JPS6043777B2 - 廃材を細分する装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は廃材を破断かつ剪断して関連工程で処理するか
、あるいは再循環するのに適した形態まで小さくするよ
う作動する装置に関する。

交互に重ねられた切断あるいは剪断要素を備えた平行の
軸が設けられている、種々の廃材用剪断装置がある。

該軸は反対方向に駆動されるので前記の交互に重ねられ
た剪断要素がハサミの作用に・酷似の剪断作用により廃
材を小さくするように作動する。また、小さくされた材
料の寸法を測定するために、剪断装置には前記軸と交互
に重ねられた要素との出口側にスクリーン装置を設ける
ことを提案されてきた。さらに、従来の装置において軸
を低速、かつ同調あるいは異つた速度のいづれかで回転
させることも提案されてきた。従来の剪断装置では流体
圧モータ装置を閉鎖ループ、あるいは開放ループで駆動
接続（ドライブフックアップ）に配設している。

廃材が過負荷となつたり、あるいは軸回転を停止させよ
うとする場合に生じる流体圧の異常上昇を検出する配備
もなされている。その検出装置は過負荷を解放するため
に軸の通常駆動方向を逆転させるために設けられている
。前記軸の逆転は圧力上昇の初期検出から短時間後に開
始し、通常駆動方向への復帰は適当な調時装置により制
御されている。剪断要素を具備した平行の反対回転軸を
使用した形式の剪断装置は米国特許第３５０２２７６号
、同第３５７８２５訝、同第３６６２９６４号、同第３
６６４５９２号、同第３８６０１８吋、同第３８６８０
６鏝、同第３９９１９４４号および同第４０３４９１８
号に例示されている。

前述の装置には共通の問題があり、これらは廃材の希望
する剪断効果をつくに出すために軸を駆動する方法が唯
一であり、細かい材料あるいは粗い材料をつくり出すた
めの配備がなされていないことを含む。逆転を行うよう
にされた従来の装置は、その逆転を材料の詰りを解除し
ようとするためにのみ行つている。本発明の目的は廃材
を細かい材料や、あるいは粗い材料につくたり、かつ廃
材を短い長さに分断するように剪断装置の能力を向上さ
せることである。

本発明の目的は細長い廃材を分断し、分断後該廃材を剪
断するよう作動する要素を提供し、かつ本剪断装置を通
過した廃材の寸法を測定するために、選定した位置に保
持されている回転軸の外側にケージ装置を提供すること
である。

したがつて、本発明は一対の反回転軸と、いづれかの軸
回転方向に対して一方の軸の剪断刃が他方の軸の剪断刃
と相互に適合する位置で各軸に担持された剪断刃と、前
記剪断刃の軌道へ細かくすべき廃材を導く装置と、前記
廃材の導入装置の反対側で前記剪断刃の軌道に隣接して
設けられ、前記剪断刃の作用を受けた廃材を解放する開
口を備えたケージ装置と、前記剪断刃の軌道へ突出する
位置で前記ケージ装置によつて担持され、廃材を剪断す
る際前記剪断刃と協働するくし歯と、前記くし歯上で廃
材を予備分断するために前記くし歯を通つて前記剪断刃
が下方へ運動するように前記軸を反対方向に駆動する装
置とを含み、前記剪断刃が協働して予備分断に続き前記
ケージ装置に隣接して廃材を剪断することを特徴とする
廃材を細分する装置を提供する。

さて図面を参照すれば、第１図には廃材剪断部材を囲む
フレーム９と廃材受入れホッパ１０とが含まれている装
置の全体図が示されている。

ギヤボックス１１が前記フレーム９に取り付けられ、コ
ンベヤ１３を収容するに十分フレーム９を持上げるため
に適当な脚１２に前記２つの部材が支持されている。前
記コンベヤについては追つて詳細に述べる。ギヤボック
スにはカップリング装置１４が設けられており、該カッ
プリングは後述するように逆転可能な形式の油圧モータ
１５と関連している。ギヤボックス１１内の歯車機構に
ついては、カップリング１４を通して突出する単一の軸
（図示せず）が反対方向や種々の回転速度で軸１６と１
７（第２図参照）を回転させるために適当な歯車を駆動
する周知の部材より構成された歯車機構と考えてよいの
でその詳細を説明する必要はないと思われる。第３図に
おいて、フレーム９の底部はヒンジ付き軸１９に支持さ
れたケージ１８を担持し、該軸１９はケージ１８の部分
として形成されたヒンジ要素２０（第１図参照）を貫通
することが了解される。

ヒンジ要素２０はフレームに担持されたヒンジ要素２０
を備えたヒンジ組立体を構成する。第３図に示すように
、ケージ１８はシリンダ２３から突出する一対のピスト
ンロッド２２の形態の作動装置によつて作動する。シリ
ンダ２３はフレーム９の長手方向構造部材２５に担持さ
れたベアリングサポート２４に枢着されている。本発明
による装置は前述したものと同じ第２のケージ１８を有
する。第２図と第３図とを参照すれば、フレームにはベ
アリング２４用の張出しサポートを形成する構造ブラケ
ット２６が設けられている。

第２図においては、フレーム９の長手方向の各側に一対
の作動シリンダ２３が設けられており、各対の該シリン
ダ２３は枢着ブラケット１８Ａにおいてピストンロッド
２２によりケージ１８と作動接続されている。閉鎖する
と、概ね軸１６と１７との間の長手方向中心線に位置す
る相合面で合わされる２個のケージが設けられている。
停止部材１８Ｂが前記ケージを位置づけるために設けら
れている。軸１６と１７とはギヤボックス１１の位置と
は反対の端部にある張出しベアリング組立体２７に適当
に支持される。各ケージ１８は、軸１６の剪断ディスク
２９が軸１７の剪断ディスク３０と交互に重なるように
隔置関係で配設された複数のくし歯２８を担持しており
、軸１６の各剪断ディスクは隔筒２９Ａによつて、軸１
７の各剪断ディスクは隔筒３０Ａによつて離置関係で保
持されている。

さらに、くし歯２８の厚さは、各くし歯と隣接する対の
ディスクとの間に空隙ができるようなものであり、くし
歯は、第３図に示す閉鎖位置にケージ１８があると軸１
６と１７とに向かつて半径方向に突出するｊことによつ
て糸状の廃材が剪断ディスク２９と３０とに巻きつかな
いようにする。剪断ディスク２９と３０との各々には一
対の半径方向に突出した剪断刃３１と３２とが形成され
ており、該刃は対称的で、相対方向に向けられた刃であ
つて、軸１６と１フとの回転中ディスク２９と３０とに
近接して通りハサミ型の剪断作用をつくり出す。第３図
でみた場合、軸１６と１７との通常作動方向は剪断刃３
１と３２とが内方に回転して前記軸の間を下方へ通るよ
うなものである。ケージ１８が閉鎖すると、刃３１と３
２とは廃材に対し作用を続け、それらが最終的にケージ
の開口を通過してコンベヤ１３上に落下し適当な貯め区
画へ運ばれるような寸法に寸断する。ケージ１８の閉鎖
位置ではくし歯２８は細長に廃物がくし歯２８の下縁上
で分断されるような位置で剪断刃３１と３２とにより捕
促されうるように位置されている。軸１６と１７は逆転
し、剪断刃３１と３２とが前記軸の間で上方へ通るよう
に回転すると、管、梱包箱、パレット等の細長い廃材は
１個以上のくし歯２８をまたがりこれら材料をより小さ
い部分へ分断するために刃３１と３２とにより激しく打
たれるようにする。軸１６と１７との回転方向とか無関
係に、第３図に示すケージが完全に閉鎖した状態では、
くし歯２８は廃材が隔筒２９Ａあるいは３０Ａの周りで
巻きつかず、かつ廃材を細かくして、その廃材がケージ
を通過しコンベヤ１３上に落下するよう剪断刃３１と３
２と協働する位置にある。フレーム９での剪断ディスク
と剪断刃との作業室は作動シリンダ２３を作動させるこ
とにより底で完全に開放しケージを点線位置へ運動させ
廃材が極めて容易に通過できるようにする。ケージが後
退、即ち完全に開放した位置にあると、くし歯２８は剪
断刃３１と３２の運動軌道から著しく後退させられる。
第４図においては、ケージ１８は部分的に開放された位
置で示されており、ケージが完全後退位置から運動する
前にフレーム９の両端壁を通して細長い棒３４を手で挿
入することによりその部分開放位置に保持されている。
棒３４はケー１８の。表面と接することによつてくし歯
２８を軸１６と１７、および該軸に支承された剪断ディ
スク２９と３０とに関連した作動位置に位置させる。第
１図に関して前述したケージ１８の取付け部は、作動装
置２３がケージ１８を完全に後退させたとき（の位置以
外はくし歯２８が剪断ディスク２９と３０およびそれら
の刃と有効に協働するよう位置させるためにヒンジ付き
軸１９の周りを枢動する。ケージ１８とくし歯２８とを
選択的に位置させることによりケージの開口の寸法によ
つて測定される細かい廃材と、棒３４を使用することに
よりケージ１８が部分開放位置に保持される際に測定さ
れる粗い廃材とをつくれるようにする。本発明による装
置は剪断刃３１と３２とが軸１６と１７との外側の周り
で下方へ通過するように前記軸を回転させることによつ
て固定くし歯２８上で細長い廃材を分断かつ剪断できる
。第５図は油圧駆動装置とその関連制御装置とを・概略
的に示す。

前述のように、平行の軸１６と１７とはギヤボックス１
１とカップリング１４とを介して可逆油圧モータ１５に
より駆動される。フレーム９の底部出口を制御するケー
ジ装置１８は油圧式のピストンとシリンダとからなる作
動装置２３により位置決めされる。好ましい油圧装置は
適当な容量の電源４２をもつ電動モータ４１により駆動
される単向性ポンプ４０より構成されている。該ポンプ
４０はフィルタ４４を介して貯槽４３から油圧流体を吸
引し、ポンプから洩れた分は管路４０Ａにより集められ
、貯槽４３に戻される。ポンプから出る流体は導管４５
により導かれ逆止弁４６とフィルタ４７を通し流体指向
弁４８へ送られる。該弁４８は通常のばねにより制御さ
れた位置を有し、この位置では圧力流体は導管４９中へ
導かれ、逆止弁５０を通つて蓄圧装置５２に接続された
導管５１へ流入する。該蓄圧装置は適当な圧力レベルま
で流体で充される。希望圧力に到達すると、調整可能な
圧力センサ５３が応答し、ボックス５４中で組立てられ
た制御装置（その詳細は示す必要ないと思われる）へ信
号を伝える。蓄圧装置５２への油圧流体の充てんと同時
に、圧力流体は導管５５により弁５６を通して導かれる
。

該弁５６は、通常のばねで制御された位置を有し、この
位置ではフレーム９の底部でケージ１８を閉鎖する方向
にピストンロッド２２を移動させるために圧力流体が導
管５７と流量制御変調器５８を通り各作動装置２３へと
流れる。作動装置２３の反対側の端は共通導管６０によ
つて接続され、弁５６の戻り側と貯槽４３へ流量制御変
調器５８を介して圧力流体を戻す。前記変調器は流体の
流量を希望速度て測定することにより作動装置がケージ
１８を急激に開閉しないようにする。逆止弁５０の蓄圧
装置側の装置を保護するために過負荷安全装置６２が導
管５１中へ接続されている。圧力センサ５３がコントロ
ールボックス５４へ信号を送ると、制御信号が弁４８の
ソレノイド６３へ伝達され導管４５中の圧力流体が可逆
制御弁６５へ流れるように導管６４へ導かれる位置へ該
ソレノイドを移す。

弁６５は、コントロールボックス５４を介して圧力セン
サ５３からの信号に応答するソレノイド６６によつて通
常の中立流れ位置から移される。このようにして、導管
６４中の圧力流体はホース６７を介して可逆モータ１５
に供給され、上方からみて軸１６と１７とが相互に向か
つて回転する前進方向に該モータを駆動する。ホース６
８を通るモータ１５からの戻り流体は弁６５を介して導
管６９へ導かれ、水冷熱交換器７０を通つてフィルタ７
１を介して貯槽４３へ戻る。モータ１５を始動させるセ
ンサ５３からの信号は、また、水供給制御弁７３にある
ソレノイド７２も付勢し、供給源７４から熱交換器７０
に接続された導管７５へ冷却水を送入する。冷却水は圧
力流体がモータへ供給される限り熱交換器７０へ供給さ
れ続ける。また、モータ１５への圧力流体供給導管６４
には圧力解放装置７６が設けられている。剪断装置へ供
給された材料が著しく詰つて軸１６と１７の回転を止め
てしまうことがある。

その場合、圧力センサ７７が解放装置７６を開放させる
値以下のところで導管６４中の圧力増加に応答する。セ
ンサ７７からの信号はコントロールボックス５４へ伝達
され、該ボックス５４はその中のタイマ（図示せず）に
よつて決定される極めて短い時間モータ１５の回転を逆
転させる信号を弁６５のソレノイド７８へ発信する。タ
イマの時間が経過すると、モータ１５を前進回転にする
よう弁６５を戻す信号をソレノイド６６に出す。最初の
モータ逆転時、軸回転の遅くなつた原因が除去されない
とソレノイド７８が再付勢し、前と同様の短い時間モー
タ１５を再度逆転させる。タイマ（図示せず）はセンス
７７が圧力上昇に応答する毎に応答し、もしモータ１５
の逆転サイクルが３０秒間に３回以上続くとか、あるい
はその他の希望する経過時間が過ぎたならば、制御装置
がソレノイド５７に信号を出し弁５６を作動させて蓄圧
装置を導管６０に接続して作動装置２３がケージ１８を
開放して詰りの原因となつた材料をはき出すような要領
でカウンタ装置７９が信号をコントロールボックスへ送
る。前記材料のはき出しはモータ１５が逆転サイクル中
にある間に行われる。第３図と第４図とに示すように、
本発明による装置は通常の方向でモータ８１（第５図参
照）により駆動され剪断された材料を適当な集積区画（
図示せず）へ搬送するコンベヤ１３を含む。剪断装置が
詰りを生じさせた材料に出会い、モータ１５を逆転させ
て詰りを解消しない場合、制御装置がケージを開放させ
、コンベヤモータ８１と逆転させることによつて排出す
べき材料はコンベヤ１３によつて廃棄するため第２の集
積区画へ導かれる。前述の好適実施例においては、油圧
回路図は、油圧圧力流体を作動装置２３の回路並びに可
逆モータ１５の回路へ供給する単一のポンプ４０の使用
を示している。１個のポンプが導管４９に接続されて弁
４８を排除し、第２のポンプが制御弁６５に連がる導管
６４に接続されるように、別々のポンプを設けた前記実
施例に相等する配置も可能である。

当該分野の専問家は２つの装置が異つた機能を有する場
合に別個のポンプを使用することについては認識してい
るので、この２重ポンプ配置について示す必要性はない
と思われる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の特徴を実施した装置の側面図、第２図
は第１図の線２−２に沿つた、詳細を示すために一部破
断した拡大部分上面図、第３図は剪断ディスク、ケージ
装置、くし歯およびケージ作動装置の典型的な配置を示
すために、第２図の線３−３に沿つてみた横断面図、第
４図は第３図と類似であるがケージ装置の調整された位
置を示す部分図、第５図は前述の装置に応用できる制御
装の油圧回路図である。 図において、９・・・フレーム、１１・・・ギヤボック
ス、１５・・・油圧モータ、１６，１７・・・軸、１８
・・ノケージ、１９・・・ヒンジ付き軸、２３・・・作
動装置、２８・・べし歯、２９，３０・・・剪断ディス
ク、２９Ａ・・・隔筒、３２・・・剪断刃。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 廃材受取り開口と廃材放出口を有する作業室を画成
   するフレーム：前記フレーム内で前記放出口より上方に
   作動可能に支持された概ね平行な一対のシャフト：正常
   の方向に前記シャフトを回転させる駆動装置：各シャフ
   トによ離隔位置に担持された切断歯であつて、一方のシ
   ャフト上の切断歯がいずれの方向のシャフト回転に対し
   て他方のシャフト上の切断歯の間の空間にはまり込むよ
   うにされた切断歯；選択された固定位置へ動くように前
   記フレームにより作動可能に担持されたケージ装置であ
   つて、前記固定位置の一方は前記作業室の放出口を横切
   つて延在する位置であり、前記一対のシャフトの下方の
   位置で合う２個の部品に分割されているケージ装置；お
   よび小さくできない材料を吐き出すため前記作業室の放
   出口から後退した位置と廃材を細かくするため前記作業
   室の放出口にまたがつて選択的に延在した位置との間で
   前記ケージ装置を動かすため前記ケージ装置に連結した
   アクチュエータ装置；を含む廃材を細かくする装置。 ２ 前記駆動装置が前記一対のシャフトに連結されて前
   記シャフトを反対方向へ回転させ、各シャフトの前記切
   断歯がシャフト回転のいずれの方向においても廃材を細
   かくするのに有効な半径方向に突出した歯を形成されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の廃材
   を細かくする装置。 ３ 前記ケージ装置が前記半径方向に突出した切断歯の
   運動経路へ向かつて内方へ突出した一連の櫛歯を担持し
   、また前記放出口にまたがつて延在した前記ケージ装置
   および前記シャフトの間で下方へ動く前記切断歯により
   、廃材が前記シャフトの下方で寸断され、前記櫛歯が前
   記切断歯の間から廃材を取り除く所定の位置にあること
   を特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の廃材を細か
   くする装置。 ４ 前記ケージ装置が前記シャフトの切断歯の間の空間
   と整合した所定の位置にある櫛歯を担持し、また前記ケ
   ージ装置の選択された位置に応じて細分の大きさを変え
   られた廃材を放出するため前記底部の放出口に対し前記
   ケージ装置を選択的に位置決めする流体圧制御装置が前
   記ケージ装置に連結された前記アクチュエータ装置に連
   結され、前記固定した櫛歯が廃材を細かくする際に前記
   切断歯と協同する表面を提供することを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の廃材を細かくする装置。 ５ ａ 概ね平行であつて反対回転する一対のシャフト
   であつて、それぞれのシャフトが切断歯を形成された離
   隔したディスクを担持し、前記離隔したディスクがシャ
   フト回転中に相互にぴつたり合い、かつ廃材を細かくす
   る際に相互に協同するような一対のシャフト；ｂ 前記
   シャフトを支持し、かつ廃材の入口および小さくされた
   廃材の移動用の出口を提供するフレーム；ｃ 前記出口
   に隣接して前記フレームに運動可能に取り付けられ、細
   かくされていない廃材を前記出口を通つて移動しないよ
   うに保持する位置を通常占めるケージ装置；ｄ 前記離
   隔したディスクの間の空間へ突出した所定の位置に前記
   ケージ装置により担持され、前記ディスクの間から廃材
   を取り除き、かつ廃材を細かくする際前記切断歯と協同
   する櫛歯；ｅ 前記ケージ装置に連結され、前記出口に
   対し前記通常の位置とは異なつた位置へ前記ケージ装置
   を動かして廃材の細分寸法を調節するアクチュエータ装
   置；ｆ 反対回転する前記シャフトを反対方向へ駆動す
   る流体圧モータ装置；およびｇ 前記モータ装置と前記
   アクチュエータ装置を含む圧力流体回路装置；を含む廃
   材を細かくして廃材の大きさを変える装置。 ６ 前記離隔したディスクに形成された前記切断歯が半
   径方向を向き、また前記一対のシャフトのいずれの回転
   方向においても廃材を細かくする対向した刃を提供する
   ことを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載の廃材を
   細かくして廃材の大きさを変える装置。 ７ 前記櫛歯が前記一対のシャフトのいずれの回転方向
   に対しても前記切断歯の運動経路に対面した対向の刃を
   形成されていることを特徴とする特許請求の範囲第５項
   に記載の廃材を細かくして廃材の大きさを変える装置。 ８ 前記アクチュエータ装置は、廃材が前記出口を通る
   のを妨げないように前記ケージ装置と櫛歯を取り払う位
   置まで運動可能であることを特徴とする特許請求の範囲
   第５項に記載の廃材を細かくして廃材の大きさを変える
   装置。９ 前記圧力流体回路装置が前記アクチュエータ
   装置に選択的に接続可能で前記ケージ装置を前記出口に
   対して動かし、かつ前記モータ装置に接続可能で前記一
   対のシャフトを回転させる流体ポンプと、前記圧力流体
   回路装置にある流体圧力応答装置を含み、前記流体圧力
   応答装置は前記モータ装置への圧力の上昇を感知し、か
   つ所定時間の間前記モータ装置を周期的に逆転させ、前
   記所定時間の後で前記モータ装置が逆転したままであり
   、かつ前記アクチュエータ装置が前記ケージ装置を動か
   して前記出口を開放して圧力上昇の原因となる廃材を放
   出させることを特徴とする特許請求の範囲第５項に記載
   の廃材を細かくして廃材の大きさを変える装置。