JP2007237143A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ケーシング内を水平に移動させながら被破砕物を細砕し、そして、処理後の材料を効率的に排出する破砕装置を提供する。
【解決手段】 上方に被破砕物の投入口を備えて水平方向へ伸長し、水平方向へ伸長した先方に排出口を備えたケーシング１と、そのケーシング１内に配置されて、投入された被破砕物を排出口方向へ破砕しながら移送する回転刃５を備えた破砕装置であって、前記回転刃５はケーシング基方に設けられた破砕刃１１と、その破砕刃１１に連続してケーシング先方に配置された移送刃１２によって構成され、前記破砕刃１１及び移送刃１２の側面は、被破砕物に移送作用を与えるべく回動方向に対して送り角を有し、前記移送刃１２の側面を拡幅し、移送作用面積を広く確保した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、産業廃棄物等を処理する破砕装置に関する。

粗大ゴミや産業廃棄物等の各種廃棄物処理の破砕装置として、二軸破砕機が多く用いられている。この二軸破砕機の基本構造は、被破砕物の投入口と排出口を有するケーシング内に、平行に配置した一対の回転刃を設けた構造となっている。
この破砕装置は一対の回転刃を互いに内方に向かって回転させ、ケーシング内に被破砕物を投入すると、相対向する切断刃の剪断作用で被破砕物は破砕され、排出口から排出される構成となっている。

このような二軸破砕機として、たとえば特開平１１−２２６４４２号公報には、互いに逆回転するように平行に配置した２個の取り付け軸に、それぞれの取り付け軸の回転に伴う切断刃の刃先の噛み合わせ位置が常に１カ所になるように複数個の切断刃の刃先位置を調整して配列した一対の回転刃を備えた破砕機が記載されている（特許文献１参照）。
特開平１１−２２６４４２号公報

しかしながら、前記従来の破砕装置は、回転刃により破砕された処理物はそのまま下方に落下して機外に出される構造となっており、破砕は１カ所の回転刃の噛み合わせ位置のみでおこなわれるため、大型のものや硬いものは十分に破砕することができなという問題があった。
本発明は係る従来の問題点を解決するためになされたものであって、その目的とするところは、ケーシング内を水平に移動させながら被破砕物を細砕し、そして、処理後の材料を効率的に排出する破砕装置を提供することにある。

前記目的を達成するための手段として、請求項１記載の破砕装置では、上方に被破砕物の投入口を備えて水平方向へ伸長し、水平方向へ伸長した先方に排出口を備えたケーシングと、そのケーシング内に配置されて、投入された被破砕物を排出口方向へ破砕しながら移送する回転刃を備えた破砕装置であって、前記回転刃はケーシングの基方に設けられた破砕刃と、その破砕刃に連続してケーシングの先方に配置された移送刃によって構成され、前記破砕刃及び移送刃の側面は、被破砕物に移送作用を与えるべく回動方向に対して送り角を有し、前記移送刃の側面は拡幅され、移送作用面積が広く確保されていることを特徴とする。

請求項２記載の破砕装置では、請求項１記載の破砕装置において、前記移送刃は扇状に形成され、その扇状の刃が回転軸から左右に突設されて、一列の回転刃を構成し、その一列の回転刃が前後に９０度交叉しながら積層したことを特徴とする。

請求項３記載の破砕装置では、請求項１又は２記載の破砕装置において、ケーシング内には左右に隣接した状態で２本の回転軸が挿通され、それぞれの回転軸は独立駆動される構成とした。

本発明では、前記構成を採用することにより、以下の効果が得られる。
請求項１記載の破砕装置では、投入された被破砕物を水平方向へ移送しながら破砕するので、移送工程を経ながら回転刃によって確実に破砕される。
また、破砕刃と移送刃の側面に送り角を付与したので、回転によって排出方向へ自動的に移送される。
そして、移送刃の側面は拡幅され、移送作用面積が広く確保されているので、破砕後の材料はケーシング内に堆積せずに、効率的に排出される。

請求項２記載の破砕装置では、扇状の刃が回転軸から左右に突設されて、一列の移送刃を構成しているので、扇の刃側面によって効率的に材料が移送される。
また、一列の回転刃が前後に９０度交叉しながら積層しているので、移送刃同士にも破砕間隔が生じ、単なる移送スクリューではなく、破砕も同時に行なう。

請求項３記載の破砕装置では、２本の回転軸は独立駆動されるので、被破砕物の形状、量、質に応じて最適の駆動速度を設定できる。

本発明を実施するための最良の形態を説明する。

本実施例の破砕装置は、上方に被破砕物の投入口を備えたケーシング１と、そのケーシング１を支持する架台２と、前記ケーシング１の基部に接続された２台のモータ３と、そのモータ３に連結されてケーシング内に挿通された２本の回転軸４と、それぞれの回転軸４に取付けられた回転刃５を主要な構成としている。
前記ケーシング１は上方にホッパ６を備えて投入口が形成され、胴部が水平方向へ伸長し、水平方向へ伸長した先方に排出口７を備えている。
また、ケーシング１の底面は、回転刃の回転軌跡に沿って凹状に湾曲し、その湾曲ラインに応じて左右の回転軸の中央部分８（境界）が隆起している。
ホッパ６内に投入された被破砕物は２本の回転刃５によって破砕され、回転刃５の回転によってケーシング１内を移送されながら排出口７から排出される構成となっている。
排出口７の下方にはコンベア９が配置され、落下した材料はコンベア９によって搬出される。

前記回転軸４は前後を軸受９、１０で支えられて間隔を保持してケーシング１内に挿通されている。また、回転軸４同士は互いに平行に配置され、回転刃５の先端同士が近接する状態で配置されている。
そして、回転軸４の基部にはそれぞれモータ３が独立して連結され、回転刃５はモータによって互いに内側へ駆動されて、回転刃５同士の剪断またはケーシング１との接触により材料を破砕する。
これらの回転軸４は独立制御されて、それぞれ正転、逆転、回転速度が設定される。

前記回転刃５は、ケーシングの基方に配置される破砕刃１１と、その先方に配置される移送刃１２によって構成されている。ホッパ６の直下には破砕刃１１が位置し、落下位置から先方には移送刃１２が配置されている。
ホッパ６から投入された材料は、まず破砕刃１１によって破砕されながら徐々に移送刃１２の方へ流れ、移送刃１２によってさらに細かく破砕されながら排出口７へ効率的に移送される。

前記破砕刃１１は図４、５に示すように、回転軸４に取付けられる座金１３と、座金から垂直に突設された台座１４と、その台座１４に取付けられる刃１５から構成されている。前記座金１３は正方形の平板鋼材から構成され、平板鋼材の四隅のボルト挿通孔１６を介して回転軸に固定されている。
前記台座の裏には縦に２本の補強リブ１７が配置され、台座１４を強固に支持している。そして、台座には２カ所にボルト挿通孔１８が形成され、このボルト挿通孔１８を介して台座１４に刃１５が固定される。
前記刃１５は刃先及び基部に厚肉部を有した縦長の方形材である。この刃１５は台座１４に固定されて回転軸４から直状に突起し、刃１５の側面は傾斜した状態で取付けられる。
この刃１５の傾斜は、被破砕物を移送する作用を持つ送り角であり、図４に示すように、軸心方向に対して傾斜（ｅ）を有して固定されている。この送り角（ｅ）が付与されていることにより、刃１５が回転すると被破砕物と接触しながら被破砕物を先方へ送り出すことになる。

前記破砕刃１１は回転軸４から左右に突設されて、一列の回転刃を構成している。そして、一列の回転刃が、多段階に水平方向に積層した状態で取付けられている。
この一列の回転刃は回転軸４を中心として左右対象とされ、一連の刃は互いに回転軸上の同一軌跡を通過し、軸を１８０度回転させると、刃の形状が一致する構造となっている。
また、一列の回転刃は９０度交叉しながら前後に積層し、回転軸４から刃が互い違いに突設された構造となっている。
本実施例では一本の回転軸に９列の破砕刃１１が積層し、左右全体で１８列の破砕刃が配置されている。

前記移送刃１２は図６、７に示すように、回転軸４に取付けられる座金２０と、座金２０から垂直に突設した刃２１から構成されている。前記座金２０は破砕刃１１と同様に正方形の平板鋼材から構成され、平板鋼材の四隅のボルト挿通孔１６を介して回転軸４に固定されている。
前記刃２１の裏には縦に２本の補強リブ２２が配置され、刃２１を強固に支持している。
この刃２１は台座２０に固定されて回転軸４から扇状に突起し、刃２１の側面は傾斜した状態で取付けられている。
この刃の傾斜は、被破砕物を移送する作用を持つ送り角であり、図６に示すように、軸心方向に対して傾斜（ｆ）を有して固定されている。この送り角（ｆ）が付与されていることにより、刃２１が回転すると被破砕物と接触しながら被破砕物を先方へ送り出すことになる。

前記破砕刃１２は回転軸４から左右に突設されて、一列の回転刃を構成している。そして、一連の回転刃が、多段階に水平方向に積層した状態で取付けられている。
この一列の回転刃は回転軸を中心として左右対象とされ、一連の刃は互いに回転軸上の同一軌跡を通過し、軸を１８０度回転させると、刃の形状が一致する構成となっている。
また、一列の移送刃１２は９０度交叉しながら前後に積層し、回転軸から刃が互い違いに突設された状態となっている。
本実施例では一本の回転軸に６列の破砕刃１２が積層し、左右全体では１２列の破砕刃が配置されている。

前記移送刃１２の刃２１は扇状に広がった平板鋼材であり、回転軸の軸心を中心角として扇の中心内角は９０度程度の広がり角度を有している。そして、中心角部分が直状にカットされて座金２０に固定された構造となっている。
また、移送刃１２は３６０度の回転軌跡を示すが、一枚の移送刃１２はそのうち中心角９０度の面積を占めており、同列の２枚移送刃を合わせると中心角１８０度の面積を占めることになる。そして、移送刃１２は回転軌跡のうち半分の面積を占めるため、材料との接触面積が増大し、材料を効率的に掻き出す作用が付与されている。
そして、移送刃１２の送り角（ｆ）は、破砕刃１１の送り角（ｅ）に比べて傾斜がやや緩やかであり、刃幅が広く確保されている。
また、一列の移送刃１２には刃２１と刃２１の間にそれぞれ中心角９０℃の隙間が開けられていることにより、この刃２１と刃２１の隙間によって材料を剪断することも可能となっている。

また、破砕刃１１は大きな材料でも破砕できるように、刃１５と刃１５の間隔を大きくして、噛み合う角度を広く確保しているが、移送刃１２には破砕後の小さい材料が流れてくるため、噛み合う角度は破砕刃１１に比べて狭く、反対に刃幅を拡大して移送作用を向上させている。

次に、図８は第２実施例に係る破砕装置の説明図である。
図８はケーシングの正面図を表しており、図３に示すケーシング１の形状において、その底面に固定刃２３を取り付けたものである。
前記第１実施例ではケーシング１の底面を滑らかな凹状としたが、第２実施例ではケーシング底面に回転軸４と平行に突条体である固定刃２３を配置している。
この固定刃２３は凹状のケーシング１底面に軸心に沿って伸長したものであり、凹面の全長に沿って所定間隔で複数本配置している。
固定刃２３を配置することにより、破砕刃・移送刃との間で剪断が行われ、材料が効率的に破砕される。

次に本発明の作用を説明する。
回転刃５を回転させながら、石膏ボード、ガラス材、プラスチック材、板材等の廃棄物をホッパ６へ投入する。投入する廃棄物としては、前記材料の複合物からなる製品廃棄物を直接投入することも可能であり、所定硬度の廃棄物であれば、あらゆる種類の廃棄物に適用できる。
ホッパ６への投入に際しては、コンベア等の搬送装置等による他、ショベルカー等の機器により連続的に、または所定間隔をおいて投入する。
ホッパ６へ投入された材料は破砕刃１１上に落下し、内回りに回転する２軸回転刃５によって破砕される。
破砕刃１１はそれぞれ独立駆動されるので、投入材料の量、質、形状に応じて回転速度を制御する。回転刃５への過剰な負荷により回転が停止した場合には、回転刃５を逆回転して堆積物を取り除く。
回転刃５への負荷が小さい廃棄物は高速回転により効率的に処理する。

投入材料は破砕刃１１によって破砕され、ケーシング内で撹拌されるが、破砕刃１１には送り角が付与されているため、徐々に軸先方向へ送られる。
そして、移送刃１２に送られた材料は移送刃１２でさらに細かく粉砕されながら、排出口７へ移送されることになる。
ここで、移送刃１２はスクリューのように材料を移送するが、単に移送するだけではなく、一列の刃２１と刃２１の間で粉砕も行う。

以上、実施例を説明したが、本発明の具体的な構成は前記実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても本発明に含まれる。
例えば、前記破砕刃１１と移送刃１２の数・配置状態は、ケーシング１の形状に応じて任意に設定することができ、破砕刃に連続してその先方に移送刃を配置する構成であれば本発明に含まれる。

破砕装置の平面図である。 破砕装置の側面図である。 破砕装置の正面図である。 破砕刃の平面図である。 破砕刃の側面図である。 移送刃の平面図である。 移送刃の斜視図である。 第２実施例に係るケーシングの正面図である。

符号の説明

１ ケーシング
２ 架台
３ モータ
４ 回転軸
５ 回転刃
６ ホッパ
７ 排出口
８ 中央部分
９ 軸受
１０ 軸受
１１ 破砕刃
１２ 移送刃
１３ 座金
１４ 台座
１５ 刃
１６ ボルト挿通孔
１７ リブ
１８ ボルト挿通孔
２０ 座金
２１ 刃
２２ リブ
２３ 固定刃

Claims (3)

1. 上方に被破砕物の投入口を備えて水平方向へ伸長し、水平方向へ伸長した先方に排出口を備えたケーシングと、
   そのケーシング内に配置されて、投入された被破砕物を排出口方向へ破砕しながら移送する回転刃を備えた破砕装置であって、
   前記回転刃はケーシング基方に設けられた破砕刃と、その破砕刃に連続してケーシング先方に配置された移送刃によって構成され、
   前記破砕刃及び移送刃の側面は、被破砕物に移送作用を与えるべく回動方向に対して送り角を有し、
   前記移送刃の側面を拡幅し、移送作用面積を広く確保したことを特徴とする破砕装置。
2. 前記移送刃は扇状に形成され、その扇状の刃が回転軸から左右に突設されて、一列の回転刃を構成し、
   その一列の回転刃が前後に９０度交叉しながら積層したことを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
3. ケーシング内には左右に隣接した状態で２本の回転軸が挿通され、それぞれの回転軸は独立駆動される構成とした請求項１又は２記載の破砕装置。

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