JP2008018332A - 破砕具 - Google Patents

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Kazuo Hirakawa
和雄 平川
Atsushi Hirakawa
篤 平川
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Abstract

【課題】比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する破砕具を提供する。
【解決手段】破砕具10は、直方体状の破砕部10aと、破砕部10aの一面に突設された連結孔10c付きの連結部10bと、備えている。チェーン2の先端部に係止されたU字状の連結具3の二つの先端部3aの間に、連結部10bを挟持するように配置し、一方の先端部3aの連結孔3bから連結孔10cを経由して他方の先端部3aの連結孔3bへ係止ボルト4aを挿通し、他方の先端部3aから突出する係止ボルト4aの先端部に係止ナット4bを螺着させることにより、チェーン2の先端部に破砕具10が着脱可能に取り付けられる。複数のチェーン2の基端部がそれぞれ係止された回転軸をモータによって回転させると、複数のチェーン2が回転軸を中心にそれぞれ放射状に伸びた状態となって回転軸とともに回転し、投入された被破砕物を打撃、破砕する。
【選択図】図1

Description

本発明は、生ゴミや産業廃棄物などの破砕処理装置に使用する破砕具に関する。
生ゴミや産業廃棄物の破砕処理装置としては、従来、様々な方式が開発されているが、ケーシング内に配置された回転軸の外周に、先端部に錘が取り付けられた複数の線材の基端部を固定し、回転軸を回転させることによって放射状に伸びた状態で回転するこれらの錘付き線材で、ケーシング内に投入された生ゴミなどを打撃、破砕するものがある(例えば、特許文献1参照。)。
特開2001−121009号公報
特許文献1記載の「回転式破袋分別装置」においては、線材の先端部に取り付けられる錘として、円錐台形状や三角平板形状のものが使用されている。これらの形状の錘は、厨芥生ゴミや回収食品などの比較的柔らかいものに対して優れた破砕作用を発揮するが、比較的硬い被破砕物に対しては十分な破砕作用が得られないことがある。
本発明が解決しようとする課題は、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する破砕具を提供することにある。
本発明の破砕具は、ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、直方体状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の一面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、直方体状の破砕部は、平面部、辺縁部および角部を有しているため、これらの部分のいずれかが被破砕物に衝突することにより、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する。
また、本発明の破砕具は、ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、板状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の一面寄りの領域に設けられた連結手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、前述と同様、板状の破砕部は、平面部、辺縁部および角部を有しているため、これらの部分のいずれかが被破砕物に衝突することにより、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する。また、板状の破砕部は、長尺のフラットバーや板状体を直線状に切断して作ることができるため、製作も容易である。
次に、本発明の破砕具は、ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、複数の楔状破砕刃を一面に有する直方体形状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記一面の背面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、直方体状の破砕部の一面に形成された楔状破砕刃が切断作用を発揮するため、硬脆物質は勿論、比較的柔らかい物質に対しても優れた破砕作用を得ることができる。
また、本発明の破砕具は、ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、円柱状または多角柱状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の軸心と交差する端面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、円柱状または多角柱状の破砕部の外周面は、ほぼ全面に渡って均等な破砕作用を有するため、被破砕物が破砕部の外周面のどの部分に衝突しても、ほぼ一定の破砕作用を得ることができる。このため、破砕作業を効率化することができる。
さらに、本発明の破砕具は、ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、楔状に尖った切断刃を一部に有する平板形状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため破砕部の基端に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする。
このような構成とすれば、破砕部に設けられた楔状に尖った切断刃が被破砕物に対する強力な切断作用を発揮するため、衝撃のみでは破砕し難い被破砕物を効率良く破砕することができる。
本発明により、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する破砕具を提供することができる。
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について説明する。図1は本発明の第1実施形態である破砕具を示す正面図、図2は図1に示す破砕具の側面図、図3は図1に示す破砕具を使用した破砕処理装置を示す平面図、図4は図3におけるA−A線断面図、図5は図4のB−B線における断面図、図6は図4のC−C線における断面図である。
図1,図2に示すように、本実施形態の破砕具10は、直方体状の破砕部10aと、破砕部10aの一面に突設された連結孔10c付きの連結部10bと、備えている。チェーン2の先端部に係止されたU字状の連結具3の二つの先端部3aの間に、連結部10bを挟持するように配置し、一方の先端部3aの連結孔3bから連結孔10cを経由して他方の先端部3aの連結孔3bへ係止ボルト4aを挿通し、他方の先端部3aから突出する係止ボルト4aの先端部に係止ナット4bを螺着させることにより、チェーン2の先端に破砕具10が着脱可能に取り付けられる。即ち、連結孔10cを有する連結部10bがチェーン2との連結手段として機能する。
破砕具10は、例えば、図3,図4に示すような破砕処理装置1において使用することができる。破砕処理装置1は、モータMによって回転駆動される回転軸6が円筒形のケーシング5内に水平に配置され、先端部に破砕具10が取り付けられた複数のチェーン2の基端部がそれぞれ回転軸6の外周に係止されている。ケーシング5の一方の端面寄りの部分に被破砕物の投入口7が開設され、他方の端面寄りの部分に破砕物の排出口8が開設されている。また、先端に楔状に尖った刃部を有する平板状の破砕具10xが複数のチェーン2xを介して排出口8寄りの領域の回転軸6の外周に係止されている。
一方、ケーシング5内における回転軸6方向の中央付近には、図5に示すような外周に複数の鋸刃状の切断刃11aを有する略円板形状の回転部材11が取り付けられている。この回転部材11は、その中心にネジ14で固定された円環状の係止部材12に回転軸6を貫通させ、同軸上に配置された円環状の固定部材13を係止部材12に嵌入させ、ネジ15で締め付けることによって回転軸6に着脱可能に固定されている。また、ケーシング5内において平板状の破砕具10xと破砕具10との間の回転軸6には略円板形状の回転部材17が取り付けられている。回転部材17は、外周に複数の鋸刃状の切断刃16aを有する扇形の切断部材16が円板17aの外周に沿って配置され、それぞれ複数のネジ18で円板17aに着脱可能に固定されている。ネジ18を緩めれば切断部材16はそれぞれ円板17aの半径方向に移動可能であるため、被破砕物の状況に応じて、切断部材16の切断刃16aとケーシング5の内周面との距離を調整することができる。なお、回転軸6に対する回転部材17の固定機構は、回転軸6に対する回転部材11の固定機構と同じである。
モータMを作動させ回転軸6を回転させると、複数のチェーン2,2xが回転軸6を中心にそれぞれ放射状に伸びた状態となって、回転軸6とともに回転する。この状態において、被破砕物を投入口7へ投入すると、ケーシング5内において回転軸6とともに回転するチェーン2,2xおよび破砕具10,10xによって被破砕物が打撃、破砕され、細かく破砕された被破砕物が排出口8からケーシング5外へ排出される。この場合、ケーシング5の中央付近にある回転部材11の外周とケーシング5の内周面との隙間を被破砕物が通過する際に切断刃11aによって細かく破砕される。また、破砕具10と破砕具10xとの間に配置された回転部材17の外周とケーシング5の内周面との隙間を被破砕物が通過する際に切断部材16の切断刃16aによってさらに細かく破砕される。
本実施形態においては、切断部材16の切断刃16aとケーシング5の内周面との隙間を、回転部材11の切断刃11aとケーシング5の内周面との隙間より小さく設定しているため、回転部材11の切断刃11aによる破砕よりも細かく破砕することができる。切断刃11a,16aは被破砕物をカットする機能に優れているため、合成樹脂製の袋などを速やかに細かく切断することができる。また、回転部材11,17はそれぞれの固定部材13のネジ15を緩めれば、係止部材12とともに回転軸6に沿って移動可能であるため、使用条件に応じて、回転部材11,17の取付位置を変更することができる。なお、回転部材11,17の個数や配置形態などは特に限定しないので、3個以上の回転部材を配置したり、破砕具10の付いたチェーン2と回転部材11,17とを回転軸6の軸方向に沿って交互配置したりすることもできる。
破砕具10を構成する直方体状の破砕部10aは、平面部10p、辺縁部10qおよび角部10rを有しているため、ケーシング5内で破砕具10が回転しているとき、これらの部分のいずれかが被破砕物に衝突することにより、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する。そのほか、例えば、廃紙類、廃プラスチックス、石膏ボード、生ゴミなどの様々な種類の被破砕物に対して優れた破砕作用を得ることができる。また、直方体状の破砕部10aを備えていることにより、破砕具10は比較的大きな質量を確保することができるため、チェーン2が短くても大きな遠心力、打撃力を発生させることができる。このため、ケーシング5の内径が小さい場合でも優れた破砕機能を確保することができ、破砕処理装置1の小型化を図る上で有効である。
破砕処理装置1の回転軸6は一方向に回転するため、破砕具10において被破砕物と連続的に衝突する部分が徐々に片減りすることがある。このような場合、図1,図2に示す係止ナット4bを緩めて係止ボルト4aを抜き取り、連結具3に対して破砕具10を180度回転させ、再度、係止ボルト4aおよび係止ナット4bで取り付ければ、破砕具10の片減りしていない部分を破砕に供することができる。このため、破砕具10は比較的長期間に渡って破砕作業に使用することができる。なお、破砕具10の用途は、回転軸6が水平方向に配置された破砕処理装置1に限定するものではないので、その他の方式の破砕処理装置においても使用することができる。
次に、図7〜図11に基づいて、本発明の第2実施形態について説明する。図7は本発明の第2実施形態である破砕具を示す正面図、図8は図7に示す破砕具の側面図、図9は図7に示す破砕具を使用した破砕処理装置を示す垂直断面図、図10は図9のD−D線における断面図、図11は図9のE−E線における断面図である。なお、図7〜図11において図1〜図6と同じ符号を付している部分は、第1実施形態の構成部分と同じ構造、機能を有する部分であるため、説明を省略する。
図7,図8に示すように、本実施形態の破砕具20は、板状の破砕部20aと、チェーン2に取り付けるため破砕部20aの一面20b寄りの領域に連結手段として設けられた連結孔10cと、を備えている。破砕具20は、例えば、図9に示す破砕処理装置1xにおいて使用することができる。破砕処理装置1xは、モータ(図示せず)によって回転駆動される回転軸6xが円筒形のケーシング5x内に垂直に配置され、先端部に破砕具20が取り付けられた複数のチェーン2の基端部が回転軸6xの外周に係止されている。また、回転軸6xの下端寄りの外周には、平板状の破砕具20xがそれぞれ複数のチェーン2xによって係止されている。
また、ケーシング5x内における回転軸6xの中央付近には略円板状の回転部材21が取り付けられ、回転軸6xの下端寄りの破砕具20と破砕具20xとの間には略円板状の回転部材27が取り付けられている。回転部材21,27は円環状の係止部材22とこれに嵌入する円環状の固定部材23によって回転軸6xに固定されている。回転部材21,27の構造は同じであり、それぞれ円板21a,27aの外周に沿って複数の扇形の切断部材26が配置され、それぞれ複数のネジ28で円板21a,27aに着脱可能に固定されている。
ネジ28を緩めれば切断部材26はそれぞれ円板21a,27aの半径方向に移動可能であるため、被破砕物の状況に応じて、切断部材26の外周とケーシング5xの内周面との距離を調整することができる。本実施形態では、図10,図11に示すように、回転部材21の切断部材26とケーシング5xの内周面との隙間より、回転部材27の切断部材26とケーシング5xの内周面との隙間を狭く設定しているが、これに限定するものではない。なお、回転部材21,27の代わりに、図5,図6で示した回転部材11,17を破砕処理装置1xに使用することが可能であり、逆に、図4に示す破砕処理装置1において回転部材11,17の代わりに、回転部材21,27を使用することもできる。また、これらの回転部材11,17,21,27を適切な個数だけ組み合わせて使用することもできる。
一方、ケーシング5xの上端面寄りの部分には被破砕物の投入口(図示せず)が開設され、下端面寄りの部分に破砕物の排出口(図示せず)が開設されている。モータで回転軸6xを回転させると、複数のチェーン2,2xが回転軸6xを中心にそれぞれ放射状に伸びた状態となり、回転軸6xとともに回転する。この状態において、被破砕物を投入口へ投入すると、ケーシング5x内において回転軸6xとともに回転するチェーン2,2xおよび破砕具20,20xによって被破砕物が打撃、破砕され、細かく破砕された破砕物が排出口からケーシング5x外へ排出される。この場合、回転軸6xとともに回転する2つの回転部材21,27の切断部材26とケーシング5xの内周面との隙間を被破砕物が通過する際に、それぞれの切断部材26によって細かく破砕される。なお、切断部材26とケーシング5xの内周面との隙間を小さくすれば被破砕物は細かく破砕される傾向があるが、前記隙間は被破砕物が通過可能な寸法を確保する必要がある。
破砕具20を構成する板状の破砕部20aは、前述と同様、平面部20p、辺縁部20qおよび角部20rを有しているため、これらの部分のいずれかが被破砕物に衝突することにより、比較的硬い被破砕物に対しても優れた破砕作用を発揮する。また、板状の破砕部20aは、規格品であるフラットバーや板状体を直線状に切断して作ることができるため、製作は容易であり、低コストである。破砕具20によって破砕できる被破砕物は多種多様であり、特に限定するものではないが、例えば、廃紙類、廃プラスチックス、石膏ボード、生ゴミなどの様々な種類の被破砕物に対して優れた破砕作用を得ることができる。なお、破砕具20の用途は、回転軸6xが垂直方向に配置された破砕処理装置1xに限定するものではないので、その他の方式の破砕処理装置においても使用することができる。
次に、図12,図13に基づいて、本発明の第3,4実施形態について説明する。図12は本発明の第3実施形態である破砕具を示す正面図、図13は本発明の第4実施形態である破砕具を示す正面図である。
図12示す破砕具24は長方形の板状体であり、複数のチェーン2によって破砕処理装置の回転軸(図示せず)に取り付けられる。この場合、破砕具24はその長手方向が前記回転軸の軸方向と平行をなすように取り付けられる。一方、図13に示す破砕具25は、破砕具24と同様に前記回転軸の軸方向に長い板状体であるが、その外縁部に複数の鋸刃状の切断刃25aが形成されている。破砕具24,25の使い方は限定しないので、図4に示すように回転軸6が水平方向に配置された破砕処理装置1あるいは図9に示すように回転軸6xが垂直方向に配置された破砕処理装置1xなどにおいて広く使用することができる。また、1台の破砕処理装置に破砕具24,25の両方を使用することもできる。
次に、図14,図15に基づいて、本発明の第5実施形態について説明する。図14は第5実施形態である破砕具30を示す斜視図、図15は図14に示す破砕具の使用状態を示す図である。
図14に示す破砕具30は、複数の楔状破砕刃31を一面に有する直方体形状の破砕部30aと、チェーンなどに取り付けるための連結手段として、楔状破砕刃31のある一面の背面に突設された連結孔30c付きの連結部30bと、を備えている。図15に示すように、破砕具30はローラチェーン32を介して破砕処理装置(図示せず)の回転軸33に取り付けて破砕作業に使用することができる。そのほか、図1,図2に示したU字状の連結具3および係止ボルト4a・係止ナット4bを用いて、連結孔30c付きの連結部30bをチェーン2の先端部に取り付けて使用することもできる。
破砕具30の場合、直方体状の破砕部30aの一面に形成された複数の楔状破砕刃31が切断作用を有するため、硬脆物質は勿論、比較的柔らかいものに対しても優れた破砕作用を発揮する。破砕具30による破砕作業に適した被破砕物としては、例えば、ICチップ、ガラス基板、電子部品、電気回路部品などが挙げられる。破砕具30の使い方は特に限定しないので、図4に示すように回転軸6が水平方向に配置された破砕処理装置1あるいは図9に示すように回転軸6xが垂直方向に配置された破砕処理装置1xのいずれにおいても使用することができる。なお、複数の楔状破砕刃31は直方体状の破砕部30aと同一の材料で一体的に形成することもできるが、楔状破砕刃31の部分を超硬合金で形成し、ろう接などの接合手段を用いて直方体状の破砕部30aに接合して形成することもできる。
次に、図16に基づいて、本発明の第6実施形態について説明する。図16は本発明の第6実施形態である破砕具を示す斜視図である。
図16に示す破砕具40は、円柱状の破砕部40aと、図1に示すチェーン2などに取り付けるための連結手段として破砕部40aの軸心Zと交差する端面40bに突設された連結孔40c付きの連結部40dと、を備えている。破砕具40の場合、円柱状の破砕部40aの外周面40eは、ほぼ全面に渡って均等な破砕作用を有するため、被破砕物が破砕部40aの外周面40eのどの部分に衝突しても、ほぼ一定の破砕作用を得ることができる。このため、破砕作業を効率化することができる。
破砕具40の破砕部40aはジルコニア系のセラミックスで形成されているため、被破砕物にガラスや籾殻などの硬脆物質が含まれる場合においても優れた破砕作用を得ることができ、破砕作業に伴う破砕部40aの摩耗も比較的少ない。なお、破砕部40aの材質はジルコニア系セラミックスに限定するものではないので、その他のセラミックスや金属材料あるいは合成樹脂材料などで形成することもできる。破砕部40aを合成樹脂材料で形成した場合、被破砕物との衝突時の火花発生を回避することができる。
なお、破砕具40の使い方については特に限定しないので、図4に示すように回転軸6が水平方向に配置された破砕処理装置1あるいは図9に示すように回転軸6xが垂直方向に配置された破砕処理装置1xのいずれにおいても使用することができる。
次に、図17に基づいて、本発明の第6実施形態について説明する。図17は本発明の第6実施形態である破砕具を示す斜視図である。
図17に示すように、破砕具50は、楔状に尖った切断刃51aを一部に有する平板形状の破砕部51と、チェーン2に取り付けるため破砕部51の基端に突設された連結部52と、を備えている。切断刃51aは、破砕部51の基端側に設けられた直線刃51axと直線刃51axと連続するとともに破砕部51の先端に向かって円弧状に湾曲した曲線刃51ayとで形成されている。
破砕具50の場合、破砕部51に設けられた楔状に尖った切断刃51aが被破砕物に対する強力な切断作用を発揮するため、衝撃のみでは破砕し難い被破砕物を効率良く破砕することができる。また、切断刃51aは、直線刃51axと曲線刃51ayとで形成されているため、図17に示す矢線R方向に回転させれば、被破砕物は直線刃51axまたは曲線刃51ayのいずれかに当接することとなるため、確実な切断作用を得ることができる。なお、破砕具50の使い方は限定しないので、図4に示すように回転軸6が水平方向に配置された破砕処理装置1あるいは図9に示すように回転軸6xが垂直方向に配置された破砕処理装置1xなどにおいて広く使用することができる。
本発明の破砕具は、生ゴミや産業廃棄物などの破砕処理装置において広く利用することができる。
本発明の第1実施形態である破砕具を示す正面図である。 図1に示す破砕具の側面図である。 図1に示す破砕具を使用した破砕処理装置を示す平面図である。 図3のA−A線における断面図である。 図4のB−B線における断面図である。 図4のC−C線における断面図である。 本発明の第2実施形態である破砕具を示す正面図である。 図7に示す破砕具の側面図である。 図7に示す破砕具を使用した破砕処理装置を示す垂直断面図である。 図9のD−D線における断面図である。 図9のE−E線における断面図である。 本発明の第3実施形態である破砕具を示す正面図である。 本発明の第4実施形態である破砕具を示す正面図である。 本発明の第5実施形態である破砕具を示す斜視図である。 図14に示す破砕具の使用状態を示す図である。 本発明の第6実施形態である破砕具を示す斜視図である。 本発明の第7実施形態である破砕具を示す図である。
符号の説明
1,1x 破砕処理装置
2 チェーン
3 連結具
3a 先端部
3b,10c,30c,40c 連結孔
4a 係止ボルト
4b 係止ナット
5,5x ケーシング
6,6x 回転軸
7 投入口
8 排出口
10,10x,20,20x,30,40,50 破砕具
10a,20a,30a,40a,51 破砕部
10b,30b,40d 連結部
10p,20p 平面部
10q,20q 辺縁部
10r,20r 角部
11,17,21,27 回転部材
11a,16a,25a 切断刃
12,22 係止部材
13,23 固定部材
14,15,18,28 ネジ
16,26 切断部材
17a,21a,27a 円板
20b 一面
31 楔状破砕刃
32 ローラチェーン
40b 端面
40e 外周面
Z 軸心
M モータ

Claims (5)

  1. ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、直方体状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の一面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする破砕具。
  2. ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、板状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の一面寄りの領域に設けられた連結手段と、を備えたことを特徴とする破砕具。
  3. ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、複数の楔状破砕刃を一面に有する直方体形状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記一面の背面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする破砕具。
  4. ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、円柱状または多角柱状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため前記破砕部の軸心と交差する端面に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする破砕具。
  5. ケーシング内に配置された回転軸に基端部が係止されたワイヤまたはチェーンの先端部に取り付けて使用される破砕具であって、楔状に尖った切断刃を一部に有する平板形状の破砕部と、前記ワイヤまたはチェーンに取り付けるため破砕部の基端に突設された連結手段と、を備えたことを特徴とする破砕具。
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