(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの内部に偏心して配設されかつこの回転ドラムとは逆方向にしかもより速く回転駆動されるロータと、前記回転ドラムの内周面に取付けられた複数の掻き上げ羽根と、前記ロータの外周面に取付けられた複数の保持羽根とを備え、回転ドラムの内周面とロータの外周面との距離が最短の個所を含む回転ドラム内の略４分の１のスペースにおいて砕石等を互いに逆方向に進行する掻き上げ羽根と保持羽根とにより処理するようにし、前記保持羽根はロータの円周方向において山部と谷部とが交互に形成されるとともに、ロータの軸方向における山部が複数の谷間によって分断されて形成され、これら谷間は底部に向って徐々に狭くなるように形成された砕石処理装置において、
排出口側に位置するロータ端部側の保持羽根の山部は、他の保持羽根の山部よりも高く形成され、
前記保持羽根の高い山部のロータの軸線方向に沿った各列は、投入口から送られてきた原料を押し戻す方向にロータの軸線に対して傾斜して形成され、
前記保持羽根の投入口側に位置する低い山部のロータの軸線方向に沿った各列は、投入口から投入された原料を排出口に向けて送れるようにロータの軸線に対して傾斜して形成され、
前記低い山部を有する保持羽根の円周方向で隣り合う山部間において山部と谷間とは交互に存在するように配列され、
前記保持羽根の谷部の両壁は、ロータの回転方向に向けて徐々にその間隔を狭めるように形成され、
前記投入口側の掻き上げ羽根の山部と谷部との軸線に対する傾斜方向が原料を投入口から排出口側へ送る方向に傾斜し、排出口側の掻き上げ羽根には反対の傾斜がつけられていることを特徴とする砕石処理装置。
【請求項２】
前記排出口側の保持羽根の山部と回転ドラムの内周面との原料処理空間が、低い山部と回転ドラムの内周面との原料処理空間よりも狭く形成されたことを特徴とする請求項１に記載の砕石処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、一方向に回転駆動され、かつ内周面に掻き上げ羽根が取付けられた回転ドラムと、該回転ドラムの内部に偏心して配設され、かつ回転ドラムとは反対方向に回転駆動されるとともに、外周面にその周方向に沿って山部と谷部とが交互に連続する波形状の保持羽根が取付けられたロータとを備え、回転ドラム内に投入された砕石等を掻き上げ羽根と保持羽根との作用で角のとれた丸みのあるものにする砕石等処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置としては、実公昭５６−４６８４１号に記載のものが知られている。この従来例も、この発明も、その基本原理は、一方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの内部に偏心して配設されかつこの回転ドラムとは逆方向にしかもより速く回転駆動されるロータと、前記回転ドラムの内周面に取付けられた複数の掻き上げ羽根と、前記ロータの外周面に取付けられた複数の保持羽根とを備え、回転ドラムの内周面とロータの外周面との距離が最短の個所を含む回転ドラム内の略４分の１のスペースにおいて砕石等を互いに逆方向に進行する掻き上げ羽根と保持羽根とにより処理するようにしたことにある。従来例では、前記保持羽根の山部の頂面を平滑面に形成し、回転方向に対して前位の山部の頂面から谷部に向けて緩やかな傾斜壁を形成し、谷部から後位の山部の頂面へ向けて谷部の面と略直角に交わる線に沿って直壁を形成することにより、砕石等同士のぶつかり合いやこすり合いの度合いを強めて、より一層の処理能力の向上を図った。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来例では、破砕、研磨機能は向上したが、原料投入側から処理済みのものを排出する排出口までの距離を長くする必要があった。何故なら、回転方向においては十分な破砕、研磨等が期待できるが、軸方向（投入口から排出口にわたる方向）においては、砕石等の原料を所定の個所ごとに十分な時間滞留させておく工夫がなされていなかったからである。
【０００４】
そこで、この発明は、回転方向のみならず軸方向において砕石等を十分な時間滞留させて破砕、研磨することができ、装置のコンパクト化も図れる砕石等処理装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、この発明は、一方向に回転駆動される回転ドラムと、この回転ドラムの内部に偏心して配設されかつこの回転ドラムとは逆方向にしかもより速く回転駆動されるロータと、前記回転ドラムの内周面に取付けられた複数の掻き上げ羽根と、前記ロータの外周面に取付けられた複数の保持羽根とを備え、回転ドラムの内周面とロータの外周面との距離が最短の個所を含む回転ドラム内の略４分の１のスペースにおいて砕石等を互いに逆方向に進行する掻き上げ羽根と保持羽根とにより処理するようにし、前記保持羽根はロータの円周方向において山部と谷部とが交互に形成されるとともに、ロータの軸方向における山部が複数の谷間によって分断されて形成され、これら谷間は底部に向って徐々に狭くなるように形成された砕石処理装置において、排出口側に位置するロータ端部側の保持羽根の山部は、他の保持羽根の山部よりも高く形成され、前記保持羽根の高い山部のロータの軸線方向に沿った各列は、投入口から送られてきた原料を押し戻す方向にロータの軸線に対して傾斜して形成され、前記保持羽根の投入口側に位置する低い山部のロータの軸線方向に沿った各列は、投入口から投入された原料を排出口に向けて送れるようにロータの軸線に対して傾斜して形成され、前記低い山部を有する保持羽根の円周方向で隣り合う山部間において山部と谷間とは交互に存在するように配列され、前記保持羽根の谷部の両壁は、ロータの回転方向に向けて徐々にその間隔を狭めるように形成され、前記投入口側の掻き上げ羽根の山部と谷部との軸線に対する傾斜方向が原料を投入口から排出口側へ送る方向に傾斜し、排出口側の掻き上げ羽根には反対の傾斜がつけられているものである。
また、前記排出口側の保持羽根の山部と回転ドラムの内周面との原料処理空間が、低い山部と回転ドラムの内周面との原料処理空間よりも狭く形成されたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下に、この発明の好適な実施例を図面を参照にして説明する。
【０００７】
図１に示す実施例において、一方向に回転駆動される回転ドラム１と、この回転ドラム１の内部に偏心して配設されかつこの回転ドラム１とは逆方向にしかもより速く回転駆動されるロータ２と、回転ドラム１の内周面に取付けられた複数の掻き上げ羽根３と、ロータ２の外周面に取付けられた複数の保持羽根４とを備え、回転ドラム１の内周面とロータ２の外周面との距離が最短の個所を含む回転ドラム１内の略４分の１のスペースにおいて砕石等の原料を互いに逆方向に進行する掻き上げ羽根３と保持羽根４とで剪断作用やすり合せ作用などにより処理するようにしてある。ロータ２は回転軸５に取付けてあり、回転ドラム１の図面（図１）上右側は砕石等の原料の投入口６である。回転ドラム１の図面上左側は処理された砕石等の排出口となる。保持羽根４は、図１において軸線方向で四列にわたって設けられ、最後の列の保持羽根４（排出口側）の山部４Ａ´が他の三列の山部４Ａよりも高く形成され、この高い山部４Ａ´と回転ドラム１の内周面との原料処理空間は、他の山部４Ａの原料処理空間よりも狭くなる。この保持羽根４は、ロータ２の円周方向において山部４Ａ，４Ａ´と谷部４Ｂ，４Ｂ´とが交互に形成されている。山部４Ａ´は砕石等の処理の最終段階側すなわち排出口側に位置した個所に設けられ、山部４Ａはこの山部４Ａ´よりも背丈が低く、原料の投入口６側から三列にわたって設けてある。また、ロータ２の軸方向における山部４Ａ，４Ａ´が複数の谷間４Ｃ，４Ｃ´によって分断されて形成されている。そして、これら谷間４Ｃ，４Ｃ´はその底部に向って徐々に狭くなるように形成されている。また、この谷間４Ｃ，４Ｃ´の両壁１０は、後述するように、ロータ２の回転方向に向けて徐々にその間隔を狭めるように形成されている。すなわち、砕石等が送られる方向の入口が広く出口が狭くなるように形成してある。図１において砕石等の原料は符号Ａで示す。山部４Ａ´が山部４Ａより背が高いため、投入口６より投入された原料は、山部４Ａ´と山部４Ａの段差により強制的に圧密されることにより、なお一層品質の良い製品を産出することができる。
【０００８】
図２は図１における低い山部４Ａを備えた保持羽根４の個所の縦断面であり、回転ドラム１とロータ２との相互の位置関係並びに掻き上げ羽根３と保持羽根４との相互の位置関係を示す。
【０００９】
図３は、低い山部４Ａを備えた保持羽根４の一単位の斜視図を示す。この山部４Ａの頂面４Ｄを平滑面に形成し、回転方向に対して前位の山部４Ａの頂面から谷部４Ｂに向けて緩やかな傾斜壁４Ｅを形成し、谷部４Ｂから後位の山部４Ａの頂面４Ｄへ向けて谷部４Ｂの面と略直角に交わる線に沿って直壁４Ｆを形成してある。また谷部４Ｂはその軸線方向において谷間４Ｃまでの高さに形成されたリブ４０により仕切られている。
【００１０】
図４は、図３のＡ−Ａ線断面図を示し、谷部４Ｂにはこの保持羽根４をロータ２に取付けるための取付孔４１が設けてある。
【００１１】
図５はこの保持羽根４の一単位の正面図であり、図６はその背面図である。これらの両図面から、軸線方向に沿って所定の間隔で設けられた山部４Ａの間に形成される谷間４Ｃの形状が明らかとなる。すなわち、この谷間４Ｃはその両壁１０が底部１１に向けて徐々に狭くなるテーパ形状をなしている。また、前述したように、両壁１０は、回転方向に向けて徐々にその間隔が狭くなるテーパ形状に形成されている（図５参照）。すなわち、図５において、谷間４Ｃは、上下方向のみならず、図面上手前から紙面を貫く方向に向けて夫々テーパ形状をなしている。なお、この保持羽根４は図３に示すように一単位のものにおいて、山部４Ａが二列設けてあり、一方の列の山部４Ａは４個、他方の列の山部４Ａは３個とし、一方の谷間４Ｃを他方の山部４Ａがその円周方向において塞ぐ格好になっている。何故なら、ロータ２が回転していくとき、回転方向の前位の谷間４Ｃに挟まれたのちに通過してきた砕石等の原料Ａが他方の山部４Ａの直壁４Ｆにぶつかって、原料Ａに十分に圧力をかけることができるようにするためである。
【００１２】
図７は、高い山部４Ａ´を備えた保持羽根４の斜視図を示す。この保持羽根４は、周方向において隣合う山部４Ａ´同士と谷間４Ｃ´同士は、同じ円周上に存在する。すなわち、低い山部４Ａを備えた保持羽根４のように、同じ円周上に山部４Ａと谷間４Ｃとが交互に配置されていない。
【００１３】
図８は、図７における周方向で隣合う谷間４Ｃ´に沿って切断した断面であり、背の低い山部４Ａを備えた保持羽根４と同様に、頂面４Ｄ´、傾斜壁４Ｅ´、直壁４Ｆ´を有し、リブ４０´及び取付孔４１´も有している。
【００１４】
図９は、背の高い山部４Ａ´を備えた保持羽根４の平面図を示す。この保持羽根４の谷間４Ｃ´も回転する方向に向けて徐々に間隔を狭め、かつ底部１１´に向けても狭くなるようにテーパ形状に形成されている。
【００１５】
図１０は、原料Ａをこの保持羽根４の谷間４Ｃで保持した状態を示す。図１１は、谷間４Ｃで砕石等の原料Ａを保持した状態の拡大図である。この図１１に示す谷間４Ｃの符号Ｘ，Ｙで示す個所では、原料Ａに大きな圧力が作用し、原料Ａを効率良く破砕、研磨することができる。すなわち、谷間４Ｃは底部１１に向けて徐々にその間隔を狭めるとともに回転方向に向けても狭まる形状であるため、谷間４Ｃに入り込んでくる原料Ａはその底部１１の個所と谷間４Ｃの出口側すなわち図８におけるＸ及びＹの個所において大きな圧力を受ける（圧密効果）。
【００１６】
図１２は、掻き上げ羽根３の一単位を示す斜視図である。この掻き上げ羽根３は、回転ドラム１の内周面方向において山部３１と谷部３２とが交互に形成され、山部３１の頂面に小谷部３３が形成されている。この掻き上げ羽根３の軸方向において所定間隔をおいて山部３１と略同一高さの仕切壁３４を内周面方向に沿って設けてある。この一単位の掻き上げ羽根３は、二列の山部３１の間に谷部３２を形成し、この谷部３２を仕切るように２つの仕切壁３４を設けてある。このような仕切壁３４を設けることにより、砕石等の原料Ａを谷部３２内で投入側から排出側に必要以上に速く移動してしまうのを防止し、一時仕切壁３４と山部３１とで囲まれた谷部３２のスペース内に滞留させ、この滞留個所において砕石等の原料Ａ同士が十分にぶつかり合って研磨、破砕が確実に行われるようにする。また、図１２において符号３５は取付け用の孔を示す。これら取付孔３５を介してこの一単位の掻き上げ羽根３を回転ドラム１の内周面に多数取付ける。このとき、軸方向において複数単位の山部３１と谷部３２とは、同一直線上に配列される。
【００１７】
また、この掻き上げ羽根３は、谷部３２の回転方向側の山部３１の壁３１Ａを急な傾斜に形成するとともに、反対側の壁３１Ｂを緩やかな傾斜に形成してある。なお、仕切壁３４は、一単位のものにひとつでもよいし、３以上あってもよい。
【００１８】
図１３は、掻き上げ羽根３の配列の一例を示し、投入側は、山部３１と谷部３２との軸線に対する傾斜方向が原料Ａを投入口６側から排出口側へ送る方向に傾斜（送り角度がつけられている）している。排出口側は、反対の傾斜すなわち止めないし戻し角度がつけられている。排出口側の掻き上げ羽根３の山部３１の傾斜角度は、軸線と平行であってもよい。
【００１９】
このような掻き上げ羽根３を用いることにより、谷部３２で砕石等の原料Ａを最適上方個所まで掻き上げることができるとともに、回転方向と反対側の壁３１Ｂの緩やかな傾斜により谷部３２内の原料Ａのスムースな新陳代謝が図れる。また、山部３１で原料Ａを研磨、破砕するのではなく、谷部３２と小谷部３３で保持した原料Ａの表面でロータ２側との間にある砕石等の原料Ａを研磨、破砕するので、山部３１の頂面の摩耗が著しく減り、長期間の使用にも耐え得るものとなる。また、小谷部３３と谷部３２とを形成することにより、原料Ａに及ぼす圧力が小谷部３３で大きく、谷部３２で小さくなり、これらの繰り返し並びにロータ２の偏心位置の配設により原料Ａへの圧縮力が変化して砕石等の原料Ａを十分に研磨、破砕することができる。
【００２０】
図１４は、原料Ａに及ぼされる圧力作用を矢印で示すものであり、十分な破砕、研磨がなされ、特に最後の背の高い山部４Ａ´を備えた保持羽根４と仕切壁３４を備えた掻き上げ羽根３との個所において丹念に処理されることとなる。
【００２１】
なお、図１に示す実施例において、第四列目の保持羽根４も背の低いもの（山部４Ａ）としたときと（例１）、図１の実施例（例２）との処理能力を比較した結果は、次の表１の通りであった。
【００２２】
【表１】
0004807812.tif 000002
【００２３】
図１５に示す実施例は、保持羽根４を六列並べたものを示し、中央の二列の保持羽根４の山部４Ａは軸線に平行（すなわち角度なし）であり、これより投入口６側の二列の保持羽根４が送り角度を有し、排出口側の二列の保持羽根４は止め角度を有する。なお、この排出口側の保持羽根４は、周方向において隣合う山部４Ａ及び谷間４Ｃが同じ円周上にある。
【００２４】
図１６ないし図１８は、ロータ２の回転駆動手段を示す。すなわち、ロータ２の回転軸５をユニバーサルジョイント２０で出力軸２１に接続してあり、この出力軸２１には減速機２２を介してモータＭの出力が伝えられる。モータＭのＶプーリ２３と減速機２２のＶプーリ２４との間にはＶベルト２５がかけわたされている。チェーン方式でロータ２を回転させる方法に比較して、ユニバーサルジョイント２０を用いた場合、モータＭの回転力伝達のロスが大幅に低減し、しかも直結駆動方式となるので、小さなモータＭですむ（チェーン方式のモータは１３２ＫＷ、本方式のモータは９０ＫＷ）。また、ユニバーサルジョイント２０は、上下方向は常にフリーであるため、機械内部で原料が詰まりを発生した場合、上方へ逃げることが可能なため、ロータ２及びシャフトへの衝撃をユニバーサルジョイント２０が吸収しロータ２を保護することができる。また、ロータ２の回転ドラム１内の位置を変える場合は、駆動モータ台を移動する必要がなくセットが容易に行える。保持羽根４の消耗により原料Ａに圧力がかからなくなり、品質が低下した場合、セット位置を変えて品質を保つことが可能となる。従来機では、ロータセット位置を変えた場合、駆動モータ台を同寸法移動してチェーンの張り具合を確認する必要があり、大変時間がかかっていた。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、保持羽根はロータの円周方向において山部と谷部とが交互に形成されるとともに、ロータの軸方向における山部が複数の谷間によって分断されて形成され、これら谷間は底部に向って徐々に狭くなるように形成されているので、この谷間に挟まった砕石等の原料は底部にいくに従って強い圧縮力を受け、砕石等の破砕、研磨がなされるとともに、軸方向に所定間隔をおいて複数の谷間が形成されるので、投入側から回転ドラム内に投入された原料がそれぞれの場所において十分な時間滞留され、必要十分な剪断作用や圧縮作用を受けて破砕研磨効率が向上する。また、保持羽根の円周方向の隣り合う山部間において、谷間の次には山部が位置し、山部の次には谷部が位置するように交互に配列することにより、所定の個所ごとに砕石等の原料の十分な滞留を図ることができ、より一層処理効率を向上させることができる。また、回転ドラムに取付けられた掻き上げ羽根は、回転ドラムの内周面方向において、山部と谷部とが交互に形成され、山部の頂面に小谷部が形成され、掻き上げ羽根の軸方向において所定間隔をおいて山部と略同一高さの仕切壁を内周面方向に沿って設けてあるので、砕石等の原料が投入側から排出側に向けて速く移動してしまうのをこれら仕切壁が阻止し、仕切壁間において砕石等の原料を十分な時間滞留させ、それぞれの個所において十分な破砕、研磨を行うことができる。このような装置によれば、投入口側から排出口側までの距離を短くすることも可能であり、装置全体のコンパクト化を図ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の好適な実施例を示す中央縦断面図。
【図２】図１の正面断面図。
【図３】背の低い山部を備えた保持羽根の一単位の斜視図。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図。
【図５】保持羽根の正面図。
【図６】保持羽根の背面図。
【図７】背の高い山部を備えた保持羽根の一単位の斜視図。
【図８】図７の断面図。
【図９】図７の平面図。
【図１０】保持羽根の谷間で原料を保持した状態を示す図。
【図１１】図１０の拡大図。
【図１２】掻き上げ羽根の斜視図。
【図１３】掻き上げ羽根の展開図。
【図１４】作用状態を示す正面断面図。
【図１５】他の例を示す保持羽根取付例。
【図１６】ロータの駆動手段を示す正面図。
【図１７】図１６の左側面図。
【図１８】ユニバーサルジョイントの個所の拡大図。
【符号の説明】
１  回転ドラム
２  ロータ
３  掻き上げ羽根
４  保持羽根
４Ａ，４Ａ´  山部
４Ｂ，４Ｂ´  谷部
４Ｃ，４Ｃ´  谷間
１１  底部
【図１】
0004807812.tif 000003
【図２】
0004807812.tif 000004
【図３】
0004807812.tif 000005
【図４】
0004807812.tif 000006
【図５】
0004807812.tif 000007
【図６】
0004807812.tif 000008
【図７】
0004807812.tif 000009
【図８】
0004807812.tif 000010
【図９】
0004807812.tif 000011
【図１０】
0004807812.tif 000012
【図１１】
0004807812.tif 000013
【図１２】
0004807812.tif 000014
【図１３】
0004807812.tif 000015
【図１４】
0004807812.tif 000016
【図１５】
0004807812.tif 000017
【図１６】
0004807812.tif 000018
【図１７】
0004807812.tif 000019
【図１８】
0004807812.tif 000020