JPH0214759A - 複式オーガーシュレッダ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は廃棄物粉砕装置に関し、詳細には、大形被寸断
物を処理するのに適した複式オーガーシュレッダに関す
る。

〔従来技術および発明が解決しようとする課題〕従来、
スクリュシュレッダ、せん断シュレッダおよびハンマー
ミルは用材や、一般工業および都市廃棄物のような廃物
をより小さい粒子に破砕し、均質化し、圧縮して更らに
処分処理可能にする装置として知られている。米国特許
証第４．２５３，６１５号に記載の単一オーガーシュレ
ッダは上記のような種類のシュレッダの改良であり、種
々の大きさの廃物に対してかなりの程度の効率および適
合性を示す。

しかしながら、多量の廃棄物を処理し、大容量を均質化
し、非常の大形の廃物を寸断するためのシュレッダを提
供する必要がある。例えば、シールされる在来の大きさ
のくず袋に存在する空洞を除去するように、ごみ処理地
に導びく前にトランク−台分の量の都市廃棄物を処理す
る装置を提供する必要がある。また、廃棄物処分地で大
量燃焼作業のためのシュレッダフィーダ機構を必要とし
ている。同様に、段ボールベールまたは綿ベールのよう
なベール形態で生じる廃棄物や、電話ボール、ワイヤス
プール、鉄道のまくら木、器具、自動車部品、５５ガロ
ンのドラムまたは他の粗大物のような他の大形廃棄物は
、焼却、ごみ処理地での処理または圧縮の前に小片に寸
断することによって処理されるのが望ましい。同様に、
一般工業廃棄物を寸断し、均質化して概ね−様な密度の
塊にするのが望ましく、ここに記載の未発明はそのため
の装置を提供する。

本発明の目的は性質および成分の異なる廃棄物に適合で
きる効率的な内径の大きい複式オーガーシュレッダを提
供することであり、より詳細には、大形の塊状物を有利
に処理することができる大形シュレッダを提供すること
である。

本発明のなお一層の目的は作動機構においてわずかな精
密作動許容差を有し、エネルギ効率がよく、比較的少な
い別々の部品で構成され、作動が従来のせん新型および
ハンマ型シュレッダで知られているようなせん断刃先ま
たはハンマ刃先によらない大きな装入開口部を有する大
形シュレッダを提供することである。

〔実施例〕

複式オーガーシュレッダの好適な実施例では、オーガー
装置は被寸断物に伝えられる運動エネルギを生じる。速
度ならびに移動方向について個々に制御することができ
る２つの反対方向に回転するスクリュにより被寸断物を
スクリエ間の中心部分に集め、そこで被寸断物は反対方
向に回転するスクリュ圧縮力およびホッパー床上の破砕
バーと協働作用するスクリュ上の歯の作用を受ける。個
々のスクリュ用の制御装置はその作動が本出願人の米国
特許第４．２５３，６１５号に記載の制？ＩＩ装置に匹
敵し、この制御装置を本発明の構造に採用することがで
きる。例えば、スクリュは個々に制御されるのがよく、
好ましくは詰まり、故障または他の中断の場合に逆転で
きる。

本発明では、シュレッダについてのエネルギ条件が低減
される。例えば、ハンマミルは約１２００〜１８００ｒ
ｐｍの回転速度で通常、成る形態のアンビル又はグリッ
ドに被寸断物を打ちあてるハンマーを取付けた高速回転
シャフトである。代表的には、二次処理のためにハンマ
ーミルを使用し、回転速度によりパワー条件が定められ
る。せん断シュレッダはせん断原理で作動するが、この
せん断シュレッダも、高いエネルギを必要とし、せん断
刃先、ナイフまたは他の切断機構をとぐための保守を必
要とする。本装置はせん断刃先自身を利用しておらず、
またその作動については方間許容差に依存していない。

刃と刃の接触がなく、ホッパーに導入された被寸断物を
破砕し、中央部分に集中させる。機械力を使用して導入
被寸断物を互いに、スクリュフライト、歯および破砕バ
ーに押しあて、それにより導入被寸断物を破砕する。こ
の力は他のこのような種類の従来のシュレッダのように
はアンビルまたはせん断刃先に加えられない。被寸断物
をシュレッダに装入するのに好ましい向きはない。

このシュレッダはクレートや、直径２４３．８４ｃｍ（
８フイート）までのケーブルスプールおよび大形の一般
工業廃棄物、例えば、木材、プラスチック、部品および
アルミニウムの場合に有用である。

綿および祇ボール、ならびに電話ポール、木製ダンネー
ジ、パレット、鉄道のまくら木、木の技およびトランク
も同様にシュレッダに導入することができる。特別の用
途では、プラスチック容器のくず袋に集められる物のよ
うな都市廃棄物をシュレッダで均質化することができる
。このようにして、ゴミ処理地での処理でくず袋の空隙
をなくすことができる。

特定のせん断刃先、精密許容差および小さい機械部品が
存在しないことにより、良好な保守事情が得られる。月
間接触がなく、被寸断物を中央の出口に集め、そこで均
質化寸断物を計量することができる。

多くの異なる種類の被寸断物をスクリュの作動領域に導
入し得る大きい装入開口部が設けられている。装置用の
閉鎖体の要素であるのがよいこの開口部は特に向きが特
定されているわけではない。

反対方向に回転するオーガースクリュは個々に制御でき
、これらのスクリュにより、運動の静かな機械が得られ
る。これらのスクリュは自由に回転するが、作動中、こ
の運動は作動環境により同期化されるのがよい。スクリ
ュの小さい方の端部から見た場合の時計方向のスクリュ
の回転により、被寸断物をスクリュの大きい方の端部か
ら直径のより小さい方のスクリュの端部まで移動させる
。

反対方向に回転する逆向き関係において、各スクリュに
よりその大径端からその小径端まで移動された被寸断物
は他方のスクリュによって反対方向に移動された被寸断
物との相互作用で寸断される。

被寸断物を導入すると、スクリュの力、ホッパー内の破
砕バーおよびスクリュの歯の組合せにより、被寸断物を
引入れ、回転作用によりホッパーの中心まで運ぶ。被寸
断物は本質的にそれ自身を破砕する。歯は被寸断物をス
クリュに対して引下げたり、引入れたり引つけたりする
ように働く。ホッパー出口の調整可能な底部開口部は寸
断物の大きさを制御することができる。寸断物はホッパ
ーから出るときには、圧縮されていないが、むしろ均質
物として送られる。

第１図に示すシュレッダ装置の頂面図では、在来の構成
の機械フレーム１が設けられており、このフレーム１は
ホッパー開口部２を有しており、スクリュ駆動機構３．
４および２つのオーガースクリュ７．８用の支承支持体
装置５ａ、６ａ、５ｂ、６ｂを支持しており、スクリュ
７．８は互いに対して逆方向にテーパになっている。保
護カバー９．１０が夫々駆動装置および支承支持体をお
おっている。

第２図の正面図には、オーガー７．８の逆方向にテーパ
になっている構造が示されており、またホッパー底部セ
グメント２０．２１と固定または調整可能な排出開口部
２２との関係が示されている。第３図の側面図には、ホ
ッパーの各側の底部がオーガー８．７の対応するテーパ
に対して整合されているので、ホッパー底部の斜めの向
きが示されている。スクリュの軸線より下のホッパー底
部分の形は好ましくはスクリュの形状と一致して円錐形
である。破砕バー３０　ａ、　３０　ｂ、　３０　ｃ、
３０ｄ、３０ｅ等がホッパー底部に設けられた場合につ
いて示されている。第４図はホッパー底部に設けられた
破砕バー３０ａ等の詳細図であり、ホッパー底部４１．
４２に設けられ、シュレッダの出口開口部の大きさを調
整可能に定めるための別々の手段を仮想表示で示してい
る。ホッパーの下側は、オーガースクリュのテーパに従
う形状で形成されているので、夫々のスクリュの軸線に
対して横断面が本質的に円周である。出口開口部２２の
ところでは、復心曲線角度になっている。

各スクリュに対して、ホッパー開口部はスクリュととも
にフレームの頂部から底部まで一方向にテーパになって
いる。スクリュの曲線テーパに従う第２方向において、
開口部はスクリュのテーパ形状により定められるように
フレームの一方の側から他方の側までテーパになってい
る。スクリュの軸線より下のホッパーの側部の位置は、
スクリュが回転するので、ホッパー内部の破砕バーおよ
びスクリュ周囲の歯のためにその内部に十分な許容差を
有するべきである。

上記のように、スクリュは個々に制御でき、通常、反対
方向に回転する関係をなして作動する。

スクリュフライトでは、各フライトの湾曲はスクリュの
ピンチがフライト部分の直径と比例して増大するように
テーパになっている。例えば、７６．２ｃｍ（３０イン
チ）から４０．６４ｃｍ（１６インチ）までテーパにな
っているスクリュでは、４０．６４ｃｍ（１６インチ）
のスクリュの小径部分は７６．２ｃｍ（３０インチ）の
大径部分でのスクリュのピッチより小さいピッチを有す
るべきであり、ピッチはスクリュの長さに沿って比例し
て変化すべきである。また、スクリュフライト自身は縁
部がカップ状になっており、スクリュはその回転により
、装置に導入されたいずれの被寸断物もスクリュの大径
端部から小径端部へ進む方向に転進傾向があるように凹
形鋳物で形成されている。スクリュの周囲又は縁部には
、２７．２８で示すような多数の歯が間隔をへだてた位
置に設けられており、これらの歯はスクリュが回転する
と、ホッパーの底部の破砕バー間の空間を横方向に移動
する。

一部、歯、破砕バーおよびスロットの協働作用により寸
断が起る。各スクリュの小径端部には、漏斗板３５．３
５が設けられており、これらの板はスクリュとともに回
転し、スクリュの端部とホッパーの壁部との間の被寸断
物の堆積を抑制する。

これらの板は好ましくはスクリュの端部での被寸断物の
転進を誘発させるためにホッパー内部に向いた凸形また
は凹形の湾曲面を有しており、あるいはこれらの仮はい
ずれかの方向に漏斗状（円錐形）であってもよい。また
、ホンバー壁部を掻取りかつスクリュ端部とホンパー壁
部またはスクリュ端部のホッパーのフレームとの間の圧
縮堆積を防ぐためにスクリュの各端部に歯を設けるのが
よい。この点では、電気駆動機構用の電流検出器および
／または駆動装置に関して制御関係でホッパーの壁部に
位置決めされる圧力検出器を設けて、協働作用するスク
リュ機構により生じる強い圧縮の結果、フレームの壁部
が押し出されることのないようにするがよい。同様に、
詰まり及び過負荷を検出して直したり、あるいは所定の
パラメータに応じてスクリュの作動性能を調整したりす
るために、他の制御装置を設けるのがよい。

この装置に使用するのに適したオーガースクリュの好例
の寸法は、大きい直径が１３７．１６ｃｍ　（５４イン
チ）であり、直径が５０．９６ｃｍ　（２４インチ）の
端部フライトの先端までテーパになっている長さが２１
５．９０ｃｎ＋　（８５インチ）である。設計および使
用パラメータによっては、他の大きさ、寸法および形状
を有するスクリュも有用である。スクリュのテーパはス
クリュの長さに沿って本質的に円錐形である。

大径端部で始まり、スクリュの長さに沿って等距離の箇
所で測定した上記スクリュのピッチ変化は等距離の箇所
で７８．７４ｃｍ　（３１インチ）から７６．２０ｃｎ
＋　（３０インチ）、６８．５８ｃｍ（２フインチ）　
、６３．５０ｃｍ　（２５インチ）、５０．８ｃｍ（２
１インチ）までの範囲である。このようなスフリユでは
、大径端部から始まり、まる３６０″の回転骨、続けて
測定したスクリュフライトのカップ状関係は、軸線上の
フライトの取付は箇所からスクリュフライトの外径の縁
部までまっすぐ延びる線の水平方向の片寄りとしての測
定で、大径端部での垂直から、３６０６の回転後で４３
．１８ｃｎ＋（１フインチ）、更らに３６０°の回転後
で１５．２４ｃ鴫（６インチ）、また更らに３６０°の
回転後で１０．１６ｃｍ（４インチ）までの範囲である
。

歯と、破砕バーと、スクリュの間隔との関係はシュレッ
ダを使用する被寸断物の種類により任意に定められる。

５個または成る他の適当な数をスクリュに取付けること
ができる代表的な歯は高さが約５．０８ｃｎ＋（２イン
チ）　〜１０．１６ｃｓ＋　（４インチ）であり、長さ
が１５．２４ｃｍ（６インチ）〜２０．３２ｃｍ（８イ
ンチ）であり、厚さが２．５４　ｃｍ（１インチ）〜５
．０８ｃｍ（２インチ）である。

２７．２８で示すようなつめ形状で頂部湾曲を有する歯
が好ましい、スクリュを逆転させるとき、被寸断物を湾
曲頂面から容易に放出できるが、それにもかかわらず被
寸断物は正回転方向ではしっかり把持される。破砕バー
は２．５４．ｃｍ（１インチ）〜５．０８ｃｍ（２イン
チ）の矩形バー原料から形成されて厚さが２．５４ｃ＋
＋＋　〜７．６２ｃｍ　（３インチ）であるのがよい。

代表的な許容差は、スクリュがホッパー内部の破砕バー
が形成する通路内を回転するので、スクリュの周縁部か
ら破砕バーの隣接表面までの隙間が５．０８ｃｍ（２イ
ンチ）であり、歯の各側では隙間が１．１７ｃｍ　（０
，５インチ）である。スクリュおよび歯が互いに対して
、また破砕バーに対して自由に回転しなければならない
ことは明らかである。

第１図に示すように、歯はスクリュの軸線と直角である
長さ方向軸線上に設けられており、これらの歯は破砕バ
ーにより形成された一トッパー内部の空間内を自由に横
移動する。

適当なスクリュの上記の測定値は代表的なものであり、
任意の１つの装置の全体設計は特定の用途ごとに所定の
大きさおよび工業設計パラメータにより変化する。

スクリュは代表的には、通常３０ｒｐｍ以下、好ましく
は約２Ｏｒｐｍ以下の低速範囲で作動する。

速度は変えることができる。本装置は、他の種類のシュ
レッダで出合う問題である被寸断物を投げつけない傾向
が改良されている。パワー条件は用途により各スクリュ
ごとに５０〜１５０馬力の範囲である。対照的に、比較
に適したせん断シュレッダは４０〜５０ｒｐｍの速度で
作動し、エネルギ条件が約４００〜８００馬力である。

【図面の簡単な説明】

第１図は開放ホッパーおよび反対方向に回転するスクリ
ュすなわちオーガーの軸方向の向きを示すシュレッダの
頂面図；第２図は第１図のシュレッダの正面図：第３図
は第１図のシュレッダの側面図；第４図は第１図のシュ
レッダのホッパー床と出口開口部との相対関係を示す斜
視図；第５図はシュレッダ装置の等角投影図である。 １・・・・・・フレーム、７．８・・・・・・オーガー
スクリュ。 図面の一゛争コ（内容に変更なし） Ｇ ＦＩＧ、２ ＦＩＧ、　４ 手 続 補 正 書 （方式） １、事件の表示 平成１年特許願第１ １１９３２号 ２、発明の名称 複式オーガーシュレッダ ３、補正をする者 事件との関係 出 願 人 氏 名 ラリ− イー ケイニーグ ４、代 理 人 ５、補正命令の日付 自 発

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、寸断室を形成するフレームと、被寸断物を上記室に
   受入れるためのホッパー手段と、該ホッパー手段の下方
   で上記フレームに設けられ、寸断物を上記室から排出す
   るための排出開口部手段とを有している種類の大形被寸
   断物を寸断するシュレッダにおいて、 上記粉砕室は回転可能に設けられた一対のオーガースク
   リュを有しており、これらのスクリュの各々は一端から
   反対端まで直径がテーパになっているフライトを有して
   おり、該フライトは、その周囲から半径方向外方に延び
   かつその長さに沿って間隔をへだった複数の歯を有して
   おり、 上記スクリュはそれらのうちの一方の大径端部が他方の
   スクリュの小径端部に隣接して位置するように位置決め
   されており、 上記ホッパーから上記室に入る被寸断物を上記歯および
   上記フライトでつかみ、上記スクリュ間で下方に引き、
   同時に上記スクリュの上記フライトの相互作用により圧
   縮し、寸断するように上記スクリュを互いに対して反対
   方向に回転させる手段を設けたことを特徴とするシュレ
   ツダ。 ２、上記排出開口部手段は上記開口部の大きさを調整す
   るための手段を有しており、それにより上記開口部の大
   きさを変えることによってシュレッダから排出される寸
   断物の大きさを変えることができるようにしたことを特
   徴とする請求項１記載のシュレッダ。 ３、上記室は上記スクリュの上記テーパフライトに一致
   するように成形された円錐形部分を持つホッパー底部を
   有していることを特徴とする請求項１記載のシュレッダ
   。 ４、上記スクリュは互いに実質的に平行である軸線に沿
   って回転することを特徴とする請求項１記載のシュレッ
   ダ。 ５、上記室は複数の破砕バー手段を位置決めしたホッパ
   ー底部を有しており、上記複数の破砕バー手段は上記ス
   クリュが回転すると、上記フライトの上記歯を受入れる
   ように間隔をへだてていることを特徴とする請求項１記
   載のシュレッダ。 ６、上記スクリュフライトは上記室に導入されかつ上記
   回転スクリュが接触する被寸断物を転進させるような円
   錐形状を有することを特徴とする請求項１記載のシュレ
   ッダ。 ７、上記スクリュフライトの各々は上記大径端部から上
   記小径端部まで減小するようにピッチが変化しているこ
   とを特徴とする請求項１記載のシュレッダ。