JP2009136741A - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕機において、構造を複雑化させずに強度向上を図り、粉砕能力を高める。また開閉壁を十分に開けられるようにして、メンテナンス作業の迅速且つ簡単化を図る。
【解決手段】前後固定壁１０他と左右開閉壁１２，１３とを有したケーシング２と、前後固定壁１０他間に支持された回転軸３と、回転軸３上に設けられた細刃４及び粗刃５とを有したものとさせ、左右開閉壁１２，１３に、固定細刃とその下方の落下通路２８、及び固定粗刃と粗粉砕物を投入口１５側まで持ち回る粗刃ガイド３５とを形成させる。左右開閉壁１２，１３は前後固定壁１０他に架設した１本の開閉軸２５で開閉自在に共通枢支させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、粉砕機に関するものである。

樹脂成型品の製作時に発生するランナーやスプルなど、種々の不要品を粉砕処理するための粉砕機として、箱形のケーシング内に回転軸が水平架設され、この回転軸に対し軸方向に並んで細刃とこの細刃より長い粗刃とが設けられ、回転軸の回転と共にこれら各刃と咬合して破断乃至粉砕作用を生じる固定刃がケーシング内に設けられたものがある。この種の粉砕機では、固定刃周辺の清掃や詰まり除去等のメンテナンスのため、ケーシングの一部を開閉可能にしていることがある。
例えば、ケーシングにおける前後一対の壁を固定壁としたうえで、前部固定壁の左下隅と後部固定壁の左下隅に対し各別個に支点軸を設けて、これら前後の支点軸間で左側の壁の下端を揺動自在に保持させると共に、前部固定壁の右下隅と後部固定壁の右下隅に対し各別個に支点軸を設けて、これら前後の支点軸間で右側の壁の下端を揺動自在に保持させるようにした構造が知られている（例えば、特許文献１等参照）。

この構造の場合、左右の壁は、それらの上端を左右外方へ倒したり起こしたりする方向で揺動開閉自在な開閉壁となっている。なお、ケーシングに箱形の剛性を持たせるために、前後の固定壁間をタイロッドで連結補強してあった。
このタイロッドは、左右の開閉壁を開いたときの開き過ぎを防止するような下受け位置（開度の制限位置）に配置されている。なお、固定壁の下部には基台（粉砕機を所定高さに設置するためのベースフレーム）が設けられていたので、開閉壁が基台にぶつからないようにする作用をも奏していると推測される。

このようにタイロッドと支点軸とを各別に設けていること（タイロッドより左右方向の内側に支点軸を配置すること）は、開閉壁に設けた固定刃と、粗刃や細刃との噛み合わせを確実にさせるために必要な措置であると、理由付けされていた。
特開２００６−５５７９７号公報

前記のように、前部固定壁と各開閉壁の前部下端とを前側の支点軸で支持させ、後部固定壁と各開閉壁の後部下端とを後側の支点軸で支持させる構造を採用すると、開閉壁自体は前後方向で離れた２点支持状態となる。すなわち、開閉壁の壁中央を支持するものは何もない（支点軸が通っていない）状態にある。
しかし、開閉壁に設けられた固定刃にはその前後方向全般にわたり、粗刃や細刃による破断乃至粉砕作用による加工応力が作用するため、開閉壁は壁中央に外膨れ方向の撓みが誘発され、結果、固定刃と粗刃又は固定刃と細刃とによる加工（破断乃至粉砕）能力にムラが生じ、能力低下に繋がっていた。

また、タイロッドやその下部の基台が邪魔となって開閉壁を十分に開くことができず、固定刃、粗刃、細刃を十分に露出させることができないために清掃やメンテナンスがやり難いということがあった。それ故、開閉壁を取り除ける構造（比較的容易に分解と組み立てができる構造）が必要になると共に、清掃やメンテナンス時には、この構造を利用していちいち開閉壁を取り除く手間が必要になっていた。
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、構造の複雑化を招来することなく強度向上を図り、もって粉砕能力を高められるようにすると共に、開閉壁を十分に開くことができるようにしてメンテナンス作業の迅速且つ簡単化を図れるようにした粉砕機を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明は次の手段を講じた。
即ち、本発明に係る粉砕機１は、前後一対の固定壁１０，１１と左右一対の開閉壁１２，１３とを有していて上部に投入口１５が下部に排出口１６がそれぞれ形成されたケーシング２と、このケーシング２内で前記前後固定壁１０，１１に回転自在に支持された回転軸３と、この回転軸３上に設けられた細刃４及びこの細刃４より長い粗刃５とを有している。
そして前記左右開閉壁１２，１３には、前記細刃４と咬合する固定細刃３３とその下方の落下通路２８とが形成されるとともに、前記粗刃５と咬合する固定粗刃３２と粗粉砕物を投入口１５側まで持ち回る粗刃ガイド３５とが形成され、前記左右一方の開閉壁１２，１３の前記固定細刃３３及び固定粗刃３２は前記細刃４及び粗刃５と咬合して投入物を粉砕可能に形成されており、前記左右開閉壁１２，１３は回転軸３の直下でそれと平行に前記前後固定壁１０，１１に架設された１本の開閉軸２５に左右方向開閉自在に共通枢支されている。

このように左右の開閉壁１２，１３を、回転軸３の直下にそれと平行に架設した１本の開閉軸２５で共通枢支させる構成としており、開閉軸２５は、左右の開閉壁１２，１３における前後方向全部にわたって沿接した状態となっている。
そのため、開閉軸２５を介して左右の開閉壁１２，１３が構造体を構成する状態となって強度向上に繋がり、もって、粗刃５と固定粗刃３２との間で生ずる破断作用や細刃４と固定細刃３３との間で生ずる粉砕作用が原因で、左右開閉壁１２，１３の壁中央が外膨れ方向に撓むようなことはない。

その結果、粗刃５と固定粗刃３２又は細刃４と固定細刃３３による破断乃至粉砕能力にムラは生じず、能力が低下することもない。
前記粗刃５、固定粗刃３２及び粗刃ガイド３５は前記回転軸３に沿って間隔をおいて２組設けられ、かつ前記細刃４、固定細刃３３及び落下通路２８は各組の固定粗刃３２を挟むように３組設けられ、前記左右各開閉壁１２，１３の各組の粗刃ガイド３５には下方へ突出して前記開閉軸２５に共通枢支された軸受部３６Ａ，３６Ｂが形成されている。
このように左右開閉壁１２，１３の粗刃ガイド３５に対し、その下方へ突出する状態で開閉軸２５用の軸受部３６Ａ，３６Ｂを設けると、左右開閉壁１２，１３の強度が益々高められることになる。

また、左右開閉壁１２，１３に対し、最も変形応力が発生する粗刃５と固定粗刃３２との咬合位置近傍で、軸受部３６Ａ，３６Ｂを介して開閉軸２５に支持される構造となるので、左右開閉壁１２，１３の変形防止にとって最も効果的と言える。
更に、回転軸３の軸方向において、両端側に細刃４が配置され、それらの内隣にそれぞれ粗刃５が配置され、更に粗刃５と粗刃５との間（回転軸３の中央）に細刃４が配置される構造となることで、粗刃ガイド３５の配置も回転軸３の中央寄りとなり、開閉壁１２，１３の強度向上には一層好適となる。

前記前後固定壁１０，１１は左右上部同士が左右一対の上部桟２４で着脱自在に連結され、かつ下部同士が前記開閉軸２５で着脱自在に連結されており、前記左右各開閉壁１２，１３はその上部が前記上部桟２４に着脱自在に装着され、前記ケーシング２の左右側方及び下方には左右開閉壁１２，１３の上部を前記細刃４より下方まで開放可能にするスペースが形成されている。
このように、ケーシング２の左右側方及び下方に所定のスペースを形成させることで、左右の開閉壁１２，１３における開き角度を大きく確保できることになる。そのため、左右の開閉壁１２，１３を開いたときに、固定粗刃３２、固定細刃３３、粗刃５、細刃４及び粗刃ガイド３５等を十分に露出させることができるようになり、清掃やメンテナンスが迅速且つ簡単に行えるようになる。

本発明に係る粉砕機では、構造の複雑化を招来することなく強度向上が図られ、もって粉砕能力を高められる。また、構造簡潔にしつつも開閉壁を十分に開くことができるようになり、メンテナンス作業の迅速且つ簡単化が図られている。

以下、本発明の実施の形態を、図面に基づき説明する。
図１乃至図１１は、本発明に係る粉砕機１の一実施形態を示している。この粉砕機１は、ケーシング２と、このケーシング２内で略水平状態に設けられた回転軸３と、この回転軸３に設けられた細刃４及び粗刃５とを有している。
ケーシング２は、前後一対の固定壁１０，１１と左右一対の開閉壁１２，１３とを有して上下が貫通した箱形に形成されており、上部に投入口１５が、下部に排出口１６が、それぞれ形成されている。

このようなケーシング２の内部に対し、回転軸３は両固定壁１０，１１間を架け渡されるように設けられており、各固定壁１０，１１に設けられた軸受部２０，２１により回転自在に保持されるようになっている。そして一方の固定壁１０には、回転軸３を回転駆動するモータ２３が連結されている。
なお以下の説明では、モータ２３が連結された固定壁１０を「前部固定壁」、他方の固定壁１１を「後部固定壁」と言い、後部固定壁１１から前部固定壁１０を見て左側（図１の左側）の開閉壁１２を「左部開閉壁」、右側（図１の右側）の開閉壁１３を「右部開閉壁」と言う。

前部固定壁１０と後部固定壁１１とは、左上部同士、及び右上部同士が左右一対の上部桟２４でボルト結合等によって着脱自在に連結され、下部同士が、回転軸３の直下でそれと平行するように前後固定壁１０，１１間に架設された１本の開閉軸２５でボルト結合等によって着脱自在に連結されている。
細刃４及び粗刃５は、いずれも回転軸３の外周面で径方向に突出して、回転方向の一方側（図例では後部固定壁１１から前部固定壁１０を見た状態で反時計回りとなる方向）へ刃先を向けて設けられている。細刃４は回転軸３の径方向に沿った突出が小さく形成されたものであり、粗刃５は細刃４より長く突出して形成されたものである。これら細刃４及び粗刃５は、回転軸３と一体回転する。

図４に示すように、本実施形態において細刃４は、回転軸３のまわりで複数が連続して突出しノコ刃状を呈しつつ、軸方向でも所定の周隙間２６（図７参照）を挟みながら多数が並んで設けられ、全体として円柱状（ドラム型）の回転刃を呈するようになっている（以下、「細刃４によるドラム型回転刃」と言う）。
これに対して粗刃５は、回転軸３まわりの相反する２箇所（１８０°位置）に設けられ、全体がＺ字状の扁平な回転刃を呈するようになっている（以下、「粗刃５による扁平型回転刃」と言う）。

またケーシング２内において、粗刃５による扁平型回転刃は、回転軸３の略中央部で所定間隔をおいた２箇所に設けられており、細刃４によるドラム型回転刃は、粗刃５の相互間に挟まれた中央箇所と、両粗刃５の軸配置に対する前側及び後側の計３箇所に設けられている。
左右の開閉壁１２，１３は、回転軸３より上部で上広がりのテーパを有してホッパー部２７を形成させており、その上端にできる左右方向で広口の開口を、前記した投入口１５とさせている。

またこれら左右の開閉壁１２，１３は、回転軸３に近接した位置でホッパー部２７の下端として絞り込まれた部分を、そのまま回転軸３の下方へ向けてストレートに垂下することにより、細刃４によるドラム型回転刃に個別に対応する落下通路２８を形成させており、その下端にできる左右方向で細口の開口を、前記した排出口１６とさせている。
なお、左右の開閉壁１２，１３は、ホッパー部２７及び落下通路２８の形成のため、それぞれ「く」字状に折曲した断面形状に形成されているため、前端及び後端には、補強リブ２９が形成されて高剛性化が図られている（図５及び図６参照）。

左右の開閉壁１２，１３のうち、回転する粗刃５がホッパー部２７内を通過する方向において二次側となる方の開閉壁（本実施形態では左部開閉壁１２）には、粗刃５と咬み合って投入物を破砕する固定粗刃３２と、細刃４と咬み合って投入物を更に細かく粉砕する固定細刃３３とが形成されている。
これら固定粗刃３２や固定細刃３３は、粗刃５や細刃４を通過させるための角形の切欠を設けると共に、粗刃５や細刃４と各切欠の内面とのギャップを小さくし、且つ各切欠の開口縁部に焼き入れをしたり硬い素材（特殊鋼、工具鋼、チタンなど）で形成させたり、或いは各切欠の開口縁部に硬質チップを固着させたりしたものである。

前記したように粗刃５による扁平型回転刃は、回転軸３に沿った２箇所に設けられているため、固定粗刃３２も、互いに所定間隔をおいて２箇所設けられている。また細刃４によるドラム型回転刃は、回転軸３に沿った３箇所に設けられているため、固定細刃３３も、互いに所定間隔をおいて３箇所設けられている。
本実施形態では、１本の帯板形状の位置決め部材３８と、回転軸３に沿って３分割されたプレート３４とをそれぞれボルト４０により左部開閉壁１２の上部に固定しており、プレート３４の回転軸３に対向する下縁に固定細刃３３を形成し、中央のプレート３４の両端とこれと対向する前後のプレート３４の側端とに刃部を設けて固定粗刃３２を形成している。

前記プレート３４は３分割せずに一体成形することも可能であるが、分割型の方が製作が簡単であり、固定粗刃３２の成形も容易になる。また、前記位置決め部材３８は板幅の異なるものを使用することにより、また、左部開閉壁１２又はプレート３４との間にシムを介在させることにより、固定粗刃３２及び固定細刃３３を粗刃５及び細刃４に対して遠近位置可能となり、咬み合わせの調整ができる。
固定粗刃３２及び固定細刃３３は、ボルト４０を緩め取ることで左部開閉壁１２から取り外すことができ、交換やメンテナンスに便利となっている。

更に左右の開閉壁１２，１３には、粗刃５と固定粗刃３２との咬合によって発生した粗粉砕物を投入口１５側まで持ち回るようにすべく、粗刃ガイド３５が形成されている。この粗刃ガイド３５は、粗刃５が固定粗刃３２との咬合後、ホッパー部２７内から出て回転軸３の下側を通り、またホッパー部２７内へ戻ってくるまでの回転領域に対し、それを下から覆うような袋形に形成されたものである。
この粗刃ガイド３５は、左部開閉壁１２に設けられたガイド半体３５Ａと、右部開閉壁１３に設けられたガイド半体３５Ｂとを、ケーシング２の左右中央で突き合わせ状に接合させることで形成される。

図２に示すように、左部開閉壁１２のガイド半体３５Ａ及び右部開閉壁１３のガイド半体３５Ｂには、それぞれ下方へ突出する軸受部３６Ａ，３６Ｂが設けられており、これら軸受部３６Ａ，３６Ｂにはそれぞれ軸通孔３７Ａ，３７Ｂが形成されている。
これら軸通孔３７Ａ，３７Ｂを軸方向で合致させた状態で、開閉軸２５を串刺し状に貫通させることで、これら軸受部３６Ａ，３６Ｂが開閉軸２５で共通枢支される状態（開閉軸２５が支点）となって、左右の開閉壁１２，１３が揺動自在に保持されるようになっている。

なお図６に示すように、右部開閉壁１３には、固定粗刃３２及び固定細刃３３を形成させたプレート３４の代わりに、スクレーパ４１を設けておけばよい。このスクレーパ４１は一体成形でもよいが３分割されており、中央スクレーパ４１の両側縁と前後スクレーパ４１の対向側縁との間に粗刃５を通過させる粗刃通孔４２が形成され、各分割スクレーパ４１の下縁に細刃４を通過させる細刃通孔４３が形成されている。
このスクレーパ４１の上側にも位置決め部材３８が配置されており、両者は、右部開閉壁１３の外側から挿入されるボルト４４により、右部開閉壁１３に固定する構造としてある。従って、スクレーパ４１は回転軸３に対して位置調整したり、右部開閉壁１３から取り外すことができ、交換やメンテナンスに便利となっている。

スクレーパ４１を、固定粗刃３２及び固定細刃３３を形成させたプレート３４と交換すると共に、細刃４及び粗刃５の取付向き（回転方向）を逆にすることで、回転軸３の回転方向を逆にして使用することも可能となる。
左右の開閉壁１２，１３の上部には連結用プレート４５がボルト４６により固定されている。この連結用プレート４５は、ケーシング２の上部桟２４に対してその外側面に当接する高さまで上方へ張り出したものとなっており、この張り出し部分には、レバー台４７が溶接などにより固着されている。

このレバー台４７には雄ネジを有するクランプレバー４８が回動自在に保持されており、このクランプレバー４８を回動操作して、雄ネジを左右の開閉壁１２，１３の内側に設けられたネジ孔（図示略）に螺合することにより、左右の開閉壁１２，１３が上部桟２４に着脱自在に装着される。
なお、連結用プレート４５の下端部は下方へ張り出しており、ホッパー部２７の側部外面との間に手掛け用の隙間が生じるようになっている。このため、左右の開閉壁１２，１３を開くときに、連結用プレート４５の下端部へ手を掛けることができ、操作が至便となっている。

前記したように左右の開閉壁１２，１３は、ホッパー部２７及び落下通路２８の形成のため、断面「く」字状であり、前後の固定壁１０，１１間には、上部桟２４及び開閉軸２５を除いては連結する部材は何もない。すなわち、ケーシング２の左右側方及び下方には、左右の開閉壁１２，１３の上部を細刃４より下方まで開放可能にするスペースが形成されていることになり、左右の開閉壁１２，１３は十分な開度が確保されている。
このような構成を具備した本発明の粉砕機１では、モータ２３の始動で回転軸３を回転させることにより、ケーシング２内で細刃４及び粗刃５が回転する。

そこで、樹脂成型品の製作時に発生するランナーやスプルなどの投入物を投入口１５からホッパー部２７へ向けて投入すると、大きく突出している粗刃５が投入物を固定粗刃３２へ引き込むようになる。
そして投入物は粗刃５と固定粗刃３２との咬合により細かく破砕され、破砕された粗粉砕物は、粗刃５に随伴して粗刃ガイド３５内を投入口１５側まで持ち回られる状態となる。またこの粗粉砕物は細刃４と固定細刃３３との咬合により更に細かく粉砕され、落下通路２８を介して排出口１６から落下排出される。

なお、左右の開閉壁１２，１３では、それらの前後方向全部にわたって開閉軸２５が沿接した状態となっているため、開閉軸２５を介して左右の開閉壁１２，１３が構造体を構成することで強度が向上している。
また、開閉軸２５用の軸受部３６Ａ，３６Ｂが、粗刃ガイド３５（左右の開閉壁１２，１３におけるガイド半体３５Ａ，３５Ｂ）に設けられているため、左右開閉壁１２，１３の強度向上は益々高められている。
これら軸受部３６Ａ，３６Ｂに関しては、左右開閉壁１２，１３に対して最も変形応力が発生する粗刃５と固定粗刃３２との咬合位置近傍を、開閉軸２５に支持させていることになるので、左右開閉壁１２，１３の変形防止にとって最も効果的と言える。

これらのことから、粗刃５と固定粗刃３２との間で生ずる破断作用や、細刃４と固定細刃３３との間で生ずる粉砕作用が原因で、左右開閉壁１２，１３の壁中央が外膨れ方向に撓むようなことはない。その結果、破断乃至粉砕能力にムラは生じず、能力が低下することもない。
このようにして粉砕を行った後、ケーシング２内の清掃、乃至固定粗刃３２や固定細刃３３の詰まり除去など、各種メンテナンスを行うには、モータ２３を停止後、左右の開閉壁１２，１３に設けられた全てのクランプレバー４８を揺動操作して係合状態を解除し、左部開閉壁１２は左方へ、右部開閉壁１３は右方へと、開閉軸２５を支点とさせてそれぞれ揺動開放させる。

ケーシング２において、その左右側方及び下方には何もないスペースが確保されているので、左右の開閉壁１２，１３はそれらの開き角度が大きく、従って固定粗刃３２や固定細刃３３はもとより、粗刃５や細刃４を十分に露出させることができる。そのため、それらに対する清掃やメンテナンスが迅速且つ簡単に行えるものである。
ところで、本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、実施の形態に応じて適宜変更可能である。
例えば、回転軸３のまわり（周方向）において設ける粗刃５や細刃４の数や、回転軸３の軸方向において設ける粗刃５や細刃４の数、粗刃５や細刃４の径方向突出長さ、刃形状などは、粉砕しようとする投入物の素材や大きさ、要求される処理能力、粉砕の程度（細かさ）などに応じて適宜変更することができる。

左右の開閉壁１２，１３は、前後方向で複数に分割されたもの（開閉軸２５に対する枢支は同軸とする）としてもよい。
投入物の材質（要するに粉砕機としての用途）は何ら限定されない。

図３のＡ−Ａ線断面図である。 図３のＢ−Ｂ線断面図である。 本発明に係る粉砕機の一実施形態を示した斜視図である。 粗刃及び細刃と回転軸との取付関係を判りやすく示した斜視図である。 左右の開閉壁を示した斜視図である。 左右の開閉壁についてそれらの内面が現れるように示した斜視図である。 細刃と固定細刃との咬合関係を判りやすく示した斜視図である。 図６の矢符Ｃ方向から見た左部開閉壁を示した矢視図である。 図６の矢符Ｄ方向から見た左部開閉壁を示した矢視図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。 図８のＦ−Ｆ線矢視図である。

符号の説明

１ 粉砕機
２ ケーシング
３ 回転軸
４ 細刃
５ 粗刃
１０ 前部固定壁
１１ 後部固定壁
１２ 左部開閉壁
１３ 右部開閉壁
１５ 投入口
１６ 排出口
２４ 上部桟
２５ 開閉軸
２８ 落下通路
３２ 固定粗刃
３３ 固定細刃
３５ 粗刃ガイド
３６Ａ，３６Ｂ 軸受部

Claims (3)

1. 前後一対の固定壁（１０，１１）と左右一対の開閉壁（１２，１３）とを有していて上部に投入口（１５）が下部に排出口（１６）がそれぞれ形成されたケーシング（２）と、このケーシング（２）内で前記前後固定壁（１０，１１）に回転自在に支持された回転軸（３）と、この回転軸（３）上に設けられた細刃（４）及びこの細刃（４）より長い粗刃（５）とを有し、
   前記左右開閉壁（１２，１３）には、前記細刃（４）と咬合する固定細刃（３３）とその下方の落下通路（２８）とが形成されるとともに、前記粗刃（５）と咬合する固定粗刃（３２）と粗粉砕物を投入口（１５）側まで持ち回る粗刃ガイド（３５）とが形成され、前記左右一方の開閉壁（１２，１３）の前記固定細刃（３３）及び固定粗刃（３２）は前記細刃（４）及び粗刃（５）と咬合して投入物を粉砕可能に形成されており、
   前記左右開閉壁（１２，１３）は回転軸（３）の直下でそれと平行に前記前後固定壁（１０，１１）に架設された１本の開閉軸（２５）に左右方向開閉自在に共通枢支されていることを特徴とする粉砕機。
2. 前記粗刃（５）、固定粗刃（３２）及び粗刃ガイド（３５）は前記回転軸（３）に沿って間隔をおいて２組設けられ、かつ前記細刃（４）、固定細刃（３３）及び落下通路（２８）は各組の固定粗刃（３２）を挟むように３組設けられ、
   前記左右各開閉壁（１２，１３）の各組の粗刃ガイド（３５）には下方へ突出して前記開閉軸（２５）に共通枢支された軸受部（３６Ａ，３６Ｂ）が形成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. 前記前後固定壁（１０，１１）は左右上部同士が左右一対の上部桟（２４）で着脱自在に連結され、かつ下部同士が前記開閉軸（２５）で着脱自在に連結されており、
   前記左右各開閉壁（１２，１３）はその上部が前記上部桟（２４）に着脱自在に装着され、
   前記ケーシング（２）の左右側方及び下方には左右開閉壁（１２，１３）の上部を前記細刃（４）より下方まで開放可能にするスペースが形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の粉砕機。

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