JP2007301500A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】破砕機に関し、被破砕物を破砕する際に破砕片や粉塵が周囲に飛散することを抑制することができるとともに騒音を抑制することができながら、投入作業を容易に行なうことができるようにする。
【解決手段】破砕装置の上部に配置されるとともに、上面を開口して形成された第１投入口から被破砕物が投入される固定式の固定ホッパ３０と、固定ホッパ３０の一端に隣接して配置され一端から延びる形状に形成されるとともに、上面を開口して形成された第２投入口から被破砕物が投入される、固定ホッパ３０に対して傾動可能な可動ホッパ４０と、第１投入口を開閉自在に覆う蓋８０と、可動ホッパ４０の傾動に連動して蓋８０を開閉する連動装置１００とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、ホッパの投入口を開閉自在に覆う蓋を備えた破砕機に関する。

近年、例えば特許文献１に開示されているように、廃プラスチック，廃タイヤ等の産業廃棄物や冷蔵庫，洗濯機等の廃電化製品等を破砕処理する作業機械として、剪断式破砕装置（シュレッダ。以下単に破砕装置ともいう）を搭載した自走式破砕機が開発されている。
この自走式破砕機について図４及び図５を用いて説明すると、自走式破砕機１は、図４に示すように、クローラ式の走行装置１０と、走行装置１０上に架台フレーム２を介して配設され産業廃棄物や廃電化製品等（以下、被破砕物という）を破砕するシュレッダ２０と、シュレッダ２０の真上に配置され被破砕物をシュレッダ２０の内部へ供給するホッパ（供給装置）３０と、シュレッダ２０により破砕された被破砕物を機外に排出する排出装置５０と、ホッパ３０に隣接して配置されオペレータが搭乗可能な搭乗スペース６０とを備えている。

シュレッダ２０は、図４及び図５に示すように、ハウジング２１と、ハウジング２１内に回転可能且つ略水平で相互が平行に延在して設けられた一対のロール（回転軸）２２と、ロール２２の外周部に所定の間隔をおいて取り付けられた複数の破砕刃２３とを有している。そして、ロール２２がロール２２間に被破砕物を引き込むように互いに逆転し、破砕刃２３の剪断で引き込まれた被破砕物を細片に切り刻むことができるようになっている。

ホッパ３０は、略逆四角錐状等に形成され、その下部がシュレッダ２０のハウジング２１に固定されている。そして、上面を開口して形成された投入口３０ａに対して油圧ショベル等により被破砕物が投入されることで、被破砕物をシュレッダ２０へ供給できるようになっている。
このホッパ３０の投入口３０ａは、常時開口しており、ホッパ３０に順次被破砕物を投入し、自走式破砕機１は連続して破砕作業ができるようになっている。

また、シュレッダを搭載した自走式破砕機には、例えば非特許文献１に開示されているように、上記の固定式のホッパ（以下、固定ホッパという）３０の他に、図６に示すように、固定ホッパ３０の一端に隣接して配置されその一端から延びる形状に形成された傾動可能な可動ホッパ４０を備えたものが開発されている。
可動ホッパ４０は、特に長尺の被破砕物の投入を容易にするためのものであって、可動ホッパ４０に投入された被破砕物は、可動ホッパ４０が傾動して固定ホッパ３０へと案内された後シュレッダ２０に供給され、破砕されるようになっている。
特開２００３−２０５２５３号公報 「２軸シュレッダー ＨＢ―１８０ＫＴ、ＨＢ−３９０ＫＤ パンフレット ６９１７Ｃ１−０１（０５０５）」、新キャタピラー三菱、２００５年５月出版

しかしながら、例えば特許文献１や非特許文献１に開示されているような自走式破砕機は、固定ホッパや可動ホッパは投入口が常時開口しているので、投入作業を容易に行なうことができる一方、被破砕物が破砕される際に、破砕片や破砕に伴う粉塵がホッパを介して周囲に飛散しやすく、また騒音が拡散しやすいという課題がある。
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、被破砕物を破砕する際に破砕片や粉塵が周囲に飛散することを抑制することができるとともに騒音を抑制することができながら、投入作業を容易に行なうことができる破砕機を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１記載の本発明の破砕機は、被破砕物を破砕する破砕装置と、該破砕装置の上部に配置されるとともに、上面を開口して形成された第１投入口から該被破砕物が投入される固定式の固定ホッパと、該固定ホッパの一端に隣接して配置され該一端から延びる形状に形成されるとともに、上面を開口して形成された第２投入口から該被破砕物が投入される、該固定ホッパに対して傾動可能な可動ホッパと、該第１投入口を開閉自在に覆う蓋と、該可動ホッパの傾動に連動して該蓋を開閉する連動装置とを備えたことを特徴としている。

請求項２記載の本発明の破砕機は、請求項１記載の破砕機において、該蓋は、回転することで該第１投入口を開閉するように構成され、該蓋の回転中心となる第１回転軸と、該可動ホッパの傾動の回転中心となる、該第１回転軸と同軸方向の第２回転軸とを備え、該連動装置は、該可動ホッパのうちの該第２回転軸よりも軸直交方向にずれた位置と該蓋のうちの該第１回転軸よりも該軸直交方向にずれた位置とを連結する棒状のリンクロッドを備えたことを特徴としている。

請求項３記載の本発明の破砕機は、請求項１記載の破砕機において、該連動装置は、該可動ホッパの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、該傾斜角度検出手段で検出された該傾斜角度に応じて該蓋を開閉する開閉手段とを有していることを特徴としている。
請求項４記載の本発明の破砕機は、請求項１〜３の何れか１項に記載の破砕機において、該破砕装置は、一対の回転軸と該回転軸の外周部に設けられた破砕刃とを有し、該一対の回転軸は両者間に該被破砕物を引き込むように互いに逆転し、該破砕刃の剪断で該被破砕物が破砕されるように構成されていることを特徴としている。

請求項１記載の本発明の破砕機によれば、破砕装置の上部に配置される固定ホッパの投入口を開閉自在の蓋が備えられているので、破砕時に蓋を閉状態とすれば、被破砕物を破砕する際に破砕片や粉塵が周囲に飛散することを抑制することができるとともに騒音を抑制することができる。また、常時可動ホッパへと被破砕物を投入することができて容易に投入作業を行なうことができる。
そして、可動ホッパを傾動させて被破砕物を固定ホッパへと案内する際に、蓋は連動装置により可動ホッパの傾動に連動して投入口を開放するので、オペレータの蓋の開閉作業を簡素にすることができる。

請求項２記載の本発明の破砕機によれば、連動装置はリンクロッドからなるリンク機構で構成されているので、その構成を簡素且つ安価にすることができるとともに、確実に蓋を可動ホッパの傾動に連動させることができる。
請求項３記載の本発明の破砕機によれば、連動装置は傾斜角度検出手段と開閉手段とを有して構成されているので、その構成を簡素にすることができるとともに、確実に蓋を可動ホッパの傾動に連動させることができる。
請求項４記載の本発明の破砕機によれば、本破砕装置はいわゆるシュレッダであって、シュレッダが搭載された破砕機は、一般に固定ホッパの直下にシュレッダが配置され、破砕片や粉塵や騒音が固定ホッパを介して周囲に拡散しやすいが、効果的に破砕片や粉塵の周囲への飛散や騒音を抑制することができ、さらに、投入作業を容易に行なうことができる。

以下、図面により、本発明の実施の形態について説明する。
［一実施形態］
図１〜図３は本発明の一実施形態にかかる破砕機を説明するものであり、図１はその破砕機の可動ホッパ及び蓋の連動装置を示す模式的な拡大側面図、図２は図１の上面図、図３はその破砕機の全体を示す側面図である。
なお、従来技術と同様の部材には同一の符号を付して説明するとともに、図５を適宜流用して説明する。

＜構成＞
破砕機１は、図３に示すように、自走式の破砕機であって、クローラ式の走行装置１０と、走行装置１０上に架台フレーム２を介して配設され被破砕物を細かく破砕するシュレッダ２０と、シュレッダ２０の内部に被破砕物を供給するホッパ（供給装置）３０，４０と、シュレッダ２０により破砕された被破砕物を機外に排出する排出装置５０と、オペレータが搭乗可能な搭乗スペース６０と、上記走行装置１０，シュレッダ２０及び排出装置５０を駆動する原動機を内部に収納した動力室７０とを備えている。なお、図１〜図３では、紙面右側を機体後方、紙面左側を機体前方とする。

ホッパ３０，４０は、その直下にシュレッダ２０が配置されるとともに略四角柱状に形成され架台フレーム２に固定された固定ホッパ３０と、固定ホッパ３０の一端（ここでは機体後方）に隣接して配置されその一端からさらに機体後方側に向かって延びる形状に形成されるとともに固定ホッパ３０に対して傾動可能に設けられた可動ホッパ４０とからなっている。

固定ホッパ３０は、前面に配置され上下方向に延びる平板状の前プレート３１と、左右側面に配置され上下方向に延びる平板状の一対の左右プレート３２，３３（図２参照）と、後面下部に配置され後方に向かって所定の角度で傾斜して延びる後プレート３４とを有している。こうした構成により、固定ホッパ３０の後面上部は開口し、開口部３４ａが形成されている。

また、固定ホッパ３０は、上面が開口して形成された投入口（第１投入口）３０ａを有するととともに、底面が開口してシュレッダ２０に連通するようになっている。
さらに、固定ホッパ３０には、投入口３０ａを開閉自在に覆う蓋８０が備えられている。蓋８０は、図１に示すように、可動ホッパ４０の前端部（厳密に言えば、前端よりもやや後側）に揺動軸（第１回転軸）８１があり、この揺動軸８１を中心に上下方向に揺動し、投入口３０ａを開閉自在になっている。つまり、蓋８０は、可動ホッパ４０側に向かって開閉するようになっている。ここで、蓋８０に関する方向として、蓋８０の厚み方向（高さ方向）と、厚み方向に垂直な軸方向及び軸直交方向からなる水平方向とを規定する。

可動ホッパ４０は、図２及び図３に示すように、左右側面に配置される平板状の一対の左右プレート４１，４２と、後面に配置される平板状の後プレート４３と、底面に配置され前後方向に延びる平板状の底プレート４４とを有している。そして、上面が開口して投入口（第２投入口）４０ａが形成されるとともに前面が開口して開口部４０ｂが形成されている。

可動ホッパ４０の開口部４０ｂは、図３に示すように、固定ホッパ３０の後面上部の開口部３４ａと対向している。そして、固定ホッパ３０と可動ホッパ４０とがこれら開口部３４ａ，４０ｂを介して連通するようになっている。
また、可動ホッパ４０の底プレート４４には、図１及び図３に示すように、シリンダブラケット４５が形成されている。一方、架台フレーム２の所定の位置にもシリンダブラケット３が形成され、これらシリンダブラケット３，４５に両端を回動可能に支持されて油圧シリンダ（可動手段）９０が配設されている。

油圧シリンダ９０は、図示しない油圧供給源から油圧を供給され伸縮するようになっており、油圧シリンダ９０の伸縮に伴い、可動ホッパ４０は傾動軸（第２回転軸）４６を中心に回転し傾動するようになっている。傾動軸４６は、蓋８０の揺動軸８１と同軸方向の軸であって、前端部（厳密に言えば、前端よりもやや後側）に位置している。そして、可動ホッパ４０は、蓋８０の揺動方向と同一方向に回転し傾動するようになっている。ここで、可動ホッパ４０に関する方向として、可動ホッパ４０の高さ方向と軸方向及び軸直交方向からなる水平方向との３方向を規定する。なお、可動ホッパ４０及び蓋８０の軸方向は同一（平行）であるので、可動ホッパ４０及び蓋８０の各方向はそれぞれ同じ方向となっている。また、軸直交方向は、固定ホッパ３０と可動ホッパ４０とが並んだ方向と同じ方向となっている。

つまり、油圧シリンダ９０が最大限に縮んだ状態では可動ホッパ４０は水平状態を維持し、一方、油圧シリンダ９０が伸びれば可動ホッパ４０は傾動状態になり後端部が持ち上がるようになっている。なお、ここでは、可動ホッパ４０は、水平状態を初期状態として設置されている。
ここで、図２に示すように、蓋８０には、前端部の揺動軸８１よりも軸直交方向内側にリンクブラケット（連結部）８２が形成されている。一方、可動ホッパ４０にも、その前端部の傾動軸４６よりも内側にリンクブラケット（連結部）４７が形成されている（図１及び図３では、リンクブラケット４７，８２は省略する）。そして、これらリンクブラケット４７，８２に両端を回動可能に支持された棒状のリンクロッド（連動装置）１００が設けられている。

つまり、リンクロッド１００は、可動ホッパ４０の前端部のうち傾動軸４６よりも内側の所定部と、蓋８０の前端部のうち揺動軸８１よりも内側の所定部とを連結している。そして、リンクロッド１００は、可動ホッパ４０が水平状態にあるときは蓋８０は固定ホッパ３０の投入口３０ａを閉じた状態を保持する所定の長さに形成されている。そのため、可動ホッパ４０が傾動軸４６を中心に傾動すると、リンクロッド１００はリンク機構の一節（いわゆる、てこ・クランク機構の連接節）として機能して可動ホッパ４０の傾動を蓋８０に伝達し、蓋８０は可動ホッパ４０の傾動に連動して揺動軸８１を中心に回転し固定ホッパ３０の投入口３０ａを開放するようになっている。

シュレッダ２０は、固定ホッパ３０の直下に配置されており、図５に示すように、ハウジング２１と、ハウジング２１内に回転可能に設けられた一対のロール２２と、ロール２２の外周部に取り付けられた複数の破砕刃２３とを有している。そして、ロール２２がロール２２間に被破砕物を引き込むように互いに逆転し、破砕刃２３の剪断で引き込まれた被破砕物を細片に切り刻むことができるようになっている。

また、シュレッダ２０は、下方に設けられた排出口から排出装置５０へと被破砕物を落下させることができるようになっている。
排出装置５０は、図３に示すように、シュレッダ２０の排出口から排出された被破砕物を機外に搬送すべく、シュレッダ２０の下方から動力室７０の下方を通って機体前上方に向けて突出する状態で延在する搬送コンベア５１と、搬送コンベア５１上を運搬される被破砕物に含まれる磁性物を磁気的に吸引除去する磁選機５２とを備えている。

搭乗スペース６０は、固定ホッパ３０の左右側方及び前方を囲むように固定ホッパ３０に隣接して形成されている。そして、搭乗スペース６０に搭乗したオペレータは、左右側方の搭乗スペース６０に起立し固定ホッパ３０内を覗き込むことができるようになっている。また、前方の搭乗スペース６０には、オペレータが操作可能な操縦パネル等が備えられている。可動ホッパ４０は、オペレータが例えば操縦パネルに設けられたスイッチを操作することで、油圧シリンダ９０の伸縮により傾動するようになっている。また、スイッチは、可動ホッパ４０の傾斜角度を調整できるようになっている。
なお、蓋８０は、特に図示しないが、ガススプリング等を備え、ガススプリングによりその開閉動作が補助されるようになっていることが好ましい。

＜作用・効果＞
本発明の一実施形態にかかる破砕機は上述のように構成されているので、以下のような作用・効果がある。
破砕機１は、初期状態では、図１中に実線で示すように、蓋８０は固定ホッパ３０の投入口３０ａを閉じているとともに、可動ホッパ４０は水平状態になっている。
そして、破砕作業時には、まず、油圧ショベル等により可動ホッパ４０の投入口４０ａに対して被破砕物が投入される。
次に、オペレータの操作により、この被破砕物をシュレッダ２０へと送るべく油圧シリンダ９０が伸長され、可動ホッパ４０が傾動する。

可動ホッパ４０が傾動すると、図１中に二点鎖線で示すように、リンクロッド１００が可動ホッパ４０の傾動を蓋８０に伝達し、蓋８０は揺動軸８１を中心に可動ホッパ４０と同一方向に回転して開状態となる。つまり、可動ホッパ４０の傾動に連動して、リンクロッド１００を介して固定ホッパ３０の投入口３０ａが開放される。
すると、可動ホッパ４０上の被破砕物は固定ホッパ３０に向かって自重で滑り落ち、可動ホッパ４０及び固定ホッパ３０の開口部４０ｂ，３４ａと固定ホッパ３０の投入口３０ａとを介して固定ホッパ３０内へ進入し、固定ホッパ３０へ進入した被破砕物は直下のシュレッダ２０へと供給され、シュレッダ２０により所定の大きさに剪断破砕される。

破砕された被破砕物は、シュレッダ２０下方の排出口を介して搬送コンベア５１上に落下し、途中磁選機５２により磁性物を除去されながら機外に排出される。
ここで、可動ホッパ４０は、次の被破砕物の投入を受けるべく、オペレータの操作により油圧シリンダ９０が縮み再び水平状態に復帰する。同時に、リンクロッド１００を介して固定ホッパ３０の投入口３０ａが閉鎖される。

したがって、固定ホッパ３０に対して投入口３０ａを開閉自在に覆う蓋８０が形成されているので、蓋８０が閉状態の破砕時には、被破砕物を破砕する際に破砕片や粉塵が周囲に飛散することを抑制することができるとともに騒音を抑制することができる。そして、可動ホッパ４０に順次被破砕物を投入することで、容易に投入作業を行なうことができ、連続して破砕作業を行なうことができる。

また、本来は、オペレータは、投入作業に合わせて蓋８０を開閉する必要があるが、本破砕機１には可動ホッパ４０の傾動に連動して蓋８０を開閉させるリンクロッド１００が設けられているので、オペレータの蓋８０の開閉作業を簡素にすることができる。
また、連動装置はリンクロッド１００であるので、構成が簡素で安価であるとともに、確実に蓋８０を可動ホッパ４０の傾動に連動させることができる。

［その他］
以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。
例えば、上述の実施形態では、固定ホッパ３０は略四角柱形状に形成されたが、固定ホッパ３０の形状・構成はこれに限らず、例えば逆四角錐形状や逆円錐形状に形成されていても良い。ただし、固定ホッパ３０の外周部には可動ホッパ４０を傾動可能に嵌合させる開口部（一実施形態では、符号３４ａで示す開口部）が備えられるとともに、固定ホッパ３０はシュレッダ２０の上面から上方へ向けてさらに拡大するような下狭上拡形状であることが好ましい。

また、上述の実施形態では、可動ホッパ４０を傾動させる可動手段として油圧シリンダを設けたが、可動手段の構成はこれに限らず、例えば、ウインチやモータ等に代えても良い。
また、上述の実施形態では、リンクロッド１００は、可動ホッパ４０の前端部のうち傾動軸４６よりも内側の所定部と蓋８０の前端部のうち揺動軸８１よりも内側の所定部とを連結していたが、可動ホッパ４０及び蓋８０上の連結部の位置は、軸直交方向（ここでは機体前後方向）において軸４６，８１に対して同一側の軸４６，８１からずれた位置に設定されているのが好ましく、例えばリンクロッド１００は、可動ホッパ４０の前端部のうち傾動軸４６よりも軸直交方向外側の部分と蓋８０の前端部のうち揺動軸８１よりも軸直交方向外側の部分とを連結していても良いし、可動ホッパ４０の後端部と蓋８０の後端部とを連結していても良い。ただし、一実施形態のように、リンクロッド１００が、軸の近傍である前端部同士を連結している場合には、リンクロッド１００がホッパ３０，４０への投入作業の妨げにならないという利点がある。

また、上述の実施形態では、可動ホッパ４０は、初期状態は底面が水平になるように設けられているが、初期状態でも底面が固定ホッパ３０に向かって下降するように傾斜していても良い。
また、上述の実施形態では、可動ホッパ４０の傾動に連動する連動装置としてリンクロッド１００を設けたが、連動装置の構成はこれに限定されない。つまり、例えば、可動ホッパ４０の傾斜角度を検出する角度センサ（傾斜角度検出手段）と、角度センサで検出された傾斜角度が入力されるとともに入力された傾斜角度に応じて蓋４０を開閉する開閉手段とを備えた連動装置に代えても良い。そして、角度センサにより可動ホッパ４０の傾動状態が検出されるとその角度に応じて蓋８０を所定角度開放し、一方、角度センサにより可動ホッパ４０の水平状態が検出されると蓋８０を完全に閉じるようにする。この場合、蓋８０の開閉方向は特に限定されず、例えば機体左右側方に向かって開閉するようにしても良い。

また、上述の実施形態では、破砕装置としてシュレッダ２０を備えた自走式破砕機を例示したが、破砕装置の種類はシュレッダ２０に限らず、また、自走式破砕機でなく定置式破砕機であっても良い。

本発明の一実施形態にかかる破砕機の可動ホッパ及び蓋の連動装置を示す模 式的な側面図である。 本発明の一実施形態にかかる破砕機を示す図であって、図１の上面図である 。 本発明の一実施形態にかかる破砕機の全体を示す側面図である。 特許文献１に開示された従来の自走式破砕機を示す側面図である。 一般的なシュレッダを示す断面図である。 非特許文献１に開示された、可動ホッパを備えた自走式破砕機を示す側面図である。

符号の説明

１ 破砕機（自走式破砕機）
２ 架台フレーム
３ シリンダブラケット
１０ 走行装置
２０ シュレッダ（破砕装置）
２１ ハウジング
２２ ロール（回転軸）
２３ 破砕刃
３０ 固定ホッパ（供給装置）
３０ａ 投入口（第１投入口）
３１ 前プレート
３２，３３ 左右プレート
３４ 後プレート
３４ａ 開口部
４０ 可動ホッパ（供給装置）
４０ａ 投入口（第２投入口）
４０ｂ 開口部
４１，４２ 左右プレート
４３ 後プレート
４４ 底プレート
４５ シリンダブラケット
４６ 傾動軸（第２回転軸）
４７ リンクブラケット（連結部）
５０ 排出装置
５１ 搬送コンベア
５２ 磁選機
６０ 搭乗スペース
７０ 動力室
８０ 蓋
８１ 揺動軸（第１回転軸）
８２ リンクブラケット（連結部）
９０ 油圧シリンダ（可動手段）
１００ リンクロッド（リンク機構，連動装置）

Claims (4)

1. 被破砕物を破砕する破砕装置と、
   該破砕装置の上部に配置されるとともに、上面を開口して形成された第１投入口から該被破砕物が投入される固定式の固定ホッパと、
   該固定ホッパの一端に隣接して配置され該一端から延びる形状に形成されるとともに、上面を開口して形成された第２投入口から該被破砕物が投入される、該固定ホッパに対して傾動可能な可動ホッパと、
   該第１投入口を開閉自在に覆う蓋と、
   該可動ホッパの傾動に連動して該蓋を開閉する連動装置とを備えた
   ことを特徴とする、破砕機。
2. 該蓋は、回転することで該第１投入口を開閉するように構成され、
   該蓋の回転中心となる第１回転軸と、
   該可動ホッパの傾動の回転中心となる、該第１回転軸と同軸方向の第２回転軸とを備え、
   該連動装置は、該可動ホッパのうちの該第２回転軸よりも軸直交方向にずれた位置と該蓋のうちの該第１回転軸よりも該軸直交方向にずれた位置とを連結する棒状のリンクロッドを備えた
   ことを特徴とする、請求項１記載の破砕機。
3. 該連動装置は、該可動ホッパの傾斜角度を検出する傾斜角度検出手段と、該傾斜角度検出手段で検出された該傾斜角度に応じて該蓋を開閉する開閉手段とを有している
   ことを特徴とする、請求項１記載の破砕機。
4. 該破砕装置は、一対の回転軸と該回転軸の外周部に設けられた破砕刃とを有し、該一対の回転軸は両者間に該被破砕物を引き込むように互いに逆転し、該破砕刃の剪断で該被破砕物が破砕されるように構成されている
   ことを特徴とする、請求項１〜３の何れか１項に記載の破砕機。

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