特開 2024-90981 竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024090981

(43)【公開日】2024-07-04

(54)【発明の名称】竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナ

(51)【国際特許分類】

   B02C 13/16 20060101AFI20240627BHJP

   B02C 13/282 20060101ALI20240627BHJP

【ＦＩ】

B02C13/16

B02C13/282

【審査請求】未請求

【請求項の数】10

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022207214

(22)【出願日】2022-12-23

(71)【出願人】

【識別番号】000001052

【氏名又は名称】株式会社クボタ

(74)【代理人】

【識別番号】100107478

【弁理士】

【氏名又は名称】橋本 薫

(72)【発明者】

【氏名】白井 淳彦

(72)【発明者】

【氏名】田上 弘俊

【テーマコード（参考）】

4D065

【Ｆターム（参考）】

4D065AA16

4D065AA18

4D065BB11

4D065EB20

4D065ED06

(57)【要約】

【課題】筒状のシェルの上部に配設された投入フードが破損・摩耗することを極力回避することができる竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナを提供する。
【解決手段】筒状のシェルと、前記シェルの内周に固定されたシェルライナと、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配され、前記シェルライナとの間で被破砕物を破砕する破砕機構を備えたロータと、前記ロータの上部で回転可能に配されたブレーカと、を備えた竪型破砕機であって、前記シェルライナは、第１ライナ部５Ａと、前記第１ライナ部よりも径方向内側に突出する第２ライナ部とが、前記シェルの内周に沿って交互に配列され、前記第１ライナ部５Ａの上端部に、内側へ向けて突出する鍔部５５を備えている。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

筒状のシェルと、前記シェルの内周に固定されたシェルライナと、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配され、前記シェルライナとの間で被破砕物を破砕する破砕機構を備えたロータと、前記ロータの上部で回転可能に配されたブレーカと、を備えた竪型破砕機であって、
前記シェルライナは、第１ライナ部と、前記第１ライナ部よりも径方向内側に突出する第２ライナ部とが、前記シェルの内周に沿って交互に配列され、
前記第１ライナ部の上端部に、内側へ向けて突出する鍔部を備えている竪型破砕機。

【請求項2】

前記シェルの上部に投入フードが配設され、
平面視で、前記投入フードの下端内面が、前記シェルライナの上端内面と同一位置または径方向外方に位置するように構成されている請求項１記載の竪型破砕機。

【請求項3】

前記第１ライナ部のうち前記ロータの回転方向の前方側の端部に、第２ライナ部の厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部を備えている請求項１記載の竪型破砕機。

【請求項4】

前記突出部は、前記第１ライナ部の内壁面に前記端部に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部を備えている請求項３記載の竪型破砕機。

【請求項5】

第１ライナ部の内壁面は、前記鍔部と前記突出部を除いて平面に形成されている請求項３または４記載の竪型破砕機。

【請求項6】

筒状のシェルの内周に固定され、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配されたロータに備えた破砕機構との間で被破砕物を破砕する竪型破砕機のシェルライナであって、
第１ライナ部と、前記第１ライナ部よりも径方向内側に突出する第２ライナ部とが、前記シェルの内周に沿って交互に配列され、
前記第１ライナ部の上端部に、内側へ向けて突出する鍔部を備えている竪型破砕機のシェルライナ。

【請求項7】

前記シェルの内周に固定された状態で、平面視で前記シェルライナの上端内面が、前記シェルの上部に配設された投入フードの下端内面と同一位置または径方向内方に位置するように構成されている請求項６記載の竪型破砕機のシェルライナ。

【請求項8】

前記第１ライナ部のうち前記ロータの回転方向の前方側の端部に、第２ライナ部材の厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部を備えている請求項６記載の竪型破砕機のシェルライナ。

【請求項9】

前記突出部は、前記第１ライナ部材の内壁面に前記端部に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部を備えている請求項８記載の竪型破砕機のシェルライナ。

【請求項10】

第１ライナ部の内壁面は、前記鍔部と前記突出部を除いて平面に形成されている請求項８または９記載の竪型破砕機のシェルライナ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナに関する。

【背景技術】

【0002】

廃棄された家電製品等の塊状の産業廃棄物を破砕処理するために竪型破砕機が用いられている。

【0003】

竪型破砕機は、下端から上端にかけて次第に拡径する筒状のシェルと、前記シェルの内周に固定されたシェルライナと、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配され、前記シェルライナとの間で被破砕物を破砕する破砕機構を備えたロータと、前記破砕機構の上部で前記縦軸心周りに回転するブレーカ等を備えている。

【0004】

シェルの内部に投入された塊状の廃棄物は、先ずブレーカに打撃されて粗破砕され、続いて筒状シェルの内周部に取り付けられたシェルライナとロータに備えた破砕機構との間で破断処理されて砕片化され、シェルライナとロータとの間の隙間からロータ下部に配置されたディスチャージリングに落下する。

【0005】

ディスチャージリングに落下した砕片は、縦軸心となる回転軸と同軸に軸支されたスイーパの掃引によりディスチャージリングの周壁に形成された開口部から排出部へと掃き出される。

【0006】

特許文献１には、内側にシェルライナを固定した筒状のシェルの中心に設けた回転軸に、ブレーカライナやグラインダなどを設けた破砕機が開示されている。当該破砕機は、シェルの内側に固定したシェルライナを凸部と凹部を有する凹凸シェルライナと、この凹凸シェルライナの凸部より低い低シェルライナを適当な配列で配置固定されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】実開昭５９－１６６８４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

竪型破砕機では、シェルの上部に投入フードが配設され、投入フードから被破砕物がシェルの内部に投入されるように構成されているのであるが、ブレーカの打撃を受けた被破砕物がシェルより上方に弾き飛ばされることがあり、弾き飛ばされた被破砕物が投入フードの開口端に衝突して、投入フードの開口下端部が損傷したり、摩耗が早くなる場合があるという問題があった。

【0009】

図４（ａ），（ｂ），（ｃ）には、上述した従来のシェルライナの一例が示されている。図４（ａ）に示すように、筒状のシェル５の内周に、第１ライナ部５Ａと、第１ライナ部５Ａよりも径方向内側に突出する厚肉の第２ライナ部５Ｂとが、シェル５の内周に沿って交互に配列されている。図４（ｂ）には、第１ライナ部５Ａの平面、正面、底面の説明図が示され、図４（ｃ）には、図４（ａ）の一部拡大図が示されている。第１ライナ部５Ａの内側面は平面に形成されている。

【0010】

図４（ａ），（ｃ）に示すように、一点鎖線の矢印で示す方向にロータ及びブレーカが回転すると、被破砕物がロータに備えたグラインダ（破砕機構の一例）やブレーカとシェルライナとの間で破砕処理されて、砕片がディスチャージリングに落下する。

【0011】

破砕処理により生じた砕片は、ロータの回転に伴って第１ライナ部５Ａの内表面で回転方向に沿って摺動しながら移動し、第１ライナ部５Ａよりも厚肉の第２ライナ部５Ｂと衝突してさらに破砕される。このとき、遠心力の作用を受けながら第１ライナ部５Ａに沿って摺動移動する砕片により、ロータの回転方向の前方側の端部５２、つまりロータの回転方向に沿う第２ライナ部５Ｂと隣接する端部５２近傍の摩耗が進み、或いは第１ライナ部５Ａの端部５２と第２ライナ部５Ｂの間の僅かな隙間に砕片が入り込むことによる端部５２の摩耗が進む結果、第１ライナ部５Ａを頻繁に交換する必要があるという問題もあった。

【0012】

本発明の第１の目的は、上述した従来の問題点に鑑み、筒状のシェルの上部に配設された投入フードが破損・摩耗することを極力回避することができる竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナを提供する点にあり、第２の目的は、シェルライナの摩耗を極力抑制可能な竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナを提供する点にある。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上述の目的を達成するため、本発明による竪型破砕機のブレーカ構造の第一の特徴構成は、筒状のシェルと、前記シェルの内周に固定されたシェルライナと、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配され、前記シェルライナとの間で被破砕物を破砕する破砕機構を備えたロータと、前記ロータの上部で回転可能に配されたブレーカと、を備えた竪型破砕機であって、前記シェルライナは、第１ライナ部と、前記第１ライナ部よりも径方向内側に突出する第２ライナ部とが、前記シェルの内周に沿って交互に配列され、前記第１ライナ部の上端部に、内側へ向けて突出する鍔部を備えている点にある。

【0014】

投入フードからシェルの内部に投入された被破砕物が、ブレーカの打撃を受けて上方に弾き飛ばされることがあっても、第１ライナ部の上端部に備えた鍔部により被破砕物が受け止められる、または軌道が変えられるので、投入フードの開口下端部の損傷・摩耗が回避できるようになる。

【0015】

同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記シェルの上部に投入フードが配設され、平面視で、前記投入フードの下端内面が、前記シェルライナの上端内面と同一位置または径方向外方に位置するように構成されている点にある。

【0016】

平面視で、投入フードの下端内面が、シェルライナの上端内面と同一位置または径方向外方に位置すると、仮に鍔部に衝突した被破砕物がさらに投入フードの開口下端部と衝突することが回避される。

【0017】

同第三の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記第１ライナ部のうち前記ロータの回転方向の前方側の端部に、第２ライナ部の厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部を備えている点にある。

【0018】

ロータの回転に従って砕片が第１ライナ部の平面に沿って摺動移動する際に、先ず突出部が摩耗代として機能することとなり、第１ライナ部の頻繁な交換を回避することができる。

【0019】

同第四の特徴構成は、上述した第三の特徴構成に加えて、前記突出部は、前記第１ライナ部の内壁面に前記端部に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部を備えている点にある。

【0020】

遠心力の作用を受けながら第１ライナ部に沿って摺動移動する砕片が傾斜部に差し掛かると、傾斜部が遠心力に抗して砕片を径方向内側へ案内することとなり、砕片が第１ライナ部の端部と第２ライナ部の間の僅かな隙間に入り込むことが効果的に抑制される。

【0021】

同第五の特徴構成は、上述した第三または第四の特徴構成に加えて、第１ライナ部の内壁面は、前記鍔部と前記突出部を除いて平面に形成されている点にある。

【0022】

第１ライナの内面を平面にすることで、ロータ（グラインダ）との距離に変化を持たせることができ、破砕効果を促進させることができる。

【0023】

上述の目的を達成するため、本発明による竪型破砕機のシェルライナの第一の特徴構成は、筒状のシェルの内周に固定され、前記シェルの内側で縦軸心周りに回転可能に配されたロータに備えた破砕機構との間で被破砕物を破砕する竪型破砕機のシェルライナであって、第１ライナ部と、前記第１ライナ部よりも径方向内側に突出する第２ライナ部とが、前記シェルの内周に沿って交互に配列され、
前記第１ライナ部の上端部に、内側へ向けて突出する鍔部を備えている点にある。

【0024】

同第二の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記シェルの内周に固定された状態で、平面視で前記シェルライナの上端内面が、前記シェルの上部に配設された投入フードの下端内面と同一位置または径方向内方に位置するように構成されている点にある。

【0025】

同第三の特徴構成は、上述した第一の特徴構成に加えて、前記第１ライナ部のうち前記ロータの回転方向の前方側の端部に、第２ライナ部材の厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部を備えている点にある。

【0026】

同第四の特徴構成は、上述した第三の特徴構成に加えて、前記突出部は、前記第１ライナ部材の内壁面に前記端部に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部を備えている点にある。

【0027】

同第五の特徴構成は、上述した第三または第四の特徴構成に加えて、第１ライナ部の内壁面は、前記鍔部と前記突出部を除いて平面に形成されている点にある。

【発明の効果】

【0028】

以上説明した通り、本発明によれば、筒状のシェルの上部に配設された投入フードが破損・摩耗することを極力回避することができるとともに、シャルライナの交換頻度を低減できる竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナを提供することができるようになった。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】竪型破砕機の一部切欠き説明図

【図2】（ａ）はシェルの縦断面図、（ｂ）は図２（ａ）のＡ視平面図、（ｃ）は図２（ａ）のＢ視平面図

【図3】（ａ）は上部に設置される第１ライナ部の平面、正面、底面を示す説明図、（ｂ）は下部に設置される第１ライナ部の平面、正面、底面を示す説明図、（ｃ）は鍔部の断面構造を示し、図３（ａ）のＣ－Ｃ断面図、（ｄ）は図３（ａ）のＤ－Ｄ断面図

【図4】（ａ）はシェルに配された従来のシェルライナの説明図、（ｂ）は従来の第１ライナ部の平面、正面、底面を示す説明図、（ｃ）は摩耗のメカニズムの説明図

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下に本発明による竪型破砕機及び竪型破砕機のシェルライナを、図面を参照して説明する。
図１に示すように、竪型破砕機１は、大型の家電製品などの被破砕物を破砕処理する装置で、破砕機本体１０と投入フード２０を備えている。破砕機本体１０は、コンクリート製の床に固定された装置フレーム２と、装置フレーム２に固定された電動モータ３と、装置フレーム２に固定された筒状のディスチャージリング４と、ディスチャージリング４の上部に配置された筒状のシェル５を備えている。

【0031】

図２（ａ）から図２（ｃ）に示すように、シェル５は下部から上部にかけて次第に拡径するように構成された断面が略円形の筒状に形成されている。シェル５の内側には、第１ライナ部５Ａと、第１ライナ部５Ａよりも肉厚に形成され、径方向内側に突出する第２ライナ部５Ｂとが、上下二段にシェル５の内周に沿って交互に配列されている。第１ライナ部５Ａと第２ライナ部５Ｂの配置は、上段と下段で異なり、逆順になっている。つまり、上段に配した第１ライナ部５Ａの下方に第２ライナ部５Ｂが配置され、上段に配した第２ライナ部５Ｂの下方に第１ライナ部５Ａが配置されている。以下の説明では、上段の第１ライナ部５Ａを符号５Ａ（ＵＰＲ）、下段の第１ライナ部５Ａを符号５Ａ（ＬＷＲ）と記す。

【0032】

図１に戻り、シェル５の中心に鉛直軸心となる回転軸６が設けられ、回転軸６の周りに回転するロータ７とブレーカ８がシェル５の内部に配されている。ロータ７は上下に複数枚の円盤が間隔を隔てて配置され、円盤の外周部で各円盤間に形成される空間に、破砕機構として機能する遊転自在のグラインダ９が複数配置されている。

【0033】

電動モータ３と回転軸６とが駆動連結機構を介して駆動連結され、電動モータ３の回転に伴ってロータ７とブレーカ８が回転される。シェル５の内部に投入された被破砕物は、ロータ７の打撃やシェルライナとの衝突により粗粉砕され、さらにグラインダ９と第１ライナ部５Ａ及び第２ライナ部５Ｂとの間で細破砕される。図１中、一点鎖線で示す矢印はロータ７の回転方向を示す。

【0034】

砕片となった被破砕物は、ロータ７の最下段の円盤とその外周に配置されたチョークリングとの間に形成される空隙からディスチャージリング４に落下し、ディスチャージリング４に設置され回転軸と一体に回転するスイーパによってディスチャージリング４の内部で掃引されて、装置フレーム２に形成された排出口１１から排出される。

【0035】

投入フード２０は、シェル７の上部に設けられ、コンベア機構（図示せず）により搬送された被破砕物が投入フード２０の側壁に形成された投入口２１からシェル５に落下投入される。なお、投入フード２０の天面には爆風排除ダクト２２が設けられ、投入フード２０の背面にはロータ７とブレーカ８を吊り上げるホイストなどのクレーン機構を持ち込む開閉扉を備えている。

【0036】

図３（ａ）には、上から順番に上段に配置される第１ライナ部５Ａ（ＵＰＲ）の平面図、正面図、底面図が示され、図３（ｂ）には、上から順番に下段に配置される第１ライナ部５Ａ（ＬＷＲ）の平面図、正面図、底面図が示されている。図中、符号ｈは、ボルトが挿通する取付孔を示す。

【0037】

第１ライナ部５Ａ（ＵＰＲ），５Ａ（ＬＷＲ）は、シェル５の内壁と対向する対向面５０がシェル５の内周面に沿うように弧状に形成されている。そして、シェル５に取付けた状態でシェル５の内側に向く内壁面５１は、一端部５２側を除いて平面に形成されている。第１ライナ部５Ａ（ＵＰＲ），５Ａ（ＬＷＲ）の横幅は、下部から上部に次第に拡径するシェル５の内径に沿うように、下方から上方に向けて次第に幅広に形成されている。

【0038】

図３（ａ），図３（ｃ）に示すように、上段に配される第１ライナ部５Ａ（ＵＰＲ）の上端部には、内側へ向けて突出する鍔部５５が形成されている。
そして、シェル５の上部に配設された投入フード２０の下端内面が、平面視でライナ部５Ａ，５Ｂの上端内面と同一位置または径方向外方に位置するように構成されている。

【0039】

上述の構成を採用すると、投入フード２０からシェル５の内部に投入された被破砕物が、ブレーカ８の打撃を受けて上方に弾き飛ばされることがあっても、第１ライナ部５Ａの上端部に備えた鍔部５５により被破砕物が受け止められる、または軌道が変えられるので、投入フード２０の開口下端部の損傷・摩耗が回避できるようになる。また、仮に鍔部５５に衝突した被破砕物がさらに上方に弾かれても、投入フード２０の開口下端部と衝突することが回避される。

【0040】

図３（ａ），図３（ｄ）に示すように、第１ライナ部５Ａのうちロータ７の回転方向の前方側の端部５２に、第２ライナ部５Ｂの厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部５３を備えている。

【0041】

ロータ７の回転に従って砕片が第１ライナ部５Ａの平面に沿って摺動移動する際に、先ず突出部５３が摩耗代として機能することとなり、第１ライナ部５Ａの頻繁な交換を回避することができる。

【0042】

さらに、突出部５３は、第１ライナ部５Ａの内壁面５１に端部５２に向けて径方向内側に傾斜する傾斜部５４を備えている。遠心力の作用を受けながら第１ライナ部５Ａに沿って摺動移動する砕片が傾斜部５４に差し掛かると、傾斜部５４が遠心力に抗して砕片を径方向内側（回転軸心側）へ案内することとなり、砕片が第１ライナ部５Ａの端部５２と第２ライナ部５Ｂの間の僅かな隙間に入り込むことが効果的に抑制される。

【0043】

本実施形態では、第１ライナ部５Ａ（ＵＰＲ）は一辺が凡そ４００ｍｍの逆台形形状に形成され、第１ライナ部５Ａ（ＬＷＲ）は一辺が凡そ３５０ｍｍの逆台形形状に形成されている。また、鍔部５５の突出方向への厚みは約２０ｍｍ、上下幅は約３０ｍｍに形成されている。

【0044】

シェル５の径方向内側に向けた突出部５３の突出高さは、第２ライナ部５Ｂの厚さより３０～５０ｍｍ程度低く設定されている。即ち、第２ライナ部５Ｂの厚さ以内で径方向内側に向けて突出する突出部５３となる。なお、これら一連の数値は、竪型破砕機１の規模により適宜選択される値であり、例示に過ぎない。

【0045】

上述した実施形態では、突出部５３が第１ライナ部５Ａのうちロータ７の回転方向と対向する端部５２に形成された例を説明したが、ロータ７の回転方向が一方向ではなく、正逆双方に回転可能に構成された竪型破砕機１では、第１ライナ部５Ａの両側端部の其々に突出部５３を形成することができる。

【0046】

上述した実施形態では、第１ライナ部５Ａの内壁面５１は、鍔部５５と突出部５３を除いて平面に形成されているが、第１ライナ部５Ａの内壁面５１に、グラインダ９との間で被破砕物を細破砕する凸条が形成されていてもよい。当該凸条は、第１ライナ部５Ａの内壁面５１に、上下方向に沿う姿勢に形成されていればよく、上下方向に対して傾斜姿勢で構成されていてもよい。

【0047】

尚、上述した実施形態は、本発明の一例に過ぎず、本発明の作用効果を奏する範囲において各部の具体的な構造、形状、サイズ等を適宜変更設計できることは言うまでもない。

【符号の説明】

【0048】

１：竪型破砕機
２：装置フレーム
３：電動モータ
４：ディスチャージリング
５：シェル
５Ａ：第１ライナ部
５Ｂ：第２ライナ部
５０：対向面
５１：内壁面
５２：一端部（端部）
５３：突出部
５４：傾斜部
５５：鍔部
６：回転軸
７：ロータ
８：ブレーカ
９：グラインダ
１０：破砕機本体
２０：投入フード

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】