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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024048519
(43)【公開日】2024-04-09
(54)【発明の名称】破砕装置および解砕装置
(51)【国際特許分類】
B02C 4/02 20060101AFI20240402BHJP
B02C 4/42 20060101ALI20240402BHJP
B02C 4/28 20060101ALI20240402BHJP
B02C 25/00 20060101ALI20240402BHJP
【ＦＩ】
B02C4/02
B02C4/42
B02C4/28 A
B02C25/00 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】6
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022154473
(22)【出願日】2022-09-28
(71)【出願人】
【識別番号】300041192
【氏名又は名称】ＵＢＥマシナリー株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100100077
【弁理士】
【氏名又は名称】大場 充
(74)【代理人】
【識別番号】100136010
【弁理士】
【氏名又は名称】堀川 美夕紀
(74)【代理人】
【識別番号】100130030
【弁理士】
【氏名又は名称】大竹 夕香子
(74)【代理人】
【識別番号】100203046
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 聖子
(72)【発明者】
【氏名】内田 紘史郎
【テーマコード（参考）】
4D063
4D067
【Ｆターム（参考）】
4D063CC01
4D063CC03
4D063GA07
4D063GC05
4D063GC08
4D063GC21
4D063GC29
4D063GC36
4D063GD04
4D063GD16
4D067FF04
4D067FF14
4D067FF15
4D067GA02
4D067GA03
4D067GB03
(57)【要約】
【課題】原料から製品として回収される回収率の向上に寄与する破砕装置を提供すること。
【解決手段】本発明の破砕装置（１）は、原料を破砕する破砕部（１０）と、破砕部（１０）で生成される原料の凝集物（ＣＫ）を解砕する解砕部（３０）と、破砕部（１０）と解砕部（３０）とを繋ぐ循環搬送路（５０）と、破砕部（１０）および解砕部（３０）の動作を制御する制御部（７０）と、を備える。
解砕部（３０）は、凝集物（ＣＫ）を一時的に蓄える貯留槽（３５Ａ）を備える。
制御部（７０）は、貯留槽（３５Ａ）に所定量の凝集物（ＣＫ）が貯留されたことを検出することにより、解砕部（３０）による凝集物（ＣＫ）の解砕を指示する。
【選択図】図１
【解決手段】本発明の破砕装置（１）は、原料を破砕する破砕部（１０）と、破砕部（１０）で生成される原料の凝集物（ＣＫ）を解砕する解砕部（３０）と、破砕部（１０）と解砕部（３０）とを繋ぐ循環搬送路（５０）と、破砕部（１０）および解砕部（３０）の動作を制御する制御部（７０）と、を備える。
解砕部（３０）は、凝集物（ＣＫ）を一時的に蓄える貯留槽（３５Ａ）を備える。
制御部（７０）は、貯留槽（３５Ａ）に所定量の凝集物（ＣＫ）が貯留されたことを検出することにより、解砕部（３０）による凝集物（ＣＫ）の解砕を指示する。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
原料を破砕する破砕部と、
前記破砕部で生成される前記原料の凝集物を解砕する解砕部と、
前記破砕部と前記解砕部とを繋ぐ循環搬送路と、
前記破砕部および前記解砕部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記解砕部は、
前記凝集物を一時的に蓄える貯留槽を備え、
前記制御部は、
前記貯留槽に所定量の前記凝集物が貯留されたことを検出することにより、前記解砕部による前記凝集物の解砕を指示する、破砕装置。
前記破砕部で生成される前記原料の凝集物を解砕する解砕部と、
前記破砕部と前記解砕部とを繋ぐ循環搬送路と、
前記破砕部および前記解砕部の動作を制御する制御部と、を備え、
前記解砕部は、
前記凝集物を一時的に蓄える貯留槽を備え、
前記制御部は、
前記貯留槽に所定量の前記凝集物が貯留されたことを検出することにより、前記解砕部による前記凝集物の解砕を指示する、破砕装置。
【請求項2】
前記解砕部は、
前記貯留槽における前記凝集物の貯留量を計測する計測器を備え、
前記制御部は、
前記計測器から取得する前記計測器で計測される貯留量データと予め定められる上限量データとを比較し、
前記貯留量データが前記上限量データに達すると、前記解砕部による前記凝集物の解砕を指示する、
請求項１に記載の破砕装置。
前記貯留槽における前記凝集物の貯留量を計測する計測器を備え、
前記制御部は、
前記計測器から取得する前記計測器で計測される貯留量データと予め定められる上限量データとを比較し、
前記貯留量データが前記上限量データに達すると、前記解砕部による前記凝集物の解砕を指示する、
請求項１に記載の破砕装置。
【請求項3】
前記解砕部は、
前記貯留槽に連なり、前記凝集物を衝撃力により解砕する解砕機を収容する解砕室と、
前記貯留槽と前記解砕室との間を開閉する開閉体を備え、
前記制御部は、
前記貯留量データが前記上限量データに達すると、
前記解砕機の駆動を指示するとともに、
閉じられていた前記開閉体を開くように指示する、
請求項２に記載の破砕装置。
前記貯留槽に連なり、前記凝集物を衝撃力により解砕する解砕機を収容する解砕室と、
前記貯留槽と前記解砕室との間を開閉する開閉体を備え、
前記制御部は、
前記貯留量データが前記上限量データに達すると、
前記解砕機の駆動を指示するとともに、
閉じられていた前記開閉体を開くように指示する、
請求項２に記載の破砕装置。
【請求項4】
前記循環搬送路は、
前記凝集物を前記解砕部に向けて搬送する往路と、
前記解砕部で解砕された解砕物を前記破砕部に向けて搬送する復路と、を備え、
前記往路は、
前記混合物から前記凝集物を選別して前記解砕部の前記貯留槽に供給する搬送機能を有する振動ふるいを備える、
請求項１に記載の破砕装置。
前記凝集物を前記解砕部に向けて搬送する往路と、
前記解砕部で解砕された解砕物を前記破砕部に向けて搬送する復路と、を備え、
前記往路は、
前記混合物から前記凝集物を選別して前記解砕部の前記貯留槽に供給する搬送機能を有する振動ふるいを備える、
請求項１に記載の破砕装置。
【請求項5】
前記破砕部は、
圧縮力を付加することにより前記原料を破砕する、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の破砕装置。
圧縮力を付加することにより前記原料を破砕する、
請求項１～請求項４のいずれか一項に記載の破砕装置。
【請求項6】
原料を破砕することよって生成される凝集物の供給を受けて、前記凝集物を解砕する解砕装置であって、
前記凝集物を一時的に蓄える貯留槽と、
前記貯留槽に蓄えられていた前記凝集物の供給を受けて前記凝集物を解砕する解砕機と、を備え、
前記貯留槽に予め定められる所定量の前記凝集物が貯留されると、前記貯留槽から前記解砕機に向けて前記凝集物が供給される、
解砕装置。
前記凝集物を一時的に蓄える貯留槽と、
前記貯留槽に蓄えられていた前記凝集物の供給を受けて前記凝集物を解砕する解砕機と、を備え、
前記貯留槽に予め定められる所定量の前記凝集物が貯留されると、前記貯留槽から前記解砕機に向けて前記凝集物が供給される、
解砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、塊状の原料を破砕する装置に関し、特に破砕により生じる凝集物としてのケーキを再利用して破砕できる装置に関する。
【背景技術】
【0002】
例えば山から切り出した岩石を原料として細かく砕き、コンクリート原料などに使用される砕石、砕砂などの粒状の破砕物を生産するのに破砕装置が用いられる。破砕装置としては、例えば、特許文献１に開示される、互いに逆向きに回転される一対のローラの間に破砕対象としての原料を挟み込んで圧縮力を加えるローラ式、特許文献２に開示される、円盤状の回転体の周囲に衝撃力を加える複数のハンマを備えるハンマーミルなどの種々の形態が存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１０－６３９５８号公報
【特許文献2】特開平８－５２３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
破砕装置により原料を破砕すると、破砕物の他に、破砕物が圧縮されて凝集して塊状となったケーキが不可避的に発生する。
ケーキは格別な用途がない限り廃棄処分される。そこで、本発明はケーキを破砕対象として利用することで、原料から製品として回収される回収率の向上に寄与する破砕装置を提供することを目的とする。
ケーキは格別な用途がない限り廃棄処分される。そこで、本発明はケーキを破砕対象として利用することで、原料から製品として回収される回収率の向上に寄与する破砕装置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】
【0005】
本発明の破砕装置は、原料を破砕する破砕部と、破砕部で生成される原料の凝集物を解砕する解砕部と、破砕部と解砕部とを繋ぐ循環搬送路と、破砕部および解砕部の動作を制御する制御部と、を備える。
本発明における解砕部は、凝集物を一時的に蓄える貯留槽を備え、制御部は、貯留槽に所定量の凝集物が貯留されたことを検出することにより、解砕部による凝集物の解砕を指示する。
本発明における解砕部は、凝集物を一時的に蓄える貯留槽を備え、制御部は、貯留槽に所定量の凝集物が貯留されたことを検出することにより、解砕部による凝集物の解砕を指示する。
【0006】
本発明の破砕装置において、好ましくは、解砕部は、貯留槽における凝集物の貯留量を計測する計測器を備え、制御部は、計測器から取得する計測器で計測される貯留量データと予め定められる上限量データとを比較し、貯留量データが上限量データに達すると、解砕部による凝集物の解砕を指示する。
【0007】
本発明の破砕装置において、好ましくは、解砕部は、貯留槽に連なり、凝集物を衝撃力により解砕する解砕機を収容する解砕室と、貯留槽と解砕室との間を開閉する開閉体を備え、制御部は、貯留量データが上限量データに達すると、解砕機の駆動を指示するとともに、閉じられていた開閉体を開くように指示する。
【0008】
本発明の破砕装置において、好ましくは、循環搬送路は、凝集物を解砕部に向けて搬送する往路と、解砕部で解砕された解砕物を破砕部に向けて搬送する復路と、を備え、往路は、混合物から凝集物を選別して解砕部の貯留槽に供給する搬送機能を有する振動ふるいを備える。
【0009】
本発明の破砕装置において、好ましくは、破砕部は、圧縮力を付加することにより原料を破砕する。
【0010】
本発明は、原料を破砕することよって生成される凝集物の供給を受けて、凝集物を解砕する解砕装置をも提供する。この解砕装置は、凝集物を一時的に蓄える貯留槽と、貯留槽に蓄えられていた凝集物の供給を受けて凝集物を解砕する解砕機と、を備える。貯留槽に予め定められる所定量の凝集物が貯留されると、貯留槽から解砕機に向けて凝集物が供給される。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、凝集物としてのケーキを破砕対象として利用することで、原料から製品として回収される回収率の向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】実施形態に係る破砕装置の概略構成を示すブロック図である。
【図2】破砕装置に適用される破砕装置の概略構成を示す図である。
【図3】破砕装置に適用される解砕装置の概略構成を示す図である。
【図4】破砕装置に適用される制御部の概略構成を示す図である。
【図5】破砕装置に適用される解砕装置における動作手順を示すフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、添付図面を参照しながら、実施形態に係る破砕装置１について説明する。
破砕装置１は、図１に示すように、塊状の固体原料を蓄える原料供給設備５と、原料供給設備５から原料供給路７を介して供給される固体原料を砕いて粒状の破砕物を得る破砕部１０と、破砕部１０で生じるケーキをほぐして破砕部１０による破砕に適合する粒状の解砕粒を得る解砕部３０と、を備える。
破砕装置１は、破砕部１０と解砕部３０を繋ぐ循環搬送路５０を備える。循環搬送路５０において破砕部１０を経て生成される製品としての破砕物と凝集物としてのケーキを仕分けするとともに、仕分けられたケーキを解砕部３０に向けて搬送し、さらに解砕部３０でケーキから生成される砂利および砂などを再生原料として破砕部１０に戻す。
破砕装置１は、原料供給設備５、破砕部１０、解砕部３０および循環搬送路５０の動作を制御する制御部７０を備えている。
破砕装置１は、図１に示すように、塊状の固体原料を蓄える原料供給設備５と、原料供給設備５から原料供給路７を介して供給される固体原料を砕いて粒状の破砕物を得る破砕部１０と、破砕部１０で生じるケーキをほぐして破砕部１０による破砕に適合する粒状の解砕粒を得る解砕部３０と、を備える。
破砕装置１は、破砕部１０と解砕部３０を繋ぐ循環搬送路５０を備える。循環搬送路５０において破砕部１０を経て生成される製品としての破砕物と凝集物としてのケーキを仕分けするとともに、仕分けられたケーキを解砕部３０に向けて搬送し、さらに解砕部３０でケーキから生成される砂利および砂などを再生原料として破砕部１０に戻す。
破砕装置１は、原料供給設備５、破砕部１０、解砕部３０および循環搬送路５０の動作を制御する制御部７０を備えている。
【0014】
破砕装置１は、制御部７０が破砕部１０、解砕部３０および循環搬送路５０のそれぞれの動作を制御することにより、製品としての破砕物を取り出すのに加えて、破砕物からケーキを分離し、かつ、ケーキを解砕して得られる解砕物を再生原料として破砕部１０に供給する。以下、破砕部１０、解砕部３０、循環搬送路５０および制御部７０の順により具体的な内容を説明する。
【0015】
本実施形態において、破砕および解砕は粉砕（size reduction）の概念に含まれ、両者ともに塊状物を砕いて径の小さい破砕物を得る点で同じであるが、解砕は凝集性を有する塊状物、つまり本実施形態においてはケーキをほぐす点で、破砕と区別して用いられる。
【0016】
［原料供給設備５：図１参照］
原料供給設備５は、一例として、振動フィーダの機能を備えるホッパからなる。この振動フィーダを振動させることにより、ホッパに蓄えられる固体原料が振動を受けながら原料供給路７から破砕部１０に向けて搬送される。
原料供給設備５は、一例として、振動フィーダの機能を備えるホッパからなる。この振動フィーダを振動させることにより、ホッパに蓄えられる固体原料が振動を受けながら原料供給路７から破砕部１０に向けて搬送される。
【0017】
［破砕部１０：図１，図２を参照］
破砕部１０は、原料としての例えば砂利を砕いて製品として要求される粒径の砂を破砕物として生成する。砂を生成する過程で、砂利および砂を含む粒状の混合物が凝集して固形化したケーキも生成されてしまう。
破砕部１０は、原料としての例えば砂利を砕いて製品として要求される粒径の砂を破砕物として生成する。砂を生成する過程で、砂利および砂を含む粒状の混合物が凝集して固形化したケーキも生成されてしまう。
【0018】
破砕部１０は、一例として、ダブル・ロール・クラッシャが適用される。ダブル・ロール・クラッシャは、図２に示すように、互いに対向して配置される第１ロール１１と第２ロール１５を備える。第１ロール１１と第２ロール１５は、図示を省略する回転電機を駆動源として、円弧状の矢印で示されるように、互いに逆向きに回転する。図１および図２の例では、第１ロール１１が時計回りに回転し、第２ロール１５が反時計回りに回転する例が示されている。回転電機の動作を制御することにより、第１ロール１１および第２ロール１５のそれぞれの回転数は任意に設定される。
【0019】
第１ロール１１と第２ロール１５の一方、例えば第１ロール１１は、その第１回転軸１３の水平方向（Ｈ）および鉛直方向（Ｖ）への移動が拘束されており、固定された位置で回転される。第１ロール１１と第２ロール１５の一方、例えば第２ロール１５は、その第２回転軸１７は少なくとも水平方向（Ｈ）の移動ができる。つまり、第１ロール１１に対して第２ロール１５が接近または離間することができ、第１ロール１１と第２ロール１５の間隔が任意に設定される（図２（ａ））。ダブル・ロール・クラッシャは、互いに逆向きに回転する第１ロール１１と第２ロール１５の間を原料の例えば砂利ＧＲが通過する過程で圧縮力を受けることで砂ＳＡに破砕される（図２（ｂ））。原料の種類、粒度などに応じて、第１ロール１１と第２ロール１５の回転速度および間隔を選択することにより、破砕物の粒度が調整される。
【0020】
ダブル・ロール・クラッシャは、圧縮力を負荷することで原料の一例である砂利ＧＲを破砕するものであることから、衝撃を付加することで破砕する破砕機と比べて、製品である砂ＳＡの中に微細粒の発生が少ないという利点がある。目的とする粒径よりも砂ＳＡに含まれる微細粒の割合が多いと、微細粒の砂ＳＡにとって不都合をもたらすことがある。したがって、本実施形態の好ましい破砕部１０としてダブル・ロール・クラッシャが適用される。
一方で、ダブル・ロール・クラッシャは、圧縮力を付与するために、原料である砂利ＧＲおよび破砕物である砂ＳＡが圧縮、凝集されたケーキＣＫが生成される傾向が強い。生成されたケーキＣＫを第１ロール１１と第２ロール１５の間に通して圧縮力を付加したとしても、それ以上にケーキを圧縮することが難しい。したがって、ケーキＣＫは破砕されずにほとんど原形を保ったままで、第１ロール１１と第２ロール１５の間を通過してしまう。生成されたケーキが廃棄の対象となるのを避けるために、本実施形態は、解砕部３０を破砕部１０の下流側に設ける。
一方で、ダブル・ロール・クラッシャは、圧縮力を付与するために、原料である砂利ＧＲおよび破砕物である砂ＳＡが圧縮、凝集されたケーキＣＫが生成される傾向が強い。生成されたケーキＣＫを第１ロール１１と第２ロール１５の間に通して圧縮力を付加したとしても、それ以上にケーキを圧縮することが難しい。したがって、ケーキＣＫは破砕されずにほとんど原形を保ったままで、第１ロール１１と第２ロール１５の間を通過してしまう。生成されたケーキが廃棄の対象となるのを避けるために、本実施形態は、解砕部３０を破砕部１０の下流側に設ける。
【0021】
［解砕部３０：図１，図３を参照］
解砕部３０は、破砕部１０で生成されたケーキをほぐす。ここで、ケーキをほぐす（解す）とは、ケーキの構成要素である砂利および砂の単位にケーキを分離することをいう。ただし、ほぐす際に、砂利が砂へ破砕されることもある。
解砕部３０は、破砕部１０で生成されたケーキをほぐす。ここで、ケーキをほぐす（解す）とは、ケーキの構成要素である砂利および砂の単位にケーキを分離することをいう。ただし、ほぐす際に、砂利が砂へ破砕されることもある。
【0022】
解砕部３０には、一例として、インパクト・バー型式のクラッシャを用いてケーキを解砕するが、解砕部３０を常時運転させるのではなく、ケーキをホッパ３５Ａへ貯留していき、一定量になったところで、ケーキを解砕する。解砕の効率を高くするためである。以下、解砕部３０の構成について説明する。
【0023】
［インパクト・バー・クラッシャ３１，回転電機３３］
解砕部３０は、インパクト・バー・クラッシャ３１と、インパクト・バー・クラッシャ３１を回転駆動させる回転電機３３と、を備える。インパクト・バー・クラッシャ３１は、従動軸３１Ｃを中心にして回転可能に支持される円板状のロータ３１Ａと、ロータ３１Ａの外周面から径方向の外側に向けて延びる複数本のインパクト・バー３１Ｂと、を備える。回転電機３３は、図示が省略される固定子および回転子を備える電機本体３３Ａと、電機本体３３Ａの回転子に接続される駆動軸３３Ｃと、駆動軸３３Ｃに嵌合されるＶプーリ３３Ｂと、を備え、Ｖプーリ３３Ｂは駆動軸３３Ｃを中心にして回転する。ロータ３１ＡとＶプーリ３３Ｂとには、例えば動力伝達部材としてＶベルト３４が掛け回されており、Ｖプーリ３３Ｂの回転駆動に従ってロータ３１Ａが回転することにより、複数本のインパクト・バー３１Ｂが周回移動する。周回移動する複数本のインパクト・バー３１Ｂがケーキを打撃して衝撃力を加えることにより、ケーキを解砕する。
解砕部３０は、インパクト・バー・クラッシャ３１と、インパクト・バー・クラッシャ３１を回転駆動させる回転電機３３と、を備える。インパクト・バー・クラッシャ３１は、従動軸３１Ｃを中心にして回転可能に支持される円板状のロータ３１Ａと、ロータ３１Ａの外周面から径方向の外側に向けて延びる複数本のインパクト・バー３１Ｂと、を備える。回転電機３３は、図示が省略される固定子および回転子を備える電機本体３３Ａと、電機本体３３Ａの回転子に接続される駆動軸３３Ｃと、駆動軸３３Ｃに嵌合されるＶプーリ３３Ｂと、を備え、Ｖプーリ３３Ｂは駆動軸３３Ｃを中心にして回転する。ロータ３１ＡとＶプーリ３３Ｂとには、例えば動力伝達部材としてＶベルト３４が掛け回されており、Ｖプーリ３３Ｂの回転駆動に従ってロータ３１Ａが回転することにより、複数本のインパクト・バー３１Ｂが周回移動する。周回移動する複数本のインパクト・バー３１Ｂがケーキを打撃して衝撃力を加えることにより、ケーキを解砕する。
【0024】
［通路３５］
解砕部３０は、後述する循環搬送路５０の往路５１から供給されるケーキならびにケーキが分離して生成される解砕物としての砂利および砂が通る通路３５を備える。通路３５は、筒状の部材からなり、内部の空隙をケーキ、砂利および砂が通る。
通路３５は、ケーキを受け取り、かつ、所定量のケーキＣＫを一時的に蓄えることのできる貯留槽としてのホッパ３５Ａと、ホッパ３５Ａに連なりインパクト・バー・クラッシャ３１に向けてケーキを投入する搬入路３５Ｂと、搬入路３５Ｂに連なるとともにインパクト・バー・クラッシャ３１を収容する解砕室３５Ｃと、解砕室３５Ｃに連なりケーキを解砕することにより得られる解砕物を復路５５に向けて放出する搬出路３５Ｄと、を備える。
解砕部３０は、後述する循環搬送路５０の往路５１から供給されるケーキならびにケーキが分離して生成される解砕物としての砂利および砂が通る通路３５を備える。通路３５は、筒状の部材からなり、内部の空隙をケーキ、砂利および砂が通る。
通路３５は、ケーキを受け取り、かつ、所定量のケーキＣＫを一時的に蓄えることのできる貯留槽としてのホッパ３５Ａと、ホッパ３５Ａに連なりインパクト・バー・クラッシャ３１に向けてケーキを投入する搬入路３５Ｂと、搬入路３５Ｂに連なるとともにインパクト・バー・クラッシャ３１を収容する解砕室３５Ｃと、解砕室３５Ｃに連なりケーキを解砕することにより得られる解砕物を復路５５に向けて放出する搬出路３５Ｄと、を備える。
【0025】
［ダンパ３７］
通路３５には、ホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間にダンパ３７が設けられる。ダンパ３７はホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間を開閉するために設けられる開閉体である。ダンパ３７がホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間を閉じる閉状態（ＯＦＦ）と、ケーキがホッパ３５Ａに蓄えられる。ダンパ３７が開状態（ＯＮ）になればホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂが連通し、蓄えられていたケーキがロータ３１Ａに向けて投入される。ダンパ３７は、例えば図示が省略される回転電機により閉状態（ＯＦＦ）と開状態（ＯＮ）の間を往復動作することができる。この回転電機は、制御部７０の指示に従って、開閉動作がなされる。
通路３５には、ホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間にダンパ３７が設けられる。ダンパ３７はホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間を開閉するために設けられる開閉体である。ダンパ３７がホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂの間を閉じる閉状態（ＯＦＦ）と、ケーキがホッパ３５Ａに蓄えられる。ダンパ３７が開状態（ＯＮ）になればホッパ３５Ａと搬入路３５Ｂが連通し、蓄えられていたケーキがロータ３１Ａに向けて投入される。ダンパ３７は、例えば図示が省略される回転電機により閉状態（ＯＦＦ）と開状態（ＯＮ）の間を往復動作することができる。この回転電機は、制御部７０の指示に従って、開閉動作がなされる。
【0026】
［レベル計３９］
解砕部３０は、ホッパ３５Ａに蓄えられるケーキＣＫが予め定められる蓄積上限量に達したことを検出するレベル計３９を備える。レベル計３９が蓄積上限量に達したことの検出結果は、制御部７０に送られる。制御部７０は、この検出結果を取得すると、閉状態（ＯＦＦ）のダンパ３７を開状態（ＯＮ）にするように指示する。
ケーキＣＫが予め定められる蓄積上限量に達したことを検出できる限り、レベル計３９の種類は任意である。例えば、静電容量式レベル計、超音波レベル計、電波式レベル計、レーザ式レベル計などの接触式または非接触式のレベル計がレベル計３９として適用される。また、レベル計の概念に含まれない例えばレベルスイッチなどの検出機器を用いて蓄積上限量に達したことを検出してもよい。
解砕部３０は、ホッパ３５Ａに蓄えられるケーキＣＫが予め定められる蓄積上限量に達したことを検出するレベル計３９を備える。レベル計３９が蓄積上限量に達したことの検出結果は、制御部７０に送られる。制御部７０は、この検出結果を取得すると、閉状態（ＯＦＦ）のダンパ３７を開状態（ＯＮ）にするように指示する。
ケーキＣＫが予め定められる蓄積上限量に達したことを検出できる限り、レベル計３９の種類は任意である。例えば、静電容量式レベル計、超音波レベル計、電波式レベル計、レーザ式レベル計などの接触式または非接触式のレベル計がレベル計３９として適用される。また、レベル計の概念に含まれない例えばレベルスイッチなどの検出機器を用いて蓄積上限量に達したことを検出してもよい。
【0027】
［循環搬送路５０：図１］
循環搬送路５０は、破砕部１０から解砕部３０に向けて搬送動作をする往路５１と、解砕部３０から破砕部１０に向けて搬送動作をする復路５５と、往路５１から分岐し、製品としての破砕物を搬出する製品搬出路５３と、を備える。
循環搬送路５０は、破砕部１０から解砕部３０に向けて搬送動作をする往路５１と、解砕部３０から破砕部１０に向けて搬送動作をする復路５５と、往路５１から分岐し、製品としての破砕物を搬出する製品搬出路５３と、を備える。
【0028】
往路５１は、破砕部１０から製品としての砂ＳＡとケーキの混合物を受け取り、破砕物を製品搬出路５３に転送し、混合物から分離されたケーキを解砕部３０に向けて搬送する。砂ＳＡの転送およびケーキの搬送を実現する往路５１は、例えば、搬送機能を有する振動ふるいからなる。目開きが特定されたふるいを用いることにより、ケーキと製品としての砂はふるい分けされる。ふるいを通過した砂は製品搬出路５３に送られ、ケーキは解砕部３０に向けて搬送される。製品搬出路５３は、例えばベルトコンベアからなり、貯留場まで砂を運ぶ。
【0029】
復路５５は、解砕部３０で生成された砂利ＧＲおよび砂ＳＡを搬出路３５Ｄから受け取り、破砕部１０まで搬送する。復路５５は、例えばベルトコンベアからなる。また、復路５５は、一例として、原料供給路７に合流する。
往路５１の一例である振動ふるい、製品搬出路５３および復路５５の動作は、制御部７０の指示によって制御される。
往路５１の一例である振動ふるい、製品搬出路５３および復路５５の動作は、制御部７０の指示によって制御される。
【0030】
［制御部７０：図４］
制御部７０は、破砕装置１の破砕部１０、解砕部３０および循環搬送路５０の動作を司る。特に、制御部７０は、解砕部３０におけるケーキの解砕を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリおよびディスプレイなどを備えるコンピュータ装置により構成される。
制御部７０は、破砕装置１の破砕部１０、解砕部３０および循環搬送路５０の動作を司る。特に、制御部７０は、解砕部３０におけるケーキの解砕を制御する。制御部７０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、半導体メモリおよびディスプレイなどを備えるコンピュータ装置により構成される。
【0031】
制御部７０は、送受信部７１、記憶部７３、処理部７５および入力／表示部７７を備える。この機能の区分は一例であり、さら機能を細分化したり、機能を統合したりすることができる。一例として、入力／表示部７７は、入力に特化される部分と表示に特化される部分に分けることができる。
【0032】
送受信部７１は、ダンパ３７の駆動源に対して開・閉の動作を指示する信号を送信するのに加えて、インパクト・バー・クラッシャ３１によるケーキの解砕のために回転電機３３に対して回転・停止の指示信号を送信する。また、送受信部７１は、レベル計３９で計測されたホッパ３５Ａにおけるケーキ貯留量に関する計測値データを受信する。
【0033】
記憶部７３は、解砕部３０におけるケーキの解砕を制御するために、少なくとも以下の二種類の基準値データを保存する。
一つは、ケーキの貯留量に関する基準値データであり、この基準値データは上限量データＵＬと下限量データＬＬを含む。上限量データＵＬは、ホッパ３５Ａに貯留されているケーキの解砕開始の前提条件を意味する。また、下限量データＬＬは、レベル計３９によるケーキの計測終了の前提条件を意味する。つまり、ケーキの貯留量が増える兆しがなければ、破砕部１０による破砕が行われているものとみなす。上限量データＵＬおよび下限量データＬＬは、レベル計３９から送られてくる貯留量データＤＤと比較される。
一つは、ケーキの貯留量に関する基準値データであり、この基準値データは上限量データＵＬと下限量データＬＬを含む。上限量データＵＬは、ホッパ３５Ａに貯留されているケーキの解砕開始の前提条件を意味する。また、下限量データＬＬは、レベル計３９によるケーキの計測終了の前提条件を意味する。つまり、ケーキの貯留量が増える兆しがなければ、破砕部１０による破砕が行われているものとみなす。上限量データＵＬおよび下限量データＬＬは、レベル計３９から送られてくる貯留量データＤＤと比較される。
【0034】
もう一つは、時間に関する基準値データである。
その中の一つが、下限量データＬＬに関連するものであり、下限量データＬＬより少ないケーキの貯留量が継続する時間に関する上限時間Ｔ１である。下限量データＬＬより少ないケーキの貯留量が上限時間Ｔ１を超えて継続すれば、ケーキの貯留量が増える兆しがないものとみなす。
また、その中のもう一つは、インパクト・バー・クラッシャ３１により解砕を続ける継続時間Ｔ２である。解砕部３０による解砕は、上限量データＵＬが開始の前提条件であり、定量のケーキに対するものであるから、予め定められた時間だけ行われれば足りる。そこで、継続時間Ｔ２が予め定めら、記憶部７３に保存されている。
その中の一つが、下限量データＬＬに関連するものであり、下限量データＬＬより少ないケーキの貯留量が継続する時間に関する上限時間Ｔ１である。下限量データＬＬより少ないケーキの貯留量が上限時間Ｔ１を超えて継続すれば、ケーキの貯留量が増える兆しがないものとみなす。
また、その中のもう一つは、インパクト・バー・クラッシャ３１により解砕を続ける継続時間Ｔ２である。解砕部３０による解砕は、上限量データＵＬが開始の前提条件であり、定量のケーキに対するものであるから、予め定められた時間だけ行われれば足りる。そこで、継続時間Ｔ２が予め定めら、記憶部７３に保存されている。
【0035】
処理部７５は、送受信部７１で受信した貯留量データＤＤと下限量データＬＬ、上限量データＵＬとを比較する。処理部７５は、貯留量データＤＤが上限量データＵＬよりも大きくなれば、送受信部７１を介して回転電機３３が回転動作を始めるように指示する。
入力／表示部７７は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）からなる。
入力／表示部７７は、例えば液晶ディスプレイ（Liquid Crystal Display）からなる。
【0036】
［解砕部３０の動作手順：図５を参照］
次に、図５を参照して、解砕部３０の動作手順を説明する。なお、前提として、原料供給設備５、破砕部１０、往路５１および製品搬出路５３は動作しており、解砕部３０のインパクト・バー・クラッシャ３１は動作が停止しており、ホッパ３５Ａにケーキが蓄えられている。
次に、図５を参照して、解砕部３０の動作手順を説明する。なお、前提として、原料供給設備５、破砕部１０、往路５１および製品搬出路５３は動作しており、解砕部３０のインパクト・バー・クラッシャ３１は動作が停止しており、ホッパ３５Ａにケーキが蓄えられている。
【0037】
レベル計３９は、ホッパ３５Ａ内のケーキの貯留量を継続して計測する（図５ Ｓ１０１）。計測された結果である貯留量データＤＤは、レベル計３９から制御部７０に送られる。制御部７０は、取得した貯留量データＤＤと記憶部７３に記憶している下限量データＬＬおよび上限量データＵＬとを比較する（図５ Ｓ１０３，Ｓ１０５）。
【0038】
制御部７０は、先行する解砕部３０によるケーキの解砕を終えて、解砕部３０が一時停止（図５ Ｓ１０９参照）してからの経過時間Ｔ３を計測している。制御部７０は、経過時間Ｔ３と上限時間Ｔ１を比較し、貯留量ＤＤ≦下限量ＬＬおよびＴ３≧Ｔ１の条件を満たすか否かを判断する（図５ Ｓ１０３）。そして、貯留量ＤＤ≦下限量ＬＬおよびＴ３≧Ｔ１の条件を満たす、つまり上限時間Ｔ１以上の間、ケーキの貯留量ＤＤが下限量ＬＬ以下であれば（図５ Ｓ１０３ Ｙｅｓ）、制御部７０は、破砕部１０による破砕が行われていないものとみなし、レベル計３９による計測も含めて、解砕部３０の一切の動作を終了させる。そうでなければ（図５ Ｓ１０３ Ｎｏ）、制御部７０は、破砕部１０による破砕が行われているものとみなし、解砕部３０の動作を継続させる。
【0039】
制御部７０は、貯留量データＤＤが上限量データＵＬ以上（ＤＤ≧ＵＬ）となれば（図５ Ｓ１０５ Ｙｅｓ）、解砕部３０における回転電機３３の回転駆動を指示するのに加えて、ダンパ３７を閉（ＯＦＦ）から開（ＯＮ）となるよう指示する（図５ Ｓ１０７）。それまでダンパ３７が閉じられていることでホッパ３５Ａに貯留されていたケーキＣＫが、搬入路３５Ｂを通じて解砕室３５Ｃのインパクト・バー・クラッシャ３１に向けて投入され、解砕される。このとき、ホッパ３５Ａの中にはケーキＣＫが残らないはずであるが、ホッパ３５Ａに付着するために残留するケーキＣＫもあり得る。
【0040】
制御部７０は、ダンパ３７を閉（ＯＦＦ）から開（ＯＮ）となるように指示してからの経過時間Ｔ４を計測しており、経過時間Ｔ４と記憶部７３に記憶されている継続時間Ｔ２とを継続して比較する。制御部７０は、経過時間Ｔ４が継続時間Ｔ２に達する（Ｔ４≧Ｔ２）と、ダンパ３７を閉じるとともに、回転電機３３の回転停止を指示する（図５ Ｓ１０９）。
以後は、以上で説明した図５のＳ１０１～Ｓ１０９の動作が繰り返される。
以後は、以上で説明した図５のＳ１０１～Ｓ１０９の動作が繰り返される。
【0041】
［破砕装置１が奏する効果］
破砕装置１によれば、破砕部１０で生成されてしまうケーキを解砕部３０で解砕して復路５５を介して破砕部１０に戻して解砕する。したがって、破砕装置１によれば、ケーキを廃棄するのに比べて、原料から製品として回収される回収率を格段に向上できる。
破砕装置１によれば、破砕部１０で生成されてしまうケーキを解砕部３０で解砕して復路５５を介して破砕部１０に戻して解砕する。したがって、破砕装置１によれば、ケーキを廃棄するのに比べて、原料から製品として回収される回収率を格段に向上できる。
【0042】
ここで、解砕部３０を経たケーキの解砕物は破砕部１０における原料の同等物である。したがって、破砕装置１によれば、破砕部１０における破砕に要する負荷を抑えることができるとともに、必要な粒径の製品を効率よく得ることができる。
【0043】
破砕装置１において、製品である砂ＳＡとケーキは往路５１において分離され、解砕部３０には実質的にはケーキだけが供給される。したがって、解砕部３０の能力を最小限に抑えることができる。
【0044】
破砕装置１において、通路３５にホッパ３５Ａおよびダンパ３７を設け、レベル計３９で計測されるケーキの貯留量に基づいて解砕部３０を稼働する時間域を限定する。したがって、破砕装置１によれば、解砕部３０を常に稼働するのに比べて、消費電力を削減することができるのに加えて、解砕部３０の単位稼働時間に対する解砕の効率も高くなる。
【0045】
上記以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更したりすることが可能である。
本実施形態においては、好ましい形態として、ダブル・ロール・クラッシャを例にして説明したが、本発明における破砕機はこれに限定されない。ジョー・クラッシャ、ジャイリトリー・クラッシャ、コーン・クラッシャ、ロール・クラッシャなどであって解砕物に加えてケーキが生じ得る解砕装置を制限なく本発明の破砕機の対象とすることができる。
本実施形態においては、好ましい形態として、ダブル・ロール・クラッシャを例にして説明したが、本発明における破砕機はこれに限定されない。ジョー・クラッシャ、ジャイリトリー・クラッシャ、コーン・クラッシャ、ロール・クラッシャなどであって解砕物に加えてケーキが生じ得る解砕装置を制限なく本発明の破砕機の対象とすることができる。
【0046】
また、本実施形態においては、原料として砂利を例示したが、他に例えば石炭、コークス、スラグなどが原料として用いられる。
【符号の説明】
【0047】
１ 破砕装置
５ 原料供給設備
７ 原料供給路
１０ 破砕部
１１ 第１ロール
１３ 第１回転軸
１５ 第２ロール
１７ 第２回転軸
３０ 解砕部
３１ インパクト・バー・クラッシャ
３１Ａ ロータ
３１Ｂ インパクト・バー
３１Ｃ 従動軸
３３ 回転電機
３３Ａ 電機本体
３３Ｂ Ｖプーリ
３３Ｃ 駆動軸
３４ Ｖベルト
３５ 通路
３５Ａ ホッパ
３５Ｂ 搬入路
３５Ｃ 解砕室
３５Ｄ 搬出路
３７ ダンパ
３９ レベル計
５０ 循環搬送路
５１ 往路
５３ 製品搬出路
５５ 復路
７０ 制御部
７１ 送受信部
７３ 記憶部
７５ 処理部
７７ 表示部
ＣＫ ケーキ
ＧＲ 砂利
ＲＭ 原料
ＳＡ 砂
Ｔ１ 上限時間
Ｔ２ 継続時間
Ｔ３ 経過時間
Ｔ４ 経過時間
ＤＤ 貯留量データ
ＬＬ 下限量データ
ＵＬ 上限量データ
５ 原料供給設備
７ 原料供給路
１０ 破砕部
１１ 第１ロール
１３ 第１回転軸
１５ 第２ロール
１７ 第２回転軸
３０ 解砕部
３１ インパクト・バー・クラッシャ
３１Ａ ロータ
３１Ｂ インパクト・バー
３１Ｃ 従動軸
３３ 回転電機
３３Ａ 電機本体
３３Ｂ Ｖプーリ
３３Ｃ 駆動軸
３４ Ｖベルト
３５ 通路
３５Ａ ホッパ
３５Ｂ 搬入路
３５Ｃ 解砕室
３５Ｄ 搬出路
３７ ダンパ
３９ レベル計
５０ 循環搬送路
５１ 往路
５３ 製品搬出路
５５ 復路
７０ 制御部
７１ 送受信部
７３ 記憶部
７５ 処理部
７７ 表示部
ＣＫ ケーキ
ＧＲ 砂利
ＲＭ 原料
ＳＡ 砂
Ｔ１ 上限時間
Ｔ２ 継続時間
Ｔ３ 経過時間
Ｔ４ 経過時間
ＤＤ 貯留量データ
ＬＬ 下限量データ
ＵＬ 上限量データ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】