以下、本発明に係る実施形態の回転破砕機について、図面を参照して具体的に説明する。ここで、互いに同一または類似の部分には共通の符号を付して、重複説明は省略する。ここで、本発明に係る回転破砕機の構造と使用方法についての説明するために、以降の実施形態ではいずれも、家電製品、モータ製品等の破砕対象物の破砕・粉砕処理などに用いられる回転破砕機の一例をとりあげて説明する。
[実施形態]
以下、本発明に係る回転破砕機の実施形態の構成について、図1乃至図19を用いて説明する。ここで、図1は、本発明に係る回転破砕機1Aの実施形態の装置外観(正面)を示す正面図である。図2は、実施形態の回転破砕機1Aの装置外観(側面)を示す側面図である。図3は、実施形態の回転破砕機1Aの破砕室30a内の構成を示す構成図である。図4以降の図については、適宜、説明する。
図1及び図2に示す回転破砕機1Aは、例えば廃棄又は回収処分された家電製品、モータ製品等の破砕対象物を破砕するための装置である。例えば、回転破砕機1Aは、図1乃至図8等に示すように、主に、ケーシング2Aと、回転破砕部3Aと、ブレーカ部4Aと、破砕機架台5Aと、動力部6Aとを備えている。
図1及び図2に、回転破砕機1Aの装置全体の外観を示し、図3乃至図8に、主にケーシング2Aを示し、図3乃至図6に、回転破砕部3Aを示す。また、図1乃至図3に、破砕機架台5Aおよび動力部6A等を示す。なお、ブレーカ部4Aは、図3乃至図6に加えて、詳細には、図17乃至図19に示すものとする。
回転破砕機1Aに投入される破砕対象物は、例えば金属材料、合成樹脂などの素材からなる家電製品、モータ製品等である。このために、回転破砕機1Aは、これらの破砕対象物を破砕する破砕機構を有する破砕室30aをケーシング2Aの容器内に備える。このケーシング2Aには、図1及び図2に示す投入ケース部11aと、上部ケーシング12aとが接続されている。
投入ケース部11aは、破砕対象物が投入される投入容器である。投入ケース部11aには、ベルトコンベア等から搬入される破砕対象物が投入される投入口111aが設けられる。上部ケーシング12aは、破砕室30aを備えるケーシング2Aと、投入ケース部11aとの間に設けられ、投入ケース部11aに投入された破砕対象物を破砕室30aへ上部方向側から投入落下させるための空間領域を設けた容器である。
ケーシング2Aは、回転破砕部3A、ブレーカ部4A等の破砕機構を担う構造部を覆い、破砕室30aの空間を強固に囲む主に鋼材からなるケースである。ケーシング2Aには、周壁である、外壁ライナー21a及び25aと、内壁ライナー26a、27a及び28aとを含む構造である。外壁ライナー21a及び25aは、図1乃至図9等に示すように(特に図7及び図8に示す)、板状の外壁表面に格子状の凸枠を設けて、強度を高めている。
ケーシング2Aの構造において、図1乃至図3に示すように、鋼材による骨組みである破砕室フレーム枠210aには、周壁である、外周壁側には外壁ライナー21a及び25aが取り付けれ、内周壁側には上段側から内壁ライナー26a、27a及び28aが取り付けられる。内壁ライナー26a、27a及び28aは、内壁ライナー固定ボルト22aにより外壁ライナー21a及び25aに固定される。
ケーシング2Aは、第1のロータ32a及び第2のロータ33aの径方向外周側に縦軸心と同心筒状に配置されている。外壁ライナー21a及び25aと、内壁ライナー26a、27a及び28aとは、第1のロータ32a及び第2のロータ33aの径方向外周側に配置されるケーシング2Aの周壁を構成し、かつ、当該周壁には開閉可能な扉20aを有する扉型構造が設けられる。
また、第3のロータ38aは、図3に示すように、回転軸31aの縦軸心と同心状に取り付けられ、当該ロータの径方向外周側には排出ハンマー(ハンマー37a)が取り付けられる構造である。
扉型構造において、ケーシング2Aに扉20aを開閉するためのシリンダー23aが設けられ、当該シリンダー23aを軸として、ケーシング2Aの扉20aの閉状態から第1のロータ32a及び第2のロータ33aの径方向外周側へ開き、ケーシング2Aの扉20aの開状態から縦軸心側へ向かって閉じる開閉機構を有する。
ケーシング2Aにおいて、装置稼動時等に扉20aを閉じた状態にて固定するために、扉20aには、図1に示す扉固定用ブラケット241aと扉固定用ボルト242aとからなる扉ロック部24aが設けられる。
内壁ライナー27aは、内壁ライナー26a乃至28aのうちの第1のロータ32aよりも下段側に配置された第2のロータ33aに対向する。複数の内壁ライナー27aは、後述する図4乃至図6に示すように、第2のロータ33aの径方向外周側に縦軸心と同心円状に配置され、かつ、当該同心円状の配置には複数の三角板材201aと共にリング状に配列されて取り付けられるチョークリング276aとを備えている。
内壁ライナー27aは、略L字型形状のライナー材271aの短手辺部分にチョークリング276aを載置して、固定用ボルト278aで固定するための長孔275aが設けられる。内壁ライナー27aの長孔275aとチョークリング276aに設けられたボルト挿通孔277aとに固定用ボルト278aを挿通させて、長孔275aにおける固定位置を調整した後に、ナット279aで締結して固定する。
チョークリング276aの固定位置の調整の際に、内壁ライナー27aの長孔275aの長孔径に沿って固定用ボルト278aとナット279aとの締結及び当該固定位置をスライド移動可能であると共に、ライナー材271aの短手辺部分にチョークリング276aの載置位置をスライド移動可能である。これにより、第2のロータ33aの径方向外周側とチョークリング276aとの間に設けられる粒度調整隙間を調整可能である。なお、以上のような内壁ライナー27aについての詳細な構造の一例は、後述する図11乃至図16において説明する。
破砕機架台5Aは、図1及び図2に示すように、筒状に接続される、投入ケース部11aと、上部ケーシング12aと、ケーシング2Aとを支える架台である。さらに、破砕機架台5Aにおいて、ケーシング2Aの回転機構を担う回転破砕部3Aの回転軸31aを軸支するために、回転軸31aが架台フレーム51aに取り付けられる。
破砕機架台5Aは、回転破砕機1Aの設置場所において、免震構造を有する4本の破砕機側脚部511aの支柱により支えられる。好ましくは、破砕機側脚部511aでは、例えば脚部地面側と脚部下との間に免震ゴムを挟み、特定の方向へスライド可能とし、他の特定の方向へは制動可能な半固定構造が採用される。これにより、破砕室30a内での回転破砕部3Aの回転を阻害するような重大事故になりかねない破砕物の詰まり障害等が生じた場合にも、回転破砕機1Aが倒れるような揺れ、振動等を緩和することができる。
架台フレーム51aの上面側に、破砕室フレーム枠210aの底面側フランジが取り付けられる。破砕室フレーム枠210aの底面側フランジには、図3に示すように、破砕された破砕物が破砕室30aから排出される排出口211aが設けられている。排出口211aには、回転破砕機1A外へ排出するための破砕機架台5Aに配管されている管路と共に、排出管口52aが接続されている。排出管口52aは、例えば破砕物を搬送するための搬送用ベルトコンベアの設備などに導通される。
動力部6Aは、回転破砕機1Aの動力を発生する装置である。動力部6Aは、図1に示すように、例えば電動機ユニット61aと、動力部架台62aと、動力側プーリー63aと、Vベルト64aと、動力側脚部611aとを有する。
電動機ユニット61aは、電動機、速度制御可能なインバータ装置、ロータ軸などを有する。ロータ軸には、電動機ユニット61aの回転力を伝達するために動力側プーリー63aが接続され、動力側プーリー63aと破砕機側プーリー53aとの間にはVベルト64aが取り付けられている。以上により、動力部6Aにより発生された回転力が、Vベルト64aを介して、回転破砕部3Aの回転機構へ伝達される。例えば、図1に示すように、破砕機側プーリー53aが接続されている回転軸31aに対して回転力が伝達されて、回転軸31aに軸支された複数のロータが回転する。
動力部架台62aは、電動機ユニット61a、動力側プーリー63aおよび動力側脚部611aを支える動力部6A側の架台である。動力側脚部611aは、動力部架台62aを支える2本の支柱に設けられ、免震構造を有する。好ましくは、動力側脚部611aでは、例えば脚部地面側と脚部下との間に免震ゴムを挟み、特定の方向へスライド可能とし、他の特定の方向へは制動可能な半固定構造が採用される。
これにより、動力部6Aの回転を阻害するような重大事故になりかねない障害等が生じた場合にも、動力部6Aが倒れるような揺れ、振動等を緩和することができる。なお、図1の例では、破砕機架台5Aと動力部架台62aとが接続されている構造であり、破砕機側脚部511aと動力側脚部611aとによる6本の支柱となっている。
次に、図3に示す回転破砕機1Aの破砕室30a内の破砕機構及び回転機構の構成について説明する。破砕室30a内の破砕機構として、主に回転破砕部3Aと、ブレーカ部4Aとを有する構造である。回転破砕部3Aは、図3に示すように、回転軸31a、複数のロータ(円板状の第1のロータ32a、第2のロータ33a、第3のロータ38a、略長方形状ロータ41a)、ハンマー34a~37a等を有する。回転軸(ロータシャフト)31aは、回転破砕機1Aの回転機構を担う軸心である。複数のロータは、縦軸心周りに回転する回転軸(ロータシャフト)31aに軸支される。
略長方形状ロータ41aは、破砕室30a内の複数のロータのうちの最上段に配置される、非円板状のロータである。略長方形状ロータ41aは、破砕室30a内に投入される破砕対象物の初期の破砕処理工程における大きな形状の破砕対象物及び破砕物を通過可能とするために、後述する図17及び図19に示すように、破砕室30a内を回転可能な略長方形状に形成されている。
第1のロータ32aは、破砕室30a内に設けられる複数の円板状ロータ(円板状の第1のロータ32a、第2のロータ33a、第3のロータ38a)の最上段側に位置するロータである。また、第2のロータ33aは、破砕室30a内に設けられる複数の円板状ロータの第1のロータよりも下段側に位置するロータである。
さらに、第3のロータ38aは、破砕室30a内に設けられる複数の円板状ロータのうちの第2のロータよりも下段側に位置するロータである。なお、第3のロータ38aがある場合には、第2のロータ33aは、破砕室30a内に設けられる複数の円板状ロータの第1のロータよりも下段側に位置し、かつ、第3のロータ38aよりも上段側に位置するロータである。
また、第3のロータ38aは、破砕室30a内の複数のロータのうちの最下段に位置するロータである。第3のロータ38aは、第2のロータ33aの円板状の外径よりも小さい外径の円板状に形成される。第3のロータ38aには、円板状の外周側に排出口211aへ破砕物を排出するための排出ハンマーとして、ハンマー37aが接続されている。
図3及び図8等に示すハンマー34a~37aは、破砕室30aを通過する破砕対象物(破砕物を含む)を打撃する。
ハンマーピン311aは、図3に示すように、略長方形状ロータ41a、ハンマー34a、第1のロータ32a、ハンマー36aおよび第2のロータ33aを貫通する軸棒であり、ピン頭部が略長方形状ロータ41aで固定される。ハンマー34aは、ハンマーピン311aを軸棒として、略長方形状ロータ41aと第1のロータ32aとの間を回動自在とされる。また、ハンマー36aは、ハンマーピン311aを軸棒として、第1のロータ32aと第2のロータ33aとの間を回動自在とされる。
サブブレーカピン312aは、図3に示すように、第1のロータ32a、ハンマー35a、第2のロータ33aおよび第3のロータ38aを貫通する軸棒であり、ピン頭部が第1のロータ32aの上面側における円筒隆起部分43aで固定される。ハンマー35aは、サブブレーカピン312aを軸棒として、第1のロータ32aと第2のロータ33aとの間を回動可能とされる。ハンマー37aは、サブブレーカピン312aを支軸として、第2のロータ33aと第3のロータ38aとの間において第3のロータ38aの外周側で揺動自在とされる。ハンマー37aにより、破砕室フレーム枠210aの底面側に溜まる破砕物を排出口211aへ排出し易くすることができる。
ブレーカ部4Aは、図3に示すように、ブレーカ42aと、サブブレーカ44aとを有する。ブレーカ42aは、複数のロータのうちの破砕室30a内に配置された第1のロータ32aの円板状の上方側、および、略長方形状ロータ41aの上段側に配置されて、破砕室30aに投入される破砕対象物を破砕するために、回転軸31aに軸支されている。
ブレーカ42aは、投入される破砕対象物の始めの破砕処理工程として、投入される破砕対象物の原型に近い大きさの状態であるため、下側方向に通過させるある程度の空間領域を確保しながら破砕処理を行うように、回転軸31aを中心として、翼板状に設けられるブレーカアーム421a及び422aを有する。また、ブレーカ42aは、投入される破砕対象物の始めの破砕処理工程として、投入物を下方側から突き上げて衝撃を与えるためのブレーカ突起部423a及び424aを有する。
例えば、下側方向に通過させるある程度の空間領域は、破砕対象物の大きさ、形状、破砕室30aの破砕機構、回転機構等を考慮した上で、後述する図19(a)及び(b)に示すような空間領域が設けられる。
サブブレーカ44aは、投入される破砕対象物の始めの破砕処理工程の次の破砕処理工程として、破砕対象物を破砕する機能部である。例えば、投入される破砕対象物の始めの破砕処理工程において、ブレーカ42aの回転軌道が重複しない構造により、破砕処理において、スクリュー状の回転渦となる。次の破砕処理工程として、そのスクリュー状の回転渦に対して、回転軌道が重複する第1のロータ32a面に設けられたサブブレーカ44aは、その回転渦の流れに乗る破砕対象物に対して、さらに衝撃を加えることができる。
すなわち、第1のロータ32a面において、回転渦の流れに乗る破砕対象物に単なる衝突を生じさせるだけでなく、さらに、回転力(遠心力)が作用するサブブレーカ44aの突起物による衝撃力を加えることができる。なお、ブレーカ部4Aの構造の詳細については、後述する図17乃至図19において説明する。
図4は、図3に示す回転破砕機1AのI-I矢視線方向から視た破砕室30a内の粒度調整機構を示す説明図である。図5は、図4(a)に示す回転破砕機1Aの破砕室30a内の第1の粒度調整距離を示す。図6は、図4(b)に示す回転破砕機1Aの破砕室30a内の第2の粒度調整距離を示す。
特に、図5(a)は、図4(a)に示すIII-III矢視線方向から視た破砕室30a内を示す正面透視図であり、図5(b)は、図4(a)のIII-III矢視線位置に対応する内壁ライナー27aの拡大図である。また、図6(a)は、図4(b)に示すIV-IV矢視線方向から視た破砕室30a内を示す正面透視図であり、図6(b)は、図4(b)のIV-IV矢視線位置に対応する内壁ライナー27aの拡大図である。
例えば、ケーシング2Aにおける破砕対象物の最終の破砕処理工程において、図3乃至図6等に示す第2のロータ33aと内壁ライナー27aのチョークリング276aとの隙間が、例えば破砕物の平均粒度を決定する一因となる。
ここで、例えば図4に示すケーシング2Aの周壁の囲み形状は、回転軸31aの縦軸心の横断面側において(上下方向に沿った垂直方向に対する断面に対して)多角形形状である。ケーシング2Aの周壁の囲み形状に対応して、内壁ライナー27aのチョークリング276aと第2のロータ33aの外周側との隙間を決める、チョークリング276aの端面側形状が加工される。
図4(a)及び(b)に示す例では、ケーシング2Aの周壁の囲み形状は、回転軸31aの縦軸心の横断面側において正八角形形状である。これに対応する粒度調整用ライナーでは、第2のロータ33aの外周側を8つのチョークリング276aを三角板材201aと共にリング状に配列し、そのロータ外周側を囲むことにより、第2のロータ33aの外周側とチョークリング276aの端面側との間に粒度調整隙間を設けることができる。
本実施形態の回転破砕機1Aの粒度調整機構において、図4乃至図6に示すように、破砕室30a内の第2のロータ33aと、内壁ライナー27aのチョークリング276aとの隙間(粒度調整隙間dk#1~dk#2)を調整することにより、最終の破砕処理工程における破砕物の平均粒度を調整することができる。調整した粒度調整隙間dk#1~dk#2において、この隙間を通過することができる粒度の破砕物が、ケーシング2Aの排出口211aへ排出可能となる。
具体的には、後述する図7乃至図16に示すように、ケーシング2Aの破砕室フレーム枠210aに設けられる周壁のうちの内壁ライナー27aにおいて、粒度調整機構を設けている。特に、内壁ライナー27aは、略L形状のライナー材271a、チョークリング276a等を備える構成(粒度調整用ライナーとも称す)である。略L字型形状のライナー材271aの短手辺部分(L字状鉤部274aと称す)には、チョークリング276aを載置して固定するための固定用ボルト278aを挿通させるための長孔275aが設けられている。
ライナー材271aのL字状鉤部274aに設けられた長孔275aと、チョークリング276aに設けられたボルト挿通孔277aとに固定用ボルト278aを挿通させて、挿通された固定用ボルト278aはナット279aにより固定される。
略L字型形状の内壁ライナー27aは、粒度調整用ライナーである。内壁ライナー27aは、図5及び図6に示すように、破砕室30a内の第2のロータ33aの円板外周の周辺に三角板材201aと共にリング状に配列されて取り付けられる。
三角板材201aは、図4乃至図6に示すように、ライナー材271aのL字状鉤部274aにおいて、チョークリング276aが載置されないスペースにボルト固定孔(ネジ孔など)が設けられて、当該スペースにボルト留めされる。三角板材201aは、略三角形状の頂点を回転軸31aの縦軸心に向けて、チョークリング276aを両側から挟むように配列される。これにより、チョークリング276aを三角板材201aの頂点の両側の辺に沿って、容易にスライド移動可能とする。なお、後述する図11乃至図16では、三角板材201aを固定するためのボルト固定孔について図示省略している。
以上により、内壁ライナー27aの長孔275aにおける固定用ボルト278aの固定位置に応じて、調整状態を示す図4乃至図6等に示すように、チョークリング276aをスライド移動することができるため、粒度調整隙間dk#1~dk#2のように調整することができる。
図7は、実施形態の回転破砕機1Aの破砕室30aにおける扉型構造を示す外観図である。また、図8は、実施形態の回転破砕機1Aの破砕室30aにおける扉開き操作時の破砕室30a内の外観図である。
図7及び図8に示すように、架台フレーム51aの上面側に、破砕室フレーム枠210aの底面側のフランジが取り付けられる。さらに、外壁ライナー21a及び25aと、内壁ライナー26a、27a及び28aとは、破砕室フレーム枠210aに取り付けられて、複数の第1のロータ32a及び第2のロータ33aの径方向外周側に配置されるケーシング2Aの周壁を構成する。そのうちの外壁側の外壁ライナー21aと、外壁ライナー21aとの内壁側に取り付けられる内壁ライナー26a、27a及び28aとにより、開閉可能な扉型構造の扉20aが設けられる。
扉型構造において、図7及び図8に示すように、ケーシング2Aに扉20aを開閉するためのシリンダー23aが設けられ、当該シリンダー23aを軸として、ケーシング2Aの同心筒状の同心方向から第1のロータ32a及び第2のロータ33aの径方向外周側へ開き、縦軸心側へ向かって閉じる開閉機構を有する。
例えば、図7及び図8に示す破砕室フレーム枠210aは、扉20aのシリンダー23aをシリンダー軸受けに嵌め込むことができる構造であり、かつ、シリンダー23aをシリンダー軸受けに取り付け及び取り外し可能な構造である。
ケーシング2Aにおいて、装置稼動時等に扉20aを閉じた状態にて固定するために、扉20aには、図1に示す扉固定用ブラケット241aと扉固定用ボルト242aとからなる扉ロック部24aが設けられる。扉ロック部24aは、図7及び図8に示すように、扉固定用ブラケット241aの切かぎ形状の部分に、破砕室フレーム枠210aに設けられた扉固定用ボルト242aを締め付けることにより扉20aを閉じた状態に保持することができる。また、非稼動時の回転破砕機1Aを保守・部品交換等する際には、扉固定用ボルト242aを工具等により緩めて、容易に扉20aを開くことができる。
例えば、図4に示すケーシング2Aの周壁の囲み形状が、回転軸31aの縦軸心の横断面側において(上下方向に沿った垂直方向に対する断面に対して)多角形形状である。図7及び図8に示すように、ケーシング2Aの周壁における多角形形状の一辺に相当する周壁の外壁ライナー25a側には、シリンダーが設けられ、当該一辺に対向する他の一辺に相当する周壁の外壁ライナー25a側には、扉20aをロックするロック機構(例えば扉ロック部24a)が設けられている。
また、多角形形状の扉20aの辺に相当する周壁の外壁ライナー21aと、内壁ライナー26a、27a及び28aとは、図7及び図8に示すように、開閉可能な構造とされる。また、一部の三角板材201aは、図4乃至図6に示すように、ライナー材271aのL字状鉤部274aにおいてボルト留めされる場合に、扉20aが開閉可能なようにボルト留めされる。
ケーシング2Aにおいて、以上のような扉型構造により、扉20aを開いた状態で、第2のロータ33aの径方向外周側と内壁ライナー27aのチョークリング276aとの間に設けられる粒度調整隙間dk#1~dk#2を容易に調整可能である。
なお、本実施形態の回転破砕機1Aでは、ケーシング2Aの周壁における多角形形状は、図4乃至図8に示すように、八角形形状である。この他にも、例えば六角形形状、十角形形状なども可能な構造であるが、ケーシング2Aの構造・強度、粒度調整機構、扉型構造の扉20aの構造、コスト、保守上等の点において、好ましくは正八角形形状である。
図9は、図8等に示す内壁ライナー26a乃至28aの構造を示す構造図である。特に、図9(a)は、ケーシング2Aの周壁における外壁ライナー21aに取り付けられた内壁ライナー26a乃至28aを縦方向からみた側面透視図である。また、図9(b)は、内壁ライナー固定ボルト22aを貫通させる前の内壁ライナー26a乃至28aを縦方向からみた側面透視図であり、図9(c)はその正面図である。
また、図10に、図9に示す上段の内壁ライナー26aの構造を示す構造図を示し、図11及び図12に、図9に示す中段のチョークリング276aを有する内壁ライナー27aの構造を示す構造を示す。また、図13(a)乃至(c)は、図12(a)に示す矢視線方向の断面を示す断面図である。
外壁ライナー21a及び25aのボルト挿通孔に挿通される内壁ライナー固定ボルト22aにより、内壁ライナー26a乃至28aが外壁ライナー21a及び25aに固定される。例えば、図9に示す内壁ライナー26aは、ケーシング2Aの周壁を構成する内壁ライナーのうちの上段側に用いられるものである。同じく、内壁ライナー27aは、ケーシング2Aの周壁を構成する内壁ライナーのうちの中段側に用いられるものである。また、内壁ライナー28aは、ケーシング2Aの周壁を構成する内壁ライナーのうちの下段側に用いられるものである。
図10に示す内壁ライナー26aにおいて、平らな鋼材に内壁凸部261aが設けられる。その内壁凸部261aには、板厚方向に内壁ボルト挿通孔262aが設けられている。内壁ボルト挿通孔262aには内壁ライナー固定ボルト22aが挿通され、さらに、外壁ライナー21a又は25aのボルト挿通孔に挿通されてナット留めされて、これにより内壁ライナー26aが外壁ライナー21a又は25aに固定される。
なお、図9に示す内壁ライナー28aの例において、図9に示す内壁ライナー26aと比べて、周壁の上下方向に関する高さが異なるものの(例えば高さが小さい内壁ライナー)、基本的には、同様な構造である。
また、図9に示す内壁ライナー26b乃至28bは、内壁ライナー26a乃至28aの内周壁面上に溶接等により肉盛29bを施した一例である。例えば、肉盛29bは、内壁ライナー26b乃至28bの内周壁面の一部に沿って、凹凸形状の起伏を付ける肉盛溶接が行われる。肉盛29bによって、破砕物が内壁ライナー26b乃至28bの内周壁面に衝突する際に、内壁ライナー自体の壁面の消耗度合いを押さえることができ、また、破砕物に対しても凹凸形状の起伏の内周壁面に衝突した際により破砕させやすくすることができる。
ここで、図13(a)は、図12(a)に示すV-V矢視線方向の断面を示す断面図、図13(b)は、図12(a)に示すVI-VI矢視線方向の断面を示す断面図、および、図13(c)は、図12(a)に示すVII-VII矢視線方向の断面を示す断面図である。また、図14は、図11及び図12に示すライナー材271aのみの構造を示す構造図である。また、図15は、図11及び図12に示すチョークリング276aの構造を示す構造図である。
図11乃至図13に示す内壁ライナー27aは、図14に示す略L型形状のライナー材271aと、図15に示すチョークリング276a等を備える構成である。略L字型形状のライナー材271aにおけるL字状鉤部274aには、チョークリング276aを載置して固定するための固定用ボルト278aを挿通させるための長孔275aが設けられている。
図11乃至図13を説明する前に、図14及び図15について説明する。ここで、ライナー材271aについて、図14(a)は上面図、図14(b)は正面図、図14(c)は右側面図、図14(d)は底面図、および、図14(e)は背面図を示すものである。また、チョークリング276aについて、図15(a)は斜視図、図15(b)は上面図、図15(c)は正面図、図15(d)は右側面図、図15(e)は底面図、および、図15(f)は背面図を示すものである。
図14(a)乃至(e)に示すライナー材271aは、図14(c)に示す側面視線方向でいわゆるL字形状に形成されている。ライナー材271aは、内壁凸部272aと、内壁ボルト挿通孔273aと、L字状鉤部274aと、長孔275aとを有する。
内壁凸部272aは、図14に示すライナー材271aにおいて、図13(a)乃至(c)に示すような断面形状に形成された、内周壁面側に形成された凸部である。内壁ボルト挿通孔273aは、図14に示すライナー材271aにおいて、図13(a)乃至(c)に示すような断面形状に形成される。内壁ボルト挿通孔273aは、図3等に示す内壁ライナー固定ボルト22aを挿通させて、外壁ライナー21a及び25aに内壁ライナー27aを固定可能にする。
L字状鉤部274aは、図14に示すライナー材271aにおいて、図15に示すチョークリング276aを載置可能な形状に形成されている。長孔275aは、図14に示すライナー材271aにおいて、L字状鉤部274aの板厚方向に図13等に示す固定用ボルト278aとナット279aとを緩めた状態で長孔径に沿って、スライド移動可能なような形成されている。
図15(a)乃至(f)に示すチョークリング276aは、図14に示すライナー材271aにおけるL字状鉤部274aに載置されて、ボルト挿通孔277aに固定用ボルト278aが挿通されてライナー材271aに固定される。ボルト挿通孔277aは、図15に示すように、固定用ボルト278aのボルト頭部を突出させない嵌め込み型の形状に形成されている。
以上のようなライナー材271aとチョークリング276aとの構造により、図11乃至図13に示す内壁ライナー27aを構成することができる。これにより、図11乃至図13に示すように、内壁ライナー27aにおいて、ライナー材271aにおけるL字状鉤部274aに設けられた長孔275aと、チョークリング276aに設けられたボルト挿通孔277aとに固定用ボルト278aを挿通させて、挿通された固定用ボルト278aはナット279aにより固定される。
図16は、図5及び図6に示す破砕室30a内の第1及び第2の粒度調整距離に対応するチョークリング276aの調整位置を示す図である。例えば、図16(a)及び(b)は、図4(a)及び図5に示す粒度調整隙間dk#1におけるチョークリング276aの調整位置(スライド前とする)であり、図16(c)及び(d)は、図4(b)及び図6に示す粒度調整隙間dk#2におけるチョークリング276aの調整位置(スライド後とする)である。
図16(a)及び(b)に示す第1の粒度調整距離の調整位置では、もっとも隙間間隔が大きい粒度調整隙間dk#1となるように、内壁ライナー27aにおいて、ライナー材271aにチョークリング276aが載置されて、チョークリング276aが固定用ボルト278aとナット279aとにより固定される。
図16(c)及び(d)に示す第2の粒度調整距離の調整位置では、もっとも隙間間隔が小さい粒度調整隙間dk#2となるように、内壁ライナー27aにおいて、ライナー材271aにチョークリング276aが載置されて、チョークリング276aが固定用ボルト278aとナット279aとにより固定される。
内壁ライナー27aには、L字状鉤部274aの部分にチョークリング276aを載置してボルトで固定するための長孔275aが設けられている。内壁ライナー27aの長孔275aと、チョークリング276aのボルト挿通孔277aとに固定用ボルト278aを挿通させて、内壁ライナー27aのL字状鉤部274aの部分に、チョークリング276aをナット279aで固定することができる。
以上説明したように、図16に示すように、内壁ライナー27aの長孔275aの長孔径に沿って固定用ボルト278aをスライド可能であることにより、チョークリング276aの載置位置をスライド移動可能であると共に、図4に示すように、第2のロータ33aの径方向外周側とチョークリング276aとの間に設けられる粒度調整隙間dk#1~dk#2を調整可能である。
以上のような粒度調整機構によって、図4乃至図6、及び、図16に示すように、破砕室30a内の第2のロータ33aと、内壁ライナー27aのチョークリング276aとの隙間(粒度調整隙間dk#1~dk#2)を調整することにより、最終の破砕処理工程における破砕物の平均粒度を調整することができる。
以上説明したような構造により、本実施形態の回転破砕機1Aにおいて、粒度の大きな形状の破砕物から、より細かな粒度の破砕物への破砕処理(比較対象として粒度の中程度の破砕物から、小程度の破砕物への破砕処理)を効率よく、実現可能である。
図3に示すブレーカ部4Aの詳細な構造の一例を、図17乃至図19に示す。具体的には、図17は、図3に示すサブブレーカ44aの構造を示す図である。特に、図17(a)は、図17(b)に示すVIII-VIII矢視線方向から視た上面図である。図17(b)は、回転軸31aと、第1のロータ32a、第2のロータ33a及び第3のロータ38aと、サブブレーカ44aの構造の概要を示す正面図である。
また、図18は、図3に示すブレーカ42aの構造を示す図であり、図18(a)はブレーカ42aの上面図、図18(b)はブレーカ42aの正面図、図18(c)はブレーカ42aの底面図を示す。さらに、図19は、図3に示す回転破砕機1AのII-II矢視線方向から視たブレーカ42a及びサブブレーカ44aの組合せ構造を示す図であり、図19(a)はその組合せ構造の上面図を示し、図19(b)はその組合せ構造の斜視図を示す。
図3に示すブレーカ部4Aにおいて、ブレーカ42aに加えて、さらに、破砕室30a内の複数のロータのうちの円板状のロータのうちの最上段に配置された第1のロータ32aの円板状の上面側に設けられた略円筒状の突起部を形成するサブブレーカ44aを備える構造である。
図17(a)及び(b)に示すように、複数のロータ(略長方形状ロータ41a、第1のロータ32a、第2のロータ33a、第3のロータ38a)には、回転軸31aが貫通する回転軸貫通孔411aが設けられている。また、これらの複数のロータは、回転軸31aにより軸支されるために、複数のロータと回転軸31aとにロータ支柱413aが設けられる。
<ブレーカ>
ブレーカ42aは、図18及び図19に示すように、円形状の第1のロータ32aの上方側に配置されて、回転軸31aを中心として翼板状に径方向へ延出するように形成されたブレーカアーム421a及び422aと、ブレーカアーム421a及び422aの左右方向に凸状の隆起に設けられたブレーカライナ425a及び426aとを備えて構成される。
例えば、図18及び図19に示すブレーカアーム421a及び422aは、回転軸31aを中心として180度の両方向に翼板状に設けられて回転軸31aに軸支され、一方のブレーカアーム421aと他方のブレーカアーム422aとは、回転軌道が重複しない、回転軸31aに対して上下方向に隣接して配置される。
さらに、ブレーカ突起部423a及び424aが、ブレーカアーム421a及び422aの上端側に上部方向に突起する突起形状を有するように設けられる。ブレーカライナ425aは、図18及び図19に示すように、ブレーカアーム421aの左右方向に取り付けられる凸状の隆起である。同じく、ブレーカライナ426aは、図18及び図19に示すように、ブレーカアーム422aの左右方向に取り付けられる凸状の隆起である。
略長方形状ロータ41aは、図3及び図17(b)に示すように、破砕室30a内の複数のロータのうちの最上段に配置されるロータである。略長方形状ロータ41aは、図17及び図19に示すように、非円板状のロータである。さらに、略長方形状ロータ41aは、破砕室30a内に投入される破砕対象物の初期の破砕処理工程における大きな形状の破砕対象物(破砕物も含む)が通過可能とするために、図17及び図19に示すように、非円板状で、かつ、略長方形状に形成されている。
ブレーカ42aにおいて、図18に示す回転軸頭部孔427aに回転軸31aが貫通し、図18に示すブレーカ上部留孔428aおよびブレーカ下部留孔429a等へ、その各々に対応するボルト・ピン留め等により、回転軸31a、略長方形状ロータ41aに取り付けられる。
<サブブレーカ>
サブブレーカ44aにおいて、図17及び図19に示すように、第1のロータ32aの円板状の上面側に円筒状に突起する円筒隆起部分43aが設けられている。当該円筒隆起部分43aには、サブブレーカピン312aが貫通可能なピン貫通孔431aが設けられており、ピン貫通孔431aにサブブレーカピン312aが貫通される。
さらに、円筒隆起部分43aには、その半分の領域に覆い被せられる2つの略半円筒状の半円筒部材441aが貫通されたサブブレーカピン312aの頭部に覆いかぶされて、ボルト443aがサブブレーカピン312aの頭部および半円筒部材441aの螺合孔432aに螺合されて固定される。
サブブレーカ44aは、図17及び図19に示すように、2つの半円筒部材441aがサブブレーカピン312aの頭部に覆いかぶされて固定されることによりサブブレーカ突起部442aを含む突起部が形成されている。さらに、サブブレーカ突起部442aは、第1のロータ32aの円板状の上面側に略円筒状に突起する円筒状部分の上方側にさらに突起する構造に形成されている。
図3及び図17(b)に示すサブブレーカピン312aは、図3等に示すハンマー35a及び37aに貫通されるピン(筒状の軸心)であり、これらのハンマーに貫通すると共に、図17(a)及び(b)に示す、第1のロータ32aに設けられたピン貫通孔431aと、第2のロータ33aに設けられたピン貫通孔331aを貫通し、第1のロータ32aに設けられたサブブレーカ44aで固定される。
また、図3に示すハンマーピン311aは、図3等に示すハンマー34a及び36aに貫通されるピン(筒状の軸心)であり、これらのハンマーに貫通すると共に、図17(b)に示す、第1のロータ32aに設けられたピン貫通孔322aと、第2のロータ33aに設けられたピン貫通孔332aを貫通し、略長方形状ロータ41aに設けられたピン留孔412aで固定される。
サブブレーカ44aの構造において、図17及び図19に示すように、2つの半円筒部材441aによりサブブレーカピン312aの頭部を覆うことができる。例えば、第1のロータ32aの上部側の面にブレーカピンの頭部が突起していた場合、稼動時の破砕物の衝突等によりそのブレーカピンの頭部が変形・潰れ等が生じてしまう。そのような状態の場合に、ブレーカピンを各ロータのピン貫通孔431a及びピン貫通孔331aからブレーカピンを取り外す作業に支障を生じることになる。
第1のロータ32aにサブブレーカ44aを設けることにより、2つの半円筒部材441aによりサブブレーカピン312aの頭部を保護するだけでなく、以下に説明するような破砕処理を実現することができる。
サブブレーカ44aにおいて、回転軸31aに対して、複数の突起部の回転軌道が重複する。これは、図18及び図19に示すブレーカ42aの両翼において、回転軸31aに対して、回転軌道が重複しない構造との組合せにおいて、以下のような効果を有するものである。
例えば、ブレーカ42aの回転軌道が重複しない構造により、破砕処理において、スクリュー状の回転渦となる。そのスクリュー状の回転渦に対して、回転軌道が重複する第1のロータ32a面に設けられたサブブレーカ44aは、その回転渦の流れに乗る破砕対象物に対して、さらに衝撃を加えることができる。すなわち、第1のロータ32a面において、回転渦の流れに乗る破砕対象物に単なる衝突を生じさせるだけでなく、さらに、回転力(遠心力)が作用するサブブレーカ44aの突起物による衝撃力を加えることができる。
また、破砕物の滞りが生じた場合に、破砕過程による構造物との詰まり等を回転方向の変更により、より確実に・効率的に解消することが可能となる。また、時計方向周りの回転、反時計方向回りの回転が可能、ライナー内壁面、ロータ等の擦り減り方向箇所を、なるべく偏らないように運転操作可能である。
さらに、本実施形態の回転破砕機1Aでは、ケーシング2Aの扉構造により、保守・調整時等において扉20aを開いて、ケーシング2A内の破砕室30a内側だけで、内壁ライナー27aのチョークリング276aをスライド可能に移動させて、粒度調整隙間を調整することができる。また、ケーシング2Aの扉構造および内壁ライナー27a等の構造により、例えば金属・樹脂などの粉砕ゴミ、油等が混じった塊などを取り除きやすく、清掃・点検作業などの保守及び調査作業を容易に行うことができる。
以上説明したように、本実施形態の回転破砕機によれば、保守及び調整作業が容易な粒度調整機構を有することができる。
[他の実施形態]
以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。また、例えば実施形態の特徴をいくつか組み合わせてもよい。さらに、この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施形態やその変形には、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。