JP2005296710A - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】 板状の物や、足の長いランナーなどを破砕することができ、また、低速での処理を行うことのできる粉砕機の提供。
【解決手段】 粉砕機は破砕部と粉砕部とからなり、破砕部は、被粉砕物が投入される上方に開口したホッパー状のケーシング１内に回転可能に設けられるロータ１１と、このロータ１１の外周部に設けられる回転刃１７と、ケーシング１に固定され、前記回転刃１７との間で被粉砕物を破砕する固定刃５，９とを備える。ロータ１１は、ケーシング１の左右壁間に回転可能に設けられる回転軸１２と、回転軸１２の両端部に設けられる取付板１３，１３と、取付板１３，１３間に架け渡されるように設けられる支持部材１５とを備え、この支持部材１５に回転刃１７が取り付けられる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、不要になったプラスチック製品、およびその製作時に発生するプラスチックのスプル・ランナー等を適正なサイズに粉砕し、リサイクルに使用するペレットを作る粉砕機に関するものである。

プラスチック等を適正なサイズに粉砕し、リサイクルに使用するペレットを作ることを目的として、図５に示す一軸型の櫛刃型粉砕機や、図６に示す二軸型の櫛刃型粉砕機、および図７に示すスクリーン型粉砕機が知られている。

図５は、従来の一軸型の櫛刃型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示しており、（ｃ）は平面図である。また、図６は、従来の二軸型の櫛刃型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示しており、（ｃ）は平面図である。
これらの図に示すように、従来の櫛刃型粉砕機は、投入されるプラスチック等の被粉砕物をある程度の大きさに破砕する破砕用の回転刃と、その破砕されたものをさらに細かく粉砕する粉砕用の回転刃がそれぞれ設けられている。

図５に示す一軸型の櫛刃型粉砕機の場合には、回転軸１１０に例えば二枚の破砕用の回転刃１１１，１１１が通されて、その間に粉砕用の回転刃１１２が通されている。そして、これら回転刃１１１，１１２とケーシング１１３に固定された固定刃１１４との間で、破砕および粉砕が行なわれる。
また、図６に示す二軸型の櫛刃型粉砕機の場合には、ケーシング１２０に上下に離間して回転軸１２１，１２２がそれぞれ設けられており、上方の回転軸１２１に破砕用の回転刃１２３が複数枚設けられ、下方の回転軸１２２に粉砕用の回転刃１２４が設けられている。そして、各回転刃１２３，１２４と、ケーシング１２０に固定された固定刃１２５，１２６との間で、破砕および粉砕が行なわれる。なお、破砕用回転刃１２３，１２３の間には、カラー１２７が通されており、各破砕用回転刃１２３は離間した状態で回転軸１２１に通されている。

図７は、従来のスクリーン型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示している。
この図７に示すスクリーン型粉砕機の場合は、一つの刃で、破砕と粉砕の両方が行なわれる。すなわち、回転軸１３０に設けられた回転刃１３１と、ケーシング１３２に固定された固定刃１３３との間で破砕および粉砕が行なわれ、被粉砕物がスクリーン１３４を通過する大きさになるまで、その処理が行なわれる。

上記一軸型の櫛刃型粉砕機および二軸型の櫛刃型粉砕機の場合、回転軸１１０，１２１に通される破砕用の各回転刃１１１，１２３は軸方向に不連続に設けられている。このため、大きな容器類や板状のもの、足の長いランナーなどは一部を切り取っただけであったり、ブリッジを起こして破砕できなかったりする場合があった。

また、スクリーン型の粉砕機の場合には、回転刃１３１は連続して並んでいるので、板状の物や足の長いランナーでも処理することができるが、処理能力を向上させるために高速回転させる必要があり、その上、トルクが必要なのでモータの出力を大きくする必要があった。しかも、高速回転のため騒音が発生したり、投入口から粉塵が飛散したりしていた。そして、これらの問題を解消するために、回転数を下げると、粉砕した粒にミスカットが発生したり、処理能力が低下してしまっていた。
さらに、破砕と粉砕の両方の処理を一つの刃で行うので、材料に適した回転数とすることが困難であった。また、従来のスクリーン型粉砕機の場合、回転軸に通された取付部１３５の外周部に回転刃１３１が設けられていたので、噛み込み空間を大きくすることができず、大きな容器類などは噛み込まないことがあった。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その主たる目的は、板状の物や、足の長いランナーなどを破砕することができ、また、低速での処理を行うことのできる粉砕機を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の粉砕機は、被粉砕物が投入されるケーシングと、ケーシング内に回転可能に設けられるロータと、このロータの外周部に設けられ、ロータの回転軸の軸方向に沿って連続的に延出して設けられる回転刃と、ケーシングに固定され、前記回転刃との間で被粉砕物を破砕する固定刃と、前記ロータの下方に配置され、前記被粉砕物をさらに細かく粉砕する粉砕部とを備えることを特徴とする。

また、好ましくは上記構成に加えて、前記回転刃は、その回転軸と同心円上に、且つ周方向に等間隔に複数枚設けられ、各回転刃は、前記回転軸の両端部に設けられた板状取付部間に架け渡されるよう保持されていることを特徴とする粉砕機である。

また、好ましくは上記構成に加えて、前記回転刃は、回転軸の軸方向に沿って、複数に分割されて前記ロータに着脱可能に設けられており、各回転刃の刃先は、山刃状とされていることを特徴とする粉砕機である。

また、好ましく上記構成に加えて、前記固定刃は、回転軸の軸方向に沿って、複数に分割可能とされており、少なくとも一つの固定刃の厚さが異なることを特徴とする粉砕機である。

さらに、好ましくは上記構成に加えて、前記粉砕部は、上方に開口した半円形状のスクリーンと、下半分をスクリーン内で回転可能に設けられる第二ロータと、第二ロータの外周部に設けられる粉砕用回転刃と、スクリーンの出入口に設けられ、粉砕用回転刃との間で被粉砕物を粉砕する粉砕用固定刃とを備え、前記粉砕用回転刃は、回転軸の軸方向に沿って延びると共に、軸方向複数箇所で分割可能とされており、第二ロータに着脱可能に設けられている粉砕機である。

本発明の粉砕機によれば、板状の物や、足の長いランナー等を破砕することができ、また、低速での処理を行なうことが可能である。

以下、本発明の粉砕機について、実施例に基づき更に詳細に説明する。
図１は、本発明の粉砕機の一実施例を示す側面図であり、断面にして示している。
図２は、図１の粉砕機の正面側から見た断面図であり、図３は、図１の粉砕機の平面図である。

本実施例の粉砕機は、投入されたプラスチック製品等の被粉砕物を破砕する破砕部と、その破砕された被粉砕物をさらに細かく粉砕する粉砕部とからなり、いわゆる二軸型の粉砕機である。
具体的には、本実施例の粉砕機の破砕部は、被粉砕物が投入される上方に開口したホッパー状のケーシング１内に回転可能に設けられるロータ１１と、このロータ１１の外周部に設けられる回転刃１７と、ケーシング１に固定され、前記回転刃１７との間で被粉砕物を破砕する固定刃５，９とを備える。

本実施例のケーシング１は、上ケーシング１ａと下ケーシング１ｂとからなり、下ケーシング１ｂは上ケーシング１ａにつり下げられて保持されている。
上ケーシング１ａは、上下に開口すると共に、下方へ行くに従って前後壁２，３間の幅が狭くなるホッパー状とされている。具体的には、図１に示すように、上ケーシング１ａの前壁２は、上端部から下方へ行くに従ってケーシング１の内側へ傾斜（２ａ）した後、垂直下方へ延出して垂直面２ｂが形成され、その垂直面２ｂの下端からさらに水平方向内側へ延出して水平面２ｃが形成されている。そして、その水平面２ｃの端部から垂直下方へ延出（２ｄ）した後、下方へ行くに従ってケーシングの内側へ傾斜（２ｅ）し、さらに垂直下方へ延出（２ｆ）している。なお、本実施例では、前記垂直面２ｂは、下方へ行くに従って若干ケーシング１の外側へ傾斜しており、前記水平面２ｃは、ケーシング１の内側へ行くに従って若干下方へ傾斜している。

一方、上ケーシング１ａの後壁３は、上端部から垂直下方へ延出（３ａ）した後、下方へ行くに従ってケーシングの内側へ傾斜（３ｂ）している。そして、その傾斜面３ｂに対してケーシングの外側へ垂直に延出（３ｃ）した後、さらにその垂直面３ｃに対してケーシング１の内側へ垂直に延出する傾斜面３ｄが形成されている。
なお、前壁２および後壁３の各下端部は、それぞれケーシング１の水平方向外側へ延出して下ケーシング１ｂへの取付片２ｇ，３ｅが形成されている。

前壁２の前記水平面２ｃには、左右方向に沿って固定刃５が載せ置かれて、固定刃５は前壁２に取付ボルトにより着脱可能に固定されている。
固定刃５は、断面矩形の板状であり、本実施例の固定刃５は、図３に示すように、左右方向に同じ長さに三分割（５ａ，５ｂ，５ｃ）されている。また、各固定刃５ａ，５ｂ，５ｃは、前壁２の水平面２ｃより若干ケーシング１内側へはみ出た状態で固定されている。なお、本実施例では、三つの固定刃５ａ，５ｂ，５ｃの内、中央に配置される固定刃５ｂは、両側の固定刃５ａ，５ｃより厚い。

図４は、固定刃と傾斜板を示す概略斜視図である。
前壁２の前記傾斜面２ａには、矩形板状の傾斜板７が載せ置かれている。この傾斜板７の下端部は、前壁２の傾斜面２ａより若干ケーシング１の内側へ延出しており、各固定刃５ａ，５ｂ，５ｃの上面に当接して固定刃５の前記取付ボルトを隠している。
また、この傾斜板７を設けることで、投入される被粉砕物の流れがよくなり、スムーズにロータ１１へ送られる。

また、同様の固定刃９が、後壁３の前記垂直面３ｃに取り付けられている。この固定刃９も、垂直面３ｃからケーシング１の内側へはみ出た状態で固定されている。

ロータ１１は、ケーシング１の左右壁間に回転可能に設けられる回転軸１２と、回転軸１２の両端部に設けられる取付板１３，１３と、取付板１３，１３間に架け渡されるように設けられる支持部材１５とを備え、この支持部材１５に回転刃１７が取り付けられる。

回転軸１２は、ケーシング１の左右壁間を架け渡すように、ケーシング１の前後方向中央に配置される。回転軸１２の両端は、ケーシング１の左右壁より外方へ延出して、ケーシング１の左右壁外面においてベアリング１００，１００に回転可能に保持されている。また、回転軸１２の一端には、ベアリング１００からさらに外方へ延出した位置に歯車１０２が取り付けられている。

取付板１３は、略矩形板状であり、ケーシング１の左壁および右壁の内面に沿うように回転軸１２の両端部に設けられる。回転軸１２は、この取付板１３の中央を貫挿しており、取付板１３は回転軸１２と一体回転可能とされている。本実施例では、回転軸１２および取付板１３は、破砕時には、図１において反時計回りに回転する。

図示例の取付板１３は、略矩形状でその対向する二辺がそれぞれ略矩形状に切り欠かれている。具体的には、各一辺は、回転方向前端部が直角に切り欠かれている（１３ａ）。また、回転方向後端部は、回転方向逆側に行くに従って内側へ傾斜して三角形状に形成されている。

回転軸１２の両端部に設けられた取付板１３，１３を架け渡すように、２本の支持部材１５，１５が設けられる。
支持部材１５は、断面略矩形の柱状であり、その両端部が取付板１３の前記切欠き部１３ａに配置され取付板１３に固定されている。つまり、各支持部材１５，１５は、回転軸１２を挟んだ対称位置にそれぞれ設けられる。支持部材１５の回転方向前端部は、略矩形状に切り欠かれており、回転刃１７の取付部１５ａとされている。

この支持部材１５に、板状の回転刃１７が取り付けられる。
本実施例の回転刃１７は、同形状の三つの回転刃１７，１７，１７からなる。各回転刃１７は、回転方向に刃先１７ａを向けた状態で、支持部材１５の前記取付部１５ａに回転軸１２の軸方向に沿って連接して設けられる。本実施例では、各回転刃１７は、支持部材１５にボルト１０７により着脱可能に固定されている。
また、各回転刃１７の刃先１７ａは、その前後方向中央が回転方向側へ突出した三角形状の山刃とされている。

このように、本実施例では、回転刃１７は回転軸１２の軸方向に沿って設けられる。また、回転刃１７は、回転軸１２の直径方向に離間して、且つ、周方向等間隔に二箇所に配置されている。

回転軸１２の回転に伴って回転刃１７が回転すると、回転刃１７は固定刃５，９と近接する。この近接の際、回転刃１７と固定刃５，９との間で、プラスチック等の被粉砕物が破砕される。すなわち、回転刃１７が、前壁２に設けられた固定刃５に対して上方から下方へ回転して近接する際、および後壁３に設けられた固定刃９に対して下方から上方へ回転して近接する際に被粉砕物の破砕が行なわれる。
なお、回転刃１７，１７は、回転軸１２を挟んだ対称位置にそれぞれ配置されるが、固定刃５，９は、回転軸１２を挟んだ対称位置に配置されていない。よって、回転刃１７，１７と固定刃５，９との間での破砕は、同時に行なわれることないので、破砕の負荷が少なくて済む。

破砕部のロータ１１の下方には、粉砕部が設けられる。
粉砕部は、ケーシング１内に回転可能に設けられる第二ロータ２０と、第二ロータ２０の外周部に設けられる粉砕用回転刃２５と、その粉砕用回転刃２５との間で被粉砕物を粉砕するケーシング１に固定された粉砕用固定刃３１，３３とを備える。また、第二ロータ２０の下半分を覆うように上方に開口した半円形状のスクリーン３７が設けられている。

第二ロータ２０は、ケーシング１の左右壁間を架け渡すように設けられる第二回転軸２１と、この第二回転軸２１と一体回転可能に設けられ、外周部に粉砕用回転刃２５が設けられた略円筒状の回転刃保持部２３とを備える。

第二回転軸２１は、破砕部の回転軸１２の下方に平行に設けられる。第二回転軸２１の両端は、ケーシング１の左右壁より外方へ延出して、ケーシング１の左右壁外面においてベアリング１０４，１０４に回転可能に保持されている。また、第二回転軸２１の一端には、ベアリング１０４からさらに外方へ延出した位置に歯車１０６が取り付けられており、この歯車１０６は、破砕部の回転軸１２に設けられた歯車１０２と噛み合わされている。さらに、第二回転軸２１の他端には、モータ（不図示）が接続される。これにより、モータからの回転力が、第二回転軸２１に伝達され、歯車１０６，１０２を介して破砕部の回転軸１２に伝達される。なお、歯車１０２は、歯車１０６より十分大きいので減速することができる。

第二回転軸２１には、円筒状の回転刃保持部２３が第二回転軸２１と一体回転可能に差し込まれている。そして、この回転刃保持部２３の外周部に粉砕用回転刃２５が設けられている。本実施例では、回転刃保持部２３と粉砕用回転刃２５とは一体的に形成されている。具体的には、回転刃保持部２３の外周部には、径方向外側へ軸方向に沿って複数箇所に突出部が形成されており、その突出部の先端部が粉砕用回転刃２５とされている。

また、本実施例では、この回転刃保持部２３は、図２に示すように、左右方向に同じ長さに四分割（２３，２３，２３，２３）されている。そして、四分割されている各回転刃保持部２３は、それぞれの粉砕用回転刃２５の位置を一定間隔ずつ変位させて第二回転軸２１に取り付けられている。
本実施例では、第二回転軸２１および粉砕用回転刃２５は、粉砕時には、図１において時計回りに回転する。

このような構成の本実施例の第二ロータ２０は、図１に示すように、その上半分が上ケーシング１ａ内に配置されており、下半分は上ケーシング１ａより下方へ突出した状態で上ケーシング１ａの下端開口部に設けられている。

粉砕用固定刃は、断面矩形の板状であり、本実施例では、二つの粉砕用固定刃３１，３３がケーシング１に左右方向に沿って設けられている。
一方の粉砕用固定刃３１は、上ケーシング１ａの前壁２の前記取付片２ｇに設けられている。この粉砕用固定刃３１は、前壁２の取付片２ｇの下面に左右方向に沿って設けられ、若干ケーシング１内部へはみ出た状態で固定されている。

また、もう一方の固定刃３３は、上ケーシング１ａの後壁３の前記傾斜面３ｄに左右方向に沿って取り付けられている。この粉砕用固定刃３３も、若干ケーシング１内部へはみ出た状態で傾斜面３ｄに固定されている。
なお、この粉砕用固定刃３３と、破砕部の後壁３に設けられた前記固定刃９との間には、略矩形柱状のスペーサー３５が配置されて粉砕用固定刃３３の位置決めがなされる。

また、第二ロータ２０の外周下半分を覆って、粉砕用回転刃２５と近接するように上方に開口した半円形状のスクリーン３７がケーシング１に固定されている。このスクリーン３７は、金属板等で形成されており、その周側面には、複数の貫通孔３７ａが形成されている。

破砕部で、破砕された被粉砕物は、粉砕用回転刃２５と粉砕用固定刃３１，３３との間でさらに細かく粉砕される。つまり、粉砕用回転刃２５が、前壁２に設けられた粉砕用固定刃３１に対して下方から上方へ回転して近接する際、および後壁３に設けられた粉砕用固定刃３３に対して上方から下方へ回転して近接する際に被粉砕物の粉砕が行なわれる。
そして、被粉砕物がスクリーン３７の貫通孔３７ａを通過することができる大きさのペレットになるまでこの粉砕処理は行なわれ、一定以下の大きさになるとスクリーン３７を通過して下方に設けられる受け部材に回収される。

ところで、粉砕部は、いわゆるスクリーン型としたが、櫛刃型としてもよい。この場合には、第二回転軸２１に離間して櫛形状の回転刃を複数枚設け、この回転刃に対応するように、ケーシングに櫛形状の固定刃を設けるようにすればよい。

本実施例の粉砕機は、破砕部に設けられる破砕用の回転刃１７が、回転軸１２の軸方向に沿って連続的に設けられている。従って、大きな容器類や、板状の物、および足の長いランナーなども破砕することが可能である。
しかも、この回転刃１７は、回転軸１２の両端部に設けられた取付板１３，１３を架け渡すように取り付けられているので、破砕部は、噛み込み空間を大きく形成することが可能とされた。つまり、回転軸１２の周囲に空間が形成されることで、噛み込み空間が従来の粉砕機に比べ大きくなっている。

また、本実施例の粉砕機は、破砕部と粉砕部とが分離された二軸型の粉砕機であるので、破砕処理と粉砕処理を最適な回転数とすることが可能である。しかも、分離されていることで、粉砕において材料に応じた最適な刃物形状を選択することができるようになった。
さらに、破砕処理と粉砕処理とが別々に行なわれるので、破砕部において低速回転での破砕処理が可能であり、モータの出力を小さくすることができる。しかも、低速で回転させることで、騒音の発生と、粉砕粒や粉塵の飛散が大幅に減少することができる。
加えて、破砕用の回転刃１７は、山刃状とされているので、破砕の際の負荷を減少させることができる。また、破砕用の固定刃５，９も段差をつけていることで、破砕の際の負荷を減少させることができる。

本発明の粉砕機は、上記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。
例えば、上記実施例では、周方向等間隔に破砕用の回転刃を二箇所設けたが、三箇所や四箇所に設けるようにしても構わない。また、上記実施例では、破砕用の回転軸と、粉砕用の回転軸とを一つの共通のモータで回転させる構成としたが、別々の駆動源としても構わない。さらに、上記実施例では、回転軸１２をケーシング１の左右壁間に架け渡すように設けたが、取付板１３，１３間については省略しても構わない。

本発明の粉砕機の一実施例を示す側面図であり、断面にして示している。 図１の粉砕機の正面側から見た断面図である。 図１の粉砕機の平面図である。 固定刃と傾斜板を示す概略斜視図である。 従来の一軸型の櫛刃型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示しており、（ｃ）は平面図である。 従来の二軸型の櫛刃型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示しており、（ｃ）は平面図である。 従来のスクリーン型粉砕機を示す図であり、（ａ）は側面図であり断面にして示しており、（ｂ）は正面図であり断面にして示している。

符号の説明

１ ケーシング
５ 固定刃
９ 固定刃
１１ ロータ
１２ 回転軸
１３ 取付板
１５ 支持部材
１７ 回転刃
２０ 第二ロータ
２５ 粉砕用回転刃
３１，３３ 粉砕用固定刃
３７ スクリーン

Claims (5)

1. 被粉砕物が投入されるケーシングと、
   ケーシング内に回転可能に設けられるロータと、
   このロータの外周部に設けられ、ロータの回転軸の軸方向に沿って連続的に延出して設けられる回転刃と、
   ケーシングに固定され、前記回転刃との間で被粉砕物を破砕する固定刃と、
   前記ロータの下方に配置され、前記被粉砕物をさらに細かく粉砕する粉砕部と
   を備えることを特徴とする粉砕機。
2. 前記回転刃は、その回転軸と同心円上に、且つ周方向に等間隔に複数枚設けられ、
   各回転刃は、前記回転軸の両端部に設けられた板状取付部間に架け渡されるよう保持されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
3. 前記回転刃は、回転軸の軸方向に沿って、複数に分割されて前記ロータに着脱可能に設けられており、
   各回転刃の刃先は、山刃状とされている
   ことを特徴とする請求項２に記載の粉砕機。
4. 前記固定刃は、回転軸の軸方向に沿って、複数に分割可能とされており、
   少なくとも一つの固定刃の厚さが異なる
   ことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の粉砕機。
5. 前記粉砕部は、上方に開口した半円形状のスクリーンと、
   下半分をスクリーン内で回転可能に設けられる第二ロータと、
   第二ロータの外周部に設けられる粉砕用回転刃と、
   スクリーンの出入口に設けられ、粉砕用回転刃との間で被粉砕物を粉砕する粉砕用固定刃とを備え、
   前記粉砕用回転刃は、回転軸の軸方向に沿って延びると共に、軸方向複数箇所で分割可能とされており、第二ロータに着脱可能に設けられている
   ことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の粉砕機。

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