JP2015174051A - ジョークラッシャ用歯板 - Google Patents

Abstract

【課題】被破砕物をジョークラッシャ用歯板の歯に確実に噛み込ませる。【解決手段】対向する動歯２０及び不動歯１０の破砕面間に破砕空間を形成し、その破砕空間は供給側から排出側に向かって徐々に狭まる形状を成し、破砕空間内に供給された被破砕物Ａを、動歯２０が不動歯１０に対して揺動することにより破砕し、動歯２０及び不動歯１０の少なくとも一方は、その破砕面に供給側と排出側とを結ぶ方向に伸びる突条２３を複数並列して備え、突条２３は、その稜線方向の途中に稜線が前後よりも盛り上がる凸部２４を備えるジョークラッシャ用歯板とした。凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂは、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａよりも、一方の歯板の板面方向に対して急勾配に設定されている。【選択図】図１

Description

この発明は、対向する対の歯板間に形成される空間内に被破砕物を供給し、歯板の揺動により被破砕物を破砕するジョークラッシャに用いられるジョークラッシャ用歯板に関するものである。

従来から、コンクリート塊や、アスファルト舗装材、岩石、その他塊状物等、比較的大きな被破砕物を圧縮破壊させる破砕機として、ジョークラッシャが使われている。

ジョークラッシャは、被破砕物を供給する側（以下、「供給側」という）から排出する側（以下、「排出側」という）に向かって、徐々に接近するようにＶ字状に配置される動歯と不動歯とを備える。

可動構造の動歯は、固定構造の不動歯に対して、接近、離反を繰り返す揺動運動を行う。動歯と不動歯とで挟まれた破砕空間内に投入された被破砕物は、動歯と不動歯との間で作用する圧縮力によって破砕される。

動歯２０の揺動は、揺動装置３０の作用によって行われる。例えば、図５に示す揺動装置３０は、動歯２０の基板２１の下部をその背面側で支える保持アーム３４と、基板２１の上部に設けられたリンク機構３５等とからなる。

リンク機構３５は、固定のフレーム等に取り付けられた支持軸３２と、その支持軸３２に対して軸周り回動自在の回動アーム３１とを備える。回動アーム３１は、その一端が支持軸３２に軸周り回動可能に接続され、他端は、基板２１に設けた基板側支持軸３３に接続されている。回動アーム３１の両端はヒンジ構造で両軸３２，３３へ接続されている。

保持アーム３４は、その一端が基板２１の下部背面側に設けた接続部３６に、ヒンジ機構を介して接続されている。他端は、破砕時の反力を受けることができる反力リンク機構（図示せず）に接続されている。基板２１は、破砕時の反力に対向するように、反力リンク機構によって不動歯１０側に押圧されている。

駆動力によって反力リンク機構を動作させ、保持アーム３４を揺動させると、基板２１が基板側支持軸３３に近い供給側では円運動を行い、接続部３６に近い排出側では楕円運動や円弧状の運動を行い、基板２１全体としてその揺動を繰り返す。この基板２１の揺動により、動歯２０と不動歯１０との間の破砕空間の幅が増減し、Ｖ字状の空間内の被破砕物Ａが破砕される。

このジョークラッシャにおいて、動歯２０と不動歯１０は、破砕空間内に投入された被破砕物Ａが当接する破砕面が、被破砕物の供給方向（供給側と排出側とを結ぶ方向）に沿って伸びる突条２３を、複数並列して備える形状で構成されている。すなわち、破砕面には、供給方向に直交する方向に沿って、複数の凸部と凹部が波形に連続し、その凹凸によって被破砕物Ａに圧縮力が効果的に加わるようになっている。

特開平７−１３６５２８号公報 特開２００７−１１７９３１号公報

従来のジョークラッシャ用歯板では、動歯と不動歯の破砕角度が大きいと、すなわち、Ｖ字状に配置された両歯板の破砕面同士の成す角度（鋭角）が大きいと、硬く大きな塊が破砕面の歯に噛み込まず、被破砕物が破砕面間の幅が広い供給側に逃げてしまう場合がある。

被破砕物が供給側に逃げると破砕圧力が加わらず、被破砕物は適切に破砕されない。また、時には被破砕物が破砕空間から外部へ跳ね上がってしまう事態にもつながる。

特許文献１、２では、歯板の破砕面の波形形状のピッチを、供給側から排出側に向かって変化させているが、これだけでは、被破砕物が供給側に逃げるのを確実に防止することができない。

そこで、この発明は、被破砕物をジョークラッシャ用歯板の歯に確実に噛み込ませることを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、対向する動歯及び不動歯の破砕面間に破砕空間を形成し、前記破砕空間は供給側から排出側に向かって徐々に狭まる形状を成し、前記破砕空間内に供給された被破砕物を、前記動歯が前記不動歯に対して揺動することにより破砕し、前記動歯及び前記不動歯のうち少なくとも一方の歯板は、その破砕面に供給側と排出側とを結ぶ方向に伸びる突条を複数並列して備え、前記突条は、その稜線方向の途中に稜線が前後よりも盛り上がる凸部を備えることを特徴とするジョークラッシャ用歯板を採用した。

歯板の破砕面において、被破砕物の移送方向に沿って、すなわち、供給側から排出側に向かう方向に沿って設けられた突条の途中に、その稜線が前後よりも盛り上がる凸部を設けたので、歯板間に挟まれた被破砕物は、突条の稜線付近からの圧縮力を全体に亘って受けるとともに、凸部付近では、特に集中した圧縮力を受ける。このため、被破砕物に対する歯板の歯の噛み込みがよくなり、被破砕物が供給側に逃げてしまう事態を防止できる。また、被破砕物が適切に速やかに破砕されることで、被破砕物が破砕空間から外部へ跳ね上がってしまう事態も防止できる。

このとき、突条の途中に凸部を設けるべき前記一方の歯板は、動歯又は不動歯、あるいはその両方であってもよいが、少なくとも、動歯が備える突条に凸部を設けることが望ましい。

これらの各構成において、前記凸部の供給側に向く稜線は、前記凸部の排出側に向く稜線よりも、前記一方の歯板の板面方向に対して急勾配に設定されていることが望ましい。

突条の稜線の途中に凸部を設けたことにより、凸部の排出側に向く稜線の水平方向に対する仰角は、凸部を設けない場合の突条の稜線の水平方向の仰角よりも大きくなる。このため、従来の凸部のない歯板と比較して、被破砕物に対する歯の噛み込みがさらによくなる。また、水平方向に対する仰角が大きくなれば、被破砕物が供給側に逃げてしまう事態をさらに確実に防止できる。なお、凸部の供給側に向く稜線は、凸部の排出側に向く稜線の勾配よりも板面方向に対して急勾配であるから、その取り付け長さ（稜線方向への長さ）は短いものとなる。供給側に向く稜線の延長が短いので、被破砕物を供給側に押す力の発生を最小限とし得る。

また、前記凸部は、前記一方の歯板の供給側端部と排出側端部との中間位置よりも、供給側と排出側のそれぞれに設けられ、供給側の凸部の前記急勾配に設定された側の稜線は供給側に、排出側の凸部の前記急勾配に設定された側の稜線は排出側に向き、前記一方の歯板は、供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能となっている構成を採用することができる。

歯板を供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能とすれば、歯板の寿命が長くなるので、コストの削減に寄与し得る。

この発明は、供給側から排出側に向かう方向に沿って設けられた突条の途中に、その稜線が前後よりも盛り上がる凸部を設けたので、歯板間に挟まれた被破砕物は、突条の稜線付近からの圧縮力を全体に亘って受けるとともに、凸部付近では、特に集中した圧縮力を受ける。このため、被破砕物に対する歯板の歯の噛み込みがよくなり、被破砕物が供給側に逃げてしまう事態を防止できる。また、被破砕物が適切に速やかに破砕されることで、被破砕物が破砕空間から外部へ跳ね上がってしまう事態も防止できる。

この発明の一実施形態を示し、（ａ）はジョークラッシャ用歯板の使用状態を示す断面図、（ｂ）は（ａ）の要部拡大図 同実施形態を示し、（ａ）はジョークラッシャ用歯板の動歯の斜視図、（ｂ）は（ａ）のｂ−ｂ断面図 他の実施形態のジョークラッシャ用歯板の使用状態を示す断面図 図３のジョークラッシャ用歯板の動歯の斜視図 従来のジョークラッシャ用歯板の使用状態を示す断面図 従来のジョークラッシャ用歯板の動歯の斜視図

この発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１（ａ）に、この実施形態のジョークラッシャ（破砕機）におけるジョークラッシャ用歯板（以下、単に「歯板」と称する。）の取り付け状態、使用状態を示す。図１（ｂ）は、その要部断面図である。

ジョークラッシャは、図１に示すように、対向する動歯２０及び不動歯１０の破砕面間に破砕空間を形成している。破砕空間は、図中上方に示す供給側から、下方に示す排出側に向かって、徐々に狭まるＶ字形状を成す。

破砕空間の上方に設けられた供給装置（図示せず）から被破砕物Ａが落下し、破砕空間内に供給される。破砕空間内に供給された被破砕物Ａは、動歯２０が不動歯１０に対して揺動することにより破砕される。破砕された破砕粒Ｂは、破砕空間の下方の隙間から排出され、次工程へ搬送される。

動歯２０の揺動は、揺動装置３０の作用によって行われる。この実施形態はシングルトッグル型と呼ばれるタイプであり、揺動装置３０は、動歯２０の基板２１の下部をその背面側で支える保持アーム３４と、基板２１の上部に設けられた基板側支持軸３３を偏心軸として、その偏心軸を、駆動軸（図示せず）の中心周りに回転させる駆動装置等からなる。偏心軸の軸心と回転軸の軸心とは偏心している。

保持アーム３４は、その一端が基板２１の下部背面側に設けた接続部３６に、ヒンジ機構を介して接続されている。また、他端は、固定のフレーム等にヒンジ機構を介して接続されている。このため、保持アーム３４は、他端側の固定のフレームへの接続箇所を中心として、一端側が上下方向へ揺動可能である。偏心軸、回転軸、両ヒンジ機構のヒンジ軸は、全て軸方向が平行に配置される。

駆動力によって、基板側支持軸３３を駆動軸の軸心周りに回転させると、基板２１が基板側支持軸３３に近い上部側では円運動を行い、接続部３６に近い下部側では楕円運動や円弧状の運動を行い、基板２１全体としてその揺動を繰り返す。この基板２１の揺動により、動歯２０と不動歯１０との間の破砕空間の幅が増減し、Ｖ字状の空間内の被破砕物Ａが破砕される。動歯２０に、被破砕物Ａを不動歯１０に向かって圧縮する方向への動きだけでなく、被破砕物Ａを供給側と排出側とを結ぶ方向に滑らせる動きがあるのが特徴である。

なお、この実施形態では、不動歯１０の破砕面に対して、動歯２０の破砕面が近づきながら、上方（供給側）から下方（排出側）に向かって被破砕物Ａを不動歯１０の破砕面に擦りつけるようにその動作が設定されている（回動アーム３１は反時計回りに回転）が、逆に、不動歯１０の破砕面に対して、動歯２０の破砕面が近づきながら、下方（排出側）から上方（供給側）に向かって被破砕物Ａを不動歯１０の破砕面に擦りつけるようにその動作を設定（回動アーム３１が時計回りに回転）してもよい。

不動歯１０の破砕面は、従来例を示す図６と同様の破砕面を備えている。不動歯１０の破砕面は、不動歯基部１１に固定された歯板１２の表面に形成され、供給側と排出側とを結ぶ方向に伸びる突条１３を複数並列して備えている。すなわち、不動歯１０の破砕面は、被破砕物Ａの供給方向と直交する方向に沿って、波形状に複数の歯が並列して配列されている（従来例を示す図６参照）。

また、動歯２０の破砕面も、基板２１に固定された歯板２２の表面に形成され、供給側と排出側とを結ぶ方向に伸びる突条２３を複数並列して備えている。すなわち、動歯２０の破砕面は、被破砕物Ａの供給方向と直交する方向に沿って、波形状に複数の歯が並列して配列されている。

ここで、不動歯１０と動歯２０の破砕面に関し、歯のピッチ、すなわち、突条１３，２３の間隔を大きくすると、被破砕物Ａに作用するせん断力が大きくなって破砕効率は向上するものの、破砕粒の粒径が大きくなってしまう。逆に、歯のピッチ、すなわち、突条１３，２３の間隔を小さくすると、粒径が大きい被破砕物Ａを効率よく破砕できないという問題がある。このため、突条１３，２３の間隔は、被破砕物Ａの内容や、どの程度の粒径まで破砕を行うかといった、種々の破砕条件に応じて適宜設定される。

この実施形態では、動歯２０の破砕面における突条２３の稜線方向の途中に、その稜線が前後よりも盛り上がる凸部２４を備えている。

突条２３の途中に凸部２４を設けたので、不動歯１０と動歯２０の破砕面間に挟まれた被破砕物Ａは、突条２３の稜線付近からの圧縮力を全体に亘って受けるとともに、凸部２４付近では、特に集中した圧縮力を受ける。このため、被破砕物Ａに対する歯の噛み込みがよくなり、被破砕物Ａが供給側に逃げてしまう事態を防止できる。また、被破砕物Ａが適切に速やかに破砕されることで、被破砕物Ａが破砕空間から供給側へ跳ね上がってしまう事態も防止できる。

この実施形態では、動歯２０が備える突条２３に凸部２４を設けたが、それに加えて、又は、それに代えて、不動歯１０が備える突条１３の途中に、同様な凸部を設けてもよい。ただし、被破砕物Ａへの破砕効果をより高めるためには、少なくとも動歯２０側の突条２３に凸部２４を設けることが望ましい。

また、突条２３の稜線の途中に凸部２４を設けたことにより、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａの勾配は、凸部２４を設けない場合の突条２３の稜線の勾配、すなわち、歯板２２の板面方向の勾配よりも急勾配となる。この実施形態において言い換えれば、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａの方向線ａの水平方向に対する仰角αは、歯板２２の板面方向ｂの水平方向に対する仰角βよりも大きくなる。このため、被破砕物Ａに対する歯の噛み込みがさらによくなる。また、被破砕物Ａに当たる部分の歯の勾配が急であるから、被破砕物が供給側に逃げてしまう事態をさらに確実に防止できる。

また、凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂは、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａよりも、歯板２２の板面方向ｂに対して急勾配に設定されている。図１（ｂ）において、凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂの歯板２２の板面方向ｂに対する仰角ｙは、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａの板面方向ｂに対する仰角ｘよりも大きく設定されている。このため、凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂの板面方向ａへの長さＬ１（あるいは、稜線方向への長さ）は、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａの板面方向ａへの長さＬ２（あるいは、稜線方向への長さ）よりも短いものとなる。供給側に向く稜線の延長が短いので、被破砕物を供給側に逃がさない上で有利である。

ここで、歯板２２の板面方向とは、凸部２４を設けない場合の突条２３の稜線の伸びる方向であり、すなわち、凸部２４を設けない場合の歯板２２の供給側の端部と排出側の端部を結ぶ方向と考えてよい。この実施形態では、隣り合う突条２３、２３間の谷筋２５の最も深い部分を結ぶ方向が、その板面方向と平行である。

他の実施形態を、図３及び図４に示す。この実施形態は、不動歯２０の歯板２２を供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能としたものである。

歯板２２の凸部２４は、突条２３の供給側端部と排出側端部との中間位置よりも、供給側と排出側のそれぞれに設けられている。この実施形態では、凸部２４を、中間位置よりも供給側と排出側のそれぞれに一つずつ設けているが、これを二つずつ等としてもよい。ただし、反転使用を前提とするため、凸部２４の位置及び形状は、中間位置を挟んで対称になっていることが望ましい。

図３に示す使用状態において、中間位置よりも供給側に配置された凸部２４は、板面方向ｂに対して急勾配に設定された側の稜線２４ｂは凸部２４の頂部よりも供給側に、緩勾配に設定された側の稜線２４ａは凸部２４の頂部よりも排出側に向いている。

また、中間位置よりも排出側に配置された凸部２４は、板面方向ｂに対して急勾配に設定された側の稜線２４ｂは凸部２４の頂部よりも排出側に、緩勾配に設定された側の稜線２４ａは凸部２４の頂部よりも供給側に向いている。

被破砕物Ａを破砕する際に有効な凸部２４は、主として中間位置よりも供給側に配置された凸部２４であるので、この歯板２２は、供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能で、いずれの側を使用した場合にも、主として中間位置よりも供給側に配置された凸部２４によって同様の破砕効果を発揮できる。歯板２２を供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能とすれば、歯板２２の寿命が長くなるので、コストの削減に寄与し得る。

上記の実施形態では、凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂは、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａよりも、歯板２２の板面方向ｂに対して急勾配に設定されていたが、凸部２４の形状は上記の実施形態には限定されず、他の形状であってもよい。例えば、凸部２４の供給側に向く稜線２４ｂが、凸部２４の排出側に向く稜線２４ａと、歯板２２の板面方向ｂに対して同一勾配に設定されていてもよい。また、その稜線２４ａ，２４ｂは直線状に伸びる勾配には限定されず、勾配が途中で変化する曲線状の稜線２４ａ，２４ｂであってもよい。

なお、動歯１０の歯板１２を供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能とすることもできる。特に、動歯１０の歯板１２において、突条１３の途中に上記各実施形態の稜線２４ａ，２４ｂを有する凸部２４と同様の凸部を設けた場合は、反転使用可能とすることで、歯板１２の寿命を長くし、コストの削減に寄与し得る。

この実施形態では、シングルトッグル型ジョークラッシャに、この発明のジョークラッシャ用歯板を適用したが、ダブルトッグル型等の他の形式のジョークラッシャにも、この発明のジョークラッシャ用歯板を適用できる。

１０ 不動歯
１１ 不動歯基部
１２，２２ 歯板
１３，２３ 突条
２４ 凸部
２０ 動歯
２１ 基板
２４ａ，２４ｂ 稜線
２５ 谷筋
３０ 揺動装置
３１ 回動アーム
３２ 支持軸
３３ 基板側支持軸
３４ 保持アーム
３５ リンク機構

Claims (4)

1. 対向する動歯（２０）及び不動歯（１０）の破砕面間に破砕空間を形成し、前記破砕空間は供給側から排出側に向かって徐々に狭まる形状を成し、前記破砕空間内に供給された被破砕物（Ａ）を、前記動歯（２０）が前記不動歯（１０）に対して揺動することにより破砕し、前記動歯（２０）及び前記不動歯（１０）のうち少なくとも一方の歯板は、その破砕面に供給側と排出側とを結ぶ方向に伸びる突条（２３）を複数並列して備え、前記突条（２３）は、その稜線方向の途中に稜線が前後よりも盛り上がる凸部（２４）を備えることを特徴とするジョークラッシャ用歯板。
2. 前記一方の歯板は前記動歯（２０）であることを特徴とする請求項１に記載のジョークラッシャ用歯板。
3. 前記凸部（２４）の供給側に向く稜線（２４ｂ）は、前記凸部（２４）の排出側に向く稜線（２４ａ）よりも、前記一方の歯板の板面方向に対して急勾配に設定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のジョークラッシャ用歯板。
4. 前記凸部（２４）は、前記一方の歯板の供給側端部と排出側端部との中間位置よりも、供給側と排出側のそれぞれに設けられ、供給側の凸部（２４）の前記急勾配に設定された側の稜線（２４ｂ）は供給側に、排出側の凸部（２４）の前記急勾配に設定された側の稜線（２４ｂ）は排出側に向き、前記一方の歯板は、供給側端部と排出側端部とを反転して使用可能となっていることを特徴とする請求項３に記載のジョークラッシャ用歯板。

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