JP2004344776A

JP2004344776A - ロールクラッシャーの補助破砕装置

Info

Publication number: JP2004344776A
Application number: JP2003144844A
Authority: JP
Inventors: Tomio Aimori; 冨男相森; Noriaki Nakamura; 法明中村
Original assignee: Nakayama Iron Works Ltd
Current assignee: Nakayama Iron Works Ltd
Priority date: 2003-05-22
Filing date: 2003-05-22
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】木材のように長い繊維を有する廃材を確実に破砕処理する。
【解決手段】上部に原料投入のホッパーを有するロールクラッシャー１の１対のロータ下部に補助破砕装置８を設けた構成のものである。外周に破砕歯を有する１対のロータによる破砕が不充分であっても、補助破砕装置８の補助破砕歯１０（１５）との間で補助的な破砕を行うことにより木材等の柔らかくて繊維を有する廃材も確実に破砕できる。この補助破砕装置８は着脱自在で、既存のロールクラッシャーにも取り付けが可能である。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業廃棄物や木材廃材等の原料を破砕するロールクラッシャーの補助破砕装置に関する。更に詳しくは、破砕歯を有するロータによって破砕される産業廃棄物や木材廃材等の破砕物を更に補助破砕歯により補助的に破砕するロールクラッシャーの補助破砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
道路補修や建物等の解体に、アスファルトのガラやコンクリートで代表される種々の産業廃棄物が数多く排出され社会問題になっている。従来は埋め立て用に多く処分されていたが、今や環境保全の観点から再利用されるものが多い。特にコンクリート等の廃材は量も多く、殆どは再利用のできるものであり、又、その再利用が強く望まれている。又、廃材にはコンクリート以外に木材等も含まれている。廃材処理は種々の廃材が混在された状態で行われたり、ある程度種類別に区分された後行われたりする。
【０００３】
一般にこの廃材処理は破砕機により破砕処理が行われる。この破砕のため破砕機のロータが２軸又は３軸のものを中心に種々開発され提案されている（例えば、特許文献１参照）。又、一次と二次の２回に亘って破砕する破砕機も知られている。破砕された破砕物の処理のため、ロール軸の下部に三角形状の受け部を設けたものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−３３４１５６号公報
【特許文献２】
特許第３０３４４６８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
破砕機の破砕対象となるコンクリート、木材等の廃材は大きさや厚み、鉄筋等の有無等、不揃いで一定のものではない。これらのコンクリート、木材等の廃材を全て同じ条件で破砕し一度に所望の粒度あるいは細片の破砕物を得るのは、困難な場合が多い。
【０００６】
これは、すべてのコンクリート、木材等の廃材を一様に破砕機に投入しても、硬さや形状が異なるので所望の大きさの塊にならない場合や、又、鉄筋等が破砕機のロータ間に絡みつくなど、又木材では浮き上りこすったままであるとか、又ロータが回転不能になることもある。更に、細長い廃材は切断されずに長いまま排出されることもある。特に木材の場合は、コンクリートや鉄筋等と異なり柔らかいので、一部破砕はされるものの撓んだ状態で芯のある残材として排出されることもある。
【０００７】
一般に木材等は、他のコンクリート等の廃材と性質が違うので専用のクラッシャーを使用することが多い。更に、廃材を噛みやすくしたりするため、これを解決する方法の一つとしてロータ間を拡げ、そのロータの下部に前述した受け部を設けた構成のものが提案されているが、鉄筋等の異物がこの受け部に絡みつく等の不具合も生じている。これら鉄筋等の異物は、破砕物を搬送するベルトに破砕物と共に落下する。
【０００８】
しかし、従来構成の破砕機は一般にロータの下部には装置が何も設けられていないので、鉄筋等の異物は直接ベルト上に落下する。又、木材等においては、木材に破砕歯が擦る状態のままになってしまうこともあって、この種の破砕機では完全に破砕処理することが難しいのが現状である。コンクリートの破砕物は比較的細かく破砕されるので問題ないが、鉄筋等の異物あるいは木材等の柔らかい廃材は完全に破砕されずにコンベア上に落下し破砕効率がよくない。
【０００９】
廃材に応じて専用のロールクラッシャーを設けることは、不経済であり、必然的にコスト高を招く要因となり問題である。このため、コンクリート等の廃材に加え、長尺の異物、柔らかい木材等の廃材、プラスチック、ガラス等の廃材や鉄筋等あらゆる分野の廃材を完全に破砕し処理する装置が望まれている。特に、木材等の廃材にも適用できる汎用性のあるロールクラッシャーの開発が望まれていた。
【００１０】
本発明はこのような従来の課題を解決し、次の目的を達成するものである。本発明の目的は、あらゆる分野の廃材を破砕し処理するのに有用で破砕効率を高めたロールクラッシャーの補助破砕装置を提供することにある。本発明の他の目的は、既存のロールクラッシャーに取り付けを可能とし、低コストで経済的な構成のロールクラッシャーの補助破砕装置を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、次の手段を採る。即ち、
発明１のロールクラッシャーの補助破砕装置は、区画された空間である破砕室と、この破砕室内に対向して設置され回転可能な一対のロータと、このロータの円周に配置される複数の破砕歯とを有し、ホッパーから投入された原料を前記一対のロータで破砕し、落下した破砕物を排出するロールクラッシャーにおいて、前記一対のロータの下部に複数の補助破砕歯を有し、この補助破砕歯間に前記破砕歯が交錯して回転しするように配置された補助破砕体とからなることを特徴とする。
【００１２】
発明２のロールクラッシャーの補助破砕装置は、前記発明１において、前記補助破砕体の前記補助破砕歯は、歯面が前記１対のロータの軸心を結ぶ直線に略平行に設置されていることを特徴とする。
発明３のロールクラッシャーの補助破砕装置は、前記発明１において、前記補助破砕歯は、隣接する前記補助破砕歯が前記一対のロータの回転軸線方向に沿って千鳥状に配列されていることを特徴とする。
発明４のロールクラッシャーの補助破砕装置は、前記発明１において、前記補助破砕体は、前記破砕室に着脱自在に設置されていることを特徴とする。
【００１３】
発明５のロールクラッシャーの補助破砕装置は、前記発明１において、前記補助破砕歯は、複数の前記補助破砕歯が隣接してセット構成をなし、このセット構成の前記補助破砕歯が前記一対のロータの回転軸線方向に沿って前記補助破砕体に複数配列されたことを特徴とする。
【００１４】
発明６のロールクラッシャーの補助破砕装置は、前記発明１において、前記補助破砕体の前記補助破砕歯は、歯先が尖形状になっていることを特徴とする。歯先が尖形状で鋭利になっていることは、木材等のように繊維がある廃材の破砕に有効である。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１は本発明を適用したロールクラッシャーのロータ構成を示している。ロールクラッシャーは、図示していないが、自走式ロールクラッシャーであっても定置式ロールクラッシャーであってもよい。本発明の理解のため、要旨でないが一例として自走式ロールクラッシャーの全体構成について概要を説明する。
【００１６】
クラッシャーの主要装置を搭載した架台が走行可能なクローラ上に載置され、架台には本実施の形態に関わるロールクラッシャーと、廃材等の原料を投入しロールクラッシャーに取り込むホッパーと、ロールクラッシャーの１対のロータを駆動するための駆動装置と、アウトリガーの昇降用等のための油圧ユニットと、給油装置と、又、架台の下部には、破砕された破砕物の排出用のベルトコンベアとが設けられている。
【００１７】
破砕時には上部に位置するホッパーに廃材等が投入され、ロールクラッシャーに送り込まれる。送り込まれた廃材等は、複数の破砕歯を有する２つのロータに挟み込まれた状態で、１対のロータの回転で破砕され、その破砕物はロータ下部に導かれ落下する。落下した破砕物はベルトコンベアにより機外に排出される。これが、破砕に伴う自走式ロールクラッシャーの基本構成である。次に本発明を適用するロールクラッシャー１について説明する。尚、ロールクラッシャー１の基本構成は公知であり、詳細構造は特許文献１等に記載されているので詳細な説明は省略する。
【００１８】
図２は、ロールクラッシャー１部分を示す部分平面図である。ロールクラッシャー１は、上下が開放された四角状の箱体をなす機枠２を有している。図示していないがこの機枠２の下面が架台の上にボルト、溶接等で固定されている。又、機枠２の上部外周には、角錐状のホッパーが配置固定されている。
【００１９】
ロールクラッシャー１には、第１ロータ３及び第２ロータ４が配置されている。第１ロータ３には第１ロータ駆動軸が、第２ロータ４には第２ロータ駆動軸が設けられ、互いに平行になるように配置されている。第１ロータ３と第２ロータ４は、実質的に同一構造であるが、破砕歯３ａ、４ａの取り付け位置が駆動軸線方向で位相がずれ互いに異なる。第１ロータ駆動軸の両端は、軸受を介して機枠２に回転自在に支持されている。
【００２０】
第１ロータ３は、図示していないが電動機、減速機、この減速機の出力軸、スプロケット、チェーン、伝動軸、そして第１ロータ駆動軸を介して回転駆動される。同様に、第２ロータ４の駆動構成も第１ロータ３の場合とほぼ同一構造である。
【００２１】
架台の下部には、ロールクラッシャー１で破砕された破砕物を排出するためのベルトコンベア（図示せず）が配置されている。ベルトコンベアは、固定部材により架台に固定されている。ホッパーに投入された廃材等の原料は、第１ロータ３及び第２ロータ４により破砕され、架台下部の排出口から破砕物として落下する。
【００２２】
次にロータによる破砕構成の説明をする。図３及び図４は、破砕歯３ａを取り付けた第１ロータ３の構成を示す部分断面図である。図３は、図２のＣ−Ｃ断面図を、図４は、図２のＤ−Ｄ断面図を示している。ロータは対で構成され、第１ロータ３と第２ロータ４で構成される。第１ロータ３と第２ロータ４は、実質的には同一構造であるが、破砕歯３ａ，４ａが互い違いになるように駆動軸線方向の位相が異なって配置されている。以下、第１ロータ３を例にその構造を説明する。
【００２３】
第１ロータ３本体の外周面には、３種類の破砕歯３ａが、即ち、解砕歯５、圧縮歯６、切削歯７が等間隔に突出するように配置されている。解砕歯５は、主に大塊の破砕原料を楔効果により噛み込み破砕するための歯である。図４に示すように第１ロータ３本体の外周に等間隔に配置されていて、本例では４個配置されている。
【００２４】
圧縮歯６は、主に原料を圧縮破砕するためのものである。図４に示すように第１ロータ３本体外周面に、溶接により固定されていて、本例では４個配置されている。切削歯７は、原料を少しづつ削るためのものである。図３に示すように切削歯７の外周は、鋸歯状になっていて、原料を少しづつ削り、その原料を最終的に解砕歯５、若しくは圧縮歯６に接触させ破砕させるためのものである。
【００２５】
本発明を適用するロールクラッシャー１の構成は以上のようになっていて、例えばコンクリート等の廃材を破砕する場合には、図５に示すような構成で、１対のローターに挟む状態で噛み込み破砕する。この図の場合は従来構成を示していて、主にコンクリート等の廃材を対象としたものであるが、大きな異形原料ＭＢと小粒径原料ＭＳとの相互作用による破砕プロセスの例を示している。
【００２６】
本発明の補助破砕装置８は、このような構成のロールクラッシャー１の下部、即ち２つのロータ、第１ロータ３，第２ロータ４の破砕歯３ａ，４ａが噛み合う部分の下部に設けられている。次にこの補助破砕装置８について図１をもとに詳述する。図６、図８は、図１のＡ−Ａ断面図で、図７、図９は、図１のＢ−Ｂ断面図である。
【００２７】
補助破砕装置８は、ベースとなる補助破砕体９と、この補助破砕体９の上部に固定される補助破砕歯１０とから構成されている。補助破砕体９は１対のロータの回転軸線方向に沿った形状のもので、例えば鋼板を溶接したものである。両端部がフランジ状に張り出し支持部９ａを構成し、破砕室１１の内壁にボルト１２で固定されている。
【００２８】
又、この補助破砕体９の上部には、即ち１対のロータの破砕歯３ａ，４ａに対向する補助破砕体９上部に、複数の補助破砕歯１０が個々に設けられている。実際の形態は、複数の補助破砕歯１０が１つのブロック１３を構成し、このブロック１３がボルト１４で補助破砕体９上部に固定され、補助破砕歯１０が取り付けられた構成となっている。
【００２９】
本例では２つのブロック１３に構成されている。補助破砕体９はボルト１２で固定されているので、補助破砕体９にトラブルが生じたとき、あるいは原料の状況に応じて変更したいときには、他の構成のものに交換することができる。この交換のときには、補助破砕歯１０が取り付けられた状態であっても、この補助破砕体９を着脱させることができる。図６、図７に示すように１対のロータの回転軸線に沿って複数の補助破砕歯１０が千鳥状に配置固定されている。
【００３０】
この補助破砕歯１０は１対のロータの各ロータ側に突き出し交互に設置されている。補助破砕歯１０の先端は、山形で鋭利な尖角形状をなし原料の噛み込みをよくしている。この補助破砕歯１０の歯面は、１対のロータの軸心を結ぶ直線に平行に設置されている。この設置形態は、補助破砕歯１０の端部を各ロータ側に突き出す構成となり、廃材の破砕を促進させるには効果的な構成である。
【００３１】
即ちこの補助破砕歯１０の端部で廃材を確実に受け止められるので、破砕が確実に行えるのである。又、図示はしていないが、補助破砕歯１０の歯面を曲面形状にしてもよい。この補助破砕歯１０は、ボルト１４で固定するようにしてあるので、補助破砕歯１０が破損した場合にはブロック１３を外すことにより交換できるようになっている。
【００３２】
図８、図９は、補助破砕歯の他の実施の形態を示したもので基本構成は図６、図７と同様である。この場合の補助破砕歯１５は、１対のロータの回転軸線に沿って２個隣接してセット状に固定されたものが複数セット配列されている。補助破砕歯１５の歯の形状は単独では片側傾斜の歯となっているが、２個隣接された状態で変則的ではあるが向きを変え隣接歯同志が山形になるように配置され、固定された状態では図６、図７と類似の形態となる。この例の場合は、部分的には２つの補助破砕歯１５で破砕力を受けるので大きな破砕力に耐える能力がある。又、補助破砕歯１５を多く取り付けることができ、ピッチも小さくなることから、廃材を細かく切断し破砕することができる。
【００３３】
図６、図７の実施の形態、又は図８、図９の実施の形態のどちらの形態を採用するかは、原料の状態をみて選択すればよい。補助破砕装置８はこのような構成になっていて、図１に示すような取り付け構成になっている。図に示すように、１対のロータの破砕歯３ａ，４ａは交錯して回転するようになっている。ただし、破砕歯３ａ，４ａは交互に回転方向、回転軸線方向に位相をずらしているので、破砕歯３ａ，４ａは回転中に相手の歯に干渉することはない。
【００３４】
又、補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５に対しては、図１のＥ部に示すように、ロータの破砕歯３ａ，４ａの解砕歯５が隣接する補助破砕歯１０又は１５の間を通過する状態で交錯し回転する。この隣接する補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５間で解砕歯５が通過する隙間は、木材等の廃材の場合は狭い方が効果的である。
【００３５】
又、補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５の歯先は、解砕歯５に比し尖形状で鋭利な形状となっているので、ロータの回転で送り込まれてきた廃材をロータの解砕歯５が鋭利な補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５に押しつけ廃材をせん断し易くし、圧密状態とならず破砕効果を高める。
【００３６】
１対のロータの相手ロータの解砕歯５も同様である。このような構成にすることで、木材等の柔らかい原料で仮に長いままロータ間を通過しても、補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５に対して受け止められた状態になり、すり抜けることはない。解砕歯５が補助破砕歯１０又は補助破砕歯１５間を通過するときに木材等の廃材は分断され必ず破砕することができる。
【００３７】
この破砕過程で廃材に対し、粗割、ほぐし、引き裂き等の破砕形態を与え破砕効果を高める。以上公知のロールクラッシャーに適用することで本実施の形態を説明した。即ち、木材等の廃材も従来と同様構造のロールクラッシャーで破砕することができることを意味している。本実施の形態の補助破砕装置を付加することで、木材等の廃材を破砕するための専用のクラッシャーを必要としない。
【００３８】
例えば、ガラ等の廃材破砕用のロールクラッシャーに適用すれば木材等の廃材破砕用ロールクラッシャーに転用させることができる。本実施の形態においては、木材等の廃材に適用することで主に説明したが、プラスチック、車のフロントガラス、あるいは最近多く発生し問題になっているパチンコ台のような廃材にも適用できることはいうまでもない。又、実際の使用頻度が多ければ、本発明の装置を組み込み専用のクラッシャー構成にしてもよい。
【００３９】
以上本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明の具体的構成は実施の形態の構成に限定されるものではないことはいうまでもない。例えば、補助破砕歯を個別に異なる形状のものとして取り付け、取り外しのできる構成にしてもよく、又、補助破砕歯を補助破砕体と一体的な構成にしてもよい。
【００４０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ロールクラッシャーを従来のようにコンクリート等の廃材を処理できることに加味して、木材等の比較的柔らかい廃材に対しても確実に破砕できるようになった。本発明の補助破砕装置は既存のロールクラッシャーにも取り付けが可能である。このためロールクラッシャー自体の機能向上にもなった。又、構造が簡素なので低コストで経済的なロールクラッシャーとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を適用したロールクラッシャーの断面図である。
【図２】図２は、ロールクラッシャーの部分平面図である。
【図３】図３は、ロールクラッシャーの破砕歯で解砕歯と圧縮歯の構成を示した断面図である。
【図４】図４は、ロールクラッシャーの破砕歯で切削歯の構成を示した断面図である。
【図５】図５は、ロールクラッシャーの破砕構成の例を示す断面図である。
【図６】図６は、補助破砕装置の構成を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図７】図７は、補助破砕装置の構成を示す図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図８】図８は、図６と同様の補助破砕装置の他の構成を示す図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図９】図９は、図７と同様の補助破砕装置の他の構成を示す図１のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【符号の説明】
１…ロールクラッシャー
２…機枠
３…第１ロータ
４…第２ロータ
５…解砕歯
６…圧縮歯
７…切削歯
８…補助破砕装置
９…補助破砕体
１０，１５…補助破砕歯

Claims

区画された空間である破砕室と、この破砕室内に対向して設置され回転可能な一対のロータと、このロータの円周に配置される複数の破砕歯とを有し、ホッパーから投入された原料を前記一対のロータで破砕し、落下した破砕物を排出するロールクラッシャーにおいて、
前記一対のロータの下部に複数の補助破砕歯を有し、この補助破砕歯間に前記破砕歯が交錯して回転しするように配置された補助破砕体と
からなることを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。
請求項１記載のロールクラッシャーの補助破砕装置において、前記補助破砕体の前記補助破砕歯は、歯面が前記１対のロータの軸心を結ぶ直線に略平行に設置されていることを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。
請求項１記載のロールクラッシャーの補助破砕装置において、前記補助破砕歯は、隣接する前記補助破砕歯が前記一対のロータの回転軸線方向に沿って千鳥状に配列されていることを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。
請求項１記載のロールクラッシャーの補助破砕装置において、前記補助破砕体は、前記破砕室に着脱自在に設置されていることを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。
請求項１記載のロールクラッシャーの補助破砕装置において、前記補助破砕歯は、複数の前記補助破砕歯が隣接してセット構成をなし、このセット構成の前記補助破砕歯が前記一対のロータの回転軸線方向に沿って前記補助破砕体に複数配列されたことを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。
請求項１記載のロールクラッシャーの補助破砕装置において、前記補助破砕体の前記補助破砕歯は、歯先が尖形状になっていることを特徴とするロールクラッシャーの補助破砕装置。