(57)【要約】【課題】より効率的に廃棄物を所定の大きさ以下に破砕する。【解決手段】一対の回転軸７と、各々の回転軸７に取り付けられ、廃棄物の一次破砕を行う複数の回転刃８であって、一方の回転軸７ａに取り付けられた回転刃８の回転軌跡の一部と、他方の回転軸７ｂに取り付けられた回転刃８の回転軌跡の一部とが重なっている複数の回転刃８と、各々の回転軸７に取り付けられた複数のスペーサ９と、スクリーン部４と、を有し、スクリーン部４は、軸線方向Ｄａに延びる屋根部２３と、屋根部２３を下方から支持する屋根受台２４と、屋根受台２４に対して水平方向に間隔をあけて配置されたスクリーン刃受台２５と、屋根受台２４とスクリーン刃受台２５とを接続し、隣接する連結部２６間に開口が設けられる連結部２６と、スクリーン刃受台２５に取り付けられ、回転刃８との間で廃棄物の二次破砕を行うスクリーン刃２９と、を備える二軸破砕機１を提供する。【選択図】図４
2019214013.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を破砕する二軸破砕機であって、
水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対の回転軸と、
各々の前記回転軸に前記回転軸の軸線方向に間隔をあけて取り付けられ、前記廃棄物の一次破砕を行う複数の回転刃であって、前記軸線方向から見て前記一対の回転軸のうち一方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部と、他方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部とが重なっている複数の回転刃と、
各々の前記回転軸に前記回転刃と前記軸線方向に交互に取り付けられた複数のスペーサと、
前記一対の回転軸の下方に配置されたスクリーン部と、を有し、
前記スクリーン部は、
前記一対の回転軸の間に配置され、前記軸線方向に延びる屋根部と、
前記屋根部を下方から支持し、かつ、前記軸線方向に延びる屋根受台と、
前記屋根受台に対して前記水平方向に間隔をあけて、前記屋根受台と平行に配置されたスクリーン刃受台と、
前記屋根受台と前記スクリーン刃受台とを接続する複数の連結部であって、隣接する前記連結部間に開口が設けられる連結部と、
前記スクリーン刃受台に取り付けられ、前記回転刃との間で前記廃棄物の二次破砕を行うスクリーン刃と、を備える二軸破砕機。
【請求項２】
前記回転軸及び前記スクリーン部を収容するケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記回転軸の側方で前記軸線方向に延びるスクレーパであって、前記ケーシングと前記スペーサとの間を埋めるように前記スペーサに近接して配置された板状の第一スクレーパ片と、前記第一スクレーパ片と前記軸線方向に交互に重ねられ、前記ケーシングと前記回転刃との間を埋めるように前記回転刃に近接して配置された第二スクレーパ片と、を有するスクレーパと、
前記第二スクレーパ片に取り付けられ、前記回転刃との間で前記廃棄物の三次破砕を行うスクレーパ刃と、を有する請求項１に記載の二軸破砕機。
【請求項３】
前記回転刃は、前記軸線の周方向に間隔をあけて設けられ各々が前記周方向から見て一部が径方向外側に突出する凸部を有する複数の破砕刃を有し、
前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記凸部が通過する凹部を有する請求項２に記載の二軸破砕機。
【請求項４】
前記スクリーン刃は、前記スペーサに向かって延び、かつ、前記スペーサに近接する延伸部をさらに備える請求項３に記載の二軸破砕機。
【請求項５】
前記ケーシングと前記スクリーン刃受台とを接続する複数の外側連結部であって、隣接する前記外側連結部間に第二開口が設けられる複数の外側連結部を有する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の二軸破砕機。
【請求項６】
前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記複数の回転刃の各々に対応して分割されている請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の二軸破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二軸破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、木材（例えばバイオマス発電用木質材）、竹材、可燃・不燃性ごみ等の廃棄物を破砕処理する手段として二軸破砕機等の破砕機が用いられている。廃棄物処理設備（ごみ清掃工場等）では、破砕機を用いて廃棄物を所定の大きさ（粒度）以下に破砕した後、焼却炉等に投入して処理している。
二軸破砕機は、一対の回転軸と各々の回転軸に取り付けられた複数の回転刃を有している。回転刃は、周方向に間隔をあけて設けられた複数の破砕刃を有している。
【０００３】
二軸破砕機において、竹などの長尺物が破砕されずに一対の回転軸間をすり抜けることを防止する技術として、特許文献１には、着脱自在の複数の破砕刃を多数取り付ける技術が記載されている。
また、特許文献２には、回転刃の先端部を山状に形成するとともに、スクリーンを回転刃の回転軌跡に沿った谷状に形成して、廃棄物を所定の大きさ以下に破砕する技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１７−９６３号公報
【特許文献２】特開２００４−２４９１９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１、及び特許文献２に記載されている技術は、いずれも長尺物のすり抜けが防止されるが、より効率的に廃棄物を破砕する方法が望まれている。
例えば、特許文献１に記載されている技術では、一対の回転軸間でのみ破砕が行われるので、所望の粒度になるとは限らない。一方、特許文献２に記載されている技術では、一対の回転軸間では破砕は行われず、二軸であることの優位性が発揮されていない。
【０００６】
この発明は、より効率的に廃棄物を所定の大きさ以下に破砕することができる二軸破砕機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、二軸破砕機は、廃棄物を破砕する二軸破砕機であって、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対の回転軸と、各々の前記回転軸に前記回転軸の軸線方向に間隔をあけて取り付けられ、前記廃棄物の一次破砕を行う複数の回転刃であって、前記軸線方向から見て前記一対の回転軸のうち一方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部と、他方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部とが重なっている複数の回転刃と、各々の前記回転軸に前記回転刃と軸線方向に交互に取り付けられた複数のスペーサと、前記一対の回転軸の下方に配置されたスクリーン部と、を有し、前記スクリーン部は、前記一対の回転軸の間に配置され、前記軸線方向に延びる屋根部と、前記屋根部を下方から支持し、かつ、前記軸線方向に延びる屋根受台と、前記屋根受台に対して前記水平方向に間隔をあけて、前記屋根受台と平行に配置されたスクリーン刃受台と、前記屋根受台と前記スクリーン刃受台とを接続する複数の連結部であって、隣接する前記連結部間に開口が設けられる連結部と、前記スクリーン刃受台に取り付けられ、前記回転刃との間で前記廃棄物の二次破砕を行うスクリーン刃と、を備える。
【０００８】
このような構成によれば、廃棄物に対して、一次破砕、及び二次破砕が行われることによって、所定の大きさまで廃棄物を効率良く破砕することができ、より早く廃棄物を所定の粒度まで破砕することができる。
【０００９】
上記二軸破砕機において、前記回転軸及び前記スクリーン部を収容するケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記回転軸の側方で前記軸線方向に延びるスクレーパであって、前記ケーシングと前記スペーサとの間を埋めるように前記スペーサに近接して配置された板状の第一スクレーパ片と、前記第一スクレーパ片と前記軸線方向に交互に重ねられ、前記ケーシングと前記回転刃との間を埋めるように前記回転刃に近接して配置された第二スクレーパ片と、を有するスクレーパと、前記第二スクレーパに取り付けられ、前記回転刃との間で前記廃棄物の三次破砕を行うスクレーパ刃と、を有してよい。
【００１０】
このような構成によれば、廃棄物に対して、一次破砕、及び二次破砕に加え、三次破砕が行われることによって、所定の大きさまで廃棄物を更に効率良く破砕することができる。
【００１１】
上記二軸破砕機において、前記回転刃は、前記軸線の周方向に間隔をあけて設けられ各々が前記周方向から見て一部が径方向外側に突出する凸部を有する複数の破砕刃を有し、前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記凸部が通過する凹部を有してよい。
【００１２】
このような構成によれば、廃棄物を凸部と凹部との間で破砕することができる。
【００１３】
上記二軸破砕機において、前記スクリーン刃は、前記スペーサに向かって延び、かつ、前記スペーサに近接する延伸部をさらに備えてよい。
【００１４】
このような構成によれば、スペーサとスクリーン刃との間を廃棄物が破砕されずに通過することを防止することができる。
【００１５】
上記二軸破砕機において、前記ケーシングと前記スクリーン刃受台とを接続する複数の外側連結部であって、隣接する前記外側連結部間に第二開口が設けられる複数の外側連結部を有してよい。
【００１６】
このような構成によれば、ケーシングとスクリーン刃受台との間の空間をスクリーンとして機能させることができる。
【００１７】
上記二軸破砕機において、前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記複数の回転刃の各々に対応して分割されてよい。
【００１８】
このような構成によれば、スクリーン刃、スクレーパ刃が摩耗等で破損した場合においても、容易に交換することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、廃棄物に対して、一次破砕、及び二次破砕が行われることによって、所定の大きさまで廃棄物を効率良く破砕することができ、より早く廃棄物を所定の粒度まで破砕することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態の二軸破砕機の斜視図である。
【図２】本発明の実施形態の破砕機構、スクリーンユニット、及びスクレーパユニットの斜視図である。
【図３】本発明の実施形態の二軸破砕機の上面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図５】本発明の実施形態の破砕機構の刃部の断面図である。
【図６】本発明の実施形態の回転刃の分解斜視図である。
【図７】本発明の実施形態の二軸破砕機の幅方向に隣り合う回転刃、スペーサ、及びスクレーパの形状を説明する上面図である。
【図８】本発明の実施形態のスクリーンユニットの斜視図である。
【図９】本発明の実施形態のスクリーンユニットの上面図である。
【図１０】本発明の実施形態のスクリーン刃の斜視図である。
【図１１】本発明の実施形態の第一スクレーパ片の斜視図である。
【図１２】本発明の実施形態の第二スクレーパ片の斜視図である。
【図１３】本発明の実施形態のスクレーパ刃の軸線方向から見た断面図である。
【図１４】図１３のＸＩＶ矢視図である。
【図１５】本発明の実施形態のスクレーパ刃の斜視図である。
【図１６】本発明の実施形態の二軸破砕機の作用を説明する断面図である。
【図１７】本発明の第一変形例のスクリーンユニットの上面図である。
【図１８】本発明の第二変形例の破砕機構、スクリーンユニット、及びスクレーパユニットの斜視図である。
【図１９】本発明の第三変形例のスクリーンユニットの上面図である。
【図２０】本発明の第四変形例の二軸破砕機の幅方向に隣り合う回転刃、スペーサ、及びスクレーパの形状を説明する上面図である。
【図２１】本発明の第五変形例のスクリーンユニットの上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態の二軸破砕機について図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の二軸破砕機は、例えば木材、竹材、可燃・不燃性ごみ等の廃棄物を破砕して、所定の大きさ（長さ、粒度）以下の破砕物にする破砕機である。本実施形態の二軸破砕機は、特に、長尺状の廃棄物を多く含む木質材、竹材の破砕に最適である。
【００２２】
図１、図２、図３、及び図４に示すように、二軸破砕機１は、回転刃８を有する一対の破砕機構３と、一対の破砕機構３によって破砕された破砕物を受けるとともに所定の大きさ以下となった破砕物を下方に落下させるスクリーンユニット４（スクリーン部）と、一対のスクレーパユニット５と、破砕機構３、スクリーンユニット４、及びスクレーパユニット５を収容するケーシング２と、を備えている。図１では、破砕機構３を構成する駆動装置１０の図示を省略し、図２では、ケーシング２の図示を省略している。
【００２３】
スクリーンユニット４には、破砕機構３の複数の回転刃８との間で廃棄物の破砕を行う複数のスクリーン刃２９が設けられている。スクレーパユニット５には、破砕機構３の複数の回転刃８との間で廃棄物の破砕を行う複数のスクレーパ刃３５が設けられている。
以下の説明では、破砕機構３で行われる破砕を一次破砕と呼び、回転刃８とスクリーン刃２９との間で行われる破砕を二次破砕と呼び、回転刃８とスクレーパ刃３５との間で行われる破砕を三次破砕と呼ぶ。
【００２４】
各々の破砕機構３は、回転軸７と、回転軸７に取り付けられている複数の回転刃８と、回転軸７に取り付けられている複数のスペーサ９と、回転軸７を回転駆動させる電動機などの駆動装置１０と、を有している。以下、一方の破砕機構３の回転軸７を第一回転軸７ａ、他方の破砕機構３の回転軸７を第二回転軸７ｂと呼ぶ。
一対の回転軸７は、ケーシング２の内部に、それぞれ水平方向に延在して互いに平行に、軸線Ａ回りに回転自在に配置されている。
第一回転軸７ａの軸線Ａ１と、第二回転軸７ｂの軸線Ａ２とは水平方向に間隔をあけて配置されている。以下、軸線Ａに沿う方向を単に軸線方向Ｄａと呼ぶ。軸線方向Ｄａに直交する水平方向を幅方向Ｙと呼ぶ。
【００２５】
第一回転軸７ａ及び第二回転軸７ｂは、それぞれが駆動装置１０によって駆動されている。第一回転軸７ａは、図４のＴ１方向（右回り）、第二回転軸７ｂは、図４のＴ２方向（左回り）に回転するように設定されている。すなわち、第一回転軸７ａと第二回転軸７ｂとの間を下方に向かって廃棄物が通過するよう設定されている。
第一回転軸７ａ及び第二回転軸７ｂは図４のＴ１方向、Ｔ２方向に限らず、逆方向にも回転可能である。例えば、破砕中において駆動装置１０に大きな負荷がかかった場合等に、回転軸７を逆方向に回転させることができる。
【００２６】
駆動装置１０は出力軸の回転数を任意に設定可能である。駆動装置１０は回転軸７を所望の回転数で回転させることができる。
二軸破砕機１は、第一回転軸７ａを高速で回転させ、第二回転軸７ｂを第一回転軸７ａよりも低速で回転させる。第一回転軸７ａの回転速度と第二回転軸７ｂの回転速度は異なり、第一回転軸７ａの回転速度は、第二回転軸７ｂの回転速度よりも高い。
一つの駆動装置１０と、この駆動装置１０の駆動力を二つの回転軸７に伝達する歯車機構とを用いて、二つの回転軸７を駆動する構成としてもよい。即ち、単一の駆動装置１０で一対の回転軸７を駆動させる構成としてもよい。
【００２７】
複数の回転刃８は、回転軸７の軸線方向Ｄａに間隔をあけて取り付けられている。複数のスペーサ９は、軸線方向Ｄａに隣り合う回転刃８同士の間に取り付けられている。回転刃８とスペーサ９とは、軸線方向Ｄａに交互に配置されている。回転刃８の軸線方向Ｄａの幅（厚さ）と、スペーサ９の軸線方向Ｄａの幅とは、同一である。
【００２８】
図４に示すように、回転軸７の断面形状は、六角形である。回転軸７は、駆動装置１０によって軸線Ａ周りに回転する。回転軸７の断面形状は、断面多角形状であれば良く、例えば、四角形状としてもよい。回転軸７を断面円形とし、スペーサ９及び回転刃８を、キーを用いて固定してもよい。
【００２９】
回転刃８は、ディスク部１１（刃受台）と、ディスク部１１の外周に着脱可能に取り付けられ、軸線Ａの周方向に複数並設される刃部１２と、を有している。本実施形態の回転刃８は、軸線Ａの周方向に間隔をあけて設けられた６つの刃部１２（破砕刃１４）を有している。刃部１２はボルト１９（図５参照）によってディスク部１１に取り付けられている。
【００３０】
ディスク部１１には、回転軸７の断面形状に対応した六角形状の中心孔１１ｂが形成されている。ディスク部１１の中心孔１１ｂには、回転軸７が挿通されている。
ディスク部１１は、軸線方向Ｄａから見て、略六角形状をなしている。刃部１２は、ディスク部１１の径方向外側を向く６つの端面１１ａにそれぞれ取り付けられている。
【００３１】
図５に示すように、ディスク部１１の径方向外側を向く６つの端面１１ａには、軸線Ａの周方向を向く係合面１１ｄを備えた段部１１ｃが形成されている。ディスク部１１の端面１１ａに当接する刃部１２の当接面１２ａには、軸線Ａの周方向を向く係合面１２ｄを備えた段部１２ｃが形成されている。
ディスク部１１の段部１１ｃと刃部１２の段部１２ｃとは、係合面１１ｄ、１２ｄ同士を面接触させて互いに係合する。
【００３２】
刃部１２は、軸線Ａの径方向外側に突出する破砕刃１４を有している。破砕刃１４は、回転方向Ｒの前方を向くすくい面１４ａと、破砕刃１４の先端１７と、回転方向Ｒで見て先端１７から後方に延在する逃げ面１４ｂとを有している。
刃部１２の当接面１２ａとディスク部１１の端面１１ａとは、刃部１２の当接面１２ａに形成されているピン穴１２ｅと、ディスク部１１の端面１１ａに形成されているピン穴１１ｅに、略同径の円柱状のピン１５を嵌合させることによって位置合わせされている。
【００３３】
図４に示すように、第一回転軸７ａに取り付けられている回転刃８の先端の回転軌跡Ｌ８１の一部と、第二回転軸７ｂに取り付けられている回転刃８の先端の回転軌跡Ｌ８２の一部とは、軸線Ａ方向から見て重なっている。
換言すれば、図７に示すように、回転刃８の最大外径Ｄ８は、第一回転軸７ａと第二回転軸７ｂの軸間距離ＤＡよりも大きい。
【００３４】
第一回転軸７ａに取り付けられている回転刃８と第二回転軸７ｂに取り付けられている回転刃８とは、軸線方向Ｄａに互い違いとなるように配置されている。
第一回転軸７ａに取り付けられている回転刃８の幅方向Ｙの隣には第二回転軸７ｂに取り付けられているスペーサ９が配置され、第一回転軸７ａに取り付けられているスペーサ９の幅方向Ｙの隣には第二回転軸７ｂに取り付けられている回転刃８が配置されている。
【００３５】
図２及び図６に示すように、破砕刃１４（回転刃８）は軸線Ａの周方向から見て、一部が径方向外側に突出する破砕刃凸部１６（凸部）を有している。本実施形態の破砕刃１４の破砕刃凸部１６は、軸線方向Ｄａの中央部が先鋭（山状）となるように形成されている。破砕刃凸部１６は、径方向外側に向かうに従って、漸次軸線方向Ｄａの厚さが薄くなるように形成されている。
破砕刃凸部１６は、周方向に延在する先端１７と、先端１７と破砕刃１４の主面とを接続する一対の破砕刃斜面１８とを有している。一対の破砕刃斜面１８は、先端１７で交差している。一対の破砕刃斜面１８同士がなす角度は、例えば、８０°から１００°とすることができる。
【００３６】
図３及び図７に示すように、スペーサ９は、軸線Ａの周方向から見て、軸線方向Ｄａの中央部が径方向内側に凹むスペーサ凹部２０を有している。スペーサ凹部２０は、軸線方向Ｄａの中央部に向かうに従って漸次縮径する一対のスペーサ斜面２１によって形成されている。
【００３７】
図２、図４、図８、及び図９に示すように、スクリーンユニット４は、一対の回転軸７の下方で軸線方向Ｄａに延び、一次破砕を経て一対の破砕機構３の間から落下する破砕物を受ける屋根部２３と、屋根部２３を下方から支持し、かつ、軸線方向Ｄａに延びる屋根受台２４と、屋根受台２４と平行となるように配置された一対のスクリーン刃受台２５と、屋根受台２４とスクリーン刃受台２５とを接続する複数の連結部２６と、スクリーン刃受台２５に取り付けられたスクリーン刃２９と、を有している。
【００３８】
連結部２６は、軸線方向Ｄａの両端に配置される一対の第一連結部２７と、一対の第一連結部２７間に配置される複数の第二連結部２８と、を有している。スクリーンユニット４は、一対の第一連結部２７と一対のスクリーン刃受台２５とによって形成された枠組３０を有している。枠組３０がケーシング２に固定されることによって、スクリーンユニット４はケーシング２に固定される。
【００３９】
屋根部２３は、一対の破砕機構３の下方で、軸線方向Ｄａに延びている。屋根部２３は、上方から見て一対の回転軸７の中間に配置されている。屋根部２３は、一対の破砕機構３によって破砕された破砕物が落下する位置に配置されている。
屋根部２３は、切妻屋根の形状をなし、軸線方向Ｄａに延在する稜線２３ａから幅方向Ｙの外側に向かうに従って下がるように傾斜する一対の斜面２３ｂを有している。即ち、屋根部２３の一対の斜面２３ｂは、幅方向Ｙの外側が低くなるように傾斜している。
【００４０】
屋根受台２４は、主面が幅方向Ｙを向く矩形の板状の部材である。屋根受台２４の上端は、屋根部２３の稜線２３ａ近傍に接続されている。
スクリーン刃受台２５は、屋根受台２４と同様に、主面が幅方向Ｙを向く矩形の板状の部材である。スクリーン刃受台２５は、屋根受台２４に対して水平方向に間隔をあけて、屋根受台２４と平行に配置されている。
【００４１】
第二連結部２８は、主面が軸線方向Ｄａを向き、屋根受台２４及びスクリーン刃受台２５の主面と交差するように配置されている板状の部材である。第二連結部２８は、軸線方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。軸線方向Ｄａに隣り合う第二連結部２８間には、所定の大きさ以下となった破砕物が通過する開口３１ａが設けられる。開口３１ａは上方から見て矩形状をなしている。開口３１ａの大きさは、スクリーンユニット４から排出される破砕物の大きさ（粒度）に応じて適宜変更することができる。
【００４２】
屋根部２３は、開口３１ａの一部を覆うように配置されている。屋根部２３の幅方向Ｙの幅は、破砕物の性状や、屋根部２３によって小さくなる開口３１ａの面積等に応じて変更することができる。
【００４３】
スクリーン刃２９は、スクリーン刃受台２５に固定されており、回転刃８と協働して、開口３１ａから落下することなくスクリーンユニット４の上方に留まった破砕物の二次破砕を行う。スクリーン刃２９は、回転刃８に対応して複数に分割されている。スクリーン刃２９は、主面が幅方向Ｙを向く板状の部材である。スクリーン刃２９は、ボルト４１等の締結部材によってスクリーン刃受台２５の外面（幅方向Ｙ外側を向く面）に固定されている。
【００４４】
図１０に示すように、スクリーン刃２９には、回転刃８の破砕刃凸部１６が通過するスクリーン刃凹部３９が形成されている。スクリーン刃凹部３９は、破砕刃凸部１６の破砕刃斜面１８に対応する一対のスクリーン刃斜面４０を有している。スクリーン刃斜面４０は、破砕刃斜面１８の回転軌跡との間に僅かな隙間が設けられるように配置されている。
【００４５】
図２、図３、図４に示すように、スクレーパユニット５は、ケーシング２の側壁２ａに固定され、回転軸７の側方で軸線方向Ｄａに延び、回転刃８及びスペーサ９に向かって突出するスクレーパ３２と、スクレーパ３２に取り付けられているスクレーパ刃３５と、を有している。
スクレーパ３２は、廃棄物が回転刃８とケーシング２との間に落下するのを防止したり、回転刃８に挟まった廃棄物をかき取ったりする。
【００４６】
スクレーパ３２は、板状をなし、スペーサ９に対応する複数の第一スクレーパ片３３と、板状をなし、回転刃８に対応する複数の第二スクレーパ片３４と、を有している。第一スクレーパ片３３は、ケーシング２とスペーサ９との間を埋めるようにスペーサ９に近接して配置されている。第二スクレーパ片３４は、ケーシング２と回転刃８との間を埋めるように回転刃８に近接して配置されている。スクレーパ３２は、第一スクレーパ片３３と第二スクレーパ片３４とを、軸線方向Ｄａに交互に重ねることで形成されている。
【００４７】
図１１に示すように、第一スクレーパ片３３は、上方を向き、ケーシング２の側壁２ａから離間するに従って低くなる第一上面４２と、下方を向き、ケーシング２の側壁２ａから離間するに従って高くなる第一下面４３と、を有している。第一上面４２と第一下面４３とは、スペーサ９の外周面の近傍まで延在している。
第一スクレーパ片３３には、スペーサ９のスペーサ凹部２０に対応するスクレーパ凸部４６が設けられている。スクレーパ凸部４６は、スペーサ９の外周面（スペーサ凹部２０）に沿うように湾曲している。スクレーパ凸部４６は、周方向に延在する先端４７と、先端４７と第一スクレーパ片３３の主面とを接続する一対のスクレーパ凸部斜面４８とを有している。
【００４８】
図１２に示すように、第二スクレーパ片３４は、上方を向き、ケーシング２の側壁２ａから離間するに従って低くなる第二上面４４と、下方を向き、ケーシング２の側壁２ａから離間するに従って高くなる第二下面４５と、を有している。第二上面４４と第二下面４５とは、回転刃８の破砕刃１４の回転軌跡の近傍まで延在している。
第二スクレーパ片３４には、回転刃８の破砕刃凸部１６に対応するスクレーパ凹部４９が設けられている。スクレーパ凹部４９は、回転刃８の回転軌跡に沿うように湾曲している。スクレーパ凹部４９は、軸線方向Ｄａの中央部に向かうに従って漸次最も近い軸線Ａから遠ざかる方向に延在する一対のスクレーパ凹部斜面５０によって形成されている。
【００４９】
第一スクレーパ片３３及び第二スクレーパ片３４は、第一スクレーパ片３３と第二スクレーパ片３４とを、軸線方向Ｄａに交互に重ねた際に、第一上面４２と第二上面４４とが同一平面上に配置されるとともに、第一下面４３と第二下面４５とが同一平面上に配置されるように形成されている。
【００５０】
図１３及び図１４に示すように、スクレーパ刃３５は、第二スクレーパ片３４の第二下面４５に取り付けられており、回転刃８と協働して、廃棄物の三次破砕を行う。スクレーパ刃３５は、回転刃８に対応して複数に分割されている。スクレーパ刃３５は板状の部材で、ボルト４１等の締結部材によって第二スクレーパ片３４の第二下面４５に固定されている。
図１５に示すように、スクレーパ刃３５には、回転刃８の破砕刃凸部１６に対応するスクレーパ刃凹部５１が形成されている。スクレーパ刃凹部５１は、破砕刃凸部１６の破砕刃斜面１８に対応する一対のスクレーパ刃斜面５２を有している。
【００５１】
図７に示すように、スペーサ９と回転刃８とは、スペーサ９のスペーサ凹部２０に回転刃８の破砕刃凸部１６が最も接近したときに、スペーサ斜面２１と破砕刃斜面１８との間に僅かな隙間Ｇが設けられるように形成されている。即ち、回転刃８の破砕刃凸部１６の回転軌跡とスペーサ９のスペーサ凹部２０とは、相補的な形状となっている。
【００５２】
スペーサ９と第一スクレーパ片３３とは、スペーサ９のスペーサ斜面２１と第一スクレーパ片３３のスクレーパ凸部斜面４８との間に僅かな隙間が設けられるように形成されている。即ち、スペーサ９のスペーサ凹部２０と、第一スクレーパ片３３のスクレーパ凸部４６とは、相補的な形状となっている。
【００５３】
回転刃８と第二スクレーパ片３４とは、第二スクレーパ片３４のスクレーパ凹部４９に回転刃８の破砕刃凸部１６が最も接近したときに、破砕刃斜面１８とスクレーパ凹部斜面５０との間に僅かな隙間が設けられるように形成されている。即ち、回転刃８が回転したときの破砕刃凸部１６の回転軌跡と第二スクレーパ片３４のスクレーパ凹部４９とは、相補的な形状となっている。
【００５４】
図２のＰ部に示すように、回転刃８とスクリーン刃２９とは、回転刃８の破砕刃凸部１６とスクリーン刃２９のスクリーン刃凹部３９とが最も接近したときに、破砕刃斜面１８とスクリーン刃斜面４０との間に僅かな隙間が設けられるように形成されている。
【００５５】
同様に、回転刃８とスクレーパ刃３５とは、回転刃８の破砕刃凸部１６とスクレーパ刃３５のスクレーパ刃凹部５１とが最も接近したときに、破砕刃斜面１８とスクレーパ刃斜面５２との間に僅かな隙間が設けられるように形成されている。
回転刃８とスクリーン刃２９との間の隙間及び回転刃８とスクレーパ刃３５との間の隙間は、スペーサ９とスクレーパ３２との間の隙間及び回転刃８とスクレーパ３２との間の隙間より小さい。
【００５６】
図１６に示すように、上記構成の二軸破砕機１では、ケーシング２内に廃棄物Ｗ１が投入されると、第一回転軸７ａの回転刃８がＴ１方向に、かつ、第二回転軸７ｂの回転刃８がＴ１方向とは逆方向のＴ２方向に回転することにより、廃棄物Ｗ１の一次破砕が行われる。破砕物Ｗ２は、一対の回転軸７間の下方に排出されて、屋根部２３上に落下する。
屋根部２３上に落下した破砕物Ｗ２は、斜面２３ｂによって幅方向Ｙのいずれか一方に導かれる。破砕物Ｗ２のうち、所定の大きさ以下となった破砕物Ｗ２は、スクリーンユニット４の開口３１ａを介して下方に落下する。即ち、所定の大きさ以下となった破砕物Ｗ２は、更なる破砕が行われることなく、二軸破砕機１から排出される。
【００５７】
一方、開口３１ａから落下することなく、スクリーンユニット４に留まった破砕物Ｗ２は、回転軸７の回転に伴い、スクリーン刃２９と回転刃８との間に導入され、二次破砕される。即ち、本実施形態の二軸破砕機１では、一対の破砕機構３による破砕（一次破砕）を経た破砕物Ｗ２に対して、更なる破砕が行われる。
【００５８】
二次破砕を経て、スクリーンユニット４の外側に排出された破砕物Ｗ２は、スクリーンユニット４とケーシング２との間の開口３１ｂを介して下方に落下する。ここで、スクリーンユニット４とケーシング２との間の開口３１ｂから落下することなく、例えば、回転刃８の破砕刃１４間に引っ掛かった破砕物Ｗ２は、スクレーパ刃３５と回転刃８との間に導入され、三次破砕される。
【００５９】
上記構成によれば、廃棄物に対して、破砕機構３による一次破砕、及びスクリーン刃２９による二次破砕が行われることによって、所定の大きさまで廃棄物を効率良く破砕することができ、より早く廃棄物を所定の粒度まで破砕することができる。
また、スクレーパ刃３５による三次破砕が行われることによって、破砕の効率を向上させることができる。
【００６０】
即ち、回転刃８の破砕刃１４に破砕刃凸部１６が設けられ、スペーサ９及びスクレーパ３２に破砕刃１４に対応するスペーサ９刃とスクレーパ刃３５が設けられていることによって、破砕物を更に破砕することができる。
【００６１】
また、スクリーン刃２９及びスクレーパ刃３５が回転刃８に対応して分割されていることによって、例えばスクリーン刃２９又はスクレーパ刃３５が摩耗した際に、必要な箇所のみ交換を行うことができる。即ち、二軸破砕機１の運用コストを低減することができる。
また、スクリーン刃２９をスクリーン刃受台２５の外側に固定する構造とすることによって、スクリーン刃２９の取り付け、取り外しを容易に行うことができる。
【００６２】
なお、上記実施形態では、スクリーンユニット４にスクリーン刃２９を設けて二次破砕を行うとともに、スクレーパユニット５にスクレーパ刃３５を設けて三次破砕を行う構成としたが、これに限ることはない。例えば、スクレーパユニット５にスクレーパ刃３５を設けなくてもよい。
また、上記実施形態では、スクリーン刃２９にスクリーン刃凹部３９を設けるとともに、スクレーパ刃３５にスクレーパ刃凹部５１を設ける構成としたが、これに限ることはない。スクリーン刃２９とスクレーパ刃３５との少なくとも一方を凹部の無い単純な形状としてもよい。
【００６３】
〔第一変形例〕
以下、本発明の第一変形例の破砕機について図面を参照して詳細に説明する。なお、本変形例では、上述した実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１７に示すように、本変形例のスクリーン刃２９Ｂは、スクリーン刃凹部３９に隣接し、スペーサ９に向かって延び、かつ、スペーサ９に近接するスクリーン刃凸部５４（延伸部）を有している。スクリーン刃凸部５４は、スペーサ９の外周面の近傍まで延びている。スクリーン刃凸部５４は、先端５５と、スペーサ斜面２１との間に僅かな隙間が設けられるように形成された一対のスクリーン刃凸部斜面５６とを有している。
【００６４】
上記変形例によれば、スペーサ９とスクリーン刃２９との間を廃棄物が破砕されずに通過することを防止することができる。
【００６５】
〔第二変形例〕
以下、本発明の第二変形例の破砕機について図面を参照して詳細に説明する。なお、本変形例では、上述した実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１８に示すように、本変形例のスクリーン刃２９Ｃは、一体に形成されている。即ち、本変形例のスクリーン刃２９Ｃは、回転刃８に対応して分割されていない。
【００６６】
上記変形例によれば、スクリーン刃２９Ｃの剛性を向上させることができ、ひいては、スクリーンユニット４の剛性を向上させることができる。また、スクリーン刃２９Ｃをスクリーン刃受台２５に固定するためのボルト４１の本数を低減することができる。
なお、上記第一変形例のスクリーン刃２９Ｂについても、第二変形例のスクリーン刃２９Ｃと同様に、一体に形成することができる。
【００６７】
〔第三変形例〕
以下、本発明の第三変形例の破砕機について図面を参照して詳細に説明する。なお、本変形例では、上述した実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図１９に示すように、本変形例のスクリーン刃２９は、実施形態のスクリーン刃２９が
スクリーン刃受台２５の外側に固定されているのに対し、スクリーン刃受台２５の内側に固定されている。即ち、本変形例のスクリーン刃２９は、一対のスクリーン刃受台２５の互いに向き合う面に固定されている。
【００６８】
上記変形例によれば、スクリーン刃２９が回転刃８のトルクを受ける際に、スクリーン刃受台２５（枠体）によってスクリーン刃２９が支持される。これにより、回転刃８の回転トルクにより、スクリーン刃２９が外れるのを防止することができ、ボルト４１の本数を低減することができる。
なお、第一変形例のスクリーン刃２９Ｂをスクリーン刃受台２５の内側に固定してもよいし、スクリーン刃受台２５の内側に固定するスクリーン刃２９を一体に形成してもよい。
【００６９】
〔第四変形例〕
以下、本発明の第四変形例の破砕機について図面を参照して詳細に説明する。なお、本変形例では、上述した実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図２０に示すように、本変形例の回転刃８の破砕刃１４は、軸線Ａの周方向から見た形状が矩形状の破砕刃凸部１６Ａを有している。
【００７０】
本変形例のスペーサ９は、破砕刃凸部１６Ａの回転軌跡に対応した矩形状のスペーサ凹部２０Ａを有している。同様に、本変形例の第二スクレーパ片３４は、破砕刃凸部１６Ａの回転軌跡に対応した矩形状のスクレーパ凹部４９Ａを有しており、第一スクレーパ片３３は、スペーサ凹部２０Ａに対応した矩形波状のスクレーパ凸部４６Ａを有している。
図示しないが、スクリーン刃２９のスクリーン刃凹部３９Ａ、及びスクレーパ刃３５のスクレーパ刃凹部５１Ａも、矩形状の破砕刃凸部１６Ａに対応して、矩形状をなしている。
【００７１】
上記変形例によれば、回転刃８とスクレーパ３２との間で、積極的に、廃棄物の破砕を行うことができる。
【００７２】
〔第五変形例〕
以下、本発明の第五変形例の破砕機について図面を参照して詳細に説明する。なお、本変形例では、上述した実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図２１に示すように、本変形例は、スクリーン刃受台２５とケーシング２の側壁２ａとを、複数の外側連結部５８で接続している。複数の外側連結部５８を設けることによって、スクリーン刃受台２５とケーシング２との間に、複数の第二開口３１ｃが形成される。即ち、本変形例の二軸破砕機は、スクリーンユニット４とケーシング２との間にもスクリーンが設けられている。
【００７３】
外側連結部５８は、主面が軸線方向Ｄａを向き、スクリーン刃受台２５及び側壁２ａの主面と交差するように配置されている板状の部材である。外側連結部５８は、軸線方向Ｄａに間隔をあけて配置されている。軸線方向Ｄａに隣り合う外側連結部５８間には、所定の大きさ以下となった破砕物が通過する第二開口３１ｃが設けられる。第二開口３１ｃの大きさは、適宜変更することができる。
【００７４】
上記変形例によれば、ケーシングとスクリーン刃受台との間の空間をスクリーンとして機能させることができる。
【００７５】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【符号の説明】
【００７６】
１  二軸破砕機
２  ケーシング
２ａ  側壁
３  破砕機構
４  スクリーンユニット（スクリーン部）
５  スクレーパユニット
７  回転軸
７ａ  第一回転軸
７ｂ  第二回転軸
８  回転刃
９  スペーサ
１０  駆動装置
１１  ディスク部
１１ａ  端面
１１ｂ  中心孔
１１ｃ  段部
１１ｄ  係合面
１２  刃部
１２ａ  当接面
１２ｃ  段部
１２ｄ  係合面
１４  破砕刃
１４ａ  すくい面
１４ｂ  逃げ面
１５  ピン
１６  破砕刃凸部
１７  先端
１８  破砕刃斜面
１９  ボルト
２０  スペーサ凹部
２１  スペーサ斜面
２３  屋根部
２３ａ  稜線
２３ｂ  斜面
２４  屋根受台
２５  スクリーン刃受台
２６  連結部
２７  第一連結部
２８  第二連結部
２９  スクリーン刃
２９Ｂ  スクリーン刃
２９Ｃ  スクリーン刃
３０  枠組
３１ａ、３１ｂ  開口
３１ｃ  第二開口
３２  スクレーパ
３３  第一スクレーパ片
３４  第二スクレーパ片
３５  スクレーパ刃
３９  スクリーン刃凹部
４０  スクリーン刃斜面
４１  ボルト
４２  第一上面
４３  第一下面
４４  第二上面
４５  第二下面
４６  スクレーパ凸部
４７  先端
４８  スクレーパ凸部斜面
４９  スクレーパ凹部
５０  スクレーパ凹部斜面
５１  スクレーパ刃凹部
５２  スクレーパ刃斜面
５４  スクリーン刃凸部
５５  先端
５６  スクリーン刃凸部斜面
５８  外側連結部
Ａ（Ａ１、Ａ２）  軸線
Ｄａ  軸線方向
Ｇ  隙間
Ｙ  幅方向
【図１】
2019214013.tif 000003
【図２】
2019214013.tif 000004
【図３】
2019214013.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2019214013.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2019214013.tif 000012
【図１１】
2019214013.tif 000013
【図１２】
2019214013.tif 000014
【図１３】
2019214013.tif 000015
【図１４】
2019214013.tif 000016
【図１５】
2019214013.tif 000017
【図１６】
2019214013.tif 000018
【図１７】
2019214013.tif 000019
【図１８】
2019214013.tif 000020
【図１９】
2019214013.tif 000021
【図２０】
2019214013.tif 000022
【図２１】
2019214013.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月18日(2018.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を破砕する二軸破砕機であって、
水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対の回転軸と、
各々の前記回転軸に前記回転軸の軸線方向に間隔をあけて取り付けられ、前記廃棄物の一次破砕を行う複数の回転刃であって、前記軸線方向から見て前記一対の回転軸のうち一方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部と、他方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部とが重なっている複数の回転刃と、
各々の前記回転軸に前記回転刃と前記軸線方向に交互に取り付けられた複数のスペーサと、
前記一対の回転軸の下方に配置されたスクリーン部と、を有し、
前記スクリーン部は、
前記一対の回転軸の間に配置され、前記軸線方向に延びる屋根部と、
前記屋根部を下方から支持し、かつ、前記軸線方向に延びる屋根受台と、
前記屋根受台に対して前記水平方向に間隔をあけて、前記屋根受台の主面と幅方向に平行にその主面が配置されたスクリーン刃受台と、
前記屋根受台と前記スクリーン刃受台とを接続する複数の連結部であって、隣接する前記連結部間に開口が設けられる連結部と、
前記スクリーン刃受台に前記幅方向から取り付けられ、上方で通過する前記回転刃との間で前記廃棄物の二次破砕を行うスクリーン刃と、を備え、
前記屋根部は前記開口の一部を覆うように配置されることを特徴とする二軸破砕機。
【請求項２】
前記回転軸及び前記スクリーン部を収容するケーシングと、
前記ケーシングに固定され、前記回転軸の側方で前記軸線方向に延びるスクレーパであって、前記ケーシングと前記スペーサとの間を埋めるように前記スペーサに近接して配置された板状の第一スクレーパ片と、前記第一スクレーパ片と前記軸線方向に交互に重ねられ、前記ケーシングと前記回転刃との間を埋めるように前記回転刃に近接して配置された第二スクレーパ片と、を有するスクレーパと、
前記第二スクレーパ片に取り付けられ、前記回転刃との間で前記廃棄物の三次破砕を行うスクレーパ刃と、を有する請求項１に記載の二軸破砕機。
【請求項３】
前記回転刃は、前記軸線の周方向に間隔をあけて設けられ各々が前記周方向から見て一部が径方向外側に突出する凸部を有する複数の破砕刃を有し、
前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記凸部が通過する凹部を有する請求項２に記載の二軸破砕機。
【請求項４】
前記スクリーン刃は、前記スペーサに向かって延び、かつ、前記スペーサに近接する延伸部をさらに備える請求項３に記載の二軸破砕機。
【請求項５】
前記ケーシングと前記スクリーン刃受台とを接続する複数の外側連結部であって、隣接する前記外側連結部間に第二開口が設けられる複数の外側連結部を有する請求項２から請求項４のいずれか一項に記載の二軸破砕機。
【請求項６】
前記スクリーン刃と前記スクレーパ刃との少なくとも一方は、前記複数の回転刃の各々に対応して分割されている請求項２から請求項５のいずれか一項に記載の二軸破砕機。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の第一の態様によれば、二軸破砕機は、廃棄物を破砕する二軸破砕機であって、水平方向に間隔をあけて互いに平行に配置された一対の回転軸と、各々の前記回転軸に前記回転軸の軸線方向に間隔をあけて取り付けられ、前記廃棄物の一次破砕を行う複数の回転刃であって、前記軸線方向から見て前記一対の回転軸のうち一方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部と、他方の回転軸に取り付けられた前記回転刃の回転軌跡の一部とが重なっている複数の回転刃と、各々の前記回転軸に前記回転刃と前記軸線方向に交互に取り付けられた複数のスペーサと、前記一対の回転軸の下方に配置されたスクリーン部と、を有し、前記スクリーン部は、前記一対の回転軸の間に配置され、前記軸線方向に延びる屋根部と、前記屋根部を下方から支持し、かつ、前記軸線方向に延びる屋根受台と、前記屋根受台に対して前記水平方向に間隔をあけて、前記屋根受台の主面と幅方向に平行にその主面が配置されたスクリーン刃受台と、前記屋根受台と前記スクリーン刃受台とを接続する複数の連結部であって、隣接する前記連結部間に開口が設けられる連結部と、前記スクリーン刃受台に前記幅方向から取り付けられ、上方で通過する前記回転刃との間で前記廃棄物の二次破砕を行うスクリーン刃と、を備え、前記屋根部は前記開口の一部を覆うように配置されることを特徴とする。