JP6321534B2 - ハンマクラッシャ - Google Patents

Description

この発明は、石炭や砕石、その他の各種石材などの被粉砕物を衝撃により粉砕するハンマクラッシャに関するものであり、特に、粘性度合いの高い素材を含むものを粉砕の対象とするものである。

各種石材など粉砕する粉砕機として、ハンマクラッシャが知られている。ハンマクラッシャは、ケーシング内に水平方向に配置された回転軸に、軸方向に沿って複数のロータが並列して設けられている。各ロータは、回転軸の軸周りに一方向又は他方向に回転する。

ロータの外周部には、複数のハンマが周方向に沿って間隔を置いて取り付けられている。各ハンマは、回転軸の軸方向に並行な方向に配置された揺動ピンを介して、それぞれロータに対して揺動自在である。

ケーシング１内には、ロータを囲むようにライナが設けられている。ケーシングの投入口から投入された被粉砕物は、ロータの回転とともに回転揺動するハンマから受ける衝撃によって、ライナの表面に沿って粉砕される（例えば、特許文献１参照）。なお、ハンマは、ロータに揺動自在とせず、ロータに対して不動に固定とするものもある。

このとき、粉砕された被粉砕物は、ハンマの回転方向にしたがって、ライナの下端から各方向に分散しながら落下し、下方に配置されたシュートに導かれて外部へ排出される。

ところで、廃棄アスファルトや表土を含む岩石、あるいは、粘土質を含む廃コンクリート等は、粘性度合いの高い素材を含んでいる。これらの被粉砕物を、以下、「粘着性被粉砕物」と称する。このため、ハンマやライナの表面に大量の粘着性被粉砕物が付着してしまう場合が多い。このような付着物が増えると、粉砕処理の効率が低下してしまい、また、粉砕機の内部が閉塞してしまうことが懸念される。

そこで、例えば、冷却用又は加熱用の熱媒体（流体）を通す流路をライナの内部に設けた粉砕機が提案されている。熱媒体を利用してライナを冷却または加熱することにより、粘着性被粉砕物の付着を低減している（例えば、特許文献２参照）。

特開２０１０−２８４５８７号公報（第９頁第５図） 特開２０１４−１２４６０９号公報（第１１頁第１図）

上記のように、熱媒体の流路をライナの内部に設けた場合、装置の構造が複雑化してしまうという問題がある。また、構造の複雑化は、メンテナンスを煩雑にし、コストの増大につながるので好ましくない。

そこで、この発明の課題は、装置の構造が複雑化することなく、ライナの表面への粘着性被粉砕物の付着を抑制することである。

上記の課題を解決するために、この発明は、ケーシング内に回転自在のロータが設けられ、前記ロータの外周に複数のハンマが前記ロータの回転方向に沿って間隔を置いて取り付けられ、前記ケーシング内には、前記ロータを囲むようにライナが設けられて、前記ケーシングに設けた投入口から投入された粘着性被粉砕物は、前記ロータの回転とともに回転するハンマから受ける衝撃によってライナの表面に沿って粉砕され、前記ライナは、前記ロータの回転方向に沿って並列して配置された複数のライナ部材によって構成されており、前記各ライナ部材の前記ハンマに対向する側の表面をフラット面としたハンマクラッシャを採用した。

この構成において、前記各ハンマは、前記ロータの回転軸の軸方向に並行な方向に配置された揺動ピンを介して前記ロータに対して揺動自在であり、前記ロータの回転とともに前記揺動ピン周りに揺動する前記ハンマから受ける衝撃によって前記粘着性被粉砕物を粉砕する構成とすることができる。

また、その各構成において、前記ライナ部材は、前記ハンマに近い側を短辺、前記ハンマから遠い側を長辺とする断面台形状とした構成を採用することができる。

この発明は、ハンマクラッシャのケーシング内において、ロータを囲むように配置されるライナを、ロータの回転方向に沿って並列して配置された複数のライナ部材によって構成し、各ライナ部材のハンマに対向する側の表面をフラット面とした。ライナ部材の表面をフラット面とすることにより、ライナへの粘着性被粉砕物の付着を効果的に抑制できることが、実験により確認できた。

すなわち、この発明によれば、ハンマクラッシャの装置の構造を複雑化することなく、ライナの表面への粘着性被粉砕物の付着を抑制することができることが確認できた。

この発明の一実施形態を示す断面図 図１の要部拡大図 ライナの詳細を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は底面図、（ｄ）は右側面図 ライナの形状の差異による被粉砕物の粉砕性能の違いを示すグラフ図

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この実施形態のハンマクラッシャ２０は、廃棄アスファルト等の粘着性被粉砕物を粉砕の対象とする衝撃式粉砕機である。

装置の構成は、図１に示すように、内部に空間を有するケーシング１内に回転軸３が水平方向に配置されている。その回転軸３に、軸方向に沿って複数のロータ２が並列して設けられている。図１は、一つのロータ２を示しており、このロータ２が図面の奥行き方向に沿って複数設けられている。

各ロータ２は、駆動力によって回転軸３が軸周り回転するのに伴って、回転軸３とともに軸周り一方向に回転する。また、駆動方向を切り替えることにより、各ロータ２は、回転軸３とともに軸周り他方向に回転する。

ロータ２の外周部には、複数のハンマ４が周方向（ロータ２の回転方向）に沿って等間隔で取り付けられている。この実施形態では、図１に示すように、正面視の状態で周方向６箇所に等分方位に取り付けられているが、このハンマ４の数は自由に設定できる。

この実施形態では、各ハンマ４は、図１に示すように、回転軸３の軸方向に並行な方向に配置された揺動ピン２ａを介してロータ２に揺動自在に取り付けられている。より詳しくは、ハンマ４を支えるアーム４ａが、揺動ピン２ａを介してロータ２に揺動自在に取り付けられている。アーム４ａとハンマ４とは、図２に示すように、ピン４ｂで不動に固定されている。

ケーシング１の上部には、投入口５が設けられている。この実施形態では、ロータ２の回転軸３の軸心は、その投入口５の開口部直下に位置しているが、この軸心が、投入口５の中心から、やや側方（横方向）にずれた位置になっている場合もある。

ケーシング１の内面側には、ロータ２を囲むようにライナ１０が設けられている。ケーシング１の上部に設けた投入口５から投入された被粉砕物は、ロータ２の回転とともに回転するハンマ４から受ける衝撃によって、ライナ１０の表面に沿って粉砕されるようになっている。このとき、各ハンマ４は、揺動ピン２ａの軸周りに揺動しながら、被粉砕物に対して衝撃を与える。

また、ケーシング１の下部には、排出口６が設けられている。粉砕された被粉砕物は、その排出口６から外部に排出される。ロータ２の設けられた空間、すなわち、ライナ１０に囲まれた空間の下部は、この排出口６に通じている。

ライナ１０は、ケーシング１の内部のフレームＦに固定されている。ライナ１０は、図１及び図２に示すように、ロータ２の側方では、ハンマ４の先端部が通る円形の軌跡に沿って上下方向へ円弧状に配置されている。また、ロータ２よりもやや上方では、上方へ向かうにつれて徐々にロータ２の軸心を通る鉛直線に近づく方向へ直線状に、又は、その鉛直線に近づく方向へ緩やかにカーブして配置されている。

そのライナ１０は、ロータ２の回転方向に沿って並列して配置された複数のライナ部材１１によって構成されている。ライナ部材１１は、図３に示すように、ブロック状の部材であり、その素材は、通常は鉄鋼材料で構成されている。

各ライナ部材１１は、図１及び図２のように、ロータ２の回転軸に直交する断面において、ハンマ４に近い側を短辺、ハンマ４から遠い側を長辺とする断面台形状である。以下、ハンマ４に近い側の面を短辺側面１１ａ、ハンマ４から遠い側の面を長辺側面１１ｂと称する。

各ライナ部材１１のハンマ４に対向する側の表面、すなわち短辺側面１１ａは、単一の面方向の面からなるフラット面である。また、各ライナ部材１１のハンマ４に対向する側の反対側の表面、すなわち長辺側面１１ｂも、単一の面方向の面からなるフラット面である。

短辺側面１１ａと長辺側面１１ｂとを結ぶ側面１１ｃは、長辺側面１１ｂの面方向に対して逆方向の勾配からなるフラット面であり、図３（ｄ）に示すように、ロータ２の回転軸に直交する断面は等脚台形状である。さらに、端面１１ｆは長辺側面１１ｂの面方向に対して直交する面方向を有するフラット面である。

このように、フラット面からなる平行な短辺側面１１ａ及び長辺側面１１ｂと、ライナ部材１１の幅方向中心線を挟んで線対称な側面１１ｃ、さらには、端面１１ｆとからなる断面等脚台形状のブロックからなる外観が、ライナ部材１１の意匠的な特徴にもなっている。なお、ライナ部材１１の長さ（端面１１ｆ，１１ｆ間の長さ）は、ハンマクラッシャ２０の仕様に応じて適宜設定される。

ライナ部材１１には、短辺側面１１ａと長辺側面１１ｂとを結ぶ貫通孔１１ｄが設けられている。貫通孔１１ｄは、短辺側面１１ａ側の開口部に、取付用のボルト１２の頭部形状に対応した座繰り部１１ｅを有している。この貫通孔１１ｄにボルト１２が挿通され、そのボルト１２の先端が、ケーシング１内のフレームＦに挿通されて、フレームＦの裏側からナット１３で締め付けられる。これにより、ライナ部材１１はフレームＦに固定される。

このため、ライナ１０の内面は、ケーシング１内への取付状態で、上方から下方に向かって、複数のフラット面の連続で構成されている。このように、ライナ１０のハンマ４に対向する側の面を、複数のフラット面の連続で構成したことにより、ライナ１０への粘着性被粉砕物の付着を効果的に抑制できることが、実験により確認できた。

図４にその実験結果を示す。グラフ図中の凡例に比較例１で示すグラフは、従来ののこぎり刃状の凹凸を有するライナの粉砕性能を示す。実施例１、実施例２は、この実施形態のライナ１０の粉砕性能を示す。ケーシング１内のロータ２の回転の周速条件は、比較例１と実施例１は周速を５０ｍ／ｓに、実施例２は周速を４０ｍ／ｓに設定している。

粉砕の粒度０．３ｍｍ未満の領域、又は、粒度１５ｍｍ以上の領域では、この発明のフラット面からなるライナ部材１１を用いた場合、従来例とほぼ同様の粉砕性能を発揮している。加えて、従来例では粘着性被粉砕物がライナ表面に大量に付着していたのに対し、この発明のライナ部材１１では、粘着性被粉砕物のライナ表面への付着が非常に僅かであった。このため、付着物除去等のメンテナンスの頻度が少なくなり、一つのライナ１０を用いて、長時間の連続運転が可能となった。

粉砕の粒度０．６ｍｍ以上、且つ、粒度１５ｍｍ未満の領域では、この発明のフラット面からなるライナ部材１１を用いた場合、従来例よりやや劣るものの、それに近い粉砕性能を発揮している。加えて、同様に、従来例では粘着性被粉砕物がライナ表面に大量に付着していたのに対し、この発明のライナ部材１１では、粘着性被粉砕物のライナ表面への付着が非常に僅かであった。このため、付着物除去等のメンテナンスの頻度が少なくなり、一つのライナ１０を用いて、長時間の連続運転が可能となった。したがって、この発明のライナ１０によれば、粉砕性能が従来例より僅かに劣るものの、結果的には、長時間の連続運転により、従来よりも、より有利な粉砕性能を発揮することができる。

なお、これらのライナ部材１１は、短辺側面１１ａ等の摩耗状況や、求められる粉砕の粒度等に応じて、必要に応じてハンマ４の先端との間隔を調整することができる。この調整は、ライナ部材１１を支えるフレームＦを、リンク機構等からなる調整手段１４によって移動させることで行うことができる。

上記の実施形態では、各ハンマ４は、ロータ２に対して揺動ピン２ａの軸周りに揺動自在としたが、各ハンマ４がロータ２に対して不動に固定されているハンマクラッシャにおいても、この発明を採用できる。

１ ケーシング
２ ロータ
３ 回転軸
４ ハンマ
５ 投入口
６ 排出口
１０ ライナ
１１ ライナ部材
１４ 調整手段
２０ ハンマクラッシャ
Ｆ フレーム

Claims (2)

1. ケーシング内に回転自在のロータが設けられ、前記ロータの外周に複数のハンマが前記ロータの回転方向に沿って間隔を置いて揺動自在に取り付けられ、前記ケーシング内には、前記ロータを囲むように前記ハンマの先端部が通る円形の軌跡に沿って上下方向へ円弧状に配置されたライナが設けられて、前記ケーシングに設けた投入口から投入された粘着性被粉砕物は、前記ロータの回転とともに回転し前記ロータに対して揺動する前記ハンマから受ける衝撃によって前記ライナの表面に沿って粉砕され、
   前記ライナは、前記ロータの回転方向に沿って並列して配置された複数のライナ部材によって構成されており、前記各ライナ部材の前記ハンマに対向する側の表面をフラット面とし、
   前記各ライナ部材は、前記ハンマに近い側を短辺、前記ハンマから遠い側を長辺とし、前記短辺と前記長辺を結ぶ側面を前記ライナ部材の幅方向両側に有する断面等脚台形状であり、前記各ライナ部材は、前記側面同士が互いに隙間をもって対向するように並列して配置されているハンマクラッシャ。
2. 前記各ハンマは、前記ロータの回転軸の軸方向に並行な方向に配置された揺動ピンを介して前記ロータに対して揺動自在である請求項１に記載のハンマクラッシャ。

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