(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入ホッパー、供給シューターおよびこれに連なるケーシングによって形成された破砕室からなり、前記破砕室には平行に間隔配置された一対のモーター駆動される回転軸にデイスク状の破砕刃が互いに噛合うように取付けられた二軸剪断式破砕機であって、前記供給シューター部に、外周に複数の爪を突設したカム状の板を一本の軸に複数個間隔配列したモータ駆動の予備処理用回転式ゲートが当該シューター面に対し一定の距離を隔てて前記破砕刃付き回転軸と平行に横設され、該予備処理用回転式ゲートにて破砕理対象物をシューター面との間で圧潰しながら二軸剪断破砕部に送り込む機能を有する予備破砕、減容処理装置を備えたことを特徴とする二軸剪断式破砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物の破砕処理や減容処理等に用いられる二軸剪断式破砕機に係り、より詳しくは破砕処理不能な大型破砕処理対象物や円筒状処理物等でも能率よく破砕処理することができる予備破砕、減容処理装置を備えた二軸剪断式破砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
都市型の粗大ゴミや産業廃棄物の破砕処理や減容処理に用いられる二軸剪断式破砕機としては、その概要を図４、図５に示す二軸剪断式破砕機が広く知られている（実開平５−１７８８２等）。この二軸剪断式破砕機は、上下にそれぞれ破砕処理物の投入口１−１と排出口１−２を有するケーシング１内に一対の回転軸２が互いに平行に配置され、この二本の回転軸２にはディスク状のフック３−１付き破砕刃３が互いに噛合うようにスペーサ４を介して取付けられ、該二軸の各破砕刃３を駆動モータ（図示せず）にて互いに逆回転させることによって破砕刃が交差する部分で処理物が剪断破砕される機構となっている。
【０００３】
この二軸剪断式破砕機には、破砕処理対象物を投入するホッパー５がケーシング１の上部に付設され、該ホッパーより投入された破砕処理対象物がケーシング１の投入口１−１に供給され、破砕刃３に設けてあるフック３−１にて当該破砕刃３の間隙に引き込まれて剪断破砕され、ケーシング下部の排出口１−２から落下して機外へ排出される構造となっており、二本の回転軸は通常水平に設置されるが、傾斜して設置される場合もある。この種の二軸剪断式破砕機は、正転、逆転が容易で、低速、高トルクの油圧モーターで駆動されており、破砕処理対象物は都市型粗大ゴミから産業廃棄物まで広範囲にわたり、都市ゴミ焼却施設や、大量の廃棄物のリサイクル、減容、あるいは物性分級の前処理破砕等に用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような基本構成からなる従来の二軸剪断式破砕機には、以下に記載する問題点がある。
すなわち、ディスク状のフック付き破砕刃の直径およびフックの突出寸法により、破砕可能な処理対象物の大きさに制限がある。具体的には、破砕しようとする一辺の寸法が概ね破砕刃の直径を超える処理対象物（大型冷蔵庫等）の場合は、破砕部の入口に蓋をする形になり、破砕刃フックによる引込みが困難となり破砕できず、また概ね破砕刃の半径を超える円筒状でかつ表面が滑らかなものについては破砕刃上でスリップするのみでフックにより引込まれず、同様に破砕できない。したがって、このような噛み込み不良が発生した場合には破砕機を停止して当該破砕不能物を取除かなければならず、破砕機の一時中断を余儀なくされることにより破砕能力の低下をきたすばかりでなく、当該破砕不能物の除去に多くの手間を要し、またその除去作業には危険を伴う。
【０００５】
このような噛み込み不良の問題を解消するため、例えばロール状のフィーダで強制的に送込む方式が実用されているが、このロールフィーダ方式は特定の寸法の処理対象物のみに対する効果しか期待できないことから、破砕処理対象物の大きさや形状が様々な粗大ごみ処理設備においては有効性に欠ける。
【０００６】
また、例えば特開平７−８４５号公報に見られるように、ロールフィーダを投入シューターに対して鉛直方向に移動させる方式の場合は、ロールフィーダによる供給設備が複雑なものとなり、コストアップの要因となる。
【０００７】
この発明は、このような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、ロールフィーダ方式に替えて、爪付きのカム状板を備えた回転式ゲートを採用することによって、従来破砕処理が不可能あるいは困難であった大型冷蔵庫等のような破砕処理対象物でも能率よく破砕処理することができる二軸剪断式破砕機を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る二軸剪断式破砕機は、破砕刃フックによる引込みが困難な大型の破砕処理対象物や破砕刃上でスリップして破砕刃に噛み込まれない破砕処理対象物を投入ホッパー内で予め圧潰しながら強制的に破砕部位に送込む機能を持つ予備破砕、減容処理装置を備えたことを特徴とするもので、その要旨は、投入ホッパー、供給シューターおよびこれに連なるケーシングによって形成された破砕室からなり、前記破砕室には平行に間隔配置された一対のモーター駆動される回転軸にデイスク状の破砕刃が互いに噛合うように取付けられた二軸剪断式破砕機であって、前記供給シューター部に、外周に複数の爪を突設したカム状の板を一本の軸に複数個間隔配列したモータ駆動の予備処理用回転式ゲートが当該シューター面に対し一定の距離を隔てて前記破砕刃付き回転軸と平行に横設され、該予備処理用回転式ゲートにて破砕理対象物をシューター面との間で圧潰しながら二軸剪断破砕部に送り込む機能を有する予備破砕、減容処理装置を備えた二軸剪断式破砕機である。
【０００９】
この発明における予備破砕、減容処理装置の回転式ゲートを構成する爪付きカム状板は、大きな寸法の破砕処理対象物を事前に圧潰して破砕機の破砕刃に噛み込み易い大きさにして破砕機の投入口に送り込む作用と、予備破砕あるいは減容処理を必要としない破砕処理対象物を破砕機の投入口に送り込む作用を有するもので、形状的には機械運動伝達機構に用いられるカムとほぼ同様の形状を有しており、爪は投入ホッパーに投入された破砕処理対象物をシューター面との間に引込むために設けるもので、通常カム状板の大径部の外周に設ける。また、この一枚の爪付きカム状板に設ける爪は当該カム状板と一体に設けるか、またはボルトで取着して設けることができる。この爪の個数は特に限定するものではなく、カム状板の大きさに応じて適宜定める。各爪付きカム状板は大径部の中心を同じ向きに軸支されており、一本の軸に取着する爪付きカム状板の個数は、当該破砕機の二軸の長さに応じて適宜定める。
【００１０】
上記爪付きカム状板を取付けた回転式ゲートは、モーターで回転駆動する方式となっており、この軸を一定速度で回転させると、爪付きカム状板の回転位置によってシューター面との間隔が変化し、カム状板とシューター面との間隔が最小になった時には破砕処理対象物はほとんど送り込まれず、反対にカム状板とシューター面との間隔が最大近くになると大きな寸法の破砕処理対象物はカム状板のアーム部分で圧潰されながら送り込まれていく。したがって、例えば粗大ごみ破砕処理設備のような負荷変動のある場合において断続的に破砕処理対象物を破砕機へ送り込むことによって、負荷変動に対応して能率よく破砕処理することができる。また、当該破砕機は負荷がある大きさ以上になると破砕刃の回転が停止、反転、停止の動作を行った後、正転に戻る機構を有するが、この機構と連動して破砕刃が停止、反転中は回転式ゲートの駆動を停止させることによって破砕処理対象物の送込みを停止し、破砕機の負荷を軽減させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１はこの発明に係る二軸剪断破砕機の全体構成の一例を示す縦断側面図、図２は同上の二軸剪断破砕機の予備破砕、減容処理装置の部分を示す平面図、図３は図２のＡーＡ線上の縦断面図であり、１１は予備破砕、減容処理装置、１１−１は回転式ゲート、１１−２は原動軸、１１−３は爪付きカム状板、１１−４は爪、１１−５は軸受、１１−６は駆動モータ、１２は支柱である。なお、ここでは二軸剪断破砕刃および供給シューターをそれぞれ床面に対し４５度傾斜させて設置した場合を例にとり説明する。
【００１２】
すなわち、この発明に係る二軸剪断破砕機は、構造的には破砕機ケーシング１、破砕処理対象物投入用のホッパー５および供給シューター６、供給シューター部に付設した予備破砕、減容処理装置１１と、この破砕機全体を支える支柱１２とから構成され、ホッパー５および供給シューター６は一体構造となっており、供給シューター６の下部開口が破砕室１−３のケーシング１の投入口１−１に開口するごとくケーシング１の上部に付設され、破砕機全体は二軸剪断破砕刃３および供給シューター６がそれぞれ床面に対し４５度の角度をもって支柱１２にて支持されている。
【００１３】
予備破砕、減容処理装置１１は、供給シューター６の部分に付設されており、その構造は外周に複数の爪１１−４を突設したカム状の板１１−３を同じ向きに複数個ほぼ等間隔に配列した回転軸１１−２を供給シューター６の側壁を破砕機の二軸平行に貫通して軸受１１−５にて回転自在に支持し、供給シューター６の側壁に近接して設置した駆動モーター１１−６にて当該回転軸１１−２を回転駆動させる機構となした回転式ゲート１１−１から構成され、回転式ゲート１１−１は供給シューター６のシューター面に対し一定の距離を隔てて設置されている。爪付きカム状板１１−３は、図示のごとく大径部１１−３ａと該大径部に連なるアーム部１１−３ｂとからなる板本体の大径部１１−３ａに複数の爪１１−４を放射状にボルト１１−５で取着して構成されている。この場合、爪１１−４の間隔は特に限定するものではなく、当該カム状板の大きさに応じて適宜設定し、また一枚のカム状板の爪の個数も同様にカム状板の大きさに応じて適宜定める。なお、この爪付きカム状板の爪１１−４は当該板部材と一体に設けてもよいことはいうまでもない。また、爪の形状も図示のような台形状に限定するものではなく、例えば剪断破砕刃３のフック３−１と同様の形状、あるいは三角形状等、適当な形状を選定して設ける。
【００１４】
上記構造の予備破砕、減容処理装置付き二軸剪断式破砕機において、予備破砕、減容処理装置の回転式ゲート１１−１は矢印方向に一定速度で回転しており、この状態で投入ホッパー５内の破砕処理対象物は前記回転中の爪付きカム状板１１−３のアーム部１１−３ｂが図１に示すように供給シューター６のシューター面に対し直角に向いた時には該カム状板とシューター面との間隔が最小となることにより破砕室１−３側へは送り込まれず、その後爪付きカム状板１１−３が回転して当該アーム部１１−３ｂが下方向にシューター面とほぼ平行に向いて該カム状板とシューター面との間隔が最大になるとこの間隔とほぼ同程度の厚さの破砕処理対象物は破砕室１−３側へ送り込まれていく。一方、大型冷蔵庫のような大きな寸法の破砕処理対象物の場合は、爪付きカム状板１１−３のアーム部１１−３ｂが上方向にシューター面とほぼ平行に向いた位置あたりから当該カム状板の回転に伴ってアーム部１１−３ｂにて押し潰されながら破砕室１−３側へ送り込まれていく。
【００１５】
また、爪付きカム状板１１−３のアーム部１１−３ｂがシューター面に対し直角に向いた位置にある時、ホッパー５内に破砕処理対象物がない場合には破砕処理対象物の送りは一時停止し、アーム部１１−３ｂが下方向にシューター面とほぼ平行な位置まで移動すると破砕処理対象物の送りが再開されるので、このゲート機能によって破砕処理対象物の送りが断続的に行われることによって一時的な負荷の増大の逃げ場をつくることができる。さらに、カム状板の爪１１−４の作用によって、回転式ゲート１１−１の回転軸１１−２とシューター面との間隔よりも大きくて通常は送り込まれないであろう破砕処理対象物でも破砕室１−３側へ送り込むことが可能である。
【００１６】
上記予備破砕、減容処理装置１１を通過した破砕処理物は、ケーシング１の投入口１−１より破砕室１−３に供給され、破砕刃３に設けてあるフック３−１にて当該破砕刃３の間隙に引き込まれて剪断破砕され、ケーシング下部の排出口１−２から落下して機外へ排出される。
【００１７】
【発明の効果】
この発明は上記のごとく、大きな寸法の破砕処理対象物を事前に圧潰して破砕機の破砕刃に噛み込み易い大きさにして破砕機の投入口に送り込む作用と、予備破砕あるいは減容処理を必要としない破砕処理対象物を破砕機の投入口に送り込む作用を有する予備破砕、減容処理装置を備えたことにより、例えば大型冷蔵庫等の電化製品のような破砕不能物でも二軸剪断式破砕機で容易に破砕でき、また円筒状のプラスチック容器等のように剪断破砕刃上で転動またはスリップするような破砕処理物でも容易に破砕刃に噛み込ませることが可能となり噛み込み不良が解消されること等により、破砕機の処理能力を大幅に向上させることができるという優れた効果を奏する。したがって、本発明の二軸剪断式破砕機は破砕効率および処理能力共に優れ、産業廃棄物等の破砕処理や減容処理に大きく寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係る予備破砕、減容処理装置付きの二軸剪断破砕機の全体構成の一例を示す縦断側面図である。
【図２】同上の二軸剪断破砕機の予備破砕、減容処理装置の部分を拡大して示す横断平面図である。
【図３】図２のＡーＡ線上の縦断面図である。
【図４】従来の二軸剪断破砕機の一例を全体的に示す平面図である。
【図５】同上の二軸剪断破砕機を部分的に示す縦断正面図である。
【符号の説明】
１  ケーシング
１−１  投入口
１−２  排出口
１−３  破砕室
２  回転軸
３  フック付き破砕刃
３−１  フック
４  スペーサ
５  投入ホッパー
６  供給シューター
１１  予備破砕、減容処理装置
１１−１  回転式ゲート
１１−２  原動軸
１１−３  爪付きカム状板
１１−４  爪
１１−５  軸受
１１−６  駆動モータ
１２  支柱
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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