JPH081021A - 切断装置 - Google Patents

切断装置

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JPH081021A
JPH081021A JP13458694A JP13458694A JPH081021A JP H081021 A JPH081021 A JP H081021A JP 13458694 A JP13458694 A JP 13458694A JP 13458694 A JP13458694 A JP 13458694A JP H081021 A JPH081021 A JP H081021A
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Masashi Kuboura
正志 久保浦
Koichi Nakamura
晃一 中村
Tsunee Hasegawa
常栄 長谷川
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COPAL SEIMITSU BUHIN KK
NEC Corp
Central Japan Railway Co
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COPAL SEIMITSU BUHIN KK
NEC Corp
Central Japan Railway Co
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置を小型化でき、切断の作業効率が向上す
る切断装置の提供を目的とする。 【構成】 切断装置1は金属センサ18、カッタ14、
アルミ磁選部20、磁力付与部22、スクリュコンベア
16、制御装置等からなる。切断装置1の繰出部21に
繰り出された切断物のうち浮遊物は流通する空気により
第1排出口24に搬送され、第1パイプライン31に送
出される。また切断物のうち金属類等はアルミ磁選部2
0及び磁力付与部22によりスクリュコンベア16に供
給され、第2排出口25に搬送され、第2パイプライン
32に送出される。金属センサ18の検知信号が金属の
場合、制御装置はカッタ14の回転速度を高速に設定
し、非金属の場合、低速に設定する。また、所定期間に
わたって非金属の場合、スクリュコンベア16に第1排
出口24への搬送を指令する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、投入物を切断する切断
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、可燃物、不燃物等の投入物を切断
する切断装置としては、紙類のシュレッダー及び産業廃
棄物の破砕機等が一般的である。例えば、回転式破砕機
は、ケーシング内に収容された回転刃、その回転刃を回
転駆動するための駆動モータ、回転刃に臨むように設け
られ被破砕物を投入するための投入口、破砕物を排出す
るための排出口等を備えたものが知られていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
は最悪の事態を考慮して最も大きな負荷のかかる投入物
を予想して最大負荷限界を定め、これを稼働能力の限界
として設計、製造していたため、必要以上に大型化する
と共に無駄な電力を消費していた。また、最大負荷限界
を比較的小さく設定して設計、製造した場合には、負荷
限界を越える物が投入されることがあり、その場合には
逆転排出もしくはリトライを繰り返すなどして処理して
いたため、作業効率がよくなかった。
【0004】また、投入物が切断された後の切断物を選
別する装置として、風力により軽量物と重量物とに選別
する浮遊選別装置や磁力により鉄と非鉄とに選別する磁
力選別装置が知られていたが、例えば被切断物である投
入物が予め分別して収集されている場合、その分別結果
を有効に利用することが有利であるにもかからわず、そ
のような装置が知られていなかった。
【0005】本発明は、上記課題に鑑みなされたもので
あり、請求項1〜3記載の発明は装置を小型化でき、切
断の作業効率が向上する切断装置の提供を目的とする。
加えて請求項3記載の発明は切断物の選別作業を効率的
に行うことができる切断装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項1記載の切断装置は、投入物を切断する切断
装置において、前記投入物の切断容易の程度を検知する
検知手段と、前記検知手段の検知結果に応じて切断速度
を決定する切断速度決定手段と、前記切断速度決定手段
により決定された切断速度にて前記投入物を切断する切
断手段と、を備えたことを特徴とする。
【0007】請求項2記載の切断装置は、請求項1記載
の切断装置であって、前記検知手段が金属検知手段であ
ることを特徴とする。請求項3記載の切断装置は、請求
項2記載の切断装置であって、第1排出口と、第2排出
口と、前記切断手段により切断された切断物を第1及び
第2排出口のいずれかに選択的に搬送する搬送手段と、
前記切断手段により切断された切断物を風力及び磁力に
より選別し、風力によって前記切断物を第1排出口に搬
送し、磁力によって前記切断物を前記搬送手段に供給す
る選別手段と、前記金属検知手段による検知結果が所定
期間にわたって非金属のとき前記搬送手段に第1排出口
への搬送を指令し、それ以外のとき前記搬送手段に第2
排出口への搬送を指令する制御手段と、を備えたことを
特徴とする。
【0008】
【作用】請求項1〜3記載の切断装置は、まず投入物に
つき検知手段が切断容易の程度を検知し、次いで切断速
度決定手段がこの検知結果に応じて切断速度を決定し、
切断手段がこの切断速度にて前記投入物を切断する。例
えば、検知結果が紙、布等の場合は切断しにくいたた
め、切断し易い金属等の場合よりも切断速度を小さくし
トルクを大きして切断する。また、切断容易の程度の検
知は、例えば、請求項2記載の発明のように金属検知手
段により金属か非金属かを検知したり、回転ベラを設け
て投入物が回転ベラを回転させたときの抵抗値により投
入物の重量を検知したり、赤外線センサにより投入物の
幅(厚さ)を検知したりすることにより実行しうる。
【0009】請求項3記載の切断装置では、選別手段が
切断手段により切断された切断物に風力及び磁力により
選別する。即ち、風力によって切断物を第1排出口に搬
送し、磁力によって切断物を搬送手段に供給する。この
とき、第1排出口に搬送される切断物は、主として紙、
布、ビニール、プラスチックフィルム等の非金属軽量物
である。一方、搬送手段に供給される切断物は、主とし
て金属類である。そして、搬送手段は、供給された切断
物を第1及び第2排出口のいずれへ搬送するかにつき、
制御手段により制御される。即ち、制御手段は、金属検
知手段による検知結果が所定期間にわたって非金属のと
きには搬送手段に指令して切断物を第1供給口へ搬送さ
せる。一方、検知結果がそれ以外のときには、搬送手段
に指令して切断物を第2排出口へ搬送させる。
【0010】
【実施例】本発明の好適な実施例について図面に基づい
て以下に説明する。図1は本発明の一実施例の説明図で
あり、図1(a)は正面概略図、図1(b)は側面概略
図である。図2は電磁選別機の説明図である。図3は制
御系統図である。
【0011】切断装置1は、ホッパ13、カッタ14、
アルミ磁選部20、磁力付与部22、スクリュコンベア
16、制御装置17(図3参照)等からなる。また、切
断装置1の第1排出口24には第1パイプライン31が
連結され、第2排出口25には第2パイプライン32が
連結されている。更に、第2パイプライン32の搬送先
には図2に示す電磁選別機48が設けられている。
【0012】ホッパ13はケーシング10の上部を構成
し、上方から下方にかけて絞った形状に形成されてい
る。ホッパ13には、カッタ14を構成する一対の回転
刃14c,14cに臨むように設けられた投入口13a
が設けられている。またホッパ13には、投入口13a
とカッタ14との略中間位置に金属センサ18が取り付
けられている。この金属センサ18は投入物が金属であ
るか否かの検知信号を後述の制御装置17(図3参照)
に出力する。
【0013】カッタ14はケーシング10の略中央であ
ってホッパ13の下部に設置され、互いに噛合した一対
の回転刃14c,14cにより構成されている。一対の
回転刃14c,14cの軸14b,14bはケーシング
10に横設され、軸14b,14bの一端にはそれぞれ
ギア14e,14eが固定されている。一対のギア14
e,14eは相互に噛合し、その一方のギア14eはカ
ッタ駆動モータ14gに接続されている。従って、この
カッタ駆動モータ14gを駆動することにより、一対の
回転刃14c,14cは相互に逆向きに回転駆動される
(図1(b)の矢印参照)。また、カッタ駆動モータ1
4gは後述の制御装置17に接続され、制御装置17の
指令信号により所定の回転速度で回転するように制御さ
れる。
【0014】アルミ磁選部20は一対の回転可能な交番
磁界発生用の電磁石20a,20aにより構成され、繰
出部21にて両電磁石20a,20aが離間して設けら
れている。ここで繰出部21とは、投入された被切断物
がカッタ14により切断され切断物として排出される箇
所であり、カッタ14の下部周辺を指す。一対の電磁石
20a,20aは略円筒形に形成され、それぞれの回転
軸20b,20bに取り付けられたモータ(図示せず)
により互いに内向きに回転するように構成されている
(図1(b)の矢印参照)。アルミ磁選部20をアルミ
片が通過すると、交番磁界によりアルミ片の表面に渦電
流が発生し、この渦電流により交番磁界に反発する磁界
が形成されるため、アルミ片はアルミ磁選部20を構成
する電磁石20a,20aの回転方向即ち下方向に飛ば
される。
【0015】磁力付与部22はケーシング10の外側で
あってスクリュコンベア16の下側に設けられ、磁石に
より構成されている。この磁力付与部22は、繰出部2
1を通過する切断物に対して下方向の磁力を付与する。
スクリュコンベア16はケーシング10の下部に設けら
れている。スクリュコンベア16の回転軸16bはケー
シング10に横設され、その一端にギア16eが一体接
合されている。このギア16eはコンベア駆動モータ2
3に設けたギア23eと噛合されており、従ってスクリ
ュコンベア16はコンベア駆動モータ23の駆動により
回転駆動される。また、コンベア駆動モータ23は後述
の制御装置17に接続され、制御装置17の指令信号に
より正転・逆転する。コンベア駆動モータ23が正転す
るとスクリュコンベア16はコンベア上に載置された切
断物を第2排出口25へ搬送し、逆転すると第1排出口
24へ搬送する。
【0016】制御装置17は、周知のCPU17a、R
OM17b、RAM17c及び入出力インタフェース1
7d等から構成され、これらはバスライン17eにより
接続されている。入出力インタフェース17dには金属
センサ18、カッタ駆動モータ14g、コンベア駆動モ
ータ23が接続されている。制御装置17は、ROM1
7bに記憶された制御プログラム(図4、図5参照)を
CPU17aが実行し、カッタ駆動モータ14g、コン
ベア駆動モータ23に対して指令信号を送る。
【0017】第1パイプライン31は主として非金属類
を搬送するためのパイプラインであり、切断装置1のケ
ーシング10に設けた第1排出口24に連結されてい
る。切断装置1のケーシング10には空気取入パイプ3
3が設けられ、また第1パイプライン31に取り付けら
れた図示しないバキュームポンプが第1パイプライン3
1内の空気を吸引して図1(a)にて左方向に空気を流
通させると同時に、空気取入パイプ33から一定の風量
をケーシング10内に吸引する。従って、繰出部21に
は空気取入パイプ33から第1排出口24に向かって一
定の風量の空気が流通している。
【0018】第2パイプライン32は主として金属類を
搬送するためのパイプラインであり、第1パイプライン
31の下方に配置され、切断装置1のケーシング10に
設けた第2排出口25に連結されている。この第2パイ
プライン32内の空気も第1パイプラインと同様にして
吸引され、図1(a)にて左方向に空気が流通してい
る。
【0019】第2パイプライン32の搬送先には、図2
に示す電磁選別機48が設けられている。電磁選別機4
8はホッパ48aを備えており、このホッパ48aが第
2パイプライン32に接続されている。ホッパ48aの
下方には回転筒48bが配されており、回転筒48b内
には断面が半円状の永久磁石48cが相対位置を固定さ
れて収納されている。これにより、第2パイプライン3
2によって搬送された主として金属類を含む切断物(以
下「被選別物」という)がホッパ48aに投入される
と、被選別物に含まれている鉄等の磁性金属Fを永久磁
石48cで引付けて回転筒48bの表面に付着させるこ
とができる。また、表面に付着している磁性金属Fを、
回転筒48bの回転に伴って永久磁石48cの引付け力
が相対的に弱い範囲(回転筒48bの図示左下部分)に
まで移動させて、落下させることができる。さらに、回
転筒48bの下方には磁性金属ホッパ48dおよび磁性
金属回収箱48eが配されており、回転筒48bから離
脱した磁性金属Fを磁性金属ホッパ48dを介して磁性
金属回収箱48eに落下させることができる。
【0020】回転筒48bの永久磁石48c側の下方に
は開口48fが設けられており、この開口48fの下方
には一対の回転軸48g、48hに巻回された無端ベル
ト48jが横設されている。回転軸48hには交番磁界
発生用の電磁石48kが内蔵されている。これにより、
回転筒48b側から落下してきた被選別物を無端ベルト
48jに載置して搬送可能である。また、電磁石48k
による交番磁界の作用で渦電流が発生するので、被選別
物に含まれるアルミニウム等の非磁性金属ALは無端ベ
ルト48jから飛ばされることになる。したがって、非
磁性金属ALは飛ばされて無端ベルト48jから離れた
側に落下し、紙、プラスチック、ガラス等の非金属Gは
無端ベルト48jの折り返し部分から下に落下するので
非磁性金属ALと非金属Gとを分離できる。
【0021】さらに、無端ベルト48jから飛ばされた
非磁性金属ALと無端ベルト48jの折り返し部分から
落下した非金属Gとの落下コース分離させるための仕切
り板48mが設置されており、非磁性金属ALと非金属
Gとが落下中に混合することを防止している。これによ
り、無端ベルト48jから離脱した非磁性金属AL、非
金属Gはそれぞれ別個の落下コースを辿り、非磁性金属
ALは非磁性金属回収箱48nに落下し、非金属Gは非
金属回収箱48pに落下することになる。
【0022】次に、本実施例の切断装置の作用について
説明する。紙、布、ビニール、プラスチック、磁性金
属、非磁性金属等、可燃物や不燃物が混入した被切断物
をホッパ13の投入口13aから投入し、これらが金属
センサ18を通過すると、制御装置17のCPU17a
はROM17bに記憶されたカッタ制御プログラムに基
づき、図4に示すフローチャートに従ってカッタ制御処
理を実行する。即ち、まず金属センサ18の検知信号が
金属か否かを判別する(S100)。金属ならば(S1
00でYES)、切断し易いため、カッタ駆動モータ1
4gの回転速度を高速に設定し(S110)、処理を終
える。一方非金属ならば(S100でNO)、紙や布等
であり切断しにくいため、回転速度を低速に設定してト
ルクを増加させ切断力を増加させ(S120)、処理を
終える。
【0023】このように、次にカッタ14に供給される
被切断物が金属か非金属かを判断し、それに応じてカッ
タ14の回転刃14cの回転速度を制御するため、最大
負荷限界が広がり装置の小型化が可能となると共に、リ
トライ又は逆転排出の必要がなく切断作業の効率が向上
する。また、被切断物を切断する際に適切な速度で切断
するため、切断面整状及び切断寸法、形状を揃えること
ができる。この結果、切断物同士が互いに引っかかった
りもつれ合ったりすることがなく、その後の選別精度が
向上するという効果が得られる。
【0024】このようにして、被切断物がカッタ14に
より切断されると、切断物は繰出部21に繰り出され
る。繰出部21には、空気取入パイプ33から第1排出
口24にかけて一定の風量の空気が流通すると同時に、
アルミ磁選部20及び磁力付与部22によりスクリュコ
ンベア16に向かって磁力等が加えられている。従っ
て、繰出部21を通過する切断物のうち浮遊物即ち主と
して紙、布、プラスチックフィルム等の非金属軽質物
は、流通する空気により第1排出口24に搬送され、第
1パイプライン31へ送出される。一方、繰出部21を
通過する切断物のうちアルミニウムは、アルミ磁選部2
0の働きによって風力に抗して下方向に弾き飛ばされ、
スクリュコンベア16上に載置される。また、繰出部2
1を通過する切断物のうち磁性金属は、スクリュコンベ
ア16の下方に設けた磁力付与部22により下方向の磁
力を受け、スクリュコンベア16上に引き寄せられる。
更に、繰出部21を通過する切断物のうち風力の影響を
受けない程質量の大きな重質物(土砂、ガラス等)や他
の金属類は、風に飛ばされることなくそのまま下方向に
落下し、スクリュコンベア16に載置される。
【0025】スクリュコンベア16の搬送方向は制御装
置17により制御されている。即ち、制御装置17のC
PU17aは、ROM17bに記憶されたコンベア制御
プログラムに基づき、図5に示すフローチャートに従っ
てコンベア制御処理を実行する。まず、上記S100と
同様、金属センサ18が金属を検知したか否かを判別し
(S200)、検知信号が金属ならば(S200でYE
S)、時間Tをリセットし(S210)、コンベア駆動
モータ23を正転させて搬送方向を第2排出口25に設
定し(S220)、処理を終える。一方、検知信号が非
金属ならば(S200でNO)、時間Tをインクリメン
トし(S230)、その時間Tと所定時間Tcとを比較
する(S240)。T>Tcでないとき(S240でN
O)、S220に進む。一方T>Tcのとき(S240
でYES)、コンベア駆動モータ23を逆転させて搬送
方向を第1排出口24に設定し(S250)、処理を終
える。尚、所定時間Tcは、例えば、被切断物を1度に
投入するに要する時間を経験的に求めた値、あるいは、
被切断物がホッパ13内に存在している期間(金属セン
サ18の信号の有無又は他のセンサにより検知)を採用
することができる。
【0026】具体的には、金属センサ18の検知信号が
金属のとき(S200でYES)及び検知信号が非金属
の状態が所定時間Tc継続しなかったとき(S240で
NO)、スクリュコンベア16の搬送方向は第2排出口
25に設定される(S220)。従って、スクリュコン
ベア16上に載置した切断物は、第2排出口25に搬送
され、第2パイプライン32へ送出される。第2パイプ
ライン32にも一定の風量の空気が流通しており、しか
もこの風量は重質物等を搬送するに十分な量に設定され
ている。従って、第2パイプライン32に送出された金
属類等は、第2パイプライン32を搬送され、図2に示
した電磁選別機48のホッパ48aに投入される。その
後、上述した通り、この電磁選別機48により主として
鉄または鋼である磁性金属F、主としてアルミニウムで
ある非磁性金属ALおよび非金属Gを効率よく、正確に
分離、集積できる。したがって、鉄および鋼(磁性金属
F)、アルミニウム(非磁性金属AL)のリサイクルが
容易である。
【0027】一方、金属センサ18の検知信号が非金属
の状態が所定時間Tc継続したとき(S220でYE
S)、スクリュコンベア16の搬送方向は第1排出口2
4に設定される(S130)。従って、スクリュコンベ
ア16上に載置した切断物は、第1排出口24に搬送さ
れ、第1パイプライン31へ送出される。このとき、ス
クリュコンベア16に載置した切断物は、風力の影響を
受けない程質量の大きな重質物例えばガラス、土砂等で
あって金属類は含まれていない。
【0028】このように制御することにより、主として
金属類を搬送するための第2パイプライン32に非金属
類が混入する割合を低減させることができる。これによ
り電磁選別機48にかけられる切断物の絶対量が減少す
るため、電磁選別機48の負担軽減が図られる。この効
果は、例えば予め分別収集され非金属類のみを含む被切
断物を投入する場合に特に有効である。
【0029】ここで、本実施例と本発明の構成要素との
対応関係を明らかにする。本実施例の金属センサ18が
検知手段又は金属検知手段に相当する。また、カッタ1
4が切断手段に相当し、アルミ磁選部20及び磁力付与
部22が選別手段に相当し、スクリュコンベア16が搬
送手段に相当する。更に、制御装置17のCPU17a
が切断速度決定手段及び制御手段に相当し、図4のS1
00〜S120の処理が切断速度決定手段の処理に、図
5のS200〜S250の処理が制御手段の処理に相当
する。
【0030】尚、本発明は上記実施例に何ら限定される
ことなく、本発明の技術的範囲を逸脱しない限り、種々
の態様で実施できることはいうまでもない。例えば、ホ
ッパ13の投入口13a近傍に赤外線センサを設け、こ
れにより投入された被切断物の厚みを検知し、予め経験
的に求めた最適速度のテーブルによりカッタ駆動モータ
14gの速度を制御してもよい。この場合、例えば電話
帳のごとく切断し難いものでも、低速化してトルクを上
げることにより切断面整状を揃えて切断することができ
る。
【0031】また、ホッパ13の投入口13a近傍に回
転ベラを設けこのベラにかかる抵抗値から被切断物の重
量を検知し、予め経験的に求めた最適速度のテーブルに
よりカッタ駆動モータ14gの回転速度を制御してもよ
い。また、金属センサ18により検知してカッタ14の
回転速度を制御する方法以外に、カッタ14の回転刃1
4c,14cにかかる負荷変動から回転速度を制御する
方法も考えられるが、この方法はタイミング的に一瞬遅
れ、カッタ14にかかる被切断物を切断する際に最適な
速度で切断を実行することが困難であるため、上記実施
例の方が優れている。
【0032】更に、上記実施例において、予め被切断物
中の金属含有量と切断速度との関係を経験的に作製した
テーブルをROM17bに記憶させ、単位時間に占める
金属検知時間の比率から被切断物中の金属含有量を概算
し、上記テーブルを参照してその金属含有量に最適な回
転速度を決定してもよい。
【0033】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項1〜3記載
の切断装置によれば、最大負荷限界が広がるため装置の
小型化が可能となると共に、リトライ又は逆転排出の必
要がないため切断作業の効率が向上する。また、被切断
物を切断する際に適切な速度で切断するため、切断面整
状及び切断寸法、形状を揃えることができる。この結
果、切断物同士が互いに引っかかったりもつれ合ったり
することがなく、その後の選別精度が向上する。加えて
請求項3記載の発明は切断物の選別作業を効率的に行う
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本実施例の説明図であり、図1(a)は正面
概略図、図1(b)は側面概略図である。
【図2】 本実施例の電磁選別機の説明図である。
【図3】 本実施例の制御系統図である。
【図4】 カッタ制御処理のフローチャートである。
【図5】 コンベア制御処理のフローチャートである。
【符号の説明】
1・・・切断装置、 13・・・ホッパ、
14・・・カッタ、 14g・・・カッタ
駆動モータ、16・・・スクリュコンベア、 17・
・・制御装置、18・・・金属センサ、 20
・・・アルミ磁選部、21・・・繰出部、
22・・・磁力付与部、23・・・コンベア駆動モー
タ、 24・・・第1排出口、25・・・第2排出口、
31・・・第1パイプライン、32・・・第
2パイプライン、 33・・・空気取入パイプ、48
・・・電磁選別機、
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 晃一 東京都港区芝5丁目7番1号 日本電気株 式会社内 (72)発明者 長谷川 常栄 東京都板橋区志村2丁目16番20号 コパル 精密部品株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 投入物を切断する切断装置において、 前記投入物の切断容易の程度を検知する検知手段と、 前記検知手段の検知結果に応じて切断速度を決定する切
    断速度決定手段と、 前記切断速度決定手段により決定された切断速度にて前
    記投入物を切断する切断手段と、 を備えたことを特徴とする切断装置。
  2. 【請求項2】 前記検知手段が金属検知手段であること
    を特徴とする請求項1記載の切断装置。
  3. 【請求項3】 第1排出口と、 第2排出口と、 供給された切断物を第1及び第2排出口のいずれかに選
    択的に搬送する搬送手段と、 前記切断手段により切断された切断物を風力及び磁力に
    より選別し、風力によって前記切断物を第1排出口に搬
    送し、磁力によって前記切断物を前記搬送手段に供給す
    る選別手段と、 前記金属検知手段による検知結果が所定期間にわたって
    非金属のとき前記搬送手段に第1排出口への搬送を指令
    し、それ以外のとき前記搬送手段に第2排出口への搬送
    を指令する制御手段と、 を備えたことを特徴とする請求項2記載の切断装置。
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