JP2016215153A - ダブルスクリーン回転式破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】 産業廃棄物或いはバイオマス系の回転式破砕機において、単位時間当たりの処理能力を向上させる。【解決手段】 複数の回転破砕刃を備えた破砕ロータと複数の固定刃とスクリーンを配設してなるダブルスクリーン回転式破砕機であって、スクリーンは、左右の枢支軸に対して夫々支持されて開閉可能な一対のスクリーン要素からなり、固定刃は、スクリーンの始端と終端及び一対のスクリーン要素間に配設され、破砕ロータは、回転軸の回りに電動モータにより回転され、少なくとも１枚の支持盤の外周縁近傍に固定されたＭ個（少なくとも２つ）の回転破砕刃要素を固定した破砕ロータユニットをＮ群（少なくとも２つ）並設して構成されており、Ｎ群の破砕ロータユニットは、隣接する破砕ロータユニットの回転破砕刃要素を回転方向に所定角度θだけ捩じるように遷移させて破砕ロータ回転軸に固定するように構成した。ただし、θ＝３６０／（Ｎ×Ｍ）【選択図】 図１

Description

本発明は、例えば紙、プラスチック等の都市ゴミ、産業廃棄物等を細片に切断する回転式破砕機に関し、特に、単位時間当たりの処理量の大きいダブルスクリーン回転式破砕機に関するものである。

特に、最近では、バイオマスの利用が急務とされており、バイオマス系の廃棄物としては、例えば、事務所廃棄紙、建設発生木材、製材工場残材等があり、資源作物としては、稲わら・麦わら・もみ殻、さとうきびやトウモロコシ、林業廃材等があり、これら大量の処理が必要とされるバイオマス系の被破砕物の破砕機としての分野も広がっている。

本願出願人は、このような破砕機に対応するものとして、既に、特開２００４−２０２３６５号公報（特許文献１）として、係脱機構によりスクリーンに設けられた係合部を破砕機体に配設された係合部に係脱させると共に案内部によりスクリーンを取出し口部を経て取出又は挿入案内することができ、スクリーンの掃除作業や交換作業、保守作業を能率的に行うことができ、破砕作業能率を高めることができる破砕機を開示している。

特許文献１では、破砕機体内に破砕室部を配設し、該破砕室部内に被破砕物を破砕可能な破砕ロータを配設し、該破砕機体に該破砕ロータの下部外周面に沿ってスクリーンを配設してなり、上記破砕機体に上記スクリーンの取出し口部を配設し、該スクリーンに該破砕機体に配設された係合部に係脱可能な係脱部を設けると共に該スクリーンに該破砕機体に取付可能な取付部を設け、該破砕機体に該係脱部を取出案内可能な案内部を配設し、該破砕機体に該スクリーンに設けられた該係脱部を破砕機体に配設された該係合部に係脱させる係脱機構を配設してなる破砕機が開示されている。

特許文献１に開示された破砕機は、廃棄物の処理に十分に高い処理能力を有しているものではあるが、さらに高い処理能力を達成するために、本発明では、一つの対策として、スクリーンをダブルで構成して破砕物の排出面積を大きくし、単位時間当たりの処理量をアップした回転式破砕機を提供するものである。

一方、スクリーンをダブルで構成すること自体の発明は、既に、特開２００５−２３０７７１号公報（特許文献２）、特開２００６−１７５３２８号公報（特許文献３）及び特開２００９−１３６７４１号公報（特許文献４）等において公知ではある。しかしながら、被破砕物の処理能力の向上という観点からするとこれらの破砕機においても更に大きな改良が必要とされる。

特許文献２（特開２００５−２３０７７１号公報）には、ロータと、このロータの周面に取り付けられた少なくとも１個の回転刃と、この回転刃とのせん断により樹脂が粉砕されるように取り付けられた少なくとも１個の固定刃と、前記ロータの外周に取り付けられ、粉砕物を受ける開閉可能な一対のスクリーンとを有した粉砕機が開示されている。

特許文献３（特開２００６−１７５３２８号公報）には、被破砕物が供給される破砕室を備えたケーシングの内部に、複数の破砕刃を外周面に取り替え可能に搭載し、回転駆動装置によって回動される破砕ロータと、これに対向して配置された固定刃とが設けられ、また破砕された破砕物を通過させる多数の孔を備えた一対のスクリーンが破砕室とは反対側においてロータの外側に隔設されている破砕機が開示されている。

特許文献４（特開２００９−１３６７４１号公報）には、前後固定壁と左右開閉壁とを有したケーシングと、前後固定壁間に支持された回転軸と、回転軸上に設けられた細刃及び粗刃とを有したものとさせ、左右開閉壁に、固定細刃とその下方の落下通路、及び固定粗刃と粗粉砕物を投入口側まで持ち回る粗刃ガイドとを形成させる破砕機が開示されており、左右開閉壁は前後固定壁に架設した１本の開閉軸で開閉自在に共通枢支させている。

特開２００４−２０２３６５号公報 特開２００５−２３０７７１号公報 特開２００６−１７５３２８号公報 特開２００９−１３６７４１号公報

従来の回転式の破砕機は、産業廃棄物用の破砕機や、バイオマス向け用の破砕機としては適しているものではあるが、処理能力の観点からすれば、未だに十分とはいえない。そこで、本発明が解決しようとする課題は、破砕機の単位時間当たりの処理量の更なるアップである。粉砕機の処理能力を上げるには供給能力、粉砕能力、排出能力をバランス良く構成する必要がある。

例えば、スクリーンの開口面積を大きく採る設計にすることで排出性能を向上させることが可能となるが、その反面、被破砕物の供給側の投入面積が狭くなり供給能力が低下するといった問題が生ずる。そのためにプッシャーやスクリューコンベアなどの強制供給用の付加機能を設ける事で供給能力の低下を補う必要があるが、排出能力を超えて強制的に供給するものでは、破砕機内での被破砕物の詰りが発生して破砕効率を落とすことにもなり兼ねない。

また、破砕機の処理能力を上げるためには、これ等以外にも解決すべき課題が数多くある。例えば、以下のとおりである。
（解決課題１）破砕された被破砕物のスクリーンからの排出量のアップ
（解決課題２）強制的な供給手段により、破砕機への被破砕物の供給量アップ
（解決課題３）破砕機内に滞留できる被破砕物の容量アップ
（解決課題４）破砕室内で流動する被破砕物の流動性アップ
（解決課題５）回転破砕刃と固定刃による確実な被破砕物の細断化

これらの課題は、個々に解決することにより、それなりの効果を奏することは当然であるが、それぞれが影響し合って、結果的に大きな処理量の向上に効果を奏するものである。また、これらの全ての課題を解決する手段を適宜適用することにより、総合的に、最大効果を得る破砕機が達成できるものである。これ等は、発明者の試行錯誤の結果として実証されているものである。

本発明は、これ等以外にも、以下の課題を解決しようとするものである。
（解決課題６）スクリーン交換機構の簡素化
（解決課題７）スクリーンの清掃・交換等のメンテナンスの容易性の向上

本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、破砕機筐体で形成された破砕室内に複数の回転破砕刃を備えた破砕ロータを配設し、破砕ロータの外周面に沿って複数の固定刃とスクリーンを配設してなる回転式破砕機であって、スクリーンは、破砕機筐体に取付けられた左右各１本の枢支軸に対して夫々支持されて開閉可能な一対のスクリーン要素からなり、固定刃は、一対のスクリーン要素により構成されたスクリーンの始端と終端及び一対のスクリーン要素間に配設され、破砕ロータは、破砕ロータ回転軸の回りに電動モータにより回転され、少なくとも１枚の支持盤の外周縁近傍に固定されたＭ個（ただし、Ｍは少なくとも２つ）の回転破砕刃要素を固定した破砕ロータユニットをＮ群（ただし、Ｎは少なくとも２つ）並設して構成されており、Ｎ群の破砕ロータユニットは、隣接する破砕ロータユニットの回転破砕刃要素を回転方向に所定角度だけ捩じるように遷移させて破砕ロータ回転軸に固定するように構成したことを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、回転破砕刃要素を回転方向に遷移させる所定角度をθとした際に、θとＮ及びＭとの関係は、以下のとおりであることを特徴とする。
θ＝３６０／（Ｎ×Ｍ）

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、一対の２枚のスクリーン要素は夫々同一形状に構成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、同一形状の左右のスクリーン要素が、破砕機筐体側に設けた左右各１本の枢支軸の周りに搖動可能に支持されて、取り外し可能に構成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、１群の破砕ロータユニットを構成する支持盤の外周縁には、回転方向に隣接した回転破砕刃要素間に小径の切欠き凹部を形成したことを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、固定刃及び回転破砕刃の先端部には、夫々、正のすくい角を有した先端すくい面が形成されていることを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機は、被破砕物の強制供給手段として、プッシャー或いはスクリューコンベアを設けたことを特徴とする。

さらに、本発明のダブルスクリーン回転式破砕機の被破砕物の強制供給手段としてのクリューコンベアは、複数列並列して配置されていることを特徴とする。

本発明は、前述した解決課題を解決することで発明の効果が達成される。まず、解決課題１の「破砕された被破砕物のスクリーンからの排出量のアップ」のために、細断破砕物の排出面積を左右に各３０度程度拡大して増加させることで排出性能を向上させ、結果的に破砕処理能力を向上させることができる。

本発明は、解決課題２の「強制的な供給手段により、破砕機への被破砕物の供給量アップ」のために、強制的供給手段により、被破砕物Ｗの供給側の能力不足を改善させ、それをスクリューコンベアとすることにより、被破砕物を連続的に供給して単位時間での供給量をより多くすることができる。

本発明は、解決課題３の「破砕機内に滞留できる被破砕物の容量アップ」のために、破砕室内に配置される回転軸に対して固定された複数の支持盤の外周端近傍に回転破砕刃を固定した破砕ロータを構成することによって、破砕室内の空隙率を大きく維持し、破砕室内に滞留する被破砕物の容量を大きくし、破砕処理量をアップすることができる。

本発明は、解決課題４の「破砕室内で流動する被破砕物の流動性アップ」のために、破砕室内での被破砕物の流動性を高めることにより、破砕効率を向上させることができた。さらに、１群の回転破砕刃単位を構成する２枚の支持盤の各外周縁には回転方向に隣接した回転破砕刃間に小径の切欠き凹部を形成することにより、更なる破砕室内での被破砕物の流動性を高めることにより、破砕効率をより向上させることができた。

本発明は、解決課題５の「回転破砕刃と固定刃による確実な被破砕物の細断化」のために、回転破砕刃と固定刃を適正に配置させて、噛み合わせの際の噛み合い状態を改良し、固定刃と回転破砕刃の夫々の先端部には、夫々、正のすくい角を有した先端すくい面が形成することにより、被破砕物Ｗの細断を良好とすることができる。

本発明は、解決課題６の「スクリーン交換機構の簡素化」のために、破砕機筐体側に設けた１本の軸の周りに搖動可能に枢軸支持され、取り外しが可能であり、スクリーン要素の交換機項の簡素化に寄与する。

本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機全体の内部構造を示した一部断面の側面図である。 図１のダブルスクリーン回転式破砕機の被破砕物投入部を跳ね上げた状態の内部構造を示す一部断面の側面図である。 本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機のスクリーンの回動機構の配置と複数列のクリューコンベアの配置の状態を示した正面図である。 （ａ）乃至（ｅ）本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機から、スクリーン要素を取り出す手順を示した部分断面図である 本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機の破砕ロータの詳細構造を示す斜視図である。 本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機のスクリーン要素の開閉駆動機構を示した斜視図である。 （ａ）は、本発明の実施例であるダブルスクリーン回転式破砕機の固定刃と回転破砕刃との関係を示した断面図であり、（ｂ）は、すくい面及びすくい角の説明図である。

本発明においては、解決課題１の「破砕された被破砕物のスクリーンからの排出量のアップ」のため、つまり、破砕処理量アップのために、破砕機スクリーンを、従来方式の１８０度程度をカバーする一枚で構成する反円筒形状から、破砕機筐体に取付けられた左右各１本の枢軸に対して夫々支持されて開閉可能な一対のスクリーン要素により構成した。これにより、細断破砕物の排出面積を左右に各３０度程度拡大して増加させることで排出性能を向上させ、結果的に破砕処理能力を向上させることができる。
さらに、本発明においては、一対のスクリーン要素で構成されたスクリーンの始端と終端及び当該一対のスクリーン要素間の３箇所に、夫々、固定刃を配設している。

さらに、本発明においては、解決課題２の「強制的な供給手段により、破砕機への被破砕物の供給量アップ」のために、その課題のとおり、被処理物を破砕機内に強制的に供給する手段を設ける必要があり、プッシャー或いはスクリューコンベアを設け、供給側の能力不足を改善させている。また、スクリューコンベアとすることにより、往復動式のプッシャーに比して、被破砕物を連続的に供給して単位時間での供給量をより多くすることができる。

さらに、本発明においては、解決課題３の「破砕機内に滞留できる被破砕物の容量アップ」のために、破砕室内の被破砕物対流容積を大きくしている。そのために、従来の中実軸或いは中空ロータの外周部に回転破砕刃を植設することに代えて、電動モータにより回転され前記破砕室内に配置される回転軸に対して固定された複数の支持盤の外周端近傍に回転破砕刃を固定した破砕ロータによって、破砕室内部に多くの空隙部を形成して、破砕室内に滞留する被破砕物の容量を大きくした。

さらに、本発明においては、解決課題４の「破砕室内で流動する被破砕物の流動性アップ」のために、破砕ロータの回転破砕刃を回転軸方向に複数の回転破砕刃要素で構成し、所定距離だけ隔離した２枚の支持盤により回転破砕刃要素を固定して、回転破砕刃単位を１群として構成し、その回転破砕刃単位群を回転方向に所定角度だけ捩じるように遷移させて複数群併設して一つの回転破砕刃を構成した。このような構成の破砕ロータが回転することにより、1つの回転破砕刃単位が破砕室内で被破砕物を回転軸線方向の両方向に掻き分け、破砕室内での被破砕物の流動を生起して、破砕室内での被破砕物の流動性を向上させる。
破砕ロータの回転破砕刃は、回転軸方向に複数Ｍの回転破砕刃要素で構成し、所定距離だけ隔離した２枚の支持盤により当該回転破砕刃要素を固定して回転破砕刃単位を１群としてＮ群の回転破砕刃単位を構成し、その回転破砕刃単位群を回転方向に所定角度θだけ遷移させてスクリュー状に捩じって複数群併設して一つの回転破砕刃を構成する。

さらに、本発明においては、１群の回転破砕刃単位を構成する２枚の支持盤の各外周縁には回転方向に隣接した回転破砕刃間に小径の切欠き凹部を形成し、被破砕物の破砕機内の軸線方向への流動を容易にしることで、破砕室内での被破砕物の流動性を更に向上させている。

さらに、本発明においては、解決課題５の「回転破砕刃と固定刃による確実な被破砕物の細断化」のために、回転破砕刃と固定刃を適正に配置させて、噛み合わせの際の噛み合い状態を改良している。また、回転破砕刃とスクリーンとの適正スキマを設定し、スクリーン穴径との関係の最適化を図っている。
本発明の固定刃と回転破砕刃の夫々の先端部には、正のすくい角を有した先端すくい面が形成されている。

さらに、本発明においては、解決課題６の「スクリーン交換機構の簡素化」のために、２枚のスクリーンを左右に分割して開口式とし、内部の清掃や回転破砕刃の交換時に、メンテナンス作業などの作業性を向上させている。左右の２枚のスクリーン要素は同一形状にすることにより、部品を共通化することができ、スクリーン要素の交換機項の簡素化にも寄与している。

さらに、本発明においては、解決課題７の「スクリーンの清掃・交換等のメンテナンスの容易性の向上」のために、同一形状の左右の２枚のスクリーンは、破砕機筐体側に設けた１本の軸の周りに搖動可能に枢軸支持され、取り外し可能に構成されており、取り外されたスクリーンには軸が設けられていない。

図１乃至図６は、本発明の実施例のダブルスクリーン回転式破砕機を示す。
なお、本願明細書において「左右」とは、図１の状態においての左右を示す相対的な表現であり、絶対的な位置関係を示す用語ではない。

図１において、１００は、本発明の実施例のダブルスクリーン回転式破砕機全体を示すものであって、その破砕機筐体１０によって破砕室３０が形成されている。この破砕室３０の上方には、被破砕物Ｗを投入するホッパー状の被破砕物投入部４０を形成している。この被破砕物投入部４０は、破砕機筐体１０に対して回動軸４１の回りに開閉自在に構成されており、破砕室３０内のメンテナンスの際には被破砕物投入部４０を跳ね上げて破砕室３０を開放する（図２）。この場合に、特別の開閉機構を備えても良いし、特別の開閉機構を備えずに工場等に設置されている天井クレーン等を用いて開閉動作を達成することも可能である。

破砕室３０内には、回転軸５５を回転自在に設け、この回転軸５５には被破砕物Ｗを破砕するＭ組の回転破砕刃要素５２・・・を固定したＮ組の破砕ロータユニット５１・・・から構成される破砕ロータ５０を内装し、回転軸５５を回転させる電動モータ（図示せず）により破砕ロータ５０を回転させる。本明細書に明示された実施例においては、回転破砕刃要素５２・・・は４組であり、破砕ロータユニット５１・・・は３組であるが、回転破砕刃要素５２・・・、破砕ロータユニット５１・・・共に破砕機の処理量等に応じて２組以上で適宜選択することができる。

一組の回転破砕刃要素５２は、複数個の回転破砕刃５４・・・から構成するのが好ましいが、勿論、１枚の回転破砕刃により構成することも可能である。本明細書の実施例においては、回転破砕刃５４は３個のものが明示されている。破砕機筐体１０には、破砕ロータ５０の回転軌跡の外周に沿って、複数個の固定刃５３・・・が配置されている。本明細書の実施例においては、固定刃５３は、一対の左右のスクリーン要素６１，６１により構成されたスクリーン６０の始端と終端（破砕室３０の被破砕物投入口の両端部）に設けられ、さらに当該一対の左右スクリーン要素６１，６１間の３箇所に配設されているが、それに限るものではない。

破砕ロータ５０の回転軌跡の外周には、それに沿って２枚の左右スクリーン要素６１，６１から構成されるスクリーン６０を配置している。スクリーン６０は、円弧板６５に多数の通孔６２・・・が形成されている。これにより、破砕室３０内で破砕ロータ５０を回転することにより、被破砕物Ｗは、破砕室３０内で回転破砕刃要素５２と固定刃５４との間で細断され、細断された被破砕物Ｗは、スクリーン６０に形成した通孔６２から破砕機外に排出される。

破砕機筐体１０には、左右のスクリーン要素６１，６１取り外すために、夫々を出し入れする挿入・取出し口６３，６３が左右に設けられている。この場合、左右のスクリーン要素６１，６１は同一の寸法・形状であり、各スクリーン要素６１，６１は、多数個の通孔６２・・・を形成した円弧板６５に対して、縦横方向（破砕ロータの軸線方向及び回転方向）に複数枚の並列した補強用のリム部材６６・・・，６７・・・を溶接したものから成り、左右の各スクリーン要素６１，６１の底面形状は、挿入・取出し口６３から挿入される一対のレール６４，６４、又は、図示していないがフォークリフトの爪上に載置可能な形状に形成されている。一対のレール６４，６４は、破砕機に対して必要な時に取り付ける構成にしても良いし、予め設けられたものでも良い。実施例としては、必要な時に取り付ける構成のものが示されている。

破砕機筐体１０側には、左右の各スクリーン要素６１，６１を回動自在に枢軸支持する支持軸７５，７５が左右に各１本設けられている。各スクリーン要素６１，６１には、夫々、この支持軸７５，７５に対して係合可能な係合凹部７１が形成されており、各スクリーン要素６１，６１の装着時には、各スクリーン要素６１，６１の係合凹部７１，７１が、破砕機筐体１０側に固着した支持軸７５に係合し、スクリーン要素６１，６１の取り外し時には、スクリーン要素６１，６１の係合凹部７１，７１が、破砕機筐体１０側の支持軸７５から引き抜かれることにより、各スクリーン要素６１，６１は支持軸７５に対して挿脱自在に構成される。

このように、スクリーン要素６１，６１は、以上の構成により、破砕機筐体１０側の支持軸７５から取り外された際に、スクリーン要素６１，６１側には支承軸構造部が存在せず、取り外したスクリーン要素６１，６１の清掃等のメンテナンスが容易である。

各スクリーン要素６１，６１は、各支持軸７５，７５に対して装着されると、夫々に設けられた駆動シリンダー機構７０，７０によって、各支持軸７５，７５に対して回動自在に構成されている。このシリンダー機構７０は各スクリーン要素６１，６１の開閉動作領域の外に配置されており（図３）、その駆動力は、シリンダー７２の伸縮により発生し、同一の支持軸７５に固定された駆動アーム部材７３及び従動アーム部材７４によりスクリーン要素６１に伝達される（図３，図６）。実施例においては、駆動アーム部材７３及び従動アーム部材７４は弧状に形成され、１個の駆動アーム部材７３と２個の従動アーム部材７４，７４により構成しているが、夫々の形状や個数は適宜選択可能なものである。駆動アーム部材７３の一方の先端部分には、駆動力を発生するシリンダー７２から伸びる伸縮駆動軸７６が揺動自在に取り付けられている。

シリンダー機構７０及び駆動アーム部材７３は、スクリーン要素６１の開閉揺動運動の邪魔にならないように、スクリーン要素６１の開閉エリア外に設けられている。駆動アーム部材７３及び従動アーム部材７４の基端部は、支持軸７５に対して固定されており、従動アーム部材７４の先端部には係脱部７７が取り付けられている。従動アーム部材７４の係脱部７７は、シリンダー７２の操作により、スクリーン要素６１外周の適宜位置に取付けられた円柱状の係合部７８に対して係脱自在に構成されている。

破砕機筐体１０に対して回動軸４１の回りに開閉自在に構成された被破砕物投入部４０は、被破砕物Ｗの投入口４２の対向面に、投入された被破砕物Ｗの強制供給手段としてのスクリュー８０・・・を４列並列で設けている（図３）。勿論、本実施例においては、スクリュー８０・・・は、４列並列で設けているが、必ずしもこれに限定されるものではなく、適宜複数列を設ければよい。いずれにしろ、破砕ロータ５０の軸線方向全体に渡って被破砕物Ｗを供給する目的が達成できればよい。スクリュー８０は、実施例においては、螺旋状に巻かれた帯状のリボン８１により形成されており、中心軸は存在しない。これにより、被破砕物Ｗを供給する際に中心軸が邪魔にならない。また、４列並列されたスクリュー８０・・・は、モータ８２によって同期回転されている。モータ８２からスクリュー８０への動力伝達は伝動ベルト乃至は電動チェーンによって行われるが、それは従来技術を適用すれば可能である。

図５は、破砕ロータ５０の詳細構造を示している。図５に示す破砕ロータ５０は、破砕室３０内から取り出して斜視図で示したものである。
回転軸５５は破砕室３０内で回転自在に設けられている。回転軸５５を回転駆動する破砕機駆動モータは図示を省略している。破砕ロータ５０は、本実施例においては、３組の破砕ロータユニット５１・・・から構成されている。本実施例の説明においては、図５の左側から、第１の破砕ロータユニット５１，第２の破砕ロータユニット５１，第３の破砕ロータユニット５１と称して説明する。勿論、破砕ロータユニットの構成は３組に限定されるものではなく、破砕機の大きさに応じて、適宜複数組の破砕ロータユニット５１・・・で構成するのが望ましい。

被破砕物Ｗは、破砕ロータ５０の外周に取付けられた回転破砕刃５４と、破砕ロータ５０の回転軌跡の外周に沿って破砕室３０内に３箇所に配置された固定刃５３・・・との間で細断される。夫々の破砕ロータユニット５１は、その外周部に、複数個（実施例では３個）の回転破砕刃５４・・・から成る複数組（実施例では４組）の回転破砕刃要素５２・・・を設けている。本実施例の４組の回転破砕刃要素５２・・・は、図示していないボルト締結手段等により、支持盤５６に支持されている。本実施例においては、上記の４組の回転破砕刃要素５２・・・を、２枚の支持盤５６，５６により固定・支持している。これら２枚の支持盤５６，５６は間隔を離して回転軸５５に固定されている。つまり、破砕ロータ５０は、３組の破砕ロータユニット５１，５１，５１から成り、各破砕ロータユニット５１は、２枚の支持盤５６，５６により、外周部に４組の回転破砕刃要素５２・・・を固定・支持しており、各回転破砕刃要素５２は、３個の回転破砕刃５４，５４，５４から成る。これにより、従来の破砕ロータの構造と比較して、破砕室３０内部の空隙率を大きく保つことができ、破砕室３０内での被破砕物Ｗの滞留量を大きくすることが可能となる。

支持盤５６には、４組の回転破砕刃要素５２・・・が円周に沿って均等に配置して固定・支持されているので、その配置角は９０度（３６０度／４）である。上記構成を備えた３組の破砕ロータユニット５１は、隣り合った破砕ロータユニット５１を等しい角度だけ、破砕ロータユニット５１の回転方向に進行させて配置している。つまり、図５に示すように、スクリュー状に捩じらせて配置している。これにより、隣り合った破砕ロータユニット間（つまり、第１の破砕ロータユニット５１と第２の破砕ロータユニット５１との間、及び第２の破砕ロータユニット５１と第３の破砕ロータユニット５１との間）の各回転破砕刃要素５２・・・の配置角は、３０度（９０度／３）だけスクリュウ状に捩じられて配置される。
勿論、この場合に、Ｎは４組に限定されるものではないので５組とすれば、その配置角は７２度（３６０度／５）であり、スクリュウ状の捩じり角は２４度（７２度／３）となる。

このように破砕ロータユニット５１の配置角度を相違させ、所定角度を持たせて隣り合わせてスクリュウ状に捩じって配置することにより、破砕室３０内での被破砕物Ｗの流動性が高くなる。つまり、一つの破砕ロータユニット５１の一組の回転破砕刃要素５２により、回転され破砕・細断される被破砕物は、隣り合う破砕ロータユニット５１の回転破砕刃要素５２の前に押し出されることにより、破砕室３０内での被破砕物Ｗの流動性を上げることができる。

さらに、支持盤５６の外周縁には、その最大径部分に回転破砕刃要素５２・・・が固定されており、回転破砕刃要素５２・・・の回転方向の前後に小径部として切欠き凹部５７を形成している。それにより、回転破砕刃要素５３とそれに隣接した回転破砕刃要素５３の間に、切欠き凹部５７から成る破砕室空間部（符号なし）を形成している。これにより、破砕室３０内での空隙率が更に高くなり、破砕室３０内での被破砕物Ｗの滞留量を大きくすることができ、且つ、破砕室３０内での被破砕物Ｗの流動性も更に上げることができ、破砕機の処理能力を向上させることができる。

このように、夫々が、外周部に４組の回転破砕刃要素５２・・・を取付けた第１の破砕ロータユニット５１、第２の破砕ロータユニット５１及び第３の破砕ロータユニット５１を２４度だけスクリュウ状に捩じって配置した破砕ロータ５０を備えることにより、破砕ロータ５０の回転より、第１の破砕ロータユニット５１により破砕される被破砕物Ｗは、第２の破砕ロータユニット５１側にも押し出される。同時に、第２の破砕ロータユニット５１により破砕される被破砕物Ｗは、第１の破砕ロータユニット５１側及び第３の破砕ロータユニット５１側に押し出され、第３の破砕ロータユニット５１により破砕される被破砕物Ｗは、第２の破砕ロータユニット５１側に押し出される。これにより、破砕ロータユニット５１を捩じり角度を持たせて複数隣り合わせてスクリュウ状に捩じって配置することにより、破砕室３０内での被破砕物Ｗの流動性が高くなる。さらに、支持盤５６に、回転破砕刃要素５２・・・の回転方向の前後に、小径部として切欠き凹部５７を形成することにより、各破砕ロータユニット５１間での被破砕物Ｗの流動性を更に高くすることが可能である。

図６により、スクリーン６０の開閉機構を説明する。図６は、スクリ−ン６０を構成する一対のスクリーンユニット６１，６１の一方のみを図示している。各スクリーン要素６１は、全体が円弧状に成形された円弧板６５に多数の通孔６２が形成されており、所定の強度を保つために、縦横方向に複数枚の並列したリム部材６６・・・，６７・・・を溶接している。各スクリーン要素６１は、破砕機筐体１０に固定された支持軸７５に対して係脱自在にされており、図６は、スクリーン要素６１が支持軸７５に係合した状態を示している。

スクリーン要素６１には、支持軸７５に対して係合可能な、係合凹部７１が形成されており、それにより、スクリーン要素６１が支持軸７５に係合すると、当該支持軸７５に対して固定はされずに回動自在に枢軸支持される。スクリーン要素６１の外周面の両端部には、スクリーン要素６１の移動容易のために所定数の車輪７９が設けられている。

スクリーン要素６１には、その開閉動作の範囲外に、駆動シリンダー機構７０（図６では、図面の見易さのために図示を省略している）が設けられており、その駆動力により支持軸７５に対して回動自在に構成している。シリンダー機構７０の駆動力は、シリンダー７２の伸縮により発生し、シリンダー７２から伸びる伸縮駆動軸７６を介して、支持軸７５に固定された駆動アーム部材７３及び従動アーム部材７４によりスクリーン要素６１に伝達されている。駆動アーム部材７３及び従動アーム部材７４は、弧状に形成されたレバーであり、夫々が支持軸７５に対して溶接等により固定されている。従動アーム部材７４の先端部には係脱部７７が取り付けられており、その係脱部７７は、スクリーン要素６１の適宜位置に取付けられた円柱状の係合部７８に対して係脱自在に構成されている。

本実施例においては、以上の構成により、駆動シリンダー機構７０の伸縮によって、その伸縮力が伸縮駆動軸７６に伝えられ、駆動アーム部材７３の回動力を生じ、その回動力が支持軸７５を介して従動アーム部材７４に伝えられ、従動アーム部材７４の先端部の係脱部７７を介して係合部７８に伝えられることにより、スクリーン要素６１の開閉動作として伝えられる。

ここで、図４（ａ）乃至（ｅ）により、スクリーン要素６１の取り出し手順を説明する。これは、逆の手順により、スクリーン要素６１の装着手順の説明となる。

破砕機筐体１０には、左右のスクリーン要素６１，６１の夫々を出し入れする挿入・取出し口６３，６３が左右に設けられている。図４（ａ）乃至（ｅ）により、左側スクリーン要素６１の取り出し手順を説明するものである。図４（ａ）は、スクリーン要素６１が破砕機に取り付けられた状態において、挿入・取出し口６３が開放された状態を示している。スクリーン要素６１の装着時には、スクリーン要素６１の係合凹部７１が支持軸７５に係合し、スクリーン要素６１の取り外し時には、スクリーン要素６１の係合凹部７１が支持軸７５から引き抜かれることにより、スクリーン要素６１は支持軸７５に対して挿脱自在に構成される。

図４（ｂ）において、挿入・取出し口６３から、スクリーン要素６１の下に一対のレール６４，６４が挿入される。これは、フォークリフトの爪でも良いし、破砕機筐体１０内に、予め、スクリーン要素６１を挿脱する際のガイド用のレールを設けておいても良い。

ここで、駆動シリンダー機構７０のシリンダー７２を駆動してスクリーン要素６１を倒して破砕室３０を開放する（図４（ｃ））。スクリーン要素６１の底面形状は、挿入・取出し口６３から挿入される一対のレール６４，６４上に載置可能な形状に形成されており、スクリーン要素６１の底面に設けられた一対の車輪７９，７９によって、一対のレール６４，６４上を移動可能に構成されている。この図４（ｃ）の状態では、スクリーン要素６１が支持軸７５の回りに回動しただけであり、未だスクリーン要素６１の係合凹部７１は支持軸７５との係合状態が外れてはいない。

図４（ｄ）において、フォークリフト等の適当な手段により、一対のレール６４，６４上でスクリーン要素６１を図示の方向において左側に引き出すことにより、スクリーン要素６１の係合凹部７１と支持軸７５との係合状態が外れて、スクリーン要素６１だけが左側に移動させられる。

さらに、図４（ｅ）において、スクリーン要素６１を図示の方向において左側に引き出すことにより、スクリーン要素６１を完全に挿入・取出し口６３から破砕機外部に取り出すことができる。

スクリーン要素６１を破砕機に装着する際には、上記説明と逆の手順により可能であることは更なる説明を要しない。

以上の構成により、スクリーン要素６１は、破砕機筐体１０側の支持軸７５から取り外された際には、スクリーン要素６１側に、貫通軸等の支承軸構成部が存在せず、取り外したスクリーン要素６１，６１の清掃等のメンテナンスが容易である。

さらに本発明は、固定刃５３と回転破砕刃５４の構成においても、新規な発明をしている。これを図７において説明する。図７（ａ）は、本発明の実施例のダブルスクリーン回転式破砕機における固定刃５３と回転破砕刃５４の配置状態を示したものであり、図７（ｂ）は、本明細書で使用する「すくい角」及び「すくい面」とする用語の説明図である。
本明細書において、回転刃或いは固定刃の被破砕物に対する相対的な進行方向に向かう刃面の角度を「すくい角」と称し、その「すくい角」を有した刃面を「すくい面」と称する。すくい角の正負は、固定刃或いは回転破砕刃の相対的な回転方向に対して、刃の進行面が後退する方向を正とし、刃の進行面が前進する方向を負とする。

本発明の実施例においては、固定刃５３と回転破砕刃５４は、図７（ａ）に示すように、固定刃５３全体としては負のすくい角βを配して設けられており、回転破砕刃５４全体としては正のすくい角δを配して設けられている。更に、固定刃５３と回転破砕刃５４は、夫々、正のすくい角（α，γ）を有した先端すくい面（固定刃先端すくい面５８と回転破砕刃先端すくい面５９）を形成するように配置されている。

固定刃５３には、前後の両面において先端すくい面５９が形成されており、固定刃が摩耗した際には、前後を取り替えて取り付けられる。

本発明の実施例のダブルスクリーン回転式破砕機においては、上記構成の固定刃５３及び回転破砕刃５４を備えることにより、効率的な被破砕物Ｗの細断が可能である。

本発明は、大量に排出される産業廃棄物の処理に加え、資源化の可能なバイオマス廃棄物の処理に有効である。

１００・・・ダブルスクリーン回転式破砕機
１０・・・破砕機筐体
３０・・・破砕室
４０・・・被破砕物投入部
４１・・・回動軸
４２・・・投入口
５０・・・破砕ロータ
５１・・・破砕ロータユニット
５２・・・回転破砕刃要素
５３・・・固定刃
５４・・・回転破砕刃
５５・・・回転軸
５６・・・支持盤
５７・・・小径切欠き凹部
５８・・・固定刃先端すくい面
５９・・・回転破砕刃先端すくい面
６０・・・スクリーン
６１・・・スクリーン要素
６２・・・通孔
６３・・・挿入・取出し口
６４・・・レール
６５・・・円弧板
６６，６７・・・リム部材
７０・・・駆動シリンダー機構
７１・・・係合凹部
７２・・・シリンダー
７３・・・駆動アーム部材
７４・・・従動アーム部材
７５・・・支持軸
７６・・・伸縮駆動軸
７７・・・係脱部
７８・・・係合部

Claims (8)

1. 破砕機筐体で形成された破砕室内に複数の回転破砕刃を備えた破砕ロータを配設し、当該破砕ロータの外周面に沿って複数の固定刃とスクリーンを配設してなる回転式破砕機であって、
   前記スクリーンは、前記破砕機筐体に取付けられた左右各１本の枢支軸に対して夫々支持されて開閉可能な一対のスクリーン要素からなり、
   前記固定刃は、前記一対のスクリーン要素により構成されたスクリーンの始端と終端及び当該一対のスクリーン要素間に配設され、
   前記破砕ロータは、破砕ロータ回転軸の回りに電動モータにより回転され、少なくとも１枚の支持盤の外周縁近傍に固定されたＭ個（ただし、Ｍは少なくとも２つ）の回転破砕刃要素を固定した破砕ロータユニットをＮ群（ただし、Ｎは少なくとも２つ）並設して構成されており、
   当該Ｎ群の破砕ロータユニットは、隣接する破砕ロータユニットの前記回転破砕刃要素を回転方向に所定角度だけ捩じるように遷移させて前記破砕ロータ回転軸に固定するように構成した
   ことを特徴とするダブルスクリーン回転式破砕機。
2. 前記所定角度をθとした際に、θと前記Ｎ及びＭとの関係は、以下のとおりであることを特徴とする請求項１記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
   θ＝３６０／（Ｎ×Ｍ）
3. 前記一対の２枚のスクリーン要素は夫々同一形状に構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
4. 前記同一形状の左右のスクリーン要素は、破砕機筐体側に設けた前記左右各１本の枢支軸の周りに搖動可能に支持されて、取り外し可能に構成されていることを特徴とする請求項１〜３の内の一つの請求項に記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
5. １群の破砕ロータユニットを構成する支持盤の外周縁には、回転方向に隣接した回転破砕刃要素間に小径の切欠き凹部を形成したことを特徴とする請求項１〜４の内の一つの請求項に記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
6. 前記固定刃及び前記回転破砕刃の先端部には、夫々、正のすくい角を有した先端すくい面が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の内の一つの請求項に記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
7. 前記破砕機は、被破砕物の強制供給手段として、プッシャー或いはスクリューコンベアを設けたことを特徴とする請求項１〜６の内の一つの請求項に記載のダブルスクリーン回転式破砕機。
8. 前記破砕機の被破砕物の強制供給手段としてのクリューコンベアは、複数列並列して配置されていることを特徴とする請求項７記載のダブルスクリーン回転式破砕機。

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