JP6544764B2

JP6544764B2 - 破砕装置

Info

Publication number: JP6544764B2
Application number: JP2014266794A
Authority: JP
Inventors: 英史大木
Original assignee: 株式会社テクノリンクス
Priority date: 2014-12-26
Filing date: 2014-12-26
Publication date: 2019-07-17
Anticipated expiration: 2034-12-26
Also published as: JP2016123933A

Description

本発明は、コンクリート塊や岩石等の被破砕物を破砕する破砕装置に関し、より具体的には、固定歯と可動歯とでＶ字状の破砕スペースを形成し、可動歯を固定歯に対して接近したり離れたりするように揺動させて破砕スペース内の被破砕物を破砕するジョークラッシャーに関する。

破砕装置又はジョークラッシャーの可動歯の揺動機構としては、例えば、可動歯の上端部を偏心軸シャフトに回転可能に取り付け、可動歯の下端部をトッグルプレートで支えるとともに可動歯をトッグルプレートに常に押し付けるように付勢するバネ手段を設けた構造のものが採用されている（例えば特許文献１参照）。このような揺動機構では、偏心軸シャフトをモータで回転させると可動歯全体が扁平な楕円形状を描くように又は前後方向に揺れながら若しくは動きながら上下に移動するように揺動し、固定歯との間で被破砕物を破砕する。

特開２００９−２９７５９１号公報

しかしながら、特許文献１のような揺動機構は大型で大容量の破砕装置には適しているが、構造が複雑で大掛かりとなるために、例えば８時間で５ｔ未満の排出容量又は処理能力５ｔ／日未満の小型の破砕装置には不向きである。

そこで本発明は、簡単な構造の可動歯の揺動機構を備えた破砕装置の提供を目的とする。

この目的を達成するための本発明の破砕装置は、コンクリート塊等の被破砕物を破砕する破砕装置であって、フレームと、前記フレームに固定して取り付けられた固定歯と、前記固定歯と対向するように配置され、この固定歯との間で開放側及び先端側を有するＶ字状（ほぼＶ字状）の破砕スペース又は破砕室を形成するように配置された可動歯と、前記可動歯の開放側の外側部に突出して設けられた軸受部と、前記フレームに設けられ、前記軸受部に通されて前記可動歯を回転可能に支持する揺動軸部と、前記フレーム及び前記可動歯の先端側の外側部を接続し又は前記フレームと前記可動歯の先端側の外側部との間を接続し、前記可動歯を前記揺動軸部を中心として揺動させて駆動する、伸縮ロッドが設けられた揺動シリンダと、前記揺動シリンダを作動させて前記伸縮ロッドを伸縮させ、前記固定歯に接近した破砕位置と前記固定歯から離れた排出位置との間で前記可動歯を繰り返し揺動させる、油圧ポンプを有する油圧ユニットと、を備えたものである。可動歯の開放側の外側部は通常、可動歯の上端部の反固定歯側である。ここでは、揺動シリンダの伸縮ロッドにより可動歯の下端部は支えられ、例えばこの伸縮ロッドの伸縮のみで可動歯は揺動する。可動歯はより具体的には、破砕位置で先端側が固定歯に接近し、排出位置で先端側が固定歯から離れることとなる。

油圧ユニットに接続された圧力センサを設けておき、可動歯を破砕位置に移動させるための油圧ポンプの加圧力が所定値に達したこと又は所定値を超えたことをこの圧力センサが検出すると、揺動シリンダが排出位置よりも固定歯から離れた退避位置まで可動歯を後退させるように構成するのが好ましい。ここでは、例えば鉄筋の塊のような破砕できないものが破砕スペースに投入されても、固定歯や可動歯を傷めることなく鉄筋の塊を排出することができる。可動歯はより具体的には、退避位置で先端側が排出位置での場合よりも固定歯から離れることとなる。

揺動シリンダに、可動歯が破砕位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの伸長動（伸長の動き）を検出する第１の検出センサと、可動歯が排出位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの収縮動（収縮の動き、第１の収縮動）を検出する第２の検出センサと、を設けておき、第１の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの伸長動を検出すると揺動シリンダの伸縮ロッドが収縮し、第２の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの収縮動（第１の収縮動）を検出すると揺動シリンダの伸縮ロッドが伸長するように構成して、揺動シリンダのストローク制御を行うことが効果的である。揺動シリンダにはさらに、可動歯が退避位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの第２の収縮動（第２の収縮の動き）を検出する第３の検出センサを設けておき、この第３の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの第２の収縮動を検出すると揺動シリンダの伸縮ロッドが伸長するように構成しておくことができる。

本発明によれば簡単な構成で破砕装置の可動歯を揺動させて被破砕物を破砕することができる、例えば８時間又は１日で５ｔ未満の排出量又は処理能力の小型の簡易な破砕装置を提供できる。

本発明に係る破砕装置の全体構成を示す図である。固定歯と可動歯の歯の形状を示す図である。破砕装置の作動状態を説明する図であり、可動歯が排出位置に移動又は変位した状態を示す図である。破砕装置の作動状態を説明する図であり、可動歯が退避位置に移動又は変位した状態を示す図である。油圧ユニットの構成を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。

まず、図１を参照して本発明に係る破砕装置の全体構成を説明する。

破砕装置１は、フレーム３と、このフレーム３を支える脚部５と、フレーム３の一方側に形成されたシリンダ収容部７内に収容された駆動シリンダ（揺動シリンダ）９と、フレーム３の他方側に形成された破砕部１１内に配置された破砕歯装置１３と、フレーム３の破砕部１１の上面部１５に形成された投入口１７に対応してこの上面部１５に固定されたホッパ１９と、フレーム３のシリンダ収容部７の上側に取り付けられた載置部２１上に載せられている油圧ユニット２３と、フレーム３の一方側の端部に取り付けられた制御盤２５と、を備えている。フレーム３のシリンダ収容部７及び破砕部１１の間には操作窓２７が形成された仕切壁２９が設けられている。なお、符号３６は駆動シリンダ９のシリンダチューブ３５内をスライド移動するピストンである。

フレーム３のシリンダ収容部７の底部に設けられた支持材３１にはシリンダ用ブラケット３３が固定され、このシリンダ用ブラケット３３には駆動シリンダ９のシリンダチューブ３５の後端部が回転可能に取り付けられている。

フレーム３の破砕部１１内に配置された破砕歯装置１３は、下側に向かいシリンダ収容部７側に傾斜してフレーム３の破砕部１１内に固定された固定歯３７と、固定歯３７よりもシリンダ収容部７側に位置し、下側に向かい固定歯３７側に傾斜してフレーム３の破砕部１１内に取り付けられた可動歯３９と、を備え、固定歯３７の歯表面４１と可動歯３９の歯表面４３とは、上側が開き下側が窄まったＶ字状又はほぼＶ字状の破砕スペース又は破砕室４５を形成している。破砕スペース４５の上側開放部は投入口１７及びホッパ１９に対応して位置している。固定歯３７の歯表面４１と可動歯３９の歯表面４３は断面鋸歯状に形成されているが、図２に示すように、一方の山が他方の谷に対応するように構成されている。

可動歯３９の開放側又は上端側の裏面又は外面には揺動ブラケット４７が突出するように設けられていて、フレーム３の破砕部１１の上側で掛け渡された揺動軸シャフト４９に揺動ブラケット４７を回転可能に取り付けることにより可動歯３９は揺動軸シャフト４９を中心として回転できるように構成されている。可動歯３９の先端側又は下端側の裏面又は外面にはロッド用ブラケット５１が突出するように設けられていて、フレーム３のシリンダ収容部７から仕切壁２９の操作窓２７を通って破砕部１１内に延びる駆動シリンダ９のピストンロッド５３の先端部がこのロッド用ブラケット５１に回転可能に取り付けられている。

固定歯３７及び可動歯３９は、高さ６５０ｍｍ程度、幅４５０ｍｍ程度の長方形状に形成され、図１に示す状態での駆動シリンダ９の全長は８８０ｍｍ程度である。また、ホッパ１９の上端開口の直径は５５０ｍｍ程度であり、下端開口の直径は３００ｍｍ乃至４５０ｍｍ程度である。

次に、図３及び図４を参照して破砕装置１の作動状態を説明する。

可動歯３９は駆動シリンダ９に駆動されて揺動し、駆動シリンダ９のピストンロッド５３の伸縮によって破砕位置（図３の仮想線で示す位置Ａ又は図１に示す位置）と排出位置（図３の実線で示す位置Ｂ）との間を移動する。駆動シリンダ９のピストンロッド５３の収縮によって可動歯３９は排出位置Ｂに移動又は変位するが、排出位置Ｂでは可動歯３９の大部分（揺動軸シャフト４９よりも下側の部分）が下側に及び固定歯３７から離れるように位置していて、可動歯３９の下端部と固定歯３７の下端部との間には比較的大きな隙間Ｓ１（４０ｍｍ程度）が形成されている。したがって、可動歯３９が破砕位置Ａに移動して破砕スペース４５内で破砕されたコンクリート塊（被破砕物）５０は隙間Ｓ１から排出される。

可動歯３９は駆動シリンダ９のピストンロッド５３の伸長によって揺動し、排出位置Ｂから破砕位置Ａまで移動又は変位するが、破砕位置Ａでは可動歯３９の大部分（揺動軸シャフト４９よりも下側の部分）が上側に及び固定歯３７に接近するように位置していて、破砕スペース４５内に投入されたコンクリート塊５０は、上方にずれ動きながら固定歯３７との間隔を狭めていく可動歯３９の動きによって破砕される。なお、破砕位置Ａでは、固定歯３７の下端及び可動歯３９の下端の互いの山が互いの谷に入り込んだ状態となっている。

破砕スペース４５内にはコンクリート塊５０だけでなく鉄筋の塊などの硬い異物５２が投入される場合がある。このような異物５２は可動歯３９の移動又は変位によって破砕できるものではないが、異物５２に可動歯３９を押し付け続けていると固定歯３７や可動歯３９が破損するおそれがある。そこで、可動歯３９を破砕位置Ａに向かって移動又は変位させるための圧力が所定値に達すると、このような異物５２が破砕スペース４５内に投入されていると判断し、駆動シリンダ９のピストンロッド５３を大きく収縮させ、可動歯３９を排出位置Ｂを越えた退避位置Ｃまで移動又は変位させる（図４の実線で示す位置）。退避位置Ｃでは可動歯３９の大部分（揺動軸シャフト４９よりも下側の部分）が排出位置Ｂのときよりも下側に及び固定歯３７から離れるように位置していて、可動歯３９の下端部と固定歯３７の下端部との間には大きな隙間Ｓ２（１５０ｍｍ乃至３００ｍｍ程度）が形成されている。したがって、破砕スペース４５内の異物５２は隙間Ｓ２から排出される。可動歯３９が退避位置Ｃに移動又は変位してから所定時間が経過すると、駆動シリンダ９のピストンロッド５３が大きく伸長し、可動歯３９を破砕位置Ａに移動又は変位させる。

図５は油圧ユニット２３の構成を示す図である。

油タンク５５内の油を供給する油圧ポンプ５７は３位置電磁切換弁５９を介して駆動シリンダ９と接続されている。油圧ポンプ５７としては可変容量形ピストンポンプを用いることができる。３位置電磁切換弁５９は、制御盤（制御盤の制御部）２５により制御されて、油圧ポンプ５７を駆動シリンダ９のキャップ側に接続し、油タンク５５への戻り管６１を駆動シリンダ９のヘッド側に接続するａ位置と、油圧ポンプ５７を駆動シリンダ９のヘッド側に接続し、油タンク５５への油戻り管６１を駆動シリンダ９のキャップ側に接続するｃ位置と、中立のｂ位置とに切り換わる。油圧ポンプ５７と３位置電磁切換弁５９との間には圧力計６３が接続されていて、圧力計６３の計測値は制御盤（制御盤の制御部）２５に送られる。なお、図中符号６５はそれぞれ、油圧ポンプ５７と油タンク５５との間及び油戻り管６１に設けられたフィルタ、符号６７は油圧ポンプ５７と３位置電磁切換弁５９との間に設けられた逆止弁、符号６９はそれぞれ、３位置電磁切換弁５９と駆動シリンダ９のキャップ側及びヘッド側の間に設けられた流量調整バルブである。

駆動シリンダ９のシリンダチューブ３５には、ピストン３６がそれぞれの所定位置に移動したことを検出する検出センサが３つ設けられている。検出センサとしては、例えば、ピストン３６に設けられた磁石の磁気を検出する磁気センサを用いることができる。第１の検出センサ７１はピストンロッド５３が伸長して可動歯３９が破砕位置Ａに移動したときのピストン３６又はピストン３６の伸長動を検出し、第２の検出センサ７３はピストンロッド５３が収縮して可動歯３９が排出位置Ｂに移動したときのピストン３６又はピストン３６の第１の収縮動を検出し、第３の検出センサ７５はピストンロッド５３が大きく収縮して可動歯３９が退避位置Ｃに移動したときのピストン３６又はピストン３６の第２の収縮動を検出する。

このような構成の油圧ユニット２３では、ａ位置側のソレノイド７７に通電して３位置電磁切換弁５９がａ位置に切り換わっていると、駆動シリンダ９のキャップ側に油圧が供給されてピストンロッド５３は伸長し、可動歯３９を破砕位置Ａまで移動させる。可動歯３９が破砕位置Ａに移動すると、第１の検出センサ７１がピストン３６を検出し、検出信号を制御盤（制御盤の制御部）２５に送信する。この検出信号を受信すると、制御盤（制御盤の制御部）２５は３位置電磁切換弁５９のａ位置側のソレノイド７７への通電を停止し、ｃ位置側のソレノイド７９に通電して３位置電磁切換弁５９をｃ位置に切り換える。そうすると、駆動シリンダ９のヘッド側に油圧が供給されてピストンロッド５３は収縮し、可動歯３９を排出位置Ｂまで移動させる。可動歯３９が排出位置Ｂに移動すると、第２の検出センサ７３がピストン３６を検出し、検出信号を制御盤（制御盤の制御部）２５に送信する。この検出信号を受信すると、制御盤（制御盤の制御部）２５は３位置電磁切換弁５９のｃ位置側のソレノイド７９への通電を停止し、ａ位置側のソレノイド７７に通電し、３位置電磁切換弁５９をａ位置に切り換える。このようにして、３位置電磁切換弁５９のａ位置とｃ位置との切換を継続して可動歯３９を破砕位置Ａと排出位置Ｂとの間で揺動させ、コンクリート塊５０の破砕と排出を繰り返す。なお、可動歯３９を短い所定時間だけ破砕位置Ａで停止させてから排出位置Ｂまで移動させ、また、短い所定時間だけ排出位置Ｂで停止させてから破砕位置Ａまで移動させることができる。なお、ピストンロッド５３に磁石を取り付けておき、この磁石を検出センサ７１、７３、７５で検出してピストンロッド５３の伸縮動を制御するように構成してもよい。

破砕スペース４５内に異物５２が混入し、３位置電磁切換弁５９がａ位置のときの油圧ポンプ５７と駆動シリンダ９との間の油圧が所定値に達したこと又は所定値を超えたことを圧力計６３が検出すると、制御盤（制御盤の制御部）２５はａ位置側のソレノイド７７への通電を停止し、ｃ位置側のソレノイド７９に通電し、３位置電磁切換弁５９をｃ位置に切り換える。そうすると、駆動シリンダ９のヘッド側に油圧が供給されてピストンロッド５３は収縮するが、ここではピストン３６が第２の検出センサ７３により検出されても３位置電磁切換弁５９はａ位置には切り換わらないように構成されているので、ピストンロッド５３はさらに収縮し、可動歯３９は退避位置Ｃまで移動又は変位する。可動歯３９が退避位置Ｃまで移動してピストン３６が第３の検出センサ７５により検出されると、制御盤（制御盤の制御部）２５はｃ位置側のソレノイド７９への通電を停止し、ａ位置側のソレノイド７７に通電し、３位置電磁切換弁５９をａ位置に切り換え、ピストンロッド５３を伸長させて可動歯３９を破砕位置Ａまで移動又は変位させる。なお、可動歯３９を短い所定時間だけ退避位置Ｃで停止させてから破砕位置Ａまで移動させることができる。

本発明の破砕装置は小型の建造物を解体したときのコンクリート片などを破砕するのに使用できる。

１破砕装置
３フレーム
９駆動シリンダ（揺動シリンダ）
２３油圧ユニット
３７固定歯
３９可動歯
４５破砕スペース
４７揺動ブラケット（軸受部）
４９揺動軸シャフト（揺動軸部）
５０コンクリート塊（被破砕物）
５３ピストンロッド

Claims

コンクリート塊等の被破砕物を破砕する破砕装置であって、
フレームと、
前記フレームに固定して取り付けられた固定歯と、
前記固定歯と対向するように配置され、この固定歯との間で開放側及び先端側を有するＶ字状の破砕スペースを形成するように配置された可動歯と、
前記可動歯の開放側の外側部に突出して設けられた軸受部と、
前記フレームに設けられ、前記軸受部に通されて前記可動歯を回転可能に支持する揺動軸部と、
前記フレーム及び前記可動歯の先端側の外側部を接続し、前記可動歯を前記揺動軸部を中心として揺動させて駆動する、伸縮ロッドが設けられた揺動シリンダと、
前記揺動シリンダを作動させて前記伸縮ロッドを伸縮させ、前記固定歯に接近した破砕位置と前記固定歯から離れた排出位置との間で前記可動歯を繰り返し揺動させる、油圧ポンプを有する油圧ユニットと、
前記油圧ユニットに接続された圧力センサと、を備え、
前記可動歯を前記破砕位置に移動させるための前記油圧ポンプの加圧力が所定値に達したことをこの圧力センサが検出すると、前記揺動シリンダは、前記排出位置よりも前記固定歯から離れた退避位置まで前記可動歯を後退させる、ことを特徴とする破砕装置。
前記揺動シリンダには、前記可動歯が前記破砕位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの伸長動を検出する第１の検出センサと、前記可動歯が前記排出位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの収縮動を検出する第２の検出センサと、が設けられていて、前記第１の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの前記伸長動を検出すると前記揺動シリンダの前記伸縮ロッドが収縮し、前記第２の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの前記収縮動を検出すると前記揺動シリンダの前記伸縮ロッドが伸長する、ことを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
前記揺動シリンダには、前記可動歯が前記破砕位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの伸長動を検出する第１の検出センサと、前記可動歯が前記排出位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの第１の収縮動を検出する第２の検出センサと、前記可動歯が前記退避位置まで変位したときのピストン又は伸縮ロッドの第２の収縮動を検出する第３の検出センサと、が設けられていて、前記第１の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの前記伸長動を検出すると前記揺動シリンダの前記伸縮ロッドが収縮し、前記第２の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの第１の収縮動を検出すると前記揺動シリンダの前記伸縮ロッドが伸長し、前記第３の検出センサがピストン又は伸縮ロッドの第２の収縮動を検出すると前記揺動シリンダの前記伸縮ロッドが伸長する、ことを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
前記可動歯は前記退避位置では垂直又はほぼ垂直に変位している、ことを特徴とする請求項１、２又は３記載の破砕装置。