JPH10109044A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃棄樹脂等を破砕するための破砕機におい
て、被破砕物の種類に拘わらず、迅速に、かつ、効率的
に破砕処理を行うことができ、しかも、耐久性が高く、
小型化可能であって、比較的安価に構成できる新規の破
砕機を実現する。 【解決手段】 基準盤１１の上には、左右方向に移動可
能に構成された押圧部材１２が配置されており、破砕室
２０の一方の側に配置された破砕ローラ２３に対して被
破砕物Ｐを押し付けるように構成されている。破砕ロー
ラ２３によって破砕された破砕片は、破砕ローラ２３と
基準盤１１との間隙から回収部３９へと排出される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は破砕機に係り、特
に、減容処理を行った後の廃棄樹脂等の硬度の高い被破
砕物に対して好適な破砕機の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、廃棄樹脂を処理する場合には、最
初に樹脂を細かく破砕して、搬送や保管が行い易い形態
に加工し、その後、加熱分解、構造材への混合等の各種
処理を行っている。この場合、例えば、廃棄樹脂をその
まま破砕処理すると、容積が大きいために処理の際の労
力や処理時間がかかるため、予め加熱して体積を減らす
ための減容処理を行う場合がある。

【０００３】廃棄樹脂を破砕するための破砕機として
は、一般に、破砕ブレードを周面に多数取り付けた一対
の破砕ローラを対向配置させ、この上から廃棄樹脂を投
入し、一対の破砕ローラを互いに逆方向に回転させて、
破砕ブレードによって廃棄樹脂を砕きながら、ローラ間
の間隙に引き込む方法が用いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような廃棄樹脂
の破砕工程においては、上記のような一対の破砕ローラ
によって破砕する方法では、廃棄樹脂が廃棄ローラの上
で踊ったり、跳ねたりするために、迅速に破砕を行うこ
とができず、しかも、硬度が高い被破砕物の場合には破
砕ローラの上方で踊り続けて、破砕ができない場合もあ
るという問題点がある。

【０００５】また、硬度が高く、特に粘り強い被破砕物
を破砕しようとすると、被破砕物が破砕ブレードによっ
て充分に砕かれないうちに破砕ローラの間に入り込む場
合があり、この場合には、破砕ローラの軸受けに大きな
応力が加わり、軸受けが破壊されてしまうという問題点
がある。これを回避するためには、きわめて大きな応力
に対しても耐えうる軸受けを形成する必要があり、必然
的に装置が大型化し、製造コストも上昇する。

【０００６】そこで本発明は上記問題点を解決するもの
であり、その課題は、被破砕物の種類に拘わらず、迅速
に、かつ、効率的に破砕処理を行うことができ、しか
も、耐久性が高く、小型化可能であって、比較的安価に
構成できる新規の破砕機を実現することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、投入された被破砕物を収容す
る破砕室と、該破砕室の一方に配置された破砕ローラ
と、前記破砕室の他方から移動し、前記被破砕物を前記
破砕ローラに向かって押し付けるように構成された押圧
部材と、該押圧部材を移動させる部材駆動手段と、前記
破砕ローラを回転駆動するローラ駆動手段とを備えてお
り、前記被破砕物の破砕片を、前記破砕ローラと前記破
砕室の壁面縁部との間に設けられた間隙から排出するよ
うに構成した破砕機である。

【０００８】この手段によれば、破砕室に収容された被
破砕物は押圧部材によって破砕ローラに押し付けられる
ので、被破砕物が飛び跳ねたり踊ったりすることを防止
できるために、迅速かつ確実に破砕することができると
ともに、破砕片を破砕ローラと破砕室の壁面縁部との間
に設けられた間隙から排出するように構成したので、被
破砕物が破砕されないまま噛み込まれることが防止さ
れ、破砕機の破壊を防止することができる。したがっ
て、硬度が高く、粘り強い材質の被破砕物に対しても容
易に破砕を行うことができる。

【０００９】ここで、前記押圧部材の先端面は、前記破
砕ローラの周面と略対応した凹状円筒面に形成されてい
ることが好ましい。この手段によれば、押圧部材によっ
て被破砕物を破砕ローラに押し付けながら破砕してい
き、最終的に押圧部材が最も破砕ローラに接近した状態
で、押圧部材と破砕ローラの周面との間隔をほぼ一定に
することができるので、被破砕物が大きな塊として残る
ことがなく、最後まで確実に破砕することができる。

【００１０】また、前記押圧部材は、前記破砕ローラに
向かう方向に伸びるガイド軸に案内されていることが好
ましい。この手段によれば、押圧部材を破砕ローラの方
向に正確に移動させることができるとともに、押圧部材
と破砕室の壁面との間の破砕片の噛み込みを防止するこ
とができる。

【００１１】さらに、前記破砕ローラの周面には、前記
破砕ローラの軸線方向に隣接した位置を通過するように
配列された複数の断面山状の破砕ブレードが分散配置さ
れているとともに、該破砕ブレードの間の谷部に対応す
る位置を通過するように複数の補助ブレードが分散配置
されていることが好ましい。この手段によれば、断面山
状の破砕ブレードによって確実に被破砕物を掻き取るこ
とができるとともに、補助ブレードによって、破砕ブレ
ードの谷部に対応する、被破砕物の破砕面に形成された
山部を掻き取ることができるので、押圧部材と破砕ロー
ラとの間に破砕ブレードの形状に対応した破砕面を有す
る薄片状の被破砕物が残存することを防止できる。

【００１２】この場合にはさらに、前記補助ブレード
は、前記破砕ブレードを取付けた取付部材に取付されて
いることが望ましい。この手段によれば、破砕ブレード
と補助ブレードとを正確に位置決めできるとともに、破
砕ブレードと補助ブレードとを別々に破砕ローラに取付
する必要がなくなるので、ブレードの取付作業が容易に
なる。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る破砕機の実施形態について説明する。図１は本実
施形態における破砕機の全体構成を示すものである。フ
レーム１０の内部には剛性の高い材質で形成された基準
盤１１が水平に配置されている。基準盤１１の表面１１
ａは平坦かつ平滑な面に形成されている。

【００１４】この基準盤１１の上には、硬度の高い鋼材
で形成された押圧部材１２が図示左右に移動可能に配置
されている。この押圧部材１２は、後述するように、装
置の左右側面部に固定された一対のガイド軸に案内され
ており、このガイド軸に沿って移動自在に取り付けられ
ている。押圧部材１２は基準盤１１の表面１１ａに対し
て僅かに離れた状態に上記ガイド軸によって支持されて
おり、その下端には、基準盤１１の表面１１ａに摺擦す
るように前後端部に取り付けられた２つの除塵ブラシ１
２ｂ，１２ｂが取り付けられている。

【００１５】押圧部材１２の背面部（図示左端）には、
油圧シリンダ１３のシリンダロッド１３ａが接続されて
おり、油圧シリンダ１３の動作に従って押圧部材１２が
基準盤１１に沿って図示左右方向に移動するように構成
されている。

【００１６】押圧部材１２及び油圧シリンダ１３の上方
には、上記フレーム１０に支持された搬送板１４が固定
されている。この搬送板１４の表面側には、多数の搬送
ローラ１５が図示左右方向に配列されており、それぞれ
の搬送ローラは回転自在に軸支されている。搬送板１４
の図示右側には、同様の構造を持った可動搬送板１６が
配置されており、この可動搬送板１６の表面側にも複数
の搬送ローラ１７が取り付けられている。

【００１７】可動搬送板１６の図示右側には、フレーム
１０に固定された箱状体によって画成された破砕室２０
が構成されている。この破砕室２０の図示左側は開口
し、被破砕物の導入口２１となっている。破砕室２０の
底面部は、上記基準盤１１によって構成されており、こ
の基準盤１１における図示右側の部分の表面１１ａが破
砕室２０の壁面を構成するようになっている。

【００１８】破砕室２０における導入口２１の下側縁部
には、上記可動搬送板１６の端部が軸支されている。ま
た、可動搬送板１６の下面は、フレーム１０に対して回
動自在に取り付けられた油圧シリンダ１８のシリンダロ
ッド１８ａに対し、回動自在に取り付けられている。そ
の結果、油圧シリンダ１８の動作により可動搬送板１６
を上方へ回動させることによって導入口２１がちょうど
閉鎖されるように構成されている。

【００１９】破砕室２０の上部には開閉蓋２２が着脱自
在に取り付けられている。破砕室２０の図示右側におい
ては、上記基準盤１１が開口し、この開口部に一部が収
容されるように配置された破砕ローラ２３が設けられて
いる。この破砕ローラ２３はフレーム１０に対して固定
され、図１の紙面に垂直な方向に伸びる下支軸２４に対
して軸受け２５を介して回転自在に取り付けられてい
る。

【００２０】破砕ローラ２３は、装置の側面部に配置さ
れたフライホイール２６に対して固定されている。この
フライホイール２６は伝動ベルト２７を介してベルト車
２８に連結され、ベルト車２８は伝動軸２９を介してベ
ルト車３０に接続されている。ベルト車３０は伝動ベル
ト３１を介して駆動モータ３２のプーリ３３に連結され
ている。

【００２１】破砕ローラ２３の上方には、破砕ローラ２
３と僅かに離れた状態で、補助ローラ３４が配置されて
いる。この補助ローラ３４は、フレーム１０に固定され
た上支軸３５に対し回転自在に取り付けられている。補
助ローラ３４は、上記フライホイール２６の配置されて
いる側とは逆の装置側面側でベルト車３６に連結されて
おり、このベルト車３６は伝動ベルト３７を介して、破
砕ローラ２３に接続されたベルト車３８に連結されてい
る。

【００２２】破砕ローラ２３の下方には、基準盤１１の
開口部を通して破砕ローラ２３の周面と対向する回収部
３９が設けられ、この回収部３９の下端は、そのままス
クリューコンベア４０に連通している。スクリューコン
ベア４０は、図１の紙面と垂直方向に斜めに配置されて
おり、その内部には、搬送スクリュー４１が回転自在に
収容されている。スクリューコンベア４０の最下部に
は、駆動モータ４２が配置され、この駆動モータ４２は
搬送スクリュー４１を回転させるようになっている。

【００２３】スクリューコンベア４０の最上部は装置側
面部に突出し、その突出部に図示しない排出口が設けら
れている。破砕ローラ２３によって破砕された樹脂は、
回収部３９に落下して、スクリューコンベア４０の内部
に入り、搬送スクリュー４１によってその軸線方向に搬
送され、上記排出口から排出されるように構成されてい
る。

【００２４】被破砕物Ｐは、図示左側の搬送板１４上に
載置された後、搬送ローラ１５上において押されて移動
され、可動搬送板１６上を同様に搬送ローラ１７によっ
て移動して、導入口２１から破砕室２０内に導入され
る。ここで、搬送ローラ１５、１７を駆動モータ等の駆
動源からの動力によって回転させ、自動的に被破砕物Ｐ
が破砕室２０内に導入されるようにしてもよい。

【００２５】図２に示すように、破砕室２０内に導入さ
れた被破砕物Ｐは、基準盤１１の表面上に載置され、続
いて、油圧シリンダ１３が可動して押圧部材１２が被破
砕物Ｐを図示右側に押圧する。その結果、被破砕物Ｐ
は、予め駆動モータ３２の駆動力によって図示反時計方
向に回転されている破砕ローラ２３の周面に押し付けら
れる。破砕ローラ２３の周面には多数の破砕ブレードが
取り付けられているため、この破砕ブレードによって被
破砕物Ｐは徐々に破砕され、その破砕片は、破砕室の壁
面を構成する基準盤１１の先端部の開口縁部１１ｂと破
砕ローラ２３の周面との間の間隙から回収部３９の内部
に落下する。

【００２６】破砕ローラ２３を軸支する水平軸２４は、
図３に示すように、基準盤１１の表面１１ａよりも距離
ｄだけ上方に配置されており、したがって、破砕ローラ
２３のの中心位置もまた基準盤１１の表面１１ａよりも
やや上方に配置されている。これに対して、押圧部材１
２が最も破砕ローラ２３に接近している状態で、押圧部
材１２の先端面１２ａはほぼ破砕ローラ２３と同芯の凹
状円筒面になるように形成されている。

【００２７】この結果、押圧部材１２は被破砕物Ｐを斜
め下方に押圧して被破砕物Ｐの浮き上がりや乗り上げを
防止することができるとともに、押圧部材１２が破砕ロ
ーラ２３に最も接近したとき、先端面１２ａのほとんど
の部分が破砕ローラ２３の周面に対して同じ距離を保つ
ようになっているため、押圧部材１２と破砕ローラ２３
との間に、回収部３９への通過を妨げるような形状の被
破砕物Ｐが残らないように配慮されている。

【００２８】補助ローラ３４は、破砕ローラ２３よりは
小径に形成され、破砕ローラ２３の中心軸のほぼ直上位
置に中心軸を備えている。補助ローラ３４の周面にもブ
レードが多数植設されている。このブレードは破砕ブレ
ードと同形のものでもよいが、単に爪状のもので構わな
い。補助ローラ３４は破砕ローラ３４と同方向に回転駆
動する。このため、破砕ローラ２３の周面にて破砕され
ている被破砕物Ｐが、破砕時の応力によって上方へ飛び
跳ねたり、踊ったりした場合に、補助ローラ３４の周面
に衝突することによって再び下方の破砕ローラ２３の側
に押し付けられ、破砕処理が行われるようになってい
る。

【００２９】実際には、被破砕物Ｐは押圧部材１２によ
って破砕ローラ２３に押し付けられており、しかも、図
３に示すように、破砕ローラ２３の中心高さは基準盤１
１の表面１１ａよりも距離ｄだけ高く設定されているの
で、被破砕物Ｐが上方へ飛び跳ねたり、踊ったりするこ
とはほとんどない。しかしながら、被破砕物Ｐと破砕ロ
ーラ２３との間に急激な応力が加わったり、被破砕物Ｐ
の背が高く安定性が悪かったりした場合に、上方へ飛び
出る場合はあり、このような場合に、補助ローラ３４は
有効に作用する。

【００３０】図３においては、被破砕物Ｐを破砕室２０
内に導入した後、導入口２１を可動搬送板１６によって
閉鎖した状態を示している。可動搬送板１６は、上述の
ようにフレーム１０に対して回動自在に取り付けられ、
装置の両側面部に取り付けられた一対の油圧シリンダ１
８のシリンダロッド１８ａに接続されている。油圧シリ
ンダ１８を動作させてシリンダロッド１８ａを伸縮させ
ると、これに伴って可動搬送板１６は、図１に示す水平
姿勢から、導入口２１を閉鎖する垂直姿勢にまで約９０
度の範囲で回動する。

【００３１】上述のように可動搬送板１６で導入口２１
を閉鎖することによって、破砕室２０内に導入された被
破砕物Ｐが破砕ローラ２３によって破砕されている場
合、破片が導入口２１から外部へ飛び出ることがなく、
作業者が怪我などを負う危険性を低減できる。

【００３２】上記油圧シリンダ１３，１８及び駆動モー
タ３２，４２は、基準盤１１の下方に配置された制御装
置Ｅによって適宜のプログラムに従って制御され、稼動
するようになっている。この制御装置Ｅには、押圧部材
１２に対する負荷によって処理プログラムを変更した
り、処理を中止したりするフィードバック制御系が構成
されていてもよい。また、可動搬送板１６が導入口２１
を閉鎖していないと押圧部材１２が移動しなかったり、
搬送ローラ２３が回転しない等の、安全のための構成を
備えていてもよい。

【００３３】図４は、破砕ローラ２３の周面に埋設され
る破砕ブレード４１の形状、構造を示す斜視図である。
この破砕ブレード４１は超硬質の合金を材料とし、ブレ
ード形状が略山形に形成されている。破砕ブレード４１
は鋼材で構成されたホルダ４０の支持部４０ａによって
位置決め支持された状態で取り付けられている。なお、
図示の矢印Ｆは、破砕ローラ２３の周面の回転方向を示
すものである。

【００３４】ホルダ４０には、破砕ブレード４１に対し
て回転方向Ｆにおける後方側に、補助ブレード４２が取
り付けられている。この補助ブレード４２は、略角形の
ブレード形状を備えている。補助ブレード４２は、その
ブレード部分が破砕ブレード４１とは横方向（破砕ロー
ラ２３の軸線方向）にずれた位置に配置されるように取
り付けられている。

【００３５】上記図４に示す破砕ブレード４１は、ホル
ダ４０によって破砕ローラ２３の周面上に分散した状態
に取り付けられている。破砕ローラ２３の断面形状とそ
の周囲の構造とを図５に示す。破砕ローラ２３の周面に
対して水平方向の位置に対向する基準盤１１の端部に
は、破砕ブレード４１の通過領域を確保した鋸歯形状の
開口縁部１１ｂが形成されている。また、基準盤１１と
は反対側にも同様の開口縁部４４ｂを備えた対向板４４
が配置されている。

【００３６】図６には、破砕ローラ２３の周面上に取付
られた破砕ブレード４１の位置を示すものである。破砕
ブレード４１は、その山形のブレード面が破砕ローラ２
３の軸線方向（図示横軸方向）に連続するようなピッチ
で取り付けられており、しかも、その取付位置は、破砕
ローラ２３の軸線方向に隣接するものが、ローラ周面上
にて５０度ずつ異なった位相になるように配置されてい
る。複数の破砕ブレード４１は、上記５０度の間隔でロ
ーラ周面上を螺旋状に配列されている。

【００３７】上記のような破砕ローラ２３の構造によっ
て、被破砕物Ｐは、破砕ブレード４１によってその表面
を掻き取られながら破砕されていく。掻き取られた破砕
片は、図５の基準盤１１の開口縁部１１ｂとの間から回
収部３９へと落下し、また、破砕ローラ２３の周面に付
着した破砕片のうち大きなものは、対向板４４の開口縁
部４４ｂによってやはり回収部３９へと掻き落とされ
る。

【００３８】ここで、破砕ブレード４１のみで被破砕物
Ｐを破砕していくと、図５の開口縁部１１ｂと同様の形
状に被破砕物Ｐの破砕面が加工され、最後に、当該破砕
面を備えた薄い板状体が残ってしまう場合がある。この
ため、補助ブレード４２を設け、被破砕物Ｐの破砕面に
形成された山形形状の山部を掻き取ることによって、残
った板状体をもばらばらにすることができ、被破砕物Ｐ
を最終的には完全に破砕することができる。

【００３９】図７は、上記実施形態における押圧部材１
２の案内構造を示すものである。押圧部材１２は、装置
の内部の押圧部材１２の両側側面部に取り付けられた一
対のガイド軸４５，４５を抱え込むように構成され、こ
れらのガイド軸４５に支持された状態でガイド軸４５に
対し摺動するように構成されている。ガイド軸４５はフ
レーム１０に対して押圧部材１２の移動方向に伸びるよ
うに配設されている。

【００４０】この押圧部材１２の支持方法によれば、押
圧部材１２を所定の方向に正確に向けた状態とすること
ができるとともに、応力に対して強い構造とすることが
できる。また、処理工程において発生する破砕片が基準
盤１１の表面上に残っていても、押圧部材１２を基準盤
１１の表面上を摺動するように構成した場合のように破
砕片が押圧部材１２と基準盤１１との間に挟まることを
防止でき、押圧部材の駆動系や案内構造に損傷を与える
恐れがない。この場合、本実施形態では、押圧部材１２
と基準盤１１との間隙に破砕片が侵入しないように、除
塵ブラシ１２ｂ（図１乃至図３参照）を押圧部材１２の
前後端部に設けているので、当該間隙に破砕片が挟ま
り、押圧部材１２の案内構造を破壊したり、移動方向の
精度が狂ったりする恐れをさらに低減している。

【００４１】本実施形態によれば、減容処理を施した廃
棄樹脂等の硬度が高く粘り強いものに対しても大きな動
力を必要とせずに確実に破砕することができる。これに
対して、例えば、一対の破砕ローラによって破砕しなが
ら、破砕ローラ間に引き込む従来形式の破砕機において
は、硬度の高い、粘り強いものを破砕しようとすると、
破砕ローラの回転駆動力をきわめて高くする必要があ
り、一方、破砕ローラの回転駆動力をあまりにも強くし
過ぎると、破砕ローラ間に被破砕物を噛み込み、破砕ロ
ーラの軸受けを破壊してしまうという欠点がある。

【００４２】本実施形態では、押圧部材によって破砕ロ
ーラに対して被破砕物を押し付けるように構成している
ため、被破砕物に対して破砕ローラに対する圧力を加え
ることができるので、確実に被破砕物を破砕することが
できる。特に、破砕ローラに対して基準盤の開口縁部を
対向させているため、被破砕物を噛み込むこともなく、
また、破砕ローラと開口縁部との間隙を通過する破砕片
のみが排出されるようになっており、被破砕物を均一に
細かく砕くことが可能となる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、破
砕室に収容された被破砕物は押圧部材によって破砕ロー
ラに押し付けられるので、被破砕物が飛び跳ねたり踊っ
たりすることを防止できるために、迅速かつ確実に破砕
することができるとともに、破砕ローラと破砕室の壁面
縁部との間に設けられた間隙から排出するように構成し
たので、被破砕物が破砕されないまま噛み込まれること
が防止され、破砕機の破壊を防止することができる。し
たがって、硬度が高く、粘り強い材質の被破砕物に対し
ても容易に破砕を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る破砕機の実施形態の構造を示す縦
断面図である。

【図２】同実施形態における破砕時の状態を示す縦断面
図である。

【図３】同実施形態における破砕時の異なる状態を示す
縦断面図である。

【図４】同実施形態における破砕ローラの周面上に取り
付ける破砕ブレードの構造を示す斜視図である。

【図５】同実施形態における破砕ローラと周囲構造との
関係を示す横断面図である。

【図６】同実施形態における破砕ローラの周面上の破砕
ブレードの位置を示すブレード配置図である。

【図７】同実施形態における押圧部材の案内構造を示す
概略構成図である。

【符号の説明】

１０ フレーム １１ 基準盤 １２ 押圧部材 １２ａ 先端面 １３ 油圧シリンダ １４ 搬送板 １６ 可動搬送板 １８ 油圧シリンダ ２０ 破砕室 ２１ 導入口 ２３ 破砕ローラ ３４ 補助ローラ ３９ 回収部 ４０ スクリューコンベア

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 投入された被破砕物を収容する破砕室
   と、該破砕室の一方に配置された破砕ローラと、前記破
   砕室の他方から移動し、前記被破砕物を前記破砕ローラ
   に向かって押し付けるように構成された押圧部材と、該
   押圧部材を移動させる部材駆動手段と、前記破砕ローラ
   を回転駆動するローラ駆動手段とを備えており、 前記被破砕物の破砕片を、前記破砕ローラと前記破砕室
   の壁面縁部との間に設けられた間隙から排出するように
   構成した破砕機。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記押圧部材の先端
   面は、前記破砕ローラの周面と略対応した凹状円筒面に
   形成されていることを特徴とする破砕機。
3. 【請求項３】 請求項１において、前記押圧部材は、前
   記破砕ローラに向かう方向に伸びるガイド軸に案内され
   ていることを特徴とする破砕機。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記破砕ローラの周
   面には、前記破砕ローラの軸線方向に隣接した位置を通
   過するように配列された複数の断面山状の破砕ブレード
   が分散配置されているとともに、該破砕ブレードの間の
   谷部に対応する位置を通過するように複数の補助ブレー
   ドが分散配置されていることを特徴とする破砕機。
5. 【請求項５】 請求項４において、前記補助ブレード
   は、前記破砕ブレードを取付けた取付部材に取付されて
   いることを特徴とする破砕機。