JPH07251094A - 破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 駆動部に強大な負荷が掛かるのを防止した破
砕装置を提供。 【構成】 少なくとも２本のロータ軸２、３と、各ロー
タ軸２、３に一定間隔で同軸に固定され隣接するロータ
軸３、２側と互いに噛み合うように配置されたロータ刃
４、５とを備えてなる破砕装置において、各ロータ刃
４、５の凹凸部ａ，ｂの軸方向に沿う配列角度を隣接す
るロータ軸２、３間で異ならせた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、破砕装置に関する。さ
らに詳しくは、自動車車体，エンジン，家庭電化製品，
木材等の比較的硬質の廃棄物からなる破砕材料から、生
ゴミ，ゴムタイヤ，畳等の比較的軟質の廃棄物からなる
破砕材料までを破砕処理する破砕装置において、その負
荷特性に係る改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、破砕装置としては、例えば、図９
〜図１１に示すものが知られている。

【０００３】この従来の破砕装置は、上方に向けて開口
され破砕材料Ｄが投入されるホッパ形の投入口１の下方
に、水平方向へ平行に配設された２本のロータ軸２，３
と、両ロータ軸２，３に一定間隔で同軸に固定され隣接
するロータ軸２，３側と互いに噛み合うように配置され
たロータ刃４，５とを備えてなる。両ロータ軸２，３に
は、ロータ軸２，３を回転駆動する駆動部６，７が連結
されている。また、ロータ軸２，３，ロータ刃４，５の
下方には、破砕材料Ｄが粒状，チップ状に破砕された破
砕粒Ｔが排出される傾斜形の排出口８が設けられてい
る。

【０００４】この従来の破砕装置では、図１１に示すよ
うにロータ刃４，５が一定方向へ破砕材料Ｄを滑らせて
打圧する片刃の片刃形の凸部ａ，凹部ｂに形成されて凸
部ａ，凹部ｂが軸方向へ直線状に配列され、ロータ軸
２，３が互いに内側（正方向）へ向けて同一速度で回転
するように設定されて、両ロータ刃４，５の間に破砕材
料Ｄを巻込んで破砕するようになっている。

【０００５】このような従来の破砕装置では、ロータ刃
４，５の凸部ａ，凹部ｂが直線状に配列されているため
に、破砕材料Ｄが長尺物等の場合には、破砕材料Ｄの全
体が両ロータ刃４，５の直線状の凸部ａ，凹部ｂに挟み
込まれてしまい、駆動部６，７に強大な負荷が掛かって
駆動部６，７を損傷してしまうことがあるという問題点
がある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前述の問題
点を考慮してなされたもので、駆動部に強大な負荷が掛
かるのを防止した破砕装置を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
め、本発明に係る破砕装置は、次のような手段を採用す
る。

【０００８】即ち、請求項１では、少なくとも２本のロ
ータ軸と、各ロータ軸に一定間隔で同軸に固定され隣接
するロータ軸側と互いに噛み合うように配置されたロー
タ刃とを備えてなる破砕装置において、各ロータ刃の凹
凸部の軸方向への配列角度を隣接するロータ軸の間で異
ならせたことを特徴とする。

【０００９】また、請求項２では、請求項１の破砕装置
において、ロータ刃を回転の正逆両方向で破砕材料を打
圧する両刃形としたことを特徴とする。

【００１０】

【作用】前述の手段によると、請求項１では、各ロータ
刃の凹凸部の軸方向への配列角度が隣接するロータ軸の
間で異なっているため、破砕材料の全体が同時にロータ
刃の間に挟み込まれることがなくなるため、駆動部に強
大な負荷が掛かるのを防止した破砕装置を提供するとい
う課題が解決されることになる。

【００１１】また、請求項２では、請求項１の作用にお
いて、片刃形のロータ刃ように破砕材料が一定方向へ滑
ることがなくなる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係る破砕装置の実施例を図１
〜図８に基いて説明する。

【００１３】図１〜図５は、本発明に係る破砕装置の第
１実施例を示すものである。

【００１４】この実施例では、ロータ軸２，３が前述の
従来例と同様に２本軸からなるものを示してある。

【００１５】この実施例のロータ軸２，３は、円柱形に
形成されてほぼ水平方向へほぼ平行に配設されている。

【００１６】この両ロータ軸２，３には、図２に示すよ
うに、別個の油圧モータ６１，７１，油圧ポンプ６２，
７２，電動モータ６３，７３等からなる駆動部６，７が
夫々連結されている。一方のロータ軸３と一方の駆動部
７の油圧モータ７１とは、ロータ軸移動機構２０によっ
て水平移動可能になっている。なお、ロータ軸移動機構
２０は、一方のロータ軸３の軸受３”と一方の駆動部７
の油圧モータ７１とを載承して水平方向へスライドする
スライドベース２０１と、スライドベース２０１に連結
してスライドベース２０１のスライドを駆動する油圧シ
リンダ等のアクチュエータ２０２とからなる。

【００１７】両駆動部６，７の電動モータ６３，７３に
は、操作部９’を有するコントローラ９が接続されてい
る。また、駆動部６，７の油圧ポンプ６２，７２には、
プレッシャスイッチからなる検出部３０を介して前記コ
ントローラ９が接続されている。

【００１８】従って、コントローラ９を操作すること
で、両ロータ軸２，３の回転を個別的に駆動制御するこ
とができる。なお、このコントローラ９は、タイマ，メ
モリ機能を備え、操作部９’により各ロータ軸２，３の
回転速度，回転方向，回転の切換時間等を入力設定して
自動制御することができるようになっている。また、駆
動部６，７の油圧ポンプ６２，７２に掛かる負荷が一定
圧以上になった場合には、検出部３０，コントローラ９
によりロータ軸移動機構２０を駆動して、ロータ軸２，
３の軸間Ｓを広げるようになっている。また、このコン
トローラ９は、操作部９’を操作することにより、手動
操作することもできるようになっている。なお、両駆動
部６，７は、ロータ軸２，３の両側に相対するように配
置され、個別制御による互いの振動等の影響が防止され
ると共に、他方のロータ軸３のスライドを容易にしてい
る。

【００１９】また、この実施例のロータ刃４，５は、図
１に示すように、前記ロータ軸２，３に一定間隔で同軸
に固定され、他方のロータ軸２，３側と互いに噛み合う
ように配置されている。また、このロータ刃４，５は、
図５に詳細に示されるように、環形の本体部４１，５１
から放射状に４個突出した突起形の刃取付部４２，５２
の両側にボルト４３，５３で刃先チップ４４，５４を固
定するような凸部ａとこれ以外の凹部ｂとからなる凹凸
形に形成され、回転の正逆両方向で破砕材料Ｄを打圧可
能な両刃形になっている。なお、１つのロータ軸２で
は、ロータ刃４の凸部ａ，凹部ｂの軸方向に沿う配列が
直線Ｘとなり、別のロータ軸３では、ロータ刃５の凸部
ａ，凹部ｂの軸方向に沿う配列が傾斜線Ｙとなってい
る。なお、刃先チップ４４，５４は、特殊焼入鋼等の耐
摩耗性の良好な材質で形成されているが、摩耗した際に
はボルト４３，５３により簡単に交換することができ
る。

【００２０】さらに、ロータ刃４，５の外側には、図
３，図４に示すように、スクレーパ式固定刃１０が噛み
合わされている。このスクレーパ式固定刃１０は、図６
に詳細に示されるように、投入口１から斜め下方に延び
た櫛歯形の基板１０１の表裏両面に補強板１０２，１０
３を固着してなる。このスクレーパ式固定刃１０は、油
圧シリンダ等のスクレーパ式固定刃移動機構４０に連結
して、ロータ刃４，５との噛み合わせ度合を変更できる
ようになっている。なお、前記ロータ軸移動機構２０に
よってスライドされるロータ軸３側のスクレーパ式固定
刃１０，スクレーパ式固定刃移動機構４０は、ロータ軸
移動機構２０によってロータ軸３等と共に一体的にスラ
イドされるようになっている。また、スクレーパ式固定
刃移動機構４０は、前記コントローラ９に接続して、自
動，手動制御されるようになっている。

【００２１】このような実施例によると、破砕処理を行
うに、基本的には従来例と同様にロータ軸２，３を互い
に内側へ向けて同一速度で回転させる。このとき、ロー
タ刃４，５の凸部ａ，凹部ｂの軸方向に沿う配列が直線
Ｘ，傾斜線Ｙとなっているために、破砕材料Ｄの全体が
同時にロータ刃４，５の間に挟み込まれることはなく、
破砕材料Ｄの一部のみがロータ刃４，５の間に挟み込ま
れて打圧され、破砕材料Ｄの他の部分がロータ刃４，５
上で滑動，躍動することになる。

【００２２】従って、駆動部６，７に強大な負荷が掛か
ることはない。

【００２３】スクレーパ式固定刃１０は、ロータ刃４，
５との間で破砕材料Ｄの掻き落としと２次破砕とを行
う。従って、２次破砕により、破砕された破砕粒Ｔの破
砕粒度が一定に揃えられることになる。そして、コント
ローラ９によりスクレーパ式固定刃移動機構４０を駆動
して、スクレーパ式固定刃１０とロータ刃４，５との噛
み合わせ度合を変更すれば、前記２次破砕を調整して破
砕粒Ｔの破砕粒度を調整することができる。このような
調整は、簡素な構造のスクレーパ式固定刃１０，スクレ
ーパ式固定刃移動機構４０によって奏されるため、装置
全体の構造が複雑化することがない。

【００２４】破砕処理中において、破砕材料Ｄが硬質の
場合や軟質材の中に硬質材が混入している場合には、駆
動部６，７の油圧ポンプ６２，７２の負荷が増大するこ
とになるが、負荷の増大は検出部３０によって検出さ
れ、検出部３０の検出信号はコントローラ９に伝達され
る。コントローラ９は、検出部３０の検出信号が一定圧
力以上である場合に、ロータ軸移動機構２０のアクチュ
エータ２０２に動作信号を発信する。

【００２５】この結果、ロータ軸移動機構２０のスライ
ドベース２０１がスライドして、他方のロータ軸３を水
平方向へ移動させてロータ軸２，３の軸間Ｓを広げ、ロ
ータ刃４，５の噛み合い度合を浅くしてロータ軸２，３
とロータ刃４，５との間隔を広くする。このため、破砕
材料Ｄロータ軸２，３とロータ刃４，５との間から落下
しやすくなり、駆動部６，７の油圧ポンプ６２，７２の
負荷が減少することになる。

【００２６】この駆動部６，７の油圧ポンプ６２，７２
の負荷の自動調整により、ロータ軸２，３，ロータ刃
４，５を交換しなくとも、異なる材質の破砕材料Ｄを効
率よく破砕処理することのできることになる。また、こ
の調整は、破砕粒Ｔの破砕粒度の調整をも可能にし、前
述のスクレーパ式固定刃１０等による調整をより確実，
容易にする。

【００２７】なお、砕材料Ｄの大きさ、材質に対応して
は、両ロータ軸２，３の回転速度，回転方向，回転の切
換時間等を制御することができる。

【００２８】即ち、例えば、破砕材料Ｄがロータ刃４，
５の上で滑動，躍動してなかなかロータ刃４，５に巻込
まれない場合には、両ロータ軸２，３の回転速度に差を
設けて、破砕材料Ｄのロータ刃４，５の上での姿勢を強
制変更させ、破砕材料Ｄにロータ刃４，５の打圧力が作
用しやすくする。また、破砕材料Ｄがロータ刃４，５に
巻付き，挟込まれた場合には、ロータ軸２，３の一方を
逆方向へ回転させ、破砕材料Ｄを両ロータ刃４，５の間
から捩じり出させたり切断させたりする。なお、スクレ
ーパ式固定刃１０は、前記機能により、破砕材料Ｄの両
ロータ刃４，５の間からの捩じり出し，切断を補助す
る。

【００２９】なお、前述のロータ軸２，３の一方の逆方
向への回転は、両ロータ刃４，５に既に巻込まれている
破砕材料Ｄに引裂力を作用させることになる。従って、
打圧力のみでは有効に破砕され難い材質の破砕材料Ｄを
も確実に破砕することができる。なお、ロータ刃４，５
が両刃形であるため、逆方向の回転でも破砕材料Ｄに打
圧力を作用させて破砕することができ、片刃形のように
破砕材料を常に一方向へ滑らせるようなこともない。特
に、逆方向の回転側にスクレーパ式固定刃１０があるた
め、破砕力の低下は生じない。

【００３０】従って、破砕材料Ｄの滑動，躍動，巻付
き，挟込まれに対して、駆動部６，７を一時停止させて
破砕材料Ｄを上方から押圧したり切断したりする対応処
置を行う必要がなく、破砕処理を継続しながら対応処置
を行うことができる。このため、ロータ刃４，５等の各
部の損傷も防止される。また、コントローラ９に予め適
当な駆動制御を行うよう設定することにより、破砕材料
Ｄの滑動，躍動，巻付き，挟込まれ等を予防することも
できる。

【００３１】図７は、本発明に係る破砕装置の第２実施
例を示すものである。

【００３２】この実施例では、ロータ軸２，３を６角柱
にして各６面に角形小突起２’，３’を設けて角部を形
成してある。

【００３３】この実施例によると、６角柱の各稜，角形
小突起２’，３’の各稜および各角からなる角部が破砕
材料Ｄに引掛かるため、ロータ軸２，３とロータ刃４，
５との間における破砕材料Ｄの滑りが防止され、破砕力
が高くなる。また、特に、前述の引裂力を高めることに
もなる。また、ロータ軸２，３を非円形にしたため、ロ
ータ刃４，５の取付強度が高くなる

【００３４】なお、この実施例では、ロータ刃４，５に
も角形小突起４５，５５を設けて、ロータ軸２，３の６
角部と同様の機能を奏させている。

【００３５】図８は、本発明に係る破砕装置の第３実施
例を示すものである。

【００３６】この実施例では、ロータ軸移動機構２０の
アクチュエータ２０２に回転軸型のもの（例えば、モー
タ）を用い、アクチュエータ２０２から２本のアーム２
０３，２０４と１本の軸２０５とを介して、スライドベ
ース２０１に軸２０６で回動可能に連結してある。

【００３７】この実施例によると、ロータ軸移動機構２
０のアクチュエータ２０２の回転運動でスライドベース
２０１をスライドさせることができる。

【００３８】以上、図示した実施例のほかに、ロータ軸
２，３を６角以外の角柱や楕円柱の実施例とすることも
可能である。

【００３９】さらに、ロータ軸２，３を３本以上配設し
たり２本以上スライドさせて軸間Ｓを変更する実施例と
することも可能である。

【００４０】さらに、ロータ軸２，３を上下に段差をつ
けるように配設すること、３本の場合に２本の上に１本
を積み上げるように配設することなど、ほぼ水平な上記
実施例以外に配設空間をさまざまにする実施例とするこ
とも可能である。前者の場合、上下に段差がつけられて
いれば、廃棄物等は下側のロータ軸上に常に乗るから、
水平設置の場合と比較し廃棄物等が刃上を上滑りするこ
とを防止できる効果がある。また後者の場合、廃棄物等
は単に下側一側で破砕されるだけでなく上側でも、つま
り二側で破砕が同時に行われるから、処理速度を速める
ことができる。

【００４１】さらに、ロータ軸２，３を一方に向けて狭
まるように並べて配設する実施例とすることも可能であ
る。この場合、狭い方に挟まれた廃棄物等はより細かく
破砕されることになる。

【００４２】さらに、ロータ刃４，５の凹凸を３個以下
または５個以上設ける実施例とすることも可能である。

【００４３】さらに、検出部３０を数値検出が可能なセ
ンサ類とし、駆動部６，７の負荷に対応してロータ軸
２，３の軸間Ｓを無段階的に微調整する実施例とするこ
ともできる。

【００４４】さらに、ロータ刃４の凸部ａ，凹部ｂの直
線Ｘの配列を前記傾斜線Ｙとは別の角度の傾斜線とする
実施例も可能である。

【００４５】

【発明の効果】以上のように本発明に係る破砕装置は、
各請求項共通として、各ロータ刃の凹凸部の軸方向への
配列角度が隣接するロータ軸の間で異なっているため、
破砕材料の全体が同時にロータ刃の間に挟み込まれるこ
とがなくなるため、駆動部に強大な負荷が掛かるのが防
止される効果がある。

【００４６】さらに、請求項２のみとして、ロータ刃の
一定方向への破砕材料の滑りが防止されるため、破砕材
料の全体が同時にロータ刃の間に挟み込まれることをよ
り確実に防止することができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る破砕装置の第１実施例を示す要部
の斜視図である。

【図２】図１の全体の断面図である。

【図３】図２の平面図である。

【図４】図３の要部の拡大斜視図である。

【図５】図２の要部の拡大断面図である。

【図６】図４の要部の拡大断面図である。

【図７】本発明に係る破砕装置の第２実施例を示す要部
の断面図である。

【図８】本発明に係る破砕装置の第３実施例を示す要部
の断面図である。

【図９】従来例を示す平面図である。

【図１０】図９の側面図である。

【図１１】図１０の要部拡大断面図である。

【符号の説明】

２，３ ロータ軸 ４，５ ロータ刃 ６，７ 駆動部 ａ 凸部 ｂ 凹部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも２本のロータ軸と、各ロータ
   軸に一定間隔で同軸に固定され隣接するロータ軸側と互
   いに噛み合うように配置されたロータ刃とを備えてなる
   破砕装置において、各ロータ刃の凹凸部の軸方向に沿う
   配列角度を隣接するロータ軸間で異ならせたことを特徴
   とする破砕装置。
2. 【請求項２】 請求項１の破砕装置において、ロータ刃
   を回転の正逆両方向で破砕材料を打圧する両刃形とした
   ことを特徴とする破砕装置。