JPH0649151B2 - ディスク形破砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ この発明は、木材や廃プラスチック等を破砕するために
用いられるディスク形破砕機の改良に関する。

＜従来の技術＞ 従来、破砕機としてはたとえば特許出願公表昭５８−５
００８９０号に開示されたものが知られているが、この
破砕機は、回転軸１回転当たりの破砕回数が１回である
ため、破砕効率が悪く、また螺旋刃を使用するため、そ
の製作に手間を要して、製作コストが高くなるという問
題がある。

この問題を解決すべく、本出願人はディスク形切断刃を
利用したディスク形破砕機を最近提案した（特願昭６２
−１１３２０２，特願昭６３−４８３５０）。

＜発明が解決しようとする課題＞ ところが、上記ディスク形破砕機においては、長尺の丸
太などは切断ディスクの上で回っているだけで、対向す
る回転軸の間に挿入されず、したがってこのような長尺
物に対しては切断ディスクによる丸太等の剪断がうまく
行なわれないことがわかった。

そこで、本発明の目的は長尺の被破砕物の破砕も確実に
行えるディスク形破砕機を提供することである。

＜課題を解決するための手段＞ 上記目的を達成するため、この発明のディスク形破砕機
は、投入口と排出口を有するケーシングと、上記ケーシ
ングに回転可能に取り付けられ、略平行に配置された少
なくとも２本の回転軸と、上記各回転軸を逆方向に回転
させる手段と、上記各回転軸の外周面に固定された複数
の切断ディスクとを備え、 上記回転軸の少なくとも１本に固定された複数の切断デ
ィスクは、この回転軸に対して一定の方向に傾けて取り
付けられており、 また、上記回転軸の少なくとも１本に固定された切断デ
ィスクは夫々切欠部を有し、同一の回転軸に固定された
切断ディスクのうち少なくとも中央部の複数の切断ディ
スクは、回転軸の軸方向一端側から他端側に行くにつれ
て切欠部の周方向の位置が回転軸の回転方向に対して順
次後退していることを特徴としている。

＜作用＞ 回転軸が２本の場合について説明する。回転軸の一方の
みに切断ディスクが一定の方向に傾けて設けられ、他方
の回転軸の切断ディスクは回転軸に対して略直角に設け
られているとする。また、少なくともどちらか一方の回
転軸に固定された切断ディスクには切欠部が設けられて
いるとする。これら切欠部を有する切断ディスクのうち
少なくとも中央部の複数切断ディスクは、回転軸への取
付角の位相が上記回転軸の一端側から他端側に行くにつ
れて順次後退している結果、切欠部の周方向の位置が回
転軸の回転方向に対して順次後退している。

ここで、たとえば長尺の丸太がケーシング内に投入され
ると、両回転軸の回転に伴って、丸太は複数の切断ディ
スクに夫々設けられた切欠部のうちどれかの切欠部に嵌
まり込み、丸太に当たった切欠部の先端によって丸太の
一部は回転軸の回転方向すなわち進行方向に押し込まれ
て両回転軸間に挿入される。そして、回転軸に傾斜して
取り付けられた切断ディスクの側面により、上記丸太は
軸心方向に沿って移送させられ、この切断ディスクが対
向する相手方の切断ディスクに接近したときに、これら
の切断ディスクによって丸太の一部が剪断破砕される。
続いて、回転軸の回転に伴って、上記の切欠部よりも回
転方向後方に位置している切欠部が順次丸太の他の部分
に食い込み、その都度丸太の圧縮破砕が繰り返される。
こうして、長尺物の破砕が完了する。

なお、傾斜した切断ディスクによる被破砕物の移送方向
は、回転軸の回転角０°のときの被破砕物の位置を移送
開始位置とすれば、回転軸の回転角が０〜１８０°の間
と１８０°〜３６０°の間とでは逆転する。

両回転軸に取り付けられた切断ディスクが両方とも傾斜
している場合には、これらの回転軸を逆方向に回転させ
ることにより、それぞれの回転軸の切断ディスクは丸太
をそれぞれ逆の方向に移送しようとする。したがって、
上記丸太には、軸心方向に沿って同時に逆の力が作用す
るので、１つの回転軸のみに切断ディスクを傾けて設け
た場合よりも、大きな破砕力が得られる。

また、上述したように、少なくとも中央部の切断ディス
クの切欠部の周方向の位置が回転軸の回転方向に対して
順次後退しているので、特に長尺の被破砕物の場合に
は、被破砕物全長が同時に回転軸間に押し込まれること
がない。したがって、複数の切断ディスクは同時に破砕
作業を行うのではなく、次々と時間的ずれをもって破砕
作業を行うので、すべての切断ディスクに対して負荷が
一度にかからず、したがって回転軸に一度に大きな負荷
がかからないので、回転停止といった事態を招かない。

＜実施例＞ 以下、この発明を図示の実施例により詳細に説明する。

第４，５図において、１１は投入口１２と排出口１４を
有するケーシング、１５，１６は上記ケーシング１１内
に設けられた一対の回転軸、１７は上記回転軸１５を回
転させる駆動モータである。

上記ケーシング１１の投入口１２は、第５図に示すよう
に、断面矩形の漏斗状に形成する一方、排出口１４を断
面矩形に形成している。上記投入口１２と排出口１４の
間のケーシング１１の破砕部１３の両側部は半円筒状に
形成している。上記ケーシング１１の破砕部１３内に
は、回転軸１５，１６を同一水平面内で互いに平行に配
置している。上記各回転軸１５，１６の両端部をケーシ
ング１１の端部に軸受で回転自在に支持し、一方の回転
軸１５の一端部をケーシング１１から突出させ、この一
端部にプーリ１８を固定し、このプーリ１８と駆動モー
タ１７の駆動プーリとをベルト２１で連結している。ま
た上記回転軸１５の他端部をケーシング１１から突出さ
せ、この他端部に歯車２２を固定している。また、他方
の回転軸１６の一端部をケーシング１１から突出させ、
この一端部に歯車２２と同じ歯数を有する歯車２３を固
定し、この歯車２３を一方の回転軸１５の歯車２２と噛
合している。そうすることによって、回転軸１５と１６
は同じ回転速度で同期して回転する。

上記回転軸１５，１６の外周面には、第４図に示すよう
に、板材からなる複数の切断ディスク２５，２５，…；
２６，２６，…を互いに一定間隔をあけて平行にかつ一
定方向に傾けて溶接等で固定している。第４図に示した
切断ディスク２５，２５，…；２６，２６，…の状態は
両回転軸１５，１６が一定角度回転したときのものであ
る。この状態では、互いに対向する切断ディスク２５と
切断ディスク２６（第４図中、向かって一番左側の切断
ディスク２５と向かって左側から２番目の切断ディスク
２６、左側から２番目の切断ディスク２５と左側から３
番目の切断ディスク２６、以下同様）は、非常に近接し
た平行線上に並んでいる。したがって、対向する各対の
切断ディスク２５，２６の外周部の間の隙間はわずかと
なる。上記回転軸１５，１６の切断ディスク２５，２
５，…；２６，２６，…の外周部とケーシング１１の破
砕部１３の内周面との間には僅かに隙間をあけている。

また、上記切断ディスク２５，２５，…；２６，２６，
…にはそれぞれ、第１，２図に示すように、切欠部３
０，３０，…；３１，３１，…を設けている。本実施例
では、両端を除く中央部の切断ディスク２５，２５，
…；２６，２６，…の回転軸１５，１６への取付角の位
相を回転軸１５，１６の一端側から他端側へ行くにつれ
て順次後退させているため、第１，２図に示すように、
上記切欠部３０，３０，…；３１，３１，…の周方向の
位置が回転方向に対して順次後退して略螺旋を描く形と
なっている。また、互いに対向する切断ディスク２５，
２６；２５，２６；…の切欠部３０，３１；３０，３
１；…は両回転軸１５，１６の一定回転角毎に互いに向
き合うように配置している。各切欠部３０，３１はそれ
ぞれ、略半径方向に延び、先端が外周面に対して鋭角を
なして被破砕物を押し込む働きをする押し込み部３０
ａ，３１ａと、回転軸１５，１６の略接線方向に延び、
押し込まれた被破砕物を両回転軸１５，１６間に導く働
きをする案内部３０ｂ，３１ｂを形成している。

また、上記ケーシング１１の投入口１２の開口部は回転
軸１５，１６の対向する側の部分のみに開口させ、第５
図に矢印で示すように回転軸１５，１６を内側に回転さ
せて、投入口１２からの木材等を回転軸１５，１６の間
にのみ導いて、回転軸１５，１６とケーシング１１の間
には回り込まないようにして、ケーシング１１に木材等
から力がかからないようにしている。

上記構成にすれば、回転軸１５の回転に伴って、この回
転軸１５に傾斜して設けられた切断ディスク２５はその
側面によって被破砕物を回転軸１５の軸心方向に沿って
移送させるように作用する。これらの切断ディスク２５
による被破砕物の移送方向は、回転軸１５の回転角０°
のときを移送初期位置とすれば、回転軸の回転角が０〜
１８０°の間と１８０〜３６０°の間とではそれぞれ逆
転する。したがって、被破砕物が両回転軸１５，１６間
に落下しないで対向する切断ディスク間２５，２６に滞
留しているときは、回転軸１５が１回転する間に、被破
砕物は切断ディスク２５の側面によって軸心方向に沿っ
て往復動させられることになる。同様に、回転軸１６に
傾斜して設けられた切断ディスク２６も、この回転軸１
６が回転する間に、その側面によって被破砕物が回転軸
の軸心方向に沿って移送されるように作用する。被破砕
物が切断ディスク２５，２６間に滞留している間、回転
軸１６が１回転する間に切断ディスク２６がその側面に
よってこの被破砕物を往復動させるように作用すること
は、切断ディスク２５の場合と同様である。したがっ
て、回転軸１５，１６を逆方向に回転させると、それぞ
れの回転軸１５，１６の切断ディスク２５，２６によっ
て被破砕物には対向する方向からの力が作用して、両回
転軸１５、１６の切断ディスク２５，２６が互いに接近
したときに、圧縮破砕される。しかも、被破砕物が両切
断ディスク２５，２６間に滞留している限りは、回転軸
１５，１６が１回転する間に移送方向が逆転するため、
切断ディスク２５，２６が少なくとも２度互いに接近し
て、被破砕物の破砕を行う。

なお、上記回転軸１５，１６の一方の切断ディスク２５
または２６は回転軸に対して直角に設けてもよいが、こ
の場合には両回転軸の切断ディスクを傾斜させた本実施
例に比べて圧縮力が小さくなる。

次に、上記構成のディスク形破砕機に被破砕物として長
尺の丸太が投入された場合の動作を第６，７図を参照し
て説明する。なお、ここでは、便宜上、各回転軸１５，
１６に４枚づつ切断ディスクを設けたものとして説明を
行い、それぞれの切断ディスクには番号２５１，２５
２，２５３，２５４；２６１，２６２，２６３，２６４
を、また、これらの切断ディスクの切欠部には番号３０
１，３０２，３０３，３０４；３１１，３１２，３１
３，３１４を付す。

第６図に示すように、回転軸１５，１６の回転によっ
て、切断ディスク２５１，２６１の切欠部３０１，３１
１の押し込み部が最初に丸太Ｌに当接すると、この丸太
Ｌは回転軸１５，１６の回転方向すなわち進行方向に押
し込まれ、かつ切欠部３０１，３１１の案内部によって
両回転軸１５，１６の間に導びかれる。このとき、切欠
部３０１，３０２，３０３，３０４；３１１，３１２，
３１３，３１４は螺旋状に配列されているから、丸太Ｌ
は切欠部３０１，…，３０４または３１１，…，３１４
に入り込み、第７図に示すように、丸太Ｌはたとえば図
中右下がりに傾くことになる。回転軸１５，１６間に挿
入された丸太Ｌは、両回転軸１５，１６の切断ディスク
２５１，２６１，２５２，２６２が互いに接近したとき
に剪断、破砕される。その後、切断ディスク２５２，２
６２；２５３，２６３；２５４，２６４の押し込み部３
０２，３１２；３０３，３１３；３０４，３１４が順次
丸太Ｌに当接し、以上に述べたのと同様の動作が繰り返
されるのである。

第３図の構造では長尺の丸太は一度に回転軸の間に入る
のに対して、本実施例では、少なくとも中央部の切断デ
ィスク２５，２６の回転軸１５，１６に対する取付角の
位相を回転軸１５，１６の一端側から他端側に行くにつ
れて順次後退させることによって、切欠部３０，３１を
全体として略螺旋状に配置しているので、丸太等の被破
砕物は一度に回転軸１５，１６間に挿入されず、したが
ってすべての切断ディスク２５，２６が同時に剪断動作
を行わないので、すべての切断ディスク２５，２６に対
して負荷が一度にかからず、したがって回転軸１５，１
６に一度に大きな負荷がかからない。このことは、視点
を変えるならば、駆動モータ１７のトルクが被破砕物が
嵌まり込んだ１対の切断ディスクに逐次作用し、順番に
破砕が行なわれるので、全切断ディスクで同時に破砕す
るのに比較して、各々の破砕力が増大することになる。

上記実施例では、回転軸１５，１６を互いに同期して回
転させると共に、切断ディスク２５，２５，…は回転軸
１５，１６の所定の位相角で略同一平面上に位置するよ
うに回転軸１５，１６に固定したが、これに限らないの
は勿論であり、各回転軸１５，１６は別々のモータで独
立に任意の回転数で回転させてもよく、また、切断ディ
スク２５，２５，…；２６，２６，…は各回転軸１５，
１６に対して任意の角度で取り付けてもよい。

さらに、切欠部３０，３１の形状、および、これらの切
欠部を有する切断ディスク２５，２６のそれぞれの回転
軸１５，１６に対する取付角の位相は上記実施例に限ら
ないのはもちろんであり、切断ディスク２５，２６の取
付角の位相は回転軸の全周にわたって順次後退するよう
にしてもよいし、ある位置から回転軸の略半周のみにわ
たって順次後退させた後、最初の位置に戻し、再び後退
させていってもよい。また、上記実施例では、端部２つ
の切断ディスクの取付角の位相は略同じにしたが（第１
図参照）、すべての切断ディスクの取付角の位相を変え
てもよい。また、一方の回転軸の切断ディスクは切欠部
を設けないものであってもよい。また、切欠部の押し込
み部に、第８図に示すように先端が鋭角の突起片３３を
取り付けて、押し込み力を増大するようにしてもよい。

また、上記実施例では、２本の回転軸１５，１６を用い
たが、第６図に示すような３本の回転軸（図中、３本目
の回転軸は一点鎖線にて示す。）を組み合わせてもよ
い。

＜発明の効果＞ 以上の説明で明らかなように、この発明によれば、少な
くとも２本の回転軸が対向して回転すると、これらの回
転軸の少なくとも１本に固定された複数の切断ディスク
はその切欠部を被破砕物に食い込ませるようにして回転
するので、長尺の被破砕物であっても、回転軸の間に確
実に挿入して、それを接近し合う切断ディスクによって
剪断、破砕できる。

また、上記切欠部を有する切断ディスクのうち、少なく
とも中央部の複数の切断ディスクの回転軸への取付角の
位相を上記回転軸の一端側から他端側に行くにつれて順
次後退させたため、これら中央の切断ディスクが有する
切欠部の周方向の位置が回転軸の回転方向に対して順次
後退することになる。したがって、長尺の被切断物に対
してすべての切断ディスクが同時に食い込まないので、
すべての切断ディスクが同時に破砕作業を行うのではな
く、次々と時間的ずれをもって部分的に破砕作業を行
う。その結果、すべての切断ディスクに対して負荷が一
度にかからず、したがって回転軸に一度に大きな負荷が
かからないので、回転停止を回避でき、また、個々の切
断ディスクの破砕力を大きくできる。

また、本発明によれば、上記回転軸の少なくとも１本に
固定された複数の切断ディスクは、この回転軸に対して
同じ方向に傾けて取り付けられているので、回転軸が半
回転する間に各切断ディスクの一方の側面で、また回転
軸が残りの半回転をする間に各切断ディスクの他方の側
面で圧縮破砕処理を行うことができ、破砕効率が高い。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例のディスク形破砕機の要部
斜視図、第２図は上記実施例の切断ディスクに設けた切
欠部を示す図、第３図は切欠部の他の配置例を示す図、
第４図は上記実施例の概略平面図、第５図は上記実施例
の斜視図、第６図乃至第７図は上記実施例のディスク形
破砕機の動作説明図、第８図は切欠部に設けた突起片を
示す図である。 １１…ケーシング、１２…投入口、 １４…排出口、１５，１６…回転軸、 ２５，２６…切断ディスク、３０，３１…切欠部、 ３０ａ，３１ａ…押し込み部、３０ｂ，３１ｂ…案内
部， Ｌ…丸太。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】投入口と排出口を有するケーシングと、上
   記ケーシングに回転可能に取り付けられ、略平行に配置
   された少なくとも２本の回転軸と、上記各回転軸を逆方
   向に回転させる手段と、上記各回転軸の外周面に固定さ
   れた複数の切断ディスクとを備え、 上記回転軸の少なくとも１本に固定された複数の切断デ
   ィスクは、この回転軸に対して一定の方向に傾けて取り
   付けられており、 また、上記回転軸の少なくとも１本に固定された切断デ
   ィスクは夫々切欠部を有し、同一の回転軸に固定された
   切断ディスクのうち少なくとも中央部の複数の切断ディ
   スクは、回転軸の軸方向一端側から他端側に行くにつれ
   て切欠部の周方向の位置が回転軸の回転方向に対して順
   次後退していることを特徴とするディスク形破砕機。