專利名稱：破碎裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種用于將被破碎物破碎為所需大小的塊的破碎裝置。
背景技術：
根據被破碎物的種類提出有各種各樣的破碎裝置。例如，破碎用于制造單晶硅的多晶硅時，采用專利文獻I至專利文獻3所示出的破碎裝置。專利文獻I中公開有用輥碎機破碎棒狀多晶硅來獲得塊狀硅的方法。該輥碎機為將一根棍容納于殼體內的單棍破碎機，在其棍表面形成多個齒，通過在這些齒與殼體的內壁面的間隙夾住多晶硅并連續賦予沖擊來破碎棒狀多晶硅。另一方面，在專利文獻2及專利文獻3中提出有對較粗糙地破碎的塊狀多晶硅進行破碎的破碎裝置。這些裝置為具備兩根輥并在各輥的間隙夾住塊狀多晶硅來進行破碎的雙輥破碎機。專利文獻1:日本專利公開2006-122902號公報專利文獻2:日本專利公表2009-531172號公報專利文獻3:日本專利公開2006-192423號公報但是，這種輥碎機中，在專利文獻I中將輥與殼體的內壁面之間的間隙設定為待獲得的破碎物的最大目標尺寸，在專利文獻2及專利文獻3中將兩根輥之間的間隙設定為所獲得的破碎物的最大目標尺寸，從而能夠有效地將被破碎物破碎成所需大小。然而，由于作為被破碎物的多晶硅較硬，因此，存在破碎齒上產生缺損或磨損，或者破碎齒產生彎折的情況。此時，導致無法管理待獲得的破碎物的最大目標尺寸，將多晶硅(被破碎物)破碎成所需大小時的破碎效率降低。并且，因破碎齒的磨損產生的雜質混入破碎的多晶硅塊(破碎物)，從而成為混合污染的原因等，導致對破碎物的品質造成影響。
實用新型內容本實用新型是鑒于這種情況而完成的，其目的在于提供一種能夠防止破碎齒的磨損，并得到高品質的破碎物的破碎裝置。本實用新型的破碎裝置，其通過在繞平行的軸線相互反轉的一對輥之間夾入被破碎物來進行破碎，其特征在于，在所述輥的外周面上沿所述輥的圓周方向排列設置有多個具有向半徑方向外方突出的多個破碎齒和將這些破碎齒固定于所述棍的外周面上的固定罩的破碎齒單元，所述破碎齒的基端部比前端部更加擴徑，并且在所述基端部具有從所述前端部方向朝向基端部方向逐漸擴徑的斜面部，所述固定罩形成為沿所述輥的長度方向的長條狀，并在所述長度方向上排列形成有多個沿所述固定罩的厚度方向貫穿，且供所述破碎齒的前端部插入的破碎齒固定孔，所述破碎齒固定孔具有與所述破碎齒的斜面部面接觸的斜面，各破碎齒單元在使所述破碎齒的前端部從所述破碎齒固定孔向所述棍的半徑方向外方突出，將所述破碎齒的斜面部夾持于所述固定罩的斜面與所述輥之間的狀態下固定于所述輥。[0012]該破碎裝置中，能夠邊旋轉輥邊通過破碎齒連續擊打被破碎物來有效地進行破碎。此時，各破碎齒的基端部形成為比前端部更加擴徑，與固定罩的接觸部的強度有所提聞。并且，將設置在該直徑較粗的基端部的斜面部以接觸于固定罩的破碎齒固定孔的斜面的狀態夾持在與輥之間，且以面接觸狀態固定，因此能夠以較寬的整個接觸面承受施加于破碎齒的沖擊力。由此，能夠使集中于破碎齒的基端部的應力分散，因此能夠防止破碎齒的磨損。本實用新型的破碎裝置中，所述柱狀部的側面形成為圓錐面狀，所述斜面部設置為延長所述柱狀部的側面的圓錐面狀即可。此時，通過將凸緣部的斜面部與柱狀部的側面設置成連續的圓錐面狀，能夠防止應力集中于斜面部與柱狀部的連續部，并防止破碎齒的磨損。另外，基端部的斜面部可設置成與柱狀部的側面不同角度的斜面。此時，關于破碎時從固定罩露出的柱狀部，能夠選擇適于破碎的側面的形狀，關于斜面部，能夠選擇適于破碎齒的支持的角度的斜面。本實用新型的破碎裝置中，所述斜面部的傾斜角度可設定為相對所述輥的外周面的法線10°以上且25°以下。若斜面部的傾斜角度小于10°，則破碎齒易從固定罩脫離。當斜面部的傾斜角度超過25。時，應力集中于柱狀部與斜面部的連續部，變得易破損。并且，隨著傾斜角度變大，破碎齒的底面(基端部的端面)擴徑而形成，因此各破碎齒必須擴展在輥的圓周方向的間距而配置。因此，難以按所需大小對破碎被破碎物而獲得的破碎物進行管理。本實用新型的破碎裝置中，各破碎齒單元的固定罩的兩端部通過螺絲固定于所述輥，所述輥的外周面上形成有使所述固定罩的兩端部的背面面接觸的平面部即可。若固定罩的擰緊部分中的輥為圓柱外表面，則彎曲應力作用于固定有固定罩的螺絲上，但通過設為由平面部面接觸的狀態，由此固定罩變得穩定從而能夠防止破損等。根據本實用新型，在破碎齒的基端部設置斜面部，將該斜面部夾持于固定罩與輥之間，以面接觸狀態固定，因此能夠以其較寬的整個接觸面承受施加于破碎齒的沖擊力。由此，能夠分散集中于破碎齒的基端部的應力，因此能夠防止破碎齒的磨損，并能夠得到高品質的破碎物。
圖1是表示本實用新型所涉及的破碎裝置的一實施方式的立體圖。圖2是圖1的破碎裝置中的輥表面的立體圖。圖3是從背面觀察安裝于破碎裝置上的破碎齒單元的立體圖。圖4是排列多個破碎齒單元的狀態的立體圖。圖5是說明破碎齒的圖，Ca)為破碎齒的立體圖，(b)為破碎齒單元的主要部分放大截面圖。圖6是破碎齒單元的固定罩的主視圖。圖7是說明輥對置部中的位置關系的主視圖。圖8是說明破碎齒的其他例子的圖，Ca)為破碎齒的立體圖，(b)為破碎齒單元的主要部分放大截面圖。圖9是說明破碎齒的另一例子的圖，Ca)為破碎齒的立體圖，(b)為破碎齒單元的主要部分放大截面圖。圖10是表示關于破碎齒單元的固定罩的變形例的主視圖。符號說明1-破碎裝置，2-殼體，3-棍，4-旋轉軸線，5、5A、5B_破碎齒，6_平坦面，7_螺絲孔，8-破碎齒單元，1U51-固定罩，13-柱狀部，14-基端部，14a-平坦面，14b-斜面部，14c-底座部，15-前端面，16-側面，18,58-加寬部，19,59-凹部，21-破碎齒固定孔，22-螺絲插入孔，23-嵌合孔，23b-斜面，25-擴徑部，26-螺絲。
具體實施方式
以下，參考附圖對將本實用新型的破碎裝置適用于破碎多晶硅的多晶硅破碎裝置的實施方式進行說明。如圖1所示，本實施方式的多晶硅的破碎裝置I中，兩根輥3將其旋轉軸線4朝向水平方向平行地配置于殼體2內，在兩根棍3的外周面朝向半徑方向外方突設有多個破碎齒5。此時，如圖2所示，各輥3的外周面并不是均勻的圓弧面，而是形成為將沿軸向的長形平坦面6 (平面部)沿圓周方向連結而構成的多面體狀，在各平坦面6的兩端部設置螺絲孔7，在這些平坦面上各固定一個破碎齒單元8。如圖3及圖4所示，破碎齒單元8由抵接于輥3的平坦面6的長條狀的固定罩11和安裝于該固定罩11的多個破碎齒5構成。如圖5的(a)及(b)所示，破碎齒5通過硬質合金或硅材料形成為其基端部14比前端部更加擴徑。并且，破碎齒5的前端部設置為球面的前端面15，連接前端面15和基端部14的柱狀部13的側面16連續于前端面15，并形成為擴徑至基端部14的圓錐面狀。基端部14上形成有從破碎齒5的前端部方向朝向基端部方向逐漸擴徑的斜面部14b，該斜面部14b設置成延長柱狀部13的側面16的圓錐面狀。并且，位于基端部14的基端部分的底座部14c的側面設置成圓周面狀，底座部14c的端面(基端部14的端面)形成為與破碎齒5的長度方向正交的平坦面14a。固定罩11形成為與輥3的平坦面6寬度和長度相同的長條狀，如圖6所示，在長度方向上相互隔開間隔以貫穿狀態形成多個破碎齒固定孔21，并且形成使這些破碎齒固定孔21的兩側方的側緣向外方伸出而成的加寬部18，配置于破碎齒固定孔21之間的部分的側緣上形成相對加寬部18縮窄寬度的凹部19。并且，固定罩11的兩端部形成螺絲插入孔22。另外，如圖6所示的固定罩11中，加寬部18的上表面及凹部19的底面形成于與固定罩11的長度方向平行的面上，加寬部18的上表面端部與凹部19的底面端部呈在平緩的斜面連接的形狀。如圖3所示，破碎齒固定孔21中，固定罩11的厚度的一半為止作為具有與破碎齒5的斜面部14b對應的斜面23b的圓錐面狀的嵌合孔23，剩余的一半作為與底座部14c對應的擴徑孔25。并且，破碎齒5在使斜面部14b接觸于固定罩11的斜面23b的狀態下，保持底座部14c卡合于擴徑孔25的狀態。[0042]此時，該固定罩11將擴徑孔25朝向輥3表面，設為使破碎齒5的柱狀部13從嵌合孔23突出的狀態，重疊于輥3的各平坦面6，將基端部14的斜面部14b夾持于輥表面之間，以使破碎齒5的斜面部14b與嵌合孔23的斜面23b面接觸的狀態，其兩端部通過螺絲26固定于棍表面。該狀態下，各破碎齒5的基端部14的平坦面14a成為與棍3的外周面的各平坦面6面接觸的狀態，固定罩11也成為平坦的背面Ila與輥3的各平坦面6面接觸的狀態。并且，這樣形成的破碎齒單元8中，設置于破碎齒5的基端部14的斜面部14b的傾斜角度Θ設定為相對輥3的外周面的法線10°以上且25°以下(參考圖5的(b))。若斜面部14b的傾斜角度低于10°，則破碎齒5易從固定罩11脫離。并且，當斜面部14b的傾斜角度超過25°時，應力集中于柱狀部13與斜面部14b的連續部，變得易破損。并且，隨著斜面部14b的傾斜角度變大，破碎齒5的底面(基端部的端面)擴徑而形成，因此，各破碎齒5必須擴展在輥3的圓周方向的間距而配置。因此，難以按所需大小對破碎被破碎物而獲得的破碎物進行管理。并且，為了避免相鄰的破碎齒單元8的破碎齒5沿輥3的圓周方向連續排列，如圖4所示，各破碎齒單元8安裝成破碎齒5排列成交錯狀的狀態。此時，將各破碎齒單元8設為一個固定罩11的加寬部18卡合于形成在相鄰的另一個固定罩11的凹部19上的狀態來安裝。另一方面，在兩根輥3之間，如圖7所示，配置成兩根輥3的破碎齒5的前端面15彼此在其對置部(兩根輥3的破碎齒5彼此最接近的位置)相對置。另外，在該圖7中，用實線表示排列成交錯狀的破碎齒5中配置于同一圓周上的一列破碎齒5，用雙點劃線表示其他列的破碎齒5。并且，在該實施方式中，作為破碎后的多晶硅塊的大小，設為可獲得最大邊的長度為5mm 60mm的塊,為了獲得該大小的塊,各破碎齒5中柱狀部13的直徑D成為16mm 22mm,圖7所示的固定罩11的表面至破碎齒5的前端的突出高度H成為15mm 25mm，并且相鄰的破碎齒5彼此的間隔L成為Ilmm 32mm。并且，在兩根輥3的對置部中破碎齒5的前端面15彼此的對置距離G設定為5mm 30mm。另外，為了防止污染，容納兩根輥3的殼體2為聚丙烯等樹脂制，或者使用在金屬制殼體內表面涂覆有四氟乙烯的殼體。利用這樣構成的破碎裝置I制造多晶硅破碎物時，若以旋轉兩根輥3的狀態向兩根輥3之間投入預先較粗糙地破碎的適當大小的多晶硅，則多晶硅在兩根輥3的破碎齒5之間進一步被破碎而細化成塊狀。此時，各破碎齒的基端部14形成為比前端部更加擴徑，并且斜面部14b形成為延長柱狀部13的側面16的圓錐面狀，與固定罩11的接觸部的強度有所提高。由于以設置于該直徑較粗的基端部14的斜面部14b接觸于破碎齒固定孔21的斜面23b的狀態將破碎齒5夾持在與輥3之間，且以面接觸狀態固定，因此能夠以該較寬的整個接觸面承受施加于破碎齒5的沖擊力。由此，能夠使集中于破碎齒5的基端部14的應力分散，因此能夠防止破碎齒5的磨損。并且，通過將斜面部14b與側面16的連續部設置為連續的圓錐面狀，從而能夠防止應力集中于連續部。另外，如圖8及圖9所示的變形例，基端部14的斜面部14b可設置為與柱狀部13的側面16不同角度的斜面。如圖8所示的破碎齒5A中，呈將基端部14的斜面部14b設為與柱狀部13的側面16不同角度的斜面的組合形狀。并且，如圖9所示的破碎齒5B中，將柱狀部13的側面16形成為圓柱面狀。在這樣形成破碎齒時，由于比前端部更加擴徑而形成基端部14，因此也能夠充分提高與固定罩的接觸部的強度。并且，關于破碎時從固定罩露出的柱狀部13，能夠選擇適于破碎的側面16的形狀，關于斜面部14b能夠選擇適于支承破碎齒的角度的斜面。并且，成為如下結構:使支承該直徑較粗的基端部14的破碎齒固定孔21的兩側方的側緣伸向外方而設置加寬部18，并且使一個固定罩11的加寬部18卡合于設置在鄰接的另一個固定罩11的加寬部18之間的凹部19上，將各破碎齒5設為排列成交錯狀的狀態來安裝，從而鄰接的固定罩11彼此的接觸面形成為相對固定罩11的長度方向彎曲形成為凹凸狀，因此其接觸面積增加而相互支承。由此，當破碎齒5上被施加負荷時防止破碎齒5上產生磨損或固定罩11變形。并且，破碎齒5成為其基端部14的平坦面14a與輥3的平坦面6面接觸的狀態，因此能夠由其整個接觸面承受破碎時的沖擊力，使其強制性穩定。因此，破碎齒5不會產生偏斜就能夠穩定地制造出均勻的塊。關于固定罩11也同樣成為固定罩11的背面Ila與輥3的平坦面6面接觸的狀態，因此不會因施加于破碎齒5的沖擊力而偏斜，不會有彎矩等作用于將固定罩11固定于輥3的螺絲26，能夠維持堅固的固定結構來防止破損等。并且，由于固定罩11的加寬部18寬幅地設置于輥3的圓周方向上，因此破碎齒5變得不易傾倒，破碎齒5上不會產生偏斜等，能夠穩定地制造出均勻的破碎物的塊。并且，將各破碎齒5設為排列成交錯狀的狀態而安裝，由此當擴徑設置破碎齒5的基端部14時，不必擴展在輥3的圓周方向上的間距就能夠配置各破碎齒5，能夠按所需大小對破碎被破碎物而獲得的破碎物進行管理。另外，由于各破碎齒5的其前端面15形成為球面狀,因此該前端面15與多晶娃成為點接觸，并且，由于柱狀部13的側面16形成為圓錐面狀，因此該側面16與多晶硅成為點接觸或線接觸。因此，破碎齒5以點接觸或線接觸的狀態對多晶硅附加沖擊，因此能夠減少以面壓碎多晶硅之類的情況。并且，在該破碎裝置I中，由硬質合金或硅材料形成破碎齒5，因此可防止雜質從該破碎齒5混入多晶硅中。并且，殼體2也設為聚丙烯等樹脂制或者涂層有四氟乙烯，因此可防止雜質在破碎中混入多晶硅中。因此，根據該破碎裝置1，能夠獲得高品質的半導體原料用的多晶硅。并且，在本實施方式中，通過固定罩11保持各個破碎齒5來構成破碎齒單元8，并將該破碎齒單元8固定于輥3的表面，因此即使一部分破碎齒5產生缺損等，也只更換產生該缺損的破碎齒5即可,此時,破碎齒單兀8以抒緊方式固定于棍3,并且破碎齒5嵌合于固定罩11的破碎齒固定孔21，并只夾持于固定罩11與輥3的表面之間，所以也容易進行只更換一部分破碎齒5的工作。另外，為了確保強度優選由不銹鋼等制作固定罩11，但若在其表面包覆聚丙烯或四氟乙烯等樹脂，則與多晶硅接觸時也能夠防止污染。此外，本實用新型不限于上述實施方式，在不脫離本實用新型的宗旨的范圍內可以加以各種變更。例如，在上述實施方式中，配置成破碎齒的前端面彼此在兩根輥的對置部相對置，但也可配置成一側的輥的破碎齒與另一側的輥的相鄰的破碎齒之間對置。并且，在上述實施方式中說明的破碎齒的對置間隔等各種尺寸未必一定限定于此。實施方式中，固定罩的加寬部18的上表面形成為與固定罩的長度方向平行的面，但如圖10所示的固定罩51的加寬部58也可不設置平面部分僅以斜面設置成山狀，并且，與其對應的凹部59也可不設置平面部分僅以斜面形成為谷狀。另外，本實用新型的破碎裝置，并不限定于多晶硅的破碎，也能夠適用于塑料或玻璃等的破碎。
權利要求1.一種破碎裝置，其通過在繞平行的軸線相互反轉的一對輥之間夾入被破碎物來進行破碎，其特征在于， 在所述輥的外周面上，沿所述輥的圓周方向排列設置有多個具有向半徑方向外方突出的多個破碎齒和將這些破碎齒固定于所述輥的外周面上的固定罩的破碎齒單元，所述破碎齒的基端部比前端部更加擴徑，并且在所述基端部具有從所述前端部方向朝向基端部方向逐漸擴徑的斜面部，所述固定罩形成為沿所述輥的長度方向的長條狀，并在所述長度方向上排列形成有多個沿所述固定罩的厚度方向貫穿，且供所述破碎齒的前端部插入的破碎齒固定孔，所述破碎齒固定孔具有與所述破碎齒的斜面部面接觸的斜面，各破碎齒單元在使所述破碎齒的前端部從所述破碎齒固定孔向所述棍的半徑方向外方突出，將所述破碎齒的斜面部夾持于所述固定罩的斜面與所述輥之間的狀態下固定于所述輥。
2.如權利要求1所述的破碎裝置，其特征在于， 所述破碎齒包括柱狀部，所述柱狀部的側面形成為圓錐面狀，所述斜面部設置為延長所述柱狀部的側面的圓錐面狀。
3.如權利要求1所述的破碎裝置，其特征在于， 所述斜面部的傾斜角度設定為相對所述輥的外周面的法線10°以上且25°以下。
4.如權利要求2所述的破碎裝置，其特征在于， 所述斜面部的傾斜角度設定為相對所述輥的外周面的法線10°以上且25°以下。
5.如權利要求1至4中任一項所述的破碎裝置，其特征在于， 各破碎齒單元的固定罩的兩端部通過螺絲固定于所述輥，所述輥的外周面上形成有使所述固定罩的兩端部的背面面接觸的平面部。
專利摘要本實用新型提供一種能夠防止破碎齒的磨損并得到高品質的破碎物的破碎裝置。本實用新型的破碎裝置中，破碎齒的基端部比前端部更加擴徑，并且在基端部具有從前端部方向朝向基端部方向逐漸擴徑的斜面部，固定罩形成為沿輥的長度方向的長條狀，并沿其長度方向排列而形成有多個沿所述固定罩的厚度方向貫穿，且供破碎齒的前端部插入的破碎齒固定孔，破碎齒固定孔具有與破碎齒的斜面部面接觸的斜面，各破碎齒單元在使破碎齒的前端部從破碎齒固定孔向輥的半徑方向外方突出，將破碎齒的斜面部夾持于固定罩的斜面與輥之間的狀態下固定于輥。
文檔編號B02C4/30GK203044068SQ20122050428
公開日2013年7月10日 申請日期2012年9月27日 優先權日2011年10月21日
發明者佐藤基樹, 多田竜佐 申請人:三菱綜合材料株式會社