JP4959857B1 - 摩砕機 - Google Patents

Abstract

（要約）
（課題）運転時の騒音を大幅に低減することができ、しかも装置の小型化にも貢献しうる摩砕機を提供する。
（解決手段）一部から取り入れた被摩砕物を他部から排出することが可能に構成された筒状のドラム体と、前記ドラム体内をその筒長方向に貫く中心軸と、前記中心軸の軸方向に所定間隔で取り付けられて、前記ドラム体の内部空間を複数の摩砕室に区画する複数の摩砕板と、を備え、前記ドラム体および前記摩砕板のうち少なくともいずれか一方が回転し、前記ドラム体内で転動しながら前記被摩砕物に接触することにより前記被摩砕物を摩砕する摩砕媒体を有していない摩砕機である。
【選択図】図１

Description

本発明は、骨材等の摩砕を行うための摩砕機に係り、特に騒音の低減対策等に関する。

従来より、コンクリートやアスファルトの廃材から再生骨材を得るための装置として、種々のボールミル型摩砕機が存在している。
そのうち、被摩砕物の滞留時間を長くとるために、ドラム体内を複数の摩砕板（仕切板）により区画した構造を有するものも多く存在しており、このような構造を有する摩砕機では、被摩砕物は摩砕板の周縁部とドラム体内壁との隙間を通ってドラム体の一端側から他端側へと移動しながら、各区画内においてボール（摩砕媒体）により摩砕される。

ところで、このような従来の摩砕機は、摩砕板が中心軸に対して直交するように取り付けられているため、ボールを積極的に前後方向（ドラム体の軸長方向）に移動させることはできず、ボールの運動は径方向及び周方向が殆どであった。
そのため、ボールと被摩砕物が等速度で回るいわゆる共回り現象が発生し、これが摩砕効率を大きく低下させる原因となっていた。

本出願人はかかる問題点を解決するために、上記した共回り現象の発生を防いで、摩砕効率を飛躍的に向上させることを可能とした摩砕機を既に提案している（下記特許文献１、２参照）。
特許文献１，２記載の発明は、摩砕板を中心軸に直交する面に対して傾けて取り付けることにより、摩砕媒体（ボール等）に積極的に前後方向の運動を与えることを可能としたものであり、言わば摩砕板に攪拌羽根としての機能を持たせたものである。

しかしながら、特許文献１，２記載の摩砕機も含め、従来のボールミル型摩砕機において、大きな騒音を発するという問題があった。
本出願人が調べたところ、騒音の主たる原因は、ボールや被摩砕物とドラム体との衝突にあり、特に、ボールとドラム体との衝突による騒音の音量が大きいことがわかった。

特開２００８−１０４９１０号公報 特開２０１０−１２５４４６号公報

本発明は、上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、運転時の騒音を大幅に低減することができ、しかも装置の小型化にも貢献しうる摩砕機を提供するものである。

本願請求項１，２に係る発明の摩砕機は、一部から取り入れた被摩砕物を他部から排出することが可能に構成された筒状のドラム体と、前記ドラム体内をその筒長方向に貫く中心軸と、前記中心軸の軸方向に所定間隔で取り付けられて、前記ドラム体の内部空間を複数の摩砕室に区画する複数の摩砕板と、を備え、前記ドラム体および前記摩砕板のうち少なくともいずれか一方が回転し、前記ドラム体内で転動しながら前記被摩砕物に接触することにより前記被摩砕物を摩砕する摩砕媒体を有していないものである。
「前記ドラム体および前記摩砕板のうち少なくともいずれか一方が回転する」とは、ドラム体のみが回転して摩砕板が静止している場合、摩砕体のみが回転してドラム体が静止している場合、ドラム体と摩砕板との双方が回転する場合、を含む意味である。

本願請求項１，２に係る発明の摩砕機は、更に、前記ドラム体に取り付けられて、前記各摩砕板にそれぞれ対向する複数の受圧部材を備え、前記摩砕板および前記受圧部材のうち少なくともいずれか一方が回転するものである。
「前記摩砕板および前記受圧部材のうち少なくともいずれか一方が回転する」とは、摩砕板のみが回転して受圧部材が静止している場合、受圧部材のみが回転して摩砕板が静止している場合、摩砕板と受圧部材の双方が回転する場合、を含む意味である。

本願請求項１，２に係る発明の摩砕機は、更に、前記摩砕板及び前記受圧部材の少なくともいずれか一方が、中心軸に直交する面に対して傾いていることを特徴としている。

本願請求項３に係る発明の摩砕機は、前記摩砕板に前記被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔が設けられていることを特徴としている。

本願請求項４に係る発明の摩砕機は、前記受圧部材に前記被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔が設けられていることを特徴としている。

本願請求項５に係る発明の摩砕機は、前記摩砕板および前記受圧部材が、相対的に逆方向に回転することを特徴としている。

本願請求項６に係る発明の摩砕機は、摩砕板及び受圧部材の少なくともいずれか一方の表面に、凹凸パターンが形成されていることを特徴としている。
「凹凸パターン」としては、表面が細かく粗された微細な凹凸パターンと、比較的大きな凸部や凹部による大きな凹凸パターンとがある。

本願請求項１に係る発明の摩砕機は、更に、前記摩砕板は、円周方向に一定間隔で山と谷が繰り返されるように波打った曲面構造を有している。

本願請求項２に係る発明の摩砕機は、更に、前記摩砕板は、前記中心軸に直交する面に対して傾いて取り付けられ、前記中心軸と共に回転し、前記受圧部材は、前記中心軸に直交するように取り付けられるとともに、前記摩砕板と対向する面が略円錐台状となるように前記中心軸に直交する面に対して傾いた傾斜面を有しており、前記傾斜面の前記中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさは、前記摩砕板の前記中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさとほぼ同じである。

本願請求項７に係る発明の摩砕機は、前記ドラム体から被摩砕物を排出する排出口には、前記排出口の大きさを変更可能な排出口面積可変機構が設けられている。

本願請求項８に係る発明の摩砕機は、前記ドラム体の前記他部に取り付けられて、前記ドラム体から排出された被摩砕物を複数の等級に分別する少なくとも１つのふるい部材を備える。

本願請求項９に係る発明の摩砕機は、ふるい部材で分別された被摩砕物を運ぶ少なくとも１つのコンベア装置が配置されている。

本願請求項１，２に係る発明によれば、従来ドラム体内に配置されていたボール等の摩擦媒体が無いため、摩砕媒体がドラム体や被摩砕物と衝突することなく、被摩砕物同士がこすり合わされて摩砕されることになる。
したがって、従来、摩砕媒体とドラム体等との衝突で生じていた騒音をなくすことができ、全体としての騒音を低減することができる。
さらに、摩擦媒体を無くすることにより、摩擦媒体が占めていた容積だけドラム体の容積を小さくすることが可能になる。

本願請求項１，２に係る発明によれば、従来ドラム体内に配置されていたボール等の摩擦媒体が無くても、摩砕板と受圧部材との間で被摩砕物をこすり合わせて、被摩砕物を効率良く摩砕することが可能になる。

本願請求項１，２に係る発明によれば、摩砕板および受圧部材の少なくともいずれか一方を中心軸に直交する面に対して傾けたことにより、受圧部材と摩砕板との間に被摩砕物を挟み込む狭い領域を容易に作り出すことができ、摩砕効率を向上させることができる。

本願請求項３に係る発明によれば、摩砕板に被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔を設けたことにより、摩砕効率を高く維持しつつ、被摩砕物の流れをスムーズにして、作業効率を向上させることができる。

本願請求項４に係る発明によれば、受圧部材に被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔を設けたことにより、摩砕効率を高く維持しつつ、被摩砕物の流通をスムーズにして、作業効率を向上させることができる。

本願請求項５に係る発明によれば、摩砕板および受圧部材をそれぞれ相対的に逆方向に回転させることにより、被摩砕物に加わる摩砕力を高くすることができ、摩砕効率を向上させることができる。

本願請求項６に係る発明によれば、摩砕板および受圧部材の少なくともいずれか一方の表面に凹凸パターンを形成したことにより、被摩砕物が摩砕板または受圧部材に強く擦られる箇所を増やして、摩砕効率を向上させることができる。

本願請求項１に係る発明によれば、更に、摩砕板は、円周方向に一定間隔で山と谷が繰り返されるように波打った曲面構造を有していることから、被摩砕物が摩砕板または受圧部材に強く擦られることとなり、摩砕効率を向上させることができる。また、摩砕板表面が滑らかな曲面となることから被摩砕物が砕けにくい。

本願請求項２に係る発明によれば、更に、摩砕板は、中心軸に直交する面に対して傾いて取り付けられ、中心軸と共に回転し、受圧部材は、中心軸に直交するように取り付けられるとともに、摩砕板と対向する面が略円錐台状となるように中心軸に直交する面に対して傾いた傾斜面を有しており、傾斜面の中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさは、摩砕板の中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさと略同じである。そのため、摩砕板の回転運動の軌跡は８の字状となり、この８の字状の軌跡を描いたときの摩砕板の表面と受圧部材の傾斜面が平行に対向するようになる。これにより、摩砕板が回転している間、被摩砕物は摩砕板の表面と受圧部材の表面との間で常に擦られることとなり、摩砕効率が大きく向上する。また、摩砕板が回転時において、あたかも扇風機のように風を生じさせるため、被摩砕物をドラム体内で円滑に移送することが可能となる。

本願請求項７に係る発明によれば、前記ドラム体から被摩砕物を排出する排出口には、前記排出口の大きさを変更可能な排出口面積可変機構が設けられていることから、被摩砕物のドラム体内での滞留時間（摩砕処理時間）を容易に調整することができる。

本願請求項８に係る発明によれば、被摩砕物が排出されるドラム体の他部にふるい部材を配置したことにより、摩砕された被摩砕物を用途に応じた等級（大きさ）に分ける工程を摩砕工程と連続的に実施することができ、全体的な能率を向上させることができる。

本願請求項９に係る発明によれば、ふるい部材で分別された被摩砕物を運ぶ少なくとも１つのコンベア装置を配置したので、分別された被摩砕物を用途に分けて保管する大型容器を摩砕機と干渉することなく配置することができる。

本発明の第一実施形態に係る摩砕機の部分断面正面図である。 第一実施形態に係る受圧部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はIIb-IIb線における断面図である。 第一実施形態に係る摩砕板を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はIIIc-IIIc線における断面図、（ｄ）は斜視図である。 第一実施形態に係るふるい部材およびコンベア装置の部分断面正面図である。 受圧部材の第１変形例を示す断面図である。 受圧部材と摩砕板とによる摩砕作用を説明するための断面図である。 受圧部材の第２変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。 受圧部材の第３変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。 受圧部材の第４変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。 全体構造の変形例に係る摩砕機の部分断面正面図である。 本発明の第二実施形態に係る摩砕機の断面正面図である。 第二実施形態に係る摩砕機の要部を示す拡大図である。 第二実施形態に係る摩砕機の作用を示すイメージ図である。 第二実施形態に係る受圧部材を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は右半分が（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、左半分が（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。 第二実施形態に係る摩砕板を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。 排出口面積可変機構の構成を示す図であって、（ａ）は排出口の面積を大きくした状態、（ｂ）は排出口の面積を小さくした状態である。

以下、本発明に係る摩砕機の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は本発明の第一実施形態に係る摩砕機の部分断面正面図である。
本発明の第一実施形態に係る摩砕機は、被摩砕物（原料）を一部（ホッパー（７１））から内部に取り入れ、他部（排出用ホッパー（２１））から排出することが可能に構成された円筒状のドラム体（１）と、ドラム体（１）内を筒長方向に貫く中心軸（２）と、中心軸（２）の長さ方向に所定間隔で取り付けられて、ドラム体（１）の内部空間を複数の摩砕室（６）に区画する複数の摩砕板（４）と、ドラム体（１）に取り付けられて、摩砕板（４）に対向する受圧部材（５）とを備えている。
また、排出用ホッパー（２１）の下流側には、中心軸（２）と共に回転するふるい部材（２２）が取り付けられている。
中心軸（２）の両端部は、一対の軸受け部材（１６）、（１７）により支持されている。
中心軸（２）の一端部（上流側）には、中心軸（２）を回転させるための駆動源となるモータ（Ｍ）が連結され、他端部（下流側）にはふるい部材（２２）が取り付けられている。ふるい部材（２２）は、ドラム体（１）から離れるにつれて次第に大径となるテーパをもつ円筒形状である。

ドラム体（１）は、上下２つの半円筒状部材を組み合わせることにより、ほぼ円筒状の形になる。
複数の摩砕板（４）は、中心軸の軸方向に一定間隔で設けられており、ドラム体（１）の内部を軸長方向に複数の摩砕室（６）に区画している。各摩砕板（４）は、中心軸（２）に直交する面に対して傾いており、且つ、互いにほぼ平行である。各摩砕室（６）には、ドラム体内で転動しながら被摩砕物に接触することにより被摩砕物を摩砕する摩砕媒体（ボールやロッド等）が無い。
複数の受圧部材（５）は、各摩砕室（６）に配置され、それぞれ中心軸（２）に対して直交している。
本実施形態の摩砕機においては、被摩砕物（ａ）は、水（ｂ）と共にホッパー（７１）から供給され、各摩砕室（６）を順次通過した後、ドラム体（１）の最下流側にある排出用ホッパー（２１）から排出され、ふるい部材（２２）に送り込まれる。
ただし、このような湿式構造ではなく、ブロワーにより或いはブロワー無しで摩砕板の回転等の作用により被摩砕物（ａ）を送る乾式構造を採用してもよい。尚、後述する第二実施形態についても、湿式構造と乾式構造のいずれを使用してもよい。

図３は、本実施形態に係る摩砕板を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）はIIIc-IIIc線における断面図である。
摩砕板（４）は、２つの半円状曲板を合わせたほぼ円形の構造を有し、その中心孔（４１）に中心軸（２）が挿通される。摩砕板（４）は、中心軸（２）に直交する面から時計回りに傾いて取り付けられている。
なお、摩砕板（４）の傾き方向が本実施形態と逆の場合でも、被摩砕物（ａ）の移動は、水流（湿式の場合）や空気流（乾式の場合）によってなされるので、摩砕処理に不具合が生じることはない。
摩砕板（４）には、同心円状に配置された複数の部分円弧状の貫通孔（４２）が設けられている。貫通孔（４２）の円弧幅は、所定粒径未満に摩砕された被摩砕物（ａ）のみが通過できる大きさに設定されている。貫通孔（４２）の大きさ（円弧幅）は、ドラム体（１）の上流側の摩砕板（４）から下流側の摩砕板（４）に向けて次第に小さくなっていてもよい。例えば、０〜２５ｍｍの最終被摩砕物を得る場合には、上流側から下流側に向けて５０ｍｍ、４０ｍｍ、３５ｍｍ、３０ｍｍ、２５ｍｍと順に小さくすることができる。これは後述する第二実施形態の摩砕板についても同様である。

さらに、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、摩砕板（４）の表面には、半球状の凸部（４３）が設けられ、大きな凹凸パターンが形成されている。このような大きな凹凸パターンが存在することにより、被摩砕物（ａ）が摩砕板（４）に斜め方向から衝突したとき、摩砕板（４）の表面を少し滑った後、凸部（４３）で擦られるなどの作用が得られ、被摩砕物（ａ）の摩砕効率が高くなる。
また、摩砕板（４）の凸部（４３）だけを特に硬い材料（例えば、超硬合金）で構成して、摩砕板（４）の摩耗を低減し、耐用期間を延長させることもできる。
なお、凸部（４３）に代えて、比較的大きな凹部を設けた凹凸パターンを形成してもよい。その場合にも凸部（４３）を設けた凹凸パターンと同様の作用効果が得られる。

なお、図１においては、見やすいように、摩砕板（４）を平板状に表示しているが、図３に示すように、本実施形態における摩砕板（４）は円周方向に一定間隔で山と谷が繰り返されるように波打った曲面構造を有している。尚、波打った曲面構造とは、表面側の山部は裏面側では谷部となっていることを意味する。ただし、摩砕板（４）が平面構造を有していてもよい。また、摩砕板（４）が、全体として円板ではなく、楕円板であってもよい。また、後述する受圧部材（５）に対して、同様の曲面構造を採用してもよい。

図２は、本実施形態に係る受圧部材を示す図であって、（ａ）は平面図、（ｂ）はIIb-IIb線における断面図である。
受圧部材（５）は、半円筒状のドラム体（１）に対応して、２つの部品に分けられており、ほぼ半円板状の半円板部（５０）と、半円板部（５０）の外周側を囲むフランジ部（５４）とを有している。
半円板部（５０）において、２つの受圧部材（５）が組み合わされたものの中心部に相当する位置には、半円状の内縁周部（５１）が形成され、内縁周部（５１）が中心軸（２）と所定の間隙を隔てて対向する。
受圧部材（５）は、半円筒状のフランジ部（５４）の外周部（５３）をドラム体（１）の内壁に接触させた状態で、ネジ（図示せず）によりドラム体（１）に取り付けられている。フランジ部（５４）には、ネジ用の挿通孔（５５）が設けられている。

見やすくするために、図１の受圧部材（５）の断面における表示を省略しているが、受圧部材（５）の半円板部（５０）には、同心円状に配置された多数の部分円弧状の貫通孔（５２）が形成されている。貫通孔（５２）の円弧幅は摩砕室（６）内で所定粒径未満に摩砕された被摩砕物（ａ）のみが通過できる大きさに設定されている。貫通孔（５２）の円弧幅は、ドラム体（１）の上流側の受圧部材（５）から下流側の受圧部材（５）に向けて次第に小さくなっていてもよい。
加えて、受圧部材（５）の半円板部（５０）やフランジ部（５４）には、図２（ｂ）の部分拡大図に示すように、鋳造、プレス成形などで形成された微細な凹凸パターン（５７）が設けられている。
なお、本実施形態における受圧部材（５）は平板構造を有しているが、後で説明する如く、受圧部材（５）が任意の曲面構造を有していてもよい。例えば、正面視コーンの重ね体状、正面視そろばん玉状等の任意の正面視膨出形状とすることができる。また、受圧部材（５）が、側面視にて全体として円板ではなく、楕円板であってもよい。尚、ここでの正面視及び側面視とは、摩砕機の正面視及び側面視を意味する。

摩砕板（４）、受圧部材（５）は、少なくともいずれか一方が回転すればよいが、本実施形態では、ドラム体（１）が固定され、中心軸（２）が回転するように構成されている。したがって、本実施形態では、中心軸（２）が回転し、中心軸（２）に取り付けられた摩砕板（４）が回転する一方、ドラム体（１）に取り付けられた受圧部材（５）は静止している。

図６は、受圧部材と摩砕板とによる摩砕作用を説明するための断面図である。
同図に示すように、摩砕板（４）は、図６に示す実線位置から１８０°回転したときには、図６の破線に示す位置にあり、その後、再び実線位置まで戻るように、回転を繰り返す。その間、摩砕板（４）と受圧部材（５）とが接近した狭い領域（Ｒｍ）において、被摩砕物（ａ）が、摩砕板（４）と受圧部材（５）との間で強く押しつけられるとともに、摩砕板（４）の回転力による摩擦力を受ける。その結果、被摩砕物（ａ）が受圧部材（５）や摩砕板（４）に擦られ、あるいは、被摩砕物（ａ）同士で擦り合うことにより、被摩砕物（ａ）の表面に付着したセメント等の異物が効率よく除去される。
被摩砕物（ａ）は、摩砕板（４）および受圧部材（５）の貫通孔（４２）、（５２）や、受圧部材（５）と中心軸（２）との間のすき間（Ｓｐ１）、摩砕板（４）とドラム体（１）との間のすき間（Ｓｐ２）を通過して、水（ｂ）と共に下流側に送られる。
このとき、摩砕板（４）や受圧部材（５）に設けられた多数の貫通孔（４２）、（５２）のエッジによっても、異物を削り落とす作用が得られるため、異物をより効果的に除去することができる。

本発明の摩砕機の構造は、図１に示す構造に限定されるものではない。
例えば、受圧部材（５）のみを回転させ、摩砕板（４）を固定してもよい。
その場合、ドラム体（１）のみを回転させることになるが、被摩砕物（ａ）がドラム体（１）の回転から受ける遠心力でドラム体（１）、摩砕板（４）、受圧部材（５）と強く衝突しても、ドラム体（１）と摩砕媒体との間の衝突のような大きな騒音は生じない。また、ドラム体（１）の回転によって、被摩砕物（ａ）に大きな遠心力を与えることができるので、被摩砕物（ａ）と受圧部材（５）のフランジ部（５４）との衝突によって摩砕効率が高められる。
また、摩砕板（４）、受圧部材（５）の双方を相対的に逆方向に回転させてもよい。
その場合、摩砕板（４）と受圧部材（５）との間に挟み込まれた被摩砕物（ａ）に作用する摩擦力がより高められるので、摩砕効率を向上させることができる。

図５は、受圧部材（５）の第１変形例を示す断面図である。
第１変形例に係る受圧部材（５）においては、フランジ部（５４）が図２（ｂ）に示すよりも広幅に設けられており、たとえば、各摩砕室（６）の中間点まで延びている。このように、フランジ部（５４）を広幅にすることにより、被摩砕物（ａ）が衝突するフランジ部（５４）の内側面の面積が広くなるので、摩砕効率を高めることが可能になる。

また、図５の部分拡大図に示すように、受圧部材（５）の半円板部（５０）やフランジ部（５４）の表面には、サンドブラストなどにより形成された微細な凹凸パターン（５７）が形成されている。
図２（ｂ）や図５に示す微細な凹凸パターン（５７）により、被摩砕物（ａ）が受圧部材（５）の表面に斜め方向から衝突したときに、受圧部材（５）の表面を滑らずに強く擦られる確率が高くなる。したがって、受圧部材（５）に、微細な凹凸パターン（５７）を設けたことにより、被摩砕物（ａ）の摩砕効率をより高めることができる。
図３には図示されていないが、摩砕板（４）にも、微細な凹凸パターンを設けて、被摩砕物（ａ）の摩砕効率をより高めるようにしてもよい。
ただし、摩砕板（４），受圧部材（５）のいずれにおいても、必ずしも微細な凹凸パターンを設ける必要はない。
また、図２（ｂ）や図５には示されていないが、受圧部材（５）にも、摩砕板（４）のような凸部や、凹部による大きな凹凸パターンを形成してもよい（後述する変形例参照）。その場合にも、上述の作用効果が得られる。

摩砕板（４），受圧部材（５）の構成材料としては、制限されるものではないが、汎用の鋼材、合金鋼などの高硬度の鉄鋼材料、超硬合金、セラミックス、金属−セラミックスの複合材料、などがある。摩砕効率を高めたり、耐用期間を延長したりするためには、より高硬度の材料が好ましい。汎用の鋼材によって構成される摩砕板（４）、受圧部材（５）の表面を、高硬度の材料でコーティングするなど、一部だけを高硬度の材料で構成してもよい。このことは、後述する第二実施形態においても同様である。

図４は、本実施形態に係るふるい部材およびコンベア装置の部分断面正面図である。
ふるい部材（２２）の下方には、ふるい部材（２２）の網目をくぐった比較的小径の被摩砕物（ａ１）を受ける案内部材（８２）と、案内部材（８２）の下方に配置された第１送り装置（８）が配置されている。第１送り装置（８）には、被摩砕物（ａ１）を図４の紙面の後方に送る第１コンベア装置（８１）が取り付けられている。
また、ふるい部材（２２）の下流側には、ふるい部材（２２）の網目をくぐらずに送られてきた比較的大径の被摩砕物（ａ２）を受ける第２送り装置（９）が配置されている。第２送り装置（９）には、被摩砕物（ａ１）を図４の紙面の前方に送る第２コンベア装置（９１）が取り付けられている。

本実施形態のように、摩砕機の下流側端部にふるい部材（２２）を設け、摩砕された被摩砕物を用途に応じた大きさに分別することにより、摩砕工程と連続的して分別工程を実施することができ、全体的な能率を向上させることができる。
ふるい部材（２２）の網目の大きさは、最終的に得ようとする骨材の種類に応じて任意に選択することができる。例えば、砂利と砂とに分別する場合には、例えば５ｍｍ程度の大きさの網目を採用することができる。
ふるい部材（２２）の材質は、特に限定されないが、一般的には、パンチングメタル（鋼板）が用いられる。

また、本実施形態のように、被摩砕物（ａ１），（ａ２）をそれぞれ運ぶコンベア装置（８１）、（９１）を配置することにより、分別された被摩砕物（ａ１），（ａ２）を用途に分けて収納する大型容器を摩砕機と干渉することなく配置することができる。
なお、ふるい部材の個数は、２個以上でもよく、それに応じて、３個以上のコンベア装置（送り装置）を配置してもよい。

次に、受圧部材（５）の更なる変形例について説明する。
図７は、受圧部材の第２変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。
第２変形例に係る受圧部材（５）は、図３に示す摩砕板（４）と類似形状の半円板部（５０）を有している。すなわち、半円板部（５０）は中心軸（２）に直交する面に対して傾いた曲面からなり、半円板部（５０）には、同心円状に配置された多数の凸部（５６）（凹凸パターン）と、同心円状に配置された多数の部分円弧状の貫通孔（５２）とが設けられ、内縁周部（５１）が中心軸（２）と所定の間隙を隔てて対向する。
貫通孔（５２）の円弧幅は、所定粒径未満に摩砕された被摩砕物（ａ）のみが通過できる大きさに設定されている。
フランジ部（５４）は、第１変形例と同様に、広幅に設けられており、フランジ部（５４）の外周部（５３）がドラム体（１）に接触した状態で、受圧部材（５）がドラム体（１）に取り付けられる。

このように半円板部（５０）が中心軸（２）に直交する面に対して傾いている受圧部材（５）を用いる場合、摩砕板（４）は中心軸（２）に直交していることが好ましい。摩砕板（４）が平面構造でも曲面構造でも構わないが、例えば、図２に示す受圧部材（５）の半円板部（５０）とほぼ同じ形状の摩砕板（４）を用いることができる。

図８は、受圧部材の第３変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。
第３変形例に係る受圧部材（５）は、中心軸（２）に直交する半円板部（５０）を有している。半円板部（５０）には、同心円状に配置された多数の凸部（５６）（凹凸パターン）と、同心円状に配置された多数の部分円弧状の貫通孔（５２）とが設けられ、内縁周部（５１）が中心軸（２）と所定の間隙を隔てて対向する。
貫通孔（５２）の円弧幅は、所定粒径未満に摩砕された被摩砕物（ａ）のみが通過できる大きさに設定されている。
フランジ部（５４）は、第１変形例と同様に、広幅に設けられており、フランジ部（５４）の外周部（５３）がドラム体（１）に接触した状態で、受圧部材（５）がドラム体（１）に取り付けられる。

このように半円板部（５０）が中心軸（２）から傾いている受圧部材（５）を用いる場合、摩砕板（４）は中心軸（２）に対して傾いていることが好ましい。摩砕板（４）が平面構造でも曲面構造でも構わない。

図９は、受圧部材の第４変形例を示す図であって、（ａ）は一片の斜視図、（ｂ）は２片を合わせた状態の斜視図である。
第４変形例に係る受圧部材（５）は、図７に示す第２変形例に係る受圧部材（５）とほぼ同形状の半円板部（５０）およびフランジ部（５４）を有している。
第４変形例に係る受圧部材（５）が第２変形例に係る受圧部材（５）と異なる点は、中心軸（２）に直交する面に対して半円板部（５０）が傾いている方向が逆であることである。
すなわち、第２変形例に係る受圧部材（５）が中心軸（２）に直交する面から時計回りに傾いているのに対し、第４変形例に係る受圧部材（５）は中心軸（２）に直交する面から反時計回りに傾いている。
受圧部材（５）の傾き方向が、第２変形例、第４変形例のいずれであっても、被摩砕物（ａ）の移動は円滑に行われ、摩砕処理に不具合が生じることはない。
第４変形例に係る受圧部材（５）を用いる場合にも、摩砕板（４）は中心軸（２）に直交していることが好ましい。摩砕板（４）が平面構造でも曲面構造でも構わないが、例えば、図２に示す受圧部材（５）の半円板部（５０）とほぼ同じ形状の摩砕板（４）を用いることができる。

以上説明した各変形例から容易に理解できるように、摩砕板（４）と、受圧部材（５）の半円板部（５０）との構造や材料は、互いに同じであってもよい。また、摩砕板（４）と、受圧部材（５）の半円板部（５０）とが、中心軸（２）に直交するか、あるいは直交面から傾いているかは、交替的に採用してもよいし、両者共に傾いていてもよい。
また、両者共に傾いていなくてもよいが、少なくとも摩砕板（４）と受圧部材（５）との間に、被摩砕物（ａ）を挟み込む狭い領域（Ｒｍ）が存在していることが好ましい。

上記した全ての摩砕板及び受圧部材は、後述する第二実施形態においても採用することができる。

次に、摩砕機の全体構造の変形例について説明する。
図１０は、全体構造の変形例に係る摩砕機の部分断面正面図である。
同図に示すように、本変形例に係る摩砕機は、被摩砕物（原料）を投入するホッパー（７１）をドラム体（１）の中央部に備え、ドラム体（１）の左右に、排出用ホッパー（２１）と、ふるい部材（２２）と、モータ（Ｍ）とを備えている。
また、一方（図中右側）のふるい部材（２２）を回転するために、中心軸（２）とは切り離されたふるい回転軸（２ａ）を備えており、中心軸（２）とふるい回転軸（２ａ）とは、軸受け部材（１８）により相対的に回転自在に支持されている。
尚、モータ（Ｍ）を中心軸（２）の両端部にそれぞれ連結し、左右のモータ（Ｍ）を同期させて回転することにより、左右のふるい部材（２２）を中心軸（２）と共に回転させる構造としてもよい。この場合は、中心軸（２）とふるい回転軸（２ａ）は一体とする。
この変形例の構造によれば、原料をドラム体（１）の中央から投入して、左右のふるい部材（２２）から排出することにより、処理能力を大幅（約２倍）に向上させることができる。

図１１は本発明の第二実施形態に係る摩砕機の断面正面図であり、図１２は図１１の要部拡大図である。
以下、本発明の第二実施形態に係る摩砕機が、上記第一実施形態の摩砕機と異なる構成について説明する。尚、上記第一実施形態の摩砕機と同じ構成については、同じ符号を付している。

第二実施形態の摩砕機は、図１０の摩砕機と同様に、被摩砕物（原料）を投入するホッパー（７１）をドラム体（１）の中央部に備え、ドラム体（１）の左右に、排出用ホッパー（２１）と、ふるい部材（２２）と、モータ（Ｍ）とを備えている。
ふるい部材（２２）の下流側には、ふるい部材（２２）の網目をくぐらずに送られてきた比較的大径の被摩砕物を受ける第２送り装置（９）が配置されている。第２送り装置（９）には、被摩砕物を図１１の紙面の前方に送る第２コンベア装置（９１）が取り付けられている。尚、図示を省略しているが、ふるい部材（２２）の下方には、図４と同様に、ふるい部材（２２）の網目をくぐった比較的小径の被摩砕物を受ける案内部材と、案内部材の下方に配置された第１送り装置を配置することができる。

複数の摩砕板（４）は、中心軸の軸方向に一定間隔で設けられており、ドラム体（１）の内部を軸長方向に複数の摩砕室（６）に区画している。各摩砕板（４）は、中心軸（２）に直交する面に対して角度（β）（図１２参照）をもって傾いており、中心軸（２）と共に回転する。
図１１に示す実施例では各摩砕板（４）は互いにほぼ平行に設けられているが、これに限定されない。図１１に示す実施例では、摩砕板（４）の傾斜方向は、ドラム体（１）の右半分と左半分において逆方向となっているが、同方向としてもよい。
各摩砕室（６）には、第一実施形態の摩砕機と同様に、摩砕媒体（ボール等）が無い。

複数の受圧部材（５）は、各摩砕室（６）に配置され、それぞれ中心軸（２）に対して直交している。
受圧部材（５）は、摩砕板（４）と対向する面が略円錐台状となるように、中心軸（２）に直交する面に対して傾いた傾斜面（５１Ｂ）を有している。受圧部材（５）の形状について別の表現をすれば、受圧部材（５）はコーンの重ね体（２つのコーン（円錐台）の底面同士を合わせた形状）、或いはそろばん玉の形状を有している。
傾斜面（５１Ｂ）の中心軸（２）に対する傾き角（α）の大きさは、摩砕板（４）の中心軸（２）に対する傾き角（β）の大きさとほぼ同じである。

摩砕板（４）は、中心軸（２）に直交する面に対して傾いており、中心軸（２）と共に回転するため、摩砕板の回転運動の軌跡は８の字状となる。即ち、摩砕板（４）は、図１２の実線位置から１８０°回転したときには仮想線（二点鎖線）の位置となり、その後、再び実線位置に戻るように、実線位置と仮想線位置とを交互に繰り返しながら回転する。
ここで、傾斜面（５１Ｂ）の中心軸（２）に直交する面に対する傾き角（α）の大きさと、摩砕板（４）の中心軸（２）に直交する面に対する傾き角（β）の大きさとが等しいことから、摩砕板（４）が８の字状の軌跡を描いて回転したとき、摩砕板（４）の表面と受圧部材（５）の傾斜面（５１Ｂ）が常に平行に対向するようになる。具体的には、摩砕板（４）が図１２の実線の位置にあるとき、摩砕板（４）の表面（４４）と傾斜面（５１Ｂ）が平行に対向し、図１２の仮想線の位置にあるとき、摩砕板（４）の表面（４５）と傾斜面（５１Ｂ）が平行に対向する。

これにより、摩砕板（４）が回転している間、被摩砕物は摩砕板（４）の表面（４４）又は（４５）と受圧部材（５）の表面（傾斜面）との間で擦られる。受圧部材（５）の表面との間では、摩砕板（４）は扇風機の羽根の如く８の字状に回転するので、摩砕板（４）が１回転すると、受圧部材（５）と摩砕板（４）との間で被摩砕物に対し４回の擦り合わせ作用が生じることとなり、摩砕効率が大きく向上する。
また、摩砕板（４）は、回転時において、あたかも扇風機のように風を生じさせる。図１３は、摩砕板（４）を扇風機に例えて描いたイメージ図である。摩砕板（４）が回転時に扇風機のように風を生じさせるため（図１３中の右向き矢印参照）、被摩砕物をドラム体内で円滑に移送することが可能となる。特に、被摩砕物が受圧部材（５）に設けられた貫通孔を通過し易くなる。

図１４は、第二実施形態に係る受圧部材（５）を示す図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は右半分が（ａ）図のＡ−Ａ線断面図、左半分が（ａ）図のＢ−Ｂ線断面図である。
図１４に示す受圧部材（５）は、（ａ）図に示す通り、正面視コーンの重ね体状、或いは正面視そろばん玉状である。尚、ここでの正面視及び側面視とは、摩砕機の正面視及び側面視を意味する。
受圧部材（５）は、ドラム体（１）の内面に固定された取付部材（２０）に対して取り付けられることにより、ドラム体（１）に対して固定されている。
取付部材（２０）は、ドラム体（１）の内壁下面にボルト止めされた固定部（２０ａ）と、この固定部（２０ａ）から上方に且つ中心軸（２）に直交する方向に延びる板状の延出部（２０ｂ）とからなる。延出部（２０ｂ）の上端部は、ドラム体（１）の内壁上面の近傍まで達している。

受圧部材（５）は、中心軸（２）方向から見てほぼ半円形である２つの部材（上半分の半円形の部材と、下半分の半円形の部材）を組み合わせて円形となっている。この円形の中心部に相当する位置には、中心軸（２）を挿通するための中心孔（５７）が形成されている。
受圧部材（５）には、同心円状に配置された多数の部分円弧状の貫通孔（５２Ｂ）が形成されている。貫通孔（５２Ｂ）の円弧幅は摩砕室（６）内で所定粒径未満に摩砕された被摩砕物のみが通過できる大きさに設定されている。貫通孔（５２Ｂ）の円弧幅は、ドラム体（１）の上流側の受圧部材（５）から下流側の受圧部材（５）に向けて次第に小さくなっていてもよい。延出部（２０ｂ）にも貫通孔及び中心孔が設けられており、この貫通孔の形状及び配置は、貫通孔（５２Ｂ）及び中心孔（５７）の形状及び配置とそれぞれ一致している。

受圧部材（５）には、ボルト挿通孔（５８）が設けられている。受圧部材（５）の内部に設けられた溝に取付部材（２０）を嵌め込んだ状態で、ボルト挿通孔（５８）にボルトを挿通してナットで締め付けることにより、取付部材（２０）に対して受圧部材（５）が固定される。
図示例では、受圧部材（５）の複数箇所に深孔を設けて、各深孔にボルト挿通孔を有し且つ深孔に合致する形状のスペーサ（５９）を嵌め込んでいる。取付部材（２０）を一対のスペーサ（５９）で挟みつけた状態でボルトを挿通してナットで締め付けることにより、取付部材（２０）に対して受圧部材（５）を固定している。これにより、ボルトやナットが受圧部材（５）の表面から突出することがなく、被摩砕物によるボルト、ナットの摩耗が防止される。

受圧部材（５）は、上述した如く正面視コーンの重ね体状、或いは正面視そろばん玉状であり、外周縁から中心孔（５７）に向かうにつれて厚みを増している。これにより、受圧部材（５）は、摩砕板（４）と対向する面が略円錐台状となるように、中心軸（２）に直交する面に対して傾いた傾斜面（５１Ｂ）を有することとなる。

第二実施形態の受圧部材（５）は、上記した第一実施形態の摩砕機においても採用することができる。

図１５は、第二実施形態に係る摩砕板を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図である。尚、この摩砕板は上記第一実施形態の摩砕機でも採用可能である。
この摩砕板（４）は、図３に示したものと類似する構造を有している。
摩砕板（４）は、２つの半円状曲板を合わせたほぼ円形の構造を有し、その中心には中心軸（２）が挿通される穴を有する円筒体（４６）が固定されている。円筒体（４６）は摩砕板（４）に対して傾いて固定されており、これにより、円筒体（４６）を中心軸（２）に対して取り付けた時、摩砕板（４）は中心軸（２）に直交する面から傾いて取り付けられる。尚、このような円筒体（４６）は、図３では図示していないが、図３に示した摩砕板にも取り付けることができる。
摩砕板（４）には、同心円状に配置された複数の部分円弧状の貫通孔（４２）が設けられている。貫通孔（４２）の円弧幅は、所定粒径未満に摩砕された被摩砕物のみが通過できる大きさに設定されている。貫通孔（４２）の円弧幅は、ドラム体（１）の上流側の摩砕板（４）から下流側の摩砕板（４）に向けて次第に小さくなっていてもよい。

本実施形態における摩砕板（４）は円周方向に一定間隔で山と谷が繰り返されるように波打った曲面構造を有している。尚、波打った曲面構造とは、表面側の山部は裏面側では谷部となっていることを意味する。図示例では、山と谷が夫々４つずつ現れるように波打っている。言い換えると、周方向に沿って４面のＳの字状面が連続して形成されている。これにより、摩砕板（４）が１回転すると、受圧部材（５）の表面との間で４回の擦り合わせ作用が生じることとなる。
ただし、摩砕板（４）は平面構造を有していてもよい。また、摩砕板（４）が、全体として円板ではなく、楕円板であってもよい。
摩砕板（４）の外縁部には、外縁部に沿うように円環状部材（４７）が取り付けられている。

図１６は、排出口面積可変機構の構成を示す図であって、（ａ）は排出口の面積を大きくした状態、（ｂ）は排出口の面積を小さくした状態である。
排出口面積可変機構（１０）は、ドラム体（１）から被摩砕物を排出する排出口（１１）の大きさを変更するための機構である。
排出口（１１）はドラム体（１）の両端部の下方寄り位置に設けられており、排出口（１１）から排出された被摩砕物はふるい部材（２２）へと送られる。
排出口面積可変機構（１０）は、油圧シリンダ（１２）と、この油圧シリンダ（１２）のロッドの伸縮に伴って往復移動する蓋板（１３）とを備えている。
油圧シリンダ（１２）のロッドが短縮すると、蓋板（１３）は下方へと移動し、図１６（ａ）に示すように排出口（１１）の面積（蓋体（１３）により覆われていない部分の面積）が大きくなる。一方、油圧シリンダ（１２）のロッドが伸長すると、蓋板（１３）は上方へと移動し、図１６（ｂ）に示すように排出口（１１）の面積（蓋体（１３）により覆われていない部分の面積）が小さくなる。
このように、排出口（１１）の面積を調整することにより、被摩砕物のドラム体内での滞留時間（摩砕処理時間）が調整され、被摩砕物の種類に応じて適切な摩砕処理を行うことが可能となる。

本発明においては、第一実施形態の摩砕機における受圧部材（５）及び第二実施形態の摩砕機における受圧部材（５）を無くすることもできる。
受圧部材を無くした場合、受圧部材がある場合に比べると摩砕効率が低下する可能性があるが、被摩砕物はドラム体の内面や摩砕板の表面に擦られて、或いは被摩砕物同士で擦られて摩砕されることとなる。
この場合、摩砕効率を高めるために、受圧部材がある場合に比べて摩砕板の配設間隔（ピッチ）を狭くすることが好ましい。

以下、本発明に係る摩砕機の実施例を示すことにより、本発明の効果をより明確なものとする。但し、本発明は以下の実施例には何ら限定されない。
＜コンクリート用再生細骨材の製造＞
第二実施形態の摩砕機（図１１〜図１６）を使用して、コンクリート廃材（コンクリート殻）の摩砕処理を行い、摩砕処理後の骨材の特性を調べた。結果を下表に示す。
下表に示す通り、摩砕処理後の骨材は、全ての試験項目においてＪＩＳの規格値を満たしていた。

本発明に係る摩砕機は、例えばコンクリート廃材やアスファルト廃材から再生骨材を得るため、或いは天然骨材中に含まれる軟石処理のために利用される。

ａ 被摩砕物
ｂ 水
１ ドラム体
２ 中心軸
２２ ふるい部材
４ 摩砕板
４１ 中心孔
４２ 貫通孔
４４ 摩砕板の表面
４５ 摩砕板の表面
５ 受圧部材
５０ 半円板部
５１ 内周縁部
５２ 貫通孔
５４ フランジ部
５１Ｂ 傾斜面
６ 摩砕室
８ 第１送り装置
８１ 第１コンベア装置
９ 第２送り装置
９１ 第２コンベア装置
１０ 排出口面積可変機構
１１ ドラム体の排出口
α 傾斜面の中心軸に直交する面に対する傾き角
β 摩砕板の中心軸に直交する面に対する傾き角

Claims (9)

1. 一部から取り入れた被摩砕物を他部から排出することが可能に構成された筒状のドラム体と、
   前記ドラム体内をその筒長方向に貫く中心軸と、
   前記中心軸の軸方向に所定間隔で取り付けられて、前記ドラム体の内部空間を複数の摩砕室に区画する複数の摩砕板と、を備え、
   前記ドラム体および前記摩砕板のうち少なくともいずれか一方が回転し、
   前記ドラム体内で転動しながら前記被摩砕物に接触することにより前記被摩砕物を摩砕する摩砕媒体を有しておらず、
   前記ドラム体に取り付けられて、前記各摩砕板にそれぞれ対向する複数の受圧部材を備え、
   前記摩砕板および前記受圧部材のうち少なくともいずれか一方が回転し、
   前記摩砕板および前記受圧部材の少なくともいずれか一方は、前記中心軸に直交する面に対して傾いており、
   前記摩砕板は、円周方向に一定間隔で山と谷が繰り返されるように波打った曲面構造を有していることを特徴とする摩砕機。
2. 一部から取り入れた被摩砕物を他部から排出することが可能に構成された筒状のドラム体と、
   前記ドラム体内をその筒長方向に貫く中心軸と、
   前記中心軸の軸方向に所定間隔で取り付けられて、前記ドラム体の内部空間を複数の摩砕室に区画する複数の摩砕板と、を備え、
   前記ドラム体および前記摩砕板のうち少なくともいずれか一方が回転し、
   前記ドラム体内で転動しながら前記被摩砕物に接触することにより前記被摩砕物を摩砕する摩砕媒体を有しておらず、
   前記ドラム体に取り付けられて、前記各摩砕板にそれぞれ対向する複数の受圧部材を備え、
   前記摩砕板および前記受圧部材のうち少なくともいずれか一方が回転し、
   前記摩砕板および前記受圧部材の少なくともいずれか一方は、前記中心軸に直交する面に対して傾いており、
   前記摩砕板は、前記中心軸に直交する面に対して傾いて取り付けられ、前記中心軸と共に回転し、
   前記受圧部材は、前記中心軸に直交するように取り付けられるとともに、前記摩砕板と対向する面が略円錐台状となるように前記中心軸に直交する面に対して傾いた傾斜面を有しており、
   前記傾斜面の前記中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさは、前記摩砕板の前記中心軸に直交する面に対する傾き角の大きさと略同じであることを特徴とする摩砕機。
3. 前記摩砕板には、前記被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の摩砕機。
4. 前記受圧部材には、前記被摩砕物が通過することが可能な複数の貫通孔が設けられていることを特徴とする請求項１又は２記載の摩砕機。
5. 前記摩砕板および前記受圧部材は、相対的に逆方向に回転することを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の摩砕機。
6. 前記摩砕板および前記受圧部材の少なくともいずれか一方の表面には、凹凸パターンが形成されていることを特徴とする請求項１乃至５いずれかに記載の摩砕機。
7. 前記ドラム体から被摩砕物を排出する排出口には、前記排出口の大きさを変更可能な排出口面積可変機構が設けられていることを特徴とする請求項１乃至６いずれかに記載の摩砕機。
8. 前記ドラム体の前記他部に取り付けられて、前記ドラム体から排出された被摩砕物を複数の等級に分別する少なくとも１つのふるい部材を備えることを特徴とする請求項１乃至７いずれかに記載の摩砕機。
9. 前記ふるい部材で分別された被摩砕物を運ぶ少なくとも１つのコンベア装置が配置されていることを特徴とする請求項８記載の摩砕機。

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