自動ふるい機の仕組み

完成した粉末バッチを開けて、その真ん中にエンドウ豆ほどの大きさの硬い塊を見つけたことがあるなら、ふるい分けが存在する理由をすでに知っているでしょう。自動ふるい機は、良品と不満足な顧客の間に立つ装置であり、疲れたり、気が散ったり、退屈したりすることなく、1 日に何千回もその作業を実行します。

この記事では、自動ふるい機とは実際には何なのか、粒子をどのように分離するのか、どの粉末に適した設計なのか、そして自動ふるい機にお金をかける前に何を見るべきなのかについて説明します。粉砕とふるい分けは、ほとんどの人が考えているよりもはるかに密接に関連しているため、ふるい分けの直前のステップについても説明します。

自動ふるい機の実際の動作

スチール、モーター、コントロールパネルを剥がすだけで、作業は簡単です。粒子をサイズごとに分離します。混合粉末を供給し、開口部サイズが既知のメッシュ上を移動させ、動きと重力で選別します。開口部より小さいものはすべて落ちます。それより大きなものは上部を横切り、別の排出口を通って出ていきます。

それだけです。マシン上のその他すべての機能は、ソートを高速かつ再現可能かつ安全にするために存在します。

ここでは「自動」という言葉が実際に機能しています。手動ふるいは枠と網を持った人が手でふるいます。自動ふるい機は、手首をモーターに置き換え、判断を固定されたメッシュの開口部に置き換え、運を安定した制御された動きに置き換えます。結果はスピードだけではありません。品質システムが実際に重視するのは一貫性です。

いくつかの用語は、これから読むすべての仕様書に記載されているため、先に進む前に理解しておく価値があります。

• メッシュまたは開口部: スクリーンの実際の開口部のサイズ。通常はミリメートルまたはメッシュ番号で表されます。 100 メッシュ スクリーンの穴は 60 メッシュ スクリーンよりも小さくなります。
• オーバーサイズ: メッシュの上部に残る粗い部分。時には無駄になることもあれば、やり直しになることもあります。
• 罰金またはサイズ未満: 通過する部分。通常、これはあなたの製品です。
• 目がくらむ: 粒子が開口部をふさぎ、スクリーンが正常に動作しなくなる場合。これはふるい分けにおいて最も一般的な頭痛です。

これら 4 つの単語を読むことができれば、データシートに記載されている専門用語のほとんどは怖くなくなります。

自動ふるい機の核となる部品

機械のサイズや形状は大きく異なりますが、ほぼすべての機械が同じ機能構造を共有しています。部品を理解すると、さまざまなサプライヤーからのオファーを比較するのがはるかに簡単になります。

振動源

ここが機械の心臓部です。ほとんどの設計では、シャフトに偏心ウェイトが取り付けられた電気モーターを使用します。モーターが回転すると、中心を外れた質量が制御された円形または楕円形の飛翔を生み出し、その飛翔によって粉末がメッシュ上を移動します。

ここでは 2 つの数字が重要です。振幅は各サイクルで画面が移動する距離、周波数は 1 秒あたりに発生するサイクル数です。高周波による低振幅は、穏やかな誘導を必要とする微粉末に適しています。より高い振幅は、よりしっかりと押す必要がある粘着性または繊維状の素材に適しています。このバランスを正しくとることが、正常に動作するマシンと、ただ大きく振動するだけのマシンを分けるほとんどの要素です。

ふるいデッキとメッシュ

デッキはメッシュをピンと張った状態に保持します。張力はほとんどの購入者が思っている以上に重要です。緩んだスクリーンは曲がり、早期に摩耗し、一貫性のないカットが発生します。メッシュ自体には、織りワイヤー、穴あきプレート、合成繊維があり、適切な選択は、摩耗性、衛生要件、達成する必要がある最高の切断によって決まります。

放電と発塵の制御

粉末は、ある点では液体のように動作し、別の点では小麦粉のように動作します。細かい物質は最小の隙間から喜んで逃げ出し、数メートル以内のあらゆるものに付着します。優れた機械には、密閉された排出シュート、クランプされたカバー、粉塵除去用の接続部が備わっています。製品が吸入可能または危険である場合、これはあると便利ではなく、手ふるいを使用する代わりに機械を購入する理由になります。

フレームとサスペンション

スプリングマウントが床からの振動を遮断します。これにより、建物の静かさが保たれ、隣接する機器が揺れて外れるのを防ぎます。大型のユニットでは、フレームに掃除用のアクセス ポイントもあります。これは、購入後ではなく購入前に確認する価値のある詳細です。

粉末生産者が自動ふるい分けに切り替える理由

多くの工房では今でも手作業でふるいにかけており、その量は 1 日あたり数キログラムであり、これはまったく妥当な金額です。自動化の決定は通常、4 つの方向のいずれかから行われます。

スループットと一貫性

手動オペレーターは、朝の 10 時は速く、昼食後は遅くなります。自動ふるい機は時間を気にしません。すべてのバッチで同じ動き、同じ滞留時間、同じカットポイントを実現するため、製品仕様が楽観的ではなく意味のあるものになります。

オペレーターの安全性と粉塵への曝露

細かい粉を手で振ると、人は直接粉塵の雲にさらされます。密閉された自動ふるいにより暴露が大幅に減少し、何時間もの手動振盪に伴う繰り返しの負担も軽減されます。

品質管理とトレーサビリティ

大きな材料が固定開口部で自動的に除去されると、製品の粒度分布の変動が止まります。プロセスを監査する顧客を提供する場合、定義されたふるい分けステップは、文書化する最も簡単な管理の 1 つです。

スケーラビリティ

生産が縮小することはほとんどありません。モジュラーデッキと標準メッシュフレームを使用して設計されたマシンにより、ライン全体を再設計することなく容量を拡張できます。

自動ふるい機の主な種類

すべてのふるいが同じように作られているわけではないため、間違ったふるいを選択することは失望への早道です。一般的なデザインの違いは次のとおりです。

振動ふるい機

これらは、モーター駆動のバランスの崩れた重りを使用して、円形またはわずかに楕円形の動きを作り出します。粗粒から中細粒まで幅広い粉体を扱い、一般生産の主力となっています。誰かが詳細を説明せずに自動ふるい機と言う場合、通常はこれを意味します。

回転式および回転式ふるい機

ここで、スクリーンアセンブリは緩やかな水平回転パターンで動き、拡大された手のふるいの動きを模倣します。この動作は壊れやすい材料に優しく、摩耗が少ない傾向にあります。これは、製品が結晶性またはコーティングされた粉末であり、さらに分解する必要がない場合に重要です。

超音波ふるいシステム

これらは、メッシュ自体に高周波トランスデューサーを追加します。小さな振動により開口部がきれいに保たれます。これは、さもなければ数分で画面が見えなくなってしまう非常に細かい粉に対する真の解決策です。約 45 ミクロン以下で作業している場合、超音波支援の有無が、1 時間ごとに実行されるプロセスと停止するプロセスの違いとなることがよくあります。

タンブラースクリーナー

タンブラーのデザインは、穏やかな揺れ動きと長いスクリーン経路を組み合わせているため、粒子が開口部を見つける機会が多くなります。これらは、大容量、高精度の切断や、静電気や凝集が起こりやすい材料に人気があります。

インラインユニットとバッチユニット

モーション タイプの他に、2 番目の大きな決定があります。それは、マシンが連続ライン内に配置されるのか、それとも個別のバッチを処理するのかということです。インライン機械は安定した送り速度を必要とし、通常はスクリューフィーダーまたは空気圧搬送システムと組み合わせられます。バッチ マシンはよりシンプルで寛容であるため、自動化への一般的な最初のステップとなります。

粉砕ライン内のふるいが設置される場所

ほとんどの粉末は単にふるいにかけられるわけではありません。これらは最初に粉砕され、次にふるいにかけられ、2 つのステップがループ内で相互に供給されます。粉砕により粒子サイズが小さくなります。ふるい分けは、その削減が実際に機能したかどうかを判断し、機能していないものをすべて取り除きます。

これが、ミル内の粉砕メディアが画面上で起こることに影響を与える理由です。メディアの摩耗が早すぎると、製品に汚染が生じ、さらに粗い破片がふるい上で特大として表示されます。メディアが軽すぎると、粉砕に時間がかかり、生産量が低下し、ふるいに供給される飼料が不足します。

細かい粉砕には、多くの製造業者が次のようなセラミックメディアを使用しています。 ジルコニア研削ボール 高密度と優れた耐摩耗性の有益な組み合わせを提供するメディアです。密度が高いほど、衝撃ごとに供給されるエネルギーが多くなり、研削時間が短縮され、耐摩耗性が向上するため、後でスクリーンに到達する粉末に混入する汚染が少なくなります。どちらの効果も、下流のふるい分けステップのより安定したものとして現れます。

シフター単体ではなく、チェーン全体について考える価値があります。完璧に指定されたふるいを不安定な工場で供給しても、依然として不安定な製品が得られます。

適切な自動ふるい機の選び方

パウダーの明確なイメージを持たずにシフターを購入することは、自分のサイズを知らずに靴を購入するようなものです。これらの質問を順番に解決していけば、仕様のほとんどが自動的に記述されます。

まずは素材から

かさ密度とは何ですか?パウダーは自由に流動しますか、粘着性、繊維質、油っぽいですか、それとも静電気を起こしやすいですか?標準的なワイヤーメッシュを噛み砕くほどの研磨性がありますか?それは危険なものでしょうか、食品グレードですか、それとも医薬品グレードですか?答えを書き留めてください。彼らは直ちに市場の半分を消滅させるだろう。

カットポイントを定義する

最終製品に許容できる最大の粒子はどれですか?また、保持したい最小の粒子はどれですか?メッシュの開口部は習慣ではなく、その答えから選択されます。現実的に考えてください。カットが細かくなるほど、機械の負担が大きくなり、失明する可能性が高くなります。

能力を実際の送り速度に合わせる

平均ではなく、常にピークの送り速度に合わせてサイズを設定してください。絞りのサイズが小さくなるとふるい分け能力は急激に低下するため、粗グレードを問題なく処理できる機械でも、同じトン数での細グレードの処理には苦労する可能性があります。可能であれば、実際の素材を使ったテストを依頼してください。短い試行では、1 ページ分の計算以上のことがわかります。

そうなる前に失明を計画する

パウダーにメッシュ サイズに近い粒子が含まれている場合は、目が見えなくなることが予想されます。オプションには、目詰まり防止リング、ボールデッキ、超音波補助、およびわずかに異なるカットポイントの選択が含まれます。設計段階でこれを決定すると、後で改修するよりもはるかにコストが低くなります。

掃除や模様替えを考える

機械を開け、メッシュを取り外し、すべてを清掃して再組み立てするのにどれくらい時間がかかりますか?複数の製品を扱うプラントでは、多くの場合、この数値によってラインが利益を上げて稼働できるかどうかが決まります。クイックリリースクランプと工具不要のデッキ交換は贅沢ではありません。乗り換えに 2 時間かかるのと 20 分の違いです。

ノイズ、設置面積、埃の接続を確認してください

この3つは忘れられがちで、いつも後悔しています。持ち上げるための機械上のスペースを含め、実際のスペースを測定します。可能であれば、負荷がかかっている状態でユニットが動作している音を聞いてください。集塵接続が施設で提供できるものと一致していることを確認してください。

摩耗部品とサービスを見る

何が磨耗するのか、どのくらいの頻度で磨耗するのか、交換部品にどれくらいの費用がかかるのかを尋ねてください。安価なメッシュと広く入手可能なベアリングを備えた機械は、小さな修理のたびに専門家の訪問が必要な機械よりも優れた長期的なパートナーとなります。

よくある問題と簡単な解決策

適切に選んだふるいでも悪い日はあります。実際に現場で遭遇する問題を紹介します。

メッシュブラインド

出力が低下し、サイズが大きくなり、クリーニング後も画面が埃っぽく見えます。通常、原因は、切断サイズに近い粒子が開口部に入り込むこと、または湿気が緩やかな凝集を引き起こすことです。修正には、送り速度の低減、材料の乾燥、目詰まり防止装置の追加、超音波補助への切り替えなどが含まれます。

破れたり伸びたメッシュ

微細粒子に突然汚染が現れる場合は、通常、スクリーンが故障したことを意味します。まず張力をチェックし、次に鋭利な異物、摩耗したサポートバー、または混入金属がメッシュに到達する排出経路を探します。

静電気とホコリの発生

微細な乾燥粉末は静電気を発生させ、粒子がスクリーン フレームやシュートの壁に付着します。通常は、機械を接地して湿度を制御することで問題が解決され、塵を適切に除去することが残りの解決に役立ちます。

一貫性のないカットポイント

同じメッシュが異なる日で異なる結果をもたらす場合、疑わしいリストは短くなります。メッシュの摩耗、送り速度の変化、水分の変化、または機械が適切な張力と動作設定から逸脱している可能性があります。

建物内に伝わる振動

これは通常、絶縁スプリングが疲れているか、正しく取り付けられていないことが原因です。交換は安価で、騒音低減効果ですぐに元が取れます。

実際に実行されるメンテナンスルーチン

機械は乱用よりも放置によって故障することがはるかに多いのです。簡単なルーチンにより、自動ふるい機は何年にもわたって健康に保たれます。

• シフトごとに: 異常な音がないか確認し、放電がきれいであることを確認し、検査ポイントを通してメッシュを確認します。
• 毎週: メッシュの張力を検査して小さな破れがないか確認し、クランプとシールを確認して、フレームに溜まったほこりを取り除きます。
• 毎月: 振動モーターのマウントと偏心ウェイトを検査し、絶縁スプリングを確認し、絶え間ない振動によって引き起こされる電気接続の緩みをチェックします。
• 毎年: 摩耗部品は故障ではなく予定どおりに交換し、カットポイントが依然として仕様と一致していることを再確認します。

ログを記録してください。何か問題が発生した場合、メンテナンス記録により、推測ゲームが 5 分間の診断に変わります。

よく聞かれる質問

1 台の機械で複数の異なる粉末を処理できますか?

はい、そのように設計されている場合は可能です。モジュール式メッシュフレームと掃除が簡単な構造により、複数の製品を実用的に使用できます。通常、制限は衛生要件と相互汚染のリスクであり、ハードウェアではありません。

自動ふるい機はどの程度まで細かくできますか?

標準的な振動ユニットは、中程度の細かさまでのほとんどの生産カットを快適に処理します。非常に微細な分離には通常、超音波の補助やより穏やかな機械設計が必要です。これは、その規模では粉末がスクリーンを通って流れるのではなくスクリーンと衝突するためです。

本当に自分の教材を使ったテストが必要ですか?

あなたのパウダーが普通ではない場合は、はい。粒子の形状、水分、静電気はすべて、データシートから予測するのが難しい方法で動作します。少額のトライアル運用が最も安価な保険です。

ふるい分けは分級と同じですか?

彼らはいとこです。ふるい分けは、メッシュを通して物理的なサイズによって選別します。空気の分類は質量と空気力学によって分類されます。一般にふるい分けはより簡単で、明確に定義されたカットが得られるため、ほとんどの粉末ではふるい分けがデフォルトのままです。

ふるい分けはどこで実用的でなくなるのでしょうか?

必要なカットが非常に細かい場合、材料が常にブラインドになる場合、またはスループットの要求により機械のサイズが建物の収容能力を超える場合。このような場合、上流での優れた粉砕と適切に適合したスクリーンの組み合わせにより、単に大きなふるいを購入する以上の解決策が得られることがよくあります。

ライン全体を正しく理解する

自動ふるい機は独立した装置ではありません。それは、材料をどのように粉砕するかから始まる、チェーンの終端にある品質のゲートです。粉砕メディアを適切に設定し、フィードを安定に保つと、ふるいは誰にも考えられることなく、バッチごとに静かにその仕事を実行します。

このチェーンを介して作業している場合は、マシン自体と同じくらい上流の消耗品を注意深く確認する価値があります。よく選ばれた ジルコニア研削ボール 粉体処理を理解しているサプライヤーからのメディア。 TENCAN、粉砕時間を短くし、汚染を低く抑え、ふるい分けのステップを予測可能に保ちます。これは誰もデータシートに記載しない静かな利点であり、通常、来年ラインがスムーズに稼働するかどうかを決定するものです。

カットポイントを選択し、機械を材料に合わせて、ふるい分けを独立したステップではなくプロセスの一部として扱います。そうすれば、完成した製品のしこりは、毎週扱う問題ではなく、昔について語る物語になります。