JP3688669B2 - 粉砕機 - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の廃品に対し粗粉砕と中間粉砕とを連続的に行って上記の廃品を直径数ミリメートル以下のペレット状に加工することができ、もって上記廃品のリサイクル用として好適に利用することができ、しかも回転軸が鉛直方向に設けられていて据付け面積を狭くすることが可能な粉砕機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
瓦の粉砕機として、ホッパーの底部に複数本の回転軸を水平に、かつ互いに平行に配設し、各回転軸に複数枚の円板を固定し、この円板にハンマーを取付け、上記ホッパーの底部を一方から他方に移動する瓦等を上記の回転ハンマーで叩いて粉砕するようにしたものが知られている(特開平5−309281号公報および特開平11−104507号公報参照)。しかし、上記の粉砕機は、瓦等を単にハンマーで叩くだけであるため、瓦等の砕料を直径数十ミリメートル程度に粉砕する粗粉砕は可能でも、直径数ミリメートルのペレット状に粉砕する中間粉砕はできず、そのため砕製物をリサイクル用に供することができず、かつ騒音が大きくなり、またホッパーに大量の瓦等を投入し、これを水平方向に移動させながら粉砕するので、設置面積が広くなり、埃が舞い上がる等の問題があった。
【0003】
また、鉛直方向の回転軸を備えた粉砕機として、ホッパーの下端開口部に円筒形の外筒を鉛直に接続し、その中心線を通る回転軸にコーンを、その小径側が上を向くように固定し、ホッパーに上方から投入された瓦礫等の砕料を上記外筒の内面に突設した螺旋状の刃と、上記コーンの表面に突設した多数の爪との協働作用で粉砕するようにしたものが知られている(特開平11−157915号公報参照)。しかし、上記のコーンを用いた粉砕機は、砕料を外筒内面の刃とコーン表面の爪とで磨砕する型式であるため、瓦等の大型の砕料を粉砕する場合は、能率が低下し、そのため別の粉砕機であらかじめ粗粉砕をする必要があり、そのため据付け面積が全体として広くなり、またコーンの下端と外筒内面との間に砕製物が噛み込まれてコーンの回転が止まったり、コーンまたは外筒が破損したりする等の問題があり、これを防ぐためにはコーンを逆転させる等の面倒な機構を付加する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の廃品を砕料に用い、粗粉砕に相当する一次粉砕および中間粉砕に相当する二次粉砕を連続して行って直径数ミリメートル以下のペレット状で、リサイクル用に好適な砕製物を得ることを可能にし、しかも据付け面積を狭くすることができ、騒音を小さくし、埃が舞い上がちず、砕製物の噛み込みが発生しないようにするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る粉砕機は、縦型円筒状外筒の中心線に沿ってモーター駆動の回転軸を設け、上記外筒の上部内側に、上記の回転軸に固定した粉砕用回転翼とこの回転翼の下方で上記外筒に固定した受け板とによって粗粉砕のための一次粉砕部を形成し、上記外筒の中間部内側に、上記回転軸に固定した下広がりのコーン状磨砕盤と外筒内面に固定した摩耗リングとによって中間粉砕のための二次粉砕部を形成し、上記一次粉砕部の上端に瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の砕料投入口を形成し、上記外筒の下部内側に砕製物を収容するための砕製物受け部を形成してなり、上記コーン状磨砕盤の下端面が水平面に対して傾斜していることを特徴とする。
【0006】
すなわち、この発明では、縦型円筒状外筒の内側にサイズが数百ミリメートルの砕料を数十ミリメートルに粉砕(いわゆる粗粉砕)する一次粉砕部、数十ミリメートルの砕料を数ミリメートルに粉砕(いわゆる中間粉砕)する二次粉砕部および得られた砕製物を収容する砕製物受け部が上から下へ順に形成され、一次粉砕部の上端に砕料投入口が形成される。したがって、上記の砕料投入口から瓦等の砕料を投入すると、この砕料が外筒内を落下する間に、先ず受け板と粉砕用回転翼との協働作用でいわゆる粗粉砕が行われ、得られた一次砕製物が二次粉砕部のコーン状磨砕盤に落下し、粉砕されながら下方に導かれ、更にコーン状磨砕盤の外周および摩耗リングの協働作用でいわゆる中間粉砕が行われ、このコーン状磨砕盤外周および摩耗リング内周の隙間の大きさに対応してサイズが数ミリメートル以下のペレット状とされ、得られたペレット状砕製物は、同時に生じた粉末と共に砕製物受け部から適宜に取り出すことが可能になる。
【0007】
そして、上記コーン状磨砕盤の下端面が水平面に対して傾斜しているので、コーン状磨砕盤の外周は、その回転に伴って摩耗リングの内面の任意の一点に対し絶えず上下運動を繰返す結果となり、そのためコーン状磨砕盤の外周および摩耗リング内周の隙間に一次砕製物の噛み込まれることはなく、仮にあっても、コーン状磨砕盤の回転に伴って噛み込みが自動的に解消する。したがって、コーン状磨砕盤の回転が止まったり、粉砕機の一部が破損したりすることがない。なお、上記コーン状磨砕盤の下端面の傾斜角度は、上記の噛み込みが生じない程度であれば任意であるが、通常は水平面に対して5〜20度で十分である。
【0008】
上記の粉砕用回転翼および受け板の形状、構造は、砕料を所望のサイズに粗粉砕できるものであれば任意であり、砕料の種類やサイズ等に応じて適宜に選択することができるが、通常は、粉砕用回転翼および受け板をそれぞれ上下方向の複数段、例えば上、中、下の3段に設けることが好ましい。その場合、上段受け板および中段受け板は、それぞれ外筒内面から中心に向かう複数枚の舌片状に形成し、下段受け板は、直径数十ミリメートルの孔が多数個備えたふるい板状に形成することが好ましく、この場合は、上端の砕料投入口から外筒の一次粉砕部に投入された砕料が舌片状の上段受け板や中段受け板にぶつかりながら上記受け板の間を通って下段受け板まで下降し、その間に上、中、下の3段の粉砕用回転翼で打撃されて粉砕され、その砕製物の中で下段受け板の孔を通過可能なものが下方の二次粉砕部に送られる。
【0009】
一方、下段受け板の孔よりもサイズが大きい砕製物は、下段受け板上に残されるが、下段の粉砕用回転翼の位置を低く設定し、回転翼の翼片下面と下段受け板上面との間隙を狭くすることによって一次粉砕後の砕製物サイズを小さくし、全量を通過可能にすることができる。特に、下段の粉砕用回転翼の翼片下面に突条の形のスクレーパーを設け、このスクレーパーの下面と下段受け板の上面との間に一定の間隙を形成することにより、上記砕製物をこのスクレーパーによる磨砕で小さくすることが可能になる。
【0010】
前記コーン状磨砕盤の表面には母線方向の突条を放射状に突設することができ、これによって上方の一次粉砕部から落下する砕料をコーン状磨砕盤の回転に伴って再粉砕し、かつ上記の砕料を外筒の周方向に均一に分散させながら下方に導くことができる。また、上記コーン状磨砕盤の下端面の外周に沿って下端リングを外筒と同心の円筒状に固定し、この下端リングおよびその外面と対向する摩耗リング内面の少なく共一方に任意の突起または突条を形成することが好ましく、これによって上記の砕料をペレット状に粉砕する中間粉砕が能率的になり、かつコーン状磨砕盤の外周が補強される。特に摩耗リングの側に網目模様状の突起を形成した場合は、摩耗リングを消耗品として交換することが容易になり、かつ上記の中間粉砕が一層能率的になる。
【0011】
なお、上記のコーン状磨砕盤は、その表面が下広がりの円錐面を構成し、その下端面が水平面に対して前記のように傾斜し、外周が上から見て外筒と同心の円形で、外周と摩耗リング内面との間に一定の隙間が形成されるものであれば任意である。そして、上記コーン状磨砕盤の表面を構成する円錐面の頂点は、外筒の中心線上に位置させる必要はなく、任意である。
【0012】
また、コーン状磨砕盤の高さまたは円錐面の頂角の大きさも任意であるが、上方に前記の一次粉砕部を有するので、上記頂角を大きく、コーン状磨砕盤の高さを低くし、例えば上記頂角の大きさを90度よりも大きく、110〜130度程度に設定することができる。換言すれば、コーン状磨砕盤の外観を陣笠形に形成し、その全高を従来の磨砕用コーンに比べて低く設定することが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1に示す粉砕機は、特に平瓦(400×400mm×65mm)の粉砕用に設計されたものである。この図1において、10は全体として円筒状の外筒で、11はその上面板であり、この上面板11の上にモーター架台12を介して減速機付きモーター13が、出力軸14を下向きにして設置され、この出力軸14の下端にチェーンカップリング15を介して鉛直方向の回転軸16が接続されている。この回転軸16は、上記外筒10の中心線に沿って配置され、上面板11上の上部軸受け17および外筒10の内側下方に固定された水平バー18上の下部軸受19によって支持されている。なお、外筒10は、直径が約1000mm、高さ(底面から上面板11の上面までの距離)が約1200mmに設計されている。
【0014】
上記の外筒10は、上方の第1外筒10aの下に第2外筒10b、第3外筒10c、第4外筒10d、第5外筒10e、第6外筒10fを順に接続して形成されており、第1外筒10a、第2外筒10bおよび第3外筒10cに前記の一次粉砕部が形成され、第4外筒10dおよび第5外筒10eに前記の二次粉砕部が形成され、第6外筒10fに前記の砕製物受け部が形成される。
【0015】
上記の第1外筒10aと第2外筒10bとの間には上段受け板21が、また第2外筒10bと第3外筒10cとの間には中段受け板22が、また第3外筒10cと第4外筒10dとの間には下段受け板23がそれぞれ介設される。そして、第1外筒10aの片側に砕料(平瓦)の投入口が開口し、この投入口に投入用シュート24が取付けられる。また、第1外筒10aの内側に上段回転翼25が、第2外筒10bの内側に中段回転翼26が、また第3外筒10cの内側に下段回転翼27がそれぞれ配置され、それぞれが前記の回転軸16に固定される。
【0016】
図2に示すように、上記第1外筒10aの片側(図2の左側)に投入用シュート24が取付けられ、平瓦(図示されていない)を1枚ずつ伏せた形で第1外筒10a内に投入可能に形成されている。そして、前記の上段受け板21は、円板の中央部に孔21aをH字形に開けたものであって、リング状の縁部21bとこの縁部21bから中央へ突出して図の上下に対向する2枚の舌片21cとを備えており、上側の舌片21cの紙面手前側表面の右側にストッパ21dが突条の形に設けられ、上記の平瓦を係止できるように形成される。一方、上記上段受け板21の中心を通る回転軸16には、粉砕用の上段回転翼25が固定されている。この上段回転翼25は、ボス25aと左右2 枚の翼片25bとからなり、回転軸16の駆動により、上記舌片21cの紙面手前側を時計方向(矢印A方向)に回転する。
【0017】
上記上段受け板21の下に(図3参照)第2外筒10bを介して接続された中段受け板22は、円板の中央部に三葉形の孔22aを開けたものであって、リング状の縁部22bとこの縁部22bの左側、右上および右下の3箇所から中央へ突出する合計3枚の舌片22cとを備えており、各舌片22cの紙面手前側表面には、上記の回転方向進み側にストッパ22dが突条の形に設けられ、上記の平瓦を係止できるように形成される。一方、上記中段受け板22の中心を通る回転軸16には、粉砕用の中段回転翼26が固定されている。この中段回転翼26は、ボス26aと3枚の翼片26bとからなり、翼片26bの上面(紙面手前側)にはリブ状のスクレーパー26cが突設されており、回転軸16の駆動に伴って中段受け板22の上方(紙面手前側)を時計方向に回転する。
【0018】
上記中段受け板22の下に(図4参照)第3外筒10cを介して接続された下段受け板23は、円板の縁部と中心部を除く略全域に直径数十ミリメートルの丸孔23aを多数個開けてふるい網状としたものである。なお、上記の丸孔23aは、下面側(紙背側)を拡大して砕製物を通過し易くすることができる。一方、上記の下段受け板23の中心部を貫通する回転軸16には、粉砕用の下段回転翼27が固定されている。この下段回転翼27は、ボス27aと3枚の翼片27bとからなり、翼片27bの上面(紙面手前側)および下面(紙背側)には、それぞれリブ状のスクレーパー27cおよび27dが突設されており、回転軸16の駆動により、下段受け板23の上方(紙面手前側)を時計方向に回転する。
【0019】
図1において、上記下段受け板23の下には二次粉砕部用の第4外筒10dおよび第5外筒10eが順に接続される。前記一次粉砕部用の第1外筒10a、第2外筒10bおよび第3外筒10cは、それぞれ高さが砕料である平瓦の高さ65mmよりも若干高い程度、例えば70〜100mmに設定されるが、第4外筒10dおよび第5外筒10eの高さは、それぞれ上記平瓦の高さ65mmの3〜5倍程度に設定され、その内側に前記のコーン状磨砕盤30が配設される。
【0020】
このコーン状磨砕盤30は、頂角が約120度の陣笠形に近い形状のもので、底面が水平線に対して約10度傾斜するように、上端が上部ボス31を介して、また下端が楕円形の底板30aおよび下部ボス32を介してそれぞれ前記の回転軸16に固定され、上部ボス31および下部ボス32はパイプ33で互いに連結される。そして、上記底板30aの下面外周に沿って硬質の下端リング34が固定される。この下端リング34は、外筒10d、10eと同心の円筒をコーン状磨砕盤30の下端面と同じ傾斜角度で切断した厚み一定のものであり、その高さ最大の部分(図1において右端部分)が第5外筒10eの上端付近に位置し、高さ最小の部分が第5外筒10eの下端付近に位置するように第4外筒10dおよび第5外筒10eの高さが設定される。
【0021】
上記のコーン状磨砕盤30は、図5に示すように、その上面に多数本のスクレーパー35を放射方向に、かつ一定高さのリブ状に備えている。そして、上記第5外筒10eは、その内面(図6参照)に突条36を菱形の網目状(ピッチ:20mm、高さ:3mm)に設けて摩耗リングに形成されており、この突条36の頂部すなわち第5外筒10eの内面が上記コーン状磨砕盤30の下面に固定された下端リング34の外周面と数ミリメートルの一定間隙で対向し、コーン状磨砕盤30の回転に伴って砕料を上記間隙のサイズ以下に粉砕するようになっている。
【0022】
図1において、上記の第5外筒(摩耗リング)10eの下端に接続された第6外筒10fは、高さが数百ミリメートルに作られ、その内側は第5外筒(摩耗リング)10eの内側と連通しており、かつその内側に前記回転軸16の下端を支持する下部軸受19および水平バー18を備えている。そして、第6外筒10fの片側には、砕製物の取出口37が開口し、この取出口37に対向して傾斜底38が水平面に対して斜めに設けられ、上方から落下する砕製物を取出口37側へ導くようになっている。
【0023】
図7は、上記粉砕機の機構説明図である。この図7において、第1外筒10a、第2外筒10b、第3外筒10c、第4外筒10dおよび第5外筒10eは、順に接続されてている。ただし、第1外筒10aと第2外筒10bとの間には上段受け板21が、第2外筒10bと第3外筒10cとの間に中段受け板22が、第3外筒10cと第4外筒10dとの間には下段受け板23がそれぞれ介設され、互いに一体化されている。一方、回転軸16には、粉砕用の上段回転翼25、中段回転翼26、下段回転翼27およびコーン状磨砕盤30が上から下に順に固定されている。
【0024】
上記の構造において、回転軸16をモーター駆動により時計方向(矢印A方向)に低速度で、例えば15〜30rpmの速度で回転させると、上記の上段回転翼25、中段回転翼26、下段回転翼27およびコーン状磨砕盤30がそれぞれ同一の速度で回転する。次いで、シュート24に砕料の平瓦(図示されていない)を伏せた形で投入し、これを第1外筒10aの内側に押し込むと、上記の平瓦はその前端を下にしてシュート24の直下に位置する上段受け板21の孔21aを通って落下し、その途中で上段回転翼25の打撃を受けて粉砕されたり、また中段受け板22の舌片22c上に当たって起立した状態で上段回転翼25や中段回転翼26の打撃を受けて粉砕されたりしながら、一部の中間砕製物は中段受け板22の孔22aを通過して下段受け板23に落下し、他の中間砕製物は上段回転翼25や中段回転翼26で上段受け板21cや中段受け板22cの上に運ばれて粉砕され、しかるのち下方に払い落とされる。
【0025】
ただし、この実施形態では、上段受け板21の2枚の舌片21c中、上段回転翼25の回転方向に沿ってシュート24から近い側(図2において上側、または図7において右上側)の舌片21cはストッパ21dを有するが、遠い側(図2において下側、または図7において左側)の舌片21cはストッパ21dを有しないため、近い側の舌片21cに乗った中間砕製物は次に回転してくる上段回転翼25の翼片25bで再度粉砕されるが、遠い側の舌片21cに乗った中間砕製物は次に回転してくる上段回転翼25の翼片25bで払い落とされ、これが下で回転する中段回転翼26の打撃によって粉砕され、この打撃で飛ばされて回転方向前方の中段受け板22の舌片22cに乗った中間砕製物は、次に回転してくる中段回転翼26の翼片26bの打撃で再び粉砕される。
【0026】
そして、下段受け板23上に落下した中間砕製物中、比較的大きいものは下段回転翼27の打撃を受けて更に粉砕され、比較的小さいものは、下段回転翼27の翼片27b下面のスクレーパー27d(図4参照)で磨砕されて一層細粒化され、下段受け板23上に開口する孔23aよりも小さくなったものは、該孔23aを通って下のコーン状磨砕盤30上に落下し、該孔23aよりも大きいものは、上記スクレーパー27dの作用を繰返し受け、上記の孔23aを通過可能なサイズに磨砕され、粗粉砕のための一次粉砕が終わる。
【0027】
一次粉砕が終わり、上記下段受け板23の孔23aを通過してコーン状磨砕盤30上に落下した一次粉砕の砕製物すなわち二次粉砕の砕料は、コーン状磨砕盤30の回転に伴い、その表面のスクレーパー35の打撃を受けて飛ばされ、粉砕され、八方に均一に分散されながらコーン状磨砕盤30の表面を落下する。そして、コーン状磨砕盤30の下縁に達すると、コーン状磨砕盤30下面の下端リング34と第5外筒(摩耗リング)10eの協働作用で上記の砕料が磨砕され、上記の下端リング34および第5外筒10e間の隙間を通過可能なサイズ、例えば直径数ミリメートル以下のペレット状まで小さくなった後、上記の隙間から下方に落下し、第6外筒10f(図1参照)内の砕製物受け部に収容される。
【0028】
上記実施形態の構造において、外筒10の直径を約1000mmに、高さを約1200mmに、下段受け板23の孔23aの直径を30mmに、コーン状磨砕盤30下面の下端リング34と第5外筒(摩耗リング)10e間の隙間を約6mmに設定して回転軸16を20rpmで回転したところ、前記の平瓦を1分間に15枚の速度で粉砕することができ、小規模の瓦粉砕機として好適であった。そして、得られた砕製物は、50メッシュのふるい目を通過しない直径4mm以下のペレットと上記のふるい目を通過する粉末とからなり、この粉末が全量の約30%を占め、コンクリート製品の骨材等にて使用可能であり、リサイクル用として好適であった。
【0029】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明は、鉛直方向の回転軸の上半部に固定した粉砕用の回転翼で砕料の一次粉砕を行い、続いて上記回転軸の下半部に固定したコーン状磨砕盤で二次粉砕を行うものであり、上記の一次粉砕で粗粉砕が、また二次粉砕で中間粉砕がそれぞれ行われるので、瓦その他の粉砕に用いてリサイクル可能なペレット状の砕製物を得ることができ、かつ据付け面積を狭くすることができる。そして、一次粉砕部および二次粉砕部が外筒内に設けられていて開放部分が少ないので、騒音が小さくなり、埃の舞い上がりが防止される。また、コーン状磨砕盤の底面を傾斜させたので、砕製物の噛み込みが生じない。
【0030】
特に請求項2に係る発明によれば、一次粉砕により直径数十ミリメートル以下の中間砕製物が得られる。また、請求項3に係る発明によれば、上記の中間砕製物がコーン状磨砕盤の外周に均一に分配され、かつ二次粉砕が円滑に行われ、粉砕機の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の縦断面図である。
【図2】第1外筒部分の横断面図である。
【図3】第2外筒部分の横断面図である。
【図4】第3外筒部分の横断面図である。
【図5】第4外筒部分の横断面図である。
【図6】第5外筒の内面拡大図(a)とそのE−E線断面図(b)である。
【図7】実施形態の機能を説明する要部の斜視図である。
【符号の説明】
10:外筒、10a:第1外筒、10b:第2外筒、10c:第3外筒、10d:第4外筒、10e:第5外筒(摩耗リング)、10f:第6外筒
11:上面板
13:減速機付きモーター
16:回転軸
21、22、23:受け板
21a、22a、23a:孔
21c、22c:舌片
24:投入用シュート
25、26、27:回転翼
30:コーン状磨砕盤、30a:底板
34:下端リング
35:スクレーパー
36:突条
37:取出口
38:傾斜底
【発明の属する技術分野】
この発明は、瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の廃品に対し粗粉砕と中間粉砕とを連続的に行って上記の廃品を直径数ミリメートル以下のペレット状に加工することができ、もって上記廃品のリサイクル用として好適に利用することができ、しかも回転軸が鉛直方向に設けられていて据付け面積を狭くすることが可能な粉砕機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
瓦の粉砕機として、ホッパーの底部に複数本の回転軸を水平に、かつ互いに平行に配設し、各回転軸に複数枚の円板を固定し、この円板にハンマーを取付け、上記ホッパーの底部を一方から他方に移動する瓦等を上記の回転ハンマーで叩いて粉砕するようにしたものが知られている(特開平5−309281号公報および特開平11−104507号公報参照)。しかし、上記の粉砕機は、瓦等を単にハンマーで叩くだけであるため、瓦等の砕料を直径数十ミリメートル程度に粉砕する粗粉砕は可能でも、直径数ミリメートルのペレット状に粉砕する中間粉砕はできず、そのため砕製物をリサイクル用に供することができず、かつ騒音が大きくなり、またホッパーに大量の瓦等を投入し、これを水平方向に移動させながら粉砕するので、設置面積が広くなり、埃が舞い上がる等の問題があった。
【0003】
また、鉛直方向の回転軸を備えた粉砕機として、ホッパーの下端開口部に円筒形の外筒を鉛直に接続し、その中心線を通る回転軸にコーンを、その小径側が上を向くように固定し、ホッパーに上方から投入された瓦礫等の砕料を上記外筒の内面に突設した螺旋状の刃と、上記コーンの表面に突設した多数の爪との協働作用で粉砕するようにしたものが知られている(特開平11−157915号公報参照)。しかし、上記のコーンを用いた粉砕機は、砕料を外筒内面の刃とコーン表面の爪とで磨砕する型式であるため、瓦等の大型の砕料を粉砕する場合は、能率が低下し、そのため別の粉砕機であらかじめ粗粉砕をする必要があり、そのため据付け面積が全体として広くなり、またコーンの下端と外筒内面との間に砕製物が噛み込まれてコーンの回転が止まったり、コーンまたは外筒が破損したりする等の問題があり、これを防ぐためにはコーンを逆転させる等の面倒な機構を付加する必要があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の廃品を砕料に用い、粗粉砕に相当する一次粉砕および中間粉砕に相当する二次粉砕を連続して行って直径数ミリメートル以下のペレット状で、リサイクル用に好適な砕製物を得ることを可能にし、しかも据付け面積を狭くすることができ、騒音を小さくし、埃が舞い上がちず、砕製物の噛み込みが発生しないようにするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
この発明に係る粉砕機は、縦型円筒状外筒の中心線に沿ってモーター駆動の回転軸を設け、上記外筒の上部内側に、上記の回転軸に固定した粉砕用回転翼とこの回転翼の下方で上記外筒に固定した受け板とによって粗粉砕のための一次粉砕部を形成し、上記外筒の中間部内側に、上記回転軸に固定した下広がりのコーン状磨砕盤と外筒内面に固定した摩耗リングとによって中間粉砕のための二次粉砕部を形成し、上記一次粉砕部の上端に瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の砕料投入口を形成し、上記外筒の下部内側に砕製物を収容するための砕製物受け部を形成してなり、上記コーン状磨砕盤の下端面が水平面に対して傾斜していることを特徴とする。
【0006】
すなわち、この発明では、縦型円筒状外筒の内側にサイズが数百ミリメートルの砕料を数十ミリメートルに粉砕(いわゆる粗粉砕)する一次粉砕部、数十ミリメートルの砕料を数ミリメートルに粉砕(いわゆる中間粉砕)する二次粉砕部および得られた砕製物を収容する砕製物受け部が上から下へ順に形成され、一次粉砕部の上端に砕料投入口が形成される。したがって、上記の砕料投入口から瓦等の砕料を投入すると、この砕料が外筒内を落下する間に、先ず受け板と粉砕用回転翼との協働作用でいわゆる粗粉砕が行われ、得られた一次砕製物が二次粉砕部のコーン状磨砕盤に落下し、粉砕されながら下方に導かれ、更にコーン状磨砕盤の外周および摩耗リングの協働作用でいわゆる中間粉砕が行われ、このコーン状磨砕盤外周および摩耗リング内周の隙間の大きさに対応してサイズが数ミリメートル以下のペレット状とされ、得られたペレット状砕製物は、同時に生じた粉末と共に砕製物受け部から適宜に取り出すことが可能になる。
【0007】
そして、上記コーン状磨砕盤の下端面が水平面に対して傾斜しているので、コーン状磨砕盤の外周は、その回転に伴って摩耗リングの内面の任意の一点に対し絶えず上下運動を繰返す結果となり、そのためコーン状磨砕盤の外周および摩耗リング内周の隙間に一次砕製物の噛み込まれることはなく、仮にあっても、コーン状磨砕盤の回転に伴って噛み込みが自動的に解消する。したがって、コーン状磨砕盤の回転が止まったり、粉砕機の一部が破損したりすることがない。なお、上記コーン状磨砕盤の下端面の傾斜角度は、上記の噛み込みが生じない程度であれば任意であるが、通常は水平面に対して5〜20度で十分である。
【0008】
上記の粉砕用回転翼および受け板の形状、構造は、砕料を所望のサイズに粗粉砕できるものであれば任意であり、砕料の種類やサイズ等に応じて適宜に選択することができるが、通常は、粉砕用回転翼および受け板をそれぞれ上下方向の複数段、例えば上、中、下の3段に設けることが好ましい。その場合、上段受け板および中段受け板は、それぞれ外筒内面から中心に向かう複数枚の舌片状に形成し、下段受け板は、直径数十ミリメートルの孔が多数個備えたふるい板状に形成することが好ましく、この場合は、上端の砕料投入口から外筒の一次粉砕部に投入された砕料が舌片状の上段受け板や中段受け板にぶつかりながら上記受け板の間を通って下段受け板まで下降し、その間に上、中、下の3段の粉砕用回転翼で打撃されて粉砕され、その砕製物の中で下段受け板の孔を通過可能なものが下方の二次粉砕部に送られる。
【0009】
一方、下段受け板の孔よりもサイズが大きい砕製物は、下段受け板上に残されるが、下段の粉砕用回転翼の位置を低く設定し、回転翼の翼片下面と下段受け板上面との間隙を狭くすることによって一次粉砕後の砕製物サイズを小さくし、全量を通過可能にすることができる。特に、下段の粉砕用回転翼の翼片下面に突条の形のスクレーパーを設け、このスクレーパーの下面と下段受け板の上面との間に一定の間隙を形成することにより、上記砕製物をこのスクレーパーによる磨砕で小さくすることが可能になる。
【0010】
前記コーン状磨砕盤の表面には母線方向の突条を放射状に突設することができ、これによって上方の一次粉砕部から落下する砕料をコーン状磨砕盤の回転に伴って再粉砕し、かつ上記の砕料を外筒の周方向に均一に分散させながら下方に導くことができる。また、上記コーン状磨砕盤の下端面の外周に沿って下端リングを外筒と同心の円筒状に固定し、この下端リングおよびその外面と対向する摩耗リング内面の少なく共一方に任意の突起または突条を形成することが好ましく、これによって上記の砕料をペレット状に粉砕する中間粉砕が能率的になり、かつコーン状磨砕盤の外周が補強される。特に摩耗リングの側に網目模様状の突起を形成した場合は、摩耗リングを消耗品として交換することが容易になり、かつ上記の中間粉砕が一層能率的になる。
【0011】
なお、上記のコーン状磨砕盤は、その表面が下広がりの円錐面を構成し、その下端面が水平面に対して前記のように傾斜し、外周が上から見て外筒と同心の円形で、外周と摩耗リング内面との間に一定の隙間が形成されるものであれば任意である。そして、上記コーン状磨砕盤の表面を構成する円錐面の頂点は、外筒の中心線上に位置させる必要はなく、任意である。
【0012】
また、コーン状磨砕盤の高さまたは円錐面の頂角の大きさも任意であるが、上方に前記の一次粉砕部を有するので、上記頂角を大きく、コーン状磨砕盤の高さを低くし、例えば上記頂角の大きさを90度よりも大きく、110〜130度程度に設定することができる。換言すれば、コーン状磨砕盤の外観を陣笠形に形成し、その全高を従来の磨砕用コーンに比べて低く設定することが可能になる。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1に示す粉砕機は、特に平瓦(400×400mm×65mm)の粉砕用に設計されたものである。この図1において、10は全体として円筒状の外筒で、11はその上面板であり、この上面板11の上にモーター架台12を介して減速機付きモーター13が、出力軸14を下向きにして設置され、この出力軸14の下端にチェーンカップリング15を介して鉛直方向の回転軸16が接続されている。この回転軸16は、上記外筒10の中心線に沿って配置され、上面板11上の上部軸受け17および外筒10の内側下方に固定された水平バー18上の下部軸受19によって支持されている。なお、外筒10は、直径が約1000mm、高さ(底面から上面板11の上面までの距離)が約1200mmに設計されている。
【0014】
上記の外筒10は、上方の第1外筒10aの下に第2外筒10b、第3外筒10c、第4外筒10d、第5外筒10e、第6外筒10fを順に接続して形成されており、第1外筒10a、第2外筒10bおよび第3外筒10cに前記の一次粉砕部が形成され、第4外筒10dおよび第5外筒10eに前記の二次粉砕部が形成され、第6外筒10fに前記の砕製物受け部が形成される。
【0015】
上記の第1外筒10aと第2外筒10bとの間には上段受け板21が、また第2外筒10bと第3外筒10cとの間には中段受け板22が、また第3外筒10cと第4外筒10dとの間には下段受け板23がそれぞれ介設される。そして、第1外筒10aの片側に砕料(平瓦)の投入口が開口し、この投入口に投入用シュート24が取付けられる。また、第1外筒10aの内側に上段回転翼25が、第2外筒10bの内側に中段回転翼26が、また第3外筒10cの内側に下段回転翼27がそれぞれ配置され、それぞれが前記の回転軸16に固定される。
【0016】
図2に示すように、上記第1外筒10aの片側(図2の左側)に投入用シュート24が取付けられ、平瓦(図示されていない)を1枚ずつ伏せた形で第1外筒10a内に投入可能に形成されている。そして、前記の上段受け板21は、円板の中央部に孔21aをH字形に開けたものであって、リング状の縁部21bとこの縁部21bから中央へ突出して図の上下に対向する2枚の舌片21cとを備えており、上側の舌片21cの紙面手前側表面の右側にストッパ21dが突条の形に設けられ、上記の平瓦を係止できるように形成される。一方、上記上段受け板21の中心を通る回転軸16には、粉砕用の上段回転翼25が固定されている。この上段回転翼25は、ボス25aと左右2 枚の翼片25bとからなり、回転軸16の駆動により、上記舌片21cの紙面手前側を時計方向(矢印A方向)に回転する。
【0017】
上記上段受け板21の下に(図3参照)第2外筒10bを介して接続された中段受け板22は、円板の中央部に三葉形の孔22aを開けたものであって、リング状の縁部22bとこの縁部22bの左側、右上および右下の3箇所から中央へ突出する合計3枚の舌片22cとを備えており、各舌片22cの紙面手前側表面には、上記の回転方向進み側にストッパ22dが突条の形に設けられ、上記の平瓦を係止できるように形成される。一方、上記中段受け板22の中心を通る回転軸16には、粉砕用の中段回転翼26が固定されている。この中段回転翼26は、ボス26aと3枚の翼片26bとからなり、翼片26bの上面(紙面手前側)にはリブ状のスクレーパー26cが突設されており、回転軸16の駆動に伴って中段受け板22の上方(紙面手前側)を時計方向に回転する。
【0018】
上記中段受け板22の下に(図4参照)第3外筒10cを介して接続された下段受け板23は、円板の縁部と中心部を除く略全域に直径数十ミリメートルの丸孔23aを多数個開けてふるい網状としたものである。なお、上記の丸孔23aは、下面側(紙背側)を拡大して砕製物を通過し易くすることができる。一方、上記の下段受け板23の中心部を貫通する回転軸16には、粉砕用の下段回転翼27が固定されている。この下段回転翼27は、ボス27aと3枚の翼片27bとからなり、翼片27bの上面(紙面手前側)および下面(紙背側)には、それぞれリブ状のスクレーパー27cおよび27dが突設されており、回転軸16の駆動により、下段受け板23の上方(紙面手前側)を時計方向に回転する。
【0019】
図1において、上記下段受け板23の下には二次粉砕部用の第4外筒10dおよび第5外筒10eが順に接続される。前記一次粉砕部用の第1外筒10a、第2外筒10bおよび第3外筒10cは、それぞれ高さが砕料である平瓦の高さ65mmよりも若干高い程度、例えば70〜100mmに設定されるが、第4外筒10dおよび第5外筒10eの高さは、それぞれ上記平瓦の高さ65mmの3〜5倍程度に設定され、その内側に前記のコーン状磨砕盤30が配設される。
【0020】
このコーン状磨砕盤30は、頂角が約120度の陣笠形に近い形状のもので、底面が水平線に対して約10度傾斜するように、上端が上部ボス31を介して、また下端が楕円形の底板30aおよび下部ボス32を介してそれぞれ前記の回転軸16に固定され、上部ボス31および下部ボス32はパイプ33で互いに連結される。そして、上記底板30aの下面外周に沿って硬質の下端リング34が固定される。この下端リング34は、外筒10d、10eと同心の円筒をコーン状磨砕盤30の下端面と同じ傾斜角度で切断した厚み一定のものであり、その高さ最大の部分(図1において右端部分)が第5外筒10eの上端付近に位置し、高さ最小の部分が第5外筒10eの下端付近に位置するように第4外筒10dおよび第5外筒10eの高さが設定される。
【0021】
上記のコーン状磨砕盤30は、図5に示すように、その上面に多数本のスクレーパー35を放射方向に、かつ一定高さのリブ状に備えている。そして、上記第5外筒10eは、その内面(図6参照)に突条36を菱形の網目状(ピッチ:20mm、高さ:3mm)に設けて摩耗リングに形成されており、この突条36の頂部すなわち第5外筒10eの内面が上記コーン状磨砕盤30の下面に固定された下端リング34の外周面と数ミリメートルの一定間隙で対向し、コーン状磨砕盤30の回転に伴って砕料を上記間隙のサイズ以下に粉砕するようになっている。
【0022】
図1において、上記の第5外筒(摩耗リング)10eの下端に接続された第6外筒10fは、高さが数百ミリメートルに作られ、その内側は第5外筒(摩耗リング)10eの内側と連通しており、かつその内側に前記回転軸16の下端を支持する下部軸受19および水平バー18を備えている。そして、第6外筒10fの片側には、砕製物の取出口37が開口し、この取出口37に対向して傾斜底38が水平面に対して斜めに設けられ、上方から落下する砕製物を取出口37側へ導くようになっている。
【0023】
図7は、上記粉砕機の機構説明図である。この図7において、第1外筒10a、第2外筒10b、第3外筒10c、第4外筒10dおよび第5外筒10eは、順に接続されてている。ただし、第1外筒10aと第2外筒10bとの間には上段受け板21が、第2外筒10bと第3外筒10cとの間に中段受け板22が、第3外筒10cと第4外筒10dとの間には下段受け板23がそれぞれ介設され、互いに一体化されている。一方、回転軸16には、粉砕用の上段回転翼25、中段回転翼26、下段回転翼27およびコーン状磨砕盤30が上から下に順に固定されている。
【0024】
上記の構造において、回転軸16をモーター駆動により時計方向(矢印A方向)に低速度で、例えば15〜30rpmの速度で回転させると、上記の上段回転翼25、中段回転翼26、下段回転翼27およびコーン状磨砕盤30がそれぞれ同一の速度で回転する。次いで、シュート24に砕料の平瓦(図示されていない)を伏せた形で投入し、これを第1外筒10aの内側に押し込むと、上記の平瓦はその前端を下にしてシュート24の直下に位置する上段受け板21の孔21aを通って落下し、その途中で上段回転翼25の打撃を受けて粉砕されたり、また中段受け板22の舌片22c上に当たって起立した状態で上段回転翼25や中段回転翼26の打撃を受けて粉砕されたりしながら、一部の中間砕製物は中段受け板22の孔22aを通過して下段受け板23に落下し、他の中間砕製物は上段回転翼25や中段回転翼26で上段受け板21cや中段受け板22cの上に運ばれて粉砕され、しかるのち下方に払い落とされる。
【0025】
ただし、この実施形態では、上段受け板21の2枚の舌片21c中、上段回転翼25の回転方向に沿ってシュート24から近い側(図2において上側、または図7において右上側)の舌片21cはストッパ21dを有するが、遠い側(図2において下側、または図7において左側)の舌片21cはストッパ21dを有しないため、近い側の舌片21cに乗った中間砕製物は次に回転してくる上段回転翼25の翼片25bで再度粉砕されるが、遠い側の舌片21cに乗った中間砕製物は次に回転してくる上段回転翼25の翼片25bで払い落とされ、これが下で回転する中段回転翼26の打撃によって粉砕され、この打撃で飛ばされて回転方向前方の中段受け板22の舌片22cに乗った中間砕製物は、次に回転してくる中段回転翼26の翼片26bの打撃で再び粉砕される。
【0026】
そして、下段受け板23上に落下した中間砕製物中、比較的大きいものは下段回転翼27の打撃を受けて更に粉砕され、比較的小さいものは、下段回転翼27の翼片27b下面のスクレーパー27d(図4参照)で磨砕されて一層細粒化され、下段受け板23上に開口する孔23aよりも小さくなったものは、該孔23aを通って下のコーン状磨砕盤30上に落下し、該孔23aよりも大きいものは、上記スクレーパー27dの作用を繰返し受け、上記の孔23aを通過可能なサイズに磨砕され、粗粉砕のための一次粉砕が終わる。
【0027】
一次粉砕が終わり、上記下段受け板23の孔23aを通過してコーン状磨砕盤30上に落下した一次粉砕の砕製物すなわち二次粉砕の砕料は、コーン状磨砕盤30の回転に伴い、その表面のスクレーパー35の打撃を受けて飛ばされ、粉砕され、八方に均一に分散されながらコーン状磨砕盤30の表面を落下する。そして、コーン状磨砕盤30の下縁に達すると、コーン状磨砕盤30下面の下端リング34と第5外筒(摩耗リング)10eの協働作用で上記の砕料が磨砕され、上記の下端リング34および第5外筒10e間の隙間を通過可能なサイズ、例えば直径数ミリメートル以下のペレット状まで小さくなった後、上記の隙間から下方に落下し、第6外筒10f(図1参照)内の砕製物受け部に収容される。
【0028】
上記実施形態の構造において、外筒10の直径を約1000mmに、高さを約1200mmに、下段受け板23の孔23aの直径を30mmに、コーン状磨砕盤30下面の下端リング34と第5外筒(摩耗リング)10e間の隙間を約6mmに設定して回転軸16を20rpmで回転したところ、前記の平瓦を1分間に15枚の速度で粉砕することができ、小規模の瓦粉砕機として好適であった。そして、得られた砕製物は、50メッシュのふるい目を通過しない直径4mm以下のペレットと上記のふるい目を通過する粉末とからなり、この粉末が全量の約30%を占め、コンクリート製品の骨材等にて使用可能であり、リサイクル用として好適であった。
【0029】
【発明の効果】
上記のとおり、この発明は、鉛直方向の回転軸の上半部に固定した粉砕用の回転翼で砕料の一次粉砕を行い、続いて上記回転軸の下半部に固定したコーン状磨砕盤で二次粉砕を行うものであり、上記の一次粉砕で粗粉砕が、また二次粉砕で中間粉砕がそれぞれ行われるので、瓦その他の粉砕に用いてリサイクル可能なペレット状の砕製物を得ることができ、かつ据付け面積を狭くすることができる。そして、一次粉砕部および二次粉砕部が外筒内に設けられていて開放部分が少ないので、騒音が小さくなり、埃の舞い上がりが防止される。また、コーン状磨砕盤の底面を傾斜させたので、砕製物の噛み込みが生じない。
【0030】
特に請求項2に係る発明によれば、一次粉砕により直径数十ミリメートル以下の中間砕製物が得られる。また、請求項3に係る発明によれば、上記の中間砕製物がコーン状磨砕盤の外周に均一に分配され、かつ二次粉砕が円滑に行われ、粉砕機の生産性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態の縦断面図である。
【図2】第1外筒部分の横断面図である。
【図3】第2外筒部分の横断面図である。
【図4】第3外筒部分の横断面図である。
【図5】第4外筒部分の横断面図である。
【図6】第5外筒の内面拡大図(a)とそのE−E線断面図(b)である。
【図7】実施形態の機能を説明する要部の斜視図である。
【符号の説明】
10:外筒、10a:第1外筒、10b:第2外筒、10c:第3外筒、10d:第4外筒、10e:第5外筒(摩耗リング)、10f:第6外筒
11:上面板
13:減速機付きモーター
16:回転軸
21、22、23:受け板
21a、22a、23a:孔
21c、22c:舌片
24:投入用シュート
25、26、27:回転翼
30:コーン状磨砕盤、30a:底板
34:下端リング
35:スクレーパー
36:突条
37:取出口
38:傾斜底
Claims (3)
- 縦型円筒状外筒の中心線に沿ってモーター駆動の回転軸を設け、上記外筒の上部内側に、上記の回転軸に固定した粉砕用回転翼とこの回転翼の下方で上記外筒に固定した受け板とによって粗粉砕のための一次粉砕部を形成し、上記外筒の中間部内側に、上記回転軸に固定した下広がりのコーン状磨砕盤と外筒内面に固定した摩耗リングとによって中間粉砕のための二次粉砕部を形成し、上記一次粉砕部の上端に瓦、れんが、砥石、陶磁器およびガラス器等の砕料投入口を形成し、上記外筒の下部内側に砕製物を収容するための砕製物受け部を形成してなり、上記コーン状磨砕盤の下端面が水平面に対して傾斜していることを特徴とする粉砕機。
- 粉砕用回転翼および受け板がそれぞれ上、中、下の3段に設けられ、上段受け板および中段受け板がそれぞれ外筒内面から中心に向かう複数枚の舌片状に形成され、下段受け板が直径数十ミリメートルの孔を多数個備えたふるい板状に形成された請求項1記載の粉砕機。
- コーン状磨砕盤の表面に母線方向の突条が放射状に突設され、下端面の外周に沿って下端リングが外筒と同心の円筒状に固定され、この下端リングの外面と対向する摩耗リングの内面には網目模様状の突起が形成されている請求項1または2に記載の粉砕機。
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