JP4986573B2

JP4986573B2 - せん断式破砕装置

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Publication number: JP4986573B2
Application number: JP2006294369A
Authority: JP
Inventors: 有正大南
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2006-10-30
Filing date: 2006-10-30
Publication date: 2012-07-25
Anticipated expiration: 2026-10-30
Also published as: JP2008110297A

Description

本発明は、被破砕物をせん断し破砕処理するせん断式破砕装置に関する。

せん断式破砕装置等は、一般に複数のカッタ及びスペーサが交互に固定された回転軸を平行に並べ、これらを回転駆動することによって隣り合う回転軸同士のカッタの間に被破砕物を挟み込んでせん断する。通常、このようなせん断式破砕装置では、各スペーサの外周面に対向する複数のスクレーパを有するクリーナを設け、スペーサの外周面に付着した破砕物が回転に伴って投入側に戻ってこないようにスペーサ外周面の破砕物を掻き落とすようになっている。

この種のせん断式破砕装置では、せん断式破砕装置の排出側においてに破砕物の一部がクリーナに付着して徐々に堆積する場合がある。この付着物を除去する手段として、正転時にスペーサから破砕物を掻き取るものとは別にもう一箇所のスクレーパを追加し、回転軸を逆転させてカッタ間に詰まった被破砕物を追加のスクレーパで掻き取るようにしたものが知られている（特許文献１等参照）。

実公平７−４２５０５号公報

しかしながら、上記従来技術では、スペーサの外周部に付着した破砕物をスクレーパによって掻き取るまでは良いが、破砕物には、例えばカッタの外周側に付着するものもある。このようにスペーサとは離れたところでカッタに付着した破砕物は、カッタに付着したままスクレーパに掻き取られることなくその外周側を通過し、クリーナの根元部分に向けて搬送されてハウジング側壁へのクリーナの取り付け部の近傍に付着し得る。こうして付着する破砕物が重畳し成長すると、破砕装置の詰まりの原因となったり付着成長した破砕物が塊となって落下したりする恐れがある。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、破砕装置内部における破砕物の付着成長を抑制することができるせん断式破砕装置を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するために、本発明のせん断式破砕装置は、投入された被破砕物をせん断破砕して下方のコンベヤに破砕物を排出するせん断式破砕装置において、ハウジングと、このハウジングに対しベアリングを介して回転自在に支持された複数の回転軸と、外周部にフック部を有する複数のカッタと、これらカッタの間に介在するように前記回転軸に対して前記カッタと軸方向に交互に配設した複数のスペーサと、前記ハウジングの幅方向外側から前記スペーサに対向し、この対向するスペーサの外周面及び軸方向に隣り合うカッタの対向面に近接するように前記ハウジングの幅方向両側の側壁に設けた複数のクリーナとを有し、前記クリーナは、前記スペーサの外周部下半側に近接し前記スペーサに付着した破砕物を掻き取る掻き取り部と、この掻き取り部を始点として前記カッタの最外周部の回転軌跡近傍に位置する終点に至るまで単調に下るように形成され、破砕物を下方にガイドするガイド部と、このガイド部の前記終点を境に前記ガイド部に対して前記側壁側に向かって上方へと退避し前記ガイド部から破砕物を剥落させる剥落部とを備え、前記ハウジングの幅方向に対向する前記クリーナのガイド部の前記終点間の距離が、前記搬送コンベヤの搬送ベルトの幅寸法よりも狭くなっていることを特徴とする。

（２）上記（１）において、好ましくは、前記ガイド部が、少なくとも前記掻き取り部近傍で前記スペーサの外周部の接線に実質的に沿うように形成されていることを特徴とする。

（３）上記（１）又は（２）において、好ましくは、前記掻き取り部が、対向する前記スペーサの回転中心よりも前記ハウジングの幅方向内側に位置していることを特徴とする。

本発明によれば、破砕装置内部における破砕物の付着成長を抑制することができる。

以下に図面を用いて本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置を備えた自走式破砕機の全体構造を表す側面図である。以下において、図１中の左・右に対応する方向を後・前又は一方・他方とする。
図１に示したように、本実施の形態の自走式破砕機は、自力走行を可能にする走行体１と、被破砕物をせん断し破砕処理するせん断式の破砕装置１２と、この破砕装置１２に被破砕物を導入するホッパ１１と、破砕装置１２で破砕処理された破砕物を機外に排出するコンベヤ２４と、搭載した各作動装置の動力源となる動力装置９とを備えている。

走行体１は、走行装置２と、この走行装置２上に設けた本体フレーム３とで構成されている。走行装置２は、トラックフレーム４と、このトラックフレーム４の両端に設けた従動輪５及び駆動輪６と、これら従動輪５及び駆動輪６に掛け回した履帯７と、駆動輪６に連結した駆動装置８とで構成されている。

動力装置９は、本体フレーム３の長手方向他方側に支持部材１０を介して設けられている。繁雑防止のため特に図示していないが、この動力装置９は、自走式破砕機の動力源であるエンジンや、このエンジンによって駆動されるポンプ、ポンプからの圧油を走行装置２の駆動装置８等の各油圧駆動装置に切換え供給する複数のコントロールバルブからなる制御弁装置等を備えている。

ホッパ１１は、例えば油圧ショベル等の投入重機により投入されるリサイクル原料としての被破砕物（例えば、建設廃材、家電品、プラスチック廃材、古タイヤ、畳等）を受け入れて破砕装置１２に導く役割を果たすもので、破砕装置１２の上部に設けられている。ホッパ１１は、被破砕物を受け入れ易くするために上方に向かって拡径した形状をしている。

破砕装置１２は、本体フレーム３の長手方向一方側端部上に設けられ、ホッパ１１により受け入れた被破砕物を所定の大きさにせん断破砕し下方へ排出するものであり、本実施の形態ではいわゆる２軸シュレッダであるが、さらに多軸のシュレッダであっても良い。

上記ホッパ１１は、この破砕装置１２のハウジング１３の上部にボルト等により着脱可能に取り付けられている。また、破砕装置１２の駆動伝達機構を備えた駆動部１４は、本体フレーム３上の破砕装置１２よりも前方側に設けられている。その他、破砕装置１２の内部構造の詳細については後述する。

破砕装置１２の下方には破砕装置１２下方に設けたシュート２３が設けられており、破砕装置１２で破砕処理されて下方に排出された破砕物がシュート２３を介してコンベヤ２４上に載置されるようになっている。

コンベヤ２４は、このシュート２３を介し破砕装置１２から導かれた破砕物を搬送し機外に排出する役割を果たす。このコンベヤ２４は、破砕装置１２の下方位置から機外（前方側）に向かって上り傾斜に延在しており、本体フレーム３及び上記動力装置９からそれぞれ支持部材２５，２６を介して吊り下げ支持されている。コンベヤ２４のコンベヤフレーム２７の両端に設けた駆動輪２８，２９には搬送ベルト３０が掛け回されており、駆動輪２８に直結した駆動装置（図示せず）によって駆動輪２８が回転駆動されると搬送ベルト３０が循環駆動する構成である。コンベヤ２４のコンベヤフレーム２７の幅方向（図２中上下方向）両側には、破砕物を風等から保護するサイドカバー３２が立設されている。

図２は破砕装置１２の詳細構造を一部断面で表す上面図、図３は図２中のIII−III断面による断面図、図４は走行体１上に搭載された状態の破砕装置１２の透視後面図である。これらの図において、図１と同様の部分には同符号を付し説明を省略する。また、図３中の左・右に対応する方向が機体の幅方向（破砕装置の幅方向に同じ）の左・右に対応する。
図２〜図４に示すように、破砕装置１２は、ハウジング１３、このハウジング１３に対して回転自在に支持された２つの回転体１８、回転体１８に付着する破砕物等を掻き取るクリーナ２２を有している。

ハウジング１３は、その長手方向を本体フレーム３の長手方向に沿わせて配設されている。このハウジング１３は、破砕装置１２の幅方向（図２中の上下方向）両側の側板部１３ａ、これら側板部１３ａの前方側端部にボルト２１によって固定された前側ブラケット１３ｂ、側板部１３ａの後方側端部にボルト２１によって固定された後側ブラケット１３ｃ、ハウジング１３内の駆動部１４内に両側板部１３ａ間に固定した２枚の支持板１３ｄ，１３ｅを有している。また、後側ブラケット１３ｃと支持板１３ｅとの間には破砕室３４（後述）の前後を画定する隔壁３６，３７が両側板部１３ａ間に固定されている。隔壁３６，３７は、カッタ１６・スペーサ１７・クリーナ２２が配された破砕室３４の前後の壁面を構成するとともに、ハウジング１３内のベアリング２０ｂ，２０ａを収容した空間であるベアリング室３５ａ，３５ｂと破砕室３４とを隔てる役割を果たす。

後側ブラケット１３ｃ及び支持板１３ｅ，１３ｄには、回転体１８を支持するベアリング２０ａ，２０ｂ，２０ｃが支持されている。これらベアリング２０ａ，２０ｂ，２０ｃはそれぞれ破砕装置１２の幅方向に沿って間隔を持って２つずつ設けられている。

回転体１８は、回転軸１５とこれに取り付けられたカッタ１６及びスペーサ１７とからなる。

２本の回転軸１５は、ハウジング１３の長手方向に沿って延在しハウジング１３（後側ブラケット１３ｃ及び支持板１３ｅ，１３ｄ）に対してベアリング２０ａ〜２０ｃを介して回転自在に支持されている。左側の回転軸１５は、後側ブラケット１３ｃ、隔壁３７，３６、支持板１３ｅ，１３ｄを貫通しており、前端部はハウジング１３の前側部分を構成する駆動部１４内に収容され、後端部は後側ブラケット１３ｃよりも後側（ハウジング外）に露出している。他方、右側の回転軸１５は、後側ブラケット１３ｃ、隔壁３７，３６、支持板１３ｅ，１３ｄ、前側ブラケット１３ｂを貫通しており、前後両端部がハウジング外に露出している。本例では、図２中下側に図示した回転軸１５の前端部に、例えばカップリング（図示せず）等を介して破砕用の駆動装置３８（図１参照）の出力軸が連結される。また、両回転軸１５のハウジング外に露出した後端部はカバー５０により保護されている。

両回転軸１５の軸方向（前後方向に対応）の他方側には、駆動部１４内でベアリング２０ｂ，２０ｃの間に位置するようにギア１９が設けられている。これらギア１９は隣り合う回転軸１５のもの同士噛み合っており、駆動装置３８が連結された右側の回転軸１５が駆動装置３８により駆動されたら、その駆動力がギア１９を介して左側の回転軸１５に伝達され、両回転軸１５が互いに逆方向にほぼ同じ回転速度で回転する。これにより、ホッパ１１を介して導入された被破砕物を互いのカッタ１６，１６間に挟み込んで細片状にせん断し所定の大きさに破砕するようになっている。

上記カッタ１６及びスペーサ１７は、断面が概略矩形の回転軸１５を通す略矩形の中心孔３９を有しており、両回転軸１５を中心孔３９に通し、回転軸１５に対して軸方向一方側から交互に組み付けられる。カッタ１６は外周部に突出した複数のフック（歯）１６ａ（図３参照）を有し、スペーサ１７は円盤状に形成されている。図３に示すように、これらカッタ１６、スペーサ１７の回転半径及び両回転軸１５の間隔は、カッタ１６の最外周の回転軌跡（図３中の二点差線）が、軸方向位置の対応する（ハウジングの幅方向に対向する）スペーサ１７の外周部に近接するように設定されており、両回転体１８のカッタ１６の回転軌跡は回転軸１５の軸方向から見て一部重なり合っている。

このとき、ハウジング１３の側板部１３ａの内壁（回転軸側の壁面）には断面Ｌ型の上下の押え板３３ａ，３３ｂが、各々のスリット部３３ｃを対向させた状態でボルト２１により固定されている。これら押え板３３ａ，３３ｂのスリット部３３ｃには、上記クリーナ２２の支持板部２２ａが嵌挿され、クリーナ２２が側板部１３ａに対して押え板３３ａ，３３ｂによって固定されている。各クリーナ２２の支持板部２２ａの回転軸の軸方向に採った寸法はカッタ１６の軸方向ピッチにほぼ等しく、クリーナ２２がスペーサ１７とともにカッタ１６と軸方向に交互に押え板３３ａ，３３ｂのスリット部３３ｃに複数組み入れられて図２に示したようになっている。

このクリーナ２２は、図示したようにハウジング１３の幅方向外側からスペーサ１７に僅かな間隙を介して対向し、対向するスペーサ１７の外周面及び軸方向に隣り合うカッタの対向面（前方及び／又は後方を向く面）に対して僅かな間隙を介して近接している。すなわち、クリーナ２２は、側壁１３ａ・カッタ１６・スペーサ１７の間に創出されるスペースを極力埋めている。

クリーナ２２の上部は、破砕室３４の上部から近接側のスペーサ１７の概略接線方向に延び、ホッパ１１の機体幅方向両側の壁面（内壁面）に実質的に連続する導入部６０を構成している。これにより、ホッパ１１に投入された被破砕物はホッパ１１やクリーナ２２の導入部６０にガイドされ、左右の回転体１８の間に円滑に導かれ易くなっている。

一方、クリーナ２２の下部は、スペーサ１７やカッタ１６に付着した破砕物等を掻き落とし、破砕物等が投入側に戻らないようにするためのスクレーパ部６５を構成している。このスクレーパ部６５は、スペーサ１７の外周部下半側に近接した掻き取り部６６と、始点である掻き取り部６６からそれよりも低位置に設けた終点６７に至るガイド部６８と、ガイド部６８の終点６７に連続する剥落部６９とを有している。導入部６０の下端部７０と掻き取り部６６の間はスペーサ１７の外周面に近接しスペーサ１７と同心の円弧状に形成されている。

掻き取り部６６は、スペーサ１７に付着した破砕物等を掻き取る役割を果たす部分であり、軸方向から見て（図３で見て）９０°以下に形成された部分である。ただし、製作や設計の都合上、或いは安全上の観点から要求される場合は、掻き取り部６６に必要なＲ面を付けたり面取りすることは許容される。また、微視的な観点で言う丸み等も許容される。また本例において、掻き取り部６６は対向するスペーサ１７の回転中心よりもハウジング１３の幅方向内側に位置している。

ガイド部６８は、掻き取り部６６を始点としてその終点６７に至るまでハウジング１３の当該クリーナ２２を固定した側の側壁１３ａに向かう方向に単調に下るように形成されており、掻き取り部６６でスペーサ１７から掻き取られた破砕物を下方に案内する役割を果たす。終点６７は、カッタ１６のフック１６ａの根元部分（カッタ１６の最小外径部）の回転軌跡かそれよりも外周側に位置し、軸方向から見ると、カッタ１６のスペーサ１７の外周部よりも外側の部分の大部分にガイド部６８が重複するようになっている。終点６７がカッタ１６の最外周部の回転軌跡Ｒかそれよりも外周側に来るようにし、ガイド部６８がカッタ１６のスペーサ１７の外周部よりも外側の全ての部分に重複するようにすれば、なお好ましい。また本例において、ガイド部６８は、スペーサ１７の接線にほぼ沿うように形成されている。

ガイド部６８の終点６７はまた、図４に示す通りコンベヤ２４の搬送ベルト２４ａの上方（搬送ベルト２４ａの幅方向端部よりも内側）に位置し、幅方向に対向する終点６７間の距離は搬送ベルト２４ａの幅寸法よりも狭くなっている。前述したシュート２３は破砕装置１２のハウジング１３の下部開口部に連接し、コンベヤ２４の搬送ベルト２４ａに近接する位置まで下方に延在している。シュート２３の幅寸法は下方に行くにしたがって狭くなり、下端部ではコンベヤ２４の幅寸法よりも狭くなっている。当然、コンベヤ２４の搬送ベルト２４ａは破砕装置１２のハウジング１３よりも幅寸法が狭い。

剥落部６９は、ガイド部６８の終点６７を境にガイド部６８に対して当該クリーナ２２が取り付けられた側の側壁１３ａに向かって退避し、ガイド部６８に案内される被破砕物が剥落部６９まで到達した際に、ガイド部６８から破砕物を剥落させる機能を有する。

次に、上記構成のせん断式破砕機の動作及び作用効果を順次説明していく。
例えば油圧ショベル等の投入重機でホッパ１１に被破砕物を投入すると、ホッパ１１に受け入れられた被破砕物が破砕装置１２へと導かれ、破砕装置１２でせん断破砕される。破砕装置１２から排出された破砕物は、シュート２３を介してコンベヤ２４上に導かれ、コンベヤ２４により機外（この場合前方側）に排出される。

このとき、破砕装置１２において被破砕物がカッタ１６間に挟まれてせん断される際、一部の破砕物がカッタ１６やスペーサ１７の外周面に付着することがある。

そのうち、スペーサ１７の外周部やカッタ１６のスペーサ１７の外周部近傍の表面に付着した破砕物は、掻き取り部６６によってスペーサ１７やカッタ１６から掻き取られ、下方に落下するかガイド部６８に沿って終点６７に向かって移動する。ガイド部６８に沿って移動する破砕物は、ガイド部６８の終点６７に到達すると、終点６７に連続する剥落部６９がガイド部６８から退避していることによって終点６７部分でクリーナ２２から剥落し下方に落下する。

一方、スペーサ１７の外周部から離間してカッタ１６の表面に付着した破砕物は、掻き取り部６６に干渉することはないが、掻き取り部６６を越えた後にガイド部６８によってカッタ１６の表面から削ぎ取られる。ガイド部６８によってカッタ１６から削ぎ取られた破砕物は、そこで下方に落下するかガイド部６８に沿って終点６７に向かって移動する。ガイド部６８に沿って移動する破砕物は、ガイド部６８の終点６７に到達すると、剥落部６９に移行することなくガイド部６８の終点６７部分でクリーナ２２から剥落し下方に落下する。

このようにして破砕装置１２によって破砕された破砕物は、回転体１８に付着することなく下方に落下するものは勿論、回転体１８の表面に付着したものもクリーナ２２のスクレーパ部６５によって回転体１８の表面から掻き取られ、破砕装置１２の幅方向両側にあるクリーナ２２のガイド部６８の終点６７から幅方向内側の領域で落下する。そのため、スペーサ１７やカッタ１６に付着した破砕物が、破砕装置１２の被破砕物の導入側に戻されたりクリーナ２２の剥落部６９や支持板部２２ａ近傍に搬送され堆積したりするようなことが抑制される。

すなわち、破砕装置１２内においてハウジング１３の幅方向外側のスペース（側壁１３ａの近傍部分）への破砕物の侵入が抑制され、破砕装置１２内における破砕物の流れ（排出経路）は実質的にハウジング１３の幅方向中央部を中心とする一定幅の領域（概ねガイド部６８の終点６７の内側の領域）に制限される。

ここで、作用効果の説明の便宜のため、本実施の形態におけるクリーナ２２のガイド部６８及び剥落部６９を省略した構成を比較例として図５に示した。

図５に示したクリーナ２２’では、下部側のスクレーパ部６５’が掻き取り部６６から支持板２２ａまで直線的に形成されている。このような構成の場合、スペーサ１７の外周部に付着した破砕物はスクレーパ部６５’（掻き取り部６６）によって掻き取られが、例えばスペーサ１７から離れてカッタ１６の外周側に付着したものは掻き取り部６６よりも外周側を通過してクリーナ２２’の根元部分に搬送され支持板２２ａの近傍に付着し得る。こうして付着した破砕物が重畳し成長すると、破砕装置１２の詰まりの原因となったり付着成長した破砕物が塊となって落下したりする恐れがある。また、支持板２２ａ近傍から落下する破砕物に干渉しないように、破砕装置の排出口（下部開口）をハウジング１３の極力幅一杯に設ける必要があった。

それに対し、本実施の形態によれば、前述したように回転体１８に付着した破砕物は掻き取り部６６のみならずガイド部６８によって掻き落とされる。また、回転体１８から掻き取られた破砕物のうちクリーナ２２に移行したものも、クリーナ２２のガイド部６８に沿って移動し終点６７に到達するまでか到達したところで落下する。したがって、クリーナ２２の剥落部６９やそれよりも幅方向外側の部位に破砕物が付着することは極力抑制され、破砕装置１２の内部における破砕物の付着成長を抑制することができる。また、破砕物の排出性が向上し、破砕装置１２の詰まりの発生の抑制効果も向上するので、詰まりによる破砕効率の低下の発生も抑制される。

また、図３ではガイド部６８がカッタ１６の最大外径部をカバーする（終点６７がカッタ１６の最大外径部よりも外側に位置する）ようにクリーナ２２を形成し、回転体１８に付着した破砕物をより効果的に掻き取ってクリーナ２２の根元部分に極力付着させないようにしたが、ガイド部６８がカッタ１６の最大外径部までを完全にカバーしていなくても、例えばクリーナ２２のガイド部６８が少なくともカッタ１６の最小外径部の回転軌跡Ｒをカバーするように形成されていれば回転体１８に付着した破砕物の大部分をコンベヤ２４の搬送ベルト上に掻き落とす上で一定の排出性向上の効果が期待できる。

また、本実施の形態の場合、ガイド部６７の終点６７が破砕装置１２のハウジング１３の側壁１３ａから離間しているので、それよりも幅方向内側に形成される実質的な破砕物の排出経路を側壁１３ａから離間させることができる。したがって、破砕装置１２の排出口としてハウジング１３の下部開口をハウジング１３の幅一杯に確保する必要がなくなる。その場合には、シュート２３を幅の狭いものに変更することができる。また、破砕物の実質的な排出経路の幅を狭めることができるので、コンベヤ２４を幅の狭いものに変更することもできる。

図６に示したように、例えばコンベヤ２４の幅が片側につき寸法Ａだけ狭められれば、機体の幅方向の片側につきコンベヤ２４とトラックフレーム４との間に創出されるスペースに相応した寸法Ｂだけ走行体１の幅を狭められる。このことは機体幅寸法を狭める上で大きなアドバンテージとなる。自走式破砕機の場合、現場への搬入・搬出の際の分解・組み立てを伴わず、ユニットとして輸送できることが大きなメリットの一つに挙げられる。しかし、トラックやトレーラ等で輸送する際には、一般道路の輸送制限によって機体寸法は大きく制約を受ける。このように機体寸法が制約される自走式破砕機において、破砕能力をそのままにコンベヤ２４の幅が狭められ、ひいては機体幅を狭められることは極めて大きなメリットである。

反対に、機体幅寸法を維持してコンベア２４の幅を狭めた場合、左右のトラックフレーム４の間のコンベア２４の周囲のスペースが広がり、メンテナンス性が向上する。

また、コンパクトであることが要求される自走式破砕機にあっては、破砕装置１２で破砕された破砕物を機外に搬出するコンベヤ２４はただ１本であることが望ましい。左右に２本のコンベヤを併設したりすることは望ましくなく、１本のコンベヤ２４上に効果的に破砕物が導かれる構成であることが望ましい。そのため、図６に示したように、破砕装置１２の下方において破砕物の落下位置に１本のコンベヤ２４を配設し、コンベヤ２４と破砕装置１２の間に破砕物をガイドするシュート２３を介設するのが通常である。したがって、破砕装置１２内の実質的な破砕物の排出経路が幅広になると、シュート２３の内壁に破砕物が付着し易くなる。

単にシュート２３等への破砕物の付着を抑制する限りにおいては、例えば破砕装置１２よりもコンベヤ２４の幅を広くすれば、シュート２３を下方に縮径する必要もないので破砕物がシュート２３に付着し難くすることもできるが、これは上記のコンパクト化の要求に相反する構成となる。そこで如何に破砕装置１２内における破砕物の流れ（実質的な排出経路）を狭め、さらに、両側の側壁１３ａやシュート２３の壁面との距離の偏りを小さくする上では如何に破砕装置１２の幅方向中央付近で集約的に（或いは適当な幅領域に）実質的な排出経路を形成できるかが重要となるが、本実施の形態の場合、クリーナ２２のガイド部６８の終点６７の内側に破砕物の実質的な排出経路を形成することができ、コンベヤ２４の幅を狭めて幅の狭いシュート２３を用いることになっても、シュート２３に破砕物が付着し難い構成とすることができる。破砕装置１２内における破砕物の実質的な排出経路は、クリーナ２２のガイド部６８の終点６７の破砕装置１２内における幅方向位置を側壁１３から離間させるにしたがってハウジング１３の幅方向中央に集約させていくことができる。

さらに図３に示したように、掻き取り部６６近傍においてガイド部６８をスペーサ１７の外周部の接線にほぼ沿って延ばした場合、回転体１８の回転に伴って回転するスペーサ１７の外周部又はその近傍に付着した破砕物の速度成分とガイド部６８の延在方向がほぼ一致するので、破砕物がガイド部６８に移行し易く、破砕物がガイド部６８に移行する際の抵抗もより小さくすることができる。したがって、スペーサ１７の外周部近傍に付着した破砕物を掻き取るのに必要な所要動力をより小さく抑制することができ、破砕効率の向上に寄与することができる。

また、図３のようにクリーナ２２の掻き取り部６６を回転体１８の回転中心よりもハウジング１３の幅方向内側に設けたことにより、例えば図５に示した比較例よりもスペーサ１７から破砕物が掻き落とされる箇所がハウジング１３の中央寄りになり、なおかつガイド部６８の終点６７もそれだけ中央側に寄せることができるので、実質的な破砕物の排出経路を積極的に中央部分に集約することができる。

なお、本実施の形態の破砕機に備えられたクリーナは、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。以下に、そのうちの代表的な変形例を幾つか説明する。各例を説明する図７以降の図面において既出図面と同様の部分又は同様の機能を果たす部分には同符号を付す。

図７は本発明の第１変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。

図７に示したクリーナ２２Ａは、掻き取り部６６が回転体１８の回転中心Ｏよりもハウジング１３の側壁１３ａ側に位置している点、及び掻き取り部６６においてガイド部６８がスペーサ１７の接線に対して傾斜している点が前述した実施の形態と相違する。

図１〜図６で説明した実施の形態では、掻き取り部６６が回転体１８の回転中心よりもハウジング１３の側壁１３ａ側から離間した位置に設けることで、実質的な破砕物の排出経路を狭め易くしたが、本変形例のように回転中心Ｏよりも外側に掻き取り部６６があっても良い。また、前の実施の形態ではガイド部６７がスペーサ１７の接線にほぼ沿うようにしたが、本変形例のように掻き取り部６６においてガイド部６７がスペーサ１７の接線に対して傾斜していてもスペーサ１７の外周部近傍にて回転体１８に付着する破砕物を掻き取る機能が得られる。但し、ガイド部６７がスペーサ１７の接線に対してなす角度θは０°以上９０°以下とする。０°未満は物理的に不可能な数値であり、９０°より大きくするとガイド部６８が破砕物をスペーサ１７に向けて移送しようとするため、クリーナ２２とスペーサ１７の間に破砕物が導かれ圧密が助長される恐れがある。

掻き取り部６６の位置については、左右両側のクリーナのガイド部６８の間に創出される空間が下方に行くにしたがって狭まるようでは破砕物の排出性が低下する。そのため、ガイド部６８の間に創出される空間は下方に行くにしたがって広がることが好ましく、下方に拡開しないにしても左右両側のクリーナのガイド部６８が鉛直（互いに平行）である必要がある。

したがって、掻き取り部６６を設け得るハウジング１３の幅方向の内側の制限位置は、スペーサ１７の外周部における回転体１８の回転中心Ｏを通る水平面上の点のうち隣接する回転体１８に対向する側の点Ｐ１であり、これよりも下半側に掻き取り部６６を設けることが好ましい。点Ｐ１よりも上半側に掻き取り部６６があると、必然的にガイド部６８の傾斜角度が破砕物の排出経路を狭める方向になる。なお、点Ｐ１に掻き取り部６６を設けた場合は排出経路の縮径を避けるため、ガイド部６８をスペーサ１７の接線方向（この場合鉛直線）に延ばす必要がある。

一方、掻き取り部６６を設け得るハウジング１３の幅方向の外側の制限位置は、スペーサ１７の外周部における回転体１８の回転中心Ｏを通る水平面上の点のうち側壁１３ａに対向する側の点Ｐ２であり、これよりも下半側に掻き取り部６６を設けることが好ましい。点Ｐ２よりも上半側に掻き取り部６６があると、掻き取り部６６の角度θを９０°より大きくしないとガイド部６８が上り傾斜になってしまう。角度θが９０°を超えると前述した如くクリーナ２２とスペーサ１７との間に破砕物が導かれ易くなってしまう。

図８は本発明の第２変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。

図８に示したクリーナ２２Ｂは、軸方向から見てガイド部６８が凹形状に湾曲して形成されている点が図３に示したクリーナ２２と相違する。

図３に示したクリーナ２２では、ガイド部６８が直線状に形成されていたが、ガイド部６８の形状はこれに限らず終点６７に向かって単調に下るように形成されていれば良い。したがって、図９に示した例（第３変形例）におけるクリーナ２２Ｃのように軸方向から見てガイド部６８を凸形状に湾曲して曲成したものを用いることもできるし、さらに湾曲した曲成形状に限らず図１０に示した例（第４変形例）におけるクリーナ２２Ｄのように軸方向から見てガイド部６８が屈曲したものを用いることもできる。また、図１１に示した例（第５変形例）におけるクリーナ２２Ｅのようにガイド部６８が変曲点を有するようなものを用いることも考えられる。

図１２は本発明の一参考例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。

図１２に示したクリーナ２２Ｆは、剥落部６９が側壁１３ａに向かって下方に傾斜している点で、剥落部１３ａが側壁１３ａに向かって上方に傾斜したクリーナ２２（図３参照）と相違する。但し、このように剥落部６９は下り傾斜にする場合でもガイド部６８に対して側壁１３ａ側に退避するものとする。また、剥落部６９は、必ずしも終点６７から側壁１３ａに向かって延びる構成に限らず、図１３に示した例（第６変形例）におけるクリーナ２２Ｇのように一旦側壁１３ａから離れる形で上方に向かった後に支持板２２ａに向かうように形成された剥落部６９を有するものを用いることもできる。また、剥落部６９は、終点６７を境に側壁１３ａ側か上方にガイド部６８に対して退避していれば良く、その限りにおいては図３や図７〜図１３の例のように剥落部６９が終点６７を境にガイド部６８に対して屈曲する構成に限らず、図１４に示した例（第７変形例）におけるクリーナ２２Ｈのように終点６７においてガイド部６８に対して剥落部６９が緩やかに連続するものを用いることもできる。

なお、以上においては、二軸式シュレッダに本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、３軸以上のせん断式破砕装置にも本発明は適用可能である。また、回転体の回転軸が本体フレームの長手方向に延びるせん断式破砕装置に本発明を適用した場合を例に挙げたが、これに限られず、例えば、本体フレームと直交する方向に回転体の回転軸が延びる構成としても良い。また、１つの駆動装置３８の駆動力をギア１９によって２本の回転軸に伝達する構成のせん断式破砕装置に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、ギアを用いず各回転軸にそれぞれ駆動装置を連結する構成としても良い。

また、コンベヤ２４を前方側（図１中の右側）に延ばした自走式破砕機に本発明を適用した場合を例に挙げて説明したが、コンベヤを後方側（図１の左側）に延ばした自走式破砕機にも本発明は適用可能である。また、破砕装置１２による破砕作業に関連して作業を行う補助機械としてコンベヤ２４のみを備えた自走式破砕機に適用した場合を例にとって説明したが、例えば、コンベヤ２４上の破砕物に混入した鉄筋等の異物を除去するいわゆる磁選機を備えたものにも本発明は適用可能である。さらに、本発明は自走式作業機械に限らず、定置式のせん断式破砕機にも適用可能である。

本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置を備えた自走式破砕機の全体構造を表す側面図である。本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置の詳細構造を一部断面で表す上面図である。図２中のIII−III断面による断面図である。走行体上に搭載された状態の本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置の透視後面図である。本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置におけるクリーナのガイド部及び剥落部を省略した比較例の構成を表す図である。本発明の一実施の形態に係るせん断式破砕装置の作用効果を説明するための図である。本発明の第１変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第２変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第３変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第４変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第５変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の一参考例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第６変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。本発明の第７変形例に係る破砕機に備えられたクリーナの概略構成を示した概念図である。

符号の説明

１走行体
２走行装置
３本体フレーム
９動力装置
１１ホッパ
１２破砕装置
１３ハウジング
１３ａ側壁
１５回転軸
１６カッタ
１６ａフック部
１７スペーサ
２０ａ，ｂベアリング
２２，２２Ａ〜Ｈクリーナ
２４コンベヤ
６６掻き取り部
６７終点
６８ガイド部
６９剥落部
Ｏ回転中心
Ｒ回転軌跡

Claims

投入された被破砕物をせん断破砕して下方のコンベヤに破砕物を排出するせん断式破砕装置において、
ハウジングと、
このハウジングに対しベアリングを介して回転自在に支持された複数の回転軸と、
外周部にフック部を有する複数のカッタと、
これらカッタの間に介在するように前記回転軸に対して前記カッタと軸方向に交互に配設した複数のスペーサと、
前記ハウジングの幅方向外側から前記スペーサに対向し、この対向するスペーサの外周面及び軸方向に隣り合うカッタの対向面に近接するように前記ハウジングの幅方向両側の側壁に設けた複数のクリーナとを有し、
前記クリーナは、
前記スペーサの外周部下半側に近接し前記スペーサに付着した破砕物を掻き取る掻き取り部と、
この掻き取り部を始点として前記カッタの最外周部の回転軌跡近傍に位置する終点に至るまで単調に下るように形成され、破砕物を下方にガイドするガイド部と、
このガイド部の前記終点を境に前記ガイド部に対して前記側壁側に向かって上方へと退避し前記ガイド部から破砕物を剥落させる剥落部とを備え、
前記ハウジングの幅方向に対向する前記クリーナのガイド部の前記終点間の距離が、前記搬送コンベヤの搬送ベルトの幅寸法よりも狭くなっている
ことを特徴とするせん断式破砕装置。
請求項１のせん断式破砕装置において、前記ガイド部が、少なくとも前記掻き取り部近傍で前記スペーサの外周部の接線に実質的に沿うように形成されていることを特徴とするせん断式破砕装置。
請求項１又は２のせん断式破砕装置において、前記掻き取り部が、対向する前記スペーサの回転中心よりも前記ハウジングの幅方向内側に位置していることを特徴とするせん断式破砕装置。