JP3852029B2 - 一軸破砕機 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、廃棄物となるプラスチック製及びポリエチレン製容器の破砕減容処理する一軸破砕機の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による一軸破砕機は、固定刃と回転する破砕刃の組み合わせで構成される破砕刃ユニットへ上方に設けたホッパから被破砕物を投入し破砕する形式のものや、押圧板により被破砕物を破砕刃ユニットへ押圧して破砕する形式のものは種々の文献により公知である。
破砕刃と固定刃の位置関係においても、特許第２６１３３６２号による「回転刃の周上に一定間隔で形成した刃先の先端を山形に形成する一方、この山形の刃先を共働して被破砕物を剪断破砕する機体側に固定される静止刃を鋸刃状に形成するとともに、該静止刃を駆動軸の軸芯を通る水平線からずらした位置に設けたことを特徴とする一軸剪定式破砕機」がある。
又、特許第３１９５５２４号による「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１次破砕用固定刃と、台板の端を側壁との間に四角柱のチップ片状の複数の回転刃を周一円上及び幅方向に有する円形の回転ロータとを設け、廃棄物を回転刃に押圧する押圧プッシャを台板上に摺動自在かつ進退自在に設けると共に、回転刃の下方に多数の小孔を有する排出スクリーンを設け、上記複数の回転刃は回転ロータの半径方向に対し、所定の後退角度に傾斜し、回転刃が固定刃に噛合う直前にそれぞれの刃面が互いに平行となるように設定される角度を以て成り、２次破砕の固定刃を回転刃がスクリーン内周を所定角度移動した位置に設けてなる一軸破砕機」がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術による一軸破砕機は、万能型として紙類、布類、樹脂類、金属類を破砕減容処理するため、破砕抵抗を少なくするため破砕刃と固定刃のラップ量が小さくし破砕面積を小さくし破砕減容処理するため破砕時間が長いという問題点がある。特に金属類より破砕抵抗の少ないプラスチック製容器の破砕減容処理は短時間で行なえることが望まれている。
又、破砕面積を大きくし破砕処理時間を短縮するためには、破砕刃の刃先を長くし回転径を大きくし固定刃とのラップ量を多くすれば解消できるが、破砕刃と固定刃の剪断位置が広がり、大きな機体寸法になってしまうという問題点がある。
又、破砕刃が回転方向に対し後退角を有する場合は被破砕枠物に反力を与えるため、しっかりと押圧しなければならないという問題点がある。
本発明は上記のような問題点を解決すべく考案され、破砕刃と固定刃の位置関係、及び破砕刃の配列に留意し、小形で低コストな一軸破砕機を提供するものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、駆動軸の周上に複数設けた円盤状破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、一定形状に破砕された破砕物のみ排出する排出スクリーンと、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される一軸破砕機において、前記固定刃は、破砕刃ユニットと押圧ユニットの連結部の機体フレームに固定されていて、破砕刃の回転方向と対向する固定刃の受け面を、破砕刃外周底と略同高さに設けた収容室の底板連結部付近から破砕刃回転中心方向へ向けせり上がるように傾斜させて設け、破砕刃の刃先は被破砕物を掻き込む方向に前進角を設けたことを特徴とした一軸破砕機。また、固定刃は、前記固定刃と、前記破砕刃回転中心位置から点対称位置とに一対設けたことを特徴とした前記一軸破砕機。さらに、破砕刃は大径破砕刃と小径破砕刃を交互に列設させ、大破砕刃及び小破砕刃の刃先を順次螺旋状に位相をずらして配置したことを特徴とした前記いずれかの一軸破砕機を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を実施した一軸破砕機の平面断面図である。図２は本発明を実施した一軸破砕機の正面断面図である。図３は本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃部の斜視図である。図４は本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃要部断面図である。図５は本発明を実施した一軸破砕機の破砕作用図である。図６は本発明を実施した一軸破砕機で剪断破砕されているプラスチック容器の平面図である。
【０００６】
図１、図２に示すように、１は機体フレームで、機体フレーム１の上部には、被破砕物を収容する収容室２が設けられ、この収容室２内には往復駆動手段Ｃで往復動作する押圧板２１が設けられ押圧ユニットＡが構成されている。押圧板２１の進行方向には破砕刃ユニットＢが形成され、この破砕刃ユニットＢ内には駆動軸３１の周上に装着した破砕刃３が設けられ、駆動軸３１が駆動モータＭ１でチェーン駆動されることにより破砕刃３が矢印Ｒ方向に回転するようになっている。破砕刃３の回転方向と対向するように第１固定刃４１と第２固定刃４２が破砕刃回転中心Ｏに向け設けられ、断面が円弧で複数の孔を設けた排出スクリーン５が破砕刃３に沿うように配置され、一定形状に破砕された破砕物のみ排出するよう構成されている。
【０００７】
更に、上記各構成について詳述する。押圧ユニットＡには水平方向に伸びる断面形状が短形の筒状で形成される収容室２と、収容室２の上面には被破砕物を投入する投入口が開口しており、投入扉２２が開閉自在に設けてある。下面ａ底板２３には破砕刃ユニットＢ方向に向けスリット２３ａを有し、内設した押圧板２１のガイド体２１ａがスリット２３ａに添って摺動自在とし底板２３から下方に突設し往復駆動手段Ｃと連結され、往復動作可能となる。
【０００８】
往復駆動手段Ｃは収納室２下面底板２３の外側に配置され、回動自在にしたスクリュー軸Ｃ１とガイド軸Ｃ２とで構成され、底板２３から突設するガイド体２１ａの下端部に設けたスクリューナット２１ｂとスクリュー軸Ｃ１が螺合する。スクリュー軸Ｃ１はベアリングＣ３で両端を支持され一端にはスプロケットＣ４が設けられ、機体フレーム１枠内に配置された押圧モータＭ２とスプロケットＣ４の間はチェーンＣ５で架設され、押圧モータＭ２が正逆転することにより押圧板２１が往復動作するように構成されている。
【０００９】
本実施例では、往復駆動手段Ｃに螺合体を用いたが、往復動作するアクチュエータを用いてもよい。
【００１０】
破砕刃ユニットＢには角形スプラインを有する駆動軸３１が押圧方向に直交する向きで設けられ、その周上には複数の被嵌合部を有する破砕刃３がスプラインに嵌合し軸方向に列設されている。駆動軸３１はベアリング３２で両端を支持され、一端にはスプロケット３３が設けられている。機体フレーム１枠内に配置された駆動モータＭ１とスプロケット３３の間はチェーン３４で架設され、駆動軸３１がチェーン駆動されることにより破砕刃３が矢印Ｒ方向に回転するようになっている。
【００１１】
図３に示すように、駆動軸３１に列設される破砕刃３は大径破砕刃３ａと小径破砕刃３ｂを交互に列設させ、大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂの刃先がそれぞれ螺旋を形成するよう駆動軸３１の角形スプラインの嵌合部に対し破砕刃３の被嵌合部を所定の角度異相させ配置する。この配列にすることにより、剪断破砕時の被破砕物に対する刃先の剪断作用が１ヵ所づつ異相して連続して行なわれるため、剪断作用が分散されて低負荷状態での破砕作業が行なえる。
【００１２】
図４に示すように、第１固定刃４１は破砕刃ユニットＢと収容室２の連結部付近で機体フレーム１に固定され、収容室２の底板２３から破砕刃回転中心Ｏに向け、せり上がるよう角度を設け剪断位置を底板２３より上方になるよう配置される。第２固定刃４２は破砕刃ユニットＢの上面の天板３５に固定され、第１固定刃４１に対し、破砕刃回転中心Ｏでの対称位置となり、受け面は破砕刃回転中心Ｏに向け角度を設けて配置する。第１固定刃４１と第２固定刃４２は、破砕刃３の大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂで形成される凹凸形状に合わせ回転方向と対向するよう受け面を凹凸のくし状にしてある。大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂの刃先は、被破砕物を掻き込んで破砕作業ができるよう前進角α度を設けて形成される。
【００１３】
図５は破砕作用を示す図で、プラスチック容器Ｐが大径破砕刃３ａにより剪断破砕される様子を表したものである。被破砕物であるポリエチレン容器Ｐは、図示していないが押圧板２１により破砕刃回転方向へ向け押し込まれる。
押圧板２１により押し込まれるプラスチック容器Ｐは前進角α度を設けた大径破砕刃３ａにより掻き込まれ第１固定刃４１と大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂが近接する位置で剪断破砕される。このためプラスチック容器に対する押圧力は小さくてもよい。又、図６に示すようにプラスチック容器Ｐは剪断部が大径破砕刃３ａと小径破砕刃３ｂの作用で凹凸形状となり、刃先を螺旋配置したことにより斜めに剪断破砕される。
【００１４】
このように、破砕刃回転中心Ｏに向け第１固定刃４１及び第２固定刃４２を配置し、大径破砕刃３ａの刃先の長さを長くし第１固定刃４１とのラップ量Ｌを大きくすることにより、破砕面積が大きくなり短時間での破砕作業可能となる。第１固定刃４１を底板２３から破砕刃回転軸中心Ｏに向けせり上がり傾斜させることにより、プラスチック容器Ｐ等の被破砕物の巻き込み過ぎによる圧縮扁平作用を解消し負荷抵抗の少ない剪断破砕することができ、固定刃を水平配置する従来機よりも剪断位置を底板面より上方にすることより、収容室容量を大きくでき破砕刃ユニットＢを収容室２の高さ内に収めることができる。又、第２固定刃４２を破砕刃回転中心位置から対称に設けることにより、２次破砕が可能となりより破砕効率のよい一軸破砕機となる。
【００１５】
【効果】
以上のように破砕刃を大径破砕刃と小径破砕刃で構成したので、破砕面積が大きく短時間で破砕作業が行なえる一軸破砕機が提供できる。又、破砕刃の配列を螺旋状にすることにより、負荷抵抗の小さい破砕作業を行なえるため低容量原動機を使用でき、コスト面でも有利な一軸破砕機を提供できる。又、破砕刃回転中心に向け傾斜させた固定刃と組み合わせることにより、被破砕物の巻き込み量を制限でき、収容室高さ内に収まる破砕刃ユニットとなり機体寸法のコンパクトな一軸破砕機が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明を実施した一軸破砕機の平面断面図
【図２】 本発明を実施した一軸破砕機の正面断面図
【図３】 本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃部の斜視図
【図４】 本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃要部断面図
【図５】 本発明を実施した一軸破砕機の破砕作用図
【図６】 本発明を実施した一軸破砕機で剪断破砕されているプラスチック容器の平面図
【符号の説明】
１ 機体フレーム
２ 収容室
２１ 押圧板
２１ａ ガイド体
２１ｂ スクリューナット
２２ 投入扉
２３ 底板
２３ａ スリット
３ 破砕刃
３ａ 大径破砕刃
３ｂ 小径破砕刃
３１ 駆動軸
３２ ベアリング
３３ スプロケット
３４ チェーン
３５ 天板
４１ 第１固定刃
４２ 第２固定刃
５ 排出スクリーン
Ａ 押圧ユニット
Ｂ 破砕刃ユニット
Ｃ 往復駆動手段
Ｃ１ スクリュー軸
Ｃ２ ガイド軸
Ｃ３ ベアリング
Ｃ４ スプロケット
Ｃ５ チェーン
Ｍ１ 駆動モータ
Ｍ２ 押圧モータ
Ｌ ラップ量
Ｏ 破砕刃回転中心
Ｒ 破砕刃回転方向

Claims (3)

1. 駆動軸の周上に複数設けた円盤状破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、一定形状に破砕された破砕物のみ排出する排出スクリーンと、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される一軸破砕機において、前記固定刃は、破砕刃ユニットと押圧ユニットの連結部の機体フレームに固定されていて、破砕刃の回転方向と対向する固定刃の受け面を、破砕刃外周底と略同高さに設けた収容室の底板連結部付近から破砕刃回転中心方向へ向けせり上がるように傾斜させて設け、破砕刃の刃先は被破砕物を掻き込む方向に前進角を設けたことを特徴とした一軸破砕機。
2. 固定刃は、前記固定刃と、前記破砕刃回転中心位置から点対称位置とに一対設けたことを特徴とした請求項１記載の一軸破砕機。
3. 破砕刃は大径破砕刃と小径破砕刃を交互に列設させ、大破砕刃及び小破砕刃の刃先を順次螺旋状に位相をずらして配置したことを特徴とした請求項１または請求項２記載の一軸破砕機。

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