JP2002370038A - ビリ砂利破砕方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】ビリ砂利の破砕ロス、破砕した砂による目詰ま
り、および粉塵の発生、を激減させ、破砕効率を極めて
向上させる。 【解決手段】一対の破砕板１９，２１を立設させ、両破
砕板１９，２１の下部を破砕部１７とし、この破砕部１
７の下部にダンパー３５を開閉自在に配し、一方の破砕
板１９を振動させ、他方の破砕板２１を揺動させ、破砕
部１７開放時にダンパー３５を閉塞させ、このダンパー
３５および破砕部１７により貯留部３７を形成し、両破
砕板１９，２１間へ上方からビリ砂利４３を水Ｗと共に
供給し、貯留部３７に水Ｗを貯留させた状態でビリ砂利
４３を、両破砕板１９，２１の押圧力、振動による衝撃
力により破砕して砂とすることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、庭の敷石等にしか
利用できなっかたビリ砂利（粒度５mm〜１０mmの砂利）
を破砕して砂（粒度５mm以下）にできるビリ砂利破砕方
法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木建築用コンクリートに使用す
る骨材（砂、砂利）は、河川、山、海等から採取し、河
川の砂利、砂が主に使用されていたが、昭和４０年頃か
ら河川の砂利の採取規制が始まり、その後も次第に河川
の砂利の採取規制が厳しくなり、現在では河川の砂利の
採取が禁止になっている。

【０００３】一方、建設業界においては、砂、砂利の需
要が益々増大し、その結果、河川砂利以外の代表的な砂
利、砂の供給源は河川周辺の農地、山、海等の砂利、砂
が採取され、さらに山の砕石等が採取され始めている。

【０００４】ここで、砂利および砂は、砂利プラント工
場において、砂利の原石を水で洗浄した後、篩分け、粒
度５mm以下を砂、粒度５mm〜１０mmをビリ砂利、粒度１
０mm〜２５mmを砂利、その他に分類されている。

【０００５】この内、土木建築用コンクリートの骨材と
して使用されるのは、粒度５mm以下の砂と粒度１０mm〜
２５mmの砂利である。

【０００６】従って、多くの砂利プラント工場において
は、粒度５mm〜１０mmのビリ砂利は使用されることな
く、大量に山積みされたまま放置されている。

【０００７】このビリ砂利を破砕する装置として、本願
出願人は先に特許第２８７６５６７号公報記載の発明を
した。

【０００８】本例は、山と谷とからなる歯を多数刻設さ
せた一対の歯板の一端部を傾斜させて切り欠いて破砕面
を形成させ、一対の歯板の破砕面の歯の山と谷とを噛合
させ、一方の歯板を振動させ、両歯板の押圧力、一方の
歯板の振動による衝撃力により、ビリ砂利を両歯板の破
砕面間で破砕する方法および装置である。

【０００９】本例は空気中でビリ砂利破砕を行うため、
大気中でのビリ砂利の落下速度は毎秒約４９０cmと速
く、両歯板の開放時に破砕されずに下方に落下する量が
約５０％あり、破砕ロスが多く発生していた。

【００１０】また、ビリ砂利は空隙率が約３０％と空隙
が少なく、破砕すると表面積が増大し、歯板の押圧力に
より砂の粒子が歯板の谷により形成される溝部分に圧着
し、目詰まりを起こし、このまま装置を運転し続ける
と、装置が停止するか、または歯板が破損するため、こ
の目詰まりを解消するために装置を停止させ、人手によ
り除去することを余儀なく強いられ、連続運転できなか
った。

【００１１】また、ビリ砂利を含む砂利等の破砕は、空
気中で行われていたため、破砕時に粉塵が発生し、この
粉塵により作業者に害を与えるばかりでなく、風の強い
日には近隣の居住者へも悪影響を及ぼすことが問題とな
っていた。

【００１２】これら欠点を解消するため、本願出願人は
特許第２９８６７９３号公報記載の水中ビリ砂利破砕方
法および装置を開発した。

【００１３】本例は、前者の破砕面を水槽の水中に位置
させ、水中でビリ砂利を破砕するものである。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】本願出願人が先に発明
した特許第２９８６７９３号公報記載の例は、水中でビ
リ砂利破砕を行うため、粉塵等の弊害は解消できたが、
ビリ砂利の落下速度は大気中での落下速度に対して毎秒
２４０cmと遅くはなるが、歯板の開放時に破砕されずに
下方に落下する量が多く、破砕ロスが多いことが問題と
なっていた。

【００１５】また、破砕面を水中に位置させるため、装
置の他の部分まで水槽内に浸水させる都合上、装置が大
型化すると共に、水により腐蝕し（サビ）易く、使用に
供することができなくなることが問題となっていた。

【００１６】本発明は、このような欠点を解消するため
に、ビリ砂利の破砕ロス、破砕した砂による目詰まりお
よび粉塵の発生、を激減させ、破砕能力および破砕効率
を極めて向上させることができるビリ砂利破砕方法およ
びその装置を提供することを目的としたものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は、一対の破砕板
を立設させ、両破砕板の下部を破砕部とし、この破砕部
の下部にダンパーを開閉自在に配し、一方の破砕板を振
動手段を介して振動させ、他方の破砕板を揺動させ、両
破砕板の破砕部開放時にダンパーを閉塞させ、このダン
パーおよび破砕部により貯留部を形成し、両破砕板間
へ、上方からビリ砂利を水と共に供給し、両破砕部間の
貯留部に水を貯留させた状態でビリ砂利を、両破砕板の
押圧力、一方の破砕板の振動による衝撃力により破砕し
て砂とすることを特徴とするものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明に係るビリ砂利破砕装置に
ついて、図１〜図３に基づいて説明する。

【００１９】長さ方向に山１１と谷１３とからなる歯１
５を多数刻設させ、かつ各歯１５の山１１の高さを長さ
方向の中央部を高くし、長さ方向の両側に向けて高さが
低くなるように傾斜させ、傾斜させた一方（図２におい
て手前側）を破砕部１７とした一対の山形の破砕板１
９，２１が設けられている。

【００２０】各破砕板１９，２１を山形としてあるた
め、使用により山形に傾斜させた一方の破砕部１７が摩
耗した場合、各破砕板１９，２１を反転させ、山形に傾
斜させた他方を破砕部１７として使用することにより、
各破砕板１９，２１の耐用年数を倍増することができ、
さらに後述のビリ砂利４３を破砕部１７の歯１５へ流し
込み易くなり、ビリ砂利供給性が向上する。

【００２１】本例において、歯１５は各破砕板１９，２
１の一側にのみ刻設され、その形状は断面凹凸状である
（図２参照）。

【００２２】一方の破砕板１９が、破砕部１７を下方に
向け、基台２３に揺動自在に取付けられた取付板２５
に、固着されている。

【００２３】取付板２５を振動させる振動手段２７が、
取付板２５に配設されている。

【００２４】本例において、振動手段２７は振動モータ
ーである。

【００２５】他方の破砕板２１が、破砕部１７を下方に
向け、揺動部２９に固着されている。

【００２６】本例において、揺動部２９は偏心軸３１に
装着された揺動板３３であり、偏心軸３１を回転させる
ことにより、揺動板３３が上下左右動し、左上動時に破
砕、破砕された砂の排出が行われ、右下動時にビリ砂
利、水の供給が行われる。

【００２７】この揺動板３３の上下左右動の移動距離
は、上下方向が約２０mm、左右方向が約１５mm、またそ
の運動は１秒間に５〜６回行われる。

【００２８】両破砕板１９，２１の傾斜立設位置は、両
破砕部１７の歯１５の山１１と谷１３とを互いに向い合
わせて噛合させると共に、上方から下方に向けて間隔を
狭くして、両破砕部１７が互いに垂直になるように位置
させてある。

【００２９】両破砕板１９，２１の傾斜角度は調整自在
であることが望ましい。

【００３０】破砕部１７の下部にダンパー３５が開閉自
在に配設されている。

【００３１】本例において、ダンパー３５の開閉機構
は、基台２３に閉塞方向（図１および図３において上
側）に付勢させて軸支させたダンパー３５を、揺動部２
９の揺動板３３の下端と連結させ、揺動板３３の上下動
により開閉させる機構である。

【００３２】ダンパー３５を閉塞させることにより、こ
のダンパー３５および破砕部１７間に貯留部３７が形成
される。

【００３３】このため、破砕板２１の右下動時つまり両
破砕板１９，２１の破砕部１７の開放時にダンパー３５
を閉塞させ、ビリ砂利４３を水Ｗと共に両破砕板１９，
２１間へ供給し、この供給されたビリ砂利４３は、破砕
部１７の下方がダンパー３５により閉塞されているた
め、破砕されずに下方に落下することが皆無となる。

【００３４】また、ダンパー３５の閉塞により形成され
た貯留部３７にビリ砂利４３と共に貯留された水Ｗに、
一方の破砕板１９の振動および他方の破砕板２１の揺動
によりその振動が伝達され、この水の振動および両破砕
板１９，２１の振動、揺動により、破砕部１７の歯１５
に圧着する砂を剥離し、このため目詰まりが解消され
る。

【００３５】この際、破砕された砂の粒子の表面は、貯
留部３７に貯留された水Ｗにより被膜されるため、砂の
粒子の破砕部１７への圧着を抑制し、目詰まりがより効
果的に解消される。

【００３６】また、破砕板２１の左上動時つまり両破砕
板１９，２１の破砕部１７の閉鎖時にダンパー３５を開
放し、ダンパー３５上に前回破砕により堆積した砂およ
び水Ｗを下方へ排出させると共に、一方の破砕板１９の
振動および他方の破砕板２１の揺動によりその振動が貯
留部３７に貯留された水Ｗに伝達され、この水の振動お
よび両破砕板１９，２１の振動、揺動により、破砕部１
７でビリ砂利破砕が行われ、破砕部１７の歯１５または
ダンパー３５に圧着する砂を剥離し、目詰まりが解消さ
れる。

【００３７】基台２３の下部に水槽３９が設置されてい
る。

【００３８】両破砕板１９，２１の上方にビリ砂利ホッ
パー４１が設置されている。

【００３９】このビリ砂利ホッパー４１に、両破砕板１
９，２１（破砕部１７）間にビリ砂利供給するビリ砂利
供給機構４５が設けられている。

【００４０】本例において、ビリ砂利供給機構４５は、
回転軸４７に羽根板（図示略）を立設させ、回転軸４７
の回転により羽根板を回転させ、ビリ砂利ホッパー４１
内のビリ砂利４３を両破砕板１９，２１間へ所定量ずつ
搬出する構造である。

【００４１】また、このビリ砂利供給機構４５によるビ
リ砂利供給は、両破砕板１９，２１間への過剰のビリ砂
利供給時には停止させることが望ましい。

【００４２】ビリ砂利ホッパー４１に、ビリ砂利供給と
共に給水する給水口４９が設置されている。

【００４３】なお、図中５１は取付板２５の振動が基台
２３に直接伝導されるのを防止するための防振ゴム、５
３は取付板２５の振動が基台２３に直接伝導されるのを
防止し、振動効率を向上させるための弾性体、５５は揺
動板３３の揺動力を制御するための弾性体、５７は揺動
板３３の揺動を制御するための嵌着プレート、５９は揺
動板３３の揺動を制御するためテンションロッド、６１
は揺動板３３とダンパー３５との連結支点、６３は駆動
モーター、６５は砂搬出機構、６７は排水口を示す。

【００４４】本装置を使用してビリ砂利を破砕する方法
を以下に説明する。

【００４５】まず、ビリ砂利ホッパー４１内にビリ砂利
４３を連続投入する。

【００４６】次に、一方の破砕板１９を振動手段２７で
ある振動モーターを駆動させることにより振動させると
共に、他方の破砕板２１を揺動部２９を揺動させること
により揺動させる。

【００４７】次に、予め得ようとする砂の粒度に対応さ
せて調整された両破砕板１９，２１の破砕部１７間に、
給水口４９からの給水と共に、ビリ砂利ホッパー４１か
らビリ砂利供給機構４５を介してビリ砂利４３を所定量
ずつ供給する。

【００４８】この際、破砕板２１が右下動し、つまり両
破砕板１９，２１の破砕部１７が開放され、この状態に
おいてダンパー３５は破砕板２１（揺動板３３）の右下
動により閉塞され、供給されたビリ砂利４３が、破砕さ
れずに下方へ落下することが皆無となり、破砕ロスがな
くなる（図３（イ）参照）。

【００４９】また、ダンパー３５の閉塞により形成され
た貯留部３７にビリ砂利４３と共に水Ｗが貯留され、こ
の水Ｗに一方の破砕板１９の振動および他方の破砕板２
１の揺動によりその振動が伝達され、この水の振動およ
び両破砕板１９，２１の振動、揺動により、両破砕板１
９，２１の破砕部１７の歯１５に圧着する砂を剥離し、
目詰まりが解消される。

【００５０】また、破砕された砂の粒子の表面は、貯留
部３７に貯留された水Ｗにより被膜されるため、砂の粒
子の破砕部１７の歯１５への圧着を抑制し、目詰まりが
より効果的に解消される。

【００５１】次に、破砕板２１が左上動し、つまり両破
砕板１９，２１の破砕部１７が閉鎖され、破砕部１７に
おいてビリ砂利４３は、貯留部３７に貯留された水Ｗの
中で重なり合い、一方の破砕板１９の振動による衝撃力
および両破砕板１９，２１の押圧力により、重ね割り破
砕される。

【００５２】この際、ダンパー３５は破砕板２１（揺動
板３３）の左上動により開放され、ダンパー３５上に前
回破砕により堆積した砂および水Ｗが下方へ排出される
と共に、一方の破砕板１９の振動および他方の破砕板２
１の揺動によりその振動が貯留部３７に貯留された水Ｗ
に伝達され、この水の振動および両破砕板１９，２１の
振動、揺動により、破砕部１７でビリ砂利破砕が行わ
れ、破砕部１７の歯１５またはダンパー３５に圧着する
砂を剥離し、目詰まりが解消される（図３（ロ）参
照）。

【００５３】この破砕された全ての砂は水Ｗと共に、次
工程のダンパー３５閉塞時に、ダンパー３５上に堆積
し、この状態でダンパー３５が破砕部１７の下部を閉塞
するため、破砕部１７へ次回破砕分（未破砕）のビリ砂
利４３および水Ｗが、完全に入れ替えられた状態で、供
給（充填）される。

【００５４】この破砕されたビリ砂利４３は砂となり、
この砂はダンパー３５の開放により下方の水槽３９内に
拡散することなく、速やかに下方に沈降する。

【００５５】次に、水槽３９内に沈降した砂を砂搬出機
構６５により水切りをして水槽３９外に搬出させ、適宜
使用に供する。

【００５６】このように、ビリ砂利４３および水Ｗの供
給時にダンパー３５を閉塞させ、閉塞時に貯留部３７を
形成し、この貯留部３７に水Ｗを貯留させた状態でビリ
砂利破砕を行うため、破砕されずにビリ砂利４３が下方
へ落下することが皆無となり、破砕ロスがなくなる。

【００５７】また、一方の破砕板１９の振動および他方
の破砕板２１の揺動により、その振動が貯留部３７に貯
留された水Ｗに伝達され、この水Ｗの振動および両破砕
板１９，２１の振動、揺動により、破砕部１７の歯１５
に圧着する砂を完全に剥離し、目詰まりが解消される。

【００５８】このため、破砕板に目詰まりした砂、砂利
の除去作業を皆無とし、作業性が向上し、効率良く連続
運転をすることが可能となると共に、破砕能力および破
砕効率を極めて向上させることができる。

【００５９】また、破砕が貯留部３７に水Ｗを貯留させ
た状態で行われるため、空気中での砂利破砕の際に発生
していた粉塵の発生、粉塵公害が皆無となり、作業者お
よび近隣の居住者へ粉塵により悪影響を及ぼすことがな
い。

【００６０】また、破砕部１７のみに水を貯留させれば
よいため、装置を小型化できると共に、装置の他の部分
が水に浸水することがなく、水による装置の腐蝕（損
傷）を激減させ、永年使用に供することができる。

【００６１】また、図４に破砕板１９，２１の別の例が
示してある。

【００６２】本例の破砕板１９，２１は、前例の各歯１
５の山１１の高さの長さ方向の中央部を平坦部６９とし
たものであり、この山１１の高さの長さ方向の中央部を
平坦部６９とすることにより、両破砕板１９，２１を傾
斜立設させた際の上側の開口部（山形に傾斜させた他方
により形成される）面積を拡張し、ビリ砂利供給性を向
上させることができる。

【００６３】さらに、ビリ砂利供給時にビリ砂利４３を
平坦部６９へ供給させることにより、破砕部１７として
使用していない上方の破砕板１９，２１の歯１５の摩耗
を防止することができると共に、破砕部１７として使用
する歯１５へビリ砂利４３を流し込み易くし、ビリ砂利
４３の供給性をより向上させることができる。

【００６４】また、本例の破砕板１９，２１の使用方法
は前例と同様であるため、説明は省略する。

【００６５】なお、両例において、破砕板１９，２１は
山１１と谷１３とからなる歯１５を多数刻設させたもの
であるが、歯１５を刻設させることなく、プレート板等
の平板形状としてもよい。

【００６６】また、両破砕板１９，２１の破砕部１７の
歯１５の噛合間隔は、間隔調整機構等により調整自在と
することが望ましいが、調整自在としなくてもよい。

【００６７】また、ダンパー３５の開閉機構、水槽３９
からの砂の搬出方法、は本例に限定されることはなく、
他の機構、方法を採用し得ることは自明である。

【００６８】

【発明の効果】本発明に係るビリ砂利破砕方法およびビ
リ砂利破砕装置によれば、一対の破砕板の破砕部の下方
をダンパーにより閉塞させ、このダンパーおよび破砕部
間に貯留部を形成し、両破砕板間へ、上方からビリ砂利
を水と共に供給し、貯留部に水を貯留させた状態でビリ
砂利を破砕するため、ビリ砂利供給時に破砕部の下方が
ダンパーにより閉塞されるので、供給されたビリ砂利が
破砕されずに下方に落下することが皆無となり、破砕ロ
スがなくなる。

【００６９】また、一方の破砕板の振動、他方の破砕板
の揺動により、その振動が貯留された水に伝達され、こ
の水の振動および破砕板の振動により、破砕板の破砕部
に圧着する砂を完全に剥離し、破砕板に目詰まりした
砂、砂利の除去作業を皆無とし、作業性を向上させ、効
率良く連続運転をすることが可能となると共に、破砕能
力および破砕効率を極めて向上させることができる。

【００７０】また、空気中での砂利破砕の際に発生して
いた粉塵の発生、粉塵公害が皆無となり、粉塵により作
業者および近隣の居住者に悪影響を及ぼすことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るビリ砂利破砕装置の正面図。

【図２】破砕板の斜視図。

【図３】同、使用状態を示す要部拡大正面図、（イ）が
ビリ砂利、水の供給状態を示し、（ロ）が破砕状態を示
す。

【図４】別の破砕板の斜視図。

【符号の説明】

１７ 破砕部 １９ 破砕板 ２１ 破砕板 ２７ 振動手段 ２９ 揺動部 ３５ ダンパー ３７ 貯留部 ４３ ビリ砂利 Ｗ 水

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の破砕板(19)，(21)を立設させ、両
   破砕板(19)，(21)の下部を破砕部(17)とし、この破砕部
   (17)の下部にダンパー(35)を開閉自在に配し、一方の破
   砕板(19)を振動手段(27)を介して振動させ、他方の破砕
   板(21)を揺動させ、両破砕板(19)，(21)の破砕部(17)開
   放時にダンパー(35)を閉塞させ、このダンパー(35)およ
   び破砕部(17)により貯留部(37)を形成し、両破砕板(1
   9)，(21)間へ、上方からビリ砂利(43)を水(W) と共に供
   給し、両破砕部(17)間の貯留部(37)に水(W) を貯留させ
   た状態でビリ砂利(43)を、両破砕板(19)，(21)の押圧
   力、一方の破砕板(19)の振動による衝撃力により破砕し
   て砂とすることを特徴とするビリ砂利破砕方法。
2. 【請求項２】 一対の破砕板(19)，(21)を立設させ、両
   破砕板(19)，(21)の下部を破砕部(17)とし、この破砕部
   (17)の下部にダンパー(35)を開閉自在に配し、ダンパー
   (35)閉塞時にダンパー(35)および破砕部(17)により貯留
   部(37)を形成し、上方からビリ砂利(43)を水(W) と共に
   供給し、両破砕部(17)間の貯留部(37)に水(W) を貯留さ
   せた状態でビリ砂利(43)を、一方の破砕板(19)を振動手
   段(27)を介して振動させ、他方の破砕板(21)を揺動させ
   ることにより、破砕して砂とすることを特徴とするビリ
   砂利破砕装置。