JP2007021399A - セメント系固化物の破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】
セメント系固化物、例えばコンクリート廃棄物等を再使用する場合、破砕装置によって破砕しある程度のサイズにし、再度同様の目的に使用していた。このような破砕装置は、石等を砕くものでその破壊力に重点が置かれていた。よって、どうしても大きな装置であり、重量のある高価なものとなっていた。また、破砕されたものの選別や取り出しも難しかった。更に、このような装置は比較的硬いものを破砕するため、どうしても処理能力が小さかった。そこで、セメント系固化物の塊を比較的簡単に破砕でき、またその選別も容易で、安価な破砕装置を提供する。
【解決手段】 ホッパー、メッシュ筒状体、破砕物受容部からなるものであって、該メッシュ筒状体にはその回転を行なう駆動装置及び内部に独立回転する回転軸を有し、該回転軸には破砕刃が多数取り付けられているもの。
【選択図】 図１

Description

本発明は、セメント系固化物の破砕装置に関するものである。

セメント系固化物とは、種々のセメントが固化したもので、そのセメントの種類、また骨材の有無、骨材の種類や量は問わない。よって、モルタルやコンクリート塊その他のものである。例えば、コンクリートの建造物の破砕塊、コンクリート舗装路の破砕塊、更には生コンスラッジの固化物の塊等である。

従来、上記のようなセメント系固化物、例えばコンクリート廃棄物等を再使用する場合、破砕装置によって破砕しある程度のサイズにし、再度同様の目的に使用していた。このような破砕装置は、石等を砕くものでその破壊力に重点が置かれていた。よって、どうしても大きな装置であり、重量のある高価なものとなっていた。
また、破砕されたものの選別や取り出しも難しかった。更に、このような装置は比較的硬いものを破砕するため、どうしても処理能力が小さかった。例えば、超硬部材の歯やニーダーのようなもので、処理にどうしても時間がかかるのである。

そこで、セメント系固化物の塊を比較的簡単に破砕でき、またその選別も容易で、安価な破砕装置を提供する。

以上のような状況に鑑み、本発明者は鋭意研究の結果本発明セメント系固化物の破砕装置を完成したものであり、その特徴とするところは、ホッパー、メッシュ筒状体、破砕物受容部からなるものであって、該メッシュ筒状体にはその回転を行なう駆動装置及び内部に独立回転する回転軸を有し、該回転軸には破砕刃が多数取り付けられている点にある。

本発明のセメント系固化物は、それ単独でも骨材やその他の部材が一緒に含まれていてもよい。例えば、鉄心やその他のものである。

ここで、ホッパーとは、ある程度のサイズの又はサイズにしたセメント系固化物を投入するための部分であり、通常は大きな入口とある程度の貯蔵容量を有したものである。このホッパーには連続投入できるように蓋のない開放タイプと、その都度閉止する蓋付きタイプがある。

メッシュ筒状体とは、本発明装置の本体部であり、メッシュで構成された筒である。ここでいうメッシュとは、単に多数の孔があるという意味であり、網状のものでも、織ったものでも、板に多数の孔を設けたものでも、エキスパンドメタル等どのようなものでもよい。
この孔のサイズは、０．１ｍｍ〜１００ｍｍ程度（好ましくは、１〜４０ｍｍ）であり、その破砕したものの用途によって適当に決めればよい。

この孔のサイズは筒状全体として一定でも、変化させてもよい。例えば、上流側半分は２０ｍｍの孔にして、残りを２ｍｍにする等である。

このメッシュ筒状体は、その先端（最下流）は閉じていても、開放でもよい。開放の場合には、大きいものがその端部から落下するようにしてもよい。
また、内側に跳ね上げ板を設けてもよい。これは、下方に溜まる固化物を上部に上げて再度破砕刃に効率よく接触させるためである。これはなくてもよいが、ある方が効率がよくなる。

メッシュ筒状体は、回転させるための駆動源を有している。これはモーター等の通常のものでよい。回転させる理由は、後述する破砕を効率よく行うためと、メッシュの孔が詰まらないようにすること、落下を容易にするためである。また、内容物の前進を助けるためでもある。回転速度はゆっくりでよく、数回〜数十回／分程度で十分である。回転速度は調整できるようにするのがよい。
また、前進をより容易にするため、メッシュ筒状体を下流側を低くするよう傾斜をもたせてもよい。傾斜角度としては、自由であるが、５〜１５度程度が好適である。

このメッシュ筒状体は目が細かくなるとどうしても目詰まりすることが多い。よって、これを防止するため、メッシュの外側にブラシのような清掃具を接して設けておくこともできる。大きさや数は自由である。このようにすれば、メッシュ筒状体の回転によって、自動的に清掃される。

また、同様の目的で、メッシュ筒状体を振動させてもよい。更に、時々衝撃を加える方法や、他の部材で表面を打撃する方法でもよい。

破砕物受容部とは、メッシュ筒状体の孔から排出、落下したものを受容する部分であり、単なる受け容器だけでもよいが、全体を覆うカバーのようなものを設けてもよい。更に、ベルトコンベアのようなものでもよい。また、微粉末を採取するような細かいメッシュの場合には、全体のカバーだけでもよい。

破砕物が細かい場合、どうしても浮遊することが多い。このような場合には、作業環境も考慮して、メッシュ筒状体の周囲をカバーして、吸引してサイクロン集塵器や、バグフィルターのようなもので集める方が簡単である。
また、これは、メッシュのサイズが大きくても、どうしても粉塵がでるので、そのような場合にも設けてもよい。
カバーを用いる場合には、上記した先端（最下流）は閉止するか、メッシュ構造にする方がよい。

このような集め方は、破砕したもののサイズや用途によって決めればよく、特に限定はしない。

上記メッシュ筒状体の中に独立回転する回転軸を設け、その回転軸には破砕刃が多数取り付けられている。この破砕刃の形状は特に限定はしない。単なる棒状、板状、湾曲板状等である。材質としては、セメント系固化物自体がそんなに硬度がないため、通常の鋼材でも十分であるが、より硬度のあるものを用いてもよい。また、回転して直接打撃する部分をより硬度のある部材で構成してもよい。例えば、超合金等である。
取り付け位置としては、回転軸の入口から等距離でオリエンテーションが異なる位置に複数設けても、等距離には１本だけにしてもよい。等距離に複数設けるとは、０度、９０度、１８０度、２７０度の４箇所に設ける等である。
また、スパイラル状に配置してネジ山のような構造にしてもよい。
破砕刃はすべて同じ構造、同じサイズである必要はなく、ランダムに異なるものを設けても、順次変化させてもよい。

この破砕刃の固定は、軸に直接溶接してもよいが、破損した場合に交換が容易なようにボルト止めが好適である。
また、破砕刃の数や密度、その取り付け位置等は自由である。全体として一様でも、変化させてもよい。
例えば、スパイラル状に幅の小さい板状体を全体に取り付ける等である。また、まったくのランダムに刃を固定する方法もある。
更に、刃は最初は間隔を開けて、徐々にその間隔を狭くしている方法もある。

この刃を固定する回転軸は、回転駆動源によって回転するもので、その回転速度は自由である。しかし、数十回〜数百回／分が好適である。これも回転速度が調整できるものが望ましい。

本発明装置は、前記した必須要素以外に、本発明の趣旨を逸脱しない限り何を設けてもよい。例えば、回転速度計、自走装置その他である。

本発明セメント系固化物の破砕装置には次のような効果がある。
（１） 装置自体が非常に簡単で安価である。
（２） セメント系固化物を簡単に破砕できる。
（３） メッシュのサイズを変えることによって、所望のサイズの破砕物を得ることができる。

以下実施例に基づいて、本発明をより詳細に説明する。

実施例１
図１は、本発明のセメント系固化物の破砕装置１の１例を示す概略断面図である。傾斜させた（約１０度）メッシュ筒状体２の上流端部にホッパー３が設けられている。メッシュ筒状体２は、全周が２０ｍｍφメッシュで構成されている。即ち、２０ｍｍφ以下の破砕物は下方から破砕物受容部４に落下するのである。この例のメッシュ筒状体２の先端部５は閉じており、投入したセメント系固化物は原則としてすべて破砕されてメッシュから落下する。勿論、破砕されず残存するものがあれば、機械を止めて除去してもよい。

このメッシュ筒状体２は、駆動装置（モーター）６によって回転駆動される。
これは投入物の量やサイズ等によって速度調節できるようにしている。
メッシュ筒状体２の中心部に破砕刃７用の回転軸８が設けられている。この回転軸８は、同様に駆動装置９で回転駆動される。この図では、破砕刃７が異なるように見えるが、実際にはすべて同じ長さである。オリエンテーションが順次変わっているため、そのように見えるだけである。

この例では、全体のカバー１０を設けている。これは、メッシュのサイズは比較的大きいが、打撃によりどうしても粉体が出るためである。そしてカバー１０内から配管１１によってサイクロン１２に導いている。最後にブロア１３を設けて吸引している。ブロア１３が稼働すると、粉体がサイクロン１２の下方の貯留槽１４に集められる。メッシュのサイズが非常に細かく、メッシュから出るものがほとんど粉体の場合、そのほとんどがこの貯留槽１４に集められる。

図２は、メッシュ筒状体２に跳ね上げ板１５を設けた例である。この図はメッシュ筒状体２を長手方向から見たところで、破砕刃７は１本のみ描いている。この例では、跳ね上げ板１５は９０度づつ間隔をおいて４枚設けられている。この板の長手方向の長さはメッシュ筒状体２とほぼ同じである。枚数は特に限定するものではない。勿論、より短いものを多数設けてもよく、また位置はランダムでも、スパイラル状でも、その他どのような位置でもよい。
また、この例では、メッシュ清掃用のブラシ１６も設けている。

図３は、図２の例の横断面図である。跳ね上げ板１５が長手方向に長い板であることが分かる。また、破砕刃７は一部のみ示している。勿論、跳ね上げ板の幅を大きくして、破砕刃の部分のみ切り欠いてもよい。

図４は、破砕刃の１例を示すもので、図４（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。この例では、日本刀のように湾曲した形状であり、材質は通常の鋼材である。図５の例は下方が大きくなり、２本のボルトで固定できるようになっている。回転方向は矢印の方向である。

図６は、破砕刃７の固定方法を示す。（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。回転軸８に固着された固定板１７にボルト１８で固定されている。

本発明のセメント系固化物の破砕装置の１例を示す概略断面図である。 メッシュ筒状体２を長手方向から見た断面図である。 メッシュ筒状体２を側面の断面図である。 破砕刃の１例を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。 破砕刃の他の例を示す側面図である。 破砕刃の固定状態を示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１ セメント系固化物の破砕装置
２ メッシュ筒状体
３ ホッパー
４ 破砕物受容部
５ 先端部
６ 駆動装置（モーター）
７ 破砕刃
８ 回転軸
９ 駆動装置
１０ カバー
１１ 配管
１２ サイクロン
１３ ブロア
１４ 貯留槽
１５ 跳ね上げ板
１６ ブラシ
１７ 固定板
１８ ボルト

Claims (3)

1. ホッパー、メッシュ筒状体、破砕物受容部からなるものであって、該メッシュ筒状体にはその回転を行なう駆動装置及び内部に独立回転する回転軸を有し、該回転軸には破砕刃が多数取り付けられていることを特徴とするセメント系固化物の破砕装置。
2. 該破砕物受容部は、該メッシュ筒状体の下方に設置した落下物受容部である請求項１記載のセメント系固化物の破砕装置。
3. 該破砕物受容部は、該メッシュ筒状体の周囲を覆うカバー部材であり、吸引装置に接続したものである請求項１記載のセメント系固化物の破砕装置。

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