(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面所要位置にゴミの取入口が形成され且つ下面所要位置にゴミの排出口が形成されたケーシング内に、取入口側から排出口側へ向け略水平方向に延びる主スクリューを回転自在に配設すると共に、該主スクリューと略平行に延びる補助スクリューを、回転自在に且つ前記主スクリューに対し近接離反可能となるよう軸線方向と直角な方向へ移動自在に配設した給塵機において、
ケーシング内に補助スクリューの軸線と略平行に延びる揺動軸を中心として揺動自在に配設され且つ補助スクリューの反主スクリュー側の面を覆うように延びるスイングトラフと、
駆動ユニットから給排される作動流体の圧力によって駆動され且つスイングトラフを揺動せしめるアクチュエータと、
補助スクリューの位置を検出する位置検出器と、
スイングトラフの揺動角度を検出する角度検出器と、
前記駆動ユニットの作動流体圧力に基づきスイングトラフに作用する反力を検出する圧力検出器と、
前記位置検出器から出力される検出信号と、前記角度検出器から出力される検出信号とに基づき、補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔を求め、前記圧力検出器から出力される検出信号に基づき、スイングトラフに作用する反力が許容範囲内にあるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔が設定値に保持されるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号をアクチュエータの駆動ユニットへ出力し、スイングトラフに作用する反力が許容範囲を越えるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔を設定値以上に広げて前記反力が許容範囲内となるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号をアクチュエータの駆動ユニットへ出力する制御装置と
を備えたことを特徴とする給塵機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴミ袋に袋詰めされたゴミを破袋しつつ破砕し、焼却炉へ供給するための給塵機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の給塵機としては、従来、例えば、特開昭５７−１１７４０６号公報や実公平５−２０４４４号公報に記載されたようなものが存在し、特開昭５７−１１７４０６号公報に記載されたものは、図６〜図８に示される如く、上面所要位置にホッパ１に接続されるゴミの取入口２が形成され且つ下面所要位置にゴミの排出口３が形成されたケーシング５内に、同径の二本のスクリュー６，７を略水平方向に延びるよう並設し、一方のスクリュー６を固定の軸受８により回転自在に支持せしめると共に、他方のスクリュー７を、前記一方のスクリュー６に対し近接離反可能となるよう、その軸線方向と直角な方向へシリンダ１０の伸縮によって移動自在に配設された軸受９により回転自在に支持せしめ、前記スクリュー６にモータ１１を連結し、該モータ１１の駆動によりスクリュー６を所要方向に回転駆動すると共に、該スクリュー６の回転をギア１２，１３，１４，１５を介してスクリュー７へ伝達し、該スクリュー７を前記スクリュー６の回転方向と反対方向に回転駆動し得るようになっており、更に、図８に示される如く、前記ケーシング５内に、移動壁５ａを前記他方のスクリュー７の移動と連動してガイド部５ｂに沿って移動可能となるよう配設してある。
【０００３】
これにより、ホッパ１に投入された袋詰めのゴミは、モータ１１により互いに反対方向に回転駆動される二本のスクリュー６，７により、排出口３を経て図示していない焼却炉へ供給される。
【０００４】
前記二本のスクリュー６，７間に挟み込まれたゴミによって該二本のスクリュー６，７を押し広げようとする拡大力が許容拡大力を越える場合には、スクリュー７がスクリュー６から離反する方向へ移動すると共に、それと連動して移動壁５ａがガイド部５ｂに沿って移動し、前記拡大力が許容範囲内に収まるように制御される。
【０００５】
尚、図中、４は二本のスクリュー６，７間に大きなゴミが挟み込まれ、スクリュー７をスクリュー６から離反させる方向へ最大限移動させても、スクリュー６，７を押し広げようとする拡大力が許容拡大力を越えてしまう場合に、前記二本のスクリュー６，７を夫々前述と逆方向に回転させ、ゴミを逆送して図示しないピットに戻すための排出口である。
【０００６】
又、実公平５−２０４４４号公報に記載されたものは、前記特開昭５７−１１７４０６号公報に記載された移動壁５ａに相当する負荷調整板を、移動スクリューと連動させて移動可能に配設すると共に、移動スクリューと負荷調整板との隙間を下流側へ向け広げられるように構成したものであり、その他の構成については、基本的には特開昭５７−１１７４０６号公報に記載されたものと同様であり、近接離反可能に配設された二本のスクリューを互いに反対方向に回転駆動することにより、ゴミ袋に袋詰めされたゴミを焼却炉へ供給するようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述の如き、特開昭５７−１１７４０６号公報に記載された給塵機では、移動壁５ａがガイド部５ｂに沿って平行移動する形式となっているため、かなりの製作精度を要求されると共に、ガイド部５ｂに異物がつまったりすると移動壁５ａが動かなくなり、故障が発生しやすく、メンテナンスも大変になり、又、実公平５−２０４４４号公報に記載された給塵機では、構造が非常に複雑になるという欠点を有していた。
【０００８】
本発明は、斯かる実情に鑑み、故障の可能性の少ない簡単な構造で、ゴミの噛み込みによる無理な力の発生を抑制し得、円滑な運転を継続し得る給塵機を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上面所要位置にゴミの取入口が形成され且つ下面所要位置にゴミの排出口が形成されたケーシング内に、取入口側から排出口側へ向け略水平方向に延びる主スクリューを回転自在に配設すると共に、該主スクリューと略平行に延びる補助スクリューを、回転自在に且つ前記主スクリューに対し近接離反可能となるよう軸線方向と直角な方向へ移動自在に配設した給塵機において、
ケーシング内に補助スクリューの軸線と略平行に延びる揺動軸を中心として揺動自在に配設され且つ補助スクリューの反主スクリュー側の面を覆うように延びるスイングトラフと、
駆動ユニットから給排される作動流体の圧力によって駆動され且つスイングトラフを揺動せしめるアクチュエータと、
補助スクリューの位置を検出する位置検出器と、
スイングトラフの揺動角度を検出する角度検出器と、
前記駆動ユニットの作動流体圧力に基づきスイングトラフに作用する反力を検出する圧力検出器と、
前記位置検出器から出力される検出信号と、前記角度検出器から出力される検出信号とに基づき、補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔を求め、前記圧力検出器から出力される検出信号に基づき、スイングトラフに作用する反力が許容範囲内にあるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔が設定値に保持されるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号をアクチュエータの駆動ユニットへ出力し、スイングトラフに作用する反力が許容範囲を越えるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔を設定値以上に広げて前記反力が許容範囲内となるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号をアクチュエータの駆動ユニットへ出力する制御装置と
を備えたことを特徴とする給塵機にかかるものである。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
従って、ケーシング内には、補助スクリューの反主スクリュー側の面を覆うように延びるスイングトラフを、前記補助スクリューの軸線と略平行に延びる揺動軸を中心として揺動自在に配設してあるため、補助スクリューの主スクリューに対する近接離反動作に追従させてスイングトラフを揺動せしめ、補助スクリューに対するスイングトラフの間隔を一定に保持したり、或いは、補助スクリューに対するスイングトラフの間隔を広げてスイングトラフに作用する反力を許容範囲内とすることが、故障等の心配もなく確実に行える。
【００１３】
【００１４】
又、スイングトラフを揺動せしめるアクチュエータと、位置検出器と、角度検出器と、圧力検出器と、前記アクチュエータの制御装置とを備えるようにしてあるため、給塵機の運転時には、位置検出器によって補助スクリューの位置が検出され、角度検出器によってスイングトラフの揺動角度が検出され、圧力検出器によって駆動ユニットの作動流体圧力に基づきスイングトラフに作用する反力が検出され、制御装置において、前記位置検出器から出力される検出信号と、前記角度検出器から出力される検出信号とに基づき、補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔が求められ、前記圧力検出器から出力される検出信号に基づき、スイングトラフに作用する反力が許容範囲内にあるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔が設定値に保持されるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号がアクチュエータの駆動ユニットへ出力され、スイングトラフの揺動角度が調節され、又、スイングトラフに作用する反力が許容範囲を越えるときには補助スクリューに対するスイングトラフの実際の間隔を設定値以上に広げて前記反力が許容範囲内となるようスイングトラフを揺動せしめる駆動指令信号がアクチュエータの駆動ユニットへ出力され、スイングトラフの揺動角度が調節される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。
【００１６】
図１〜図５は本発明の実施の形態の一例であって、上面所要位置にホッパ１に接続されるゴミの取入口２が形成され且つ下面所要位置にゴミの排出口３が形成されたケーシング５内に、取入口２側から排出口３側へ向け略水平方向に延びる主スクリュー１６を回転自在に配設すると共に、該主スクリュー１６と略平行に延びる補助スクリュー１７を、回転自在に且つ前記主スクリュー１６に対し近接離反可能となるよう軸線方向と直角な方向へ移動自在に配設し、ケーシング５内に、補助スクリュー１７の反主スクリュー１６側の面を覆うように延びるスイングトラフ２７を、前記補助スクリュー１７の軸線と略平行に延びる揺動軸２８を中心として揺動自在に配設したものである。
【００１７】
前記主スクリュー１６は、ケーシング５から外部へ突出する基端側を固定の軸受１８により片持支持し、モータ２０に連結してあると共に、ケーシング５内部に位置するシャフト部１６ａを、基端側から自由端側へ向け漸次縮径せしめてテーパ状に形成してある。
【００１８】
前記補助スクリュー１７は、ケーシング５から外部へ突出する基端側を、その軸線方向と直角な方向へ図示していないシリンダの伸縮によって移動自在に配設された軸受１９により片持支持してある。尚、補助スクリュー１７のケーシング５内部に位置するシャフト部１７ａは、基端側から自由端側へ亘って同径としてあるが、前記主スクリュー１６と同様にテーパ状に形成してもよいことは言うまでもない。
【００１９】
又、前記主スクリュー１６のケーシング５から外部へ突出する基端部所要位置に駆動ギア２１を嵌着すると共に、リンクブラケット２５を回動自在に嵌装し、該リンクブラケット２５に、前記駆動ギア２１と噛合する中間ギア２２と、該中間ギア２２と噛合する中間ギア２３とを回転自在に取り付け、前記補助スクリュー１７のケーシング５から外部へ突出する基端部所要位置に、前記中間ギア２３と噛合する従動ギア２４を嵌着すると共に、前記リンクブラケット２５の先端部に枢着されるリンクブラケット２６を回動自在に嵌装し、前記主スクリュー１６に対し補助スクリュー１７を近接離反させても、常にモータ２０の駆動により主スクリュー１６と補助スクリュー１７が互いに反対方向に回転するようにしてある。
【００２０】
前記スイングトラフ２７は、図４に示す如く、油圧を用いた駆動ユニット２９から給排される作動流体の圧力により駆動されるアクチュエータとしての油圧シリンダ３０の伸縮動作によって揺動するようにしてあり、前記駆動ユニット２９は、タンク３１内の油を油圧ポンプ３２によって昇圧し、該油圧ポンプ３２によって昇圧された圧油を、逆止弁３３、電磁弁３４、パイロット操作逆止弁３５を介して油圧シリンダ３０のヘッド側室或いはロッド側室へ送給することにより、油圧シリンダ３０を伸縮させるようにしてある。尚、３６は油圧ポンプ３２によって昇圧された余分な圧油をタンク３１へ戻すための戻し弁、３７は油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧力が許容範囲を急激に且つ大幅に越えた場合に、油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧油をタンク３１へ逃がすための緊急用の安全弁、３８は逆止弁である。
【００２１】
又、前記補助スクリュー１７の位置を検出する位置検出器３９と、スイングトラフ２７の揺動角度を検出する角度検出器４０と、前記駆動ユニット２９の作動流体圧力（油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧力）に基づきスイングトラフ２７に作用する反力を検出する圧力検出器４１とを設ける。
【００２２】
更に、前記位置検出器３９から出力される検出信号３９ａと、前記角度検出器４０から出力される検出信号４０ａとに基づき、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔を求め、前記圧力検出器４１から出力される検出信号４１ａとに基づき、スイングトラフ２７に作用する反力が許容範囲内にあるときには補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌに保持されるようスイングトラフ２７を揺動せしめる駆動指令信号４３を油圧シリンダ３０の駆動ユニット２９の電磁弁３４へ出力し、スイングトラフ２７に作用する反力が許容範囲を越えるときには補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔を設定値Ｌ以上に広げて前記反力が許容範囲内となるようスイングトラフ２７を揺動せしめる駆動指令信号４３’を油圧シリンダ３０の駆動ユニット２９の電磁弁３４へ出力する制御装置４２を設ける。
【００２３】
本図示例においては、主スクリュー１６の外径Ｄmと補助スクリュー１７の外径Ｄsは略同径（およそ５００［ｍｍ］）とし、前記各ギア２１，２２，２３，２４のギア比を適宜選択し、主スクリュー１６の回転数Ｎm［ｒｐｍ］と補助スクリュー１７の回転数Ｎs［ｒｐｍ］を異なるように設定することにより、主スクリュー１６の羽根外周における回転周速Ｖm［ｍ／ｓｅｃ］と補助スクリュー１７の羽根外周における回転周速Ｖs［ｍ／ｓｅｃ］とが異なるようにしてあり、前記主スクリュー１６の回転数Ｎmをおよそ０．５〜５［ｒｐｍ］とし、補助スクリュー１７の回転数Ｎsをおよそ１〜１０［ｒｐｍ］とし、
［数１］
Ｖm：Ｖs≒１：２
程度となるようにしてある。尚、主スクリュー１６の羽根外周における回転周速Ｖmと補助スクリュー１７の羽根外周における回転周速Ｖsとが異なるようにするには、主スクリュー１６の回転数Ｎmと補助スクリュー１７の回転数Ｎsを等しくし、主スクリュー１６の外径Ｄmと補助スクリュー１７の外径Ｄsを異径としてもよい。又、主スクリュー１６の回転数Ｎmと補助スクリュー１７の回転数Ｎsを変えると共に、主スクリュー１６の外径Ｄmと補助スクリュー１７の外径Ｄsを異径とすることも可能である。
【００２４】
次に、上記実施の形態の一例の作動を説明する。
【００２５】
給塵機の運転開始時には、補助スクリュー１７は、図４中、実線で示される定常位置（主スクリュー１６と補助スクリュー１７との間隔が最小となる位置）に保持され、且つスイングトラフ２７は、図４中、実線で示される位置に保持され、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の間隔は設定値Ｌに保持されており、この状態で、モータ２０を所望の回転数Ｎで回転駆動すると、主スクリュー１６がモータ２０の回転数Ｎに対応した回転数Ｎmで回転すると共に、該主スクリュー１６の回転が駆動ギア２１、中間ギア２２，２３、従動ギア２４を介して補助スクリュー１７へ伝えられ、該補助スクリュー１７が回転数Ｎmのおよそ二倍の回転数Ｎsで主スクリュー１６と反対方向に回転し、主スクリュー１６の羽根外周における回転周速Ｖmに対し、補助スクリュー１７の羽根外周における回転周速Ｖsがおよそ二倍の速度となり、ホッパ１に袋詰めのゴミを投入すると、該ゴミは、取入口２からケーシング５内に落下し、主スクリュー１６によって下流側へ搬送されると共に、主スクリュー１６の羽根外周における回転周速Ｖmと異なる回転周速Ｖsで回転している補助スクリュー１７の羽根により、大きな剪断力が加えられる形となり、破袋が確実に行われつつゴミの破砕も効率よく行われ、該破砕されたゴミが排出口３を経て図示していない焼却炉へ定量的に供給され、「ゴミ切れ」や「どか落ち」も発生しなくなる。尚、主スクリュー１６のシャフト部１６ａは基端側から自由端側へ向け漸次縮径しテーパ状となっているため、ゴミが主スクリュー１６の基端側から自由端側へ搬送される際、自由端側へ行くに従って圧密されるようなことはなく、円滑な搬送が可能となる。
【００２６】
一方、主スクリュー１６と補助スクリュー１７との間に挟み込まれたゴミによって該主スクリュー１６と補助スクリュー１７を押し広げようとする拡大力が予め設定された値以上となった場合には、補助スクリュー１７が主スクリュー１６から離反する方向へ移動され、前記拡大力が許容拡大力を越えることが予防され、ゴミの破袋並びに破砕が安定して行われるが、このとき、前記補助スクリュー１７の位置が位置検出器３９によって検出され、該位置検出器３９から出力される検出信号３９ａに基づき、制御装置４２において、スイングトラフ２７の揺動角度が演算されて駆動指令信号４３が電磁弁３４へ出力され、該電磁弁３４が図４中、中立のポジションからＡのポジションに切り換えられ、圧油が油圧シリンダ３０のロッド側室へ送給され、該油圧シリンダ３０が所要量だけ収縮し、スイングトラフ２７が補助スクリュー１７から離反する方向へ揺動し、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌに保持される。尚、前記スイングトラフ２７の揺動角度は角度検出器４０によって検出され、該角度検出器４０から出力される検出信号４０ａが制御装置４２へフィードバックされており、スイングトラフ２７の揺動角度が所望の値に調整されると、前記電磁弁３４が中立のポジションに復帰して、油圧シリンダ３０がロックされる。
【００２７】
又、補助スクリュー１７とスイングトラフ２７との間に大きなゴミや塊状の不燃物が入り込み、スイングトラフ２７に作用する反力が大きくなって、圧力検出器４１で検出される駆動ユニット２９の作動流体圧力（油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧力）が許容範囲を越えると、該圧力検出器４１から出力される検出信号４１ａに基づき、制御装置４２から電磁弁３４へ駆動指令信号４３’が出力され、該電磁弁３４が図４中、中立のポジションからＡのポジションに切り換えられ、油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧油が、該油圧シリンダ３０のロッド側室へ送給される圧油によって開かれたパイロット操作逆止弁３５と電磁弁３４と逆止弁３８を経てタンク３１へ排出されると共に、圧油が油圧シリンダ３０のロッド側室へ送給され、該油圧シリンダ３０が所要量だけ収縮し、スイングトラフ２７が補助スクリュー１７から離反する方向へ揺動し、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌ以上に広げられて前記反力が許容範囲内に収まるようにされる。
【００２８】
この後、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌ以上に広げられた状態で、設定時間（例えば、三〜五秒）だけ運転が続けられると、前記電磁弁３４が中立のポジションからＢのポジションに切り換えられ、圧油が油圧シリンダ３０のヘッド側室へ送給され、該油圧シリンダ３０が所要量だけ伸長し、スイングトラフ２７が補助スクリュー１７に近接する方向へ揺動し、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌに再び戻されるが、この状態で依然としてスイングトラフ２７に作用する反力が大きく圧力検出器４１で検出される駆動ユニット２９の作動流体圧力（油圧シリンダ３０のヘッド側室の圧力）が許容範囲を越えている場合には、前述と同様、油圧シリンダ３０が所要量だけ収縮し、スイングトラフ２７が補助スクリュー１７から離反する方向へ揺動し、補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔が設定値Ｌ以上に広げられて前記反力が許容範囲内に収まるようにされる。
【００２９】
又、非常に大きなゴミ等が補助スクリュー１７とスイングトラフ２７との間に入り込み、前述の如く補助スクリュー１７に対するスイングトラフ２７の実際の間隔を設定値Ｌ以上に広げて行き、スイングトラフ２７を最大限揺動させても、前記反力が許容範囲内に収まらない場合には、主スクリュー１６と補助スクリュー１７が夫々通常運転時の回転方向と逆方向に回転駆動され、逆回転での運転がある設定時間だけ継続された後、再び正回転での運転に戻され、この反転動作が所定回数繰り返され、この間に前記反力が許容範囲内に収まれば、そのまま正回転での運転に移行するが、前記反力が許容範囲を越えたままの場合には、主スクリュー１６と補助スクリュー１７の回転が停止されると共に、警報ブザー等が鳴らされる。
【００３０】
こうして、スイングトラフ２７を揺動させるという故障の可能性の少ない簡単な構造で、ゴミの噛み込みによる無理な力の発生を抑制し得、円滑な運転を継続し得る。
【００３１】
尚、本発明の給塵機は、上述の実施の形態の一例にのみ限定されるものではなく、主スクリューの羽根外周における回転周速と、補助スクリューの羽根外周における回転周速とを等しくした給塵機にも適用可能なこと等、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００３２】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明の給塵機によれば、スイングトラフを揺動させるという故障の可能性の少ない簡単な構造で、ゴミの噛み込みによる無理な力の発生を抑制し得、円滑な運転を継続し得るという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明を実施するための形態の一例を示す全体概要側断面図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ矢視図である。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】  本発明を実施するための形態の一例におけるスイングトラフの駆動系を表わす概要構成図であって、図１のＩＶ−ＩＶ矢視相当図である。
【図５】  図４のＶ−Ｖ矢視図である。
【図６】  従来の給塵機の一例を表わす側断面図である。
【図７】  図６のＶＩＩ−ＶＩＩ矢視図である。
【図８】  図６のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ断面図である。
【符号の説明】
２          取入口
３          排出口
５          ケーシング
１６          主スクリュー
１７          補助スクリュー
２７          スイングトラフ
２８          揺動軸
２９          駆動ユニット
３０          油圧シリンダ（アクチュエータ）
３９          位置検出器
３９ａ        検出信号
４０          角度検出器
４０ａ        検出信号
４１          圧力検出器
４１ａ        検出信号
４２          制御装置
４３          駆動指令信号
４３’        駆動指令信号
Ｌ          設定値
【図１】
0003653812.tif 000002
【図２】
0003653812.tif 000003
【図３】
0003653812.tif 000004
【図４】
0003653812.tif 000005
【図５】
0003653812.tif 000006
【図６】
0003653812.tif 000007
【図７】
0003653812.tif 000008
【図８】
0003653812.tif 000009