(57)【要約】      （修正有）【課題】回転刃と固定刃の噛み合いラインを長く確保して、天然砂と同等程度の高品質の砕砂を製造可能とし、さらに、原材料に破砕困難な金属片等の異物が混入して、固定刃に過大な負荷が発生した場合には、固定刃の固定を解除して負荷を開放し、装置の破損を防止する破砕装置を提供する。【解決手段】高速回転するローター３の外周に取付けられた回転刃４と、回転刃４の回動軌跡上に備えられた固定刃とを有した破砕装置において、前記固定刃の固定部には、剪断時に掛かる圧力を検知する圧力検知手段８が接続され、前記固定刃の固定部には、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、固定刃の固定状態を解除する制御装置１０が接続されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高速回転するローターの外周に取付けられた回転刃と、回転刃の回動軌跡上に備えられた固定刃とを有した破砕装置において、
前記固定刃の固定部には、剪断時に掛かる圧力を検知する圧力検知手段が接続され、
前記固定刃の固定部には、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、固定刃の固定状態を解除する制御装置が接続されていることを特徴とする破砕装置。
【請求項２】
回転刃と固定刃の噛み合いラインを屈曲させたことを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
【請求項３】
前記固定刃はエア圧力により剪断位置に支持されていることを特徴とする請求項１又は２記載の破砕装置。
【請求項４】
前記固定刃は座板に取り付けられて軸支部を基点として傾動可能に支持され、複動式エアシリンダの作動によって剪断位置と退避位置の間を移動する構成とした請求項１、２又は３記載の破砕装置。
【請求項５】
固定刃を回転刃の回転軌跡上に間隔を開けて複数配置し、
破砕材料の投入部位からローターの回転方向へ向かって、固定刃と回転刃の剪断幅を除々に狭く設定したことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の破砕装置。
【請求項６】
ローターの下部外周を覆うスクリーンを配置し、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、スクリーンを回転刃の回転軌跡から離反させる構成とした請求項１〜５いずれか記載の破砕装置。
【請求項７】
ローターの下方に固定刃を配置し、その固定刃の固定部にスクリーンを取り付けたことを特徴とする請求項１〜６いずれか記載の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は破砕装置に関し、特に、回転刃と固定刃の噛み合いラインを長く確保して、天然砂と同等程度の高品質の砕砂を製造可能とし、さらに、原材料に破砕困難な金属片等の異物が混入して、固定刃に過剰な負荷が発生した場合には、固定刃の固定を解除して負荷を開放し、装置の破損を防止する破砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート用の砂や舗装道路用の骨材として、従来より、川砂や海砂、天然石が使用されているが、これらの天然砂や天然石は近年、減少傾向にあることから、人工的に生成することが求められる。
この種の人工砂の製造法には、砕石を原料とするが、天然砂と同等程度の性状を備えた人工砂を製造するには、多くの処理工程を必要とする点に難がある。
【０００３】
砕石を原材料とする場合には、砕石を破砕装置で破砕したのち、整粒処理を別途行って天然砂の性状に似た砕砂を得ている。整粒処理を行うことにより、砕砂どうしを擦り合わせて砕砂表面の角を丸めることができる。このような整粒処理の手間を省くために、砕石の破砕と同時に整粒処理が行える破砕装置が提案されている（特許文献１参照）。そこでは、横軸まわりに回転するローターの周囲に打撃子を固定し、その回転軌跡の周囲３箇所に衝突板を配置している。ローターの回転方向最下手側に配置してある衝突板は、主として整粒のために設けられており、断面Ｌ字状の内隅部分で砕砂を受け止める。打撃子やローターで跳ね飛ばされた砕砂や石塊を先の内隅部分に溜まる砕砂に衝突させ、衝突衝撃によって砕砂が擦れ合うことにより整粒を行う。
【特許文献１】特許第２６８４９０４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の衝撃式の破砕装置によれば、砕石を破砕しながら整粒できるので、少なくとも整粒の手間は軽減できる。しかし、打撃子やローターで跳ね飛ばされた砕砂や砕石を、衝突板の内隅部分に溜まる砕砂に衝突させて整粒を行うので、整粒処理を効果的に行うことが難しい。また、充分に破砕されていない砕砂が、２段目の衝突板と打撃子の回転軌跡との間から落下して排出される余地があり、得られる砕砂の粒径にばらつきを生じやすい。
また、破砕室に連続的に投入される原材料に金属片等の異物が混入した場合には、整粒板と打撃子の間に金属片が挟まり、整粒板または打撃子が破損するおそれがある。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、回転刃と固定刃の噛み合いラインを長く確保して、天然砂と同等程度の高品質の砕砂を製造可能とし、さらに、原材料に破砕困難な金属片等の異物が混入して、固定刃に過大な負荷が発生した場合には、固定刃の固定を解除して負荷を開放し、装置の破損を防止する破砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的を達成するための手段として、請求項１記載の破砕装置では、高速回転するローターの外周に取付けられた回転刃と、回転刃の回動軌跡上に備えられた固定刃とを有した破砕装置において、前記固定刃の固定部には、剪断時に掛かる圧力を検知する圧力検知手段が接続され、前記固定刃の固定部には、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、固定刃の固定状態を解除する制御装置が接続されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項２記載の破砕装置では、請求項１記載の破砕装置において、回転刃と固定刃の噛み合いラインを屈曲させたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３記載の破砕装置では、請求項１又は２記載の破砕装置において、前記固定刃はエア圧力により剪断位置に支持されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載の破砕装置では、請求項１、２又は３記載の破砕装置において、前記固定刃は座板に取り付けられて軸支部を基点として傾動可能に支持され、複動式エアシリンダの作動によって剪断位置と退避位置の間を移動する構成とした。
【００１０】
請求項５記載の破砕装置では、請求項１、２、３又は４記載の破砕装置において、固定刃を回転刃の回転軌跡上に間隔を開けて複数配置し、破砕材料の投入部位からローターの回転方向へ向かって、固定刃と回転刃の剪断幅を除々に狭く設定したことを特徴とする。
【００１１】
請求項６記載の破砕装置では、請求項１〜５いずれか記載の破砕装置において、ローターの下部外周を覆うスクリーンを配置し、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、スクリーンを回転刃の回転軌跡から離反させる構成とした。
【００１２】
請求項７記載の破砕装置では、請求項１〜６いずれか記載の破砕装置において、ローターの下方に固定刃を配置し、その固定刃の固定部にスクリーンを取り付けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明では、前記構成を採用することにより、以下の効果が得られる。
請求項１記載の破砕装置においては、固定刃の固定部には、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、固定刃の固定状態を解除する制御装置が接続されているので、金属片等の異物が原材料に混入した場合であっても、固定刃に掛かる過大な負荷を逃がして装置の破損を防止することができる。
【００１４】
請求項２記載の破砕装置においては、回転刃と固定刃の噛み合いラインを屈曲させたので、ローターの回転軸長が同一の装置に比較して噛み合いラインを長く確保することができる。
【００１５】
請求項３記載の破砕装置においては、固定刃はエア圧力により剪断位置に支持されているので、エア圧力を開放することにより瞬時に固定刃の固定を解除することができる。
【００１６】
請求項４記載の破砕装置においては、前記固定刃は座板に取り付けられて軸支部を基点として傾動可能に支持されているので、剪断位置と退避位置との移動がスムーズに行なわれる。
そして、複動式エアシリンダを使用したので、固定刃を剪断位置から退避位置へ瞬時に移動させることができる。
【００１７】
請求項５記載の破砕装置においては、破砕材料の投入部位からローターの回転方向へ向かって、固定刃と回転刃の剪断幅を除々に狭く設定したので、破砕材料は段階を経て、最終的に細かく破砕される。
【００１８】
請求項６記載の破砕装置においては、スクリーンを配置したので、スクリーンによって所定の粒径の加工品が得られる。そして、スクリーンを通過せずにスクリーン上に堆積した材料は、固定刃との接触によって、所定の粒径まで破砕される。
また、圧力検知手段の検出値が所定値を超えた場合に、スクリーンを回転刃の回転軌跡から離反させる構成としたので、金属片等の異物はスクリーンとの接触が回避されて排出口へ排出される。
【００１９】
請求項７記載の破砕装置においては、ローターの下方に固定刃を配置し、その固定刃の固定部にスクリーンを取り付けたので、固定刃の退避と連動してスクリーンも退避することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【実施例１】
【００２１】
以下、本発明の具体的実施例を説明する。
[全体構成について]
本発明の破砕装置は、図１〜８に示すように、コンベア等から移送された原材料を投入するホッパ１と、ホッパの下方に配置されて原材料を破砕する破砕室２と、その破砕室２内に配置された高速回転するローター３と、そのローター３の外周に固定された複数の回転刃４と、前記破砕室２内のローター３の回動軌跡上に近接して配置された固定刃５ａ〜５ｄと、固定刃を支持するエアシリンダ６と、そのエアシリンダ６に圧縮エアを供給するエア圧送装置７と、シリンダ内のエア圧を検知する圧力センサ８と、圧力センサ８の検出値が所定値を超えた場合に固定刃の固定状態を解除する制御装置１０を主要な構成としている。
また、ローター３の下側にはスクリーン１１が配置され、スクリーン１１に下側には、破砕後の材料を排出する排出口１２が備えられている。
【００２２】
[ローターについて]
前記ローター３は水平方向に挿架された回転軸１３と、その回転軸１３に所定間隔で取付けられた回転盤１４と、その回転盤１４を貫通して回転軸１３と平行して回転軸１３の外周に配設された取付軸１５を有している。
回転盤１４は回転軸１３上に所定間隔に並列して取付けられている。
取付軸１５は中心から対称となるようにそれぞれ４箇所に配置され、回転盤に９０度の角度間隔をおいて周囲４箇所に挿通されている。
回転盤１４の直径は破砕する対象物によって適宜設定されるが、一例として直径７００〜１０００ｍｍに設定される。
前記ローター３はベルト１６を介してモータ１７によって駆動され（図１参照）、回転数は１０００〜１２００ｒｐｍに達する。
【００２３】
[回転刃について]
前記回転刃４は軸方向に所定長を有する厚さ４〜５ｃｍの金属板によって構成され、刃先は剛性素材によって形成されている。
回転刃４の基部側には軸孔４ａが形成されており、この軸孔４ａに取付軸１５を挿通してローター３に一体固定される。回転刃４の基部がローターに固定されると、先部側がローターの上下左右４方向の外周へ突設されて、固定刃５ａ〜５ｄとすれ違う剪断刃が形成される。
【００２４】
回転刃４の形状は、一連の長形の金属板の一辺を歯状に形成して、所定間隔で直角の凹凸を形成したものであり、この凹凸部分に固定刃の相補的な凹凸ラインが入り込むことになる（図１参照）。
つまり、回転刃と固定刃によって交互に入り組んだ交錯した噛み合いラインが形成されている。そして、ローターが回転すると外周の回転刃が固定刃の間を通過し、その通過する際に剪断と衝撃またはすりつぶし効果よって材料が破砕される。
本実施例の回転刃は、固定刃の６カ所の凹部に対応する６ヶ所の凸部が形成され、回転刃と固定刃の剪断幅１８（すれ違い幅）は、本実施例では７ｍｍとなっている。この剪断幅については、投入する原材料または、目的とする製品によって適宜設定がなされる。
本実施例では、回転刃と固定刃の噛み合いラインが直線ではなく、凹凸となって屈曲しているため、同一のローター軸長の破砕機に比べて、噛み合いラインが長く確保され、効率的な破砕が可能となる。
【００２５】
[固定刃について]
前記固定刃５ａ〜５ｄは、破砕室内の回転刃４の回転軌跡上に突設されており、本実施例では、破砕室内の４カ所に配置されている。
また、固定刃５ａ〜５ｄは座板１９に固定されて破砕室内に突設され、それぞれ上段及び中段の座板上に１本の固定刃５ａ、５ｂ、下段の座板上に２本の固定刃５ｃ、５ｄが固定されて全部で４枚の固定刃が突設されている。
【００２６】
固定刃は軸方向に所定長を有する厚さ２〜３ｃｍの金属板であり、刃先は剛性素材によって形成されている。固定刃の厚さは本実施例では、回転刃の略半分２〜３ｃｍとなっているが（図７参照）、この厚さについては、さらに厚く形成することも可能である。刃の厚さを厚くすることにより、固定刃との間によるすりつぶし効果が増大する。
固定刃５ａ〜５ｄの基部側には取付け用のボルト孔が形成されており、このボルト孔にボルト２０を挿通して座板１９先端に固定すると、固定刃の他辺側がローター側へ突設されて、回転刃４とすれ違う剪断刃が形成される。
【００２７】
固定刃５ａ〜５ｄの形状は、前述した回転刃４と同様に、一連の長形の金属板の一辺を歯状に切り欠いて、所定間隔で直角の凹凸を形成したものであり、この凹凸部分に固定刃の相補的な凹凸ラインが入り込むことになる。
つまり、前述したとおり回転刃４と固定刃５ａ〜５ｄによって交互に入り組んだ交錯した噛み合いラインが形成されている。そして、ローター３が回転すると外周の回転刃４が固定刃の間を通過し、その通過する際に剪断と衝撃によって材料が破砕される。
この噛み合いラインは交互に直角に相補的に入り組んでおり、回転刃と固定刃の剪断幅１８（すれ違い幅）は凹凸ラインの全長に亘って７ｍｍとなっている。
【００２８】
前記剪断幅１８は固定刃と破砕刃の全てについて７ｍｍとしているが、上段の固定刃の剪断幅を１５ｍｍ、中段の固定刃の剪断幅を１０ｍｍ、下段の固定刃の剪断幅を７ｍｍ等と回転方向に従って徐々に狭く設定することも可能である。この剪断幅は使用状況に応じて任意に設定される。
【００２９】
[固定刃の固定構造について]
固定刃５ａ〜５ｄの固定部は、座板１９と、座板１９を支持する支軸２１と、座板１９に接続されたストッパロッド２２を備えている（図３参照）。
【００３０】
前記座板１９は、破砕室内の上段、中段、下段に配置されている。
前記上段と中段の座板１９は、破砕室の壁面への固定部を備えた基部１９ａと、その基部から広角に屈曲した先部１９ｂからなる断面くの字形状の剛性金属板である。基部の裏側中央には支軸２１の挿通孔２３が配置され、基部の裏側の屈曲部近傍にはロッドの接続部２４が配置されている。そして、座板１９の先部１９ｂにはボルト２０によって、固定刃５ａ、５ｂが取付けられる。
前記支軸２１は、破砕室内の壁面側に隙間を有して回転軸１３と平行に架け渡された座板１９の取付軸であり、本実施例では図３，４に示すように、回転軸の１３直上（９０度方向）、斜上方（１３５度方向）、水平方向（１８０度方向）の３カ所の壁面に挿通されている。
座板１９は挿通孔２３を支軸に挿通して、この支軸２１を基点として回動自在に軸支されている。
【００３１】
前記下段の座板１９は、破砕室の壁面への固定部を備えた基部１９ａと、その基部から広角に屈曲した先部１９ｂからなる断面くの字形状の剛性金属板である点については同一であるが、屈曲部分から分岐部１９ｄが枝分かれして伸長している。そして、分岐部１９は下方に伸びて内側にＬ字あるいはくの字に屈曲した形状となっている。また、基部１９ａの裏側中央には支軸２１の挿通孔２３が配置され、基部の裏側の屈曲部近傍にはロッドの接続部２４が配置されている。
下段の座板１９の先部１９ｂには上段、中段の座板と同様に固定刃５ｃが固定され、分岐部１９ｄの先端にも固定刃５ｄが固定されている。そのため、下段の座板１９には固定刃が２枚固定された構成となっている。
【００３２】
ストッパロッド２２は、図３に示すように、破砕室壁面を貫通して内部に突設されており、先端が座板の中央部分に接続されている。そして、接続部２４は回動自在に連結されている。
ストッパロッド２２の基部は破砕室壁面を貫通して外部に突設され、その突設部分にはナット２２ａが螺着されて座金２２ｂに挿通されている。
前記座金２２ｂは壁面の外側の台座２５上に当接した状態で配置されており、座金２２ｂの当接面は湾曲した凸面とされており、台座２５側の受け面（当接面）は凹面とされ、凹面部分と凸面部分が接合した状態となっている。
【００３３】
座板１９がピストンロッド２６の伸長によりローター３側に押し出されると、座板１９の傾動に従って、徐々にストッパロッド２２が破砕室内に引っ張られるが、ストッパロッド２２基部のナット２２ａが座金２２ｂに係止し、座金２２ｂが台座２５に当接して、ストッパロッド２２が所定の位置で、それ以上の進入を阻止する。つまり、ストッパロッド２２が座板１９の傾動を所定位置でストップさせて固定刃５ａ〜５ｄを位置決めする機能を有している。
【００３４】
一方、座板１９がピストンロッド２６の短縮によりローター３から離反すると、座板１９の傾動に従ってストッパロッドも破砕室側から後退して、凹面と凸面はその曲面に沿って摺動する。
さらに、ストッパロッド２２が引っ張られると元の位置に復帰し、滑ってずれた状態から復帰する場合には、凹面と凸面が整合する。
固定刃５ａ〜５ｄの突設位置はストッパロッド２２の基部ナット２２ａを回転させてロッド長を変更することにより、調整することができる。
【００３５】
[スクリーンについて]
前記スクリーンは、図６に示すように、多数の孔２７を有した金属網であり、ローターの下部の下半分の外周を覆うように回転刃と近接した状態で配置されている。
破砕後の材料はスクリーン１１の孔２７を通過して排出される。そして、スクリーン１１の孔２７を通過しない材料は、スクリーンに跳ね返って、あるいはスクリーン上に堆積して、回転刃４と接触して破砕された後に排出される。
スクリーン１１は、その基部１１ａが座板１９の分岐部１９ｄの先端の外側にボルト２０によって固定されて、ローター３の下部に配置されており、先端１１ｂは網受け２８に突き当たってローター３の下部をカバーしている。
座板１９が固定刃５ｄを剪断位置に固定すると、同時にスクリーン１１がローター３の下側外周を覆う位置に位置決めされ、座板１９が固定刃５ｄを退避位置に移動すると、同時にスクリーン１１が傾動して、ローター１１の下側外周を覆う位置から離反するようになっている（図４参照）。
固定刃５ａ〜５ｃが退避位置に移動すると、ローター３下側からスクリーン１１が離反して排出口は大きく開口されて、この開口部から金属片等の異物が排出される。
スクリーン１１を配置することにより、材料の粒径を一定とすることができるが、金属片等の異物が混入すると、スクリーンも大きく損傷を受けることになる。しかし、本実施例では固定刃５ａ〜５ｄと同時にスクリーン１１も退避させる構成としているので、装置の損傷を防止することができる。
【００３６】
[エアシリンダについて]
前記エアシリンダ６は、シリンダ内を往復するピストンと、そのピストンに接続されたピストンロッド２６と、往動エア通過口２９と、復動エア通過口３０とを備えている（図８参照）。
エアシリンダ６は、複動式エアシリンダからなり、シリンダ内にピストンで区画されたそれぞれの隔室に対して電磁弁７ａの駆動によりエア供給とエア開放とを組にして交互に行うことで、ピストンロッドが往復作動する構成である。
具体的には、シリンダ先部のエア通過口２９からエアを供給し、シリンダ基部のエア通過口３０からエアを開放することで、ピストンが押し出し方向（往き方向）へと作動する。一方、シリンダ基部のエア通過口３０からエアを噴射すると共に、シリンダ先部のエア通過口２９からエアを開放すると、ピストンが短縮方向（戻り方向）へと作動する。
【００３７】
装置の稼働時は、シリンダ先部のエア通過口２９から圧縮エアを供給して、ピストンロッドを押し出し方向に付勢して固定刃を剪断位置に固定している。そして、固定刃に過大な負荷が掛かった場合には、シリンダ基部のエア通過口３０から圧縮エアを噴射すると共に、エア通過口２９からエアを開放して、ピストンを戻り方向へ強制的に短縮させる。
これにより、ピストンロッド２６が座板１９を引っ張り、固定刃５ａ〜５ｄは固定状態が解除されて回転刃４の回転軌跡上から退避がなされる。
【００３８】
一枚の座板には、それぞれ左右２機のエアシリンダ６が配置されている（図５参照）。
また、エアシリンダの基部は台座３１に固定されて、台座３１部分は遊動可能の状態で破砕室の外部壁面に配置されている。そして、台座３１とエアシリンダ６の固定部にはシャーピン３２が配置されており（図８参照）、このシャーピン３２によってエアシリンダと６台座３１が一体とされている。
前述したとおり、固定刃５ａ〜５ｄに過大な負荷が掛かった場合には、ピストンの作動により固定刃は固定状態が解除されて、回転刃４の回転軌跡上から退避がなされるが、圧力センサ、制御装置、圧縮エア配送管の異常等により、エアシリンダが作動しない場合も想定しなければならない。万が一エアシリンダ６が作動しない場合には、シャーピン３２が破断してエアシリンダ６と台座３１との固定が解除されて、ピストンロッド２６が短縮方向に移動し、それにより固定刃５ａ〜５ｄの固定状態が解除される構成となっている。
つまり、エアシリンダ６が作動しない場合には、このシャーピン３２部分のみを破断させることにより、固定刃は回転刃の回転軌跡上から離反して退避することができるので、装置全体の損壊を防止する安全装置の機能が確保されている。
【００３９】
圧縮エアの供給を受けてピストンロッド２６が押し出されると、座板１９の左右二カ所の接続部２６ａが押し出される。これにより、座板１９は支軸２１を基点として前方に傾動し、この傾動により固定刃５ａ〜５ｄが、ローター４の中心方向へ押し出されて、剪断位置に固定される。
このとき、ストッパロッド２２が座板の傾動を所定位置でストップさせて固定刃の位置決めがなされる。
【００４０】
[エア圧送装置について]
エア圧送装置７は、エアシリンダ６に常時圧縮エアを供給する装置である。
エア圧送装置７からは各エアシリンダに２本のエア配管が接続され、そのエア配管上に、それぞれ電磁弁７ａが配置されており、この電磁弁が制御装置の信号を受けて開閉し、エアシリンダを往動及び複動させる。
破砕装置の運転開始時には、エア圧送装置８を稼働させて、エアシリンダ内のエア圧力を一定の値まで高め、それを確認した後に運転を開始する。
【００４１】
[圧力センサについて]
圧力センサ８は、固定刃５ａ〜５ｄに掛かる圧力を検知する圧力検知手段であり、公知のセンサが使用される。例えば、エアシリンダ６に接続されて内部の空気圧を検知する機械的空気圧センサ、あるいは電気信号を介してシリンダ内の空気圧を検知する電気的空気圧センサ、または、座板１９に係る圧力を検知するセンサ等が使用される。
【００４２】
[制御装置について]
制御装置１０は、圧力センサ８によって検出された検出値が所定の範囲内にあるか監視を行い、固定刃５ａ〜５ｄに掛かる圧力を検知して過大な圧力が発生した場合には、固定刃の固定を解除すると共に、剪断位置から固定刃を退避させる制御を行う装置である。
装置の稼働に伴って固定刃５ａ〜５ｄには負荷が掛かるが、この負荷は圧力センサによって検知され、この検知値が所定の範囲内にある場合には通常運転を行う。
圧力センサによる検知値が適正範囲を超えた場合には、瞬時にエア圧送装置及び電磁弁７ａに制御信号を発し、電磁弁７ａを駆動してエア通過口３０から往動エアを噴射し、同時にエア通過口２９からシリンダ内のエアの開放を行う。
【００４３】
次に、本実施例の作用を説明する。
装置の運転に際して、エア圧送装置７を稼働し、エアシリンダ６に圧縮エアを供給する。
エアシリンダのエア通過口２９から圧縮エアが入り込み、ピストンロッド２６が伸長し座板１９をローター３側へ押し出す。座板１９は支軸２１を基点として傾動して、ローター側へ押し出され、ストッパロッド２２に規制されて位置決めがなされる。これにより、固定刃５ａ〜５ｄは所定の位置に配置され破砕可能となる。
コンベアから粒径数ｃｍの砕石等の原材料をホッパへ供給する。
【００４４】
図２，３，４中ローターは反時計回りに回転し、材料は固定刃と破砕刃によって粉砕されて所定粒度以下となったものは、スクリーンの１１の２７孔を通過して下に排出される。スクリーンを通過しなかった材料はスクリーン上に堆積し、再び回転刃と接触して剪断・衝撃によって粉砕されて、排出される。
本実施例では、固定刃５ａ〜５ｄと回転刃４の噛み合いラインが交互に直角に入り組んだ状態で屈曲しているので、噛み合いラインが長く確保されて、効率的に破砕される。
また、固定刃５ａ〜５ｄ及び回転刃４がそれぞれ数ｃｍの厚さを備えているので、すりつぶし効果が得られ、天然砂と同等程度の粒径の一定した性状を備えた人工砂が製造される。
【００４５】
投入される原材料に破砕困難な金属片等の異物が混入した場合には、固定刃５ａ〜５ｄのいずれかと回転刃４に過大な負荷が掛かり、固定刃５ａ〜５ｄまたは回転刃４あるいはローター３等が破損するおそれがある。
異物等の混入による固定刃５ａ〜５ｄいずれかとの過大な負荷は圧力センサ８によって検知され、この検知値は制御装置によって、異常な値であることが判別され、瞬時に電磁弁７ａが駆動され、各エアシリンダ６のエア通過口３０から圧縮エアを噴射すると共に、エア通過口２９からエアを開放して、ピストンロッド２６を戻り方向へ強制短縮させる。
これにより、固定刃５ａ〜５ｄは固定状態が解除されて、回転刃の回転軌跡上から退避がなされる。同時に、スクリーン１１もローター３下側から離反するので、異物は排出口から排出される。
【００４６】
エアシリンダ６は台座３１と共に破砕室外壁に遊動可能に配置されているので、ピストンロッド２６の短縮時には、座板１９の傾動角度を吸収して、図４に示すように傾動した状態とされる。
異物を除去して運転を再開する時には、再度エア圧送装置７からエアシリンダ６に圧縮エアを供給すると、ピストンロッド２６、ストッパロッド２２が破砕室内に伸長して、エアシリンダ６が図２に示す直立した状態に復帰する。
【００４７】
前記異物が混入した場合に、万が一、エアシリンダ６が作動しない場合にはシャーピン３２が破断して、固定刃の固定状態を解除する。これにより、装置の破損が最小限に抑制されて、固定刃を回転刃の回転軌跡上から退避させることができる。
【実施例２】
【００４８】
次に、図９〜１３に基づき第２実施例の破砕装置を説明する。
尚、本実施例の説明において前記第１実施例と同一の構成要素については、同一の符合を付して、その説明は省略する。
前記第１実施例では、ピストンロッド２６を破砕室内に直接挿入してピストンロッド２６の先端に座板１９を取付ける構成としたが、本実施例の破砕装置は、破砕室外で進退するピストンロッド３５の進退ストロークを、リンク３６を介して固定ロッド３７に伝達する構成としたものである。そして、固定ロッド３７の先端に前記第１実施例と同様に座板１９を取付けている。
【００４９】
前記エアシリンダ６はシリンダ内を往復するピストンと、そのピストンに接続されたピストンロッド３５と、往動エア通過口２９と、復動エア通過口３０とを備えている（図１３参照）。
エアシリンダは、破砕室の壁面から垂直に突設された２枚の平行なブラケット３８に取付板３９を介して取付けられている。
前記エアシリンダ６は胴部中央の左右にピン４０が突設されており、このピンが取付板３９の孔に嵌合してピン４０を支点として回動自在に支持されている。
このエアシリンダ６が回動自在に支持されていることにより、ピストンロッド３５の進退によって生じるエアシリンダの傾動幅をピン４０が回動して吸収する。
【００５０】
取付板３９の下部はブラケット３８に面合してその面合部にボルト４１が挿通され、ボルト４１を支点として回動自在に支持されており、取付板３９の基部にはシャーピン４２がブラケット３８及び取付板３９を貫通して取付けられている。従って、ボルト４１部分は回動自在とされているが、シャーピン４２によって回動が阻止されて取付板３９が固定されている。
このシャーピン４２は前記第１実施例と同様に、万が一エアシリンダ６が作動しない場合には、シャーピン４２が破断してエアシリンダ６がボルト４１を支点として回動し、ピストンロッド３５が短縮方向に移動し、それにより固定刃５ａ〜５ｄの固定状態が解除される構成となっている。
つまり、エアシリンダ６が作動しない場合には、このシャーピン４２部分のみを破断させることにより、固定刃は回転刃の回転軌跡上から離反して退避することができるので、装置全体の損壊を防止する安全装置の機能が確保されている。
【００５１】
前記リンク３６は、基部がピストンロッド３５に接続され、先端が固定ロッド３７に接続された連結部材であり、中央部分が破砕室の外方に向かってくの字に屈曲して、その屈曲部分がリンク支持座金４３に回動自在に支持されている。
ピストンロッド３５が伸長すると、その動きがリンク３６を伝って固定ロッド３７を破砕室内に伸長させる。そして、座板１９を破砕室内に固定する。一方、ピストンロッド３５が後退すると、その動きがリンク３６を伝って固定ロッド３７を破砕室から後退させ、座板１９を回転刃から離反させる。
【００５２】
第２実施例の破砕装置は図１１に示すように、左右に２本のストッパロッド２２が突設され、中央にリンク３６が配置され、そのリンク３６にエアシリンダ６が接続されている。
第２実施例の破砕装置においては、上記構成としたため、装置の運転開始時には、エアシリンダのエア通過口２９から圧縮エアが入り込み、固定ロッドが伸長し座板１９をローター３側へ押し出す。座板１９は支軸２１を基点として傾動して、ローター側へ押し出され、ストッパロッド２２に規制されて位置決めがなされる。これにより、固定刃５ａ〜５ｄは所定の位置に配置され破砕可能となる。
【００５３】
投入される原材料に破砕困難な金属片等の異物が混入した場合には、固定刃５ａ〜５ｄのいずれかと回転刃４に過大な負荷が掛かり、固定刃５ａ〜５ｄまたは回転刃４あるいはローター３等が破損するおそれがある。
異物等の混入による固定刃５ａ〜５ｄいずれかとの過大な負荷は圧力センサ８によって検知され、この検知値は制御装置によって、異常な値であることが判別され、瞬時に電磁弁７ａが駆動され、各エアシリンダ６のエア通過口３０から圧縮エアを噴射すると共に、エア通過口２９からエアを開放して、ピストンロッド３５を戻り方向へ強制短縮させる。
これにより、固定刃５ａ〜５ｄは固定状態が解除されて、回転刃の回転軌跡上から退避がなされる。同時に、スクリーン１１もローター３下側から離反するので、異物は排出口から排出される。
【００５４】
前記異物が混入した場合に、万が一、エアシリンダ６が作動しない場合にはシャーピン４２が破断して、固定刃の固定状態を解除する。これにより、装置の破損が最小限に抑制されて、固定刃を回転刃の回転軌跡上から退避させることができる
【００５５】
以上、本発明の実施の形態を説明してきたが、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前記実施の形態では、ローター３の下側にスクリーン１１を配置したが、このスクリーンは図１４、１５に示すように、スクリーンを使用せずに、回転刃と固定刃のみにより破砕する構成であっても本発明に含まれる。
また、固定刃５ａ〜５ｄ及び回転刃４の数については、破砕材料、品質等に応じて適宜設定することができる。
また、前記実施例では固定刃５ａ〜５ｄを座板１９を介して固定する構成としたが、固定刃５ａ〜５ｄを直接ピストンロッド２６に固定することも可能である。
また、前記実施例ではエアシリンダ６を複動式としたが、単動式のエアシリンダによって、本発明と同様に固定刃の固定状態を解除する構成を実現することもできる。
さらに、固定刃５ａ〜５ｄ及び回転刃４の先端は、共に垂直に切り立った形状としたが、刃先に向かって先鋭した形状とすることも可能である。
そして、スクリーンについては、固定刃から独立して独自に退避する構成とすることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】破砕装置の概略平面図（Ａ−Ａ矢視図）である。
【図２】破砕装置の概略断面図である。
【図３】ストッパボルトの取付構造を示す概略断面図である。
【図４】固定刃の退避状態を示す概略断面図である。
【図５】破砕装置の側面図（Ｃ−Ｃ矢視図）である。
【図６】スクリーンの底面図（Ｄ−Ｄ矢視図）である。
【図７】固定刃と回転刃の噛み合い状態を示す説明図である。
【図８】エアシリンダの拡大図である。
【図９】第２実施例に係る破砕装置の概略断面図である。
【図１０】第２実施例に係る固定刃の退避状態を示す概略断面図である。
【図１１】第２実施例に係る破砕装置の側面図（Ｆ−Ｆ矢視図）である。
【図１２】第２実施例に係るエアシリンダの取付構造を示す説明図である。
【図１３】第２実施例に係るエアシリンダの拡大図である。
【図１４】他の実施例に係る破砕装置の概略断面図である。
【図１５】他の実施例に係る固定刃の退避状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  ホッパ
２  破砕室
３  ローター
４  回転刃
４ａ  軸孔
５ａ〜５ｄ  固定刃
６  エアシリンダ
７  エア圧送装置
７ａ  電磁弁
８  圧力センサ
１０  制御装置
１１  スクリーン
１２  排出口
１３  回転軸
１４  回転盤
１５  取付軸
１６  ベルト
１７  モータ
１８  剪断幅
１９  座板
１９ａ  基部
１９ｂ  先部
１９ｄ  分岐部
２０  ボルト
２１  支軸
２２  ストッパロッド
２２ａ  ナット
２２ｂ  座金
２３  挿通孔
２４  接続部
２５  台座
２６  ピストンロッド
２７  孔
２８  網受け
２９  エア通過口
３０  エア通過口
３１  台座
３２  シャーピン
３５  ピストンロッド
３６  リンク
３７  固定ロッド
３８  ブラケット
３９  取付板
４０  ピン
４１  ボルト
４２  シャーピン
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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