JPS60143842A - 粒状材料処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 本発明は、粒状材料を振動させ、研摩、破砕、洗浄、分
粒、ないし分級するための方法および装置に関する。

従来技術 粒状材料は、いろいろ外用途に用いられるが、再使用す
るには、その前に粒状劇科に付着した結合剤（バインダ
ー）などの粒子を払い落すことが望ましい。そのような
用途の１例としては、鋳型を形成するために砂（粒状材
料に結合剤を添加する金属鋳造工程が挙けられる。この
砂でできた鋳型は、番Ｉ物が鋳造された後は破砕される
。その場合、結合剤は、おおむね分離された微粒子であ
るが、砂の粒子に付着したまま罠なっており、一部の砂
粒子は互いに結合したままになっている。それらの砂が
次の鋳型製造のための使用に際して結合する能力を阻害
されないようにするためには、使用前に結合剤の微粒子
を砂から除去しておく（払い落としておく）ことが望ま
しい。更に、望ましくない俤粒子が混入していないきれ
いな砂を得るためには上記除去された粒子を砂から分離
することが必要である。

部品に異物が付着するもう１つの例としては、鋳造すべ
き部品の原模型がセラミックコーチングで□被覆された
フオームスチレンで作られている場合が挙げられる。こ
の場合、砂鋳型を真空箱内に入れて金属を砂鋳型に鋳込
むと、原模型のフオームスチレンは大部分消滅し、部品
の表面上と、破砕された砂内に僅かに付着して残る。そ
の場合、砂から結合剤を払い落し、そのきれいな砂から
払い落された結合剤を分離することが必要であるが、そ
の操作が困難な場合がある。

更に、材料を微細寸法に細砕することが望ましい破砕や
粉砕用途においては、従来の粉砕機の容量は、そのよう
な微細寸法への粉砕には長い内聞を侠することから制限
されていた。

本発明は、上述の問題を克服することに向けられたもの
である。

発明の伸要 本発明は、粒状材料を振動により洗浄する（ここで「洗
浄」とは、相打の粒子からそれに付着している微粒子を
振り落すことをいう）とともに、材料の流れとは反対向
きの空気流即ち向流空気流によって相料を分級するため
の装置を提供する。

この装置ハ通Ｓ、管と、通風管内に上向き空気流を創生
ずるための手段を備えており、入口端と、該入口端より
低い位置で上記通風管に開口した出口端を有する。粒状
材料を受取るためのシュートが設けられている。シュー
トを振動させるための振動装置が設けられており、それ
によって粒状材料をシュート内で攪拌させ、粒状材料の
粒子から微粒子を振り落し、上記向流空気流によって微
粒子を上記通風管を通して上昇させ、微粒子と相料（例
えは砂）の粒子とを分離させる。

不発８Ａｈ、また、粒状材料を上述のようなシュート内
へ投下し、シュートを振動させて粒状材料を攪拌させ、
シュートの出口端を被うようにして同流空気流を創生じ
て落下する粒状材料から微粒子を吹上けさせることから
成る方法を提供する。

本発明によれば、粒状材料をそれに付着している異物の
微粒子を振り落とすことによって洗浄することができ、
それらの振り落された、即ち除去された微粒子を粒状材
料から分離することにより、使用前に有していたのと同
じ特性を有するきれいな粒状粒子が得られる。

本発明は、また、材料を破砕ないし粉砕し、得られた生
成物を分級するのにも使用することができる。例えは、
本発明の装置は、石炭を破砕ないし粉砕し、得られた石
炭粒子を向流空気流によって分級するのに使用すること
ができる。

更に、本発明は、マトリックス即ち媒体を介して材料を
研摩、破砕または粉砕するための二質量型振動装置を提
供する。この二質量型振動装置は大きな加速を創生ずる
ことができるので、研摩、破砕力いし粉砕操作をより均
一な態様で、より高速度で達成することができ、従って
、装置の能力が改善される。

実施例の説明 第１〜３図を参照して説明すると、洗浄機（微粒子振り
落し機）として例示された本発明の振動装置１０は、粒
状材料を摺り合せて、互いに付着した粒状材料の粒子を
分離するとともに、粒状材料の粒子からそれに付着して
いる異物の微粒子を除去しく振り落し）、それらの除去
された（振り落された）微粒子を粒状材料から分離する
。装置１０は、地面または基礎に固定された底部分１４
と、直立支柱１６とを有するペース１２を僑えている。

支柱１６．１６は、横梁１８によって互いに連結されて
おり、その頂端に弾性の防振バンパー２０（第１．２図
）を支持している。

モータ質量体即ち駆動質量体２２は、剛性のモータ取付
板２４と、取付支持体６０と、振動発生機３２とから成
り、モータ取付板２４の側辺に固定された４つの支持ブ
ラケット２６により地面または基礎上に弾性的に支持さ
れている。各ブラケット２６は、支柱１６によって担持
された対応する防振バンパー２０上に載置される。

板２４０頂面に振動発生機３２を支持するための取付支
持体５０が固定されている。図示の振動発生機３２は、
それぞれの軸３８に偏心錘り３６を付設された１対の電
気モータ６４から成っている。これらのモータ３４は、
取付支持体３０および取付板２４上に対称的に間隔を置
いて配置されており、互いに反対方向に回転し、振動発
生機３２によって創生される合成振動力の作用線が直線
状になるようになされている。

この実施例では、駆動質量体２２から合計１４個のばね
４２が懸架されたものとして示されている。これらのば
ね４２の５ち１２個祉板２４から、そして２個娘板２４
に固定されたばね取付ブラケット４４から懸架されてい
る。各ブラケット４４の底面は板２４の底面と同一平面
内に位置する（第２図）。各ばね取付ブラケット４４は
、支持ブラケット２６．２６の間に位置している。もち
ろん、にね４２０個数は所望に応じて変えることができ
るが、それらのばね社洗浄機１１の中心の周りに対称的
に配置することが望ましい。

ばね４２から動作質量体５０が懸架されている。

詳述すれば、動作質量体５０は、ばね４２の下端に固定
された動作板５２と、動作板５２に固定されたチューブ
また社シュート５４とから成る。シュート５４は、入口
端５６と、下方中間部分５８と、入口端より下方に位置
する出口端６０を有している。シ≦−ド５４をしっかり
と取付けるために動作板５２め底面に社長数の取付板６
２および挽え６４が固定されている。動作質量体５０祉
大きな振動加速を受けるので、シュート５４は強固１に
取付けておかねばならない。

シュート５４社、入口端５６から延長して水平中間部分
５Ｂに連接する下向き傾斜部分５５と、水平中間部分５
Ｂから延長して出口端６ｏに終端する上向き傾斜部分５
７を有している。出口端６０は通風管６６内に開口して
いる。シュート５４の形状は、粒状材料の粒子を異る相
対的径路に沿って互いに摺り合せるように、そしてシュ
ートの下向き傾斜部分と上向き傾斜部分とが粒状材料に
異る方向の力を及はして材料を転動させ、打ちやくし、
全体的に攪拌させて隣り合う粒子の間により完全なこす
り作用を与えるように定められる。

通風管６６の頂部に矢印６８で図解的に示された吸引源
が設けられており、それＫよって以下に説明する目的の
ために通風管６６を通して上向きの、即ち粒状材料の落
下流に対して反対方向の向流空気流を創生ずる。

洗浄機１１の作動は下記の通りである。２つの七−夕３
４．３４が付勢され、偏心錘り３６がモータ質量体２２
に約０〜１０ｔ？、通常は２〜５９の加速度を与える。

従って、との二質量系は、動作質量体５０に及はす加速
度が３０〜７０の範囲、通常は５０〜６０の範囲となる
ように調和させることができる。二質量系を適正に調和
させれば、動作質量体５０の振幅は駆動質量体２２の振
幅より大きくなる。。

洗浄すべき粒状材料７０は、シュート５４０入口端５６
内へ連続的に供給することができる。シュート５４の振
動によって創生される大きな加速度により粒状材料７０
は流動化される。この粒状材料は、式　ＳＸＦ”　（ｓ
はインチ単位の振幅、Ｆ０４００ は１分当りの振動数）によって与えられる動作質量体の
振動数と振幅に関する値が１より太きいとき、流動化さ
れる。流動化された粒状材料７０は、シュート５４を通
り、その入口端５６より下方に位置する出口端６０に向
って流れる。この振動は、また、粒状材料を攪拌させ互
いにこすり合わせるので、粒状材料の粒子は、互いに、
かつ、シュート５４の側壁にぶつかり、互いに付着した
粒状材料の粒子が分離されるとともに、粒状材料の粒子
からそれに付着している結合剤や残留物などの他の微粒
子が取除かれる。従って、出口端６０のところでは、粒
状材料７０′のきれいな粒子と、望ましくない微粒子７
２が通風管６６内へ入る。通風管６６を通しての上向き
空気流、即ち向流空気流は、粒状相打７０１０粒子が適
当な回収箱（図示せず）内へ落下するのを防止するほど
強くはないが、より微細な望ましくない粒子７２を捕捉
してそれらを通風管６６から吸上けて適当な収集系内へ
送り、それによって微粒子を清浄な粒状材料７０’から
分能する。粒子７２は、通常、ミクロン以下の大きさで
あるが、分離される粒子の粒度は、通に管６６内の空気
速度に依存する。粒子７２は、任意の適当な容器゛また
はフィルター（図示せず）内に収集することができる。

かくして、清浄な粒状材料７０１は、それが最初に用い
られたときと同じ特性を有するものと表９、再使用に供
することができる。

この装置は、石炭などの鉱石のごとき材料を破砕ないし
粉砕するのに使用することもできる。その場合、粗く破
砕された石炭が、シュート５４内に供給されて流動化す
るのに十分な加速度を受け、シュートの下降部分５５お
よび上昇部分５７を通って流動する。その間に石炭の粒
子は、互いＫこすり合わされ、シュートの側壁にぶつけ
られ、更に細かく粉砕される。これらの粒状材料がシュ
ート５４から出て通風管６６内の向流空気流内に入ると
、微細な粒子は空気流に捕捉されて粒状材料の流れから
上方へ運び去られ、残りの石炭の比較重相い粒子は下方
の適当な収集室内に収集される。

本発明は、また、第４〜６図に示されるように、材料を
破砕、粉砕またはポール媒体により粉砕する破砕ミル、
粉砕ミルまた社ボールミル８１として使用することもで
きる。この場合の振動発生機は、第１〜３図の洗浄機１
１のものと実質的に同じであり、異るのは、シュート５
４の出口６００近くにスクリーンまたは分離板８４を設
けることと、シュート内に破砕または粉砕媒体８２を装
入することである。第４．５図から分るようにスクリー
ンまたは分離板８４社、媒体即ちマトリックス８２をシ
ュート５４内に保持するためのものであり、破砕または
粉砕された材料８８だけを通す多数の穴８６を有してい
る。穴８６０寸法は、シュート５４を詰まらせることな
く、破砕ないし粉砕された材料を通すのに十分な大きさ
であるが、粉砕媒体８２をシュート内に保持するように
＋２分小さい寸法とする。

スクリーンまた拡小離板８４は、それが取付けられるシ
ュート５４０部分の長手軸線に対しほぼ直角に配置する
。図示の例では、シュート５４を、スクリーン８４を取
付ける部位で分断し、その分断されたシュートの切口の
ところＫそれぞれ互いに合致するカラーまたはフランジ
９２を設け、シュートに溶接により、またはブラケット
９３を介してボルト止めしである。フランジ９２．９２
は、シュート５４０円筒形の＃ミは１８０°の周囲に亘
って延長する半径方向内方への張出し部分９４．９４を
有しており、張出し部分９４と９４の間に２クリーンま
たは分離板８４滑り嵌めさせるスロット９６を画定する
ようになされている。スクリーンまたは分離＆８４は、
それとフランジ９２、９２に穿設された整列穴１００を
通して挿通されたピン９８によってフランジ９２．９２
に保持される。スクリーン８４は、必要に応じて大きい
穴または小さい穴８６を有する別のスクリーンと又換す
ることができ、あるいはまた、清掃や補修のために取外
すこともできる。

この破砕または粉砕５８１は、その動作質量体５０に従
来技術のものより著しく大きい加速度を創生ずることが
できる二質量体系（従来のものの加速贋は１０９以下で
あるのに対し、本発明の二質量体系は最、％７０ｇの加
速度をＭ１］生する）を使用し、従来技術の同等の大き
さの破砕または粉砕機に比べてより完全に、より高速度
で破砕または粉砕することができ、従って、より大きい
処理能力を有する。

また、本発明によれば、破砕または粉砕室の出口におい
て特定粒就以下の粒子を師別したいＳ７合は、先に述べ
たように垂直通風管６６を通して向流空気流を創生ずる
ことができる。

第４．５図にみられるように、振動マトリックスまたは
媒体８２は、図示の例ではボール９０の形をしたものと
して示される。シュート５４内に装入する媒体の量は、
必要とされる破砕ないし粉　−砕の贋金に応じて定めら
れる。媒体が多いほど、より強力な破砕または粉砕が行
われる。下向き傾斜部分５５と上向き傾斜部分５７とを
有するシュート５４の形状は、下向き傾斜部分５５内に
は粗破砕または粗粉砕のために比較的大径のボールを収
容し、上向き傾斜部分５７内には細破砕または細粉砕の
ために比較的小径のボールを収容することを可能にする
。シュート５４の振動は、破砕または粉砕すべき材料を
媒体に・よって作用されながらシュートを通して通流さ
せるべく該材料を流動化させるように設定する。シュー
ト５４は、その振動により媒体ボール９０にシュートの
傾斜によって定められる方向に作用し、それによってボ
ールおよび材料に力が及はされ、材料はボールとボール
の間およびボールとシュートの壁との間で破砕ないし粉
砕加工される。

二質量体系は、加工すべき材料に適合するように調整ず
れば、流動化されてシュート内を流れる材料を破砕ない
し粉砕させる。材料の粒度は、媒体ボールの面径と、装
置内を通されるのに要する時間即ち滞留時間によってき
まる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の振動装置の上からみた平面図、第２図
は第１図の装置の側面図、第３図は第１図の線６−３に
沿ってみた断面図、第４図は本発明の別の実施例による
装置の断面図、第５図は第４図の紗５−５に沿ってみた
断面図、第６図はスクリーン作詩構造体の１部分の拡大
図である。 ２２：駆動質葉体 ３２：振動発生機 ４２：はね ５０：動作質景体 ５４；チューブ（シュート） ５５：下向き傾斜部分 ５６：入口端 ５７：上向き傾斜部分 ５８二下方中間部分 ６０：出口端 ６６：通風管 ６８；吸引源 ８２：媒体 ８４：スクリーン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）材料を破砕または粉砕するための装置において、 弾性的に支持された駆動質体と、 該駆動質量体から弾性的に懸架された動作質量体と、 該動作ＪＲ社体にそれと共に運動するように取付けられ
   、動作質量体の一部を構成するチューブ部材と、 前記駆動質屋体の一部を構成する振動発生機とから成り
   、前記チューブ部材の入口端へ供給された１パツチの粒
   状材料を該振動発生機によって与えられる振動により流
   動化させ、該チューブ部材内で該材料を破砕または粉砕
   するようになされた装置。 ２）前記チューブ部材内で前記材料に作用するための媒
   体と、該チューブ部材の出口部分に設置されており、被
   砕または粉砕された材料は通過させるか、該媒体を通過
   させずにチューブ部材内に保持し、該材料を媒体から分
   別するためのスクリーンとを備えている特許請求の範囲
   第１項記載の装置。 ３）、前記チューブ部材は、その入口端から中間部分ま
   で下向きに傾斜しており、該中間部分から人口端より低
   い位置にある出口Ｊ！！まで上向きに傾斜している特許
   請求の範囲第２項記載の装置。 ４）前記チューブ部材の出口端によって担持された通風
   管と、該通風管を通して向流空気流を創生ずるための手
   段とを備え、前記破砕または粉砕された材料が該チュー
   ブ部材の出口端から出たとき、該材料内の微細粒子が前
   記向流空気流によって残りの材料から引離されるように
   なされた特許請求の範囲第１項記載の装置。 ５）前記媒体は、同一直径の複数個のボールから成るも
   のである特許請求の範囲第２項記載の装置。 ６）前記媒体は、少くとも２つの異る直径の複数個のボ
   ールから成るものである特許請求の範囲第２項記載の装
   置。 ７）前記スクリーンは、清掃または交換のために前記チ
   ューブ部材の前記出口部分に着脱自在に取付けられてい
   る特許請求の範囲第２項記載の装置。 ８）１バツチの同一または同様の粒状材料から該材料の
   微細粒子を分級するための装置において、通風管と、 該通風管内に向流、全気流を創生ずるための空気流創生
   手段と、 入口端と、該入口端より低い位置にあり、前記通風管に
   開口した出口端を有する、前記粒状材料を通すためのチ
   ューブと、 該粒状側斜を流動化させるのに十分な振幅および振動数
   で前記チューブを振動させるための振動手段とから成り
   、該チューブの振動により前記１バツチの粒状材料を攪
   拌して該材料から材料の微細粒子を振り路して分離し、
   前記通風管を通しての向流空気流により該微細粒子を通
   風管を通して上昇させ該微細粒子を落下する粒状材料か
   ら分離させるようにしたことを特徴とする装置。 ９）前記振動手段は、駆動質量体と動作質量体を含む二
   質量体系であり、該駆動質量体は振動駆動手段を含み、
   該動作質量体性前記チューブを包含しており、該動作質
   ｌ、体の振幅が該駆動質量体の振幅より大きくなるよう
   になされている特許請求の範囲第８湧記載の装置。 １０）　前記チューブは、前記入口端および出口端より
   低い位置に位置する中間部分を有している特許請求の軍
   １３囲第８項記載の装置。 １１）　前記チューブは、該装置の粉砕および分離能力
   を向上させるために前記入口端から中間部分Ｋまで下向
   きに傾斜した部分と、該中間部分から前記出口端にまで
   上向きに傾斜した部分を有する特許請求の範囲第１０項
   記載の装置。 １２）　前記空気流創生手段は前記通風管の頂部に設け
   られた吸引手段から成る特許請求の範囲第８項記載の装
   置。 １５）　前記駆動質量体は基硯の上に弾性的に支持され
   、前記動作質量体は、ばねによって前記駆動質量体から
   懸架されており、前記振動手段は、該駆動３ｉ［量体の
   一部分として振動発生機から成っている特許請求の範囲
   第９項記載の装置。 １４）　前記振動手段は、前記チューブをそれに最高７
   ０ｇまでの範囲の加速匿を与えるーベく振動させるよう
   に調整されている特許請求の範囲第８項記載の装置。 １５）１バツチの粒状材料から微細粒子をこすり落して
   分離するための装置において、 弾性的に支持された駆動気体と、 該駆動負負゛体から弾性的に島ミ架された動作質量体と
   、 該動作質量体にそれと共に運動するように最付けられ、
   動作質量体の一部を構成するチューブ部材と、 該チューブ部材の出口端によって担持された通風管と、 該通風管を通して向流空気流を１１１生するための空気
   流創生手段と、 前記駆動質量体の一部を構成する振動発生機とから成り
   、前記チューブ部材の入口端へ供給された１バツチの粒
   状材料を該振動発生機によって与えられる振動により流
   動化させて該材料を該材料から微細粒子をこすり落して
   分離し、該１バツチの粒状材料の一部分が前記チューブ
   部材から前記通風管内へ流出したとき、前記向流空気流
   が該粒状材料から微細粒子を分離するようにした装置。 １６）　前記駆動質量体と動作質量体とは、該動作質量
   体の振幅が駆動質量体の振幅より大きくなるように調整
   された二質量体系を構成するものである特許請求の範囲
   第１５項記載の装置。 １７）１バツチの粒状劇料から微細粒子をこすり落し粉
   砕して分離するための方法において、前記粒状材料を、
   入口端と該入口端より低い位置に位置する出口端とを有
   するチューブ内へ投入し、 該チューブを振動させて該粒状材料を攪拌して該材料か
   ら微細粒子をこすり落し、粉砕して分離し、 該微細粒子と粒状材料の混合物から微細粒子を分離する
   ことから成る方法。 １８）　前記分離工程は、前記チューブの出口端を被う
   ようにして流れる向流を気流を創生し、落下する粒状月
   料から前記微細粒子を引則すことＫよって達成される特
   許請求の範囲第１７頂記載の方法。 １９）　前記向流空気流は実質的に画伯方向に創生され
   る特許請求の範囲第１８項記載の方法。