JP5576692B2 - 固定刃ユニット及び破砕装置 - Google Patents

Description

本発明は、固定刃ユニット及び破砕装置に関する。

一軸剪断破砕装置は、特許文献１に記載されているように、被破砕物を投入するホッパと、ホッパの下方に配置された破砕処理部と、破砕処理部に向けて水平方向から被破砕物を押圧する押圧機構等を備えている。

図１３に示すように、破砕処理部１００は、所定の軸心周りに回転する破砕ロータ１０１の周面に周方向に形成された溝部１０２に固定された先端Ｖ字状の回転刃１０３と、破砕ロータ１０１の軸芯方向に沿って対向配置され、回転刃１０３と噛み合って被破砕物を剪断破砕する先端Ｖ字状の固定刃１０４を備えている。なお、図１３中の破線１０３ａは、回転刃１０３の刃先の軌跡を表わす。

回転刃１０３は破砕ロータ１０１の溝部１０２に軸心方向にジグザグ状に配置された回転刃取付座１０５に、一辺が数十ｍｍ程度の単一のチップ状の回転刃１０３が取り付けられ、固定刃１０４は破砕ロータ１０１に対向配置された台盤１０８に固定された固定刃取付部材１０７に形成された取付座に固定されている。

なお、固定刃１０４は、回転刃１０３と共同して被破砕物を破砕するため、適度な硬度をもつ材質によって形成されるが、固定刃取付部材１０７は、比較的安価な材料で形成されるため、固定刃程度の硬度がなく、台盤１０８によって支持されている。

特開２０１０−１７６３８号公報

しかし、固定刃取付部材１０７の隣接する取付座間の面１０９や、台盤１０８の隣接する固定刃１０４間の面１１０上の斜線で示す領域に被破砕物が堆積すると、堆積物が回転刃１０３の回転に対する抵抗となって、回転刃１０３や破砕ロータ１０１及び破砕ロータに動力を伝達する変速機構等に異常な高負荷を与え、円滑な破砕処理に支障をきたす虞があり、場合によっては変速機構等が破損する虞もある。

本発明の目的は、破砕ロータに掛かる負荷を軽減して、安定的で効率の良い破砕処理が行える固定刃ユニット及び破砕装置を提供する点にある。

上述の目的を達成するため、本発明による固定刃ユニットの第一の特徴構成は、特許請求の範囲の書類の請求項１に記載した通り、破砕ロータの周面に配列固定されたＶ字状の刃先を備えた回転刃と噛み合って被破砕物を剪断破砕するＶ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃と、前記破砕ロータの軸芯方向に沿うように、前記固定刃をすくい面の裏面側から支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備え、少なくとも台盤の先端が前記固定刃の刃先より前記回転刃から離隔するとともに刃元より刃先側に位置するように前記台盤に単数または複数取り付けられ、剪断破砕された被破砕物を、前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が前記固定刃支持部材に形成されている点にある。

上述の構成によれば、回転刃と固定刃によって剪断破砕された被破砕物が、回転刃の回転に伴って、固定刃支持部材に形成された第１の案内面に沿って固定刃の刃元から刃先に到る側方空間から台盤の先端縁に向けて離脱するため、回転刃の回転に対する抵抗を低減することができ、安定的で効率の良い破砕処理が行え、しかもチップ状の固定刃及び固定刃支持部材が薄型に形成される場合であっても、固定刃支持部材とともに台盤によって支持されるため、回転刃と固定刃が被破砕物を破砕する際に固定刃を介して固定刃支持部材の取付座に掛かる荷重を十分な強度で支持できるようになる。

同第二の特徴構成は、同請求項２に記載した通り、破砕ロータの周面に配列固定されたＶ字状の刃先を備えた回転刃と噛み合って被破砕物を剪断破砕するＶ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃と、前記破砕ロータの軸芯方向に沿うように、前記固定刃をすくい面の裏面側から支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備え、前記台盤に単数または複数取り付けられ、剪断破砕された被破砕物を、前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が前記固定刃支持部材の前記取付座の側方に形成され、前記固定刃の刃元側から延出する傾斜面で構成されている点にある。

上述の構成によれば、チップ状の固定刃、及び、固定刃支持部材が薄型に形成される場合であっても、十分な機械的強度を確保できる。しかも、剪断破砕された被破砕物が、回転刃の回転に伴って、固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から傾斜面に沿って台盤の上端縁に速やかに且つ円滑に離脱されるようになる。

同第三の特徴構成は、同請求項３に記載した通り、上述の第一または第二の特徴構成に加えて、前記第１の案内面は、その一端部が前記台盤の上端縁に連なるように形成されている点にある。

上述の構成によれば、第１の案内面の一端部が台盤の上端縁に連なるように形成されているので、第１の案内面と台盤に被破砕物が堆積するような段差部をなくすことができる。

同第四の特徴構成は、同請求項４に記載した通り、上述の第二の特徴構成に加えて、前記傾斜面と前記固定刃の底面とのなす角度が４５度以上９０度未満の範囲である点にある。

上述の構成によれば、傾斜面と前記固定刃の底面とのなす角度が４５度以上９０度未満の範囲に設定することで、傾斜面から受ける反回転方向の抗力を低減させて、回転刃の回転に伴い傾斜面に沿って被破砕物を円滑に離脱させることができる。また、回転刃の回転に伴って回転刃と固定刃支持部材との間に形成される空間が次第に広くなるので、被破砕物を円滑に離脱させることができる。

同第五の特徴構成は、同請求項５に記載した通り、上述の第一から第四の何れかの特徴構成に加えて、前記固定刃支持部材に形成された前記固定刃の厚み方向に沿って形成された切欠面の刃元側が曲面に形成され、前記曲面の曲率半径が０より大きく前記固定刃の刃部の一辺の長さの１／４以下である点にある。

上述の構成によれば、固定刃支持部材に形成された切欠面の刃元側に形成された曲面の曲率半径が固定刃の刃部の長さに比べて十分に小さくなり、固定刃の刃元位置に被破砕物が堆積して回転刃に異常な高負荷が掛かるような事態を効果的に低減できる。

同第六の特徴構成は、同請求項６に記載した通り、上述の第一から第五の何れかの特徴構成に加えて、前記台盤の先端縁に、剪断破砕された被破砕物を前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から離脱させる第２の案内面が、前記台盤の上端縁に連なるように形成され、前記第１の案内面が前記第２の案内面に連なるように形成されている点にある。

上述の構成によれば、回転刃の回転に伴って各固定刃の刃先間から第１の案内面に沿って離脱した被破砕物が台盤上に留まることなく、被破砕物を第２の案内面に沿って円滑に離脱させることができる。

本発明による破砕装置の特徴構成は、同請求項７に記載した通り、上述の第一から第六の何れかの特徴構成を備えた固定刃ユニットを備えた点にある。

以上説明した通り、本発明によれば、破砕ロータに掛かる負荷を軽減して、安定的で効率の良い破砕処理が行える固定刃ユニット及び破砕装置を提供することができるようになった。

本発明による破砕装置の概略図 破砕ロータ及び回転刃の説明図 （ａ）は回転刃の平面図、（ｂ）は回転刃の正面図、（ｃ）は回転刃及び回転刃取付部材の断面図 （ａ）は固定刃ユニットの斜視図、（ｂ）は固定刃の平面図、（ｃ）は固定刃の正面図 （ａ）は回転刃取付部材の平面図、（ｂ）は回転刃取付部材の正面図、（ｃ）は回転刃取付部材の右側面図 破砕処理部の部分拡大図 固定刃ユニットの部分拡大図 （ａ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の斜視図、（ｂ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の側面図 （ａ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の斜視図、（ｂ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の側面図 （ａ）は別実施形態による回転刃の正面図、（ｂ）は別実施形態による固定刃の平面図、（ｃ）は別実施形態による固定刃の側面図 （ａ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の斜視図、（ｂ）は別実施形態による固定刃ユニット及び台盤の側面図 別実施形態による固定刃ユニットの部分拡大図 従来の破砕処理部の部分拡大図

以下に、本発明による固定刃ユニット及び破砕装置の好ましい実施形態を説明する。

図１に示すように、破砕装置の一例としての一軸剪断破砕装置１（以下、「破砕装置１」と記す）は、電化製品、建築廃材、プラスチックなどの被破砕物を投入する受入ホッパ２と、受入ホッパ２に投入された被破砕物を破砕処理する破砕処理部１０と、破砕処理部１０に向けて水平方向から被破砕物を押圧するプッシャ機構３と、破砕処理部１０を駆動する駆動機の一例としての電動機Ｍを備え、プッシャ機構３及び電動機Ｍは、制御装置（図示せず）によって駆動制御されている。

プッシャ機構３は、押込プッシャ３ａと、押込プッシャの後端に接続されたアーム３ｂと、アーム３ｂに接続され油圧ポンプ（図示せず）からの圧油により伸縮作動する油圧シリンダのピストン３ｃを備え、押込プッシャ３ａが水平方向に台盤４上を前進後退駆動して、被破砕物を破砕処理部１０に向けて押圧するように構成されている。

破砕処理部１０は、受入ホッパ２の下方に配置され、所定の軸心周りに回転する破砕ロータ５の周面に固定されたＶ字状の刃先を備えた回転刃２０と、回転刃２０と噛み合って被破砕物を剪断破砕するＶ字状の刃先を備えた固定刃３０とで構成されている。

破砕ロータ５は、電動機Ｍの動力がベルト及び減速機（図示せず）を介して伝達され回転するように構成されている。押込プッシャ３ａにより破砕処理部１０に向けて押圧された被破砕物は、破砕ロータ５の回転に伴って回転する回転刃２０と固定刃３０によって剪断破砕される。

破砕処理部１０の下部には、回転刃２０と固定刃３０により所定サイズ以下に破砕された被破砕物を選択的に通過させるスクリーン機構６と、スクリーン機構６を通過した被破砕物を受け止める排出ホッパ７が設けられている。

スクリーン機構６は、回転刃２０の回転軌跡に沿った弧状に湾曲形成され、多数の開孔が形成されたパンチングメタルで構成され、破砕処理部１０で破砕された被破砕物のうちスクリーン機構６の開孔より小さい被破砕物は、前記開孔から排出ホッパ７に落下して破砕装置１の外部に排出され、スクリーン機構６の前記開孔を通らなかったものは、再び回転刃２０と固定刃３０で破砕される。

なお、スクリーン機構は、多数の開口が形成されたパンチングメタルで構成する場合に限らず、回転刃２０の回転軌跡に沿った弧状に湾曲形成された平板に複数のスリット状の開口部を備え、その長手方向エッジのうち破砕ロータ５の回転方向側のエッジが水平方向に対して傾斜し、回転刃２０の軌跡に沿って前記エッジの傾斜方向が交互に切替わるように形成された構成であってもよい。

破砕処理部１０について詳述する。
図２に示すように、回転刃２０は、破砕ロータ５の周囲に形成された所定のピッチで互いに平行なＶ字状の溝部５Ｖに固定された回転刃取付部材２１によって、隣り合う溝部５Ｖに設けられているものの刃先を連ねるとジグザグ（波状）になるよう所定の位置に固定されている。

図３（ａ），（ｂ）に示すように、回転刃２０は、一辺が約２５ｍｍの表裏両面の稜線に刃部２２が形成され、中央に回転刃取付部材２１に取り付けるためのボルト孔２３が形成された四角柱で構成されている。刃先となる角αは９０度に設定されている。

図３（ｃ）に示すように、回転刃取付部材２１は、底面が破砕ロータ５の周囲に形成された所定のピッチで互いに平行なＶ字状の溝部５Ｖに沿う形状に形成され、回転刃２０の回転刃取付部材２１の後方は固定刃３０と干渉しないように面取り２４がなされた形状をしている。回転刃２０の取付面には、回転刃２０を着脱できるようにボルト孔が所定位置に形成され、取付面に回転刃２０を取り付けて、裏面側からボルト２７で固定するように構成されている。なお、回転刃２０の前方には、回転刃２０と破砕ロータ５との隙間に被破砕物が詰まることを防止する遮蔽部材２６が備えられている。

回転刃取付部材２１は、溝部５Ｖの所定位置に溶接され固定される。なお、回転刃取付部材２１は溝部５Ｖに溶接せずに、ボルト等を用いて着脱自在に構成してもよい。

図４（ａ）に示すように、固定刃３０は、Ｖ字状の刃先を備えたチップ状に構成されている。固定刃３０と、複数のチップ状の固定刃３０を個別に支持する取付座３１が四つ配列形成された固定刃支持部材３２とで固定刃ユニット３３が構成されている。

図６に示すように、固定刃ユニット３３は、台盤４の先端部に形成された段差部に、破砕ロータ５の軸心方向に沿って複数配列され、回転刃２０の刃先と干渉することがないように、少なくとも固定刃３０の刃先より台盤４の先端縁４ａが回転刃２０から離隔する相対位置関係となるように取り付けられている。

また、回転刃２０と固定刃３０により被破砕物が破砕される際に、チップ状の固定刃３０に掛かる荷重を固定刃支持部材３２と協働して十分支持できるように、台盤４の先端は、固定刃３０の刃部の少なくとも半分より前方位置まで延出している。なお、図６中の破線２０ａは、回転刃２０の刃先の軌跡を表わす。

図４（ｂ），（ｃ）に示すように、固定刃３０は、一辺が約２５ｍｍの表裏両面の稜線に刃部３４が形成され、中央に固定刃支持部材３２に取り付けるためのボルト孔３５が形成された平面視ひし形の四角柱で構成されている。刃先となる角βは８５．２度に設定されている。

図５（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、固定刃支持部材３２には、破砕ロータ５と対向配置された台盤４の段差部に上面からボルトを挿通可能なボルト孔３６と、固定刃支持部材３２の端部に沿って凹状の取付座３１が形成されている。取付座３１には裏面から固定刃３０を取り付けるためのボルトを挿通するボルト孔３７が形成されている。固定刃取付部材３２は、平板状の金属部材の削り出しにより形成される。

本実施形態では、固定刃支持部材３２は、４つの固定刃３０を備える構成であり、取付座３１は固定刃支持部材３２の先端部に４つの固定刃の底面全体をそれぞれ支持する矩形凹状に形成されている。

固定刃支持部材３２には、剪断破砕された被破砕物を回転刃２０の回転に伴って固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間、つまり隣接する取付座３１に配列した各固定刃３０の刃先間から台盤４の先端縁４ａに向けて離脱させる第１の案内面４０が形成されている。

このような構成により、回転刃２０と固定刃３０によって剪断破砕された被破砕物が、回転刃２０の回転に伴って、固定刃支持部材３２に形成された第１の案内面４０に沿って固定刃３０の刃元から刃先に到る側方空間から台盤４の先端縁に向けて離脱するため、回転刃２０の回転に対する抵抗を低減することができ、安定的で効率の良い破砕処理が行える。

第１の案内面４０は、その一端部（下方側端部）４０ｂが台盤４の上端縁４ｂに連なるように形成されている必要がある。第１の案内面４０に沿って案内される被破砕物が隣接する取付座３１間に落下して台盤４上に堆積するような不都合がなく、台盤４の上端縁４ｂから容易に離脱するからである。

なお、台盤４の上端縁４ｂが第１の案内面４０の下方側端部４０ｂよりも反ロータ側に引退するような相対関係で固定刃ユニット３３が台盤４に取り付けられている場合には、第１の案内面４０に沿って案内される被破砕物が隣接する取付座３１間に落下して台盤４上に堆積するような不都合は発生しない。

第１の案内面４０は、固定刃３０の厚み方向に、固定刃３０の刃部と平行に形成された一対の切欠面４１と、一対の切欠面４１と連なり固定刃３０の刃元側の高さ方向中央付近から台盤４の上端縁４ｂに連なる傾斜面４２で構成されている。傾斜面４２は固定刃３０の底面となす角度θが４５度に設定されている。

このような構成によって、剪断破砕された被破砕物が、回転刃２０の回転に伴って、固定刃３０の刃元側から刃先側に到る側方空間から傾斜面４２に沿って台盤４の上端縁４ｂに速やかに且つ円滑に離脱されるようになる。

さらに、固定刃支持部材３２の取付座３１間が傾斜面４２で連接されているので固定刃支持部材３２自体の強度も確保でき、また、固定刃３０が固定刃支持部材３２とともに台盤４によって支持されるため、チップ状の固定刃３０、及び、固定刃支持部材３２が薄型に形成される場合であっても、回転刃２０と固定刃３０が被破砕物を破砕する際に、固定刃３０を介して固定刃支持部材３２の取付座３１に掛かる荷重を十分な強度で支持できるようになる。

当該角度θは、４５度以上９０度未満の範囲に設定することが好ましく、傾斜面４２から受ける反回転方向の抗力を低減させて、回転刃２０の回転に伴い傾斜面４２に沿って被破砕物を円滑に離脱させることができる。また、回転刃２０の回転に伴って回転刃２０と固定刃支持部材３２との間に形成される空間が次第に広くなるので、被破砕物を円滑に離脱させることができる。

図５（ａ），（ｂ）及び図７に示すように、固定刃支持部材３２に形成された一対の切欠面４１の当接部４３、つまり、切欠面４１の刃元側が曲率半径約２ｍｍ程度の曲面で構成されている。

固定刃支持部材３２に対して取付座３１及び切欠面４１を切削加工する際に、工具による加工の制限があること、取付座３１の強度を確保する必要があること等の理由による。しかし、この曲面の上端には、取付座３１に隣接して微小な平面が形成され、この領域に被破砕物が堆積すると、破砕ロータに異常な高負荷が掛かる虞がある。

そのため、一対の切欠面４１の当接部４３に形成された曲面の曲率半径は、０より大きく前記固定刃の刃部の一辺の長さの１／４以下であることが好ましく、さらには、前記曲率半径は０より大きく前記固定刃の刃部の一辺の長さの１／１０以下であることが好ましい。被破砕物の堆積を回避しながらも取付座３１の強度を確保することができるからである。

一対の切欠面４１の当接部４３の曲面の曲率半径を固定刃３０の刃部の長さに比べて十分に小さくすることで、固定刃３０の刃元位置の取付面３１の端部３１ａの面積を小さくすることができるので被破砕物が堆積して砕ロータ５に掛かる負荷が異常に増大するような事態の発生を回避できる。

例えば、定格電力１５０ＫＷの破砕装置で、上述の曲率半径を１０ｍｍ（固定刃の刃部の一辺の長さの２／５）に設定した場合と、曲率半径を２ｍｍ（固定刃の刃部の一辺の長さの１／１２．５）に設定した場合との比較実験によれば、曲率半径を２ｍｍに設定すると、曲率半径を１０ｍｍに設定し場合と比較して、破砕ロータ５に掛かる負荷を約２０％低減させることができる、ということが確認されている。また、上述の曲率半径を６ｍｍ（固定刃の刃部の一辺の長さの約１／４）に設定した場合にも、２０％には及ばないが、曲率半径を１０ｍｍに設定した場合に比べて負荷を約１０％低減できることが確認されている。

なお、回転刃２０と固定刃３０は、回転刃２０の刃先が固定刃３０の刃元と噛み合うときの仰角が略１６度になるように配置されている。このような角度に設定されている理由は、回転刃２０の刃先が固定刃３０と噛み合うときの仰角が０度より大きくなるように配置することで、まず回転刃２０の刃先が固定刃３０に対して噛み合い、その後刃元が噛み合うように構成でき、被破砕物に対して剪断力を回転刃２０の刃先から刃元にかけて働かすことで破砕効率を向上させることができるからである。回転刃及び固定刃の刃先角度も、回転刃の刃先が固定刃と噛み合うときの仰角に応じて適宜設定され、傾斜面４２の角度θも４５度以上９０度未満の範囲で適宜設定される。

回転刃２０及び固定刃３０は、表裏両面の稜線に刃部が形成されているので、刃部が磨耗したり、破損したときは、反転又は表裏面又は１８０度回転させて新たな刃部を使用することができる。それぞれ取付座に取り付けた状態においては、ボルト先端面が刃体と略面一とすることで、ボルト孔に被破砕物が引っ掛かったり挟まったりして、メネジが変形したり破損する虞がないので表裏面を入れ替えて使用するときや交換するときに、ボルトの着脱が容易となる。

なお、回転刃及び固定刃を構成する材質は、超硬合金、工具鋼等の被破砕物に対して十分な強度をもった材質が選定され、固定刃支持部材３２は汎用の鋼材が用いられる。

ところで、回転刃２０と固定刃３０の間に異物が噛み込まれると、破砕ロータに異常な高負荷がかかり、変速機構等が破損するという不都合を解消するために、破砕ロータと変速機構の間にトルクリミッタを組み込み、変速機構への異常なトルク伝達を遮断するように構成される破砕装置もある。

上述の第１の案内面４０が形成されていない場合には、固定刃支持部材３２の取付座３１間に被破砕物が堆積して、それによって破砕ロータに異常な高負荷がかかると、トルクリミッタが頻繁に作動して安定な破砕処理を妨げるばかりでなく、トルクリミッタ自体が破損する虞もある。

本発明によれば、回転刃２０の回転に伴って、剪断破砕された被破砕物が第１の案内面４０に沿って各固定刃３０の刃先間から台盤４の先端縁に向けて容易に離脱されるので、トルクリミッタが頻繁に作動し或は破損するような事態も解消できる。

本発明による固定刃ユニットの第一の別実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図８（ａ），（ｂ）に示すように、固定刃ユニット５０は、Ｖ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃３０と、複数のチップ状の固定刃３０を個別に支持する取付座５１が配列形成された固定刃支持部材５２で構成されている。

固定刃支持部材５２は、４つの回転刃３０を備える構成であり、取付座５１は固定刃支持部材５２の先端部に４つの固定刃の底面全体をそれぞれ支持する矩形凹状に形成され、固定刃支持部材５２の取付座５１間には、剪断破砕された被破砕物を回転刃２０の回転に伴って各固定刃３０の刃先間から、台盤５５の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面５３が形成されている。

第１の案内面５３は、固定刃支持部材５２の取付座５１間に形成され、固定刃３０の厚み方向に沿って形成された一対の切欠面５４で構成されている。さらに、台盤５５の先端縁には、剪断破砕された被破砕物を回転刃２０の回転に伴って各固定刃３０の刃先間から離脱させる第２の案内面５６が形成されている。

第２の案内面５６は、第１の案内面５３としての一対の切欠面５４に連なるように形成された一対の切欠面５７と、一対の切欠面５７と連なり固定刃３０の刃元側から台盤５５の底面方向縁部に連なる傾斜面５８で構成されている。

つまり、台盤の先端縁に、剪断破砕された被破砕物を回転刃の回転に伴って各固定刃の刃先間から離脱させる第２の案内面が、台盤の上端縁に連なるように形成され、第２の案内面が前記第１の案内面に連なるように形成されている。

従って、回転刃の回転に伴って各固定刃の刃先間から第１の案内面に沿って離脱した被破砕物が台盤上に留まることなく、被破砕物を第２の案内面に沿って円滑に離脱させることができる。

傾斜面５８は、固定刃３０の底面となす角度θは４５度に設定されている。なお、角度θは４５度以上９０度未満の範囲で適宜設定される。回転刃２０と固定刃３０は、回転刃２０の刃先が固定刃３０の刃元と噛み合うときの仰角が略１６度になるように配置されている。

一対の切欠面５４の当接部及び、一対の切欠面５７の当接部は曲率半径約２ｍｍ程度の曲面で構成されている。なお、固定刃支持部材５２に形成された一対の切欠面５４の当接部、及び、台盤５５の先端縁に形成された一対の切欠面５７の当接部がそれぞれ曲面で構成され、前記それぞれの曲面の曲率半径が０より大きく固定刃３０の刃部の一辺の長さの１／４以下であることが好ましい。

次に、本発明による固定刃ユニットの第二の別実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

図９（ａ），（ｂ）に示すように、固定刃ユニット６０は、Ｖ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃３０と、複数のチップ状の固定刃３０を個別に支持する取付座６１が配列形成された固定刃支持部材６２で構成されている。

固定刃支持部材６２は、４つの固定刃３０を備える構成であり、取付座６１は固定刃支持部材６２の先端部に４つの固定刃の底面全体をそれぞれ支持する矩形凹状に形成され、固定刃支持部材６２の取付座６１間には、剪断破砕された被破砕物を回転刃２０の回転に伴って各固定刃３０の刃先間から、台盤６５の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面６３が形成されている。

第１の案内面６３は、固定刃支持部材６２の取付座６１間に形成され、固定刃３０の厚み方向に沿って形成された一対の切欠面６４で構成されている。さらに、台盤６５の先端縁には、剪断破砕された被破砕物を回転刃２０の回転に伴って各固定刃３０の刃先間から離脱させる第２の案内面６６が形成されている。

第２の案内面６６は、第１の案内面６３としての一対の切欠面６４に連なるように形成された一対の切欠面６７で構成されている。

つまり、本実施形態も、台盤の先端縁に、剪断破砕された被破砕物を回転刃の回転に伴って各固定刃の刃先間から離脱させる第２の案内面が、台盤の上端縁に連なるように形成され、第１の案内面が第２の案内面に連なるように形成されている。

一対の切欠面６４の当接部及び、一対の切欠面６７の当接部は曲率半径約２ｍｍ程度の曲面で構成されている。なお、固定刃支持部材６２に形成された一対の切欠面６４の当接部、及び、台盤６５の先端縁に形成された一対の切欠面６７の当接部がそれぞれ曲面で構成され、前記それぞれの曲面の曲率半径が０より大きく固定刃３０の刃部の一辺の長さの１／４以下であることが好ましい。

次に、本発明による固定刃ユニットの第三の別実施形態について説明する。なお、上述の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付し、説明を省略する。

上述の実施形態では、それぞれ一つのチップ状の回転刃及び固定刃が噛み合う構成について説明したが、それぞれ複数のチップ状の回転刃及び固定刃を組み合わせて、見かけ上大きな回転刃と固定刃を構成し、当該回転刃と固定刃が噛みあうように構成してもよい。

図１０（ａ），（ｂ），（ｃ）及び図１２に示すように、回転刃７０は、破砕ロータ５に形成された溝部５Ｖに固定される回転刃取付部材７１と、回転刃取付部材７１に着脱自在に取り付けられた三つの回転刃２０で構成されている。なお、図１２中の破線７０ａは、回転刃７０の刃先の軌跡を表わす。

回転刃取付部材７１は、底面が破砕ロータ５の溝部５Ｖに沿う形状に形成され、回転刃２０の回転刃取付部材７１の側面後方は固定刃と干渉しないように面取りがなされた形状をしている。回転刃２０の取付面には、三つの回転刃２０のうち一つは刃先位置に、他の二つは刃部が刃先位置に配置された回転刃２０の刃部に連なる位置に、それぞれ着脱できるようにボルト孔が所定位置に形成され、取付面に三つの回転刃２０を取り付けて、裏面側からボルトで固定するように構成されている。

このような回転刃取付部材２１が、破砕ロータ５の溝部５Ｖの所定位置に溶接部Ｗで固定されている。なお、回転刃取付部材７１は溝部５Ｖに溶接せずに、ボルト等を用いて着脱自在に構成してもよい。回転刃２０の前方には、刃元位置に配置された回転刃２０と破砕ロータ５との隙間に被破砕物が詰まることを防止する遮蔽部材７２が備えられている。

なお、各回転刃２０が反転または回転させて刃先位置及び前記刃先に連なる位置に取付可能である。

次に、固定刃ユニット８０について説明する。
図１１（ａ），（ｂ）及び図１２に示すように、固定刃ユニット８０は、破砕ロータ５の軸心方向に沿って破砕ロータ５と対向配置された台盤９０に形成された段差部に着脱自在の固定刃支持部材８２と、固定刃支持部材８２に形成された取付座８３に着脱自在に取り付けられた三つの回転刃３０で構成されている。なお、本実施形態では、固定刃支持部材８２は、三つのチップ状の固定刃で一つの固定刃８１が構成され、当該２つの固定刃８１を備える構成となっている。

固定刃支持部材８２には、破砕ロータ５と対向配置された台盤９０の段差部に上面からボルトを挿通可能なボルト孔８４と、固定刃支持部材８２の端部に沿って凹状の取付座８３が形成されている。取付座８３には、三つの四角柱の回転刃３０の一つが刃先位置に、他の二つの回転刃３０の刃部が刃先の回転刃３０の刃部に連なる位置に取り付けるためのボルト孔８５が形成され、各回転刃３０が反転または回転させて刃先位置及び前記刃先に連なる位置に取付可能に構成され固定刃８１となる。

固定刃支持部材８２の取付座８３間には、剪断破砕された被破砕物を回転刃７０の回転に伴って各固定刃８１の刃先間から、台盤９０の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面８６が形成されている。

第１の案内面８６は、固定刃３０の厚み方向に沿って形成された一対の切欠面８７と、一対の切欠面８７と連なり固定刃８１の刃元側の高さ方向中央付近から台盤９０の先端縁に連なる傾斜面８８で構成されている。固定刃支持部材３２に形成された一対の切欠面８７の当接部８９は曲率半径約２ｍｍ程度の曲面で構成され、傾斜面８８は固定刃８１の底面となす角度が４５度に設定されている。なお、回転刃７０と固定刃８１は、回転刃７０の刃先が固定刃８１の刃元と噛み合うときの仰角が略１６度になるように配置されている。

さらに、台盤９０の先端縁には、剪断破砕された被破砕物を回転刃７０の回転に伴って各固定刃８１の刃先間から離脱させる第２の案内面９１が形成されている。

第２の案内面９１は、第１の案内面８６としての一対の切欠面８７に連なるように形成された一対の切欠面９２と、一対の切欠面９２と連なり固定刃８１の刃元側から台盤９０の底面方向縁部に連なる傾斜面９３で構成されている。

この場合にも、固定刃支持部材８２の取付座８１間に傾斜面８８が形成されているので、固定刃支持部材８２自体の強度も確保でき、また、固定刃支持部材８２のうち、取付座８１が形成された領域が台盤９０によって十分に支持されるため、チップ状の固定刃、及び、固定刃支持部材が薄型に形成される場合であっても、回転刃と固定刃が被破砕物を破砕する際に、固定刃を介して固定刃支持部材８２の取付座８１に掛かる荷重を十分な強度で支持できるようになる。

傾斜面９３は、固定刃３０の底面となす角度は約６０度に設定されている。なお、傾斜面８８及び傾斜面９３の角度は４５度以上９０度未満の範囲で適宜設定される。

以上説明した実施形態では、固定刃ユニットとして、四つの固定刃と前記固定刃を個別に支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備えた固定刃ユニット、及び、六つの固定刃と前記固定刃を三つずつ支持する二つの取付座が形成された固定刃支持部材とを備えた固定刃ユニットについて説明したが、本発明による固定刃ユニットはこれらに限るものではなく、以下に示す態様も含まれる。

一又は二以上の複数の固定刃と前記固定刃を個別に支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備えて固定刃ユニットを構成してもよい。例えば、一つの固定刃と一つの取付座が形成された固定刃支持部材とを備えた固定刃ユニットを台盤に複数取り付けるように構成され、前記固定刃支持部材に剪断破砕された被破砕物を回転刃の回転に伴って、隣り合う固定刃ユニットが備える固定刃の刃先間から、つまり固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から、前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が形成されていればよい。台盤に単一の固定刃ユニットを取り付け、当該固定刃ユニットの単一の固定刃の両側から噛み合う二つの回転刃を取り付けた破砕ロータと協働して破砕処理する小型の破砕装置を構成することも可能になる。

また、一つの刃先を奇数個の固定刃で構成し、前記固定刃の一つを刃先位置にその他を刃元位置に支持する取付座が一つ又は二以上の複数形成された固定刃支持部材とを備えて固定刃ユニットを構成してもよい。例えば、三つの固定刃と各固定刃の一つを刃先位置にその他を刃元位置に支持する一つの取付座が形成された固定刃支持部材とを備えた固定刃ユニットを台盤に複数取り付けるように構成され、前記固定刃支持部材に剪断破砕された被破砕物を回転刃の回転に伴って、隣り合う固定刃ユニットが備える固定刃の刃先間から、つまり固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から、前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が形成されていればよい。

以上説明した破砕装置や、破砕処理部を構成する固定刃ユニットの具体的構成は実施形態の記載に限定されるものではなく、本発明による作用効果を奏する範囲において適宜変更設計可能であることはいうまでもない。

１：破砕装置
２：受入ホッパ
３：プッシャ機構
３ａ：押込プッシャ
４：台盤
４ａ：先端縁
４ｂ：上端縁
５：破砕ロータ
１０：破砕処理部
２０：回転刃
３０：固定刃
３１：取付座
３２：固定刃支持部材
３３：固定刃ユニット
４０：第１の案内面
４０ｂ：一端部（下方側端部）
４１：一対の切欠面
４２：傾斜面
４３：当接部
５０：固定刃ユニット
５１：取付座
５２：固定刃支持部材
５３：第１の案内面
５４：一対の切欠面
５６：第２の案内面
５７：一対の切欠面
５８：傾斜面
６０：固定刃ユニット
６１：取付座
６２：固定刃支持部材
６３：第１の案内面
６４：一対の切欠面
６６：第２の案内面
６７：一対の切欠面
７０：回転刃
８０：固定刃ユニット
８１：固定刃
８２：固定刃支持部材
８３：取付座
８６：第１の案内面
８７：一対の切欠面
８８：傾斜面
８９：当接部
９１：第２の案内面
９３：傾斜面

Claims (7)

1. 破砕ロータの周面に配列固定されたＶ字状の刃先を備えた回転刃と噛み合って被破砕物を剪断破砕するＶ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃と、前記破砕ロータの軸芯方向に沿うように、前記固定刃をすくい面の裏面側から支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備え、少なくとも台盤の先端が前記固定刃の刃先より前記回転刃から離隔するとともに刃元より刃先側に位置するように前記台盤に単数または複数取り付けられ、
   剪断破砕された被破砕物を、前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が前記固定刃支持部材に形成されている固定刃ユニット。
2. 破砕ロータの周面に配列固定されたＶ字状の刃先を備えた回転刃と噛み合って被破砕物を剪断破砕するＶ字状の刃先を備えたチップ状の固定刃と、前記破砕ロータの軸芯方向に沿うように、前記固定刃をすくい面の裏面側から支持する取付座が形成された固定刃支持部材とを備え、前記台盤に単数または複数取り付けられ、
   剪断破砕された被破砕物を、前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から前記台盤の先端縁に向けて離脱させる第１の案内面が前記固定刃支持部材の前記取付座の側方に形成され、前記固定刃の刃元側から延出する傾斜面で構成されている固定刃ユニット。
3. 前記第１の案内面は、その一端部が前記台盤の上端縁に連なるように形成されている請求項１または２記載の固定刃ユニット。
4. 前記傾斜面と前記固定刃の底面とのなす角度が４５度以上９０度未満の範囲である請求項２記載の固定刃ユニット。
5. 前記固定刃支持部材に形成された前記固定刃の厚み方向に沿って形成された切欠面の刃元側が曲面に形成され、前記曲面の曲率半径が０より大きく前記固定刃の刃部の一辺の長さの１／４以下である請求項１から４の何れかに記載の固定刃ユニット。
6. 前記台盤の先端縁に、剪断破砕された被破砕物を前記回転刃の回転に伴って前記固定刃の刃元側から刃先側に到る側方空間から離脱させる第２の案内面が、前記台盤の上端縁に連なるように形成され、前記第１の案内面が前記第２の案内面に連なるように形成されている請求項１から５の何れかに記載の固定刃ユニット。
7. 請求項１から６の何れかに記載の固定刃ユニットを備えた破砕装置。
   

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