(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被破砕物を収容する破砕室（２）の内部に、破砕刃（１３，…）を備えて回転自在な破砕ロータ（１０）と、該破砕ロータ（１０）の外周面に沿って軸長方向に配置された固定刃（１６）とが設けられ、破砕刃（１３，…）と固定刃（１６）との剪断作用によって破砕された被破砕物を破砕ロータ（１０）の外周面と固定刃（１６）との間から破砕室（２）の外部に排出する破砕装置において、破砕刃（１３，…）と固定刃（１６）との間に破砕困難物（Ｐ）が介在する際、該破砕困難物（Ｐ）を破砕室（２）の外部から取り出し可能とすべく、破砕室（２）の底面を形成する底板（５）の一部（５ａ）が、固定刃（１６）の長手方向と略平行で且つ該固定刃（１６）と所定間隔を有して離間する傾動中心を以て傾動可能に構成され、該底板（５）の一部（５ａ）が傾動することによって固定刃（１６）の近傍における破砕室（２）の一部が開放され、しかも、該底板（５）の一部（５ａ）の傾動中心から固定刃（１６）にかけての平坦領域を破砕ロータ（１０）の軸長方向に沿って走行する可動体（２１）が設けられ、該可動体（２１）に、破砕刃（１３，…）と固定刃（１６）との間の破砕困難物（Ｐ）を底板（５）の一部（５ａ）側に導くための傾斜面（２１ａ）が設けられてなることを特徴とする破砕装置。
【請求項２】
前記可動体（２１）の傾斜面（２１ａ）に、エアーブロー手段（２３）が設けられてなることを特徴とする請求項１記載の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、粗大ゴミ、家電廃棄物、廃プラスチック、木材、紙等の種々の廃棄物を破砕可能とする破砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
破砕刃を備えて回転自在な破砕ロータと、該破砕ロータの外周面に沿って配置された固定刃とを破砕室の内部に設けた、いわゆる一軸式破砕装置は、破砕室の内部に投入された被破砕物を破砕刃と固定刃との剪断作用によって破砕すると共に、破砕された被破砕物を破砕ロータの外周面と固定刃との間から破砕室の外部に排出する構成になっている。
【０００３】
かかる一軸式破砕装置としては、例えば、実開平１−５６８４１号公報、特開平８−１０３６７８号公報、特開平８−２４６９６号公報等所載なるものが公知であるが、何れの一軸式破砕装置にあっても同様の問題を抱えている。
【０００４】
それは、スパナ、レンチ等の工具、鉄板、あるいはモーター、コンプレッサー等の塊状物からなる破砕困難物が破砕刃と固定刃との間に侵入した場合、破砕処理を継続できなくなるため、破砕装置の運転を一旦止めて、これらの破砕困難物を破砕室の中から取り出さなければならないという問題である。これは、安全面から好ましくなく、しかも、除去作業が煩雑であるため、作業者に多大な負担を強いる。また、破砕処理の無人運転が阻害されるため、省人化が図れない。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、破砕室の内部に不用意に投入された破砕困難物を破砕室の外部から簡単に取り出すことができて、破砕困難物の除去作業における作業者の負担軽減を図ることができる破砕装置を提供することを第一の課題とし、併せて、破砕困難物による破砕処理の無人運転阻害を好適に防止して、省人化を図ることができる破砕装置を提供することを第二の課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、破砕装置は、被破砕物を収容する破砕室２の内部に、破砕刃１３，…を備えて回転自在な破砕ロータ１０と、該破砕ロータ１０の外周面に沿って軸長方向に配置された固定刃１６とが設けられ、破砕刃１３，…と固定刃１６との剪断作用によって破砕された被破砕物を破砕ロータ１０の外周面と固定刃１６との間から破砕室２の外部に排出する破砕装置において、破砕刃１３，…と固定刃１６との間に破砕困難物Ｐが介在する際、該破砕困難物Ｐを破砕室２の外部から取り出し可能とすべく、固定刃１６の近傍における破砕室２の一部が開放される。
【０００７】
上記構成からなる破砕装置によれば、通常の破砕処理においては、破砕室２の内部に収容された被破砕物が回転する破砕刃１３，…と固定刃１６との剪断作用によって破砕され、この破砕された被破砕物が破砕ロータ１０の外周面と固定刃１６との間から破砕室２の外部に排出される。
【０００８】
そして、破砕室２の内部に不用意に破砕困難物Ｐが投入され、この破砕困難物Ｐが破砕刃１３，…と固定刃１６との間に侵入した場合、即ち、破砕困難物Ｐが固定刃１６上に所在する場合には、破砕室２の一部が開放され、ここから破砕困難物Ｐを破砕室２の外部に取り出すことができるようになる。
【０００９】
また、破砕装置は、前記破砕室２の底面を形成する底板５の一部５ａが傾動可能に構成され、該底板５の一部５ａが傾動することによって破砕室２の一部が開放される構成が採用される、且つ前記底板５の一部５ａの傾動中心が、前記固定刃１６の長手方向と略平行で、且つ、該固定刃１６と所定間隔を有して離間してなる構成が採用される。
【００１１】
また、破砕装置は、前記傾動中心から固定刃１６にかけての平坦領域を破砕ロータ１０の軸長方向に沿って走行する可動体２１が設けられ、該可動体２１に、破砕困難物Ｐを底板５の一部５ａ側に導くための傾斜面２１ａが設けられてなる構成が採用され、可動体２１が固定刃１６の上を長手方向に沿って端から端まで走行することにより、破砕困難物Ｐが傾斜面２１ａとの当接を受けて、破砕室２の開放部側へと押し出される。この際、請求項２記載の如く、前記可動体２１の傾斜面２１ａに、エアーブロー手段２３が設けられることで排出性がより向上する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
＜第一実施形態＞
第一実施形態に係る破砕装置は、図１乃至図３に示す如く、箱形の鋼板製のフレーム１の内部に設けた破砕室２の内部に、複数の破砕刃１３，…（図１では、一個のみを図示し、図３では、図示しない。）を備えて回転自在な破砕ロータ１０と、該破砕ロータ１０の外周面の軸長方向に沿って配置された固定刃１６と、破砕ロータ１０の接離方向に移動可能な押圧手段としてのプッシャ２８とが配されている。
【００１４】
前記破砕室２は、対向する二枚の側板３，３と、該側板３，３とに跨がって対向する二枚の横板４，４と、上下方向に筒状をなす側板３，３および横板４，４の下方開口端の近傍に配された底板５とによって、上方が大きく開放された箱形をなし、さらに、破砕室２の上方には、粗大ゴミ、家電廃棄物、廃プラスチック、木材、紙等の被破砕物を投入するためのホッパー（図示せず）が設けられている。
【００１５】
前記破砕ロータ１０は、中心に軸体１１を有した円筒体からなり、両端から突出した軸体１１がそれぞれ側板３に支持され、図示しないモーター、電動機等の駆動手段により回転自在に構成されている。しかも、破砕ロータ１０は、破砕室２の下方隅部位置に配置されており、略水平に配置された底板５の一端と破砕ロータ１０の外周面とが近接した格好となっている。
【００１６】
また、破砕ロータ１０の外周面には、断面がＶ字形の多数の円周溝１０ａが軸長方向に互いに隣接して並行に形成され、破砕ロータ１０の回転軸と直交する方向に破砕ロータ１０の外周面を周回している。そして、円周溝１０ａには、四角柱形状をした刃物固定ブロック１２が、その二面を円周溝１０ａの斜面に接地した状態で溶接固定される。さらに、この刃物固定ブロック１２の中央に穿設されたねじ孔にボルトが挿通され、破砕刃１３が着脱自在に取付けられる。
【００１７】
破砕刃１３は、刃物固定ブロック１２と同じような四角柱状をしており、その隣接する２つの側面が円周溝１０ａのＶ字形表面に接地した状態で取付けられる。従って、それぞれの円周溝１０ａに装着される破砕刃１３は、他方の隣接する２つの側面が破砕ロータ１０の周面から突出してその端縁がナイフエッジを構成する。
【００１８】
また、破砕刃１３と刃物固定ブロック１２は、各円周溝１０ａに１個または複数個取付けられ、隣接する円周溝１０ａの間で円周方向に位相をずらして配設されており、破砕刃１３の突出した角部を連ねた想像線が螺旋状となるように位相をずらしている。
【００１９】
一方、破砕ロータ１０の外周面と破砕ロータ１０の側方に位置する底板５の一端との間に形成された間隙には、固定刃１６を取付けるための取付台１７が配置されている。この取付台１７は、側面視断面視略台形状をなし、その下端側がフレーム１（より詳しくは、一対の側板３，３に跨がった状態で取付台１７より下方に配置された仕切り板８の上端部）に固定されている。
【００２０】
そして、取付台１７は、その上面が底板５の上面と略面一となるように配置されており、その上面を軸長方向に沿ってＬ字状に切り欠いて固定刃１６のための着座部を形成している。また、この固定刃１６は、その背面と下面とが取付台１７の切り欠かれた直交二面に拘束された状態でボルト等を用いて着脱自在に固定され、底板５の上面、取付台１７の上面、固定刃１６の上面が略フラットな面を構成している。
【００２１】
また、固定刃１６は、破砕ロータ１０と対向する端縁にＶ字形をした多数の溝刃が長手方向に連続した鋸歯状になっており、各溝刃と破砕ロータ１０の円周溝１０ａとの位相を一致させることで、各溝刃間の溝と対向する円周溝１０ａとがなす空間（平面視略方形状）を各破砕刃１３が通過し得るようにしている。
【００２２】
また、フレーム１の底板５には、破砕ロータ１０から所定距離離間した位置にて方形状に分離された排出板５ａが設けられている。即ち、底板５には、固定刃１６の背端から距離Ｌの位置を起点として幅Ｈの間に切欠部が設けられ、該方形状の切欠部に、この切欠部と略同一形状の排出板５ａが配置されている。
【００２３】
排出板５ａは、その破砕ロータ１０側の端縁部にて底板５の切欠部の端縁部に回転（揺動）自在に支持されている。そして、分離された排出板５ａの裏面には、シリンダ１９のロッド１９ａの先端が回転自在に支持されており、その基端１９ｂが仕切板８に回転自在に支持されている。従って、シリンダ１９のロッド１９ａが伸張すれば、排出板５ａが水平になって底板５とフラットな面を形成する一方、ロッド１９ａが収縮すれば、排出板５ａはその破砕ロータ１０側の端縁部が上となるように所定角度に傾斜して、底板５の一部に開放部を形成する。
【００２４】
また、底板５の排出板５ａの傾動中心から固定刃１６にかけての平坦領域上には、横行スライダ（可動体）２１が破砕室２内外を出退自在にして配置されている。箱状であって破砕ロータ１０の軸長方向に長く延びる横行スライダ２１の先端側内面には、シリンダ２２のロッド２２ａの先端が回転支持されており、その基端２２ｂがフレーム１の一方の側板３から側方に長く延びた取付用ブラケット９に支持されている。一方、該側板３には、横行スライダ２１を挿通させるための開口３ａが設けられている。従って、シリンダ２２が収縮して横行スライダ２１が破砕室２から退避した状態を始めとして、シリンダ２２が伸張すれば、横行スライダ２１が固定刃１６の長手方向（破砕ロータ１０の軸長方向）に沿って走行し、反対側の側板３へと到達する。
【００２５】
前記横行スライダ２１は、底板５上のみならず、一部が固定刃１６上にもかかっており、しかし、破砕刃１３，…と干渉するようなことはない。また、横行スライダ２１の先端には、該横行スライダ２１の進行方向に対して固定刃１６から排出板５ａ側ほど後ろとなる傾斜面２１ａが形成されている。そして、該傾斜面２１ａには、該傾斜面２１ａから略直交する方向にエアーを吹き出す、エアーブロー手段の吹出口２３が配設されている。
【００２６】
前記破砕ロータ１０の下方には、該破砕ロータ１０の略半周に亘って円弧状に湾曲された板状のスクリーン２５が設けられている。このスクリーン２５は、上流側端がフレーム１に回転自在に軸支されている。スクリーン２５には、複数の孔が穿設されており、このスクリーン２５の孔の大きさを適当な大きさとして破砕された被破砕物の大きさをある程度一定にすることができる。すなわち、孔を通過し得る程度に破砕された物は、孔を通過して下方に排出され、孔を通過できない大きさの破砕物は、破砕ロータ１０の回転に伴ってスクリーン２５の内面を沿い、再び破砕室２内に戻される。
【００２７】
前記プッシャ２８は、底板５に沿って水平方向に往復動する箱体２９を備えている。該箱体２９は、底板５に支持されたシリンダ３０のロッド３０ａの先端が支持され、このロッド３０ａの伸縮によって、箱体２９が破砕ロータ１０の接離方向に往復動する。このプッシャ２８は、破砕ロータ１０の駆動手段と連動しており、破砕処理中、駆動手段の負荷値（例えば、モータの電流値）を測定して、破砕ロータ１０における破砕の負荷が増大した時は、プッシャ２８による被破砕物の送り量を減少させ、逆に破砕ロータ１０の負荷が小さくなった時は、プッシャ２８による破砕位置への被破砕物の送り出し量が増大して破砕ロータ１０による破砕量を増大させることで、自動運転により効率的な破砕作業を継続させることができる。
【００２８】
第一実施形態に係る破砕装置は、以上の構成からなり、次に、この破砕装置による被破砕物の破砕態様について説明する。
【００２９】
被破砕物を処理する場合、被破砕物をホッパーから破砕室２の底板５上に投入する。この時、プッシャ２８は破砕ロータ１０から離間させておく。かかる状態から、被破砕物をプッシャ２８で押して破砕ロータ１０の方へ送り込み、プッシャ２８で破砕ロータ１０表面に押し付けながら破砕ロータ１０と固定刃１６間の破砕位置に送り込む。この破砕位置に送られた被破砕物は、破砕ロータ１０に取付けた各破砕刃１３と固定刃１６間で剪断作用により部分的に剪断破砕され、ある程度粒度の整った状態となる。
【００３０】
また、細かく破砕された破砕物は、スクリーン２５の孔を通過して下方に落下して排出されるが、スクリーン２５の孔寸法より大きな破砕物は、破砕室２内に戻されて、再度破砕され、スクリーン２５の孔寸法よりも小さく破砕された時点で下方に落下する。
【００３１】
次に、この破砕装置による破砕困難物の排出態様について説明する。
【００３２】
まず、破砕困難物が破砕刃１３と固定刃１６との間に侵入した場合であって、破砕ロータ１０の駆動手段（電動機）の異常電流（オーバロード）が繰り返して三回以上検出されると、異物が混入したと判断される（異物が検出される）。
【００３３】
異物の存在が確認されると、傾動用のシリンダ１９を収縮させて、底板５の一部を開放すると共に、横行用のシリンダ２２を伸張させて、横行スライダ２１を固定刃１６上を移動させる。この際、固定刃１６上あるいはその近傍の破砕困難物は、横行スライダ２１の先端傾斜面２１ａによって側方、即ち排出口側に押し退けられる。排出処理は、エアーブローの助けを借りてさらに円滑に行われる。
【００３４】
しかも、エアーブローを併用することにより、横行スライダ２１の走行面の清掃が行われるため、横行スライダ２１の下面と走行面との間にゴミが噛み込まれて横行スライダ２１の走行に支障が生じるような事態を好適に防止することができる。
【００３５】
以上から、破砕困難物は、固定刃１６の上面及び破砕ロータ１０側の底板５の上面から排出板５ａを滑って破砕室２の外部に排出される。そして、破砕困難物の排出を終えると、傾動用のシリンダ１９のロッド１９ａが伸張して、排出板５ａが正規位置（定常状態）に復帰して開放部を塞ぐと共に、横行用のシリンダ２２が収縮して、横行スライダ２１が破砕室２外に出され、破砕処理を実施可能な状態となる。
【００３６】
＜第二実施形態＞
第二実施形態に係る破砕装置は、図４に示されるが、第一実施形態と同一構成については説明を省略する。
【００３７】
本実施形態の特徴部分は、横行スライダ２１を無くす代わりに、底板５の排出板５ａのうち、破砕ロータ１０側の端縁部を固定刃１６上にまで延設したことにある。より詳細に述べれば、排出板５ａの上に、さらにこの排出板５ａよりも幅の大きな別の排出板５ａ’を重ねた構成である。正常時において、上の排出板５ａ’が底板５と面一となるよう配置されており、且つ、固定刃１６の上面とも面一となるよう固定刃１６の上面の一部及び取付台１７の上面は、上の排出板５ａ’の板厚分低くなっている。
【００３８】
従って、かかる構成によれば、異物の存在が確認されると、シリンダ１９のロッド１９ａが収縮して、排出板５ａ，５ａ’が破砕ロータ１０から離間するほど下方に傾斜し、その上の破砕困難物Ｐが滑って自動的に排出されることとなる。
【００３９】
＜その他の実施形態＞
尚、本発明に係る破砕装置は、上記何れの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲にて種々の変更が可能である。
【００４０】
例えば、第一実施形態、第二実施形態において、排出板５ａを傾斜させる手段としては、シリンダ１９等の直線運動機構に限定されず、モータ等の回転運動機構であってもよい。具体的には、排出板５ａの傾斜中心に軸を設け、モータ等で直接回転させる構成が採用可能である。また、排出板５ａを手動にて移動させる構成であってもよい。
【００４１】
また、第二実施形態において、二つの排出板５ａ，５ａ’を一体的に形成するものであってもよい。
【００４２】
そして、作業者が排出口から破砕室２内に手を差し入れ、作業者自らが破砕困難物を取り出すようにしてもよいが、かかる場合、排出口が開放されるとインターロックにより破砕ロータ１０が回転不可能となるよう構成するのが安全上より好ましい。
【００４３】
【発明の効果】
以上の如く、本発明に係る破砕装置は、破砕困難物を検出すれば、破砕室の一部が開放されるため、破砕室の内部に不用意に投入された破砕困難物を破砕室の外部から簡単に取り出すことができて、破砕困難物の除去作業における作業者の負担軽減を図ることができる。
【００４４】
また、固定刃を離間させる際、破砕室の一部を傾動させる構成を採用することで、破砕困難物を破砕室の外部に自動的に排出させることができるため、破砕困難物による破砕処理の無人運転阻害を好適に防止して、省人化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係る破砕装置の断面側面図を示す。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図を示す。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図を示す。
【図４】本発明の第二実施形態に係る破砕装置の要部断面側面図を示す。
【符号の説明】
１…フレーム、２…破砕室、３…側板、５…底板、５ａ…排出板、１０…破砕ロータ、１３…破砕刃、１６…固定刃、１７…取付台、１９…シリンダ、２１…横行スライダ（可動体）、２１ａ…傾斜面、２２…シリンダ、２３…吹出口（エアーブロー手段）、２５…スクリーン、２８…プッシャ
【図１】
0003586187.tif 000002
【図２】
0003586187.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003586187.tif 000005