JP5543898B2

JP5543898B2 - 粉砕分別機

Info

Publication number: JP5543898B2
Application number: JP2010253702A
Authority: JP
Inventors: 俊明横川
Original assignee: 株式会社松本鉄工所
Priority date: 2010-11-12
Filing date: 2010-11-12
Publication date: 2014-07-09
Anticipated expiration: 2030-11-12
Also published as: JP2012101202A

Description

本発明は、食品廃棄物や一般可燃物などの粉砕、分別を行うのに適した粉砕分別機に関するものである。

食品残渣などの生塵はビニール袋などに詰められた袋詰め状態で回収され、粉砕分別機に掛けられて、その破袋、粉砕および分別が行われる。このために用いられている粉砕分別機としては、横置き状態に配置した円筒状ドラム内に、回転軸に破砕刃が櫛状に取り付けられた破砕用羽根車を同軸状態に配置した形式のものが知られている。特許文献１、２にはこの形式の破砕分別機が提案されている。

図５に示すように、この形式の粉砕分別機１では、円筒状ドラム２の外周面の下側半分がメッシュ状のパンチングメタルからなる篩面３とされている。円筒状ドラム２の一端に形成した投入口４から破砕対象物を円筒状ドラム２内に投入すると、回転している破砕用羽根車５によって破砕対象物は当該破砕用羽根車５の軸線方向に沿って送り出されながら破砕刃６によって粉砕される。破砕物は篩面３から篩い落とされ、円筒状ドラム２の中にはビニール袋などの残渣が残る。残渣は円筒状ドラムの端部の上側内周面部分に形成されている残渣排出口７から排出されて処分される。

特開２００２−９５９９０号公報特開２００５−２０５２４７号公報

ここで、図６に示すように、円筒状ドラム２の残渣排出口７は、通常は、当該円筒状ドラム２の端部の上側外周面部分に形成された矩形の開口であり、この残渣排出口７には矩形筒状の排出ダクト８が接続され、ここを介して、排出される残渣をコンベアなどに送り出すようになっている。

残渣排出口７の内周縁のうち、円筒状ドラム２内に配置されている破砕用羽根車５の回転方向５ａの下流側に位置する下側の下流側縁部分７ａは、破砕用羽根車５の回転によって回転しながら送り出される残渣の移動方向に向かって突出している縁部分である。また、この下流側縁部分７ａと、この外側に接続されている排出ダクト８の下側の側板部分８ａとによって、上向きの鋭角をなす頂部９が形成されている。

袋詰めの生塵などの破袋、破砕、分別においては、残渣として、ビニールなどの切り裂き片が排出される。このような残渣ｗは、残渣排出口７の頂部９に絡まり、そこに付着しやすい。このような残渣が頂部９に付着すると、図６において二点鎖線で示すように、その上に後続の残渣が次々に堆積し、残渣排出口７が閉塞状態に陥ってしまう。このため、残渣排出口７が閉塞状態に陥いる前に、粉砕分別機１の運転を止めて手作業によって残渣を取り出す作業を頻繁に行う必要であり、作業効率が極めて悪い。

残渣排出口７に残渣が溜まらないようにするためには、残渣排出口７の下流側縁部分７ａに接続される排出ダクト８の下側の側板部分８ａの傾斜角度を急峻にして、頂部９の上に残渣が乗りにくくすることが考えられる。しかし、頂部９を急峻にするために側板部分８ａの角度を急峻にすると残渣排出口７と排出ダクト８との取り合いが厳しくなってしまう。また、急峻になった頂部９には柔軟で細長い残渣が絡み付き易くなってしまうので、残渣の付着、堆積を回避することが困難である。この代わりに、残渣排出口７に水を噴射して、そこに溜まっている残渣を排出側に強制的に流し出すことが考えられるが、残渣にはビニールなどのような焼却処分されるものが多く、水気が多いと焼却処理のまえに乾燥処理などの追加工程が必要になってしまうので好ましくない。水の代わりにエアーを噴射して残渣排出口７に溜まった残渣を排出側に吹き飛ばすことが考えられるが、エアー供給源を配置する必要があり、エアーノズルが細かな残渣によって目詰まりを起こし易いので、好ましくない。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、残渣排出口に付着、堆積した残渣を確実に除去することのできる残渣除去機能を備えた粉砕分別機を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の粉砕分別機は、
同軸状態に配置されている破砕用羽根車の回転に伴って、投入された破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に送り出されながら破砕される筒状の破砕室と、
前記破砕室内で破砕された破砕物を篩落とすために当該破砕室の下側周面部分を規定している篩面と、
前記篩面から篩落とされずに前記破砕室における破砕対象物の送り出し方向の端部に至った残渣を外部に排出するために、当該破砕室の前記端部の上側周面部分に形成した残渣排出口と、
前記残渣排出口の内周縁における下側の縁部分であって前記破砕用羽根車の回転方向の下流側に位置する下流側縁部分の外側において、その円形外周面が前記下流側縁部分に対峙する状態で当該円形外周面を当該下流側縁部分に沿って配置したローラーと、を有し、
前記ローラーは、当該ローラーの上側部分が前記下流側縁部分よりも上方に位置しており、
前記ローラーが回転することにより前記下流側縁部分に溜まった残渣が掻き落されることを特徴としている。

本発明では、ローラーを、残渣排出口の下流側縁部分の外側に配置し、当該ローラーの上側部分が下流側縁部分よりも上方に位置するようにしている。このようにすると、排出される残渣がローラーの円形外周面に沿って排出されるので、残渣排出口の内周縁に残渣が絡み付きにくい。さらに、ローラーの円形外周面に残渣が付着、あるいは堆積した場合には、当該ローラーを回転させることにより、残渣を円形外周面から振り落として排出することができる。

また、ローラーを回転自在の状態に配置しておけば、残渣の排出に伴ってローラー自体も回転するので、その円形外周面に残渣が付着して徐々に堆積してしまうことを防止あるいは抑制できる。

さらに、ローラーを回転させるための手動操作ハンドルを配置しておけば、粉砕分別機の運転中、あるいは運転停止中に、ローラーを回転させることで、その円形外周面に付着あるいは堆積した残渣を振り落して排出することができる。

この代わりに、ローラーを回転させるための電動モーターなどの回転駆動源を配置しておけば、より簡単に、ローラーに付着あるいは堆積した残渣を振り落すことができる。

ここで、ローラーの円形外周面に付着した残渣等の異物を効率良く除去するためには、当該円形外周面に接触した位置あるいは当該円形外周面に近接した位置に、異物除去用のブレードを配置しておけばよい。

次に、本発明の別の形態の粉砕分別機は、
同軸状態に配置されている破砕用羽根車の回転に伴って、投入された破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に送り出されながら破砕される筒状の破砕室と、
前記破砕室内で破砕された破砕物を篩落とすために当該破砕室の下側周面部分を規定している篩面と、
前記篩面から篩落とされずに前記破砕室における破砕対象物の送り出し方向の端部に至った残渣を外部に排出するために、当該破砕室の前記端部の上側周面部分に形成した残渣排出口と、
前記残渣排出口から退避した退避位置から当該残渣排出口の内周縁における前記破砕用羽根車の回転方向の下流側に位置する下流側縁部分の近傍を通る揺動軌跡に沿って揺動作可能な揺動部材と、を有し、
前記揺動部材が前記揺動軌跡に沿って揺動することにより前記下流側縁部分に溜まった残渣が掻き落されることを特徴とする。

この場合、揺動部材を手動操作ハンドルで揺動させて、残渣排出口の下流側縁部分に付着、堆積した残渣を除去することができる。または、モーターなどの駆動源を用いて揺動部材を揺動させて残渣を除去するようにしてもよい。

本発明の粉砕分別機では、その残渣排出口に残渣除去部材として機能する回転可能なローラーが配置されている。ローラーは、残渣排出口の下流側縁部分に残渣が付着あるいは堆積しにくくすると共に、回転させることにより残渣排出口の下流側縁部分に付着、堆積した残渣を除去することができる。よって、残渣排出口が、その内周縁部分に溜まった残渣によって閉塞状態に陥ってしまうことを防止でき、残渣排出口に溜まった残渣を簡単な操作によって効率良く除去することができる。

また、本発明の粉砕分別機は、その残渣排出口に残渣除去部材として機能する揺動部材が配置されている。揺動部材を揺動させることにより、残渣排出口の下流側縁部分に付着あるいは堆積した残渣を除去することができる。よって、残渣排出口に溜まった残渣を簡単な操作によって効率良く除去することができる。

（ａ）は本発明を適用した粉砕分別機を示す平面図であり、（ｂ）はその正面図であり、（ｃ）はその残渣排出側の側面図である。（ａ）は図１の粉砕分別機の残渣除去機構を示す部分正面図であり、（ｂ）はその側面図である。（ａ）は残渣除去機構の別の例を示す部分正面図であり、（ｂ）はその側面図である。粉砕分別機の更に別の例を示す側面図である。粉砕分別機の内部構成を示す説明図である。図５の粉砕分別機の残渣排出口の部分を示す説明図である。

以下に、図面を参照して本発明を適用した残渣除去機構を備えた粉砕分別機の実施の形態を説明する。

図１を参照して本実施の形態に係る粉砕分別機の全体構成を説明する。粉砕分別機１１は、装置架台１２と、この上に水平に配列されている破砕対象物の供給室１３および破砕室１４とを有している。供給室１３には、上方に開口した矩形の投入口１５が形成されており、ここから破砕対象物が投入される。供給室１３における破砕対象物の供給先側の端部分は、破砕室１４の一方の端の上側部分に連通している。破砕室１４は円筒ドラム１６の内部に形成されており、この円筒ドラム１６の下半部分はパンチングメタルなどからなる所定の篩目のメッシュスクリーン１７（篩面）とされている。

破砕室１４の内部で破砕された塵がメッシュスクリーン１７から、その直下に配置されている不図示の移送コンベヤに落下して、当該移送コンベヤによって不図示の破砕物回収部に回収される。破砕室１４の他方の端の上側の外周面部分には矩形の残渣排出口１９が形成されており、この残渣排出口１９から横方向に矩形筒状の排出ダクト２０が突出している。破砕室１４の内部に残った残渣が残渣排出口１９から排出可能となっている。

粉砕分別機１１の内部構造は図５、図６に示す粉砕分別機１と同様であるので、以下に簡単に説明する。まず、投入口１５を備えた供給室１３の底部分には、スクリューコンベヤを構成している２本のスクリュー軸２１、２２が一定の間隔で水平に配置されている。スクリュー軸２１、２２の根元側部分の端は軸支部２３、２４から外方に突出して、減速機２５、２６の減速回転出力要素に連結されている。各減速機２５、２６の高速回転入力要素は減速回転出力要素とは直交する方向、本例では下方向に垂直に延び、それぞれの下側に、上向き状態で垂直に配置した駆動モーター２７、２８にそれぞれ同軸状態で連結されている。

破砕室１４は円筒ドラム１６の内部に形成されている。破砕室１４には同軸状態で破砕用羽根車（図示せず）が配置されている。破砕用羽根車には、当該破砕用羽根車の軸線方向に沿って一定の間隔で螺旋状に破砕刃が取付けられている。また、破砕用羽根車の破砕対象物の送り出し方向の先端部には排出ローターが取り付けられている。排出ローターは、図５に示す場合と同様に、所定の角度間隔で取り付けた半径方向に延びる羽根を備えている。排出ローターに対峙している円筒ドラム１６の上側外周面部分に残渣排出口１９が形成されている。残渣排出口１９には残渣除去機構４０が組み付けられている。なお、破砕用羽根車としては、螺旋状に破砕刃が取り付けられている構造のものの他、螺旋状ではなく千鳥状などの配列形態で破砕刃が取り付けられているもの、固定式あるいは可動式の破砕刃が取り付けられているものなど各種のものを使用することが可能である。

破砕用羽根車の主軸における残渣排出口側の軸端部３１は軸受ユニット３２よりも側方に突出しており、この軸端部３１に従動側Ｖ溝プーリー３３が同軸状態で固着されている。このＶ溝プーリー３３の下側位置にはモーター３４が設置されており、モーター出力軸３４ａに同軸状態で固着した駆動側Ｖ溝プーリー３５と従動側Ｖ溝プーリー３３の間にはＶベルト３６が架け渡されている。

（残渣除去機構）
図２を参照して残渣排出口１９に組み付けられている残渣除去機構４０を説明する。残渣除去機構４０は、残渣排出口１９の内周縁における破砕用羽根車の回転方向の下流側である下側に位置する下流側縁部分１９ａに付着あるいは堆積した残渣の掻き落とし動作が可能な残渣除去部材を備えている。

本例の残渣除去部材は排出ダクト２０内において、その左右の側板部分２０ａ、２０ｂの間に水平に架け渡した円柱状のローラー４１である。ローラー４１は、その円形外周面４１ａが残渣排出口１９の下側の下流側縁部分１９ａに沿うように配置されている。ローラー４１の回転軸４２は排出ダクト２０の一方の側板部分２０ａから外方に突出しており、その軸端部４２ａはギヤボックス４３を介してモーター４４の出力軸に連結されている。ギヤボックス４３およびモーター４４は下向きの姿勢で、ブラケット４５を介して装置架台１２の側に取り付けられている。

ここで、残渣排出口１９は、円筒ドラム１６の上側外周面部分に形成された矩形の開口であり、その下側の下流側縁部分１９ａは、円筒ドラム１６を形成している円筒状の外周板部分１６ａの先端に形成されている。この外周板部分１６ａの外側には、排出ダクト２０の下側の側板部分２０ｃが接続されている。側板部分２０ｃは下方に向けて傾斜しており、外周板部分１６ａとは鋭角をなしているので、残渣排出口１９の下流側縁部分１９ａは上向きの鋭角の頂部１９Ａを形成している。

ローラー４１は、下側の側板部分２０ｃの上側の位置において、残渣排出口１９の下流側縁部分１９ａに対して微小な間隔で円形外周面４１ａが外側から対峙する状態で、当該下流側縁部分１９ａに沿って水平に配置されている。また、ローラー４１の回転中心は下流側縁部分１９ａよりも上側に位置しており、図２（ａ）から分かるように、排出ダクト２０の側から見た場合に、残渣排出口１９の下側にローラー４１の上半部分が位置している。

排出ダクト２０の排出口２０ｄには、その下端からローラー４１の円形外周面４１ａに向けて僅かに傾斜した状態でブレード４６が固定されている。ブレード４６の上端縁の刃先４６ａはローラー４１の円形外周面４１ａに接しており、ローラー４１が回転すると、その円形外周面４１ａに付着している異物を掻き落とすことが可能となっている。

このように構成した粉砕分別機１１では、袋詰めの生塵などが投入口１５から投入されると、生塵はスクリューコンベヤを構成している左右一対のスクリュー軸２１、２２によって破砕室１４の側に向けて搬送される。スクリュー軸２１、２２は袋詰めの塵をかみ込む方向に回転する。袋詰めの塵は一対のスクリュー軸２１、２２に乗った状態でそれらの軸線方向に搬送される間に、それらのスクリュー刃によって袋が切り裂かれる。破袋されてばらけた状態の塵が破砕室１４に供給される。

破砕室１４に送り込まれた生塵は、回転している破砕用羽根車の破砕刃によって生塵が粉砕されながら残渣排出口１９の側に向けて送り出される。所定の大きさ以下に粉砕された塵は、破砕室１４の下半部分に形成されているメッシュスクリーンにより分別され、ここを通って落下する。粉砕されずに、破砕室１４の端まで搬送されてきたビニールの切り裂き片などの残渣は、破砕室１４の端部の排出ローターによって半径方向に送り出されて、破砕室１４の上側外周面部分に形成されている残渣排出口１９から排出ダクト２０を通って外部に排出される。

ここで、残渣排出口１９の下側の下流側縁部分１９ａの外側にはローラー４１が配置されており、下流側縁部分１９ａとローラー４１の円形外周面４１ａは僅かの隙間で対峙している。したがって、残渣排出口１９から排出される残渣が、鋭角状の下流側縁部分１９ａに絡み付いて、ここに溜まってしまうことがない。

細長い柔軟なビニールの切り裂き片などがローラー４１の円形外周面４１ａに付着して、そこに留まる可能性がある。残渣が付着すると、後続の残渣がその上に付着して徐々に堆積していき、残渣排出口１９が徐々に狭くなっていく場合がある。この場合には、モーター４４を駆動して、図２（ａ）の矢印Ａで示す残渣を外側に送り出す回転方向にローラー４１を回転させる。ローラー４１が回転すると、そこに付着あるいは堆積していた残渣が振り落されて排出ダクト２０の排出口２０ｄから排出される。

また、ローラー４１の円形外周面４１ａにはブレード４６の刃先４６ａが接触しているので、ローラー４１が回転すると、その円形外周面４１ａに貼り付いている残渣、その他の異物が確実に掻き落とされて外部に排出される。

さらに、モーター４４によって、ローラー４１を矢印Ａの方向および矢印Ｂの方向に交互に逆転させるなどの形態で回転させることにより、効率良く、残渣排出口１９に溜まった残渣を除去することができる。

なお、モーター４４とローラー４１の間にクラッチ機構を配置しておき、通常の運転状態においてはクラッチ機構を切っておき、ローラー４１を回転自在の状態に保持しておくことも可能である。ローラー４１が回転自在の状態にあると、残渣排出口１９から排出される残渣の流れによってローラー４１が残渣排出方向に回転する。したがって、ローラー４１の円形外周面４１ａに乗り上げた残渣は、そこに留まることなく、速やかに排出側に送り出された排出される。

（残渣除去機構の別の例）
図３を参照して残渣除去機構の別の例を説明する。この図に示す残渣除去機構５０も残渣除去部材としてローラーを備えているが、ローラーを手動操作ハンドルを用いて回転させるようになっている点が相違している。したがって、上記の残渣除去機構４０の各部分に対応する部位には同一の符号を付し、それらの説明は省略するものとする。

残渣除去機構５０のローラー４１の回転軸４２の軸端部４２ａには、そこから直交する方向に延びる状態に、手動操作用のＬ形のハンドル５１が取り付けられている。ハンドル５１の先には回転式のグリップ５２が取り付けられている。したがって、必要に応じて、ハンドル５１を回してローラー４１を回転させることにより、残渣排出口１９に溜まった残渣を除去して排出することができる。

なお、ローラー４１を回転自在の状態に保持しておき、ローラー４１を回転させるためのモーター、ハンドルなどを省略することも可能である。この場合においても、ローラー４１によって残渣排出口１９の鋭角な下流側縁部分１９ａに残渣が絡み付くことが防止あるいは抑制され、回転自在なローラー４１の回転によって残渣排出口１９から残渣が送り出されるので、残渣排出口１９に溜まる残渣の量を低減することができる。よって、残渣の排出作業の回数を減らすことができるので、運転効率の低下を抑制できる。

次に、図４を参照して残渣除去機構の更に別の例を説明する。この図に示す残渣除去機構６０は、残渣除去部材として旋回部材６１を備えている。すなわち、残渣排出口１９に接続されている排出ダクト２０Ａの上側の側板部分が略半円形断面の円弧板部分２０ｅとなっている。排出ダクト２０Ａの内部には、当該円弧板部分２０ｅの円弧中心に位置する旋回中心軸６２が水平に架け渡されている。旋回中心軸６２には、半径方向に延びる一定幅の旋回板、あるいは、旋回中心軸６２の軸線方向に一定の間隔で半径方向に延びる旋回腕あるいは旋回羽からなる旋回部材６１が取り付けられている。図４から分かるように、旋回部材６１は、残渣排出口１９から退避した位置から、その下流側縁部分１９ａの近傍を通る旋回軌跡を描く。したがって、残渣排出口１９に残渣が溜まった場合には、旋回部材６１を旋回させることにより、残渣を外部に排出することができる。

本例では、旋回部材６１を旋回中心軸６２の回りに旋回させるようにしているが、残渣除去部材としては、残渣排出口１９から退避した位置から残渣排出口１９の下流側縁部分１９ａの近傍を通る揺動軌跡を描くように揺動する揺動部材を用いることも可能である。また、直線往復運動を行う部材であってもよく、本明細書において揺動部材には直線往復運動を行う部材も含まれる。さらに、旋回部材を含む揺動部材を揺動させるためには、図１、２に示す残渣除去機構４０のように、モーターなどの駆動源を取り付けることが可能である。この代わりに、図３に示す残渣除去機構５０のように、手動操作用のハンドルを用いて揺動部材を揺動させることも可能である。

１粉砕分別機
２円筒状ドラム
３篩面
４投入口
５破砕用羽根車
６破砕刃
７残渣排出口
７ａ下流側縁部分
８排出ダクト
８ａ側板部分
９頂部
ｗ残渣
１１粉砕分別機
１２装置架台
１３供給室
１４破砕室
１５投入口
１６円筒ドラム
１６ａ外周板部分
１７メッシュスクリーン
１９残渣排出口
１９ａ下流側縁部分
２０、２０Ａ排出ダクト
２０ａ、２０ｂ側板部分
２０ｃ側板部分
２０ｄ排出口
２１、２２スクリュー軸
２３、２４軸支持部
２５、２６減速機
２７、２８駆動モーター
３１軸端部
３２軸受ユニット
３３従動側Ｖ溝プーリー
３４モーター
３５駆動側Ｖ溝プーリー
４０残渣除去機構
４１ローラー
４１ａ円形外周面
４２回転軸
４２ａ軸端部
４３ギヤボックス
４４モーター
４５ブラケット
４６ブレード
４６ａ刃先
Ａ、Ｂ矢印
５０残渣除去機構
５１ハンドル
５２グリップ
６０残渣除去機構
６１旋回部材
６２旋回中心軸

Claims

同軸状態に配置されている破砕用羽根車の回転に伴って、投入された破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に送り出されながら破砕される筒状の破砕室と、
前記破砕室内で破砕された破砕物を篩落とすために当該破砕室の下側周面部分を規定している篩面と、
前記篩面から篩落とされずに前記破砕室における破砕対象物の送り出し方向の端部に至った残渣を外部に排出するために、当該破砕室の前記端部の上側周面部分に形成した残渣排出口と、
前記残渣排出口の内周縁における下側の縁部分であって前記破砕用羽根車の回転方向の下流側に位置する下流側縁部分の外側において、その円形外周面が前記下流側縁部分に対峙する状態で当該円形外周面を当該下流側縁部分に沿って配置したローラーと、を有し、
前記ローラーは、当該ローラーの上側部分が前記下流側縁部分よりも上方に位置しており、
前記ローラーが回転することにより前記下流側縁部分に溜まった残渣が掻き落されることを特徴とする粉砕分別機。
請求項１において、
前記ローラーは回転自在の状態に配置されていることを特徴とする粉砕分別機。
請求項１または２において、
前記ローラーを回転させるための手動操作ハンドルを備えていることを特徴とする粉砕分別機。
請求項１または２において、
前記ローラーを回転させるための回転駆動源を備えていることを特徴とする粉砕分別機。
請求項４において、
前記回転駆動源によって前記ローラーの正転および逆転を交互に繰り返すことを特徴とする粉砕分別機。
請求項１ないし５のうちのいずれかの項において、
前記ローラーの円形外周面に付着した異物を除去するために、当該円形外周面に接触した位置あるいは当該円形外周面に近接した位置に配置した異物除去用ブレードを備えていることを特徴とする粉砕分別機。
同軸状態に配置されている破砕用羽根車の回転に伴って、投入された破砕対象物が当該破砕用羽根車の軸線方向に送り出されながら破砕される筒状の破砕室と、
前記破砕室内で破砕された破砕物を篩落とすために当該破砕室の下側周面部分を規定している篩面と、
前記篩面から篩落とされずに前記破砕室における破砕対象物の送り出し方向の端部に至った残渣を外部に排出するために、当該破砕室の前記端部の上側周面部分に形成した残渣排出口と、
前記残渣排出口から退避した退避位置から当該残渣排出口の内周縁における前記破砕用羽根車の回転方向の下流側に位置する下流側縁部分の近傍を通る揺動軌跡に沿って揺動作可能な揺動部材と、を有し、
前記揺動部材が前記揺動軌跡に沿って揺動することにより前記下流側縁部分に溜まった残渣が掻き落されることを特徴とする粉砕分別機。
請求項７において、
前記揺動部材を揺動させるための手動操作ハンドルを備えていることを特徴とする粉砕分別機。
請求項７において、
前記揺動部材を揺動させるための駆動源を備えていることを特徴とする粉砕分別機。