JP3814515B2 - 破砕処理装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工などにより発生した切粉や、種々の廃棄物などを短時間で破砕処理する破砕処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械加工などにより多量に発生した切粉などの破砕対象物（処理物）を、切断して減容処理する破砕処理装置が知られている。このような破砕処理装置においては、回転筒体にその軸線から半径方向に螺旋状、或いは、所定間隔で形成された回転刃と、ケーシングに、上記回転刃と対向するように配置された固定刃とにより、切粉などの破砕対象物を切断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の破砕処理装置においては、先端が鋭利な回転刃および固定刃が、回転筒体の回転により接近したときに、その隙間に入った破砕対象物を切断している。したがって、切粉など破砕対象物切断時に、ワークやピットなどの異物が混入するなど過負荷により、回転刃や固定刃が欠損ないし破損する場合がある。刃の欠損は、切断力の低下を招くため、刃の交換が必要となる。
【０００４】
同様に、従来の破砕処理装置においては、固定刃および回転刃により切粉を切断しているため、使用にしたがって、双方の刃先が「鈍り」、これが、切断力の低下を招いていた。このように、従来の破砕対象物を切断するタイプの破砕処理装置においては、特に刃のメンテナンス回数や費用が、無視できないほど大きいという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明者は、先端の鋭利な固定刃および回転刃を用いて破砕対象物を切断するのではなく、回転体の周囲に形成された突起状の破砕刃に、破砕対象物を引掛け、回転体の外側に配置された外側円筒に開けられた穴と協働して、破砕対象物を折り曲げ或いは引き延ばし、その繰り返しによって、破砕対象物を細かくする装置を提案している（特願平１１−１５４５１５号）。これにより、刃の欠損や破損のおそれを著しく小さくでき、かつ、刃の磨耗があっても処理能力がそれほど悪化しないような破砕処理装置を提供することができた。
【０００６】
しかしながら、上記装置においては、筒体の外周を切削することにより破砕刃を形成する一方、外側の円筒形のケーシングも、中空円筒の内外周を、所定の径になるように切削している。したがって、回転体およびケーシングの径を大きくするには、大きな径の円筒体を切削する必要があり、製造コストが増大するという問題点があった。また、切削により大量の切粉が発生するという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、低コストで製造でき、かつ、メンテナンス回数や費用を著しく低減できる破砕処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置の大型化を容易にして、処理効率を向上させた破砕処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記破砕ロータの外側に位置し、当該破砕ロータに形成された破砕刃と協働して処理物を破砕する固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置において、前記固定破砕部材が、前記処理物を破砕する破砕室の下側部分に略Ｖ字状に配置される複数の略平面状の固定破砕板を有し、前記駆動手段により回転駆動する破砕ロータの破砕刃に処理物を引掛けて送り込み、前記破砕刃と前記固定破砕板の孔との間で処理物を破砕し、当該孔から破砕された処理物を排出することを特徴とする破砕処理装置により達成される。
【０００９】
本発明によれば、投入された処理物が、回転する破砕ロータの破砕刃に引掛かりながら固定破砕板との間に送り込まれ、固定破砕板に設けられている複数の孔に引掛かり、引き延ばされ、および／または折り曲げられることを繰り返すことにより破砕され、固定破砕板の孔から排出される。したがって、切断によらずに処理物を破砕するため、破砕刃の破損ないし欠損などを著しく小さくすることが可能となる。また、破砕刃が使用により鈍った場合にも、処理能力がそれほど劣化することがない。これにより、メンテナンスの回数等を著しく減じることが可能となる。さらに、固定破砕部材を、固定破砕板により構成している。たとえば、これは刃物鋼に複数の孔を打ち抜きにより形成することで得ることができる。したがって、装置の製造コストを著しく減じることが可能となる。
【００１０】
また、固定破砕板の孔の数、大きさや形状により処理物の破砕形状を変更することも容易となる。たとえば、破砕ロータは、正転／逆転を所定の間隔で繰り返すことにより、処理物が破砕ロータと固定破砕板の間に詰まることがなく、また、異物などの混入の際にも逆転させることにより、過負荷によるモータの焼き付け等を防止することもできる。
また、破砕ロータや固定破砕板は、取り外し自在であるのが好ましい。これにより、処理物により適切な破砕刃を有する破砕ロータや、適切な孔を有する固定破砕板を選択して使用することが可能となる。
【００１１】
好ましい実施態様においては、破砕ロータの破砕刃の断面形状が、正転時の処理物の送り込み方向に先端が向くような山型である。或いは、破砕ロータの各破砕刃が、破砕ロータから突出した破砕部と、破砕ロータに形成されたネジ孔に螺入されるネジ部とを有しても良い。上記破砕部は円錐型であっても良いし、円筒型であり、かつ、その上端にフランジが形成されていても良い。
【００１２】
別の好ましい実施態様においては、各破砕刃の断面形状は、扇型である。この場合には、破砕ロータがどちらの方向で回転しても破砕効果を得ることができる。したがって、異なる大きさおよび／又は形状の孔を有する固定破砕板を使用することで、一方の回転では荒破砕、他方の回転では細破砕というように、複数の使用モードにて装置を使用することも可能である。
【００１３】
また、好ましい実施態様においては、前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、当該軸方向に長径を有する複数の長孔が形成され、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっている。或いは、前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向と所定の角度を持って、前記軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、長孔が形成されて、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっていても良い。さらには、前記固定破砕板に、前記軸方向の列において、所定の隣接する長孔の間に、丸孔が形成されていても良い。
【００１４】
別の好ましい実施態様においては、さらに、前記破砕板の前記破砕ロータと対向する内面に、前記破砕刃と接触しないような配置で、隆起が形成されている。この実施態様によれば、破砕刃に引っかかった状態の処理物が、固定破砕刃の孔だけでなく隆起にも引っかかり、引き延ばされるため、より処理効率を高めることができる。
【００１５】
より好ましい実施態様においては、さらに、前記固定破砕部材を固定しつつ支持するフレームを有する支持部材を備え、前記支持部材が、前記破砕室において、前記破砕ロータに対して相対移動可能に構成されている。これにより、処理物によって、より細かに破砕条件を設定することが可能となる。
【００１６】
また、固定破砕部材が、正転時の送り込み側に位置する固定破砕板の上端部に、処理物の流入量を調整しつつ、処理対象ではない異物を一時的に保持するように、前記破砕ロータに向けて突出した庇状のストッパを有するのが望ましい。たとえば、処理物が切粉であり、これらにピットやワークが混入している場合、破砕刃と固定破砕板との間にこれら異物が挟まる前に、上記ストッパにて一時的に保持することができる。さらに、固定破砕部材が、前記正転時の送り込み側の逆側に位置する固定破砕板の一部に、異物排出用の孔部を設けているのが望ましい。このような構成にすれば、上記ストッパに保持された異物を、破砕ロータの逆転により異物排出用の孔部から排出することが可能となる。
【００１７】
また、別の好ましい実施態様においては、さらに、前記軸方向に、前記破砕室から連なる搬送室と、前記搬送室中に、前記破砕ロータの軸と連結された軸およびその周囲に形成された送り込みスクリューを有する搬送手段と、搬送室の上部に形成された投入孔と、投入孔上部に配置されたホッパとを備えている。このように送り込みスクリューを設けることにより、定量ごとに破砕室に処理物を送り込むことも可能となる。
本発明において、駆動回路が、所定時間の正転と、他の所定時間の逆転とを繰り返すシーケンスで作動し、かつ、過負荷を検出する検出回路を有し、当該過負荷の検出時に、前記駆動回路が、必要な時間モータを逆転するように構成されているのが望ましい。上記正転時間や逆転時間は処理物により適宜調整できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の正面図、図２は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の平面図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図、および、図４は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の破砕室の詳細を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態にかかる破砕処理装置１０は、破砕部１２、ホッパ１４、取り付け台１６、モータ１８および操作盤２０により構成される。取り付け台１６には、処理物収容箱２２を配置することで、処理装置１０から排出される、破砕処理が施された処理物を収容することができる。
図１および図２に示すように、破砕部１２は、支持フレーム２４、取り付け部２６、固定破砕板取り付けフレーム２８、固定破砕板３０および破砕ロータ３４を備えている。破砕部１２の上部には、ホッパ１４が取り付けられ、ホッパ上部の開口から処理物が破砕部１２の内部に投入される。取り付け部２６は、取り付け台１６に対して垂直な支持フレーム２４の底部から垂直方向に延び、その下面が、取り付け台１６の上面と整合する。したがって破砕部１２は取り付け部２６において、取り付け台１６にボルトにより固定される。
【００２０】
図３および図４により詳細に示すように、支持フレーム２４の内側には、固定破砕板取り付けフレーム２８が配置されるようになっている。支持フレーム２４の、回転破砕刃の軸方向両端の内壁に、破砕板取り付けフレーム２８の外壁とを整合させた上で、固定破砕板取り付けフレーム２８は、取り付けボルト４２により支持フレーム２４に取り付けられ固定される。この破砕取り付けフレーム２８の取り付けについては後に詳述する。
【００２１】
また、固定破砕板取り付けフレーム２８には、２つの固定破砕板３０−１、３０−２（以下、これらを総称して「固定破砕板３０」とも称する。）がＶ字状に取り付けられている。第１の実施の形態において、２つの固定破砕板３０−１、３０−２は、略９０°の角度を持って取り付けられているが、この角度に限定されるものではない。固定破砕板３０は本実施の形態では図５に示すように、刃物鋼の板状の部材に複数の長孔３２が設けられている。たとえば、本実施の形態において、長孔３２は、軸方向に長径を有し、かつ、軸方向の複数の列に沿って配置されている。軸に垂直な方向に隣接する長孔３２は、当該方向に、部分的に重複するような配置となっている。これは、後述するように、回転破砕刃３６に引掛けられた処理物が、長孔３２の周囲などに接触して、これにより、処理物が折り曲げられるような機会をより増やすために有効である。なお、長孔は、板状の部材を打ち抜くことにより形成することができる。
【００２２】
また、図３に示すように、固定破砕板支持部４０は断面がＶ字状であり、一方の固定破砕板３０−１の下端の内面に、他方の固定破砕版３０−２の下端面が整合した状態で、双方の固定破砕板３０−１、３０−２の外面が、固定破砕板支持部４０の内面と密着するようになっている。これにより、固定破砕板３０−１、３０−２２枚を、一組の固定破砕部材として使うことができる。
【００２３】
本実施の形態において、破砕ロータ３４は、図６に示すように、中実な刃物鋼の筒体の外周を削り出すことにより、当該外周面に、円周方向に複数の連続する山型の破砕刃３６が形成される。図３および図６から理解できるように、破砕刃３６の断面形状は、正転（時計回り）方向（図６（ｂ）の矢印X参照）、つまり、処理物の送り込み側に、破砕刃２６の先端部分が向くようになっている。破砕刃３６の破砕刃２６の断面形状を、このように構成することにより、破砕ロータ３４の正転時には、先端部分に、処理物が引っかかり易くなり、破砕ロータ３４の回転に伴って、固定破砕板３０の方に向けて移動される。
【００２４】
また、破砕ロータ３４の軸３８の一端は、モータ１８に連結されており、モータ１８の作動に伴って回転駆動される。本実施の形態において、破砕ロータ３４の運転タクトは、正転（図３における時計回り）を４５秒間、逆転（図３における反時計回り）を５秒間に設定されている。無論、操作盤２０上のスイッチ等をオペレータが操作することにより、上記運転タクトは任意に調整することが可能である。また、本実施の形態において、モータ駆動回路（図示せず）にはショックリレーが接続されている。したがって、チップやワークなどの異物が混入して、たとえば、破砕刃３４と固定破砕板３０の内面との間に異物が挟まった状態となった場合など、過負荷により過電流がモータ駆動回路に流れた時には、ショックリレーがこれを検出し、５秒間、モータを逆転するような設定となっている。
【００２５】
破砕ロータ３４は、支持フレーム２４および固定破砕板取り付けフレーム２８のされた略中央に設けられた穴を介して、その軸部３８がモータの軸に連結できるようになっている。
次に、本実施の形態における固定破砕板３０の設置位置につき説明を加える。固定破砕板３０−１、３０−２およびその下面でこれらを支持する固定破砕板支持部４０は、固定破砕板取り付けフレーム２８に固定され。固定破砕板取り付けフレーム２８の移動に伴って左右方向に動くことが出来る。図３に示すように、矢印２９の方向にスライドすることが可能であり、破砕ロータ３４と固定破砕板３０との隙間を調整することができる。たとえば、固定破砕板取り付けフレーム２８を矢印２９の「ａ」方向にスライドさせることで、送り込み側において、固定破砕板３０−１と回転破砕刃３６との間隔を、比較的広げることができる。その一方、矢印「ｂ」側にスライドさせれば、送り込み側の固定破砕板３０−１と回転破砕刃３６との間隔を狭めることができる。このようにして、処理物の材質、形状により最適な破砕状態になるように、破砕ロータ３４と固定破砕板３０との間隔を調節することができる。本実施の形態において、上記スライドは左右にそれぞれ５ｍｍずつとなっている。
【００２６】
このように構成された破砕処理装置１０の使用方法について、以下に説明する。始動の際に、操作者は、操作盤２０の始動スイッチを押して、モータ１８を駆動し、破砕ロータ３４を回転させる。このときに、運転タクトを調節しても良い。次いで、操作者は、たとえば、金属切粉、アルミ、ガラス、生ごみ、および、乾物などの処理物をホッパ１４から破砕室４６に投入する。投入された処理物は、破砕ロータ３４の破砕刃３６の先端に引掛かり、破砕ロータ３４の回転に伴って、送り込み側に向けて、順次送り込まれる。送り込まれた処理物は、固定破砕板３０の長孔３２の周囲などに接触することにより引っ張られ、あるいは、折り曲げを繰り返され、これにより破砕される。破砕された処理物は、長孔３２から落下し、破砕処理物収容箱２２に収容される。上述したように、本実施の形態においては、処理物は、破砕刃３６の各々に引っかかり、或いは、隣接する破砕刃３６の間に挟まった状態で、まず、固定破砕板３０−１の側に送り込まれ、そこに形成された長孔３２と接触することにより破壊され、長孔から落下する。その後、固定破砕板３０−２の側においても、さらに、長孔３２と接触することで引っ張られ、また、折り曲げられる。したがって、回転破砕刃と固定破砕板との間で、処理物の切断は行われていないため、刃の破損等のおそれを著しく小さくすることが可能となる。
【００２７】
上記実施の態様においては、周方向に配置され、かつ、その断面形状が、送り込み側に先端部分が向くようになっている破砕刃３６を利用した。しかしながら、これに限定されるものではなく、種々の形状の破砕刃を利用することが可能である。図７、図８および図９は、破砕ロータ３４の変形例を示している。
図７（ａ）は破砕ロータ１３４の正面図、図７（ｂ）は破砕刃１３６の形状を示す断面図である。図７に示すように、円筒形の破砕ロータ１３４には、外周面に円周方向に複数の破砕刃１３６が螺旋状に形成されている。破砕刃１３６は、破砕刃３６と同様に、処理物の送り込み側に先端部分が向くようになっている。また、破砕刃１３６は、破砕刃３６と同様に、切削により作ることができる。
【００２８】
図８（ａ）は破砕ロータ２３４の正面図、図８（ｂ）は破砕ロータ２３４のＣ−Ｃ線断面図である。図８に示すように、円筒形の破砕ロータ２３４の外周面には、円周方向に、複数の円錐状の破砕刃２３６が千鳥状に配置されている。各破砕刃２３６の下側部分には雄ネジが形成されている。したがって、破砕ロータ２３４の所定の位置に、雌ネジが形成されたネジ孔を穿孔しておくことで、破砕刃２３６をネジ止めにて取り付けることができる。したがって、ある破砕刃２３６が破損した場合でも、その破砕刃２３６のみを新規なものに交換することが可能である。
【００２９】
図９（ａ）は破砕ロータ３３４の正面図、図９（ｂ）は破砕ロータ３３４のＣ−Ｃ線断面図ある。図９に示すように、円筒形の破砕ロータ３３４の外周面には、円周方向に、複数の円筒形の破砕刃３６が千鳥状に配置されている。破砕刃２３６と同様に、各破砕刃３３６の下側部分には、雄ネジが形成され、破砕ロータ３３４に穿孔されたネジ孔にねじ込むことにより固定される。この破砕刃２３６は、円筒形であるが、その先端にフランジが形成されている。このフランジにより、処理物を引掛けて、固定破砕板の側に送り込むことが可能である。
【００３０】
図７、図８および図９に示すように、破砕する処理物に応じて、破砕ロータ３４、１３４、２３４，３３４のうちのいずれかを選び、最適な条件で破砕することができる。また、図８および図９に示す例においては、破砕ロータは同一のままで、破砕刃のみを円錐形のもの（図８参照）或いは円筒形のもの（図９参照）に選択することができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、複数の長孔３２が形成された固定破砕板３０を利用していたが、他の形態の固定破砕板を利用することも、もちろん可能である。図１０、図１１、図１２および図１３は、固定破砕板３０の変形例を示している。
図１０は、固定破砕板１３０の斜視図を示している。固定破砕板１３０においても、軸方向に、複数の列をなして長孔が形成されている。しかしながら、隣接する列において、長孔１３２，１３３の長さは、異なるようになっている。
【００３２】
図１１は、固定破砕板２３０の正面図を示している。固定破砕板２３０には、軸方向に長孔が形成されるのではなく、軸方向と所定の角度をもって長孔２３２が配置されている。また、長孔２３２は中央部を中心に左右対称に配置され、当該中央部には、複数の丸孔２３３が配置されている。この例では、長孔に方向性を持たせることで、破砕ロータの回転中に、回転破砕刃と固定破砕板の長孔との接触距離を長くすることを意図している。図１１の例では、中央部を中心に、長孔２３２の配置する向きが逆になるような構成となっているが、無論、図１２に示すように固定破砕板３３０に、複数の長孔３３２が、軸方向に所定の角度をもって同一の向きに配置されても良い。
【００３３】
図１３は、固定破砕板４３０の正面図を示している。この固定破砕板３０には、軸方向に、隣接する長孔の向きが逆になるように、複数の長孔４３２が配置されている。また、軸方向に、隣接する長孔の間に、丸孔４３３が配置されている。このように、長孔の向きを変更することで、処理物の折り曲げや引っ張りの効果を高めることが可能となる。
固定破砕刃と同様に、破砕する処理物に応じて固定破砕板を選び、最適な条件で破砕することができる。
【００３４】
次に、図１４および図１５を参照して第２の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分には、同じ符号を付して説明は省略する。
図１４は、第２実施の形態にかかる破砕処理装置１０の断面図である。また、図１５は、第２の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図１５（ａ）は、その正面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３５】
図１４および図１５に示すように、孔の形状が異なる固定破砕板３０−１、３０−２を使うことにより、正転／逆転の各回転方向で破砕の状態をかえることができる。たとえば、正転方向（図１４の矢印Ｘ参照）で通常破砕を実行し、逆転方向で（矢印Ｙ参照）で荒破砕を実行することができる。また、破砕ロータ４３４の破砕刃４３６の断面形状を図１５に示すように、扇状にすることにより、正転方向および逆転方向の双方で、処理物を引掛けることが可能となり、さらに破砕効果を高めることができる。
次に、図１６を参照して第３の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分には、同じ符号を付して説明は省略する。
【００３６】
図１６は、第３実施の形態にかかる破砕処理装置１０の断面図である。
処理物中に、ワークやピットなどの異物が混入されていると、固定破砕板３０と破砕ロータ３４との隙間に異物が挟まり、破砕刃３６の破損や、モータの焼き付きなどのトラブルが生じるおそれがあった。第３の実施の形態においては、そのようなトラブルが起きないように、固定破砕板取り付けフレーム２８の、破砕ロータ３４の正転方向、つまり、処理物の送り込み側の側部に、破砕ロータ３４の軸方向に沿ってストッパ５２を取り付け、異物がストッパ５２の上面に乗り上げるようにしている。さらに、本実施の形態においては、固定破砕板５３０−２の上側端部４８が外向きに折り曲げられ、当該固定破砕板５３０−２の上部と取り付けフレーム２８との間に排出穴５０が形成されている。上記ストッパ５２の上面に乗り上げていた異物は、破砕ロータ３４が逆回転するときに、矢印Ｙ方向に送られ、排出穴５０から排出することができる。固定破砕板５３０−２の折り曲げられた上側端部４８は、排出される異物のガイドとして機能する。たとえば、上記端部４８の下に異物収容ボックス（図示せず）を載置しておけば、混入した異物を回収することもできる。
【００３７】
次に、図１７を参照して第４の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分は、同じ符号を付して説明は省略する。第１ないし第３の実施の形態においては、ホッパ１４から破砕室４６に、処理物が直接投入されるようになっていたが、第４の実施の形態においては、ホッパ１４から投入された処理物が、スクリューコンベアを介して破砕室４６に順次送り込まれる構成となっている。
【００３８】
図１７は、第４実施の形態にかかる破砕処理装置１００の断面図である。図１７に示すように、破砕処理装置１００には、処理物搬送手段５４が、破砕部１２の破砕ロータ３４の軸方向に取り付けられている。処理物搬送手段５４には、破砕ロータ３４の端部に接続された、当該破砕ロータ３４と同軸のスクリュー軸５８があり、その周方向に螺旋状のスクリュー５６が取り付けられている。なお、破砕ロータ３４および固定破砕板など破砕部１２の構成は、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態のものを利用すればよい。このように構成された破砕処理装置１００においては、ホッパ１４より投入された処理物を処理物搬送手段５４のスクリュー５６の回転により破砕室４６内に送り込み、破砕ロータ３４および固定破砕板により破砕することができる。また、処理物搬送手段５４を、破砕ロータ３４の側面に、同軸で配置することにより、大きな処理物の投入も可能になる。さらに、スクリュー５６により、処理物を定量ずつ供給でき、少ない動力で効率よく破砕処理が可能になる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、固定破砕板３０や破砕ロータ３４に形成ないし取り付けられた破砕刃の破損を少なくすることができる。また、固定破砕板や破砕ロータを交換することにより、処理物の種類に合わせて最適な破砕条件を設定することができる。さらに、本実施の形態によれば、固定破砕板と破砕ロータとの相対位置を変更できるため、よりきめ細かに、破砕条件を設定することが可能となる。
また、本実施の形態においては、固定破砕板３０や破砕ロータ３４に形成ないし取り付けられた破砕刃の破損のおそれが小さいため、さらには、破砕刃自体の鋭利さが失われても（つまり、刃先が鈍っても）、破砕能力にそれほど大きな影響を与えないため、メンテナンス等のコストを著しく削減することができる。
【００４０】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
たとえば、前記実施の形態においては、破砕ロータ３４は中実な筒体を削り出して製造されているがこれに限定されるものではない。鋳造により一体成型されても良い。
【００４１】
また、前記実施の形態においては、破砕ロータ３４の運転タクトは、正転４５秒、逆転５秒、過負荷時の過電流検出後５秒となっているがこれに限定されるものではなく、処理物の状況や特性により最適な状態に変更しても良い。
さらに、前記実施の形態においては、破砕する処理物として金属切粉、アルミ、ガラス、生ごみ、および、乾物などを例示したがこれに限定されるものではい。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、平面状で、孔を穿った固定破砕板を利用しているが、これに限定されるものではない。たとえば、図１８に示すように、固定破砕板６３１の内面上に、破砕ローラ３４に向けた隆起部６３１を、破砕刃３６と接触しないように配置し、隆起６３１によっても処理物を折り曲げることにより、破砕効果をより高めることも可能である。
さらに、前記実施の形態においては、図３に示すように、固定破砕板取り付けフレーム２８を取り付けボルトにより支持フレーム２４に固定しているが、これを固定しない状態で使用しても良い。これにより、処理物の送り込みに伴って、固定破砕板取り付けフレーム２８が、わずかにスライドして、固定破砕板と破砕刃との間の距離が変更される。これは処理物が大量の投入される場合などに有効である。
【００４３】
また、前記実施の形態においては、固定破砕板取り付けフレーム２８に、固定破砕板３０を固定し、かつ、固定破砕板取り付けフレーム２８を、支持フレーム２４に固定しているが、このような構成に限定されるものではなく、固定破砕板３０を直接支持フレーム２４にたとえば溶接にて固定するような構成を採用しても良い。
さらに、本実施の形態においては、２つの破砕板を、断面形状がＶ字状となるように配置している。しかしながら、このような形状に限定されるものではない。たとえば、断面形状において、その下端部に水平となるような部分を備えても良い。本明細書において、略Ｖ字状とはそのような形状も含む。
なお、本明細書において、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、着脱自在な破砕ロータと固定破砕板により、処理物に応じた破砕ができ、メンテナンス等のコストを削減することが可能となる。また、本発明によれば、固定破砕板を簡単な構成とすることにより、製造コストを増大させることなく装置を大型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の正面図である。
【図２】 図２は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の平面図である。
【図３】 図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 図４は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の破砕室の詳細を示す断面図である。
【図５】 図５は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃を示す斜視図である。
【図６】 図６は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータを示す図であり、図６（ａ）は、正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】 図７は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図７（ａ）は、正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の破砕刃形状を示す断面図である。
【図８】 図８は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図８（ａ）は、正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】 図９は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図９（ａ）は、正面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】 図１０は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す斜視図である。
【図１１】 図１１は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１２】 図１２は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１３】 図１３は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１４】 図１４は、第２実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１５】 図１５は、第２の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図１５（ａ）は、正面図、図１５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１６】 図１６は、第３実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１７】 図１７は、第４実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１８】 図１８は、本発明にかかる破砕処理装置における固定破砕板のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 破砕処理装置
１２ 破砕部
１４ ホッパ
１６ 取り付け台
１８ モータ
２０ 操作盤
２２ 破砕処理物収容箱
２４ 支持フレーム
２６ 取り付け部
２８ 固定破砕板取り付けフレーム
３０ 固定破砕板
３２ 孔
３４ 破砕ロータ
３６ 破砕刃
３８ 回転軸
４０ 固定破砕板支持部
４２ 取り付けボルト
４４ 位置調整ボルト
４６ 破砕室
４８ 折り曲げ部
５０ 排出孔
５２ ストッパ
５４ 処理物搬送手段
５６ スクリュー
【発明の属する技術分野】
本発明は、機械加工などにより発生した切粉や、種々の廃棄物などを短時間で破砕処理する破砕処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、機械加工などにより多量に発生した切粉などの破砕対象物（処理物）を、切断して減容処理する破砕処理装置が知られている。このような破砕処理装置においては、回転筒体にその軸線から半径方向に螺旋状、或いは、所定間隔で形成された回転刃と、ケーシングに、上記回転刃と対向するように配置された固定刃とにより、切粉などの破砕対象物を切断している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の破砕処理装置においては、先端が鋭利な回転刃および固定刃が、回転筒体の回転により接近したときに、その隙間に入った破砕対象物を切断している。したがって、切粉など破砕対象物切断時に、ワークやピットなどの異物が混入するなど過負荷により、回転刃や固定刃が欠損ないし破損する場合がある。刃の欠損は、切断力の低下を招くため、刃の交換が必要となる。
【０００４】
同様に、従来の破砕処理装置においては、固定刃および回転刃により切粉を切断しているため、使用にしたがって、双方の刃先が「鈍り」、これが、切断力の低下を招いていた。このように、従来の破砕対象物を切断するタイプの破砕処理装置においては、特に刃のメンテナンス回数や費用が、無視できないほど大きいという問題点があった。
【０００５】
そこで、本発明者は、先端の鋭利な固定刃および回転刃を用いて破砕対象物を切断するのではなく、回転体の周囲に形成された突起状の破砕刃に、破砕対象物を引掛け、回転体の外側に配置された外側円筒に開けられた穴と協働して、破砕対象物を折り曲げ或いは引き延ばし、その繰り返しによって、破砕対象物を細かくする装置を提案している（特願平１１−１５４５１５号）。これにより、刃の欠損や破損のおそれを著しく小さくでき、かつ、刃の磨耗があっても処理能力がそれほど悪化しないような破砕処理装置を提供することができた。
【０００６】
しかしながら、上記装置においては、筒体の外周を切削することにより破砕刃を形成する一方、外側の円筒形のケーシングも、中空円筒の内外周を、所定の径になるように切削している。したがって、回転体およびケーシングの径を大きくするには、大きな径の円筒体を切削する必要があり、製造コストが増大するという問題点があった。また、切削により大量の切粉が発生するという問題点もあった。
【０００７】
本発明は、低コストで製造でき、かつ、メンテナンス回数や費用を著しく低減できる破砕処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、装置の大型化を容易にして、処理効率を向上させた破砕処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記破砕ロータの外側に位置し、当該破砕ロータに形成された破砕刃と協働して処理物を破砕する固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置において、前記固定破砕部材が、前記処理物を破砕する破砕室の下側部分に略Ｖ字状に配置される複数の略平面状の固定破砕板を有し、前記駆動手段により回転駆動する破砕ロータの破砕刃に処理物を引掛けて送り込み、前記破砕刃と前記固定破砕板の孔との間で処理物を破砕し、当該孔から破砕された処理物を排出することを特徴とする破砕処理装置により達成される。
【０００９】
本発明によれば、投入された処理物が、回転する破砕ロータの破砕刃に引掛かりながら固定破砕板との間に送り込まれ、固定破砕板に設けられている複数の孔に引掛かり、引き延ばされ、および／または折り曲げられることを繰り返すことにより破砕され、固定破砕板の孔から排出される。したがって、切断によらずに処理物を破砕するため、破砕刃の破損ないし欠損などを著しく小さくすることが可能となる。また、破砕刃が使用により鈍った場合にも、処理能力がそれほど劣化することがない。これにより、メンテナンスの回数等を著しく減じることが可能となる。さらに、固定破砕部材を、固定破砕板により構成している。たとえば、これは刃物鋼に複数の孔を打ち抜きにより形成することで得ることができる。したがって、装置の製造コストを著しく減じることが可能となる。
【００１０】
また、固定破砕板の孔の数、大きさや形状により処理物の破砕形状を変更することも容易となる。たとえば、破砕ロータは、正転／逆転を所定の間隔で繰り返すことにより、処理物が破砕ロータと固定破砕板の間に詰まることがなく、また、異物などの混入の際にも逆転させることにより、過負荷によるモータの焼き付け等を防止することもできる。
また、破砕ロータや固定破砕板は、取り外し自在であるのが好ましい。これにより、処理物により適切な破砕刃を有する破砕ロータや、適切な孔を有する固定破砕板を選択して使用することが可能となる。
【００１１】
好ましい実施態様においては、破砕ロータの破砕刃の断面形状が、正転時の処理物の送り込み方向に先端が向くような山型である。或いは、破砕ロータの各破砕刃が、破砕ロータから突出した破砕部と、破砕ロータに形成されたネジ孔に螺入されるネジ部とを有しても良い。上記破砕部は円錐型であっても良いし、円筒型であり、かつ、その上端にフランジが形成されていても良い。
【００１２】
別の好ましい実施態様においては、各破砕刃の断面形状は、扇型である。この場合には、破砕ロータがどちらの方向で回転しても破砕効果を得ることができる。したがって、異なる大きさおよび／又は形状の孔を有する固定破砕板を使用することで、一方の回転では荒破砕、他方の回転では細破砕というように、複数の使用モードにて装置を使用することも可能である。
【００１３】
また、好ましい実施態様においては、前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、当該軸方向に長径を有する複数の長孔が形成され、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっている。或いは、前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向と所定の角度を持って、前記軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、長孔が形成されて、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっていても良い。さらには、前記固定破砕板に、前記軸方向の列において、所定の隣接する長孔の間に、丸孔が形成されていても良い。
【００１４】
別の好ましい実施態様においては、さらに、前記破砕板の前記破砕ロータと対向する内面に、前記破砕刃と接触しないような配置で、隆起が形成されている。この実施態様によれば、破砕刃に引っかかった状態の処理物が、固定破砕刃の孔だけでなく隆起にも引っかかり、引き延ばされるため、より処理効率を高めることができる。
【００１５】
より好ましい実施態様においては、さらに、前記固定破砕部材を固定しつつ支持するフレームを有する支持部材を備え、前記支持部材が、前記破砕室において、前記破砕ロータに対して相対移動可能に構成されている。これにより、処理物によって、より細かに破砕条件を設定することが可能となる。
【００１６】
また、固定破砕部材が、正転時の送り込み側に位置する固定破砕板の上端部に、処理物の流入量を調整しつつ、処理対象ではない異物を一時的に保持するように、前記破砕ロータに向けて突出した庇状のストッパを有するのが望ましい。たとえば、処理物が切粉であり、これらにピットやワークが混入している場合、破砕刃と固定破砕板との間にこれら異物が挟まる前に、上記ストッパにて一時的に保持することができる。さらに、固定破砕部材が、前記正転時の送り込み側の逆側に位置する固定破砕板の一部に、異物排出用の孔部を設けているのが望ましい。このような構成にすれば、上記ストッパに保持された異物を、破砕ロータの逆転により異物排出用の孔部から排出することが可能となる。
【００１７】
また、別の好ましい実施態様においては、さらに、前記軸方向に、前記破砕室から連なる搬送室と、前記搬送室中に、前記破砕ロータの軸と連結された軸およびその周囲に形成された送り込みスクリューを有する搬送手段と、搬送室の上部に形成された投入孔と、投入孔上部に配置されたホッパとを備えている。このように送り込みスクリューを設けることにより、定量ごとに破砕室に処理物を送り込むことも可能となる。
本発明において、駆動回路が、所定時間の正転と、他の所定時間の逆転とを繰り返すシーケンスで作動し、かつ、過負荷を検出する検出回路を有し、当該過負荷の検出時に、前記駆動回路が、必要な時間モータを逆転するように構成されているのが望ましい。上記正転時間や逆転時間は処理物により適宜調整できる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態につき説明を加える。図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の正面図、図２は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の平面図、図３は、図１のＡ−Ａ線断面図、および、図４は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の破砕室の詳細を示す断面図である。
【００１９】
図１に示すように、本実施の形態にかかる破砕処理装置１０は、破砕部１２、ホッパ１４、取り付け台１６、モータ１８および操作盤２０により構成される。取り付け台１６には、処理物収容箱２２を配置することで、処理装置１０から排出される、破砕処理が施された処理物を収容することができる。
図１および図２に示すように、破砕部１２は、支持フレーム２４、取り付け部２６、固定破砕板取り付けフレーム２８、固定破砕板３０および破砕ロータ３４を備えている。破砕部１２の上部には、ホッパ１４が取り付けられ、ホッパ上部の開口から処理物が破砕部１２の内部に投入される。取り付け部２６は、取り付け台１６に対して垂直な支持フレーム２４の底部から垂直方向に延び、その下面が、取り付け台１６の上面と整合する。したがって破砕部１２は取り付け部２６において、取り付け台１６にボルトにより固定される。
【００２０】
図３および図４により詳細に示すように、支持フレーム２４の内側には、固定破砕板取り付けフレーム２８が配置されるようになっている。支持フレーム２４の、回転破砕刃の軸方向両端の内壁に、破砕板取り付けフレーム２８の外壁とを整合させた上で、固定破砕板取り付けフレーム２８は、取り付けボルト４２により支持フレーム２４に取り付けられ固定される。この破砕取り付けフレーム２８の取り付けについては後に詳述する。
【００２１】
また、固定破砕板取り付けフレーム２８には、２つの固定破砕板３０−１、３０−２（以下、これらを総称して「固定破砕板３０」とも称する。）がＶ字状に取り付けられている。第１の実施の形態において、２つの固定破砕板３０−１、３０−２は、略９０°の角度を持って取り付けられているが、この角度に限定されるものではない。固定破砕板３０は本実施の形態では図５に示すように、刃物鋼の板状の部材に複数の長孔３２が設けられている。たとえば、本実施の形態において、長孔３２は、軸方向に長径を有し、かつ、軸方向の複数の列に沿って配置されている。軸に垂直な方向に隣接する長孔３２は、当該方向に、部分的に重複するような配置となっている。これは、後述するように、回転破砕刃３６に引掛けられた処理物が、長孔３２の周囲などに接触して、これにより、処理物が折り曲げられるような機会をより増やすために有効である。なお、長孔は、板状の部材を打ち抜くことにより形成することができる。
【００２２】
また、図３に示すように、固定破砕板支持部４０は断面がＶ字状であり、一方の固定破砕板３０−１の下端の内面に、他方の固定破砕版３０−２の下端面が整合した状態で、双方の固定破砕板３０−１、３０−２の外面が、固定破砕板支持部４０の内面と密着するようになっている。これにより、固定破砕板３０−１、３０−２２枚を、一組の固定破砕部材として使うことができる。
【００２３】
本実施の形態において、破砕ロータ３４は、図６に示すように、中実な刃物鋼の筒体の外周を削り出すことにより、当該外周面に、円周方向に複数の連続する山型の破砕刃３６が形成される。図３および図６から理解できるように、破砕刃３６の断面形状は、正転（時計回り）方向（図６（ｂ）の矢印X参照）、つまり、処理物の送り込み側に、破砕刃２６の先端部分が向くようになっている。破砕刃３６の破砕刃２６の断面形状を、このように構成することにより、破砕ロータ３４の正転時には、先端部分に、処理物が引っかかり易くなり、破砕ロータ３４の回転に伴って、固定破砕板３０の方に向けて移動される。
【００２４】
また、破砕ロータ３４の軸３８の一端は、モータ１８に連結されており、モータ１８の作動に伴って回転駆動される。本実施の形態において、破砕ロータ３４の運転タクトは、正転（図３における時計回り）を４５秒間、逆転（図３における反時計回り）を５秒間に設定されている。無論、操作盤２０上のスイッチ等をオペレータが操作することにより、上記運転タクトは任意に調整することが可能である。また、本実施の形態において、モータ駆動回路（図示せず）にはショックリレーが接続されている。したがって、チップやワークなどの異物が混入して、たとえば、破砕刃３４と固定破砕板３０の内面との間に異物が挟まった状態となった場合など、過負荷により過電流がモータ駆動回路に流れた時には、ショックリレーがこれを検出し、５秒間、モータを逆転するような設定となっている。
【００２５】
破砕ロータ３４は、支持フレーム２４および固定破砕板取り付けフレーム２８のされた略中央に設けられた穴を介して、その軸部３８がモータの軸に連結できるようになっている。
次に、本実施の形態における固定破砕板３０の設置位置につき説明を加える。固定破砕板３０−１、３０−２およびその下面でこれらを支持する固定破砕板支持部４０は、固定破砕板取り付けフレーム２８に固定され。固定破砕板取り付けフレーム２８の移動に伴って左右方向に動くことが出来る。図３に示すように、矢印２９の方向にスライドすることが可能であり、破砕ロータ３４と固定破砕板３０との隙間を調整することができる。たとえば、固定破砕板取り付けフレーム２８を矢印２９の「ａ」方向にスライドさせることで、送り込み側において、固定破砕板３０−１と回転破砕刃３６との間隔を、比較的広げることができる。その一方、矢印「ｂ」側にスライドさせれば、送り込み側の固定破砕板３０−１と回転破砕刃３６との間隔を狭めることができる。このようにして、処理物の材質、形状により最適な破砕状態になるように、破砕ロータ３４と固定破砕板３０との間隔を調節することができる。本実施の形態において、上記スライドは左右にそれぞれ５ｍｍずつとなっている。
【００２６】
このように構成された破砕処理装置１０の使用方法について、以下に説明する。始動の際に、操作者は、操作盤２０の始動スイッチを押して、モータ１８を駆動し、破砕ロータ３４を回転させる。このときに、運転タクトを調節しても良い。次いで、操作者は、たとえば、金属切粉、アルミ、ガラス、生ごみ、および、乾物などの処理物をホッパ１４から破砕室４６に投入する。投入された処理物は、破砕ロータ３４の破砕刃３６の先端に引掛かり、破砕ロータ３４の回転に伴って、送り込み側に向けて、順次送り込まれる。送り込まれた処理物は、固定破砕板３０の長孔３２の周囲などに接触することにより引っ張られ、あるいは、折り曲げを繰り返され、これにより破砕される。破砕された処理物は、長孔３２から落下し、破砕処理物収容箱２２に収容される。上述したように、本実施の形態においては、処理物は、破砕刃３６の各々に引っかかり、或いは、隣接する破砕刃３６の間に挟まった状態で、まず、固定破砕板３０−１の側に送り込まれ、そこに形成された長孔３２と接触することにより破壊され、長孔から落下する。その後、固定破砕板３０−２の側においても、さらに、長孔３２と接触することで引っ張られ、また、折り曲げられる。したがって、回転破砕刃と固定破砕板との間で、処理物の切断は行われていないため、刃の破損等のおそれを著しく小さくすることが可能となる。
【００２７】
上記実施の態様においては、周方向に配置され、かつ、その断面形状が、送り込み側に先端部分が向くようになっている破砕刃３６を利用した。しかしながら、これに限定されるものではなく、種々の形状の破砕刃を利用することが可能である。図７、図８および図９は、破砕ロータ３４の変形例を示している。
図７（ａ）は破砕ロータ１３４の正面図、図７（ｂ）は破砕刃１３６の形状を示す断面図である。図７に示すように、円筒形の破砕ロータ１３４には、外周面に円周方向に複数の破砕刃１３６が螺旋状に形成されている。破砕刃１３６は、破砕刃３６と同様に、処理物の送り込み側に先端部分が向くようになっている。また、破砕刃１３６は、破砕刃３６と同様に、切削により作ることができる。
【００２８】
図８（ａ）は破砕ロータ２３４の正面図、図８（ｂ）は破砕ロータ２３４のＣ−Ｃ線断面図である。図８に示すように、円筒形の破砕ロータ２３４の外周面には、円周方向に、複数の円錐状の破砕刃２３６が千鳥状に配置されている。各破砕刃２３６の下側部分には雄ネジが形成されている。したがって、破砕ロータ２３４の所定の位置に、雌ネジが形成されたネジ孔を穿孔しておくことで、破砕刃２３６をネジ止めにて取り付けることができる。したがって、ある破砕刃２３６が破損した場合でも、その破砕刃２３６のみを新規なものに交換することが可能である。
【００２９】
図９（ａ）は破砕ロータ３３４の正面図、図９（ｂ）は破砕ロータ３３４のＣ−Ｃ線断面図ある。図９に示すように、円筒形の破砕ロータ３３４の外周面には、円周方向に、複数の円筒形の破砕刃３６が千鳥状に配置されている。破砕刃２３６と同様に、各破砕刃３３６の下側部分には、雄ネジが形成され、破砕ロータ３３４に穿孔されたネジ孔にねじ込むことにより固定される。この破砕刃２３６は、円筒形であるが、その先端にフランジが形成されている。このフランジにより、処理物を引掛けて、固定破砕板の側に送り込むことが可能である。
【００３０】
図７、図８および図９に示すように、破砕する処理物に応じて、破砕ロータ３４、１３４、２３４，３３４のうちのいずれかを選び、最適な条件で破砕することができる。また、図８および図９に示す例においては、破砕ロータは同一のままで、破砕刃のみを円錐形のもの（図８参照）或いは円筒形のもの（図９参照）に選択することができる。
【００３１】
また、本実施の形態において、複数の長孔３２が形成された固定破砕板３０を利用していたが、他の形態の固定破砕板を利用することも、もちろん可能である。図１０、図１１、図１２および図１３は、固定破砕板３０の変形例を示している。
図１０は、固定破砕板１３０の斜視図を示している。固定破砕板１３０においても、軸方向に、複数の列をなして長孔が形成されている。しかしながら、隣接する列において、長孔１３２，１３３の長さは、異なるようになっている。
【００３２】
図１１は、固定破砕板２３０の正面図を示している。固定破砕板２３０には、軸方向に長孔が形成されるのではなく、軸方向と所定の角度をもって長孔２３２が配置されている。また、長孔２３２は中央部を中心に左右対称に配置され、当該中央部には、複数の丸孔２３３が配置されている。この例では、長孔に方向性を持たせることで、破砕ロータの回転中に、回転破砕刃と固定破砕板の長孔との接触距離を長くすることを意図している。図１１の例では、中央部を中心に、長孔２３２の配置する向きが逆になるような構成となっているが、無論、図１２に示すように固定破砕板３３０に、複数の長孔３３２が、軸方向に所定の角度をもって同一の向きに配置されても良い。
【００３３】
図１３は、固定破砕板４３０の正面図を示している。この固定破砕板３０には、軸方向に、隣接する長孔の向きが逆になるように、複数の長孔４３２が配置されている。また、軸方向に、隣接する長孔の間に、丸孔４３３が配置されている。このように、長孔の向きを変更することで、処理物の折り曲げや引っ張りの効果を高めることが可能となる。
固定破砕刃と同様に、破砕する処理物に応じて固定破砕板を選び、最適な条件で破砕することができる。
【００３４】
次に、図１４および図１５を参照して第２の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分には、同じ符号を付して説明は省略する。
図１４は、第２実施の形態にかかる破砕処理装置１０の断面図である。また、図１５は、第２の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図１５（ａ）は、その正面図、図１５（ｂ）は、図１５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【００３５】
図１４および図１５に示すように、孔の形状が異なる固定破砕板３０−１、３０−２を使うことにより、正転／逆転の各回転方向で破砕の状態をかえることができる。たとえば、正転方向（図１４の矢印Ｘ参照）で通常破砕を実行し、逆転方向で（矢印Ｙ参照）で荒破砕を実行することができる。また、破砕ロータ４３４の破砕刃４３６の断面形状を図１５に示すように、扇状にすることにより、正転方向および逆転方向の双方で、処理物を引掛けることが可能となり、さらに破砕効果を高めることができる。
次に、図１６を参照して第３の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分には、同じ符号を付して説明は省略する。
【００３６】
図１６は、第３実施の形態にかかる破砕処理装置１０の断面図である。
処理物中に、ワークやピットなどの異物が混入されていると、固定破砕板３０と破砕ロータ３４との隙間に異物が挟まり、破砕刃３６の破損や、モータの焼き付きなどのトラブルが生じるおそれがあった。第３の実施の形態においては、そのようなトラブルが起きないように、固定破砕板取り付けフレーム２８の、破砕ロータ３４の正転方向、つまり、処理物の送り込み側の側部に、破砕ロータ３４の軸方向に沿ってストッパ５２を取り付け、異物がストッパ５２の上面に乗り上げるようにしている。さらに、本実施の形態においては、固定破砕板５３０−２の上側端部４８が外向きに折り曲げられ、当該固定破砕板５３０−２の上部と取り付けフレーム２８との間に排出穴５０が形成されている。上記ストッパ５２の上面に乗り上げていた異物は、破砕ロータ３４が逆回転するときに、矢印Ｙ方向に送られ、排出穴５０から排出することができる。固定破砕板５３０−２の折り曲げられた上側端部４８は、排出される異物のガイドとして機能する。たとえば、上記端部４８の下に異物収容ボックス（図示せず）を載置しておけば、混入した異物を回収することもできる。
【００３７】
次に、図１７を参照して第４の実施の形態を説明する。なお、上記第１の実施の形態と同一の部分は、同じ符号を付して説明は省略する。第１ないし第３の実施の形態においては、ホッパ１４から破砕室４６に、処理物が直接投入されるようになっていたが、第４の実施の形態においては、ホッパ１４から投入された処理物が、スクリューコンベアを介して破砕室４６に順次送り込まれる構成となっている。
【００３８】
図１７は、第４実施の形態にかかる破砕処理装置１００の断面図である。図１７に示すように、破砕処理装置１００には、処理物搬送手段５４が、破砕部１２の破砕ロータ３４の軸方向に取り付けられている。処理物搬送手段５４には、破砕ロータ３４の端部に接続された、当該破砕ロータ３４と同軸のスクリュー軸５８があり、その周方向に螺旋状のスクリュー５６が取り付けられている。なお、破砕ロータ３４および固定破砕板など破砕部１２の構成は、第１の実施の形態ないし第３の実施の形態のものを利用すればよい。このように構成された破砕処理装置１００においては、ホッパ１４より投入された処理物を処理物搬送手段５４のスクリュー５６の回転により破砕室４６内に送り込み、破砕ロータ３４および固定破砕板により破砕することができる。また、処理物搬送手段５４を、破砕ロータ３４の側面に、同軸で配置することにより、大きな処理物の投入も可能になる。さらに、スクリュー５６により、処理物を定量ずつ供給でき、少ない動力で効率よく破砕処理が可能になる。
【００３９】
このように、本実施の形態においては、固定破砕板３０や破砕ロータ３４に形成ないし取り付けられた破砕刃の破損を少なくすることができる。また、固定破砕板や破砕ロータを交換することにより、処理物の種類に合わせて最適な破砕条件を設定することができる。さらに、本実施の形態によれば、固定破砕板と破砕ロータとの相対位置を変更できるため、よりきめ細かに、破砕条件を設定することが可能となる。
また、本実施の形態においては、固定破砕板３０や破砕ロータ３４に形成ないし取り付けられた破砕刃の破損のおそれが小さいため、さらには、破砕刃自体の鋭利さが失われても（つまり、刃先が鈍っても）、破砕能力にそれほど大きな影響を与えないため、メンテナンス等のコストを著しく削減することができる。
【００４０】
本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることは言うまでもない。
たとえば、前記実施の形態においては、破砕ロータ３４は中実な筒体を削り出して製造されているがこれに限定されるものではない。鋳造により一体成型されても良い。
【００４１】
また、前記実施の形態においては、破砕ロータ３４の運転タクトは、正転４５秒、逆転５秒、過負荷時の過電流検出後５秒となっているがこれに限定されるものではなく、処理物の状況や特性により最適な状態に変更しても良い。
さらに、前記実施の形態においては、破砕する処理物として金属切粉、アルミ、ガラス、生ごみ、および、乾物などを例示したがこれに限定されるものではい。
【００４２】
また、前記実施の形態においては、平面状で、孔を穿った固定破砕板を利用しているが、これに限定されるものではない。たとえば、図１８に示すように、固定破砕板６３１の内面上に、破砕ローラ３４に向けた隆起部６３１を、破砕刃３６と接触しないように配置し、隆起６３１によっても処理物を折り曲げることにより、破砕効果をより高めることも可能である。
さらに、前記実施の形態においては、図３に示すように、固定破砕板取り付けフレーム２８を取り付けボルトにより支持フレーム２４に固定しているが、これを固定しない状態で使用しても良い。これにより、処理物の送り込みに伴って、固定破砕板取り付けフレーム２８が、わずかにスライドして、固定破砕板と破砕刃との間の距離が変更される。これは処理物が大量の投入される場合などに有効である。
【００４３】
また、前記実施の形態においては、固定破砕板取り付けフレーム２８に、固定破砕板３０を固定し、かつ、固定破砕板取り付けフレーム２８を、支持フレーム２４に固定しているが、このような構成に限定されるものではなく、固定破砕板３０を直接支持フレーム２４にたとえば溶接にて固定するような構成を採用しても良い。
さらに、本実施の形態においては、２つの破砕板を、断面形状がＶ字状となるように配置している。しかしながら、このような形状に限定されるものではない。たとえば、断面形状において、その下端部に水平となるような部分を備えても良い。本明細書において、略Ｖ字状とはそのような形状も含む。
なお、本明細書において、一つの手段の機能が、二つ以上の物理的手段により実現されても、若しくは、二つ以上の手段の機能が、一つの物理的手段により実現されてもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、着脱自在な破砕ロータと固定破砕板により、処理物に応じた破砕ができ、メンテナンス等のコストを削減することが可能となる。また、本発明によれば、固定破砕板を簡単な構成とすることにより、製造コストを増大させることなく装置を大型化することも可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の正面図である。
【図２】 図２は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の平面図である。
【図３】 図３は、図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】 図４は、第１の実施の形態にかかる破砕処理装置の破砕室の詳細を示す断面図である。
【図５】 図５は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃を示す斜視図である。
【図６】 図６は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータを示す図であり、図６（ａ）は、正面図、図６（ｂ）は、図６（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】 図７は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図７（ａ）は、正面図、図７（ｂ）は、図７（ａ）の破砕刃形状を示す断面図である。
【図８】 図８は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図８（ａ）は、正面図、図８（ｂ）は、図８（ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。
【図９】 図９は、第１の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図９（ａ）は、正面図、図９（ｂ）は、図９（ａ）のＤ−Ｄ線断面図である。
【図１０】 図１０は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す斜視図である。
【図１１】 図１１は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１２】 図１２は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１３】 図１３は、第１実施の形態にかかる固定破砕刃の変形例を示す正面図である。
【図１４】 図１４は、第２実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１５】 図１５は、第２の実施の形態にかかる破砕ロータの変形例を示す図であり、図１５（ａ）は、正面図、図１５（ｂ）は、図５（ａ）のＥ−Ｅ線断面図である。
【図１６】 図１６は、第３実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１７】 図１７は、第４実施の形態にかかる破砕処理装置の断面図である。
【図１８】 図１８は、本発明にかかる破砕処理装置における固定破砕板のさらに他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０ 破砕処理装置
１２ 破砕部
１４ ホッパ
１６ 取り付け台
１８ モータ
２０ 操作盤
２２ 破砕処理物収容箱
２４ 支持フレーム
２６ 取り付け部
２８ 固定破砕板取り付けフレーム
３０ 固定破砕板
３２ 孔
３４ 破砕ロータ
３６ 破砕刃
３８ 回転軸
４０ 固定破砕板支持部
４２ 取り付けボルト
４４ 位置調整ボルト
４６ 破砕室
４８ 折り曲げ部
５０ 排出孔
５２ ストッパ
５４ 処理物搬送手段
５６ スクリュー
Claims (15)
- 円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記破砕ロータの外側に位置し、当該破砕ロータに形成された破砕刃と協働して処理物を破砕する固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置において、
前記固定破砕部材が、前記処理物を破砕する破砕室の下側部分に略Ｖ字状に配置される２つの略平面状の固定破砕板であって、それぞれ、刃物鋼の板状部材に打ち抜きにより複数の孔が形成された固定破砕板と、一方の固定破砕板の下端の内面に、他方の固定破砕板の下端面が整合した状態で、双方の固定破砕板の外面と、その内面と密着することで、前記双方の固定破砕板を支持する固定破砕板支持部材と、を有し、
前記駆動手段により回転駆動する破砕ロータの破砕刃に処理物を引掛けて送り込み、前記破砕刃と前記固定破砕板の孔との間で処理物を破砕し、当該孔から破砕された処理物を排出することを特徴とする破砕処理装置。 - 円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記破砕ロータの外側に位置し、当該破砕ロータに形成された破砕刃と協働して処理物を破砕する固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置において、
前記固定破砕部材が、前記処理物を破砕する破砕室の下側部分に略Ｖ字状に配置される２つの略平面状の固定破砕板であって、それぞれ、刃物鋼の板状部材に打ち抜きにより複数の孔が形成された固定破砕板と、一方の固定破砕板の下端の内面に、他方の固定破砕板の下端面が整合した状態で、双方の固定破砕板の外面と、その内面と密着することで、前記双方の固定破砕板を支持する固定破砕板支持部材と、を有し、
前記駆動手段により回転駆動する破砕ロータの破砕刃に処理物を引掛けて送り込み、前記破砕刃と前記固定破砕板の孔との間で処理物を破砕し、当該孔から破砕された処理物を排出するように構成され、
さらに、前記固定破砕部材を固定しつつ支持するフレームを有する支持部材を備え、前記支持部材が、前記破砕室において、前記破砕ロータと前記固定破砕板との隙間を調整するように、前記破砕ロータに対して、前記破砕ロータの軸に垂直な左右方向に相対移動可能に構成されたことを特徴とする破砕処理装置。 - 円筒形の外周面に複数の破砕刃を設けた破砕ロータと、前記破砕ロータの外側に位置し、当該破砕ロータに形成された破砕刃と協働して処理物を破砕する固定破砕部材と、前記破砕ロータの軸と連結され、前記破砕ロータを正転／逆転にて回転駆動するモータと、当該モータを駆動および制御する駆動手段とを有する破砕処理装置において、
前記固定破砕部材が、前記処理物を破砕する破砕室の下側部分に略Ｖ字状に配置される２つの略平面状の固定破砕板であって、それぞれ、刃物鋼の板状部材に打ち抜きにより複数の孔が形成された固定破砕板と、一方の固定破砕板の下端の内面に、他方の固定破砕板の下端面が整合した状態で、双方の固定破砕板の外面と、その内面と密着することで、前記双方の固定破砕板を支持する固定破砕板支持部材と、を有し、
前記駆動手段により回転駆動する破砕ロータの破砕刃に処理物を引掛けて送り込み、前記破砕刃と前記固定破砕板の孔との間で処理物を破砕し、当該孔から破砕された処理物を排出するように構成され、
さらに、前記固定破砕部材を固定しつつ支持するフレームを有する支持部材を備え、前記支持部材が、前記破砕室において、前記処理物の投入に伴って、前記破砕ロータと前記固定破砕板との間の距離を変更するように、前記破砕ロータに対して、前記破砕ロータの軸に垂直な左右方向にスライドするように構成されたことを特徴とする破砕処理装置。 - 前記破砕ロータの破砕刃の断面形状が、正転時の処理物の送り込み方向に先端が向くような山型であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記破砕ロータの各破砕刃が、破砕ロータから突出した破砕部と、破砕ロータに形成されたネジ孔に螺入されるネジ部とを有することを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記各破砕刃の破砕部が円錐型であることを特徴とする請求項５に記載の破砕処理装置。
- 前記各破砕刃の破砕部が円筒型であり、かつ、その上端にフランジが形成されていることを特徴とする請求項５に記載の破砕処理装置。
- 前記各破砕刃の断面形状が、扇型であることを特徴とする請求項１ないし３の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、当該軸方向に長径を有する複数の長孔が形成され、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっていることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記固定破砕板に、前記破砕ロータの軸方向と所定の角度を持って、前記軸方向に平行な複数の列の各々に沿って、長孔が形成されて、隣接する列において、長孔の位置が、部分的に重複するような配置となっていることを特徴とする請求項１ないし８の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- さらに、前記固定破砕板に、前記軸方向の列において、所定の隣接する長孔の間に、丸孔が形成されたことを特徴とする請求項９または１０に記載の破砕処理装置。
- 前記破砕板の前記破砕ロータと対向する内面に、前記破砕刃と接触しないような配置で、隆起が形成されたことを特徴とする請求項１ないし１１の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記固定破砕部材が、正転時の送り込み側に位置する固定破砕板の上端部に、処理物の流入量を調整しつつ、処理対象ではない異物を一時的に保持するように、前記破砕ロータに向けて突出した庇状のストッパを有することを特徴とすることを特徴とする請求項１ないし１２の何れか一項に記載の破砕処理装置。
- 前記固定破砕部材が、前記正転時の送り込み側の逆側に位置する固定破砕板の一部に、異物排出用の孔部を設けたことを特徴とする請求項１３に記載の破砕処理装置。
- 前記駆動回路が、所定時間の正転と、他の所定時間の逆転とを繰り返すシーケンスで作動し、かつ、過負荷を検出する検出回路を有し、当該過負荷の検出時に、前記駆動回路が、必要な時間モータを逆転するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし１４の何れか一項に記載の破砕処理装置。
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