JP2672246B2 - 二軸剪断式破砕装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、多種多様の廃棄物を
破砕する二軸剪断式破砕装置の改良にかかり、特に大量
の廃棄物を効率よく処理するための二軸剪断式破砕装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、都市型の粗大ゴミや産業界から排
出される産業廃棄物は、多種多様化、大量化の傾向にあ
る。これらの廃棄物を従来からの処理方法である焼却、
埋め立てするには事前処理として破砕処理が必要不可欠
である。最近では、各地の公共都市ごみの焼却施設や大
量の廃棄物のリサイクル、物性分級の前処理破砕として
二軸剪断式破砕装置が多用されている。

【０００３】この種二軸剪断式破砕装置として図６(a)
(b)に示す実公昭５５−４１３０９号公報記載のような
基本構成を有する二軸剪断式破砕装置が広く知られてい
る。(a)(b)はその横断面図と側断面図である。これらの
図において、上下にそれぞれ処理物の投入口５１と排出
口５２を形成した側壁５３を有する湾曲断面のケーシン
グ５４内に２つの軸５５、５６が平行に軸受を介して対
向回転可能に支承されている。各軸上にスペーサ５７を
挟んで交互に円盤状のカッタ部材５８が配設されてい
る。２つの軸５５、５６に交互に配設されたカッタ部材
５８は、その一部分が密接にラップして、所謂スリット
カッタを形成している。また、カッタ部材５８の外周に
は突出した処理物引き込み用の爪５９が設けられてい
る。

【０００４】カッタ部材５８をギヤ６０を介して互いに
内方に向かって回転駆動させ、ケーシング５４の上部の
投入口５１から処理物を投入すると、相対向するカッタ
部材５８に設けてある爪５９により、カッタ部材５８の
間隙に処理物が押し込まれ、スリットカッタの剪断作用
で破砕され、排出口５２から下方へ落下するようになっ
ている。なお、カッタ部材５８群の間に挟まれた破砕物
は、軸の下方に設けたスクレーパ６１によってかき落と
されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この種の破砕装置にお
いては、カッタ部材が最も摩耗し易く、使用頻度や処理
物の性状によってはカッタ部材の偏摩耗が激しく、その
ためカッタ部材をかなり頻繁に取り替える必要がある。
しかし、上記カッタ部材は円盤状の一体物であるため、
ケーシングと軸受をばらして取り外した後に、軸からス
ペーサとともにカッタ部材を引き抜く必要があり、非常
に手間と労力を要する作業を強いられる。そこで、本件
出願人は実開平４−１３１４４３号公報に示すような、
刃の部分のみを取り替え可能にした分割タイプのカッタ
部材（以下、「ピースカッター」という）を提案した。
しかし、かかるピースカッターを採用した場合にも、固
定された破砕ケーシングに閉囲されて破砕室が形成さ
れ、この破砕室内にピースカッターが装着されているた
め、破砕ケーシングなどが邪魔になってピースカッター
の取替え作業は実際には容易に行えない。

【０００６】本発明の目的は、かかる従来の課題に鑑
み、実際上破砕用カッターの取替え作業を容易にした二
軸剪断式破砕機装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的達成のため、本
発明にかかる二軸剪断式破砕装置は、傾斜した側壁を有
するホッパーとこれに連接した異物排除装置を有するシ
ュータおよびこのシュータに続いて内部に二軸剪断式破
砕機を有する破砕室を形成する破砕ケーシングとを基台
上に備えた破砕装置において、上記ホッパーの傾斜した
側壁に沿って斜めにシュータを連接し、該シュータ下方
にシュータと同じ斜め方向に破砕ケーシングを該シュー
タから切離し可能にして設けると共に、該破砕ケーシン
グを基台上に起倒自在に支持したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】可動部分である破砕ケーシングを基台上所定位
置まで倒すことにより、カッターの取替位置を形成す
る。この取替位置では、破砕室の上部が開放状態になっ
てカッターの部分が露出するようになる。そのため、カ
ッターの取り替え作業がきわめて容易になる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は、本発明に係る二軸剪断式破砕装置全体
（油圧制御ユニットを含む）の斜視図、図２は同要部断
面図、図３は起倒自在に構成されている破砕ケーシング
を基台の位置まで倒して開放した時の開放斜視図、図４
はその開放要領を説明するための起倒シリンダを含む破
砕ケーシング等の可動部分のみを示した側面図、図５は
二軸剪断式の破砕機のカッターを構成する一つのピース
カッターの平面図である。

【００１０】図１に示すように本発明に係る二軸剪断式
破砕装置は、構造的には、処理物投入用のホッパーＡ、
シュータＢ、ピースカッター取替え等のために起倒自在
に構成された破砕ケーシングＣ、この破砕ケーシングＣ
を支える三角柱状の支持台Ｄおよび装置全体を支える枠
状に形成された基台Ｅとから主として構成されている。
また、内部構造的には、図２の断面図に示す如くホッパ
ー部ａ、これに続くシュータ部ｂ、このシュータ部ｂに
続く破砕室ｃおよび破砕室ｃとは分離した位置に形成さ
れた異物排除室（通路）ｄからなっている。

【００１１】上記ホッパーＡは上端に大きな投入口１を
有する四角錐状に形成されており、その底部の一側壁に
は処理物（被破砕物）の切断破砕側への進入口２が開口
している。真下に開口せずに側壁に開口させたのは、処
理物の流れを斜めＺ方向にするためである。ホッパーＡ
の側面にはシュータＢが連設されており、前記進入口２
を介してホッパー部ａとシュータ部ｂとが連通してい
る。シュータ部ｂの中には、進入口２にほぼ平行（矢印
Ｘ方向）に移動自在に構成された定量供給手段たるロー
ルフィーダ３が設けられている。

【００１２】図１ないし図３に示すように、ロールフィ
ーダ３を矢印Ｘ方向に移動可能にするため、シュータＢ
の壁面に長孔４が開口され、シュータＢの外壁にガイド
レール５およびロールフィーダ３本体とシュータＢとの
間に移動用シリンダ６が付設されている。ロールフィー
ダ３を構成しているロール体３ａの外周には鬼刃３ｂが
形成され、その回転軸３ｃにギヤ７ａを介して駆動モー
タ７が連結され、矢印方向に回転可能になっている。こ
のロールフィーダ３は、処理物の破砕側への送り込みを
円滑にするとともに、その位置によって処理物の破砕側
への送り込み量を調整し、処理物の性状が異なっても破
砕負荷が一定となるよう、いわゆる定量供給機として働
く。そのため移動用シリンダ６の伸縮動作によってロー
ルフィーダ３は、ガイドレール５に案内されながら駆動
モータ７とともに長孔４に沿って移動可能になってい
る。なお、ロールフィーダ３が移動した時に、これと連
動して長孔４を塞ぐためにスライド式の重ね板８が併設
されている。９はギヤケーシングの共回りを防止するた
めのストッパを示す。また、ロールフィーダ３は、この
他にも粗大ごみを押しつぶして噛み込み易い形状、サイ
ズに変形させるとともに、過供給を抑制するブレーキと
しての機能、またその鬼刃３ｂによって箱詰めされたご
みや袋詰めされたごみの破袋機能をも有する。

【００１３】図２ないし図３に示すように、上記シュー
タＢの底部には、自動の異物排除装置１０が付設されて
いる。つまり、図３に示すようにシュータＢの底部に一
体形成されたガイド枠体１１に沿って移動する平たい箱
状をなす押出体（プッシャー）１２が設けられており、
この押出体１２の中に押出シリンダ１３が内蔵されてい
る。この押出シリンダ１３の胴端部がガイド枠１１に枢
着され、そのロッド端が押出体１２の先端に枢着されて
いる。そして、押出体１２の下面には先端が斜めにカッ
トされた長方形板状のくし刃１４が幾つも平行に列設さ
れている。この押出体１２等によって構成される異物排
除装置１０は、破砕不能物が投入された場合に押出シリ
ンダ１３の伸長によって処理物を機外に排除するよう働
く。そのため、シュータＢの下方（押出体１２の対向位
置）には、異物排除口１５が開口しており、シュータＢ
と一体連接された異物排除ケーシング１６によって形成
されている異物排除室（通路）ｄに連通できるようにな
っている。通常は異物排除口１５は、図２に示す如くこ
の排除口１５を開閉するためのくの字形のダンパー１７
によって閉鎖されている。このダンパー１７の一端はシ
ュータＢにヒンジ連結１７ａされ、その折曲部に開閉シ
リンダ１８のロッド端が枢着され、この開閉シリンダ１
８の動作によってヒンジ１７ａのまわりに回動自在にな
っている。開閉シリンダ１８は、異物排除装置１０に連
動（同期）して動作するように図１に示す別置きの油圧
制御ユニットにより制御されるようになっている。

【００１４】上記シュータＢに連接して破砕ケーシング
Ｃが形成され、この破砕ケーシングＣに閉囲された形で
破砕室ｃが形成されている。この破砕室ｃに処理物を破
砕するための二軸剪断式の破砕機１９が配備されてい
る。破砕室ｃと前述した異物排除室ｄとは相互に逆Ｖを
なす位置にある。破砕ケーシングＣには上記した異物排
除装置１０を覆うような形で突出ケーシングＣ₁ が一体
的に突設されている。破砕機１９のカッターとしては、
対向する２つの軸２０、２１に相対峙して部分的に噛み
合うように密接に装着される、好ましくは図５に示すよ
うなピースカッター２３が使用される。２つの軸２０、
２１は処理物の流れ方向（Ｚ方向）と直交するよう斜め
方向に配設されている。これら２つの軸２０、２１は歯
数差のあるギヤにより処理物をオーバーラップする形で
対向方向に回転し、回転差により発生する剪断力により
効率よく処理物を破砕できるようになっている。ピース
カッター２３は、図５に示すように刃２３ａの部分のみ
が取り替え可能なよう幾つかに分割された構成を有して
いる。

【００１５】上記ピースカッター２３を回転させるため
の駆動原動機としては油圧モータ２４が使用されてお
り、破砕ケーシングＣの側壁に装着されている（図
３）。この油圧モータ２４は可変トルク型のモータであ
って、破砕抵抗が大きい処理物が投入されてきた時には
自動的にピースカッター２３の軸の回転数が低下し、破
砕のための出力トルクが自動的に大きくなるように制御
され、また、破砕物の性状によって正逆回転を繰り返す
ように図１に示す別置きの油圧制御ユニット２５によっ
て制御されるようにもなっている。この正転、逆回転の
切換えは、一定の油圧上昇に伴って作動する切換バルブ
を交互に切換えることにより油圧モータへの圧油の流れ
方向を変えることによって行われる。かかかる制御によ
って、ピースカッター２３に過度の負荷がかかるのを防
止し、摩耗や破損を少なくしてその長寿命化を図ってい
る。図１中、２４ａはモータケーシングの共回り防止の
ためのストッパである。

【００１６】従って、破砕不能物が投入された時はピー
スカッター２３が逆転、正転を繰り返し、これが所定回
転数まで低下すれば、自動的に破砕不能物と判定して開
閉シリンダ１８を動作させ、これによってダンパー１７
が回動して排除口１５を開放するとともに、異物排除装
置１０が作動して押出体１２の突き出しにより破砕不能
物が排除口１５から排出通路ｄを通って機外へ排出され
るようになっている。またこれと同時に押出体１２が矢
印Ｙ方向に移動した時、くし刃１４はピースカッター２
３群の刃と刃の間に入り込んでここに滞留している異物
を強制的に押し出して取り除く働きをする。

【００１７】以上のようにピースカッター２３で破砕さ
れた破砕後の処理物は、図２の矢印Ｚ方向に送られて破
砕ケーシングＣの下端の排出口から排出され、基台Ｅの
下部に設けられた振動コンベヤ２６（図１）に落下する
ようになっている。図２に示すように、処理物が斜めＺ
方向に移動していくように進入口２が設けられ、かつ、
シュータＢ、破砕室ｃなどが形成されているのは、大容
量のホッパーＡに投入された大量の処理物の重量的な負
荷がロールフィーダ３やピースカッター２３などにその
まま直接的にかからないようにするためであり（図６に
示す従来のものは直接処理物の荷重がカッタ部材にかか
る）、また、破砕室ｃと異物排除室ｄとが逆Ｖをなす位
置に配置することが可能となることから、全体装置が高
さ方向にも横方向にもコンパクト化されるからである。
そして、この配置により異物排除が重力をも利用して迅
速、円滑に行われるようにもなる（真横方向に異物が排
除されるように構成した場合は円滑迅速性に欠ける）。

【００１８】上記ピースカッター２３は、摩耗時の取り
替えを容易にするため幾つかに分割された刃部から構成
されているが、それ自体の着脱は簡単である。しかし、
ピースカッター２３は破砕ケーシングＣに取り囲まれた
閉囲空間にあり、実際の取替え作業は容易ではない。そ
こで、その取替え作業を容易にするために、ピースカッ
ター２３を含む破砕ケーシングＣは起倒自在に構成され
ている（図４の実線部分が可動部分を示す）。すなわ
ち、図４の如く破砕ケーシングＣの隅部が基台Ｅにヒン
ジ連結２７されており、基台Ｅと破砕ケーシングＣとの
間には起倒シリンダ２８が設けてある。稼働時には起倒
シリンダ２８は伸長されて、破砕ケーシングＣは図１な
いし図４のような稼働位置にあって、基台Ｅとの間に支
持台Ｄが挿入され、これに支えられる形で鎮座してい
る。

【００１９】そして、ピースカッター２３の取替え時に
は、図４に示すように基台Ｅ上に固定されている支持台
Ｄを取り外し、ストッパ２４ａを取り外した後、図３の
如く起倒シリンダ２８を短縮して破砕ケーシングＣを基
台Ｅの位置まで倒して基台Ｅ上に着座させることができ
るようになっている。つまり、ピースカッター２３を含
む破砕ケーシングＣは、シュータＢの底部に位置した稼
働位置と、ピースカッターの取替え作業を行う取替位置
とに切換自在になっている。取替位置にある時には、図
３の如く、破砕室ｃの上部が開放状態になってピースカ
ッター２３の部分が露出するようになっており、この状
態では突出ケーシングＣ₁ の内面に作業者Ｗが立つに十
分な空間が確保され、これによってピースカッター２３
の取り替えなどの作業がきわめて容易になる。なお、起
倒シリンダ２８を伸長して破砕ケーシングＣを稼働位置
に戻した時には、破砕ケーシングＣに一体的に突出形成
されている突出ケーシングＣ₁ により異物排除装置１０
の部分を覆う形でシュータＢの下部に嵌まり込みこれに
固定されるようになっている。

【００２０】

【発明の効果】可動部分である破砕ケーシングを倒して
取替位置にもってくることにより、破砕室の上部を開放
状態にして破砕用カッターの部分が露出するようにで
き、カッターの取り替え作業を容易に行うことができ
る。取り替え作業は頻繁に行われることから取り替えに
要する労力の軽減効果も大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る二軸剪断式破砕装置全体（油圧制
御ユニットを含む）の斜視図である。

【図２】同要部断面図である。

【図３】二軸剪断式の破砕機を構成するピースカッター
を含む破砕ケーシングを取替位置まで倒した時の開放斜
視図である。

【図４】起倒自在な破砕ケーシング等の可動部分の側面
図である。

【図５】刃の部分のみを取り替え可能に構成したピース
カッターの平面図である。

【図６】(a)(b)は従来の二軸剪断式破砕機の横断面図、
側断面図である。

【符号の説明】

Ａ…ホッパ ａ…ホッパ部 Ｂ…シュータ ｂ…シュータ部 Ｃ…破砕ケーシング Ｃ₁ …突出ケーシング ｃ…破砕室 Ｄ…支持台 Ｅ…基台 ｄ…異物排除室（通路） １…投入口 ２…進入口 ３…ロールフィーダ（定量供給手段） ３ａ…ロール体 ３ｂ…鬼刃 ４…長孔 ５…ガイドレール ６…移動用シリンダ ７…駆動モータ １０…異物排除装置 １１…ガイド枠体 １２…押出体 １３…押出シリンダ １４…くし刃 １５…異物排除口 １６…異物排除ケーシング １７…ダンパー １８…開閉シリンダ １９…（二軸剪断式の）破砕機 ２０、２１…軸 ２３…ピースカッター ２４…油圧モータ ２５…油圧制御ユニット

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 傾斜した側壁を有するホッパーとこれに
   連接した異物排除装置を有するシュータおよびこのシュ
   ータに続いて内部に二軸剪断式破砕機を有する破砕室を
   形成する破砕ケーシングとを基台上に備えた破砕装置に
   おいて、 上記ホッパーの傾斜した側壁に沿って斜めにシュータを
   連接し、該シュータ下方にシュータと同じ斜め方向に破
   砕ケーシングを該シュータから切離し可能にして設ける
   と共に、該破砕ケーシングを基台上に起倒自在に支持し
   たことを特徴とする二軸剪断式破砕装置。