JP3751199B2 - １軸破砕機における排出部構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、産業廃棄物などを破砕する１軸破砕機における異物排出構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホッパから投入される廃棄物を固定刃と回転刃の組合わせから成る破砕部材間にプッシャで押して噛込ませて破砕する破砕機構を備えた１軸破砕機が公知であり、その一例として嵩高い廃棄物を処理するのに適した１軸破砕機が実公平５−１３４１０号公報により開示されている。この公報による１軸破砕機は、台板の端と側壁との間の開口を排出口とし、台板の端に固定刃を固定し、上記開口位置に回転刃を有する回転ロータを設け、台板上を摺動するプッシャでその上方のホッパから投入される廃棄物を回転刃に押圧し、回転刃と固定刃の間に噛込まれた廃棄物を剪断破砕するように構成されている。
【０００３】
回転刃の下方には多数の小孔を設けたスクリーンが設けられ、このスクリーンの小孔以下に破砕された破砕物は落下して排出され、小孔以上の大きさの廃棄物は上方に持上げられて一周し固定刃へ移動して再び破砕作用を受ける。上記回転刃は回転ロータの半径方向にやや斜めに、かつ取付位置の凹所から若干突出する複数の平刃から成るが、回転刃の形式についてはこの他にも回転ロータに円周方向に多数のＶ溝を互いに平行に設け、このＶ溝の適宜位置に設けた取付部材を介して四角形状のチップを回転刃として設けたものが知られている。
【０００４】
このような１軸破砕機において、廃棄物を破砕する際に廃棄物中に鉄塊や岩石のような異物が混っていると回転刃に破損が生じ、破損した回転刃の破片でさらに別の回転刃も次々と破損することとなる。このため、異物破損に対する対策が種々施されているが、異物を事前にキャッチして破損を完全に防止することは極めて困難であり、異物の噛込によるモータの過負荷状態を検出してモータを停止し、回転刃の１つが破損しても次々と回転刃の破損が広がるのを防止するという対策が一般的である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、１軸破砕機は回転ロータの回転刃の外周下方には前述したように多数の小孔を有するスクリーンが設けられており、異物を噛込んだ際に回転刃が破損すると異物がスクリーンとの間に噛込まれた状態で回転ロータの回転が停止されるが、異物を噛込んだままでは回転刃を回転させることができないため、異物を取除く必要がある。このため、スクリーンは着脱自在に取付けられたり、あるいは半円弧状のスクリーンの一端にヒンジ部を設け他端を取り外すとヒンジ部を中心に回転してスクリーンを回転ロータから引き離すことができるように構成されている。
【０００６】
しかしながら、スクリーンを囲む排出部の構造はスクリーンの取外し作業のためのスペースを十分考慮して形成されていないため、スクリーンを全体として取り外したり、あるいはスクリーンをヒンジ部を中心に回転させて引き離すにしても排出部のスペースが小さいため作業は極めて困難であり、多くの労力と時間がかかる。
【０００７】
このため、スクリーンを回転させて引き離す形式のものでは、スクリーンを排出部の側壁と一緒に大きく回転させて回転ロータ付近のスペースを開放し、回転刃に外から近づき易くした形式のものが提案されている。しかし、スクリーンと側壁を大きく回転させる形式であるため、これらをケーシングの外側へ突出させるためのスペースを予め確保しておく必要があり、設計レイアウト上の制約がある。従って、スクリーンの解放が容易で、又保守作業を容易とするスペースが確保され、かつコンパクトな排出部構造とすることが要望されている。
【０００８】
この発明は、上記種々の問題に留意して、１軸破砕機の排出部構造について、スクリーンの解放が容易であり保守作業のスペースが確保され、かつコンパクトな排出部構造の１軸破砕機を提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決する手段として、廃棄物を投入するホッパの下方に台板と、この台板の端に固定刃と、台板の端とケーシング側壁との間に複数の回転刃を有する回転ロータとを備え、廃棄物の回転刃に押圧する押込プッシャを台板上に摺動自在かつ進退動自在に、又回転刃の下方に多数の間隙を有する排出スクリーンをそれぞれ設け、回転ロータを囲むケーシング側壁をスクリーンより上方のスクリーン固定用の上部側壁と、スクリーンより下方の排出のための下部側壁とから形成し、上部側壁の昇降部を回転ロータから引き離して上方に引き上げ自在とし、下部側壁の開口に点検窓を着脱自在に設け、上部側壁の昇降部を引き上げるための引上手段をホッパ側壁又は固定用側壁に沿って取付け、この引上手段を設けるに必要な距離だけ回転ロータから離れた拡張位置に下部側壁を設けた１軸破砕機における排出部構造としたのである。
【００１０】
上記の構成としたこの発明の１軸破砕機においては、回転刃と固定刃の間に破砕物を押込プッシャにより押込んで通常と同様な破砕処理が行なわれる。この破砕処理中に異物を回転刃が噛込むと、回転刃を駆動するモータの負荷が増大し、その変化を検出してモータを停止させ、これにより回転ロータが停止すると、回転刃により噛込まれた異物を取除く必要がある。
【００１１】
異物を取除く場合、異物の噛込みがスクリーンとの間あるいは上部側壁との間まで進んでいる場合とがあり、点検窓を取外してその位置を確認する。スクリーンを取り外すだけでよい場合は、その固定ボルトを外すことによりスクリーンを外すと共に回転ロータの回転を逆転させてスクリーンと回転刃との間に噛込んでいる異物を取り除いて排出口へ排出する。上部側壁の昇降部内側に異物が噛込まれているときは、スクリーンを外すと共に上部側壁の昇降部を引上手段により引き上げ、回転ロータを逆転させることにより異物を取り除く。
【００１２】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１は第１実施形態の１軸破砕機の主要縦断面図、図２は図１の矢視II−IIから見た部分縦断面図、図３は図２の矢視III −III から見た部分縦断面図である。図において１は供給ホッパ、２は本体フレーム、３は押込プッシャ、４は台板である。押込プッシャ３は台板４上を摺動自在かつ進退動自在に設けられ、本体フレーム２の側壁に設けた案内部材により押込の際に廃棄物からの反力で浮き上がらないように案内される。
【００１３】
台板４の一端と本体フレーム２の側壁との間には回転ロータ５が設置され、回転ロータ５には外周に互いに平行な複数条のＶ溝が形成され、その各Ｖ溝の１周当りに複数個（図示の例では４つ）の回転刃５ａがそれぞれ固定部材を介して取り付けられ、これら回転刃５ａに対応してＶ字形の刃を連ねて形成される固定刃６が台板４の端部に設けられている。回転ロータ５の略下半部分に対応して多数の篩板を互いに平行に所定の隙間を設けて形成した排出スクリーン８が設けられている。上記所定の隙間をどのように設定するかによって破砕物の破砕粒度が決定される。
【００１４】
スクリーン８の下方には傾斜側壁によって破砕物を下方へ排出するための排出口９が設けられている。回転ロータ５を囲む装置後端（図の左側）側の側壁は、回転ロータ５より上方の上部側壁１０と下方の下部側壁１１とから成り、下部側壁１１には所定の大きさの点検窓１２が着脱自在に取付けられている。下部側壁１１の下半分が上記傾斜側壁に連なっている。点検窓１２は、回転ロータ５の幅方向（紙面に垂直）に複数個（図示の例では２つ）が設けられている。１２ａは取付ボルトであり、点検窓１２を着脱自在に取付けている。
【００１５】
上部側壁１０はその上部の固定側壁がホッパ端壁と重ねて設けられ、下部は昇降部として断面がＬ字状の昇降側壁１０ａを備えている。昇降側壁１０ａは、回転ロータ５の幅方向の両端に設けた取付板１３に回転自在に取付けた油圧シリンダ１４とガイド溝１５とにより垂直方向に昇降自在とされている。昇降側壁１０ａは、その両端付近に設けたブラケット板１０ｂにガイドローラ１５ａが設けられ（ブラケット板１０ｂは所定の間隔で複数箇所設けられている）、このガイドローラ１５ａがガイド溝１５に摺動自在に嵌合され、その昇降が案内される。
【００１６】
油圧シリンダ１４のピストンロッド１４ａの下端は軸１６によりスクリーン８の円弧フレーム８ａに取付けられたブラケット１７に連結され、円弧フレーム８ａの上端の回転座１８を介してスクリーン８の一端は昇降側壁１０ａに取付けられている。スクリーン８の他端は取付ボルト２０により本体フレーム２に固定されている。スクリーン８を固定しているボルトを解放し、シリンダ１４を作動させるとスクリーン８が２点鎖線の状態まで回転座１８を中心に回転し、さらにシリンダ１４のピストンロッド１４ａを収縮させるとスクリーン８はガイド溝１５により案内されながら２点鎖線で示す上方位置まで上昇する。１９はスクリーン８の円弧フレーム８ａを支持する支持ブラケットであり、ボルトで端壁に固定され、ボルトを外すと回転して下方へ垂れ下がるように設けてある。
【００１７】
回転ロータ５の軸端には、図３に示すようにスプロケット２１が設けられ、このスプロケット２１に図示しない無端チェーンが掛け渡され、もう１つのスプロケットが設けられた減速機を介してモータが接続され、モータ動力を回転ロータに伝達するようになっている。又、図１の２２は油圧ポンプであり、その圧油はプッシャ３の油圧シリンダへ送られ、プッシャを進退動自在に駆動するようにしている。油圧シリンダ１４も油圧ポンプ２２で駆動される。
【００１８】
上記の構成とした実施形態の１軸破砕機は、廃棄物を固定刃６と複数の回転刃５ａにより剪断破砕を繰り返して破砕する。供給ホッパ１から廃棄物が投入されると、その前に後退させておいた押込プッシャ３を前進させて廃棄物を回転ロータに押し付ける。回転ロータ５の複数個の回転刃５ａが回転して廃棄物を噛み込んで剪断破砕により細かく破砕し、排出スクリーン８に押し出された廃棄物はスクリーン８の排出隙間から落下して排出口９から排出される。
【００１９】
このような破砕作業を繰り返す間に廃棄物中に異物が含まれていると、異物を噛込んだ回転刃５ａが破損したり、スクリーン８との間に異物を噛込んだまま回転が遅くなってモータに大きな負荷が作用すると、その負荷の上昇を検出してモータは停止される。異物や破損した回転刃５ａがスクリーン８との間に挟まったままでは、回転ロータ５を再び回転させることができないため、これらをスクリーン８から取り除く必要がある。
【００２０】
この場合、この実施形態の１軸破砕機ではスクリーン８を回転ロータ５から解放して異物を取り除く保守作業が実施されるが、この保守作業ではスクリーン８はシリンダ１４とガイド溝１５による吊上手段で吊上げて保持されるため、作業が極めて容易となり、かつ吊上手段は極めてコンパクトに装備される。上記保守作業は次のように実施される。まず、下部側壁１１の点検窓１２の取付ボルト１２ａが外され、作業員がスクリーン８の奥側の固定ボルト２０を取り外すと共に支持ブラケット１９を解放して下方へ垂れ下げる。
【００２１】
これによりスクリーン８は回転座１８の軸を中心に回転して他端が下方に垂れ下る。油圧シリンダ１４を作動させてピストンロッド１４ａを収縮させると、ピストンロッド１４ａは軸１６からブラケット１７を介してスクリーン８の円弧フレーム８ａを引き上げようとする。この引上力により円弧フレーム８ａは回転座１８の軸を中心にさらに回転し、回転座１８の端面が昇降側壁１０ａの下端面に当接し２点鎖線の状態となる。回転座１８の端面はそれ以上回転できなくなるため、油圧シリンダ１４でさらに引き上げるとスクリーン８と昇降側壁１０ａが一緒に引き上げられる。
【００２２】
昇降側壁１０ａが上昇を始めると、ガイドローラ１５ａがガイド溝１５により垂直方向に案内され左右への振れを規制されながら昇降側壁１０ａが固定側壁に対して上昇し、このためスクリーン８も上下方向に一緒に上昇して２点鎖線の状態まで上昇して停止する。こうして、スクリーン８は回転ロータ５から取り外され、スクリーン８との間に挟まれていた異物が回転刃５ａから取り除かれる。回転刃５ａに噛み合ったままの異物については回転ロータ５の下方の排出部内側から手作業で取り除かれる。
【００２３】
上記異物除去作業の際スクリーン８は排出部内から上方へ引き上げられているため排出部内は突出部がなく、回転刃５ａなどに噛込んだ異物を取り除く作業に支障がなく、排出部内で効率的に作業を行なうことができる。異物の取除き、及び回転刃５ａの点検、さらに必要であれば回転刃５ａの取替えの後、上記スクリーン８の引上げ動作と逆の順序でスクリーン８を元の状態に戻せば回転ロータ５を再び回転させて運転することができることとなる。
【００２４】
図５、図６に第２実施形態の１軸破砕機の要部縦断面図を示す。この実施形態の破砕機は、回転ロータ５の側壁構造が第１実施形態と異なっているが、破砕機としての他の主要構造は第１実施形態と基本的に同じであり、主要構造については図示省略し回転ロータ５の付近の拡大断面図を図５に示している。この実施形態でも側壁は、上部側壁１０’と下部側壁１１’とから成るが、それぞれの側壁１０’、１１’は第１実施形態と次のように異なっている。
【００２５】
上部側壁１０’は、図示のように、上部の固定側壁に対して２つのへ字状断面部を連ねてジグザグ断面とした昇降側壁１０ａ’を、その両端付近の位置に設けたブラケット１０ｂ’を軸１０ｃ’により回転自在に支持して備えている。そして、ホッパ１の側壁には油圧シリンダ１４が回転自在に取付けられ、そのピストンロッド１４ａの下端が軸１６を介してブラケット１０ｂ’に取付けられ、油圧シリンダ１４による引上げ力により昇降側壁１０ａ’を回転させて引上げるようにしている。昇降側壁１０ａ’の内側には脚材１９’が固定され、これに対しスクリーン８の一端が取付ボルト１８’により着脱自在に固定されている。下部側壁１１’は垂直壁として設けられ、下端の軸１１ｃ’を介して所定の角度（図示例では約３０°）傾斜自在である。上記軸１０ｃ’、１１ｃ’は図６に示すように複数箇所（図示の例では５箇所）設けられている。
【００２６】
又、下部側壁１１’には、複数（図示例では２つ）の点検窓１２が側壁に設けた開口１１ａに対して着脱自在に取付けられ、側壁１１’の内側にはコ字状の飛散防止板１１ｂ’が設けられている。防止板１１ｂ’は側壁１１’を外側へ開放した際に異物が外へ飛散するのを防止するために設けられている。昇降側壁１０’の下端は下部側壁１１’の上端に取付ボルト１１ｃ’で着脱自在に固定されている。
【００２７】
上記構成の第２実施形態の破砕機の破砕作用も基本的には第１実施形態と同じであり、保守作業が次のように異なる。保守作業時には、まず、下部側壁１１’の点検窓１２を取外し、異物の噛込位置がスクリーン８の周囲か又は昇降側壁１０ａ’の内側との間で生じているかを確認する。そして、異物の噛込位置がスクリーン８との間で生じているときは、点検窓１２を外した開口からスクリーン８の取付ボルト２０、１８’を外すと共に回転ロータ５を逆転させることによりスクリーン８を取外し、これによって異物の噛込みを取除くことができる。
【００２８】
そして、異物の噛込位置がスクリーン８より上方で昇降側壁１０ａ’の内側である場合、点検窓１２を取外してその開口からスクリーン８の取付ボルト２０、１８’を外し、スクリーン８を取除いた後、昇降側壁１０’と下部側壁１１’の両端の取付ボルト１１ｄ’を取外して下部側壁１１’を傾斜させる。さらに、油圧シリンダ１４を作動させてピストンロッド１４ａを収縮させて昇降側壁１０’を引き上げて回転させると共に回転ロータ５を逆転させ昇降側壁１０’の内側に噛込んだ異物を取除く。上記いずれの場合も取除いた異物は排出口９から排出する。異物を取除いた後は上記と逆の順序で昇降側壁１０ａ’と下部側壁１１’を元の状態へ戻す。
【００２９】
上記いずれの実施形態でも上部側壁１０’の昇降部である昇降側壁１０ａ’は引上手段として設けられた油圧シリンダ１４によりスライド自在又は回転自在に引上げられるようにしており、この油圧シリンダ１４などの引上手段を設けるため回転ロータ５を囲む側壁を引上手段を設けないとした場合より最小限必要な拡張した位置に設けたため、排出部構造をコンパクトに構成でき、かつ異物噛込時にスクリーンの取外しなどの保守作業が容易に行なえるようにしている。
【００３０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、この発明の１軸破砕機の排出部構造は、複数の回転刃を有する回転ロータと、スクリーンを破砕物が通過して排出される排出部とに対しこれらを囲むケーシング側壁を上部側壁と下部側壁とから形成し、下部側壁には点検窓を設け、ホッパ側壁又は固定側壁に沿って設けた引上手段により上部側壁の昇降部を引き上げ自在とし、この引上手段を設けるに必要な距離だけ離れた位置に下部側壁を設けるようにしたから、異物噛込時にスクリーンの取外し作業が容易で、かつ下部側壁を最小限の突出位置に設けることによりコンパクトに排出部を構成できるという利点が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の１軸破砕機の主要縦断面図
【図２】同上の回転ロータ付近の部分拡大断面図
【図３】図１の矢視III −III から見た断面図
【図４】回転ロータを下方から見た斜視図
【図５】第２実施形態の１軸破砕機の部分拡大断面図
【図６】同上の側面図
【符号の説明】
１ 供給ホッパ
２ 本体フレーム
３ 押込プッシャ
４ 台板
５ 回転ロータ
５ａ 回転刃
６ 固定刃
８ 排出スクリーン
９ 排出口
１０ 上部側壁
１０ａ、１０ａ’ 昇降側壁
１１、１１’ 下部側壁
１２ 点検窓
１３ 取付板
１４ 油圧シリンダ
１５ ガイド溝
１６ 軸
１７ ブラケット
１８ 回転座
１９ 支持板
２０ 取付ボルト

Claims (2)

1. 廃棄物を投入するホッパの下方に台板と、この台板の端に固定刃と、台板の端とケーシング側壁との間に複数の回転刃を有する回転ロータとを備え、廃棄物の回転刃に押圧する押込プッシャを台板上に摺動自在かつ進退動自在に設け、回転刃の下方に多数の間隙を有する排出スクリーンを開放自在に設け、回転ロータを囲むケーシング側壁を、排出スクリーンより上方の排出スクリーン固定用の上部側壁と、排出スクリーンより下方の排出のための下部側壁とから形成し、上部側壁の昇降部に排出スクリーンの一端を回転自在に取り付け、排出スクリーンを回転ロータから引き離して上部側壁の昇降部と排出スクリーンとを一緒に上方に引き上げ自在とし、上部側壁の昇降部を引き上げるための引上手段をホッパ側壁又は上部側壁の上部の固定側壁に沿って取付け、この引上手段を設けるに必要な距離だけ回転ロータから離れた拡張位置に下部側壁を設けた１軸破砕機における排出部構造。
2. 前記下部側壁を所定角度傾斜自在に設けたことを特徴とする請求項１に記載の１軸破砕機における排出部構造。

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