JP3094336B1 - 粒形調整機 - Google Patents

Abstract

【要約】 【課題】 粒形調整が短時間で可能となり、又、消耗部
品の点数を少なくし得る粒形調整機を提供する。 【解決手段】 軸線が水平で内周面が截頭円錐面をなす
筒状を呈し、内周面の小径側の開口部から導入される原
料Ｍが遠心力により内周面に層をなして貯留し得るよう
に軸線回りに回転される供給ロータ９と、軸線が供給ロ
ータの軸線と一直線をなすと共に、内面が一端を閉鎖し
た円筒面をなし、かつ、開口端部の内径を供給ロータに
おける内周面の大径側の開口端部の外形より適宜大径に
設けた有底短円筒状を呈し、開口端部を供給ロータにお
ける内周面の大径側の開口端部と適宜長さに亘り重畳し
て配置され、供給ロータから供給される原料が遠心力に
より内周面に対して所要安息角をなして貯留し得るよう
に軸線回りに供給ロータと逆方向へ回転される排出ロー
タ１７とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、生コンクリートや
道路舗装用アスファルトコンクリート（透水性舗装）に
用いる粗骨材又は砂利石敷に用いる砂利を得るため、コ
ーンクラッシャやジョークラッシャ等により一次又は二
次破砕された原料（砕石）を天然の粗骨材に近い丸味を
帯びた粒形に調整する粒形調整機に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の粒形調整機としては、例
えば特開昭６１−１８５３４５号公報記載の骨材研磨機
が知られている。この骨材研磨機は、水平な軸線回りに
回転駆動される円筒状の回転ドラムと、回転ドラム内に
軸線を回転ドラムの軸線と平行で、かつ、偏心させて配
置され、軸線回りに回転ドラムよりも速く逆方向へ回転
駆動される円筒状のロータとを備え、回転ドラム内に砕
石を投入してその角をとるものにおいて、ロータの外周
面にその軸方向に沿って取り付けられた複数のロータエ
ッジと、回転ドラムの内周面に砕石投入口側から出口側
へ向け、かつ、回転ドラムの回転により砕石を出口側へ
送るように形成された螺旋状の送り歯と、軸方向におい
て隣接する送り歯間に取り付けられたドラムエッジを有
するものである。上記骨材研磨機においては、回転ドラ
ムの回転に伴って送り歯により投入口側から出口側へ送
られる砕石がドラムエッジにより掻き上げられると共
に、ロータエッジにより強制的に引きおろされるが、こ
の際に砕石同士の激しいこすり合いにより角が除去さ
れ、砕石が丸みを帯びたものになるというものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
粒形調整機では、砕石の研磨作用が回転ドラムの周方向
におけるロータと近接した周辺部のみで主に行われるの
で、砕石を天然の砂利に近い丸味を帯びた粒形にするた
めには、回転ドラム及びロータを長くして処理時間を長
くしなければならず、ひいては粒形調整機の大型化、大
重量化を招いている。又、砕石をドラムエッジで掻き上
げ、かつ、ロッタエッジで引きおろしているので、それ
らの消耗部品の摩耗が激しくなる不具合もある。そこ
で、本発明は、粒形調整が短時間で可能となり、ひいて
はコンパクトで軽量なものとし得、又、消耗部品の点数
を少なくし得る粒形調整機を提供することを目的とす
る。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の第１の粒形調整機は、軸線が水平で内周面
が截頭円錐面をなす筒状を呈し、内周面の小径側の開口
部から導入される原料が遠心力により内周面に層をなし
て貯留し得るように軸線回りに回転される供給ロータ
と、軸線が供給ロータの軸線と一直線をなすと共に、内
面が一端を閉鎖した円筒面、小径端を閉鎖した截頭円錐
面又は大径端を閉鎖した截頭円錐面をなし、かつ、開口
端部の内径を供給ロータにおける内周面の大径側の開口
端部の外径より適宜大径に設けた有底短筒状を呈し、開
口端部を供給ロータにおける内周面の大径側の開口端部
と適宜長さに亘り重畳して配置され、供給ロータから供
給される原料が遠心力により内周面に対して所要安息角
をなして貯留し得るように軸線回りに供給ロータと逆方
向へ回転される排出ロータとを備えることを特徴とす
る。又、第２の粒形調整機は、軸線が垂直で内周面が截
頭円錐面をなす筒状を呈し、内周面の小径側を上にして
配置され、その小径側の開口部から導入される原料が遠
心力により内周面に層をなして貯留し得るように軸線回
りに回転される供給ロータと、軸線が供給ロータの軸線
と一直線をなすと共に、内面が一端を閉鎖した円筒面、
小径端を閉鎖した截頭円錐面又は大径端を閉鎖した截頭
円錐面をなし、かつ、開口端部の内径を供給ロータにお
ける内周面の大径側の開口端部の外径より適宜大径に設
けた有底短筒状を呈し、開口端部を供給ロータにおける
内周面の大径側の開口端部と適宜長さに亘り重畳して配
置され、供給ロータから供給される原料が遠心力により
内周面に対して所要安息角をなして貯留し得るように軸
線回りに供給ロータと逆方向へ回転される排出ロータと
を備えることを特徴とする。

【０００５】前記供給ロータと排出ロータは、相対的に
接近離反可能であることが好ましい。前記供給ロータと
排出ロータの双方又はいずれか一方は、回転数可変であ
ることが好ましい。又、前記供給ロータの内周面におけ
る大径側端部には、周方向へ等間隔で立設され、径方向
及び軸線方向へ延在する複数の羽根を備えることが好ま
しい。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して説明する。図１は本発明に係る粒形調
整機の第１の実施の形態を示す一部を破断した正面図で
ある。図中１は中央に製品排出口２を有する矩形状のベ
ースで、このベース１上の一端（図１においては左端）
側には、軸受架台３と、この軸受架台３より高く、か
つ、製品排出口２側に位置し、製品排出口２側に開口し
た円筒状の砕石導入口４から原料としての砕石を後述す
る供給ロータへ導入するホッパ５とが設けられている。
軸受架台３上には、ベース１の他端（図１においては右
端）を指向しホッパ５及びその砕石導入口４の中心を挿
通して製品排出口２の上方まで延びる第１回転軸６が複
数の軸受台７を介して回転自在に、かつ、水平に支承さ
れている。

【０００７】第１回転軸６におけるベース１の一端側の
端部には、プーリ８が取り付けられており、このプーリ
８は、回転数可変の電動機の出力軸に取り付けたプーリ
と無端ベルト（いずれも図示せず）を介して連動連結さ
れている。一方、第１回転軸６におけるベース１の他端
側の端部には、内周面が截頭円錐面をなす截頭円錐筒状
の筒体９ａと、筒体９ａ内の中間部の軸線上に配置され
たボス９ｂと、筒体９ａとボス９ｂを一体的に連結した
半径方向の複数のアーム９ｃと、筒体９ａの内周面にお
ける大径側端部に周方向へ等間隔で立設され、内端の包
絡線が小径側端部の内径とほぼ同等で径方向及び軸線方
向へ延在する複数の羽根９ｄとからなる供給ロータ９
が、内周面の小径側をベース１の一端側に位置させ、ボ
ス９ｂを介して取り付けられている。そして、供給ロー
タ９における内周面の小径側の開口端部は、ホッパ５の
砕石導入口４の外周に回転可能に嵌合されている。

【０００８】又、ベース１上の他端側には、一端側へ伸
びるガイドレール１０が水平に敷設されており、このガ
イドレール１０上には、一端側の軸受架台３と同等の高
さの軸受架台１１が、スライダ１２及び位置調整ボルト
１３を介して一端側の軸受架台３に対して接近離反可能
に設けられている。他端側の軸受架台１１上には、軸線
が第１回転軸６の軸線と一直線をなす第２回転軸１４が
複数の軸受台１５を介して回転自在に支承されている。
第２回転軸１４におけるベース１の他端側の端部には、
プーリ１６が取り付けられており、このプーリ１６は、
第１回転軸６を回転駆動する電動機と逆方向へ回転する
回転数可変の電動機の出力軸に取り付けたプーリと無端
ベルト（いずれも図示せず）を介して連動連結されてい
る。一方、第２回転軸１４におけるベース１の一端側の
端部は、製品排出口２の上方まで延びており、この端部
には、内面が一端が閉鎖した円筒面をなし、かつ、開口
端部の内径を供給ロータ９における内周面の大径側の開
口端部の外径より適宜大径に設けた有底短円筒状を呈す
る排出ロータ１７が、開口端部を供給ロータ９における
内周面の大径側の開口端部と適宜長さに亘り同心状に重
畳するようにし、底壁１７ａの中央部に設けたボス１７
ｂを介して取り付けられている。そして、排出ロータ１
７における底壁１７ａと筒壁１７ｃのなす入隅には、径
方向及び軸線方向へ延在する複数のリブ１７ｄが、周方
向へ等間隔で設けられている。

【０００９】更に、ベース１上の一端側と他端側の間、
すなわち、製品排出口２の上方には、ホッパ５と協働し
て供給ロータ９及び排出ロータ１７を囲み、かつ、第２
回転軸１４を挿通させたケーシング１８が設けられてい
る。図１において１９はホッパ５を挿通する第１回転軸
６を保護する耐摩耗性のライナ、２０は供給ロータ９に
おける内周面の大径側の開口縁を保護する耐摩耗性のラ
イナ、２１は排出ロータ１７の開口縁を保護する耐摩耗
性のライナであり、２２は排出ロータ１７の開口縁と対
向するケーシング１８の内面を保護する衝撃吸収性のラ
イナである。

【００１０】上記構成の粒形調整機により、粒径３０ｍ
ｍ以下程度、粒形判定実績率５３％程度の砕石を粒形調
整し、粒径５〜２０ｍｍにおける粒形判定実績率５８〜
６３％程度（粒形判定実績率６３％程度は、天然の砂利
と同等の丸さである。）の粗骨材とするには、先ず、位
置調整ボルト１３を適宜に回動して第２回転軸１４の軸
受架台１１を適宜に移動し、図２に示すように、供給ロ
ータ９における内周面の大径側の開口端部と排出ロータ
１７の開口端部の重畳長さを、砕石Ｍ（図３参照）が排
出ロータ１７の内周面に対して遠心力により所要の安息
角θ（この安息角は、重力によるものより小さい。）で
貯留される際における重畳長さＬ以下、例えばＬ₁ と
し、すなわち、排出ロータ１７の筒壁１７ｃと、その開
口縁と供給ロータ９の大径側の開口縁を結ぶ線分とのな
す角度が安息角θ以上、例えばθ₁とし、供給ロータ９
と排出ロータ１７の間隙Ｇからの粗骨材（製品）Ｐ（図
４参照）の排出を可能とする。次に、供給ロータ９を電
動機によってホッパ５から導入される砕石Ｍが遠心力に
より内周面に層をなして貯留し得るように回転すると共
に、排出ロータ１７を電動機によって供給ロータ９から
供給される砕石Ｍが遠心力により内周面に対して所要安
息角θをなして貯留し得るように供給ロータ９と逆方向
へ回転する。

【００１１】次いで、図３に示すように、ホッパ５に砕
石Ｍを投入すると、砕石Ｍは、砕石導入口４から供給ロ
ータ９の下方の内周面に導入されると共に、供給ロータ
９の回転によって生じる遠心力を受け、内周面に層をな
して貯留し、かつ、内周面のテーパにより生じる遠心力
の分力によってテーパに沿って大径側端部に向けて移動
した後、大径側の開口縁から排出ロータ１７に供給され
る。排出ロータ１７に供給された砕石Ｍは、その回転に
よって生じる遠心力を受け、内周面に対して所要安息角
θで貯留され、その裾野が排出ロータ１７の開口縁に達
すると排出ロータ１７から排出される。そして、始動初
期においては、供給ロータ９への砕石Ｍの導入量を排出
ロータ１７からの砕石Ｍの排出量より多くし、供給ロー
タ９と排出ロータ１７に対する砕石Ｍの貯留量が、図４
に示す状態から図５に示す状態を経て図６に示す状態に
なった時に、導入量と排出量を同等にして運転すると、
供給ロータ９の大径側の開口端部に至り、羽根９ｄによ
り周方向の動きを拘束された砕石Ｍと、排出ロータ１７
に貯留された砕石Ｍの表層部とが、両者が互いに逆方向
へ回転され、かつ、供給ロータ９側の砕石Ｍが排出ロー
タ１７側の砕石Ｍに対して押付け力（供給ロータのテー
パにより生じる遠心力の分力）を与えることにより、両
ロータ９，１７の全周において最も効果的に互いにもみ
合って（砕石同士が転動して）磨鉱（摺擦）作用を受
け、粒形調整された粗骨材Ｐが排出ロータ１７から排出
された後、一部はケーシング１８のライナ２２に衝接し
て落下し、製品排出口２から排出される。

【００１２】図７は本発明に係る粒形調整機の第２の実
施の形態を示す正面断面図である。図中２６は円筒状の
ケーシングで、このケーシング２６上には、その中心部
に開口した円筒状の砕石導入口２７から原料としての砕
石Ｍを後述する供給ロータへ導入するホッパ２８が設け
られていると共に、軸受架台２９が設けられている。軸
受架台２９には、ケーシング２６の中心を指向しホッパ
２８及びその砕石導入口２７の中心を挿通してケーシン
グ２６内まで延びる第１回転軸３０が複数の軸受台３１
を介して回転自在に、かつ、垂直に支承されている。

【００１３】第１回転軸３０の上端部には、プーリ３２
が取り付けられており、このプーリ３２は、回転数可変
の電動機の出力軸に取り付けたプーリと無端ベルト（い
ずれ図示せず）を介して連動連結されている。一方、第
１回転軸３０の下端部には、第１の実施の形態のものと
同様に、内周面が截頭円錐面をなす截頭円錐筒状の筒体
３３ａと、筒体３３ａの中間部の軸線上に配置され、後
述するように砕石Ｍのガイドを兼ねる円板状のボス３３
ｂと、筒体３３ａとボス３３ｂを一体的に連結した半径
方向の複数のアーム３３ｃと、筒体３３ａの内周面にお
ける大径側端部に周方向へ等間隔で立設され、内端の包
絡線が小径側の内径とほぼ同等で径方向及び軸線方向へ
延在する羽根３３ｄと、筒体３３ａの内周面における小
径側端部に設けた砕石ガイド３３ｅとからなる供給ロー
タ３３が、内周面の小径側を上にしてボス３３ｂを介し
て取り付けられている。そして、供給ロータ３３におけ
る内周面の小径側の開口端部は、ホッパ２８の砕石導入
口２７の外周に回転可能に嵌合されている。

【００１４】ケーシング２６内の下端側には、軸線が第
１回転軸３０の軸線と一直線をなす第２回転軸３４が軸
受台３５を介して回転自在に支承されており、この軸受
台３５は、それから半径方向へ放射状に延びる複数のア
ーム３６を介してケーシング２６に取り付けられてい
る。第２回転軸３４の下端部には、プーリ３７が取り付
けられており、このプーリ３７は、第１回転軸３０を回
転駆動する電動機と逆方向へ回転する回転数可変の電動
機の出力軸に取り付けたプーリと無端ベルト（いずれも
図示せず）を介して連動連結されている。一方、第２回
転軸３４の上端部には、内面が一端を閉鎖した円筒面を
なし、かつ、開口端部の内径を供給ロータ３３における
内周面の大径側の開口端部の外径より適宜大径に設けた
有底円筒状を呈する排出ロータ３８が、開口端部を供給
ロータ３３における内周面の大径側の開口端部と適宜に
長さに亘り同心状に重畳するようにし、底壁３８ａの中
央部に設けたボス３８ｂを介して取り付けられている。
そして、排出ロータ３８における底壁３８ａと筒壁３８
ｃのなす入隅には、径方向及び軸線方向へ延在する複数
のリブ（図示せず）が、周方向へ等間隔で設けられてい
る。

【００１５】図７において３９は供給ロータ３３におけ
る内周面の大径側の開口縁を保護する耐摩耗性のライ
ナ、４０は第２回転軸３４のプーリ３７及び無端ベルト
を覆うカバーである。

【００１６】上記構成の粒形調整機により、粒径３０ｍ
ｍ以下程度、粒形判定実績率５３％程度の砕石Ｍを粒形
調整し、粒径５〜２０ｍｍにおける粒形判定実績率５８
〜６３％程度の粗骨材Ｐとするには、供給ロータ３３を
電動機によってホッパ２８から導入される砕石Ｍが遠心
力により内周面に層をなして貯留し得るように回転する
と共に、排出ロータ３８を電動機によって供給ロータ３
３から供給される砕石Ｍが遠心力により内周面及び底面
に対して所要安息角をなして貯留し得るように供給ロー
タ３３と逆方向へ回転する。次に、ホッパ２８に砕石Ｍ
を投入すると、砕石Ｍは、砕石導入口２７から供給ロー
タ３３に導入され、砕石ガイド３３ｅ及びボス３３ｃに
より内周面へ案内されると共に、供給ロータ３３の回転
によって生じる遠心力を受け、内周面に層をなして貯留
し、かつ、内周面のテーパにより生じる遠心力の分力及
び自重によってテーパに沿って大径側端部に向けて移動
した後、大径側の開口縁から排出ロータ３８に供給され
る。

【００１７】排出ロータ３８に供給された砕石Ｍは、そ
の回転によって生じる遠心力を受け、内周面及び底面に
対して所要安息角をなして貯留され、その裾野が排出ロ
ータ３８の開口縁に達すると排出ロータ３８から排出さ
れる。そして、始動初期においては、供給ロータ３３へ
の砕石Ｍの導入量を排出ロータ３８からの砕石Ｍの排出
量を多くし、供給ロータ３３と排出ロータ３８に対する
砕石Ｍの貯留量が図７に示す状態になった時に、導入量
と排出量を同等にして運転すると、砕石Ｍが第１の実施
の形態のものと同様の磨鉱作用を受け、粒形調整された
粗骨材Ｐが排出ロータ３８から排された後、ケーシング
２６の下方から排出される。

【００１８】なお、上述した両実施の形態においては、
第１回転軸６，３０及び第２回転軸１４，３４を回転す
る駆動手段として、電動機を用いる場合について説明し
たが、これに限定されるものではなく、油圧モータ、エ
ンジン、その他の駆動手段を用いてもよい。又、供給ロ
ータ９，３３は、羽根９ｄを有するものに限らず、その
内周面と砕石Ｍの周方向のすべりが小さい場合には、羽
根が無くてもよい。更に、供給ロータ９，３３は、筒体
９ａ，３３ａが截頭円錐筒状のものに限らず、内周面が
截頭円錐面をなしていれば、筒体が円筒状、その他の筒
状のものであってもよい。

【００１９】更に又、排出ロータ１７，３８は、内面が
一端が閉鎖した円筒面をなす有底短円筒状のものに限ら
ず、内面が小径端を閉鎖した截頭円錐面又は大径端を閉
鎖した截頭円錐面をなす有底短筒状のものであってもよ
い。又、供給ロータ９，３３及び排出ロータ１７，３８
の回転数は、可変とする場合に限らず、一定としてもよ
い。更に、第１の実施の形態における排出ロータ１７
は、供給ロータ９に対して接近離反可能とする場合に限
らず、固定としてもよく、かつ、第２の実施の形態にお
ける排出ロータ３８は、固定とする場合に限らず、供給
ロータ３３に対して接近離反可能としてもよい。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の粒形調整
機によれば、供給ロータの内周面に層をなして貯留され
つつ大径側の開口端部に至った砕石と、排出ロータに貯
留された砕石とが、両ロータの全周において互いにもみ
合って磨鉱作用を受けるので、従来のものに比べて粒形
調整を短時間で行うことができ、ひいてはそれをコンパ
クトで軽量なものとすることができ、又、消耗部品の点
数を少なくすることができ。

【００２１】一方、供給ロータと排出ロータが相対的に
接近離反可能であることにより、製品の排出量が調整可
能となるので、粒形判定実績率を任意に調整することが
できる。又、供給ロータと排出ロータの双方又はいずれ
か一方が回転数可変であることにより、供給ロータにお
いては、内周面のテーパにより生じる遠心力の分力とし
ての押付け力を任意に調整することができる。一方、排
出ロータにおいては、遠心力に伴う安息角の変化による
製品の排出量が調整可能となるので、粒形判定実績率を
任意に調整することができる。更に、供給ロータに複数
の羽根を設けることにより、供給ロータの大径側の開口
端部に至った砕石の周方向の動きが拘束されるので、磨
鉱作用を効果的に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る粒形調整機の第１の実施の形態を
示す一部を破断した正面図である。

【図２】図１の粒形調整機の要部の作用を示す説明図で
ある。

【図３】図１の粒形調整機の第１段階の作用説明図であ
る。

【図４】図１の粒形調整機の第２段階の作用説明図であ
る。

【図５】図１の粒形調整機の第３段階の作用説明図であ
る。

【図６】図１の粒形調整機の第４段階の作用説明図であ
る。

【図７】本発明に係る粒形調整機の第２の実施の形態を
示す正面断面図である。

【符号の説明】

５ ホッパ ６ 第１回転軸 ９ 供給ロータ ９ｄ 羽根 １０ ガイドレール １２ スライダ １３ 位置調整ボルト １４ 第２回転軸 １７ 排出ロータ ２８ ホッパ ３０ 第１回転軸 ３３ 供給ロータ ３４ 第２回転軸 ３８ 排出ロータ Ｍ 砕石（原料） Ｐ 粗骨材（製品）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭63−126036（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭35−4935（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B02C 13/00 - 13/31

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸線が水平で内周面が截頭円錐面をなす
   筒状を呈し、内周面の小径側の開口部から導入される原
   料が遠心力により内周面に層をなして貯留し得るように
   軸線回りに回転される供給ロータと、軸線が供給ロータ
   の軸線と一直線をなすと共に、内面が一端が閉鎖した円
   筒面、小径端を閉鎖した截頭円錐面又は大径端を閉鎖し
   た截頭円錐面をなし、かつ、開口端部の内径を供給ロー
   タにおける内周面の大径側の開口端部の外径より適宜大
   径に設けた有底短筒状を呈し、開口端部を供給ロータに
   おける内周面の大径側の開口端部と適宜長さに亘り重畳
   して配置され、供給ロータから供給される原料が遠心力
   により内周面に対して所要安息角をなして貯留し得るよ
   うに軸線回りに供給ロータと逆方向へ回転される排出ロ
   ータとを備えることを特徴とする粒形調整機。
2. 【請求項２】 軸線が垂直で内周面が截頭円錐面をなす
   筒状を呈し、内周面の小径側を上にして配置され、その
   小径側の開口部から導入される原料が遠心力により内周
   面に層をなして貯留し得るように軸線回りに回転される
   供給ロータと、軸線が供給ロータの軸線と一直線をなす
   と共に、内面が一端を閉鎖した円筒面、小径端を閉鎖し
   た截頭円錐面又は大径端を閉鎖した截頭円錐面をなし、
   かつ、開口端部の内径を供給ロータにおける内周面の大
   径側の開口端部の外径より適宜大径に設けた有底短筒状
   を呈し、開口端部を供給ロータにおける内周面の大径側
   の開口端部と適宜長さに亘り重畳して配置され、供給ロ
   ータから供給される原料が遠心力により内周面に対して
   所要安息角をなして貯留し得るように軸線回りに供給ロ
   ータと逆方向へ回転される排出ロータとを備えることを
   特徴とする粒形調整機。
3. 【請求項３】 前記供給ロータと排出ロータが相対的に
   接近離反可能であることを特徴とする請求項１又は２記
   載の粒形調整機。
4. 【請求項４】 前記供給ロータと排出ロータの双方又は
   いずれか一方が回転数可変であることを特徴とする請求
   項１、２又は３記載の粒形調整機。
5. 【請求項５】 前記供給ロータの内周面における大径側
   端部に周方向へ等間隔で立設され、径方向及び軸線方向
   へ延在する複数の羽根を備えることを特徴とする請求項
   １、２、３又は４記載の粒形調整機。