JP5335967B1 - 被破砕物の粉砕装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ワイヤー回転打撃による破砕が、強靭な可撓性を伴った弾性力を内在する回転慣性力と、回転中の上下方向の波動接触とによって、破砕胴内での木質被破砕物の目詰まりを発現させることなく、動力効率よく破砕できる木質被破砕物の粉砕装置を提供する。
【解決手段】縦型の破砕胴１の中心に駆動源で駆動される回転軸１１が軸支され、該破砕胴１の上部に投入口７が配設され、下部に排出口１４が配設され、該回転軸１１に複数段に渡ってワイヤー回転打撃体１８が配設されて成る木質被破砕物の粉砕装置において、前記ワイヤー回転打撃体１８が、回転軸１１に軸着されるボス２１と、破砕胴１の内周に遊嵌されるリング体２４と、その両者間にその周方向均等分割点で緊着されるダイヤモンドコーティングしたワイヤー２５とから成る。
【選択図】図１
【解決手段】縦型の破砕胴１の中心に駆動源で駆動される回転軸１１が軸支され、該破砕胴１の上部に投入口７が配設され、下部に排出口１４が配設され、該回転軸１１に複数段に渡ってワイヤー回転打撃体１８が配設されて成る木質被破砕物の粉砕装置において、前記ワイヤー回転打撃体１８が、回転軸１１に軸着されるボス２１と、破砕胴１の内周に遊嵌されるリング体２４と、その両者間にその周方向均等分割点で緊着されるダイヤモンドコーティングしたワイヤー２５とから成る。
【選択図】図１
Description
本発明は、ワイヤーによる回転破砕手段を有する被破砕物の粉砕装置に関する。
従来から、木質の被破砕物を回転打撃により破砕して細片とする技術は、特開２００９-２８６０９号公報（特許文献１）や特開平７-１４４１４２号公報（特許文献２）等に提案されている。
しかし、前者の特許文献１における技術は、ハンマー５がフォーク４、４間を通過することにより、木質被破砕物（木材片）を破砕するものであるから、フォーク４、４間の目詰まりを発現させるなどで動力損失が大きい問題点を有し、後者の特許文献２の技術は、回転軸(２)に繋着されるチェーン(１)にハンマー(１ａ)を接合し、該ハンマー(１ａ)で金属類を含んだ木材やプラスチック材を粉砕するものであるが、遠心力によりチェーン(１)を緊張させてハンマー(１ａ)で打撃を加えるものの、反動によるチェーン(１)の緩みで動力伝達効率が低くなる問題点を有していた。
しかし、前者の特許文献１における技術は、ハンマー５がフォーク４、４間を通過することにより、木質被破砕物（木材片）を破砕するものであるから、フォーク４、４間の目詰まりを発現させるなどで動力損失が大きい問題点を有し、後者の特許文献２の技術は、回転軸(２)に繋着されるチェーン(１)にハンマー(１ａ)を接合し、該ハンマー(１ａ)で金属類を含んだ木材やプラスチック材を粉砕するものであるが、遠心力によりチェーン(１)を緊張させてハンマー(１ａ)で打撃を加えるものの、反動によるチェーン(１)の緩みで動力伝達効率が低くなる問題点を有していた。
本発明は、ワイヤー回転打撃による破砕が、強靭な可撓性を伴った弾性力を内在する回転慣性力と、回転中の上下方向の波動接触とによって、破砕胴内での被破砕物の目詰まりを発現させることなく、動力効率よく破砕できる被破砕物の粉砕装置を提供するものである。
本発明の被破砕物の粉砕装置は、縦型の破砕胴の中心に、駆動源で駆動される回転軸が軸支され、該破砕胴の上部に投入口が配設され、下部に排出口が配設され、該回転軸に複数段に渡ってワイヤー回転打撃体が配設されて成る被破砕物の粉砕装置において、
前記ワイヤー回転打撃体が、回転軸に軸着されるボスと、前記破砕胴の内周に遊嵌されるリング体と、前記ボスとリング体の間にその周方向均等分割点で緊着される複数本のダイヤモンドコーティングしたワイヤーとから成る。
本発明の被破砕物の粉砕装置は、被破砕物の粉砕装置において、
各ワイヤー回転打撃体が、そのワイヤーの配設位相を所要角度分ずらして上段から下段に渡って回転軸に軸着されて成る。
前記ワイヤー回転打撃体が、回転軸に軸着されるボスと、前記破砕胴の内周に遊嵌されるリング体と、前記ボスとリング体の間にその周方向均等分割点で緊着される複数本のダイヤモンドコーティングしたワイヤーとから成る。
本発明の被破砕物の粉砕装置は、被破砕物の粉砕装置において、
各ワイヤー回転打撃体が、そのワイヤーの配設位相を所要角度分ずらして上段から下段に渡って回転軸に軸着されて成る。
本発明の被破砕物の粉砕装置によれば、ワイヤー回転打撃体のリング体とワイヤーが破砕に関与するが、主としてワイヤーによる回転慣性力による打撃が、強靭なムチのように木質被破砕物に作用してその破砕を促進するとともに、その可撓性によって上段から下段に渡るワイヤー相互間での目詰まりを解消し、併せて各ワイヤーに接合支持されるリング体の上下方向の波動接触による破砕とも相俟って動力効率良く木質被破砕物の破砕が達成される。
また、上段から下段に渡ってワイヤーが螺旋状に配設されることで、破砕抵抗が徐々に負荷されるため、破砕効率も高められる。
また、上段から下段に渡ってワイヤーが螺旋状に配設されることで、破砕抵抗が徐々に負荷されるため、破砕効率も高められる。
本発明の被破砕物の粉砕装置（以下、単に「粉砕装置Ａ」とする。）の一実施例を添付図面により説明する。
図１に示すように、縦型の破砕胴１は上面に蓋２が被蓋される円筒胴３と該円筒胴３の下端で軸受体４を挟持して接合される円錐体５とからなる。前記蓋２の上面には架台６が立設されるとともに、図２の平面図に示すように、木質被破砕物である木質廃材３８等を投入する投入口７が２個開口され、一点鎖線の仮想線で示す適宜なホッパー（番号なし）が取着され、前記架台６の上面には駆動源であるモーター８が載置固定される。
前記モーター８のモーター軸９はカップリング１０を介して回転軸１１にその回転動力を伝達し、前記回転軸１１は上部では蓋２の上面に取着された上部軸受１２と、図３の底面図に示す下部の軸受体４において、木質廃材３８等が破砕された粗破砕片４０を落下させる抜き穴４６を４個所開口したアーム部４７に取着された下部軸受１３とで回転自在に軸支される。
前記円錐体５の下端には排出口１４が垂下され、その下端に開閉バルブ１５が接合される。
そして、前記円筒胴３及び円錐体５の周囲には、本発明の粉砕装置Aを据え付けるためにそれぞれ据え付け用の取付け座１６、１７が周設される。
図１に示すように、縦型の破砕胴１は上面に蓋２が被蓋される円筒胴３と該円筒胴３の下端で軸受体４を挟持して接合される円錐体５とからなる。前記蓋２の上面には架台６が立設されるとともに、図２の平面図に示すように、木質被破砕物である木質廃材３８等を投入する投入口７が２個開口され、一点鎖線の仮想線で示す適宜なホッパー（番号なし）が取着され、前記架台６の上面には駆動源であるモーター８が載置固定される。
前記モーター８のモーター軸９はカップリング１０を介して回転軸１１にその回転動力を伝達し、前記回転軸１１は上部では蓋２の上面に取着された上部軸受１２と、図３の底面図に示す下部の軸受体４において、木質廃材３８等が破砕された粗破砕片４０を落下させる抜き穴４６を４個所開口したアーム部４７に取着された下部軸受１３とで回転自在に軸支される。
前記円錐体５の下端には排出口１４が垂下され、その下端に開閉バルブ１５が接合される。
そして、前記円筒胴３及び円錐体５の周囲には、本発明の粉砕装置Aを据え付けるためにそれぞれ据え付け用の取付け座１６、１７が周設される。
次に、前記回転軸１１に軸着されるワイヤー回転打撃体１８を説明すると、図４の縦断面図に示すように、該ワイヤー回転打撃体１８は中心に軸穴１９が貫設され、該軸穴１９にキー溝２０が縦設されたボス２１と、所要外径で円筒胴３の内周に遊嵌される断面逆さＬ形の薄肉リング２２と厚肉リング２３との溶着からなるリング体２４と、前記ボス２１と前記リング体２４の間に緊着される４本のダイヤモンドコーティングしたワイヤー２５とから成る。
そして、前記ボス２１の構造は、図５の平面図に示すように軸穴１９の内面から外周方向に向けて所要径の陥没横孔２６が直角放射状に４個設けられ、さらに、各陥没横孔２６の水平中心に向けてボス２１の上面からその深さが該水平中心よりワイヤー２５の半径プラスα分で、その幅がワイヤー２５の直径より僅かに広い寸法のスリット２７が開口されて成る。
これに対して、前記リング体２４はボス２１における各陥没横孔２６と同一均等分割点（９０°位相の４点）で厚肉リング２３の外周から各陥没横孔２６の中心にむけて所要径の係着孔２８が横設されて成る。
そして、前記ボス２１の構造は、図５の平面図に示すように軸穴１９の内面から外周方向に向けて所要径の陥没横孔２６が直角放射状に４個設けられ、さらに、各陥没横孔２６の水平中心に向けてボス２１の上面からその深さが該水平中心よりワイヤー２５の半径プラスα分で、その幅がワイヤー２５の直径より僅かに広い寸法のスリット２７が開口されて成る。
これに対して、前記リング体２４はボス２１における各陥没横孔２６と同一均等分割点（９０°位相の４点）で厚肉リング２３の外周から各陥没横孔２６の中心にむけて所要径の係着孔２８が横設されて成る。
そこで、前記ボス２１とリング体２４との間にワイヤー２５を緊着する要領を説明すると、図６の断面図に示すように、先ずワイヤー２５の一端に小リング状の内方係着子２９を溶着したものが所要数準備され、この内方係着子２９をボス２１の軸穴１９にのぞませ、ワイヤー２５をスリット２７から矢印方向に押し込むと、一点鎖線の仮想線で示すように内方係着子２９が軸穴１９の周面に横設した陥没横孔２６に対面するから、その状態でワイヤー２５の他端をリング体２４の厚肉リング２３の内周から係着孔２８に向けて開口した挿通口３０へ挿通し、ワイヤー２５に所要の緊張力を負荷した状態で、その他端から小リング状の外方係着子３１をワイヤー２５に外嵌するとともに、この外方係着子３１を前記係着孔２８に挿入し、この状態で外方係着子３１をワイヤー２５に溶着するものである。
このようにしてボス２１とリング体２４との間に４本のワイヤー２５が緊着状態で溶着されるが、さらに、内方係着子２９を含みボス２１のスリット２７内でワイヤー２５共々溶着し、厚肉リング２３の外周では、外方係着子３１をワイヤー２５共々係着孔２８に溶着してより強固にボス２１とリング体２４とにワイヤー２５を接合するものである。
このようにしてボス２１とリング体２４との間に４本のワイヤー２５が緊着状態で溶着されるが、さらに、内方係着子２９を含みボス２１のスリット２７内でワイヤー２５共々溶着し、厚肉リング２３の外周では、外方係着子３１をワイヤー２５共々係着孔２８に溶着してより強固にボス２１とリング体２４とにワイヤー２５を接合するものである。
ここで、前記回転軸１１に長尺なキー４５（図１２（ａ）を参照）によって軸着される最上段（１段目）から最下段(６段目)までのワイヤー回転打撃体１８におけるボス２１に対するワイヤー２５の配設位相について説明する。
１段目のワイヤー回転打撃体１８は図５に示すように、ボス２１の中心からキー溝２０の中心を通る第１基準線３２とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上でそれぞれの陥没横孔２６に前記内方係着子２９を介して各ワイヤー２５の一端が溶着される。
２段目のワイヤー回転打撃体１８は図７に示すように、前記第１基準線３２に対して＋９°の位相を有する第２基準線３３とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で前記と同様に各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、３段目のワイヤー回転打撃体１８は図８に示すように、前記第１基準線３２に対して＋２７°の位相を有する第１基準線３４とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、４段目のワイヤー回転打撃体１８では図９に示すように、第１基準線３２に対して＋４５°の位相を有する第４基準線３５とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、５段目のワイヤー回転打撃体１８では図１０に示すように、第１基準線３２に対して＋６３°の位相を有する第５基準線３６とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、６段目のワイヤー回転打撃体１８は図１１に示すように、第１基準線３２に対して＋８１°の位相を有する第６基準線３７とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着される。
そして、各段のワイヤー２５の他端は、それぞれのリング体２４の４個所の均等分割点で外周から横設された係着孔２８において前記の要領で溶着されるものである。
なお、前記回転軸１１とボス２１との係合をスプラインやセレーションによるものとすれば、キー溝２０のような特定位相が存在しないから、ボス２１は９０°位相の陥没横孔２６等の必要構造を有するもので量産可能となり、組立て時に所要の位相差を以て回転軸１１に対して各ワイヤー回転打撃体１８を組み付ければよいから、リング体２４の量産化と併せて製造コストの削減の点では有用である。
１段目のワイヤー回転打撃体１８は図５に示すように、ボス２１の中心からキー溝２０の中心を通る第１基準線３２とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上でそれぞれの陥没横孔２６に前記内方係着子２９を介して各ワイヤー２５の一端が溶着される。
２段目のワイヤー回転打撃体１８は図７に示すように、前記第１基準線３２に対して＋９°の位相を有する第２基準線３３とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で前記と同様に各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、３段目のワイヤー回転打撃体１８は図８に示すように、前記第１基準線３２に対して＋２７°の位相を有する第１基準線３４とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、４段目のワイヤー回転打撃体１８では図９に示すように、第１基準線３２に対して＋４５°の位相を有する第４基準線３５とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、５段目のワイヤー回転打撃体１８では図１０に示すように、第１基準線３２に対して＋６３°の位相を有する第５基準線３６とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着され、６段目のワイヤー回転打撃体１８は図１１に示すように、第１基準線３２に対して＋８１°の位相を有する第６基準線３７とこれに直角でボス２１の中心を通る直交線上で各ワイヤー２５の一端がボス２１に溶着される。
そして、各段のワイヤー２５の他端は、それぞれのリング体２４の４個所の均等分割点で外周から横設された係着孔２８において前記の要領で溶着されるものである。
なお、前記回転軸１１とボス２１との係合をスプラインやセレーションによるものとすれば、キー溝２０のような特定位相が存在しないから、ボス２１は９０°位相の陥没横孔２６等の必要構造を有するもので量産可能となり、組立て時に所要の位相差を以て回転軸１１に対して各ワイヤー回転打撃体１８を組み付ければよいから、リング体２４の量産化と併せて製造コストの削減の点では有用である。
このようにして回転軸１１に対してキー４５を介して６段に軸着された各ワイヤー回転打撃体１８は、図１２に示すように、各ワイヤー２５の間隔が１８°の開きで最上段から最下段に向けて螺旋状に配設されるから、破砕時には破砕抵抗が各段毎に分散される上、ワイヤー２５による可撓性を伴うムチのような打撃によってワイヤー２５の相互間の目詰まりもなく、しかも、各ワイヤー２５に接合支持されるリング体２４の上下方向の波動接触による破砕とも相俟って動力効率よく木質廃材３８の破砕が達成される。
このようにして成る粉砕装置Ａは、図１に示す一点鎖線の仮想線で示す適宜なホッパーから木質廃材３８等が上部の投入口７に投入され、上部の円筒胴３の上方空間（円筒胴３の全長の略半分程の長さ）に収められるが、該空間は木質廃材３８等の自重による押圧負荷室３９として作用し、木質廃材３８等のアバレが防止され、６個のワイヤー回転打撃体１８によって上段から下段に渡り徐々に打撃破砕され、粗破砕片４０として下部の円錐体５に貯留され、開閉バルブ１５を開いて排出口１４から粗破砕片４０が排出される。なお、ワイヤー回転打撃体１８が破損や損傷した場合には、円錐体５と共に軸受体４を円筒胴３の下端から外せば、各ワイヤー回転打撃体１８は回転軸１１より脱却できるのでそのメンテナンスが容易なものである。
次に、本発明の破砕装置Ａを破砕選択装置Ｂとして使用する場合を説明する。
この場合は、図１３の説明図に示すように、粉砕装置Ａは取付け座１６、１７において架台４１に据え付けられ、開閉バルブ１５で開閉される排出口１４に管路４２が接続され、別途設置される吸引ブロア４３によるサイクロン４４に粗破砕片４０が導入され、所要サイズの粉砕片のみ採取され、それ以外の粗破砕片４０は円筒胴３の投入口７より再度投入されて粉砕化される。
この場合は、図１３の説明図に示すように、粉砕装置Ａは取付け座１６、１７において架台４１に据え付けられ、開閉バルブ１５で開閉される排出口１４に管路４２が接続され、別途設置される吸引ブロア４３によるサイクロン４４に粗破砕片４０が導入され、所要サイズの粉砕片のみ採取され、それ以外の粗破砕片４０は円筒胴３の投入口７より再度投入されて粉砕化される。
本発明の被破砕物の粉砕装置によれば、主として家屋の取壊しや改築等によって発生する木質廃材の破砕に利用され、ダイヤモンドコーティングしたワイヤー２５による回転打撃力によって破砕するものであるから、木質廃材３８に付着する釘や金属片に左右されることなく、しかも、ワイヤー２５の強靭な可撓性とリング体２４による上下の波動接触とによって、ワイヤー２５間は勿論のこと、リング体２４と円筒胴３の内周間にも目詰まりを発現させることなく、動力効率よく破砕することができるので、木質廃材３８の処理には極めて有用である。
本発明の被破砕物の粉砕装置におけるワイヤー回転打撃体１８のワイヤー２５は、係着子（内方係着子、外方形着子）を介してボス２１とリング体２４に溶着されるものから、両端に溶着されるネジ軸を介してボス２１とリング体２４に緊締螺着されるものまで含まれる。
また、ボス２１と回転軸１１の関係はキー４５を介して両者を係止するものから、スプラインやセレーションによる係合でも提供され、この場合には同一ワイヤー回転打撃体１８をその回転軸１１への組み付け時に、ワイヤー２５の位相を所要分ずらして配設できるから、ワイヤー回転打撃体１８の製作が省力化される。また、各ワイヤー回転打撃体１８の回転軸１１に軸着された形態では、各ワイヤー２５が螺旋状に配設されることを良とする。
また、ボス２１と回転軸１１の関係はキー４５を介して両者を係止するものから、スプラインやセレーションによる係合でも提供され、この場合には同一ワイヤー回転打撃体１８をその回転軸１１への組み付け時に、ワイヤー２５の位相を所要分ずらして配設できるから、ワイヤー回転打撃体１８の製作が省力化される。また、各ワイヤー回転打撃体１８の回転軸１１に軸着された形態では、各ワイヤー２５が螺旋状に配設されることを良とする。
１ 破砕胴
２ 胴
３ 円筒胴
４ 軸受体
５ 円錐体
６ 架台
７ 投入口
８ モーター
９ モーター軸
１０ カップリング
１１ 回転軸
１２ 上部軸受
１３ 下部軸受
１４ 排出口
１５ 開閉バルブ
１６、１７ 取付け座
１８ ワイヤー回転打撃体
１９ 軸穴
２０ キー溝
２１ ボス
２２ 薄肉リング
２３ 厚肉リング
２４ リング体
２５ ワイヤー
２６ 陥没横孔
２７ スリット
２８ 係着孔
２９ 内方係着子
３０ 挿通口
３１ 外方係着子
３２ 第１基準線
３３ 第２基準線
３４ 第３基準線
３５ 第４基準線
３６ 第５基準線
３７ 第６基準線
３８ 木質廃材
３９ 押圧負荷室
４０ 粗破砕片
４１ 架台
４２ 管路
４３ 吸引ブロア
４４ サイクロン
４５ キー
４６ 抜き穴
４７ アーム部
Ａ 粉砕装置
Ｂ 破砕選択装置
２ 胴
３ 円筒胴
４ 軸受体
５ 円錐体
６ 架台
７ 投入口
８ モーター
９ モーター軸
１０ カップリング
１１ 回転軸
１２ 上部軸受
１３ 下部軸受
１４ 排出口
１５ 開閉バルブ
１６、１７ 取付け座
１８ ワイヤー回転打撃体
１９ 軸穴
２０ キー溝
２１ ボス
２２ 薄肉リング
２３ 厚肉リング
２４ リング体
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２７ スリット
２８ 係着孔
２９ 内方係着子
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３１ 外方係着子
３２ 第１基準線
３３ 第２基準線
３４ 第３基準線
３５ 第４基準線
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３７ 第６基準線
３８ 木質廃材
３９ 押圧負荷室
４０ 粗破砕片
４１ 架台
４２ 管路
４３ 吸引ブロア
４４ サイクロン
４５ キー
４６ 抜き穴
４７ アーム部
Ａ 粉砕装置
Ｂ 破砕選択装置
Claims (1)
- 縦型の破砕胴の中心に、駆動源で駆動される回転軸が軸支され、前記破砕胴の上部に投入口が配設され、下部に排出口が配設されて成る被破砕物の粉砕装置において、
前記回転軸に軸着されるボスと、前記破砕胴の内周に遊嵌されるリング体と、前記ボスと前記リング体の間にその周方向均等分割点で緊着される複数本のダイヤモンドコーティングしたワイヤーとから成るワイヤー回転打撃体が配設され、前記ワイヤー回転打撃体が前記回転軸に複数段に渡って前記ワイヤーの配設位相を所要角度分ずらして上段から下段に渡って前記回転軸に軸着されて成ることを特徴とする被破砕物の粉砕装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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