JPH05505558A - 物体を破砕する装置 - 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】 物体を破砕する装置 （発明の背景） 本発明は、有機廃棄物や、冷開Ｌタイヤ、家具、切り株、取り壊し木材等の非常 にかさばる廃棄物等の物体を破砕する装置に関するものであって、その装置には 、２本のほぼ平行な水平軸の回転軸線に垂直な平面上に設けられ、軸の周囲にそ れに沿って均等に配置されているＵ字形ナイフからなる破砕手段が設けられてお り、軸は、それらを対向方向に駆動できるモータによって駆動され、またナイフ の半径方向外側先端と回転軸線との間の距離の２倍よりもわずかに広い相互距離 を置いて配置されており、物体はナイフの上方に設けられた入口からナイフへ供 給され、前記軸が対向する方向へ回転する時、ナイフが前記軸間の位置で破砕装 置のフレームの一部に固定されているナイフと協働することによって、ブレード の切断エツジが固定ナイフの上側で互いに接近する方向へ移動するようになって いる。

様々な状況で物体の破砕が望まれる。有益な原料、例えば木材を工業的に利用す る場合、根を含む不要な木材廃棄物が大量に出る。廃棄物は、生産者に大きな処 理問題を課すことになる。また、必要な保管容量を最小限に抑えるため、家庭廃 棄物の容積を減少させることも望ましい。容積を減少させることは、搬送の点で も望ましい。さらに、廃棄物の燃焼、堆肥化または再利用の前にこれらの物体を 破砕することが多くの場合に望まれる。

上記形式の装置は、例λば米国特許第３，８４５，９０７号に記載されており、 この特許では一方の軸に取り付けられたナイフが他方の軸のナイフと協働するよ うになっている。さらに、この特許は、モータの時間またはトルクに依存する逆 転能力を開示している。しかし、そのような逆転は、一方の軸を他方の軸から独 立的に実施することができない。

ヨーロッパ特許出願公開筒１７４．１４８号は、ナイフがフレームに固定的に取 り付けられたナイフと協働する別の装置を開示している。しかし、軸は個別の回 転速度及び回転シーケンスで回転できる構造になっていない。そのような装置の 能力には限界がある。

スエーデン特許公告第４３７，４７７号は、上記形式の装置を開示している。し かし、この装置にはＵ字形ナイフが設けられていない。この装置は、ヨーロッパ 特許出願公開筒１７４．１４８号の装置と同じ欠点を伴っている。この装置は最 も関連性のある従来技術と見なされる。しかし、物体が装置を通過してもそれが 破砕されるかをユーザが確信できない。

従って、物体の効果的で経済的な破砕についての問題は十分には解決されていな い。

（発明の開示） 本発明の目的は、この問題を軽減して、有機破棄物などの不均一組成物または非 常にかさばる廃棄物からなる物体であっても効果的で経済的に破砕できる装置を 提供することである。

本発明によれば、２軸間の相互距離が一定であり、駆動手段がモータと軸との間 に配置されており、この駆動手段は、前記２本の軸の各々に対応した適当な歯車 と、各軸を作動させるための、回転速度が調節可能な油圧モータと、各油圧モー タへ供給する調節可能なポンプと、各軸を所定のシーケンスに従って個別に正逆 方向に回転させるように油圧モータを流れる流れを逆向きにすることができる前 記ポンプとそれらを作動させるモータとの間に設けられた歯車とを有している。

回転中のナイフは、装置のフレームの送り通気孔に入れられた物体を切断の形式 で破砕して搬送する。ナイフの配置により、物体が均一に搬送されるため、時折 大量の物体が回転ナイフと固定ナイフとの間に送り込まれるという危険がない。

このように物体が均一に搬送され、従って均一に破砕されるようにするため、ナ イフが２本の軸の周囲にランダム状態またはらせん状に配置されている。フレー ムの上側において切断ブレードが互いに接近するように移動する時に、それら− は切断ブレードのエツジと固定ナイフとの協働で破砕された物体を搬送する。こ のように効果的にナイフが物体を搬送することができ、ナイフの適当な実施例で は、作動手段の能力及びナイフの許容負荷に対応して供給物体の量を調節するこ とができる。

ナイフが物体に切り目を入れるだけでそれ以上搬送しないという状態を避けるた め、装置の作動手段は一定間隔で軸を個別にナイフの切断運動の回転方向の逆の 方向へ回転させることができるように構成されている。軸のこの個別の正逆回転 は、破砕する物体に応じて決定される所定のシーケンスに従って実施される。そ のような回転は、ナイフに加わる負荷を測定してから開始してもよい。

可能なシーケンスの一例として挙げれば、ナイフを切断運動方向に１４回転させ てから逆方向に１回転させ、またナイフを切断運動方向に１０回転させてから逆 方向に４回転させる。しかし、正逆回転をどのように組み合わせることも可能で あるが、逆回転を最小にすれば、装置を最も有効に使用することができることに 注意されたい。

「正逆回転」とは、それぞれナイフの切断運動の方向の回転及びその逆方向の回 転を表している。

本発明の特に好適な実施例は、各ナイフが、２つの連続配置されたほぼＵ字形の ブレードを有しており、ナイフの切断運動の回転方向に見た時の２つのブレード の半径方向外側の前部分がほぼ接線方向向きのウェッジとして構成されており、 回転軸線と前ブレードのウェッジとの間の距離が、回転軸線と後ブレードのウェ ッジとの間の距離よりも短く、また後ブレードの半径方向外形が回転軸線を中心 にしたうず巻線の一部にほぼ相当していることを特徴としている。

ナイフがこのような構造であり、２つの連続したブレードがＵ字形であることに よって、装置に「過剰送り込み」されることがな（、そのため装置の過負荷が防 止される。２つのＵ字形ナイフの各々は、Ｕ字形切断ブレードの開口部分によっ て決定される量の物体を搬送して破砕することができる。切断ブレードの前部分 もウェッジ形になっているので、ナイフの切断運動が開始される前に物体の初期 分割が行われる。

このように、均一の負荷が加えられるだけであるから、装置の寿命が長くなり、 エネルギ必要量も減少する。さらに、切断ブレードの２つのウェッジが異なった 半径方向位置に設けられていることから、一方のブレードのウェッジ形先端を後 ブレードのウェッジ形先端とほぼ同じ位置に設けた場合よりも軸の各回転につい て物体を効果的に破砕することができるようになる。軸が逆回転する時に物体の 清掃及び再分散が行われるため、ナイフの効率が高くなる。後ブレードの外形が うず巻形になっており、リブを付けることもできるので、装置内での物体の再分 散が非常に効果的に実施される。この形状により、外形が滑らかで回転軸線を中 心にした円形である場合に発生するような物体の「圧延」をなくすことができる 。

（図面の簡単な説明） 次に、添付の図面を参照しながら本発明をさらに詳細に説明する。

図１は、本発明による装置の平面図である。

図２は、図１の装置の一部を形成しているナイフの側面図である。

図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ平面に沿ったナイフの断面図である。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ平面に沿ったナイフの断面図である。

図５は、本発明の作動手段を説明する概略図である。

図６は、本装置の軸の３つの可能な作動シーケンスを示す図である。

（発明を実施するための最良の形態） 図１は、本発明による装置を上から見た平面図である。本装置１は、２本の平行 な水平軸２を有している。

軸２にナイフ３が設けられている。ナイフ３は、それぞれ回転軸線５に垂直な平 面上で回転するように固定フランジ４によって軸２に取り付けられている。ナイ フ３についてはさらに詳細に後述するが、ナイフ３は、装置のフレーム１の一部 を構成している横ビーム７に固定されている下側ナイフ６と協働する。ナイフ６ は２本の軸間に配置されており、回転ナイフ３が上側から固定ナイフ６を通過し て回転することによって物体の破砕が行われるようになっている。このように、 物体の破砕は、２本の軸２間及び固定ナイフ６の上側の部分で実施される。

物体を効果的で経済的に破砕できるようにするため、回転ナイフ３は、２本の軸 ２の各々に沿ってらせん状に配置されている。軸が正逆両方向（対向する方向） へ回転することによって、固定ナイフ６の上側でナイフ３が互いに接近する時、 物体がその空間に引き込まれて破砕帯に入る。ナイフ３がらせん配置されている ことから、この物体送りは適当な速度で行われる。これによって、装置に対する 負荷が均一に分散されるため、瞬間的に大きい過負荷を処理するための高い有効 能力を必要としない。

有効な破砕を行うと共に物体を均一を供給するため、ナイフは、図２〜４を参照 しながら以下に詳細に説明するように構成されている。各ナイフ３は、２つの連 続配置されたほぼＵ字形のナイフブレード８を有している。

ナイフ３の切断運動の回転方向１０に見た時の２つのブレードの半径方向外側の 前部分９には、はぼ接線方向に向いたウェッジ１２が設けられている。このウェ ッジ形状によって、ナイフの貫入及び物体の初期破砕が容易になる。さらに、２ つのブレード８の各々にエツジ１１が設けられて、Ｕ字形ブレードの内側に沿っ て回転する。回転軸、！ｉ５から回転方向に見た時の前ブレードのウェッジ１２ までの距離は、回転軸線５から後ブレードのウェッジ１２までの距離よりも短（ なっている。これにより、２つのブレード８の各々が物体の破砕に寄与すること ができると同時に、２つのブレード８の各々によって実施される２つの独立した 作業で破砕処理が実施される時に負荷を均−に分散させることができる。ナイフ ３のらせん配置に加えて、これも、装置を作動させるために必要な有効能力を最 小限に抑えることに役立つ。

後ブレードの半径方向外形１３は、回転軸！ｌｉ！５を中心にしたうず巻線に沿 っており、半径方向最外部分にウェッジが設けられている。これによって物体が 外形１３に押し付けられる危険が最小限に抑えられる。回転方向に見てブレード ３の後部分１４に逆向きのＵ字形ブレード１５が設けられており、軸がナイフの 切断運動の方向１０の逆の方向に回転した時に破砕を行うことができるエツジ１ ６を備えている。主に２本の軸の間にある物体を再分散させることに役立つ逆向 きの運動で、ウェッジ形先端１７も設けているブレード１５は、装置１のフレー ム内にあるが２本の軸の外側に位置している物体を破砕することができる。

外形１３はリブ付きでも平滑でもよい。リブ付きの場合、物体との接触が良好に なり、それによって再分散が良好になる。各ナイフは、ストッパ１８をフランジ ４に接触させてボルト１９でそれに取り付ける（図１を参照）ことによって、軸 ２に取り付けられる。ナイフが破損した場合、簡単に交換できる。また、各軸に ９個のナイフが取り付けられている図示の配置以外に、別の数のナイフを各軸に 取り付けるように装置を再調整することもできる。軸２及び固定ナイフ６は、装 置１の他の部分から容易に取り外すことができる独立したユニットを構成する装 置フレームの一部に取り付けられている。保守の場合、このユニットだけを交換 すれば、装置をすぐに使用できるようになる。

図５は、各軸２が適当な歯車２０を介して油圧モータ２１の形式の個別の作動手 段によって調節可能な回転速度で作動されることを示している。油圧モータ２１ には、歯車２３を介してエンジン２４によって作動される調節式ポンプ２２によ って供給される。エンジン２４は、ディーゼル動力エンジンまたは１つまたは幾 つかの電気モータにすることができる。作動油をタンク２５から油圧モータ２１ へ送る回路内では、圧力スイッチ２６が各モータ２１の前方に挿入されている。

これにより、ナイフ３に加えられる過負荷を測定することが可能になり、この測 定値を利用して、容量を調整することによって軸２の回転速度を調整することが できる。回転速度は２段階速度で調節できるが、連続的調整も可能である。ポン プ２２を調節することによって、各モータ２１を流れる油圧回路の流れ方向を逆 向きにすることができる。このようにして、所定のシーケンスに従って各軸２を 正逆方向に回転させることが可能である。これによって、一方向への回転によっ て破砕が行われ、逆方向で物体の再分散が行われる。所定シーケンスは、破砕す る物体に応じて選択される。モータは装置の補助機能に用いられるポンプ２７も 駆動するが、これは本発明を理解するために必要なものではないため、ここでは 詳細に説明しない。

図６は、２本の軸２の各々に対するシーケンスの３例を示している。各シーケン ス例において、下側のグラフがナイフの切断運動時の方向ｌＯの軸の回転を示し ているのに対して、上側のグラフは反対方向の回転を示している。第１例では、 タイムラグｔ１及びｔ２がそれぞれ５秒及び２０秒である。　第２例では、タイ ムラグｔ３及びｔ４がそれぞれ５秒及び４０秒である。第３例では、タイムラグ ｔ、及びｔ６がそれぞれ５秒及び４０秒である。

これらの３例では２本の軸がナイフの切断運動の方向の反対方向へ同時に回転す る期間に関してオーバラップが示されていないが、そのような状況も可能である 。

冷蔵庫、タイヤ、有機廃棄物、家具等の廃棄物を破砕することができる図１に示 された装置の上部に物体が入れられる。この処理中、２本の軸２は所定のシーケ ンスに従って回転する。破砕中に異常な状態が発生した場合、作業員が軸の回転 の操作を引き継ぐことができる。

要約帯 物体を破砕する装置が、２本の平行な水平軸（２）の周囲にらせん状に取り付け られたナイフ（３）を有し、このナイフ（３）は２つのＵ字形ブレード（８）を 備え、２本の軸（２）の間の部分に配置された固定ナイフ（６）と協働する。破 砕すべき物体が装置（１）の上側から導入されると、ナイフ［３，６１の協働に よって物体の破砕が実施される。軸（２）は、装置に送り込まれた物体の破砕を 行うと共に、それの再分散を行うため、正逆方向に回転するように構成されてい る。本装置では物体が均一に送られるため、装置を作動させるために必要なエネ ルギ量を最小限に抑えることができる。

要約帯の開示には図１が適切であると考えられる。

国際調査報告 国際調査報告

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. １．有機廃棄物や冷蔵庫、タイヤ、家具、切り株、取り壊し木材等の非常にかさ ばる廃棄物等の物体を破砕する装置（１）であって、 ２本のほぼ平行な水平軸（２）の回転軸線に垂直な平面上に設けられ、軸の周囲 にそれに沿って均等に配置されているＵ字形ナイフ（３）からなる破砕手段を有 し、前記軸（２）はそれらを対向する方向に駆動可能なモータ（２４）によって 駆動され、かつナイフ（３）の半径方向外側先端（９）と回転軸線（５）との間 の距離の２倍よりもわずかに広い相互距離を置いて配置され、前記物体はナイフ の上方に設けられた入口からナイフ（３）へ供給され、前記軸が対向する方向へ 回転する時、前記ナイフ（３）が前記軸（２）間の位置で破砕装置のフレームの 一部（７）に固定されているナイフ（６）と協働することによって、ブレード（ ８）の切断エッジ（１１）が固定ナイフ（６）の上側で互いに接近する方向へ移 動するようになっており、 ２軸（２）間の相互距離が一定距離であって、駆動手段（２０、２１、２２、２ ３）がモータ（２４）と軸（２）との間に配置され、前記駆動手段は、前記２本 の軸（２）の各々に対応した適当な歯車（２０）と、各軸（２）を作動させるた めの、回転速度が調節可能な油圧モータ（２１）と、各油圧モータ（２１）へ供 給する調節可能なポンプ（２２）と、各軸を所定のシーケンスに従って個別に正 逆方向に回転させるために油圧モータ（２１）を流れる流れを逆向きにする前記 ポンプ（２２）とそれらを作動させるモータ（２４）との間に設けられた歯車（ ２３）とを有していることを特徴とする装置。
2. ２．各ナイフ（３）は、２つの連続配置されたほぼＵ字形のブレード（８）を有 し、ナイフの切断運動の回転方向（１０）に見た時の２つのブレードの半径方向 外側の前部分（９）がほぼ接線方向向きのウェッジ（１２）として構成されてお り、回転軸線（５）と前ブレード（８）のウェッジ（１２）との間の距離が、回 転軸線（５）と後ブレード（８）のウェッジ（１２）との間の距離よりも短く、 また後ブレード（８）の半径方向外形（１３）が回転軸線（５）を中心にしたう ず巻線の一部にほぼ相当していることを特徴とする請求項１の装置。
3. ３．ナイフ（３）の切断運動の回転方向（１０）に見た時の２つの後ブレードの 後部分（１４）に逆向きのＵ字形エッジ（１６）を設けて、ナイフ（３）が切断 運動方向（１０）の逆方向に回転する時に、前記エッジが物体の破砕に協動する ことを特徴とする請求項２の装置。
4. ４．後ブレードがリブ付きの外表面を備えていることを特徴とする請求項１の装 置。
5. ５．３メートル長さの軸（２）に対して８〜１５個、好ましくは９〜１２個のナ イフ（３）が使用されることを特徴とする請求項１の装置。
6. ６．前記軸（２）及び固定ナイフ（６）は、保守及び再配置の時に取り外し及び ／または交換が可能な独立ユニットを構成していることを特徴とする請求項１の 装置。
7. ７．２本の軸のナイフは、互いに相互変位させて設けられて、２本の軸の周囲に ナイフによって形成されるらせんが、２本の軸の間の中間に位置する垂直面を中 心にしてほぼ対称的に配置されることを特徴とする請求項１の装置。
8. ８．駆動手段（２０、２１、２２、２３）は、個別の回転速度及び回転シーケン スに従って軸（２）を回転させるようにしたことを特徴とする請求項１の装置。
9. ９．油圧回路が、ナイフ（３）に加えられる負荷を測定する圧力スイッチ（２６ ）を有しており、回転速度が圧力スイッチ（２６）からの信号に従って段階的に 制御されることを特徴とする請求項１の装置。
10. １０．駆動手段（２０、２１、２２、２３）は、所定シーケンスで手操作介入で きるように構成されていることを特徴とする請求項１の装置。