(57)【要約】【課題】材料の粉砕効率を高くする。耐久性を高くする。【解決手段】回転して材料Ｍを打撃するロータ３と、ロータ３で打撃された材料Ｍが衝突する三角形状の凹凸構造の反発板４とを備え、材料Ｍを粉砕して砂Ｍ’を製造する。反発板４の凹凸構造は、傾斜面４１１，４１２の前後側の双方に材料Ｍが直接に衝突する三角形状からなる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転して材料を打撃するロータと、ロータで打撃された材料が衝突する三角形状の凹凸構造の反発板とを備え、材料を粉砕して砂を製造する製砂装置において、反発板の凹凸構造は傾斜面の前後側の双方に材料が直接に衝突する三角形状からなることを特徴とする製砂装置。
【請求項２】
請求項１の製砂装置において、反発板はロータに向けて凸状となる三角形状の構造単位をロータ，反発板を囲むハウジングに個別に取付け隣接させることで凹凸構造を構成したことを特徴とする製砂装置。
【請求項３】
請求項１または２の製砂装置において、反発板の構造単位は少しのクリアランスを介して隣接されていることを特徴とする製砂装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの製砂装置において、材料が粉砕されて製造された砂が最終的に通過するロストルはロータの回転方向に向けて次第に間隔を狭めるように配置されていることを特徴とする製砂装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、廃コンクリート材等から砂を製造する製砂装置に係る技術分野に属する。
【０００２】
【従来の技術】最近、廃コンクリート材については、埋戻材としての需要が低下し廃棄物として処理されることが多くなってきている。この状況の中で、廃コンクリート材を粉砕して、新規のコンクリートの材料としての砂として利用することが試みられるようになってきている（例えば、特許第３１４３４１４号公報参照）。このため、廃コンクリート材を粉砕して効率的に砂を製造することのできる製砂装置の開発が切望されるようになってきている。
【０００３】
従来、製砂装置としては、例えば、以下に記載のものが知られている。
【特許文献１】特公昭４７−１１０２９号公報。
特許文献１には、図７に示すように、回転して材料を打撃するロータと、ロータで打撃された材料が衝突する三角形の凹凸構造の反発板とを備えた製砂装置が記載されている。
【０００４】
特許文献１に係る製砂装置は、ロータＡの打撃の衝撃で１次的に材料を粉砕し、材料の反発板Ｂへの衝突の衝撃で材料を２次的に粉砕するもので、材料の対象を岩石として反発板Ｂの凹凸構造をかなり小さな三角形状の連続体とするとともに、ロータＡ，反発板Ｂの間隔をかなり狭くしている。従って、反発板２の凹凸構造の後側（ロータＡの回転に対して）の傾斜面ＢａがロータＡの回転外周軌跡円Ｃの接線Ｄよりも角度θの向きを介してロータＡから離れているため、反発板Ｂの凹凸構造の後側の傾斜面Ｂａには直接に材料が衝突することがなく、反発板Ｂの凹凸構造の前側の傾斜面Ｂｂの頂部Ｂｃ付近にのみ直接に材料が衝突することになる。即ち、岩石という比較的硬質の材料を反発板Ｂの凹凸構造の前側の傾斜面Ｂｂの頂部Ｂｃ付近に衝突させて、材料を衝撃で割裂させることで粉砕することを指向している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特許文献１に係る製砂装置では、廃コンクリート材という比較的軟質の材料に適用した場合、材料を衝撃で押潰して粉砕することができるにもかかわらず、材料の衝突が反発板Ｂの凹凸構造の前側の傾斜面Ｂｂの頂部Ｂｃ付近に集中して衝突面積が狭くなってしまうため、粉砕効率が低くなるという問題点がある。また、材料の衝突の集中で反発板Ｂの凹凸構造の前側の傾斜面Ｂｂの頂部Ｂｃ付近の摩耗が集中的に激しくなるため、耐久性が低下するという問題点がある。
【０００６】
本発明は、このような問題点を考慮してなされたもので、材料の粉砕効率が高く耐久性が高い製砂装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するため、本発明に係る製砂装置は、次のような手段を採用する。
【０００８】
即ち、請求項１では、回転して材料を打撃するロータと、ロータで打撃された材料が衝突する三角形状の凹凸構造の反発板とを備え、材料を粉砕して砂を製造する製砂装置において、反発板の凹凸構造は傾斜面の前後側の双方に材料が直接に衝突する三角形状からなることを特徴とする。
【０００９】
この手段では、反発板の凹凸構造の傾斜面の前後側の双方に材料が直接に衝突しかつ材料同士が互いに衝突する機会が多くなることで、材料の衝突面積が拡張されまた材料の粉砕効率が高くなる。材料の衝突による摩耗の集中が避けられるので機器の耐久性が高くなる。
【００１０】
また、請求項２では、請求項１の製砂装置において、反発板はロータに向けて凸状となる三角形状の構造単位をロータ，反発板を囲むハウジングに個別に取付け隣接させることで凹凸構造を構成したことを特徴とする。
【００１１】
この手段では、反発板の三角形状の凹凸構造が非連続体となる。
【００１２】
また、請求項３では、請求項１または２の製砂装置において、反発板の構造単位は少しのクリアランスを介して隣接されていることを特徴とする。
【００１３】
この手段では、非連続体である反発板の三角形状の凹凸構造が構造的に切断される。
【００１４】
また、請求項４では、請求項１〜３のいずれかの製砂装置において、材料が粉砕されて製造された砂が最終的に通過するロストルはロータの回転方向に向けて次第に間隔を狭めるように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この手段では、ロータ，ロストルの間で材料が徐々に摺潰しで粉砕される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る製砂装置の実施の形態を図１〜図６に基づいて説明する。
【００１７】
この実施の形態では、材料Ｍの対象を廃コンクリート材としたものを示してある。
【００１８】
この実施の形態は、図１に示すように、横軸形のドラム構造のハウジング１の内部にダンパ２，ロータ３，反発板４，ロストル５の各部を組付けている。
【００１９】
ハウジング１は、内部に材料Ｍを粉砕して砂Ｍ’を製造する処理空間を区画する横軸の円筒形の粉砕室１１が設けられている。ハウジング１の上部には、材料Ｍが投入される傾斜シュート形の投入口１２が粉砕室１１に連通して径方向へ延びるように開口されている。ハウジング１の下部には、砂Ｍ’が排出される排出口１３が粉砕室１１に連通して円弧形に開口されている。ハウジング１の一方の側部には、材料Ｍに含まれていて砂Ｍ’にならない異物（例えば、鉄筋屑）を排出する傾斜シュート形の異物排出口１４が粉砕室１１に連通して径方向へ延びるように開口されている（図５参照）。ハウジング１の他方の側部は、粉砕室１１を外部に大きく開放させる点検用蓋１５として形成されている（図５参照）。なお、異物排出口１４には、開閉可能な取手付きの蓋１６が設けられている。
【００２０】
ダンパ２は、図５に示すように、ハウジング１の内部に回動可能に支持された遮蔽板からなるもので、ハウジング１の粉砕室１１，異物排出口１４の連通，遮断を切換える。
【００２１】
ロータ３は、ハウジング１に支持されハウジング１の粉砕室１１の中心に貫通されたロータシャフト３１と、ロータシャフト３１に同軸に固定された角板形のロータリング３２と、ロータリング３２に取付ボルト３３で着脱可能に取付けられたロータ刃３４とからなる。ロータシャフト３１は、ベルト６によって連結されたモータ７によって回転駆動される。ロータリング３２は、ロータ刃３４を支持するとともに材料Ｍを打撃して粉砕する。ロータ刃３４は、ロータリング３２から径方向へ突出して材料Ｍを打撃して粉砕するとともに、摩耗した場合に取外し交換される。
【００２２】
反発板４は、図面で４個示されている構造単位４１，４２，４３，４４がハウジング１の点検用蓋１５にロータ３の回転中心Ｘを中心として円弧状に隣設されて取付けられ、非連続体からなる三角形状の凹凸構造を形成している。各構造単位４１，４２，４３，４４は、く字形板で形成されロータ３に向けて凸状となる三角形状の傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２と、傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２を衝撃に対して背面から支える裏当ブロック４１３，４２３，４３３，４４３と、裏当ブロック４１３，４２３，４３３，４４３に支持された取付ブラケット４１４，４２４，４３４，４４４とからなる。傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２は、図２に示すように、前後側の角度ａが大きく前後側の幅ｂが長くなっている。また、隣接する傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２の間には、図２に示すように、少しのクリアランスｃが確保されている。裏当ブロック４１３，４２３，４３３，４４３は、図２に示すように、傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２とロータ３との間隔ｄを広く保持するスペーサとしても機能している。取付ブラケット４１４，４２４，４３４，４４４は、ハウジング１の点検用蓋１５を貫通して構造単位４１，４２，４３，４４を個別に取付けている。なお、傾斜面４１１，４１２，４２１，４２２，４３１，４３２，４４１，４４２を形成するく字形板については、耐摩耗性を考慮して鋼材が形成素材として選択されるがセラミックス材を選択することも可能である。
【００２３】
この反発板４は、各構造単位４１，４２，４３，４４の後側（ロータ３の回転に対して）の傾斜面４１２，４２２，４３２，４４２がロータ３（ロータ刃３４）の回転外周軌跡円ｅの接線ｆよりも角度ｇを介してロータ３に近接するとともに、ロータ３との間に図４に格子線で示した比較的広い空間を形成することになる。
【００２４】
ロストル５は、図１に示すように、材料Ｍが粉砕されて製造された砂Ｍ’が最終的に通過する円弧状のメッシュ板からなる。またこのロストル５は図３に示すように、円弧中心Ｙがロータ３の回転中心Ｘに対して図面右上方に偏位し（円軌跡ｈ）、ロータ３の回転方向に向けて次第に間隔を狭めるように配置されている。
【００２５】
この実施の形態によると、ハウジング１の投入口１２から投入された材料Ｍは、ロータ３（ロータリング３２，ロータ刃３４）の打撃による衝撃で１次的に粉砕される。
【００２６】
続いて、ロータ３で打撃された材料Ｍは、ロータ３で跳飛ばされて反発板４に衝突する。そして、材料Ｍは、反発板４との衝突の衝撃で２次的に粉砕される。
【００２７】
このとき、反発板４の前述の構成から、材料Ｍが反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４の前後側の双方の傾斜面４１１，４１２，４２１，４３１，４３２，４４１，４４２に直接に衝突することになる。そして、特許文献１に係る製砂装置に比して衝突面積が拡張された材料Ｍは、複雑な方向へ反発して広く確保されている図４に格子線で示した空間の中で互いに衝突し合うことになる。この結果、材料Ｍの粉砕効率が非常に高くなる。
【００２８】
また、材料Ｍの衝突する面積が拡張されたことにより、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４における材料Ｍの衝突が分散され、構造単位４１，４２，４３，４４での部分的に集中した摩耗が回避される。この結果、耐久性が非常に高くなる。また、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４に掛かる材料Ｍの衝突の衝撃は、クリアランスｃの存在によって隣接した構造単位４１，４２，４３，４４への伝達が阻止される。従って、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４における無用の衝撃疲労が防止され、耐久性がより高くなる。
【００２９】
なお、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４が別個にハウジング１に取付けられているため、消耗の激しい構造単位４１，４２，４３，４４のみを取外し交換することができる。また、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４がハウジング１の粉砕室１１を外部に大きく開放させる点検用蓋１５に取付けられているため、構造単位４１，４２，４３，４４の取外し交換の作業スペースを広く形成することができる。従って、反発板４の各構造単位４１，４２，４３，４４の取外し交換の作業を容易に行うことができる。なお、このハウジング１の粉砕室１１を外部に大きく開放させる点検用蓋１５は、ロータ３等の他の各部の保守点検，修理の作業をも容易にする。
【００３０】
続いて、反発板４に衝突して粉砕された材料Ｍは、ハウジング１の粉砕室１１の内部を旋回降下して、ロストル５に落下しロータ３（ロータ刃３４）で摺潰され３次的に粉砕される。
【００３１】
このとき、ロータ３，ロストル５の偏心から、材料Ｍを無理なく徐々に摺潰して粉砕することができる。従って、粒度の揃った良質の砂Ｍ’を得ることができる。
【００３２】
続いて、ロストル５を通過可能な大きさになった砂Ｍ’は、ロストル５から落下してハウジング１の排出口１３から排出される。なお、ロストル５を通過不能な大きさの砂Ｍ’，異物等は、ロータ３の回転によって旋回上昇され、前述の粉砕が繰返される。異物については、ダンパ２とハウジング１の蓋１６とを開放して異物排出口１４から排出することができる。
【００３３】
さらに、この実施の形態によると、材料Ｍの粉砕効率が高くなることによって全体の装置構成を小型化することができる。従って、図６に示すように、キャタピラ８，エンジン９を備えた車両に搭載して、建築現場，解体現場，災害現場で走行させて廃コンクリート材等からなる材料Ｍを粉砕して砂Ｍ’を製造することができる。なお、製造された砂Ｍ’をキャタピラ８の間から排出するように構成すると、狭い現場での作業性が良くなる。
【００３４】
以上、図示した実施の形態の外に、廃コンクリート以外の比較的軟質の材料  Ｍ（煉瓦，敷石等）を粉砕して砂Ｍ’を製造する場合にも使用することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上のように、本発明に係る製砂装置は、反発板の凹凸構造の傾斜面の前後側の双方に材料が直接に衝突されるため、材料の衝突面積が拡張されて材料の粉砕効率が高くなるとともに、材料の衝突による摩耗の集中が避けられて耐久性が高くなる効果がある。
【００３６】
また、材料の粉砕効率が高くなることから、装置規模を小型化することができて車両に搭載することが可能になる効果がある。
【００３７】
さらに、請求項２として、反発板の三角形状の凹凸構造が非連続体で摩耗した部分のみを取外し交換することができるため、反発板の取外し交換の作業が容易になる効果がある。
【００３８】
さらに、請求項３として、非連続体である反発板の三角形状の凹凸構造が構造的に切断されていることから、衝撃の伝達が阻止されて無用の衝撃疲労が防止されるため、耐久性がより高くなる効果がある。
【００３９】
さらに、請求項４として、ロータ，ロストルの間で材料が徐々に摺潰しで粉砕されるため、粒度の揃った良質の砂を得ることができる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る製砂装置の実施の形態を示す縦断面図である。
【図２】図１の要部の構成を示す簡略図である。
【図３】図１の他の要部の構成を示す簡略図である。
【図４】図１の作用を説明する簡略図である。
【図５】図１の他の動作部分の説明図である。
【図６】図１の車両への搭載例を示す側面図である。
【図７】従来の技術を説明すための簡略図である。
【符号の説明】
１                  ハウジング
３                    ロータ
４                    反発板
４１                  構造単位
４１１，４１２  傾斜面
５                    ロストル
Ｍ                    材料
Ｍ’                  砂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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