JPH0477119B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は脆性物体の破砕に係り、詳細には岩石
あるいはそれに類似する比較的脆い物体の、割断
並びに破壊を含む破砕に関するものである。

［発明の技術的背景］ 岩石あるいはそれに類似する脆性物体におい
て、搬送や加工または廃棄その他の目的で、しば
しば割断、破壊、破砕あるいは粉砕の処理が必要
に応じて行われている。一般的な方法としては、
さく岩機で穿設した円孔に爆薬を充填して爆発さ
せて行なう発破工法や、さく岩機で穿設した円孔
に楔を打ち込んで行なう工法などが使用されてい
た。しかし、安全性や労働軽減等の観点から発破
工法や楔工法に代る工法や装置が望まれていた。

［従来技術の開示］ その解決手段の一つとして、従来例えば特公昭
47−13834号公報に示される技術等が公知であり、
効果的に利用されている。

［発明の目的］ 本発明は、前記のような背景の下になされたも
ので、安全に操作し得ること、小さな労力で確実
な効果を挙げ得ること、装置の構造が簡単で故障
が少ないこと、実施の際に操作に熟練を要しない
こと等を目的として成されたものである。

［発明の構成］ 本発明は、脆性物体に予め穿設された円孔に対
して、徐々に外径が拡大するように構成した工具
を挿入して行なう、脆性物体の破砕工法とその工
具であつて、該工具は先細形状に形成されたテー
パー軸と、先太形状に形成された二本またはそれ
以上の複数本のテーパーローラと、前記テーパー
軸の外周を覆うように配設され前記テーパーロー
ラを保持する保持穴に前記テーパーローラを回転
可能に嵌合した保持具とから成り、前記テーパー
軸と前記テーパーローラとが密着可能に構成され
て成るものである。

［発明の実施例］ 以下、本発明を図示の実施例に基づいて更に詳
細に説明する。

図において、１は脆性物体、２は脆性物体１に
穿設された円孔、３は円孔２の内壁面である。４
は破砕装置であつて、テーパー軸５と、テーパー
ローラ６，６′，…と、保持具７で構成され、保
持具７には保持穴８，８′，…が形成されている。

さて、図示の装置において、テーパー軸５を回
転すれば、該テーパー軸５に密着したテーパーロ
ーラ６，６′，…は、テーパー軸５に密着したま
まで回転する。前記回転運動が脆性物体１に穿設
された円孔２内において行われる場合、テーパー
ローラ６，６′，…は各々テーパー軸５に密着す
ると同時に外がわ、すなわちテーパー軸５との密
着点の対向点において各々円孔２の内壁面３に接
触ないしは密着する。このような状態において前
記のような回転運動を行うと、テーパーローラ
６，６′，…が回転する際、円孔２の内壁面３に
沿つて転動すると共にテーパー軸５の周囲を転動
する。このような運動は遊星運動として一般によ
く知られている運動である。すなわち、固定され
た内壁面３に対して、テーパー軸５を回転させる
と、テーパーローラ６，６′，…は各々自転しな
がらテーパー軸５の周囲を公転するものである。
保持具７はテーパー軸５に遊嵌されていて、テー
パーローラ６，６′，…の公転に伴つてテーパー
軸５の周囲で回転する。

テーパー軸５を回転させながら、円孔２内に押
し込むような作用を与えると（第３図矢Ａ）、相
対的にテーパーローラ６，６′，…はテーパー軸
５に対してそれまでよりも径の太い部分で接触す
るようになり、テーパーローラ６，６′，…は外
側へ押し出され、その結果、円孔２の内壁面３に
対して拡開力（第３図矢Ｂ）を与えることにな
る。テーパー軸５に対するこのような押し込み力
の付与は、連続的な回転と同時に連続的な押し込
み力を与えてもよいし、振動ドリルのような駆動
機を用いて連続的な回転運動を与えながら断続的
あるいは衝撃的に押し込み力を与えてもよい。要
は、何等かの方法によつて、テーパー軸５に対し
て推力（前進力）を与えることによつてテーパー
ローラ６，６′，…の外包絡線Ｃを拡大するよう
にすればよいのである。テーパーローラ６，６′，
…は、テーパー軸５の軸線Ｅに対して、その最遠
点を結ぶ線ｅ、すなわち、テーパー軸５に対して
円周上の最も遠い線ｅが前記テーパー軸５の軸線
Ｅに対してほぼ平行であることが望ましい。なぜ
ならば、テーパーローラ６，６′，…の長さ全体
で円孔２の内壁面３を押圧した方がテーパー軸５
及びテーパーローラ６，６′，…の強度上有利で
あるからである。

こうして、徐々にテーパーローラ６，６′，…
の外包絡線Ｃを拡大して円孔２を拡開すると、し
まいには脆性物体１が破断に至る。破断方向を制
御しようとすれば、例えば、従来の工法でもそう
であつたように、所望形状に応じて複数の円孔
２，２′，…を穿設し、それぞれの円孔２，２′，
…に破砕装置４，４′，…を設置し、該破砕装置
４，４′，…を同時に、あるいは個別に順に駆動
すれば、円孔２，２′，…を結ぶ線上に割れ目１
１を誘起することが可能で、ほぼ所望の形状に破
砕可能である。

テーパーローラ６，６′，…が円孔２の内壁面
３に接触すると、脆性物体１の材質によつては、
該テーパーローラ６，６′，…の外周に脆性物体
１の破片や粉末が付着して、テーパー軸５とテー
パーローラ６，６′，…との円滑な接触、回転が
阻害されたり、テーパー軸５やテーパーローラ
６，６′，…の摩耗が激しく装置の消耗が早いな
どといつた問題が生じる場合がある。このような
場合、テーパーローラ６，６′，…と円孔２の内
壁面３との間に円筒状に形成したスリーブ９を介
在させて、該スリーブ９を介して円孔２の内壁面
３を拡開するようにすれば前記のような問題は効
果的に解決し得る。スリーブ９は、脆性物体１の
強度によつて種々の材質のものが使用され得る。
例えば、軟鋼、アルミニウム等の金属材料、塩化
ビニール等の合成樹脂、木材や紙等の繊維質材料
等の他、種々の材料が適用可能であり、使用コス
ト等から最適の材料が選択的に適用され得る。

第４図に示したものは、テーパー軸５の軸線Ｅ
に対して、テーパーローラ６，６′，…が所定の
角度θをもつて配設されたものである。このよう
に角度θを与えることによつてテーパーローラ
６，６′，…を円孔２の内壁面３やスリーブ９内
に当接させた状態でテーパー軸５を回転させる
と、テーパー軸５は回転しながら前進するように
作用し、回転方向を逆にするとテーパー軸５は回
転しながら後退するように作用する。従つて、テ
ーパー軸５に対して別段の推進力を付与しなくと
も回転駆動するだけで自己推進し、テーパーロー
ラ６，６′，…を外側へ押し出すように作用して
円孔２を拡開、破砕するものである。

テーパーローラ６，６′，…は、円孔２の深さ
や脆性物体１の大きさに応じて２段以上の複数段
配設して、破砕作用を強化することも可能であ
り、第６図にその実施態様の一例を示す。更に、
保持具７の後端部付近に円孔２よりも径の大きな
ナツト１０を係止することによつて、作業開始時
のテーパーローラ６，６′，…の位置決めと保持
具７の円孔２内への陥落の防止とを同時に達成し
得るもので、実用上有効に作用するものである。

［発明の効果］ 以上において詳細に述べた通り、本発明によれ
ば、爆薬のような危険性が全く無く、しかも前記
のような簡単な操作で実施可能であり、また誰が
実施しても同様な効果を得ることができると共
に、装置の構造が簡単であるので故障が少なく保
守その他の取り扱いが容易であること、更には装
置そのものが極めて小型かつ軽量であるので操作
が容易であるなど、当該分野における効果は極め
て大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好適な一実施態様を示す縦断
側面図、第２図は第１図におけるXX断面図、第
３図は本発明の方法を実施中の状態を示す縦断側
面図、第４図は本発明に係る装置の他の実施態様
の外観図、第５図は本発明の方法の別の実施態様
を示す図、第６図は本発明装置の別の実施態様を
示す図である。 １……脆性物体、２……円孔、４……破砕工
具、５……テーパー軸、６，６′……テーパーロ
ーラ、７……保持具、８……保持穴、９……スリ
ーブ、１０……ナツト。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 先細形状に形成したテーパー軸の外周に密着
   可能であつて前記テーパー軸とは逆向きのテーパ
   ー状に形成されたローラを前記テーパ軸の外周に
   複数個配設すると共に該ローラを保持する保持具
   を前記テーパー軸に介装して成る工具を、脆性物
   体に予め穿設した円孔内に挿入し、前記テーパー
   軸を回転させつつ前記テーパー軸と前記ローラと
   の係合位置を前記ローラが前記テーパー軸の半径
   方向に突出するように移動させて行なう、脆性物
   体の破砕方法。 ２ 特許請求の範囲第１項または同第２項に記載
   の方法において、工具と円孔との間に円筒状のス
   リーブを介在させて行なう方法。 ３ 先細形状に形成したテーパー軸と、先太形状
   に形成したテーパーローラと、該テーパーローラ
   の保持具とで成り、前記テーパー軸の外周に前記
   保持具を回転可能に遊嵌し、前記保持具に穿設し
   た複数の保持穴にそれぞれ前記テーパーローラを
   回転可能に遊嵌すると共に、該テーパーローラを
   前記テーパー軸と密着可能でかつテーパー軸の半
   径方向に移動可能に構成したことを特徴とする脆
   性物体の破砕装置。 ４ 特許請求の範囲第３項において、保持具に穿
   設した複数の保持穴が保持具の周上に等配されて
   成る装置。 ５ 特許請求の範囲第３項において、保持具に穿
   設した保持穴が、保持具の軸線に対して所定角度
   傾斜して配設された装置。 ６ 特許請求の範囲第３項において、テーパー軸
   にテーパーローラを密着させた状態でテーパーロ
   ーラのテーパー軸に対する最遠点を結ぶ線がテー
   パー軸の軸線に対してほぼ平行である装置。 ７ 特許請求の範囲第３項から第６項までのいず
   れかにおいて、テーパー軸の外周に配設されたテ
   ーパーローラが２以上の複数段配設された装置。