JP2007117851A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕困難物であっても破砕可能な破砕装置の低コスト化または小型化を図る。
【解決手段】ケーシング２１の正面板および背面板の内壁のそれぞれには、軸受が取り付けられている。第３回転軸１２は、これらの軸受に回転自在に支持されている。また、第３回転軸１２には、回転羽根１３ａおよび１３ｂが前後方向に離間した位置に取り付けられている。回転羽根１３ａおよび１３ｂは、羽根部材からなるパドル１６を３つずつ有している。第３回転軸１２は、回転羽根１３ａおよび１３ｂのいずれかのパドル１６の先端部１６ａが、第２回転軸２２ｂの第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅと噛み合うように配置されている。このような構成により、第２回転軸２２ｂの回転力が、第２回転刃２３ｂを介して回転羽根１３ａまたは１３ｂに伝達され、回転羽根１３ａ，１３ｂおよび第３回転軸１２が回転することとなる。
【選択図】 図５

Description

本発明は、破砕装置に関するものである。

従来より、例えば合成樹脂製容器等の被破砕物を破砕することができる２軸剪断式の破砕装置がよく知られている。この種の破砕装置は、平行に配された２本の回転軸と、２本の回転軸に設けられた複数の破砕刃とを備えている。一方の回転軸に取り付けられた破砕刃と他方の回転軸に取り付けられた破砕刃とは、軸方向から視て一部重なり、軸方向に交互に配置されている。このような構造により、上記破砕装置は、投入された被破砕物を、上記２本の回転軸に設けられた破砕刃によって挟み切ることによって破砕する。

しかし、上記被破砕物の中には、例えば、プラスチック製のボトル等のように、表面が滑らかで角がない軽量物も含まれる。このような軽量物のうち比較的大きなものは、破砕刃の爪刃部（周囲より径方向外側に突起した部分）によって捕らえきれず、破砕刃の上方へ跳ね上げられ、いつまでたっても噛み込まれないことがある。具体的には、例えば、被破砕物が柱状体であれば、底面の半径が爪刃部の径方向長さ（突起長さ）より大きいような場合、破砕刃によって噛み込まれないことが予想される。

そこで、従来より、破砕刃によって噛み込まれない被破砕物（以下、破砕困難物と称する。）を破砕刃に押し込む押し込み機構を設けた破砕装置が提案されている。

上記押し込み機構の例としては、破砕刃の上方にシリンダ等を用いたプッシャを設け、このプッシャによって破砕困難物を破砕刃に押し込むもの（例えば、特許文献１参照）や、破砕刃の上方に複数の回転羽根が取り付けられた２本の軸を平行に配し、回転羽根を回転させることにより破砕困難物を破砕刃に押し込むもの（例えば、特許文献２参照）が挙げられる。
特開平５−３８４６３号公報（第５図） 特開平９−５７１４２号公報

しかしながら、特許文献１に従来品として記載された破砕装置では、破砕刃を回転駆動する駆動装置とは別にプッシャを駆動する新たな駆動装置が必要となる。また、破砕困難物でない被破砕物が投入された際にプッシャを駆動すると、かえって被破砕物の進入を防止することがある。そのため、プッシャは必要に応じて駆動しなければならず、プッシャの運転を自動的に操作するためには、破砕困難物が投入されたことを検出するセンサや、センサからの信号に基づき運転を制御する制御装置等の高価な機器を備える必要があった。これらの事情より、特許文献１に従来品として記載された破砕装置は高価となり、また、部品点数が増加するため、従来の破砕装置に比べ大型化するといった問題が生じていた。

また、特許文献２に開示された破砕装置においても、破砕刃を回転駆動する駆動装置とは別に回転羽根を駆動する新たな駆動装置が必要となるため、破砕装置自体が高価となり、また、従来の破砕装置に比べ大型化するという問題が生じていた。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、破砕困難物であっても破砕可能な破砕装置の低コスト化または小型化を図ることにある。

本発明に係る破砕装置は、被破砕物を導入する導入口と被破砕物を排出する排出口とが形成された筒状体と、前記筒状体内に平行に配置された第１および第２の回転軸と、前記第１の回転軸および前記第２の回転軸のそれぞれに取り付けられた複数の破砕刃と、前記第１の回転軸と第２の回転軸とを回転駆動する駆動装置と、前記筒状体内における前記導入口と前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃との間に設けられ、前記第２の回転軸と平行な軸と、前記軸に設けられた複数の羽根部材を有する回転羽根と、を備え、前記軸は、前記羽根部材と前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃とが噛み合うように配置され、前記回転羽根は、前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃によって回転駆動されるものである。

上記破砕装置は、複数の羽根部材を有する回転羽根が設けられた軸を備えている。上記破砕装置によれば、投入された被破砕物は、いずれかの羽根部材に接触し、羽根部材の回転方向に掻き込まれる。被破砕物は、羽根部材に掻き込まれることによって変形しながら破砕刃の方へ送られる。そのため、上記破砕装置によれば、従来、破砕刃上で滑って噛み込まれなかった破砕困難物を破砕刃に到達するまでに変形し、破砕刃によってとらえやすい形状にすることができる。したがって、上記破砕装置によれば、破砕困難物を確実に破砕することができる。

また、上記破砕装置では、いずれかの羽根部材と第２の回転軸に取り付けられた破砕刃とが噛み合うように配置されている。このような構成により、回転羽根は第２の回転軸に連動して回転することとなる。そのため、回転羽根を回転駆動するために新たに駆動装置を設ける必要がない。また、回転羽根には、第２の回転軸に取り付けられた破砕刃によって回転力が直接伝達されるため、新たに動力伝達装置を設ける必要もない。したがって、本発明に係る破砕装置によれば、低コスト化または小型化を図りつつ、破砕困難物を破砕可能とすることができる。

前記回転羽根の各羽根部材の先端部は、回転方向の後側が面取りされていることが好ましい。

このことにより、破砕刃と羽根部材とを緩やかに接触させることができる。したがって、破砕刃または羽根部材の摩耗を防止し、耐久性の向上を図ることができる。

前記回転羽根は前記軸の軸方向に複数設けられ、前記回転羽根は、前記軸方向から視て、一の回転羽根の羽根部材が他の回転羽根の羽根部材と回転方向に所定角度ずれた状態で回転するように配置されていることが好ましい。

このことにより、一の回転羽根が被破砕物を掻き込む位置（掻き込み位置）になくとも、掻き込み位置にある他の回転羽根によって被破砕物を掻き込むことが可能となる。したがって、上記破砕装置によれば、破砕困難物が掻き込まれる確率を高めることができる。

前記筒状体に着脱自在な第１の取付具によって取り付けられた軸受を備え、前記軸は回転軸からなり、前記軸受に支持されていることが好ましい。

上記破砕装置では、軸受を取り外すことにより、軸および回転羽根を容易に取り外すことができる。また、逆に、軸受を取り付けることにより軸および回転羽根を容易に取り付けることができるため、既存の破砕装置等への取り付けも容易に行うことができる。

前記筒状体は、前記導入口が設けられた投入部と、前記排出口が設けられた破砕部とを備え、前記投入部を、第１の導入空間と第２の導入空間とに仕切る仕切板を備え、前記第１、第２の回転軸および前記軸は、それぞれ前記破砕部に取り付けられ、前記筒状体の軸方向から視て、前記第１の回転軸は前記第１の導入空間側に配置され、前記第２の回転軸は前記第２の導入空間側に配置され、前記軸は、前記第２の回転軸に重なるように配置されていることが好ましい。

上記破砕装置では、被破砕物を回転羽根によって掻き込むことにより破砕刃の方へ導くルートと、回転羽根を経ずに被破砕物を破砕刃の方へ導くルートとを分けることができる。そのため、破砕困難物とそれ以外の被破砕物とを同時に破砕することが可能となり、被破砕物の破砕処理に要する時間の短縮化を図ることができる。また、破砕困難物でない被破砕物を無駄に回転羽根によって掻き込ませることなく、破砕処理することが可能となる。

前記筒状体を支持する支持部材を備え、前記筒状体と前記支持部材とは、着脱自在な第２の取付具によって取り付けられ、前記駆動装置は回転する駆動軸を有し、前記第１および第２の回転軸は、前記筒状体内を貫くように延び、前記筒状体内に位置する内側部分と前記筒状体外に位置する外側部分とを有し、前記第１および第２の回転軸は、一方の回転に伴って他方も連動して回転するように連結され、前記第１または第２の回転軸の外側部分と前記駆動軸とは、着脱自在な連結具によって連結されていることが好ましい。

上記破砕装置では、破砕刃が取り付けられた第１および第２の回転軸と、回転羽根が取り付けられた軸とが筒状体に取り付けられている。また、筒状体と支持部材とは着脱自在な取付具によって取り付けられ、第１および第２の回転軸と駆動装置の駆動軸とは着脱自在な連結具によって連結されている。そのため、上記取付具および連結具を着脱することによって、支持部材および駆動装置に対して、第１，第２の回転軸および軸を取り付けたままの筒状体を容易に取り付けおよび取り外すことができる。したがって、例えば、回転羽根に欠損等が生じた場合には、単に筒状体を予備の筒状体と交換することによって、回転羽根を容易に取り替えることができる。

以上のように、本発明によれば、破砕困難物であっても破砕可能な破砕装置の低コスト化または小型化を図ることができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３に示す破砕装置１は、装置本体１ａ（図１〜図３では符号を省略。図８参照）に対して一体的に取り付けおよび取り外しが可能な破砕ユニット９（図１，３では符号を省略）を備えたものである。

図１に示すように、装置本体１ａは、複数の化粧板１０ａを箱状に組み合わせてなるカバー部１０によって覆われている。図２に示すように、装置本体１ａは、カバー部１０の内部に、被破砕物が投入される投入部２と投入された被破砕物を破砕する破砕部３とからなる破砕ユニット９と、破砕ユニット９を駆動するモータ部４と、破砕ユニット９およびモータ部４を支持する支持部５とを備えている。

支持部５は、複数の水平部材によって平面視において矩形を形成するベース部７と、ベース部７の下端に固定された垂直部材からなる脚部６とを備えている。前述の化粧板１０ａは、ベース部７および脚部６に固定されている。また、ベース部７には、破砕ユニット９が取り付けられている。

図３に示すように、モータ部４は、モータ７１と、モータ７１のモータシャフト７４（駆動軸）と、モータ７１を固定するモータベース７３とからなる。モータベース７３は板状部材からなり、ベース部７に立設されている（図２参照）。モータ７１は、ボルト６３ａによってモータベース７３に固定されている。

図２に示すように、ベース部７の破砕ユニット９の下方には、被破砕物を回収する回収容器３５が設置されている。ただし、被破砕物を回収する手段は、回収容器３５に限られない。例えば、破砕ユニット９の下方にベルトコンベヤを設置し、破砕後の被破砕物をいったんベルトコンベヤ上に回収し、その後、当該ベルトコンベヤによって所定の回収場所に搬送するようにしてもよい。

以上が破砕装置１の装置本体１ａの構成である。次に、図４〜図６を参照しながら、破砕ユニット９の構成を説明する。なお、以下便宜上、図４の下側を前側（もしくは正面側）、上側を後側（背面側）、左側を左側、右側を右側として説明する。

図５に示すように、破砕ユニット９は投入部２と破砕部３とから構成される。破砕部３の上部に接続された投入部２は、上端および下端が開放されたケーシング２ａと、ケーシング２ａ内部を第１の導入空間５１と第２の導入空間５２とに仕切る仕切板２ｂとを備えている。投入部２の上方を覆うカバー部１０には、第１の導入空間５１の上方に位置する部分に投入口９１が、第２の導入空間５２の上方に位置する部分に投入口９２が設けられている。なお、投入口９２は、後述する第１破砕刃２３ａおよび第２破砕刃２３ｂのみでは噛み込めないボトル形状の被破砕物（破砕困難物４０）を投入するための投入口であり、投入口９１は、それ以外の被破砕物を投入するための投入口である。これにより、投入口９１から投入された被破砕物は第１の導入空間５１を通過して破砕部３内へ導かれ、投入口９２から投入された被破砕物は第２の導入空間５２を通過して破砕部３内へ導かれる。

図４に示すように、破砕部３は、上下が開放された略直方体形状のケーシング２１と、ケーシング２１の内外を貫いて前後方向に延びる第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂとを備えている。第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂは、ケーシング２１の正面板２５ａから背面板２５ｂを貫き、後方に向かってケーシング２１の外部にまで延びている。また、破砕部３は、第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂに加え、第２回転軸２２ｂの上方に第２回転軸２２ａに平行に配置された第３回転軸１２を備えている（図５参照）。

図５に示すように、ケーシング２１は、上端および下端が開放された平面視矩形管状の筒部２５と、筒部２５の上端から外側に向かって水平方向に広がった上フランジ部２６と、筒部２５の下部から外側に向かって水平方向に広がった下フランジ部２７とから構成されている。ケーシング２１の内部には、破砕室５０が区画されている。

図４に示すように、ケーシング２１の正面板２５ａ、背面板２５ｂの右側部分には、それぞれ軸受２４ａ、軸受２４ｂが設けられている。ケーシング２１の正面板２５ａ、背面板２５ｂの左側部分には、それぞれ軸受２４ｃ、軸受２４ｄが設けられている。第１回転軸２２ａは軸受２４ａおよび２４ｂに回転自在に支持され、第２回転軸２２ｂは軸受２４ｃおよび２４ｄに回転自在に支持されている。第１回転軸２２ａと第２回転軸２２ｂとは、互いに平行に配置されている。図５に示すように、第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂの高さ位置は、互いに等しくなっている。

図４に示すように、第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂは、ケーシング２１の背面板２５ｂよりも後方に延長されている。また、第１回転軸２２ａは、第２回転軸２２ｂよりも更に後方に延長されている。第１回転軸２２ａにおける軸受２４ｂの後側部分には、ギヤ６０ａが取り付けられている。第２回転軸２２ｂにおける軸受２４ｄの後側部分には、ギヤ６０ａと噛み合うギヤ６０ｂが取り付けられている。これにより、第２回転軸２２ｂは、第１回転軸２２ａの回転に従って、第１回転軸２２ａの回転方向（正面視反時計回り方向）と逆の方向（正面視時計回り方向）に回転することになる（図５参照）。

第１回転軸２２ａのケーシング２１の内部に位置する部分には、前後方向に並ぶ９枚の第１回転刃２３ａが取り付けられている。隣り合う第１回転刃２３ａの間には、リング状部材からなるスペーサ３０ａが設けられている。

図５に示すように、各第１回転刃２３ａは、４つの爪刃部２３ｅを有している。ここで、爪刃部２３ｅとは、各第１回転刃２３ａのうち、周囲の部分より径方向外側に突起した部分を指す。これら９枚の第１回転刃２３ａは、前後方向に関して互いにずれた位置に配置されている。具体的には、本実施形態では第１回転刃２３ａは、第１回転軸２２ａの回転方向に沿って順に約３０度ずつずらされている。これにより、９枚の第１回転刃２３ａが被破砕物を同時に噛み込むことを防止することができ、破砕時の負担を軽減させることができる。なお、第１回転刃２３ａのずれ角度は約３０度に限定されず、また、ずれ角度は一定でなくてもよい。

図４に示すように、第２回転軸２２ｂのケーシング２１の内部に位置する部分には、前後方向に並ぶ８枚の第２回転刃２３ｂが取り付けられている。図５に示すように、第２回転刃２３ｂは、正面視において、第１回転刃２３ａと左右対称の形状を有している。８枚の第２回転刃２３ｂは、第２回転軸２２ｂの回転方向に沿って順に約３０度ずつずらされており、前後方向に関して互いにずれた位置に配置されている。

図４に示すように、前後方向に隣り合う第２回転刃２３ｂの間には、リング状部材からなるスペーサ３０ｂが設けられている。スペーサ３０ｂは、スペーサ３０ａと同一形状および同一寸法に形成されている。第２回転刃２３ｂは、前後方向に関して、第１回転刃２３ａからずれた位置に配置されている。これにより、第２回転刃２３ｂは第１回転刃２３ａと噛み合うようになっている。また、第１回転軸２２ａに取り付けられた第１回転刃２３ａは、第２回転軸２２ｂに取り付けられたスペーサ３０ｂとすれ違い、第２回転軸２２ｂに取り付けられた第２回転刃２３ｂは、第１回転軸２２ａに取り付けられたスペーサ３０ａとすれ違うように配置されている。

図６に示すように、ケーシング２１の正面板２５ａ、背面板２５ｂの内面には、それぞれ軸受１４ａ、軸受１４ｂが取り付けられている。第３回転軸１２は、軸受１４ａおよび１４ｂのみに支持されており、軸受１４ａおよび１４ｂに対し回転自在である。第３回転軸１２は、第２回転軸２２ｂと、側面視において平行に配置されている。また、第３回転軸１２は、第２回転軸２２ｂと、平面視において重なるように配置されている（図４参照）。なお、本実施形態では、軸受１４ａおよび１４ｂは、ボルト１５によってケーシング２１に取り付けられているが、取り付け手段はボルトに限られず、脱着容易な他の手段を用いてもよい。

第３回転軸１２には、２つの回転羽根１３ａおよび１３ｂが前後方向に離間した位置に取り付けられている。図５に示すように、回転羽根１３ａおよび１３ｂは、棒状の羽根部材からなるパドル１６を３つずつ有している。各パドル１６は、第３回転軸１２に放射状に約１２０度間隔に設けられている。なお、パドル１６を構成する羽根部材は、棒状体に限られない。したがって、例えば、板状体、筒状体であってもよい。また、パドル１６は、第３回転軸１２と一体的に形成されていてもよく、別部材として取り付けられていてもよい。さらに、各パドル１６の配列は、第３回転軸１２に対し放射状であることに限定されず、各パドル１６の間隔も上記の間隔（約１２０度）に限定されない。

第３回転軸１２は、回転羽根１３ａおよび１３ｂのいずれかのパドル１６の先端部１６ａが、第２回転軸２２ｂの第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅと噛み合うように配置されている。このような構成により、第２回転軸２２ｂの回転力が、第２回転刃２３ｂを介して回転羽根１３ａまたは１３ｂに伝達され、回転羽根１３ａ，１３ｂおよび第３回転軸１２が回転することとなる。なお、第３回転軸１２は、上述したように、軸受１４ａ，１４ｂのみに支持されているため、第２回転軸２２ｂの回転力のみで回転することとなる。

また、第３回転軸１２には、伝達機構を介さずに、パドル１６と噛み合う第２回転刃２３ｂによって直接回転力が伝達される。そのため、本実施形態では、パドル１６は比較的軽量であるステンレス鋼によって形成され、第１回転刃２３ａおよび第２回転刃２３ｂはパドル１６よりも硬い高張力鋼によって形成されている。しかし、パドル１６および第１回転刃２３ａ，第２回転刃２３ｂを形成するものはこれらのものに限定されない。

また、各パドル１６の先端部１６ａは、回転方向の後側が面取りされている。より詳しくは、図７に示すように、各パドル１６の先端部１６ａは、第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅと接触する面１６ｘがパドル１６の径方向に対して傾斜している。また、接触面１６ｘの傾斜の開始点１６ｙは、第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅよりも第２回転刃２３ｂの径方向外側に位置するように設計されている。これにより、先端部１６ａと爪刃部２３ｅとの接触を緩やかに行うことができ、両部材の摩耗を防止することができる。なお、面取り（接触面１６ｘ）の形状は上記のものに限られない。そのため、例えば、図７（ｂ）に示すように、接触面１６ｘが曲面からなるものであってもよい。その場合においても、傾斜の開始点１６ｙが、第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅよりも第２回転刃２３ｂの径方向外側に位置するように設計されていることが好ましい。

図５に示すように、回転羽根１３ａおよび１３ｂは、前後方向に関して互いにずれた位置に配置されている。具体的には、本実施形態では回転羽根１３ａと回転羽根１３ｂとは、第３回転軸１２の回転方向に沿って約６０度ずつずらされている。これにより、回転羽根１３ａと回転羽根１３ｂとによって被破砕物が掻き込まれるタイミングをずらすことができ、被破砕物が掻き込まれる確率を向上させることができる。なお、回転羽根１３ａと回転羽根１３ｂとのずれ角度は上記の角度（約６０度）に限定されない。

図４に示すように、ケーシング２１の右側板および左側板の内側には、それぞれ固定刃２９ａおよび固定刃２９ｂがボルト２９ｃによって締結されている。図５に示すように、右側の固定刃２９ａは、ケーシング２１の右側板から左斜め下に傾斜する傾斜辺を有する三角形状に形成されている。左側の固定刃２９ｂは、ケーシング２１の左側板から右斜め下に傾斜する傾斜辺を有する三角形状に形成されている。図４に示すように、固定刃２９ａ，２９ｂは、それぞれ前後方向に並んでおり、櫛状に配置されている。右側の固定刃２９ａは、第１回転軸２２ａのスペーサ３０ａと左右方向に対峙しており、第１回転刃２３ａと噛み合うように配置されている。左側の固定刃２９ｂは、第２回転軸２２ｂのスペーサ３０ｂと左右方向に対峙しており、第２回転刃２３ｂと噛み合うように配置されている。

前述したように、第１回転軸２２ａは、正面視（図５の表裏方向視）において反時計回りに回転し、第２回転軸２２ｂは、正面視において時計回りに回転する。これにより、破砕室５０に投入された被破砕物は、第１回転刃２３ａおよび第２回転刃２３ｂにより、第１回転刃２３ａと第２回転刃２３ｂとが噛み合う破砕室５０の中央付近に導かれる。そして、上記被破砕物は、第１回転刃２３ａとスペーサ３０ｂ、第２回転刃２３ｂとスペーサ３０ａ、あるいは第１回転刃２３ａと第２回転刃２３ｂによって剪断されることとなる。投入された被破砕物の一部は、ケーシング２１内の右側面または左側面の近傍に落下する場合がある。しかし、ケーシング２１の右側面および左側面には、固定刃２９ａ，２９ｂが配置されているため、被破砕物がそのまま下方に落下することは防止される。

図２に示すように、破砕部３のケーシング２１は、ベース部７に対し、ボルト６２およびナット（図示せず）によって着脱自在に取り付けられている。また、図３に示すように、破砕部３の第１回転軸２２ａは、モータ７１のモータシャフト７４に対し、いわゆるチェーンカップリング８０によって着脱自在に連結されている。

チェーンカップリング８０は、第１回転軸２２ａ側及びモータシャフト７４側に設けられた一対のスプロケット部材８１と、これらスプロケット部材８１を連結するエンドレスチェーン８２とにより構成される。スプロケット部材８１は、中空の円筒状部分８１ａと歯車部分８１ｂとからなっている。一方のスプロケット部材８１の円筒状部分８１ａは、駆動側のモータシャフト７４に嵌められ、他方のスプロケット部材８１の円筒状部分８１ａは、従動側の第１回転軸２２ａに嵌められている。エンドレスチェーン８２は、両スプロケット部材８１の歯車部分８１ｂに巻き掛けられている。このような構成により、第１回転軸２２ａとモータシャフト７４とが同軸状に連結されている。

なお、本実施形態では、第１回転軸２２ａの外径とモータシャフト７４の外径とは、互いに等しくなっている。ただし、第１回転軸２２ａの外径とモータシャフト７４の外径とは、互いに異なっていてもよい。

次に、破砕装置１の動作について説明する。なお、投入口９１にはシート状のプラスチックや紙等を投入し、投入口９２にはペットボトル等のボトル形状の被破砕物を投入することとする。

モータ７１のスイッチ（図示せず）をＯＮすると、モータ７１の運転が開始され、モータシャフト７４に連結された第１回転軸２２ａが回転する（図３参照）。そして、この第１回転軸２２ａの回転に伴って、第２回転軸２２ｂも回転する。これにより、第１回転刃２３ａおよび第２回転刃２３ｂが、それぞれ第１回転軸２２ａ周りおよび第２回転軸２２ｂ周りに回転する。このような状態において、投入口９１からプラスチックや紙等のシート状の被破砕物を投入すると、これらの被破砕物は、第１の導入空間５１を通り破砕室５０に到達し、両回転刃２３ａ，２３ｂによって剪断される。剪断後の被破砕物は落下し、回収容器等に回収される（図５参照）。

一方、第２回転軸２２ｂの回転は、第２回転刃２３ｂを介して第３回転軸１２に伝達される。これにより、第３回転軸１３が第２回転軸２２ｂと逆方向に回転し、回転羽根１３ａおよび１３ｂが回転する。このような状態において、投入口９２からプラスチック製のボトル等のボトル形状の被破砕物（破砕困難物４０）を投入すると、これらの被破砕物は、第２の導入空間５２を下方に落下する。被破砕物は、回転羽根１３ａまたは１３ｂと接触する位置まで至ると、回転羽根１３ａまたは１３ｂの回転によってケーシング２１の左側板２５側に運ばれ、回転羽根１３ａまたは１３ｂとケーシング２１の左側板とによって押しつぶされながら第２破砕刃２３ｂの方へ掻き込まれる。なお、このとき、回転羽根１３ａ，１３ｂのいずれかのパドル１６が第２回転刃２３ｂからの回転力を伝達する伝達機構として機能し、他のパドル１６が上記被破砕物を押しつぶす部材として機能する。

上記被破砕物は、第２回転刃２３ｂと接触すると、今度は第２回転刃２３ｂと回転羽根１３ａまたは１３ｂとの回転によって、押しつぶされながら破砕室５０の中央部側に掻き込まれる。このように、回転羽根１３ａまたは１３ｂによって２段階の押しつぶし工程を経ることにより、ボトル形状の被破砕物は、破砕室５０の中央部に至るまでに十分に減容される。そして、上述のプラスチックや紙等のシート状の被破砕物と同様に、両回転刃２３ａ，２３ｂによって剪断される。剪断後の被破砕物は落下し、回収容器等に回収される。

次に、破砕ユニット９の着脱方法について説明する。なお、以下の説明では、あらかじめカバー部１０は取り外されているものとする。

まず、チェーンカップリング８０（図３参照）のエンドレスチェーン８２のリンクピンを押し出してエンドレスチェーン８２を切り、エンドレスチェーン８２を歯車部分８１ｂから取り外す。これにより、第１回転軸２２ａは、モータシャフト７４との連結を解かれることとなる。次に、ケーシング２１の下フランジ部２７のボルト６２（図２参照）を取り外す。これにより、ケーシング２１のベース部７に対する固定が解かれることとなり、破砕ユニット９は、ベース部７に載置されただけの状態となる。この状態でケーシング２１を持ち上げると、破砕ユニット９を構成するケーシング２１、第１回転軸２２ａおよび第２回転軸２２ｂ、第１回転刃２３ａおよび第２回転刃２３ｂ、回転軸１２、回転軸１２に取り付けられた回転羽根１３ａ，１３ｂ等を、装置本体１ａから一体的に取り外すことができる。

破砕ユニット９は、上述した取り外し作業と逆の手順により取り付けることができる。すなわち、ケーシング２１をベース部７上の所定の設置位置に載せ、ボルト６２によってベース部７に固定する。そして、チェーンカップリング８０のエンドレスチェーン８２を歯車部分８１ｂに取り付けることにより、第１回転軸２２ａをモータシャフト７４に連結する。これにより、破砕ユニット９を容易に取り付けることができる。

本実施形態に係る破砕装置１は、回転羽根１３ａ，１３ｂが設けられ、第２の導入空間５２に続く破砕空間５０内で回転する第３回転軸を備えている。これにより、破砕装置１の投入口９２から投入されたプラスチックボトル等のボトル形状の被破砕物（破砕困難物４０）は、回転羽根１３ａまたは１３ｂのいずれかのパドル１６とケーシング２１の左側板２５とに接触し、パドル１６によって第２破砕刃２３ｂ方向に掻き込まれる。このとき、被破砕物は左側板２５とパドル１６によって挟まれて変形する。第２破砕刃２３ｂに到達した被破砕物は、パドル１６と第２破砕刃２３ｂとによって破砕空間５０の中央部に運ばれ、第１破砕刃２３ａおよび第２破砕刃２３ｂによって剪断される。そのため、本実施形態に係る破砕装置１によれば、従来、第１破砕刃２３ｂと第２破砕刃２３ｂとの間で滑って噛み込まれなかった破砕困難物４０を変形させ、第１破砕刃２３ｂと第２破砕刃２３ｂとによってとらえやすい形状にすることができる。

また、本実施形態に係る破砕装置１では、回転羽根１３ａ，１３ｂのいずれかのパドル１６と、第２回転軸２２ｂに取り付けられた第２破砕刃２３ｂの爪刃部２３ｅとが噛み合うように配置されている。このような構成により、回転羽根１３ａ，１３ｂは第２回転軸２２ｂの回転に連動して回転することとなる。そのため、従来のように、回転羽根１３ａ，１３ｂを回転駆動するために新たに駆動装置を設ける必要がない。また、回転羽根１３ａ，１３ｂには、第２回転軸２２ｂに取り付けられた第２破砕刃２３ｂによって回転力が直接伝達されるため、新たに動力伝達装置を設ける必要もない。したがって、本実施形態に係る破砕装置１によれば、低コスト化または小型化を図りつつ破砕困難物を破砕可能とすることができる。

本実施形態に係る破砕装置１の回転羽根１３ａ，１３ｂのパドル１６の先端部１６ａは、回転方向の後側が面取りされている。より詳しくは、図７に示すように、各パドル１６の先端部１６ａは、第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅと接触する面１６ｘがパドル１６の径方向に対して傾斜している。また、接触面１６ｘの傾斜の開始点１６ｙは、第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅよりも第２回転刃２３ｂの径方向外側に位置するように設計されている。これにより、先端部１６ａと爪刃部２３ｅとの接触を緩やかに行うことができ、両部材の摩耗を防止し、耐久性の向上を図ることができる。

また、本実施形態に係る破砕装置１では、パドル１６の先端部１６ａの接触面１６ｘがパドル１６の径方向に対して傾斜している。そのため、パドル１６の先端部１６ａが第２回転刃２３ｂの爪刃部２３ｅと接触する際、パドル１６が爪刃部２３ｅから受ける力はパドル１６の回転中心に集中せず、多方向に分散される。パドル１６は、回転中心方向に大きな力が加えられると、いわゆるロック状態となり、回転が止められる恐れがある。しかし、本実施形態に係る破砕装置１では、上述のようにパドル１６が受ける力は多方向に分散されるため、いわゆるロック状態となるのを防止することもできる。

本実施形態に係る破砕装置１では、回転羽根１３ａおよび１３ｂは、前後方向に関して互いにずれた位置に配置されている。そのため、回転羽根１３ａと回転羽根１３ｂとによって被破砕物が掻き込まれるタイミングをずらすことができ、被破砕物が掻き込まれる確率を向上させることができる。

本実施形態に係る破砕装置１では、第３回転軸１２は、ボルト１５によってケーシング２１に取り付けられた軸受１４ａおよび１４ｂに回転自在に支持されている。そのため、軸受１４ａおよび１４ｂは着脱容易であり、これらを取り外すことによって容易に第３回転軸１２および回転羽根１３ａ，１３ｂを取り外すことができる。また、逆に、軸受１４ａおよび１４ｂを取り付けることにより第３回転軸１２および回転羽根１３ａ，１３ｂを容易に取り付けることができるため、既存の破砕装置等への取り付けも容易に行うことができる。

本実施形態に係る破砕装置１の投入部２は、ケーシング２ａ内部を第１の導入空間５１と第２の導入空間５２とに仕切る仕切板２ｂとを備えている。また、破砕空間５０の第２の導入空間５２との接続部分には回転羽根１３ａ，１３ｂを備えた第３回転軸１２が設けられている。これにより、被破砕物を回転羽根１３ａ，１３ｂによって掻き込むことにより第１破砕刃２３ａおよび第２破砕刃２３ｂの方へ導くルートと、回転羽根１３ａ，１３ｂを経ずに被破砕物を第１破砕刃２３ａおよび第２破砕刃２３ｂの方へ導くルートとを分けることができる。そのため、本実施形態によれば、破砕困難物とそれ以外の被破砕物とを同時に破砕することが可能となり、被破砕物の破砕処理に要する時間の短縮化を図ることができる。また、破砕困難物でない被破砕物を無駄に回転羽根１３ａ，１３ｂによって掻き込ませることなく、破砕処理することが可能となる。

本実施形態に係る破砕装置１によれば、ケーシング２１は、ベース部７に対し、ボルト６２およびナットによって着脱自在に取り付けられている。また、破砕部３の第１回転軸２２ａは、モータ７１のモータシャフト７４に対し、いわゆるチェーンカップリング８０によって着脱自在に連結されている。これにより、本実施形態によれば、ボルト６２およびチェーンカップリング８０を取り外すことにより、破砕ユニット９を容易に着脱することができる。したがって、例えば図８（ａ）に示すように、交換用の予備の破砕ユニット９´を予め準備しておくことにより、破砕ユニット９の回転羽根１３ａ，１３ｂに欠損が生じた場合、予備の破砕ユニット９´に容易に取り替えることができる。したがって、破砕装置１を迅速に復旧させることが可能となる。

また、図８（ｂ）に示すように、破砕ユニット９と回転刃２３ａ，２３ｂの種類の異なる破砕ユニット９ａ〜９ｃ等を準備しておき、被破砕物の種類に応じて、破砕ユニット９を破砕ユニット９ａ〜９ｃのいずれか一つと交換するようにしてもよい。このように、被破砕物に適した破砕ユニットを適宜選択することにより、破砕作業の高効率化を図ることができる。また、破砕粒度の変更、処理量の増減、多種材料の破砕等に柔軟に対応することができ、破砕装置１の利便性を向上させることができる。

なお、上記実施形態に係る破砕装置１では、第３回転軸１２は軸受１４ａ，１４ｂに回転自在に支持され、回転羽根１３ａ，１３ｂを構成する各パドル１６は第３回転軸１２に一体的に形成される、または、第３回転軸１２に固定されるものとしている。しかし、他の実施形態として、図９に示すように、第３回転軸１２の代わりに固定軸１２ｆを用いたものとしてもよい。本実施形態では、詳しくは、回転羽根１３ａ，１３ｂは、リング状部材１３ｒと、リング状部材１３ｒと一体的に形成され、または、リング状部材１３ｒに固定された３つのパドル１６とからなり、固定軸１２ｆに回転自在に設けられている。このような形態によっても、いずれかのパドル１６が第２回転刃２３ｂからの回転力を伝達する伝達機構として機能し、他のパドル１６が破砕困難物４０を押しつぶす部材として機能する。したがって、本実施形態においても、上述のような効果を得ることが可能である。

以上説明したように、本発明は、破砕装置について有用である。

本発明の実施の形態に係る破砕装置の斜視図である。 上記破砕装置の一部を切り欠いて示す正面図である。 上記破砕装置の平面断面図である。 上記破砕装置の破砕部の一部を切り欠いて示す平面図である。 上記破砕装置の破砕ユニットの正面断面図である。 上記破砕装置の破砕ユニットの側面断面図である。 （ａ）はパドルの先端部の形状を示す図であり、（ｂ）はその変形例である。 （ａ）および（ｂ）は、破砕装置の破砕ユニットの交換を説明するための概念図である。 他の実施の形態に係る固定軸および回転羽根を示す図である。

符号の説明

１ 破砕装置
２ 投入部
２ａ，２１ ケーシング（筒状体）
２ｂ 仕切板
３ 破砕部
７ ベース部（支持部材）
９ 破砕ユニット
１２ 第３回転軸（軸）
１３ａ，１３ｂ 回転羽根
１４ａ，１４ｂ 軸受
１５ ボルト（第１の取付具）
１６ パドル（羽根部材）
２２ａ 第１回転軸（第１の回転軸）
２２ｂ 第２回転軸（第２の回転軸）
２３ａ 第１回転刃（破砕刃）
２３ｂ 第２回転刃（破砕刃）
５１ 第１の導入空間
５２ 第２の導入空間
６２ ボルト（第２の取付具）
７１ モータ（駆動装置）
７４ モータシャフト（駆動軸）
８０ チェーンカップリング（連結具）

Claims (6)

1. 被破砕物を導入する導入口と被破砕物を排出する排出口とが形成された筒状体と、
   前記筒状体内に平行に配置された第１および第２の回転軸と、
   前記第１の回転軸および前記第２の回転軸のそれぞれに取り付けられた複数の破砕刃と、
   前記第１の回転軸と第２の回転軸とを回転駆動する駆動装置と、
   前記筒状体内における前記導入口と前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃との間に設けられ、前記第２の回転軸と平行な軸と、
   前記軸に設けられた複数の羽根部材を有する回転羽根と、を備え、
   前記軸は、前記羽根部材と前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃とが噛み合うように配置され、前記回転羽根は、前記第２の回転軸に取り付けられた破砕刃によって回転駆動される破砕装置。
2. 前記回転羽根の各羽根部材の先端部は、回転方向の後側が面取りされている請求項１に記載の破砕装置。
3. 前記回転羽根は前記軸の軸方向に複数設けられ、
   前記回転羽根は、前記軸方向から視て、一の回転羽根の羽根部材が他の回転羽根の羽根部材と回転方向に所定角度ずれた状態で回転するように配置されている請求項１または２に記載の破砕装置。
4. 前記筒状体に着脱自在な第１の取付具によって取り付けられた軸受を備え、
   前記軸は回転軸からなり、前記軸受に支持されている請求項１〜３のいずれか一つに記載の破砕装置。
5. 前記筒状体は、前記導入口が設けられた投入部と、前記排出口が設けられた破砕部とを備え、
   前記投入部を、第１の導入空間と第２の導入空間とに仕切る仕切板を備え、
   前記第１、第２の回転軸および前記軸は、それぞれ前記破砕部に取り付けられ、
   前記筒状体の軸方向から視て、前記第１の回転軸は前記第１の導入空間側に配置され、前記第２の回転軸は前記第２の導入空間側に配置され、前記軸は、前記第２の回転軸に重なるように配置されている請求項１〜４のいずれか一つに記載の破砕装置。
6. 前記筒状体を支持する支持部材を備え、
   前記筒状体と前記支持部材とは、着脱自在な第２の取付具によって取り付けられ、
   前記駆動装置は回転する駆動軸を有し、
   前記第１および第２の回転軸は、前記筒状体内を貫くように延び、前記筒状体内に位置する内側部分と前記筒状体外に位置する外側部分とを有し、
   前記第１および第２の回転軸は、一方の回転に伴って他方も連動して回転するように連結され、
   前記第１または第２の回転軸の外側部分と前記駆動軸とは、着脱自在な連結具によって連結されている請求項４または５に記載の破砕装置。
   

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