JPH09262487A

JPH09262487A - 磨砕方法及び装置

Info

Publication number: JPH09262487A
Application number: JP7698996A
Authority: JP
Inventors: Iyuu Yoshimi; 偉雄吉見
Original assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Current assignee: Nittetsu Mining Co Ltd
Priority date: 1996-03-29
Filing date: 1996-03-29
Publication date: 1997-10-07

Abstract

(57)【要約】【課題】構造が単純、故障しにくい、メンテナンスが
容易、磨砕力の調整が容易、処理量当たりのコストの低
減が図れる、等の条件を満たす磨砕方法及び装置を提供
する。【解決手段】一定方向に傾斜した磨砕樋２内の流路３
に沿って移動する被磨砕物Ｗに対し、その上方に配置し
た複数の磨砕用ウエイト１０を特定の順番で繰り返し落
下させることにより、連続的に被磨砕物Ｗを磨砕する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば破砕岩石、
破砕廃コンクリートから建設用・土木用骨材として利用
できる性状( セメント分の除去度合いの程度) や粒度、
粒形の骨材を得るための磨砕方法及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、自然環境より得られる天然骨材の
枯渇から、建設用・土木用骨材として、砕石や砕砂を用
いる割合が増加している。この砕石や砕砂は、天然骨材
に比べて粒度や粒形の品質が劣るため、磨砕処理を行っ
て、天然骨材に近い粒度、粒形に調整する必要がある。
廃コンクリートから得られた砕石により再生骨材を得る
場合もセメント分除去という点で同様の磨砕処理が必要
である。

【０００３】従来、この種の磨砕処理を行うための装置
としては、大別して、圧縮式、衝撃式、それらを複合し
た複合式のものがある。

【０００４】図３は、特開昭５４−３９２６１号公報に
記載された圧縮式の磨砕装置５０を示す。この磨砕装置
５０は、一対の対向磨砕部材５１、５２の少なくとも一
方を揺動させて磨砕間隙５３を間欠拡縮し、上方投入口
５４より投入した被磨砕物Ｗを、磨砕部材５１、５２の
揺動により圧縮磨砕して、下部排出口５５より排出する
というものである。

【０００５】図４は、特開平４−２１５５０号公報に記
載された圧縮式の磨砕装置６０を示す。この磨砕装置６
０は、竪形の円筒状ケーシング６１の内部に、該ケーシ
ング６１の垂直軸線６２と所定距離δだけ偏心する回転
ローラ６３を旋回動自在に配設し、該ローラ６３とケー
シング６１との間の環状間隙６４の上方より被磨砕物を
投入し、ローラ６３の偏心旋回による環状間隙６４の拡
縮動作により、被磨砕物を圧縮磨砕するというものであ
る。

【０００６】図５は、特開昭５９−６６３６０号公報に
記載された衝撃式の磨砕装置７０を示す。この磨砕装置
７０は、ケーシング７１の内部に設けた直立回転軸７２
の上端に、原料投入口７３から投入される原料を受ける
回転板７３を設け、回転板７３の外周に複数の転動案内
子７４を設け、転動案内子７４の回転軌跡の外周に同案
内子７４による放出原料の堆石棚７５を設け、原料投入
口７３から投入される原料に回転板７３で遠心力を与
え、遠心力で外方に飛ばされる原料を転動案内子７４間
を通過させて堆石棚７５に衝突させ、転動案内子７４を
通過する際の衝撃摺動作用と、その後の堆石棚に衝突す
る際の衝撃摺動作用により、被磨砕物を磨砕するという
ものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図３、図４
に示した従来の圧縮式の磨砕装置５０、６０では、磨砕
部材５１、５２を揺動させたり、ロータ６３を回転させ
たりすることにより、直接、磨砕のための圧縮力を発生
させている。従って、大きな駆動源による大きな駆動力
が必要であり、処理量当たりのエネルギーコストが高く
なるという問題があった。また、揺動機構や回転機構に
直接圧縮反力が作用するため、構造が複雑で、メンテナ
ンスが面倒である上、異物が混入した場合に機械的な故
障が起こりやすかった。さらに、機構的に圧縮力を発生
させているので、磨砕力の調整が困難であり、被磨砕物
の種類等に適合した磨砕処理ができず、過粉砕を起こす
ことがあった。

【０００８】一方、図５に示した従来の衝撃式の磨砕装
置７０は、回転機構自体に大きな反力は作用しないが、
原料が衝突する各種の部位に衝撃摺動による大きな摩耗
が発生し、メンテナンスに大きな費用がかかるという問
題があった。

【０００９】本発明は、上記事情を考慮し、（ａ）構造
が単純、（ｂ）故障しにくい、（ｃ）メンテナンスが安
価で容易にできる、（ｄ）磨砕力の調整が容易、（ｅ）
処理量当たりのコストの低減が図れる、といった条件を
満足することのできる磨砕方法及び装置を提供すること
を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の磨砕方
法は、流路に沿って移動する被磨砕物に対し、その上方
から磨砕用ウエイトを繰り返し落下させることにより、
連続的に磨砕することを特徴とする。

【００１１】請求項２の発明の磨砕方法は、請求項１に
おいて、磨砕用ウエイトを流路に沿って複数配置し、特
定の順番で上昇、落下させることを特徴とする。

【００１２】請求項３の発明の磨砕方法は、請求項１ま
たは２において、流路の傾斜により被磨砕物を移動させ
ることを特徴とする。

【００１３】請求項４の発明の磨砕方法は、請求項１〜
３のいずれかにおいて、流路の形成部材を振動させるこ
とで被磨砕物を移動させることを特徴とする。

【００１４】請求項５の発明の磨砕装置は、被磨砕物の
移動流路を形成する磨砕樋と、該磨砕樋の上方に配置さ
れた磨砕用ウエイトと、該磨砕用ウエイトを繰り返し上
昇、落下させる駆動機構とを備えたことを特徴とする。

【００１５】請求項６の発明の磨砕装置は、請求項５に
おいて、磨砕樋が被磨砕物を移動させる方向に下り傾斜
していることを特徴とする。

【００１６】請求項７の発明の磨砕装置は、請求項５ま
たは６において、磨砕樋の外壁にバイブレータが取り付
けられていることを特徴とする。

【００１７】請求項８の発明の磨砕装置は、請求項５〜
７のいずれかにおいて、磨砕用ウエイトが被磨砕物の移
動方向に沿って複数配置され、駆動機構に、これら磨砕
用ウエイトを特定の順番で上昇、落下させる機構が含ま
れていることを特徴とする。

【００１８】請求項９の発明の磨砕装置は、請求項８に
おいて、磨砕用ウエイトを特定の順番で上昇、落下させ
る機構がカム機構からなり、該カム機構が、複数の磨砕
用ウエイトの上方に連続して配された駆動シャフトと、
各磨砕用ウエイトに対応させて駆動シャフトに設けられ
たカムと、下端に前記磨砕用ウエイトが取り付けられ且
つ上端がカムに係合することで、カムの回転に従い上
昇、落下する垂直ロッドとから構成されていることを特
徴とする。

【００１９】請求項１０の発明の磨砕装置は、請求項９
において、磨砕樋の上部に支持フレームが設けられ、該
支持フレームに前記垂直ロッドの上下動を案内するロッ
ドガイドが設けられ、前記磨砕樋の内部側方に前記磨砕
用ウエイトの上下動を案内するウエイトガイドが設けら
れていることを特徴とする。

【００２０】請求項１１の発明の磨砕装置は、請求項８
〜１０のいずれかにおいて、磨砕用ウエイトの重量が、
被磨砕物の移動方向の上流側から下流側に行くほど増大
するように設定されていることを特徴とする。

【００２１】請求項１２の発明の磨砕装置は、請求項５
〜１１のいずれかにおいて、磨砕用ウエイトの落下限を
決めるストッパが設けられていることを特徴とする。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１、図２は実施形態の磨砕装置の
断面図である。この磨砕装置１は、底面が舟底形の磨砕
樋２を有する。磨砕樋２の内底部は、被磨砕物Ｗの移動
する流路３となっている。磨砕樋２の底部は、投入口８
から排出口９に向かって下り傾斜しており、磨砕樋２の
外側壁に設けたバイブレータ４の振動により、投入され
た被磨砕物Ｗが傾斜に沿って移動するようになってい
る。

【００２３】磨砕樋２の内部上方には、磨砕用ウエイト
１０が配設されている。磨砕用ウエイト１０は、流路３
内を移動する被磨砕物Ｗに対して、繰り返し上昇、落下
することにより磨砕力を与えるものであり、磨砕樋２の
長手方向（被磨砕物Ｗの移動方向）に沿って、流路３の
長さに対応した個数（複数）だけ列設されている。磨砕
用ウエイト１０は、その断面形状が、図２に示すように
磨砕樋２の内底部形状に対応しており、各重量が、被磨
砕物Ｗの移動方向の上流側（投入口８側）から下流側
（排出口９側）に向かって順次増大している。

【００２４】磨砕樋２の上端部には支持フレーム５が水
平に配設されている。この支持フレーム５上には、磨砕
用ウエイト１０を繰り返し上昇、落下させるための駆動
機構３０が設置されている。この駆動機構３０には、磨
砕用ウエイト１０を全部一緒に動作させるのではなく、
特定の順番で、上昇、落下させるためのカム機構３１が
含まれている。

【００２５】カム機構３１は、駆動モータ２０によりギ
ヤ１４を介して、互いに反対回りに回転駆動される一対
の平行な駆動シャフト１５を有している。駆動シャフト
１５は、全部の磨砕用ウエイト１０に渡る長さのもの
で、連続して水平に配設され、フレーム５に固定した軸
受１３で両端が回転自在に支持されている。各駆動シャ
フト１０には、各磨砕用ウエイト１０に対応させて、そ
れぞれ２個ずつカム１６が取り付けられ、１つの磨砕用
ウエイト１０に対して、計４個のカム１６が配設されて
いる。

【００２６】磨砕用ウエイト１０は、それぞれ垂直ロッ
ド１１の下端に固定されており、各垂直ロッド１１は、
支持フレーム５に設けたロッドガイド６により、上下動
自在に案内されている。同様に磨砕用ウエイト１０も、
磨砕樋２の両内側面に設けたウエイトガイド７により上
下動自在に案内されている。垂直ロッド１１の上端に
は、Ｔ字形の昇降ブロック１２が一体に固定されてお
り、この昇降ブロック１２が、前述した４つのカム１６
の間に挿入されている。そして、昇降ブロック１２が、
各カム１６に突設したローラピン１７に間欠的に係合す
ることで、カム１６の回転に従って垂直ロッド１１が上
昇、落下し、それにより、垂直ロッド１１の下端の磨砕
用ウエイト１０が上昇、落下するようになっている。こ
の場合、カム１６のローラピン１７の配置により、特定
の順番（例えば上流側から下流側に向かって順番に）
で、磨砕用ウエイト１０が上昇、落下するようになって
いる。

【００２７】また、各垂直ロッド１１の途中には、磨砕
用ウエイト１０の落下限を決めるストッパ２３が、位置
調節可能に取り付けられている。このストッパ２３は、
流路３の被磨砕物Ｗが空の場合に、支持フレーム５に設
けた保護座２１上のクッション材２２に当たることで、
磨砕用ウエイト１０が、磨砕樋２の底部に衝突するのを
防ぐものである。

【００２８】次に、上記磨砕装置１の動作と共に磨砕方
法を説明する。磨砕装置１を駆動して、被磨砕物Ｗを投
入口８より磨砕樋２上に供給する。そうすると、被磨砕
物Ｗは、磨砕樋２の傾斜と、バイブレータ４の振動によ
り、流路３を下流側に移動する。このとき、駆動シャフ
ト１５の回転により、特定の順番で磨砕用ウエイト１０
が上昇、落下することにより、流路３を移動する被磨砕
物Ｗが衝撃・圧縮作用を受けて磨砕される。

【００２９】具体例について述べる。例えば、粉砕廃コ
ンクリートのモルタル分を除去し、粗骨材を磨砕回収す
る場合について説明する。この場合は、２つの工程があ
る。即ち、複数の粗骨材がモルタルにより相互固着され
ている状態から、個々の粗骨材にモルタルが付着してい
る状態にする前工程と、個々の粗骨材からモルタルを除
去する後工程である。

【００３０】本磨砕装置によれば、磨砕樋２の上流部
で、若干軽めの磨砕用ウエイト１０によって前工程が実
施される。つまり、複数固着し合っている粗骨材を、バ
インダとなっているモルタル分を破壊することにより、
１個の粗骨材の状態にする。この段階では、磨砕用ウエ
イト１０の落下は、被磨砕物Ｗに対して衝撃となって働
く。

【００３１】下流側に移動するに従って、重めの磨砕用
ウエイト１０によって後工程が実施される。下流側で
は、砕かれたモルタル分が粉となって、磨砕樋２上に存
在するようになる。この粉は、バイブレータ４の振動に
より、磨砕樋２の底部に集まりながら下流側に移動す
る。また、比較的粗い状態で残っている磨砕済みの粗骨
材と未磨砕の被磨砕物Ｗは粉の上に乗って移動するが、
同粒径なら磨砕済みの粗骨材よりも比較的比重の軽い未
磨砕の被磨砕物Ｗの方が上方に上がって来る。従って、
流れの表面には、一番磨砕したい被磨砕物Ｗが存在する
ことになり、これにより磨砕が効率的に行われる。ま
た、この段階では、底部に存在する粉が、クッションと
なるので、磨砕用ウエイト１０の衝撃力は比較的小さく
なり、むしろ磨砕用ウエイト１０の重量とバイブレータ
４の振動とが、圧縮力として被磨砕物Ｗに作用する。こ
のため、所望の粒度、粒形の骨材が得られる。

【００３２】なお、何らかの原因で磨砕樋２が空になっ
た場合には、磨砕用ウエイト１０が磨砕樋２に衝突する
前に、ストッパ２３が保護座２１のクッション材２２に
当たるので、磨砕樋２の破損防止が図れる。

【００３３】この磨砕装置１では、磨砕用ウエイト１０
の繰り返し単純落下による衝撃、圧縮作用によって被磨
砕物Ｗを連続的に磨砕するので、主な摩耗部品がほぼ磨
砕用ウエイト１０だけとなる。このため、メンテナンス
時には、単純形状の磨砕用ウエイト１０のみ交換すれば
済むようになる。また、カム機構３１を含んだ駆動機構
３０には、衝撃力や圧縮反力が作用しないので、高強度
の複雑な機構を設ける必要がなく、装置コストが低減で
きる。また、省動力が可能であり、処理量当たりのコス
ト低減が図れる。また、異物が混入した場合にも、駆動
機構３０には負担がかからないので、機械的な故障が起
こりにくい。

【００３４】また、昇降ブロック１２並びにカム１６の
形状変更により、磨砕用ウエイト１０の落下ストローク
を調整可能であること、磨砕用ウエイト１０の重量を容
易に調整可能であること、モータ２０の回転数の変更に
より磨砕回数を容易に変更可能であること等により、被
磨砕物Ｗの種類等に適合した磨砕処理を行うことができ
るようになり、過粉砕を防止することができる。

【００３５】また、磨砕用ウエイト１０を特定の順番で
上昇、落下させるようにしているから、各磨砕用ウエイ
トを上昇させる際の動力が小さくて済み、装置の小型化
と省動力化が図れる。特にカム機構３１でそれを実現す
るので、構造が簡単でメンテナンスがやりやすい。ま
た、磨砕用ウエイトの昇降用ガイドとして、ウエイトガ
イド７とロッドガイド６を設けているので、動作が安定
する。

【００３６】なお、駆動シャフト１５の長さが長い場合
や、磨砕用ウエイト１０の重さが重い場合には、駆動シ
ャフト１５の両端以外に支持点を設けてもよい。また、
駆動機構３０には、必要に応じてトルクリミッタやシェ
アピン等の過負荷保護装置を設けるのが望ましい。ま
た、上記磨砕装置１は、厳密な磨砕以外に、破砕機とし
ても利用することができる。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１、５の発
明によれば、磨砕用ウエイトの繰り返し単純落下による
衝撃、圧縮作用により被磨砕物を連続的に磨砕するよう
にしたので、摩耗部品をほぼ磨砕用ウエイトに限定する
ことができる。従って、摩耗した場合でも、単純形状の
磨砕用ウエイトのみ交換すれば済み、メンテナンスが安
価且つ容易にできるようになる。また、機構的には、磨
砕用ウエイトを繰り返し上昇、落下させる機構を設けれ
ばよいので、構造が単純で、エネルギーロスを少なくで
き、処理量当たりのコストを低減することができる。ま
た、異物が混入した場合にも機械的な故障が起こりにく
い。さらに、磨砕力は磨砕用ウエイトの重量や落下スト
ロークによって容易に調節できる上、磨砕用ウエイトの
落下回数（磨砕回数）も簡単に調整できるので、被磨砕
物の種類等に適合した磨砕処理が可能で、過粉砕を防止
することができ、品質一定の処理物を得ることができ
る。

【００３８】また、請求項２、８の発明のように、磨砕
用ウエイトを流路に沿って複数配置し、特定の順番で上
昇、落下させるようにすると、各磨砕用ウエイトを上昇
させる際の動力が小さくて済み、装置の小型化が図れ
る。その場合の機構を請求項９の発明のようにカム機構
で構成すると、構造が簡単でメンテナンスがやりやすく
なるし、請求項１０の発明のように、磨砕用ウエイトの
昇降用ガイドを設けることにより、動作の安定を図るこ
とができる。また、請求項１１の発明にように磨砕用ウ
エイトの重量を設定すると、処理の進行に適合した磨砕
力で被磨砕物を適切に磨砕することができる。

【００３９】また、請求項３、６の発明のように、流路
の傾斜により被磨砕物を移動させるようにすると、簡単
な構造で連続磨砕処理が可能となるし、請求項４、７の
発明のように、流路の形成部材を振動させると、被磨砕
物をよりスムーズに移動させることができる上、振動に
よる磨砕効果も期待できる。

【００４０】さらに、請求項１２の発明のように、磨砕
用ウエイトの落下限を決めるストッパを設けることによ
り、原料が空の場合でも、磨砕樋の破損を防止すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の磨砕装置の側断面図であ
る。

【図２】本発明の実施形態の磨砕装置の流路を横断する
方向の断面図である。

【図３】第１の従来例の側断面図である。

【図４】第２の従来例の側断面図である。

【図５】第３の従来例の側断面図である。

【符号の説明】

１磨砕装置２磨砕樋（流路の形成部材）３流路４バイブレータ５支持フレーム６ロッドガイド７ウエイトガイド１０磨砕用ウエイト１１垂直ロッド１５駆動シャフト１６カム１７ローラピン２３ストッパ３０駆動機構３１カム機構Ｗ被磨砕物

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流路に沿って移動する被磨砕物に対し、
その上方から磨砕用ウエイトを繰り返し落下させること
により、連続的に磨砕することを特徴とする磨砕方法。
【請求項２】前記磨砕用ウエイトを流路に沿って複数
配置し、特定の順番で上昇、落下させることを特徴とす
る請求項１記載の磨砕方法。
【請求項３】前記流路の傾斜により被磨砕物を移動さ
せることを特徴とする請求項１または２記載の磨砕方
法。
【請求項４】前記流路の形成部材を振動させることを
特徴とする請求項１〜３記載の磨砕方法。
【請求項５】被磨砕物の移動流路を形成する磨砕樋
と、該磨砕樋の上方に配置された磨砕用ウエイトと、該
磨砕用ウエイトを繰り返し上昇、落下させる駆動機構と
を備えたことを特徴とする磨砕装置。
【請求項６】前記磨砕樋が被磨砕物を移動させる方向
に下り傾斜していることを特徴とする請求項５記載の磨
砕装置。
【請求項７】前記磨砕樋の外壁にバイブレータが取り
付けられていることを特徴とする請求項５または６記載
の磨砕装置。
【請求項８】前記磨砕用ウエイトが被磨砕物の移動方
向に沿って複数配置され、前記駆動機構には、これら磨
砕用ウエイトを特定の順番で上昇、落下させる機構が含
まれていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに
記載の磨砕装置。
【請求項９】前記磨砕用ウエイトを特定の順番で上
昇、落下させる機構がカム機構からなり、該カム機構
が、前記複数の磨砕用ウエイトの上方に連続して配され
た駆動シャフトと、各磨砕用ウエイトに対応させて駆動
シャフトに設けられたカムと、下端に前記磨砕用ウエイ
トが取り付けられ且つ上端がカムに係合することで、カ
ムの回転に従い上昇、落下する垂直ロッドとから構成さ
れていることを特徴とする請求項８記載の磨砕装置。
【請求項１０】前記磨砕樋の上部に支持フレームが設
けられ、該支持フレームに前記垂直ロッドの上下動を案
内するロッドガイドが設けられ、前記磨砕樋の内部側方
に前記磨砕用ウエイトの上下動を案内するウエイトガイ
ドが設けられていることを特徴とする請求項９記載の磨
砕装置。
【請求項１１】前記磨砕用ウエイトの重量が、被磨砕
物の移動方向の上流側から下流側に行くほど増大するよ
うに設定されていることを特徴とする請求項８〜１０の
いずれかに記載の磨砕装置。
【請求項１２】前記磨砕用ウエイトの落下限を決める
ストッパが設けられていることを特徴とする請求項５〜
１１のいずれかに記載の磨砕装置。