JP3563059B2

JP3563059B2 - 剪断式破砕機

Info

Publication number: JP3563059B2
Application number: JP2001351028A
Authority: JP
Inventors: 直哉和田
Original assignee: Kinki KK
Current assignee: Kinki KK
Priority date: 2001-11-16
Filing date: 2001-11-16
Publication date: 2004-09-08
Anticipated expiration: 2021-11-16
Also published as: JP2003144953A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、回転刃による剪断作用によりシート状物等、各種の被破砕物を破砕する剪断式破砕機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、剪断力を利用してプラスチックや木片、紙、金属、ゴム、繊維、皮革等のあらゆる被破砕物を破砕する剪断式の破砕機（シュレッダー）が知られている。
【０００３】
この種の発明として、例えば、本出願人が先に出願した実開平４−１３１４４３号公報に記載された考案がある。この考案のシュレッダー用切断刃は、図７の二軸剪断式破砕機を示す平面視の断面図と、図８の同二軸剪断式破砕機の正面視の断面図に示すように、軸受５３によって回転可能に支持された駆動軸５１と従動軸５２とが平行に並設され、これらの軸５１，５２の軸方向に、複数の回転刃５４とスペーサ５５とが複数列配設されている。そして、これらの軸５１，５２に設けられた回転刃５４は、対向する回転刃間で、例えば０．５〜１ｍｍ程度の微少隙間をもって近接した状態で配設されており、両軸５１，５２に設けられた回転刃５４の先端および側部の角部で被破砕物を剪断破砕するように構成されている。いわゆる、鋏のような剪断作用によって破砕する二軸剪断式破砕機となっている。
【０００４】
また、これらの回転刃５４は、軸方向に隣接するスペーサ５５と密着した状態で挟むようにして取付けられており、このスペーサ５５で回転刃５４の位置決めと剪断時の横荷重支持がなされている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の剪断式破砕機で破砕する被破砕物は種々雑多な物があり、金属物のような被破砕物を剪断する時には回転刃５４に横方向の大きな力が作用する場合がある。このような横方向の力は回転刃を傾けるように作用するが、対向して近接するように設けられた他方の軸の回転刃５４と擦れ合うことによって受けている。しかしながら、軸方向端部に設けられた回転刃５４は外側に対向する回転刃５４がないため、対向する回転刃５４との間の隙間が広がるように傾いて剪断破砕が困難になるおそれがある。
【０００６】
一方、この種の剪断式破砕機で破砕する被破砕物として、厨芥や魚介類残物のように水分を多く含むものもある。このように水分を多く含む被破砕物を破砕した場合、破砕した被破砕物中の水分が回転刃５４から駆動軸５１や従動軸５２を伝って軸受５３側へと流れ、軸受５３内を腐蝕させてしまう場合がある。また、軸受５３内が腐蝕しなくても軸受５３の機能に早期不調を来たすこともあり、このような場合には軸受５３の早期交換が必要となる。
【０００７】
しかし、この軸受５３の交換作業は、大重量の軸５１（５２）を支持した状態で側方に抜かなければならないため、その交換作業には多くの時間と労力を要することとなる。しかも、このような交換作業を行う間は破砕機が停止した状態となるため、破砕機の稼働率を低下させてしまう。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明は、剪断式破砕機のケーシングに軸受で回転可能に支持した駆動軸を設け、該駆動軸の軸方向にスペーサを挟んで回転刃を設け、駆動軸の端部に位置する回転刃の開放側を押圧する端部スペーサを設け、該端部スペーサを、回転刃の周囲に設けた切断刃の刃底に近接する大径で形成するとともに、該端部スペーサの外周位置に側部ライナーを設け、該側部ライナーに、前記端部スペーサの外周面に近接する開口部と、該側部ライナーとケーシングとの間に所定の空間を形成する脚材とを設け、該側部ライナーで形成した空間に位置する前記端部スペーサの軸端側外周に、該端部スペーサから突出する水切り用の鍔部を形成している。この駆動軸は一軸であっても二軸であってもよい。このように、軸端部に位置する回転刃に作用する外向きの軸方向力を、その開放側に設けた大径の端部スペーサで支持することにより、被破砕物の剪断時に端部の回転刃に作用する軸方向の力をこの端部スペーサで安定して支持し、回転刃の傾きを抑止して安定した剪断破砕をすることができる。
【０００９】
しかも、端部の回転刃が傾くのを抑えつつ、端部スペーサの軸端側外周に形成した突出する水切り用の鍔部により、被破砕物から流れ出た水分が軸受側に流れるのを鍔部で切ることができるので、被破砕物から流れ出た水分が軸受側に流れるのを所定の空間で落とすことができる。
【００１０】
また、前記駆動軸に平行して従動軸を並設し、該従動軸に、前記駆動軸の軸方向にスペーサを挟んで設けた回転刃と対向するようにスペーサを挟んで回転刃を設け、該駆動軸及び従動軸の端部に位置する回転刃の開放側を押圧する端部スペーサを設け、該端部スペーサを、回転刃の周囲に設けた切断刃の刃底に近接する大径と、スペーサに接する小径で形成すれば、両軸の端部に位置する回転刃を大径の端部スペーサで安定して支持して軸方向の傾きを抑止できるので、対向する回転刃の間の隙間を保ちつつ安定して剪断破砕する二軸剪断式破砕機を構成することができる。
【００１１】
さらに、前記大径の端部スペーサと小径の端部スペーサとの外周位置に側部ライナーを設け、該側部ライナーに、前記端部スペーサの外周面にそれぞれ近接する開口部と、該側部ライナーとケーシングとの間に所定の空間を形成する脚材とを設ければ、軸端部の回転刃が傾くのを抑えつつ、被破砕物から流れ出た水分が軸受側に流れるのを側部ライナーとケーシングとの間に形成した所定の空間で落とすことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態を示す剪断式破砕機における平面視の断面図であり、図２は同剪断式破砕機における一部断面した側面図、図３は同剪断式破砕機における回転刃とスペーサとの関係を示す正面図、図４は同剪断式破砕機の左側軸受部を示す図面であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）はＡ部拡大図である。図５は図１に示す剪断式破砕機における側部ライナーの斜視図である。なお、以下の実施形態では剪断式破砕機の一例として二軸剪断式破砕機を例に説明する。
【００１４】
図１，２に示すように、二軸剪断式破砕機１のケーシング２には、両端が軸受３で支持された駆動軸４と従動軸５とが回転可能な状態で一定間隔をおいて平行に並設されている。これらの駆動軸４と従動軸５とは、略方形断面に形成されており、これらの軸の一端に設けられた駆動ギヤ６と従動ギヤ７とによって互いに内向回転するように構成されている。
【００１５】
そして、これらの駆動軸４と従動軸５の軸方向には、スペーサ８で密着するように挟んだ回転刃９が交互に位置するようにして多数列設けられている。このようにして回転刃９とスペーサ８とを対向する位置で相異なる位置となるようにように設けることにより、両軸４，５の対向する位置では回転刃９とスペーサ８とが向き合った櫛状になっている。これによって両軸４，５に設けられた回転刃９の間は、その側面と前面同士が、例えば、０．５〜１ｍｍ程度の微小隙間を有する状態でラップするようにしている。
【００１６】
図３に示すように、この実施形態における回転刃９は、駆動軸４に設けられた刃物取付台１０とその周囲に設けられた複数個の切断刃１１とから構成されている。この実施形態では、刃物取付台１０の周囲に５個の切断刃１１が取付けられている。
【００１７】
この切断刃１１を刃物取付台１０に設ける位置には刃物取付面１２が形成されている。この刃物取付面１２には、切断刃１１の下面が接した状態で、この切断刃１１の前部に形成された段部１３が係合するように係止段部１４が形成されており、この係止段部１４によって切断刃１１の周方向位置決めがなされている。
【００１８】
この刃物取付面１２に取付けられた切断刃１１は、軸方向に隣接するスペーサ８によって押圧されて位置決めと軸方向の荷重支持がなされている。この位置決めは、刃物取付台１０の刃物取付面１２から突出するスペーサ８の突出部１５（斜線で示す部分）で切断刃１１の側面を支持することによってなされており、これによって前記したように対向してラップする切断刃１１の間の微少隙間ｓ（図６参照）が保たれている。また、軸方向の荷重支持も、この切断刃１１を押圧している隣接するスペーサ８によってなされている。なお、図示する斜線部分の突出部１５がスペーサ８によって押圧されている部分であり、刃物取付台１０の周囲に設けられた全ての切断刃１１が同様に押圧されている。
【００１９】
従って、回転刃９がスペーサ８に密着して取付けられている状態では、どの切断刃１１に軸方向の荷重が作用したとしても、回転刃９は隣接するスペーサ８によって軸方向移動が抑止される。なお、切断刃１１の軸方向移動がスペーサ８で抑止されているので、切断刃１１は半径方向に固定できる固定ボルト１６等の取付手段のみで取付けられている。
【００２０】
そして、このように軸方向に複数列が設けられた回転刃９とスペーサ８の端面が、端部スペーサ１７，１８によって軸方向の位置決めがなされている。
【００２１】
図１に示すように、駆動軸４と従動軸５とに設けられた回転刃９とスペーサ８とは、これらが互いに対向するように両軸４，５に設けられているため、この図の上側の駆動軸４では、図の左側軸端部がスペーサ８で右側軸端部が回転刃９となり、下側の従動軸５では、図の左側軸端部が回転刃９で右側軸端部がスペーサ８となっている。そして、これらの軸４，５の端部に設けられた回転刃９とスペーサ８の外側、つまり開放側が、端部スペーサ１７，１８によって押圧されている。
【００２２】
図４（ａ）に基づいて、図１の左側に図示する両軸４，５の端部を例に詳細に説明する。図示するように、両軸４，５の左側端部は、下側が回転刃９で上側がスペーサ８であり、回転刃９の外側に設けられて回転刃９を押圧する端部スペーサ１７は、前記図３に二点鎖線で示すように、刃物取付台１０の外周部に設けられている切断刃１１の側面を大きく覆うような大径で形成されている。この端部スペーサ１７の径は、スペーサ８の径よりも大径であればよいが、図示するように回転刃９の刃底ｆから突出しない程度で、スペーサ８の径よりも大径で刃底ｆに近接するのが好ましい。このような大径にすることにより、切断刃１１の切断機能は損なわないようにしている。
【００２３】
一方、スペーサ８の外側に設けられてスペーサ８を押圧する端部スペーサ１８は、前記したように刃物取付台１０の周囲に設けられて切断刃１１の基部を幅方向に押圧する他のスペーサ８と同径の小径で形成されている。この端部スペーサ１８はスペーサ８と同径程度であればよいが、同径に限定されるものではない。
【００２４】
これらの端部スペーサ１７，１８は、中心に軸４，５の外形に合う孔が形成された環状の部材であり、回転刃９やスペーサ８と同様に軸４，５に設けられている。そして、これらの端部スペーサ１７，１８の外周位置には、ケーシング２の内側側面を保護するための側部ライナー１９が設けられている。
【００２５】
図５に示すように、この側部ライナー１９は、前記端部スペーサ１７，１８の外周面にそれぞれ近接する開口部２０，２１が設けられた板状のライナー材２２と、このライナー材２２からケーシング２側に突設された脚材２３とから構成されている。ライナー材２２は、端部スペーサ１７，１８の位置に形成された開口部２０，２１を除く位置で被破砕物からケーシング２を保護するような板厚で形成されている。この側部ライナー１９の内面（図示する手前の面）が被破砕物を剪断破砕する空間の軸方向端面となる（図１）。前記脚材２３は、ライナー材２２の周囲に複数個設けられており、図４（ａ）に示すように、この脚材２３をケーシング２に固定することによって側部ライナー１９がケーシング２の所定位置に位置決めされている。この脚材２３は、ライナー材２２とケーシング２との間に所定の空間ｗを形成できるような高さｈに設定されている。
【００２６】
さらに、図４（ａ），（ｂ）に示すように、前記端部スペーサ１７，１８には、その軸方向端部に、外周から突出する鍔部２４が形成されている。この鍔部２４は、端部スペーサ１７，１８の外周に設けられた側部ライナー１９のライナー材２２よりも外側（軸受側）に設けられており、端部スペーサ１７，１８と側部ライナー１９の開口部２０，２１との隙間から軸受３側に出た水分がこの鍔部２４で水切りされるように構成されている。しかも、この鍔部２４を、軸中心側を傾斜面２５にして、軸受３側を軸心と直交する鉛直面２６に形成することにより、回転刃９側から軸受３側に流れた水分の水切りが安定して行えるようにしている。
【００２７】
また、この端部スペーサ１７，１８の外面の内径側には、ケーシング２に固定されたシール押え２７によってラビリンス構造の水切り部が形成されている。このシール押え２７によってシール材２８が固定されており、このシール材２８の軸端側に軸受３が設けられている。
【００２８】
以上のように構成された二軸剪断式破砕機１における回転刃９の傾き抑止と水切りを以下に説明する。
【００２９】
前記したように、軸４，５の端部に位置する回転刃９の軸方向外側に設けられた端部スペーサ１７，１８は、回転刃９の刃物取付台１０の周囲に設けられた切断刃１１の側面を大きく覆うような大径で形成されているため、この切断刃１１と対向する切断刃１１との間で被破砕物を剪断した時に切断刃１１に横方向の力作用したとしても、この力は大径の側部ライナー１９によって受けられるので、端部に位置する切断刃１１がケーシング２側に傾くのを抑止して剪断破砕することができる。
【００３０】
また、図６に示す図４のＢ部拡大図のように、剪断破砕した被破砕物から流れ出た水分２９が回転刃９から端部スペーサ１７（１８）へと伝って流れた場合でも、この水分２９は、端部スペーサ１７（１８）に設けられた鍔部２４によって、側部ライナー１９とケーシング２との間に形成された空間Ｗで水切りされる。このようにケーシング２との間に形成された空間Ｗで水切りすることにより、水分２９が軸受３側へ伝わるのを抑止することができる。
【００３１】
従って、軸方向に複数列の回転刃９とスペーサ８とが設けられた剪断式破砕機１において、軸端部に位置する回転刃９の傾きを大径の端部スペーサ１７で効果的に抑止して、安定した剪断破砕をすることが可能となる。また、このように安定した剪断破砕とともに、剪断破砕した被破砕物から流れ出た水分２９も、この端部スペーサ１７，１８によって水切りされて軸受３側へと流れるのを抑止することができる。
【００３２】
なお、上述した実施形態では、二軸剪断式破砕機１を例に説明しているが、一軸の剪断式破砕機であってもケーシング２側に設けられた固定刃との間で剪断破砕するような構成であれば同様に適用可能である。
【００３３】
また、上述した実施形態では、略方形断面の軸４，５や円形のスペーサ８を用いているが、これらや他の構成も形態は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３４】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００３５】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００３６】
端部スペーサで軸端部の回転刃に作用する軸方向の力を支持し、対向する回転刃との間の隙間を保って常に安定して剪断破砕できる剪断式破砕機を構成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態を示す剪断式破砕機における平面視の断面図である。
【図２】図１に示す剪断式破砕機における一部断面した側面図である。
【図３】図２に示す同剪断式破砕機における回転刃とスペーサとの関係を示す正面図である。
【図４】図１に示す剪断式破砕機の左側軸受部を示す図面であり、（ａ）は拡大断面図、（ｂ）はＡ部拡大図である。
【図５】図１に示す剪断式破砕機における側部ライナーの斜視図である。
【図６】図４に示すＢ部拡大図である。
【図７】従来の二軸剪断式破砕機を示す平面視の断面図である。
【図８】図７に示す二軸剪断式破砕機の正面視の断面図である。
【符号の説明】
１…二軸剪断式破砕機
２…ケーシング
３…軸受
４…駆動軸
５…従動軸
６…駆動ギヤ
７…従動ギヤ
８…スペーサ
９…回転刃
１０…刃物取付台
１１…切断刃
１２…刃物取付面
１３…突出部
１４…係止段部
１５…突出部
１６…固定ボルト
１７，１８…端部スペーサ
１９…側部ライナー
２０，２１…開口部
２２…ライナー材
２３…脚材
２４…鍔部
２５…傾斜面
２６…鉛直面
２７…シール押え
２８…シール材
２９…水分
ｆ…刃底
ｈ…高さ
ｗ…空間

Claims

剪断式破砕機のケーシングに軸受で回転可能に支持した駆動軸を設け、該駆動軸の軸方向にスペーサを挟んで回転刃を設け、駆動軸の端部に位置する回転刃の開放側を押圧する端部スペーサを設け、該端部スペーサを、回転刃の周囲に設けた切断刃の刃底に近接する大径で形成するとともに、該端部スペーサの外周位置に側部ライナーを設け、該側部ライナーに、前記端部スペーサの外周面に近接する開口部と、該側部ライナーとケーシングとの間に所定の空間を形成する脚材とを設け、該側部ライナーで形成した空間に位置する前記端部スペーサの軸端側外周に、該端部スペーサから突出する水切り用の鍔部を形成した剪断式破砕機。
前記駆動軸に平行して従動軸を並設し、該従動軸に、前記駆動軸の軸方向にスペーサを挟んで設けた回転刃と対向するようにスペーサを挟んで回転刃を設け、該駆動軸及び従動軸の端部に位置する回転刃の開放側を押圧する端部スペーサを設け、該端部スペーサを、回転刃の周囲に設けた切断刃の刃底に近接する大径と、スペーサに接する小径で形成したことを特徴とする請求項１記載の剪断式破砕機。
前記大径の端部スペーサと小径の端部スペーサとの外周位置に側部ライナーを設け、該側部ライナーに、前記端部スペーサの外周面にそれぞれ近接する開口部と、該側部ライナーとケーシングとの間に所定の空間を形成する脚材とを設けたことを特徴とする請求項２記載の剪断式破砕機。