JP2019107616A - クラッシャ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】揺動アームに設けた回転ロールの駆動用ベルトの経時的な弛みを調整する。【解決手段】固定のフレームＦに揺動自在のアーム３と、そのフレームに設けた第一の回転ロール１と、アームに設けられてそのアームの揺動に伴って第一の回転ロール１に対して接近又は離反する第二の回転ロール２と、アームに設けた駆動軸５ａと第二の回転ロール２の回転軸２ａとを連結するベルト４と、前記アームに設けたベルト等の緊張装置１０と、を備えるクラッシャ装置Ａである。その緊張装置は、アームにガイド軸１２、長孔１３を介して移動可能なスライドベースと、そのスライドベースに設けたアイドルプーリ１７とを備える。この緊張装置によって経時的なベルト４の弛みを防止できる。【選択図】図１

Description

この発明は、種々の被処理物をその大きさに合わせて選別する選別装置等の下流側等に設けられ、二つの回転ロール間で被処理物を破砕する二軸クラッシャ装置に関するものである。

一般に、大きさの異なる物が混合している被処理物を、その大きさに応じて選別するために、選別装置が用いられる。選別装置としては、例えば、被処理物を回転駆動される複数のリング（ロータ）付きのローラ上に載せて、そのリングの回転によって排出側へ送り出しながら、ローラ間に形成された隙間に落とし込んで選別作業を行うローラスクリーンと呼ばれるものがある（特許文献１段落０００３〜０００７、図４参照）。
ローラスクリーンで処理される被処理物としては、例えば、石炭等の鉱石、砕石、鉱滓、その他石材、建設廃材、木材、土砂等、が挙げられる。

選別装置の下流側には、駆動力によって回転する二つの回転ロール間で被処理物を破砕するクラッシャ装置が設けられる（特許文献１図１〜図３参照）。
このクラッシャ装置の一例として、本願の一実施形態を示す図１〜図３を参照して説明すると、固定の四角枠体状のフレームＦに、第一の回転ロール１と、第二の回転ロール２を有する揺動アーム３とを設け、そのアーム３の揺動に伴って第一の回転ロール１に対して第二の回転ロール２を接近又は離反させ、その第一、第二の回転ロール１、２の間に被処理物ａを投入して破砕するものがある。

特開２０１７−５１８９３号公報

上記のクラッシャ装置は、第一の回転ロール１と第二の回転ロール２をモータ（電動機）等の駆動機によって駆動しており、その駆動機から各回転ロール１、２にはベルト４又はチェーン（以下、ベルトとチェーンの両者をベルト４等という）によって駆動力が伝達されている。
そのベルト４等は、時間経過とともに（経時的に）弛み、駆動機から第一、第二の回転ロール１、２に回転力が円滑に伝達されなくなる。

この場合、従来では、駆動軸５ａと第一、第二の回転ロール１、２の回転軸１ａ、２ａとの間隔を調整してベルト４等の弛みをなくして緊張させ、駆動力が円滑に伝達されるようにしている。
しかし、この軸移動によるベルト４等の張力の調整は、第一、第二の回転ロール１、２の回転軸１ａ、２ａ又は駆動軸５ａの軸受台を移動・固定して行っており、その作業は繁雑である。

この発明は、以上の実情に鑑み、揺動アーム３に設けた第二の回転ロールへの駆動力伝達用ベルト４等の経時的な弛みを簡単な構成によって解消し得るようにすることを課題とする。

上記課題を達成するために、この発明は、固定のフレームに揺動自在のアームと、前記フレームに設けた軸回りに回転する第一の回転ロールと、前記アームに設けられてそのアームの揺動に伴って第一の回転ロールに対して接近又は離反する軸回りに回転する第二の回転ロールと、前記アームに設けた駆動軸と第二の回転ロールの回転軸とを連結するベルト等と、前記アームに設けたベルト等の緊張装置と、を備えて、前記第一、第二の回転ロール間で被処理物を破砕する構成のクラッシャ装置を採用した。

このクラッシャ装置は、駆動軸と第二の回転ロールの回転軸とを連結するベルト等の緊張装置を揺動するアームに設けたので、アームの揺動に伴って前記ベルト等が弛むことがなく、ベルト等の経時的な弛みを直す作用で十分なため、簡単な構成とすることができる。
例えば、その緊張装置は、アームに移動可能なスライドベースと、そのスライドベースに設けたアイドルプーリとを備え、前記スライドベースの移動によるアイドルプーリのベルト等への張力負荷調整によってそのベルト等の張力を調整する。そのスライドベースは、例えば、アームに設けたガイド軸に前記移動方向に長い長孔を介して移動可能とすることができる。
そのスライドベースの移動は、例えば、スライドベースとアームに、上記移動方向で対向する軸受をそれぞれ設け、その両軸受にねじ軸を貫通し、そのねじ軸を介して両軸受を接離・固定可能とした構成を採用することができる。

上記アイドルプーリの数は、クラッシャ装置の大きさやベルト等の負荷張力値等に応じて、１つ、２つ等と任意であるが、少なくとも２つ以上の複数とすれば、各アイドルプーリの間隔を適宜に設定することによって、ベルト等の張り出す長さを少なくして適切な張力を付与することができる。また、ベルト等の屈曲度も小さくできるため、ベルト等の劣化を抑制できる。

この発明は、以上のように構成したので、経時的なベルト等の弛みを簡単な構成でもって調整できる。

この発明に係るクラッシャ装置の一実施形態を示す正面図 同実施形態の一作用の正面図 同実施形態の平面図 同実施形態の緊張装置部分の拡大正面図 同実施形態の緊張装置の他例の拡大正面図 同実施形態の緊張装置のさらに他例の拡大正面図

この発明に係るクラッシャ装置の一実施形態を図１乃至図４に示し、この実施形態のクラッシャ装置Ａも、従来と同様に、各種選別装置の下流側に設けられる。選別装置としては、例えば、ローラスクリーンの他、種々のものを採用することができる。

クラッシャ装置Ａは、図１乃至図３に示すように、固定の四角枠体状の金属製フレームＦに、回転軸１ａの軸心回りに回転する第一の回転ロール１と、その第一の回転ロール１に沿って配置されて、第一の回転ロール１に対して接近及び離反する方向へ移動自在の第二の回転ロール２とを備える。第一の回転ロール１は、図１及び図２に示すように、固定のフレームＦに設けた回転軸１ａの軸心回りに回転自在である。回転軸１ａの軸心の位置は、フレームＦに対して不変となっている。クラッシャ装置Ａは、駆動力によって回転する二つの回転ロール１、２間で被処理物ａを破砕する。

第二の回転ロール２は、フレームＦに設けた揺動軸（駆動軸）５ａの軸心周りに揺動自在の上下方向のアーム３を介して吊り下げられている。アーム３は四角状枠からなってフレームＦの両側に設けられ、揺動軸５ａの両端にそれぞれアーム３の上端が軸受を介して取り付けられて、各アーム３が揺動軸５ａの軸心回り左右方向に揺動する。また、第二の回転ロール２の回転軸２ａの両端が各アーム３の下端部に軸受を介して取り付けられている。このアーム３が、揺動軸５ａの軸心回りに揺動することにより、第二の回転ロール２は揺動軸５ａの軸心周りの左右円弧方向に移動する。これにより、第二の回転ロール２は第一の回転ロール１との間の距離が可変となっている。なお、図中の符号６はアーム３の揺動範囲を規制するストッパを、符号７は衝撃吸収装置をそれぞれ示している。

第一の回転ロール１と第二の回転ロール２の表面は、それぞれ被破砕物の素材に応じて、例えば、この実施形態のように円筒面状である場合もあるし、それ以外にも、適度な凹凸あるいは先鋭な凸部（破砕歯）を備えたものが採用される場合もある。

第一の回転ロール１と第二の回転ロール２はそれぞれモータ等の駆動源からの駆動力によってその軸心回りに回転する。この実施形態においては、第一の回転ロール１の回転軸１ａは、駆動源（図示せず）に直接に又はベルト等を介して連結されて、その駆動源によって第一の回転ロール１が図１において左回り（反時計回り）に回転する。一方、第二の回転ロール２の回転軸２ａはプーリ２ｂ、５ｂを介してＶベルト４によって連結されている。ベルト４は複数本からなる。
プーリ５ｂは揺動軸５ａと一体になっており、この揺動軸５ａが駆動源（図示せず）によって回転する。このため、駆動源による揺動軸５ａの回転により、プーリ５ｂ、ベルト４、プーリ２ｂ及び回転軸２ａを介して第二の回転ロール２が図１において右回り（時計回り）に回転する。このとき、アーム３は揺動軸５ａに軸受を介して支持されているため、揺動軸５ａの回転に伴って揺動することはない。

両回転ロール１、２が逆方向に回転している状態において、その両回転ロール１、２間に被破砕物ａが供給されて破砕される。このとき、第一の回転ロール１と第二の回転ロール２との間に異物（硬い大きな被処理物ａ等）が入り込むと、第二の回転ロール２を支えるアーム３が図２に示すように揺動して、第二の回転ロール２が第一の回転ロール１から離れて、異物ａの噛み込みが防止される。

この実施形態では、揺動する側の回転ロールである第二の回転ロール２の方が、固定側の回転ロールである第一の回転ロール１よりも大径となっているが、回転ロール１、２の径は自由に設定でき、また、摩耗によって徐々に小径となっていく。例えば、使用開始時において、第二の回転ロール２と第一の回転ロール１とを同一径としてもよいし、あるいは、第二の回転ロール２の方を第一の回転ロール１よりも小径としてもよい。

アーム３にはこの発明の特徴部分であるベルト４の緊張装置（テンション装置）１０が設けられている。この緊張装置１０はアーム３の中央付近に位置させてバランスをとることが好ましく、そのアーム幅方向に移動可能な鉄板からなるスライドベース１１と、そのスライドベース１１に設けたアイドルプーリ１７とを備える。
スライドベース１１は、アーム３に設けたガイド軸１２（例えば、頭部付ボルト）にスライドベース１１に形成したアーム３の幅方向に長い長孔１３を介してその長さ方向に移動・固定可能となっている。

また、スライドベース１１とアーム３にはそれぞれ軸受１４、１５が設けられている。この実施形態では、両軸受１４、１５はスライドベース１１とアーム３にそれぞれ固定されてねじ軸１６がその軸方向に移動自在に貫通している。ねじ軸１６には各軸受１４，１５を挟んで締結ナット１４ａ、１５ａがそれぞれねじ込まれており、各ナット１４ａ、１５ａを適宜に緩めたり、ねじ込んだりして両軸受１４、１５を接離させると、スライドベース１１がアーム３の幅方向に移動する（図４の実線及び鎖線参照）。

スライドベース１１にはねじ軸１６に対し上下対称のアイドルプーリ１７、１７が設けられている。この対のプーリ１７をベルト４の内側にあてがい、スライドベース１１を上記幅方向に移動することによってベルト４に適切な張力を付与することができる。
このため、ナット１５ａを回転させることによるねじ軸１６を介した軸受１４、１５の接離によってベルト４に適切な張力を付与した状態で、ナット１５ａのねじ止めによって両軸受１４、１５間を固定してその張力状態を固定する。この張力状態は、アーム３の揺動に伴って、ベルト４とともに緊張装置１０も揺動するため、安定してベルト４が弛むことはない。張力固定するナット１５ａはダブルナットとすることが好ましい。

揺動する側である第二の回転ロール２は、アーム５に取り付けられたウェイト装置３０の重力によって、第一の回転ロール１に押しつけられ、被処理物ａの安定した破砕を可能としている。そのウェイト装置３０はリンク機構２０によって第二の回転ロール２に連結されている。この実施形態では、リンク機構２０は、その一端が、第二の回転ロール２の回転軸２ａを支持するアーム３に取り付けられ、他端は、固定のフレームＦに取り付けられている。すなわち、リンク機構２０は、アーム３を介してフレームＦと第二の回転ロール２とを結んでいる。

リンク機構２０は、フレームＦのブラケット２５に第一ピン２３ａを介して揺動自在の第一リンクバー２１と、アーム３のブラケット２４に第三ピン２３ｃを介して揺動自在の第二リンクバー２２とからなる。第一リンクバー２１の他端と第二リンクバー２２の一端とは第二ピン２３ｂを介して揺動自在である。

第二の回転ロール２が揺動軸５ａの軸心回りに揺動して、第一の回転ロール１に対する位置が相対移動するのに対応して、リンク機構２０の各リンクバー２１、２２は、図１、図２のように、互いにピン２３ａ、２３ｂ、２３ｃ周りに揺動し、ブラケット２４、２５間の距離の変化に対応して、リンク機構２０の全長が伸縮する。

ウェイト装置３０は、第一リンクバー２１に取り付けられており、第二の回転ロール２が第一の回転ロール１から遠ざかることによるリンク機構２０の動きに伴って、徐々に第二の回転ロール２を第一の回転ロール１側へ押圧する力が少なくなるようになっている。この押圧力の変化は、ウェイト装置３０を取り付けたリンクバー２１の水平方向に対する角度（仰角）の変化によって生じる。

すなわち、いま、図１から図２に示す状態へと、リンク機構２０が動作したとする。このとき、第二の回転ロール２が第一の回転ロール１から遠ざかるのに伴って、ウェイト装置３０を取り付けた第一リンクバー２１は、図１の水平に近い状態から、図２の鉛直に近い状態へと、水平方向に対する仰角（ただし、仰角は９０°未満の鋭角）が増大する。
この仰角の増大により、ウェイト装置３０の重力の第一リンクバー２１への作用分力、すなわち、第一リンクバー２１の両端のピン２３ａ、２３ｂ中心間を結ぶリンク軸方向に対して直交する方向への分力が小さくなる。このため、第一リンクバー２１への作用分力が小さくなり、第二の回転ロール２を第一の回転ロール１側へ押圧する力が少なくなる。これにより、異物の噛み込み及び異物の排出が円滑に作用するようになる。

なお、ウェイト装置３０は、第二の回転ロール２から最も遠い第一リンクバー２１に取り付けられているが、これを、他のリンクバーに取り付けてもよい。例えば、ウェイト装置３０を、第二の回転ロール２に最も近い第二リンクバー２２に取り付けてもよい。ウェイト装置３０は、所定の重量のものを複数組み合わせることにより、所望の荷重に設定できるようになっている。

また、この実施形態では、アーム３を第二の回転ロール２の回転軸２ａの軸方向両端にそれぞれ備えている。さらに、ウェイト装置３０を備えたリンク機構２０を、両方のアーム３とフレームＦとの間にそれぞれ備えている（図３参照）。このため、第一の回転ロール１と第二の回転ロール２との間に異物を噛み込んだ際、又は、噛み込みを生じかけた際に、第一の回転ロール１と第二の回転ロール２とが非平行状態となることを抑制し、平行状態を維持しやすい。
さらに、図３に示すように、一方のリンク機構２０と他方のリンク機構２０とがウェイト装置３０で連結されているので、第一の回転ロール１と第二の回転ロール２とが非平行状態になることをさらに効果的に抑制する。

上記実施形態において、アイドルプーリ１７は、上下対に限らず、ベルト４に適切な張力を付与できれば、その数や間隔は任意である。例えば、図５に示すように、１つのアイドルプーリ１７とすることもできる。
また、アイドルプーリ１７の数は、クラッシャ装置の大きさやベルト４の負荷張力値等に応じて、１つ、２つ等と任意であるが、少なくとも２つ以上の複数とすれば、各アイドルプーリ１７の間隔を適宜に設定することによって、ベルト４の張り出し長さを少なくして適切な張力を付与することができる。さらに、ベルト４の屈曲度も小さくできるため、ベルト４の劣化を抑制できる。
複数のアイドルプーリ１７の場合の相互の間隔は、同様に、クラッシャ装置の大きさやベルト等の負荷張力値等に応じて適宜に設定する。
この各アイドルプーリ１７に対してスライドベース１１をそれぞれ設ければ、各アイドルプーリ１７の間隔を自由に設定でき、ベルト４等の負荷を軽減したり、軽量化を図り得たりすることが期待できる。一方、実施形態のように、一のスライドベース１１に複数のアイドルプーリ１７を設ければ、一のスライドベース１１の移動によってそのベース１１の複数のアイドルプーリ１７が同時に動くため、ベルト４の張力負荷が安定する。

なお、上記実施形態においては、一方（図３において下側）のアーム３にプーリ２ｂ、５ｂ、ベルト４の駆動力伝達機構を設けたが、図３鎖線で示すように、他方（同上側）のアーム３に駆動力伝達機構を設けたり、両方（図３において上下両方側）に駆動力伝達機構を設けたりすることができる。これらの場合、同様に、駆動力伝達機構に緊張装置１０を設けることは勿論である。また、両駆動力伝達機構の駆動力を２つの駆動機でそれぞれ行う場合は両駆動機を同期させることは勿論である。
また、ベルト４によって、駆動機からの動力を回転ロール１、２に伝達したが、ベルト４に代えてチェーンを採用し得ることは勿論である。このとき、プーリ２ｂ、５ｂはスプロケットとすることは言うまでもない。さらに、第一の回転ロール１へのベルト等の伝達手段にも、アイドルプーリ１７を有するスライドベース１１等からなる緊張装置１０をフレームＦに設けて付設することができる。
緊張装置１０は、ねじ軸１６等に代えてばね等の弾性体や油圧シリンダによってスライドベース１１をベルト４等に対して押し付けるようにすることもできる。このとき、ばねや油圧シリンダの押圧力はベルト４等が所要の張力を得るように適宜に設定する。

上記軸受１４、１５の接離・固定は、上記の構成に限らず、他の種々の手段を採用することができる。例えば、前記軸受１４、１５の一方をねじ軸受とし、他方の軸受にねじ軸１６の一端を軸心回りに回転自在に支持する等であり、図６に示す実施形態では、スライドベース１１の軸受１４がナット１４ａ、１４ａでもってねじ軸１６の一端を軸心回りに回転自在に支持され、アーム３の軸受１５がねじ軸受となってねじ軸１６の他端がねじ結合して貫通している。このため、ねじ軸１６の他端の角柱部１６ａをスパナ等によって回転することによってねじ軸１６が回転する。ねじ軸１６はその回転により軸受１５に対して進退し、その進退に伴ってスライドベース１１がアーム３の幅方向に移動する（図６の実線及び鎖線参照）。

緊張装置１０は、図１において、アーム３の右方にそのスライドベース１１が突出するようにする構造とすることができる。また、アーム３上のスペース及び構造的に許容されれば、ベルト４等の外側（アーム３の左右外側）から張力を付与するようにすることもできる。
このように、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。この発明の範囲は、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

Ａ クラッシャ装置
Ｆ フレーム
ａ 被処理物
１ 第一の回転ロール
２ 第二の回転ロール
１ａ、２ａ 回転軸
３ アーム
４ ベルト（チェーン）
５ａ 揺動軸（駆動軸）
１０ 緊張装置
１１ スライドベース
１２ ガイド軸
１３ 長孔
１４、１５ 軸受
１４ａ、１５ａ 締結ナット
１６ ねじ軸
１７ アイドルプーリ
２０ リンク機構
２１、２２ リンクバー
２３ａ、２３ｂ、２３ｃ リンクバー連結ピン
３０ ウェイト装置

Claims (5)

1. 固定のフレーム（Ｆ）に揺動自在のアーム（３）と、
   前記フレーム（Ｆ）に設けた軸回りに回転する第一の回転ロール（１）と、
   前記アーム（３）に設けられてそのアーム（３）の揺動に伴って前記第一の回転ロール（１）に対して接近又は離反する軸回りに回転する第二の回転ロール（２）と、
   前記アーム（３）に設けた駆動軸（５ａ）と前記第二の回転ロール（２）の回転軸（２ａ）とを連結するベルト（４）又はチェーンと、
   前記アーム（３）に設けた前記ベルト（４）又はチェーンの緊張装置（１０）と、
   を備えて、前記第一、第二の回転ロール（１、２）の間で被処理物（ａ）を破砕するクラッシャ装置。
2. 上記緊張装置（１０）は、上記アーム（３）に移動可能なスライドベース（１１）と、そのスライドベース（１１）に設けたアイドルプーリ（１７）とを備え、前記スライドベース（１１）の移動による前記アイドルプーリ（１７）の上記ベルト（４）又はチェーンへの張力負荷調整によってそのベルト（４）又はチェーンの張力を調整する請求項１に記載のクラッシャ装置。
3. 上記スライドベース（１１）は、アーム（３）に設けたガイド軸（１２）に上記移動方向に長い長孔（１３）を介して移動可能になっている請求項２に記載のクラッシャ装置。
4. 上記スライドベース（１１）とアーム（３）に、上記移動方向で対向する軸受（１４、１５）をそれぞれ設け、その両軸受（１４、１５）にねじ軸（１６）を貫通し、そのねじ軸（１６）を介して両軸受（１４、１５）を接離・固定可能として上記アーム（３）に対しスライドベース（１１）を移動・固定可能とした請求項２又は３に記載のクラッシャ装置。
5. 上記アイドルプーリ（１７）を上記ベルト（４）又はチェーンの走行方向に沿って複数設けた請求項２乃至４の何れか１つに記載のクラッシャ装置。

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