JP3579358B2

JP3579358B2 - 粒子サイズ分類機

Info

Publication number: JP3579358B2
Application number: JP2000607773A
Authority: JP
Inventors: レインハードダブリュー．ウィット，; ロバートエム．ジュニアホーランド，
Original assignee: ピーキューホールディング，インコーポレイテッド
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 2000-03-10
Publication date: 2004-10-20
Anticipated expiration: 2020-03-10
Also published as: WO2000058032A1; JP2002539943A; DE60001394D1; DE60001394T2; EP1163059B1; US6220446B1; ATE232423T1; EP1163059A1; AU3624700A

Description

【０００１】
（技術分野）
本発明は、一般に、材料の取り扱い、および特に、所望の粉末製品（すなわち、「微細物」）の、過粗の所望でない成分（すなわち、「過粗物」）からの、両方を含むフィード材料における分離に関する。
【０００２】
（発明の背景）
多くの異なるサイズの粒子が存在し、そして所望のサイズの粒子を所望でない過粗の粒子から分離しなければならない、バルク材料を取り扱う、多くの型の機器が存在する。一般に、所望のサイズの粒子を分離するための、市販されるような機器は、以下の所望の特徴のうちの１つ以上を満たさない：
（１）クリーンな製品分離、すなわち、所望でない過粗の粒子からの所望のサイズの粒子の明瞭な分離
（２）高いふるい分け効率、すなわち、所望のサイズの粒子の大きな割合の分離
（３）高いスループット容量
（４）比較的埃のない周囲環境
（５）分離に影響を与える、ふるい上での最少の材料の蓄積、特に、冬季の静電気による材料蓄積。
【０００３】
（発明の要旨）
本発明に従って構築される、粒子サイズ分類機は、ハウジング、ならびに製品および過粗物から構成されるフィード材料を供給するための手段を備える。この粒子サイズ分類機はまた、垂直に配置される分離機ユニットを備え、これは、ハウジング内に設置され、そして円筒状ふるいユニットを有し、この分離機ユニットを通して、製品が円筒形ふるいユニットの内側から、円筒形ふるいユニットの外側でありハウジングの内側である空間へと通過し、そしてこの空間内に、過粗物が保持される。この分離機ユニットはまた、水平方向に配置される穿孔された複数の円形プレートを有し、この円形プレートは、円筒形ふるいユニットの内部に固定され、そして円筒形ふるいユニットの長さに沿って間隔を空けており、そしてこの円形プレートを通って、フィード材料が下方に通過する。本発明に従って構築される粒子サイズ分類機は、垂直に配置される中心パイプをさらに備え、この中心パイプは、複数の円形プレートを通って延び、そしてこの中心パイプに、複数の円形プレートが固定される。この中心パイプは、フィード材料をフィード材料供給手段から中心パイプへ、そして中心パイプの内側から円筒形ふるいユニットの内側へと導くための手段を上端に有し、そして過粗物を円筒形ふるいユニットの内側から中心パイプへ、そして中心パイプの内側から過粗物用の容器へと導くための手段を下端に有する。本発明に従って構築される粒子サイズ分類機にはまた、ブローバック空気ユニットが備えられ、このブローバック空気ユニットは、円筒形ふるいユニットから間隔を空けてハウジング内に設置され、そして円筒形ふるいユニットに対して平行に延び、円筒形ふるいユニット内にブローバック空気を供給する。この粒子サイズ分類機は、中心パイプに回転運動を付与するための手段、および製品を円筒形ふるいユニットの外側でありハウジングの内側である空間から、製品用の容器へと導くための手段を、さらに備える。
【０００４】
（発明の詳細な説明）
図１および２を参照すると、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機は、ハウジング１０、ならびに製品および過粗物から構成されるフィード材料を供給するための手段を備える。このような手段は、フィーダーホッパー１２および入口漏斗１４であり得、このフィーダーホッパーは、他のより大きなサイズの粒子（すなわち、「過粗物」）から分離されるべき所望の粒子（すなわち、「製品」）を含む。
【０００５】
本発明に従って構築される粒子サイズ分類機はまた、垂直に配置される分離機ユニット１６を備え、この分離機ユニットは、ハウジング１０内に設置される。分離機ユニット１６は、円筒形ふるいユニット１８を有し、この円筒形ふるいユニットを通して、製品が、円筒形ふるいユニットの内側から、円筒形ふるいユニットの外側でありハウジングの内側である空間２０へと通過し、そしてこの空間内に、過粗物が保持される。図３および３Ａに最も明瞭に示されるように、円筒形ふるいユニット１８は、分離ふるい１８ａを備え、この分離ふるいは、製品が円筒形ふるいユニットの内側から、円筒形ふるいユニットの外側の空間２０へと通過することを可能にし、かつ過粗物が円筒形ふるいユニットの内側から、円筒形ふるいユニットの外側の空間へと通過することを防止する、メッシュサイズを有する。特に微細な製品を分離するために、円筒形ふるいユニット１８はまた、好ましくは、サポートふるい１８ｂを備え、このサポートふるいに、分離ふるい１８ａが、例えば溶接によって、取り付けられる。サポートふるい１８ｂは、分離ふるい１８ａのメッシュサイズより大きなメッシュサイズを有する。
【０００６】
分離機ユニット１６はまた、水平方向に配置される穿孔された複数の円形プレート２２を有し、この円形プレートは、円筒形ふるいユニット１８の内部に固定され、そして円筒形ふるいユニットの長さに沿って間隔を空けており、そしてこの円形プレートを通って、フィード材料が下方に通過する。図４に示すように、各円形プレート２２は、その周縁部に複数の開口部２２ａを有し、この開口部を通して、フィード材料が下方に通過する。
【０００７】
分離機ユニット１６は、複数の円錐形部材２４（図５に示す）をさらに備え、この円錐形部材の各々は、上方の円形プレート２２の内部周縁部から下方に、そして次に下の円形プレート２２へと放射状外向きに延びる。各円形プレート２２は、円錐形部材２４が円形プレートと接触する円の半径方向内側に、第二の複数の開口部２２ｂを有する。
【０００８】
本発明に従って構築される粒子サイズ分類機は、垂直に配置される中心パイプ２６をさらに備え、この中心パイプは、複数の円形プレート２２を通って延び、そしてこの中心パイプに、複数の円形プレートが固定される。中心パイプ２６の上端は、好ましくは、ハウジング１０の外側のフィード材料供給手段の漏斗１４に接続される。中心パイプ２６は、フィード材料を、フィード材料供給手段の漏斗１４から中心パイプへ、そして中心パイプの内側から円筒形ふるいユニット１８の内側へと導くための手段を、上端に有する。記載される本発明の実施形態については、中心パイプ２６は、その長さにわたって中空であり、そしてフィード材料は、中心パイプの上端において、中心パイプの、円筒形ふるいユニット１８内のある地点において正反対の第一および第二の開口部２８（一方のみが図１および２に示される）を通って、円筒形ふるいユニットへと導かれる。第一および第二の開口部２８の下の、中心パイプ２６のブランク３０は、中心パイプ内でのフィード材料の下方への動きをブロックする。
【０００９】
中心パイプ２６の下端は、好ましくは、ハウジング１０の外側の過粗物容器３２に接続される。過粗物容器３２は、フィルターの形態であり、そして「バッグハウス」として公知である。中心パイプ２６は、過粗物を、円筒形ふるいユニット１８の内側から中心パイプへと、そして中心パイプの内側から過粗物用の容器３２へと、導くための手段を、下端に有する。過粗物を過粗物容器３２へと導くための手段は、過粗物を中心パイプ２６内から引くための、送風機３４の形態の第一吸引源を備える。過粗物は、中心パイプ２６の下端において、中心パイプの内側へと、中心パイプの、円筒形ふるい１８内のある地点において、正反対の第三および第四の開口部３６（一方のみを図１および２に示す）を通って導かれる。周期的に（例えば、数秒ごとに）、送風機３４によって引かれる圧力より高い圧力の空気が、バッグハウスの頂部においてバッグハウス３２内へと注入されて、バッグハウス内のフィルター３２ａを清掃し、このフィルター内に捕捉された過粗物をバッグハウスの底部へと落とし、この底部から、過粗物はバルブ３７を通って除去され得る。
【００１０】
本発明に従って構築される粒子サイズ分類機は、円筒形ふるいユニット１８から間隔を空けてハウジング１０内に設置される、ブローバック空気ユニット３８をさらに備える。ブローバック空気ユニット３８は、円筒形ふるいユニット１８に対して平行に延び、そしてブローバック空気を円筒形ふるいユニット内に供給する。図６Ａおよび６Ｂに示すように、ブローバック空気ユニット３８は、垂直に配置されるパイプ３８ａおよび入口チャネル３８ｂを備える。パイプ３８ａは、その長さに沿って延びるスリット３８ｃを有し、このスリットは、調節可能であり得、そしてこのスリットを通って、入口チャネル３８ｂを通して導入されるブローバック空気が、円筒形ふるいユニット１８に導かれる。ブローバック空気は、送風機４０から供給される。
【００１１】
本発明に従って構築される粒子サイズ分類機は、中心パイプ２６に回転運動を付与するための手段をさらに備える。記載される本発明の実施形態については、このような手段は、一対のベアリング４２、および中心パイプに接続されるモーター４４を備え、このベアリングによって、中心パイプ２６が設置される。回転運動が中心パイプ２６に付与される場合に、円筒形ふるいユニット１８もまた回転する。なぜなら、中心パイプは円筒形ふるいユニットの円形プレート２２に取り付けられているからである。
【００１２】
本発明に従って構築される粒子分類機は、ハウジング１０内の円筒形ふるいユニット１８の外側の空間２０から、フィルターの形態である製品容器４６（すなわち、「バッグハウス」）へと、製品（すなわち、微細物）を導くための手段をさらに備える。このような手段は、ハウジング１０内の円筒形ふるいユニット１８の外側の空間２０から、出口５０を通ってバッグハウス４６へと製品を引くために、送風機４８の形態で、第二吸引源を備える。周期的に（例えば、数秒ごとに）、送風機４８によって引かれる圧力より高い圧力の空気が、バッグハウスの頂部でバッグハウス４６内へ注入されて、バッグハウス内のフィルター４６ａを清掃し、このフィルター内に捕捉された製品をバッグハウスの底部へと落とし、この底部から、製品はバルブ５２を通って除去され得る。
【００１３】
操作において、製品および過粗物から構成されるフィード材料は、フィーダーホッパー１２から、漏斗１４を通って中心パイプ２６に供給される。このフィード材料は、中心パイプの開口部２８を通って、円筒形ふるいユニット１８の中を通過する。回転円錐形部材２４によってフィード材料に付与された遠心力は、製品および過粗物を、放射状外向きに、円筒形ふるい１８を通って空間２０へと通過した製品のいくらかの部分と共に促すが、一方、過粗物および製品の残った部分は、円筒形ふるいユニットを通過しない。空間２０の中へ通過した製品の一部は、送風機４８によって生じた負圧および重力に起因して、下方に落ちる。ブローバック空気ユニット３８を通って導入されたブローバック空気は、製品および過粗物の円筒形ふるいユニット１８を清掃する。過粗物および円筒形ふるいユニット１８の内側に残っているかまたはブローバック空気の作用によって円筒形ふるいユニットの内側に戻される製品の一部は、円錐形部材２４によって放射状外向きに促され、そして送風機４８によって生じる負圧および重力に起因して円形プレート２２において、開口部２２ａを通って下方に落ちる。円形プレート２２における開口部２２ｂは、次に低い円錐形部材へと通過するために製品が円錐形部材２４の下にいくことを可能にするために提供される。
【００１４】
分離機ユニット１６の底部に届くことに関して、製品は、送風機４８によって生じる負圧によって、出口５０を通ってバッグハウス４６に引かれ、そして過粗物は、送風機３４によって生じる負圧によって中心パイプ２６からバッグハウス３２へと引かれる。バッグハウス４６において、フィルター４６ａから取り除かれた製品は、このバッグハウスからバルブ５２を通って除去され、そしてバッグハウス３２においてフィルター３２ａから取り除かれた過粗物は、このバッグハウスからバルブ３７を通って除去される。
【００１５】
前述において、本発明の好ましい実施形態が記載されているが、種々の改変および変更が本発明の真の意図および範囲から逸脱することなくなされ得ることが、当業者により理解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機の垂直概略図であり、部分的に断面である。
【図２】図２は、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機ユニットの一部である、分離機ユニットの垂直断面図である。
【図３】図３は、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機の一部である、円筒形ふるいユニットの横断面図である。
【図３Ａ】図３Ａは、図３の円筒形ふるいユニットの一部の側面図である。
【図４】図４は、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機の一部である、円形プレートの平面図である。
【図５】図５は、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機の一部である、円錐形部材の側面図である。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明に従って構築される粒子サイズ分類機の一部である、ブローバック空気パイプの第一の側面図である。
【図６Ｂ】図６Ｂは、図６Ａの側面図から９０°に配置された、図６Ａのブローバック空気パイプの第二の側面図である。

Claims

粒子サイズ分類機であって、以下：
（Ｉ）ハウジング；
（ＩＩ）製品および過粗物から構成されるフィード材料を供給するための手段；
（ＩＩＩ）該ハウジング内に設置され、垂直に配置される分離機ユニットであって、そして以下；
（ａ）円筒形ふるいユニットであって、以下：
（１）該円筒形ふるいユニットを通って、製品が該円筒形ふるいユニットの内側から該ハウジング内の該円筒形ふるいユニットの外側の空間へと通過し、そして
（２）該円筒形ふるいユニットの内側に過粗物が保持される、
円筒形ふるいユニット、および
（ｂ）複数の水平に配置される穿孔された円形プレートであって、該円形プレートは、該円筒形ふるいユニット内に固定され、そして該円筒形ふるいユニットの長さに沿って間隔を空けて複数枚設置されており、そして該円形プレートを通って、フィード材料が下方に通過する、円形プレート、
を有する、分離機ユニット；
（ＩＶ）垂直に配置される中心パイプであって、該中心パイプは、該複数の円形プレートを通って延び、そして該中心パイプに、該複数の円形プレートが固定され、該中心パイプは、以下：
（ａ）上端において、該フィード材料供給手段から該中心パイプへと、および該中心パイプの内側から該円筒形ふるいユニットの内側へとフィード材料を導くための手段、および
（ｂ）下端において、該円筒形ふるいユニットの内側から該中心パイプへと、および該中心パイプの内側から過粗物用の容器へと過粗物を導くための手段、
を有する、中心パイプ；
（Ｖ）該ハウジング内に設置されたブローバック空気ユニットであって、該ブローバック空気ユニットは、該円筒形ふるいユニットとの間に空間が空けられ、そして該円筒形ふるいユニットにブローバック空気を供給するために該円筒形ふるいユニットに対して平行に延びる、ブローバック空気ユニット；
（ＶＩ）該中心パイプに回転運動を与えるための手段；ならびに
（ＶＩＩ）該ハウジング内の該円筒形ふるいユニットの外側の該空間から、製品のための容器へと製品を導くための手段、
を備える、粒子サイズ分類機。
請求項１に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで、以下：
（ａ）過粗物を前記過粗物容器へと導くための前記手段が、前記中心パイプの内側から過粗物を引くための第一吸引源を備え、そして
（ｂ）製品を前記製品容器へと導くための前記手段が、前記ハウジング内の前記円筒形ふるいユニットの外側の前記空間から製品を引くための第二吸引源を備える、
粒子サイズ分類機。
請求項２に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで前記円筒形ふるいユニットが、以下：
（ａ）製品が該円筒形ふるいユニットの内側から該円筒形ふるいユニットの外側の前記空間へと通過することを可能にし、そして過粗物が該円筒形ふるいユニットの内側から該円筒形ふるいユニットの外側の該空間へと通過することを防止する、メッシュサイズを有する分離ふるい、および、
（ｂ）サポートふるいであって、該サポートふるいに該分離ふるいが接合され、そして該分離ふるいの該メッシュサイズより大きいメッシュサイズを有する、サポートふるい、
を備える、粒子サイズ分類機。
請求項２に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで、以下：
（ａ）前記中心パイプが、その長さにわたって中空であり、
（ｂ）該中心パイプの前記上端において前記フィード材料を導く手段が、前記円筒形ふるいユニット内の該中心パイプにおいて第一および第二の正反対の開口部および該中心パイプにおけるフィード材料の下方への動きをブロックする該第一および第二の開口部の下の該中心パイプにおける第一のブランクを備え、そして、
（ｃ）該中心パイプの前記下端において前記過粗物を導く手段が、前記円筒形ふるいユニット内の該中心パイプにおいて第三および第四の正反対の開口部を備える、
粒子サイズ分類機。
請求項３に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで前記円形プレートの各々が、その周縁部に複数の開口部を有し、該開口部を通してフィード材料が下方に通過する、粒子サイズ分類機。
請求項４に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで前記円形プレートの各々がその周縁部に複数の開口部を有し、該開口部を通してフィード材料が下方に通過する、粒子サイズ分類機。
請求項５に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで前記ブローバック空気ユニットは、垂直に配置されるパイプを備え、該パイプはその長さに沿って延びるスリットを有し、該スリットを通ってブローバック空気が前記円筒形ふるいユニットに導かれる、粒子サイズ分類機。
請求項６に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで前記ブローバック空気ユニットは、垂直に配置されるパイプを備え、該パイプは、その長さに沿って延びるスリットを有し、該スリットを通ってブローバック空気が前記円筒形ふるいユニットに導かれる、粒子サイズ分類機。
請求項５に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで該分離機ユニットは、複数の円錐形部材をさらに備え、該円錐形部材が回転によってフィード材料に遠心力を与えるように上方の円形プレートと下方の円形プレートとの間に設けられる、粒子サイズ分類機。
請求項６に記載の粒子サイズ分類機であって、ここで該分離機ユニットは、複数の円錐形部材をさらに備え、該円錐形部材が回転によってフィード材料に遠心力を与えるように上方の円形プレートと下方の円形プレートとの間に設けられる、粒子サイズ分類機。
請求項９に記載の粒子サイズ分類機であって、前記円形プレートの各々は、円形プレートの半径方向内側に第二の複数の開口部を有し、前記円錐形部材が、製品を該円錐形部材と該円形プレートとの間を通して該第二の開口部から下方の円錐形部材へ向けて落下させるように設けられる、粒子サイズ分類機。
請求項１０に記載の粒子サイズ分類機であって、前記円形プレートの各々は、円形プレートの半径方向内側に第二の複数の開口部を有し、前記円錐形部材が、製品を該円錐形部材と該円形プレートとの間を通して該第二の開口部から下方の円錐形部材へ向けて落下させるように設けられる、粒子サイズ分類機。
請求項１１に記載の粒子サイズ分類機であって、前記中心パイプの前記上端は、前記ハウジングの外側の前記フィード材料供給手段に接続され、そして該中心パイプの前記下端が、該ハウジングの外側の前記過粗物容器に接続される、粒子サイズ分類機。
請求項１２に記載の粒子サイズ分類機であって、前記中心パイプの前記上端は、前記ハウジングの外側の前記フィード材料供給手段に接続され、そして該中心パイプの前記下端が、該ハウジングの外側の前記過粗物容器に接続される、粒子サイズ分類機。