JP2002282723A

JP2002282723A - 破砕混合装置

Info

Publication number: JP2002282723A
Application number: JP2001088058A
Authority: JP
Inventors: Seishiro Mizuno; 征四郎水野; Motohide Akagami; 元英赤神; Junichi Sato; 潤一佐藤; Hiroshi Obata; 博志小幡
Original assignee: JDC Corp
Current assignee: JDC Corp
Priority date: 2001-03-26
Filing date: 2001-03-26
Publication date: 2002-10-02
Anticipated expiration: 2021-03-26
Also published as: JP3842062B2

Abstract

(57)【要約】【課題】破砕混合の弊害になる付着堆積物を縦型処理容
器の内周面から合理的に取り除いて回転部材の早期損耗
防止、回転動力の過負荷防止、生産性の高維持、土質材
料の品質保持などをはかることのできる破砕混合装置を
提供する。【解決手段】縦型処理容器２１は上部に入口、下部に出
口を有する筒状である。外周面に回転部材３３を有する
回転軸３１は縦型処理容器２１内の中心領域に配置され
て上下方向に沿う。回転軸３１には回転駆動系の機械が
連結されている。スクレーパ５１は上下方向に長い掻取
部材５２を有する。スクレーパ５１の掻取部材５２が縦
型処理容器２１の内周面に近接してその容器２１内に配
置されている。縦型処理容器２１と掻取部材５１とのう
ちの少なくとも一方が縦型処理容器２１の軸線を中心に
して回転自在に設けられている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は土質材料を製造する
ための技術分野に属するものであって、主に土木・建築
・農林・水産・水処理・小動物飼育・小動物養殖・微生
物培養などの分野で用いられる土質材料を製造するため
の破砕混合装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】土質材料は土構造物の構成材料である。
土質材料としては玉石・砂利・砂・シルト・粘土やこれ
らの複合したものが広く知られている。土質材料の集合
体である土構造物は、通常、多くの間隙があってここに
水分・空気・その他を含んでいる。したがって土構造物
は、固体・液体・気体の混合物であるといえる。

【０００３】土木分野・建築分野における土構造物につ
いては、圧縮性・圧密性・剪断抵抗・破壊強度などの力
学的性質とか、粒度分布・含水量・比重などの物理的性
質や透水性とかが工学的に重要であり、これらが土質力
学の基本をなしている。ちなみに工学的観点からみた土
構造物は、固体・液体・気体の割合によって力学的性質
が著しく変化し、ときに弾性を、ときに塑性を、ときに
流動性を示すという複雑なものである。農林分野で取り
扱う土構造物については、力学的性質よりも化学的性質
や植物栄養上の特性で定まる肥沃度にウエイトがおかれ
る。魚介類の養殖を行う水産分野では、養殖場（水底）
に敷き込んで形成する砂層や礫層について適切な材質の
ものを選定しなければならないし、水処理用の濾床など
も、その材質が処理効果を左右するのでこれの選定が重
要になる。また土中をコロニーとする微生物の培養や小
動物の飼育・養殖などでは、これら生存率を高めたり旺
盛な繁殖性を示したりすることが土構造物に要求され
る。

【０００４】特開平１０−２６３４２４号公報に開示さ
れた土質材料の製造手段は、不良土・廃棄物・ヘドロ・
風化岩・下水汚泥・甲殻類の残骸・火砕流堆積土・建設
発生土など低級な原材料を用いる場合でも、高品質・高
生産・作業性・経済性・汎用性などを満足させて土質材
料を製造することができるという。したがって当該公知
技術は、この種の土質材料を製造するための手段として
有用で有益なものといえる。

【０００５】しかしながら上記公知技術において、不良
土のように含水比や粘性の高い原材料を用いるときは、
土質材料の製造中に原材料が処理容器の内周面に付着堆
積するという事態が発生する。しかも付着堆積物が強固
な壁状を呈して処理容器の内周面に強密着するため、種
々の不都合が生じる。その一つは回転部材の早期損耗で
ある。すなわち高速回転する回転部材が付着堆積物と接
触摩擦を起こして早期に摩滅する。他の一つはモータ保
護や安全確保のために設けられた過負荷防止装置との関
連により生じるもので、これについては下記〜のよ
うな原因究明がなされている。付着堆積物は適時取り
除くといえども一定時間ごとに成長する。付着堆積物
が一定の厚さになる都度、回転動力系が過負荷状態な
る。過負荷を検知した過負荷防止装置が土質材料の製
造装置を自動停止させる。当該自動停止が数回となく
起こる。その結果、下記〜のような不都合が生じる
と指摘されている。停止回数が多いために土質材料の
生産性が低下する。付着堆積物が回転部材の攪拌力を
低下させるので均質で高品質の土質材料が得がたくな
る。付着堆積物を取り除くための作業が人的面や時間
上のロスや負担になる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】かかる対策として、起
振機による打撃振動などを処理容器に与えるという提案
がある。こうした場合は処理容器が定常的に振動するか
ら、処理容器内周面への原材料付着が生じないかのごと
くである。しかしながら付着堆積物は、既述のとおり強
固なものであって処理容器の内周面に強密着しているか
ら、この程度の振動では支障のない状態にまで剥落しな
い。ゆえに上述した〜の不都合を満足に解決するこ
とができない。

【０００７】

【発明の目的】本発明はこのような技術的課題に鑑み、
破砕混合時に弊害をきたす付着堆積物を処理容器内周面
から合理的に取り除いて回転部材の早期損耗防止、回転
動力の過負荷防止、生産性の高維持、土質材料の品質保
持などをはかることのできる破砕混合装置を提供しよう
とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１に記載
された破砕混合装置は所期の目的を達成するために下記
の課題解決手段を特徴とする。すなわち請求項１の破砕
混合装置は、上部に入口を有するとともに下部に出口を
有する筒状の縦型処理容器と、縦型処理容器内の中心領
域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲
に放射状に取り付けられた複数本の長い回転部材と、回
転軸に連結された回転駆動系の機械と、上下方向に長い
掻取部材を有するスクレーパとを備えており、スクレー
パの掻取部材が縦型処理容器の内周面に近接してその容
器内に配置されているとともに縦型処理容器と掻取部材
とのうちの少なくとも一方が縦型処理容器の軸線を中心
にして回転自在に設けられていることを特徴とする。

【０００９】本発明の請求項２に記載された破砕混合装
置は、請求項１記載のものにおいて、縦型処理容器がそ
の軸線を中心にして回転自在に設けられたものからな
り、スクレーパの掻取部材が縦型処理容器内の定位置に
配置されていることを特徴とする。

【００１０】本発明の請求項３に記載された破砕混合装
置は、請求項１記載のものにおいて、縦型処理容器がそ
の軸線を中心にして回転自在に設けられたものからな
り、スクレーパの掻取部材が上下動自在に設けられたも
のからなることを特徴とする。

【００１１】本発明の請求項４に記載された破砕混合装
置は、請求項１記載のものにおいて、縦型処理容器がそ
の軸線を中心にして回転自在に設けられたものからな
り、スクレーパの掻取部材が上下方向にエンドレス回転
自在に設けられたものからなることを特徴とする。

【００１２】

【作用】本発明に係る破砕混合装置においては、縦型処
理容器内で回転部材を高速回転させ、その容器上部の入
口から縦型処理容器内に原材料を投入する。縦型処理容
器内に投入された原材料は、高速回転中の回転部材によ
り打撃されて破砕混合される。それが土質材料となって
容器下部の出口から縦型処理容器外に落下する。原材料
に添加物を添加してこれを破砕混合するときも上記と同
じである。

【００１３】かかる破砕混合で土質材料を製造している
とき、縦型処理容器の内周面には原材料が付着する。こ
れをそのまま放置すると、付着物が堆積成長して既述の
弊害を惹き起こす。

【００１４】本発明に係る破砕混合装置では、スクレー
パの掻取部材が縦型処理容器の内周面に近接してその容
器内に配置されている。しかも縦型処理容器と掻取部材
とのうちの少なくとも一方が縦型処理容器の軸線を中心
にして回転自在に設けられている。したがって上記の破
砕混合を行うときに縦型処理容器と掻取部材とを相対回
転させればよい。このようにすると、縦型処理容器の内
周面に近接した掻取部材が、縦型処理容器の内周面に付
着した付着物を掻き取る。ゆえに縦型処理容器の内周面
では、原材料が付着するとしてもこれが堆積成長するよ
うなことがなく、原材料の破砕混合が正常に行われるこ
ととなる。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明に係る破砕混合装置につい
て、これの実施形態を添付の図面に基づき説明する。

【００１６】本発明の第１実施態様に係る破砕混合装置
は図１〜図３を参照して明らかなように、ケーシング１
１・支持台１４・上蓋２０・その他を外殻用の構成部材
にしているとともに、電動機（モータ）２１・縦型処理
容器２４・回転軸３１・回転部材３３・電動機（モー
タ）４１・伝動系４２・その他を主要な構成部材にして
いる。さらにスクレーパ５１とこれに関連する部品も当
該装置の主要な構成部材である。

【００１７】図１で明らかなように、ケーシング１１は
下部筒１２と上部筒１３とが上下に連結されたものであ
る。下部筒１２と上部筒１３は円筒形または角筒形をし
ている。支持台１４は段差のある円形の開口１５が中央
部に形成されているほか、その内周面から突出した円形
環状の鍔部１６や、その上面から突出した円形環状の起
立壁１８も有する。鍔部１６には等間隔または不等間隔
で周方向に分布する複数の保持孔１７がある。起立壁１
８には、それぞれ水平軸を中心にして回転する複数の支
持ローラ１９が周方向に等間隔または不等間隔で配置さ
れて取り付けられている。支持台１４は上部筒１３内に
配置されて下部筒１２の上端面で支持され、これら両筒
１２・１３に組み付けられている。上蓋２０は上部筒１
３の上面を覆うことのできる大きさの板材からなり、こ
れが上部筒１３の上面にあてがわれてそこに取り付けら
れている。複数の電動機２１はそれらの回転軸にピニオ
ン２２が取り付けられたものである。各電動機２１は上
部筒１３内に配置され、それぞれブラケットのような取
付部材２３を介して上部筒１３の内周面に取り付けられ
ている。これらの電動機２１も周方向に等間隔または不
等間隔で分布している。

【００１８】図１・図２の縦型処理容器２４は上下両面
が開放された円筒形のものである。縦型処理容器２４の
外周面にはレール２５と歯車２６とが設けられている。
レール２５や歯車２６は縦型処理容器２４の外周面に沿
うエンドレスのものである。レール２５と歯車２６との
相対関係でいうと、レール２５が下位で歯車２６が上位
にある。かかる構成の縦型処理容器２４はケーシング１
１の上部筒１３内において、支持台１４側の各支持ロー
ラ１９上にレール２５が載せられることで回転自在に支
持される。この場合に縦型処理容器２４側の歯車２６と
各電動機２１側のピニオン２２とが互いに噛み合う。

【００１９】ケーシング１１内には、上記以外に上部シ
ュート２７や下部シュート３０も配置される。上部シュ
ート２７は縦型処理容器２４よりも一回り径の小さい円
筒形からなり、フランジ状に張り出した鍔２８を下端に
有する。下部シュート３０は、その上端外径が縦型処理
容器２４よりも一回り大きい逆円錐筒形をしている。上
部シュート２７は縦型処理容器２４の上位に配置されて
上蓋２０の裏面に取り付けられている。この場合、上部
シュート２７の下端にある鍔２８が縦型処理容器２４の
上端面と同一レベルになり、該容器の上端内周面と鍔外
周面との間に環状の間隙２９が介在する。下部シュート
３０は、縦型処理容器２４の下位に配置されて支持台１
４に取り付けられるかまたは他の手段で所定の位置に保
持される。

【００２０】回転軸３１は図１・図２のごとく、上下方
向に並んだ多数の取付部３２を外周面に有する。図１・
図２に例示された回転部材３３は多数のリングを鎖のご
とく屈伸自在に長く連結してなる。こうした回転部材３
３は、各リング一つひとつが剛体部分になり、各リング
相互の連結部が屈伸自在なフレキシブル部分になるか
ら、これをフレキシブル剛体ということもできる。回転
軸３１に対して回転部材３３は、多数本のものが放射配
列かつ上下多段の態様で取り付けられる。具体的には各
回転部材３３の基端部をそれぞれ上下一対の取付部３２
間に挿入した後、これら取付部３２・回転部材３３を上
下に貫通する複数本の各取付棒３４で各回転部材３３を
回転軸３１の外周部に枢着する。このときの各取付棒３
４は脱落しないように、これらの両端をたとえばナット
のような止具で止める。かかる回転軸３１は各回転部材
３３を縦型処理容器２４内に納めるために該容器２４の
軸心部に配置される。この場合に上蓋２０を貫通する回
転軸３１の上端部は、その上蓋２０上に取り付けられた
軸受３５で回転自在に支持され、回転軸３１の下端部も
図示しない軸受で同様に支持される。

【００２１】図１・図２において回転軸３１を高速回転
させるための回転駆動系の機械は、電動機４１と伝動系
４２とからなる。電動機４１はケーシング１１の上部側
に配置されて図示しない手段でそこに保持されている。
伝動系４２はたとえばベルト伝動式のもので、一対のプ
ーリ４３・４４とエンドレスのベルト４５からなる。こ
れらのうちで、一方のプーリ４３は電動機４１の出力軸
に取り付けられ、他方のプーリ４４は回転軸３１の上端
に取り付けられ、さらにベルト４５は両プーリ４３・４
４にわたって掛けわたされる。

【００２２】図１〜図３に例示されたスクレーパ５１
は、掻取部材５２・電動機（モータ）５３・クランク盤
５４・クランク軸５５などの組み合わせからなり、細長
いブレード状の掻取部材５２を上下に往復運動させると
いうものである。この図示例でスクレーパ５１は複数基
ある。

【００２３】図１〜図３の各スクレーパ５１において、
それぞれの電動機５３はこれらの支持スタンド５６を介
してケーシング１１の上蓋２０上に設置されている。各
クランク盤５４はそれぞれ電動機５３の出力軸に取り付
けられている。各クランク軸５５はこれらの上端部が各
クランク盤５４の盤面にピンで枢着され、それらの各下
端部側が上蓋２０を貫通してケーシング１１内に引き込
まれている。一方で各掻取部材５１は、それぞれ支持台
１４の保持孔１７と前記間隙２８とを上下に貫通して縦
型処理容器２４内に配置され、それら掻取部材５２の上
端部が各クランク軸５５の下端部とピンで枢着されてい
る。かくて縦型処理容器２４に内装された各掻取部材５
２は、その容器２４の内周面に近接している。ここでい
う縦型処理容器２４の内周面と掻取部材５２との「近
接」は、両者が微間隙を介在して非接触状態を呈するこ
とだけでなく、掻取部材５２が縦型処理容器２４の内周
面に軽く接触することをも意味する語である。以降の説
明において両者の「近接」をいう場合もこれと同義であ
る。

【００２４】図１〜図３の実施形態において、各電動機
２１・４１・５３は周知のものであり、ベルト伝動式の
伝動系４１も周知のものである。他の構成部材も殆どの
ものが金属などの周知材料からなる。とくにスクレーパ
５１の掻取部材５２はハイテンション鋼からなる。

【００２５】本発明装置で破砕混合処理される土質材料
用の原材料は泥・土・砂・礫・石・岩などのうちから選
ばれた一以上のものであったり、また、泥を含む二種以
上の混合物・土を含む二種以上の混合物・砂を含む二種
以上の混合物・礫を含む二種以上の混合物・石を含む二
種以上の混合物・岩を含む二種以上の混合物などのうち
から選択された一以上のものであったりする。これらに
ついては天然物や人造物を問わない。かかる原材料の具
体的なものとして、ヘドロ・泥土・粘性土・砂質土・礫
質土・粘性土塊（ロームや浚渫土）・風化した珊瑚礫混
じり土・風化岩（泥岩・凝灰岩・花崗岩など）・風化岩
塊混じり土・玉石（河川・湖沼・海岸などでみられるも
の）・砕石（市販品）・下水汚泥スラッジ・有機質土・
弱溶結堆積物・火砕流堆積土・崖錐土・建設発生土など
をあげることができる。弱溶結堆積物の一つとして「し
らす」と俗称されているものがある。これは主として南
九州に広く分布する火砕流堆積物・降下火砕堆積物・そ
れらの二次堆積物などであって軽石質ないし火山灰質の
白色を帯びたものである。「しらす」は降雨により斜面
崩壊しやすい特殊土の一つでもある。

【００２６】上記の原材料には、必要に応じて添加物
（添加材・添加剤）も添加される。その場合の添加物
は、固体・液体・気体などのうちから選択される一以上
のものである。このような添加物は無機物であったり有
機物であったりする。添加物の具体的なものとして、生
石灰（粉状・塊状）・消石灰（粉状・塊状）・セメント
系固化材（粉状・塊状・液状）・石灰系固化材（粉状・
塊状・液状）・高分子系安定剤（粉状・液状）・土質安
定用ポリマ（粉状・液状）・増粘剤（粉状・液状）・ピ
ート・藁・チップ状生木・農業用肥料（粉状・液状）・
貝殻類（牡蛎殻・帆立貝殻・アコヤ貝殻）・廃棄石炭灰
（粉状・液状）・ベントナイトその他の止水材（粉状・
液状）・廃棄コンクリート塊・短繊維（金属系のもの・
炭素系のもの・石油材料系のもの）・一般廃棄物焼却灰
スラグ・土工用軽量発砲ビーズ・土工用水砕スラグ・分
離防止剤（粉状・液状）・水・海水・空気・酸素・中和
剤・アルカリ性ガス・酸性ガスなどをあげることができ
る。

【００２７】図１〜図３に例示された本発明装置を用い
て原材料または原材料と添加物とを破砕混合するとき、
すなわち、土質材料をつくるときは、一例として以下の
ようになる。

【００２８】図１において各電動機２１・４１・５３を
スイッチオンすると各部がつぎのように作動する。レー
ル２５の部分を支持ローラ１９で支持されている縦型処
理容器２４は、電動機２１の回転がピニオン２２を介し
て歯車２６へ伝達されるため低速で自転する。縦型処理
容器２４内では、電動機４１の回転を伝動系４２で受け
た回転軸３１が高速回転するので、自重で垂れ下がって
いた各回転部材３３が遠心力により水平浮揚して高速回
転する。さらに電動機５３が回転するスクレーパ５１で
は、クランク盤５４の回転運動がクランク軸５５により
直線運動に変換されてそれが掻取部材５２に伝わるの
で、掻取部材５２が縦型処理容器２４内を上下方向に往
復運動する。

【００２９】ケーシング１１の上部前面または上部後面
には図示しない投入口があり、それが上部シュート２７
の上部側と通じている。したがって上記の運転状態にお
いて、コンベアベルトのような供給系で運ばれてくる原
材料（または原材料と添加物）は、その投入口から上部
シュート２７を通じて縦型処理容器２４内に投入され
る。こうした原材料等は、縦型処理容器２４内を落下し
てここを通過するまでの間、多数本かつ多段の高速回転
体（各回転部材３３）により強打されて粉砕混合され
る。とくに各回転部材３３は、これが５００〜２０００
回転／分のように高速回転しているから、処理物に対す
る破砕能力や均質混合能力がきわめて高い。このように
破砕混合される原材料（または原材料と添加物）は縦型
処理容器２４を通過した時点で土質材料になる。

【００３０】上記の破砕混合を連続実施しているとき、
原材料（または原材料と添加物）の一部が縦型処理容器
２４の内周面に付着して堆積成長しようとするが、これ
に対しては、自転運動している縦型処理容器２４と上下
運動しているスクレーパ５１の掻取部材５２とが協働し
てその堆積成長を防止する。すなわち、掻取部材５２が
縦型処理容器２４の内周面に近接して上下運動し、縦型
処理容器２４が自転しているのであるから、その容器内
周面に付着した付着物が掻取部材５２で掻き取られる。
したがって縦型処理容器２４の内周面に原材料などが付
着するとしてもこれが堆積成長することはなく、破砕混
合に際して既述の不都合が生じない。

【００３１】図１〜図３の実施例で用いられる掻取部材
５２については、図４の各図で例示されるようなナイフ
エッジや鋸歯を有するものもある。これらのうちで図４
(A1)(A2)の掻取部材５２は、一側縁のみにナイフエッジ
を有する片刃形状のものである。図４(B1)(B2)の掻取部
材５２も一側縁のみにナイフエッジを有する片刃形状で
あるが、これはナイフエッジの部分が台形（または三角
形）の鋸歯状にもなっている。図４(C1)(C2)の掻取部材
５２はナイフエッジの鋸歯状部分が円弧形の凹部によっ
て形成されている。図４(D1)(D2)の掻取部材５２は両側
縁にナイフエッジを有する両刃形状のもので、その断面
形状は同図(D2)のごとき三角形である。図４(E1)(E2)の
掻取部材５２も両側縁にナイフエッジを有する両刃形状
のもので、その断面形状は同図(E2)のごとき台形であ
る。図４(F1)(F2)の両刃形掻取部材５２は、両ナイフエ
ッジの部分が略三角形（または台形）の鋸歯状になって
いる。図４(G1)(G2)の両刃形掻取部材５２は、両ナイフ
エッジの部分が円弧形の凹部によって形成されている。

【００３２】図４に示された各掻取部材５２は、ナイフ
エッジや鋸歯を有するので付着物の掻き取り効果が高
い。さらにナイフエッジ側の部分が傾斜面であることも
望ましい。それは図２の縦型処理容器２４において破砕
物Ｓがナイフエッジ側の傾斜面に衝突したとき、これを
中心部側へ跳ね返し回転部材３３側へと導くからであ
る。この種の傾斜面がない場合、破砕物は縦型処理容器
２４の内周面の接線方向へ飛散しがちになる。

【００３３】図１〜図３の実施形態でスクレーパ５１の
掻取部材５２は、これが上下に往復運動しないものもあ
る。そのような場合は、たとえば掻取部材５２の上下両
端部を支持台１４や上部シュート２７に固定してこれを
保持する。上下動しない掻取部材５２については、これ
をバネで縦型処理容器２４の内周面に押し付けることも
ある。図５はそのようなケースの一例を示している。

【００３４】図５(A)(B)(C) を参照して上下一対の保持
具６１・６５は、下記のような構成を有する。一方の保
持具６１は取付板６２と保持板６３が直角に交差して一
体化されたものである。保持板６３の先端部側には四角
形をした切欠部６４が形成されている。他方の保持具６
５も取付板６６と保持板６７が直角に交差して一体化さ
れたものであり、保持板６７の先端部側にも四角形をし
た切欠部６８が形成されている。取付板６６の板面の下
部には、上向きにフック状に折れ曲がった取付部材６９
が固着されている。一対のバネ７１・７２はそれぞれ曲
げ形状を有する板バネからなる。これらのうちで一方の
バネ７１は、一方の保持具６１の保持板６３上にあてが
われ、そこにボルトナットで止められている。他方のバ
ネ７２は他方の保持具６５において取付部材６９の上部
前面にあてがわれ、そこにボルトナットで止められてい
る。図５(A) を参照して、一方の保持具６１は上部シュ
ート２７の下部外周面にあてがわれ、そこにボルトナッ
トで止められる。他方の保持具６５は図５(A) のごと
く、支持台１４の下部内周面にあてがわれてそこにボル
トナットで止められる。このようにして取り付けられた
両保持具６１・６５の切欠部６４・６８は一つの垂直線
上に並び、上下に対応する。したがって掻取部材５２
は、上下の切欠部６４・６８にわたって、しかも、縦型
処理容器２４の内周面に近接して配置されるのである。
この場合に二つの切欠部６４・６８で両端保持された掻
取部材５２は、一対のバネ７１・７２を介して縦型処理
容器２４の内周面に押し付けられる。掻取部材５２は、
また、これの下端が保持具６５の取付部材６９で支持さ
れるから脱落することがない。

【００３５】これまでの各実施形態において縦型処理容
器２４を固定したときは、スクレーパ５１の掻取部材５
２を縦型処理容器２４の周方向沿いに回転させる。縦型
処理容器２４が正回転で掻取部材５２が逆回転というよ
うに、両者を同時回転させることもある。掻取部材５２
を回転させるための手段としては、たとえば縦型処理容
器２４の上下に、これと同期回転するリング状のターン
テーブルをそれぞれ配置し、それらのターンテーブルで
掻取部材５２の上下両端部を保持すればよい。縦型処理
容器２４については歯車伝動方式のほか、ベルト伝動方
式・チェーン伝動方式・接触ローラ方式などでも回転さ
せることができる。

【００３６】これまでの各実施形態で回転部材３３は、
鎖または伝動用のチェーンベルトに類したものが代表例
になる。その一方で、多数のリンク片を屈伸自在に長く
連結したもの・単数〜多数（複数）の打撃部材（例：鉄
板・ハンマヘッド・斧など）を可撓性のある金属ワイヤ
に固着したものも有効である。本発明装置は、回転部材
３３の本数や段数を多くするにしたがい高能力化する。
したがって本発明装置の破砕混合能力は、回転軸３１に
対して、二本〜多数本（三本以上）の回転部材３３を一
段・二段・多段（三段以上）などいずれかの態様で取り
付けることにより定まる。

【００３７】本発明の第２実施態様に係る破砕混合装置
は図６を参照して明らかなように、スクレーパ５１の構
成が前記実施形態と異なる。以下その具体的構成を説明
する。

【００３８】図６の実施形態でスクレーパ５１はチェー
ンソー型である。図６のスクレーパ５１を構成している
主な部材は掻取部材５２・電動機５７・スプロケットギ
ア５８・ガイドバー５９などであり、スクレーパ５１を
支持するための部材は受台１４ａである。受台１４ａは
ケーシング１１の上部筒１３の内面に設けられている。
電動機５７は受台１４ａ上に設置されて周知の手段でそ
こに固定されている。スプロケットギア５８は電動機５
７の出力軸に取り付けられている。ガイドバー５９は掻
取部材５２のエンドレス回転を支持するためのもので長
円形の板状部材からなる。かかるガイドバー５９はスプ
ロケットギア５８と隣接して配置され、サポート部材で
電動機５７の非回転部に固定される。掻取部材５２はエ
ンドレス状のチェーンからなり、これがスプロケットギ
ア５８とガイドバー５９とにわたって掛け回されてい
る。図６においてスクレーパ５１は、複数のものが周方
向に等間隔または不等間隔で配置されるものである。し
たがっ上部筒１３内には複数の受台１４ａが設けられ、
これらを利用して複数のスクレーパ５１が装備される。
この場合に掻取部材５２は、スプロケットギア５８やガ
イドバー５９に保持された状態で縦型処理容器２４に内
装され、その内周面に近接することとなる。

【００３９】図６の実施形態において、縦型処理容器２
４は前例と同様に回転するものである。この縦型処理容
器２４内に上部シュート２７の下端部が入り込んでい
る。図６の実施形態におけるその他の技術事項は、既述
の内容と実質的に同じかそれに準ずる。

【００４０】図６の本発明装置を用いて原材料または原
材料と添加物とを破砕混合するときも各電動機２１・４
１・５３をスイッチオンする。それで各部がつぎのよう
に作動する。縦型処理容器２４は前述したと同様に、電
動機２１の回転を伝達されて低速で自転する。各スクレ
ーパ５１では、電動機５７の回転にともない、掻取部材
５２が縦型処理容器２４の内周面近くで上下方向にエン
ドレス回転する。縦型処理容器２４内では既述のとお
り、電動機４１の回転で回転軸３１が高速回転するの
で、各回転部材３３が水平浮揚しながら高速回転する。
したがってこの運転状態において縦型処理容器２４内に
投入された原材料等は、縦型処理容器２４内を落下して
ここを通過するまでの間、多数本かつ多段の高速回転体
（各回転部材３３）により強打されて粉砕混合され、前
述したと同様の土質材料になる。

【００４１】上記の破砕混合時、原料等の一部が縦型処
理容器２４の内周面に付着かつ堆積成長することに対し
ては、スクレーパ５１の掻取部材５２がこれを防止す
る。すなわち、縦型処理容器２４の内周面に近接して上
下方向にエンドレス回転しながら回転体８１にて縦型処
理容器２４の内周面沿いに周回する掻取部材５２が、そ
の容器内周面の付着物を掻き取るのである。したがって
縦型処理容器２４の内周面に原材料などが付着するとし
てもこれが堆積成長することはなく、破砕混合に際して
既述の不都合が生じない。

【００４２】本発明の第３実施態様に係る破砕混合装置
は図７を参照して明らかなように、スクレーパ５１の構
成が図６の実施形態と同じである。けれどもこの実施形
態のものは、縦型処理容器２４が固定（非回転）でスク
レーパ５１が回転という点において前記実施形態と相違
する。以下それらの構成を具体的に説明する。

【００４３】図７において縦型処理容器２４は、ケーシ
ング１１の上部筒１３内に配置され、そのケーシング１
１の下部筒１２側にある支持台１４に取り付けられてい
る。したがって縦型処理容器２４は回転しない。縦型処
理容器２４の外周面には、上下二本のレール２５ａ・２
５ｂがあるものの、前記のような歯車２５はない。二本
のレール２５ａ・２５ｂも縦型処理容器２４の外周面に
沿うエンドレスのものである。両レール２５ａ・２５ｂ
は縦型処理容器２４の外周面において、上面開放型の環
状溝と下面開放型の環状溝と周面開放型の環状溝とを形
成している。

【００４４】図７を参照して、回転体８１は内周面に溝
を有する平面円形かつ環状の溝形部材からなる。回転体
８１は上壁・底壁・周壁の各内面に複数のローラ８２・
８３・８４を備えている。それぞれ複数のローラ８２〜
８４は回転体８１の周方向に等間隔で分布するものであ
る。回転体８１は、さらに、上面に歯の刻まれた円形の
歯車（ラック）８５を外周面の下部側に備えている。回
転体８１は縦型処理容器２４の両レール２５を覆うよう
にしてこれらと掛かり合っている。この場合にローラ８
２・８３が両レール２５ａ・２５ｂの溝内に嵌まり込
み、ローラ８４が両レール２５ａ・２５ｂ間の溝内に嵌
まり込む。前記実施形態で電動機２１の出力軸に取り付
けられたピニオン２２は、図７の実施形態において回転
体８１の歯車８５と対応するものである。それで支持台
１４の張り出し部上に電動機２１が搭載され、ピニオン
２２が歯車８５と噛み合っている。

【００４５】図７の実施形態でスクレーパ５１はチェー
ンソー型である。図６のスクレーパ５１を構成している
主な部材は、図６で述べたところの掻取部材５２・電動
機５７・スプロケットギア５８・ガイドバー５９などで
ある。スプロケットギア５８は電動機５７の出力軸に取
り付けられている。ガイドバー５９は掻取部材５２のエ
ンドレス回転を支持するためのもので長円形の板状部材
からなる。ガイドバー５９はスプロケットギア５８と隣
接して配置され、サポート部材で電動機５７の非回転部
に固定される。掻取部材５２はエンドレス状のチェーン
からなり、これがスプロケットギア５８とガイドバー５
９とにわたって掛け回されている。図７の実施形態でも
スクレーパ５１は、複数のものが周方向に等間隔または
不等間隔で回転体８１上に設置される。この場合に掻取
部材５２は、スプロケットギア５８やガイドバー５９に
保持された状態で縦型処理容器２４に内装され、その内
周面に近接する。

【００４６】図７の実施形態において、上部シュート２
７は上部側が擂り鉢形で下部側が円筒形をしており、下
部シュート３０は上部側が円筒形で下部側が擂り鉢形を
している。上部シュート２７は下部側が縦型処理容器２
４内に入り込んでおり、下部シュート３０は縦型処理容
器２４の下部側を受け入れている。図７の実施形態で回
転体８１が一回転ごとに逆転する場合は、電動機５３の
給電方式として通常の電線が使用できる。回転体８１が
一方向回転する場合は、電動機５３の給電方式として架
線（環状）とポールなどトロリ方式を採用する。スクレ
ーパ５１の動力源としては、もちろん電動機５３に代わ
るエンジンも採用することができる。図７の実施形態に
おけるその他の技術事項は、既述の内容と実質的に同じ
かそれに準ずる。

【００４７】図７の本発明装置を用いて原材料または原
材料と添加物とを破砕混合するときも各電動機２１・４
１・５７をスイッチオンする。それで各部がつぎのよう
に作動する。縦型処理容器２４の外周部にあって両レー
ル２５ａ・２５ｂや各ローラ８２〜８４で回転自在に支
持されている回転体８１は、電動機２１の回転がピニオ
ン２２を介して歯車８５に伝達されるために所定の方向
へ低速回転する。この回転体８１上にある各スクレーパ
５１では、電動機５７の回転にともない、掻取部材５２
が縦型処理容器２４の内周面近くで上下方向にエンドレ
ス回転する。縦型処理容器２４内では既述のとおり、電
動機４１の回転で回転軸３１が高速回転するので、各回
転部材３３が水平浮揚しながら高速回転する。したがっ
てこの運転状態において縦型処理容器２４内に投入され
た原材料等は、縦型処理容器２４内を落下してここを通
過するまでの間、多数本かつ多段の高速回転体（各回転
部材３３）により強打されて粉砕混合され、前述したと
同様の土質材料になる。

【００４８】上記の破砕混合時、原料等の一部が縦型処
理容器２４の内周面に付着かつ堆積成長することに対し
ては、スクレーパ５１の掻取部材５２がこれを防止す
る。すなわち、縦型処理容器２４の内周面に近接して上
下方向にエンドレス回転しながら回転体８１にて縦型処
理容器２４の内周面沿いに周回する掻取部材５２が、そ
の容器内周面の付着物を掻き取るのである。したがって
縦型処理容器２４の内周面に原材料などが付着するとし
てもこれが堆積成長することはなく、破砕混合に際して
既述の不都合が生じない。

【００４９】本発明の第４実施態様に係る破砕混合装置
は図８・図９を参照して明らかなように、スクレーパ５
１の構成が前記各実施形態と異なる。この第４実施態様
では、また、第１実施形態と同様に縦型処理容器２４が
回転するものである。以下それらの構成を具体的に説明
する。

【００５０】図８・図９において縦型処理容器２４は、
図７のケースと同様のレール２５ａ・２５ｂを外周面に
備えており、その容器外周面の下部には、上面に歯の刻
まれた円形の歯車（ラック）２６が設けられている。図
８・図９における保持体９１は縦型処理容器２４を回転
自在に保持するためのもので、これは図６の回転体８１
から歯車８５を省略したと同様の構造を有する。したが
って保持体９１は、上壁・底壁・周壁の各内面に複数の
ローラ９２・９３・９４を備えている。それぞれ複数の
ローラ９２〜９４は保持体９１の周方向に等間隔で分布
している。図９で明らかなように、保持体９１はケーシ
ング１１内において上部筒１３の内周面に取り付けられ
ている。縦型処理容器２４は保持体９１と内外に相対嵌
合し、当該保持体９１によって回転自在に保持されてい
る。この相対関係において、ローラ９２・９３が両レー
ル２５ａ・２５ｂの溝内に嵌まり込み、ローラ９４が両
レール２５ａ・２５ｂ間の溝内に嵌まり込んでいる。

【００５１】図８・図９の実施形態におけるスクレーパ
５１はウインチ型のものであり、これは掻取部材５２・
巻取ドラム１０１・複数のシーブ１０２・１０３・テン
ショナー１０４などで構成されるものである。これらの
うちで、掻取部材５２はワイヤーとかピアノ線とかのよ
うな線状体からなる。その場合の線状体としては円形や
多角形など任意の断面形状のものが選定できる。また、
表面を粗面化した線状材たとえば金属（合金）その他の
溶射物を付着させて粗面化した金属線なども掻取部材５
２として採用できる。巻取ドラム１０１はウインチの主
要部をなす周知のものであり、これについては電動機や
伝動系を介してドラムが正逆回転する。各シーブ１０２
・１０３やテンショナー１０４も周知のローラからな
る。図７・図８のスクレーパ５１はつぎのように組み立
てられるから、掻取部材５２はケーシング１１内の縦型
処理容器２４とつぎのように対応する。巻取ドラム１０
１はケーシング１１の外部側方に、シーブ１０２はケー
シング１１の上蓋２０上に、シーブ１０３はケーシング
１１の下部筒１２側にそれぞれ配置され、適当な手段で
それらの位置に保持される。巻取ドラム１０１で両端部
を巻き取られる掻取部材５２はケーシング１１の内外に
わたるものである。この場合に、各シーブ１０２・１０
３に掛け回された掻取部材５２の中間部は、両シーブ１
０２・１０３間で上下一直線状になるとともに、その直
線部分が縦型処理容器２４の内周面に近接する。ケーシ
ング１１の外部に配置されて所定位置を保持している圧
接式のテンショナー１０４は、掻取部材５２の一部と接
触してこれに張りを与えている。かかるウインチ型スク
レーパ５１はこの図示例のように一基でもよく、また、
周方向に間隔をおいて複数基装備してもよい。

【００５２】図８・図９の実施形態にその他の技術事項
は、既述の内容と実質的に同じかそれに準ずる。

【００５３】図８・図９の本発明装置も前記と同じく、
縦型処理容器２４内に投入された原材料等を各回転部材
３３の高速回転打撃力で破砕混合する。しかもこの際、
電動機２１や巻取ドラム１０１をスイッチオンして各部
を作動させる。一方のスイッチオンで電動機２１が回転
したときは、それがピニオン２２を介して歯車２６に伝
達されるので、縦型処理容器２４が所定の方向へ低速で
自転する。他方のスイッチオンで巻取ドラム１０１は、
一定時間ごとに時計回り方向へ回転したり反時計回り方
向へ回転したりするから、掻取部材５１の一部（縦型処
理容器２４の内周面に近接している部分）が下降したり
上昇したりする。それゆえ、上記破砕混合時に原料等の
一部が縦型処理容器２４の内周面に付着かつ堆積成長す
るとしても、自転運動している縦型処理容器２４と上下
運動しているスクレーパ５１の掻取部材５２とが協働し
てその堆積成長を防止する。したがって破砕混合に際し
て既述の不都合が生じない。

【００５４】

【発明の効果】本発明装置は所定の破砕混合に際して縦
型処理容器と掻取部材とを相対回転させたとき、掻取部
材が容器内周面の付着物を掻き取り、その付着物の堆積
成長を防止する。ゆえに本発明装置によるときは、各種
の弊害の原因になる付着堆積物を縦型処理容器の内周面
から合理的に取り除いて回転部材の早期損耗防止、回転
動力の過負荷防止、生産性の高維持、土質材料の品質保
持などをはかることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の第１実施形態を略示した縦断面図
である。

【図２】本発明装置の第１実施形態についてこれの要部
を略示した横断面図である。

【図３】本発明装置の第１実施形態におけるスクレーパ
を略示した側面図である。

【図４】本発明装置の第１実施形態で用いられる各種掻
取部材を例示した正面図と横断面図である。

【図５】本発明装置の第１実施形態においてスクレーパ
の他例を略示した要部縦断面図と掻取部材用保持具（複
数）の平面図と正面図である。

【図６】本発明装置の第２実施形態を略示した縦断面図
である。

【図７】本発明装置の第３実施形態を略示した縦断面図
である。

【図８】本発明装置の第４実施形態を略示した平面図で
ある。

【図９】本発明装置の第４実施形態を略示した縦断面図
である。

【符号の説明】

２１縦型処理容器３１回転軸３３回転部材４１電動機４２伝動系５１スクレーパ５２掻取部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤潤一東京都港区赤坂４丁目９番９号日本国土開発株式会社内 (72)発明者小幡博志東京都港区赤坂４丁目９番９号日本国土開発株式会社内Ｆターム(参考） 4D065 AA17 EB03 4D067 EE44 GA03 GB02 4G037 DA15 EA04 4G078 AB20 BA05 DA30 EA20

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上部に入口を有するとともに下部に出口を
有する筒状の縦型処理容器と、縦型処理容器内の中心領
域に配置されて上下方向に沿う回転軸と、回転軸の周囲
に放射状に取り付けられた複数本の長い回転部材と、回
転軸に連結された回転駆動系の機械と、上下方向に長い
掻取部材を有するスクレーパとを備えており、スクレー
パの掻取部材が縦型処理容器の内周面に近接してその容
器内に配置されているとともに縦型処理容器と掻取部材
とのうちの少なくとも一方が縦型処理容器の軸線を中心
にして回転自在に設けられていることを特徴とする破砕
混合装置。
【請求項２】縦型処理容器がその軸線を中心にして回転
自在に設けられたものからなり、スクレーパの掻取部材
が縦型処理容器内の定位置に配置されている請求項１記
載の破砕混合装置。
【請求項３】縦型処理容器がその軸線を中心にして回転
自在に設けられたものからなり、スクレーパの掻取部材
が上下動自在に設けられたものからなる請求項１記載の
破砕混合装置。
【請求項４】縦型処理容器がその軸線を中心にして回転
自在に設けられたものからなり、スクレーパの掻取部材
が上下方向にエンドレス回転自在に設けられたものから
なる請求項１記載の破砕混合装置。