(57)【要約】【課題】破砕能力を確保したまま、小型化・軽量化を実現。破砕時の負荷軽減。【解決手段】石膏ボード破砕装置１は、投入開口３と排出口５とを有するケーシング７内の破砕処理室９に１本の回転軸１１を水平に設け、この回転軸１１から半径方向に延び出す複数の扇形のプレート１３〜２２を軸線方向に所定間隔又は適宜間隔で形成している。複数のプレート１３〜２２は、第１のプレート群１３〜１７と、該第１のプレート群１３〜１７と所定の位相差となる第２のプレート群１８〜２２とを備えている。各プレート１３〜２２の先端に外側に凸となるように形成した円弧面を有する刃２３〜３２が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入開口と排出口とを有するケーシングの破砕処理室を貫通するように１本の回転軸を水平に設け、
この回転軸から半径方向に延び出すとともに前記回転軸に対して直交する方向に広がる複数のプレートを軸線方向に所定間隔又は適宜間隔で形成し、
前記複数のプレートは、第１のプレート群と、該第１のプレート群と対向するように形成された第２のプレート群とを備え、
前記各プレートの先端に前記回転軸の軸心を中心とする円弧面を有する刃が形成され、
前記プレートの位相及び前記刃の刃先の位相を所定角度又は適宜角度でずらせて形成し、
垂直な固定刃を前記刃の間に適宜間隔又は所定間隔で形成していることを特徴とする石膏ボード破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建築施工現場において排出される石膏ボードの廃材を減容処理する石膏ボード破砕装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
木造あるいは鉄骨建築における壁、天井などの下地材として石膏ボード（プラスターボード）が用いられる。このボードの張付け施工は、建築現場において現物合せで行われることが多く、必然的に端材（廃材）を生ずる。このボードは、石膏を芯材とし、外側を厚紙によって補強したものであって、減容化することは甚だ面倒であり労力を要する。従来の破砕機は、隙間なく配列された破砕刃を有し、さらに強力な押圧力により石膏ボードを細かく破砕するものであるが、繊維質の厚紙部を完全に分断することができない。この結果、連続状の厚紙片が破砕ローラに巻き付いて能力低下を来すという問題点が指摘された。
【０００３】
これを解決するために、従来は、特開平１１−１９５２７号、特開２０００−８４４２４、特開２００１−１１３２５９に示す発明が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの石膏ボード廃材破砕処理装置は、その回転軸が複数軸以上であり多数の破砕輪（歯車）を要する上、紙片と石膏粉粒とを分離する機構を有しているので、装置が必然的に大型化・重量化し、石膏ボードの施工業者等が自動車に載せて又は人力で移動することは不可能であった。
紙片と石膏粉粒とを分離する機構を有していない特開平１０−２０２１３０号も提案されているが、回転軸が複数軸以上であり多数の破砕輪（歯車）を要する上、１枚の石膏ボードを垂直に投入する構造であるので、装置が必然的に大型化・重量化し、依然として、石膏ボードの施工業者等が自動車に載せて又は人力で移動することは不可能であった。破砕装置の移動には、ユニック車等で吊り上げて移動させなければならず、破砕装置の移動費用が増大し、破砕装置の普及を妨げている。
【０００５】
本発明は、上記した従来技術の問題点に着目してなされたものであり、装置を小型化・軽量化することで、石膏ボード施工業者等が自動車に載せて運搬可能としたり、人力で移動できるようにすることができる石膏ボード破砕装置を提供しようとするものである。特に、持ち運びに便利なポータブル型の石膏ボード破砕装置を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
即ち、上記の目的を達成するために、本発明に係る石膏ボード破砕装置は次のように構成したものである。
請求項１記載の発明は、投入開口と排出口とを有するケーシングの破砕処理室を貫通するように１本の回転軸を水平に設け、この回転軸から半径方向に延び出すとともに前記回転軸に対して直交する方向に広がる複数のプレートを軸線方向に所定間隔又は適宜間隔で形成し、前記複数のプレートは、第１のプレート群と、該第１のプレート群と対向するように形成された第２のプレート群とを備え、前記各プレートの先端に前記回転軸の軸心を中心とする円弧面を有する刃が形成され、前記プレートの位相及び前記刃の刃先の位相を所定角度又は適宜角度でずらせて形成し、垂直な固定刃を前記刃の間に適宜間隔又は所定間隔で形成していることを特徴とする石膏ボード破砕装置である。
【０００７】
請求項１記載の発明の前記プレート及び刃を有する回転軸と、固定刃とによる特有の構造によって、破砕時の負荷を軽減することで、破砕能力を向上させることができ、小型化・軽量化を実現することができる。これにより持ち運びが可能となり、作業者が自動車に積載したり、人力で移動することができるので、運搬作業等のコスト低減に資することができる。
石膏ボード破砕装置の重量は３５〜４０Ｋｇの範囲が好ましい。回転軸の回転数の範囲は１５〜６０ｒ．ｐ．ｍ．が好ましい。刃先の位相のずれは石膏ボードの破砕時の負荷分散のためである。プレート及び刃先の位相差は、３〜１２度が好ましく、特に、５〜１０度が好ましい。刃先はプレートから回転方向に延設されることが好ましい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の具体例としての石膏ボード破砕装置１の好適な実施形態について図１〜図８を参照しつつ説明する。
【０００９】
図１〜図８において、石膏ボード破砕装置１は、投入開口３と排出口５とを有するケーシング７内の破砕処理室９に１本の回転軸１１を水平に設け、この回転軸１１から半径方向に延び出すとともに、回転軸１１と直交する方向に対して広がる複数のプレート１３〜２２を軸線方向に所定間隔又は適宜間隔で形成している。回転軸１１は両端部に軸端部１１ａ及び１１ｂを備えている。回転軸１１は中空又は中実いずれでもかまわない。プレート１３〜２２は、その面方向（厚み方向）が回転軸１１の軸線方向と水平となるように向き、その長手方向は回転軸１１と直交する方向に向いたものである。図６の通り、各プレート１３〜２２の先端に回転軸１１の軸心を中心として外側に凸となるように形成した円弧面を有する刃２３〜３２が接続されている。各プレート１３〜２２基部は回転軸１１に接続されている。ここでは接続は溶接等によって構成される。
【００１０】
複数のプレート１３〜２２は、第１のプレート群１３〜１７と、該第１のプレート群１３〜１７と対向するように形成された第２のプレート群１８〜２２とを備えている。各プレート１３〜２２は薄肉の板である。各プレート１３〜２２の横断面及び縦断面は長方形等が好ましい（図１参照）。各プレート１３〜２２を側面から見ると、概ね扇形である（図７参照）。
各刃２３〜３２を平面及び正面から見ると、薄肉の四角形（長方形が好ましい）である（図１参照）。各刃２３〜３２を側面から見ると、回転軸１１の軸心を中心点とする円弧面を有する、概ね薄肉の扇形（図７参照）である。ただし、刃２３，２８はテーパ面がある（図５参照）。
【００１１】
図６の通り、第１のプレート群１３〜１７と、第２のプレート群１８〜２２、及び対応する刃２３〜２７、２８〜３２の刃先の位相を５度の角度で同一回転方向に順次ずらせて形成している。固定刃３４〜４２は、前記プレート群の刃２３〜３２の間に配置されている。刃２３〜３２の各々を両側から挟むように正面視で配置されている（図１及び図３参照）。固定刃３４〜４２は、ケーシング７に取付けたプレート４４に溶接等により取付けられている。また、内側に向かって傾斜面を備えた固定刃３４ａ〜４２ａが固定刃３４〜４２に対向するように同様に形成され、ケーシング７に取付けたプレート４４ａに溶接等により取付けられている。これについては後述する。
【００１２】
各プレート１３〜２２は、隣接する一対のプレート間では、図４〜図６に示す通り、概ね対向した一対となる関係（１８０度で対向）にある。ここでは、プレート１７及び２２、刃２７及び刃３２、プレート１３及び２１、刃２６及び刃３１、プレート１５及び２０、刃２５及び刃３０、プレート１４及び１９、刃２４及び刃２９、プレート１３及び１８、刃２３及び刃２８、が夫々対になっている。そして、順次、一方の軸端部１１ａから他の軸端部１１ｂに向かって、第１のプレート群１３〜１７と、第２のプレート群１８〜２２と、それぞれ、対応する刃２３〜２７及び刃２８〜３２とが、それぞれ、位相が順次ずらされ、複数対（ここでは例えば５対）が形成されているのである。
【００１３】
前記の第１のプレート群１３〜１７は、回転軸１１への取付け角度が軸端部１１ａから軸端部１１ｂに向かうに従って、所定回転方向（具体例では時計方向）に向かって５度の角度で順次、位相がずらされている。同様に第２のプレート群１８〜２２も、回転軸１１への取付け角度が軸端部１１ａから軸端部１１ｂに向かうに従って、前記の所定回転方向に向かって５度の角度で順次、位相がずらされている。
【００１４】
プレート１３〜２２及び刃２３〜３２の相互の関係について、プレート１５，２０及び刃２５，３０の例を挙げて説明する。図７（ａ）で示す通り、プレート１５及び刃先２５は、対向するプレート２０及び刃３０に対して点対称の形状になっている。図７（ｂ）の通り、回転方向の一対の端面Ｔ１，Ｔ２が交差する仮想点Ｋは、回転軸１１の中心を超え、対向するプレート２０の基部個所の近辺にあり、前記交差の角度θ１は概ね２５〜３５度である（例えば３０度）。刃２５の一端部にある刃先２５ａはプレート１５の一端又はその近辺で端部となり、他端部の刃先２５ｂは、プレート１５の他端を超えて延長されプレート１５の無い場所で自由端となっている。回転軸１１が回転する方向は前記の自由端の延長方向である。プレート１５の端面Ｔ１，Ｔ２のなす角度θ１より、端面Ｔ１と前記延長した刃先２５ｂの端部がなす角度θ２が大きくなっている。θ１，θ２ともに鋭角である。また、この他端の刃先２５ｂが、端面Ｔ１となす角度θ３は、概ね９０度又は９０度より大きくなっている（図７（ｃ）参照）。刃先２５ｂは、回転軸１１の回転方向と同一方向に延長している。
【００１５】
図５の刃２３及び２８は、対向する先端面に一対の内側に向かって傾斜するテーパ面２３ａ，２３ｂ及び２８ａ，２８ｂを有するものであり、他の刃と異なる形状である。テーパ面としたのは、破砕効率を高めるためである。刃の形状が同一になるように変更してもよい。例えば、全部の刃にテーパ面を有するものでもよい。全部の刃にテーパ面を無くしたものでもよい。図５のテーパ面２３ａ，２３ｂ及び２８ａ，２８ｂは回転方向の先端部にある。つまりテーパ面は回転方向に向かって横幅が狭くなっている。この先端部から石膏ボードに衝突するのである。
【００１６】
図５に示す通り、石膏ボード８０又は石膏ボード片８１を小片化する垂直な複数の固定刃３４〜４２及び固定刃３４ａ〜４２ａを、回転可能な刃２３〜３２の間に適宜間隔又は所定間隔で形成している。固定刃３４〜４２及び固定刃３４ａ〜４２ａは、刃２３〜３２の回転軌跡の領域内に設けることが好ましい。ここでは前記軌跡の上方側の領域に設けている。図３においては、それらの刃は、回転軸１１より上方の領域にに位置するように拡がっている。固定刃３４〜４２は石膏ボード８０又は石膏ボード片８１を垂直方向に破砕するものである。排出口５はホッパー形状であり、端面は角形である（図８参照）。
【００１７】
石膏ボード破砕装置１は、平板状のベース５１、ベース５１から起立しケーシング７を保持するフレーム５３と、ベース５１の下面部に取り付けたキャスターホイール５５とを備えている。石膏ボード破砕装置１は、、ケーシング７の両端部に設けられ回転軸１１を水平に保持する軸受５７，５９と、一方の軸受５９に接続されたギアモータ６１と、を備えている。また、石膏ボード破砕装置１は、破砕処理室９内部に石膏ボードがあることを検出するマイクロスイッチ６３と、マイクロスイッチ６３等から検出信号を入力する等の破砕制御処理を行う制御装置（図示略）を備えている。
【００１８】
ケーシング７の投入開口３から破砕処理室９に至るまでの間に、垂直壁６５と傾斜壁６７とを備え、それらの間に送材路６９が形成されている。排出口５に袋７１が取付けられ、破砕された石膏ボード粉粒が排出され貯留されるようになっている。
【００１９】
一実施例に係る石膏ボード破砕装置１の構成は上記の通りであり、次のような動作を行う。
【００２０】
投入開口３から落とし込むようにして石膏ボード８０又は石膏ボード片８１を供給する。この石膏ボード８０又は石膏ボード片８１は、マイクロスイッチ６３により検出され、ギアモータ６１が自動的に起動し、回転軸１１を図３の矢印方向に回転駆動する。送材路６９に沿って下方へ送られた石膏ボード８０又は石膏ボード片８１は、破砕処理室９内で回転する刃２３〜３２及び固定刃３４〜４２及び３４ａ〜４２ａにより破砕処理される。
【００２１】
上記の刃２３〜２７の破断作用、及び固定刃３４〜４２による破断作用によって、石膏ボード８０又は石膏ボード片８１は細かい石膏片と厚紙片に破砕され、下部の排出口５から落下して排出される。
【００２２】
マイクロスイッチ６３が石膏ボード８０又は石膏ボード片８１を検出しなくなった後、所定時間経過により自動的にギアモータ６１の駆動を停止する。
【００２３】
以上のようにして破砕処理された石膏片と厚紙片は、排出口５から袋７１に落下し、この袋７１内に収容される。石膏片は、例えば、概ね５０ｍｍ×３０ｍｍ以下の断片に破砕される。
なお、石膏ボードの投入は、板状でも断片状でもいずれでもかまわない。
【００２４】
以上説明した石膏ボード破砕装置１によれば、その破砕能力を担保したまま、小型化・軽量化を実現することができる。また、特有のプレート１３〜２２と刃２３〜３２と固定刃３４〜４２及び３４ａ〜４２ａの構造によって、破砕の負荷を軽減することで、破砕能力を向上させることができるという優れた効果を発揮する。
【００２５】
なお、上記の一実施例では、送材路６９を上下方向に形成したが、これを水平方向等の他の方向に設定することは設計上容易である。送材路を水平にとった場合には、破砕ローラの前側に材料の送りローラを備えることが好ましい。この給送ローラは、送材路が上下の場合にあっても設けて良い。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明に係る石膏ボード破砕装置によれば、その破砕能力を担保したまま、小型化・軽量化を実現することができる。また、特有の刃の構造によって、破砕の負荷を軽減することで、破砕能力を向上させることができるという優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の石膏ボード破砕装置の一実施例を示す部分断面正面図である。
【図２】同石膏ボード破砕装置の部分断面右側面図である。
【図３】同石膏ボード破砕装置の内部の要部を示す石膏ボード破砕装置の右側面図である。
【図４】回転軸の部分断面正面図である。
【図５】回転軸の端部の部分断面拡大正面図である。
【図６】回転軸、プレート及び刃の側面図である。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は、回転軸、一対のプレート及び刃の側面図である。
【図８】排出口の底面図である。
【符号の説明】
１…石膏ボード破砕装置　３…投入開口　５…排出口
７…ケーシング　９…破砕処理室　１１…回転軸
１３〜２２…プレート　１３〜１７…第１のプレート群
１８〜２２…第２のプレート群　２３〜３２…刃　３４〜４２…固定刃
５１…ベース　５３…フレーム　５５…キャスターホイール
５７，５９…軸受　６１…ギアモータ　６３…マイクロスイッチ
６５…垂直壁　６７…傾斜壁　６９…送材路　７１…袋
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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