(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕室と、この破砕室内に配置された固定刃および回転刃と、これら固定刃および回転刃の噛み合い位置に向けて破砕対象物を押し付ける押付け機構とを有する破砕機において、
前記破砕室は、破砕対象物が前記噛み合い位置に向けて自重により滑落可能な凹円弧状のガイド面を備えており、
前記押付け機構は、前記ガイド面に沿って、前記噛み合い位置に対して接近および離れる方向に往復円弧運動を行なう押付け部材を備えており、
前記押付け部材の上面は、当該押付け部材が前記噛み合い位置から離れる方向に移動するのに伴って、水平となす角度が大きくなるように形成された傾斜面であることを特徴とする破砕機。
【請求項２】
請求項１において、
前記押付け部材は、前記破砕室から外部に突き出ている突出端を備えており、
前記押付け機構は、一端を中心にスイング可能なスイングアームと、このスイングアームをスイングさせるための駆動機構とを備え、
前記スイングアームの他端が前記押付け部材の突出端に連結されていることを特徴とする破砕機。
【請求項３】
請求項２において、
前記破砕室の隣に配置したアーム室を有し、
このアーム室内に前記スイングアームがスイング自在の状態で収納されていることを特徴とする破砕機。
【請求項４】
請求項２において、
前記駆動機構は破砕機フレームと前記スイングアームの間に架け渡した油圧シリンダを備えていることを特徴とする破砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、廃棄物等の破砕対象物を固定刃と回転刃の間に送り込み、これらの刃の噛み合い運動によって所定寸法の破砕片となるように破砕する破砕機に関するものである。さらに詳しくは、小型で、効率良く破砕動作を行なうことのできる破砕機に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
産業廃棄物等を破砕して所定寸法の破砕片にする破砕機としては、破砕室内に配置された回転ドラムの外周面に取り付けた回転刃と、破砕機フレームの側に取り付けた固定刃との噛み合い位置に向けて破砕対象物を押付け機構によって押し付けて破砕を行なう形式のものが知られている。
【０００３】
図２（ａ）および（ｂ）にはこの形式の破砕機の平面構成および断面構成を示してある。これらの図に示すように、従来のこの種の破砕機１００は筒状の破砕室１０１を備え、この破砕室１０１の上端が破砕対象物の投入口１０２とされている。破砕室の底面開口には破砕片を落下させるためのメッシュフィルタ１０３が取付けられており、このメッシュフィルタ１０３の直上位置には、回転ドラム１０４が水平に配置されている。
【０００４】
回転ドラム１０４の外周面には、その軸線方向に向けて複数個の回転刃１０５が装着されている。破砕室の底板１０６には回転ドラム外周面に対峙させて複数個の固定刃１０７が回転ドラム軸線方向に一列状態に装着されている。
【０００５】
回転刃１０５と固定刃１０７の噛み合い位置の側方には、押付け機構１１０が配置されており、この押付け機構１１０は、破砕室底板１０６に対して垂直に配置されている押付け板１１１と、この押付け板１１１を噛み合い位置に対して水平方向に前後動させる油圧シリンダ１１２を備えている。押付け板１１１は回転ドラム１０４の軸長と同様な幅のものであり、底板１０６と、左右のサイド枠１１３、１１４と、上部枠１１５とによって区画される横長のボックス内から破砕室１０１内の噛み合い位置近傍まで突出可能である。
【０００６】
回転ドラム１０４の一端側は破砕室外部に配置されている減速機１２１、駆動ベルト１２２を介して電動機１２３に連結されており、当該電動機１２３によって回転駆動される。
【０００７】
破砕室投入口から破砕対象物を投入すると、破砕対象物は底板１０６に自重により落下する。落下した破砕対象物は、押付け機構１１０の押付け板１１１によって、回転している回転ドラム外周面に装着されている回転刃１０５と固定刃１０７の噛み合い位置に向けて水平に押し付けられる。この噛み合い位置に押し付けられることにより、破砕対象物が回転刃および固定刃の噛み合いによって破砕される。所定寸法に破砕された破砕片はメッシュフィルタを通過して自重により落下する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように構成されている従来の破砕機においては次のような解決すべき課題がある。第１に、押付け板１１１は底板、サイド枠および上部枠に沿って摺動するので、押付け力の摩擦損失が大きい。押付け板１１１の摩擦損失を低減するために、押付け板１１１と底板、サイド枠や上部枠との間に隙間を形成すると、それらの隙間に破砕片等がかみ込まれるおそれがある。このような事態が発生すると、押付け板の押付け力の損失が更に大きくなってしまう。
【０００９】
第２に、押付け機構による押しの工程、すなわち押付け板を前方に押出す工程で投入された破砕対象物の破砕が行われるが、押付け板を引き戻す引きの工程では投入された破砕対象物は底板上に落下してそこに堆積するだけであり、破砕が行われない。従って、かかる押付け機構を備えている破砕機の破砕効率は悪い。
【００１０】
第３に、破砕対象物を、破砕室底面における回転ドラムの側方位置に落下させて、押付け機構によって水平に押し付けているので、回転ドラムと押付け機構の間には破砕対象物を落下させるためのスペースが必要となる。よって、その分、装置寸法が大きくなってしまう。
【００１１】
本発明の課題は、このような従来の破砕機における問題点に鑑みて、破砕対象物を効率良く押付け可能な押付け機構を備えた破砕機を提案することにある。
【００１２】
また、本発明の課題は、効率良く破砕対象物を破砕可能な破砕機を提案することにある。
【００１３】
さらに、本発明の課題は、小型でコンパクトな破砕機を提案することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明は、
破砕室と、この破砕室内に配置された固定刃および回転刃と、これら固定刃および回転刃の噛み合い位置に向けて破砕対象物を押し付ける押付け機構とを有する破砕機において、
前記破砕室は、上方に広がった破砕室であり、当該破砕室の上端は破砕対象物の投入口とされており、
当該破砕室は、前記投入口から投入された破砕対象物が前記噛み合い位置に向けて自重により滑落可能な凹円弧状のガイド面を備えており、
前記押付け機構は、前記ガイド面に沿って、前記噛み合い位置に対して接近および離れる方向に往復円弧運動を行なう押付け部材を備えていることを特徴としている。
【００１５】
破砕対象物は凹円弧状のガイド面に沿って自重により噛み合い位置に落下するので、押付け機構の押付け部材が噛み合い位置から離れる方向に移動している場合においても、破砕対象物の破砕動作が行われる。よって、破砕効率が向上する。
【００１６】
また、押付け部材は上下方向に円弧運動を行なうので、その移動スースが少なくて済むと共に、押付け部材と刃の噛み合い位置の間に破砕対象物を落下させるためのスペースも不要であるので、装置を小型でコンパクトに構成できる。
【００１７】
ここで、前記押付け部材の上面は、当該押付け部材が前記噛み合い位置から離れる方向に移動するのに伴って、水平となす角度が大きくなるように形成された傾斜面である。したがって、押付け部材の上面に破砕片が乗ったまま残ってしまうことを防止できる。
【００１８】
また、前記押付け部材を、前記破砕室から外部に突き出ている突出端を備えた構成とし、前記押付け機構を、一端を中心にスイング可能なスイングアームと、このスイングアームをスイングさせるための駆動機構とを備え、前記スイングアームの他端が前記押付け部材の突出端に連結された構成とすることが望ましい。
【００１９】
この構成を採用すれば、押付け部材とガイド面の隙間を十分に広くできるので、押付け力の摩擦損失を低減でき、また、隙間に破砕片が詰る等の弊害も防止できる。さらには、押付け部材の駆動機構が破砕室の外部に配置されているので、破砕片等が駆動機構の駆動部分に挟み込まれる等の弊害も発生しない。
【００２０】
特に、前記破砕室の隣にアーム室を配置し、この中にスイングアームをスイング自在の状態で収納すれば、押付け部材の駆動機構部分を破砕片や塵等から保護できるので好ましい。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を適用した破砕機の実施例を説明する。
【００２２】
図１（ａ）および（ｂ）は本例の破砕機の概略平面図およびｂ−ｂ線で切断した部分の概略断面図である。これらの図に示すように、本例の破砕機１は破砕機フレーム２を有し、このフレーム２によって上方に広がった破砕室３が支持されている。破砕室３の上端は破砕対象物の投入口４とされており、その下端開口５には回転ドラム６が破砕室左右方向に向けて水平に配置されている。破砕室３は左右の垂直な側板３１、３２と、後側の傾斜端板３３と、前側の円弧状端板３４から形成されており、この円弧状端板３４の内側面が凹円弧状のガイド面３５とされている。
【００２３】
回転ドラム６の下側には、当該回転ドラム外周面の下半部分を覆う状態で、半円弧状にメッシュフィルタ７が取付けられており、この直下の位置が破砕片回収部８となっている。
【００２４】
回転ドラム６の外周面には、その軸線６ａの方向の中心に対して左右対称な状態で螺旋状に複数個の回転刃８が取付けられている。回転ドラム６の回転方向（図において矢印Ａで示す方向）の手前側の位置には当該回転ドラム６の外周面に対峙するように、軸線６ａの方向に向けて一列状態で複数個の固定刃９がフレーム２に取り付けられている。回転ドラム６の回転刃８と固定刃９の噛み合い位置１０の直上位置から、上記の破砕室３の凹円弧状のガイド面３５が、投入口４まで上方に向けて延びている。
【００２５】
回転ドラム６の両端に取り付けられている回転軸６１、６２は破砕室３の左右の側板３１、３２を貫通して外部に突出し、破砕室側に配置されている軸受け部１１、１２によって回転自在の状態で支持されている。回転軸６２の側は減速機１３、駆動ベルト１４を介して電動機１５に連結されている。電動機１５を駆動すると、回転ドラム６が回転して、回転刃８と固定刃９の噛み合い位置１０に位置する破砕対象物の破砕動作が行われる。
【００２６】
本例の破砕機１は、投入口４から破砕室３内に投入された破砕対象物を噛み合い位置１０に向けて押し付けるための押付け機構２０が備わっている。押付け機構２０は、凹円弧状のガイド面３５に沿って上下に円弧運動可能な押付け部材２１を備えている。押付け部材２１のガイド面３５の側の面は当該ガイド面３５に対応した凸円弧面２１ａとされている。
【００２７】
押付け部材２１の両端部２１ｂ、２１ｃは、破砕室側板３１、３２に形成した円弧状のスリット（図示せず）を通って破砕室外に突き出て、それぞれ、スイングアーム２２、２３の先端部２２ａ、２３ａに連結されている。スイングアーム２２、２３は、破砕室３の側板３１、３２の外側に隣接して形成した細幅のアーム室２４、２５の中に配置されており、側板３１、３２と平行な方向に延びている。これらのスイングアーム２２、２３の基端部２２ｂ、２３ｂは、支持ピン２６の両端部分に回転自在に取り付けられている。支持ピン２６はブラッケット２７によって破砕室後側の端板３３に支持されている。
【００２８】
一方のスイングアーム２２における中程の位置と、フレーム２との間には、スイングアーム駆動機構としての油圧シリンダ２７が架け渡されている。この油圧シリンダ２７を伸縮させると、スイングアーム２２、２３が基端側の支点２２ｃ，２３ｃを中心として上下にスイングする。ここで、破砕室の凹円弧状のガイド面３５を規定している円弧の中心は支点２２ｃ、２３ｃに一致させてあるので、スイングアーム２２、２３が上下にスイングすると、これらスイングアーム２２、２３の先端部２２ａ、２３ａに取り付けられている押付け部材２１が凹円弧状のガイド面３５に沿って上下に円弧運動を行なう。
【００２９】
押付け部材２１の下面は、回転ドラム４の外周面に対応した凹円弧状の押付け面２１ｄとされており、押付け部材２１が下方に移動すると、押付け面２１ｄにって破砕対象物が回転刃８と固定刃９の噛み合い位置１０に向けて押し付けられる。押付け部材２１の上面は、ガイド面３５から離れるに連れて下方に傾斜している傾斜面２１ｅとされている。従って、押付け部材２１が上方に移動すると、その移動に伴って傾斜面２１の水平となす角度αが徐々に大きくなる。
【００３０】
このように構成した本例の破砕機１における破砕動作を説明する。電動機を駆動すると、回転ドラム４が矢印Ａの方向に回転する。押付け機構２０の押付け部材２１は図において想像線で示す上端位置に待機させておく。この状態で、投入口から破砕対象物を破砕室３内に投入すると、破砕対象物は自重により回転ドラム４上に落下する。あるいは前側傾斜板、凹円弧状のガイド面３５に沿って自重により滑落する。
【００３１】
所定量の破砕対象物を投入した後は、油圧シリンダを引くことにより、押付け部材２１を図において実線で示す下端位置まで移動させる。この結果、破砕室３内に投入された破砕対象物が回転刃８と固定刃９の噛み合い位置１０に向けて押し付けられ、両刃にかみ込まれて破砕される。破砕動作が継続して所定の寸法まで破砕された破砕片は回転ドラム４の下方に配置されているメッシュフィルタを通り抜けて落下して破砕片回収部で回収される。
【００３２】
本例の破砕機１では、押付け部材２１を上下方向に円弧運動させることにより、投入された破砕対象物を両刃の噛み合い位置１０に向けて押し付けるようにしている。従って、従来のように水平方向に押し付ける場合に比べて、押付け部材の移動スペースが少なくて済み、また、投入された破砕対象物を積み上げるための底面も不要になるので、装置構成を小型でコンパクトにできる。
【００３３】
また、投入された破砕対象物は破砕室３の下端に配置されている回転ドラム４上に落下し、その回転によって両刃の噛み合い位置に向けて押される。また、投入された破砕対象物はガイド面３５に沿って自重により滑落して両刃の噛み合い位置１０に到る。従って、従来のように水平方向に破砕対象物を押し付ける場合とは異なり、押付け部材２１によって破砕対象物を噛み合い位置１０に対して押し付けていない状態においても、投入された破砕対象物が両刃に接触して破砕動作が行われる。従って、破砕機の破砕効率を改善することができる。
【００３４】
さらに、破砕対象物や破砕片は上下方向に延びる凹円弧状のガイド面３５に沿って自重により滑落するので、押付け部材２１の円弧面２１ａとガイド面３５の間に十分な隙間を形成しておくことができる。この結果、押付け部材２１に摩擦抵抗が作用することがない。また、押付け部材２１とガイド面３５の間に破砕片等が詰る危険性も無い。よって、押付け部材２１による破砕対象物の押付け動作を効率的に行なうことが可能になる。
【００３５】
これに加えて、本例の押付け部材２１では、その上面を傾斜面２１ｄとし、押付け部材２１が上方に移動するのに伴って、すなわち、両刃の噛み合い位置１０から遠ざかるのに伴って、傾斜面２１ｄの水平との角度αが増加する。この角度αが破砕片等の安息角以上となるようにしておけば、押付け部材２１の上に乗ったまま破砕片が残ってしまうという弊害を防止できる。
【００３６】
さらには、押付け部材２１を移動させるためのスイングアーム２２、２３は破砕室の外に配置されているので、スイングアーム２２、２３が破砕片や破砕対象物と干渉することもない。
【００３７】
なお、本例では押付け部材２１の駆動源としてて油圧シリンダを利用しているが、駆動源としてはその他の構成のものを利用することもできる。例えば、電動機と、この回転をスイングアームのスイング運動に変換する変換機構を備えた構成のものを採用できる。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の破砕機においては、破砕室内面に、破砕対象物の投入口から、回転刃および固定刃の噛み合い位置に到る凹円弧状のガイド面を形成し、このガイド面に沿って上下方向に円弧運動を行なう押付け部材を配置し、当該押付け部材によって投入された破砕対象物を両刃の噛み合い位置に押し付けるようにしている。
【００３９】
従って、本発明によれば、押付け部材を円弧運動させるので直線運動させる場合等に比べて移動スペースが少なくてすみ、装置を小型でコンパクトにできる。
【００４０】
また、投入された破砕対象物はガイド面に沿って自重により滑落するので、当該ガイド面と押付け部材の間隔を十分に広くできる。よって、これらの間に破砕片等が詰ることが無いので、押付け部材による破砕対象物の押付け動作を効率良く行なうことが可能になる。
【００４１】
さらには、投入された破砕対象物は自重によって両刃の噛み合い位置に落下するので、押付け部材による押付け動作が行なわれいない間においても破砕動作が行われる。よって、破砕機全体としての破砕効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明を適用した破砕機の概略平面図および概略断面図である。
【図２】（ａ）および（ｂ）は、従来の破砕機の概略平面図および概略断面図である。
【符号の説明】
１  破砕機
２  破砕機フレーム
３  破砕室
３１、３２  側板
３３  端板
３４  端板
３５  凹円弧状のガイド面
４  投入口
５  下端開口
６  回転ドラム
６ａ  軸線
７  メッシュフィルタ
８  回転刃
９  固定刃
１０  噛み合い位置
１１、１２  軸受け部
１３  減速機
１４  駆動ベルト
１５  電動機
２０  押付け機構
２１  押付け部材
２１ｄ  押付け面
２１ｅ  傾斜面
２２、２３  スイングアーム
２２ｃ  支点
２４、２５  アーム室
２６  ピン
２７  油圧シリンダ
Ａ  回転ドラムの回転方向
α  押付け部材の傾斜面の水平となす角度
【図１】
0004694672.tif 000002
【図２】
0004694672.tif 000003