JP3071431B1

JP3071431B1 - 金属廃材の破砕加工方法

Info

Publication number: JP3071431B1
Application number: JP11295772A
Authority: JP
Inventors: 正一藤川
Original assignee: 藤川金属株式会社
Priority date: 1999-10-18
Filing date: 1999-10-18
Publication date: 2000-07-31
Anticipated expiration: 2019-10-18
Also published as: JP2001113191A

Abstract

【要約】【課題】廃材を一定形状に破砕する構成であり、破砕金
属原料の用途に適合する形状、寸法、肉厚等の形態にす
る構成でない。従って、破砕金属原料の有効利用と、溶
鉱炉等の炉の効率的な溶解、又は時間の短縮化が図れな
い課題がある。【解決手段】金属廃材を、シュレッターに順次供給され
た金属廃材を、上側のシュレッターダンパーのmm単位の
揺動と、この揺動位置での衝撃で破砕した後、mm単位で
揺動する中間壁面の壁面とシュレッターのハンマーで形
成される破砕隙間に導き、このmm単位の破砕隙間、及び
中間壁面へのハンマーによる打撃とによる数回の破砕加
工を利用して、破砕金属原料の用途に適合する形状、寸
法、肉厚等の形態した破砕金属原料を、上側のシュレッ
ターダンパーの枡目状の透孔から排出する構成である。
従って、破砕金属原料の用途に最適な金属廃材の破砕加
工方法である。熱効率の向上及び省資源化等に寄与でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種の物性、形
状、寸法、厚み等の金属廃材・鋼材廃材（以下、金属廃
材とする。）の破砕加工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃材（プレス固塊物）を解砕する
手段としては、特開昭62-221454号（文献(1)）の解砕機
がある。この発明は、ケーシング内に多数のハンマーを
有するロータを設け、このロータと切離可能な解砕板を
設けた構成であり、このロータの回転と、このロータと
解砕板とによる切離を利用して解砕する構成である。

【０００３】また廃材（スクラップ等）を破砕する手段
としては、特開昭63-315155号（文献(2)）の破砕機があ
る。シュレッター内に多数のハンマーを有するシュレッ
タードラムを設け、かつシュレッター内に、枡目状の透
孔を備えた揺動可能な上側のシュレッターダンパー、及
び下側のシュレッターと、前記シュレッタードラムと対
峙する揺動可能な中間壁面と、前記ハンマーの下側に設
けた底板と、で構成し、前記シュレッターダンパーの透
孔を通過できる粉砕廃材を、供給装置を介してシュレッ
ターに導き、このシュレッターで破砕して金属破砕原料
及び／又は非金属破砕原料に破砕する構成である。

【０００４】更に廃材（自動車用モール）を破砕する手
段としては、特開平6-198205号（文献(3)）の自動車用
モール破砕用のシュレッターがある。この発明は、前記
文献(2)と略々同じ構成である。

【０００５】従来、廃材の中でも金属廃材を破砕する手
段としては、特開平3-8454号（文献(4)）の多段粉砕処
理による粉末製造方法がある。ケーシング内に設けた回
転テーブルとローラとの圧搾を利用して粉砕する構成で
あり、所謂、加圧剪断力と衝撃力を利用して15ミクロン
以下の粒径に粉砕処理する構成である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前記文献(1)〜(4)の発
明は、各種の廃材を一定形状に破砕する構成であり、破
砕金属原料及び／又は破砕非金属廃材の用途に適合する
形状、寸法、肉厚等の形態にする構成でない。従って、
本発明が目的とする破砕金属原料の用途に適合する形
状、寸法、肉厚等の形態に適宜変更することは不可能で
ある。また破砕金属原料の有効利用と、溶鉱炉等の炉に
おける効率的な溶解、又は時間の短縮化が図れない課題
がある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、破砕
金属原料の用途に適合する形状、寸法、肉厚等の形態に
適宜変更可能とした金属廃材の破砕加工方法を提供する
ことを意図する。

【０００８】請求項１は、金属廃材を、シュレッターの
上方に位置し、かつmm単位で揺動し、この揺動した位置
にある上側のシュレッターダンパーへの打付けによる衝
撃を介して破砕した後、前記シュレッターの下方に位置
し、かつmm単位で揺動して停止される停止位置にある中
間壁面の壁面と当該シュレッターのハンマーで形成され
る破砕隙間に導き、このmm単位の破砕隙間での圧搾、及
びこの中間壁面への打付けとによる破砕加工を利用して
破砕金属原料を生成し、この破砕金属原料を、前記上側
のシュレッターダンパーの枡目状の透孔から前記シュレ
ッター外に排出する金属廃材の破砕加工方法であって、
前記上側のシュレッターダンパーの揺動位置、及び前記
中間壁面の壁面と当該シュレッターのハンマーで形成さ
れる破砕隙間を、前記破砕金属原料の用途に適合する形
状、寸法、肉厚等の形態に対応して決定し、この決定し
た揺動位置における上側のシュレッターダンパーへの前
記金属廃材の打付けによる衝撃を介して破砕し、また前
記決定した揺動位置における中間壁面の壁面と当該シュ
レッターのハンマーとで形成されたmm単位の破砕隙間を
介して圧搾破壊し、この2回の打付けによる衝撃と圧搾
破壊とによる破砕加工を、少なくとも３回繰り返し、前
記金属廃材を、用途に適合する形状、寸法、肉厚等の形
態の破砕金属原料とする金属廃材の破砕加工方法であ
る。

【０００９】

【発明の実施の形態】金属廃材を、搬送手段（コンベ
ア）により供給装置に送る。この供給装置に供給された
金属廃材は、所定量ずつ図８〜図１３に示すシュレッタ
ーに整然と供給される。

【００１０】（1）このシュレッターに供給された金属
廃材は、高速回転するシュレッタードラム及びハンマー
で掬い上げられた後、先ず、上方部分(イ)と中間部分(ロ)
での破砕が行われる。即ち、mm単位で揺動する揺動自在
の下側のシュレッターダンパー及び中間壁面への衝止
（打付け）を介して破砕する。この際、多くは中間壁面
に略ストレートに衝止と、されることで、金属廃材であ
っても確実かつ短時間の内に破砕される。その後、下方
部分(ハ)での破砕が行われる。即ち、中間壁面の壁面
（ライナーが取付けられた壁面）とシュレッタードラム
のハンマーとの間に形成されるmm単位の間隔で圧搾破砕
される。このmm単位の隙間寸法が、細分化された略2mm
〜5mmの破砕金属原料の破砕（圧搾）寸法となる。

【００１１】前述の如く、mm単位で揺動する上側のシュ
レッターダンパー、及びmm単位で揺動する中間壁面の壁
面にシュレッタードラムのハンマーを近づける操作（間
隔調整）で、破砕金属原料の用途に適合する形状、寸
法、肉厚等の形態と、効率的な破砕を図る。例えば、図
１１の如く、略１８０°の直線状態では、ポンチシュレ
ッター加工品（図５参照）の如く、細分化された略2mm
〜5mmの破砕金属原料、図１２の如く、略１２０°傾斜
状態では、可鍛・ローマンガンシュレッター加工品（図
２・４参照）の如く、大きい形状の破砕金属原料、また
図１３の如く、略９０°の傾斜状態では、ロークローム
・鉄板シュレッター加工品（図６・７参照）の如く、球
状の破砕金属原料、等となり前記上側のシュレッターダ
ンパーの角度、及びmm単位の間隔調整で行われる。

【００１２】（2）以上のようにして適合する形状、寸
法、肉厚等の形態になった破砕加工金属は、上方部分
(イ)の上側のシュレッターダンパーの枡目を通過して、
シュレッターの送出通路に導かれた後、振動板を経由し
て、コンベアを介して工場の所定位置に搬送される。場
合により、人的手段により破砕金属原料と破砕廃材非金
属、ゴミ等の異物とに区分され、それぞれのケースに収
容される。

【００１３】（3）上方部分(イ)の上側のシュレッターダ
ンパーの枡目を通過できない未処理の（破砕金属原料の
用途に適合しない形状、寸法、肉厚等の形態）の破砕金
属原料は、中間部分(ロ)の下側のシュレッターダンパー
を通過した後、下方部分(ハ)の中間壁面の壁面とシュレ
ッタードラムの外周面との隙間からシュレッターの破砕
室の底面に向かって落下する。

【００１４】（4）落下した破砕金属原料は、その後、
シュレッタードラム及びハンマーにより掬い上げられ、
前記(1)〜(3)の破砕加工を繰り返される。通常は、３〜
８回で、望ましくは、少なくとも３回前記(1)〜(3)の破
砕加工を繰り返されることにより、破砕金属原料の用途
に適合する形状、寸法、肉厚等の形態になる。この適合
する形状、寸法、肉厚等の形態になった破砕加工金属
は、前述の（2）略同じ経過を辿る。

【００１５】（5）そして、工場の所定位置に搬送され
た破砕金属原料の寸法は、例えば、後日、物件提出書で
サンプルを提出する各種の形態の破砕金属原料となる。
この破砕廃材原料は、異物の付着もなく、誠に非常に美
しく、直ちに再利用が可能である。前述の如く、上・下
側のシュレッターダンパー及び中間壁面の壁面の揺動位
置は、この上・下側のシュレッターダンパー及び中間壁
面の壁面への衝撃緩和と、破砕金属原料の形態の確保及
び破砕の効率化、又は破砕金属原料の再利用による熱効
率の向上及び資源の有効利用、低コスト化等に直接好影
響を与える。

【００１６】

【実施例】本発明は、金属廃材Ｗ１、Ｗ２等（金属廃材
Ｗ１、Ｗ２とする）を切断する切断機（必要により設け
る）と、金属廃材Ｗ１、Ｗ２を後述するシュレッターに
供給する搬送手段（コンベアＡ）と、このコンベアＡに
連設された傾斜状のシューターＢと、このシューターＢ
の下方に跨設された供給装置Ｃと、この供給装置Ｃに連
設されたシュレッターＤと、このシュレッターＤの送出
通路（後述する）の下に位置する振動式分離装置Ｅを主
構成要素とするものであり、金属廃材Ｗ１、Ｗ２を、効
率的に破砕し、かつ二次公害の発生もなく、しかも特殊
な技術・設備を利用した金属廃材Ｗ１、Ｗ２の破砕加工
方法・装置である。

【００１７】コンベアＡは、その始端をビット１に設け
た多数の鋼ベルト、ローラー、ベルト等の搬送体２で構
成されており、駆動装置３により回転される。このコン
ベアＡの後端にはシューターＢが設けられているので、
コンベアＡにより前記金属廃材Ｗ１、Ｗ２をシューター
Ｂに供給する。

【００１８】シューターＢは、その始端が前記コンベア
Ａに、その終端が後述する供給装置Ｃにそれぞれ連設さ
れており、このシューターＢにより前記金属廃材Ｗ１、
Ｗ２を供給装置Ｃに供給する構成である。

【００１９】供給装置Ｃは、前記シューターＢの先下り
傾斜部位に設けられた一対の供給ロール４，５と、同駆
動側供給ロール４に回転を付与するモータ１６等の駆動
手段６と、当該供給装置Ｃを昇降する数本のシリンダー
７とで構成されている。従って、前記供給ロール４，５
間に搬送された金属廃材Ｗ１、Ｗ２は、同供給ロール
４，５の回転を介して、所定量ずつ次工程のシュレッタ
ーＤに供給される。

【００２０】シュレッターＤは、前記供給ロール４，５
側に開放する受入口８と、正面視してほぼ方形状をなす
破砕室９、及び破砕室９と連通する送出通路１０と、こ
の破砕室９と送出通路１０の上方部分(イ)を区画し、か
つ破砕金属原料を通過できる多数の透孔１１７を備えた
mm単位で揺動可能に設けた上側のシュレッターダンパー
１７を、また破砕室９と送出通路１０の中間部分(ロ)を
区画する凹部１１９を備えたmm単位で揺動可能に設けた
下側のシュレッターダンパー１９と、破砕室９と送出通
路１０の下方部分(ハ)を区画する受刃として機能し、か
つmm単位で揺動可能に設けた中間壁面１１で構成する。
尚、mm単位の揺動は、上方部分(イ)の上側のシュレッタ
ーダンパー１７及び中間部分(ロ)の下側のシュレッター
ダンパー１９並びに下方部分(ハ)の中間壁面１１の自由
端側（反枢着側）の寸法を云う。シュレッターＤを構成
する上部ケーシングＤ１は、シリンダー１２の作用によ
り上方に移動可能に構成されており、当該シュレッター
Ｄのほぼ1/2を、自由に開放できる。図中Ｄ２は上部ケ
ーシングＤ１の枢着部、Ｄ３は固定手段を示す。そし
て、前記受入口８、破砕室９及び送出通路１０の一部の
各壁面８’、９’、１０’は多数のライナー１３で構成
されていて、例えば、当該ライナー１３が摩耗、損耗、
破損等した時に、前記シュレッターＤのほぼ1/2の開放
を利用して、摩耗等による取り替え対象のライナー１３
を、簡易かつ確実に取り替えできる。図中１４は破砕室
９の下部で、かつ中間壁面１１の下部との間に僅かな間
隔Ｓを有するように軸支されたシュレッタードラムで、
このシュレッタードラム１４の軸１５はシュレッターＤ
の横方向に延設され、かつ伝達手段（図示せず）を介し
てモータ１６に連設されており、当該モータ１６の駆動
を介して、例えば、反時計方向に回転される。これによ
り、シュレッタードラム１４が反時計方向に回転し、受
入口８より搬入された金属廃材Ｗ１、Ｗ２を、破砕室９
の天井又は側面、中間壁面１１等の壁面９’、１１’に
叩きつけるとともに、中間壁面１１の上部に揺動自在に
設けられた上・下側のシュレッターダンパー１７、１９
に叩きつけられる。この叩きつけ（衝撃）操作を介して
金属廃材Ｗ１、Ｗ２を破砕する。

【００２１】前記シュレッタードラム１４にはハンマー
１４ａが適宜位置に多数突出状に設けられており、当該
ハンマー１４ａを介して打撃による前記衝止を介して破
砕する。このハンマー１４ａの打撃と、このハンマー１
４ａと前記壁面９’、１１’又は上側のシュレッターダ
ンパー１７への衝止を介してある程度に破砕された金属
廃材Ｗ１、Ｗ２は、更に前記中間壁面１１の壁面１１’
の先端（中間壁面１１の壁面１１’とする。）とシュレ
ッタードラム１４のハンマー１４ａの頭面で形成される
mm単位の間隔Ｓで圧搾される。この圧搾を説明すると、
中間壁面１１の壁面１１’はハンマー１４ａとの関係で
受刃として機能する。従って、ハンマー１４ａが回転
し、この中間壁面１１の壁面１１’に切離すことによ
り、圧搾及び破砕作業が行われる。また上側のシュレッ
ターダンパー１７には、枡目状の透孔１１７が設けられ
ており、当該透孔１１７を通過した所定寸法の破砕金属
原料は、その後、送出通路１０に送り出される。

【００２２】次に、本装置で実施した図面及び破砕サン
プルの一例と、装置の作動状態を説明すると、mm単位で
揺動する上側のシュレッターダンパー１７、及びmm単位
で揺動する中間壁面１１の壁面１１’にシュレッタード
ラム１４のハンマー１４ａを近づける操作（隙間調整）
で、破砕金属原料の用途に適合する形状、寸法、肉厚等
の形態と、効率的な破砕を図る。例えば、図１１の如
く、上側のシュレッターダンパー１７を略１８０°の直
線状態では、ポンチシュレッター加工品Ｗ５（図５参
照）の如く、細分化された略2mm〜5mmの破砕金属原料、
図１２の如く、上側のシュレッターダンパー１７を略１
２０°傾斜状態では、可鍛・ローマンガンシュレッター
加工品Ｗ３、Ｗ４（図２・４参照）の如く、大きい形状
の破砕金属原料、また図１３の如く、上側のシュレッタ
ーダンパー１７を略９０°傾斜状態では、ロークローム
・鉄板シュレッター加工品Ｗ６、Ｗ７（図６・７参照）
の如く、球状の破砕金属原料、等となり前記上側のシュ
レッターダンパー１７の角度、及びmm単位の間隔Ｓ調整
で行われる。

【００２３】尚、上側のシュレッターダンパー１７の揺
動は、軸１８に止着したシリンダー２２を介して、当該
軸１８を中心としてmm単位で揺動する構造となってい
る。また下側のシュレッターダンパー１９の揺動は、軸
２０に止着したシリンダー２２ａを介して、当該軸２０
を中心としてmm単位で揺動する構造となっている。さら
に中間壁面１１の壁面１１’の揺動は、軸２１に止着し
たシリンダー２２ｂを介して、当該軸２１を中心として
mm単位で揺動する構造となっている。尚、下側のシュレ
ッターダンパー１９には凹部１１９が設けられており、
この下側のシュレッターダンパー１９が、当該下側のシ
ュレッターダンパー１９の壁厚を超えて揺動し、当該凹
部１１９により中間壁面１１に間欠式に空洞部（図示せ
ず）が形成され、この状態により空洞部から破砕金属原
料の一部が送り出される構造となっている。この上・下
側のシュレッターダンパー１７、１９及び中間壁面１１
等は、例えば、コンピュータ制御、手動制御等により自
動等でコントロールされることと、その開度はセンサー
（図示しない）又は生成された破砕金属原料の寸法、分
離程度等を考慮して、自動コントロールされる。

【００２４】振動式分離装置Ｅは、前記シュレッターＤ
の送出通路１０の下方に配備されており、図示しない振
動装置と、凹凸部を備えた振動板２３と、振動板２３を
支持する防振バネ２４等とで構成されており、当該振動
板２３上に供給された、破砕金属原料と異物を振動分離
する。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、金属廃材を、シュレッター室
の上側のシュレッターダンパーを形状、寸法、肉厚等の
形態に対応するようにmm単位で揺動し、金属廃材をこの
揺動位置における上側のシュレッターダンパーへの打付
けによる衝撃を介して破砕し、また中間壁面を同様に対
応するようにmm単位で揺動し、この揺動位置における中
間壁面の壁面とシュレッターのハンマーとで形成された
mm単位の破砕隙間を介して圧搾破壊と、中間壁面への打
付けとによる衝撃を介して破砕し、この2回の打付けに
よる衝撃と圧搾破壊とによる破砕加工を、少なくとも３
回繰り返すことで、金属廃材を、用途に適合する形状、
寸法、肉厚等の形態の破砕金属原料として上側のシュレ
ッターダンパーの枡目状の透孔からシュレッター外に排
出する金属廃材の破砕加工方法である。

【００２６】従って、金属廃材を、用途に適合する形
状、寸法、肉厚等の形態の破砕金属原料に形成できるこ
と、又はこの用途に適合する形状、寸法、肉厚等の形態
の破砕金属原料を利用することにより、熱効率の向上及
び省資源化等に寄与できること、等の特徴がある。

【００２７】またシュレッター室の上側のシュレッター
ダンパーを破砕寸法に対応するように揺動し、金属廃材
をこの揺動位置における上側のシュレッターダンパーへ
の打付けによる衝撃を介して破砕し、また中間壁面を破
砕寸法に対応するようにmm単位で揺動し、この揺動位置
における中間壁面の壁面とシュレッターのハンマーとで
形成されたmm単位の破砕隙間を介して圧搾破壊と、中間
壁面への打付けとによる衝撃を介して破砕し、この二回
の打付けによる衝撃と圧搾破壊とによる破砕加工を、少
なくとも３回繰り返すことで、金属廃材を、用途に適合
する形状、寸法、肉厚等の形態の破砕金属原料とする金
属廃材の破砕加工方法である。

【００２８】従って、破砕金属原料の形態を、利用分野
に最適な破砕形状、例えば、（イ）上側のシュレッター
ダンパーを略１８０°の直線状態では、ポンチシュレッ
ター加工品を、（ロ）略１２０°の傾斜状態では、可鍛
・ローマンガンシュレッター加工品を、（ハ）上側のシ
ュレッターダンパーを略９０°の傾斜状態では、ローク
ローム・鉄板シュレッター加工品等を、確実かつ精度よ
く破砕加工できる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】金属廃材の一例を示す斜視図である。

【図２】破砕金属原料（可鍛シュレッター加工品）の一
例を示す斜視図である。

【図３】金属廃材の他の一例を示す斜視図である。

【図４】破砕金属原料（ローマンガンシュレッター加工
品）の一例を示す斜視図である。

【図５】破砕金属原料（ポンチシュレッター加工品）の
一例を示す斜視図である。

【図６】破砕金属原料（鉄板シュレッター加工品）の一
例を示す斜視図である。

【図７】破砕金属原料（ロークロームシュレッター加工
品）の一例を示す斜視図である。

【図８】本発明の全体構成を示す側面図である。

【図９】本発明の全体構成を示す平面図である。

【図１０】シュレッター、供給装置及びハンマー軸挿脱
装置の相互関係を示す拡大側面図である。

【図１１】シュレッターの拡大断面図である。

【図１２】シュレッターの上側のシュレッターダンパー
の傾斜状態を説明する拡大断面図である。

【図１３】シュレッターの上側のシュレッターダンパー
の他の傾斜状態を説明する拡大断面図である。

【図１４】ハンマーの一例を示す拡大平面図である。

【図１５】ハンマーの一例を示す拡大側面図である。

【図１６】上側のシュレッターダンパーを示す拡大斜視
図である。

【図１７】下側のシュレッターダンパーを示す拡大断面
図である。

【図１８】下側のシュレッターダンパーを示す拡大裏面
図である。

【図１９】上・下側のシュレッターダンパーを示す拡大
斜視図である。

【符号の説明】

ＡコンベアＢシューターＣ供給装置ＤシュレッターＤ１上部ケーシングＤ２枢着部Ｄ３固定手段Ｅ振動式分離装置１ビット２搬送体３駆動装置４供給ロール５供給ロール６駆動手段７シリンダー８受入口８’ 壁面９破砕室９’ 壁面１０送出通路１０’ 壁面１１中間壁面１１’ 壁面１２シリンダー１３ライナー１４シュレッタードラム１４ａハンマー１５軸１６モータ１７上側のシュレッターダンパー１１７透孔１８軸１９下側のシュレッターダンパー１１９凹部２０軸２１軸２２シリンダー２２ａシリンダー２２ｂシリンダー２３振動板２４防振バネＷ１金属廃材Ｗ２金属廃材Ｗ３可鍛シュレッター加工品Ｗ４ローマンガンシュレッター加工品Ｗ５ポンチシュレッター加工品Ｗ６ロークロームシュレッター加工品Ｗ７鉄板シュレッター加工品Ｓ間隔

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】金属廃材を、シュレッターの上方に位置
し、かつmm単位で揺動し、この揺動した位置にある上側
のシュレッターダンパーへの打付けによる衝撃を介して
破砕した後、前記シュレッターの下方に位置し、かつmm
単位で揺動して停止される停止位置にある中間壁面の壁
面と当該シュレッターのハンマーで形成される破砕隙間
に導き、このmm単位の破砕隙間での圧搾、及びこの中間
壁面への打付けとによる破砕加工を利用して破砕金属原
料を生成し、この破砕金属原料を、前記上側のシュレッ
ターダンパーの枡目状の透孔から前記シュレッター外に
排出する金属廃材の破砕加工方法であって、前記上側のシュレッターダンパーの揺動位置、及び前記
中間壁面の壁面と当該シュレッターのハンマーで形成さ
れる破砕隙間を、前記破砕金属原料の用途に適合する形
状、寸法、肉厚等の形態に対応して決定し、この決定し
た揺動位置における上側のシュレッターダンパーへの前
記金属廃材の打付けによる衝撃を介して破砕し、また前
記決定した揺動位置における中間壁面の壁面と当該シュ
レッターのハンマーとで形成されたmm単位の破砕隙間を
介して圧搾破壊し、この2回の打付けによる衝撃と圧搾
破壊とによる破砕加工を、少なくとも３回繰り返し、前
記金属廃材を、用途に適合する形状、寸法、肉厚等の形
態の破砕金属原料とする金属廃材の破砕加工方法。