JPH06320036A - 固い物体の破砕装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固い物体の破砕装置に関し、効率の向上、詰
まり及び保守費用の低減等を目的とする。 【構成】 本発明による装置は、頂上部及び底部で開口
した箱形状のサポート１と、ボックスに据え付けられ逆
刃１５の間を通過している間中共に回転する少なくとも
ひとつの刃１３を支える実質的に水平なロータ６と、ロ
ータに向けて回転し、そして好適なことに歯を有し、こ
れら逆刃が互いに個々に可動で、かつたとえばロータと
平行なピボット１２上で振動することによって独自の復
帰手段を有している活動面を包含する。振動をしいられ
る状態に逆刃をセットするための手段が設けられる。逆
刃は個々に移動可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は、固い物体、特に産業上の及び家
庭の廃棄物をリサイクルの目的で破砕するための装置に
関する。

【０００２】使用中の多くの破砕装置の中で、ＦＲ−Ａ
−２,２５４,３７１の文書に記載されている、さまざま
なタイプ、すなわちもろい物体と柔軟な物体の両方に適
合する特性は注目すべきである。この装置は、頂上部の
入口開口部と底部の出口開口部とを備えたサポートホッ
パと、放射状の２つの刃を支えている水平軸のロータ
と、そしてロータの回転中に刃が間を通過するサポート
ホッパに不可欠な１セットの逆刃を包含している。これ
らの逆刃は櫛状及び逆櫛状に配合され、ロータによって
その回転中に移動させられる物体は、櫛状部そしてそれ
から逆櫛状部に連続的に遭遇する。

【０００３】櫛状部の逆刃の活動的な表面は一直線をな
すと共に歯が形成され、すなわち、その表面は破壊され
た物体の移動をはばむ停止部を構成するノッチを有して
いる。

【０００４】この特許の実用的な実施例において、ロー
タの刃と近傍の櫛部の逆刃との間の軸上の間隙は、たと
えば５から１０ｍｍと相対的に大きく、そして、装置の
この部分はグラインダーとして動作し、ところが一方、
ロータの刃と近傍の逆櫛部の逆刃との間の軸上の間隙
は、この部分がカッターとして作用するように、たとえ
ば０．５から１ｍｍとひじょうに小さく、これによって
このタイプの装置に「グラインダー／カッター」という
名前がしばしば与えられる。

【０００５】この装置は、あまり大きな騒音をださない
ように、相対的に低いロータの回転速度、たとえば２０
ｒ.ｐ.ｍ．の段階で運転する。正常な回転方向において
かみ砕くには強すぎる物体が存在する時、反対方向への
およそ１回転にわたる回転が、逆櫛部を越えて位置する
補助のオリフィスを通してそれを除去することを可能に
する。

【０００６】先の文書ＦＲ−Ａ−２,１２７,６８５は全
く同様の装置を記載している。しかし、その中では逆刃
は共通の「鉄床」上に設置され、ロータの軸と平行な軸
の回りにサポートホッパに関して旋回する。この配置に
は利点があり、過度に強い物体がある時、逆刃を備えた
鉄床はこの物体を通過させるためにロータから離され
る。リターンジャッキはそれから鉄床を正常な位置に戻
す。このシステムは、ロータへ向けて曲げられたなめら
かな形状の逆刃の活動面が組合わされたもので、かみ砕
くことができない物体の除去を容易にすることを意図
し、しかし、これは他の物体を破砕するための装置の効
率を減じる。

【０００７】ＵＳ−Ａ−４,９１７,３１０の文書は、請
求項１の前文と一致しており、逆刃が一直線であるこ
と、そして特に逆刃が互いに独立して可動であること、
及び空気式アクチュエータに接続された流体ジャッキよ
り成る復帰手段が設けられていることがＦＲ−Ａ−２,
１２７,６８５と異なる装置を記載している。この装置
は効率においていくつかの改善をもたらしているが、し
かし、その複雑性を増すことはこれよりも重大である。

【０００８】ＳＵ−Ａ−６９７,１８６の文書は、補強
されたコンクリート製のブロックを破砕するための装置
を記載しており、この中で、平坦なサポートの上をスラ
イドしているブロックは、偏心機構装置を用いて縦の往
復運動をさせられる工具によって打たれる。コンクリー
トはくり返しの衝撃によって崩壊させられ、そして補強
の鉄をはずすものと思われる。このような往復運動が、
廃棄物のように、いくつかの等級の柔軟性を示すかもし
れない固い物体を破砕するために切断によって運転され
る装置に、そして詰まりを防ぐことに効果があるという
示唆はなにもない。

【０００９】本発明は、現存する装置を改善するため
に、その効率、詰まりの危険の低減及び保守費用の改善
と同様に、うち砕くことが困難な物体の存在によって失
う時間の削減に関する調査から創案された。

【００１０】もしも逆刃が個々に振動をしいられる状態
でセットされるのなら重要な改善が達成されたことを認
めることは期待できなかった。

【００１１】従って、本発明は、少なくともひとつの入
口開口部を頂上部にかつひとつの出口開口部を底部に備
え、縦方向の通路を限定している箱形状のサポートと、
実質的に水平な軸上を該軸に沿っての移動ができないよ
うに回転可能にサポートに据え付けられ、該軸から離れ
て動く少なくともひとつの刃を支えているロータと、ロ
ータ軸の方向へ突出し、ロータの刃がその回転中にそれ
らの間を通過し、各々がロータの方向へ曲がった活動面
を有しかつその活動面がロータから離れて動くことがで
きるようにサポート上で各々単独で可動であり、前記活
動面をあらかじめ固定された正常な位置に戻すための復
帰手段が設けられ、該復帰手段は互いに独立している、
少なくともふたつの逆刃と、逆刃を振動をしいられた状
態に据え付けるための手段と、を包含する固い物体の破
砕装置を提供する。

【００１２】有利な実施例によれば、復帰手段が流体ジ
ャッキの時、この装置は流体ジャッキの中に貯蔵されて
いる流体を振動させるための手段を装備し、その上この
ジャッキは逆刃用の復帰手段と振動手段との両方を構成
している。

【００１３】他の有利な実施例によれば、 −振動の振幅を調整するための手段が設けられ、 −振動の振幅はエラストマーの質量又はひとつかそれ以
上のスプリングによって制限され、 −逆刃はロータ軸と平行なシャフト上を旋回するように
据え付けられ、ロータの刃によって体積の外側が払われ
る時、この旋回シャフトは各逆刃の重心からわずかに離
れて位置し、 −逆刃はロータ軸と平行なシャフト上を旋回するように
据え付けられ、その結果、静止して、前記シャフト及び
ロータの軸を通る平面がほぼ各ロータの活動面の中心を
通る。

【００１４】本発明の構造は、それ自体に容易な移動を
達成する構造を加えることによって、よりいっそう確立
されたものとなり、その使用に要する費用は減少するだ
ろう。

【００１５】上述した好適な実施例によれば、逆刃はサ
ポートに関して固定された位置にロータ軸と平行に据え
付けられたピボットによって支えられている。しかし、
他の実施例が予想されるであろう。たとえば、逆刃は直
線又は曲線の滑動路上を、あるいは代わりに、特にスプ
リング又はエラストマーブロックで形成され、それ自体
がガイド手段を構成する復帰手段上を導かれてもよい。

【００１６】復帰手段と同様に、ちょうど言及したばか
りの金属スプリング又はエラストマーブロックに加え
て、流体ジャッキもまた設けられるであろう。これらは
単純化することが可能で、たとえば逆刃と一体の突起よ
り成り、サポートの適当な空洞部を貫通している。

【００１７】有利なことに、あらかじめ固定された、逆
刃の正常な位置は、逆刃が復帰手段によって押されるこ
とに対抗するストッパによって限定される。

【００１８】もしもこの装置がいくつものロータを包含
するとしたら、その各々に向けて回転する活動面を備え
た逆刃がこれらのロータに共用されるかもしれないこと
が示されるだろう。

【００１９】有利なことに、逆刃の活動面は、２つの隣
接した逆刃の間を通過するロータの刃による切断を容易
にするため、破砕されている物体の保持を可能にする複
数の歯を有している。

【００２０】この特徴はＦＲ−Ａ−２,２５４,３７１に
記載されていた。本発明による装置では、その効率が実
質上刃の可動性の長所によって改善されている。

【００２１】有利なことに、この特徴は、歯の頂点がそ
の凹所をロータ軸に向けて曲げられた曲線上に位置する
ように、ここで逆刃の活動面の形状と結合されている。

【００２２】逆刃の活動面の的格な最適形状は、実験的
に決められるべきである。この形状、すなわち歯の大き
さ及び向き、表面全体の曲率等が、たとえばファイバー
又はガラスで補強されたボトルのような柔軟なプラスチ
ックの破砕片を同様に処理する機会が小さいことは、専
門家でない人にも明白になるだろう。

【００２３】設備はまた、刃又はロータの刃が歯を含む
活動面を有するように作られてもよい。

【００２４】装置使用の費用低減効果を有する２つの特
別な実施例が今ここに記載されるであろう。

【００２５】先行技術による装置を使用した時、中央部
分に位置する逆刃が他に比べてはやく摩損することが認
められる。効率が低下するまでそれらの摩損の程度が到
達した時、サポートボックス全体を交換しなければなら
ない。

【００２６】もしも設備が、ロータ軸と平行なバーより
成る共通の保持片上に適合している間、刃のホルダーが
互いに分離しかつ移動可能とするために作られ、そして
有利なことに、シャフト軸と平行なバーより成る共通の
保持片上に適合している間、刃のホルダーが互いに分離
しかつ移動可能とするために作られたなら、本発明はか
なりの利益を提供する。

【００２７】このことは、摩損した逆刃又はダメージを
受けた逆刃だけの交換、あるいはまた、摩損の少ない側
端部のものとの入れ替え等を可能にする。

【００２８】有利なことに、同様の目的をもって、いく
つかの刃が、互いに分離してロータ上に適合し、ロータ
に関して回転する可能性がなく、さらに有利なことに相
互に交換可能に設けられている。

【００２９】本発明は、図面に示された実際的な例を用
いて、ここにより詳細に記載されるだろう。

【００３０】例として記載する装置は、２枚の小さな縦
のエンドプレート４，５によって接続される、一般的に
縦の２枚のサイドパネル２，３より成るサポート１を包
含する。この組立体は、長四角形の一般的な形状をした
縦方向の通路を限定する。水平なロータシャフト６は、
エンドプレート４，５に支持されているベアリング７，
８上を回転するように据え付けられ、この通路の内部に
伸びている。

【００３１】一方のサイドパネル３はロータに向けた縦
の表面を有し、同時に他方のパネル２は、サポートの内
部通路にホッパ形状を与える傾斜上部１０を包含する。

【００３２】ロータ６の軸と平行なピボット１２は、エ
ンドプレート４，５に設けられた穴に据え付けられてい
る。図１には一方の穴１２Ａだけが示されている。この
ピボット１２は、移動を目的として、これらの穴をスラ
イドして通り抜けることができる。それはサイドパネル
２の下部に向かい、傾斜部１０の下で、サポートの内部
通路に突出しないような位置にある。設備は、ピボット
１２がその軸上での回転を妨げられないように、あるい
はそれ自体が旋回できるように作られるかもしれない。

【００３３】ロータ６は、薄いプレートのように作ら
れ、一般にＳ字状に切断され、その凹所が矢印１４によ
って象徴的に表現された回転方向に対して前方へ向けら
れたふたつの活動面を備えている、一連の刃１３を支持
している。各活動面の端部は前方へ向けてとがっている
歯を構成する。

【００３４】図４はロータ１３の活動面が複数の歯１３
Ａを有する変形例を示している。

【００３５】刃は、その中心部を貫通するロータ上に、
回転が不可能なように据え付けられている。この目的の
ため、図２に表現したように、刃の中心に穿設された穴
と同様に、ロータは六角形の断面を有している。このこ
とは、全く同じ刃を用いて互いに６分の１の回転をさせ
るために、オフセットすることを許す。たとえば、スプ
ラインを形成した形状がロータに与えられ、そして刃の
中心穴と一致した形状にしてもよいのは明らかである。

【００３６】逆刃１５は刃１３の間に挿入されている。
各逆刃１５は主に三角形が一般的な形状のプレートより
成る。記載された例において、刃及び逆刃がロータ軸に
平行及び垂直なエッジを備えたプレートより成ることが
認められるだろう。それらの達成を容易にするこの配置
は本質的ではなく、そして、たとえば刃にとって、ロー
タ軸から離れて移動する時にその厚さを減少させること
は、あるいは逆もまた同様に、逆刃にとって、刃と隣接
する逆刃との間の軸上の間隙を一定に保つように設計さ
れた断面を有することは、予想が可能なことである。

【００３７】逆刃の活動面１６は、上方へ曲げられロー
タ軸に向けた凹所を有している。それは、処理される物
体の性質との密接な関係により、形状を正確には与えら
れない歯１７を包含する。しかしながら、有利なことに
これらの歯はロータの回転１４の方向から離れる方向に
曲げられた辺を有し、そして、この辺は、それを打ちつ
けるであろう物体の方向と共に９０°に閉じた角度を形
成し、逆に言えば、同時に各歯の反対側は刃１３によっ
て移動させられる物体の通路と平行に閉じることが認め
られるだろう。逆刃１５を構成する各三角プレートの第
２の辺１８は、ロータ軸と平行に向けたスリーブ１９を
支え、そして、このスリーブ１９を固定されたピボット
１２が貫通し、同時にこのシャフトの回りを逆刃が旋回
するのを許している。スリーブ１９と逆刃１５との間の
連係は、プレート１５と平行で、そこに堅固に付着され
かつ軸方向に関してオフセットした２枚のブレースプレ
ート２０によって提供される。

【００３８】静止して、逆刃は、サイドパネル２の傾斜
部１０のより低いエッジ付近からロータ６の付近へ伸び
る。

【００３９】プレート２０の厚さは、そして／又はスリ
ーブ１９の長さは、隣接する２つの逆刃間の所望の分離
を確実にするために計算される。

【００４０】この分離は、刃１３の厚さに、刃と隣接す
る逆刃との間に意図する軸上の間隙の２倍を加えたもの
と等しい。ブレーシングスリーブ１９Ａは、同様の方法
で、刃１３の間に、それらの間に逆刃の厚さに意図する
軸上の間隙の意義の２倍を加えたものと等しい間隙を確
立するために提供されたものであることが示されるだろ
う。

【００４１】刃及び逆刃の厚さは、軸上の間隙、そして
それゆえに連続する刃及び逆刃の間の分離と同様に、破
砕される物体の物質の性質の機能に適合することがで
き、形状と同様に、達成されることが望まれる物体及び
製品の両方の寸法及び粒子の大きさに適合することがで
きる。

【００４２】プレート２０はアーム２１をも支えてお
り、このプレートは辺１８と平行に上方へ伸びる。この
伸びは実質的にピボット１２の軸を通り抜けている。ア
ーム２１はストッパ２２を支持している。ストッパ２２
はアーム２１と垂直で、その軸は逆刃１５の平面上にあ
る。このストッパ２２は底面の閉じたカラー２３を貫通
し、該カラーはサイドパネル２の傾斜部１０に固定され
ている。エラストマー体２４はストッパ２２とカラー２
３の底付近に位置するベアリングプレート２５との間に
挿入されている。セットスクリュ２６は、ベアリングプ
レート２５をカラーの底から、より大きな又はより小さ
な範囲に分離することを可能にする。

【００４３】変形例において、セットスクリュ２６は、
ストッパ２２上を作動するように、アーム２１に据え付
けられている。この配置はスクリュ２６への接近をより
容易なものとする。さらに、次にはベアリングプレート
２５が除去され、その後にはエラストマー体２５がカラ
ー２３の底に抗して支えるだろう。

【００４４】逆刃に働かせる力及び結果的に刃１３によ
って矢印１４方向に動かされる物体からの推力がピボッ
ト１２の回りに逆刃を旋回させ、そしてその結果として
エラストマー体２４を押しつぶしがちであることが見ら
れる。その時に後者は復帰トルクを発揮し、そして逆刃
上で処理される物体の連続する衝撃は、後者をそれから
弱められた振動振幅の状態にする。

【００４５】セットスクリュ２６を操作することによ
り、振動の振幅を変えることが可能になる。その振動数
は、振幅と同様に、エラストマー体２４を変えることに
よって修正することができる。

【００４６】ストッパ２７が逆刃の反対方向への旋回の
振幅を制限し、後にロータと接触しにくるのを妨げ、そ
してその通常の位置を定義する。

【００４７】エラストマー体２４が１又はそれ以上のス
プリング、たとえばベレビレ（Ｂｅｌｌｅｖｉｌｌｅ）
ワッシャを積み重ねたものによって交換置き換え可能な
ことが示されるだろう。

【００４８】図３に示された変形例によれば、アーム２
１は、ピストンを形成し、オイルのような加圧された流
体の振動源３２及びガス圧アキュムレータ３３と接続さ
れたシリンダ３１を貫通する、突起部３０を支えてい
る。この流体は逆刃を振動をしいられた状態に保ち、同
時に、破砕される物体がピボット１２上で逆刃を旋回さ
せる時、アキュムレータ３３の存在がシリンダ３１を弾
性の復帰部材として動作させる。

【００４９】個々のアキュムレータは、それらの各々が
個々の振動体制を受けるように、各逆刃ごとに設けられ
ている。この問題において、ＵＳ−Ａ−４,９１７,３１
０の文書は各逆刃のために特定のアキュムレータを何も
設けていないことが認められるだろう。

【００５０】上述した配置において、復帰手段２０から
２６，３０，３１は、矢印１４で示されたロータ１３の
回転方向においてピボット１２の前にある。この技術分
野における熟練者は他の配置が可能であることを理解で
きるだろう。破砕される物体が通過した結果として逆刃
の旋回を妨げるように配置されることは復帰手段にとっ
て十分なことである。

【００５１】しかしながら、上述した配置は次のような
有利な特徴を有している。 −このピボットがロータ１３の刃によって払われる外側
の体積にならなければならないという事実を考慮すれ
ば、刃ホルダ１４の重心Ｇはピボット１２からの距離が
可能なだけ小さい位置にある。 −図２にＡ−Ａ線で象徴的に表現された、ピボット１２
及びロータ６の軸を包含する平面は、逆刃の活動面１６
のほぼまん中を通り抜ける。

【００５２】これらの２つの特徴は結合して、等しい重
さの、押しつけられているしいられた振動に関してより
小さな慣性を備えた、ひじょうに強固な組立てを生み、
そしてそのおかげで、摩擦によって創造されたトルクの
モーメントと破砕される物体を原因とした衝撃とは最も
よくバランスする。

【００５３】もしも逆刃を別のものと交換するのを望む
なら、たとえば仮の保持ロッドをプレート５の一致する
穴に導入することによって、プレート４の穴１２Ａを通
してピボット１２を十分にスライドさせることができ
る。ピボット１２の端部がちょうど交換を望む逆刃を通
過する時、プレート２０の外側の面の間をスリーブ１９
の長さと一致する長さによってもどされる仮の保持ロッ
ドを十分に動かすことができる。逆刃はそれによって解
放され、交換が可能になる。明白なことに、ピボット１
２をプレート５の穴を通してスライドさせることもまた
可能である。物体を破砕できなかった時、正常な回転を
始める前に、もしもロータが反対方向にたった４分の１
回転程度回転すれば、ちょうどここに記載された装置と
共に正しい破砕がひじょうに頻繁に達成されることが認
められた。このことは、逆刃の振動により、破砕が困難
な物体は、この巧妙な処置の後、良好な切断を達成する
のに十分な異なる配置の逆刃と接触するようになるとい
う事実に帰する。このことは従って、先行技術において
なされたように、反対方向のより大きな回転により破砕
されなかった物体の排除を避ける。そのためにこれは、
時間のロス及び使用できない破砕されなかった製品の排
除を同時に避ける。

【００５４】ＦＲ−Ａ−２,２５４,３７１に記載された
タイプの伝統的な粉砕機と比較して、ここに記載したタ
イプの装置は、１時間の投入量が２から３倍に増すとい
う経験が示された。さらに、達成された粒子の大きさは
ずっとより多く均質になり、このことはリサイクルを容
易にし、あるいは先行技術の装置と共に過度に高い離散
の大きさが経済的に受け入れることができないものにす
るかもしれないような場合に、本当にそれを可能にす
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】破砕機を単純化した全体斜視図である。

【図２】図１のII−II線に沿う断面図である。

【図３】図２の変形例を示す詳細図である。

【図４】ロータの変形例を示した詳細図である。

【符号の説明】

１ サポート ２，３ サイドパネル ４，５ エンドプレート ６ ロータ ７，８ ベアリング １０ 傾斜部 １２ ピボット １３ 刃 １５ 逆歯 １６ 活動面

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくともひとつの入口開口部を頂上部に
   かつひとつの出口開口部を底部に備えて、縦方向の通路
   を限定している箱形状のサポートと、 実質的に水平な軸上を該軸に沿っての移動ができないよ
   うに回転可能にサポートに据え付けられ、該軸から離れ
   て動く少なくともひとつの刃を支えているロータと、 ロータ軸の方向へ突出し、ロータの刃がその回転中にそ
   れらの間を通過し、各々がロータの方向へ曲がった活動
   面を有しかつその活動面がロータから離れて動くことが
   できるようにサポート上で各々単独で可動であり、前記
   活動面をあらかじめ固定された正常な位置に戻すための
   復帰手段が設けられ、該復帰手段は互いに独立してい
   る、少なくともふたつの逆刃と、 逆刃を振動をしいられた状態に据え付けるための手段
   と、 を包含する固い物体の破砕装置。
2. 【請求項２】刃の復帰手段が流体ジャッキを包含し、前
   記装置はさらに流体ジャッキ内に貯蔵された流体を振動
   させるための手段を装備し、その上このジャッキが逆刃
   用の復帰手段と振動手段との両方を構成する請求項１記
   載の破砕装置。
3. 【請求項３】振動の振幅を調整するための手段を付加的
   に包含する請求項１記載の破砕装置。
4. 【請求項４】振動の調整がエラストマーの質量及び少な
   くともひとつのスプリングから選択された手段によって
   制限される請求項３記載の破砕装置。
5. 【請求項５】逆刃がロータ軸と平行なシャフト上を旋回
   するように据え付けられ、ロータの刃によって体積の外
   側が払われる時、このシャフトは各逆刃の重心からわず
   かに離れて位置している請求項１記載の破砕装置。
6. 【請求項６】逆刃がロータ軸と平行なシャフト上を旋回
   するように据え付けられ、そして、静止した時、前記シ
   ャフト及びロータの軸を通る平面がほぼ各ロータの活動
   面の中心を通る請求項１記載の破砕装置。
7. 【請求項７】逆刃の活動面が破砕されている物体を保持
   可能な複数の歯を有している請求項１記載の破砕装置。
8. 【請求項８】歯の頂点が、その凹所をロータ軸に向けた
   曲線上に位置している請求項７記載の破砕装置。
9. 【請求項９】逆刃の歯はロータの回転方向からそむけら
   れる辺を有し、そして、この辺はちょうどそれに打ち当
   たろうとする物体の方向と共に、各歯の反対側が刃によ
   って移動させられる物体の通路と平行に逆へ閉じる時、
   ９０°に接近した角度を形成する請求項７記載の破砕装
   置。
10. 【請求項１０】刃又はロータの刃が複数の歯を含む活動
    面を有している請求項１記載の破砕装置。
11. 【請求項１１】ロータ軸と平行なバーより成る共通の保
    持片上に適合している間、逆刃は互いに分離しかつ移動
    可能に据え付けられている請求項１記載の破砕装置。
12. 【請求項１２】逆刃が相互に交換可能な請求項１１記載
    の破砕装置。
13. 【請求項１３】バーは、サポートの壁の穴に据え付けら
    れ、逆刃を取外すためにこれらの穴を軸上にスライド可
    能な請求項１０記載の破砕装置。
14. 【請求項１４】適合している間、刃は互いに分離しかつ
    移動可能に、回転の可能性なくロータ上に据え付けられ
    ている請求項１記載の破砕装置。
15. 【請求項１５】刃が相互に交換可能な請求項１４記載の
    破砕装置。