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【発明の名称】 スクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置及びその方法
【発明者】 【氏名】矢野 喬嗣

【氏名】松原 一則

【要約】 【課題】分級スクリーンが破れた状態を直接電気的な手段で検知することなく、確実にスクリーンの破れを検知することができるようにする。

【解決手段】分級用スクリーン2上にタッピングボール6が自在に配置されている、スクリーン式分級機1のスクリーン破れ検査装置4であって;前記分級機の細粒排出流路3Aに該流路を遮断する検査用スクリーン5を設け、前記検査用スクリーン5の開口部H寸法の一辺又は直径が、前記タッピングボール6の直径より、やや小さな寸法で、タッピングボール6がはまり込む寸法とすると同時に、検査用スクリーン5の表面に所定間隙で対峙させた板状翼7を検査用スクリーンの表面に所定速度で回転させ、前記検査用スクリーン上のタッピングボールと接触した時に、前記板状翼が回転を拘束されるようにする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
篩室に分級用スクリーンを設け、該分級用スクリーン上に検査用擬似粗粒を自在に載置するとともに、前記分級用スクリーンを通過した細粒を細粒排出流路に排出するスクリーン式分級機において、
前記細粒排出流路に、前記細粒と前記擬似粗粒を分離するための検査用スクリーンを有する、擬似粗粒の検出手段を設けたことを特徴とするスクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置。
【請求項2】
分級用スクリーン上にタッピングボールが自在に配置されている、スクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置であって;
前記分級機の細粒排出流路に、該流路を遮断する検査用スクリーンを設け、
前記検査用スクリーンの開口寸法の一辺又は直径が、前記タッピングボールの直径より、やや小さな寸法で、タッピングボールがはまり込む寸法とすると同時に、
検査用スクリーンの表面に所定間隙で対峙させた板状翼を検査用スクリーンの表面に所定速度で回転させ、前記検査用スクリーン上のタッピングボールと接触した時に、前記板状翼が回転を拘束されるようにしたスクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置。
【請求項3】
前記破れ検査装置の板状翼の軸を、歯車減速機構を内蔵した小型電動機に連通させ、回転数を毎分1から10回転の範囲で回転させ、検査用スクリーン上のタッピングボールにより前記翼が回転を拘束されたことを検知する請求項2記載のスクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置。
【請求項4】
篩室に分級用スクリーンを設け、該分級用スクリーン上に検査用擬似粗粒を自在に配置するとともに、前記分級用スクリーンを通過した細粒を細粒排出流路に排出する、スクリーン式分級機のスクリーン破れを検知する方法であって;
前記細粒排出流路に排出される前記細粉と前記擬似粗粒を、検査用スクリーンにかけて分離した後、前記擬似粗粒の検出手段により、前記擬似粗粒を検出することを特徴とするスクリーン式分級機のスクリーン破れ検査方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、金属粉、ニッケル粉、アルミナ粉、シリカ、炭酸カルシウムなどの無機物や、医薬品、医薬品原体、ファンデーション等の化粧品粉末、食、加工用粉末、静電荷像現像用トナー、粉体塗料などのあらゆる粉末を篩分けるために用いる、スクリーン式分級機に関するものであり、更に述べると、スクリーン式分級機の破れ検査装置及びその方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、粉体原料の分級手段として、スクリーン式分級機が用いられている。 ここで、スクリーン式分級機と称するものは、粉体原料をスクリーンの目開きの大きさで規制して粉を細かい粒子(細粉)と粗い粒子(粗粉)に篩い分ける、たとえば、振動篩、超音波篩、円筒スクリーン式分級機、インラインシフターなどの、スクリーンを使用して、粉体粒子を篩分ける装置を指す。
【0003】
スクリーンの目開きで粉体粒子を粗粒と細粒に篩い分ける方式の分級機において、スクリーンは常に粉体原料と接触しているために、該スクリーンが摩耗することは避けられず、摩耗後速やかに交換を行わなければ、破損に至る。
【0004】
破損に至ると、本来決められた粒径で、粉体原料を粗粉(粗粒)と細粉(細粒)に分けるべき操作が出来なくなり、細粉側に粗粉が混入してしまい、目的とした製品が得られず、大きな損失を被る。
【0005】
通常、この様な事故を防ぐためには、定期的に分級スクリーンを点検して、安全を期して、破損に至る時間的な余裕をかなり多く見て該スクリーンを交換して使用している。
【0006】
そのために、分級スクリーンの破れを検知する手段として、超音波や高周波を利用し、電気的に検知する方法(例えば、特許文献1、2参照)や、静電容量の変化を検知する方法(例えば、特許文献4、参照)が知られている。
【0007】
また、分級スクリーンが破れた場合に粗粒が細粒に混入するために、細粒側の貯留タンクの重量が増加する状態を検知する方法(例えば、特許文献3、参照)、さらに細粒側の流路に再度スクリーンを設置して、そのスクリーン上に原料が滞留している状況を検知する方法(例えば、特許文献3、参照)などの方法が知られている。
【0008】
【特許文献1】特表2006−506230号公報
【特許文献2】特開平11−290781号公報
【特許文献3】特開平07−144172号公報
【特許文献4】特開平04−281882号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
分級スクリーン自体から発生する振動や音を検知したり、超音波を流して分級スクリーンの状態を電気的に検知する手段の場合には、分級スクリーンの正常な状態と異常な状態を判別するためには、原料の性質、状態、スクリーンの目開き、線径により、分級スクリーンから発信される信号が異なるため、原料ごとに正常な状態との比較を電気的に行った上で、異常を検知することが必要となり、確実に作動させるための調整が複雑となる。
【0010】
そのために、分級する原料の嵩比重や流動性などの性状がロットごとに変わる原料に対しては、この様な電気的な検知手段は、現実的には広く採用されていない。
さらに、超音波を利用する場合には、超音波が減衰してしまう樹脂製のスクリーンなどには利用できない。
【0011】
また静電容量の相違を検知する手段は、分級スクリーンを電気的に絶縁させて支持し、スクリーンが破れたときに静電容量が変化するための別の導電性のプレートを取り付ける方法が必要となり、前記の電気的な手段による問題点と共に、スクリーンの材質が導電性のものに限定され、さらに正常時に一定の静電容量が保持されるための相対する導電性プレートが取り付けられる形状の篩に使用が限定される。
【0012】
また分級スクリーンが破損した時に、細粒側へ粗粒が混入して細粒側の重量が増加して状況を検知する手段は、重量を計測するための装置やスペースを確保する必要があるとともに、異常を検知するまでの時間遅れも大きくなり、異常が生じてから素早く検知することは不可能になる。
【0013】
また、細粒側の流路に再び同等なスクリーンを設置して、そこで粗粒側の原料の重量を計測する手段は、分級機を2台設置することと同様で設備費も多額となるとともに、異常を検知する精度も緩やかで、異常発生から検知までの時間もかかり、最近の微細な篩い分けには適さない
【0014】
この発明の目的は、前記問題点を克服し、分級スクリーンが破れた状態を直接電気的な手段で検知することなく、確実にスクリーンの破れを検知することができるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【0015】
この発明は、篩室に分級用スクリーンを設け、該分級用スクリーン上に検査用擬似粗粒を自在に載置するとともに、前記分級用スクリーンを通過した細粒を細粒排出流路に排出するスクリーン式分級機において、 前記細粒排出流路に、前記細粒と前記擬似粗粒を分離するための検査用スクリーンを有する、擬似粗粒の検出手段を設けたことを特徴とする。
【0016】
この発明は、分級用スクリーン上にタッピングボールが自在に配置されている、スクリーン式分級機のスクリーン破れ検査装置であって; 前記分級機の細粒排出流路に、該流路を遮断する検査用スクリーンを設け、前記検査用スクリーンの開口寸法の一辺又は直径が、前記タッピングボールの直径より、やや小さな寸法で、タッピングボールがはまり込む寸法とすると同時に、検査用スクリーンの表面に所定間隙で対峙させた板状翼を検査用スクリーンの表面に所定速度で回転させ、前記検査用スクリーン上のタッピングボールと接触した時に、前記板状翼が回転を拘束されるようにしたことを特徴とする。
【0017】
この発明の前記破れ検査装置の板状翼の軸を、歯車減速機構を内蔵した小型電動機に連通させ、回転数を毎分1から10回転の範囲で回転させ、検査用スクリーン上のタッピングボールにより前記翼が回転を拘束されたことを検知することを特徴とする。
【0018】
この発明は、篩室に分級用スクリーンを設け、該分級用スクリーン上に検査用擬似粗粒を自在に載置するとともに、前記分級用スクリーンを通過した細粒を細粒排出流路に排出する、スクリーン式分級機のスクリーン破れを検知する方法であって; 前記細粒排出流路に排出される前記細粉と前記擬似粗粒を、検査用スクリーンにかけて分離した後、前記擬似粗粒の検出手段により、前記擬似粗粒を検出することを特徴とする。
【発明の効果】
【0019】
この発明は、以上のように構成したので、細粒排出流路中に検査用擬似粗粒(例えば、タッピングボール)が排出されたか否かを検出することができる。そのため、前記検査用擬似粗粒の検出により、分級用スクリーンの破れを検知することができる。
【0020】
この発明は、分級機の篩室内にタッピングボールを入れ、分級機の細粒排出流路にタッピングボールが入り込む程度の開口部の大きさをもつ検査用スクリーンを取り付け、その検査用スクリーン上に板状翼を低速で常時回転させることにより、分級スクリーンが破損した時に、タッピングボールが篩室から細粒側にすばやく排出されて、この細粒側の流路上の検査用スクリーンに滞在する。そのため、前記検査用スクリーン上に滞在するタッピングボールは、前記板状翼の回転を拘束するので、分級用スクリーンの破れを検知する。
【0021】
本発明によれば、分級スクリーン自体が発する振動や音波、または静電容量などを電気的な信号に変換して検知する、従来の検知方法と異なり、複雑な調整を必要とせず、確実にスクリーンの破れを検知できる。
【0022】
また、分級スクリーンから、タッピングボールが排出されれば即座に破れが発見されるため、細粒側の粉体の重量増加を検知する、従来例の検知方法と異なり、時間的に遅れが大きく生じる事も無く、製品の品質管理上も安定した管理が出来る。
【0023】
分級機の分級スクリーンの材質は、導電性のステンレスや鋼線でも、非導電性の樹脂スクリーンでも制限無くこの方式は使用できる。
【0024】
検査用スクリーン上のタッピングボールにより板状回転翼が拘束された状態を検知して認識する手段は、市販の粉体レベル計の原理を利用することにより非常に安価に出来、また信頼性も高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【0025】
本発明者は、分級用スクリーンが破れると、その破れ目から網上産物である粗粒(粗粉)が排出され、網下産物である細粒(製品)に混入して細粉排出流路内に流れ込むことに着眼し、前記排出された粗粒を検出できれば、分級用スクリーンの破れを確認できることに気が付いた。
【0026】
そこで、前記粗粒の代わりに、検出しやすい検査用擬制粗粒を使用するとともに、細粉排出流路に細粒と該検査用擬似粗粒を分離する検査用スクリーンを設けて、前記検査用擬似粗粒を検出することにより、分級用スクリーンの破れを確認することにした。前記擬制体粗粒は、粗粒とほぼ同様な大きさに形成されるが、分級用スクリーンの網目(目開き)の大きさよりやや大きく形成されるので、該網目を通過することができない。この検査用擬似粗粒として、例えば、同一粒径に形成された複数の弾性体のタッピングボールが用いられるが、その形状、大きさ、重さ等は、必要に応じて適宜選択される。
【0027】
検査用スクリーンの網目(目開き)は、細粒を通すが該検査用擬似粗粒は通さない大きさに形成されるが、前記分級用スクリーンの網目と同等又はそれより大きく形成される。この網目の形状、大きさ等は、必要に応じて適宜選択される。
【0028】
検査用スクリーンにより細粒から分離された検査用擬似粗粒は、光学的、電気的、磁気的、又は、機械的な方法により検出することができる。
【0029】
次に、タッピングボールを用いて分級用スクリーンの破れを検出する場合について説明する。
スクリーン式分級機は、円形平面篩でも円筒スクリーン式でも、スクリーンの目詰まりを防止するために、ウレタンゴムやシリコンゴムなどの複数のタッピングボールを篩室内に入れて分級操作を行うと、このタッピングボールが篩網面を叩くことにより目詰まり無く、効果的に分級操作が進むことが知られている(例えば、特公平4−76749号公報、参照)。
【0030】
小さな目開きのスクリーンの場合には、スクリーンの線径も細くなり、引っ張り強度が弱くなるので、小さな径で重量の軽い樹脂性のボールを使用することで、スクリーンに過剰な衝撃を与えず、スクリーンの面に小さな振動を励起するために、目詰まりなく分級操作が進行する。
【0031】
特別にタッピングボールを使用しなくても、分級操作が満足に出来る原料の場合においても、このような樹脂性の軽いタッピングボールを篩室内に入れて分級操作を行うことは、通常は何ら障害は無い。
【0032】
分級スクリーンが破損した時に、このタッピングボールを篩室内に入れている場合には、分級スクリーンの面に滞在しているタッピングボールは球形であるため、原料とともに該分級スクリーン面上を転動し、すばやく該スクリーン面の破断部から抜け出す現象が見られる。
【0033】
分級スクリーンの破断部から抜け出したこのタッピングボールを排出側の流路で捕捉して、直ちにタッピングボールが該スクリーンから抜け出したことを検知して知らせる手段を講じることにより、該スクリーンの破れ検知が、確実に、短時間で、安価に提供できることを見出した。
【0034】
分級機の細粒排出流路は、通常分級スクリーンの下方(網下)に設けられている。該分級スクリーンを通り抜けた細粒(網下産物)は、前記流路に流出するが、この流路の途中に、タッピングボールが留まって、原料粉が通過する程度の大きな目開きのステンレス、鉄製、または鋼製の検査用スクリーンを取り付ける。 この検査用スクリーンの開口は、タッピングボールが網と網の間にはまる開口寸法を選定する。
【0035】
検査用スクリーン上にわずかに間隙をもたせて対峙した1枚から2枚の板状翼(回転翼)を、毎分1〜10回転の低速で回転させると、この検査用スクリーン上にタッピングボールが滞在していると、タッピングボールと前記板状翼が接触して、抵抗が生じて、回転が拘束される。
【0036】
前記板状翼は、軸、歯車を介して、小型の電動機につながれており、常時低速で回転している。 該板状翼に大きな抵抗が生じて、回転が拘束されると、回転が停止したことを検知して、電気信号を出して、タピングボールが検査用スクリーン上に滞在していること、つまり分級機の分級スクリーンが破損していることを知らせ、直ちに対応することが出来る。
【0037】
前記回転翼が拘束されて停止したことを検知する手段は、様々で、電流の上昇を検知したり、拘束された瞬間にスリップ機構が働き、電動機は回転を続けて機械的に小型リミットスイッチを作動させる方法などが挙げられる。
【0038】
この様な制御を行う電動機は、粉体の貯留ホッパーの粉体レベルを計測するレベル計にも多数使用されている方法であり、この様な市場に多数販売されている、粉体レベル計を利用することも出来るので、コストも非常に安価になる。
【実施例】
【0039】
この発明の第1実施例を図1〜図3に基づいて説明する。
スクリーン式分級機1は、篩室6A内を水平方向に仕切る分級用スクリーン2と、前記分級スクリーン2上に粉体原料F1を供給する原料投入口Gと、前記分級用スクリーン2に振動を与える振動発生手段Mを備えている。
【0040】
前記分級用スクリーン2の上には、複数のタッピングボール6が自在に配設されている。このタッピングボール6はウレタンゴムやシリコンゴムなどの弾性体で形成され、その直径は、前記分級用スクリーン2の網目の大きさより大きく形成されており、該網目を通り抜けることができない。このタッピングボール6の直径、個数、材質等は、必要に応じて適宜選択される。
【0041】
前記分級用スクリーン6下部の細粒落下部(網下産物落下部)Sには、細粒排出口3が設けられ、該細粒排出口3は細粒排出流路3Aに接続されているが、該細粒排出流路3Aには、分級用スクリーン2の破れ検査装置4が設けられている。
【0042】
前記破れ検知装置4は、図2に示す様に、細粒排出流路3Aを直交方向に遮断する検査用スクリーン5と、該検査用スクリーン5の上方に設けられた板状翼(回転翼)7と、該板状翼7を回転させる小型電動機10と、を備えている。
【0043】
前記検査用スクリーン5は、ステンレス、鉄、又は、鋼等により網目状に形成され、その外周が円状に形成されている。このスクリーン5の一辺又は直径となる開口部H寸法(網目の大きさ)は、タッピングボール6の直径より少し小さく形成されている。従って、該タッピングボール6の下部は該検査用スクリーンの網目に嵌るが、通り抜けることはできない。この開口部Hの大きさ、形状等は、必要に応じて適宜選択される。
【0044】
前記板状翼7は、該検査用スクリーン5の上方に所定間隔tをおいて配設され、前記検査用スクリーン5と直交方向の回転軸を備えている。この板状翼(回転翼)7の長さは、前記検査用スクリーン5の直径より僅かに小さく形成され、その両端には、互いに反対方向に湾曲する円弧部が設けられている。この板状翼7の長さ、本数、形状、材質等は、必要に応じて適宜選択される。なお、8は粗粒排出口、9は歯車箱、11は製品排出口、をそれぞれ示す。
【0045】
次に、本実施の形態の作動について説明する。
投入された粉体原料F1は、分級用スクリーン2により粗粒(粗粉)と細粒(細粉)とに分級され、粗粒は粗粉排出口8から機外に排出され、また、細粒は該分級用スクリーン2の網目を通過して細粒落下部Sに落下し、細粒排出口3から細粒排出流路3Aを通って破れ検査装置4内に流入する。
【0046】
篩室6A内の分級用スクリーン2が破れている場合には、その破れた箇所からタッピングボール6が流出するので、該タッピングボール6は、細粒とともに前記破れ検査装置4内に流入し、図3に示す様に、該タッピングボール6の下部が前記検査用スクリーン5の開口部Hにはまり込む。
【0047】
前記検査用スクリーン5の表面と僅かの隙間で対峙している板状翼7は、小型電動機10の軸に接続された歯車箱9を介して、毎分1〜10rpm程度の低速で回転している。そのため、前記検査用スクリーン5上に落下した細粒は、開口部Hを通過して製品排出口11から排出される。
【0048】
このとき、検査用スクリーン5にタッピングボール6が存在していると、該検査用スクリーン5表面に対峙して回転している板状翼7が、前記タッピングボール6と干渉する。そのため、該板状翼7の回転は前記タッピングボール6により拘束される。
【0049】
前記板状翼7の回転が拘束されると、小型電動機10内(図示せず)に設けられた機構により、拘束された軸と回転する軸がすべりを生じて、内部の小型リミットスイッチ(図示省略)を作動させる。このスイッチの作動により、板状翼7が拘束されていることを検知し、警報を出したり、原料供給機を停止するための信号を出す。
【0050】
この発明の第2実施例を図4、図5により説明するが、図1〜図3と同一図面符号は、その名称も機能も同一である。
この第2実施例と第1実施例との相違は、次の通りである。
(1)分級用スクリーン2Aが円筒状であり、回転体(回転羽根)13が設けられていること。
【0051】
(2)破れ検査装置に、歯車箱を設けずに、検査用スクリーン5Aを断面U字状に形成したこと。
(3)板状翼7は、小型電動機10の駆動軸に中心が固定されているアーム板7aと、該アーム7aの両端に設けられた、互いに平行な一対の掻き揚げ板7bと、から構成されていること。
【0052】
この発明の実施例は、上記に限定されるものではなく、例えば、スクリーン破れ検査装置は、細粒排出流路に排出された検査用擬似粗粒、例えば、タッピングボール、を検知するものであり、この検知が可能な手段であれば,本件発明の目的は達成できるので、必ずしも前記第1、第2実施例の破れ検査装置を使用する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【0053】
【図1】本発明の第1実施例を示す縦断面図である。
【図2】スクリーン破れ検査装置の拡大斜視図である。
【図3】検査用スクリーンとタッピングボールと板状翼の関係を示す拡大図である。
【図4】本発明の第2実施例を示す縦断面図である。
【図5】スクリーン破れ検査装置の拡大斜視図である。
【符号の説明】
【0054】
1 スクリーン式分級機
2 分級用スクリーン
3 細粒排出口
3A 細粒排出流路
4 スクリーン破れ検査装置
5 検査用スクリーン
6 タッピングボール
7 板状回転翼
8 粗粒排出口
9 歯車箱
10 小型電動機
11 製品排出口
13 回転体
F1 供給原料
【出願人】 【識別番号】000108487
【氏名又は名称】ターボ工業株式会社
【出願日】 平成18年10月17日(2006.10.17)
【代理人】 【識別番号】100061284
【弁理士】
【氏名又は名称】斎藤 侑

【識別番号】100088052
【弁理士】
【氏名又は名称】伊藤 文彦


【公開番号】 特開2008−100132(P2008−100132A)
【公開日】 平成20年5月1日(2008.5.1)
【出願番号】 特願2006−282633(P2006−282633)