記分離枠２０は以下の方法により製造されるようになっている。即ち、分離枠２０は、線径が約２５μｍのステンレス（ＳＵＳ）製の線材を目開きが約２５μｍとなるように綾織りすることにより素材網（図示せず）を成形する工程と、前記素材網にニッケルめっき処理を施すことにより篩網２２を形成する工程と、前記篩網２２をフレーム２１に取付ける工程により製造される。前記素材網は、篩網２２よりも大きな寸法を有しており、前記フレーム２１よりも大きな直径寸法を有する円環状の冶具にテンションをかけて取付けられた状態でニッケルめっき処理工程が行われる。
【００１８】
ニッケルめっき処理工程は、例えばアルカリ脱脂処理工程（第１工程）、ニッケル（Ｎｉ）ストライクめっき処理工程（第２工程）、無電解ニッケルめっき処理工程（第３工程）、湯上げ工程（第４工程）、乾燥工程（第５工程）から構成される。尚、第１ないし第４工程の各工程の間には水洗処理が行われる。
【００１９】
第１工程は、素材網の表面に付着した油や汚れを取り除くために行われるものである。
第２工程は、素材網に対するニッケルめっきの密着性を上げるために行われる下地めっき処理であり、電気めっきの一手法である。ニッケルストライクめっき処理は、「ウッド浴」と呼ばれる塩化ニッケル及び塩酸からなる処理浴中で行われる。本実施例では、塩化ニッケルの濃度を１ｍｏｌ／ｌに、塩酸の濃度を１ｍｏｌ／ｌに、電流密度を４Ａ／ｄｍ2に設定してニッケルストライクめっき処理を行っている。ニッケルストライクめっき処理により素材網の表面には非常に薄いニッケルめっきの皮膜が形成される。
【００２０】
第３工程は、カニゼンめっき（登録商標）法と呼ばれる無電解ニッケルめっき処理が採用されている。本実施例では、金属塩としての硫酸ニッケル、還元剤としての次亜塩酸ナトリウムを含むめっき液（商品名「トップニコロンＰＡＬ」、奥野製薬工業（株）製）が用いられている。前記めっき液のＰＨ調整剤には苛性ソーダが用いられている。無電解ニッケルめっき処理により、素材網の表面にはニッケル―リン合金めっきが形成される。
【００２１】
第１ないし第３工程が行われた結果、素材網の表面にニッケルめっきの皮膜が形成されて篩網２２となる。この場合、無電解ニッケルめっきの処理時間（素材網の処理浴槽浸漬時間）を調整することにより適宜の厚さのニッケルめっきの皮膜が素材網の表面に略均等に形成される。そして、皮膜の厚さ寸法が素材網の目開きの半分の長さ寸法よりも小さいときには、篩網２２に微細な目開きを形成することができる。例えば、ニッケルめっきの皮膜の厚さが５μｍとなるように処理時間を調整すると、篩網２２の目開きが約１５μｍとなり、ニッケルめっきの皮膜の厚さが７〜８μｍとなるように処理時間を調整すると、篩網２２の目開きが約１０μｍとなる。
【００２２】
第１〜第３工程を経てニッケルめっき皮膜が形成された篩網２２は第４工程で約７０℃の湯に浸漬された後、乾燥されることにより（第５工程）、全ての工程が完了する。
上記工程によって形成された篩網２２は、冶具から取外された後、テンションを掛けた状態でフレーム２１の上辺部に接着され、以って分離枠２０が形成される。
【００２３】
次に、上記振動篩装置Ｍの作用について説明する。ここでは、例えば直径が５〜１０μｍ程度の微細な粒子から異物を取り除く場合を例に挙げて説明する。このため、篩網２２として、目開きが約１０μｍのものが採用されている。また、篩網２２は直径が約２００ｍｍのものが採用されている。
【００２４】
まず、モータ１０及び高周波発生装置２９を駆動して振動篩装置Ｍを動作状態にする。すると、モータ１０によって上下部アンバランスウェイト６，７が回転駆動され、この結果、篩網２２が三次元運動をする。また、高周波発生装置３１にて発生した３６ｋＨｚの高周波が高周波ケーブル３０、プラグ２８、ケーブル２７を経て変換器２６に供給され、変換器２６内部のＰＺＴにより超音波に変換される。ＰＺＴにより変換された超音波は共振リング２３に伝達され、この結果、篩網２２が上下方向に微振動する。尚、共振リング２３には変換器２６で変換された超音波が右回り及び左回りに伝達するが、右回り及び左回りに伝達される超音波が互いに打ち消すことなく、ちょうど半周した地点で振動の波が重なるように共振リング２３の長さ寸法が設定されている。
【００２５】
続いて、振動篩装置Ｍの本体枠３内に投入口１６から対象物を投入する。すると、篩網２２上の対象物は中央から外周に向かって回転しながら移動しつつ超音波による微振動により直径が１０μｍ以下の微細粒子は篩網２２を通過する。この結果、篩網２２上には異物のみが残留し、排出口３４から外部に排出される。又、篩網２２を通過した微細粒子は、受け部３６に受けられた後、排出口３５から外部に排出されて回収される。
【００２６】
このように本実施例によれば、分離枠２０の篩網２２を無電解ニッケルめっき処理することにより構成した。従って、直径寸法が大きい篩網２２であっても、前記素材網の処理浴浸漬時間を適宜調節することにより非常に微細な目開きの篩網２２を形成することができる。しかも、ステンレス製の線材から素材網を構成したため、超音波による微振動を篩網２２に効率良く発生させることができる。このため、大量の対象物をまとめて篩い分けることができ、篩い分け作業の効率化を図ることができる。
【００２７】
図４及び図５は本発明の第２の実施形態を示すものであり、第１の実施形態と異なるところを説明する。尚、第１の実施形態と同一部分には同一符号を付している。
この第２の実施形態では、下円筒枠１４の上に円筒部４１ａを有するカバー４１がバンド４２を介して取り付けられている。円筒部４１ａは前記下円筒枠１４の直径寸法よりも小さい直径寸法を有している。そして、前記円筒部４１ａの上に分離枠２０及び上円筒枠１５が載置されている。円筒部４１ａ及び上円筒枠１５は同じ直径寸法を有しており、分離枠２０は円筒部４１ａ及び上円筒枠１５よりもやや大きい直径寸法を有している。
【００２８】
カバー４１上には一対の取付冶具４３が固着されており、前記取付冶具４３により円筒部４１ａと上円筒枠１５との間に分離枠２０が強固に挟持されている。
前記分離枠２０は、枠本体としての共振リング４４と、前記共振リング４４の上部に固着された篩網（図示せず）とから構成されている。前記共振リング４４には連結部４５が一体的に設けられており、前記連結部４５には変換器２６が着脱可能に取付けられている。前記変換器２６は、高周波ケーブル３０を介して高周波発生装置３１に接続されている。
【００２９】
この第２の実施形態によれば、変換器２６が分離枠２０の外部に位置するため、変換器２６を分離枠２０に簡単に組み込むことができる。また、投入口１６から投入される対象物、特に篩網を通過した対象物が変換器２６に付着したり変換器２６に入り込んだりすることがないため、汎用の変換器２６を利用することができる。
尚、上記した以外の構成は第１の実施形態と同じであり、従って、第１の実施形態と同様の作用、効果が得られる。
【００３０】
また、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような変形が可能である。
【００３１】
素材網は、多数の線材を綾織りしたものに限らず、杉綾織りや平織り、平畳織りなどにより形成したものでも良い。
また、素材網は、ステンレス以外の金属からなる線材を織り込んで形成しても良い。ニッケルストライクめっき処理工程は、素材網を構成する線材の材料に応じて省略できる。
篩網の上面と接するように共振リングを設け、前記共振リングに変換器を取付けても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の第１の実施形態を示すものであり、振動篩装置の右半分を断面にて示す正面図
【図２】分離枠の上面図
【図３】分離枠のうち変換器周辺部分の縦断面図
【図４】本発明の第２の実施形態を示す図１相当図
【図５】高周波発生装置を省略して示す上面図
【符号の説明】
【００３３】
図面中、６は上部アンバランスウェイト（振動付与手段）、７は下部アンバランスウェイト（振動付与手段）、１０はモータ（振動付与手段）、２０は分離枠、２１は環状フレーム（枠本体）、２２は篩網、２３は共振リング（環状部材）、２６は変換器、２７はケーブル、３０は高周波ケーブル、３１は超音波発生装置、４４は共振リング（枠本体、環状部材）、Ｍは振動篩装置を示す。
【図１】
2007105629.tif 000003
【図２】
2007105629.tif 000004
【図３】
2007105629.tif 000005
【図４】
2007105629.tif 000006
【図５】
2007105629.tif 000007