筛振动装置的制作方法

专利名称：筛振动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种应用于粉体测定装置的筛振动装置。
背景技术：
粉体的物性值，以休止角、崩溃角、刮铲角、松密度/振实密度、压缩度、凝聚度、分散度、差角等各种参数来测定。关于对这些物性值进行测定的装置，可以在专利文献I中了解到其示例。在先技术文献专利文献·专利文献I :日本特许第2798827号公报

发明内容
发明所要解决的课题为了正确地对粉体的物性进行测定，在测定前需要使试样粉体经过筛。专利文献I所述的装置中也具备通过振动装置而被振动的筛。但是，在现有装置中，例如由于筛或试样粉体的重量的原因，振幅将发生变化、或者本应在前后左右平行振动的筛将偏移地振动，而且，例如随着时间的经过而振幅会发生变化等，从而难以使振动稳定。本发明是鉴于上述问题而实施的，其目的在于，提供一种牢固且能够与时间经过无关地以固定的振幅进行振动的筛振动装置。用于解决课题的方法本发明的筛振动装置具有振动杆，其一端形成支点部，另一端形成作用点部，中间具有力点部；轴承部，其以能够使该振动杆在垂直面内转动的方式对所述振动杆的支点部进行支承；筛安装框，其被设置于所述振动杆的所述作用点部处；弹性支承体，其在所述力点部处对所述振动杆进行支承；电磁铁，其对所述振动杆的所述力点部施加吸力以及/或者斥力，以使所述振动杆振动。在本发明的筛振动装置中，优选为，具有设置在该筛振动装置的架台结构上的第I平台、和通过弹性支承体而被支承在该第I平台上的第2平台，在所述第2平台上支承有所述轴承部和所述振动杆用的弹性支承体、以及所述电磁铁。在本发明的筛振动装置中，优选为，在接近于所述振动杆的所述力点部的位置处，且在与连接所述支点部和所述作用点部的线呈直角交叉的线上，以隔着所述线之间的交叉点而呈对称的形式，配置有两个所述振动杆用的弹性支承体。在本发明的筛振动装置中，优选为，在所述振动杆上，安装有沿着与连接所述支点部和所述作用点部的方向呈直角交叉的方向而延伸的横架，在所述横架中的比所述振动杆的横宽更突出了的部分处，安装有所述振动杆用的弹性支承体。在本发明的筛振动装置中，优选为，设置有对所述振动杆的振幅进行检测的振动传感器，对所述电磁铁进行控制的控制装置接收来自所述振动传感器的输出信号，而对所述振动杆的振动进行调节。发明的效果根据本发明，对于一端形成支点部、另一端形成作用点部、中间具有力点部的振动杆，通过对支点部进行支承的轴承部、和对力点部进行支承的弹性支承体来进行支承，并通过电磁铁，对振动杆的力点部施加吸力以及/或者斥力，以使振动杆振动，由此，将振动传递至设置于作用点部处的筛安装框，进而获得了如下的效果。首先，能够抑制振动向前后左右的偏移。另外，减少了随振动产生的内部发热而导致的、弹性支承体的弹性系数等发生时间性变化所造成的影响，从而能够施加长时间稳定的振动。而且，由于结构牢固，因而不会由于筛或试样粉体的重量而导致振幅减少，而能够均匀地对试样粉体进行过筛。而且，通过对流过电磁铁31的电流进行调节，从而能够任意地改变振幅。


图I为粉体物性测定装置的概要主视图。图2为粉体物性测定装置的概要侧视图。图3为用于对休止角测定进行说明的概要剖视图。图4为用于对刮铲角测定进行说明的概要剖视图。图5为用于对容积密度测定进行说明的概要剖视图。图6为用于对凝聚度测定进行说明的概要剖视图。图7为筛振动装置的概要侧视图。图8为筛振动装置的概要俯视图。图9为筛振动装置的概要主视图。图10为粉体物性测定装置的结构框图。符号说明I粉体物性测定装置2 本体3 盖10测定室20筛振动装置22第I平台23弹性支承体24第2平台26轴承部27振动杆29筛安装框31电磁铁33弹性支承体40 筛41筛按压件42休止角测定用漏斗
43休止角测定台49刮铲角测定用斜槽50刮铲角测定刮板54上层斜槽56下层斜槽57a筛(粗筛眼)57b筛(中筛眼)57c筛(细筛眼)60冲击施加装置73振动传感器74L字形金属件80敲击台81测定杯81a 帽90 锤91连接板
具体实施例方式本发明所涉及的筛振动装置使用于，粉体物性测定装置I中的粉体堆积层的休止角、刮铲角、崩溃角、松密密度、振实密度、凝聚度的测定之时。构成粉体物性测定装置I的外观的两大要素为，本体2和覆盖其前部的盖3。本体2为，使用板金制的筐体4将未图示的架台结构的外侧包围而成的构件，其通过高度可调的多个支承脚5而被支承在支承面上。盖3通过透明的合成树脂而形成了其主要部分，并通过左右一对的臂6而被安装在本体2的左右两个侧面上。臂6的顶端形成与本体2相连的支点部7，盖3以支点部7为中心而在垂直面内转动。当放下盖3时，将形成图2中的实线状态。此时，被盖3包围在内的空间形成了图
3、4所示的测定室10。如前文所述，由于盖3的主要部分是透明的，因此，即使在放下盖3的状态下，也可以看穿到测定室10的内部。由此，作业人员能够在通过目视观察来确认试样的状况等的同时，在不受粉尘的影响条件下进行测定作业。在盖3的正面形成有把手部3a，用手抓住把手部3a，能够将盖3提升至图2中的假想线的位置处。当提升至图2中的假想线的位置时，即使松开手，盖3也会停留在该位置上。在通过以上方式使测定室10处于开放状态的基础上，作业人员将整理测定完毕的试样和用于测定的用具，并设定新的测定作业，且进行保养检修作业等。当不再需要预先使测定室10处于开放状态时，则放下盖3。在支点部7处对盖3进行支承的轴上组合有阻尼器，如果在放下的中途松、手，盖3将缓缓下降，从而将不会造成冲击而安静地关闭。粉体物性测定装置I具备使试样粉体经过筛的筛振动装置。在图7至图9中图示了筛振动装置20的结构。筛振动装置20利用粉体物性测定装置I的架台结构以作为自身的架台结构。从架台结构上竖起多根管柱21，通过该多根管柱21而使由较厚的金属板构成的第I平台22被水平地支承。在第I平台22上，通过多个弹性支承体23而使由较厚的金属板构成的第2平台24也被水平地支承。弹性支承体23由对如橡胶或软质合成树脂这样的弹性物质以圆筒形的台状成形而获得的防振橡胶构成，并用于支承第2平台24的载荷。虽然弹性支承体23和后文所述的弹性支承体33也可以是如弹簧这样的缓冲材料，但是优选具备衰减效果。在弹性支承体23的两端设置有螺栓25。由于通过该弹性支承体23而对第I平台22和第2平台24进行连接，因此，在第I平台22和第2平台24之间，被相互防振保持。在第2平台24的上表面上放置有锤90。锤90以左右对称的方式而设置有两个，且分别通过未图示的螺栓而被安装在第2平台24上。锤90是用于增加第2平台24的重量的构件，由此，确保了夹着弹性支承体33而安装的振动杆27和第2平台24之间的重量差，从而能够使振动杆27稳定且有效地进行振动。左右的锤90的上端彼此通过连接板91而被连接。由此，使锤90被稳定地保持在 第2平台24上。管柱21、第I平台22和第2平台24位于筐体4的内部。在第2平台24的上表面上，于图7中成为右端的部位处固定有轴承26。在轴承26上，通过支轴28而安装有由钢制的方形管构成的振动杆27的一端。振动杆27能够以支轴28为中心而在垂直面内转动，在振动杆27中，支轴28的部位成为支点部，其相反一侧的端部成为作用点部，二者的中间成为力点部。振动杆27的作用点部为，从筐体4的内部向测定室10突出的部位，此处固定有环状的筛安装框29。在振动杆27的力点部处固定有磁极片30，与磁极片30对置的电磁铁31被安装在第2平台24上。在振动杆27的上表面上，由较厚的金属板构成的横架32以使两端比振动杆27的宽度更为突出的形式，而被焊接固定在接近于力点部的位置处。横架32在与连接振动杆27的支点部和作用点部的方向呈直角交叉的方向上延伸。横架32为用于向振动杆27传递振动的板状的部件，其在从振动杆27突出的两端部分上分别安装有弹性支承体33，横架32经由该弹性支承体33而被支承在第2平台24上。弹性支承体33由将如橡胶或软质合成树脂这样的弹性物质以圆筒形的台状成形而获得的防振橡胶构成。弹性支承体33支承包含横架32和振动杆27及筛安装框29、安装于筛安装框29中的筛40和筛按压件41、将筛40和筛按压件41固定在筛安装框29上的结合件53、被投入筛40中的试样粉体的重量在内的载荷。在弹性支承体33的两端的中心处设置有螺栓34，由于经由该弹性支承体33而对第2平台24和横架32进行连接，因此，第2平台24和横架32以及振动杆27之间被相互防振保持。如图8所示，第2平台24经由总计四个弹性支承体23而被安装在第I平台22上，横架32经由总计两个振动杆用的弹性支承体33而被安装在第2平台24上。在此所示的弹性支承体23的数量足以保持第I平台22和第2平台24。由于弹性支承体33为用于以第2平台24为底座而使振动杆27在上下方向上以预定的振幅进行振动的构件，因此，在弹性体的特性中其主要利用斥力。并且，四个和两个这样的弹性支承体23和弹性支承体33的数量仅为例示，并不必须将发明限定于此。安装在筛安装框29中的筛40，其外径大约为82mm，内径大约为75mm。在筛安装框29中，振动杆顶端侧与支承轴侧之间的距离为大约92mm。从支承轴28至筛安装框29的开口的中心的距离为大约407. 5mm。振动杆27相对于第2平台24不是进行平行振动，而是以支承轴28为支点而进行上下振动。因此，在筛安装框29的顶端侧和支承轴侧，严格来讲振幅是不同的。但是，由于充分设定了到形成支点的支轴28为止的长度，因此，可以说两点的振幅差在可以忽视的范围内。例如，在将筛40的中心振幅设定为大约Imm时，筛40的顶端侧内表面的振幅和支承轴侧内表面的振幅分别大约为I. Imm和大约O. 9mm。可以说，该值之差即使在需要振动均衡的凝聚度测定中，如果考虑可获得振动的稳定性的情况，则也是被充分容许的。当电磁铁31中流过电流时将产生磁场，通过该磁场，从而磁极片30向下方被吸弓I。弹性支承体33被压缩，从而振动杆27以支轴28为支点而在图7中沿着逆时针方向振动，进而使筛安装框29下降。接下来，当流通于电磁铁31中的电流中断时，吸引力将消失，从而振动杆27在弹性支承体33的弹性斥力的作用下，在图7中沿着顺时针方向振动，进而使筛安装框29上升。通过这种方式，如果使交流电流流通于电磁铁31中，则筛安装框29 将在上下方向上细微地振动。在此，弹性支承体33向横架32的安装位置，在振动杆27的力点部处，且在与连接振动杆27的支点部和作用点部的线呈直角交叉的线上，以隔着线之间的交叉点而呈对称的形式被设定。即，弹性支承体33的安装位置被设定在，相对于振动杆27而左右对称的位置，且被设定在距离作为振动杆27的支点的支承轴28等距离的位置上。通过这种设定，使施加于弹性支承体33上的载荷均等，从而振动杆27能够进行不向左右摇摆的稳定的振动。虽然在上述结构中，设置成通过由电磁铁31吸引磁极片30而使振动杆27振动的结构，但是也可以采用如下结构，即，用永久磁铁代替磁极片，并通过电磁铁31对永久磁铁施加的斥力而使振动杆27振动。
通过采用如下结构，从而获得了下文所述的效果，所述结构为，对于一端形成支点部、另一端形成作用点部、中间具有力点部的振动杆27，由对支点部进行支承德的轴承部26、和两个弹性支承体33而进行支承，其中，所述两个弹性支承体33在力点部附近，距离支点部具有足够的距离，且在相对于支点部的情况和相对于作用点部的情况中的任意一种情况下，均相互以相等的距离间隔而被配置，由此，通过电磁铁31而对振动杆27的力点部施加吸力以及/或者斥力，以使振动杆27振动，从而将振动传递至设置于作用点部处的筛安装框29上。所述效果为，第一，能够抑制振动向前后左右的偏移。第二，减少了随着振动而产生的内部发热所导致的、弹性支承体的弹性系数等发生时间性变化所造成的影响，从而能够施加长时间稳定的振动。第三，由于结构牢固，因而不会由于筛40或试样粉体的重量而减少振幅，从而能够均匀地对试样粉体进行过筛。第四，通过对流通于电磁铁31的电流进行调节，从而能够任意地改变振幅。针对振动杆27，设置有用于将筛安装框29的部分的振幅调节成预定的振幅值的振动传感器73。振动传感器73的安装位置被设定在，靠近筛安装框29且与试样粉体不直接接触的部位，例如，在筐体4内的振动杆27的下部处，被设定在靠近筐体4的前表面面板(未图示)的部位。作为振动传感器73，例如采用了非接触式位移传感器。安装在振动杆27的下部处的L字形金属件74的水平部(L字的横笔画)形成由振动传感器73检测的面。振动传感器73所输出的振动信号被送至控制装置70，控制部70在依次检测与初始设定值的差的同时，对电磁铁31的电流进行调节，以使筛安装框29的一部分维持预定的振幅值。作为振动传感器73用的非接触式位移传感器，例如可以使用欧姆龙株式会社制造的线性接近传感器(传感头E2CA-X10A 3M、传感放大器E2CA-AL4F)。除此以外，也可以使用株式会社々一工^ ^ (KEYENCE CORPORATION)制造的EX-416、株式会社寸> ^ r
，(SAN-E TEC)制造的SS-203等。在此，表示具体例的传感器包括其规格在内，并非表示对发明带来限定意义的传感器。图3中，图示了休止角测定用的设定。在筛安装框29的上表面上，将按压件41重叠放置在筛40上。在筛安装框29的下表面上，安装休止角测定用漏斗42，并通过结合件53而将这些构件固定在筛安装框29上。在休止角测定用 漏斗42的下方，配置有由托架44支承的休止角测定台43。在休止角测定台43的下方,配置有接收从休止角测定台43中溢出的试样的容器45。容器45被从筐体4的内部向测定室10突出的垂直的支承轴46支承。支承轴46通过图10所示的支承轴升降电机47而进行升降，支承轴升降电机36被电机驱动器48驱动。图4中，图示了刮铲角测定用的设定。在图3的休止角测定用设定中作为休止角测定用漏斗42的装置被替换成了刮铲角测定用斜槽49，休止角测定台43与对其进行支承的托架44的组合被替换成，刮铲角测定刮板50与对其进行支承的托架51的组合。此时，在容器45上，设置包围刮铲角测定刮板50的围框52。粉体堆积层支承装置、即休止角测定台43和刮铲角测定刮板50，通过托架44或51而与被配置在筐体4的内部的冲击施加装置60的底座61连接。冲击施加装置60具有从底座61垂直立起的导柱62。导柱62以升降自如的方式而引导冲击锤63。通过将冲击锤63举起再下降至导柱62的根部，从而使底座61上产生振动。该振动经由托架44或托架51而被传递至休止角测定台43或刮铲角测定刮板50处。图5中，图示了容积密度测定用的设定。将筛按压件41重叠在筛40上，并在筛安装框29的下表面上安装上层斜槽54，且通过结合件53而将这些构件固定在筛安装框29上。上层斜槽54的下方配置有由托架55支承的下层斜槽56。在敲击台80上安装有测定杯81。在测定杯81上安装有盖81a。在测定室10的地板上，放置有容器45。测定杯81采用容积为10ml、25ml、50ml、IOOml的测定杯。图6中，图示了凝聚度测定用的设定。在筛安装框29上堆叠有筛眼不同的三个筛57a、57b、57c。在筛57a、57b、57c中，越靠上方的筛筛眼越粗，越靠下方的筛筛眼越细。即筛57a为粗筛眼,筛57b为中筛眼,筛57c为细筛眼。在最上方的筛57a上重叠筛按压件41，并通过结合件53而将筛按压件41至筛57c固定在筛安装框29上。在筛安装框29的下方，使容器45上升至筛57c的下方，以接收穿过筛57c的试样粉体。并且，代替容器45，也可以在筛57c的下方配置作为接收盘的筛接收器(省略图示)，并通过结合件53而进行固定。粉体物性测定装置I的工作控制由图10所示的控制装置70来执行。控制装置70包含个人电脑71、和从个人电脑71接收指令以控制各构成要素的主控制部72。在控制装置70上，除了连接有电磁铁31、支承轴升降电机47和电机驱动器48、振动传感器73等已经出现的构成要素之外，还连接有显示装置75。显示装置75由外接的监视装置等构成，并对测定数据和计算结果等进行显示。休止角以下述方式进行测定。在图3的设定中，将试样粉体投入筛按压件41和筛40中，当使筛安装框29振动时，穿过筛40的试样粉体进入休止角测定用漏斗42中。休止角测定用漏斗42使试样粉体聚集，并注入到休止角测定台43上。试样粉体在休止角测定台43上堆积成圆锥形。自此，通过例如日本特许第4155942号公报所公开的计算方法，而求取休止角。在测定休止角后，当通过冲击施加装置60而产生预定次数(3次)的冲击时，形成休止角的粉体堆积层将发生崩溃。在该状态下对崩溃角进行测定。在此，崩溃角是指，形成休止角的粉体堆积层在随着冲击而改变形状后的粉体堆积层的倾斜角。在测定崩溃角后，对差角进行计算。在此，差角是指，从休止角中减去崩溃角后所得的角度，根据其大小能够推测粉体的流动性(涌料性)。刮铲角以下述方式进行测定。在图4的设定中，提升容器45直至几乎贴紧托架51的高度。在该状态下，将试样粉体投入筛按压件41和筛40，并使筛安装框29振动。穿过筛 40的试样粉体进入刮铲角测定用斜槽49中。刮铲角测定用斜槽49使试样粉体聚集，并注入到刮铲角测定刮板50上。试样粉体在刮铲角测定刮板50上堆积。并且，当为了测定刮铲角而供给试样粉体时，也可以在将刮铲角测定刮板50设置在围框52内之后，不使试样粉体经过筛而直接用手堆至刮铲角测定刮板50上。在刮铲角测定刮板50刚好完全被试样粉体埋没而使容器45和围框52下降时，在刮铲角测定刮板50上连续的山形形状的粉体堆积层将残留。自此，通过例如日本特许第4155942号公报所公开的计算方法，而求取该粉体堆积层的倾斜角。之后，通过冲击施加装置60而产生预定次数的冲击，以使粉体堆积层崩溃。在该状态下，求取粉体堆积层的倾斜角，并计算崩溃前和崩溃后的倾斜角的平均值。该值即为刮铲角。容积密度以如下方式而进行测定。在图5的设定中，将试样粉体投入筛按压件41和筛40，当使筛安装框29振动时，穿过筛40的试样粉体将从上层斜槽54和下层斜槽56通过并下落，且进入到测定杯81中。如果试样粉体从测定杯81溢出，则停止投入试样粉体，并刮平试样粉体。接着，将测定杯81从敲击台80上取下，并放置于电子天平等的质量测定装置上以测定质量。该质量除以测定杯81的容积后所得到的值即为松密密度。接着，将盖81a盖在测定杯81上并拿回至敲击台80，且在投入试样粉体的同时进行敲击。在以预定次数或预定时间而进行敲击后，拆下盖81a，并刮平试样粉体。从敲击台80取下测定杯81，并放置于电子天平等的质量测定装置上以测定质量。该质量除以测定杯81的容积后所得到的值即为振实密度。凝聚度以如下方式进行测定。在图6的设定中，将预定量的试样粉体投入筛按压件41、及三层的筛57a、57b、57c中的最上方的筛57a中，并使筛安装框29振动。当进行该测定时，预先设定表示振动强度的振幅和振动时间。在进行预定时间的振动后，对残留在筛57a、57b和57c中的试样粉体的质量进行测定。根据该测定值，能够求取作为试样粉体的物性评价值的凝聚度。在凝聚度的测定时所使用的筛57a、57b、57c的组合，根据试样粉体的粒子径而在每次测定时进行设定。例如，当平均粒子径9μπι的打印机用调色剂为试样粉体时，在筛57a、57b、57c中，选择筛眼为150 μ m、75 μ m、45 μ m的筛。筛57a、57b、57c的筛眼必须是使
试样粉体全部穿过的尺寸。以上，对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明的范围并不限定于此，在不背离发明的精神的范围内，可以施加各种各样的变更来进行实施。 产业上的可利用性本发明可以广泛应用于粉体测定装置用筛振动装置。
权利要求
1.一种筛振动装置，具有如下结构，即， 振动杆，其一端形成支点部，另一端形成作用点部，中间具有力点部； 轴承部，其以能够使该振动杆在垂直面内转动的方式，对所述振动杆的支点部进行支承； 筛安装框，其被设置于所述振动杆的所述作用点部处； 弹性支承体，其在所述力点部处对所述振动杆进行支承； 电磁铁，其对所述振动杆的所述力点部施加吸力以及/或者斥力，以使所述振动杆振动。
2.如权利要求I所述的筛振动装置，具有如下结构，即， 具有设置在该筛振动装置的架台结构上的第I平台、和通过弹性支承体而被支承在该第I平台上的第2平台，在所述第2平台上支承有所述轴承部和所述振动杆用的弹性支承体、以及所述电磁铁。
3.如权利要求I所述的筛振动装置，具有如下结构，即， 在接近于所述振动杆的所述力点部的位置处，且在与连接所述支点部和所述作用点部的线呈直角交叉的线上，以隔着所述线之间的交叉点而呈对称的形式，配置有两个所述振动杆用的弹性支承体。
4.如权利要求I所述的筛振动装置，具有如下结构，即， 在所述振动杆上，安装有沿着与连接所述支点部和所述作用点部的方向呈直角交叉的方向而延伸的横架，在所述横架中的比所述振动杆的横宽更突出了的部分处，安装有所述振动杆用的弹性支承体。
5.如权利要求I所述的筛振动装置，具有如下结构，即， 设置有对所述振动杆的振幅进行检测的振动传感器，对所述电磁铁进行控制的控制装置接收来自所述振动传感器的输出信号，而对所述振动杆的振动进行调节。
全文摘要
本发明提供一种设置于粉体物性测定装置(1)上的筛振动装置(20)，该筛振动装置(20)具有振动杆(27)，其一端形成支点部，另一端形成作用点部，中间具有力点部；轴承部(26)，其以能够使振动杆在垂直面内转动的方式，对振动杆的支点部进行支承；筛安装框(29)，其被设置于振动杆的作用点部处；弹性支承体(33)，其在力点部对振动杆进行支承；电磁铁(31)，其对振动杆的力点部施加吸力以及/或者斥力，以使振动杆振动。筛振动装置具有设置在架台结构上的第1平台(22)、和通过弹性支承体(23)而被支承在该第1平台上的第2平台(24)，在第2平台上支承有轴承部和弹性支承体、以及电磁铁。
文档编号B07B1/42GK102784754SQ20111028225
公开日2012年11月21日 申请日期2011年9月21日 优先权日2011年5月16日
发明者中村和功, 清水健司, 笹边修司, 藤见利幸 申请人:细川密克朗集团股份有限公司