JP4303521B2 - 破砕装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
【０００２】
本発明は、処理物を押し潰し又は解砕しながら適量を破砕部に送り込むことができる圧縮フィーダを備えた破砕装置に係り、詳しくは、 ベール品のような圧縮されているもの或いはロール品のように塊になっている処理物を投入ホッパ内で圧縮フィーダを揺動させることによって押し潰し又は解砕しながら破砕部に適量供給することができるキャタピラ式の圧縮フィーダを備えた破砕装置に関する。
【従来の技術】
【０００３】
近年、プラスチックなどの廃棄物を層状に圧縮し、これを数層にまとめて結束バンドで立方体状に固めたいわゆるベール品が破砕処理形態として出現し、かかるベール品を効率良く破砕処理するための破砕装置の出現が切望されている。
【０００４】
従来、大型の被破砕物を所定の大きさに破砕するための破砕機として、ケーシング内に収容された回転刃と、回転刃に臨むように設けられた傾斜シュートと、このシュート上に投入された被破砕物を押し潰して適量の被破砕物を回転刃に強制的に供給するためのエンドレスに回転するキャタピラ式供給フィーダと、この供給フィーダとシュートとの間隔を調整するためのシリンダと、この間隔を検出するための検出器を備えた回転式破砕機が提案されている（特許文献１参照）。
【特許文献】
【０００５】
特開平５−５７２０８号公報
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の破砕機は、シリンダを伸長することにより供給フィーダが固定されている可動架台が上方に押し上げられて供給フィーダとシュートとの間隔が拡大するようになっている。
【０００７】
しかしながら、傾斜シュートとキャタピラ式供給フィーダとの間隔を投入口から狭くすることにより結果的に被破砕物を押し潰すようになっているだけであり、一つのシリンダで可動架台を上下させることを通じて単にキャタピラ式供給フィーダ全体を斜め方向に上下させるだけであるから、ベール品のような強固に圧密された処理物を解砕しながら適量の処理物を破砕部に送り込むことはできない。そのためキャタピラの動力源や破砕部である回転刃の動力源の過負荷状態が頻繁に発生するおそれがある。
【０００８】
本発明の目的は、ベール品のような圧縮されているもの或いはロール品のように塊になっている処理物等を投入ホッパ内で解砕しながら適量に破砕部に供給するようにできる圧縮フィーダを備えた破砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、破砕装置の投入ホッパ内に揺動可能に支持されたキャタピラ式圧縮フィーダを設け、該キャタピラ式圧縮フィーダのコンベヤチェーンにフライト部を設け、該フライト部の幅方向に破砕部方向へ送り出すための順爪と処理物が引き込まれないようにするための逆爪とを交互に配設したことを特徴とする破砕装置である。
【００１０】
かかる構成によれば、フライト部の幅方向に破砕部方向へ送り出すための順爪と処理物が引き込まれないようにするための逆爪とを交互に配設したので、破砕部の負荷状態に応じて処理物を送り出したり、引き止めたりすることができ、破砕部の過負荷調整が容易となる。
【００１１】
また、上記構成において、該キャタピラ式圧縮フィーダのヘッド部とテール部とを別々の揺動動作を行わせるための揺動手段を設けたことを特徴とする破砕装置である。
【００１２】
かかる構成によれば、キャタピラ式圧縮フィーダのヘッド部およびテール部における投入ホッパとの間隔（処理物移動空間）を広げたり、狭くしたりできるため（例えば図５に示すような「すりこぎ」揺動動作ができるため）、ベール品のような圧縮されているもの或いはロール品のように塊になっている処理物等を投入ホッパ内で押し潰し又は解砕しながら適量の処理物を破砕部に供給できる。
【００１３】
また、上記揺動手段を、ヘッド部とテール部とを別々の揺動動作をさせるべく独立して制御される複数のシリンダで構成した場合、確実かつ容易にヘッド部およびテール部における投入ホッパとの間隔（処理物移動空間）を広げたり、狭くしたりすることができる。
【００１４】
また、キャタピラ式圧縮フィーダのコンベヤチェーンに設けたフライト部に処理物を掻き出すためのＬ字形のスクレーパを設けた場合、スクレーパで処理物が一定量破砕部方向に送り出される。
【００１５】
また、キャタピラ式圧縮フィーダのフィーダフレームに投入ホッパ底板に面する側に凸に形成した弓状のガイドレールを設けた場合、テール部およびヘッド部と投入ホッパ底板との間隔が広狭変化するように圧縮フィーダを揺動動作させれば、圧縮フィーダはすりこぎ動作をして処理物が押し潰され、解砕されて破砕部方向へ送り出される。圧縮フィーダの「すりこぎ」揺動動作により強固に結束されたベール品などの解砕処理が容易となる。
【００１６】
また、処理物の圧縮程度を圧縮フィーダの動力により検知して、処理物の供給量を調整するように構成するのが好ましく、また、破砕機の負荷を検知して破砕機の負荷により圧縮フィーダの回転数を制御して、破砕機に処理物を定量的に送り込むことができるように構成してもよい。
【００１７】
また、圧縮フィーダのヘッド部付近で破砕部の手前の投入ホッパ底板に磁性体を自動的に除去するための磁石を設ければ、処理物に混入している鉄などの磁性体を破砕部の手前で取り除くことができる。
【発明の実施の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は本発明に係るキャタピラ式の圧縮フィーダを備えた破砕装置全体の側面図（投入ホッパ内部を透視的に図示）、図２はケーシングの上方から見た、一部断面して図示した正面図、図３はキャタピラ式圧縮フィーダの側面図である。
【００２０】
これらの図に示すように、本破砕装置Ｓは、架台１上に固定されたケーシング２と一体になった、傾斜した底板３を有する投入ホッパ４と、この投入ホッパ４内に設けた投入ホッパ底板３に対して揺動可能なキャタピラ式圧縮フィーダ５と、投入ホッパ４の下端部に配置された一軸破砕機６とから主になる。
【００２１】
キャタピラ式圧縮フィーダ５は、骨組を構成している左右一対のフィーダフレーム７と連結フレーム８と、上下位置に１対設けたシャフト９．１０と、この上下のシャフト９，１０に一体的に形成されたスプロケット１１と、このスプロケット１１に噛合するフライト部１２を有するコンベヤチェーン１３によって形成したキャタピラ１４とから主になる。
【００２２】
上部シャフト９は左右のフィーダフレーム７に軸支されている。下部シャフト１０はフィーダフレーム７に軸支されると共にケーシング側壁２ａから外側へ突き出て延設されており、このシャフト延設部１０ａにくの字形の支持アーム１５の一端が枢支係合されている。支持アーム１５の他端はケーシング架台１上に枢着されている。支持アーム１５には開口調整用シリンダ１６のロッド部１６ａが接続されており、シリンダ胴部１６ｂはケーシング架台１上に枢着されている。支持アーム１５とシリンダ１６とで圧縮フィーダ５を支持すると共に、圧縮フィーダ５のヘッド部５ａの揺動（可動制御）を司っている。
【００２３】
下部シャフト１０には駆動モータ（油圧モータないし電動モータ）１７が連結されている。従って、下部シャフト１０に取り付けられたスプロケットが主動スプロケットとなり、上部シャフト９に形成されたスプロケット１１が従動スプロケットとなっている。駆動モータ１７によりスプロケット１１が回転し、これと噛合しているフライト部を背負ったコンベヤチェーン（キャタピラ）１３が上下のシャフト９．１０間を回転移動するようになっている。
【００２４】
フィーダフレーム７の中央部分には前述した上下のシャフト７、８に平行にフィーダフレーム７を左右に貫通するような形で支持シャフト１８が設けられている。支持シャフト１８はケーシング側壁２ａを貫通して外側に延びており、その両側が圧縮用シリンダ１９のロッド部１９ａが枢着され、シリンダ胴部１９ｂはケーシング架台１上に枢着されている。この圧縮用シリンダ１９の伸縮により、圧縮フィーダ５は揺動する。支持シャフト１８の片側にはキャタピラ１３の回転時の反力を受けるためのトルクアーム２０の一端が枢着されており、トルクアーム２０の他端は二股状に分岐して環体を形成し、この環体が駆動モータ１７側に取り付けられている。
【００２５】
図１において述べたようにキャタピラの骨組は左右一対の平行に設けたチャンネル状のフィーダフレーム７とこれらを連結する連結フレーム８より主に構成されているが、図３に示すようにホッパ底板３に面する側の各フィーダフレーム７の下面７ａに弓状（ホッパ底板３側へ凸状に形成された）のガイドレール２２が設けられ、中央部にも同様にガイドレールが他のガイドレール２２に平行に設けられている。従って、コンベヤチェーン１３は、フィーダフレーム７の上側では直線移動し、下側（ホッパ底板に面する側）では弓状の軌道を形成しているガイドレール２２に沿って弓状（湾曲状）に誘導されるようになっている。
【００２６】
各チェーンにはフライト１２が取り付けられているが、図４はそのフライト１２の概略の斜視図である。フライト１２は、アングル状（Ｌ字形）の型鋼で形成されてスクレーパの役割をなすようになっており、長辺部２３には多数の爪が設けられている。これらの爪は順爪２４と逆爪２５とからなり、順爪２４と逆爪２５とが交互に一定間隔を置いて配設されている。順爪２４は正転時の移動方向に対して前面側が高く（フライトの短辺部２６の高さより高く）テーパ状（全体的に見ると台形状）に形成されており、逆爪２５はこれと対称に前面が低くテーパ状に後方へ高く（フライトの短辺部２６の高さより高く）形成されている。順爪２４は正転時には処理物を引っかけて破砕部側へ送り出すように働き（図８参照）、逆爪２５は過負荷防止のため処理物が破砕部側へ引きずり込まれないよう処理物移動ストッパとして働く（図９参照）。フライトの短辺部２６はスクレーパとして機能し、順爪２４と同様に処理物を引っかけ破砕部側へ送り込むように働く。この短辺部２６を爪の高さより高く形成して（図４において仮想線で示す）処理物の掻き取り機能を高めるようにしてもよい。
【００２７】
上記の構成によれば、圧縮フィーダ５は、中央部分に設けた支持シャフト１８に取り付けられた圧縮用シリンダ１９と、下端部に設けた支持アーム１５とこの支持アーム１５に取り付けられた開口調整用シリンダ１６とにより、支持アーム１５のケーシング架台１への取り付け位置を支点１５ａとして投入ホッパ３内を揺動可能に支持されるようになっている。このとき図１に示すように、８Ａは下部シャフト８の移動範囲、１８Ａは支持シャフト１８の移動範囲である。この移動範囲にほぼ合わせてケーシング２は開口されているが、ホッパ内と外部とが連通しないよう弾性塞ぎ材で開口が覆われている。圧縮用シリンダ１９と開口調整用シリンダ１６とは別個独立に駆動制御される（圧縮フィーダが図５に示すような一定の形態位置にくるよう連動制御されることはある）ように構成されており、従って圧縮フィーダ５のヘッド部５ａとテール部５ｂとは別々の動作をするようになっている。
【００２８】
つまり、図５にも示すように、圧縮フィーダ５のヘッド部５ａとテール部５ｂの位置が変動し、圧縮フィーダ５のヘッド部５ａとテール部５ｂにおける投入ホッパ底板３との間隔（処理物移動空間）が広くなったり、狭くなったりし、弓状のガイドレール２２に沿ってコンベヤチェーンが移動することから、圧縮フィーダ５は、図５に示すＡから途中の過程を経ながらＢの形態まで「すりこぎ」揺動動作をし、投入されたベール品等の処理物２１を押し潰し、解砕するとともに、破砕部６へ処理物を適量供給できるようになっている。
【００２９】
例えば、開口調整用のシリンダ１６を伸長することにより、キャタピラヘッド部５ａの下部は押し上げられてホッパ底板３との間隔を広げて処理物の通過量が大きくなり、圧縮用シリンダ１９を伸長することにより投入側におけるキャタピラテール部５ｂとホッパ底板３との間隔を拡大することにより大きな立方体状のベール品２１が受け入れることができ、更に、破砕時には圧縮用シリンダ１９を短縮してベール品２１を押し潰すと共にキャタピラ（コンベヤチェーン１３）の移動により解砕しながら下方にある破砕部６にバラバラになった処理物を供給する。このように、常に処理物が適量に供給されるように開口調整用シリンダ１６を伸長、短縮することにより通路開口が制御できるようになっている。
【００３０】
図６に示すように、キャタピラのテール部５ｂ付近のホッパ底板３には、磁石３０が取り付けてあり、処理物２１に混入している鉄などの磁性体２１ａを、破砕部へ入る前に自動的に除去口３１より取り除くことができるようになっている。
【００３１】
ここで、上記のような構成を有する本発明装置の動作を図５、図７〜図９に基づいて説明する。
【００３２】
まず、圧縮用シリンダ１６と開口調整用シリンダ１９を動作させて、キャタピラ式圧縮フィーダ５が所定の位置にセットされるようにする。廃プラスチックのようなベール品２１の大きさに合わせて投入側の通路開口（ホッパ底板３とキャタピラテール部５ｂとの間隔）を設定する。駆動モータ１７を起動してキャタピラを駆動させ圧縮フィーダ５を正転させつつ、ベール品（処理物）２１を投入ホッパ４から投入する。ベール品２１を表面から削りながら破砕部６（一軸破砕機として構成）の方向に圧縮フィーダ５により引き込みつつ解砕する。このとき、ベール品２１は強固に圧密されており、また、バンド等で固定されているものが殆どであるが、必要に応じて圧縮用シリンダ１６と開口調整用シリンダ１９を動作させて圧縮フィーダ５を図５で述べたような「すりこぎ」揺動運動させることにより、強固に圧密された処理物は本来の形状を崩しながら圧縮フィーダ５でヘッド部５ａに送り込まれる。このとき、一部はさらに圧密され、その圧密された処理物の反力が設定圧を上回れば圧縮フィーダ５を強制逆転し、ベール品２１を投入口付近まで後退させながら（このとき逆爪２５が有効に働く）、圧縮フィーダ５の揺動制御のための複数のシリンダ（圧縮用シリンダ１６と開口調整用シリンダ１９）を使用して処理物の位置を変化させ圧縮する方向を変える。この制御を繰り返すことにより処理物は徐々に解砕される一方、圧縮フィーダヘッド部５ａ側の位置をシリンダ１６により開口調整して、処理物の層厚を整え、また圧縮程度を圧縮フィーダ動力（駆動モータ動力）により検知し、処理物の供給量を調整して過負荷を防止する。この場合、一軸破砕機の負荷を検知しフィーダの回転数を一軸破砕機の負荷により調整し、破砕負荷が一定となるように供給するような制御方法を採用すればよい。
【００３３】
上記動作において、ベール品２１を解砕し層厚が調整された廃プラスチック等のベール品を圧縮フィーダ５のヘッド部５ａで圧縮し、またフィーダフライト１２に取り付けた順爪２４で処理物２１を引っかけて送り出し（図８参照）、或いは逆爪２５で処理物の引き込みを抑制しながら（図９参照）、また、フライト部１２に設けたＬ字型のスクレーパ２６で処理物を一定量毎に掻き出しながら一軸破砕機に定量的に送り込み、破砕機で処理物を破砕する。
【００３４】
上記装置構成では、処理物の削り調整、押し潰し調整、解砕の調整、剥離の調整、結束バンドや結束番線を押し切断といった各種の機能が期待できる。
【発明の効果】
【００３５】
ベール品のような圧縮されているもの或いはロール品のように塊になっている処理物等を投入ホッパ内で圧縮フィーダのヘッド部、テール部を独立制御して圧縮フィーダを「すりこぎ」揺動動作させて処理物に押し付けながら、必要に応じて圧縮フィーダを正転、逆転を繰り返すことにより、ベール品等の処理物の層厚を破砕可能な厚さに調整しながら処理物を解砕することができる。その結果、破砕機の過負荷を防止しつつ効率の良い破砕機能を発揮できる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係るキャタピラ式の圧縮フィーダを備えた破砕装置全体の側面図（投入ホッパ内部を透視的に図示）である。
【図２】ケーシングの上方から見た、一部断面して図示した正面図である。
【図３】キャタピラ式圧縮フィーダの側面図である。
【図４】フライト部のみを抜き出して示した斜視図である。
【図５】圧縮フィーダの揺動動作（すりこぎ動作）を示す側面図である。
【図６】磁性体を取り除くための機構を示した側断面図である。
【図７】ベール品等を破砕する様子を示した模式図である。
【図８】フライト部の順爪やスクレーパの働きを示す拡大側面図である。
【図９】フライト部の逆爪の働きを示す拡大側面図である。
【符号の説明】
【００４６】
Ｓ…破砕装置
１…（ケーシング）架台
２…ケーシング
３…（投入ホッパ）底板
４…投入ホッパ
５…圧縮フィーダ
５ａ…ヘッド部
５ｂ…テール部
６…破砕部（一軸破砕機）
７…フィーダフレーム
９、１０…シャフト
１１…スプロケット
１２…フライト
１３…コンベヤチェーン
１５…支持アーム
１６…開口調整用シリンダ（揺動手段）
１９…圧縮用シリンダ（揺動手段）
２１…（ベール品等の）処理物
２４…順爪
２５…逆爪
２６…スクレーパ

Claims (8)

1. 破砕装置の投入ホッパ内に揺動可能に支持されたキャタピラ式圧縮フィーダを設け、該キャタピラ式圧縮フィーダのコンベヤチェーンにフライト部を設け、該フライト部の幅方向に破砕部方向へ送り出すための順爪と処理物が引き込まれないようにするための逆爪とを交互に配設したことを特徴とする破砕装置。
2. 該キャタピラ式圧縮フィーダのヘッド部とテール部とを別々の揺動動作を行わせるための揺動手段を設けたことを特徴とする請求項１に記載の破砕装置。
3. 揺動手段を、ヘッド部とテール部とを別々の揺動動作をさせるべく独立して制御される複数のシリンダで構成したことを特徴とする請求項２に記載の破砕装置。
4. キャタピラ式圧縮フィーダのコンベヤチェーンに設けたフライト部に処理物を掻き出すためのＬ字形のスクレーパを設けたことを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の破砕装置。
5. キャタピラ式圧縮フィーダのフィーダフレームに投入ホッパ底板に面する側に凸に形成した弓状のガイドレールを設けことを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の破砕装置。
6. 処理物の圧縮程度を圧縮フィーダの動力により検知して、処理物の供給量を調整するように構成した請求項１〜５いずれか１項に記載の破砕装置。
7. 破砕機の負荷を検知して破砕機の負荷により圧縮フィーダの回転数を制御して、破砕機に処理物を定量的に送り込むことができるように構成した請求項１〜６いずれか１項に記載の破砕装置。
8. 圧縮フィーダのヘッド部付近で破砕部の手前の投入ホッパ底板に磁性体を自動的に除去するための磁石を設けたことを特徴とする請求項１〜７いずれか１項に記載の破砕装置。

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