(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
破砕すべき成形材料を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの破砕機側端部の上方に、その軸方向が搬送コンベアの搬送方向に直交するように配設され、回転自在であり且つ昇降自在な押込みローラーを備え、押込みローラーを回転させながら、昇降させることにより、押込みローラーと搬送コンベアの間で、搬送コンベアで搬送している成形材料を粗砕し、その粗砕した成形材料を破砕機に供給する破砕機への成形材料の供給装置であって、押込みローラーの軸を回転自在に支持する軸受け部と、軸受け部を介して押込みローラーの高さ位置を調整する高さ調整手段と、押込みローラーの昇降の際に押込みローラーの昇降を案内する昇降案内手段を備え、高さ調整手段が、荷重吸収型のエアーシリンダーであり、昇降案内手段が、軸受け部の両側方に付設されている少なくとも一対のガイドローラーと、押込みローラーを支持する支持台上に離間して立設され、軸受け部に設けられた少なくとも一対のガイドローラーとそれぞれ転動自在に係合するガイドレールを有する一対のガイド柱よりなり、一対の前記ガイドローラーは、軸受け部の押込みローラー側の側面に押込みローラー側に向けて突出形成されている一対の板状部から外側に向けて上下にそれぞれ取り付けられている一対のガイドローラー支持部の先端にそれぞれ回転自在に取付支持されていることを特徴とする破砕機への成形材料の供給装置。
【請求項２】
押込みローラーを搬送コンベアの上方に２本備えていることを特徴とする請求項１記載の破砕機への成形材料の供給装置。
【請求項３】
押込みローラーは、その断面形状が八角形以上の多角形であり、多角形の各角部の位置に押込みローラーの軸方向に平行な金属製の突条片を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の破砕機への成形材料の供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、混練後にシート状にした成形材料を、破砕機で破砕して粉体状にするために、破砕すべき成形材料を破砕機へ送りこむ破砕機への成形材料の供給装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フェノール樹脂成形材料や、メラミン樹脂成形材料等の熱硬化性樹脂成形材料が、電気絶縁部品等の用途に広く用いられている。これらの樹脂成形材料は、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂に、ガラス繊維等の無機充填材や、木粉、パルプ等の有機充填材等を配合して、均一に混合・混練して製造される。そして、樹脂成形材料は、各種形状の成形品を製造可能とするために粉体状やペレット状に加工して供給されている。
【０００３】
この粉体状の成形材料を製造する方法として、２本ロール機等を用いて各種原料を加熱して混合・混練すると共に連続的にシート状にし、このシート状にした成形材料を破砕機を用いて粉体状にすることが行われている。その場合、混合・混練を終えた後、シート状にした成形材料を、搬送コンベアで冷却しつつ搬送し、次いで破砕機で安定して破砕するためには、破砕機の破砕が行われる位置にシート状成形材料を押込むように供給することが必要である。
【０００４】
従来の破砕機への成形材料の供給装置では、図６の断面図、図７の平面図に示すように、成形材料５１を支持して破砕機５２に供給する働きをする押込み手段として、搬送コンベア５３上に、押込み用ベルトコンベア５４を備えているものがあった。この場合、搬送コンベア５３と押込み用ベルトコンベア５４の間に成形材料５１を挟み込んで、支持しながら破砕機５２へ供給するようになっている。そして、成形材料５１を確実に支持（保持）した状態で、破砕が行われる位置に供給するために、押込み用ベルトコンベア５４はゴム製ベルトを使用することが一般的であった。
【０００５】
ところが、上記の従来の成形材料の供給装置では、押込み用ベルトコンベア５４にゴム製ベルトを使用しているために、連続運転した場合、ゴム製ベルトからクズ等が発生し、製品中に異物として混入するという問題があった。押込み用ベルトコンベア５４の材質を金属にすると、成形材料５１を押圧して支持していても、成形材料５１が滑るために搬送コンベア５３と押込み用ベルトコンベア５４の間で成形材料５１を保持する力が弱く、破砕機５２に成形材料５１がシート状のままでまきつくという別の問題が生じるため、ベルト材質を金属にすることが困難であった。
【０００６】
そこで、本願の発明者は、検討を重ねた結果、搬送コンベアで搬送してきた破砕すべき成形材料を確実に支持しながら、破砕機に供給する働きをする成形材料の供給装置を提案した（特許文献１)。この供給装置は、図８の断面図、図９の平面図に示すように、破砕すべき成形材料６１を搬送する搬送コンベア６２と、成形材料６１をこの搬送コンベア６２又は渡り板６３との間で挟み込んで送り出す回転自在な２本の押込みローラー６４Ａ、６４Ｂを備え、これら２本の押込みローラー６４Ａ、６４Ｂの断面形状が六角形であり、その六角形の角部の位置に配置され、押込みローラー６４Ａ、６４Ｂの軸方向に平行である金属製の突条片６５Ａ、６５Ｂを有していて回転自在であり且つ昇降自在となっている。また、破砕機６６は回転刃６７と固定刃６８を備えている。
【０００７】
ここで、上記の成形材料の供給装置における押込みローラー６４Ａ、６４Ｂの高さ調整と、昇降自在とする構造について、下流側の押込みローラー６４Ｂのみを示している図１０（ａ）、（ｂ）を用いてさらに説明する。
【０００８】
図１０（ａ）は、押込みローラー６４Ｂを上昇させている状態を示し、図１０（ｂ）は押込みローラー６４Ｂを下降させている状態を示している。このように、押込みローラー６４Ｂは、その軸６９Ｂを支持する軸受け部７０Ｂを昇降手段であるエアーシリンダー７１Ｂのピストン７２Ｂによって昇降できるようにしている。なお、エアーシリンダー７１Ｂは基台７３Ｂに固定されていて、制御部（図示せず）からの信号でピストン７２Ｂを動かすようにしている。押込みローラー６４Ｂを上昇させた場合の軸６９Ｂの高さはエアーシリンダー７１Ｂの動作で制御し、押込みローラー６４Ｂを下降させた場合の軸６９Ｂの高さは、高さ調整手段で制御する。この高さ調整手段は、押込みローラー６４Ｂの軸６９Ｂを支持する軸受け部７０Ｂに固定しているロッド７４Ｂに移動自在に設けている高さ調整プレート７５Ｂと、基台７３Ｂ上に配設されて、その内側をロッド７４Ｂが貫通している圧縮バネ７６Ｂとで形成されている。なお、基台７３Ｂは押込みローラー６４Ｂ全体を支持している支持台７７（図１１）に取付けている。ロッド７４Ｂに螺着され、高さ調整プレート７５Ｂを固着しているナット７８Ｂの位置を調整することによって、高さ調整プレート７５Ｂをロッド７４Ｂの所望位置に移動させて固定できるようにしている。
【０００９】
そして、図１０（ａ）に示すように押込みローラー６４Ｂが上昇している状態では、高さ調整プレート７５Ｂは圧縮バネ７６Ｂから離れた位置にあるが、図１０（ｂ）に示すように押込みローラー６４Ｂを下降させたときは、圧縮バネ７６Ｂに当接して、押込みローラー６４Ｂの軸６９Ｂの高さを所望の高さに調整できるようにしている。このように、この例では、押込みローラー６４Ｂの軸６９Ｂの高さを、高さ調整手段で調整することによって、所望の高さに調整できるようになっていて、成形材料６１の厚さに応じて搬送コンベヤ６２の搬送面と押込みローラー６４Ｂの隙間を調整することができる。なお、上流側の押込みローラー６４Ａについても、同様にしてその軸の高さを、高さ調整手段で調整することによって、所望の高さに調整できるようになっていて、シート状の成形材料６１の厚さに応じて搬送コンベヤ６２の搬送面と上流側の押込みローラー６４Ａの隙間を調整することができる。
【００１０】
また、上記の供給装置における各押込みローラー６４Ａ、６４Ｂを昇降させる際の昇降案内手段としては、図１１に示すスライドシャフト式案内手段を用いる。すなわち、押込みローラー６４Ａ、６４Ｂを支持している支持台７７に立設したスライドシャフト７９Ａ、７９Ｂによって、押込みローラーの６４Ａ、６４Ｂの軸受け部７０Ａ、７０Ｂに付設したスライド部８０Ａ、８０Ｂを案内する。
【００１１】
なお、上記の供給装置においては、押込みローラーで成形材料を粗砕して破砕機へ供給する場合に、破砕機側に近い押込みローラーと破砕機との間に供給された粗砕した成形材料が破砕機へ押込まれずに滞留するという問題が生ずることが判明したが、この問題は、本願の発明者の検討により、押込みローラーの断面形状を八角形以上とすることで解決した（特許文献２）。
【特許文献１】特開２００２−２８２７２６号公報
【特許文献２】特開２００３−３４０３１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上記の成形材料の供給装置では、各押込みローラー６４Ａ、６４Ｂを昇降させる際の昇降案内手段として、スライドシャフト式案内手段を用いているが、押込みローラー６４Ａ、６４Ｂは付設しているモーターも含めて例えば１００ｋｇ以上の自重を有しているため、スライドシャフト７９Ａ、７９Ｂに過度の負荷が加わり、破損するという問題があった。
【００１３】
また、上記の成形材料の供給装置では、各押込みローラー６４Ａ、６４Ｂの昇降の制御を、エアーシリンダー７１Ａ、７１Ｂと、ロッド７４Ａ、７４Ｂ、高さ調整プレート７５Ａ、７５Ｂ及び圧縮バネ７６Ａ、７６Ｂよりなる高さ調整手段とにより行っていたが、部品点数が多く、さらにコンパクトな構造のものが要望されていた。
【００１４】
そこで、本願発明は、以上のとおりの事情に鑑みてなされたもので、押込みローラーの荷重による装置破損を効果的に防止しつつ押込みローラーの昇降案内をスムーズに行うことができる破砕機への成形材料の供給装置を提供することを課題とする。
【００１５】
また、本願発明は、部品点数を削減でき、よりコンパクトの構造で押込みローラーの昇降動作を行うことができる破砕機への成形材料の供給装置を提供することを別の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本願発明の破砕機への成形材料の供給装置は、上記課題を解決するため、第１には、破砕すべき成形材料を搬送する搬送コンベアと、搬送コンベアの破砕機側端部の上方に、その軸方向が搬送コンベアの搬送方向に直交するように配設され、回転自在であり且つ昇降自在な押込みローラーを備え、押込みローラーを回転させながら、昇降させることにより、押込みローラーと搬送コンベアの間で、搬送コンベアで搬送している成形材料を粗砕し、その粗砕した成形材料を破砕機に供給する破砕機への成形材料の供給装置であって、押込みローラーの軸を回転自在に支持する軸受け部と、軸受け部を介して押込みローラーの高さ位置を調整する高さ調整手段と、押込みローラーの昇降の際に押込みローラーの昇降を案内する昇降案内手段を備え、高さ調整手段が、荷重吸収型のエアーシリンダーであり、昇降案内手段が、軸受け部の両側方に付設されている少なくとも一対のガイドローラーと、押込みローラーを支持する支持台上に離間して立設され、軸受け部に設けられた少なくとも一対のガイドローラーとそれぞれ転動自在に係合するガイドレールを有する一対のガイド柱よりなり、一対の前記ガイドローラーは、軸受け部の押込みローラー側の側面に押込みローラー側に向けて突出形成されている一対の板状部から外側に向けて上下にそれぞれ取り付けられている一対のガイドローラー支持部の先端にそれぞれ回転自在に取付支持されていることを特徴とする。
【００１７】
また、第２には、上記第１の発明において、押込みローラーを搬送コンベアの上方に２本備えていることを特徴とする。
【００１８】
また、第３には、上記第１又は第２の発明において、押込みローラーは、その断面形状が八角形以上の多角形であり、多角形の各角部の位置に押込みローラーの軸方向に平行な金属製の突条片を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
本願請求項１及び請求項２の発明によれば、押込みローラーの荷重による装置破損を効果的に防止しつつ押込みローラーの昇降案内をスムーズに行うことができる破砕機への成形材料の供給装置を提供することが可能となる。また、押込みローラーの昇降動作時に発生する荷重をエアシリンダーが吸収するので、ロッド、高さ調整プレート及び圧縮バネよりなる高さ調整部材が不要となり、装置のコンパクト化を図ることができる。
【００２１】
本願請求項３の発明によれば、破砕工程の次の工程へ破砕済みの成形材料を安定して供給することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本願発明は上記のとおりの特徴をもつものであるが、以下にその実施の形態について説明する。
【００２４】
図２、図３は、本願発明の一実施形態に係る破砕機への成形材料の供給装置の構造をそれぞれ断面図、平面図で模式的に示したものである。本実施形態の成形材料の供給装置１は、混合・混練した後で連続的にシート状にした成形材料２を搬送する搬送コンベア３と、搬送コンベア３の破砕機側端部４の上方に２本の押込みローラー５Ａ、５Ｂとを備えている。押込みローラー５Ａ、５Ｂは、その軸方向が搬送コンベア３の搬送方向に直交するように配設されており、回転自在であり且つ昇降自在となっている。搬送コンベア３の材質については、特に制限はなく、ゴム、金属等を使用できるが、ステンレススチール等の金属製とすると、品種の切替時に溶剤で搬送コンベア３を洗浄しても、溶剤で搬送コンベア３が劣化することがないため好ましい。
【００２５】
そして、各押込みローラー５Ａ、５Ｂは、断面形状が八角形であり、この八角形の各角部の位置に、押込みローラーの軸方向に平行である金属製の突条片６Ａ、６Ｂを有している。押込みローラー５Ａ、５Ｂの断面形状については、円形、多角形等任意の形状とすることができるが、前述したような成形材料のまきこみや滞留の問題を解消するためには、八角形以上の多角形であることが好ましい。
【００２６】
また、突条片６Ａ、６Ｂは、粗砕した成形材料２を突条片６Ａ、６Ｂの側面７Ａ、７Ｂで下流側に送り出す作用が発揮できれば、押込みローラー５Ａ、５Ｂの軸方向全長にわたって形成してもよいし、適当な間隔を空けて複数形成されていてもよい。突条片６Ａ、６Ｂを金属製としているのは、耐久性に優れるためであるが、突条片６Ａ、６Ｂに使用する金属としては、ステンレススチールを用いることが、錆の発生を防止できるので好ましい。また、押込みローラー５Ａ、５Ｂも、その全体を金属（好ましくはステンレススチール）で形成することが、耐久性の点で望ましい。
【００２７】
突条片６Ａ、６Ｂを押込みローラー５Ａ、５Ｂから突出させる方向については、突条片６Ａ、６Ｂの基部と押込みローラー５Ａ、５Ｂの軸中心とを結ぶ線よりも、押込みローラー５Ａ、５Ｂの回転方向側に傾斜するように突条片６Ａ、６Ｂを突出させることが、粗砕した成形材料２を突条片６Ａ、６Ｂの側面７Ａ、７Ｂで下流側に送り出す作用が強まるので好ましい。
【００２８】
本実施形態の成形材料の供給装置１では、押込みローラー５Ａ、５Ｂを回転させながら、周期的に昇降させることにより、各押込みローラー５Ａ、５Ｂと搬送コンベア３との間で、搬送コンベア３で搬送している成形材料２を粗砕して、粗砕した成形材料２を破砕機８に供給する。そして、押込みローラー５Ａ、５Ｂを回転させることにより、粗砕した成形材料２を突条片６Ａ、６Ｂの側面７Ａ、７Ｂで下流側に送り出す。
【００２９】
本実施形態の成形材料の供給装置１では、破砕機８は回転する軸に多数の回転刃９を設け、この回転刃９と固定刃１０とで破砕する方式のものを示しているが、この他の方式（例えばシュレッダー型等）の破砕機に本願発明を適用することは可能である。また、図２、図３に示すように、破砕機８の固定刃１０から延設している渡り板１１を、破砕機８の固定刃１０と搬送コンベア３の間に配置すると、渡り板１１で搬送コンベア３と固定刃１０との隙間を覆うので、破砕機８の固定刃１０上に粗砕した成形材料２がスムーズに供給されるので好ましい。なお、破砕機８はカバー１２を備えている。
【００３０】
次に、各押込みローラー５Ａ、５Ｂを駆動、支持、昇降させる機構について説明する。図１は、押込みローラー５Ａ、５Ｂを支持、昇降させる機構の側面図、図４は、一方の押込みローラー５Ａの昇降機構の側面図（図５のＸ−Ｘ線断面図）、図５は、一方の押込みローラー５Ａの軸受け部の平面図である。
【００３１】
各押込みローラー５Ａ、５Ｂは、それぞれに付設したモーター（図示せず）で駆動することにより回転自在となっている。また、各押込みローラー５Ａ、５Ｂの軸１３Ａ、１３Ｂはそれぞれ軸受け部１４Ａ、１４Ｂに回転自在に支持されている（図５では押込みローラー５Ａの軸受け部１４Ａのみ示してある）。軸受け部１４Ａ、１４Ｂは、荷重吸収型のエアーシリンダー１５Ａ、１５Ｂを用いて昇降することで、昇降自在としている。各押込みローラー５Ａ、５Ｂの回転運動や上下運動は、それぞれ独立して制御できるように制御部を構成しておくことが、成形材料２の種類によって、回転運動や上下運動の条件を設定することができるので好ましい。
【００３２】
以下、押込みローラー５Ａ側の軸受け部１４Ａとその支持、昇降機構を中心に述べるが、もう一方の押込みローラー５Ｂの軸受け部１４Ｂとその支持、昇降機構についても同様な構造、動作を行うようになっている。
【００３３】
図５に示すように、押込みローラ５Ａの軸１３Ａを回転自在に支持する軸受け部１４Ａのローラー側の側面１６からは一対の板状部１７がローラー側に向けて突出形成されており、一対の板状部１７から外側に向けて上下にそれぞれ一対のガイドローラー支持部１８が取り付けられ、その先端にガイドローラー１９がそれぞれ回転自在に取付支持されている。一方、押込みローラー５Ａの軸受け部１４Ａの両横には、ガイドレール２０を備えたガイド柱２１が立設されている。上下それぞれ一対のガイドローラー１９はガイドレール２０と転動自在に係合している。各ガイド柱２１は、ボルト締めに替えて上方にて溶接等により結合され、強度が維持されるようになっている。
【００３４】
本実施形態の成形材料の供給装置１では、高さ調整手段として、エアーシリンダー１５Ａを用いるが、このエアーシリンダー１５Ａは、荷重吸収部（エアークッション：エアーシリンダーに付属）２２Ａを備え、押込みローラー５Ａの昇降動作時に発生する荷重を吸収する構造となっている。エアーシリンダー１５Ａは基台２３に固定されている。
【００３５】
次に、本実施形態の成形材料の供給装置１の動作について述べる。
【００３６】
２本ロール機等を用いて加熱・混練後に、シート状にした成形材料２を搬送コンベア３上に蛇行するように載せて冷却しつつ、破砕機８側に移動させる。昇降自在である２本の押込みローラー５Ａ、５Ｂそれぞれについて下降させた際の高さを、成形材料２を粗砕可能となる高さに調整しておき、各押込みローラー５Ａ、５Ｂを図２に示す矢印の方向に回転させながら、周期的に昇降させる。そうすると、搬送コンベア３上に載って移動してきた成形材料２は、まず上流側の押込みローラー５Ａが下降した際に上流側の押込みローラー５Ａと搬送コンベア３との間で粗砕される。なお、シート状にした成形材料２の厚みは３〜５ｍｍ程度であるので、付設しているモーターも含めてその自重が１００ｋｇ以上ある押込みローラー５Ａをある高さから降下させる動作によって、成形材料２の粗砕が達成できる。そして、上流側の押込みローラー５Ａは回転しているため、粗砕した成形材料２を上流側の押込みローラー５Ａが備える突条片６Ａの側面７Ａで下流側に送り出す。
【００３７】
次いで、同様にして下流側の押込みローラー５Ｂの下方に搬送コンベア３上に載って移動してきた成形材料２を、下流側の押込みローラー５Ａと搬送コンベア３との間で粗砕する。そして、下流側の押込みローラー５Ｂは回転しているため、下流側の押込みローラー５Ｂが備える突条片６Ｂの側面７Ｂで粗砕した成形材料２を下流側にある破砕機８に送り出して供給する。
【００３８】
ここで、本実施形態の成形材料の供給装置１における押込みローラー５Ａの昇降動作について述べる（押込みローラー５Ｂの昇降動作も同様である）。押込みローラー５Ａの昇降は、図示しない制御部からの制御信号に基づいて、その軸１３Ａを支持する軸受け部１４Ａを昇降手段であるエアーシリンダー１５Ａのピストンが上下動することによって昇降できるようにしている。押込みローラー５Ａを上昇させた場合の軸１３Ａの高さはエアーシリンダー１５Ａの動作で制御し、押込みローラー５Ａを下降させた場合の軸１３Ａの高さも、エアーシリンダー１５Ａの動作で制御する。下降時に加わる荷重はエアーシリンダー１５Ａに設けられた荷重吸収部２２Ａによって吸収される。押込みローラー５Ａの昇降動作時には、軸受け部１４Ａに付設された上下一対のガイドローラー１９と一対のガイド柱２１に設けられたガイドレール２０が転動自在に係合してその昇降動作が案内される。この時、軸受け部１４Ａ及び押込みローラー５Ａに付設された昇降案内部材は両端受けの形で支持されるため、荷重により昇降案内部材が破損したりするトラブルの発生が効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本願発明の一実施形態の供給装置における一方の押込みローラーの昇降案内機構の側面図である。
【図２】本願発明の一実施形態の供給装置を説明するための概略断面図である。
【図３】同上装置の概略平面図である。
【図４】押込みローラー６を支持、昇降させる機構の側面図である。
【図５】一方の押込みローラーの軸受け部の平面図である。
【図６】従来例の供給装置を説明するための概略断面図である。
【図７】同上装置の概略平面図である。
【図８】先に提案した供給装置を説明するための概略断面図である。
【図９】同上装置の概略平面図である。
【図１０】同上装置における押込みローラーの昇降案内機構の説明図である。
【図１１】同上装置における昇降案内機構の説明図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    供給装置
２    成形材料
３    搬送コンベア
４    搬送コンベアの破砕機側端部
５Ａ、５Ｂ    押込みローラー
６Ａ、６Ｂ    突条片
７Ａ、７Ｂ    側面
８    破砕機
９    回転刃
１０    固定刃
１１    渡り板
１２    カバー
１３Ａ、１３Ｂ    軸
１４Ａ、１４Ｂ    軸受け部
１５Ａ、１５Ｂ    エアーシリンダー
１６    側面
１７    板状部
１８    ガイドローラー支持部
１９    ガイドローラー
２０    ガイドレール
２１    ガイド柱
２２Ａ、２２Ｂ    荷重吸収部
２３    基台
【図１】
0004784205.tif 000002
【図４】
0004784205.tif 000003
【図６】
0004784205.tif 000004
【図７】
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【図８】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図９】
0004784205.tif 000010
【図１０】
0004784205.tif 000011
【図１１】
0004784205.tif 000012