JP4757177B2 - 剪断式破砕機と剪断式破砕方法 - Google Patents

Description

本願発明は、切断刃による剪断作用により各種の被破砕物を破砕する剪断式破砕機に関し、詳しくは被破砕物を細かく破砕できる剪断式破砕機とその破砕方法に関する。

従来より、廃プラスチックや廃材、シュレッダーダスト、タイヤ、マットレス等のプラスチックや木片、紙、金属、ゴム、繊維、皮革等、あらゆる被破砕物を破砕する剪断式破砕機（シュレッダー）が知られている。

この種の剪断式破砕機としては、例えば、本出願人が先に出願した剪断式破砕機がある（特許文献１参照。）。この剪断式破砕機は、図２２に示す剪断式破砕機を示す平面図と、図２３に示す同剪断式破砕機の縦断面した側面図と、図２４に示す同図のXXIV−XXIV断面図とに示すように、駆動軸４０１と従動軸４０２との軸方向に、複数の切断刃４０３がスペーサ４０４を挟むように交互に設けられている。これらの切断刃４０３は、例えば０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の微少隙間を設けた状態で互いの刃部４０５が重なるようにラップした状態で配設されている。この切断刃４０３の外周に設けられた刃部４０５は、被破砕物４２０を引き込むとともに対向する切断刃４０３との間の剪断作用によって被破砕物４２０を破砕するものである。４０８は駆動機であり、歯車機構４０９を介して両軸４０１，４０２を駆動している。

また、この切断刃４０３の破砕機本体４０６側には、切断刃４０３に付いた被破砕物４２０を掻き落とすスクレーパ４０７が設けられている。このスクレーパ４０７は切断刃４０３とスペーサ４０４の間の空間に入り込むような形状に形成されている。

そして、この剪断式破砕機４００による被破砕物の破砕は、破砕機本体４０６の上部から被破砕物４２０を投入し、切断刃４０３で破砕した被破砕物４２０を下部から排出している。
特開平８−３２３２３２号公報

しかしながら、前記したように破砕機本体４０６の上部から投入して破砕した被破砕物４２０をそのまま下部から排出するような構成では、被破砕物４２０は切断刃４０３の間を一度通過したのみで排出されるため、被破砕物４２０によっては長尺物の状態のままで排出される場合がある。

この排出される長尺物の被破砕物４２０を小粒径とするための方法としては、剪断式破砕機を多段に並設するか、他の細破砕機を後段に接地する方法が考えられるが、この場合には設備費用の大幅な増加や設置スペースの増大を伴うため、現実的には困難な場合が多い。

しかも、このような剪断式破砕機で破砕する被破砕物４２０には種々雑多な物があり、例えば、廃プラスチックやマットレスの場合には、被破砕物中に金属等の異物が混入してしまう場合がある。このような異物は、破砕した被破砕物をリサイクルする場合には除去しなければならない。

その上、例えば、軟質系の被破砕物４２０は破砕時に切断刃４０３への巻き付きを生じ、圧縮成形したような被破砕物４２０は切断刃４０３の刃部４０５に付着してしまう場合がある。

本願発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、設備費用の大幅な増加や設置スペースの増大を伴うことなく被破砕物を細かく破砕できる剪断式破砕機を提供することを目的としている。

前記目的を達成するために、本願発明の剪断式破砕機は、被破砕物を細かく破砕するための剪断式破砕機であって、破砕機本体内の横方向に切断刃を支持する複数の回転軸を平行に設け、該複数の回転軸の軸方向に、外周に複数の突出する刃部を設けた切断刃を該刃部が相互に噛合うように配設し、前記破砕機本体の上部に被破砕物の投入口を設け、該破砕機本体の下部に被破砕物の排出口を設け、前記投入口から投入した被破砕物を破砕機本体内で細かく破砕するために、前記投入口の位置に対して前記排出口の位置を回転軸の軸方向にずらして配置し、前記切断刃とともに回転し、該切断刃の刃部よりも突出して被破砕物を掻き上げる掻上げ部材を設けて該被破砕物を投入口側から排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成している。これにより、投入口から投入した被破砕物を破砕機本体内で横送りしながら複数回破砕することができる。しかも、被破砕物を掻き上げる掻上げ部材により、確実に被破砕物を切断刃上部に向けて掻き上げて破砕することができる。

また、この剪断式破砕機において、前記破砕機本体の投入口下方に所定の目開きの開口孔を設ければ、投入口下方で小さい被破砕物を除去し、残部を横送りして複数回破砕するようにできる。

さらに、この剪断式破砕機において、前記掻き上げ部材に、回転方向前面が前記排出口側に向けて被破砕物を横送りする傾斜面状の掻き上げ用刃部を形成すれば、被破砕物をこの掻き上げ用刃部で掻き上げながら排出口側に送ることができる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の投入口側が排出口側よりも高い位置となるように破砕機本体を傾斜させ、該破砕機本体の傾斜を利用して被破砕物を投入口側から排出口側に横送りするように構成してもよい。

さらに、この剪断式破砕機において、前記破砕機本体の傾斜角度を可変に構成すれば、破砕条件に応じて効率良く破砕できる好ましい角度に傾斜させることが容易にできる。

これらの剪断式破砕機において、前記被破砕物として軟質廃プラスチックを破砕するための剪断破砕機であって、前記破砕機本体をほぼ８°の傾斜で配置し、前記投入口から軟質廃プラスチックを投入して排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成すれば、効率良く軟質廃プラスチックを破砕処理することができる。

さらに、これらいずれかの剪断式破砕機において、前記排出口側の切断刃の厚さを前記投入口側の切断刃の厚さよりも薄く構成して、該排出口側での被破砕物の破砕サイズが細かくなるようにしてもよい。

前記投入口側と排出口側との間の切断刃の厚さを、前記投入口側から段階的に薄くなるように構成してもよい。この段階的に薄くなる構成としては、回転軸の軸方向に設けられた切断刃を投入口側から複数枚毎に順次薄くする構成や１枚毎に順次薄くする構成を含む。

また、これらいずれかの剪断式破砕機において、前記排出口側の切断刃の刃部の数を前記投入口側の切断刃の刃部の数よりも多く構成して、該排出口側での被破砕物の破砕サイズがより細かくなるようにし、排出口側での被破砕物の破砕回数が投入口側よりも多くなるように構成してもよい。

さらに、これらいずれかの剪断式破砕機において、前記切断刃の刃部の配置を、被破砕物を投入口側から排出口側に向けて横送りする螺旋状の配置とすれば、回転する切断刃によって被破砕物を排出口側へ送ることができる。

その上、前記した剪断式破砕機において、前記排出口側の切断刃の直径を前記投入口側の切断刃の直径よりも小さく構成し、該排出口側の切断刃の厚さを投入口側の切断刃の厚さよりも薄くすることにより破砕サイズがより細かくなるようにすれば、投入口では大径の切断刃で大きな被破砕物を破砕し、破砕された被破砕物は排出口側へ送られながら小径の切断刃で破砕するようにできる。

さらに、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部をダンパーゲート式として開閉可能に構成し、該ダンパーゲートの開閉量を調節してダンパーゲートから排出する被破砕物の量を調節できるように構成すれば、破砕した被破砕物をダンパーゲートから排出しながら横送りして全量を細かく破砕することができる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部に設ける排出口とは異なる排出口を前記排出口と前記投入口の下方との間の回転軸の軸方向にずらした位置に設け、該複数個の排出口を選択的に開閉できるように構成すれば、開閉扉の開度で被破砕物の排出量を調節することができる。

さらに、この剪断式破砕機において、前記開閉扉の開放の程度を、被破砕物の破砕状態、又は前記回転軸の負荷動力、もしくは一定時間ごとに調節する制御装置を設ければ、被破砕物の破砕状態に応じて排出量を調節することができる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記排出口を、前記ずらした位置と前記投入口下方の位置との間で、任意の位置に変更できるように構成すれば、被破砕物を破砕サイズに応じて排出するようにできる。

さらに、この剪断式破砕機において、前記排出口に回転軸の軸方向にスライド可能なスライドゲートを設け、該スライドゲートをスライドさせることによって開放させた任意の位置に排出口を形成できるように構成しても、被破砕物を破砕サイズに応じて排出するようにできる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部又は側部に、被破砕物に混入した異物を破砕機外に排出する開閉可能な異物排出口を設けることにより、被破砕物に混入して投入された異物を破砕機外に排出することができる。

さらに、この剪断式破砕機において、異物が投入されて破砕機の稼動状態計測値に変化を生じたら前記破砕機本体の下部又は側部の異物排出口を開放する機能を具備した制御装置を設ければ、破砕機の稼動状態から異物を検知して異物排出口から破砕機外に排出することができる。

また、これらの剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットに入った異物を排出する開閉可能な異物排出口を設ければ、重い異物を破砕機本体の下部に設けた異物ポケットに入れて排出するようにできる。

さらに、この剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットに異物排出ダンパーを設け、該異物排出ダンパーの開閉量を前記制御装置で制御できるように構成すれば、重い異物を破砕機本体の下部に設けた異物ポケットに入れて排出するようにできる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットの投入口側から排出口側に伸びる異物プッシャを設け、該異物プッシャで異物ポケットに入った異物を排出口から排出できるように構成しても、重い異物を破砕機本体の下部に設けた異物ポケットに入れて排出するようにできる。

さらに、前記した剪断式破砕機において、前記異物排出口を破砕機本体の軸方向にスライド可能な異物排出スライドゲートで構成し、該異物排出スライドゲートをスライドさせることによって異物ポケットの下部を開放できるように構成しても、重い異物を破砕機本体の下部に設けた異物ポケットに入れて排出するようにできる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記異物排出口を前記破砕機本体の側部を開放させる異物排出サイドダンパーで構成し、該異物排出サイドダンパーを開放させることによって切断刃上部の異物を破砕機本体の外部へ排出できるように構成すれば、被破砕物に混入して投入された異物を破砕機本体の側部から破砕機外に排出することができる。これにより、切断刃の下方に落ちない大きな異物も排出することができる。

さらに、前記した剪断式破砕機において、前記破砕機本体の回転軸の軸方向中央部に投入口を設け、該回転軸の軸方向両端部に排出口を設け、前記投入口から投入した被破砕物を該投入口側から両排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成すれば、中央部から両端部に向けて被破砕物を送りながら破砕するので、処理量を倍増することができる。

また、これらいずれかの剪断式破砕機において、前記複数の回転軸を独立的に駆動する駆動機を設け、該駆動機で複数の回転軸を異なる回転数で独立的に回転させる制御装置を設ければ、破砕機本体内で横方向に送られる被破砕物が切断刃に絡みついたとしても、回転軸の速度を変化させることによって、その絡みついた被破砕物を切断刃から取り除くことができる。

さらに、この剪断式破砕機において、前記複数の回転軸を、設定した間隔で交互に高速と低速とを入れ替えて駆動する機能を前記制御装置に具備させれば、回転軸の速度差を交互に入れ替えて絡みついた被破砕物をより確実に取ることができる。

また、前記した剪断式破砕機において、前記複数の回転軸の駆動を、同一回転数で正転駆動、一方を低速回転数で正転駆動、一方を低速回転数で逆転駆動、から選択的に行う機能を前記制御装置に具備させれば、破砕条件に応じて好ましい回転方向にすることができる。

一方、本願発明の剪断式破砕方法は、被破砕物を破砕機本体上部の回転軸の軸方向一端部から投入し、該投入した被破砕物を平行に設けた複数の回転軸の軸方向に配設して相互に噛合う切断刃で破砕し、破砕した被破砕物を、前記切断刃とともに回転し、該切断刃の刃部よりも突出して被破砕物を掻き上げる掻上げ部材で投入口側の下部から排出口側の上部に向けて掻き上げて回転軸の軸方向他端部に向けて横送りしながら切断刃の間で再破砕することにより複数回破砕し、破砕した被破砕物を回転軸の軸方向他端部から排出するようにしている。これによっても、投入口から投入した被破砕物を破砕機本体内で横送りしながら複数回破砕して細かく破砕することができる。しかも、前記破砕した被破砕物を、投入口側の下部から排出口側の上部に向けて確実に掻き上げるので、切断刃の間で確実に再破砕することができる。

また、この剪断式破砕方法において、前記被破砕物中の所定目開き以下の被破砕物と、前記切断刃で最初に破砕して前記所定目開き以下となった被破砕物を投入口の下方で排出し、所定目開き以上の被破砕物を回転軸の軸方向他端部に向けて横送りしながら切断刃で複数回破砕するようにしてもよい。

本願発明は、以上説明した手段により、切断刃で剪断式破砕する被破砕物を破砕機本体内で複数回破砕することができるので、被破砕物を細かく破砕することが可能となる。

以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、破砕機本体上部の回転軸軸方向一端部に被破砕物の投入口を設け、この破砕機本体下部の回転軸軸方向他端部に被破砕物の排出口を設けた二軸剪断式破砕機を例に説明する。

＜第１実施形態＞
図１は本願発明の第１実施形態を示す剪断式破砕機の縦断面図であり、図２は同剪断式破砕機の平面図、図３は同剪断式破砕機の底面図、図４は同剪断式破砕機のIV−IV断面図、図５は同剪断式破砕機のＶ−Ｖ断面図である。図６は図５に示す掻上げ部材の先端部を示す斜視図であり、図７は図３に示す下部ケーシングの斜視図である。

図１，２に示すように、破砕機本体１内には２本の回転軸２，３が平行に並設されている。これらの回転軸２，３は、軸受４によって回動自在に支持されている。５，６は駆動機であり、両軸２，３を直接駆動するように構成されている。

そして、これらの回転軸２，３の軸方向には、切断刃７がスペーサ８を挟むように交互に設けられている。両回転軸２，３に設けられた切断刃７は、これら切断刃７の外周に設けられた刃部２０（図４）が互いに噛合うように配設されている。両回転軸２，３の対向する位置では切断刃７とスペーサ８とが向き合っている。これによって両軸２，３に設けられた切断刃７の間は、その側面同士が、例えば、０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の微小隙間を有する状態でラップするようにしている。これら回転軸２，３に設けられた切断刃７が内向きに回転することにより、中央部で被破砕物Ｔを破砕するように構成されている。２９は、破砕機の制御装置である。

また、図１に示すように、この実施形態における破砕機本体１には、図の左側上部に投入口９が設けられ、右側下部に排出口１０が設けられている。投入口９の下方から排出口１０までの間には下部ケーシング１１が設けられている。これにより、投入口９から投入された被破砕物Ｔは下部ケーシング１１上を軸方向に送られて排出口１０から排出されるように構成されている。

さらに、この実施形態では、図２に示すように、投入口側の切断刃７を２枚重ねにして厚みを２倍にし、排出口側の切断刃７は１枚の厚みにしている。これにより、投入口側Ｉでは厚みの厚い切断刃７で被破砕物Ｔを長く（この例では２枚分）剪断し、排出口側Ｏではその被破砕物Ｔを短く（この例では１枚分）剪断して細かく破砕することができるようにしている。その上、投入口側の切断刃７の厚さを大きくすることにより、破砕不適物（異物）などの混入時における過大な負荷による切断刃７の破損を防止することができる。

この実施形態では、同一厚みの切断刃７を重ねることによって投入口側の切断刃厚みを厚くしているが、一体物で厚みの厚い切断刃を形成してもよい。また、投入口側と排出口側Ｏの切断刃厚みの差もこの実施形態に限定されるものではない。

その上、この実施形態では、図４に示すように、切断刃７の先端に設けられた刃部２０が、図２に示すように、投入口側Ｉから排出口側Ｏに向けて回転軸の軸方向に被破砕物Ｔを送るように、周方向にずらして配置されている。つまり、内向きに回転する切断刃７の先端に設けられた刃部２０が、投入口側Ｉから排出口側Ｏに向けて螺旋状の円弧を描きながら位置がずれるように配置されている。これにより、これら切断刃７で破砕した被破砕物Ｔが、刃部２０の回転によって排出口側Ｏへ送られるようにしている。

図４，７に示すように、前記下部ケーシング１１の下部は、回転する切断刃７の描く円弧と所定の隙間Ｓ１を設けた円弧状に形成されている。この実施形態では２軸剪断式破砕機であるため、下部ケーシング１１の下部は２つの円弧が連なった形状に形成されている。この下部ケーシング１１の両側部には、破砕機本体１に固定するための垂直部分が形成されている。この垂直部分の孔１２が、ボルト１３で破砕機本体１に固定されている。

この実施形態では、下部ケーシング１１の形状と破砕機本体１の形状とによって、破砕機本体１内で被破砕物Ｔの破砕を複数回繰り返すことができるようにしている。すなわち、破砕機本体１の下部に被破砕物Ｔを滞留させるように内壁が構成されるとともに、切断刃７の下方部から切断刃７の側部に沿った内壁を形成して、被破砕物Ｔを下部から上部に掻き上げて繰り返して破砕するように構成されている。

この被破砕物Ｔを下部から上部に掻き上げることのできるようにする内壁としては、側面視の下部が円筒状、四角状、また前記したように切断刃７と同心円状の形状等で、側部が垂直状の直線や切断刃７と同心円状に湾曲した形状等によって形成される。また、前記下部ケーシング１１は後述するように破砕機本体１と一体的に形成されたものであってもよい。

さらに、この下部ケーシング１１の内面には、２つの円弧状の内面のそれぞれに、中央部から切断刃７の側面上部に向けて横送り部材１４が設けられている。この横送り部材１４の上端は、ほぼ切断刃７の上端位置まで設けられている。図７に示すように、この横送り部材１４は所定径の丸棒である。この横送り部材１４は、２つの円弧状の下部ケーシング１１の内面それぞれに、下部ケーシング１１の中央部から排出口側に向けて緩やかな螺旋を描くように斜めに設けられている。

また、図３に示すように、この下部ケーシング１１の排出口側Ｏに設けられた排出口１０は、中央部から両端部が広がるような略三角状に形成されている。この排出口１０を略三角状に形成することにより、切断刃７で破砕されて下部ケーシング上に落ちた被破砕物Ｔが前記横送り部材１４によって切断刃７の上部へ掻上げられ易くしている。

さらに、図３に二点鎖線で示すように、下部ケーシング１１の投入口下方位置に所定の目開きの開口孔１５を設けてもよい。この開口孔１５としては、投入口９から投入した被破砕物Ｔ中の小さな物や、切断刃７で小さく破砕されたものを排出できる目開き（大きさ）で形成される。このような開口孔１５を設けることにより、１度の破砕で所定の大きさまで破砕された被破砕物Ｔを再破砕することなく機外へ排出することができる。これにより、破砕機本体内で横送りして複数回破砕する被破砕物Ｔの量を減らして、処理効率を向上させることができる。

なお、この実施形態における下部ケーシング１１を、２つの円弧の中央接続部（図３に示す軸方向の線Ｇ）が下方に向けて左右に開閉するダンパーゲート式とし、この下部ケーシング１１で出口を絞ることによって破砕サイズを調整できるようにしてもよい。

さらに、図２に示すように、回転軸２，３に設けられた切断刃７は軸方向にずれて設けられているので、この切断刃７の配置に合うように、図の上側の横送り部材１４は最投入口側から設けられ、図の下側の横送り部材１４はほぼ切断刃の厚み分で排出口側にずれた位置から設けられている。

また、両回転軸２，３の軸方向に設けられた切断刃７の所定位置には、破砕した被破砕物Ｔを破砕機本体１の内壁に沿って切断刃７の上部まで掻上げる掻上げ部材１６が設けられている。

図５に示すように、この掻上げ部材１６は、切断刃７の刃先が描く円よりも大きな円を描く爪部１７が先端に設けられた部材である。この掻上げ部材１６の先端と下部ケーシング１１との間の隙間Ｓ２は、切断刃７と下部ケーシング１１との間の隙間Ｓ１よりも狭い隙間となっている。この実施形態では、２個の爪部１７が対向するように設けられている。この掻上げ部材１６は図１に示すように、軸方向の３個所に設けられている。掻上げ部材１６が設けられた位置と対向する位置には、小径のスペーサ１８が設けられている（図５）。

さらに、図２に示すように、この実施形態では、前記した横送り部材１４が回転軸の軸方向に３列設けられているため、これらの横送り部材１４の間に掻上げ部材１６が設けられている。このように掻上げ部材１６を横送り部材１４が切れた位置に設けることにより、この掻上げ部材１６が破砕機本体１の内壁に沿うように掻上げる被破砕物Ｔが横送り部材１４に沿って排出口側へ送られ易いようにしている。

その上、図６に示すように、この実施形態では、この掻上げ部材１６の爪部１７が、被破砕物Ｔを掻上げながら排出口側Ｏへ移動させるような傾斜面１９に形成されている。この傾斜面１９としては、被破砕物Ｔを下部ケーシング１１から掻上げる時に横方向に力を作用させることができる形状であればよい。

一方、図４に示すように、この実施形態では、全ての切断刃７が周方向の５個所に刃部２０を形成した５枚刃で形成されている。この刃部２０は、投入口側Ｉの切断刃７は刃部２０を少なくし、排出口側Ｏの切断刃７は刃部２０を多くすることにより、投入口側Ｉでは粗く破砕し、排出口側Ｏでは細かく破砕するようにしてもよい。このように構成することにより、樹脂を圧縮したような硬い被破砕物Ｔであっても、投入口側Ｉでは少ない刃部２０で徐々に破砕し、破砕した被破砕物Ｔを排出口１０に送って排出するまでに複数回破砕して所定の大きさまで破砕するようにできる。

以上のように構成された第１実施形態の剪断式破砕機２１によれば、投入口側Ｉでは厚みの厚い切断刃７で被破砕物Ｔを大きく破砕することができる。破砕された被破砕物Ｔは、横送り部材１４で排出口側Ｏへ送られながら掻上げ部材１６で切断刃７の上部へと掻上げられ、排出口側Ｏでは厚みの薄い切断刃７で細かく破砕することができる。しかも、この実施形態では横送り部材１４と掻上げ部材１６とが３組設けられているため、被破砕物Ｔを少なくとも３回程度破砕して細かくすることができる。

なお、横送り部材１４と掻上げ部材１６との設ける組数を変更することにより破砕回数を容易に変更することができる。

＜第２実施形態＞
図８は本願発明の第２実施形態を示す剪断式破砕機の縦断面図であり、図９は同剪断式破砕機の平面図である。この第２実施形態も剪断式破砕機の一例として二軸剪断式破砕機を例に説明する。

図示するように、破砕機本体３１内には２本の回転軸３２，３３が平行に並設されている。これらの回転軸３２，３３は、軸受３４によって回動自在な状態で支持されている。３５，３６は駆動機であり、両軸３２，３３を直接駆動している。回転軸３２，３３の軸方向には、切断刃３７がスペーサ３８を挟むように交互に設けられている。これらの回転軸３２，３３に設けられた切断刃３７は上述した第１実施形態と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。また、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に３０を付加して説明する。

そして、この第２実施形態では、図示するように、投入口３９側の切断刃３７Ａは大径で形成され、排出口４０側の切断刃３７Ｂが小径で形成されている。これにより、投入口側Ｉから排出口側Ｏに向けて切断刃３７Ｂの径が小さくなるように構成されている。大径の切断刃３７Ａは、厚みが厚く全て同一径で形成されており、小径の切断刃３７Ｂは、厚みが薄く排出口側Ｏに向けて漸次小径となるように形成されている。

一方、破砕機本体３１の下部ケーシング４１は、その内壁が、投入口側Ｉでは前記大径の切断刃３７Ａと所定の隙間Ｓ３が設けられ、小径の切断刃３７Ｂが設けられた排出口側Ｏでは漸次小径となる切断刃３７Ｂと所定の隙間Ｓ４が設けられるようにテーパ状に小径となっている。この小径に形成された下部ケーシング４１の排出口側Ｏに排出口４０が設けられている。

また、この実施形態における下部ケーシング４１の内面にも、中央部から破砕機本体３１の側壁に向けて横送り部材４４が設けられている。これらの横送り部材４４も、上述した第１実施形態と同様に所定径の丸棒である。この横送り部材４４は、２つの円弧状の下部ケーシング４１の内面それぞれに、下部ケーシング４１の中央部から排出口側Ｏに向けて緩やかな螺旋を描くように斜めに設けられている。

以上のように構成された第２実施形態の剪断式破砕機５１によれば、投入口側Ｉでは大径の切断刃３７Ａで大きな被破砕物Ｔを破砕することができ、破砕された被破砕物Ｔは排出口側Ｏへ送られながら小径の切断刃３７Ｂで破砕することができる。しかも、投入口側Ｉには大径で厚みの厚い切断刃３７Ａが設けられているため、大きな塊状の被破砕物Ｔであっても破砕することができる。破砕された被破砕物Ｔは、横送り部材４４で排出口側Ｏに向けて横方向に送られながら小径で厚みの薄い切断刃３７Ｂによって細かく破砕される。その上、投入口３９の下方には剪断破砕する切断刃３７Ａが少ないので、破砕当初の負荷を軽減することもできる。なお、破砕機本体３１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第３実施形態＞
次に、前述したように被破砕物Ｔを細かく破砕できるとともに、その細かく破砕して排出する破砕サイズを変更できるようにした例を説明する。以下の例では、被破砕物Ｔの排出位置を可変にして剪断式破砕機から排出される破砕サイズを変更できるようにした剪断式破砕機の例を説明する。

図１０は本願発明の第３実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はＸ−Ｘ断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。この第３実施形態は、剪断式破砕機から排出する被破砕物Ｔの破砕サイズを３種類から選択できるようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に６０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第３実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、上述した第１，第２実施形態と同様に、破砕機本体内には２本の回転軸６２，６３が回動自在な状態で平行に並設されている。これらの回転軸６２，６３の軸方向には、切断刃６７Ａ，６７Ｂが設けられている。

この第３実施形態において回転軸６２，６３の軸方向に設けられた切断刃６７は、前記第２実施形態と同様に、投入口６９側の切断刃６７Ａは厚みが厚く形成され、排出口７０側の切断刃６７Ｂは厚みが薄く形成されている。これにより、投入口側Ｉでは大きく破砕し、排出口側Ｏでは細かく破砕するように構成されている。なお、７４は横送り部材である。

一方、破砕機本体６１の下部は、その内壁の側面が下部中央に向けて湾曲し、中央部の軸方向に矩形状断面の排出ポケット８２が形成されている。この排出ポケット８２は、破砕機本体６１の軸方向全長にわたって設けられている。この実施形態の排出ポケット８２は、図１０(a) に示すように、破砕機本体６１の軸方向に３分割して投入口６９から最も離れた位置（右端）の下面に開閉扉８３が設けられている。この開閉扉８３が設けられた位置以外の排出ポケット８２の下面は塞がれており、開閉扉８３が設けられた位置が排出口７０となっている。

開閉扉８３は、図１０(b) に示すような閉鎖状態から図１０(c) に示すような開放状態まで、任意の開閉状態が可能なように構成されている。開閉扉８３の開閉機構としては、油圧シリンダや油圧モータを用いた開閉機構によって構成される。

図示する位置に開閉扉８３を設けた場合、被破砕物Ｔは軸方向に設けられた全ての切断刃６７Ａ，６７Ｂによって破砕されて排出されるので、破砕サイズとしては最も細かく破砕した小破砕物として排出することができる。

また、図１０(a) に２点鎖線で示すように、投入口６９に最も近い位置に開閉扉８３を設けた場合、被破砕物Ｔの滞留時間が最も短くなって大破砕物として排出することができる。さらに、この投入口６９に最も近い位置と前記最も離れた位置との間に開閉扉８３を設けた場合、被破砕物Ｔの滞留時間を中間にして中破砕物として排出することができる。このように、投入口６９からの距離が遠くなるほど被破砕物Ｔの内部滞留時間が長くなり、繰り返して破砕する回数が多くなって破砕サイズが小さくなるようにしている。

この第３実施形態では排出口７０を３箇所に設けた例を説明したが、排出口７０の数は３箇所に限定されるものではなく、機械の大きさや被破砕物Ｔの排出サイズ等に応じて設定すればよい。

以上のように構成された剪断式破砕機８１によれば、必要に応じて開閉扉の位置を設定することにより、投入口６９から投入されて排出口７０から排出されるまでの滞留時間によって被破砕物Ｔの破砕サイズを変更することができる。なお、破砕機本体６１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第４実施形態＞
図１１は本願発明の第４実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は排出口を投入口から最も遠い位置に設けた例の一部断面した側面図、(b) は排出口を最も遠い位置と近い位置との間に設けた例の一部断面した側面図、(c) は排出口を投入口に最も近い位置に設けた例の一部断面した側面図、(d) は(a) における投入口部の縦断面図である。この第４実施形態は、前記第３実施形態と同様に、剪断式破砕機から排出する被破砕物Ｔの破砕サイズを３種類から選択できるようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に９０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第４実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第４実施形態も、前記第３実施形態と同様に、投入口９９側の切断刃９７Ａは厚みが厚く形成され、排出口１００側の切断刃９７Ｂは厚みが薄く形成されている。

一方、破砕機本体９１の下部は、その内壁の側面が下部中央に向けて湾曲し、中央下部の軸方向に矩形状断面の排出ポケット１１２が形成されている。この排出ポケット１１２は、破砕機本体１の軸方向全長に設けられている。この実施形態における排出ポケット１１２は下部全面が溝状に開放するように形成されている。

そして、図１１(d) に示すように、排出ポケット１１２の下面を覆うスライドゲート１１３が、破砕機本体９１の軸方向に設けられている。このスライドゲート１１３は、排出ポケット１１２の軸方向をほぼ３分割した１つの分割部分を塞ぐ大きさで形成されたものが、破砕機本体９１の軸方向前後にそれぞれ設けられている。これらのスライドゲート１１３は、破砕機本体９１に設けられたスライドジャッキ１１４によって破砕機本体９１の軸方向にスライド可能なように構成されている。

このように分割されたスライドゲート１１３により、破砕機本体９１の軸方向全長を３分割した排出ポケット１１２の内の２つの部分を塞ぐので、排出ポケット１１２の１／３の部分を排出口１００として開放することができる。図１１(a) では、投入口９９から最も離れた位置で排出ポケット１１２の下方が開放されている。このスライドゲート１１３で下面が塞がれていない部分が、排出口１００となっている。

この第４実施形態では排出口１００を３箇所で変更できるようにした例を説明したが、排出口１００の位置は３箇所に限定されるものではなく、機械の大きさや被破砕物Ｔの排出サイズ等に応じて設定すればよい。

以上のように構成された剪断式破砕機１１１によれば、図１１(a) に示すように、スライドゲート１１３で投入口側Ｉを塞いで図の右端を開放した場合、投入口９９から排出口１００までの距離が最も遠くなるので、被破砕物Ｔの滞留時間を最も長くして細かく破砕した小破砕物として排出することができる。また、図１１(b) に示すように、投入口９９に最も近い位置と前記最も離れた位置との間で排出ポケット１１２を開放した場合、被破砕物Ｔの滞留時間を中間にして中破砕物として排出することができる。さらに、図１１(c) に示すように、投入口９９に最も近い位置で排出ポケット１１２を開放した場合、被破砕物Ｔの滞留時間が最も短くなって大破砕物として排出することができる。このように、投入口９９から排出口１００までの距離が遠くなるほど被破砕物Ｔの内部滞留時間が長くなるので、繰り返し破砕回数が多くなって破砕サイズを細かくすることができる。なお、破砕機本体９１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第５実施形態＞
次に、投入する被破砕物Ｔ中に混入した異物を排出する機能を付与した剪断式破砕機の例を説明する。前述したように、この種の剪断式破砕機で破砕する被破砕物Ｔには種々雑多な物があるため、以下の実施形態では、金属等の異物が混入した場合に破砕機本体内から容易に排出できるようにした剪断式破砕機の例を説明する。

図１２は本願発明の第５実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はXII−XII断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。この第５実施形態は、被破砕物Ｔ中に混入した異物を破砕機本体の下部から排出できるようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に１２０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第５実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

この第５実施形態も、前記第３実施形態と同様に、投入口１２９側の切断刃１２７Ａは厚みが厚く形成され、排出口１３０側の切断刃１２７Ｂは厚みが薄く形成されている。これにより、投入口側Ｉでは大きく破砕し、排出口側Ｏでは細かく破砕するように構成されている。

図示するように、この実施形態では、通常、重量物である異物Ｅが破砕機本体１２１内に投入されると破砕機本体１２１の下部に溜まるため、この破砕機本体１２１の下部に異物ポケット１４２が設けられている。

この異物ポケット１４２は、破砕機本体１２１の下部が、その内壁の側面が下部中央に向けて湾曲し、中央部の軸方向に下向きの矩形状断面で形成されている。この異物ポケット１４２は、破砕機本体１２１の軸方向全長にわたって設けられている。この実施形態では、図１２(a) に示すように、破砕機本体１２１の軸方向に３分割した長さの異物排出ダンパー１４３が下面に設けられている。

また、異物ポケット１４２内に異物Ｅが入った場合、回転軸１２２，１２３を駆動する駆動機の動力、電流、トルク、油圧圧力、振動等の計測可能な稼動状態計測値に変化を生じるため、その変化を検知して、この異物排出ダンパー１４３を開放するように構成されている。

この異物排出ダンパー１４３は、それぞれの異物排出ダンパー１４３が独立的に開放可能なように構成されている。異物排出ダンパー１４３の開閉機構としては、油圧シリンダや油圧モータを用いた開閉機構によって構成される。これらの開閉機構による異物排出ダンパー１４３の開閉量制御は、破砕機に設けられた制御装置によって制御される。

以上のように構成された第５実施形態の剪断式破砕機１４１によれば、投入口１５９から被破砕物Ｔとともに異物Ｅが投入された場合、その異物Ｅは破砕機本体１２１の下部に設けられた異物ポケット１４２に入る。この異物ポケット１４２に異物Ｅが入ったことは前記したように駆動機の稼動状態計測値の変化から検知され、異物排出ダンパー１４３が開放させられる。これにより異物Ｅが機外に排出される。

なお、破砕機本体１２１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

また、この異物排出ダンパー１４３の開放位置は、通常、金属等の異物Ｅは重いので投入口部で異物ポケット１４２内に落ちる場合が多く、投入口側Ｉの異物排出ダンパー１４３から順に開放して異物Ｅを排出するように構成されている。この異物排出ダンパー１４３の開放位置や順は、この実施形態に限定されるものではない。

しかも、このように破砕機本体１２１の下部を軸方向に開放できるように構成することにより、これら全ての異物排出ダンパー１４３を開放すれば破砕機本体１２１の下部を軸方向に開放することができる。これにより、内部の被破砕物Ｔを全量排出して、被破砕物Ｔの変更時に行う装置内部の清掃も、短時間で容易に行うことができる。

なお、この第５実施形態の剪断式破砕機１４１における異物ポケット１４２は、前述した第３実施形態の剪断式破砕機８１における排出ポケット８２と構成的には同様の構成である。そのため、前述した排出ポケット８２を、投入口１２９から投入された被破砕物Ｔに金属等の異物Ｅが混入していた場合にその異物Ｅが入る異物ポケット１４２として機能させることもできる。これにより、前述した剪断式破砕機８１に、破砕サイズ変更と異物排出機構とを具備させることが容易にできる。

＜第６実施形態＞
図１３は本願発明の第６実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) は縦断面図である。この第６実施形態は、破砕機本体の下部に設けた異物ポケットの下部を大きく開放して異物を排出できるようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に１５０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第６実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第６実施形態では、投入口１５９の下方から排出口１６０の近傍までの異物ポケット１７２の下部を開放できるような異物排出ダンパー１７３が設けられている。この異物排出ダンパー１７３は、固定側に設けられたジャッキ１７４によって下方へ開放できるように構成されている。この実施形態では、このジャッキ１７４で開放した異物排出ダンパー１７３内の異物Ｅを排出する、異物排出シュート１７５が設けられている。

以上のように構成された第６実施形態の剪断式破砕機１７１によれば、投入口１５９から被破砕物Ｔとともに投入された異物Ｅは破砕機本体１５１の下部に設けられた異物ポケット１７２に入る。この異物ポケット１７２に異物Ｅが入ったことは前記したように駆動機の稼動状態計測値の変化から検知される。異物Ｅが異物ポケット１７２に入ったことを検知すると、ジャッキ１７４によって異物排出ダンパー１７３が開放させられる。これにより異物Ｅが機外に排出される。なお、破砕機本体１５１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

また、この実施形態によれば、異物ポケット１７２の排出口近傍までを一体的に開放するので、異物ポケット１７２に入った異物Ｅを短時間で排出することができる。

＜第７実施形態＞
図１４は本願発明の第７実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) はプッシャ駆動前の一部断面した側面図、(b) はプッシャ駆動時の一部断面した側面図、(c) は縦断面図である。この第７実施形態は、破砕機本体の投入口側から排出口側へ異物を押して排出口から排出するようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に１８０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第７実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第７実施形態では、投入口１８９の下方から排出口１９０まで伸びる異物プッシャ２０３が、異物ポケット２０２内に設けられている。この異物プッシャ２０３は、破砕機本体１８１に設けられたジャッキ２０４によって投入口側Ｉから排出口側Ｏまで伸びるように構成されている。

以上のように構成された第７実施形態の剪断式破砕機２０１によれば、投入口１８９から被破砕物Ｔとともに投入された異物Ｅは破砕機本体１８１の下部に設けられた異物ポケット２０２に入る。この異物ポケット２０２内に異物Ｅが入ったことは前述した駆動機の稼動状態計測値の変化から検知される。異物Ｅが異物ポケット２０２に入ったことを検知すると、ジャッキ２０４を伸長させることにより異物プッシャ２０３で排出口１９０まで異物Ｅを押して、排出口１９０から排出することができる。これにより異物Ｅが機外に排出される。なお、破砕機本体１８１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第８実施形態＞
図１５は本願発明の第８実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) はスライドゲート閉鎖時の一部断面した側面図、(b) はスライドゲート開放時の一部断面した側面図、(c) は縦断面図である。この第８実施形態は、破砕機本体下部の異物ポケット下部を大きく開放して異物を排出できるようにした例である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に２１０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第８実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第８実施形態では、投入口２１９の下方から排出口２２０の近傍までの異物ポケット２３２の下部を開放できるような異物排出スライドゲート２３３が設けられている。この異物排出スライドゲート２３３は、破砕機本体２１１に設けられたジャッキ２３４によって、投入口側へ開放できるように構成されている。この実施形態では、このジャッキ２３４で異物排出スライドゲート２３３を開放した時に、異物ポケット２３２から落下する異物Ｅを排出する異物排出シュート２３５が設けられている。

以上のように構成された第８実施形態の剪断式破砕機２３１によれば、投入口２１９から被破砕物Ｔとともに投入された異物Ｅは破砕機本体２１１の下部に設けられた異物ポケット２３２に入る。この異物ポケット２３２に異物Ｅが入ったことは前記したように駆動機の稼動状態計測値の変化から検知される。異物Ｅが異物ポケット２３２に入ったことを検知すると、ジャッキ２３４によって異物排出スライドゲート２３３が開放させられる。これにより異物Ｅが機外に排出される。なお、破砕機本体２１１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第９実施形態＞
図１６は本願発明の第９実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) は異物排出口を閉鎖した時の縦断面図、(c) は異物排出口を開放した時の縦断面図である。この第９実施形態は、切断刃の間から破砕機本体の下部に落ちないような異物を破砕機本体の側部から外部に排出できるようにした例である。なお、この第９実施形態でも、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に２４０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第９実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第９実施形態では、回転軸２４２，２４３に設けられた切断刃２４７Ａ，２４７Ｂの上部から破砕機本体２４１の下部に落ちないような大きな異物Ｅを排出できるような異物排出サイドダンパー２６２が、破砕機本体２４１の側部に設けられている。

この異物排出サイドダンパー２６２は、水平方向に設けられた軸２６３に上部が支持されて下部が側方に開閉できるように構成されている。この実施形態では、破砕機本体２４１の軸方向に２分割された異物排出サイドダンパー２６２が、破砕機本体２４１の左右に設けられている。異物排出サイドダンパー２６２の開閉機構としては、油圧シリンダや油圧モータを用いた開閉機構によって構成される。この実施形態では異物排出サイドダンパー２６２を軸方向に２分割としているが、破砕機本体２４１の長さや径等に応じて適宜分割すればよい。

以上のように構成された第９実施形態の剪断式破砕機２６１によれば、投入口２４９から投入された大きな異物Ｅが切断刃２４７Ａ，２４７Ｂの上部で詰まった場合、前述したように駆動機の稼動状態計測値の変化から検知される。この異物Ｅが検知されると、回転軸２４２，２４３の駆動を停止した後、異物排出サイドダンパー２６２を開放して、回転軸２４２，２４３を逆回転させることによって切断刃２４７Ａ，２４７Ｂ上の異物Ｅが異物排出サイドダンパー２６２から機外に排出される。

この第９実施形態によれば、切断刃２４７Ａ，２４７Ｂの間を通って破砕機本体２４１の下部に落ちないような大きな異物Ｅであっても、切断刃２４７Ａ，２４７Ｂの上部から機外に排出することができる。

なお、破砕機本体２４１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

＜第１０実施形態＞
図１７は本願発明の第１０実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はXVII−XVII断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。この第１０実施形態は、１台の剪断式破砕機で処理量を倍増させる例である。なお、この第１０実施形態でも、上述した第１実施形態と同一の構成には、その符号に２７０を付加して示し、その詳細な説明は省略する。また、この第１０実施形態でも、破砕機本体に上述した第１実施形態における下部ケーシングが一体形成されている。さらに、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、この第１０実施形態における破砕機本体２７１は軸方向に長く形成され、その中央上部に投入口２７９が設けられている。そして、破砕機本体２７１の内部には、２本の回転軸２７２，２７３が回動自在な状態で平行に並設されている。これらの回転軸２７２，２７３の軸方向には、切断刃２７７が設けられている。

この第１０実施形態において回転軸２７２，２７３の軸方向に設けられた切断刃２７７は、投入口２７９の下方には厚みが厚く形成された切断刃２７７Ａが設けられ、この切断刃２７７Ａから両端の排出口２８０側に向けて厚みが薄く形成された切断刃２７７Ｂが設けられている。これにより、投入口２７９の下方では切断刃２７７Ａで大きく破砕し、排出口側Ｏでは切断刃２７７Ｂで細かく破砕するように構成されている。しかも、この第１０実施形態では、投入口２７９から投入された被破砕物Ｔは、破砕機本体２７１の両軸方向（図の左右方向）に送られながら破砕されるので、処理量を倍増させることができる。

この第１０実施形態でも、破砕機本体２７１の下部は、その内壁の側面が下部中央に向けて湾曲し、中央部の軸方向に矩形状断面の排出ポケット２９２が形成されている。

この排出ポケット２９２は、破砕機本体２７１の軸方向全長にわたって設けられている。この実施形態では、図１７(a) に示すように、破砕機本体２７１の中心部から軸方向にこの排出ポケット２９２をそれぞれ３分割し、投入口２７９から最も離れた位置の下面に開閉扉２９３が設けられている。この開閉扉２９３が設けられた位置以外の排出ポケット２９２の下面は塞がれている。開閉扉２９３が設けられた位置が排出口２８０となっている。

開閉扉２９３は、図１７(b) に示すような閉鎖状態から図１７(c) に示すような開放状態まで、任意の開閉状態が可能なように構成されている。開閉扉２９３の開閉機構としては、油圧シリンダや油圧モータを用いた開閉機構によって構成される。また、図示する位置に開閉扉２９３を設けた場合、被破砕物Ｔは軸方向に設けられた全ての切断刃２７７Ａ，２７７Ｂによって破砕されて排出されるので、破砕サイズとしては最も細かくなった小破砕物が排出される。

また、図１７(a) に２点鎖線で示すように、投入口２７９に最も近い位置に開閉扉２９３を設けた場合、被破砕物Ｔの滞留時間が最も短くなって大破砕物として排出することができる。さらに、この投入口２７９に最も近い位置と前記最も離れた位置との間に開閉扉２９３を設けた場合、被破砕物Ｔの滞留時間を中間にして中破砕物として排出することができる。このように、投入口２７９からの距離が遠くなるほど被破砕物Ｔの内部滞留時間が長くなり、繰り返し破砕回数が多くなることにより破砕サイズが小さくなるようにしている。

この第１０実施形態では排出口２８０を中央部からそれぞれ３箇所に変更できるように構成しているが、排出口２８０を変更する数は３箇所に限定されるものではなく、破砕機本体２７１の大きさや被破砕物Ｔの排出サイズ等に応じて設定すればよい。

以上のように構成された剪断式破砕機２９１によれば、必要に応じて開閉扉２９３の位置を設定することにより、被破砕物Ｔの破砕サイズを容易に変更することができる。しかも、中央部から投入した被破砕物Ｔを左右に送って破砕するので、処理量を倍増させることができる。

なお、破砕機本体２７１内で被破砕物Ｔを複数回繰り返して破砕する作用は、前述した第１実施形態と同一であるため、詳細な説明は省略する。

さらに、この第１０実施形態における排出ポケット２９２は、前述した第５実施形態のように、投入口２７９から投入された被破砕物Ｔに金属等の異物Ｅが混入していた場合に、その異物Ｅが入る異物ポケットとしての機能も備えることができる。この排出ポケット２９２に異物が入った場合の異物排出機構は、上述した第５実施形態と同様に構成すればよい。

また、前述した第１実施形態〜第９実施形態の剪断式破砕機２１〜２６１をこの第１０実施形態の剪断式破砕機２９１のように構成して処理量を倍増させることは可能であり、必要に応じて中央投入−左右排出の構成にすればよい。

さらに、この第１０実施形態では、投入口２７９に対して左右対称の構成にしているが、左右の切断刃２７７Ａ，２７７Ｂの構成を異ならせたり、排出位置までの距離を異ならせて、同一の被破砕物Ｔで異なる大きさの破砕物を得るような構成にしてもよい。これらの組合わせは、被破砕物Ｔの種類や破砕条件等に応じて決定すればよい。

＜第１１実施形態＞
図１８は本願発明の第１１実施形態を示す剪断式破砕機の側面図である。この実施形態は、破砕機本体の傾斜角度を可変に構成した例である。また、この第１１実施形態は、後述する実験例を行うための構成を示している。なお、この図では上述した第３実施形態における剪断式破砕機６１を傾斜させた例を示しているため、同一の構成にはその符号を用いて詳細な説明は省略する。また、この第１１実施形態でも、図では掻上げ部材の記載が省略されている。

図示するように、破砕機本体６１には、投入口側Ｉの下部に後部支持部３００が設けられ、排出口側Ｏの上部に前部支持部３０１が設けられている。前記後部支持部３００には支持軸３０２が設けられ、この支持軸３０２が架台３０３に支持されている。前記前部支持部３０１には駆動機たるジャッキ３０４の先端が軸支され、このジャッキ３０４の後端は架台３０３に軸支されている。

このように構成された剪断式破砕機３０５によれば、駆動機たるジャッキ３０４を伸縮させることによって破砕機本体６１の排出口側Ｏを昇降させることにより、この破砕機本体６１の傾斜角度を変更することができる。

したがって、投入口６９から投入された被破砕物Ｔは、傾斜によって排出口側Ｏへと送られながら、破砕機本体６１内で掻き上げられて複数回の破砕が行われて細破砕される。

＜実験例＞
図１９(a),(b),(c) は、図１８に示す剪断式破砕機によって軟質廃プラスチックを破砕した実験結果を示すグラフである。この実験では、二軸の剪断式破砕機において、
被破砕物Ｔ；大型梱包用ポリフィルムシート、ポリエチレンフィルム、フレコン袋等の軟質廃プラスチック、
被破砕物Ｔの粒度；１ｍ以上の長尺物；約９０％、１ｍ以下；約１０％、
切断刃の厚さ；投入口側７５ｍｍ、排出口側２５ｍｍ、
切断刃の回転数制御；両軸を、高速正転（約３５ｒｐｍ）と低速正転（約１５ｒｐｍ）とで２０秒間隔で交互に入れ替え、
という条件で行い、その結果を示している。

(a) に示すように、傾斜角度と処理能力との関係では、破砕機本体を傾斜させることにより処理能力は大きくなるが、約８°以上傾斜させても大きな変化はない。(b) に示すように、傾斜角度と平均粒子径との関係では、傾斜させることにより粒子径が大きくなる。これは被破砕物の流れが速くなるためと思われる。(c) に示すように、傾斜角度と単位動力あたりの処理能力との関係では、傾斜させることにより単位動力あたりの処理能力は大きくなるが、約８°〜１０°以上傾斜させても大きな変化はない。

これらのことから、処理能力を最大とするとともに、平均粒子径が小さく、単位動力あたりの処理能力を大きくできる最適な傾斜角度は約８°であるといえる。また、両軸を高速正転と低速正転とで交互に入れ替えることにより、被破砕物Ｔが切断刃の間に付着しないクリーニング効果を得られた。なお、この約８°の傾斜角度は、大きな変化の少ない約６°〜１０°の範囲を含む。

＜回転数制御＞
図２０(a),(b) は、本願発明の剪断式破砕機における回転軸の回転数制御例を示すタイムチャートである。

ところで、上述したように投入口から投入した被破砕物Ｔを切断刃７，３７，６７，９７，１２７，１５７，１８７，２１７，２４７，２７７で破砕して、横方向に送りながら複数回破砕するように構成した場合、破砕機本体１，３１，６１，９１，１２１，１５１，１８１，２１１，２４１，２７１の側面に、切断刃に付着した被破砕物を取り除くためのスクレーパを設けることができなくなる。

そのため、切断刃７，３７，６７，９７，１２７，１５７，１８７，２１７，２４７，２７７に付着した被破砕物Ｔ等は切断刃７，３７，６７，９７，１２７，１５７，１８７，２１７，２４７，２７７の刃部（２０）から落ちることなく付着した状態のままとなる場合がある。特に、ビニールロープのような軟質系の被破砕物Ｔは、破砕時に切断刃７，３７，６７，９７，１２７，１５７，１８７，２１７，２４７，２７７に巻き付くと取れない状態のままとなる場合もある。このような被破砕物Ｔが刃部（２０）に付着すると、破砕効果を激減させてしまう場合がある。その上、破砕時に切断刃７，３７，６７，９７，１２７，１５７，１８７，２１７，２４７，２７７の側面との間に生じる大きな抵抗によって、切断刃が発熱して被破砕物Ｔが溶けて付着する場合もあり、この場合にも破砕効果を激減させる場合がある。

そこで、上述した第１，第２実施形態に示すように、両回転軸２，３，３２，３３をそれぞれ独立的に駆動する駆動機５，６，３５，３６を設け、図２０に示すタイムチャートのように、それぞれの回転軸２，３，３２，３３を異なる回転数で独立的に回転させるように構成すれば、切断刃７，３７に被破砕物Ｔが絡み付いたとしても、両回転軸２，３，３２，３３の回転数を変化させることによって、その絡みついた被破砕物Ｔを取り除くことができる。しかも、このタイムチャートのように、それぞれの回転軸２，３，３２，３３の回転数を高速と低速とに入れ替え、さらにその高速と低速との入れ替えを交互に変更するように制御すれば、絡みついた被破砕物Ｔをより確実に取り除くことができる。このことは、前述した全ての実施形態において可能である。

このように両回転軸２，３，３２，３３に回転数変化を与えたり、両回転軸２，３，３２，３３を所定間隔で交互に高速と低速とを入れ替えて駆動する機能は、破砕機に設けられた制御装置に具備されている。

図２１(a),(b),(c) は、本願発明の剪断式破砕機における回転軸の駆動方向と駆動速度との例を示す模式図である。図示するように、前記した剪断式破砕機における複数の回転軸の駆動方向と駆動速度の関係としては、(a) に示すように同一回転数で正転駆動（両軸共中央側に回転）する方法、(b) に示すように一方（図示する右側）を低速回転数で正転駆動する方法、(c) に示すように一方を低速回転数で逆転駆動（図示する時計回り）する方法、から選択的に行うようにすればよい。

(a) に示すように同一回転数で正転駆動すれば、両軸で一気に被破砕物を噛み込むことができる。(b) に示すように一方（図示する右側）を低速回転数で正転駆動すれば、被破砕物の過噛み込みを抑制することができる。この場合の回転数制御の回転数差としては、例えば、高速回転数と低速回転数との比で２対１程度を採用すればよいが、他の組合わせでもよい。(c) に示すように一方（図示する右側）を低速回転数で逆転駆動しても、被破砕物の過噛み込みを抑制することができる。この場合の回転数制御の回転数差としては、例えば、高速回転数と低速回転数との比で１０対１程度を採用して回転数差（速度差）を大きくして、剪断効果を保ちつつ噛み込みを防止するのが好ましいが、他の組合わせでもよい。この制御モードの場合、絡みつきやすい被破砕物の破砕にも適している。これらの制御モードの選択は、被破砕物Ｔの噛み込み易さ等の破砕条件に応じて好ましい回転方向に自動又は手動で選択できるようにすればよい。

このように、回転軸を回転制御すれば、噛み込みし易い被破砕物Ｔの噛み込み制御による過負荷の発生を抑制することで破砕処理能力を向上させることができる。

なお、上述した各実施形態における一部又は全部を組合わせることは可能であり、使用条件等に応じて各実施形態における構成を適宜組合わせてもよい。

また、上述した第１〜第１１実施形態は一例を示しており、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した第１〜第１１実施形態に限定されるものではない。

本願発明に係る剪断式破砕機によれば、被破砕物の破砕サイズを細かくすることが可能となり、設置スペースの増大を招くことなく被破砕物を細かく破砕したい場合の剪断式破砕として有用である。

図１は本願発明の第１実施形態を示す剪断式破砕機の縦断面図である。 図２は図１に示す剪断式破砕機の平面図である。 図３は図１に示す剪断式破砕機の底面図である。 図４は図１に示す剪断式破砕機のIV−IV断面図である。 図５は図１に示す剪断式破砕機のＶ−Ｖ断面図である。 図６は図５に示す掻上げ部材の先端部を示す斜視図である。 図７は図３に示す下部ケーシングの斜視図である。 図８は本願発明の第２実施形態を示す剪断式破砕機の縦断面図である。 図９は図８に示す剪断式破砕機の平面図である。 図１０は本願発明の第３実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はＸ−Ｘ断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。 図１１は本願発明の第４実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は排出口を投入口から最も遠い位置に設けた例の一部断面した側面図、(b) は排出口を最も遠い位置と近い位置との間に設けた例の一部断面した側面図、(c) は排出口を投入口に最も近い位置に設けた例の一部断面した側面図、(d) は(a) における投入口部の縦断面図である。 図１２は本願発明の第５実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はXII−XII断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。 図１３は本願発明の第６実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) は縦断面図である。 図１４は本願発明の第７実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) はプッシャ駆動前の一部断面した側面図、(b) はプッシャ駆動時の一部断面した側面図、(c) は縦断面図である。 図１５は本願発明の第８実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) はスライドゲート閉鎖時の一部断面した側面図、(b) はスライドゲート開放時の一部断面した側面図、(c) は縦断面図である。 図１６は本願発明の第９実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) は異物排出口を閉鎖した時の縦断面図、(c) は異物排出口を開放した時の縦断面図である。 図１７は本願発明の第１０実施形態を示す剪断式破砕機の図面であり、(a) は一部断面した側面図、(b) はXVII−XVII断面における開閉扉閉鎖時の縦断面図、(c) は開閉扉開放時の縦断面図である。 図１８は本願発明の第１１実施形態を示す剪断式破砕機の側面図である。 図１９(a),(b),(c) は、図１８に示す剪断式破砕機によって軟質廃プラスチックを破砕した実験結果を示すグラフである。 図２０(a),(b) は、本願発明の剪断式破砕機における回転軸に回転数制御例を示すタイムチャートである。 図２１(a),(b),(c) は、本願発明の剪断式破砕機における回転軸の駆動方向と駆動速度との例を示す模式図である。 図２２は従来の剪断式破砕機を示す平面図である。 図２３は図２２に示す剪断式破砕機の縦断面した側面図である。 図２４は図２３に示すXXIV−XXIV断面図である。

符号の説明

１ 破砕機本体
２，３ 回転軸
４ 軸受
５，６ 駆動機
７ 切断刃
８ スペーサ
９ 投入口
１０ 排出口
１１ 下部ケーシング
１４ 横送り部材
１５ 開口孔
１６ 掻上げ部材
１７ 爪部
１８ スペーサ
１９ 傾斜面
２０ 刃部
２１ 剪断式破砕機
３１ 破砕機本体
３２，３３ 回転軸
３４ 軸受
３５，３６ 駆動機
３７Ａ 切断刃
３７Ｂ 切断刃
３８ スペーサ
３９ 投入口
４０ 排出口
４１ 下部ケーシング
４４ 横送り部材
４６ 掻上げ部材
５１ 剪断式破砕機
６１ 破砕機本体
６２，６３ 回転軸
６７Ａ 切断刃
６７Ｂ 切断刃
６８ スペーサ
６９ 投入口
７０ 排出口
７４ 横送り部材
８１ 剪断式破砕機
８２ 排出ポケット
８３ 開閉扉
９１ 破砕機本体
９２，９３ 回転軸
９７Ａ 切断刃
９７Ｂ 切断刃
９８ スペーサ
９９ 投入口
１００ 排出口
１０４ 横送り部材
１１１ 剪断式破砕機
１１２ 排出ポケット
１１３ スライドゲート
１１４ スライドジャッキ
１２１ 破砕機本体
１２２，１２３ 回転軸
１２７Ａ 切断刃
１２７Ｂ 切断刃
１２８ スペーサ
１２９ 投入口
１３０ 排出口
１３４ 横送り部材
１４１ 剪断式破砕機
１４２ 異物ポケット
１４３ 異物排出ダンパー
１５１ 破砕機本体
１５２，１５３ 回転軸
１５７Ａ 切断刃
１５７Ｂ 切断刃
１５８ スペーサ
１５９ 投入口
１６０ 排出口
１６４ 横送り部材
１７１ 剪断式破砕機
１７２ 異物ポケット
１７３ 異物排出ダンパー
１７４ ジャッキ
１７５ 異物排出シュート
１８１ 破砕機本体
１８２，１８３ 回転軸
１８７Ａ 切断刃
１８７Ｂ 切断刃
１８８ スペーサ
１８９ 投入口
１９０ 排出口
１９４ 横送り部材
２０１ 剪断式破砕機
２０２ 異物ポケット
２０３ 異物プッシャ
２０４ ジャッキ
２１１ 破砕機本体
２１２，２１３ 回転軸
２１７Ａ 切断刃
２１７Ｂ 切断刃
２１８ スペーサ
２１９ 投入口
２２０ 排出口
２２４ 横送り部材
２３１ 剪断式破砕機
２３２ 異物ポケット
２３３ 異物排出スライドゲート
２３４ ジャッキ
２３５ 異物排出シュート
２４１ 破砕機本体
２４２，２４３ 回転軸
２４７Ａ 切断刃
２４７Ｂ 切断刃
２４８ スペーサ
２４９ 投入口
２５０ 排出口
２５４ 横送り部材
２６１ 剪断式破砕機
２６２ 異物排出ダンパー
２６３ 軸
２７１ 破砕機本体
２７２，２７３ 回転軸
２７７Ａ 切断刃
２７７Ｂ 切断刃
２７８ スペーサ
２７９ 投入口
２８０ 排出口
２８４ 横送り部材
２９１ 剪断式破砕機
２９２ 排出ポケット
２９３ 開閉扉
３００ 後部支持部
３０１ 前部支持部
３０２ 支持軸
３０３ 架台
３０４ ジャッキ
３０５ 剪断式破砕機
Ｓ１〜Ｓ４ 隙間
Ｉ 投入口側
Ｏ 排出口側
Ｅ 異物
Ｔ 被破砕物

Claims (29)

1. 被破砕物を細かく破砕するための剪断式破砕機であって、
   破砕機本体内の横方向に切断刃を支持する複数の回転軸を平行に設け、該複数の回転軸の軸方向に、外周に複数の突出する刃部を設けた切断刃を該刃部が相互に噛合うように配設し、前記破砕機本体の上部に被破砕物の投入口を設け、該破砕機本体の下部に被破砕物の排出口を設け、
   前記投入口から投入した被破砕物を破砕機本体内で細かく破砕するために、前記投入口の位置に対して前記排出口の位置を回転軸の軸方向にずらして配置し、
   前記切断刃とともに回転し、該切断刃の刃部よりも突出して被破砕物を掻き上げる掻上げ部材を設けて該被破砕物を投入口側から排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成した剪断式破砕機。
2. 前記破砕機本体の投入口下部に所定の目開きの開口孔を設けた請求項１記載の剪断式破砕機。
3. 前記掻き上げ部材に、回転方向前面が前記排出口側に向けて被破砕物を横送りする傾斜面状の掻き上げ用刃部を形成した請求項１記載の剪断式破砕機。
4. 前記破砕機本体の投入口側が排出口側よりも高い位置となるように配置して破砕機本体を傾斜させ、該破砕機本体の傾斜を利用して被破砕物を投入口側から排出口側に横送りするように構成した請求項１記載の剪断式破砕機。
5. 前記破砕機本体の投入口側又は排出口側を昇降させる駆動機を設けて該破砕機本体の傾斜角度を可変に構成した請求項４記載の剪断式破砕機。
6. 前記被破砕物として軟質廃プラスチックを細かく破砕するための剪断破砕機であって、
   前記破砕機本体をほぼ８°の傾斜で配置し、前記投入口から軟質廃プラスチックを投入して排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成した請求項４又は請求項５記載の剪断式破砕機。
7. 前記排出口側の切断刃の厚さを前記投入口側の切断刃の厚さよりも薄く構成して、該排出口側での被破砕物の破砕サイズが細かくなるようにした請求項１〜６のいずれか１項に記載の剪断式破砕機。
8. 前記投入口側と排出口側との間の切断刃の厚さを、前記投入口側から段階的に薄くなるように構成した請求項７記載の剪断式破砕機。
9. 前記排出口側の切断刃の刃部の数を前記投入口側の切断刃の刃部の数よりも多く構成して、該排出口側での被破砕物の破砕サイズがより細かくなるようにした請求項１〜８のいずれか１項に記載の剪断式破砕機。
10. 前記切断刃の刃部の配置を、回転することによって被破砕物を投入口側から排出口側に向けて横送りする螺旋状の配置とした請求項１〜９のいずれか１項に記載の剪断式破砕機。
11. 前記排出口側の切断刃の直径を前記投入口側の切断刃の直径よりも小さく構成し、該排出口側の切断刃の厚さを投入口側の切断刃の厚さよりも薄くすることにより破砕サイズがより細かくなるようにした請求項１又は請求項２記載の剪断式破砕機。
12. 前記破砕機本体の下部をダンパーゲート式として開閉可能に構成し、該ダンパーゲートの開閉量を調節してダンパーゲートから排出する被破砕物の量を調節できるように構成した請求項１記載の剪断式破砕機。
13. 前記破砕機本体の下部に設ける排出口を、前記投入口の位置に対して回転軸の軸方向にずらした位置に配置した排出口と投入口の下部との間に複数個設け、該複数個の排出口にそれぞれ開閉扉を設けるとともに、該複数個の開閉扉を任意に開閉できるように構成した請求項１記載の剪断式破砕機。
14. 前記開閉扉の開放の程度を、被破砕物の破砕状態、又は前記回転軸の負荷動力、もしくは一定時間ごとに調節する制御装置を設けた請求項１３記載の剪断式破砕機。
15. 前記投入口の位置に対して回転軸の軸方向にずらして設けた排出口を、該ずらした位置と前記投入口下部の位置との間で、任意の位置に変更できるように構成した請求項１記載の剪断式破砕機。
16. 前記排出口に回転軸の軸方向にスライド可能なスライドゲートを設け、該スライドゲートをスライドさせることによって開放させた任意の位置に排出口を形成できるように構成した請求項１５記載の剪断式破砕機。
17. 前記破砕機本体の下部又は側部に、被破砕物に混入した異物を破砕機外に排出する開閉可能な異物排出口を設けた請求項１記載の剪断式破砕機。
18. 異物が投入されて破砕機の稼動状態計測値に変化を生じたら前記破砕機本体の下部又は側部の異物排出口を開放する機能を具備した制御装置を設けた請求項１７記載の剪断式破砕機。
19. 前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットに入った異物を排出する開閉可能な異物排出口を設けた請求項１７又は請求項１８記載の剪断式破砕機。
20. 前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットに異物排出ダンパーを設け、該異物排出ダンパーの開閉量を前記制御装置で制御できるように構成した請求項１８記載の剪断式破砕機。
21. 前記破砕機本体の下部に異物が入る異物ポケットを設け、該異物ポケットの投入口側から排出口側に伸びる異物プッシャを設け、該異物プッシャで異物ポケットに入った異物を排出口から排出できるように構成した請求項１７又は請求項１８記載の剪断式破砕機。
22. 前記異物排出口を破砕機本体の軸方向にスライド可能な異物排出スライドゲートで構成し、該異物排出スライドゲートをスライドさせることによって異物ポケットの下部を開放できるように構成した請求項１９記載の剪断式破砕機。
23. 前記異物排出口を前記破砕機本体の側部を開放させる異物排出サイドダンパーで構成し、該異物排出サイドダンパーを開放させることによって切断刃上部の異物を破砕機本体の外部へ排出できるように構成した請求項１７又は請求項１８記載の剪断式破砕機。
24. 前記破砕機本体の回転軸の軸方向中央部に投入口を設け、該回転軸の軸方向両端部に排出口を設け、前記投入口から投入した被破砕物を該投入口側から両排出口側に横送りしながら下部から上部に掻き上げて複数回破砕するように構成した請求項１記載の剪断式破砕機。
25. 前記複数の回転軸を独立的に駆動する駆動機を設け、該駆動機で複数の回転軸を異なる回転数で独立的に回転させる制御装置を設けた請求項１〜２４のいずれか１項に記載の剪断式破砕機。
26. 前記複数の回転軸を、設定した間隔で交互に高速と低速とを入れ替えて駆動する機能を前記制御装置に具備させた請求項２５記載の剪断式破砕機。
27. 前記複数の回転軸の駆動を、同一回転数で正転駆動、一方を低速回転数で正転駆動、一方を低速回転数で逆転駆動、から選択的に行う機能を前記制御装置に具備させた請求項２５記載の剪断式破砕機。
28. 被破砕物を破砕機本体上部の回転軸の軸方向一端部から投入し、該投入した被破砕物を平行に設けた複数の回転軸の軸方向に配設して相互に噛合う切断刃で破砕し、破砕した被破砕物を、前記切断刃とともに回転し、該切断刃の刃部よりも突出して被破砕物を掻き上げる掻上げ部材で投入口側の下部から排出口側の上部に向けて掻き上げて回転軸の軸方向他端部に向けて横送りしながら切断刃の間で再破砕することにより複数回破砕し、破砕した被破砕物を回転軸の軸方向他端部から排出する剪断式破砕方法。
29. 前記被破砕物中の所定目開き以下の被破砕物と、前記切断刃で最初に破砕して前記所定目開き以下となった被破砕物を投入口の下部で排出し、所定目開き以上の被破砕物を回転軸の軸方向他端部に向けて横送りしながら切断刃で複数回破砕するようにした請求項２８記載の剪断式破砕方法。

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