JPS6310845Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は振動篩機あるいは振動搬送機において
主として使用され得る振動駆動ユニツトに関す
る。

従来技術とその問題点 振動篩機および振動搬送機は広く知られてお
り、たとえば石油業界では油井の堀搾場所で使用
されている。このような場合、たとえば篩機は掘
搾流体を掘削泥水に戻して再使用できるように回
復させるために掘削流体から沈泥および削りくず
を分離するために使用される。しかしながら従来
の振動篩機や振動搬送機における振動駆動部分
は、振動を起こすための偏心荷重を負荷された回
転体が、機械の静止部分に固定されたモータでベ
ルトおよびプーリにより駆動されるようになつて
いたので、振動に伴つてベルトの緊張および弛緩
が交互に繰返され、また回転体の一端から該回転
体を駆動する構造の場合にはベルトの緊張度の変
化により回転体したがつてこれに連結された被振
動メンバーが斜めに動かされ、垂直軸を中心に横
方向に回動し、場合によつては縦方向の水平軸を
中心に傾斜し、その結果、被振動メンバー上で物
体が不均等に動き、また局部的に遍在し、機械各
部も極度に摩耗するという問題があつた。

偏心荷重を負荷された回転体を駆動回転させる
モータが回転体ないし被振動メンバーとともに動
けるようにした振動装置があるにはあつたが（特
公昭37−17911号公報参照）、該装置は、ホツパ車
等の上部にまたがりのつて該車を振動させるもの
であり、このタイプの振動装置は単なる跳躍運動
を起こしてホツパ車等に振動を与えるにすぎな
い。これを振動篩機搬送機に用いたとしても、篩
メンバーや、搬送メンバーに、それにふさわしい
振動、すなわち上下方向ないし垂直方向の要素と
水平方向の要素を含み、水平方向の要素がより大
きいほぼ楕円形の振動を与え得るものではない。

そこで本考案の目的は、被振動メンバーに連結
されるべき偏心荷重を負荷された回転体を駆動す
るモータが該回転体とともに振動でき、したがつ
て前述のごとき伝動ベルトの緊張、弛緩に伴う従
来問題がなく、また被振動メンバーに前述のごと
きほぼ楕円形の振動を与え得る振動駆動ユニツト
を提供することにある。

問題点を解決するための手段 この考案に従つた振動駆動ユニツトは、以下の
ものを備える。

ａ ほぼ水平に設置される篩フレーム１２。

ｂ 前記篩フレームが垂直方向の運動成分を含む
楕円形振動運動をし得るように、前記篩フレー
ムを支持する弾性部材１６。

ｃ 前記篩フレームの対向した２個の側壁の外面
上に固定して取付けられた２個のハウジング５
５，５５Ａ。

ｄ ほぼ水平方向に延び、その両端が前記２個の
ハウジング内に固定して組込まれている軸受に
よつて回転可能に支持されている回転軸５１。

ｅ 前記２個のハウジング内に配置され、かつ前
記回転軸に取付けられた偏心垂錘５６，５６
Ａ。

ｆ 前記一方のハウジングに固定して取付けら
れ、かつ継手を介して前記回転軸に駆動連結さ
れた駆動モータ５０。

前記駆動モータは、適当な流体圧作動式モー
タ、あるいは電気モータを適宜選択使用できる。

また、被振動メンバとして作用する篩フレーム
として、篩メンバ、振動搬送メンバを例示でき
る。

篩フレームは、たとえば、篩スクリーンを含
む。この場合、回転軸は、スクリーンの上方に位
置するようにされるであろう。また、この場合に
は、篩フレームが、前記回転軸を取囲むチユーブ
状ケーシングを備えていることが望ましい。

作 用 本考案では、軸受を介して回転軸の両端を回転
可能に支持する２個のハウジングが篩フレームに
固定して取付けられ、また回転軸を回転駆動する
駆動モータが上記２個のハウジングのうちの一方
に固定して取付けられている。そして、篩フレー
ムは、弾性部材によつて支持されている。したが
つて、駆動モータを起動して回転軸を回転させる
と、偏心重錘の作用によつて、篩フレームは垂直
方向の運動成分を含む楕円形振動運動を行なう。
また、駆動モータも、この篩フレームと一体とな
つて、同一の楕円形振動運動を行なう。

実施例 次に本考案の一実施例をたとえば油井掘削場所
で使用される振動篩機に使用するものを例にと
り、図面を参照しつつ説明する。

周知のごとく、掘穿泥水は掘削中に試錐孔中を
循環し、試錐孔から取出されたときには沈泥およ
び削りくずで汚染されている。掘削流体を再使用
するため沈泥と削りくずを該流体から分離できる
ことが望まれる。掘穿泥水の密度を所定の割合に
調節するために、重晶石すなわち不溶性硫酸バリ
ウムが普通掘穿泥水に添加される。該重晶石は再
使用できるように回収することが望ましい。図面
に示された装置によると廃棄物すなわち沈泥およ
び削りくずを掘穿泥水の再使用可能な成分から分
離することができる。

図示の装置は振動タイプの分離機すなわち篩機
１０および起動ユニツト１１を具備している。該
分離機の中心部には篩エレメントが設けられてお
り、該エレメントはいわゆる篩バスケツト１２を
備え、該バスケツトは篩メンバー（メツシユスク
リーン）１３を備え、該メツシユスクリーンは、
沈泥および削りくずを通さないで流体および重晶
石の粒子のみを通すようなたとえば６〜600メツ
シユサイズあるいはその組合わせのメツシユサイ
ズを有している。上記バスケツト１２の両側壁１
２Ａ，１２Ａは後ほど詳細に説明する振動駆動ユ
ニツト１４における第１フレーム５５，５５Ａ中
の一部により提供される。

該ユニツト１４は起動ユニツト１１の作動によ
り起動される。駆動ユニツト１４は、上記篩スク
リーン１３が第２Ａ図に示されているような楕円
形に振動するように該スクリーン１３を振動させ
る働きをする。第１フレーム５５および５５Ａの
一部である板材１２Ａ，１２Ａはそれぞれゴムパ
ツド１６を通じ機械の第２フレーム１５に取付け
られている。その際ゴムパツドの代わりに第３図
に示されているごとくスチールコイルばねを使用
することもできる。

第３図ではいわゆるバスケツト１２は前述のご
とく相互に対向する側壁１２Ａ，１２Ａの他端面
壁１２Ｂを備えている。該バスケツトは頂部およ
び底部が開口されていて、バスケツトの底部に前
述の篩スクリーン１３が配設されている。第３図
に示されているごとく、スクリーン１３は２つの
スクリーンエレメント１３Ａ，１３Ａから構成さ
れ、該２つのエレメントは並行して配置され、取
り外し可能に定位置にクランプされている。上記
バスケツト１２はその底部端が、間隔をあけて配
置されたクロスバー１２Ｃあるいは開口フレーム
により補強され、いずれの場合でもこれらのメン
バーは側壁および端面壁と一体的に形成し得る。

操作時には、試錐孔から取出された汚染泥水は
約2.8Kg／cm²（約40プサイ）の圧力で毎分約1.8〜
7.3Kl（400〜1600ガロン）の流速で２本の入口管
２０に導入される。上記入口管はいずれも端２１
が閉鎖されていて、管２０に注入された泥水は側
管２２を経ていくつかの円錐形の沈泥除去器２３
に送られる。図面に示された分離機１０では16個
の円錐体が備えられている。加圧された泥水が管
２２を経て円錐器２３に通常、接線方向に入れら
れ、該コンテナの中で渦巻作用が起こされるよう
にされている。遠心力のための重晶石、沈泥およ
び削りくずを含む汚染泥水の密度の高い成分は円
錐体２３の底部方向へ離れる傾向があり、一方泥
水の軽い成分は円錐体の上部方向へ流れる傾向が
ある。上記軽い成分は主成分として流体を含有し
ている。円錐体２３の上部に上昇する液は吐出し
管２４に入り、２本の排出管２５の一方を経て分
離機の外部へ送り出される。上記管２５から出る
流体は沈泥および削りくずを全く含まず。泥水に
再製して作業中の試錐孔に再循環させることがで
きる。汚染泥水の流体含有量の約80％が円錐器２
３により重晶石、沈泥および削りくずから分離さ
れ再使用される。

注入当初の約10％の流体、重晶石、沈泥および
削りくずを含有する泥水の残部は円錐体の底部か
ら排出され、傾斜トレーすなわちシユート２７に
送られる。シユート２７は泥水をバスケツト１２
の上流端２８に送る働きをする。上記篩バスケツ
トを振動させることにより、泥水中の液および重
晶石はスクリーン１３を通つてコレクタ３０に落
ち、そこから１つ以上の出口３１を経て取出さ
れ、掘穿泥水に戻される。沈泥および削りくずは
スクリーン１３上に残るが、振動により徐々に該
バスケツトの下流端部３２に送られる。該沈泥お
よび削りくずは端部３２に達すると、すぐに排出
口部すなわちシユート３３に向かい容器（図示さ
れず）に落ちる。該容器に貯えられた沈泥および
削りくずは定期的に捨てられる。

上記スクリーン１３の下流端がその上流端より
少し高くされると、沈泥および削りくずはスクリ
ーン１３に沿いバスケツト１２の下流端３２に向
かつてより効果的に送られることが判明してい
る。この場合に必要な高さの差は約４分の１イン
チである。スクリーン１３はゴムパツド取付具ま
たはスプリング１６において傾斜させると最も都
合が良い。図面に示されているごとく、パツドま
たはスプリング１６は、バスケツト１２の側壁上
の受け板３５とフレーム１５上の協働支持物３６
の間を伸びている、換言すれば受け板３５と支持
物３６の間に挾まれている。ゴム製の緩衝用パツ
ドあるいはスチール製スプリング１６は篩スクリ
ーン１３を支持した振動駆動ユニツト１４と第２
フレーム１５の間の唯一の連結手段を形成してお
り、スクリーン１３ないしバスケツト１２が第２
Ａ図に示された楕円形の運動を行なうのを可能に
する。楕円形運動の長軸４０は駆動ユニツト１４
の後述する回転体の長手方向に対し90度の方向に
あり、沈泥と削りくずがスクリーン上で動く主要
方向と同一方向にある。楕円形運動の短軸４１は
実質的に垂直方向に向いている。図面に示されて
いるように、長軸は水平位置４２に対し少し傾斜
している。

スクリーンエレメントのメツシユ寸法はスクリ
ーンにより保持される粒子の平均粒子径により異
なるが、１インチにつき６〜600にすることがで
きる。

振動駆動ユニツト１４は第３図に詳細に示され
ている。該駆動ユニツトは、偏心荷重を負荷され
た回転体５１を駆動するため直接的に連結された
油圧モータを基本的に備えている。上記モータは
たとえばモータが第２フレーム１５あるいは他の
部分に固定され、回転体５１がモータからベルト
により駆動される構造の装置とは異なり、バスケ
ツト１２とともに自由に振動できる。上記モータ
は電気式あるいは空気式モータであつてもよいが
図示例のものは油圧式モータである。加圧下の油
が高圧フレキシブルホース５２により起動ユニツ
ト１１からモータ５０に送られる。起動ユニツト
１１は電動機５３により駆動されるポンプシステ
ムになつている。上記装置は、たとえば海底掘削
装置のように、可燃性のガスや液が使われる掘削
場所で使用されることもあるので、安全性を考慮
してスパークを起こさないために処置がとられ
る。

第３図に示すように回転体５１は実質上水平な
シヤフトの形状になつていて、その一方の端部５
１Ａはベアリング５７を介して図上右側の第１フ
レーム５５に、他方の端部５１Ｂはベアリング５
７Ａを介して図上左側の第１フレーム５５Ａに、
それぞれ支承されている。右側の第１フレーム５
５は前述のバスケツト１２の一方の側壁を兼ねる
板材１２Ａとこれに固着された円筒状ケーシング
５５０とを備え、左側の第１フレーム５５Ａは前
述のバスケツト１２の他方の側壁を兼ねる板材１
２Ａとこれに固着された円筒状ケーシング５５０
Ａとを備えている。回転体５１の両端部５１Ａ，
５１Ｂは板材１２Ａ，１２Ａの孔を通つて円筒状
ケーシング５５０，５５０Ａ中へ突出している。
上記回転体５１はスクリーン１３Ａ，１３Ａの上
方、かつ、トレー２７の下方にこれらと間隔をお
いて設けられていて、バスケツトの重心を実質的
に通つている。

上記回転体５１の主要部分は左右第１フレーム
に備えたチユーブ状ケーシング１２０内に収容さ
れている。該ケーシングはその両端が板材１２Ａ
の穴にはまつていて、板材１２Ａに溶接により固
定されている。シール５３０が回転体５１とケー
シング１２０の間に配置されている。上記モータ
５０は回転体５１と同一線上に配置され、該モー
タの駆動シヤフト５０Ａは回転体５１の端部５１
Ａに連結されているが、これは図示に示されてい
るごとくデイスクカプリング５００により、連結
されることが好ましい。上記モータ５０はボルト
により円筒状ケーシング５５０の端面壁５４の外
側面に固定されている。上記ケーシング５５０は
カプリング５００、偏心重錘５６およびシヤフト
部分５１Ａのベアリング５７を収容している。上
記ベアリングはブツシユ５８の中に設けられてい
て、該ブツシユは、板材１２Ａに溶接された環状
プレート５９にボルトにより取付けられている。
ベアリング５７とブツシユ５８にボルト締めされ
た保持プレート６１との間に設けられたロツクナ
ツト６０によりシヤフト５１が軸線方向に変位し
ないようにされている。上記ケーシング５５０は
軸線方向に間隔をおいて設けられた内方リング６
２および外方リング６３を備え、リング６２は環
状プレート５９にボルト締めされたフランジを有
し、リング６３は端部プレート５４に溶接されて
いる。上記リング６２，６３はロツド６４により
連結され、両リング間のすき間は取り外し可能な
締付リング６５によりうずめられている。重錘５
６はねじ山ピン６６により定位置にロツクされて
おり、該ピン６６は回転体５１にキー結合されて
いる。

第３図上を反対側においても装置の構造は上記
の構造と類似している。すなわち円筒状ケーシン
グ５５０Ａは、板材１２Ａ上の環状ベース板５９
Ａに固定され、その外側端面は壁５４Ａにより閉
鎖されている。また上記ケーシング５５０Ａは、
回転体５１の端部５１Ｂ上の偏心重錘５６Ａ、シ
ヤフト部分５１Ｂとブツシユ５８Ｂ間のベアリン
グ５７Ａ、および保持プレート６１Ａを備えてい
る。モータ５０の重さとつり合わせるための重錘
６７が外側端面壁５４Ａにボルトにより取付けら
れている。重錘５６，５６Ａは大きさ、形状にお
いて同じであり、相互に一直線上に並べられてお
り、両者とも実質的に扇形であることが好まし
い。上記重錘５６，５６Ａの半径方向の長さをで
きるだけ小さくするため、それぞれ両面は軸線の
外側方向が図面に示されているごとく、段付きに
なつている。各種錘は約20〜20Kgでよい。

上記回転体５１は回転すると振動し軌動運動を
行ない、該運動はベアリング５７，５７Ａに、そ
こからブツシユ５８，５８Ａおよび５９，５９Ａ
を通じバスケツトに伝えられる。パツドあるいは
スプリング１６がバスケツトの振動運動を垂直面
により水平面においてより大きくすることを可能
にするので、バスケツト１２およびスクリーン１
３の振動運動は上述のごとく楕円形状になる。

起動ユニツト１１に設けられた速度制御手段を
調節することによりモータ５０の速度を０〜
3000r.p.mに無段式に調整でき、800〜2000r.p.m
で駆動される場合に望ましい操作が行なわれる。

上述の構造では、スクリーン１３は極めて均一
な振動運動を行なうことができる。この結果沈泥
と削りくずはスクリーンの表面全体にわたりかな
りの程度均等に配分される。スクリーン上でこれ
らの物質が局部的に遍在することを避けることが
できるので、流体および重晶石を沈泥および削り
くずから非常に効果的に分離することができ、分
離機械を連続的に操作しながらこの効果的分離を
行なうことができる。

上述から明らかなように、重錘５６，５６Ａは
特に扇形でなくてもよく、たとえば平行に配置さ
れた棒状のものでもよい。スクリーン１３におけ
る振動の平行および垂直要素の振幅を調節するた
めに重錘の大きさおよび形状を変えることができ
る。

駆動ユニツト１４は全長を約198cm（約78イン
チ）にしてもよい。回転体５１はベアリング５
７，５７Ａ間の長さを約160cm（63インチ）、その
直径を３インチにすることができる。シヤフトは
鋼材を用いて作り扇形の重錘５６，５６Ａもそれ
ぞれ鋼材で作り、これらの重錘は重さが約6.3Kg
（14ポンド）、厚さが約5.6cm（約2.2インチ）にす
ることができる。上記重錘の扇形表面の長さは約
14cm（5.5インチ）、回転体の中心と扇形表面の間
の垂直方向の長さは約５cm（1.97インチ）にそれ
ぞれできる。上記重錘の垂直方向の高さ、すなわ
ち第３図に示された最下端と扇形表面のアーチの
両端を結ぶ弦との間の長さは約13cm（5.1インチ）
にすることができる。上記アーチの両端の間でか
つ頂面周りにおける重錘の外周の長さは約36.8cm
（14.50インチ）にし得る。

本考案は上記実施例に限定されるものではな
く、その要旨を逸脱することなく、種々に変更実
施することができる。

考案の効果 かくのごとく本考案によれば、被振動メンバー
に連結されるべき偏心荷重を負荷された回転体を
駆動するモータが該回転体とともに振動でき、し
たがつて既述のごとき従来装置における伝動ベル
トの緊張、弛緩に伴う各種問題がなく、また被振
動メンバーにほぼ楕円形の振動を与えることがで
きる振動駆動ユニツトを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例装置を付設した振動篩
機を示し、第１図は篩機の正面図であり、第２図
は第１図に示された篩機の側面図であり、第２Ａ
図は上記篩機の篩が操作中に行なう軌動運動を概
略的に示し、第３図はいくつかの部分を省略した
第１図に示された篩機の一部を省略した断面図で
ある。 １０は篩機、１１は起動ユニツト、１２は篩バ
スケツト、１３は篩スクリーン、１４は振動駆動
ユニツト、１２Ａは第１フレームにおける板材
で、バスケツト１２の側壁を兼ねるもの、１５は
第２フレーム、１６はゴムパツド（弾性メンバ
ー）、２３は沈泥除去用円錐器（サイクロン分離
器）、２７はシユート、５０は駆動モータ、５１
は回転体、５１Ａ，５１Ｂは回転体の端部、５
５，５５Ａは第１フレーム、５５０，５５０Ａは
円筒状ケーシング、５６，５６Ａは偏心荷重、５
７，５７Ａはベアリング、６７は重錘、１２０は
チユーブ状ケーシング。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ほぼ水平に設置される篩フレーム１２と、 前記篩フレームが垂直方向の運動成分を含む楕
   円形振動運動をし得るように、前記篩フレームを
   支持する弾性部材１６と、 前記篩フレームの対向した２個の側壁の外面上
   に固定して取付けられた２個のハウジング５５，
   ５５Ａと、 ほぼ水平方向に延び、その両端が前記２個のハ
   ウジング内に固定して組込まれている軸受によつ
   て回転可能に支持されている回転軸５１と、 前記２個のハウジング内に配置され、かつ前記
   回転軸に取付けられた偏心重錘５６，５６Ａと、 前記一方のハウジングに固定して取付けられ、
   かつ継手を介して前記回転軸に駆動連結された駆
   動モータ５０と、 を備える、振動駆動ユニツト。