(57)【要約】【課題】従来の破砕機においては、被破砕物を押圧する押圧板の駆動手段として油圧シリンダのシリンダロッドを押圧板の背面に接続し、油圧シリンダの伸縮動作にて押圧板を往復移動させる構成では、押圧板の往復移動範囲すなわちシリンダロッドの伸縮範囲からさらに油圧シリンダ本体が飛び出し、機体の押圧方向の寸法が長くなり機体が大きくなる。【解決手段】押圧板を往復移動させる往復駆動手段を螺合体により構成し収容室の外周面に押圧方向と平行に配置するとともに、押圧板の往復移動範囲内に納めることにより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。【選択図】　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕刃と、被破砕物を収容する収容室と、収容室内部に破砕刃へ向け被破砕物を押し込む押圧板と、この押圧板を往復移動させる往復駆動手段を備えた破砕機において、前記往復駆動手段を押圧方向と平行に配置するとともに前記押圧板の略往復移動範囲に納めたことを特徴とした破砕機。
【請求項２】
前記往復駆動手段はスクリュー軸と、このスクリュー軸と螺合する押圧板とから構成され、前記スクリュー軸を正逆転させることにより押圧板を往復移動させることを特徴とした請求項１記載の破砕機。
【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押圧板の駆動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被破砕物を押圧する押圧板の駆動手段は、特開平１０−１０９０４４号公報によるものが知られる。この破砕機による押圧板の駆動手段は、押圧板を往復移動されるため押圧板の背面に油圧シリンダのシリンダロッドが接続され、油圧シリンダの伸縮動作に従い、押圧板を往復移動させるものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような押圧板駆動手段では、押圧板の往復移動範囲すなわちシリンダロッドの伸縮範囲からさらに油圧シリンダ本体が飛び出してしまうため、機体の押圧方向寸法が長くなってしまい機体が大型化するという問題点と、配置スペースが大きくなってしまうという問題点がある。そこで本発明は、上記問題点を解決するものであり、機体をコンパクトにし配置スペースを少なくした破砕機を実現することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
破砕刃と、被破砕物を収容する収容室と、収容室内部に破砕刃へ向け被破砕物を押し込む押圧板と、この押圧板を往復移動させる往復駆動手段を備えた破砕機において、前記往復駆動手段を押圧方向と平行に配置するとともに前記押圧板の略往復移動範囲に納め、前記往復駆動手段はスクリュー軸と、このスクリュー軸と螺合する押圧板とから構成され、前記スクリュー軸を正逆転させることにより押圧板を往復移動させることを特徴とした破砕機を提供する。
【０００５】
【作用】
以上のような構成にすることにより、押圧板の駆動手段が押圧板の往復移動範囲内に納まり、機体がコンパクトで省スペースで配置できる破砕機を提供することが可能となる。
【０００６】
【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り、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破砕機の押圧板の往復駆動手段を示す平面図であり、、図４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５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り、図６は本発明を実施した一軸破砕機の破砕作用図である。図７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り、図８は破砕機における破砕作業の制御手段を示すフローチャートである。
【０００７】
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内には往復移動可能とした押圧板２１が設けられ、この押圧板２１を往復移動させる往復駆動手段Ｃとで押圧ユニット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。
【０００８】
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が閉じている時に、接するよう投入扉閉センサＳ１が設けてある。下面の底板２３には破砕刃ユニットＢ方向に向け細長形状に切り欠いたスリット２３ａを有し、内設した押圧板２１の背面に設けたガイド体２１ａが底板２３に開口したスリット２３ａから下方に突設し、スリット２３ａに添って摺動自在とし往復駆動手段Ｃと連結され、収容室２内に収容された被破砕物を破砕刃ユニットＢに向け押込み可能である。
【０００９】
往復駆動手段Ｃは収納室２の下面に設けた底板２３の下方外面に配置され、図３に示すように押圧方向に平行で回転自在に両端を軸支した１本のスクリュー軸Ｃ１とスクリュー軸Ｃ１の軸方向に平行で左右に２本のガイド軸Ｃ２を設け構成され、スクリュー軸Ｃ１と螺合するスクリューナット２４ａと、ガイド軸Ｃ２に摺動自在に挿入するガイドパイプ２４ｂとを備えたスライド体２４が底板２３に開口したスリット２３ａから突設するガイド体２１ａの下端部と連結される。回転自在にしたスクリュー軸Ｃ１はベアリングＣ３で両端を支持され一端が突出しこの端部にはスプロケットＣ４が設けられる。
【００１０】
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スクリュー軸Ｃ１が正逆転しスクリューナット２４ａを備えたスライド体２４を往復動作し、スライド体２４が往復運動することにより連結するガイド体２１ａを背面に備えた押圧板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。ガイド軸Ｃ２に摺動自在に挿入するガイドパイプ２４ｂをスライド体２４に備えることにより、押圧板が前後左右に傾くことがなくスムーズな往復移動が可能となる。
【００１１】
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。
【００１２】
図４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的に行なわれるため、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。
【００１３】
図５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。
【００１４】
図６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７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。
【００１５】
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。
【００１６】
図８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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
【効果】
以上のように被破砕物を収容する収容室の下方に被破砕物を破砕刃方向へ押し込む押圧板の駆動手段を配置したことにより駆動手段が収容室内に備えた押圧板の往復移動範囲内に納まり、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】本発明を実施した破砕機の平面断面図
【図２】同破砕機の正面断面図
【図３】同破砕機の押圧板の往復駆動手段を示す平面図
【図４】同破砕機の破砕刃部の斜視図
【図５】同破砕機の破砕刃要部断面図
【図６】同破砕機の破砕作用図
【図７】同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８】同破砕機における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
２２　投入扉
２３　底板
２３ａ　スリット
２４　スライド体
２４ａ　スクリューナット
２４ｂ　ガイドパイプ
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】
2004122094.tif 000003
【図２】
2004122094.tif 000004
【図３】
2004122094.tif 000005
【図４】
2004122094.tif 000006
【図５】
2004122094.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004122094.tif 000009
【図８】
2004122094.tif 000010