JP5603374B2 - ロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート、アスファルトを破砕するロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置に関する。さらに詳しくは、解砕歯をロータ本体に固定する固定部材をロータ本体から取り外して、摩耗した解砕歯をロータ本体から迅速に取り外すことを可能にしたロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置に関する。

コンクリートやアスファルト等の廃材が、道路、コンクリート構造物等の補修、建て替えなどにより排出される。従来、これら廃材は、産業廃棄物として処理され埋め立てられることが多かったが、最近は環境破壊を防止するために再利用が行なわれるようになってきている。その再利用は、コンクリート等の廃材を破砕、解砕することで行われるが、この破砕作業のためにロールクラッシャーが使用されている。このロールクラッシャーには破砕のための複数種類の破砕歯（解砕歯、誘導歯、摩砕歯）が取り付けられている。

破砕歯のうちの解砕歯は、ロールクラッシャーの本体の一部をなすロータ本体の外周に複数個配置され、ロータ本体の穴内に嵌め込まれ、各々コッタ（固定部材）で固定されている。このコッタは通常テーパー面を有し、解砕歯に対し楔効果で締め付け固定（例えば、特許文献１参照）している。また、摩耗に伴う解砕歯の取り付け、取り外しを容易にするために、解砕歯側接触面とロータ本体の穴壁側接触面とが、平行な形状を有するコッタ（例えば、特許文献２参照）を採用し、コッタを取り外し易くしたロールクラッシャーも開発されている。

上記したように解砕歯はコッタによりロータ本体に固定されるが、解砕歯は破砕作業中に磨耗が生じるので、新しい解砕歯と交換する必要がある。特にロータ外周に飛び出して配置されている解砕歯は破砕時に大きな打撃力を受け、大塊の破砕原料を破砕するメインの破砕歯であり、そのため摩耗も多く、交換を要するケースも多い。又、ロータ本体と解砕歯やコッタの隙間にダスト、微粉が詰まり固まってしまうため、取り外しが容易ではない。さらに、解砕歯のロータ取り付け部分やコッタは、破砕時に大きな打撃力や圧縮力を受けて変形するため、取り外し作業が容易でなく、取り外しに大きな工数を要している。従って、解砕歯の取り付け、取り外しを容易にすることが、ロールクラッシャーの稼動効率を向上させる上で大きな課題になっている。

特許第３８８８４１９号公報 特開２００６−５５７５０号公報

本発明の目的は、解砕歯をロータ本体に固定する固定部材をロータ本体から迅速に取り外すことを可能にしたロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置を提供することにある。

前記課題は以下の手段によって解決される。
すなわち、本発明１のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、
回転駆動される円筒状のロ―タ本体と、
前記ロ―タ本体の外周に形成された複数の解砕歯固定孔と、
前記解砕歯固定孔内に挿入された解砕歯と、
前記解砕歯固定孔と前記解砕歯との間に挿入され、前記解砕歯固定孔内に前記解砕歯を固定するための固定部材を備えたロ―ルクラッシャーにおいて、
前記ロ―タ本体の外周に載置可能な解砕歯取り外し装置本体と、
前記固定部材に形成された雌ねじである第１継手と、
移動可能に前記解砕歯取り外し装置本体に支承され、前記第１継手と連結固定するために一端に前記雌ねじにねじ込み可能な雄ねじである第２継手が形成された前記雌ネジの中心軸線に平行に配置された引き抜き軸と、
前記解砕歯取り外し装置本体に取り付けられ、前記固定部材を前記解砕歯固定孔から引き抜く方向の力を前記引き抜き軸に付与するための直線駆動手段と、
前記解砕歯取り外し装置本体に取り付けられ、前記ロ―タ本体に対して前記解砕歯取り外し装置本体の載置位置を調整可能な複数の調整ボルトとを備えたものであり、
前記調整ボルトは、前記引き抜き軸の中心軸線と前記雌ねじの中心軸線が同心になるように調整するものであり、
前記雌ねじは、前記固定部材を前記ロ―タ本体に固定するための固定ボルトが挿入されるボルト孔に形成されていることを特徴とする。

本発明２のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、本発明１において、
前記直線駆動手段は、流体圧シリンダであり、前記流体圧シリンダの軸心には、前記引き抜き軸が挿通される中空の貫通孔が形成されている
ことを特徴とする。

本発明３のロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、本発明２において、
前記引き抜き軸は、球面座金を介して前記解砕歯取り外し装置本体に支持されている
ことを特徴とする。

本発明４のロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、本発明２において、前記調整ボルトは、前記雌ねじの中心軸線に対して平行及び直交する方向に前記解砕歯取り外し装置本体を調整可能であることを特徴とする。

本発明５のロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、本発明４において、前記雌ねじの中心軸線に対して傾斜した方向に前記解砕歯取り外し装置本体を調整可能で、その先端が前記解砕歯に当接する調整ボルトをさらに備えた、ことを特徴とする。

本発明のロールクラッシャーの解砕歯取り外し装置は、直線駆動手段によって大きな引き抜き力を固定部材に付与するため、解砕歯固定孔から固定部材を容易に引き抜くことができる。また、ロータ本体に対して、解砕歯取り外し装置本体の載置位置を調整可能な複数の調整ボルトを配置したので、解砕歯取り外し装置本体の姿勢を最適に調整できるので、固定部材を解砕歯固定孔から円滑に引き抜きができる。

本発明を適用したロールクラッシャーの平面図である。 図１のロータの断面図である。 本発明の第１の実施の形態の解砕歯取り外し装置をロータに載置した状態を示す縦断面図である。 図３のＡ−Ａ断面図である。 図３の油圧シリンダ近傍の拡大縦断面図である。 （ａ）は解砕歯をロータ本体に取り付けた状態を示す解砕歯近傍の拡大縦断面図、（ｂ）は（ａ）の平面図である。 コッタをロータ本体に固定するボルトを取り外した状態を示す解砕歯近傍の拡大縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態の解砕歯取り外し装置をロータに載置した状態を示す縦断面図である。

以下、本発明の第１の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明を適用したロールクラッシャーの平面図である。ロールクラッシャー１は中心軸線が互いに平行になるように配置された２つのロータ（第１ロータ１１、第２ロータ１２）を備え、図示しない架台上に脚部を介して搭載されている。ロールクラッシャー１は、上下が開放された四角形で箱状の機枠１３を有し、この機枠１３に前述の第１ロータ１１及び第２ロータ１２が取り付けられている。

第１ロータ１１、第２ロータ１２は互いに平行に配置され、第１ロータ１１、第２ロータ１２に、各々、後記する３種類の破砕歯が設けられている。第１ロータ１１、第２ロータ１２は、それぞれ機枠１３に設けられた電動機１４の回転駆動力が、スプロケットホイール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、チェーン１５ｅを介して回転駆動される。また、機枠１３上にはホッパー１６が設けられ、原料の受け入れ口となっている。ロールクラッシャー１は概略このような構造を有し、コンクリート等の原料はホッパー１６に投入され、第１ロータ１１、第２ロータ１２の回転に伴なう破砕歯の挟み込みで破砕され、機枠１３の下方向に落下するようになっている。破砕された被破砕物は、機枠１３の下部に設けられたコンベア１７により回収される。

図２は図１のロータの断面図である。ロータは第１ロータ１１と第２ロータ１２の２つのロータで構成されるが、基本構造はどちらも同じであるので一方のロータについて説明する。駆動軸２１は、電動機１４の回転駆動力がスプロケットホイール１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ、チェーン１５ｅを介して回転駆動される。この駆動軸２１に円筒状のロータ本体２２が固定されている。

ロータ本体２２の外周面２２１には３種類の破砕歯、即ち、解砕歯３１、誘導歯３２、摩砕歯３３（図４参照）が取り付けられている。解砕歯３１、誘導歯３２は、図２に示すように等角度間隔又は不等角度間隔に突出して配置されている。解砕歯３１は、主に大塊の破砕原料を楔効果により噛み込み破砕するための歯である。誘導歯３２は、主に原料を圧縮破砕するための歯である。摩砕歯３３は、外周に鋸歯状の凹凸が形成され、原料が転がらないようにしたり、原料を少しずつ削るための歯である。

解砕歯３１は、図２に示すようにロータ本体２２の外周面２２１に等角度間隔に配置され、第１の実施の形態では９０度間隔に４個配置されている。この解砕歯３１は３種の破砕歯の中では最も飛び出している歯である。誘導歯３２は、解砕歯３１の間に、ロータ本体２２の外周面２２１に９０度間隔に４個配置されている。この誘導歯３２は解砕歯３１よりも飛び出し高さが低く形成され、ロータ本体２２の外周面２２１に溶接によって強固に固定されている。図４に示すように、摩砕歯３３は、解砕歯３１、誘導歯３２の両隣り（ロータ本体２２の軸方向の両隣り）に、ロータ本体２２の外周に４５度間隔に８個配置されている。この摩砕歯３３は飛び出し高さが最も低く形成され、ロータ本体２２の外周面２２１に溶接によって強固に固定されている。

図６（ａ）は解砕歯３１をロータ本体２２に取り付けた状態を示す解砕歯３１近傍の拡大縦断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図である。解砕歯３１は、解砕歯３１をロータ本体２２に取り付けて固定したとき、ロータ本体２２の外周面２２１から露出する露出部が異形の形をなしている。解砕歯３１の楔面３１ａは鈍角の楔角αを有し、正転（図２、図６の矢印Ｐで示す時計方向の回転）時に原料に接触し、主に楔効果（原料への食い込み）により破砕、粉砕するものである。楔面３１ａの背面３１ｂには、この楔面３１ａと概略４５度の角度をなす面取り部が形成されている。

露出部の下面側には、一体に突出したスカート部３１ｃが形成され、ロータ本体２２の外周面２２１を覆っている。スカート部３１ｃの裏面３１ｄは円筒面であり、この裏面３１ｄはロータ本体２２の外周面２２１と実質的に同一の曲率の曲面に形成されている。スカート部３１ｃは、ロータ本体２２の外周面２２１を覆って、原料等が接触して生じる外周面２２１の摩耗を防ぐためのものである。

ロータ本体２２には、解砕歯３１とコッタ３４とのための長方体状の窪みである解砕歯固定孔２３が形成されている。解砕歯３１の挿入部３１ｅは、ロータ本体２２に形成された解砕歯固定孔２３に挿入されて固定されている。解砕歯固定孔２３の一側面２３１（図６（ａ）の右側面）は、他側面２３２（図６（ａ）の左側面）に対して勾配をつけた傾斜面に形成されている。解砕歯３１の挿入部３１ｅが解砕歯固定孔２３に挿入されると、この解砕歯固定孔２３の一側面２３１と解砕歯３１の前面３１ｆの傾斜面が一致し接触する。この状態でコッタ３４を挿入し解砕歯３１をロータ本体２２に固定する。

すなわち、コッタ３４の固定孔接触面３４ａは解砕歯固定孔２３の他側面２３２と、コッタ３４の解砕歯接触面３４ｂは解砕歯３１の挿入部３１ｅの背面３１ｇと接し、コッタ３４は解砕歯３１を固定する。第１の実施の形態のコッタ３４は、解砕歯３１の背面３１ｇに接する解砕歯接触面３４ｂと、解砕歯固定孔２３の他側面２３２と接触する固定孔接触面３４ａが平行に形成されている。

固定ボルト３５を解砕歯固定孔２３の底部にねじ込み、ロータ本体２２にコッタ３４は固定される。図７は摩耗した解砕歯３１を交換するために、固定ボルト３５をコッタ３４から取り外した状態を示す拡大縦断面図である。コッタ３４には、固定ボルト３５が挿入されるボルト孔３４ｃの上部に、ボルト孔３４ｃと同心上に雌ねじ３６が形成されている。雌ねじ３６は、ざぐり孔３４ｄの底面から図７の下方に向かって形成されている。

図３は本発明の第１の実施の形態の解砕歯取り外し装置をロータに載置した状態を示す縦断面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図、図５は図３の油圧シリンダ近傍の拡大縦断面図である。上記したように固定ボルト３５をコッタ３４から取り外した後、図３から図５に示すように、ロータ本体２２の外周に解砕歯取り外し装置４を載置する。解砕歯取り外し装置４は、板材を溶接して成形した解砕歯取り外し装置本体５、引き抜き軸６、油圧シリンダ７、４本の調整ボルト８１、８２、８３、８４で構成されている。

解砕歯取り外し装置本体５は、鋼板を溶接して成形されている。すなわち、図３から図５に示すように、解砕歯取り外し装置本体５は、水平な上板５１、水平な下板５２、垂直な側板５３、５４を溶接して成形されている。上板５１の上面には、球面座金７１を介して油圧シリンダ７が取り付けられている。上板５１と下板５２に、各々調整ボルト８１、８２が上下方向に調整可能にねじ込まれている。また、側板５３と側板５４に、各々調整ボルト８３、８４が水平方向に調整可能にねじ込まれている。

図５の断面図に示すように、油圧シリンダ７は、スプリング戻し型の単動油圧シリンダであり、上記引き抜き軸６が挿通される中空の貫通孔が形成されている。すなわち、油圧シリンダ７は、シリンダチューブ７２、芯金７３、ピストン７４、ピストン受け７５、スプリング７６で構成されている。ピストン７４は、シリンダチューブ７２のシリンダ室７２１と芯金７３の外周面７３１との間に上下方向に摺動可能に嵌合している。

ピストン受け７５は、シリンダ室７２１にシリンダ室７２１の上側からねじ込まれて固定され、このピストン受け７５とピストン７４との間にはスプリング７６が介挿され、スプリング７６がピストン７４に常時下向きの付勢力を付与している。シリンダチューブ７２の下端近傍には、ピストン７４の下端面側のシリンダ室７２１に圧油を供給する油圧供給口７２２が形成されている。芯金７３、ピストン７４には、各々中空の貫通孔７３２、７４１が形成され、中空の貫通孔７３２、７４１に上記引き抜き軸６の上部が挿通されている。

引き抜き軸６の上端は、ピストン７４の中空の貫通孔７４１を超えて上方に延び、引き抜き軸６の上端の雄ねじ６１にナット６２をねじ込み、平座金７７と球面座金７８を介して、ピストン７４の上端面に引き抜き軸６を載置している。引き抜き軸６の下端（一端）には、上記したコッタ３４の雌ねじ３６にねじ込み可能な雄ねじ６３が形成されている。

上記した引き抜き軸６の中心軸線とコッタ３４の雌ねじ３６の中心軸線が同心になるように、４本の調整ボルト８１、８２、８３、８４を調整して、ロータ本体２２に対して解砕歯取り外し装置本体５の載置位置を調整する。すなわち、解砕歯３１の端面３１ｈに調整ボルト８１の先端を当接させる。また、誘導歯３２の面取り部３２１に調整ボルト８２の先端を当接させる。誘導歯３２の面取り部３２１は、摩耗して丸くなっている。２本の調整ボルト８１、８２を調整すると、図３の紙面に平行な平面内で、解砕歯取り外し装置本体５を調整することができる。

また、図４に示すように、解砕歯３１の一方の側面３１ｉ（ロータ本体２２の軸方向に直交する面）に調整ボルト８３の先端を当接させる。また、解砕歯３１の他方の側面３１ｊに調整ボルト８４の先端を当接させる。２本の調整ボルト８３、８４を調整すると、図４で見て、雌ねじ３６の中心軸線に直交する方向に解砕歯取り外し装置本体５を調整することができる。

４本の調整ボルト８１、８２、８３、８４を調整して、引き抜き軸６の中心軸線とコッタ３４の雌ねじ３６の中心軸線を同心にした後、引き抜き軸６を時計方向に回転して、引き抜き軸６の下端の雄ねじ６３をコッタ３４の雌ねじ３６にねじ込む。油圧シリンダ７及び引き抜き軸６は、球面座金７１及び球面座金７８を介して解砕歯取り外し装置本体５に支持されている。従って、引き抜き軸６の中心軸線が雌ねじ３６の中心軸線に対して多少傾斜していても、球面座金７１及び球面座金７８が傾斜して、その傾斜を吸収することができる。

油圧供給口７２２に油圧を供給すると、ピストン７４がスプリング７６を圧縮しながら上方に摺動し、平座金７７、球面座金７８、ナット６２を介して引き抜き軸６を上方に移動し、コッタ３４を解砕歯固定孔２３から引き抜く。コッタ３４は、ロールクラッシャー１の稼働時に圧縮力を受けて変形しているが、油圧力によって大きな引き抜き力をコッタ３４に付与するため、解砕歯固定孔２３からコッタ３４を容易に引き抜くことができる。

〔解砕歯取り外し装置の第２の実施の形態〕
図８は本発明の第２の実施の形態の解砕歯取り外し装置４Ａをロータに載置した状態を示す縦断面図である。第２の実施の形態の解砕歯取り外し装置４Ａは、調整ボルト８１の調整方向を変更した例である。

図８に示すように、本発明の第２の実施の形態の解砕歯取り外し装置４Ａは、解砕歯取り外し装置本体５の水平な上板５１の右端に、下方に向かって傾斜した折り曲げ部５１１が形成され、この折り曲げ部５１１に調整ボルト８１がねじ込まれている。従って、調整ボルト８１は、右上から左下に向かって傾斜した方向に調整可能（雌ねじ３６の中心軸線に対して傾斜した方向）で、傾斜した方向から調整ボルト８１の先端を解砕歯３１に当接させている。その他の構造は、上記した第１の実施の形態と全く同一形状である。

図８に示すように、解砕歯３１の楔面３１ａ及び端面３１ｈは、ロールクラッシャー１の稼働時に大きな打撃力を受けて摩耗し、半径方向外側に向かって凸のＲ面になっている。従って、右上から左下に向かって傾斜した方向から調整ボルト８１の先端を解砕歯３１の楔面３１ａ及び端面３１ｈに当接させると、摩耗した凸のＲ面に対してほぼ直交する方向から調整ボルト８１の先端が当接する。その結果、調整ボルト８１による解砕歯取り外し装置本体５の姿勢調整作業を円滑に行うことができる。

〔前記実施の形態以外の例〕
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はこの実施の形態に限定されることはない。本発明の目的、趣旨を逸脱しない範囲内での変更が可能なことはいうまでもない。例えば、前述した本発明の実施の形態では、引き抜き軸６に引き抜く方向の力を付与する直線駆動手段として油圧シリンダ７を使用しているが、空圧シリンダ、電動モータ等の他の駆動源であってもよい。また、前述した本発明の実施の形態では、スプリング戻し型の単動油圧シリンダを使用しているが、複動油圧シリンダであってもよい。

さらに、前述した本発明の実施の形態では、ボルト孔３４ｃと同心上に雌ねじ３６が形成されているが、ボルト孔３４ｃの中心とは異なる位置に雌ねじを形成し、ロールクラッシャー１の通常の使用時には、雌ねじにゴミ等が入らないようにねじをねじ込んで塞いでもよい。また、引き抜き軸６とコッタ３４との連結は、引き抜き軸６の一端に形成された雌ねじ３６と、コッタ３４に形成された雄ねじ６３によるねじ連結構造であったが、バイオネット構造、ピン接合等の他の公知の連結構造を用いても良い。

１…ロールクラッシャー
６…引き抜き軸
１１…第１ロータ
１２…第２ロータ
１３…機枠
１４…電動機
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄ…スプロケットホイール
１５ｅ…チェーン
１６…ホッパー
１７…コンベア
２１…駆動軸
２２…ロータ本体
２２１…外周面
２３…解砕歯固定孔
２３１…一側面
２３２…他側面
３１…解砕歯
３１ａ…楔面
３１ｂ…背面
３１ｃ…スカート部
３１ｄ…裏面
３１ｅ…挿入部
３１ｆ…前面
３１ｇ…背面
３１ｈ…端面
３１ｉ、３１ｊ…側面
３２…誘導歯
３２１…面取り部
３３…摩砕歯
３４…コッタ
３４ａ…固定孔接触面
３４ｂ…解砕歯接触面
３４ｃ…ボルト孔
３４ｄ…ざぐり孔
３５…固定ボルト
３６…雌ねじ
４…解砕歯取り外し装置
４Ａ…解砕歯取り外し装置
５…解砕歯取り外し装置本体
５１…上板
５１１…折り曲げ部
５２…下板
５３、５４…側板
６…引き抜き軸
６１…雄ねじ
６２…ナット
６３…雄ねじ
７…油圧シリンダ
７１…球面座金
７２…シリンダチューブ
７２１…シリンダ室
７２２…油圧供給口
７３…芯金
７３１…外周面
７３２…中空の貫通孔
７４…ピストン
７４１…中空の貫通孔
７５…ピストン受け
７６…スプリング
７７…平座金
７８…球面座金
８１、８２、８３、８４…調整ボルト

Claims (5)

1. 回転駆動される円筒状のロ―タ本体と、
   前記ロ―タ本体の外周に形成された複数の解砕歯固定孔と、
   前記解砕歯固定孔内に挿入された解砕歯と、
   前記解砕歯固定孔と前記解砕歯との間に挿入され、前記解砕歯固定孔内に前記解砕歯を固定するための固定部材を備えたロ―ルクラッシャーにおいて、
   前記ロ―タ本体の外周に載置可能な解砕歯取り外し装置本体と、
   前記固定部材に形成された雌ねじである第１継手と、
   移動可能に前記解砕歯取り外し装置本体に支承され、前記第１継手と連結固定するために一端に前記雌ねじにねじ込み可能な雄ねじである第２継手が形成された前記雌ネジの中心軸線に平行に配置された引き抜き軸と、
   前記解砕歯取り外し装置本体に取り付けられ、前記固定部材を前記解砕歯固定孔から引き抜く方向の力を前記引き抜き軸に付与するための直線駆動手段と、
   前記解砕歯取り外し装置本体に取り付けられ、前記ロ―タ本体に対して前記解砕歯取り外し装置本体の載置位置を調整可能な複数の調整ボルトとを備えたものであり、
   前記調整ボルトは、前記引き抜き軸の中心軸線と前記雌ねじの中心軸線が同心になるように調整するものであり、
   前記雌ねじは、前記固定部材を前記ロ―タ本体に固定するための固定ボルトが挿入されるボルト孔に形成されている
   ことを特徴とするロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置。
2. 請求項１に記載のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置において、
   前記直線駆動手段は、流体圧シリンダであり、前記流体圧シリンダの軸心には、前記引き抜き軸が挿通される中空の貫通孔が形成されている
   ことを特徴とするロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置。
3. 請求項２に記載のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置において、
   前記引き抜き軸は、球面座金を介して前記解砕歯取り外し装置本体に支持されている
   ことを特徴とするロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置。
4. 請求項１記載のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置において、
   前記調整ボルトは、前記雌ねじの中心軸線に対して平行及び直交する方向に前記解砕歯取り外し装置本体を調整可能である
   ことを特徴とするロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置。
5. 請求項４に記載のロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置において、
   前記雌ねじの中心軸線に対して傾斜した方向に前記解砕歯取り外し装置本体を調整可能で、その先端が前記解砕歯に当接する調整ボルトをさらに備えた
   ことを特徴とするロ―ルクラッシャーの解砕歯取り外し装置。

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