JP2010036145A - 竪型破砕機及びその竪型破砕機に用いられるリングハンマ - Google Patents

Abstract

【課題】竪型破砕機のリングハンマに隣接するディスクの摩耗を抑制する。
【解決手段】ケーシング１内に上下方向の駆動軸４を配置し、その駆動軸４の軸心よりも外径側に上下方向の縦軸１２を配置してリングハンマ２０を取り付ける。リングハンマ２０は、その中央部に設けた挿通孔２０ａに前記縦軸１２が挿通されてその縦軸１２の軸心周りに回転自在であり、その下方に隣接するディスク２１で前記縦軸１２の軸心方向に支持されている。前記駆動軸４がその軸心周りに回転するのに伴って前記縦軸１２及び前記リングハンマ２０が前記駆動軸４の軸心周りに回転移動し、その回転移動するリングハンマ２０で廃棄物を破砕する。そのリングハンマ２０の前記挿通孔２０ａの周縁部に軸心方向へ突出するリップ２０ｂを設け、そのリップ２０ｂを前記ディスク２１の上面に当接させる。リップ２０ｂを設けたことにより、そのリップ２０ｂ以外の部分がディスク２１に触れるのを回避し、ディスク２１の摩耗を抑制できる。
【選択図】図１

Description

この発明は、廃棄物を破砕する竪型破砕機に用いられるリングハンマに関するものである。

一般的な竪型破砕機として、例えば、図８に示すものがある。この竪型破砕機は、都市ゴミなどを対象としたものであり、上方に投入部、下方に排出部が設けられたケーシング１内に、上下方向の駆動軸４が配置されている。その駆動軸４は、その下部が前記ケーシング１に支持されて、駆動力によって軸周り回転可能となっている。

ケーシング１内には、前記駆動軸４に沿って、上方から下方に向かって、粗破砕機構Ａ、破砕機構Ｂ、圧縮破砕機構Ｃの各破砕機構が順に備えられている。

粗破砕機構Ａの構成を説明すると、前記駆動軸４の上端に分配板６が固定されており、分配板６の上部には、破袋器５が備えられている。

破袋器５は、特に、ゴミ袋などの薄い廃棄物をねじ切る機能を有する。廃棄物は、破袋器５を通過した後、駆動軸４の回転に伴う遠心力により、分配板６を通じて周囲に均等に分配される。
また、その分配板６の下部には、前記駆動軸４周りに沿って複数本の縦軸３が設けられており、その各縦軸３にブレーカ７が水平方向に揺動自在に取付けられている。駆動軸４が回転すれば、縦軸３が駆動軸４の軸心周りに回転移動するので、ブレーカ７も駆動軸４の軸心周りに回転移動する。分配板６で分配された廃棄物は、このブレーカ７により粗く破砕されて、下方の破砕機構Ｂに移行する。

つぎに、破砕機構Ｂの構成は、前記駆動軸４の外周に固定された保持筒２が、その駆動軸４と一体に回転可能である。その保持筒２の外周に突出して設けたロータ９に、複数の縦軸８が設けられており、その各縦軸８にスイングハンマ１０が水平方向に突出して取り付けられている。駆動軸４が回転すれば、縦軸８が駆動軸４の軸心周りに回転移動するので、スイングハンマ１０も駆動軸４の軸心周りに回転移動する。廃棄物は、このスイングハンマ１０により衝撃破砕されるとともに、ケーシング１の内壁に設けた突起体１１との間においては剪断破砕され、さらにその下方の圧縮破砕機構Ｃに移行する。

さらに、圧縮破砕機構Ｃの構成は、前記保持筒２の外周に突出して設けたディスク２１に、複数の縦軸１２が設けられており、その各縦軸１２にリングハンマ２０が取り付けられている。リングハンマ２０は、前記縦軸１２に挿通されているとともに、その縦軸１２の軸周りに回転可能である。駆動軸４が回転すれば、縦軸１２が駆動軸４の軸心周りに回転移動するので、このリングハンマ２０も駆動軸４の軸心周りに回転移動する。また、同時に、リングハンマ２０は縦軸１２の軸心周りに回転する。

圧縮破砕機構Ｃで破砕された廃棄物は、保持筒２の最下端において、前記縦軸８に設けられた排出羽根１３によって、排出口１４を通じてケーシング１外へ排出される（例えば、特許文献１，２参照）。

この竪型破砕機におけるリングハンマ２０は、その中心部に縦軸１２用の挿通孔２０ａを有し、その挿通孔２０ａに縦軸１２が隙間ｗをもって嵌められている。
隙間ｗがあることで、リングハンマ２０が縦軸１２の軸心周りに回転する際の回転中心が偏心し、破砕時における廃棄物への衝撃を向上させている。また、隙間ｗの介在によって、リングハンマ２０が駆動軸４の軸心を中心とする径方向に移動可能となり、廃棄物の噛み込み等が抑制される。

また、そのリングハンマ２０の下方に隣接するディスク２１が、そのリングハンマ２０の端面（下面）２０ｆに接することにより、リングハンマ２０の前記縦軸１２の軸心方向に対する位置が維持されるとともに、そのリングハンマ２０の水平が維持されている。

また、図９に示すように、ディスク２１の一部に、リングハンマ側へ突出するスペーサ２２を設け、そのスペーサ２２が、リングハンマ２０の外径寄りの部分にのみ摺れることにより、ディスク２１とリングハンマ２０との接触面積を縮小したものもある（例えば、特許文献３，４参照）。

特開平８−１５０３４６号公報 特開２００１−１０４８１２号公報 実用新案登録第２５７６７２２号公報（第３頁第１図） 実用新案登録第２５５８５２１号公報（第３頁第４図）

これらの竪型破砕機によれば、リングハンマ２０がディスク２１に摺れるため、そのディスク２１が摩耗してしまうこととなる。

ディスク２１が摩耗すると、リングハンマ２０の前記縦軸１２の軸心方向に対する位置が正規の位置に維持されなくなるとともに、リングハンマ２０の水平が維持できなくなる。このため、ディスク２１を交換する必要が生じる。

このディスク２１の交換は破砕工程をストップして行う必要があるため、できる限りディスク２１を摩耗させない構造が求められる。また、今日のコスト削減の要請からも、ディスク２１の交換頻度は少ないことが望ましい。

そこで、この発明は、竪型破砕機のリングハンマに隣接するディスクの摩耗を抑制することを課題とする。

上記の課題を解決するために、この発明は、リングハンマの中央部にある挿通孔の周縁部に、ディスクに当接するリップを設けたのである。挿通孔周囲のリップがディスクに触れるようにすれば、そのリップ以外の部分がディスクに触れるのを回避し、そのディスクの摩耗を抑制できる。
なお、このリップを設けた部分が挿通孔の周縁部であることから、この部分は、回転の際の周方向速度が、挿通孔から遠く離れた外径部よりも遅い。このため、その当接部分におけるリングハンマとディスクとの摺動速度が遅くなるという観点からも、リップを設けたことによる摩耗低減の効果が期待できる。

具体的な構成は、ケーシング内に上下方向の駆動軸を配置し、その駆動軸の軸心よりも外径側に上下方向の縦軸を配置し、その縦軸にリングハンマを取り付け、前記リングハンマは、その中央部に設けた挿通孔に前記縦軸が挿通されることによりその縦軸の軸心周りに回転自在であるとともにその下方に隣接するディスクで前記縦軸の軸心方向に支持されており、前記駆動軸がその駆動軸の軸心周りに回転するのに伴って前記縦軸及び前記リングハンマが前記駆動軸の軸心周りに回転移動し、その回転移動により、前記リングハンマが前記ケーシング内に投入された被破砕物を破砕する竪型破砕機において、前記挿通孔の周縁部に、前記リングハンマの端面から前記軸心方向へ突出するリップを設け、そのリップを前記ディスクの上面に当接させたことを特徴とする竪型破砕機である。

前記リップは、前記挿通孔の周囲全周に設けられていることが望ましい。ディスクに対する当接が挿通孔の周囲全周となることによって、その当接の圧力が挿通孔周囲に均一に働き、リップとの摺動に伴う摩耗をさらに抑えることができると考えられるからである。
ただし、前記リップは、そのリップ以外の部分がディスクに触れるのを回避する機能を有する限りにおいて、前記挿通孔の周縁部において部分的に、例えば、その挿通孔の周囲全周に沿って断続的に設けられている構成を採用することもできる。その断続配置の場合において、その断続的な各リップが前記挿通孔の周囲全周に沿って不揃いな配置でもよいが、前記挿通孔の周囲全周に沿って均等な方位になるように配置されていることが望ましい。

挿通孔の周縁部に設けられるリップの位置は、挿通孔の周縁部である限りにおいて、その挿通孔の縁から一定の距離だけ離れた部分であってもよいが、前記挿通孔の縁に臨んで設けられることが望ましい。リップが挿通孔の縁に臨んでいれば、その当接部におけるリングハンマとディスクとの摺動速度を最も遅くすることができる。

前記リップの構成は、例えば、ディスクに対して点接触又は線接触し得るものであってもよいし、あるいは、前記ディスクの上面に面接触するフラット面を有する構成を採用することができる。リップとディスクとが面接触すれば、線接触の場合よりも接触の圧力が相対的に減少するので、リップとの摺動に伴うディスクの摩耗をさらに抑えることができる。

さらに、前記リングハンマが上下反転することによりいずれの側でも使用できる場合において、前記リップは、前記リングハンマの両端面に設けた構成とすることができる。このようにすれば、ディスクに生じる摩耗を抑制しつつ、リングハンマの寿命を延ばすことができる。

これらの各構成からなる竪型破砕機に用いられるリングハンマとして、以下の構成を採用することができる。
すなわち、そのリングハンマの構成は、中央部に設けた挿通孔に前記縦軸が挿通されることによりその縦軸の軸心周りに回転自在に支持されるようになっており、前記挿通孔の周縁部に、前記リングハンマの端面から前記軸心方向へ突出するリップを設け、そのリップを前記ディスクの上面に当接可能としたものである。

この発明は、挿通孔の周縁部にリップを設けたので、そのリップ以外の部分がディスクに触れるのを回避し、ディスクの摩耗を抑制できる。

この発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。この発明のリングハンマ２０を用いる竪型破砕機の基本的な構成は、従来例と同様である。すなわち、図１（ａ）に示すように、ケーシング１の上方から、コンベヤ等の搬入装置１５によって投入された被破砕物（廃棄物）は、粗破砕機構Ａ、破砕機構Ｂ、圧縮破砕機構Ｃで順次破砕されるようになっている。

圧縮破砕機構Ｃの破砕工程を通過した被破砕物は、保持筒２の最下端において、前記縦軸８に設けられた排出羽根１３によって、排出口１４を通じてケーシング１外へ排出される。

また、その排出口１４の先には、下方に向かうシュートと上方へ向かう循環ダクト１６が接続されている。その循環ダクト１６は、ケーシング１内の空間の上部へ通じている。このため、排出羽根１３の回転によって生じた風が、ケーシング１内に戻されるようになっている。

なお、この実施形態では、粗破砕機構Ａ、破砕機構Ｂ、圧縮破砕機構Ｃの各破砕機構を備えているが、このうち、粗破砕機構Ａ及び破砕機構Ｂは、被破砕物の種別に応じて選択的に採用することができる。
このため、竪型破砕機の構成としては、この実施形態のように、粗破砕機構Ａ、破砕機構Ｂ、圧縮破砕機構Ｃの各破砕機構を全て備えていても良いし、その他にも、例えば、粗破砕機構Ａ及び圧縮破砕機構Ｃとからなる構成、破砕機構Ｂ及び圧縮破砕機構Ｃとからなる構成、あるいは、圧縮破砕機構Ｃのみからなる構成を採用してもよい。

以下、リングハンマ２０を備えた圧縮破砕機構Ｃの構成を中心に説明する。
圧縮破砕機構Ｃの構成は、前記保持筒２の外周に突出して設けたディスク２１に、複数の縦軸１２が設けられており、その各縦軸１２にリングハンマ２０が取り付けられている。

リングハンマ２０は、図２に示すように、その中央部に設けられた挿通孔２０ａに前記縦軸１２が隙間ｗを介して挿通されている。このため、リングハンマ２０は、その縦軸１２の軸心周りに回転可能である点は、従来例と同様である。

駆動軸４が駆動力によってその軸心周りに回転すれば、縦軸１２がディスク２１とともに駆動軸４の軸心周りに回転移動するので、このリングハンマ２０も駆動軸４の軸心周りに回転移動する。
また、被破砕物からの反力を受けた場合には、リングハンマ２０は縦軸１２の軸心周りに回転する、あるいは、縦軸１２との間に隙間ｗがあることによって、リングハンマ２０は駆動軸４に近寄る方向に後退し、被破砕物がケーシング１の内壁との間に噛み込むことを防ぐことができる。

第一実施形態のリングハンマ２０は、図３に示すように、挿通孔２０ａの軸心周りに沿って、リングハンマの外周に複数の突出部２０ｃを備えている。周方向に隣り合う突出部２０ｃ、２０ｃ間には溝部２０ｅが介在し、その溝部２０ｅと突出部２０ｃとの段差により、被破砕物に対する破砕性能が高められている。
また、その突出部２０ｃには、図中に示す切込み部２０ｄが設けられているので、その切込み部２０ｄも破砕性能の向上に寄与している。

そのリングハンマ２０の端面２０ｆにおいて、前記挿通孔２０ａの周縁部には、前記端面２０ｆから前記挿通孔２０ａの軸心方向へ微小の高さだけ突出するリップ２０ｂが設けられている。リップ２０ｂは、リングハンマ２０の両端面２０ｆ，２０ｆにそれぞれ設けられている。

また、そのリップ２０ｂは、図３に示すように、前記挿通孔２０ａの周囲全周に連続的に設けられ、また、その挿通孔２０ａの縁に臨んで全周に亘って等幅Ｓで設けられる。なお、図３中に示す符号Ｒは挿通孔２０ａの内径を示し、符号Ｔは、その挿通孔２０ａの縁からの前記突出部２０ｃの突出長さを示す。

挿通孔２０ａ内に縦軸１２を挿通し、上下方向に隣り合うディスク２１，２１間にリングハンマ２０を装着する。このとき、リップ２０ｂは、前記ディスク２１の上面に当接し、そのリップ２０ｂよりも外径側の部分は、ディスク２１の上面との間に微小な隙間ｖが介在する。

前記リップ２０ｂは、前記ディスク２１の上面に面接触し得るフラット面を有しており、そのフラット面が下方に隣接するディスク２１に接することにより、リングハンマ２０の前記縦軸１２の軸心方向に対する位置が維持されるとともに、そのリングハンマ２０の水平が維持されている。

このように、挿通孔２０ａの周縁部に設けたリップ２０ｂがディスク２１に触れるので、そのリップ２０ｂ以外の部分がディスク２１の上面に触れるのを回避し、そのディスク２１の摩耗を抑制できる。

また、このリップ２０ｂを設けた部分が挿通孔２０ａに近い周縁部であることから、ディスクとの摺動速度を比較的遅くすることができる。リングハンマ２０の回転中心からの径方向距離が近いからである。このように、摺動速度が遅ければ摩耗低減の効果が期待できる。

また、挿通孔２０ａの内面と縦軸１２の外面との間には隙間ｗを介在しているので、被破砕物からの反力によって、リングハンマ２０は水平状態よりもやや傾くことがある。
このとき、リングハンマ２０の端面２０ｆのうち、リップ２０ｂよりも外径側の部分はディスク２１の上面との間に隙間ｖを有しているので、リングハンマ２０の突出部２０ｃの下面とディスク２１の上面との接触を回避することができる。

この実施形態では、前記リングハンマ２０は、上下反転することによりいずれの側の端面２０ｆを下向きにしても使用できるようになっており、前記リップ２０ｂは、前記リングハンマ２０の両端面２０ｆ、２０ｆに設けられている。このため、片面使用（一方向への回転のみ使用する）を前提とするリングハンマ２０であれば、その下側の端面２０ｆのみにリップ２０ｂを設けてもよい。これは、後述の各実施形態においても同様である。

図４は、第二実施形態のリングハンマ２０を示す。この実施形態のリングハンマ２０は、周方向に隣り合う突出部２０ｃ，２０ｃ間の溝部２０ｅを、挿通孔２０ａの軸心方向に沿って溝部２０ｅ’と溝部２０ｅ”とに分けて形成し、その溝部２０ｅ’と溝部２０ｅ”の軸心周りの位相を周方向にずらしたものである。

溝部２０ｅ’と溝部２０ｅ”の位相を異ならせたので、被破砕物に対する破砕性能が向上している。

なお、リップ２０ｂの構成は、前述の実施形態と同様である。また、必要に応じて、突出部２０ｃに切込み部２０ｄを設けることもできる。

図５は、第三実施形態のリングハンマ２０を示す。この実施形態のリングハンマ２０は、周方向に隣り合う突出部２０ｃ，２０ｃ間の溝部２０ｅの内面を円筒面としたものである。
リップ２０ｂの構成については、前述の実施形態と同様である。

図６は、第四実施形態のリングハンマ２０を示す。この実施形態のリングハンマ２０は、第一実施形態において、切込み部２０ｄを省略したものである。
リップ２０ｂの構成については、前述の実施形態と同様である。

図７は、第五実施形態のリングハンマ２０を示す。この実施形態のリングハンマ２０は、第一実施形態において、リップ２０ｂを一方の端面２０ｆのみに形成したものである。

竪型破砕機の断面図 図１において、リングハンマを装着した部分の要部拡大図 第一実施形態のリングハンマの詳細を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図 第二実施形態のリングハンマの詳細を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図 第三実施形態のリングハンマの詳細を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図 第四実施形態のリングハンマの詳細を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図 第五実施形態のリングハンマの詳細を示し、（ａ）は斜視図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は平面図、（ｄ）は断面図 従来の竪型破砕機の断面図 従来の竪型破砕機の断面図

符号の説明

１ ケーシング
２ 保持筒
３，８，１２ 縦軸
４ 駆動軸
５ 破袋器
６ 分配板
７ ブレーカ
９ ロータ
１０ スイングハンマ
１１ 突起体
１３ 排出羽根
１４ 排出口
１５ 搬入装置
１６ 循環ダクト
２０ リングハンマ
２０ａ 挿通孔
２０ｂ リップ
２０ｃ 突出部
２０ｄ 切込み部
２０ｅ 溝部
２０ｆ 端面
２１ ディスク
２２ スペーサ

Claims (6)

1. ケーシング（１）内に上下方向の駆動軸（４）を配置し、その駆動軸（４）の軸心よりも外径側に上下方向の縦軸（１２）を配置し、その縦軸（１２）にリングハンマ（２０）を取り付け、前記リングハンマ（２０）は、その中央部に設けた挿通孔（２０ａ）に前記縦軸（１２）が挿通されることによりその縦軸（１２）の軸心周りに回転自在であるとともにその下方に隣接するディスク（２１）で前記縦軸（１１）の軸心方向に支持されており、前記駆動軸（４）がその駆動軸（４）の軸心周りに回転するのに伴って前記縦軸（１２）及び前記リングハンマ（２０）が前記駆動軸（４）の軸心周りに回転移動し、その回転移動により、前記リングハンマ（２０）が前記ケーシング（１）内に投入された被破砕物を破砕する竪型破砕機において、
   前記挿通孔（２０ａ）の周縁部に、前記リングハンマ（２０）の端面（２０ｆ）から前記軸心方向へ突出するリップ（２０ｂ）を設け、そのリップ（２０ｂ）を前記ディスク（２１）の上面に当接させたことを特徴とする竪型破砕機。
2. 前記リップ（２０ｂ）は、前記挿通孔（２０ａ）の周囲全周に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の竪型破砕機。
3. 前記リップ（２０ｂ）は、前記挿通孔（２０ａ）の縁に臨んで設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の竪型破砕機。
4. 前記リップ（２０ｂ）は、前記ディスク（２１）の上面に面接触するフラット面を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の竪型破砕機。
5. 前記リングハンマ（２０）は、上下反転することによりいずれの側でも使用できるようになっており、前記リップ（２０ｂ）は、前記リングハンマ（２０）の両端面（２０ｆ、２０ｆ）に設けられることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の竪型破砕機。
6. 請求項１乃至５のいずれかに記載の竪型破砕機に用いられるリングハンマ（２０）であって、その中央部に設けた挿通孔（２０ａ）に前記縦軸（１２）が挿通されることによりその縦軸（１２）の軸心周りに回転自在に支持されるようになっており、前記挿通孔（２０ａ）の周縁部に、前記リングハンマ（２０）の端面（２０ｆ）から前記軸心方向へ突出するリップ（２０ｂ）を設け、そのリップ（２０ｂ）を前記ディスク（２１）の上面に当接可能としたリングハンマ。

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