(57)【要約】【課題】  二軸式破砕機について、回転刃における摩耗の進行状況に的確に対応しながら低コストで簡易に剪断力を回復できるようにする。【解決手段】  複数の刃部３ａ，４ａを回転軸３ｂ，４ｂの軸方向に連設してなる二本の回転刃３，４が、刃部３ａ，４ａの刃先面を互いに重ね合わせてモータ６０で互いに逆方向に回転し対象物を剪断するものであり、剪断方式が片サイド剪断とされて、一方の回転刃３の軸端側にその軸方向の位置調整を行うための軸位置調整手段３０が設けられた二軸式破砕機１Ａにおいて、研磨制御手段としての電子制御ユニット５０を設けて、所定の方法で刃先の研磨時期および研磨量を決定し研磨時に軸位置調整手段３０を作動させて回転刃３を軸方向に所定量スライドさせて、刃部３ａの刃先面を対向する刃部４ａの刃先面に押圧しながら両回転刃３，４を回転させることにより、自動的に自己研磨を行うものとした。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の刃部を回転軸の軸方向に連設してなる二本の回転刃が互いに逆向き且つ平行に配設され、前記刃部端面の刃先面を互いに重ね合わせて所定の動力で互いに逆方向に回転し挟み込んだ対象物を剪断して破砕するとともに、剪断方式が前記刃部の一方の端面のみを用いる片サイド剪断であって、少なくとも一方の前記回転刃の軸端側に該回転刃の軸方向の位置調整を行うための軸位置調整手段が設けられた二軸式破砕機において、所定の方法により決定した前記刃先の研磨時期および研磨量に基づいて研磨時前記軸位置調整手段を作動させて前記回転刃を軸方向に所定量スライドさせて、前記刃部の刃先面を対向する前記刃部の刃先面に押圧しながら前記両回転刃を回転させることにより、自動的に自己研磨を行う研磨制御手段が設けられていることを特徴とする二軸式破砕機。
【請求項２】
前記研磨制御手段が、破砕機駆動時間を累計して所定の累計時間毎に前記軸位置調整手段を作動させ、前記回転刃を前記累計時間に応じた所定幅でスライドさせるように制御する請求項１に記載の二軸式破砕機。
【請求項３】
前記軸位置調整手段が、前記回転刃の回転を妨げない状態で設けられ、ネジ軸部とネジ頭部とを有するネジ状部材およびこれが螺入するネジ孔を有する本体側部材とからなるものとして、本体外部に露出した前記ネジ頭部を回転操作することにより、前記回転刃を軸方向に所定量スライドさせる請求項１または２に記載の二軸式破砕機。
【請求項４】
前記ネジ頭部に接続され前記ネジ状部材を回転させるレバー部材と、該レバー部材基端側と前記ネジ頭部周面との間に介装され前記レバー部材の旋回動作を前記ネジ状部材の研磨方向にのみ回転させるように伝える一方向クラッチ部材と、前記レバー部材先端側に接続され該レバー部材を所定範囲で旋回させる電動ジャッキとを備えており、前記研磨制御手段が前記電動ジャッキの駆動制御を行うことにより前記軸位置調整手段の作動による研磨量をコントロールするものとされている請求項３に記載の二軸式破砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、二本の回転刃にそれぞれ設けた刃部同士の剪断力により廃棄物等を破砕する二軸式破砕機に関し、殊に、回転刃が摩耗して剪断力が低下した場合でもこれを回復させることのできる二軸式破砕機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、破砕機は、産業廃棄物等を所定サイズ以下の切片に破砕することにより減容積や再利用をはかるために用いられるが、これには破砕用の回転刃が一軸式のものと二軸式のものとが知られている。一軸式のものとしては、図３に示すように一本の回転軸５ｂ上に複数の回転板を所定間隔で連設してなる回転刃５にそれぞれ設けた刃部４０と本体側に設けた固定刃４１との剪断力で対象物を破砕する一軸式破砕機１Ｂが知られている。
【０００３】
一方、二軸式のものは、図４に示すように、二本の回転軸３ｂ，４ｂにそれぞれ軸方向に所定間隔で複数枚の刃部３ａ，４ａを連設してなる回転刃３，４の刃先が交互に噛み合うように水平に設けられ、噛み合う刃先の剪断力で対象物を破砕するものとした二軸式破砕機１Ｂが知られている。また、その剪断は回転する刃部の両サイドの刃先を使用する方式と一方のサイドの刃先のみを使用する方式とがあるが、図に示したものは一方のサイドの刃先のみを使用する片サイド剪断方式である。
【０００４】
このような二軸式破砕機は、所定期間使用することにより刃部がしだいに摩耗して刃先を形成する角が丸くなるとともに、噛み合う刃先同士の隙間が増して剪断力がしだいに低下してくる。この現象は、特に両サイド剪断式のもので顕著であるとされている。そして、この摩耗した刃部を交換する場合は、一軸式・二軸式ともに、取り外し・取付け作業に多大な手間を要するとともに、新しい刃部の入手に要するコストが問題となりやすい。
【０００５】
一方、刃先を研磨して対処する場合は、取り外し・取付け作業に加え各刃先の研磨作業に手間と時間を要するとともに、その作業の間は破砕機を駆動できないことから作業効率の大きな低下を招き、さらに、刃先を研磨することで噛み合う刃先同士の隙間がしだいに拡大して、剪断力の確保が一層困難となりやすい。
【０００６】
このような問題に対し、特開平６−２９６８９１号公報には作動油を圧入することでキャップと回転刃との密着を緩め、回転軸回りの刃部を容易に横滑りさせて刃部のみを交換可能とするとともに、その更新作業を簡易化したものが提示されている。しかし、この技術においても、刃部を摩耗の度に交換することによるランニングコスト高騰の問題は解決されていない。
【０００７】
これに対し、特開平８−３２３２３３号公報や特開平１０−１３７６１３号公報には、刃部を刃台部と刃先（刃片）部とに分割して、刃先部のみを着脱可能として刃先が摩耗した場合に刃先部のみを交換して剪断力を回復させるものとした技術が提示されている。これにより、回転刃や刃部を交換する場合のように回転軸を取り外す手間を省いて作業が容易化するとともに、交換する部分を最小化することで、ランニングコストも比較的低く抑えることができる。また、刃先を研磨する場合のように噛み合う刃先の隙間が拡大する心配もないものとなる。
【０００８】
しかしながら、これら二つの技術においても、交換する刃先部の数が多数となることで多くの刃先部を入手する費用が嵩むため、ランニングコストの低減化は充分ではない。また、総ての刃先部の交換には比較的長時間を要すことになるが、破砕機を停止する期間が長期化することで全体としての作業効率を低下させることに繋がる。
【０００９】
さらに、上述の刃先を研磨するものおよび刃先部を交換するものに共通して、装置の運転者がその研磨または交換を適切なタイミングで実施することが極めて重要なポイントとなっている。即ち、その時期が早すぎるとランニングコストに無駄が生じ、時期が遅すぎると破砕機能が低下したまま駆動させる事態を招くことになる。従って、運転者には適切な時期管理が求められ、その管理負担が極めて大きいものとなっている。
【特許文献１】特開平６−２９６８９１号公報
【特許文献２】特開平８−３２３２３３号公報
【特許文献３】特開平１０−１３７６１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は、上記のような問題点を解決しようとするものであり、二軸式破砕機について、回転刃における摩耗の進行状況に的確に対応しながら低コストで簡易に剪断力を回復できるようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、前記課題を解決するため本発明は、複数の刃部を回転軸の軸方向に連設してなる二本の回転刃が互いに逆向き且つ平行に配設され、前記刃部端面の刃先面を互いに重ね合わせて所定の動力で互いに逆方向に回転し挟み込んだ対象物を剪断して破砕するとともに、剪断方式が前記刃部の一方の端面のみを用いる片サイド剪断であって、少なくとも一方の前記回転刃の軸端側に該回転刃の軸方向の位置調整を行うための軸位置調整手段が設けられた二軸式破砕機において、所定の方法により決定した前記刃先の研磨時期および研磨量に基づいて研磨時前記軸位置調整手段を作動させて前記回転刃を軸方向に所定量スライドさせて、前記刃部の刃先面を対向する前記刃部の刃先面に押圧しながら前記両回転刃を回転させることにより、自動的に自己研磨を行
【００１２】
このような構成とすることにより、研磨制御手段が、刃部の摩耗の進行により剪断力が低下する時期に的確に対応して、軸位置調整手段を作動させ刃部の端面外周側同士が所定の圧力で密着するように一方の回転刃を必要量だけスライドさせることができる。従って、回転刃を取り外したり多数の刃先を研磨したりする手間や刃部全体または多数の刃先部を交換するためのコストを要することなく、容易に刃先の隙間を縮小させることができ、押圧状態で密着した刃部の端面同士が回転刃の回転により自己研磨を行って、容易に剪断力が回復するものとなる。また、この自己研磨は研磨制御手段が自動的に適切な研磨のタイミングおよび研磨量を決定して実行させるものであり、装置運転者の管理負担を軽減するとともに無駄な研磨や破砕能が低下したままの作動を回避することができる。
【００１３】
また、この研磨制御手段は、破砕機駆動時間を累計して所定の累計時間毎に軸位置調整手段を作動させ、回転刃を累計時間に応じた所定幅でスライドさせるように制御するものとすれば、刃先の摩耗量は装置の駆動時間にほぼ比例することから、運転者による調整を要することなく自動的に適切な研磨時期と研磨量を実現することができる。
【００１４】
更に、上述した二軸式破砕機において、軸位置調整手段は回転刃の回転を妨げない状態で設けられ、ネジ軸部とネジ頭部とを有するネジ状部材およびこれが螺入するネジ孔を有する本体側部材とからなるものとして、本体外部に露出したネジ頭部を回転操作することにより、回転刃を軸方向に所定量スライドさせるものとした。このことにより、二軸式破砕機の構成を複雑化することなくしかも簡易な手順で、所望の研磨量を実現する回転刃のスライド量を的確に調整することができる。
【００１５】
更にまた、この軸位置調整手段にネジ状部材を用いた二軸式破砕機は、ネジ頭部に接続されこれを回転させるレバー部材と、このレバー部材基端側とネジ頭部周面との間に介装されレバー部材の旋回動作をネジ状部材の研磨方向にのみ回転させるように伝える一方向クラッチ部材と、レバー部材先端側に接続されレバー部材を所定範囲で旋回させる電動ジャッキとを備えており、研磨制御手段がこの電動ジャッキの駆動制御を行うことで軸位置調整手段の作動による研磨量をコントロールするものとすれば、簡易な構成且つ低廉なコストで精密な研磨量を自動的に実現することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によると、回転刃における摩耗の進行状況に的確に対応して、破砕作業を継続しながら刃部を自己研磨することができ、低コストで容易に剪断力を回復させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
次に、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１８】
図１は、本発明における実施の形態を示す二軸式破砕機１Ａの部分横断面図を含む配置図であり、図２はその側面図である。図１の配置図に示すように、二軸式破砕機１Ａは前記従来例の二軸式破砕機１Ｂと同様に、それぞれ略円盤状の刃部３ａ，４ａが交互になるように回転軸３ｂ，４ｂに複数嵌挿してなる二本の回転刃３，４を、互いの刃部３ａ，４ａの刃先が交互に噛み合うように平行に設けられた構成となっている。
【００１９】
また、回転刃４の軸端側にはこれを回転駆動させるモータ６０が配設されて駆動軸とされており、従動軸である回転刃３の軸端には回転刃３の軸方向の位置を調整する軸位置調整手段３０に、これを回転駆動させる電動ジャッキ３２４がレバー部材３２３を介して接続されている。そして、モータ６０および電動ジャッキ３２４に電子制御ユニット５０が電気的に接続されており、モータ６０の回転による装置の駆動時間をカウントするとともに電動ジャッキ３２４の駆動を制御するようになっている。
【００２０】
二本の回転刃３，４の下方には、図４の従来例と同様に図示しない篩状のグリルが配置されており、互いに噛み合う刃部３ａ，４ａの刃先によって破砕された破砕物のうち、グリルを通過せずにグリル表面に残存したものを、刃部３ａ，４ａの外周側に突設させたフック形状により掬い上げて互いに噛み合う刃部３ａ，４ａの上方に搬送して再破砕を行い、最終的にグリル幅以下の切片を得るようになっている。
【００２１】
本発明においては、回転刃３の軸端側にその軸方向の位置を調整するための軸位置調整手段３０が設けられている点と、電子制御ユニット５０が軸位置調整手段３０および電動ジャッキ３２４を用いて研磨時期および研磨量を制御する研磨制御手段として配設されている点に特徴がある。
【００２２】
軸位置調整手段３０は、本体側に設けられその内周側に回転刃３の回転軸３ｂとの間にベアリング構造３１０を持つとともに開口側がネジ孔３１１とされ回転刃３の軸端側を回転自在に支持する略円筒状の軸支持部材３１と、外周側にネジ山が設けられたネジ軸部３２ａおよび外側端面の中心位置から軸方向に沿って外側に突設された円柱状でネジ軸部３２ａよりも小径のネジ頭部３２ｃを有しているネジ状部材３２とからなる。
【００２３】
そして、ネジ状部材３２は軸支持部材３１のネジ孔３１１に外側から螺入され回転軸３ｂの最も細い軸端側をベアリング構造３１２を介し押圧して、回転刃３の外側方への移動を阻止している。また、ベアリング構造３１２によりネジ状部材３２による押圧が軸回転の抵抗にならないものとなっている。
【００２４】
図２を参照して、ネジ状部材３１のネジ頭部３２ｃの外周側には略円筒状のカムクラッチ（一方向クラッチ）３２２が挿設されてその内側部材３２２ａがネジ頭部３２ｃ外周側に固定されており、その外側部材３２２ｂの回転のうち軸位置調整手段３０の研磨方向のみを内側部材３２２ａに伝導するようになっている。また、外側部材３２２ｂの両端面からはレバー部材３２３が回転軸の遠心方向に延設されており、その先端側に電動ジャッキ３２４の摺動軸３２４ａ先端側が接続されている。
【００２５】
図１に示すように、刃部３ａの刃先面とこれに対向する刃部４ａの刃先面とが摩耗して互いに隙間が生じており、剪断力が低下した状態となっている。そして、回転刃３の最も細い軸端部が挿入されたネジ状部材３２と軸支持部材３１との間には所定幅の締め代があり、電子制御ユニット５０が所定のタイミングで電動ジャッキ３２４を駆動させることで、レバー部材３２３を介してカムクラッチ３２２を回転させネジ状部材３２を所定量締め込むことにより、回転刃３を図中左方向に所定幅だけスライドさせる。
【００２６】
そして、ネジ状部材３２を回転制御することで回転刃３に設けられた刃部３ａの端面外周側に形成された刃先面は、これに対向する回転刃４の刃部４ａの刃先面に接した状態で押圧される。この状態で刃先同士の隙間が解消されて剪断力が改善するものであるが、さらに、研磨材などを噛み合わせ部分に付着させる等しながら両回転刃３，４を互いに回転させることで、刃部３ａ，４ａの刃先面が互いに研磨される自己研磨作用が発揮され、所定時間後には互いに刃先が隙間無く密着して剪断力の回復が一層良好なものとなる。
【００２７】
次に、本実施の形態の二軸式破砕機１Ａにおける電子制御ユニット５０の制御の詳細について説明する。電子制御ユニット５０は、所定の記憶手段、ＣＰＵ、出力手段等を備えた汎用のＩＣＵに、後述する制御方法を実行するためのプログラムが格納されている。
【００２８】
電子制御ユニット５０は、モータ６０に電気的に接続されて二軸式破砕機１Ａの駆動時間をカウントし、その累計時間を記憶するようになっている。そして、破砕対象物に応じて予め設定された研磨が必要とされる累計時間に達した時点で、電動ジャッキ３２４を駆動させて自己研磨させるようになっており、この設定された累計時間に応じた研磨量として実行するようになっている。
【００２９】
例えば、一般的な硬度の通常廃棄物の場合、１時間の運転毎に回転刃３を２μｍスライドさせるものとすれば、破砕機として所定の剪断力を維持しながら過剰な研磨となることを回避することができる。これによると、一日８時間駆動の場合、一ヶ月で０．５ｍｍの研磨速度となる。このような制御とすることにより、従来例のように回転刃が摩耗した時点で装置を毎回停止する必要もなく連続運転が可能となって作業効率に優れたものとなり、例えば２４時間連続運転の場合であっても装置を停止させることなく剪断力を所定レベルに維持させることができ、しかも小刻みに回転刃をスライドさせることで、スムースな研磨が可能となる。
【００３０】
また、このように、回転刃３，４を取り外す手間を要することなく電子制御ユニット５０が軸位置調整手段３０の作動を自動的に制御しながら、最適なタイミングで自動的に回転刃３の軸方向の位置を必要量だけスライドさせて自己研磨作用を発揮させることから、刃部３ａ，４ａまたは刃先部を交換するコストや刃先を研磨する手間を要することなく、自動的且つ確実に剪断力を回復させることができるものである。
【００３１】
そして、電子制御ユニット５０は、所定量研磨した後は電動ジャッキ３２４を逆転させてレバー部材３２３を元の角度に戻すように制御する。これにより、カムクラッチ３２２は空転するため、ネジ状部材３２が引き戻されることがなく、次の研磨時には電動ジャッキ３２４の駆動により回転刃３を直ちにスライドさせて研磨を開始することができる。
【００３２】
尚、上述した実施の形態において、軸位置調整手段は従動軸において図示しない動力伝達機構を配置した側とは反対側に設けた場合を説明したが、動力伝達機構側に配置しても同様であり、或いは駆動軸側に配置しても実施することができる。また、軸位置調整手段は回転刃を押して刃部同士を押圧させる場合を説明したが、刃部を引いて刃部同士を押圧させる構成としても良いことは言うまでもない。
【００３３】
更に、回転刃に連設された略円盤状の複数の刃部を、互いに独立して軸方向にスライド可能なものとして軸方向に固定された刃部または鍔構造等で押して対向する刃部に押圧するものとしたり、或いは、軸位置調整手段のネジ状部材と回転刃側との間にコイルバネなどの弾性部材を介装して刃部同士を弾性的に押圧する構成としたりすることも可能であり、このようにすることで各刃部の隙間の幅にバラツキがある場合にも対応しやすい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態を示す二軸式破砕機の配置図（一部横断面図）。
【図２】図１の二軸式破砕機の側面図
【図３】一軸式破砕機を示す縦断面図。
【図４】従来例の二軸式破砕機を示す縦断面図。
【符号の説明】
【００３５】
１Ａ  二軸式破砕機、３，４  回転刃、３ａ，４ａ  刃部、３ｂ，４ｂ  回転軸、３０  軸位置調整手段、３１  軸支持部材、３２  ネジ状部材、３２ａ  ネジ軸部、３２ｂ ネジ頭部、３２ｃ  ネジ頭部、５０  電子制御ユニット、６０  モータ、３１１  ネジ孔、３２２  カムクラッチ、３２３  レバー部材、３２４  電動ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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