JP2000218187A - 破砕装置および破砕方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 負荷の高い被破砕物であっても効率良く破砕
することができる破砕装置および破砕方法を提供するこ
と。 【解決手段】 平行に配置された一対の軸２ａ，２ｂ
と、これらの軸にそれぞれ固定され、周面に破砕刃を有
する破砕部材３ａ，３ｂと、一対の軸２ａ，２ｂをそれ
ぞれ独立して回転可能なモータ５ａ，５ｂとを具備し、
破砕部材３ａ，３ｂを回転させることにより被破砕物Ｐ
を破砕部材３ａ，３ｂの間に引き込んで剪断破砕する。
そして、さらにモータにかかる負荷を検出する電流計９
と、電流計９が限界負荷より低い所定の負荷に対応する
電流を検出した際に、いずれか一方の破砕部材を停止さ
せるかその回転数を減少させるように制御するコントロ
ーラ８を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、合成樹脂等の被破
砕物を破砕する破砕装置および破砕方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、産業廃棄物や一般廃棄物としてプ
ラスチック等の合成樹脂類が急増しており、その処理が
大きな問題となっている。中でも高分子系の炭化水素化
合物であるプラスチックは燃焼時に発生する熱量が高
く、焼却処理した場合に焼却炉を焼却炉を損傷させるた
めに大量処理が困難であり、その多くがごみ埋め立て地
等に投棄されているのが現状である。しかし、プラスチ
ック等の投棄は環境対策上好ましくなく、その処理方法
の開発が求められている。

【０００３】このような背景において、現在、このよう
な廃棄物としての合成樹脂を、高炉やセメント炉等の燃
料にしたり、リサイクル処理する等、種々の処理方法が
試みられている。これらいずれの処理においても、処理
対象である合成樹脂は、まず破砕装置により破砕され、
その後粉砕装置により粉砕されて粒状とされる。

【０００４】これらのうち破砕装置は、比較的大きなも
のを砕く必要があるため、二軸剪断タイプのものが使用
される。具体的には、図４に示すように、筐体１１内に
互いに平行に設けられた２つの軸１２ａ，１２ｂに、そ
れぞれ円盤状の破砕部材１３ａ，１３ｂを複数個ずつ取
り付け、モータ（図示せず）により破砕部材を矢印方向
に回転させて、投入された被破砕物としての合成樹脂Ｐ
を引き込みながら、周囲に破砕刃を有する破砕部材１３
ａ，１３ｂによって破砕している。なお、１４は引き込
みを効率的にする爪である。

【０００５】このような破砕装置において、負荷の高い
被破砕物が投入されると、破砕部材１３ａ，１３ｂを逆
転（矢印とは逆方向に回転）させて被破砕物を一度戻し
てから、再度正転させて破砕を継続するか、または被破
砕物を系外に排出している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな破砕機の場合、フィルム束のような著しく負荷の高
い被破砕物を破砕しようとすると、破砕効率が著しく低
くなるか、または破砕処理そのものが不可能となってし
まう。

【０００７】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
であって、負荷の高い被破砕物であっても効率良く破砕
することができる破砕装置および破砕方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明によれば、平行に配置された一対の軸と、こ
れらの軸にそれぞれ固定され、周面に破砕刃を有する破
砕部材と、前記一対の軸をそれぞれ独立して回転可能な
回転機構とを具備し、前記破砕部材を回転させることに
より被破砕物を前記破砕部材の間に引き込んで剪断破砕
する破砕装置であって、さらに、前記回転機構にかかる
負荷を検出する負荷検出手段と、前記負荷検出手段が限
界負荷より低い所定の負荷を検出した際に、いずれか一
方の破砕部材を停止させるかその回転数を減少させるよ
うに制御する制御手段とを具備することを特徴とする破
砕装置が提供される。

【０００９】また、本発明によれば、平行に配置された
一対の軸と、これらの軸にそれぞれ固定され、周面に破
砕刃を有する破砕部材と、前記一対の軸をそれぞれ独立
して回転可能な回転機構とを具備し、前記破砕部材を回
転させることにより被破砕物を前記破砕部材の間に引き
込んで剪断破砕する破砕装置による破砕方法であって、
前記回転機構の負荷が限界負荷より低い所定の負荷に達
した際に、いずれか一方の破砕部材を停止させるかその
回転数を減少させることを特徴とする破砕方法が提供さ
れる。

【００１０】この種の破砕機においては、従来、破砕部
材を回転させることにより、被破砕物を強制的に引き込
んで破砕するが、この際の噛み込み力が大きいため、剪
断抵抗の大きい破砕物では過負荷となり、そのままでは
破砕できない。このため、破砕部材を逆転して噛み込み
位置を変える必要がある。これに対し、本発明において
は、限界負荷に達する前のより低い所定の負荷に達した
際に、いずれか一方の破砕部材を停止させるかその回転
数を減少させるので、被破砕物が噛み込む力が緩和さ
れ、かつ、向かい合う破砕部材の回転数差によるいわゆ
るむしり切り状態かつカッターナイフ切り状態による破
砕が行われ、破砕部材を逆転させることなく破砕を続行
することができる。したがって、負荷の高い被破砕物で
あっても効率良く破砕することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しつつ本発
明の実施の形態について説明する。図１は本実施の形態
に係る破砕装置を示す概略構成図、図２は図１の破砕装
置の平面図である。この破砕装置は、筐体１を有し、そ
の中に水平方向に沿って互いに平行に配置された２本の
軸２ａ，２ｂを有している。これら軸２ａ，２ｂには、
図２に示すように、それぞれ複数の、円盤状をなし周囲
に破砕刃を有する破砕部材３ａ，３ｂが固定されてお
り、これら破砕部材３ａ，３ｂは千鳥状に配置されてい
る。破砕部材３ａ，３ｂは、いずれもその周面に被破砕
物Ｐを引き込みやすくするための複数の爪４が設けられ
ている。

【００１２】軸２ａ，２ｂには、それぞれモータ５ａ，
５ｂが接続されており、これらモータ５ａ，５ｂによ
り、軸２ａ，２ｂを介して破砕部材３ａ，３ｂが図１の
矢印方向（正方向）へ、例えば２０ｒｐｍの回転速度で
回転されることにより、被破砕物Ｐが引き込まれ、向か
い合う破砕部材３ａ，３ｂによる剪断力によって被破砕
物Ｐが破砕される。

【００１３】モータ５ａ，５ｂには、それぞれモータコ
ントローラ６ａ，６ｂが接続されており、電源７がこれ
らモータコントローラ６ａ，６ｂを介してそれぞれモー
タ５ａ，５ｂに接続されている。また、モータコントロ
ーラ６ａ，６ｂは、コントローラ８に接続されており、
このコントローラ８によってモータ５ａ、５ｂの回転が
制御される。

【００１４】また、モータ５ｂに供給される電流値は電
流計９によって検出されるようになっており、この電流
計９による検出信号がコントローラ８に送られるように
なっている。そして、コントローラ８は、この検出信号
に基づいてモータコントローラ６ｂに指令を出し、モー
タ５ｂによる破砕部材３ｂの回転を制御するようになっ
ている。具体的には、モータの負荷が限界負荷となる電
流値より低い所定の電流値を電流計９が検出した時点
で、コントローラ８はモータコントローラ６ｂに対し、
破砕部材３ｂの回転を停止させるか、破砕部材３ｂを極
低い回転数（例えば１〜３ｒｐｍ）で正方向または逆方
向に回転させるかの指令を出すようになっている。

【００１５】次に、以上のように構成された破砕装置の
動作について説明する。まず、モータ５ａ，５ｂにより
破砕部材３ａ，３ｂを矢印で示す正方向に回転させなが
ら、被破砕物Ｐを筐体１内に投入する。これにより、被
破砕物Ｐは破砕部材３ａ，３ｂの剪断力により破砕され
る。

【００１６】この際に、被破砕物Ｐの種類によってモー
タの負荷が異なり、この負荷は電流計９の検出値によっ
て把握される。そして、この検出された電流値が、モー
タの負荷が限界負荷となる電流値より低い所定の電流値
となった際には、コントローラ８の指令により、破砕部
材３ｂの回転を停止させるか、破砕部材３ｂを極低い回
転数で正方向または逆方向に回転させる。これにより、
被破砕物Ｐが噛み込む力が緩和され、かつ、破砕部材３
ａ，３ｂの回転数差によるいわゆるむしり切り状態かつ
カッターナイフ切り状態による破砕（いわゆる片刃切
り）が行われ、従来のように破砕部材を逆転させること
なく破砕を続行することができる。したがって、負荷の
高い被破砕物であっても効率良く破砕することができ
る。

【００１７】次に、このような効果を従来の破砕装置と
比較して具体的に説明する。図３は、負荷の経時変化、
および破砕部材の回転を本発明と従来とで比較して示す
図である。図中、実線は本発明の場合を示し、破線は従
来の破砕装置の場合を示す。

【００１８】従来の場合には、被破砕物の負荷が大きく
なって限界負荷（例えば電流値が４００Ａ）に達する
と、破砕部材の回転を逆転させ、一定時間経過後または
一定負荷まで低下後、正転に戻す。この際に、被破砕物
は破砕部材に引き込まれて、これらの間に一気に噛み込
まれるため、負荷は一気に上昇し、短時間のうちに限界
負荷に達してしまう。したがって、破砕部材を頻繁に逆
転させなくてはならず、しかも逆転している間は被破砕
物は破砕されないので、破砕効率が低くならざるをえな
い。

【００１９】これに対して、本発明の場合には、限界負
荷よりも低い所定の負荷（例えば電流値が２５０Ａ）
で、一方の破砕部材３ｂを停止するか、または極低速
（１〜３ｒｐｍ）で正もしくは逆方向に回転させて、い
わゆる「片刃切り」に入る。そして、負荷が設定値より
も低下した時点で、破砕部材３ｂの回転を元に戻して、
通常の破砕モードに戻す。この際、負荷の大きい被破砕
物は、片刃切りにより破砕されてしまっているため、そ
の後の負荷上昇は緩やかになる。したがって、破砕部材
をほとんど逆転させることなく、被破砕物を効率良く破
砕することができる。

【００２０】次に、実際に本発明の破砕機を用いて被破
砕物としてのロールフィルムを破砕した際の破砕効率を
従来と比較した。その結果を表１に示す。表１に示すよ
うに、従来の場合には、通常の回転（正転）での破砕が
６２％であるが、破砕力が発揮されない逆転が３８％も
あり、トータルの破砕効率が０．９３Ｔ／Ｈに止まって
いる。これに対し、本発明の場合には正転での破砕が５
５％と従来よりも少ないが、破砕力が発揮される片刃切
りが４２％もあり、逆転は３％にすぎないため、トータ
ルの破砕効率は１．２０Ｔ／Ｈと従来よりも高い。

【００２１】

【表１】

【００２２】なお、本発明は上記実施形態に限定される
ことなく種々変形可能である。例えば、上記実施形態で
は２つの軸にそれぞれ複数の破砕部材を設けた例を示し
たが、それぞれ１個ずつ、つまり一対の破砕部材であっ
てもよい。また、破砕部材３ｂの回転を制御したが、破
砕部材３ａを制御してもよいことは言うまでもない。さ
らに、上記実施の形態ではコントローラ８により、自動
的に運転状態を制御するようにしたが、オペレータが負
荷を確認しながら運転状態を切り換えるようにすること
も本発明の範囲内に含まれる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
限界負荷に達する前のより低い所定の負荷に達した際
に、いずれか一方の破砕部材を停止させるかその回転数
を減少させるので、被破砕物が噛み込む力が緩和され、
かつ、向かい合う破砕部材の回転数差によるいわゆるむ
しり切りかつカッターナイフ切りによる破砕がおこなわ
れるため、破砕部材を逆転させることなく破砕を続行す
ることができる。したがって、負荷の高い被破砕物であ
っても効率良く破砕することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る破砕装置を示す概略構
成図。

【図２】本発明の実施形態に係る破砕装置の平面図。

【図３】負荷の経時変化、および破砕部材の回転を本発
明と従来とで比較して示す図。

【図４】従来の破砕装置を示す断面図。

【符号の説明】

１；筐体 ２ａ，２ｂ；軸 ３ａ，３ｂ；破砕部材 ４；爪 ５ａ，５ｂ；モータ ６ａ，６ｂ；モータコントローラ ７；電源 ８；コントローラ ９；電流計（負荷検出手段）

フロントページの続き (72)発明者 寺田 周雄 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 Ｆターム(参考） 4D065 CA16 CB02 CC01 CC08 DD08 EB14 ED35 ED43 EE07 EE16 EE17 4D067 FF04 FF15 GA16 GB03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 平行に配置された一対の軸と、これらの
   軸にそれぞれ固定され、周面に破砕刃を有する破砕部材
   と、前記一対の軸をそれぞれ独立して回転可能な回転機
   構とを具備し、前記破砕部材を回転させることにより被
   破砕物を前記破砕部材の間に引き込んで剪断破砕する破
   砕装置であって、 さらに、前記回転機構にかかる負荷を検出する負荷検出
   手段と、前記負荷検出手段が限界負荷より低い所定の負
   荷を検出した際に、いずれか一方の破砕部材を停止させ
   るかその回転数を減少させるように制御する制御手段と
   を具備することを特徴とする破砕装置。
2. 【請求項２】 平行に配置された一対の軸と、これらの
   軸にそれぞれ固定され、周面に破砕刃を有する破砕部材
   と、前記一対の軸をそれぞれ独立して回転可能な回転機
   構とを具備し、前記破砕部材を回転させることにより被
   破砕物を前記破砕部材の間に引き込んで剪断破砕する破
   砕装置による破砕方法であって、 前記回転機構の負荷が限界負荷より低い所定の負荷に達
   した際に、いずれか一方の破砕部材を停止させるかその
   回転数を減少させることを特徴とする破砕方法。