專利名稱：破碎裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)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(shù)：
根據(jù)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(shí)，采用專利文獻(xiàn)I至專利文獻(xiàn)3所示出的破碎裝置。專利文獻(xiàn)I中公開有用輥碎機(jī)破碎棒狀多晶硅來獲得塊狀硅的方法。該輥碎機(jī)為將一根棍容納于殼體內(nèi)的單棍破碎機(jī)，在其棍表面形成多個(gè)齒，通過在這些齒與殼體的內(nèi)壁面的間隙夾住多晶硅并連續(xù)賦予沖擊來破碎棒狀多晶硅。另一方面，在專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3中提出有對較粗糙地破碎的塊狀多晶硅進(jìn)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(jìn)行破碎的雙輥破碎機(jī)。專利文獻(xiàn)1:日本專利公開2006-122902號公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本專利公表2009-531172號公報(bào)專利文獻(xiàn)3:日本專利公開2006-192423號公報(bào)但是，這種輥碎機(jī)中，在專利文獻(xiàn)I中將輥與殼體的內(nèi)壁面之間的間隙設(shè)定為待獲得的破碎物的最大目標(biāo)尺寸，在專利文獻(xiàn)2及專利文獻(xiàn)3中將兩根輥之間的間隙設(shè)定為所獲得的破碎物的最大目標(biāo)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(chǎn)生缺損或磨損，或者破碎齒產(chǎn)生彎折的情況。此時(shí)，導(dǎo)致無法管理待獲得的破碎物的最大目標(biāo)尺寸，將多晶硅(被破碎物)破碎成所需大小時(shí)的破碎效率降低。并且，因破碎齒的磨損產(chǎn)生的雜質(zhì)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(dǎo)致對破碎物的品質(zhì)造成影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)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(zhì)的破碎物的破碎裝置。本實(shí)用新型的破碎裝置，其通過在繞平行的軸線相互反轉(zhuǎn)的一對輥之間夾入被破碎物來進(jìn)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(shè)置有多個(gè)具有向半徑方向外方突出的多個(gè)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(kuò)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(kuò)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(gè)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(tài)下固定于所述輥。[0012]該破碎裝置中，能夠邊旋轉(zhuǎn)輥邊通過破碎齒連續(xù)擊打被破碎物來有效地進(jìn)行破碎。此時(shí)，各破碎齒的基端部形成為比前端部更加擴(kuò)徑，與固定罩的接觸部的強(qiáng)度有所提聞。并且，將設(shè)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(tài)夾持在與輥之間，且以面接觸狀態(tài)固定，因此能夠以較寬的整個(gè)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(yīng)力分散，因此能夠防止破碎齒的磨損。本實(shí)用新型的破碎裝置中，所述柱狀部的側(cè)面形成為圓錐面狀，所述斜面部設(shè)置為延長所述柱狀部的側(cè)面的圓錐面狀即可。此時(shí)，通過將凸緣部的斜面部與柱狀部的側(cè)面設(shè)置成連續(xù)的圓錐面狀，能夠防止應(yīng)力集中于斜面部與柱狀部的連續(xù)部，并防止破碎齒的磨損。另外，基端部的斜面部可設(shè)置成與柱狀部的側(cè)面不同角度的斜面。此時(shí)，關(guān)于破碎時(shí)從固定罩露出的柱狀部，能夠選擇適于破碎的側(cè)面的形狀，關(guān)于斜面部，能夠選擇適于破碎齒的支持的角度的斜面。本實(shí)用新型的破碎裝置中，所述斜面部的傾斜角度可設(shè)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(dāng)斜面部的傾斜角度超過25。時(shí)，應(yīng)力集中于柱狀部與斜面部的連續(xù)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(kuò)徑而形成，因此各破碎齒必須擴(kuò)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(jìn)行管理。本實(shí)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(yīng)力作用于固定有固定罩的螺絲上，但通過設(shè)為由平面部面接觸的狀態(tài)，由此固定罩變得穩(wěn)定從而能夠防止破損等。根據(jù)本實(shí)用新型，在破碎齒的基端部設(shè)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(tài)固定，因此能夠以其較寬的整個(gè)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(yīng)力，因此能夠防止破碎齒的磨損，并能夠得到高品質(zhì)的破碎物。

圖1是表示本實(shí)用新型所涉及的破碎裝置的一實(shí)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(gè)破碎齒單元的狀態(tài)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(guān)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(guān)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(zhuǎn)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(cè)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(kuò)徑部，26-螺絲。
具體實(shí)施方式
以下，參考附圖對將本實(shí)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(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，本實(shí)施方式的多晶硅的破碎裝置I中，兩根輥3將其旋轉(zhuǎn)軸線4朝向水平方向平行地配置于殼體2內(nèi)，在兩根棍3的外周面朝向半徑方向外方突設(shè)有多個(gè)破碎齒5。此時(shí)，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(jié)而構(gòu)成的多面體狀，在各平坦面6的兩端部設(shè)置螺絲孔7，在這些平坦面上各固定一個(gè)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(gè)破碎齒5構(gòu)成。如圖5的(a)及(b)所示，破碎齒5通過硬質(zhì)合金或硅材料形成為其基端部14比前端部更加擴(kuò)徑。并且，破碎齒5的前端部設(shè)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(cè)面16連續(xù)于前端面15，并形成為擴(kuò)徑至基端部14的圓錐面狀?；瞬?4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(kuò)徑的斜面部14b，該斜面部14b設(shè)置成延長柱狀部13的側(cè)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(cè)面設(shè)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(tài)形成多個(gè)破碎齒固定孔21，并且形成使這些破碎齒固定孔21的兩側(cè)方的側(cè)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(cè)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(yīng)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(yīng)的擴(kuò)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(tài)下，保持底座部14c卡合于擴(kuò)徑孔25的狀態(tài)。[0042]此時(shí)，該固定罩11將擴(kuò)徑孔25朝向輥3表面，設(shè)為使破碎齒5的柱狀部13從嵌合孔23突出的狀態(tài)，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(tài)，其兩端部通過螺絲26固定于棍表面。該狀態(tài)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(tài)，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(tài)。并且，這樣形成的破碎齒單元8中，設(shè)置于破碎齒5的基端部14的斜面部14b的傾斜角度Θ設(shè)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(dāng)斜面部14b的傾斜角度超過25°時(shí)，應(yīng)力集中于柱狀部13與斜面部14b的連續(xù)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(kuò)徑而形成，因此，各破碎齒5必須擴(kuò)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(jìn)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(xù)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(cuò)狀的狀態(tài)。此時(shí)，將各破碎齒單元8設(shè)為一個(gè)固定罩11的加寬部18卡合于形成在相鄰的另一個(gè)固定罩11的凹部19上的狀態(tài)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(shí)線表示排列成交錯(cuò)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(diǎn)劃線表示其他列的破碎齒5。并且，在該實(shí)施方式中，作為破碎后的多晶硅塊的大小，設(shè)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(shè)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(nèi)表面涂覆有四氟乙烯的殼體。利用這樣構(gòu)成的破碎裝置I制造多晶硅破碎物時(shí)，若以旋轉(zhuǎn)兩根輥3的狀態(tài)向兩根輥3之間投入預(yù)先較粗糙地破碎的適當(dāng)大小的多晶硅，則多晶硅在兩根輥3的破碎齒5之間進(jìn)一步被破碎而細(xì)化成塊狀。此時(shí)，各破碎齒的基端部14形成為比前端部更加擴(kuò)徑，并且斜面部14b形成為延長柱狀部13的側(cè)面16的圓錐面狀，與固定罩11的接觸部的強(qiáng)度有所提高。由于以設(shè)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(tài)將破碎齒5夾持在與輥3之間，且以面接觸狀態(tài)固定，因此能夠以該較寬的整個(gè)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(yīng)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(cè)面16的連續(xù)部設(shè)置為連續(xù)的圓錐面狀，從而能夠防止應(yīng)力集中于連續(xù)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(shè)置為與柱狀部13的側(cè)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(shè)為與柱狀部13的側(cè)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(cè)面16形成為圓柱面狀。在這樣形成破碎齒時(shí)，由于比前端部更加擴(kuò)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(qiáng)度。并且，關(guān)于破碎時(shí)從固定罩露出的柱狀部13，能夠選擇適于破碎的側(cè)面16的形狀，關(guān)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(jié)構(gòu):使支承該直徑較粗的基端部14的破碎齒固定孔21的兩側(cè)方的側(cè)緣伸向外方而設(shè)置加寬部18，并且使一個(gè)固定罩11的加寬部18卡合于設(shè)置在鄰接的另一個(gè)固定罩11的加寬部18之間的凹部19上，將各破碎齒5設(shè)為排列成交錯(cuò)狀的狀態(tài)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?fàn)?，因此其接觸面積增加而相互支承。由此，當(dāng)破碎齒5上被施加負(fù)荷時(shí)防止破碎齒5上產(chǎn)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(tài)，因此能夠由其整個(gè)接觸面承受破碎時(shí)的沖擊力，使其強(qiáng)制性穩(wěn)定。因此，破碎齒5不會產(chǎn)生偏斜就能夠穩(wěn)定地制造出均勻的塊。關(guān)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(tài)，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(jiān)固的固定結(jié)構(gòu)來防止破損等。并且，由于固定罩11的加寬部18寬幅地設(shè)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(chǎn)生偏斜等，能夠穩(wěn)定地制造出均勻的破碎物的塊。并且，將各破碎齒5設(shè)為排列成交錯(cuò)狀的狀態(tài)而安裝，由此當(dāng)擴(kuò)徑設(shè)置破碎齒5的基端部14時(shí)，不必?cái)U(kuò)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(jìn)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(diǎn)接觸，并且，由于柱狀部13的側(cè)面16形成為圓錐面狀，因此該側(cè)面16與多晶硅成為點(diǎn)接觸或線接觸。因此，破碎齒5以點(diǎn)接觸或線接觸的狀態(tài)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(zhì)合金或硅材料形成破碎齒5，因此可防止雜質(zhì)從該破碎齒5混入多晶硅中。并且，殼體2也設(shè)為聚丙烯等樹脂制或者涂層有四氟乙烯，因此可防止雜質(zhì)在破碎中混入多晶硅中。因此，根據(jù)該破碎裝置1，能夠獲得高品質(zhì)的半導(dǎo)體原料用的多晶硅。并且，在本實(shí)施方式中，通過固定罩11保持各個(gè)破碎齒5來構(gòu)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(chǎn)生缺損等，也只更換產(chǎn)生該缺損的破碎齒5即可,此時(shí),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(jìn)行只更換一部分破碎齒5的工作。另外，為了確保強(qiáng)度優(yōu)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(shí)也能夠防止污染。此外，本實(shí)用新型不限于上述實(shí)施方式，在不脫離本實(shí)用新型的宗旨的范圍內(nèi)可以加以各種變更。例如，在上述實(shí)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(cè)的輥的破碎齒與另一側(cè)的輥的相鄰的破碎齒之間對置。并且，在上述實(shí)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(shí)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(shè)置平面部分僅以斜面設(shè)置成山狀，并且，與其對應(yīng)的凹部59也可不設(shè)置平面部分僅以斜面形成為谷狀。另外，本實(shí)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(quán)利要求1.一種破碎裝置，其通過在繞平行的軸線相互反轉(zhuǎn)的一對輥之間夾入被破碎物來進(jìn)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(shè)置有多個(gè)具有向半徑方向外方突出的多個(gè)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(kuò)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(kuò)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(gè)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(tài)下固定于所述輥。
2.如權(quán)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(cè)面形成為圓錐面狀，所述斜面部設(shè)置為延長所述柱狀部的側(cè)面的圓錐面狀。
3.如權(quán)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(shè)定為相對所述輥的外周面的法線10°以上且25°以下。
4.如權(quán)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(shè)定為相對所述輥的外周面的法線10°以上且25°以下。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)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(shí)用新型提供一種能夠防止破碎齒的磨損并得到高品質(zhì)的破碎物的破碎裝置。本實(shí)用新型的破碎裝置中，破碎齒的基端部比前端部更加擴(kuò)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(kuò)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(gè)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(tài)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(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者佐藤基樹, 多田竜佐 申請人:三菱綜合材料株式會社