JP2005533648A - ２軸工業用破砕機 - Google Patents

Abstract

【解決手段】
工業用破砕機は、プラスチック、ゴム、紙、木、金属等の各種材料を破砕するよう設計され、平行に配され互いに逆方向へ回転する2本のシャフト（1）を備え、それらの上には1以上の歯（３）を有するディスク状のブレード（２）がキー止めして設けられると共に、それらの間にはブレードとほぼ同じ厚みを持ち、直径はブレードの直径より小さいスペーサ（４）が介挿されており、一方のシャフトのスペーサ（４）はブレードより小径に形成されており、一方のシャフトのスペーサ（４）は他方のシャフトのブレード（２）と対応し、前記シャフト（１）は互いに離間しており、一方のシャフトのブレードと他方のシャフトのブレードとは互いに入り組むことにより上部切断室（７）へ破砕するために投入された材料を強制的にブレードで破砕する。ブレード（２）の下方には、上部に円弧部（１５）が設けられ固定ブレード（１７）へ接続された中空の支持部（１４）が配され、前記ブレード（２）と協働して先にブレード間で破砕された材料を更に破砕し、該支持部（１４）はクリーニングのために他方のシャフトのスペーサ（４）と略接触する位置まで延設されている。

Description

本発明は、工業用破砕機であってプラスチック、ゴム、紙、木、金属等のほとんどの材料を破砕するよう設計されたものに関する。

従来の工業用破砕機を図１に示す。この装置には１本以上、図の例では２本のシャフト（１）が備えられ、互いに平行に配されると共に、一般的には異なった速度で互いに逆方向へ回転し、それらの上には、用途により異なった形状を有する１以上の歯（３）が外周部に設けられたディスク状のブレード（２）がキー止めして設けられると共に、それらの間にはブレードとほぼ同じ厚みを持ち、直径はブレードの直径より小さい円形のスペーサ（４）が介挿されている。シャフトの中心間距離はスペーサとブレードを包含するそれぞれの円の半径の和より若干長く、且つ歯の基部に接する円の半径の和より若干短くなっており、一方のシャフトのブレードが他方のシャフトのブレードと入り組むようになっている。２本のシャフトが逆方向へ動くことにより、破砕される材料は互いのブレード間に挟まれて破砕される。
破砕された材料の一部は重力により装置下方へ落下し、別の一部は同じシャフト上で連続するブレードに捕らえられて上部室（破砕室と呼ぶ）へ再度搬送されてしまうが、これを避けるためにスペーサ（４）の外周の一部を囲うように設け、捕らえられた材料の全てを下方へ向けて排出させるクリーニング部（５）をブレード間に設けている。

実験によれば、クリーニング部を設けない場合に、材料の一部が破砕室（７）へ戻されて再度破砕されてしまえば上記のような問題は発生しないが、材料の一部が回転の速いほうのシャフトに設けられたスペーサ（４）の周囲に付着したり詰まったりし易く、徐々に硬く押し固められた材料の層が形成され、層は厚みを増していくため、シャフト間に大きなストレスを与えることになり、ベアリングや他の機械部分を短時間で破壊することがある。
所定の範囲内において、破砕された材料の２方向の大きさ、例えば幅と厚さはブレードの厚さと、ブレードの歯（３）の外周曲面と他方のシャフトのスペーサ（４）との距離により調整可能であるが、３番目の大きさ（排出物の長さ）は調整できないために、各ブレードと対向するスペーサとの間を通過する長尺または短尺の帯状片が形成される。多くの処理において、この帯状片は邪魔になり許容できない。
２本のシャフトを有する破砕機（３本以上のシャフトを用いることも一般的ではあるが、装置が複雑で高価になってしまう）に図２ａ、２ｂに示すブレード（２）の底部外周を囲むスクリーン（６）を設けてプラスチック、木、紙、金属等の各種材料について３方向の大きさを調整して破砕する試みが行われてきたが、この方法では小さな大きさの材料のみスクリーン孔部を通過して排出することができる。
しかしながら、この方法では下方へ落下した材料がスクリーンにブロックされ、短時間で圧力によってそれらが破壊されてしまうのでクリーニング部（５）を設けておくことができないが、もしクリーニング部（５）を無くしてしまうと上述したように速度の速いシャフト側のスペーサへの付着の問題が起きてしまう。

本発明の目的は、上述した２本のシャフトを有する工業用破砕機であって破砕物の３方向全ての大きさを調整でき、上述した課題を解決可能な装置を提供することである。
もうひとつの本発明の目的は、信頼性が高く、簡単な構造で安価に製造可能な破砕機を提供することである。
更にもうひとつの本発明の目的は、従来の破砕機と実質的に構造の差があまり無く、従来の破砕機に対して簡単な変更を施すことで実現可能な破砕機を提供することである。

これらの目的は、添付した請求の範囲記載の独立項１に記載されている破砕機により達成可能である。
本発明の好適な実施例は従属項により明らかである。特に、本発明によれば、一群の固定ブレードが設けられ、各シャフトに設けられたブレードの外周を囲むことにより、破砕室で既に対向するブレード間で破砕された材料を更に切断、破砕することができ、他方のシャフトにキー止めされたスペーサを擦ることによりスペーサをクリーンに維持でき、スペーサ上に材料が付着することを防止できる。更に適切なブレード数を選択し、公知の方法で間隔を持たせブレードの外周に沿って支持することにより、固定ブレード自体が選別スクリーンの役目をして所定の許容サイズの破砕物を通過させ、他の破砕物を破砕室へ戻して更に破砕して所定のサイズにすることができる。
本発明の更なる特徴点は、添付図面と共に後述する詳細な説明に記載される典型的かつ非限定的な実施例より明らかである。

本発明に係る工業用破砕機を図３〜６に示すが、従来の技術で説明した部品については、実質的に同じなので従来の技術（図２ａ、２ｂ）で使用した同じ参照番号を付し、詳細な説明は省略する。
図３〜５において、全体番号１０はプラスチック、木、紙、金属屑等の材料を破砕する本発明に係る破砕機を示し、２本のシャフト１が示され、そのシャフト上には１以上の歯３を有するディスク状ブレード２と円形スペーサ４がキー止めされ、更に上部切断室７が設けられている。また、本発明の装置にはクリーニング部５が設けられ、必要な場合にブレードを逆回転させたときに材料を切断室７内に滞留させる働きをする。
シャフト１は、図４には１個しか示してないが、複数のエンドブロック１１に支持され、シャフトの長手方向外側には２個の側壁部１２が設けられ、その内側にはブレード２の歯３がスライド可能な円弧部１３が形成されている。側壁部３［１２；翻訳者注］には実質的に扇形に形成された前記クリーニング部５が設けられ、その外周半径は側壁部の円弧部１３の内周半径とほぼ同じであり、かつスペーサ４の半径より若干大きく形成されている。
本発明の特徴点は、各ブレード２の下方で、各スペーサ４に対応して中空の部材である支持部１４を設けたことであり、該支持部の上部は実質的に円弧状に形成され、対応する側壁部１２の円弧部１３の下縁と対向するスペーサ４との間を連結する円弧部１５に形成され、更に支持部１５［１４；翻訳者注］には円弧部１５から少し延出された他の円弧部１６が形成され、円弧部１６はスペーサ４とフィットしてスペーサ外周を掻くことができるようになっている。
支持部１４の受け部である円弧部１５には１または好適には複数の固定ブレード１７が設けられ、ブレード２の歯３と協働して切断室７で回転シャフト１に設けられた対向ブレード２によって既に破砕された材料を更に切断する。固定ブレード１７は孔部１９を円弧部１５内に設けることで形成でき、特に矩形に形成して切断縁を設けるとよい。材料は、ブレード２の歯３で切断され、孔部１９と中空支持部１４を通過して落下する。孔部１９の大きさより大きなものは、もちろん通過できないが、歯３によって円弧部１５，１３に沿って引き上げられ再び切断室７へ戻される。そして所定の大きさになるまで再度破砕される。
上述のように支持部１４の円弧部１６は対応するスペーサ４と接触するくらい接近しているので材料の通過が防止され、スペーサ上に徐々に材料が堆積することがなく、スペーサをクリーンに保つことができる。
上述したように、本発明の破砕機はクリーニング部５を設けているので、ブレードを逆方向へ回転させると材料を切断室７に滞留させることができる。
各ブレード２の外周に沿って支持部１４に適宜な間隔をもって適宜な数形成された固定ブレード１７と孔部１９は、所定の大きさの破砕片の通過を許容する選別スクリーンの役目をする。
固定ブレード１７の形状は、得ようとする破砕片の形状によって決めることができる。例として、図６にはＶ字形の固定ブレード１７と三角形の孔部１９を示す。
処理する材料に応じて固定ブレード１７はブレード２の歯３からできるだけ短い間隔（例えば０．５〜５ｍｍ）で設けることが望ましい。
図３，４，５に示すように、固定ブレードの支持部１４はフレーム２０上へ固定または着脱可能に設けられている。支持部１４は好適には調整可能に搭載され、固定ブレード１７とブレード２の歯３との距離を調整可能であり、歯の磨耗を補償可能になっている。固定ブレード１７と孔部１９は支持部１４へ直接形成してもよいし、図６に示すように帯状の金属片２１に形成し、支持部１４へ固定してもよい。
固定ブレードまたは固定ブレードを含む支持部１４は、ブレードが磨耗した際には交換できるようになっている。
本発明に係る工業用破砕機の利点は、上述したようにブレード２と協働する固定ブレード１７を持つ支持部１４とスペーサ４に近接する円弧部１６によって処理する材料の３方向全ての大きさ、特にブレード２間で切断される帯状片の長さ、を調整可能な点である。切断片の大きさは固定ブレード１７と対応する孔部１９の形状、大きさ、距離を選択することで簡単に調整可能である。
上述した装置では、側壁部１２の内側部１３は円弧状に形成されているが、本発明において別の形状、例えば内側部１３は平坦に形成してもよい。
本発明は上述及び図示した実施例に限定されないのはもちろんであり、添付の請求の範囲記載の本発明の範囲内において当業者にとって自明な限りにおいて種々の改変を施すことができる。

クリーニング部を有する従来の工業用破砕機の斜視図である。 クリーニング部と底部スクリーンを有する従来の工業用破砕機の別角度からの斜視図である。 本発明に係る工業用破砕機の斜視図である。 図３の破砕機の分解図である。 図３の破砕機の正面図である。 本発明に係る工業用破砕機の固定ブレードの他の例を示した斜視図である。

符号の説明

１ シャフト
２ ブレード
３ 歯
４ スペーサ
７ 上部切断室
１４ 支持部
１５ 円弧部
１７ 固定ブレード
１９ 孔部

Claims (13)

1. 逆方向に回転する２本の回転シャフト（１）が平行に配置され、それらの外周には１以上の歯（３）が形成された複数のブレード（２）がキー止めされ、ブレード間にブレードと同じ厚さ且つブレードより小径に形成されたスペーサ（４）が介挿されることにより、一方のシャフトのスペーサ（４）が他方のシャフトのブレード（２）と対向し、前記シャフト（１）は一方のシャフト（１）のブレード（２）が他方のブレードと入り組んで、上部切断室（７）へ投入された材料をブレード間で切断可能な距離に配置されたプラスチック、木、ゴム、紙、金属等の材料を破砕する工業用破砕機において、
   少なくとも１個のブレード（２）の下方に中空の支持部（１４）が設けられ、該支持部には対向するブレード間で既に破砕された材料をブレード（２）と協働して更に破砕するための少なくとも１個の固定ブレード（１７）と孔部（１９）が形成された円弧部（１５）が設けられ、前記支持部（１４）はスペーサをクリーニングして材料がスペーサ上に堆積するのを防止するためにブレード（２）と対向するスペーサ（４）に略接触する程度に延設されていることを特徴とする工業用破砕機。
2. 前記円弧部（１５）は、対応するブレード（２）の外周を囲むよう実質的に円弧に形成され、一方が各側壁部（１２）の内側に形成された内側部（１３）に、他方がブレード（２）と対向するスペーサ（４）に連結していることを特徴とする請求項１記載の工業用破砕機。
3. 前記側壁部（１２）の内側部（１３）は、円弧状に形成されていることを特徴とする請求項２記載の工業用破砕機。
4. 前記円弧部（１５）にはスペーサ（４）を部分的に囲む他の円弧部（１６）がスペーサの側部へ延出されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
5. 前記支持部（１４）は、各シャフト（１）の各ブレード（２）の下方に設けられていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
6. 各支持部（１４）には、複数の固定ブレード（１７）と孔部（１９）が形成され、それらの形状、大きさ、相互の間隔は、材料及び切断片の大きさに基づいて選択することを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
7. 前記固定ブレード（１７）は、支持部（１４）の円弧部（１５）に形成された孔部（１９）の孔および好適には切断縁から成ることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
8. 前記孔部（１９）は、矩形、正方形、三角形、円形、ダイヤ形等の形状に形成されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
9. 前記固定ブレード（１７）と前記ブレード２の歯３との間隔は、例えば０．５−５ｍｍの短間隔であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
10. 前記支持部（１４）は、固定、取り外し可能、または開放可能であることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
11. 前記支持部（１４）および/または前記固定ブレード（１７）はブレード（２）の歯（３）からの距離を調整可能に配置されていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
12. 前記固定ブレード（１７）及び前記孔部（１９）は、帯状の金属片に形成され、該帯状の金属片は前記支持部（１４）へ取り付けられていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。
13. 前記各シャフト（１）のブレード（２）間には、対応するスペーサ（４）の外周を囲む入り組み部（５）が設けられていることを特徴とする先行する請求項のいずれか１記載の工業用破砕機。

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