JP2015123382A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】被破砕物を確実に破砕することができる破砕機を提供する。【解決手段】破砕機は、上下が開口した筐体５０と、筐体の上側に配置した投入ホッパとを備え、破砕刃６１，６２を固定した回転軸１０，２０を筐体内に横置きしてある。破砕機は、回転軸に平行な支持軸４０と、支持軸回りに回動し、被破砕物を押圧する押圧部材４１と、押圧部材の一部を破砕刃の方へ移動すべく制御する制御部とを備える。押圧部材の一部が筐体内で滞留状態の被破砕物Ｓを上方から下方に向かって破砕刃の方へ押圧する。【選択図】図８

Description

本発明は、上下が開口した箱状の筐体と、筐体の上側に配置した投入ホッパとを備え、破砕刃を固定した回転軸を筐体内に横置きした破砕機に関する。

環境汚染あるいは産業廃棄物の増加などの問題を解決するため、循環型社会の形成が益々重要になってきている。例えば、プラスチックに代表される合成樹脂を用いて成形品又は成形部品を製造する射出成形工場では、不要部分あるいは成形不良品などを回収し、回収した被破砕物を破砕機で破砕してリサイクル原資としている。

このような破砕機は、例えば、被破砕物を破砕するため、破砕刃を固定した回転軸を設けている。筐体内に１つの回転軸を具備する１軸破砕機の他、特に大型の被破砕物を破砕するために複数の回転軸を平行に配置した多軸破砕機も利用されている。大型の被破砕物を破砕する際には、例えば、ベルトコンベア等で運ばれてきた被破砕物を投入ホッパから投入する。投入ホッパから投入された被破砕物は破砕機の筐体内に落下して破砕刃で破砕される。

また、被破砕物をプッシャーと称する押込み部材で押し込む方法がとられている。例えば、押込み装置を複数回往復運動させることにより粗砕物を筒に押込み、その後、粉砕機の刃物表面にプッシャーで押付けて粉砕する粉砕装置が開示されている（特許文献１参照）。また、粉砕空間部を間にして２つの粉砕ロータを配置し、被粉砕物を粉砕空間部に押し込む押込み手段を備えた粉砕装置が開示されている（特許文献２参照）。

特開平６−２３８６６３号公報 特開２００４−３３００９１号公報

しかし、被破砕物には、成形時に発生するスプルランナと称される比較的形状の小さいものだけでなく、形状が大きいものもある。例えば、被破砕物の中には、形状が大きく薄い板状のものもある。このような薄い板状の被破砕物を投入ホッパから投入すると、被破砕物が破砕刃に落ち込み、破砕刃が被破砕物の縁部に食い込むことにより、破砕することができる。しかし、投入ホッパに投入された際の薄い板状の被破砕物の姿勢によっては、被破砕物が投入ホッパの途中で引っかかり落下しない場合、あるいは、回転する破砕刃の上に水平に落下した場合には破砕刃で破砕することができないという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、被破砕物を確実に破砕することができる破砕機を提供することを目的とする。

本発明に係る破砕機は、上下が開口した筐体と、該筐体の上側に配置した投入ホッパとを備え、破砕刃を固定した回転軸を前記筐体内に横置きした破砕機において、前記回転軸に平行な支持軸と、該支持軸回りに回動し、被破砕物を押圧する押圧部材と、該押圧部材の一部を前記破砕刃の方へ移動すべく制御する制御部とを備えることを特徴とする。

本発明にあっては、回転軸に平行な支持軸を配置してあり、当該支持軸の回りに回動し、被破砕物を押圧する押圧部材を備える。制御部は、押圧部材の一部を破砕刃の方へ移動すべく押圧部材の回動を制御する。例えば、制御部が押圧部材を支持軸回りに回動させると、押圧部材の一部（例えば、端部）が破砕刃に近づく方向に移動する。回転する破砕刃の上で被破砕物が滞留状態（被破砕物に破砕刃が食込まない状態）にある場合、押圧部材の一部が滞留状態の被破砕物の縁部を上方から下方に向かって破砕刃の方へ押圧するので、被破砕物の縁部が破砕刃の刃部に食い込み被破砕物を確実に破砕することができる。

本発明に係る破砕機は、前記支持軸を前記筐体の外側に配置してあり、前記制御部は、前記投入ホッパに設けられた隙間を通じて前記押圧部材の一部を前記破砕刃の方へ移動すべく該押圧部材の前記支持軸回りの回動を制御するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、筐体の外側に回転軸に平行な支持軸を配置してあり、制御部は、投入ホッパに設けられた隙間を通じて押圧部材の一部を破砕刃の方へ移動すべく押圧部材の回動を制御する。例えば、制御部が押圧部材を支持軸回りに回動させると、押圧部材の一部（例えば、端部）が投入ホッパに設けられた隙間を通じて破砕刃に近づく方向に移動する。回転する破砕刃の上で被破砕物が滞留状態（被破砕物に破砕刃が食込まない状態）にある場合、押圧部材の一部が滞留状態の被破砕物の縁部を上方から下方に向かって破砕刃の方へ押圧するので、被破砕物の縁部が破砕刃の刃部に食い込み被破砕物を確実に破砕することができる。

本発明に係る破砕機は、前記回転軸方向に離隔して前記破砕刃を前記回転軸に複数固定してあり、前記押圧部材は板状をなし、隣り合う破砕刃の間であって前記回転軸に垂直な仮想平面上に前記押圧部材を配置してあることを特徴とする。

本発明にあっては、回転軸方向に離隔して複数の破砕刃を回転軸に固定してある。押圧部材は板状をなし、隣り合う破砕刃の間であって回転軸に垂直な仮想平面上に押圧部材を配置してある。押圧部材を回動させて、押圧部材の一部を破砕刃の方へ移動させた場合、押圧部材は、隣り合う破砕刃の間の部分に位置するので、押圧部材が破砕刃と干渉することなく被破砕物が破砕刃に食い込むように被破砕物を押圧することができる。

本発明に係る破砕機は、前記複数の破砕刃それぞれの周方向に沿って複数の刃部を離隔して設けてあり、前記回転軸に垂直な仮想平面に投影した前記複数の破砕刃の各刃部のうち前記周方向に沿って隣り合う複数組の刃部の少なくとも一部の組の刃部の間隔が異なることを特徴とする。

本発明にあっては、複数の破砕刃それぞれの周方向に沿って複数の刃部を離隔して設けてある。例えば、回転軸に５枚の破砕刃Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅを当該順序で固定してあり、破砕刃Ａの周方向に４個の刃部ａを離隔して設けてあるとする。他の破砕はＢ〜Ｅについても同様にそれぞれ４個の刃部ｂ〜ｅを設けてあるとする。４個の刃部は等間隔、すなわち回転軸回りに９０°ずれた位置に設けてあるとする。そして、回転軸に垂直な仮想平面に投影した複数の破砕刃Ａ〜Ｅの各刃部ａ〜ｅのうち周方向に沿って隣り合う複数組の刃部の少なくとも一部の組の刃部の間隔が異なるようにしてある。

例えば、周方向に沿って隣り合う複数の組の刃部は、刃部（ａ、ｂ）の組、刃部（ｂ、ｃ）の組、刃部（ｃ、ｄ）の組、刃部（ｄ、ｅ）の組、刃部（ｅ、ａ）の組とすることができる。刃部（ａ、ｂ）の間隔、すなわち、回転軸を中心にして刃部ａ、ｂのなす角をαａとする。同様に刃部（ｂ、ｃ）、刃部（ｃ、ｄ）、刃部（ｄ、ｅ）、刃部（ｅ、ａ）の回転軸を中心にしてなす角をαｂ、αｃ、αｄ、αｅとすると、αａ〜αｅの一部を他と異ならせてある。例えば、αａ＝αｂ＝α１とし、αｄ＝α２とし、αｃ＝αｅ＝α３の如くである。

上述の構成により回転軸に垂直な仮想平面に投影した隣り合う刃部の間隔が等間隔ではなく不等間隔となり、隣り合う刃部のうち一部の刃部の間隔を、等間隔の場合に比べて長く（なす角を大きく）することができ、押圧部材で被破砕物を押圧した際に被破砕物の縁部が隣り合う刃部の間に落ち込みやすくなり、破砕刃が被破砕物に食い込みやすくなる。

本発明に係る破砕機は、前記支持軸方向に離隔して前記押圧部材を前記支持軸に複数配置してあり、各押圧部材は、前記支持軸に平行なタイロッドに固定してあることを特徴とする。

本発明にあっては、支持軸方向に離隔して押圧部材を支持軸に複数配置してある。すなわち、回転軸の軸方向に離隔して破砕刃を回転軸に複数固定してあり、隣り合う破砕刃の間の位置に対応する支持軸の位置に押圧部材それぞれを固定してある。各押圧部材は、支持軸に平行なタイロッドに固定してある。これにより、各押圧部材は、タイロッドにより固定され１個の剛体とすることができ、被破砕物を押圧する際の強度（剛度）を大きくすることができる。

本発明に係る破砕機は、前記投入ホッパは、前記回転軸を間にして対設した２つ側板を有し、一方の側板を鉛直方向に対して傾斜してあり、他方の側板に前記隙間を設けてあることを特徴とする。

本発明にあっては、投入ホッパは、回転軸を間にして対設した２つ側板を有し、一方の側板を鉛直方向に対して傾斜してあり、他方の側板に隙間を設けてある。投入ホッパの回転軸に平行な側板の一方を鉛直方向に対して傾斜してあり、薄い板状の被破砕物を投入ホッパに投入する場合、被破砕物が傾斜させた側板上を滑るようにして筐体内へ投入する。そして、被破砕物が破砕刃で破砕されることなく筐体内で滞留した場合、他方の側板に設けた隙間を通じて押圧部材の一部を破砕刃の方へ移動させる（近づける）ことにより、被破砕物を破砕刃の方へ押し下げて破砕刃が被破砕物に食い込むようにすることができる。また、傾斜した側板に隙間を設けた場合には、押圧部材の移動距離が大きくなり、押圧部材を回動させるための装置が大型化するのに対し、回転軸を間にして傾斜した側板に対向する側板（鉛直方向に沿った側板）に隙間を設けることにより、押圧部材の移動距離をより短くすることができ、押圧部材を回動させるための装置を小型化することができる。

本発明に係る破砕機は、前記投入ホッパを通じて投入された被破砕物が前記破砕刃で破砕されているか否かを判定する判定部を備え、前記制御部は、前記判定部で被破砕物が破砕されていないと判定した場合、前記押圧部材の回動を開始するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、判定部は、投入ホッパを通じて投入された被破砕物が破砕刃で破砕されているか否かを判定する。被破砕物が破砕されているか否か、すなわち破砕刃が被破砕物に食い込まずに空回りしているか否かを判定するには、例えば、回転軸を回転させる電動機のトルク、トルク電流、負荷電流などを検出することにより行うことができる。制御部は、判定部で被破砕物が破砕されていないと判定した場合、押圧部材の回動を開始する。これにより、破砕刃が被破砕物に食い込まずに空回りしている場合だけ、押圧部材を回動させるので、省電力化を図ることができる。

本発明に係る破砕機は、前記制御部は、前記押圧部材の前記一部が前記破砕刃との距離が所定距離に達した場合、所定時間の間前記押圧部材の回動を停止するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、制御部は、押圧部材の一部が破砕刃との距離が所定距離に達した場合、所定時間の間押圧部材の回動を停止する。所定距離は、例えば、押圧部材の一部（例えば、端部）と破砕刃との距離が最短となる距離とすることができる。所定時間は、回転軸の回転速度にも依存し、例えば、１つの破砕刃の刃部が押圧部材の一部の近傍を通過した後に当該破砕刃の次の刃部が当該近傍を通過するまでの時間以上とすることができ、例えば、５秒程度とすることができる。所定時間の間、押圧部材の回動を停止することにより、被破砕物に刃部を確実に食い込ませることができる。

本発明に係る破砕機は、前記押圧部材による押圧力を設定する設定部を備え、前記制御部は、前記押圧部材が、前記設定部で設定した押圧力で被破砕物を押圧するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、押圧部材による押圧力を設定する設定部を備え、制御部は、押圧部材が、設定部で設定した押圧力で被破砕物を押圧するよう制御する。筐体に投入され、破砕刃で破砕されずに滞留している被破砕物の位置又は姿勢は被破砕物の形状又は大きさが変わると異なる。被破砕物を押圧する圧力を設定した値にすることにより、被破砕物の形状又は大きさに応じて所要の押圧力で被破砕物を押圧することができる。

本発明に係る破砕機は、前記筐体内に破砕刃を固定した前記回転軸を複数平行に横置きしてあり、前記制御部は、前記押圧部材の前記一部を一の回転軸に固定された前記破砕刃の方へ移動すべく前記押圧部材の回動を制御するようにしてあることを特徴とする。

本発明にあっては、筐体内に破砕刃を固定した回転軸を複数平行に横置きしてある。制御部は、押圧部材の一部を一の回転軸に固定された破砕刃の方へ移動すべく押圧部材の回動を制御する。例えば、筐体内に２つの回転軸を平行に横置きし、それぞれの回転軸に固定された破砕刃が協働で被破砕物を破砕する場合、一の回転軸に固定された破砕刃が被破砕物に食い込むように押圧部材の一部で被破砕物を押圧することにより、当該破砕刃が食い込んだ被破砕物が破砕刃の回転とともに移動し、他の回転軸に固定された破砕刃でさらに協働して破砕されるので、確実に被破砕物を破砕することができる。

本発明によれば、被破砕物を確実に破砕することができる。

実施の形態１の破砕機の構成の一例を示す斜視図である。 実施の形態１の破砕機の構成の一例を示す要部側面図である。 実施の形態１の破砕機の構成の一例を示す要部平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線から見た要部断面図である。 回転軸に固定した各破砕刃を回転軸方向から見た状態を示す説明図である。 押圧部材を回動させて押圧部材の端部を破砕刃に近づけた状態を示す要部断面図である。 被破砕物が破砕刃で破砕されずに筐体内で滞留している状態の一例を示す説明図である。 押圧部材を所定位置まで回動させた状態の一例を示す説明図である。 被破砕物が破砕刃で破砕される様子の一例を示す説明図である。 隣り合う刃部同士の回転軸を中心にしたなす角がすべて等しい場合の例を示す要部断面図である。 実施の形態２の破砕機の構成の一例を示す要部平面図である。 図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線から見た要部断面図である。 実施の形態３の破砕機の構成の一例を示す要部平面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た押圧部材の第１位置での要部断面図である。 図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た押圧部材の第２位置での要部断面図である。

（実施の形態１）
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は実施の形態１の破砕機１００の構成の一例を示す斜視図であり、図２は実施の形態１の破砕機１００の構成の一例を示す要部側面図であり、図３は実施の形態１の破砕機１００の構成の一例を示す要部平面図である。以下の説明では、破砕機として、２つの回転軸を有する二軸破砕機の例を挙げるが、破砕機は二軸破砕機に限定されるものではなく、一軸破砕機であってもよく、三軸以上の多軸破砕機であってもよい。

破砕機１００は、中央部に開口部（不図示）を設けた金属製の基台１上に上側と下側が開口した筐体５０をボルト等で固定してある。すなわち、筐体５０は、下側の開口が基台１に設けた開口部に位置するように基台１上に固定されている。筐体５０は、お互いに対向する２組の側壁で構成され、平面視が矩形状をなす（図３参照）。

図３に示すように、破砕機１００は、筐体５０内に平行に横置きされた２つの回転軸１０及び回転軸２０を備える。回転軸１０には、回転軸１０の軸方向に適長離隔して複数の破砕刃６１（図３の例では５枚）を固定してある。同様に、回転軸２０には、回転軸２０の軸方向に適長離隔して複数の破砕刃６２（図３の例では５枚）を固定してある。

基台１上にはモータ１１及びモータ１１のモータ軸の回転数を減速する減速機１２が並置されている。筐体５０の一側壁には、小スプロケット、大スプロケット及び各スプロケットに掛け渡されたチェーン１３１を収容し、減速機１２の回転を回転軸１０に伝動する伝動チェーンカバー１３を並置してある。筐体５０を間にして伝動チェーンカバー１３の反対側には、回転軸１０の回転を回転軸２０へ伝達するためのギア部２３を設けている。なお、本実施の形態では、２つの回転軸１０、２０を１つのモータ１１で駆動する構成であるが、それぞれの回転軸１０、２０を別個のモータで駆動するようにしてもよい。

基台１上には、破砕機１００全体（モータ１１も含む）の動作を制御するための制御ユニット３０を設けてある。制御ユニット３０は、破砕機１００の動作を制御するための各種操作スイッチ、破砕機１００の作動状態を表示する表示灯（いずれも不図示）などを備える。

基台１の下側には、破砕機１００で破砕された破砕物を収容する収容箱（不図示）が配置される。

筐体５０の上側には、被破砕物を投入するための投入ホッパ２を設けてある。投入ホッパ２は、４つの側板で矩形状に囲まれた構成をなし、筐体５０の上側の開口と連通するとともに、上部に開口する投入口を有し、該投入口から投入された被破砕物は筐体５０内へ供給される。

投入ホッパ２は、回転軸１０、２０を間にして対設した２つ側板２１、２２を有する。一方の側板２１は、鉛直方向に対して傾斜してあり、他方の側板２２は、回転軸１０に固定した破砕刃６１のうち隣り合う破砕刃６１間の位置に対応させて、縦長の隙間２２１を複数（図１等の例では４個）離隔して設けてある。薄い板状の被破砕物を投入ホッパ２に投入する場合、被破砕物が傾斜させた側面２１上を滑るようにして筐体５０内へ投入（落下）するようにしてある。

筐体５０の外側（側板２２の外側）に支持軸４０を回転軸１０、２０と平行になるように設けてある。すなわち、支持軸４０の両側には軸受４３、４３を設けてあり、各軸受４３、４３は、それぞれブラケット４６、４７にボルト等で固定してある。また、ブラケット４６、４７はそれぞれ筐体５０にボルト等で固定してある。

支持軸４０には、前述の４個の隙間２２１の位置に対応させて板状の押圧部材４１を複数（図１等の例では４個）支持軸４０方向に離隔して固定してある。すなわち、回転軸１０に固定された破砕刃６１の隣り合う破砕刃６１間の位置（図１等の例では４か所）に対応する支持軸４０の位置に押圧部材４１それぞれを固定してある。各押圧部材４１は、支持軸４０に平行な２本のタイロッド４２、４２に固定してある。各押圧部材４１は、破砕刃６１、６２により破砕されずに筐体５０内で滞留している被破砕物を上方から破砕刃６１の方へ押圧するためのものである。

支持軸４０の一方の軸受４３側には、適長の連結部材４５の一端側を固定してあり、連結部材４５の他端側をアクチュエータ４４で水平方向に移動させることにより、連結部材４５が支持軸４０回りに回動し、連結部材４５と連動して各押圧部材４１も支持軸４０回りに回動する。押圧部材４１の回動についての詳細は後述する。

回転軸１０に固定された隣り合う破砕刃６１の間には、後述の小径の円筒状のカラー（６１２）を嵌着してある。カラー６１２は、破砕刃６１の間隔を決めるスペーサの機能も有する。また、筐体５０内のカラー６１２に対応する位置には、スクレーパ５１を設けてある。スクレーパ５１の先端部は、カラー６１２の外周に合わせて円弧状に湾曲させてあり、カラー６１２の外周に近接させてある。

同様に、回転軸２０に固定された隣り合う破砕刃６２の間には、後述の小径の円筒状のカラー（６２２）を嵌着してある。カラー６２２は、破砕刃６２の間隔を決めるスペーサの機能も有する。また、筐体５０内のカラー６２２に対応する位置には、スクレーパ５２を設けてある。スクレーパ５２の先端部は、カラー６２２の外周に合わせて円弧状に湾曲させてあり、カラー６２２の外周に近接させてある。破砕刃６１とスクレーパ５１との間には隙間５５を設けてあり、破砕刃６２とスクレーパ５２との間にも隙間５５を設けてある。

図４は図３のＩＶ−ＩＶ線から見た要部断面図である。筐体５０の内側に２つの回転軸１０、２０を平行に横置きしてある。回転軸１０、２０は、減速機１２、チェーン１３１、ギア部２３を介してモータ１１で駆動され、図４中の符号Ａ、Ｂで示す方向に回転する。すなわち、回転軸１０に固定された破砕刃６１の回転方向と、回転軸２０に固定された破砕刃６２の回転方向とはお互いに逆向きである。

回転軸１０に固定された隣り合う破砕刃６１の間には、小径の円筒状のカラー６１２を嵌着してある。各破砕刃６１は、周方向（破砕刃６１の回転方向）に沿って複数（図４の例では４個）の刃部６１１を離隔して設けてある。同様に、回転軸２０に固定された隣り合う破砕刃６２の間には、小径の円筒状のカラー６２２を嵌着してある。各破砕刃６２は、周方向（破砕刃６２の回転方向）に沿って複数（図４の例では４個）の刃部６２１を離隔して設けてある。

刃部６１１は、破砕刃６１の回転方向に向かって先端部（刃先）が湾曲したアーム状をなしている。同様に、刃部６２１は、破砕刃６２の回転方向に向かって先端部（刃先）が湾曲したアーム状をなしている。

刃部６１１は、破砕刃６１の周方向に沿って等間隔に設けられている。すなわち、１つの破砕刃６１の隣り合う刃部６１１と回転軸１０の軸中心とがなす角は９０度である。同様に、刃部６２１は、破砕刃６２の周方向に沿って等間隔に設けられている。すなわち、１つの破砕刃６２の隣り合う刃部６２１と回転軸２０の軸中心とがなす角は９０度である。

刃部６１１、６２１は、対応するカラー６２２、６１２と協働して、刃部６１１、６２１が被破砕物に食い込み、押し込まれて被破砕物を所望の寸法に切断（せん断、シャーリング）する。

破砕刃６１の外周（回転軌跡）とカラー６２２の外周とは適宜の間隔を設けてある。同様に、破砕刃６２の外周（回転軌跡）とカラー６１２の外周とは適宜の間隔を設けてある。破砕刃６１、６２が回転することにより、破砕刃６１、６２の外周は、対応するカラー６２２、６１２と協働して、両回転軸１０、２０間に被破砕物を巻き込んで圧延する。

また、アクチュエータ４４の端部から突出させた伸縮可能なシリンダ４８の先端部に連結部材４５の他端側を軸回りに回動可能に連結してある。アクチュエータ４４が、シリンダ４８を水平方向に伸縮させることにより、連絡部材４５と連動する押圧部材４１は、支持軸４０回りに回動する。また、図４に示すように、押圧部材４１を作動（回動）させない状態では、押圧部材４１の端面が、投入ホッパ２の側板２２の内面と略一致する位置で押圧部材４１を保持するようにしてある。これにより、押圧部材４１が隙間２２１の蓋の役割を果たし、被破砕物を破砕した破砕片が隙間２２１から側板２２の外側に飛び出ることを防止することができる。

図５は回転軸１０に固定した各破砕刃６１を回転軸１０方向から見た状態を示す説明図である。前述のとおり、回転軸１０には、５枚の破砕刃６１が回転軸１０方向に離隔して固定され、各破砕刃６１には、４個の刃部６１１が等間隔になるように設けられている。便宜上、５枚の破砕刃を回転軸１０の一端から他端に向かって順番に符号６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ、６１Ｄ、６１Ｅで表す。また、破砕刃６１Ａに設けられた４個の刃部を６１１ａで表し、同様に、破砕刃６１Ｂ〜６１Ｅそれぞれに設けられた４個の刃部を６１１ｂ〜６１１ｅで表す。

図５に示すように、回転軸１０に垂直な仮想平面に投影した複数の破砕刃６１Ａ〜６１Ｅの各刃部６１１ａ〜６１１ｅのうち周方向に沿って隣り合う複数組の刃部の少なくとも一部の組の刃部の間隔が異なるようにしてある。なお、図５に示すような刃部の配置を不等配刃とも称する。

例えば、周方向に沿って隣り合う複数の組の刃部は、刃部（６１１ａ、６１１ｂ）の組、刃部（６１１ｂ、６１１ｃ）の組、刃部（６１１ｃ、６１１ｄ）の組、刃部（６１１ｄ、６１１ｅ）の組、刃部（６１１ｅ、６１１ａ）の組とすることができる。刃部（６１１ａ、６１１ｂ）の間隔、すなわち、回転軸１０を中心にして隣り合う刃部６１１ａ、６１１ｂのなす角をαａとする。同様に刃部（６１１ｂ、６１１ｃ）、刃部（６１１ｃ、６１１ｄ）、刃部（６１１ｄ、６１１ｅ）、刃部（６１１ｅ、６１１ａ）の回転軸１０を中心にしてなす角をαｂ、αｃ、αｄ、αｅとすると、αａ〜αｅの一部を他と異ならせてある。例えば、図５の例では、αａ＝αｂ＝α１とし、αｄ＝α２とし、αｃ＝αｅ＝α３としてある。なお、回転軸２０に固定された破砕刃６２についても同様である。

図６は押圧部材４１を回動させて押圧部材４１の端部４１１を破砕刃６１に近づけた状態を示す要部断面図である。図６は、押圧部材４１の端部４１１が破砕刃６１との距離が所定距離に達した状態（所定位置の状態とも称する）を示す。所定距離は、例えば、押圧部材４１の端部４１１と破砕刃６１との距離が最短となる距離とすることができる。

制御ユニット３０は、制御部としての機能を有し、投入ホッパ２に設けられた隙間２２１を通じて押圧部材４１の一部としての端部４１１を破砕刃６１の方へ移動すべく押圧部材４１の回動を制御する。例えば、図６に示すように、制御ユニット３０がアクチュエータ４４を制御し、押圧部材４１を支持軸４０回りに回動させると、押圧部材４１の端部４１１が投入ホッパ２に設けられた隙間２２１を通じて破砕刃６１に近づく方向に移動する。回転する破砕刃６１、６２の上で被破砕物が滞留状態（被破砕物に破砕刃が食込まない状態）にある場合、押圧部材４１の端部４１１が滞留状態の被破砕物の縁部を上方から下方に向かって破砕刃６１の方へ押圧するので、被破砕物の縁部が破砕刃６１の刃部６１１に食い込み被破砕物を確実に破砕することができる。

次に、本実施の形態の破砕機１００の動作について説明する。図７は被破砕物Ｓが破砕刃６１、６２で破砕されずに筐体５０内で滞留している状態の一例を示す説明図であり、図８は押圧部材４１を所定位置まで回動させた状態の一例を示す説明図であり、図９は被破砕物Ｓが破砕刃６１、６２で破砕される様子の一例を示す説明図である。

被破砕物Ｓの中には、形状が大きく薄い板状のものがある。このような薄い板状の被破砕物Ｓを投入ホッパ２から投入した際の被破砕物Ｓの姿勢によっては、被破砕物Ｓが投入ホッパ２の途中で引っかかり破砕刃６１、６２の方へ落下しない場合、あるいは、図７に示すように、回転する破砕刃６１、６２の上に水平に落下した場合など、被破砕物Ｓが筐体５０内で滞留した場合には破砕刃６１、６２で破砕することができない。

そこで、図８に示すように、押圧部材４１の端部４１１と破砕刃６１との距離が所定距離となる所定位置まで押圧部材４１を回動させて端部４１１を破砕刃６１に近づけることにより、被破砕物Ｓの縁部を上方から下方に向かって破砕刃６１の方へ押圧するので、被破砕物Ｓの縁部に刃部（例えば、図８の例では刃部６１１ｄ）が食い込む。

そして、図９に示すように、刃部が食い込んだ被破砕物Ｓは、破砕刃６１、６２の回転とともに姿勢が立ち上がり、破砕刃６１、６２の間で圧延されるとともに切断される。

本実施の形態の破砕機１００にあっては、回転軸１０、２０方向に離隔して複数の破砕刃６１、６２それぞれを回転軸１０、２０に固定してある。押圧部材４１は板状をなし、隣り合う破砕刃６１の間であって回転軸１０に垂直な仮想平面上に押圧部材４１を配置してある。押圧部材４１を回動させて、押圧部材４１の端部４１１を破砕刃６１の方へ移動させた場合、押圧部材４１は、隣り合う破砕刃６１の間の部分に位置するので、押圧部材４１が破砕刃６１と干渉することなく被破砕物が破砕刃６１に食い込むように被破砕物を押圧することができる。

また、本実施の形態の破砕機１００にあっては、前述のとおり、回転軸１０を中心にして隣り合う刃部６１１ａ、６１１ｂのなす角をαａとする。同様に刃部（６１１ｂ、６１１ｃ）、刃部（６１１ｃ、６１１ｄ）、刃部（６１１ｄ、６１１ｅ）、刃部（６１１ｅ、６１１ａ）の回転軸１０を中心にしてなす角をαｂ、αｃ、αｄ、αｅとすると、αａ〜αｅの一部を他と異ならせてある。例えば、図５の例では、αａ＝αｂ＝α１とし、αｄ＝α２とし、αｃ＝αｅ＝α３としてある。例えば、α１＝７°、α２＝１０°、α３＝３３°とすることができる。なお、隣り合う刃部同士の回転軸１０を中心にしたなす角は前述の例に限定されるものではない。

図１０は隣り合う刃部同士の回転軸を中心にしたなす角がすべて等しい場合の例を示す要部断面図である。回転軸に垂直な仮想平面に投影した隣り合う刃部の間隔、すなわち、隣り合う刃部同士の回転軸を中心にしたなす角がすべて等しい破砕刃を、等配刃とも称する。図１０に示すように、被破砕物（Ｓ１の状態）が破砕刃の上で滞留し、破砕刃が空回りをしている場合に、押圧部材４１を回動させて、符号Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３で示す位置に順番に回動させたとする。符号Ｐ３で示す位置で押圧部材４１が被破砕物（Ｓ２の状態）を押圧した場合に、図１０に示すように、破砕刃が等配刃であるときは、隣り合う刃部の間隔が比較的短くなるため、被破砕物は回転する破砕刃の上側で滞留し、破砕刃が空回りする可能性がある。なお、破砕刃に設けられた刃部の数、又は回転軸に固定された破砕刃の数が比較的少ない場合には、等配刃であっても、被破砕物が回転する破砕刃の上側で滞留して破砕刃が空回りする可能性はないといえる。

一方、本実施の形態の破砕機１００では、回転軸に垂直な仮想平面に投影した隣り合う刃部の間隔が等間隔（等配刃）ではなく不等間隔（不等配刃）となり、隣り合う刃部のうち一部の刃部の間隔を、等間隔の場合に比べて長く（なす角を大きく）することができ、押圧部材４１で被破砕物を押圧した際に被破砕物の縁部が隣り合う刃部の間に落ち込みやすくなり、破砕刃６１が被破砕物に食い込みやすくなる。なお、破砕刃の刃部は、不等配刃に限定されるものではなく、等配刃であってもよい。

また、本実施の形態の破砕機１００にあっては、各押圧部材４１は、支持軸４０に平行なタイロッド４２に固定してあるので、各押圧部材４１は、タイロッド４２により固定され１個の剛体とすることができ、被破砕物を押圧する際の強度（剛度）を大きくすることができる。

また、本実施の形態の破砕機１００にあっては、押圧部材４１を投入ホッパ２の側板２２側に設けてあるが、側板２１側に設けてもよく、あるいは側板２１、２２の両方に設けることもできる。しかし、傾斜した側板２１に隙間を設けて側板２１側に押圧部材４１を設ける場合には、押圧部材４１の移動距離が大きくなり、押圧部材４１を回動させるための装置（例えば、シリンダ等）が大型化するのに対し、回転軸を間にして傾斜した側板２１に対向する側板２２（鉛直方向に沿った側板）に隙間を設けることにより、押圧部材４１の移動距離をより短くすることができ、押圧部材４１を回動させるための装置を小型化することができる。

また、制御ユニット３０は、判定部としての機能を有し、投入ホッパ２を通じて投入された被破砕物が破砕刃６１、６２で破砕されているか否かを判定する。被破砕物が破砕されているか否か、すなわち破砕刃６１、６２が被破砕物に食い込まずに空回りしているか否かを判定するには、例えば、回転軸１０、２０を回転させるモータ１１のトルク、トルク電流、負荷電流などを検出することにより行うことができる。制御ユニット３０は、被破砕物が破砕されていないと判定した場合、押圧部材４１の回動を開始する。これにより、破砕刃６１、６２が被破砕物に食い込まずに空回りしている場合だけ、押圧部材４１を回動させるので、省電力化を図ることができる。

また、制御ユニット３０は、押圧部材４１の端部４１１が破砕刃６１との距離が所定距離に達した場合（図６に例示した状態）、所定時間の間、押圧部材４１の回動を図６に例示した状態で停止する。所定時間は、回転軸１０、２０の回転速度にも依存し、例えば、１つの破砕刃６１の刃部６１１が押圧部材４１の端部４１１の近傍を通過した後に当該破砕刃６１の次の刃部６１１が当該近傍を通過するまでの時間以上とすることができ、例えば、５秒程度とすることができる。所定時間の間、押圧部材４１の回動を停止することにより、被破砕物に刃部６１１を確実に食い込ませることができる。

制御ユニット３０は、押圧部材４１による押圧力を設定する設定部としての機能を有する。制御ユニット３０は、押圧部材４１が、設定した押圧力で被破砕物を押圧するよう制御する。筐体５０に投入され、破砕刃６１、６２で破砕されずに滞留している被破砕物の位置又は姿勢は被破砕物の形状又は大きさが変わると異なる。被破砕物を押圧する圧力を設定した値にすることにより、被破砕物の形状又は大きさに応じて所要の押圧力で被破砕物を押圧することができる。

また、上述したように、筐体５０内に破砕刃６１、６２を固定した２つの回転軸１０、２０を平行に横置きしてある。制御ユニット３０は、押圧部材４１の端部４１１を一の回転軸１０に固定された破砕刃６１の方へ移動すべく押圧部材４１の回動を制御する。例えば、筐体５０内に２つの回転軸を平行に横置きし、それぞれの回転軸に固定された破砕刃が協働で被破砕物を破砕する場合、一の回転軸に固定された破砕刃が被破砕物に食い込むように押圧部材の一部で被破砕物を押圧することにより、当該破砕刃が食い込んだ被破砕物が破砕刃の回転とともに移動し、他の回転軸に固定された破砕刃でさらに協働して破砕されるので、確実に被破砕物を破砕することができる。

本実施の形態によれば、筐体５０内で蓋がされたような状態で滞留している薄板上の被破砕物が、押圧部材４１で押圧され、破砕機１００の筐体５０内の壁面又はスクレーパの表面に沿って滑るようにして破砕刃６１（特に刃部６１１）に食い込ませることができるので、被破砕物を確実に破砕することができる。

また、押圧部材４１で押圧する場合、押圧部材４１の端部４１１が支持軸４０回りに円周状に移動するので、被破砕物の縁部を真上から真下に向かって押圧するのではなく、斜め上方から斜め下方に押えるので、被破砕物を筐体５０内の壁面又はスクレーパの表面に沿って滑るように移動させることができ、動力負担を小さくして電力消費を抑えることができる。

上述の実施の形態では、制御ユニット３０で破砕刃６１、６２が空回りをしているか否かを判定し、空回りしていると判定された場合、すなわち被破砕物が破砕されずに筐体５０内で滞留している場合に、押圧部材４１の回動を開始する構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、破砕刃６１、６２を回転させている場合に、常に押圧部材４１を回動させるようにしてもよい。

また、押圧部材４１の移動速度を可変できるように設定することもできる。また、破砕刃６１、６２に加わるトルクの大小に応じて、押圧部材４１の移動速度又は押圧力を可変するようにしてもよい。

（実施の形態２）
上述の実施の形態１においては、押圧部材４１を支持軸４０の回りに所要の回転角度の範囲内で回動させる構成であったが、これに限定されるものではなく、例えば、押圧部材を支持軸回りに一方向へ回転させる構成とすることもできる。なお、本実施の形態では、回動は、支持軸回りの一方向への回転も含む概念であるとする。

図１１は実施の形態２の破砕機１２０の構成の一例を示す要部平面図であり、図１２は図１１のＸＩＩ−ＸＩＩ線から見た要部断面図である。図１１及び図１２に示すように、実施の形態２の破砕機１２０においては、回転軸１０、２０に平行な支持軸１４０を筐体５０の外側ではなく、側板２２の位置に配置してある。支持軸１４０の両側には軸受１４３、１４３を設けてあり、各軸受１４３、１４３は、それぞれ不図示のブラケットにボルト等で固定してある。また、ブラケットはそれぞれ筐体５０にボルト等で固定してある。

支持軸１４０は、カップリング部１５を介してロータリアクチュエータ１６により回転駆動されるようにしてある。なお、ロータリアクチュエータ１６に代えて、所望の回転力で支持軸１４０を回転駆動できるものであれば、他の駆動装置を用いることもできる。

支持軸１４０には、板状の押圧部材１４１を支持軸１４０の方向に離隔して複数（図１１の例では５個）固定してある。すなわち、回転軸１０に固定された破砕刃６１の隣り合う破砕刃６１間の位置及び破砕刃６１と筐体５０との間に対応する支持軸１４０の位置（図１１の例では５か所）それぞれに押圧部材１４１を固定してある。押圧部材１４１は、支持軸１４０の回りに符号Ｃで示す方向（一方向）に回転するようにしてある。

押圧部材１４１は、支持軸１４０を中心にして点対称の構成をなし、平面視が略矩形状をなし、先端側には、回転方向に向かって突出した端部１４１１を設けてある。端部１４１１は、実施の形態１の押圧部材４１の端部４１１と同様の機能を有する。

また、押圧部材１４１の先端には、破線で示す回転軌道に沿った円弧状の適長の押圧面１４１２を形成してある。なお、図１２では、側板２２の外側に押圧部材１４１を覆うカバーを図示していないが、回転する押圧部材１４１を覆うカバーを設けることができる。

また、図１１に示すように、隣り合う押圧部材１４１の間、及び押圧部材１４１と筐体５０との間には、側板２２の内側に破砕刃６１の方に向かって傾斜させた傾斜板５３を設けている。傾斜板５３を設けることにより、投入ホッパ２から投入した被破砕物Ｓは、傾斜板５３上を滑り、破砕刃６１と側板２２との間に入り込むことを防止するとともに、被破砕物Ｓが、破砕刃６１と破砕刃６２との間（すなわち、回転軸１０と回転軸２０との間）の方へ案内することができ、破砕刃６１、６２で破砕されやすくすることができる。なお、傾斜板５３を具備しない構成であってもよい。

また、実施の形態１と同様に、支持軸１４０回りに回転する押圧部材１４１の端部１４１１が、被破砕物Ｓの縁部を上方から下方に向かって破砕刃６１の方へ押圧するので、被破砕物Ｓの縁部に刃部を食い込ませることができ、被破砕物を確実に破砕することができる。また、適長の押圧面１４１２を設けることにより、押圧部材１４１が回転している際に押圧面１４１２により被破砕物Ｓを所要の時間（押圧面１４１２の回転軌道に沿った長さに相当する時間）だけ押圧し続けることができる。

（実施の形態３）
上述の実施の形態１においては、支持軸４０を筐体５０の外側に配置するとともに、押圧部材４１の端部４１１が投入ホッパ２に設けられた隙間２２１を通じて破砕刃６１に近づく方向に移動させる構成であったが、これに限定されるものではない。例えば、押圧部材及び押圧部材の回動を制御する駆動ユニットを側板の内側に配置することもできる。

図１３は実施の形態３の破砕機１３０の構成の一例を示す要部平面図であり、図１４は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た押圧部材２４１の第１位置での要部断面図である。図１３及び図１４に示すように、実施の形態３の破砕機１３０においては、回転軸１０、２０に平行な支持軸２４０を筐体５０の内側、すなわち側板２２の内側に配置してある。支持軸２４０の両側には軸受２４３、２４３を設けてあり、各軸受２４３、２４３は、それぞれ不図示のブラケットにボルト等で固定してある。また、ブラケットはそれぞれ筐体５０にボルト等で固定してある。

支持軸２４０は、カップリング部１７を介してロータリアクチュエータ１８により回転駆動されるようにしてある。また、カップリング部１７及びロータリアクチュエータ１８等の駆動ユニットも側板２２の内側に配置してある。なお、ロータリアクチュエータ１８に代えて、所望の回転力で支持軸２４０を回転駆動できるものであれば、他の駆動装置を用いることもできる。

支持軸２４０には、板状の押圧部材２４１を支持軸２４０の方向に離隔して複数（図１３の例では４個）固定してある。すなわち、回転軸１０に固定された破砕刃６１の隣り合う破砕刃６１間の位置に対応する支持軸２４０の位置（図１３の例では４か所）それぞれに押圧部材２４１を固定してある。押圧部材２４１は、支持軸２４０の回りに符号Ｄで示す方向及び符号Ｄで示す方向と反対の方向に１８０度だけ回動するようにしてある。

押圧部材２４１は、平面視が略矩形状をなし、一端側に支持軸２４０が固定され、他端側に被破砕物を押圧するための円弧状の端部２４１１を設けてある。端部２４１１は、実施の形態１の押圧部材４１の端部４１１と同様の機能を有する。なお、図１４は、押圧部材２４１の回動状態の第１位置を示す。第１位置では、端部２４１１は、破砕刃６１から最も離れた位置となり、被破砕物を押圧しない状態である。また、第１位置は、押圧部材２４１を駆動していない状態での押圧部材２４１の姿勢でもある。

図１５は図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ線から見た押圧部材２４１の第２位置での要部断面図である。第２位置では、端部２４１１は、破砕刃６１に最も近づいた位置となり、被破砕物を押圧する状態である。ロータリアクチュエータ１８を動作させることにより、押圧部材２４１は、符号Ｄで示す方向及び符号Ｄで示す方向の反対方向に沿って１８０度回動する。そして、第１位置から第２位置に近づくにつれて端部２４１１が、被破砕物Ｓの縁部を上方から下方に向かって破砕刃６１の方へ押圧するので、被破砕物Ｓの縁部に刃部を食い込ませることができ、被破砕物を確実に破砕することができる。

上述の実施の形態１〜３では、２つの回転軸を備えた破砕機について説明したが、本実施の形態は２軸破砕機だけでなく、３軸以上の多軸破砕機についても適用することができ、また１軸破砕機にも適用することができる。

２ 投入ホッパ
２１、２２ 側板
２２１ 隙間
１０、２０ 回転軸
３０ 制御ユニット
４０、１４０、２４０ 支持軸
４１、１４１、２４１ 押圧部材
４１１、１４１１、２４１１ 端部
５０ 筐体
６１、６２ 破砕刃
６１１、６２１ 刃部

Claims (10)

1. 上下が開口した筐体と、該筐体の上側に配置した投入ホッパとを備え、破砕刃を固定した回転軸を前記筐体内に横置きした破砕機において、
   前記回転軸に平行な支持軸と、
   該支持軸回りに回動し、被破砕物を押圧する押圧部材と、
   該押圧部材の一部を前記破砕刃の方へ移動すべく制御する制御部と
   を備えることを特徴とする破砕機。
2. 前記支持軸を前記筐体の外側に配置してあり、
   前記制御部は、
   前記投入ホッパに設けられた隙間を通じて前記押圧部材の一部を前記破砕刃の方へ移動すべく該押圧部材の前記支持軸回りの回動を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１に記載の破砕機。
3. 前記回転軸方向に離隔して前記破砕刃を前記回転軸に複数固定してあり、
   前記押圧部材は板状をなし、
   隣り合う破砕刃の間であって前記回転軸に垂直な仮想平面上に前記押圧部材を配置してあることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の破砕機。
4. 前記複数の破砕刃それぞれの周方向に沿って複数の刃部を離隔して設けてあり、
   前記回転軸に垂直な仮想平面に投影した前記複数の破砕刃の各刃部のうち前記周方向に沿って隣り合う複数組の刃部の少なくとも一部の組の刃部の間隔が異なることを特徴とする請求項３に記載の破砕機。
5. 前記支持軸方向に離隔して前記押圧部材を前記支持軸に複数配置してあり、
   各押圧部材は、
   前記支持軸に平行なタイロッドに固定してあることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の破砕機。
6. 前記投入ホッパは、
   前記回転軸を間にして対設した２つ側板を有し、
   一方の側板を鉛直方向に対して傾斜してあり、
   他方の側板に前記隙間を設けてあることを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の破砕機。
7. 前記投入ホッパを通じて投入された被破砕物が前記破砕刃で破砕されているか否かを判定する判定部を備え、
   前記制御部は、
   前記判定部で被破砕物が破砕されていないと判定した場合、前記押圧部材の回動を開始するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の破砕機。
8. 前記制御部は、
   前記押圧部材の前記一部が前記破砕刃との距離が所定距離に達した場合、所定時間の間前記押圧部材の回動を停止するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の破砕機。
9. 前記押圧部材による押圧力を設定する設定部を備え、
   前記制御部は、
   前記押圧部材が、前記設定部で設定した押圧力で被破砕物を押圧するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の破砕機。
10. 前記筐体内に破砕刃を固定した前記回転軸を複数平行に横置きしてあり、
    前記制御部は、
    前記押圧部材の前記一部を一の回転軸に固定された前記破砕刃の方へ移動すべく前記押圧部材の回動を制御するようにしてあることを特徴とする請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の破砕機。

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