(57)【要約】【課題】噛み込み発生時の噛み込んだ破砕物を取り除く作業を軽減するべく、自動運転により負荷要因除去動作を行い、さらにペットボトルやプラスチック容器などの破砕減容処理を行なう、比較的コンパクトな構成の破砕機を提供する。【解決手段】破砕刃回転負荷力を破砕刃回転数の変化から検出する回転数検出センサを備え、設定負荷を超えた場合押圧板を後退させ、負荷要因を除去するため破砕刃を逆転させる制御手段を備えたことを特徴とする破砕機を提供する。【選択図】　図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動軸の周上に複数設けた破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される破砕機において、破砕刃回転負荷力を破砕刃回転数の変化から検出する回転数検出センサを備え、設定負荷を超えた場合押圧板を後退させ、負荷要因を除去するため破砕刃を逆転させる制御手段を備えたことを特徴とした破砕機。
【請求項２】
逆転動作後破砕刃を正転させ、負荷状態を回転数検出センサにより検出し、設定負荷力以内の場合は押圧板を前進させ破砕作業を行ない、設定負荷力を超えた場合は再度破砕刃を逆転させ、負荷要因除去動作を行なう制御手段を備えたことを特徴とした請求項１記載の破砕機。
【請求項３】
駆動軸の周上に複数設けた破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される破砕機において、破砕作業中の押圧板の押圧抵抗を押圧モータの電流値から検出する検出センサを備え、過電流を検出した場合、押圧板を一定時間ずつ進退させる制御手段を備えたことを特徴とした破砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、廃棄物を破砕減容処理する破砕機の破砕作業工程制御手段の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術による破砕機の制御方法として、実開平７−１３４４５号公報による破砕機駆動モータの電流ラインに備えた過電流検出器が過電流を検出すると、自動噛み込み検出器が作動し遮断機を連動させ電流を遮断し、遮断後モータ回転数検出器が設定回転数まで低下する時間を検出し、設定時間より小さい場合再起動し、大きい場合は噛み込み発生警報を出力し全停止する制御回路が知られ、モータ及び破砕機の保護を図っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術による破砕機は、噛み込み発生警報が出力され破砕物の噛み込みが発生した場合、噛み込んだ破砕物を取り除く作業が非常に困難であり大変であった。又、再起動するまで時間を要するという問題があった。又、万能型として紙類、布類、樹脂類、金属類を破砕減容処理するため大型であった。
本発明は噛み込み発生時の噛み込んだ破砕物を取り除く作業を軽減するべく、自動運転により負荷要因除去動作を行い、さらにペットボトルやプラスチック容器などの破砕減容処理を行なう、比較的コンパクトな構成の破砕機を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
駆動軸の周上に複数設けた破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される破砕機において、破砕刃回転負荷力を破砕刃回転数の変化から検出する回転数検出センサを備え、設定負荷を超えた場合押圧板を後退させ、負荷要因を除去するため破砕刃を逆転させる制御手段を備えたことを特徴とする破砕機を提供する。又、逆転動作後破砕刃を正転させ、負荷状態を回転数検出センサにより検出し、設定負荷力以内の場合は押圧板を前進させ破砕作業を行ない、設定負荷力を超えた場合は再度破砕刃を逆転させ、負荷要因除去動作を行なう制御手段を備えたことを特徴とする破砕機を提供する。又、駆動軸の周上に複数設けた破砕刃と、破砕刃を両端側から支持する支持フレームと、破砕刃の回転方向に対向するよう取付けた固定刃と、破砕刃を回転駆動させる原動機を備えた破砕刃ユニットと、被破砕物を収容する箱状の収容室と、収容室内部に破砕刃ユニットへ向け被破砕物を押し込む押圧板と、押圧板を往復駆動させる駆動手段を備えた押圧ユニットから構成される破砕機において、破砕作業中の押圧板の押圧抵抗を押圧モータの電流値から検出する検出センサを備え、過電流を検出した場合、押圧板を一定時間ずつ進退させる制御手段を備えたことを特徴とした破砕機を提供する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
図１は本発明を実施した一軸破砕機の平面断面図である。図２は本発明を実施した一軸破砕機の正面断面図である。図３は本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃部の斜視図である。図４は本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃要部断面図である。図５は本発明を実施した一軸破砕機の破砕作用図である。図６は本発明を実施した一軸破砕機で剪断破砕されているプラスチック容器の平面図である。図７は破砕作業の制御手段を示すフローチャートである。
【０００６】
図１、図２に示すように、１は機体フレームで、機体フレーム１の上部には、被破砕物を収容する収容室２が設けられ、この収容室２内には往復駆動手段Ｃで往復動作する押圧板２１が設けられ押圧ユニットＡが構成されている。押圧板２１の進行方向には破砕刃ユニットＢが形成され、この破砕刃ユニットＢ内には駆動軸３１の周上に装着した破砕刃３が設けられ、駆動軸３１が駆動モータＭ１でチェーン駆動されることにより破砕刃３が矢印Ｒ方向に回転するようになっている。破砕刃３の回転方向と対向するように第１固定刃４１と第２固定刃４２が破砕刃回転中心Ｏに向け設けられ、断面が円弧で複数の孔を設けた排出スクリーン５が破砕刃３に沿うように配置され、一定形状に破砕された破砕物のみ排出するよう構成されている。又、これら各ユニットを制御する制御回路を備えた電装ボックス６が機体フレーム内に備え制御手段を構成している。
【０００７】
更に、上記各構成について詳述する。押圧ユニットＡには水平方向に伸びる断面形状が短形の筒状で形成される収容室２と、収容室２の上面には被破砕物を投入する投入口が開口し投入扉２２が開閉自在に設けてあり、投入扉２２が閉じている時、接するよう投入扉閉センサＳ１が設けてある。下面底板２３には破砕刃ユニットＢ方向に向けスリット２３ａを有し、内設した押圧板２１のガイド体２１ａがスリット２３ａに添って摺動自在とし底板２３から下方に突設し往復駆動手段Ｃと連結され、往復動作可能となる。
【０００８】
往復駆動手段Ｃは収納室２下面底板２３の外側に配置され、回動自在にしたスクリュー軸Ｃ１とガイド軸Ｃ２とで構成され、底板２３から突設するガイド体２１ａの下端部に設けたスクリューナット２１ｂとスクリュー軸Ｃ１が螺合する。スクリュー軸Ｃ１はベアリングＣ３で両端を支持され一端にはスプロケットＣ４が設けられ、機体フレーム１枠内に配置された押圧モータＭ２とスプロケットＣ４の間はチェーンＣ５で架設され、押圧モータＭ２が正逆転することにより押圧板２１が往復動作し、押圧開始端には押圧板原点センサＳ２と押圧終了端には押圧板前進端センサＳ３が収容室下部にガイド体２１ａと接するよう備えてある。
【０００９】
本実施例では、往復駆動手段Ｃに螺合体を用いたが、往復動作するアクチュエータを用いてもよい。
【００１０】
破砕刃ユニットＢには角形スプラインを有する駆動軸３１が押圧方向に直交する向きで設けられ、その周上には複数の被嵌合部を有する破砕刃３がスプラインに嵌合し軸方向に列設されている。駆動軸３１はベアリング３２で両端を支持され、支持フレーム３６にて回転自在に固定される。駆動軸３１の一端にはスプロケット３３が設けられている。機体フレーム１枠内に配置された駆動モータＭ１とスプロケット３３の間はチェーン３４で架設され、駆動軸３１がチェーン駆動されることにより破砕刃３が矢印Ｒ方向に回転するようになっている。他方端には回転数検出板３７が設けられ、支持フレームには回転数検出センサＳ４が回転数検出板３７と近接するよう配置されている。
【００１１】
図３に示すように、駆動軸３１に列設される破砕刃３は大径破砕刃３ａと小径破砕刃３ｂを交互に列設させ、大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂの刃先がそれぞれ螺旋を形成するよう駆動軸３１の角形スプラインの嵌合部に対し破砕刃３の被嵌合部を所定の角度異相させ配置する。この配列にすることにより、剪断破砕時の被破砕物に対する刃先の剪断作用が１ヵ所づつ異相して連続して行なわれるため、剪断作用が分散されて低負荷状態での破砕作業が行なえる。
【００１２】
図４に示すように、第１固定刃４１は破砕刃ユニットＢと収容室２の連結部付近で機体フレーム１に固定され、収容室２の底板２３から破砕刃回転中心Ｏに向け、せり上がるよう角度を設け剪断位置を底板２３より上方になるよう配置される。第２固定刃４２は破砕刃ユニットＢの上面の天板３５に固定され、第１固定刃４１に対し、破砕刃回転中心Ｏでの対称位置となり、受け面は破砕刃回転中心Ｏに向け角度を設けて配置する。第１固定刃４１と第２固定刃４２は、破砕刃３の大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂで形成される凹凸形状に合わせ回転方向と対向するよう受け面を凹凸のくし状にしてある。大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂの刃先は、被破砕物を掻き込んで破砕作業ができるよう前進角α度を設けて形成される。
【００１３】
図５は破砕作用を示す図で、プラスチック容器Ｐが大径破砕刃３ａにより剪断破砕される様子を表したものである。被破砕物であるポリエチレン容器Ｐは、図示していないが押圧板２１により破砕刃回転方向へ向け押し込まれる。
押圧板２１により押し込まれるプラスチック容器Ｐは前進角α度を設けた大径破砕刃３ａにより掻き込まれ第１固定刃４１と大径破砕刃３ａ及び小径破砕刃３ｂが近接する位置で剪断破砕される。このためプラスチック容器に対する押圧力は小さくてもよい。又、図６に示すようにプラスチック容器Ｐは剪断部が大径破砕刃３ａと小径破砕刃３ｂの作用で凹凸形状となり、刃先を螺旋配置したことにより斜めに剪断破砕される。
【００１４】
このように、破砕刃回転中心Ｏに向け第１固定刃４１及び第２固定刃４２を配置し、大径破砕刃３ａの刃先の長さを長くし第１固定刃４１とのラップ量Ｌを大きくすることにより、破砕面積が大きくなり短時間での破砕作業可能となる。第１固定刃４１を底板２３から破砕刃回転軸中心Ｏに向けせり上がり傾斜させることにより、プラスチック容器Ｐ等の被破砕物の巻き込み過ぎによる圧縮扁平作用を解消し負荷抵抗の少ない剪断破砕することができ、固定刃を水平配置する従来機よりも剪断位置を底板面より上方にすることより、収容室容量を大きくでき破砕刃ユニットＢを収容室２の高さ内に収めることができる。又、第２固定刃４２を破砕刃回転中心位置から対称に設けることにより、２次破砕が可能となりより破砕効率のよい一軸破砕機となる。
【００１５】
図７は破砕作業の制御手段を示すフローチャートである。破砕する原料である被破砕物を、収容室２上面に設けた投入扉２２を開き投入する。投入後、投入扉２２を閉める。投入扉２２を閉じなければ破砕機が起動しないよう、投入扉２２と接触して閉じ状態を検出する投入扉閉じセンサＳ１が設けてある。
起動スイッチＳ５を押し破砕作業を開始する。まず、破砕刃３が矢印Ｒ方向に正転し、押圧板２１を前進させ被破砕物を回転する破砕刃３方向へ押し込みを開始する。次に、電装ボックス６に備えた制御手段である押圧保護回路Ｐ１と破砕刃保護回路Ｐ２を始動させる。
【００１６】
破砕刃保護回路Ｐ２は、駆動軸３１の他方端に設けた破砕刃回転数検出板３７と支持フレーム３６に備えた回転数検出センサＳ４が破砕刃の回転数を検出する。破砕刃回転数Ｎａが設定回転数Ｎより低下する場合、負荷抵抗有りの信号を破砕刃保護回路Ｐ２に送る。本実施例では２０ｒｐｍに設定されている。信号を受けた破砕刃保護回路Ｐ２は正転する破砕刃３を停止させ、前進する押圧板２１を停止させる。次に、押圧板２１を後退させ、押圧板２１後退後、破砕刃３が秒間逆転させ噛み込んだ負荷要因となる破砕物及び異物を取り除く。本実施例では５秒間逆転する。
【００１７】
再び破砕刃３を正転させる。この時、負荷要因が取り除かれている場合は破砕刃回転数Ｎａが設定回転数Ｎで回転していることを回転数検出センサＳ４が検出すると、負荷抵抗無しの信号を破砕刃保護回路Ｐ２へ送り押圧板２１が前進を開始する。まだ負荷要因が取り除かれずにいる場合は破砕刃回転数Ｎａが設定回転数Ｎ以下で回転していることを回転数検出センサＳ４が検出すると、負荷抵抗有りの信号を破砕刃保護回路Ｐ２へ送り再度破砕刃３を逆転させ、又、カウンタＫを設け繰り返し設定回数Ｔを設定し、設定回数破砕刃３を逆転させ負荷要因除去動作を行なっても負荷要因が取り除かれない場合は、全停止するよう構成してある。
【００１８】
押圧保護回路Ｐ１は被破砕物の押し込み抵抗を押圧駆動手段である押圧モータＭ２の電流値を検出する電流値検出センサを備え、設定電流値Ｅ以上の電流値Ｅａが検出されると押圧モータＭ２を逆転させ押圧板２１を数秒間後退させ再び前進させる自動運転制御回路である。
本実施例では、設定電流値４．０アンペアとし、通常破砕時は３．７アンペアで駆動している。又、押圧板２１の後退時間は１秒間に設定してある。前記自動運転制御回路により押圧板２１あるいは破砕刃３を正逆転させ、破砕作業動作を繰り返しながら押圧板２１のガイド体２１ａが押圧板前進端センサＳ３と接すると押圧板２１の前進が停止し、続いて破砕刃３の回転が停止して押圧板２１が押圧板原点センサＳ２と接する位置まで後退停止し全停止となる自動運転制御回路である。
【００１９】
【効果】
以上のように破砕刃回転負荷力及び押圧負荷力が発生した場合、負荷要因除去動作を行なう制御手段を備えたことにより機体へのダメージを軽減でき、被破砕物の噛み込みが発生しても破砕刃が逆転し、負荷要因を取り除き押圧力への加減をし、破砕作業がスムーズに行なえる破砕機を提供できる。又、直接手作業での噛み込んだ破砕物および異物を取り除く作業の回数を減らすことができるため、安全性も向上する。又、被破砕物を小型プラスチック形成品を対象とすることで機体寸法のコンパクトな破砕機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施した一軸破砕機の平面断面図
【図２】本発明を実施した一軸破砕機の正面断面図
【図３】本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃部の斜視図
【図４】本発明を実施した一軸破砕機の破砕刃要部断面図
【図５】本発明を実施した一軸破砕機の破砕作用図
【図６】本発明を実施した一軸破砕機で剪断破砕されているプラスチック容器の平面図
【図７】破砕作業の制御手段を示すフローチャート
【符号の説明】
１　　機体フレーム
２　　収容室
２１　押圧板
２１ａ　ガイド体
２１ｂ　スクリューナット
２２　投入扉
２３　底板
２３ａ　スリット
３　　破砕刃
３ａ　大径破砕刃
３ｂ　小径破砕刃
３１　駆動軸
３２　ベアリング
３３　スプロケット
３４　チェーン
３５　天板
３６　支持フレーム
３７　回転数検出板
４１　第１固定刃
４２　第２固定刃
５　　排出スクリーン
６　　電装ボックス
Ａ　　押圧ユニット
Ｂ　　破砕刃ユニット
Ｃ　　往復駆動手段
Ｃ１　スクリュー軸
Ｃ２　ガイド軸
Ｃ３　ベアリング
Ｃ４　スプロケット
Ｃ５　チェーン
Ｅ　　設定電流値
Ｅａ　電流値
Ｋ　　カウンタ
Ｍ１　駆動モータ
Ｍ２　押圧モータ
Ｎ　　設定回転数
Ｎａ　破砕刃回転数
Ｌ　　ラップ量
Ｏ　　破砕刃回転中心
Ｒ　　破砕刃回転方向
Ｓ１　扉閉センサ
Ｓ２　押圧板原点センサ
Ｓ３　押圧板前進端センサ
Ｓ４　回転数検出センサ
Ｓ５　起動スイッチ
Ｔ　　繰り返し設定回数
Ｔａ　繰り返し回数
【図１】
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【図２】
2004034011.tif 000004
【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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