(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
分級の被処理粉粒体を導入する導入口及び分級後の分級後粉粒体を導出する導出口をもつ分級ユニットと、
前記導入口に嵌合する粉粒体供給口から前記被処理粉粒体を供給する粉粒体供給ユニットと、前記分級ユニットに回転動力を供給する駆動軸をもつ駆動源とを備える駆動部と、
を有し、
前記分級ユニットは、
前記導入口及び前記導出口が開口し、粗粒回収部をもつケーシングと、
所定の目開きをもつ篩からなる外周篩をもち、前記導入口に内側が連通し、前記導入口及び粗粒回収部側と導出口側とに前記ケーシング内部を２つに区画する円筒篩と、
撹拌翼と、前記円筒篩の中心線上に設けられており前記撹拌翼が固定され前記駆動軸が接続される回転軸とをもつ撹拌機構とを備え、
前記分級ユニットは、前記駆動部から一体的に脱離可能である円筒篩分級機。
【請求項２】
前記円筒篩は、前記外周篩の内面との間に僅かな隙間が形成される外径をもち前記ケーシングの内部空間を粗粒回収部とそれ以外とに区画する仕切板をもち、
前記撹拌機構は、前記円筒篩内の前記被処理粉粒体を前記仕切板に向けて付勢するスクリューフィーダをもつ、
請求項１に記載の円筒篩分級機。
【請求項３】
前記粗粒回収部は、圧縮空気を導入する圧縮空気導入口と、前記粗粒回収部内の粗粒を排出する粗粒排出口と、前記圧縮空気導入口及び前記粗粒排出口をそれぞれ閉塞する閉塞部材とを有する請求項１又は２に記載の円筒篩分級機。
【請求項４】
前記ケーシング、前記円筒篩、前記撹拌翼の前記被処理粉粒体及び前記分級後粉粒体に接触する部位が樹脂製である請求項１〜３の何れか１項に記載の円筒篩分級機。
【請求項５】
前記回転軸への回転動力の供給は、前記導入口を通じて行う請求項１〜４のうちの何れか１項に記載の円筒篩分級機。
【請求項６】
前記導出口の位置は、前記ケーシングの前記導入口の直下には無い請求項１〜５のうちの何れか１項に記載の円筒篩分級機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、円筒篩分級機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、外周が篩から形成されている円筒篩を用いて粉粒体を分級する分級機が開示されている（特許文献１、２など）。
【０００３】
円筒篩分級機は、円筒型のスクリーンの内側に粉粒体を供給し、円筒篩を通過した所定の粒径以下の粉粒体を円筒篩の外側から回収することで分級を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平４−６１９７０号公報
【特許文献２】特開平１０−２８６５２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで分級機は、複数の粉粒体を分級する際の粉粒体の切替時、円筒篩の交換時などに分級機の清掃を行う。その清掃を行う際に分級機から円筒篩を外す必要があり、円筒篩内外に付着する粉粒体が外部に漏出したり、分級後の粉粒体に混入したりするなどの問題が生じるおそれがあり、それを避けるためには煩雑な操作が必要であった。
【０００６】
本発明は上記実情に鑑み完成したものであり円筒篩の切替を簡便に行うことができる円筒篩分級機を提供することを解決すべき課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する目的で本発明者が鋭意検討を行った結果、以下の発明を完成した。すなわち、本発明の円筒篩分級機は、分級の被処理粉粒体を導入する導入口及び分級後の分級後粉粒体を導出する導出口をもつ分級ユニットと、
前記導入口に嵌合する粉粒体供給口から前記被処理粉粒体を供給する粉粒体供給ユニットと、前記分級ユニットに回転動力を供給する駆動軸をもつ駆動源とを備える駆動部と、
を有し、
前記分級ユニットは、
前記導入口及び前記導出口が開口し、粗粒回収部をもつケーシングと、
所定の目開きをもつ篩からなる外周篩をもち、前記導入口に内側が連通し、前記導入口及び粗粒回収部側と導出口側とに前記ケーシング内部を２つに区画する円筒篩と、
撹拌翼と、前記円筒篩の中心線上に設けられており前記撹拌翼が固定され前記駆動軸が接続される回転軸とをもつ撹拌機構とを備え、
前記分級ユニットは、前記駆動部から一体的に脱離可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の円筒篩分級機は、ケーシングとそのケーシング内を２つに区画する円筒篩とが一体化した状態で取り外し可能な形態とすることで円筒篩を露出しなくても取り扱うことができるようになったため、分級前後の粉粒体が混ざり合うことを抑制できるようになり、その結果、円筒篩の切替作業を簡便に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態の円筒篩分級機を分級ユニット１と駆動部２に分離した図である。駆動部２は断面図である。
【図２】本実施形態の円筒篩分級機の断面図である。
【図３】本実施形態の円筒篩分級機の分級ユニット１の斜視図である。
【図４】本実施形態の円筒篩分級機の分級ユニット１の斜視図である。
【図５】本実施形態の円筒篩分級機の正面図である。
【図６】図５のIV-IV断面図である。
【図７】本実施形態の円筒篩分級機の分級ユニット１の分解図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の円筒篩分級機について実施形態に基づき以下図面を参照して詳細に説明を行う。本実施形態の円筒篩分級機は、被処理粉粒体を連続的に分級して分級後粉粒体とする装置である。特に被処理粉粒体中に僅かに含まれる粗粒を分離除去するために好適に用いることができる。
【００１１】
（構成）
本実施形態の円筒篩分級機は、図１及び２に示すように、分級ユニット１と駆動部２とを有する。分級ユニット１は、図１〜７に示すように、ケーシング１０と円筒篩１３と撹拌機構１２とをもつ。本装置の粉粒体に接する部分は樹脂にて形成されている。例えば本実施形態の円筒篩分級機では、軸体１２３にて被覆される駆動軸２１、粉粒体に接するように設計されていない駆動手段２３や回転翼駆動部２４やネジなど以外については基本的に樹脂にて構成される。樹脂としては特に限定しないが、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート樹脂などの汎用樹脂が採用できる。また、カーボンファイバ、グラスファイバ等の補強材を用いることもできる。
【００１２】
分級ユニット１について言及する際は、特に限定する場合を除いて「長さ」は円筒篩の形態である円筒の軸方向での長さであり、「外径」は円筒の径方向の長さである。また、図１におけるＦ方向が先端方向である。
【００１３】
ケーシング１０は、一端Ａで開口する円筒状のケーシング本体１０ａと、ケーシング本体１０ａの一端Ａに周囲が密着嵌合する嵌合蓋１０ｂとをもつ。ケーシング１０の内部は、後述する円筒篩１３により２つに区画され、それらの区画のうちの一方から他方に移行させることで被処理粉粒体が外周篩１３４（図６のみに記載。他図では記載を省略）を通過して分級が完了する。
【００１４】
ケーシング本体１０ａは、円筒の側面に導出口１０２が開口する。導出口１０２は、使用時には下方に向けて開口するように配設され、後述する粉体の導入口１０３の直下には位置しない。導入口１０３には粗粒を含む分級前の被処理粉粒体が供給されるため、操作により導入口１０３から被処理粉粒体がこぼれた場合に導出口１０２を配置しないことで導出口１０２から導出される分級後粉粒体への被処理粉粒体のコンタミを防止できる。ケーシング本体１０ａの他端には、略円筒状の粗粒回収部１０１が設けられる。
【００１５】
粗粒回収部１０１は、外周篩１３４により分級された粗粒を収納する空間である。粗粒回収部１０１の大きさは、ケーシング本体１０ａの外径よりも小さい外径をもつ。粗粒回収部１０１には分級時には閉塞部材（図略）にて閉じられている圧縮空気導入口１０１ａと粗粒排出口１０１ｂが設けられており、清掃時には圧縮空気導入口１０１ａから圧縮空気を導入しながら粗粒排出口１０１ｂから空気を吸引して内部に空気の流れを形成し、その空気の流れに乗せて内部に収納された粗粒を回収する。
【００１６】
嵌合蓋１０ｂは、ケーシング本体１０ａの一端Ａの外形よりも僅かに大きな径をもつ円盤状の部材であり、中央に円形の導入口１０３が開口する。嵌合蓋１０ｂは、ケーシング本体１０ａの一端Ａに隙間無く嵌合する大きさの円盤状の凸部である嵌合凸部１０ｂ１と、その嵌合凸部１０ｂ１よりも僅かに径が小さい円盤状の円筒篩保持部１０ｂ２をもつ。
【００１７】
円筒篩保持部１０ｂ２の外径は、外周篩１３４の外径と同じである。概略すると、嵌合蓋１０ｂのケーシング本体１０ａに嵌合する側の形状は、径が異なる３つの円盤状の部材が径の大きさ順番に同心状に一体化した外形をもち、ケーシング本体１０ａに嵌合する側と反対側の形状は後述する駆動部凸部２２２が隙間無く嵌合できる凹部１０４をもち、中央に円形の導入口１０３が形成された部材である。
【００１８】
円筒篩１３は、外周篩１３４（図６のみに示す）と円筒篩保持部１０ｂ２とスペーサ１３２とをもち、ケーシング１０の内部を２つの領域に区画する。円筒篩１３は嵌合蓋１０ｂに固定される。円筒篩１３は、円筒状に形成された外周篩１３４をもち、外周篩１３４は嵌合蓋１０ｂの円筒篩保持部１０ｂ２に一端が隙間無く保持されている。他端はケーシング本体１０ａの内壁に密着する円筒篩保持環１３１に隙間無く保持されている。
【００１９】
円筒篩保持環１３１は、外周篩１３４の外径よりも大きい円環状の鍔部１３１ａと外周篩１３４の他端の内径とほぼ同じ外形をもち円筒篩１３の他端の内周が隙間無く嵌合できる外周面をもつ嵌合部１３１ｂとをもつ。
【００２０】
円筒篩保持環１３１は鍔部１３１ａに固定された３つの棒状のスペーサ１３２を介して嵌合蓋１０ｂに固定されている。スペーサ１３２の配置は、円筒篩保持環１３１の鍔部１３１ａに１２０°間隔で固定される。スペーサ１３２の長さは、円筒篩１３の長さと同じである。
【００２１】
円筒篩保持環１３１の鍔部１３１ａは、ケーシング本体１０ａの内壁（粗粒回収部１０１が形成されている周囲）に隙間無く密着する。つまり、粗粒回収部１０１を除いたケーシング本体１０ａの長さは、円筒篩１３の長さとほぼ同じ長さである。
【００２２】
撹拌機構１２は、円筒篩１３の内部に配設される部材であり、後述する駆動部２が備える駆動軸２１の先端部に接続され、駆動軸２１の回転に連れて回転する。
【００２３】
撹拌機構１２は、軸体１２３と軸体１２３の両端部近傍に２枚平行に固定され、それぞれ６つの三角形の組み合わせからなるトラス状の六角板１２１、１２２と、六角板１２１及び１２２のそれぞれの六角形の対応する頂点を結ぶように配設された６つの略長方形の撹拌翼１２５（図６のみに示す）とをもつ。これらの撹拌翼１２５は、撹拌機構１２の自転に伴って被処理粉粒体を先端方向に付勢できるような捻れが形成され、スクリューフィーダを構成している。なお、被処理粉粒体の先端方向への付勢速度は、撹拌機構１２による撹拌速度よりも十分に遅いことが分級が十分に進行できるために好ましい。
【００２４】
軸体１２３は、中心が空洞になっており、その空洞内に駆動軸２１が挿入・固定される。軸体１２３の最先端部には、仕切板１２４が固定されている。仕切板１２４は、ケーシング本体１０ａにおける粗粒回収部１０１の内径よりも僅かに小さい外径をもつ円板状の部材であり、粗粒回収部１０１の内壁と僅かな隙間を形成して封止することができる位置である。仕切板１２４は、ケーシング１０の内部を粗粒回収部１０１とそれ以外とに区画する。
【００２５】
ケーシング１０には、分級ユニット１を駆動部２から取り外すときの操作がし易いように設けられる取り扱いハンドル１４が固定される。取り扱いハンドル１４は、内径が粗粒回収部１０１の外径よりも僅かに大きく円筒篩保持環１３１とほぼ同じ外内径をもつ円環状のステー１４１と、ステー１４１に固定された２つの持ち手１４２、１４３とをもつ。ステー１４１には、１２０°間隔（円筒篩保持環１３１と同じ位置）に取付穴が設けられており、円筒篩保持環１３１を固定する締結手段（ネジ）にて固定される。
【００２６】
駆動部２は、分級ユニット１に駆動力を伝達すると共に粉粒体供給口２２２ａから被処理粉粒体を供給する手段である。駆動部２は、粉粒体供給ユニット（駆動部筐体２２）と駆動源（駆動軸２１及び駆動手段２３）とをもつ。駆動部２は任意の高さに配置することができる。分級ユニット１から導出される分級後粉粒体が重力により排出されるため、分級ユニット１の下方に十分な余裕があるように配置することが好ましい。駆動軸２１は先細のテーパ状であり、先端部には撹拌機構１２の軸体１２３との間で係合する回り止め（図略）をもつ。軸体１２３と駆動軸２１とは、相対回転不能に係合しているが軸方向（長さ方向）においては自在に相対移動可能である。
【００２７】
駆動部筐体２２は、上部に開口する粉粒体導入口２２１ａから粉粒体供給口２２２ａに連通する被処理粉粒体流路２２ａを区画している。粉粒体導入口２２１ａから粉粒体供給口２２２ａへは基本的には重力により自然に移動することで被処理粉粒体を供給する。
【００２８】
粉粒体導入口２２１ａには適正な方法で被処理粉粒体が導入される。本実施形態では、粉粒体導入口接続部２２１に前工程である粉粒体製造工程の導出口（図略）が接続される。被処理粉粒体流路２２ａの途中には、回転翼駆動部２４により駆動される回転翼２４１が配設される。回転翼２４１の回転により被処理粉粒体流路２２ａ中の被処理粉粒体のつまりを解消する。
【００２９】
粉粒体供給口２２２ａは、横方向に開口するため重力のみでは十分に被処理粉粒体の移動ができない場合があるので駆動軸２１と同軸にスクリュ２１ｂが配設される。スクリュ２１ｂは駆動軸２１の回転により被処理粉粒体を粉粒体供給口２２２ａから導出する方向に付勢するような向きに設けられている。粉粒体供給口２２２ａは駆動部凸部２２２に設けられ、駆動部凸部２２２の外形は円筒状である。駆動部凸部２２２の周囲には、嵌合蓋１０ｂが固定できるような固定手段（図略：スイングクランプ）が設けられている。
【００３０】
（作用効果）
・組立の例及び分級動作の説明
駆動部２の駆動部凸部２２２に嵌合蓋１０ｂを嵌合する。嵌合蓋１０ｂはスイングクランプにて駆動部２に固定する。嵌合蓋１０ｂには予め円筒篩１３が固定される。粉体供給口２２２ａの中央から突出する駆動軸２１は、嵌合蓋１０ｂの導入口１０３からケーシング本体１０ａ内に挿入される。駆動軸２１には撹拌機構１２を固定する。具体的には軸体１２３に駆動軸２１を挿入固定する。
【００３１】
次にケーシング本体１０ａの一端Ａを嵌合蓋１０ｂと嵌合する。その際に円筒篩１３のスペーサ１３２を固定するネジの先端がケーシング本体１０ａから突出することになり、その突出部分を利用して取り扱いハンドル１４を固定する。
【００３２】
駆動部２の粉粒体導入口２２１ａには、被処理粉粒体を供給する装置が接続され、ケーシング１０の導出口１０２には分級後粉粒体を貯蔵する手段（図略）が接続される。
【００３３】
この状態で本実施形態の円筒篩分級機を作動すると、駆動部２の粉粒体導入口２２１ａから導入された被処理粉粒体は、駆動部筐体２２内を通って粉粒体供給口２２２ａから導出される。この際に駆動部筐体２２内で詰まらないように回転翼２４１が作動させられる。そして、粉粒体供給口２２２ａから確実に導出されるようにスクリュ２１ｂにより付勢される。スクリュ２１ｂは駆動軸２１の回転に伴い回転される。
【００３４】
分級ユニット１の導入口１０３から導入された被処理粉粒体は、ケーシング１０の内部空間のうち円筒篩１３の内側に移動する。そこで撹拌機構１２により撹拌させられることで外向き（篩の方向）に付勢される。その結果、円筒篩１３の目開きよりも小さな粒径をもつ粉粒体が円筒篩１３を通過する。円筒篩１３を通過した粉粒体（分級後粉粒体）は、ケーシング１０の内部空間のうちの円筒篩１３外側に移動し導出口１０２から外部に導出される。
【００３５】
円筒篩１３内の被処理粉粒体は、撹拌機構１２により徐々に先端方向に移動させられる。仕切板１２４にまで移動しても円筒篩１３を通過できない粉粒体は、目開きよりも粒径が大きい粉粒体（粗粒）として仕切板１２４とケーシング１０内との隙間から粗粒回収部１０１に回収される。粗粒回収部１０１に回収された粗粒は、仕切板１２４の存在により逆流が阻止される。そして、撹拌機構１２により被処理粉粒体が先端方向に付勢される反力により撹拌機構１２が駆動軸２１から脱離することが抑制される。
【００３６】
撹拌機構１２による先端方向への付勢の程度と撹拌速度とを調節することにより分級速度と分級効率とを調節することができる。撹拌速度は高い方が分級速度は高くなるが、撹拌速度を高くすると、分級に要するエネルギーや騒音が相対的に大きくなること、分級機の損耗が大きくなることなどが想定される。先端方向への付勢の程度が大きくなると相対的に早期に粗粒回収部１０１に粗粒として回収されることになり、反対に付勢の程度を小さくすると十分に分級を行った後に粗粒回収部１０１に回収されるために分級効率は高くなるが分級速度は低下する。
【００３７】
・分解及び清掃
分級が進み粗粒回収部１０１が一杯になったり、別の被処理粉粒体の分級を行う場合には分級ユニット１の切替操作を行う必要がある。粗粒回収部１０１の内部が一杯になったときへの対応方法としては粗粒回収部１０１内から粗粒を取り出すこともできる。粗粒の取り出しは、閉塞部材を外した上で圧縮空気導入口１０１ａから圧縮空気を導入しながら同程度の速度で粗粒排出口１０１ｂから空気を吸引して粗粒を回収することができる。
【００３８】
分級ユニット１は分級ユニット１のうちの円筒篩１３の外周篩１３４を交換すれば分級できる粒径は変更できるが、ケーシング１０内部などの粉粒体に接触する部分についての清掃を行うために全体を清掃乃至交換する必要があり、そのためには分級ユニット１を分解する必要がある。
【００３９】
分級ユニット１の分解に先立ち、分級ユニット１を駆動部２から外すことで分級ユニット１内に残留する粉粒体の飛散が抑制される。分級ユニット１は、嵌合蓋１０ｂを固定するスイングクランプを外した後、取り扱いハンドル１４を掴んで駆動軸２１の先端方向に引っ張ることで一体的に脱離させることができる。分級ユニット１の脱離前に導出口１０２を塞ぐなどすることで導出口１０２からの分級後粉粒体の漏出は抑制できる。
【００４０】
導入口１０３からの被処理粉粒体の漏出は、被処理粉粒体に接触する撹拌機構１２が分級ユニット１内に残り、その分級ユニット１に対して駆動軸２１が外れる方向に力が加わるのみであり、且つ、導入口１０３の開口方向は水平方向であるため、その動きにつれて被処理粉粒体が外部に漏出するおそれは低い。
【００４１】
分解・清掃を行うときに別の分級ユニット１を予め用意することで分級ユニット１の分解・清掃を待たずに次の分級操作を行うことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１…分級ユニット
１０…ケーシング    １０ａ…ケーシング本体    １０ｂ…嵌合蓋    １０１…粗粒回収部    １０２…導出口    １０３…導入口
１２…撹拌機構    １３…円筒篩    １４…取り扱いハンドル
２…駆動部
２１…駆動軸
【要約】
【課題】分級対象の粉粒体の飛散などを効果的に抑制でき且つ円筒篩の切替を簡便に行うことができる円筒篩分級機を提供することを解決すべき課題とする。
【解決手段】被処理粉粒体を導入する導入口１０３及び分級後粉粒体を導出する導出口１０２をもつ分級ユニット１と、被処理粉粒体を供給する粉粒体供給ユニットと、分級ユニット１に回転動力を供給する駆動軸２１をもつ駆動手段２３とを備える駆動部２とを有し、分級ユニット１は、導入口１０３及び導出口１０２と粗粒回収部１０１をもつケーシング１０と、外周篩１３４と、導入口１０３に内側が連通し、導入口側及び導出口側にケーシング１０の内部を２つに区画する円筒篩１３と、撹拌翼１２５と、前記円筒篩の中心線上に設けられており撹拌翼が固定され駆動軸が接続される回転軸とをもつ撹拌機構とを備え、分級ユニット１は、駆動部２から一体的に脱離可能である。
【選択図】図１【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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