破砕機
【課題】振動フィーダの篩部材への細粒分の堆積を抑えて目詰まりを抑制することができる破砕機を提供する。
【解決手段】被破砕物を破砕する破砕機において、ジョークラッシャ３０と、ジョークラッシャ３０で破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤ４０と、被破砕物を粒度選別してジョークラッシャ３０に供給する振動フィーダ２０とを備え、振動フィーダ２０は、ジョークラッシャ３０で破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材２５と、主篩部材２５の上部を覆うように取り付けられ、上記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材２４とを備えており、主篩部材２５を介する供給経路、及び補助篩部材２４を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物をジョークラッシャ３０に供給することを特徴とする。
【解決手段】被破砕物を破砕する破砕機において、ジョークラッシャ３０と、ジョークラッシャ３０で破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤ４０と、被破砕物を粒度選別してジョークラッシャ３０に供給する振動フィーダ２０とを備え、振動フィーダ２０は、ジョークラッシャ３０で破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材２５と、主篩部材２５の上部を覆うように取り付けられ、上記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材２４とを備えており、主篩部材２５を介する供給経路、及び補助篩部材２４を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物をジョークラッシャ３０に供給することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石等の被破砕物を破砕するジョークラッシャを備えた破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョークラッシャは、対向設置された固定歯と動歯の間のＶ字状の破砕室に岩石等の被破砕物を投入し、固定歯に対する動歯の揺動運動によって被破砕物を破砕する形式の破砕装置である。このジョークラッシャに被破砕物を供給する装置としては、ジョークラッシャに供給すると却って破砕効率を低下させるような粒径の小さな細粒分（ズリ等）を篩い落として予め被破砕物から除いておく篩部材（グリズリバー等）付きの振動フィーダを用いることが多い。この篩部材付きの振動フィーダにおいては、投入された被破砕物が篩部材上を通過する際に粒径の小さな細粒分が篩部材の間隙から落下し、篩部材を通過しない破砕対象粒径以上の被破砕物が細粒分と分離されてジョークラッシャに供給される（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４３４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被破砕物に含まれる細粒分は含水率が高く高粘性である場合があり、これが篩部材に付着成長して堆積し、著しい場合には堆積した細粒分によって篩部材の目が塞がれてしまうことがあった。
【０００５】
そこで本発明は、振動フィーダの篩部材への細粒分の堆積を抑えて目詰まりを抑制することができる破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明は、被破砕物を破砕する破砕機において、ジョークラッシャと、前記ジョークラッシャで破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤと、被破砕物を粒度選別して前記ジョークラッシャに供給する振動フィーダとを備え、前記振動フィーダは、フィーダ本体と、前記フィーダを加振する加振機と、前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記ジョークラッシャで破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、前記破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材と、前記主篩部材の上部を覆うように前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材とを備えており、前記主篩部材を介する供給経路、及び前記補助篩部材を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物を前記ジョークラッシャに供給することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記主篩部材の上面から前記補助篩部材の下面までの高さ寸法が、前記補助篩部材の目開き寸法の倍以上であることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記補助篩部材は上下方向に長い断面形状をしていて、その下端部が前記主篩部材まで延びていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補助篩部材で大塊を他の被破砕物と分けてジョークラッシャに供給することにより、破砕対象となる被破砕物を細粒分と分けてジョークラッシャに供給する主篩部材上に細粒分を押し固める大塊が落下しないようにすることができるので、振動フィーダの篩部材への細粒分の堆積を抑えて目詰まりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられたジョークラッシャの内部構造を表す側断面図で、図３は作業状態をそれぞれ表している。
【図４】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられたジョークラッシャの内部構造を表す側断面図で、図４は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。
【図５】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられた振動フィーダの側面図で、フィーダ本体における紙面直交方向の手前側の壁面を図示省略して内部構造を表す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられた主篩部材及び補助篩部材の目開き寸法及び高低差寸法を説明するための図であって、図５中のVI−VI線によるグリズリバーの断面図に相当する図である。
【図７】被破砕物のモデル図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、図６に対応する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、図６に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において、図１中の右左を破砕機の前後とする。
【００１３】
図１及び図２に示した破砕機は、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を破砕対象とし、これらを被破砕物として受け入れて破砕するものである。本実施形態の破砕機は、走行体１とこの走行体１に搭載した破砕機能構成部２とを備えており、走行体１によって自力走行することができるようになっている。但し、このような自走式の破砕機に限らず、牽引走行可能な破砕機や定置式の破砕機にも本発明は適用可能である。
【００１４】
走行体１は、左右の走行装置３、及び走行装置３の上部に設けた本体フレーム４で構成されている。走行装置３は、トラックフレーム５、トラックフレーム５の両端に設けた従動輪６及び駆動輪７、従動輪６及び駆動輪７に掛け回した履帯８、並びに駆動輪７の軸に出力軸が連結された走行用駆動装置９を備えている。本体フレーム４はトラックフレーム５上に設けられており、前後にほぼ水平に延在している。
【００１５】
破砕機能構成部２は、破砕対象（被破砕物）を受け入れるホッパ１０、ホッパ１０に受け入れた被破砕物を粒度選別し後段工程に供給する振動フィーダ２０、振動フィーダ２０から供給された被破砕物を破砕する破砕装置であるジョークラッシャ３０、ジョークラッシャ３０で破砕した破砕物等を機外に搬出するコンベヤ４０、及び機体各所に搭載した作動装置の動力源等を内蔵した動力装置（パワーユニット）５０を備えている。
【００１６】
ホッパ１０は、上方に向かって拡開した枠状の部材であり、本体フレーム４の後方部分の上部に設けた支持部材１１に対して支持ポスト１２，１３を介して固定されている。図２に示したように、このホッパ１０は、振動フィーダ２０の上部の左右両側部及び後部を囲う一方で、振動フィーダ２０の前部、すなわちジョークラッシャ３０との対向部を開放している。
【００１７】
振動フィーダ２０は、本実施形態ではグリズリフィーダであり、ホッパ１０の下方でジョークラッシャ３０の後方に位置していて、その枠型の本体（フィーダ本体）２１がホッパ１０とは別個にスプリング２２を介して支持部材１１に支持されている。フィーダ本体２１の内部には、投入される被破砕物を受け止めるパンデッキ２３が後半部分に、被破砕物を粒度選別する櫛歯状の篩部材（グリズリ）２４，２５（図２では篩部材２４のみ図示）が前半部分に設けられている。そしてフィーダ本体２１の下部には、このフィーダ本体２１を振動させる加振機（フィーダ用駆動装置）２６が固定されている。また、篩部材２４ａ，２４ｂの下方には、篩部材２４ａ，２４ｂで篩い落とされた細粒分をコンベヤ４０上に導くシュート２９が設けられている。
【００１８】
ジョークラッシャ３０は、ホッパ１０及び振動フィーダ２０の前方に位置し、本体フレーム４の前後方向中央部に支持されている。詳細は後で図３等を用いて説明するが、このジョークラッシャ３０には、互いの間の空間（破砕室）が下方に向かって縮径するよう対向配置した一対の固定歯及び動歯を備えている。動歯のスイングジョーは上端部がフライホイール（図示せず）に連結されており、フライホイールにジョークラッシャ用駆動装置（図示せず）の回転動力が伝達されると、フライホイールの回転運動が動歯の揺動運動に変換され、これにより固定歯に対して概略前後方向に動歯が揺動するようになっている。
【００１９】
また、ジョークラッシャ３０の周囲にはメンテナンスフロア６０が設けられている。メンテナンスフロア６０は、本体フレーム４の上部に設けられていて、ジョークラッシャ３０の左右両側の前後に延びる部分と、ジョークラッシャ３０及び動力装置５０の間の左右の延びる部分とを有しており、平面視で開口を後方に向けたコの字状に展開されている。このメンテナンスフロア６０は、そのジョークラッシャ３０の左右に位置する部分の後端部が振動フィーダ２０の近傍まで延在していて、振動フィーダ２０の前部の左右に臨んでいる。ホッパ１０の左右の壁面の前部は前方に向かって高さを減じるように上縁部が斜めに形成されており、作業者がメンテナンスフロア６０と篩部材２４との間を用意に行き来する際にホッパ１０が障害とならないようになっている。メンテナンスフロア６０上の縁部には柵６１が設置されている。なお、機体の左右の側部の少なくとも一方には、メンテナンスフロア６０に上がるための梯子６２が設けられている。この梯子６２は、履帯８の上方からメンテナンスフロア６０まで立ち上がっている。
【００２０】
コンベヤ４０は、本体フレーム４等に吊り下げられたコンベアフレーム４１、コンベアフレーム４１の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回したコンベアベルト４４、及び駆動輪を回転駆動させるコンベヤ用駆動装置（図示せず）等を備えている。コンベヤ用駆動装置によって駆動輪が回転駆動されると、従動輪との間に掛け回されたコンベアベルト４４が循環駆動する。このコンベヤ４０は、左右のトラックフレーム５の間でシュート２９及びジョークラッシャ３０の下方位置（履帯８の後端部付近）から前方に延び、動力装置５０の下方位置（履帯８の前端部付近）で屈曲して斜めに立ち上がり、その傾斜角度を保ったまま動力装置５０の前端下部付近を通って機体の全高付近まで延在している。
【００２１】
コンベヤ４０の上方には、排出する破砕物中の鉄筋等の磁性異物を除去する磁選機４５が備えられている。この磁選機４５は、動力装置５０の前部に設けたアーム部材４６から吊り下げられており、駆動輪及び従動輪（ともに図示せず）と、これら駆動輪及び従動輪巻き回されてコンベヤ４０の延在方向と直交する方向（左右方向）に循環駆動する磁選機ベルト４９と、駆動輪及び従動輪の間の磁選機ベルト４９に覆われた空間に設けられた磁力発生手段（図示せず）とを備えている。
【００２２】
動力装置５０は、本体フレーム４の前側部分の上部に支持されており、ジョークラッシャ３０よりも前方側に位置している。特に図示していないが、この動力装置５０内には、本破砕機の動力源となるエンジンや、エンジンによって駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプから吐出された圧油の流通方向や流量を制御して対応の油圧アクチュエータに供給する制御弁装置等が備えられている。
【００２３】
図３及び図４はジョークラッシャ３０の内部構造を表す側断面図で、図３は作業状態、図４は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。
【００２４】
図３及び図４において、ジョークラッシャ３０は、本体フレーム４に固定したクラッシャフレーム３１、クラッシャフレーム３１に固定した固定歯３２、固定歯に対して揺動する動歯３３、及び動歯３３の下部側を支持するトグルプレート３４を備えている。
【００２５】
固定歯３２は、クラッシャフレーム３１に固定された支持部材３５と、この支持部材３５の前面（動歯３３側）に固定された固定歯板３２ａとを備えている。また動歯３３は、クラッシャフレーム３１にフライホイール（図示せず）の偏心軸３６を介して揺動自在に取り付けたスイングジョー３７、及びこのスイングジョー３７の固定歯３２との対向面に固定された可動歯板３３ａを備えている。そして固定歯３２と動歯３３は互いの歯板３２ａ，３３ａが向かい合うように対向配置され、両歯板３２ａ，３３ａ間に下方に向かって縮径するＶ字状の破砕室３８が形成される。この破砕室３８に供給された被破砕物は動歯３３の揺動運動により固定歯３２及び動歯３３によって噛み砕かれるようにして破砕される。ジョークラッシャ３０から排出される破砕物の粒度は、破砕室３８の排出間口、つまり固定歯板３２ａと可動歯板３３ａとの間の最小間隙（下端部間隙）により規定される。図３及び図４では図示していないが、クラッシャフレーム３１にはチークプレート（図示せず）が交換可能に取り付けられ、このチークプレート４１ａが破砕室３８の左右の側壁を構成する。
【００２６】
また、動歯３３の破砕室３８と反対側（図３中右側）の空間には、例えば破砕室３８で異物の噛み込み等が起こる等して過負荷が生じた場合にトグルプレート３４等の部材を過大な荷重から保護する過負荷保護装置７０が設置されている。この過負荷保護装置７０は、スイングジョー３７に作用する破砕反力が設定範囲を超えた場合、図３の作業状態から図４のように縮退し過大な破砕反力を逃がすジャッキ７１を備えている。
【００２７】
ジャッキ７１はクラッシャフレーム３１に固定されており、ジャッキ７１のロッド７２の先端部とスイングジョー３７の前面下部にはそれぞれトグルシート７３，７４が設けられている。トグルシート７３，７４には、それらの間に介設されたトグルプレート３４の両端が当接しており、油圧シリンダ７５（図４参照、図３では図示省略）によってスイングジョー３７の下端部がジャッキ７１側に付勢されることでトグルプレート３４がトグルシート７３，７４間に挟み込まれて保持される。油圧シリンダ７５の両端は、ジャッキ７１の下部とスイングジョー３７の前面下端部近傍部分に回動可能に連結されている。なお、本実施形態では、油圧シリンダ７５によってスイングジョー３７をジャッキ７１側に付勢する構成を採ったが、油圧シリンダ７５に代えてスプリングによってスイングジョー３７をジャッキ７１側に付勢する構成としても良い。
【００２８】
図５は上記振動フィーダ２０の側面図であり、フィーダ本体２１における紙面直交方向の手前側の壁面を図示省略して内部構造を表してある。
【００２９】
振動フィーダ２０は、上記フィーダ本体２１、スプリング２２、パンデッキ２３、篩部材２４，２５及び加振機２６が備えられている。
【００３０】
フィーダ本体２１は、左右の側壁２１ａ（図５では右の側壁を図示省略）、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム２１ｂ、篩部材２４，２５の下方に位置するように左右の側壁２１ａ間に設けたシュート部２１ｃ、篩部材２５の先端下部からジョークラッシャ３０の入口に向かって延びるガイド部２１ｄを備えている。シュート部２１ｃは、投入された被破砕物のうち篩部材２４，２５を通過した細粒分を前述したシュート２９に導くガイドの役割を果たすものである。このシュート部２１ｃは、上部開口２１ａａを上方の篩部材２４，２５に向けた姿勢でフィーダ本体２１に取り付けられており、その下部開口２１ａｂに向かって前後方向及び左右方向に縮径している。シュート部２１ｃの下部開口２１ａｂは上記シュート２９に接続している。
【００３１】
パンデッキ２３は、投入される被破砕物を受け止める受け部材の役割を果たす板状の部材であって、主面（最も広い面）を上に向けた状態でフィーダ本体２１の上記ビーム２１ｂ上に支持されていて、フィーダ本体２１の左右の側壁２１ａの後半部分の内法空間を塞ぐように当該側壁２１ａに固定されている。
【００３２】
篩部材２５は、ジョークラッシャ３０で破砕すべき破砕対象粒度（設定値）以上の被破砕物を選別・搬送するとともに、破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する役割を果たすものであって、フィーダ本体２１の内部に取り付けられている。これ以降、篩部材２５を単独で表記する場合は「主篩部材２５」と適宜記載する。また、篩部材２４は、主篩部材２５による破砕対象粒度より大きな圧密誘因粒度（設定値）以上の被破砕物を選別・搬送し、主篩部材２５上に落下させる被破砕物と分離する役割を果たすもので、主篩部材２５の上部を覆うようにフィーダ本体２１の内部に取り付けられている。これ以降、篩部材２４を単独で表記する場合は適宜「補助篩部材２４」と記載する。
【００３３】
補助篩部材２４は、パンデッキ２３側の後部篩部材２４ａ、及びジョークラッシャ３０側の前部篩部材２４ｂからなっている。これら後部篩部材２４ａ及び前部篩部材２４ｂは、同様に構成されていて、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム状の基部２４ｃ、及び基部２４ｃの前部に取り付けられて前方に延在する複数のグリズリバー２４ｄを備えている。グリズリバー２４ｄは、機体幅方向に列設されている（図２も参照）。前部篩部材２４ｂは後部篩部材２４ａに対して低く配置されていて、両者は前方に向かう下り階段状に配置されており、後部篩部材２４ａの先端部は平面視で前部篩部材２４ｂの基部２４ｃにラップしている。本実施形態では、補助篩部材２４を前後２段の篩部材２４ａ，２４ｂで形成した場合を例示しているが、前後に３段以上、或いは１段で構成とすることもできる。
【００３４】
主篩部材２５も、補助篩部材２４と同じく、パンデッキ２３側の後部篩部材２５ａ、及びジョークラッシャ３０側の前部篩部材２５ｂからなっている。これら後部篩部材２５ａ及び前部篩部材２５ｂも、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム状の基部２５ｃ、及び基部２５ｃの前部に取り付けられて前方に延在する複数のグリズリバー２５ｄを備えている。グリズリバー２５ｄは、機体幅方向に列設されている。前部篩部材２５ｂは後部篩部材２５ａに対して低く配置されていて、両者は前方のジョークラッシャ３０に向かう下り階段状に配置されている。平面視において、後部篩部材２５ａの先端部は前部篩部材２５ｂの基部２５ｃに、前部篩部材２５ｂの先端部はフィーダ本体２１の上記ガイド部２１ｄにラップしている。本実施形態では、主篩部材２５を前後２段の篩部材２５ａ，２５ｂで形成した場合を例示しているが、前後に３段以上、或いは１段で構成とすることもできる。また、主篩部材２５の後部篩部材２５ａ及び前部篩部材２５ｂは、それぞれ補助篩部材２４の後部篩部材２４ａ及び前部篩部材２４ｂの上方に位置しており、後部篩部材２４ａ，２５ａの上面の高低差寸法、及び前部篩部材２４ｂ，２５ｂの上面の高低差寸法は同一であるが、差をつけても良い。
【００３５】
ここで、主篩部材２５による「破砕対象粒度」とは、これ以上の大きさでは破砕物製品として扱えず、ジョークラッシャ３０で破砕処理すべき寸法をいい、ジョークラッシャ３０の能力や処理量、最終的に求められる破砕物製品の粒度によって変動し得る設定値である。また、補助篩部材２４による「圧密誘因粒度」とは、破砕対象粒度より大きな粒径であって、これを超える大きさの大塊が主篩部材２５上に落下すると主篩部材２５に付着した細粒分を押し固め、細粒分の圧密を引き起こす粒度をいい、設計に応じて変動し得る設定値である。破砕対象粒度を超える大きさの被破砕物は、圧密誘因粒度を超える大きさの被破砕物を含め、ジョークラッシャ３０による破砕処理の対象物である。
【００３６】
ここで、図６は主篩部材２５及び補助篩部材２４の目開き寸法及び高低差寸法を説明するための図であって、図５中のVI−VI線によるグリズリバーの断面図に相当する図である。厳密には、グリズリバー２４ｄ，２５ｄの全数のうちの一部を抜き出して表した部分断面図に相当する。
【００３７】
図６において、主篩部材２５のグリズリバー２５ｄの目開き寸法すなわち左右方向に隣接するグリズリバー２５ｄの間の間隙寸法をＧ１、補助篩部材２４のグリズリバー２４ｄの目開き寸法すなわち左右方向に隣接するグリズリバー２４ｄの間の間隙寸法をＧ２、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さ寸法をＨとする。Ｇ１，Ｇ２，Ｈの間には、次の関係がある。
【００３８】
Ｇ１＜Ｇ２
Ｈ＞２×Ｇ２
すなわち、補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ２は、主篩部材２５の目開き寸法Ｇ１よりも大きく、例えばＧ１の１．５倍から３倍程度である。また、高さ寸法Ｈは、補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ２の倍以上である。
【００３９】
Ｇ１＜Ｇ２とした理由は、主篩部材２５と補助篩部材２４による選別粒度の違い、すなわち前述した圧密誘因粒度が破砕対象粒度よりも大きいからであるが、Ｈ＞２×Ｇ２とした理由は次の通りである。
【００４０】
例えば、図７のように、被破砕物１００の高さ寸法をｈ、幅寸法をｗ、厚さ寸法をｄ（ｄ≦ｗ≦ｈ）とした場合、被破砕物１００が、高さ寸法ｈ、幅寸法ｗ、厚さ寸法ｄにあまり差のない岩石（標準的な岩石と呼ぶ）である場合と、高さ寸法ｈに対して厚さ寸法ｄが小さい岩石（偏平な岩石と呼ぶ）である場合を比較する。この場合、仮に標準的な岩石と偏平な岩石の厚さ寸法ｄが等しく、かつ、両者の厚さ寸法ｄが破砕対象粒度よりも大きく圧密誘因粒度よりも小さいとしたとき、当然ながら偏平な岩石の方が高さ寸法ｈは高くなる。そのため、補助篩部材２４を通過した際、主篩部材２５上に載った状態で補助篩部材２４から抜け切らず、主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり易いのは偏平な岩石の方である。したがって、補助篩部材２４を通過した偏平な岩石が主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり難いように寸法Ｈを設定することが好ましい。
【００４１】
岩石の「偏平」は、高さ寸法ｈ、幅寸法ｗ、厚さ寸法ｄの間に、ｈ≧１．８ｗ、厚さ≦０．８ｗの条件を満たすことと定義される場合がある。この場合、偏平な岩石の高さ寸法ｈは、その厚さ寸法ｄの倍以上になる。そして、偏平な岩石を被破砕物１００とした場合に、被破砕物１００が補助篩部材２４をぎりぎり通過する（ｄ≒Ｇ２）とき、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さＨが被破砕物１００の高さ寸法ｈより大きければ、理論上、被破砕物１００は補助篩部材２４から抜け切るため、主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり難い。整理すると、Ｈ＞ｈ＞２×ｄ≒Ｇ２との関係が成立し、Ｈ＞Ｇ２との条件が導き出される。例えば、主篩部材２５と補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ１，Ｇ２、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さ寸法Ｈを、１．５×Ｇ１≦Ｇ２≦３×Ｇ１、Ｈ＝２×Ｇ２という条件下で設定した場合、高さ寸法Ｈを主篩部材２５の目開き寸法Ｇ１で定義するなら、３×Ｇ１≦Ｈ≦６×Ｇ１となる。
【００４２】
次に、上記構成の本実施形態の破砕機の動作を説明する。
【００４３】
油圧ショベル等により被破砕物を投入すると、投入された被破砕物はホッパ１０によって振動フィーダ２０上に導かれる。加振機２６によってフィーダ本体２１とともに加振されるパンデッキ２３上の被破砕物は振動によって前方に搬送される。被破砕物が補助篩部材２４上を移動する際に、補助篩部材２４の選別粒度（圧密誘因粒度）よりも小さな被破砕物は補助篩部材２４の隙間から落下して大塊と分離され、補助篩部材２４を通過した被破砕物のうち主篩部材２５の選別粒度（破砕対象粒度）よりも小さな細粒分（ズリや土砂等）はさらに補助篩部材２４の隙間から落下し、被破砕物と分離されてシュート２９を介してコンベヤ４０上の後端付近に導かれる。一方、圧密誘因粒度よりも粒径の大きな被破砕物（大塊）、及びそれよりも粒径は小さいが破砕対象粒度よりも粒径の大きな被破砕物は、それぞれ補助篩部材２４、主篩部材２５上を前方に移動してともにジョークラッシャ３０に供給される。補助篩部材２４及び主篩部材２５からジョークラッシャ３０に供給された被破砕物は、固定歯３２と動歯３３との出口隙間に応じた所定の粒度に破砕処理される。ジョークラッシャ３０から排出された破砕物はコンベヤ４０上に導かれ、シュート２９を介して導かれた細粒分と合流し、コンベヤ４０によって前方（図１中右側）に搬送されて機外に排出される。
【００４４】
なお、コンベヤ４０による搬出の途中、破砕物等に鉄筋等の磁性異物が混入している場合には、磁性異物が磁選機４５によって吸着除去される。磁選機４５においては、コンベヤ４０上の破砕物等に対して磁選機ベルト４９越しに作用させる磁力発生手段からの磁力によって磁性異物を磁選機ベルト４９に吸着し、循環駆動する磁選機ベルト４９によってコンベヤ４０の側方に磁性異物を搬送し落下させる。
【００４５】
また、本実施形態では主篩部材２５を通過した細粒分をコンベヤ４０上に導いて破砕物と合流させる場合を例示したが、シュート２９の下部に機体側方に延びるサイドコンベヤを取り付ける場合があり、この場合には、細粒分は破砕物とは別に機体側方に排出される。
【００４６】
ところで、被破砕物に含まれる細粒分は含水率が高く高粘性である場合があり、上記のような被破砕物の選別作業中、高粘性の細粒分が篩部材に付着成長して堆積し、著しい場合には堆積した細粒分によって篩部材の目が塞がれてしまうことがあった。
【００４７】
本願発明者等は、この土砂の堆積の原因が、細粒分の粘性に加え、細粒分が篩部材からなかなか落下せずに留まっている間に後続の被破砕物に含まれる大塊に押し固められることによって細粒分が圧密することにあることを知見した。
【００４８】
そこで、本実施形態では、前述したように主篩部材２５を介する供給経路、及び補助篩部材２４を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物をジョークラッシャ３０に供給する構成としている。これにより、主篩部材２５上には圧密誘因粒度を超えるような大きな大塊が落下してこないので、仮に高粘性の細粒分が主篩部材２５のグリズリバー２５ｄに付着してなかなか落下しないような状態にあっても大塊により押し固められることが基本的にないので、細粒分の圧密を抑制することができる。また、補助篩部材２４は、目開き寸法が大きく、主篩部材２５に比べて目詰まりが生じ難い。したがって、振動フィーダ３０の主篩部材２５、補助篩部材２４への細粒分の堆積を抑制することができ、ひいては主篩部材２５、補助篩部材２４の目詰まりを抑制することができる。
【００４９】
図８は本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の平面図、図９は篩部材の断面図で、先の図６に対応する図である。
【００５０】
第１実施形態では、主篩部材２５、補助篩部材２４をいずれもグリズリバー２５ｄ，２４ｄで構成した場合を例示したが、いわゆるフィンガースクリーンや格子状の篩部材、多数の選別穴が穿設された篩部材等、他の種の篩部材を用いることも可能である。本実施形態は、そのうちのフィンガースクリーンを適用した場合を例示した実施形態である。
【００５１】
すなわち、図８に示した篩部材２５’はフィンガースクリーンであって上記基部２５ｃの前面に前方に延びる複数のフィンガーバー２５ｄ’を左右に列設して設けたものである。本実施形態では、図９に示したように、この篩部材２５ｄ’を主篩部材として補助篩部材２４の下方に設置している。また、主篩部材としてではなく、篩部材２５’を補助篩部材として用いても良いし、主篩部材及び補助篩部材をフィンガースクリーンにすることも考えられる。その他の構成は、両篩部材２４，２５’の目開き寸法Ｇ１，Ｇ２や高さ寸法Ｈの設定等も含め、第１実施形態と同様である。
【００５２】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【００５３】
図１０は本発明の第３実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、先の図６に対応する図である。
【００５４】
本実施形態は、上下方向に長い断面形状の板状の部材で補助篩部材２４’のグリズリバー２４ｄ’を構成し、その下端部が主篩部材２５の下面あたりの高さになるようにグリズリバー２４ｄ’を下方に（主篩部材２５まで）延ばした構成である。言い換えれば、隣接する補助篩部材２４”の間に少なくとも１本の主篩部材２５が配置されている構成である。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５５】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５６】
２０ 振動フィーダ
２１ フィーダ本体
２４ 補助篩部材
２４’ 補助篩部材
２５ 主篩部材
２５’ 篩部材（主篩部材、補助篩部材）
２６ 加振機
３０ ジョークラッシャ
４０ コンベヤ
１００ 被破砕物
Ｈ 主篩部材の上面から補助篩部材の下面までの高さ寸法
Ｇ１ 主篩部材の目開き寸法
Ｇ２ 補助篩部材の目開き寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、岩石等の被破砕物を破砕するジョークラッシャを備えた破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
ジョークラッシャは、対向設置された固定歯と動歯の間のＶ字状の破砕室に岩石等の被破砕物を投入し、固定歯に対する動歯の揺動運動によって被破砕物を破砕する形式の破砕装置である。このジョークラッシャに被破砕物を供給する装置としては、ジョークラッシャに供給すると却って破砕効率を低下させるような粒径の小さな細粒分（ズリ等）を篩い落として予め被破砕物から除いておく篩部材（グリズリバー等）付きの振動フィーダを用いることが多い。この篩部材付きの振動フィーダにおいては、投入された被破砕物が篩部材上を通過する際に粒径の小さな細粒分が篩部材の間隙から落下し、篩部材を通過しない破砕対象粒径以上の被破砕物が細粒分と分離されてジョークラッシャに供給される（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平８−２４３４２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、被破砕物に含まれる細粒分は含水率が高く高粘性である場合があり、これが篩部材に付着成長して堆積し、著しい場合には堆積した細粒分によって篩部材の目が塞がれてしまうことがあった。
【０００５】
そこで本発明は、振動フィーダの篩部材への細粒分の堆積を抑えて目詰まりを抑制することができる破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、第１の発明は、被破砕物を破砕する破砕機において、ジョークラッシャと、前記ジョークラッシャで破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤと、被破砕物を粒度選別して前記ジョークラッシャに供給する振動フィーダとを備え、前記振動フィーダは、フィーダ本体と、前記フィーダを加振する加振機と、前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記ジョークラッシャで破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、前記破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材と、前記主篩部材の上部を覆うように前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材とを備えており、前記主篩部材を介する供給経路、及び前記補助篩部材を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物を前記ジョークラッシャに供給することを特徴とする。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明において、前記主篩部材の上面から前記補助篩部材の下面までの高さ寸法が、前記補助篩部材の目開き寸法の倍以上であることを特徴とする。
【０００８】
第３の発明は、第１又は第２の発明において、前記補助篩部材は上下方向に長い断面形状をしていて、その下端部が前記主篩部材まで延びていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、補助篩部材で大塊を他の被破砕物と分けてジョークラッシャに供給することにより、破砕対象となる被破砕物を細粒分と分けてジョークラッシャに供給する主篩部材上に細粒分を押し固める大塊が落下しないようにすることができるので、振動フィーダの篩部材への細粒分の堆積を抑えて目詰まりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられたジョークラッシャの内部構造を表す側断面図で、図３は作業状態をそれぞれ表している。
【図４】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられたジョークラッシャの内部構造を表す側断面図で、図４は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。
【図５】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられた振動フィーダの側面図で、フィーダ本体における紙面直交方向の手前側の壁面を図示省略して内部構造を表す図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る破砕機に備えられた主篩部材及び補助篩部材の目開き寸法及び高低差寸法を説明するための図であって、図５中のVI−VI線によるグリズリバーの断面図に相当する図である。
【図７】被破砕物のモデル図である。
【図８】本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の平面図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、図６に対応する図である。
【図１０】本発明の第３実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、図６に対応する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下に図面を用いて本発明の実施形態を説明する。
【００１２】
図１は本発明の第１実施形態に係る破砕機の全体構造を表す側面図、図２はその平面図である。以下の説明において、図１中の右左を破砕機の前後とする。
【００１３】
図１及び図２に示した破砕機は、例えばビル解体時に搬出されるコンクリート塊や道路補修時に排出されるアスファルト塊等の建設現場で発生する大小様々な建設廃材、産業廃棄物、若しくは岩石採掘現場や切羽で採掘される岩石・自然石等を破砕対象とし、これらを被破砕物として受け入れて破砕するものである。本実施形態の破砕機は、走行体１とこの走行体１に搭載した破砕機能構成部２とを備えており、走行体１によって自力走行することができるようになっている。但し、このような自走式の破砕機に限らず、牽引走行可能な破砕機や定置式の破砕機にも本発明は適用可能である。
【００１４】
走行体１は、左右の走行装置３、及び走行装置３の上部に設けた本体フレーム４で構成されている。走行装置３は、トラックフレーム５、トラックフレーム５の両端に設けた従動輪６及び駆動輪７、従動輪６及び駆動輪７に掛け回した履帯８、並びに駆動輪７の軸に出力軸が連結された走行用駆動装置９を備えている。本体フレーム４はトラックフレーム５上に設けられており、前後にほぼ水平に延在している。
【００１５】
破砕機能構成部２は、破砕対象（被破砕物）を受け入れるホッパ１０、ホッパ１０に受け入れた被破砕物を粒度選別し後段工程に供給する振動フィーダ２０、振動フィーダ２０から供給された被破砕物を破砕する破砕装置であるジョークラッシャ３０、ジョークラッシャ３０で破砕した破砕物等を機外に搬出するコンベヤ４０、及び機体各所に搭載した作動装置の動力源等を内蔵した動力装置（パワーユニット）５０を備えている。
【００１６】
ホッパ１０は、上方に向かって拡開した枠状の部材であり、本体フレーム４の後方部分の上部に設けた支持部材１１に対して支持ポスト１２，１３を介して固定されている。図２に示したように、このホッパ１０は、振動フィーダ２０の上部の左右両側部及び後部を囲う一方で、振動フィーダ２０の前部、すなわちジョークラッシャ３０との対向部を開放している。
【００１７】
振動フィーダ２０は、本実施形態ではグリズリフィーダであり、ホッパ１０の下方でジョークラッシャ３０の後方に位置していて、その枠型の本体（フィーダ本体）２１がホッパ１０とは別個にスプリング２２を介して支持部材１１に支持されている。フィーダ本体２１の内部には、投入される被破砕物を受け止めるパンデッキ２３が後半部分に、被破砕物を粒度選別する櫛歯状の篩部材（グリズリ）２４，２５（図２では篩部材２４のみ図示）が前半部分に設けられている。そしてフィーダ本体２１の下部には、このフィーダ本体２１を振動させる加振機（フィーダ用駆動装置）２６が固定されている。また、篩部材２４ａ，２４ｂの下方には、篩部材２４ａ，２４ｂで篩い落とされた細粒分をコンベヤ４０上に導くシュート２９が設けられている。
【００１８】
ジョークラッシャ３０は、ホッパ１０及び振動フィーダ２０の前方に位置し、本体フレーム４の前後方向中央部に支持されている。詳細は後で図３等を用いて説明するが、このジョークラッシャ３０には、互いの間の空間（破砕室）が下方に向かって縮径するよう対向配置した一対の固定歯及び動歯を備えている。動歯のスイングジョーは上端部がフライホイール（図示せず）に連結されており、フライホイールにジョークラッシャ用駆動装置（図示せず）の回転動力が伝達されると、フライホイールの回転運動が動歯の揺動運動に変換され、これにより固定歯に対して概略前後方向に動歯が揺動するようになっている。
【００１９】
また、ジョークラッシャ３０の周囲にはメンテナンスフロア６０が設けられている。メンテナンスフロア６０は、本体フレーム４の上部に設けられていて、ジョークラッシャ３０の左右両側の前後に延びる部分と、ジョークラッシャ３０及び動力装置５０の間の左右の延びる部分とを有しており、平面視で開口を後方に向けたコの字状に展開されている。このメンテナンスフロア６０は、そのジョークラッシャ３０の左右に位置する部分の後端部が振動フィーダ２０の近傍まで延在していて、振動フィーダ２０の前部の左右に臨んでいる。ホッパ１０の左右の壁面の前部は前方に向かって高さを減じるように上縁部が斜めに形成されており、作業者がメンテナンスフロア６０と篩部材２４との間を用意に行き来する際にホッパ１０が障害とならないようになっている。メンテナンスフロア６０上の縁部には柵６１が設置されている。なお、機体の左右の側部の少なくとも一方には、メンテナンスフロア６０に上がるための梯子６２が設けられている。この梯子６２は、履帯８の上方からメンテナンスフロア６０まで立ち上がっている。
【００２０】
コンベヤ４０は、本体フレーム４等に吊り下げられたコンベアフレーム４１、コンベアフレーム４１の両端に設けた従動輪及び駆動輪（ともに図示せず）、従動輪及び駆動輪に掛け回したコンベアベルト４４、及び駆動輪を回転駆動させるコンベヤ用駆動装置（図示せず）等を備えている。コンベヤ用駆動装置によって駆動輪が回転駆動されると、従動輪との間に掛け回されたコンベアベルト４４が循環駆動する。このコンベヤ４０は、左右のトラックフレーム５の間でシュート２９及びジョークラッシャ３０の下方位置（履帯８の後端部付近）から前方に延び、動力装置５０の下方位置（履帯８の前端部付近）で屈曲して斜めに立ち上がり、その傾斜角度を保ったまま動力装置５０の前端下部付近を通って機体の全高付近まで延在している。
【００２１】
コンベヤ４０の上方には、排出する破砕物中の鉄筋等の磁性異物を除去する磁選機４５が備えられている。この磁選機４５は、動力装置５０の前部に設けたアーム部材４６から吊り下げられており、駆動輪及び従動輪（ともに図示せず）と、これら駆動輪及び従動輪巻き回されてコンベヤ４０の延在方向と直交する方向（左右方向）に循環駆動する磁選機ベルト４９と、駆動輪及び従動輪の間の磁選機ベルト４９に覆われた空間に設けられた磁力発生手段（図示せず）とを備えている。
【００２２】
動力装置５０は、本体フレーム４の前側部分の上部に支持されており、ジョークラッシャ３０よりも前方側に位置している。特に図示していないが、この動力装置５０内には、本破砕機の動力源となるエンジンや、エンジンによって駆動される油圧ポンプ、油圧ポンプから吐出された圧油の流通方向や流量を制御して対応の油圧アクチュエータに供給する制御弁装置等が備えられている。
【００２３】
図３及び図４はジョークラッシャ３０の内部構造を表す側断面図で、図３は作業状態、図４は動歯が退避した状態をそれぞれ表している。
【００２４】
図３及び図４において、ジョークラッシャ３０は、本体フレーム４に固定したクラッシャフレーム３１、クラッシャフレーム３１に固定した固定歯３２、固定歯に対して揺動する動歯３３、及び動歯３３の下部側を支持するトグルプレート３４を備えている。
【００２５】
固定歯３２は、クラッシャフレーム３１に固定された支持部材３５と、この支持部材３５の前面（動歯３３側）に固定された固定歯板３２ａとを備えている。また動歯３３は、クラッシャフレーム３１にフライホイール（図示せず）の偏心軸３６を介して揺動自在に取り付けたスイングジョー３７、及びこのスイングジョー３７の固定歯３２との対向面に固定された可動歯板３３ａを備えている。そして固定歯３２と動歯３３は互いの歯板３２ａ，３３ａが向かい合うように対向配置され、両歯板３２ａ，３３ａ間に下方に向かって縮径するＶ字状の破砕室３８が形成される。この破砕室３８に供給された被破砕物は動歯３３の揺動運動により固定歯３２及び動歯３３によって噛み砕かれるようにして破砕される。ジョークラッシャ３０から排出される破砕物の粒度は、破砕室３８の排出間口、つまり固定歯板３２ａと可動歯板３３ａとの間の最小間隙（下端部間隙）により規定される。図３及び図４では図示していないが、クラッシャフレーム３１にはチークプレート（図示せず）が交換可能に取り付けられ、このチークプレート４１ａが破砕室３８の左右の側壁を構成する。
【００２６】
また、動歯３３の破砕室３８と反対側（図３中右側）の空間には、例えば破砕室３８で異物の噛み込み等が起こる等して過負荷が生じた場合にトグルプレート３４等の部材を過大な荷重から保護する過負荷保護装置７０が設置されている。この過負荷保護装置７０は、スイングジョー３７に作用する破砕反力が設定範囲を超えた場合、図３の作業状態から図４のように縮退し過大な破砕反力を逃がすジャッキ７１を備えている。
【００２７】
ジャッキ７１はクラッシャフレーム３１に固定されており、ジャッキ７１のロッド７２の先端部とスイングジョー３７の前面下部にはそれぞれトグルシート７３，７４が設けられている。トグルシート７３，７４には、それらの間に介設されたトグルプレート３４の両端が当接しており、油圧シリンダ７５（図４参照、図３では図示省略）によってスイングジョー３７の下端部がジャッキ７１側に付勢されることでトグルプレート３４がトグルシート７３，７４間に挟み込まれて保持される。油圧シリンダ７５の両端は、ジャッキ７１の下部とスイングジョー３７の前面下端部近傍部分に回動可能に連結されている。なお、本実施形態では、油圧シリンダ７５によってスイングジョー３７をジャッキ７１側に付勢する構成を採ったが、油圧シリンダ７５に代えてスプリングによってスイングジョー３７をジャッキ７１側に付勢する構成としても良い。
【００２８】
図５は上記振動フィーダ２０の側面図であり、フィーダ本体２１における紙面直交方向の手前側の壁面を図示省略して内部構造を表してある。
【００２９】
振動フィーダ２０は、上記フィーダ本体２１、スプリング２２、パンデッキ２３、篩部材２４，２５及び加振機２６が備えられている。
【００３０】
フィーダ本体２１は、左右の側壁２１ａ（図５では右の側壁を図示省略）、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム２１ｂ、篩部材２４，２５の下方に位置するように左右の側壁２１ａ間に設けたシュート部２１ｃ、篩部材２５の先端下部からジョークラッシャ３０の入口に向かって延びるガイド部２１ｄを備えている。シュート部２１ｃは、投入された被破砕物のうち篩部材２４，２５を通過した細粒分を前述したシュート２９に導くガイドの役割を果たすものである。このシュート部２１ｃは、上部開口２１ａａを上方の篩部材２４，２５に向けた姿勢でフィーダ本体２１に取り付けられており、その下部開口２１ａｂに向かって前後方向及び左右方向に縮径している。シュート部２１ｃの下部開口２１ａｂは上記シュート２９に接続している。
【００３１】
パンデッキ２３は、投入される被破砕物を受け止める受け部材の役割を果たす板状の部材であって、主面（最も広い面）を上に向けた状態でフィーダ本体２１の上記ビーム２１ｂ上に支持されていて、フィーダ本体２１の左右の側壁２１ａの後半部分の内法空間を塞ぐように当該側壁２１ａに固定されている。
【００３２】
篩部材２５は、ジョークラッシャ３０で破砕すべき破砕対象粒度（設定値）以上の被破砕物を選別・搬送するとともに、破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する役割を果たすものであって、フィーダ本体２１の内部に取り付けられている。これ以降、篩部材２５を単独で表記する場合は「主篩部材２５」と適宜記載する。また、篩部材２４は、主篩部材２５による破砕対象粒度より大きな圧密誘因粒度（設定値）以上の被破砕物を選別・搬送し、主篩部材２５上に落下させる被破砕物と分離する役割を果たすもので、主篩部材２５の上部を覆うようにフィーダ本体２１の内部に取り付けられている。これ以降、篩部材２４を単独で表記する場合は適宜「補助篩部材２４」と記載する。
【００３３】
補助篩部材２４は、パンデッキ２３側の後部篩部材２４ａ、及びジョークラッシャ３０側の前部篩部材２４ｂからなっている。これら後部篩部材２４ａ及び前部篩部材２４ｂは、同様に構成されていて、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム状の基部２４ｃ、及び基部２４ｃの前部に取り付けられて前方に延在する複数のグリズリバー２４ｄを備えている。グリズリバー２４ｄは、機体幅方向に列設されている（図２も参照）。前部篩部材２４ｂは後部篩部材２４ａに対して低く配置されていて、両者は前方に向かう下り階段状に配置されており、後部篩部材２４ａの先端部は平面視で前部篩部材２４ｂの基部２４ｃにラップしている。本実施形態では、補助篩部材２４を前後２段の篩部材２４ａ，２４ｂで形成した場合を例示しているが、前後に３段以上、或いは１段で構成とすることもできる。
【００３４】
主篩部材２５も、補助篩部材２４と同じく、パンデッキ２３側の後部篩部材２５ａ、及びジョークラッシャ３０側の前部篩部材２５ｂからなっている。これら後部篩部材２５ａ及び前部篩部材２５ｂも、左右の側壁２１ａの内側に渡されたビーム状の基部２５ｃ、及び基部２５ｃの前部に取り付けられて前方に延在する複数のグリズリバー２５ｄを備えている。グリズリバー２５ｄは、機体幅方向に列設されている。前部篩部材２５ｂは後部篩部材２５ａに対して低く配置されていて、両者は前方のジョークラッシャ３０に向かう下り階段状に配置されている。平面視において、後部篩部材２５ａの先端部は前部篩部材２５ｂの基部２５ｃに、前部篩部材２５ｂの先端部はフィーダ本体２１の上記ガイド部２１ｄにラップしている。本実施形態では、主篩部材２５を前後２段の篩部材２５ａ，２５ｂで形成した場合を例示しているが、前後に３段以上、或いは１段で構成とすることもできる。また、主篩部材２５の後部篩部材２５ａ及び前部篩部材２５ｂは、それぞれ補助篩部材２４の後部篩部材２４ａ及び前部篩部材２４ｂの上方に位置しており、後部篩部材２４ａ，２５ａの上面の高低差寸法、及び前部篩部材２４ｂ，２５ｂの上面の高低差寸法は同一であるが、差をつけても良い。
【００３５】
ここで、主篩部材２５による「破砕対象粒度」とは、これ以上の大きさでは破砕物製品として扱えず、ジョークラッシャ３０で破砕処理すべき寸法をいい、ジョークラッシャ３０の能力や処理量、最終的に求められる破砕物製品の粒度によって変動し得る設定値である。また、補助篩部材２４による「圧密誘因粒度」とは、破砕対象粒度より大きな粒径であって、これを超える大きさの大塊が主篩部材２５上に落下すると主篩部材２５に付着した細粒分を押し固め、細粒分の圧密を引き起こす粒度をいい、設計に応じて変動し得る設定値である。破砕対象粒度を超える大きさの被破砕物は、圧密誘因粒度を超える大きさの被破砕物を含め、ジョークラッシャ３０による破砕処理の対象物である。
【００３６】
ここで、図６は主篩部材２５及び補助篩部材２４の目開き寸法及び高低差寸法を説明するための図であって、図５中のVI−VI線によるグリズリバーの断面図に相当する図である。厳密には、グリズリバー２４ｄ，２５ｄの全数のうちの一部を抜き出して表した部分断面図に相当する。
【００３７】
図６において、主篩部材２５のグリズリバー２５ｄの目開き寸法すなわち左右方向に隣接するグリズリバー２５ｄの間の間隙寸法をＧ１、補助篩部材２４のグリズリバー２４ｄの目開き寸法すなわち左右方向に隣接するグリズリバー２４ｄの間の間隙寸法をＧ２、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さ寸法をＨとする。Ｇ１，Ｇ２，Ｈの間には、次の関係がある。
【００３８】
Ｇ１＜Ｇ２
Ｈ＞２×Ｇ２
すなわち、補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ２は、主篩部材２５の目開き寸法Ｇ１よりも大きく、例えばＧ１の１．５倍から３倍程度である。また、高さ寸法Ｈは、補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ２の倍以上である。
【００３９】
Ｇ１＜Ｇ２とした理由は、主篩部材２５と補助篩部材２４による選別粒度の違い、すなわち前述した圧密誘因粒度が破砕対象粒度よりも大きいからであるが、Ｈ＞２×Ｇ２とした理由は次の通りである。
【００４０】
例えば、図７のように、被破砕物１００の高さ寸法をｈ、幅寸法をｗ、厚さ寸法をｄ（ｄ≦ｗ≦ｈ）とした場合、被破砕物１００が、高さ寸法ｈ、幅寸法ｗ、厚さ寸法ｄにあまり差のない岩石（標準的な岩石と呼ぶ）である場合と、高さ寸法ｈに対して厚さ寸法ｄが小さい岩石（偏平な岩石と呼ぶ）である場合を比較する。この場合、仮に標準的な岩石と偏平な岩石の厚さ寸法ｄが等しく、かつ、両者の厚さ寸法ｄが破砕対象粒度よりも大きく圧密誘因粒度よりも小さいとしたとき、当然ながら偏平な岩石の方が高さ寸法ｈは高くなる。そのため、補助篩部材２４を通過した際、主篩部材２５上に載った状態で補助篩部材２４から抜け切らず、主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり易いのは偏平な岩石の方である。したがって、補助篩部材２４を通過した偏平な岩石が主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり難いように寸法Ｈを設定することが好ましい。
【００４１】
岩石の「偏平」は、高さ寸法ｈ、幅寸法ｗ、厚さ寸法ｄの間に、ｈ≧１．８ｗ、厚さ≦０．８ｗの条件を満たすことと定義される場合がある。この場合、偏平な岩石の高さ寸法ｈは、その厚さ寸法ｄの倍以上になる。そして、偏平な岩石を被破砕物１００とした場合に、被破砕物１００が補助篩部材２４をぎりぎり通過する（ｄ≒Ｇ２）とき、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さＨが被破砕物１００の高さ寸法ｈより大きければ、理論上、被破砕物１００は補助篩部材２４から抜け切るため、主篩部材２５と補助篩部材２４との間に引っ掛かり難い。整理すると、Ｈ＞ｈ＞２×ｄ≒Ｇ２との関係が成立し、Ｈ＞Ｇ２との条件が導き出される。例えば、主篩部材２５と補助篩部材２４の目開き寸法Ｇ１，Ｇ２、主篩部材２５の上面から補助篩部材２４の下面までの高さ寸法Ｈを、１．５×Ｇ１≦Ｇ２≦３×Ｇ１、Ｈ＝２×Ｇ２という条件下で設定した場合、高さ寸法Ｈを主篩部材２５の目開き寸法Ｇ１で定義するなら、３×Ｇ１≦Ｈ≦６×Ｇ１となる。
【００４２】
次に、上記構成の本実施形態の破砕機の動作を説明する。
【００４３】
油圧ショベル等により被破砕物を投入すると、投入された被破砕物はホッパ１０によって振動フィーダ２０上に導かれる。加振機２６によってフィーダ本体２１とともに加振されるパンデッキ２３上の被破砕物は振動によって前方に搬送される。被破砕物が補助篩部材２４上を移動する際に、補助篩部材２４の選別粒度（圧密誘因粒度）よりも小さな被破砕物は補助篩部材２４の隙間から落下して大塊と分離され、補助篩部材２４を通過した被破砕物のうち主篩部材２５の選別粒度（破砕対象粒度）よりも小さな細粒分（ズリや土砂等）はさらに補助篩部材２４の隙間から落下し、被破砕物と分離されてシュート２９を介してコンベヤ４０上の後端付近に導かれる。一方、圧密誘因粒度よりも粒径の大きな被破砕物（大塊）、及びそれよりも粒径は小さいが破砕対象粒度よりも粒径の大きな被破砕物は、それぞれ補助篩部材２４、主篩部材２５上を前方に移動してともにジョークラッシャ３０に供給される。補助篩部材２４及び主篩部材２５からジョークラッシャ３０に供給された被破砕物は、固定歯３２と動歯３３との出口隙間に応じた所定の粒度に破砕処理される。ジョークラッシャ３０から排出された破砕物はコンベヤ４０上に導かれ、シュート２９を介して導かれた細粒分と合流し、コンベヤ４０によって前方（図１中右側）に搬送されて機外に排出される。
【００４４】
なお、コンベヤ４０による搬出の途中、破砕物等に鉄筋等の磁性異物が混入している場合には、磁性異物が磁選機４５によって吸着除去される。磁選機４５においては、コンベヤ４０上の破砕物等に対して磁選機ベルト４９越しに作用させる磁力発生手段からの磁力によって磁性異物を磁選機ベルト４９に吸着し、循環駆動する磁選機ベルト４９によってコンベヤ４０の側方に磁性異物を搬送し落下させる。
【００４５】
また、本実施形態では主篩部材２５を通過した細粒分をコンベヤ４０上に導いて破砕物と合流させる場合を例示したが、シュート２９の下部に機体側方に延びるサイドコンベヤを取り付ける場合があり、この場合には、細粒分は破砕物とは別に機体側方に排出される。
【００４６】
ところで、被破砕物に含まれる細粒分は含水率が高く高粘性である場合があり、上記のような被破砕物の選別作業中、高粘性の細粒分が篩部材に付着成長して堆積し、著しい場合には堆積した細粒分によって篩部材の目が塞がれてしまうことがあった。
【００４７】
本願発明者等は、この土砂の堆積の原因が、細粒分の粘性に加え、細粒分が篩部材からなかなか落下せずに留まっている間に後続の被破砕物に含まれる大塊に押し固められることによって細粒分が圧密することにあることを知見した。
【００４８】
そこで、本実施形態では、前述したように主篩部材２５を介する供給経路、及び補助篩部材２４を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物をジョークラッシャ３０に供給する構成としている。これにより、主篩部材２５上には圧密誘因粒度を超えるような大きな大塊が落下してこないので、仮に高粘性の細粒分が主篩部材２５のグリズリバー２５ｄに付着してなかなか落下しないような状態にあっても大塊により押し固められることが基本的にないので、細粒分の圧密を抑制することができる。また、補助篩部材２４は、目開き寸法が大きく、主篩部材２５に比べて目詰まりが生じ難い。したがって、振動フィーダ３０の主篩部材２５、補助篩部材２４への細粒分の堆積を抑制することができ、ひいては主篩部材２５、補助篩部材２４の目詰まりを抑制することができる。
【００４９】
図８は本発明の第２実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の平面図、図９は篩部材の断面図で、先の図６に対応する図である。
【００５０】
第１実施形態では、主篩部材２５、補助篩部材２４をいずれもグリズリバー２５ｄ，２４ｄで構成した場合を例示したが、いわゆるフィンガースクリーンや格子状の篩部材、多数の選別穴が穿設された篩部材等、他の種の篩部材を用いることも可能である。本実施形態は、そのうちのフィンガースクリーンを適用した場合を例示した実施形態である。
【００５１】
すなわち、図８に示した篩部材２５’はフィンガースクリーンであって上記基部２５ｃの前面に前方に延びる複数のフィンガーバー２５ｄ’を左右に列設して設けたものである。本実施形態では、図９に示したように、この篩部材２５ｄ’を主篩部材として補助篩部材２４の下方に設置している。また、主篩部材としてではなく、篩部材２５’を補助篩部材として用いても良いし、主篩部材及び補助篩部材をフィンガースクリーンにすることも考えられる。その他の構成は、両篩部材２４，２５’の目開き寸法Ｇ１，Ｇ２や高さ寸法Ｈの設定等も含め、第１実施形態と同様である。
【００５２】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【００５３】
図１０は本発明の第３実施形態に係る破砕機に備えられた篩部材の断面図で、先の図６に対応する図である。
【００５４】
本実施形態は、上下方向に長い断面形状の板状の部材で補助篩部材２４’のグリズリバー２４ｄ’を構成し、その下端部が主篩部材２５の下面あたりの高さになるようにグリズリバー２４ｄ’を下方に（主篩部材２５まで）延ばした構成である。言い換えれば、隣接する補助篩部材２４”の間に少なくとも１本の主篩部材２５が配置されている構成である。その他の構成は第１実施形態と同様である。
【００５５】
本実施形態においても、第１実施形態とほぼ同様の効果が得られる。
【符号の説明】
【００５６】
２０ 振動フィーダ
２１ フィーダ本体
２４ 補助篩部材
２４’ 補助篩部材
２５ 主篩部材
２５’ 篩部材（主篩部材、補助篩部材）
２６ 加振機
３０ ジョークラッシャ
４０ コンベヤ
１００ 被破砕物
Ｈ 主篩部材の上面から補助篩部材の下面までの高さ寸法
Ｇ１ 主篩部材の目開き寸法
Ｇ２ 補助篩部材の目開き寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被破砕物を破砕する破砕機において、
ジョークラッシャと、
前記ジョークラッシャで破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤと、
被破砕物を粒度選別して前記ジョークラッシャに供給する振動フィーダとを備え、
前記振動フィーダは、
フィーダ本体と、
前記フィーダを加振する加振機と、
前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記ジョークラッシャで破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、前記破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材と、
前記主篩部材の上部を覆うように前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材とを備えており、
前記主篩部材を介する供給経路、及び前記補助篩部材を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物を前記ジョークラッシャに供給する
ことを特徴とする破砕機。
【請求項２】
前記主篩部材の上面から前記補助篩部材の下面までの高さ寸法が、前記補助篩部材の目開き寸法の倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の破砕機。
【請求項３】
前記補助篩部材は上下方向に長い断面形状をしていて、その下端部が前記主篩部材まで延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の破砕機。
【請求項１】
被破砕物を破砕する破砕機において、
ジョークラッシャと、
前記ジョークラッシャで破砕された破砕物を機外へ搬出するコンベヤと、
被破砕物を粒度選別して前記ジョークラッシャに供給する振動フィーダとを備え、
前記振動フィーダは、
フィーダ本体と、
前記フィーダを加振する加振機と、
前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記ジョークラッシャで破砕すべき設定の破砕対象粒度以上の被破砕物を選別、搬送するとともに、前記破砕対象粒度より小さい細粒分を被破砕物から除去する主篩部材と、
前記主篩部材の上部を覆うように前記フィーダ本体の内部に取り付けられ、前記破砕対象粒度より大きな設定の圧密誘因粒度以上の被破砕物を選別、搬送する補助篩部材とを備えており、
前記主篩部材を介する供給経路、及び前記補助篩部材を介する供給経路の二つの経路に分けて被破砕物を前記ジョークラッシャに供給する
ことを特徴とする破砕機。
【請求項２】
前記主篩部材の上面から前記補助篩部材の下面までの高さ寸法が、前記補助篩部材の目開き寸法の倍以上であることを特徴とする請求項１に記載の破砕機。
【請求項３】
前記補助篩部材は上下方向に長い断面形状をしていて、その下端部が前記主篩部材まで延びていることを特徴とする請求項１又は２に記載の破砕機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０６０１５（Ｐ２０１２−２０６０１５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７３６３９（Ｐ２０１１−７３６３９）
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２９日（２０１１．３．２９）
【出願人】（０００００５５２２）日立建機株式会社 (2,611)
【Ｆターム（参考）】
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