WO2018123740A1 - 揺動式破砕機及び破砕方法 - Google Patents

Abstract

ジョークラッシャ（揺動式破砕機）１は、固定歯（第１歯）３と、可動歯（第２歯）６と、温度センサ（温度検出部）７１と、を備える。可動歯６は、揺動可能に設けられて固定歯３との間に破砕室５を形成する。温度センサ７１は、破砕室５を構成する部材（例えば、固定歯３）の温度、又は破砕室５に投入された破砕対象物の温度を検出する。

Description

揺動式破砕機及び破砕方法

　本発明は、揺動式破砕機及び破砕方法に関する。

　従来から、石材や廃材や塊状炉滓等の破砕対象物を破砕するための揺動式破砕機が知られている。特許文献１は、この種の揺動式破砕機を開示する。この特許文献１の揺動式破砕機は、固定歯と可動歯とを備える構成となっている。固定歯は、揺動式破砕機に固定的に設けられる。可動歯は、揺動可能に設けられて固定歯との間に破砕室を形成する。この構成により、破砕室において固定歯及び可動歯が破砕対象物に対して作用することによって、当該破砕対象物が破砕される。

特開昭６２－１６０１４５号公報

　しかし、上記特許文献１の構成では、破砕対象物が破砕される部分において温度が過剰に高温になった場合に対する特段の措置が講じられていなかった。破砕対象物が破砕される部分において温度が高温になり過ぎると、固定歯や可動歯の性能に悪影響が及んだり、固定歯や可動歯の周囲の部材に熱が伝わって性能・寿命に悪影響が及んだりすることが考えられる点で、改善の余地があった。

　本発明は以上の事情に鑑みてされたものであり、その目的は、破砕対象物が破砕される部分の温度が過剰に高温となった場合に、何らかの措置を講じられるようにすることにある。

　本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段とその効果を説明する。

　本発明の第１の観点によれば、以下の構成の揺動式破砕機が提供される。即ち、この揺動式破砕機は、第１歯と、第２歯と、温度検出部と、を備える。前記第２歯は、揺動可能に設けられて前記第１歯との間に破砕室を形成する。前記温度検出部は、前記破砕室を構成する部材又は前記破砕室に投入された破砕対象物の温度を検出する。

　これにより、破砕対象物が破砕される部分における温度上昇を温度検出部で検出して、何らかの対応を行うことが可能になる。従って、高温下で破砕が続けられて温度が更に上昇してしまい、第１歯や第２歯の性能に悪影響が及ぶことを防止することができる。また、第１歯や第２歯の周囲の部材に熱が伝わって性能・寿命に悪影響が及ぶことも防止することができる。

　本発明の第２の観点によれば、以下の破砕方法が提供される。即ち、この破砕方法は、第１歯と、第２歯と、温度検出部と、を備える揺動式破砕機によって破砕対象物を破砕する方法である。前記第２歯は、揺動可能に設けられて前記第１歯との間に破砕室を形成する。前記温度検出部は、前記破砕室を構成する部材又は前記破砕室に投入された破砕対象物の温度を検出する。前記温度検出部の検出結果が所定温度未満の場合には、前記第１歯と前記第２歯との間隔を所定の間隔に維持し、又は当該所定の間隔に近づくように狭める。前記温度検出部の検出結果が所定温度以上の場合には、前記第１歯と第２歯との間隔を前記所定の間隔よりも広げる。

　これにより、破砕室を構成する部材又は破砕室に投入された破砕対象物の温度が適正な温度に保たれている場合には、第１歯と第２歯との間隔を破砕に適した間隔にして破砕を継続的に行うことができる。一方、破砕室の温度が過剰に高温となっている場合には、第１歯と第２歯との間隔を広げて、破砕対象物の排出を促すことができ、それ以上破砕室が高温となってしまう事態を回避することができる。

　本発明によれば、破砕対象物が破砕される部分の温度が過剰に高温となった場合に、何らかの措置を講じることができる。

本発明の一実施形態に係るジョークラッシャの全体的な構成を示す側面断面概略図。 ジョークラッシャの正面図。 ジョークラッシャのうちの歯間調節機構のドグ及び変位センサの周辺の構成を詳細に示す側面概略図。 変位センサの配置構成の概略図。 ジョークラッシャの電気的構成を示すブロック図。 油圧シリンダの油圧、及び破砕される部分の温度の検出結果に応じて、制御部で行われる処理を示すフローチャート。

　次に、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るジョークラッシャ１の全体的な構成を示す側面断面概略図である。図２は、ジョークラッシャ１の正面図である。図３は、ジョークラッシャ１のうちの歯間調節機構２０のドグ（変位部材）２４及び変位センサ２５の周辺の構成を詳細に示す側面概略図である。図４は、変位センサ２５の配置構成の概略図である。図５は、ジョークラッシャ１の電気的構成を示すブロック図である。

　図１及び図２に示すジョークラッシャ１は、本実施形態に係る揺動式破砕機である。ジョークラッシャ１は、岩石、鉱石、コンクリート廃材、アスファルト廃材、又は塊状炉滓等の破砕対象物を破砕する１次処理用設備として好適に用いられる。

　図１に示すように、ジョークラッシャ１は、フレーム体２、偏心軸８、固定歯（第１歯）３、スイングジョー４、及び可動歯（第２歯）６等を備える。

　フレーム体２は、ジョークラッシャ１の外郭をなすものである。フレーム体２は、前壁２ａと、１対の側壁２ｂと、当該側壁の一部をなす１対の側面ライナ２ｃと、を少なくとも備える。

　１対の側壁２ｂの上部には、水平に配置された偏心軸８がベアリング１８（図２を参照）を介して回転可能に支持されている。図２に示すように、偏心軸８は、両方の側壁２ｂを貫通して各側壁２ｂの外側に延びており、各側壁２ｂの外側に突出した軸端のうち一端には、プーリ９ａが固定され、他端にはフライホイール９ｂが固定されている。プーリ９ａには、ベルト１７を介して電動モータ（駆動源）２７の回転駆動力が伝達されるようになっている。

　固定歯３は、図１に示すようにフレーム体２の前壁２ａの内壁面に固定される。本実施形態の固定歯３は、歯先が波状の形状に形成される。固定歯３は、破砕対象物に作用することにより摩耗する消耗品であるため、新しいものと容易に交換できるように構成されている。具体的には、両側の側面ライナ２ｃ（図１及び図２を参照）を上方に引き抜き、前壁２ａに設けられた複数の貫通孔２ｈにフレーム体２の外側から金属製の棒状の部材等を差し込んで叩くことにより、固定歯３を取り外すことができるようになっている。

　スイングジョー４は、可動歯６を揺動可能に支持するものである。スイングジョー４は、１対の側壁２ｂの内壁面に沿うように設けられる。スイングジョー４の上部は、偏心軸８の長手方向中央部に形成された偏心部分に、ベアリング１９を介して相対回転可能に支持される。この構成で、偏心軸８が回転すると、スイングジョー４の上部が、プーリ９ａの回転中心を中心にして偏心量を半径とする円を描くように変位する。これにより、スイングジョー４を揺動させることができる。

　可動歯６は、スイングジョー４に固定される。本実施形態の可動歯６は、歯先が波状の形状に形成される。可動歯６は、固定歯３に対面するようにスイングジョー４に取り付けられる。従って、スイングジョー４が揺動すると、可動歯６も固定歯３に対して揺動する。

　図１に示すように、固定歯３と可動歯６との間には、破砕対象物を破砕するための空間である破砕室５が形成される。より詳細には、破砕室５は、フレーム体２の前壁２ａの内壁面に固定されて１対の側面ライナ２ｃの間に配置される固定歯３と、当該固定歯３の後方で１対の側面ライナ２ｃの間に配置される可動歯６と、１対の側面ライナ２ｃと、によって４方を取り囲まれることにより形成される。可動歯６は、破砕室５が下方にいくに従って狭くなるように、傾斜して配置される。より具体的には、可動歯６は、固定歯３との間の距離が下方に向かうに従って近づくように、その前端部が後端部よりも低くなるように傾斜して配置される。

　可動歯６は、破砕対象物に作用することにより摩耗する消耗品であるため、新しいものと容易に交換できるように構成されている。

　破砕室５において、固定歯３及び可動歯６が破砕対象物に対して作用することによって、当該破砕対象物に圧縮力が加えられて当該破砕対象物が破砕（粗割り）されるようになっている。

　スイングジョー４の下部には、前下がり状又は水平状となるように配置された細長い部材である引張ロッド１６の先端部が連結されている。引張ロッド１６は、その長手方向にスライド移動可能となるようにフレーム体２に支持されている。この引張ロッド１６にはバネ１０が配置されており、このバネ１０は引張ロッド１６を介して、スイングジョー４を前壁２ａから離す向きに（言い換えれば、可動歯６を固定歯３から離す向きに）付勢する。この構成により、後に詳述するように、スイングジョー４の下部に設けられた前部トグルシート４１にトグルプレート２３の前端部が接触した状態を常に保っている。この結果、後述する油圧シリンダ（アクチュエータ）２１の作動に連動してスイングジョー４の下部が変位するようになっている。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１は、破砕対象物が破砕される部分（破砕室５）において温度が過剰に上昇した場合や油圧シリンダ２１内の油圧が過剰に上昇した場合に、何らかの措置を講じられるようにするために必要な構成として、温度センサ（温度検出部）７１、温度報知ランプ（報知部）７２、及び変位報知ランプ７３を備える。

　温度センサ７１は、周囲の温度を検出することができるセンサであり、公知のあらゆる温度センサを適用することができる。本実施形態の温度センサ７１は、固定歯３の背面と前壁２ａの内壁面との間の空間において、固定歯３の背面に接触して設けられる。温度センサ７１から延びる配線等は、前壁２ａに固定歯３を外方から叩くため等に形成された貫通孔２ｈ又は新たに設けられた貫通孔２ｈを通って外部の電子機器と接続されている。なお、図１に、温度センサ７１から延びる配線等の例を２点鎖線で示してある。

　図２に示すように、本実施形態の温度センサ７１は、前壁２ａの下部に３箇所設けられる貫通孔２ｈのうちの２つに対応して、左右一対に設けられる。これにより、破砕対象物がとりわけ滞留し易い破砕室５の下部において、固定歯３の温度を検出することができる。本実施形態では、温度センサ７１の検出結果として、上記の２つの温度センサ７１の検出値の平均値が採用される。

　また、図１及び図３に示すように、本実施形態のジョークラッシャ１は、固定歯３と可動歯６との間の間隔を調節するための歯間調節機構２０として、油圧シリンダ２１、油圧回路（不図示）、スライドブロック２２、トグルプレート２３、ドグ（変位部材）２４、変位センサ（変位検出部）２５等を備える。

　本実施形態のアクチュエータとしての油圧シリンダ２１は、シリンダと、ピストンと、を有する公知の単動式シリンダとして構成されている。

　シリンダは、その軸線を傾斜させた状態で、フレーム体２に固定されている。詳細には、直方体形状の収容領域を有する収容体３１が、その一側に形成される開口を前下方に向けた状態で、１対の側壁２ｂの間に固定的に設けられる。収容体３１の後部には、リアフレーム３２が固定される。油圧シリンダ２１はこの収容体３１の収容領域に収容されて、そのシリンダの後端面がリアフレーム３２に固定された状態で設けられる。

　ピストンにはシリンダロッドが固定される。このシリンダロッドはスイングジョー４に近づく向きに前下がり状に突出し、その先端がスライドブロック２２に連結されている。油圧回路を介してシリンダ内に供給される作動油の油圧によって、油圧シリンダ２１を伸ばす方向にピストンがスライド移動し、これによりスライドブロック２２を前壁２ａに近づく向きに変位させることができる。

　上記の油圧回路は、油圧シリンダ２１を作動させるためのものであり、公知の構成の油圧機器を組み合わせてなる。具体的には、この油圧回路は、作動油を貯留するタンク、タンク内の作動油を圧送する油圧ポンプの他、サクションフィルタ、チェック弁、リリーフ弁、電磁弁、及び圧力センサ等により構成される。この油圧回路によって、油圧シリンダ２１のシリンダの中に作動油が適宜供給される。

　スライドブロック２２は、油圧シリンダ２１の軸線と平行な向きにスライド移動可能となるように、収容体３１に支持されている。スライドブロック２２には油圧シリンダ２１のシリンダロッドの先端が連結されている。従って、油圧シリンダ２１を伸ばす側に作動させることにより、スライドブロック２２を、前壁２ａに近づく側に変位させることができる。

　トグルプレート２３は、スイングジョー４とスライドブロック２２との間に介在される板状の部材である。トグルプレート２３は、スライドブロック２２がスライドするのに連動して動作し、それにより固定歯３に対する距離を調節する動きをスイングジョー４（可動歯６）に付与する。トグルプレート２３の前端部及び後端部は丸みを帯びた形状（例えば半円状）に形成され、トグルプレート２３の前端部はスイングジョー４に対して滑り運動を行い、トグルプレート２３の後端部はスライドブロック２２に対して滑り運動を行うようになっている。

　より具体的には、スイングジョー４の後部に前部トグルシート４１が設けられている。この前部トグルシート４１は、トグルプレート２３の前端部が接触する滑らかな凹状面を有している。この前部トグルシート４１の凹状面にトグルプレート２３の前端部が接触しながら当該凹状面に沿って滑り運動を行う。

　また、スライドブロック２２の前部に後部トグルシート３３が設けられている。この後部トグルシート３３は、トグルプレート２３の後端部が接触する滑らかな凹状面を有している。この後部トグルシート３３の凹状面にトグルプレート２３の後端部が接触しながら当該凹状面に沿って滑り運動を行う。

　スイングジョー４の下部（厳密には、前部トグルシート４１）は、上述したバネ１０の付勢力が引張ロッド１６を介して作用することによって、トグルプレート２３の前端部に押し付けられている。また、このバネ１０の付勢力を間接的に受けることにより、トグルプレート２３の後端部がスライドブロック２２（厳密には、後部トグルシート３３）に押し付けられている。このように、トグルプレート２３は、前部トグルシート４１及び後部トグルシート３３によって拘束され、前部トグルシート４１及び後部トグルシート３３から脱落しないようになっている。

　スライドブロック２２の上部には、当該スライドブロック２２（油圧シリンダ２１のピストン）の動き（変位）を検出するための部材であるドグ２４が設けられている。なお、収容体３１の上部には、ドグ２４を当該収容体３１の外部に露出させて移動可能とするための溝が形成されている。

　変位センサ２５は、ドグ２４の変位を検出するためのものである。本実施形態の変位センサ２５は、図３に示すように、ドグ２４の端部の位置を、前端の位置Ｐ１及び後端の位置Ｐ２の間で段階的に位置検出できるように、位置Ｐ１，Ｐ２に配置される２つの位置検出センサの間に数個の位置検出センサ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・）を含んで構成されている。この前端の位置Ｐ１及び後端の位置Ｐ２の間に配置される位置検出センサ（Ｐａ，Ｐｂ，Ｐｃ，・・・）の個数は、ジョークラッシャ１の本体サイズや破砕対象物の大きさ、要求される破砕製品サイズによって適宜変更することができる。位置検出センサは何れも近接センサとして構成されており、収容体３１の上部に固定された取付台２５ａに、フレーム２５ｂ等を介して取り付けられている。

　図５に示すように、変位センサ２５は、ジョークラッシャ１を制御するために設けられた制御部９０に対し、電気的に接続されている。制御部９０は、油圧回路の圧力センサ８１の検出結果、及び温度センサ７１の検出結果に応じて、歯間調節機構２０、温度報知ランプ７２、及び変位報知ランプ７３を適宜動作させることにより、破砕対象物の適切な条件での破砕を促進することができる。言い換えれば、制御部９０は、油圧シリンダ２１の油圧、及び破砕が行われる部分（破砕室５）の温度の検出結果に応じて、固定歯３と可動歯６との間の間隔を段階的に調節したり、温度報知ランプ７２や変位報知ランプ７３を点灯・消灯したりして、適切な条件下での粗割りを実現する。

　制御部９０は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えるコンピュータとして構成されている。前記ＲＯＭには、歯間調節機構２０、温度報知ランプ７２、及び変位報知ランプ７３を、圧力センサ８１の検出結果、及び温度センサ７１の検出結果に基づいて動作させるための適宜のプログラム等が記憶されている。制御部９０は、当該プログラム等に基づいて、前記の油圧回路に備えられる電磁弁８５，８６、温度報知ランプ７２、及び変位報知ランプ７３等に信号を送信することで、油圧シリンダ２１、温度報知ランプ７２、及び変位報知ランプ７３等を適宜に動作させることが可能である。

　また、図示しないが、ジョークラッシャ１の周囲にいる作業者等がこの歯間調節機構２０を操作するための各種スイッチが備えられる制御盤が、ジョークラッシャ１のフレーム体２の外壁面、或いは当該ジョークラッシャ１を遠隔操作する通信端末等の適宜の場所に設けられる。

　前端の位置Ｐ１において近接センサがドグ２４を検出している場合、油圧シリンダ２１が十分に伸びており、固定歯３と可動歯６との間隔が所定の間隔Ｗ１になっていることを意味する。本実施形態のジョークラッシャ１では、通常時（例えば、破砕開始直後）においては、固定歯３と可動歯６との間隔が上記の間隔Ｗ１となるように維持される。

　破砕室５に破砕対象物が投入された場合、機械的な負荷が作用するため、油圧シリンダ２１の圧力が上昇する。破砕が簡単であるか否かは一定でなく、破砕が困難な大型の破砕対象物が投入される場合も考えられるが、本実施形態のジョークラッシャ１では、油圧回路に設置された圧力センサ８１の検出値が所定値に達した状態が所定時間以上継続する場合は、制御部９０は、油圧回路において油圧シリンダ２１に接続されている電磁弁８５を開いて、作動油を逃がすように制御する。この結果、油圧シリンダ２１の圧力が下がるとともに、油圧シリンダ２１が縮む。即ち、前端の位置Ｐ１よりも後方に位置する近接センサＰａが検出できる位置までドグ２４が後退する。これにより、固定歯３と可動歯６との間隔が広げられる。この結果、破砕室５からの破砕対象物の排出を促しながら破砕を行うことができ、負荷の過大な上昇を回避することができる。

　近接センサＰａにおいてドグ２４を検出した場合において、上記の圧力センサ８１の検出値が上記の所定値以下である状態が所定時間以上継続する場合は、制御部９０は、油圧ポンプに接続されている電磁弁８６を開いて、油圧シリンダ２１に作動油を供給するように制御する。この結果、油圧シリンダ２１が伸びるので、固定歯３と可動歯６との間隔が狭められ、所定の位置（前端の位置Ｐ１）に設定することができる。

　なお、前記のように固定歯３と可動歯６との間隔を広げたものの、圧力が十分に下がらず、圧力センサ８１の検出値が依然として所定値に達した状態が所定時間以上継続する場合は、制御部９０は、更に電磁弁８５を開いて作動油を逃がし、固定歯３と可動歯６との間隔を更に広げて、破砕を継続する。このように、破砕が困難な場合、固定歯３と可動歯６との間隔を段階的に広げる処理が繰り返される。この歯の間隔を拡大する処理は、例えば、油圧シリンダ２１が十分に縮んで、最終的には後端の位置Ｐ２の近接センサがドグ２４を検出した状態となるまで行わせることができる。なお、後端の位置Ｐ２の近接センサがドグ２４を検出した場合、ジョークラッシャ１の稼動が自動的に停止されるようになっている。

　ところで、主に製鉄所等で発生する塊状炉滓をジョークラッシャ１により破砕する場合、塊状炉滓は鉄分を多く含むために靭性が高く、他の破砕対象物よりも破砕が困難である。従って、塊状炉滓を（特に、十分に冷却しない状態で）破砕室５に投入すると、破砕されずに長い時間滞留する場合があるため、破砕室５の内部が高温になることが多い。

　破砕室５が高温になると、ジョークラッシャ１の稼動に対して様々な影響が生じることが考えられる。例えば、破砕対象物が直接的に接触する固定歯３及び可動歯６の耐久性が低下するおそれがある。また、破砕室５の熱がスイングジョー４を経由してベアリング１８，１９に伝達されると、高温になって潤滑性能が低下し、短寿命化等の原因となるおそれが生じる。

　以下では、制御部９０により行われる、圧力センサ８１の検出結果、及び温度センサ７１の検出結果に応じて固定歯３と可動歯６の間隔を調整したり警報を発したりする制御について、図６を参照して詳細に説明する。図６は、油圧シリンダ２１の油圧、及び破砕される部分の温度の検出結果に応じて、制御部９０で行われる処理を示すフローチャートである。

　なお、油圧回路が備える圧力センサ８１の検出結果は、油圧シリンダ２１のシリンダ内（作動油が供給される空間内）の油圧を実質的に表すものであるため、以下の説明においては、この検出結果を「油圧シリンダ２１内の油圧」と称する場合がある。また、温度センサ７１の検出結果は、破砕対象物の破砕が行われる部分（より具体的には、本実施形態では破砕室５を構成する部材の１つである固定歯３）における温度を表すものであるため、以下の説明においては、この検出結果を「破砕される部分の温度」と称する場合がある。

　初めに、制御部９０は、前端の位置Ｐ１の近接センサのみがドグ２４を検出してＯＮとなっているか否かを判断する（ステップＳ１０１）。

　前端の位置Ｐ１の近接センサのみがＯＮではない場合（ステップＳ１０１、Ｎｏ）、固定歯３と可動歯６との間隔が、所定の間隔Ｗ１よりも広がっていることを意味する。そこで、制御部９０は、油圧ポンプに接続されている電磁弁８６を開いて、油圧シリンダ２１に圧力を供給し、油圧シリンダ２１を伸ばして固定歯３と可動歯６との間隔を１段階狭める（ステップＳ１０２）。これにより、固定歯３と可動歯６との間隔を元の状態に近づけることができる。その後、ステップＳ１０１に戻る。

　一方、ステップＳ１０１での判断の結果、前端の位置Ｐ１の近接センサのみがＯＮである場合（ステップＳ１０１、Ｙｅｓ）、制御部９０は、温度報知ランプ７２、変位報知ランプ７３が点灯している場合はともに消灯させ（ステップＳ１０３）、破砕対象物の投入の状態が良好である旨（即ち、追加投入してもよい旨）を周囲に報知する（ステップＳ１０４）。このとき制御部９０は、温度センサ７１の検出値により取得される破砕される部分の温度が所定値以上である状態が所定時間継続しているか否かを判断する（ステップＳ１０５）。

　温度センサ７１が検出した温度が所定値以上である状態が所定時間継続している場合（ステップＳ１０５、Ｙｅｓ）、制御部９０は、温度報知ランプ７２を点灯させて、破砕される部分の温度が相当に高い旨を周囲に報知する（ステップＳ１０７）。これにより、周囲の作業者は状況を正しく把握して、例えば、破砕対象物の破砕室５への追加投入を一時的に中断したり、破砕室５から排出された破砕対象物に水を掛けて強制的に冷却したりする等の対応をとることができる。その後、制御部９０は、後端の位置Ｐ２の近接センサがドグ２４を検出してＯＮとなっているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

　温度センサ７１が検出した温度が所定値未満である場合、又は、所定値以上であるもののその状態が所定時間継続していない場合（ステップＳ１０５、Ｎｏ）、制御部９０は、油圧回路において油圧シリンダ２１に接続されている圧力センサ８１の検出値が所定値以上である状態が所定時間継続しているか否かを判断する（ステップＳ１０６）。

　圧力センサ８１が検出した圧力が所定値以上である状態が所定時間継続している場合（ステップＳ１０６、Ｙｅｓ）、制御部９０は、上記と同様に、後端の位置Ｐ２の近接センサがドグ２４を検出してＯＮとなっているか否かを判断する（ステップＳ１０８）。

　圧力センサ８１が検出した圧力が所定値未満である場合、又は、所定値以上であるもののその状態が所定時間継続していない場合（ステップＳ１０６、Ｎｏ）、正常な状態であるため、ステップＳ１０１に戻る。

　後端の位置Ｐ２の近接センサがＯＮである場合（ステップＳ１０８、Ｙｅｓ）、制御部９０は、変位報知ランプ７３を点灯させて、固定歯３と可動歯６との間隔が最大の状態（異常に開いている状態）で、これ以上の間隔は開かない旨を周囲に報知する（ステップＳ１１０）。これにより、周囲の作業者は状況を正しく把握して、例えば、破砕対象物の破砕室５への破砕対象物の新たな投入を停止する等の対応を取ることができる。

　その後、制御部９０は、電動モータ２７を停止させることによりジョークラッシャ１の運転を自動的に停止させて（ステップＳ１１１）、一連の処理を終了する。

　ステップＳ１０８の判断において後端の位置Ｐ２の近接センサがＯＦＦである場合（ステップＳ１０８、Ｎｏ）、制御部９０は、油圧シリンダ２１に接続される電磁弁８５を開くことにより油圧シリンダ２１の圧油を逃がし、油圧シリンダ２１を縮めて固定歯３と可動歯６との間隔を１段階広げる（ステップＳ１０９）。これにより、高温になっている破砕が困難な破砕対象物について、破砕室５からの排出を促すことができる。その後、ステップＳ１０５に戻る。

　以上に示した処理の流れにより、油圧の値及び破砕される部分の温度の値に応じて破砕室５の出口の間隙を適宜変更することにより、ジョークラッシャ１の連続的な稼動が実現されている。また、温度が異常に高い場合には、温度報知ランプ７２により周囲の作業者に知らせて、適切な対応を行わせることができる。更に、油圧シリンダ２１の圧力が異常に高くかつそれ以上固定歯３と可動歯６との間隔を広げられない場合には、変位報知ランプ７３により周囲の作業作業者に知らせて、適切な対応を行わせることができる。

　以上に説明したように、本実施形態のジョークラッシャ（揺動式破砕機）１は、固定歯（第１歯）３と、可動歯（第２歯）６と、温度センサ（温度検出部）７１と、を備える。可動歯６は、揺動可能に設けられて固定歯３との間に破砕室５を形成する。温度センサ７１は、破砕室５を構成する部材の１つである固定歯３の温度を検出する。

　これにより、破砕対象物が破砕される部分における温度上昇を温度センサ７１で検出して、何らかの対応を行うことが可能になる。従って、高温下で破砕が続けられて温度が更に上昇してしまい、固定歯３や可動歯６の性能に悪影響が及ぶことを防止することができる。具体的には、例えば固定歯３や可動歯６の摩耗速度・硬度等に高温による悪影響が及ぶことを抑制できる。また、固定歯３や可動歯６の周囲の部材に熱が伝わって性能・寿命に悪影響が及ぶことも防止することができる。例えば本実施形態の場合、可動歯６の熱がスイングジョー４等を介してベアリング１８，１９に伝わることが考えられるが、温度センサ７１で破砕される部分の温度を得るとともに図６に示した制御が行われるので、ベアリング１８の性能・寿命に悪影響が及ぶことを抑制できる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１は、油圧シリンダ（アクチュエータ）２１と、制御部９０と、を備える。油圧シリンダ２１は、固定歯３と可動歯６との間の間隔を変化させることが可能である。制御部９０は、温度センサ７１の検出結果が所定温度以上である場合（図６のステップＳ１０５、Ｙｅｓ）に、固定歯３と可動歯６との間の間隔を拡大するように油圧シリンダ２１を制御する（図６のステップＳ１０９）。

　これにより、破砕室５が高温となった場合に、破砕対象物の排出を自動的に促して、温度の更なる上昇を防止することができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１は、温度センサ７１の検出結果が所定温度以上である場合（図６のステップＳ１０５、Ｙｅｓ）に報知する温度報知ランプ（報知部）７２を備える。

　これにより、破砕室５が高温になっている場合に例えば温度報知ランプ７２を点灯することにより周囲の作業者に報知することができ（図６のステップＳ１０７）、それにより、破砕物の追加投入を抑制したり、排出された被処理物の冷却を促したりすることができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１においては、温度センサ７１は、固定歯３の温度を検出する。

　これにより、靭性の高い破砕対象物（具体的には、例えば鉄分を多く含む塊状炉滓等）が高温の状態で固定歯３に接触／付着することによる温度上昇を、温度センサ７１によって適切に検出することができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１においては、前記第１歯は固定歯３として構成される。前記第２歯は可動歯６として構成される。温度センサ７１は、固定歯３の温度を検出する。

　これにより、温度センサ７１に加わる振動を抑制することができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１においては、破砕室５は、下方にいくに従って狭くなるように形成される。温度センサ７１は、破砕室５の下部において、当該破砕室５を構成する部材の１つである固定歯３の温度を検出する。

　これにより、破砕対象物が破砕室５の下部で滞留することで温度が上昇し易くなることを等慮して、破砕対象物の破砕に伴う温度上昇を効果的に検出することができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１においては、アクチュエータは、作動油の圧力を増加させることにより固定歯３と可動歯６との間の間隔を狭める一方、作動油の圧力を減少させることにより固定歯３と可動歯６との間の間隔を広げることが可能な油圧シリンダ（油圧アクチュエータ）２１である。このジョークラッシャ１は、油圧シリンダ２１の作動油の圧力を検出する圧力センサ（作動圧力検出部）８１を備える。制御部９０は、圧力センサ８１の検出結果が所定圧力以上である場合に、油圧シリンダ２１の作動油の圧力を減少させて固定歯３と可動歯６との間隔を広げる制御を行う。

　これにより、固定歯３と可動歯６との間に破砕が困難な破砕対象物が噛み込む等して油圧シリンダ２１の作動油の圧力が高まった場合に、作動油の圧力を減少させて固定歯３と可動歯６との間の間隔を広げる制御を行うことができ、破砕対象物の排出を促しながら破砕を行うことができる。これにより、負荷の過大な上昇を回避することができる。また、破砕室５において大きな摩擦力が働くことによる過剰な温度上昇も解消することができる。

　また、本実施形態のジョークラッシャ１は、ドグ２４と、変位センサ２５と、を備える。ドグ２４は、油圧シリンダ２１の作動状態に応じて変位する。変位センサ２５は、ドグ２４の複数段階の位置のそれぞれを検出可能である。制御部９０は、温度センサ７１の検出結果が所定温度以上である場合に、ドグ２４の位置を、変位センサ２５が検出可能な隣接する次の位置まで変位させるように油圧シリンダ２１を作動させることにより、固定歯３と可動歯６との間隔を複数段階のうちの次の段階にまで拡大する。

　これにより、破砕が行われる部分や破砕対象物の温度が過剰に高温となった場合には、段階的に固定歯３と可動歯６との間隔を広げることにより、それ以上に高温となることを抑制しながら破砕を継続することができる。よって、様々な大きさの破砕対象物を適切な条件で破砕することができる。

　また、本実施形態の破砕方法においては、固定歯（第１歯）３と、可動歯（第２歯）６と、温度センサ（温度検出部）７１と、を備えるジョークラッシャ（揺動式破砕機）１によって破砕対象物を破砕する。可動歯６は、揺動可能に設けられて固定歯３との間に破砕室５を形成する。温度センサ７１は、破砕室５を構成する部材又は破砕室５に投入された破砕対象物の温度を検出する。温度センサ７１の検出結果が所定温度未満の場合には、固定歯３と可動歯６との間隔を所定の間隔Ｗ１に維持し、又は当該所定の間隔Ｗ１に近づくように狭める。温度センサ７１の検出結果が所定温度以上の場合には、固定歯３と可動歯６との間隔を前記所定の間隔Ｗ１よりも広げる。

　これにより、破砕室５の温度が適正な温度に保たれている場合には、固定歯３と可動歯６との間隔を破砕に適した間隔Ｗ１にして破砕を継続的に行うことができる。一方、破砕室５の温度が過剰に高温となっている場合には、固定歯３と可動歯６との間隔を広げて、破砕対象物の排出を促すことができ、それ以上破砕室が高温となってしまう事態を回避することができる。

　以上に本発明の好適な実施の形態を説明したが、上記の構成は例えば以下のように変更することができる。

　上記の実施形態では、温度検出部としての温度センサ７１は、破砕室５を構成する部材の１つである固定歯３の温度を検出するものとした。しかしながら、これに限るものではなく、温度検出部を、破砕室５を構成する他の部材（具体的には、例えば可動歯６、或いは側面ライナ２ｃ）の温度を検出するものとしてもよい。或いは、これらに代えて、例えば温度検出部をサーモグラフィとして構成し、破砕室５に投入された破砕対象物の温度を検出するものとしてもよい。

　仮に温度検出部を第１歯又は第２歯の少なくとも何れかの温度を検出する構成とした場合、当該温度検出部の取付位置は、第１歯又は第２歯の背面に限るものではない。即ち、例えば温度検出部を第１歯の内部に埋め込まれるもの、或いはネジ込まれるものとしてもよい。

　温度検出部は、固定歯（第１歯）３及び可動歯（第２歯）６の両方の温度を検出するものとして構成してもよい。その場合、固定歯３の温度の検出値と可動歯６の温度の検出値との平均値を検出結果として採用してもよいし、或いは、複数の歯３，６の温度の検出値のうちの高い方を検出結果として採用してもよい。

　上記の実施形態では、固定歯（第１歯）３と可動歯（第２歯）６との間隔を変化させるアクチュエータは、油圧シリンダ２１であるものとしたが、これに代えて他のアクチュエータを適用することもできる。例えば、エアシリンダ等の油圧以外の力で作動するシリンダを適用することもできるし、或いは複数のクサビ部材同士がスライドすることによりスライドブロック２２の位置が変位される構成の駆動装置を適用することもできる。

　上記の実施形態では、報知部は点灯する温度報知ランプ７２及び変位報知ランプ７３であるものとしたが、これに限るものではない。例えばこれに代えて、報知部を、アラーム音を発する装置等とすることもできる。即ち、報知部は、作業者の視覚に訴えるものであっても、聴覚に訴えるものでも、何れであってもよい。また、例えば作業者がジョークラッシャ１を操作するための通信端末に報知部が備えられるものとしてもよい。

　上記の実施形態では、変位センサ２５は、図４に示すように、前端の位置Ｐ１及び後端の位置Ｐ２の間で段階的に位置検出する非接触式の近接センサ（Ｐａ，Ｐｂ，・・・）であるものとしたが、これに限るものではない。即ち、変位センサ２５は、ドグ２４に接触することによりその位置を検出する接触式のセンサ（例えば、リミットスイッチ）等により構成してもよい。

　上記の実施形態では、固定歯（第１歯）３は固定的に設けられ、可動歯（第２歯）６は当該固定歯３に対して揺動可能に設けられるものとした。しかしながら、これに限るものではなく、例えばこれに代えて、第２歯を固定的に設けるものとし、第１歯を揺動可能に設けるものとしてもよい。或いは、これらに代えて、第１歯及び第２歯の両方が揺動可能ないわゆる両あご式の構成としてもよい。

　上記の実施形態では、揺動式破砕機はジョークラッシャ１であるものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、これに代えてスプリッタ等としてもよい。

　上記の実施形態では、固定歯３と可動歯６との間の間隔は段階的に変更（調節）されるものとしたが、必ずしもこれに限るものではなく、これらの歯先の間隔が連続的に変更（調整）されるものとしてもよい。

　１　ジョークラッシャ（揺動式破砕機）
　３　固定歯（第１歯）
　４　スイングジョー
　５　破砕室
　６　可動歯（第２歯）
　１８　ベアリング
　１９　ベアリング
　２１　油圧シリンダ（アクチュエータ）
　７１　温度センサ（温度検出部）
　７２　温度報知ランプ（報知部）
　９０　制御部

Claims (9)

1. 　第１歯と、
   　揺動可能に設けられて前記第１歯との間に破砕室を形成する第２歯と、
   　前記破砕室を構成する部材又は前記破砕室に投入された破砕対象物の温度を検出する温度検出部と、
   を備えることを特徴とする揺動式破砕機。
2. 　請求項１に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記第１歯と前記第２歯との間の間隔を変化させることが可能なアクチュエータと、
   　前記温度検出部の検出結果が所定温度以上である場合に、前記第１歯と前記第２歯との間の間隔を拡大するように前記アクチュエータを制御する制御部と、
   を備えることを特徴とする揺動式破砕機。
3. 　請求項１又は２に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記温度検出部の検出結果が所定温度以上である場合に報知する報知部を備えることを特徴とする揺動式破砕機。
4. 　請求項１から３までの何れか一項に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記温度検出部は、前記第１歯又は前記第２歯の温度を検出することを特徴とする揺動式破砕機。
5. 　請求項４に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記第１歯は固定歯として構成され、
   　前記第２歯は可動歯として構成され、
   　前記温度検出部は、前記第１歯の温度を検出することを特徴とする揺動式破砕機。
6. 　請求項１から５までの何れか一項に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記破砕室は、下方にいくに従って狭くなるように形成され、
   　前記温度検出部は、前記破砕室の下部において、前記破砕室を構成する部材又は前記破砕室に投入された破砕対象物の温度を検出することを特徴とする揺動式破砕機。
7. 　請求項２に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記アクチュエータは、作動油の圧力を増加させることにより前記第１歯と前記第２歯との間隔を狭める一方、作動油の圧力を減少させることにより前記第１歯と前記第２歯との間隔を広げることが可能な油圧アクチュエータであり、
   　前記油圧アクチュエータの作動油の圧力を検出する作動圧力検出部を備え、
   　前記制御部は、前記作動圧力検出部の検出結果が所定圧力以上である場合に、前記油圧アクチュエータの作動油の圧力を減少させて前記第１歯と前記第２歯との間隔を広げる制御を行うことを特徴とする揺動式破砕機。
8. 　請求項２又は７に記載の揺動式破砕機であって、
   　前記アクチュエータの作動状態に応じて変位する変位部材と、
   　前記変位部材の複数段階の位置のそれぞれを検出可能な変位検出部と、
   を備え、
   　前記制御部は、
   　前記温度検出部の検出結果が所定温度以上である場合に、前記変位部材の位置を前記変位検出部が検出可能な隣接する次の位置まで変位させるように前記アクチュエータを作動させて、前記第１歯と前記第２歯との間隔を複数段階のうちの次の段階にまで拡大することを特徴とする揺動式破砕機。
9. 　第１歯と、
   　揺動可能に設けられて前記第１歯との間に破砕室を形成する第２歯と、
   　前記破砕室を構成する部材又は前記破砕室に投入された破砕対象物の温度を検出する温度検出部と、
   を備える揺動式破砕機によって破砕対象物を破砕する破砕方法であって、
   　前記温度検出部の検出結果が所定温度未満の場合には、前記第１歯と前記第２歯との間隔を所定の間隔に維持し、又は当該所定の間隔に近づくように狭め、
   　前記温度検出部の検出結果が所定温度以上の場合には、前記第１歯と第２歯との間隔を前記所定の間隔よりも広げることを特徴とする破砕方法。

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