JP4162529B2 - 一軸破砕機 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粗大ゴミや産業廃棄物などを破砕するために使用される一軸破砕機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来使用されている一軸破砕機には、例えば図8に示すものがあり、この一軸破砕機1は、ホッパ2下部に破砕ロータ3を回転可能に設け、その破砕ロータ3に廃棄物Dを側方より押し込むためのプッシャ5を、前記破砕ロ−タ3に向けて進退可能に設けたものである。
【0003】
そのプッシャ5は、ロータ3から遠ざかる方向へ後退した状態である、図8に示す位置にあって、廃棄物Dが、ホッパ2内に投入されて底板9上に落下する。プッシャ5を破砕ロータ3側へ進行させると、そのプッシャ5が、底板9上の廃棄物Dをロータ3へ向かって押し込むとともに、プッシャ5先端が、前記廃棄物Dを押さえつけて小さく切断する。その切断した廃棄物Dを、前記破砕ロータ3と底板9の先端に設けた固定刃5aとの間に噛み込ませて破砕し、細かく破砕された破砕物Eは、そのロータ3下方に設けたスクリーン8の網目を透過して落下し、次工程へ投入、搬送される。また、網目を透過しない大きな破砕物Eは、さらに、ロータ3の回転に付されることより細かく破砕される。(特許文献1参照)。
【0004】
また、他の一軸破砕機として、図9に示すものがあり、この一軸破砕機10は、プッシャ5を2分割して、それぞれのプッシャ5を周期をずらして進退させることにより、前記破砕機への廃棄物Dの供給を途切れないようにしたものである。この破砕機によれば、一方のプッシャ5がロータ3から離れる方向へ後退した状態となっても、他方のプッシャ5は進行して廃棄物Dを押圧しているので、ロータ3による廃棄物Dの破砕が断続的とならず、破砕効率がよい。(特許文献2参照)。
【0005】
【特許文献1】
特開平11−90258号公報
【特許文献2】
実公昭62−204136号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
従来の一軸破砕機では、ホッパ2内に、長尺物の廃棄物や破砕しにくい物、例えば、フレコンバック入りの廃棄物Dを一度に大量投入して処理しようとすると、プッシャ5によってロータ3全面に負荷が掛かり、回転負荷が大きくなりすぎてロータ3の回転が停止したり、逆にロータ3と前記固定刃5aとの間に廃棄物Dがうまく噛み込まず、ロータ3が空回りすることがある。
【0007】
装置のロータ3が空回りや停止すると破砕が中断するので、破砕効率が悪くなり、また、廃棄物Dのロータ3への噛み込み状態を整えるために、手動でロータ3を一時反転させたり、プッシャ5による押し込み圧力を下げたり後退させたりする作業が必要となり煩雑である。
【0008】
そこで、この発明は、破砕を中断することなく、容易に廃棄物のロータへの噛み込み状態を整えるとともに、ロータに加わる過負荷状態を防止することを課題とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、前記破砕ロータに向かって進行して廃棄物を押し込むプッシャを、そのプッシャを進退させる油圧シリンダのロッドにピン接続する。プッシャは、前記油圧シリンダの動作により進退するとともに、ロータあるいは廃棄物から所定の反力を受けることにより、そのピン周りに揺動するようにしたのである。このようにすれば、廃棄物の噛み込み不良によりプッシャが大きな反力を受けると、そのプッシャのロータ回転軸に対する角度が変化して、ロータに負荷をかけている部分の廃棄物の押圧を緩めることができる。このため、ロータに加わる過負荷を防ぐことができる。
【0010】
また、前記プッシャに並列した複数のシリンダのロッドをピン接続し、1枚のプッシャを複数の箇所より押すようにした構成も採用し得る。このようにすれば、その接続されたシリンダをそれぞれ独立して動作させることにより、プッシャの前記角度が変化し、廃棄物のロータへの噛み込み位置、角度を変化させることができる。
【0011】
また、他の手段として、前記プッシャを並列して複数設け、それぞれ独立して進退するようにした構成も採用し得る。プッシャが別々に動くので、シリンダの動作により、負荷のかかっている部分のプッシャの押圧を選択的に緩めることができる。このため、プッシャ全体を後退させて破砕を停止する必要がないので、効率的である。
【0012】
さらに、前記油圧シリンダを複数用いた上記の構成において、その複数の油圧シリンダのうち、少なくとも2つの油圧シリンダを同一油圧回路で制御するようにした構成も採用し得る。このようにすれば、負荷のかかった箇所の油圧シリンダはそれ以上押圧されないようになり、その力が、他方の油圧シリンダに供給される。このため、噛み込み不良の箇所の廃棄物はそれ以上押し込まれなくなり、それ以外の箇所の廃棄物は続けて押し込まれていくので、ロータへの廃棄物の噛み込みが効率的となる。
【0013】
また、前記ロータをモータで駆動し、そのモータに電流検出器を設けて、モータを流れる負荷電流の数値が、所定の数値を超えた場合に、前記油圧シリンダのいずれかの押圧を緩めるようにした構成も採用し得る。このようにすれば、ロータを駆動するモータの過負荷による装置停止を防ぎやすい。
【0014】
【発明の実施の形態】
一実施形態を図1乃至図3に示し、この実施形態の一軸破砕機20は、図1に示すように、ホッパ2下部に破砕ロータ3を回転可能に設け、そのホッパ2の底板9上にはプッシャ5を設け、プッシャ5は、ホッパ2内に投入された廃棄物Dを、その破砕ロータ3に押し込むために、前記破砕ロータ3に向けて進退可能としたものである。プッシャ5を破砕ロータ3側へ、図1の矢印に示す方向に進行させることにより、そのプッシャ5が、ホッパ2内に投入された廃棄物Dを押して、破砕ロータ3に噛み込ませて破砕する。
【0015】
前記プッシャ5は、前記ロータ3の回転軸4に直交する方向に進退するよう、前記底板9上に並列して2枚設けられ、上下方向に適度な厚みを有している。この厚みは、ロータ3の直径や、破砕する廃棄物Dの種類に応じて変更できる。また、この底板9は、前記ロータ3側先端に固定刃5aを有しており、廃棄物Dがその固定刃5aとロータ3との間の隙間に押し込まれる際に、その刃先で廃棄物Dを押さえつけて、細かく切断するようになっている。
【0016】
前記各プッシャ5の進退は、それぞれに接続した油圧シリンダ6が、独立して動作することにより行われ、シリンダ6は、図2に示すように、モータ15の制御部14と連動する制御部13により制御される。
【0017】
前記破砕ロータ3の回転軸4の一端には、プーリ4aが取り付けられ、モータ15の回転軸に取り付けられたプーリ15aとの間をベルト11を介して結んでおり、モータ15の回転によりロータ3が駆動する。なお、この駆動方法は、特に限定されないが、プーリ及びベルトに代えて、スプロケット及びチェーン等を用いてもよいし、また、必要に応じて途中に減速機等を介して駆動してもよい。
【0018】
図2に示すように、前記モータ15を制御する制御部14に、そのモータ15に流れる負荷電流を検出する検出器12を設け、廃棄物Dの破砕時に、前記検出器12により得られた電流値が所定の値を超えた場合に、前記油圧シリンダ6の制御部13を通じて、各油圧シリンダ6をそれぞれ動作させる。
【0019】
この一軸破砕機10の作用について、以下説明すると、前記プッシャ5が、ロータ3から遠ざかる方向へ後退した状態である、図1に示す位置にあって、廃棄物Dが、ホッパ2内に投入されて底板9上に落下する。
【0020】
図2に示す矢印aのようにプッシャ5をロータ3側へ進行させると、そのプッシャ5が、底板9上の廃棄物Dをロータ3へ向かって押し込むとともに、プッシャ5先端が、前記廃棄物Dを押さえつけて小さく切断する。その切断した廃棄物Dを、ロータ3と固定刃5aとの間に噛み込ませて破砕し、細かく破砕された破砕物Eは、そのロータ3下方に設けたスクリーン8の網目を透過して落下し、次工程へ投入、搬送される。また、網目を通過しない大きな破砕物Eは、さらに、ロータ3の回転に付されることより細かく破砕される。
【0021】
図3に示すように、前記プッシャ5が矢印aのように進行して、廃棄物Dを押し込んでいる際に、廃棄物Dが噛み込み不良等により挟まって動かなくなり、前記ロータ3が回転しにくくなると、そのロータ3を駆動するモータ15に流れる負荷電流が高くなる。その値が一定値を超えれば、制御部13は、プッシャ5のうちいずれかを、図中の矢印bのように後退させるよう制御する。この後退により、廃棄物Dのロータ3への押さえつけが弱くなり、前記負荷電流が減少するので、過大電流の発生によるロータ3の停止を防ぐことができる。
【0022】
また、このように廃棄物Dの噛み込み不良により、反力を受けたプッシャ5の一方が後退すると、その廃棄物Dを押さえる方向が変化するので、廃棄物Dは、ロータ3への噛み込み角度や位置が変わって、その後、噛み込みやすくなる。
【0023】
このプッシャ5の後退の動きは、具体的には、いずれのプッシャ5を後退させるかは、自由に設定可能であり、複数のプッシャ5を同時に後退させてもよいが、図3の矢印a及び矢印bに示すように、各プッシャ5を交互に進退させる方法を採用すれば、ロータ3への廃棄物Dの噛み込みを中断させることなく破砕でき、また、体積の大きな廃棄物Dであれば、前記噛み込み角度を変化させる効果が大きい。
【0024】
上記の実施形態では、モータ15に流れる負荷電流に基づいてシリンダ6の動作を制御したが、他の実施形態として、前記各油圧シリンダ6を、同一油圧回路で制御するようにした構成も採用し得る。
【0025】
このようにすれば、廃棄物Dが挟まって負荷のかかった箇所の油圧シリンダ6はそれ以上押圧されないようになり、その力が、他方の油圧シリンダ6に供給される。このため、噛み込み不良等により、ロータ3の回転に負荷を与えている箇所の廃棄物Dはそれ以上押圧されなくなり、それ以外の箇所の廃棄物Dがさらに押圧されるので、廃棄物Dの前記噛み込み角度を変化させやすい。
【0026】
また、さらに他の実施形態として、図4及び図5に示すように、前記プッシャ5は、前記破砕ロータ3の回転軸4に対して直交するピン7を介して油圧シリンダ6のロッド6aを接続した構成も採用し得る。
【0027】
このようにすれば、その油圧シリンダ6が動作することによりプッシャ5が、図中の矢印cに示すように進行し、破砕ロータ3又は廃棄物Dから反力を受けると、プッシャ5は、例えば、図4に鎖線で示すように、噛み込み不良等により動かなくなった廃棄物Dとの接触点を支点として、前記ピン7周りに矢印dあるいは矢印eのように揺動して前記回転軸4に対する角度が変化する。このとき、シリンダ6は、その角度の変化に追随して、同じく図中の鎖線で示すように、プッシャ5とともに移動しながら動作する。このため、簡単な機器の構成で、ロータ3に発生する負荷を排除し得る。
【0028】
なお、プッシャ5が、前記ピン7周りに円滑に揺動するために、プッシャ5同士あるいはプッシャ5とホッパ2の内壁との間には、図中にそれぞれ示すように、適当な隙間wを設けることが望ましいが、図7に示すように、ホッパ2内壁に接するプッシャ5の両側部を円弧状にして、前記両側部の中程がホッパ2内壁に接し、先端部及び後端部が隙間xを有するようにしてもよい。この場合、シリンダ6の制御方法は限定されず、また、使用するプッシャ5の枚数は自由である。例えば、図5に示すように、1枚のプッシャ5によるものであってもよいし、図4に示すように、複数のプッシャ5を使用したものにおいて、それぞれピン7で接合してもよい。
【0029】
さらに、図6に示すように、一枚のプッシャ5に、複数の油圧シリンダ6を並列して接続し、その複数の油圧シリンダ6が独立して動作させることにより、プッシャ5が、前記ピン7回りに揺動して前記回転軸4に対する角度が変化するようにした構成も採用し得る。このようにすれば、複数のシリンダ6の動作を独立してそれぞれ制御することにより、例えば、プッシャ5を、図6に示す矢印eのように揺動させ、プッシャ5の前記角度を、図中の鎖線で示す位置に変化させることができる。
【0030】
この場合、前述のように、プッシャ5同士あるいはプッシャ5とホッパ2の内壁との間に、前記隙間wを設けるようにしてもよいし、図7に示すように、プッシャ5の両側部を円弧状にしてもよい。
【0031】
また、その複数のシリンダ6は、前述のようにモータ15に流れる電流値で制御してもよいし、双方を同一油圧回路として制御してもよい。
【0032】
上記の複数の油圧シリンダ6を同一の油圧回路で制御する構成において、すべてのシリンダ6を同一の油圧回路で制御してもよいが、複数のシリンダ6のうち、少なくとも2つの油圧シリンダ6が、同一油圧回路で制御されれば足りる。
【0033】
また、上記の実施形態では、前記プッシャ5は、回転軸4に直交して設けたが、その角度は自由に設定でき、必ずしも直交していなくてもよい。また、図8に示すように、底板9をロータ3に向かって下り勾配として、その底板9上のプッシャ5が水平方向に対して角度をもってロータ3に向かって進退するようにしてもよい。また、複数のプッシャ5を設ける場合のその枚数も自由に設定でき、枚数が増えれば、廃棄物Dの押し込み方向をきめ細かく制御することができる。
【0034】
【発明の効果】
この発明は、以上のようにしたので、破砕を中断することなく、容易に廃棄物のロータへの噛み込み状態を整えるとともに、ロータに加わる過負荷を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施形態の斜視図
【図2】図1の切断側面図
【図3】図1の切断平面図
【図4】他の実施形態のホッパ内を示す切断平面図
【図5】他の実施形態のホッパ内を示す切断平面図
【図6】他の実施形態のホッパ内を示す切断平面図
【図7】他の実施形態のホッパ内を示す切断平面図
【図8】従来例の斜視図
【図9】従来例の斜視図
【符号の説明】
1,10,20 一軸破砕機
2 ホッパ
3 ロータ
4 回転軸
4a,15a プーリ
5 プッシャ
5a 固定刃
6 シリンダ
6a ロッド
7 ピン
8 スクリーン
9 底板
11 ベルト
12 検出器
13,14 制御部
15 モータ

Claims (4)

  1. ホッパ2下部に破砕ロータ3を回転可能に設け、その破砕ロータ3に廃棄物Dを押し込むためのプッシャ5を、前記破砕ロータ3に向かって進退可能に設け、そのプッシャ5を破砕ロータ3側に進行させることにより、プッシャ5が、ホッパ2内に投入された廃棄物Dを押して、破砕ロータ3に噛み込ませて破砕する一軸破砕機において、
    前記プッシャ5は、前記破砕ロータ3の回転軸4に対して直交するピン7を介して油圧シリンダ6のロッド6aが接続されて、その油圧シリンダ6が動作することにより進退し、破砕ロータ3又は廃棄物Dから所定の反力を受けることにより、プッシャ5は、前記ピン7回りに揺動して前記回転軸4に対する角度が変化するようになっており、
    前記プッシャ5に、複数の油圧シリンダ6を並列して接続し、その複数の油圧シリンダ6が独立して動作することにより、プッシャ5は、前記ピン7回りに揺動して前記回転軸4に対する角度が変化することを特徴とす一軸破砕機。
  2. ホッパ2下部に破砕ロータ3を回転可能に設け、その破砕ロータ3に廃棄物Dを押し込むためのプッシャ5を、前記破砕ロータ3に向かって進退可能に設け、そのプッシャ5を破砕ロータ3側に進行させることにより、プッシャ5が、ホッパ2内に投入された廃棄物Dを押して、破砕ロータ3に噛み込ませて破砕する一軸破砕機において、
    前記プッシャ5を並列して複数設け、各プッシャ5にそれぞれ接続した油圧シリンダ6が独立して動作することにより、各プッシャ5は独立して進退するとともに、所定の反力を受けるとそれ以上進行しない、又は、後退するようになっており、
    前記油圧シリンダ6は、少なくとも2つの油圧シリンダ6が、同一油圧回路で制御されることを特徴とす一軸破砕機。
  3. 前記油圧シリンダ6は、少なくとも2つの油圧シリンダ6が、同一油圧回路で制御されることを特徴とする請求項に記載の一軸破砕機。
  4. 前記破砕ロータ3はモータ15により駆動し、前記モータ15に、そのモータ15に流れる負荷電流を検出する検出器12を設け、廃棄物Dの破砕時に、前記検出器12により得られた数値が所定の値を超えた場合に、前記油圧シリンダ6が動作することにより、前記プッシャ5は、それ以上進行しない、又は、後退するようになっていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の一軸破砕機。
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