JPH1015414A - 一軸破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一軸破砕機の回転ロータ上方に廃棄物の押え
装置を取付けることにより特に軟質プラスチック類の破
砕処理の効率向上を図る。 【解決手段】 一軸破砕機は、供給ホッパ１の下方に台
板４と本体フレーム２の側壁の間に複数の回転刃５ａを
有する回転ロータ５を設けている。回転ロータ５の上方
にはホッパ前壁に押え装置１４が設けられ、軟質プラス
チック類のような軟らかくて軽いものをプッシャ３で押
込んだときに上方に浮き上がらないように押え装置１４
の押え面１８で下方に押し下げて回転刃による破砕処理
を効率よく行なわせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、家庭から排出さ
れるごみあるいは産業廃棄物など種々の廃棄物を効率的
に破砕する一軸破砕機の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】一軸破砕機は、固定刃と回転刃を組合
せ、ホッパから投入される廃棄物をプッシャで押圧して
破砕機構により破砕する形式のものであり、このような
一般的な一軸破砕機は種々の文献により公知である。

【０００３】一方、二軸破砕機は互いに平行に配設され
る回転ドラムに複数の回転刃を互いに対向する刃が重な
り合うように近接して設けられ、ホッパから投入される
廃棄物を互いに逆方向に回転する対向回転刃の間に噛み
込んで破砕する形式のものである。

【０００４】従って、プッシャで廃棄物を押圧する機構
を必要としない反面、回転刃の径より嵩の大きい廃棄物
は直接処理できず、一旦別の方法又は装置で予め所定以
下の大きさに破砕しておく必要がある。これに対し、一
軸破砕機はプッシャで押圧する機構を必要とするが、廃
棄物の大きさに制限を受けず、種々の廃棄物を破砕処理
できるという利点がある。

【０００５】このような一軸破砕機で、特に嵩高い廃棄
物を処理するのに適した基本構成のものが実公平５−１
３４１０号公報に記載されている。この公報による基本
構成の一軸破砕機は、台板の端と側壁の間の開口を排出
口として設け、台板の端に固定刃を固定し上記開口位置
に回転ロータに取付けた回転刃を設け、台板上を摺動す
るプッシャでその上方に設けたホッパから投入される廃
棄物を回転刃に押圧できるように構成されている。回転
刃の下方には多数の小孔を設けたスクリーンが設けられ
ている。

【０００６】上記回転刃は回転ロータの半径方向にやや
斜めにして取付位置の凹所から若干突出する複数の平刃
から成るが、回転刃の形式についてはこの他にも回転ロ
ータの円周方向に多数のＶ溝を設け、このＶ溝の適宜位
置に設けた取付部材を介して四形柱状のチップを回転刃
として設けたものも既に公知である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前述した従
来の一軸破砕機で廃棄物を処理する場合、特にその廃棄
物が軟質プラスチック類のような軽くて柔らかいもので
あると、プッシャでその廃棄物を押して回転ロータに押
し付けると廃棄物が浮き上がりホッパ前壁に沿って上方
へ逃げる。

【０００８】このため、回転ロータの回転刃が廃棄物に
引っかからなくなり、完全に破砕処理をするためにはプ
ッシャを何度も繰返して進退動させなければならず処理
効率が低下する。

【０００９】この発明は、上述した従来の一軸破砕機に
おける問題点に留意して、回転ロータの上方に廃棄物を
押える装置を設けて強制的に回転刃に廃棄物を噛み込ま
せて破砕効率の向上を図ることのできる一軸破砕機を提
供することを課題とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記課題を
解決する手段として、廃棄物を投入するホッパの下方に
台板と、この台板の端に固定刃と、台板の端と側壁との
間に複数の回転刃を同一円周上及び幅方向にも有する回
転ロータとを設け、廃棄物を回転刃に押圧する押込プッ
シャを台板上に摺動自在かつ進退動自在に設けると共に
回転刃の下方に多数の小孔を有する排出スクリーンを設
け、回転ロータの上方に廃棄物の浮上がりを押える押え
装置を設けて成る一軸破砕機の構成としたのである。

【００１１】かかる構成の破砕機では、ホッパから投入
される廃棄物を押込プッシャで回転刃へ押込むと回転刃
と固定刃の剪断作用で破砕される。破砕対象の廃棄物
は、一般的には紙、木材、プラスチック、布、金属板な
ど程度のものを対象とするが、特にこの発明では軟質プ
ラスチック類を処理するために上記押え装置を設けたの
である。

【００１２】回転ロータの上方に押え装置を設けたか
ら、投入される廃棄物はプッシャで押込まれると同時に
押え装置で上から押し下げられて回転ロータに押し込ま
れる。このため廃棄物に回転ロータの回転刃が当り、上
記剪断作用により効率よく破砕処理が行なわれる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。図１は実施形態の一軸破
砕機の主要断面図である。図１において１は供給ホッ
パ、２は本体フレーム、３は押込プッシャ、４は台板で
ある。押込プッシャ３は台板４上を摺動自在かつ進退動
自在に設けられ、本体フレーム２の側壁に設けた案内部
材３ａにより押込の際に廃棄物からの反力で浮き上がら
ないように案内されている。

【００１４】台板４の一端と本体フレーム２の側壁との
間には複数個（図示の例では４ヶ）の回転刃５ａを取付
けた回転ロータ５が設置され、これを挾んで台板４の端
に第１破砕用固定刃６と、その反対側のロータ中心点を
中心に対称位置に第２破砕用固定刃７とが設けられてい
る。回転ロータ５の下方には多数の小孔を設けた排出ス
クリーン８が設けられている。

【００１５】９は排出スクリーン８から落下した破砕物
を横方向へ送るためのスクリューコンベア、１１は回転
ロータ５の片側の機側外へ突出する突出軸に連結されて
いる減速機（図示省略）をベルト駆動するモータであ
る。

【００１６】又、図示省略の油圧ポンプからの圧油は、
図１に示す油圧シリンダ１３へ送られ、油圧シリンダの
突出ピストン１３ａが連結アーム１３ｂを介して押込プ
ッシャ３の後端に連結され、これにより押込プッシャ３
は進退動自在とされている。

【００１７】上記供給ホッパ１の前端側壁には、図示の
ように、押込プッシャ３により破砕物の押込時に破砕物
の浮き上がりを防止するための押え装置１４が設けられ
ている。

【００１８】図２に回転ロータ５の部分斜視図を示す。
回転ロータ５にはその外周にＶ字状の溝５ｖが多数所定
のピッチで互いに平行に設けられ、このＶ字溝５ｖ内に
複数個の回転刃５ａが取付座５ｃを介して設けられてい
る。回転刃５ａは、隣り合うＶ字溝５ｖに設けられてい
るもの同士がその頂点を連ねるとジグザグ状になるよう
にそれぞれ配置されている。

【００１９】図３に示すように、回転刃５ａは四角柱の
チップ片状に形成され、中央に取付用のねじ穴が設けて
ある。（ｂ）図に示すように、上述した所定の形態に配
置固定された取付座５ｃにねじボルト５ｄにより回転刃
５ａが取付けられている。従って回転刃５ａの頂点Ｐは
回転ロータ５のＶ字溝５ｖの頂部よりさらに少し突出状
に設けられている。

【００２０】なお、第１破砕用固定刃６も第２破砕用固
定刃７も回転ロータ５のＶ字溝５ｖと対向するＶ字状の
刃を多数、回転ロータ５の幅と略同じ幅にわたって設け
たものから成り、かつ回転ロータ５のＶ字溝５ｖと固定
刃６、７のＶ字刃とが向い合ったときに略四角形状（又
は菱形）の空間ができるように固定刃６、７のＶ字刃を
形成している。

【００２１】従って、回転刃５ａは上記略四角形状空間
を通過して、その斜め上方へ向う２つの陵辺と固定刃
６、７のＶ字刃との間に噛み込んだ廃棄物を剪断破砕に
より破砕する。又、回転刃５ａは表、裏面が平行に形成
されているため表面のエッジ陵辺が摩耗すると反対面に
取り付け直して繰り返し使用される。このため回転刃の
陵辺は８つが剪断破砕に利用される。

【００２２】又、図３中に示すように、回転刃５ａのチ
ップは取付座５ｃを回転ロータ５の半径方向と角度αに
傾けて設けることにより後退角度α傾斜してこれに取付
けられている。この傾斜後退角度αは、図４に示すよう
に、回転刃５ａが固定刃６と噛み合う直前に固定刃６の
上面と回転刃５ａの下面が互いに平行となるように選ん
だ角度である。そして、この角度の関係は第２破砕用の
固定刃７に対しても全く同じとなるように固定刃７は対
称位置に設けてある。

【００２３】押え装置１４の詳細については図１と図５
を参照して説明する。図示のように、押え装置１４はホ
ッパ側壁のガイド１５を介して回転自在に取付けられた
１／４の円弧ドラムから成り、この円弧ドラムは円弧面
状の払落面１６と押え面１８を有し円弧の中心位置の中
心軸１７に固定され、ホッパ外に突出する中心軸１７の
端を軸受で回転自在に軸支している。

【００２４】押え装置１４の円弧ドラムは、回転自在に
ホッパ前端壁からホッパ内、外へ回転移動するから、ホ
ッパ外へ突出したときの保護のため保護カバー２１に囲
まれており、保護カバー２１は上下の取付枠２２、２３
間に亘る取付フレームに設けられている。又、ホッパ前
端壁には上記押え装置１４が内、外へ回転する際に円弧
ドラムの払落面１６と中心軸１７間の距離よりやや大き
い開口が設けられ、上下の隙間から破砕物の小片がホッ
パ外へ飛散するのを防止するため上下の隙間にはスクレ
ーバ２０、２０が取り付けられている。

【００２５】中心軸１７の両端がホッパ側壁から突出す
る軸端には（図５では片側のみ示している）、図５、図
６に示すように、回転駆動用のアーム２４が接続され、
このアーム２４にピストン２５を接続してシリンダ２６
をホッパ側壁に固定した取付台２７に取り付けてアーム
２４を回転駆動する。ただし、アーム２４の回転駆動は
１回転させる必要はなく９０°〜１５０°程度回転でき
ればよい。アーム２４へシリンダ２６による回転駆動機
構はモータなどによる他の形式のものでもよいことは勿
論である。

【００２６】上記の構成とした実施形態の一軸破砕機で
は廃棄物を次のようにして破砕処理する。基本的にはこ
の実施形態の破砕機はあらゆる種類の廃棄物を処理でき
るが、特に廃プラスチック類の処理に適している。又、
廃プラスチック類の中でも軟質プラスチック類の処理に
最も有効に機能を発揮する。軟質プラスチック類とは、
例えばペットボトルとして用いられているプラスチック
や包装用の柔らかいシート状のものなどである。この破
砕処理では、このような廃棄物を２段に設けられた固定
刃６、７と複数の回転刃５ａにより１次破砕及び２次破
砕により剪断破砕を繰り返して破砕する。

【００２７】供給ホッパ１から廃棄物が投入されると、
その前に後退させておいた押込プッシャ３を前進させて
廃棄物を回転ロータ５に押付ける。回転ロータ５の複数
個の回転刃５ａが回転して廃棄物をかじるように第１次
破砕用の固定刃６との間に噛み込んで剪断破砕により細
かく破砕する。

【００２８】上記破砕処理の際、廃棄物が軟質プラスチ
ック類であると、軟質プラスチック類はやわらかく一般
に軽いため押込プッシャ３を前進させて回転ロータ５へ
押すときに図７に示すように、回転ロータ５の上方に押
え装置１４が設けられていないと、ホッパ内へ投入直後
は２点鎖線のようにある程度の山なりに積み重なった状
態であったものが廃棄物の前端側で浮き上がり、押し上
げられてしまう（廃棄物の一部が上方へ逃げる）。

【００２９】廃棄物が浮き上がると回転ロータ５による
破砕処理が有効に作用しなくなるから、図１に示すよう
に、押え装置１４を回転させて廃棄物を押え、これによ
り回転ロータ５の回転刃５ａで１次破砕を有効に行なわ
せる。なお、図１に示す状態では回転ドラムの押え面１
８は水平状態であるが、破砕が進行すると押え面１８を
さらに傾かせて破砕を続ける。

【００３０】上記のようにして１次破砕で十分細かく破
砕された廃棄物は排出スクリーン８上へ押し出され、ス
クリーンの多数の小孔から落下してスクリューコンベア
９により横方向へ排出される。

【００３１】しかし、１次破砕でスクリーン８のメッシ
ュを通過できる程十分に細かく破砕されないものも必ず
含まれており、これら廃棄物はスクリーン８を通過でき
ず、回転刃５ａで押されてスクリーン８の内周面を移動
し上方へ向う。この回転刃５ａで移動した廃棄物は、こ
の実施形態の破砕機では２次破砕用の固定刃７に再び噛
み込まれて２次破砕され、十分細かく破砕される。従っ
て、これら２次破砕された廃棄物は再度投入側に戻り繰
返し破砕されて排出スクリーン８のメッシュを通過して
排出される。

【００３２】なお、上記破砕処理において、押え装置１
４の円弧ドラムは、破砕処理後次の廃棄物を受け入れる
とき、あるいは他の種類の廃棄物を処理するときは押え
面１８を直立状として待機状態とする。又、上記破砕処
理では軟質プラスチック類の処理を中心に説明したが、
硬質プラスチック類の処理も勿論可能である。

【００３３】硬質プラスチック類の処理では押え装置１
４は、軟質プラスチック類の処理のときのように廃棄物
を直接押え込むだけではなく、その押え面１８を略水平
状態に設定しておくことによって回転ロータ５の回転刃
による破砕処理時に硬質プラスチックが破壊された瞬間
の反動で小片が上方に飛散し供給ホッパ１から飛び出す
のを防止する機能も有する。

【００３４】図８、図９に押え装置１４の異なる形式の
ものを備えた例を示す。図８は主断面図、図９は平面図
である。この例の押え装置１４′は、回転ローラ５の上
方のホッパ１の前端壁に取り付けられており、垂直方向
のガイド１５′、１５′により押えヘッド１６′を昇降
自在に案内し、この押えヘッド１６′をシリンダ１７′
で上下動させ、下端の押え面１８′で破砕物を押えるよ
うに形成されている。

【００３５】シリンダ１７′は図示省略の門形フレーム
の横フレームと押えヘッド１６′内に両端が取り付けら
れ、シリンダ１７′へは図示省略の液圧ポンプより作動
流体が供給される。

【００３６】上記押え装置１４′のシリンダ１７′を伸
縮させ、押えヘッド１６′を上下動させて、回転ロータ
５の上方でプッシャ３により押された破砕物が浮き上が
るのを押さえることができることは第１実施形態の場合
と同じである。

【００３７】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本願発明の
一軸破砕機は回転ロータの上方に廃棄物の押え装置を設
けたから、回転ロータに軟質プラスチック類のような軟
らかく軽い廃棄物をプッシャで押し付けたときもこれを
押え装置で下方に押し下げて破砕することにより破砕処
理を高効率に行なうことができるという効果が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態の一軸破砕機の主要断面図

【図２】回転ロータ付近の部分斜視図

【図３】（ａ）回転刃の部分斜視図及び（ｂ）その断面
図

【図４】回転刃と固定刃の関係を示す部分拡大図

【図５】供給ホッパ部の外観斜視図

【図６】供給ホッパ部の平面図

【図７】供給ホッパ部内の作用説明図

【図８】押え装置の変形例の主要断面図

【図９】同上の平面図

【符号の説明】

１ 供給ホッパ ２ 本体フレーム ３ 押込プッシャ ４ 台板 ５ 回転ロータ ５ａ 回転刃 ６ 第１破砕用固定刃 ７ 第２破砕用固定刃 ８ 排出スクリーン ９ スクリューコンベア １１ モータ １３ 油圧シリンダ １４ 押え装置 １６ 払落面 １８ 押え面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 廃棄物を投入するホッパの下方に台板
   と、この台板の端に固定刃と、台板の端と側壁との間に
   複数の回転刃を同一円周上及び幅方向にも有する回転ロ
   ータとを設け、廃棄物を回転刃に押圧する押込プッシャ
   を台板上に摺動自在かつ進退動自在に設けると共に回転
   刃の下方に多数の小孔を有する排出スクリーンを設け、
   回転ロータの上方に廃棄物の浮上がりを押える押え装置
   を設けて成る一軸破砕機。