JP2598136B2 - 竪型粉砕機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は樹脂製の被粉砕物等を微細に粉砕し、リサ
イクル資源に供する粉砕機に関する。

［従来の技術］ 近来、プラスチック樹脂製の廃品を粉砕し、リサイク
ル資源として活用しようとする要求を満たすため、第５
図に示す構造の横形粉砕機を開発した。この横形粉砕機
は、筒体状の槽体ａに、水平駆動軸ｂを回転自在に取付
け、槽体ａの下部に上記水平駆動軸ｂに一体的に取付け
たロータリカッタｃと噛合して被粉砕物を粉砕するセッ
ティングカッタｄを取付け、槽体ａに上記水平駆動軸ｂ
の下半分を囲繞する仕切板ｅを設け、その仕切板ｅに円
周及び軸方向に間隔をおいて排出穴ｆを形成したもので
ある。

つまり、この横型粉砕機は、仕切板ｅの半径方向内方
側を、セッティングカッタｄとロータリカッタｃとで被
粉砕物を協同粉砕するための粉砕室ｇに、半径方向外方
側を粉砕物の排出させるための排出チャンバｈに区画形
成し、被粉砕物の微細な粉砕とその粉砕物の同時排出を
可能にして粉砕と排出を両立し、粉砕効率を維持しよう
としたものである。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、仕切板に対するロータリカッタの取込口が
１つであるために粉砕能力に自ずと限界がある、ロー
タリカッタ近辺の排出穴に目詰まりが起りやすく粉砕物
の排出能力が低下する、複雑な形状の被粉砕物を粉砕
するような場合に被粉砕物がブリッジを起こし良好に粉
砕ができない場合がある等の問題があった。

この発明は、上記仕切板の目詰まりを防止して粉砕能
力（粉砕と排出）を向上することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、垂直回転軸と、垂直回転軸の上方に設けら
れ被粉砕物を投下するための上部開口部を有した被粉砕
物投入部と、垂直回転軸の上端側に起立して取付けら
れ、その両端にカッタ部を有して被粉砕物投入部内に収
容されると共に、上部開口部から導入された被粉砕物を
所定の外径寸法まで粗粉砕するためのプレカッタと、被
粉砕物投入部の内面から半径方向内方へ適宜延出され、
下方へ螺旋状に連続した案内面を構成して被粉砕物を引
込み、プレカッタとの噛合による粗粉砕を徐々に進行さ
せるためのガイド部と、垂直回転軸の周りに所定の間隔
を隔ててこれを囲繞してプレカッタにより粉砕された粗
粉砕物を導入してさらに粉砕処理するための粉砕室を区
画すると共に処理された粉砕物を外方へ排出するための
排出孔を形成する筒体状の槽体と、槽体の内壁に設けら
れた固定カッタと、垂直回転軸にその半径方向外方に延
出されて設けられた複数の回転翼及び各回転翼の先端に
所定のすくい角を以て取付けられた回転カットを有し、
回転カッタを固定カッタに噛合させることで粉砕室内に
導入される粗粉砕物を微細に粉砕するとともに、その粉
砕物を回転翼の回転により生じる回転負圧によって生成
される空気流で排出孔から強制的に排出させるためのロ
ータリカッタとを備えたものである。

［作用］ 垂直回転軸が回転駆動されると回転カッタが回転され
被粉砕物粉砕の準備が整う。槽体内に投入された被粉砕
物は、回転方向前後の回転カッタ間に取入れられて回転
し、固定カッタの回転位置で、その固定カッタと回転カ
ッタとが噛合することによって粉砕される。ここで回転
軸１回転あたりの１つ（特定の１つ）の回転カッタに対
する粉砕用カッタの噛合回数は、回転カッタの数に比例
する。この結果、粉砕室の被粉砕物取込み能力が向上
し、取込んだ被粉砕物を所定外径に粉砕して排出させる
までの処理時間が大巾に短縮する。一方、回転カッタ
は、被粉砕物を粉砕するだけに止まらず上部開口部から
積極的に空気を取り込みその空気と共に粉砕物を排出孔
から排出させるための空気流を生成する。したがって、
所定の外径まで粉砕された被粉砕物は、上記空気流及び
回転カッタから受ける遠心力によって槽体の排出穴から
強制的に排出される。

この結果、従来の横型粉砕機のように回転方向におけ
る特定部分の排出孔のみから粉砕物が重点的に排出され
るようなことがなく、排出孔の目詰まりによる排出不能
を解消できる。

そして垂直回転軸の上端にプレカッタを一体的に取付
け上部開口部に、そのプレカッタへ被粉砕物を供給する
スパイラル状の案内面を形成すると、垂直回転軸によっ
て駆動されるプレカッタが粉砕室内への導入前の被粉砕
物を予め所定の大きさに粉砕するから、被粉砕物はブリ
ッジを起こさずに粉砕室内に供給されるようになる。つ
まり粉砕室にて効率のよい連続粉砕を可能する。

［実施例］ 以下に、この発明の好適一実施例を添付図面に基づい
て説明する。

第１図に示すように粉砕物を粉砕処理する外槽１は、
互いに同軸的に連結される上部の被粉砕物投入部２と、
中間の被粉砕物処理部３と下部の粉砕物排出部４と、そ
の粉砕物排出部４を直立状態に固定する支持台部５とを
同軸的に連結して構成される。

（ａ）被粉砕物投入部 被粉砕物投入部２は、第１図及び第２図に示すように
下方が開放されかつその開放端縁に沿って取付フランジ
６が一体に形成された筒体状に形成されており、その被
粉砕物投入部２の側壁上部には、被粉砕物処理部３内に
被粉砕物を投下するための上部開口部７を有したホッパ
状の投入部８が一体的に取付けられている。被粉砕物投
入部２の内面９には、その内面９より半径方向内方へ適
宜延出されて下方へ螺旋状に連続した案内面10を構成す
るためのガイド部11が一体的に形成されている。

この案内面10を形成するガイド部11の突出長は、上記
被粉砕物処理部３の深さ方向に調整され、プレカッタ
（後述する）に対する被粉砕物の引き込み性を良好にす
ると共に、その被粉砕物の粗粉砕が徐々に進行されるよ
うになっている。また、第１図に示すように被粉砕物投
入部２の内面には、上記案内面10に沿って下降する被粉
砕物に対し、これに洗浄噴霧を供給して降下中の被粉砕
物を清浄化するためのノズル部12が形成されている。そ
して被粉砕物投入部２の側壁13には、そのノズル部12へ
所定圧の洗浄水を供給するための円管状の供給管14が一
体的に取付けられている。つまり、上部開口部７より投
下された被粉砕物は、上記ノズル部12からの洗浄水によ
って洗浄されつつ案内面10を順次下降して被粉砕処理部
（後述する）に導入され、その被粉砕物処理部内で粉砕
処理されるように構成してある。

（ｂ）被粉砕物処理部 被粉砕物処理部３は、両端に、取付フランジ15,16を
それぞれ一体的に有した円筒体状に形成され、上端の取
付フランジ15が、上記被粉砕物投入部２の取付フランジ
６と同軸的に連結される。被粉砕物処理部３の内周面17
の下端側には、半径方向に筒状に拡大されたインロー部
18が形成されており、そのインロー部18に上記被粉砕物
処理部３の底板ともなる円板状の軸支部材19が嵌合され
ている。軸支部材19の半径方向の端縁側には、円周方向
に間隔をおいて粉砕処理後の粉砕物を粉砕物排出部４
（後述する）へ投下させるための投下口20が形成されて
いる。軸支部材19の軸芯位置には、板厚方向下方へ突出
された筒状の軸受ボス21が一体形成されると共に、軸支
部材19の上面には、その軸心位置に円板形状の軸受押さ
え22をインロー嵌合させるためのインロー部23が形成さ
れ、かつ、そのインロー部23と同軸的にインロー部23よ
り縮小された内径寸法の軸受部24が形成されている。軸
受部24には、ラジアル及びスラスト荷重に対して良好な
回転性能を有する軸受25が嵌合される。そしてインロー
部23には、半径方向外方側の位置に円周方向に、等ピッ
チでボルト穴26が形成され、また軸受部24の軸心位置に
は、その軸受部24より内径寸法が縮小された軸穴27が形
成される。軸受押さえ22は、上記軸受25のアウターリン
グのみを押さえつけるために軸心側に筒状の凹部28を有
して形成される。またこの軸受押さえ22の上面の軸心位
置には、板厚方向上方へ筒状に突出させた軸受ボス29が
一体形成されている。軸受ボス29の内周面には、シール
軸受30を嵌合させるリング溝31が形成され、軸受押さえ
22の半径方向外方位置には、上記ボルト穴26に挿入する
締結ボルト（図示せず）を螺合させて上記軸支部材19に
上記軸受押さえ22を一体的に固定させるためのねじ穴32
が形成される。ところで軸支部材19の半径方向外側に
は、円周方向に沿う円周溝33が形成されていると共に、
その円周溝33の円周方向に間隔を有する部分に第３図に
示すように柱状の係止部材34が立設されている。係止部
材34の両側には、上記円周溝33と符合する位置に高さ方
向に沿って係合溝35が形成されている。そして係止部材
34には、円周方向に隣合う位置の係合溝35相互に、屈曲
成形されて上記被粉砕物処理部３内を円周方向に沿って
半径方向に仕切るための帯板状の内槽36…がそれぞれ掛
渡され、これら係合溝35及び円周溝33に係止される。つ
まり、内槽36…は、被粉砕物処理部３内を半径方向内方
の粉砕室37と、半径方向外方の排出チャンバ38とに区画
形成すると共に、その内槽36…の係止部材34に対する取
外しを自在としている。そしてこの内槽36には、円周方
向及び高さ方向に間隔をおいて最終外形まで粉砕された
粉砕物のみを半径方向へ通過させるための排出孔39が形
成される。また上記係止部材34にとって上記係合溝35の
形成位置及びその深さと幅寸法は、被粉砕物乃至粉砕物
が上記内槽36に対して過度の押圧力を与える場合に適当
なフレキシビリティを発揮するような位置及び寸法に形
成される。

（ｃ）粉砕物排出部 粉砕物排出部４は、第１図に示すように上端に上記被
粉砕物処理部３の下端の取付フランジ16と同軸的に接続
されて上記軸支持部材19を挟みこむ取付フランジ40を一
体的に有して上部が開放されたホッパ状に形成され、結
果として、上記投下穴20から排出された粉砕物を受け入
れる漏斗状の受入槽41を区画画形成する。粉砕物排出部
４の底部にはシール軸受42を一体的に嵌合する軸穴43が
形成される。そして粉砕物排出部４の側壁には粉砕物を
受入槽41外へ排出させるための排出管44及び清浄処理後
の排水を排出させるための排水管45がそれぞれ一体的に
取付けられている。したがってこの受入槽41では最終的
に粉砕されて洗浄された粉砕物を集合させると共に、そ
の排出物を排出管44から排出させるように構成してい
る。

（ｄ）支持台部 支持台部５は、第１図に示すように適当な高さの有底
筒体に形成され、その上端縁に上記粉砕物排出部４の下
部側に一体形成されたフランジ部46と同軸的に連結され
る取付フランジ47を一体に有し、底板48の軸心部に軸受
49を嵌合する軸穴50が形成される。

次に上記槽体１に組込まれる軸駆動部と粉砕部につい
て説明する。

（ｅ）軸駆動部 第１図に示すように上記各軸受25,49及び上記シール
軸受30,42には、上記支持台部５の底板48及び上記粉砕
物排出部４を貫通し、さらに上記粉砕物処理部３内に達
する軸長の垂直回転軸51が嵌合される。垂直回転軸51
は、その両端側が段付き軸として形成され、上方の段部
が上記軸受25のインナーリングの下端に当接するよう
に、下方の段部が上記軸受49のインナーリングの上端に
当接されるように形成され、さらにそれら軸受25,49の
インナーリングの反対側の端面を、上記垂直回転軸51に
外周面に嵌入する軸用止め輪52,53によってそれぞれ固
定するようにしている。底板48を貫通する部分の垂直回
転軸51にはＶプーリ54が一体的に取付けられている。こ
のＶプーリ54と駆動（電動）モータ55のＶプーリ56とに
は伝動用ベルト57が巻き掛けられている。この結果、駆
動モータ55の回転駆動力が伝動用ベルト57を介してＶプ
ーリ54に伝達され、垂直回転軸51が回転駆動される。

（ｆ）粉砕部 第１図及び第３図に示すように上記被粉砕物処理部３
内の垂直回転軸51の上端には、上記被粉砕物投入部２内
に収容される起立されたカッタ部58を両端に一体に有し
たプレカッタ59がボルト止めされている。各カッタ部58
は、上記垂直回転軸51の回転方向に対して適当なすくい
角を有して形成される共に、上記垂直回転軸51の回転に
応じて上記開口部７から外槽１外の空気を強制的に導入
しその導入した空気を被粉砕物処理部３及び受入槽41内
へ強制的に排出させるべく各カッタ部58自体が三次元的
に適当なねじれ角を有して形成される。被粉砕物処理部
３内の垂直回転軸51には、第１図及び第３図に示すよう
に上記プレカッタ59とは別にロータリカッタ60が一体的
に取付けられる。ロータリカッタ60は、上記垂直回転軸
51に嵌合されてキー61によって一体化される中空なカッ
タ軸62と、カッタ軸62の軸外周面に円周方向に間隔をお
いて取付けられた回転翼63と、各回転翼63の先端に一体
的に、かつ、交換自在に取付けられて所定のすくい角を
もつ回転カッタ64とから構成される。回転翼63はその先
端側が周方向に屈曲して形成され、その結果として生じ
る回転負圧で上記被粉砕物投入部２の空気及び粉砕され
て浮遊する粉砕物を上記粉砕物排出部４を介して排出管
44から強制的に排出させる空気流を生成するようになっ
ている。一方、上記係止部材34には、第３図に示すよう
に半径方向内方の端面に軸方向に沿って固定カッタ用収
容溝65がそれぞれ形成され、各固定カッタ用収容溝65に
は、上記回転カッタ64と噛合して粉砕物を粉砕するため
に所定のすくい角を持つ板状または角柱状の固定カッタ
66が取付けられている。

つまり、回転カッタ64と固定カッタ66とはそれら対向
する刃先間に適当なクリアランスを有して設置され、隣
合う回転翼63間の各粉砕室内に導入された粗粉砕物を互
いに噛合して微細に粉砕すると同時に、粉砕物に遠心力
を与えて上記内槽36の排出孔39から上記排出チャンバ38
内へ排出するようなっている。

次に実施例の作用を説明する。

第１図に示すように駆動モータ55を駆動させると伝動
用ベルト57によってＶプーリ54が回転駆動され、垂直回
転軸51が回転駆動される。この垂直回転軸51の回転によ
って垂直駆動軸51に一体のプレカッタ59及びカッタ軸62
が回転駆動する。そして上記供給管14に洗浄水を供給
し、案内面10へ向かってノズル部12から洗浄水を噴出さ
せる。この状態を維持させて上記上部開口部７に被粉砕
物を投入すると、投入された被粉砕物は案内面10に沿っ
て洗浄されつつ下降する。この際、ガイド部11は、プレ
カッタ59と噛合して被粉砕物を引き込みつつ引き込んだ
粉砕物を徐々に所定の外径寸法まで粗粉砕する。そし
て、隣合う回転翼63間の粉砕室37内に導入が可能な外径
寸法までは複雑な外形の被粉砕物であってもブリッジを
起こすことなくプレカッタ59にて粗粉砕される。プレカ
ッタ59にて所定の外径寸法に粉砕処理された粗粉砕物
は、プレカッタ59が作る空気の強制流にて隣合う回転翼
63間の上記粉砕室37内にそれぞれ導入され、各回転翼63
によって強制的に回転される。そして第２図に示すよう
に回転カッタ64が固定カッタ66と噛合う回転位置で、こ
れらカッタ64,66によって粉砕される。この場合、１つ
の回転翼63の粉砕回数について着目すると垂直回転軸51
の１回転あたりの１つの回転カッタ64の粉砕回数は、内
槽36に取付けた固定カッタ66の数に比例する。固定カッ
タ66と回転翼63とは、粉砕室37内に導入された被粉砕物
を内槽36の排出孔39の穴径未満の大きさになるまで粉砕
し、この大きさまで粉砕された粉砕物のみを排出孔39か
ら排出可能にする。排出孔39から排出可能な粉砕物は、
上記プレカッタ59,回転翼63及び回転カッタ64が作る強
制空気流及び上記回転カッタ64が作る遠心力によって強
制的に排出チャンバ38内に排出され、軸支部材19に形成
された投下口20から受入槽41内に排出され、排出管44か
ら外部に排出される。このように、同時に粉砕できる粉
砕物の量の増加と、同時に粉砕処理できる粉砕物の量の
増加に伴って粉砕処理時間が大巾に短縮される。ところ
で上記洗浄水は上記排水管45から排出されるがその洗浄
水の供給量を増加させると排出の系路中、被粉砕物及び
粉砕処理後の粉砕物を洗浄する。したがって、従来の横
型粉砕機のように回転方向における特定部分の排出穴の
みから重点的に粉砕物が排出されるようなことがない。
即ち内槽36を円周方向に沿って筒体状に設け、排出孔39
を円周及び軸方向に間隔をおいて形成したことによって
特定の排出孔39のみに粉砕物が集中することがなくな
り、全体的に均等な排出が可能になる。したがって排出
孔39の目詰まりを防止してその排出不能を防止できる。
この結果、上記回転カッタ64と固定カッタ66との協同粉
砕にも悪影響が作用しない。したがって従来のスクリー
ンの面積を半分としても同等以上の粉砕処理能力（粉砕
能力、排出能力等）が発揮させることが可能である。

尚、上記実施例では上記内槽36…を円周方向に分割し
て、これら内槽36…を係止部材34に取付ける説明をした
が、内槽36の剛性を向上（内槽に円周方向のリブを複数
形成する）して円筒状に形成し、係止部材34と切離すこ
とも可能である。また、上記回転カッタ64を上記回転翼
63に対して回転負圧をより発生させるように取り付け、
空気を上部開口部７側から積極的に導入して排出させる
ように構成することも当然可能である。

［発明の効果］ 以上要するに本発明によれば、プレカッタ及びガイド
部が被粉砕物を所定の外径寸法になるまで確実に粗粉砕
することで、粉砕室でのブリッジが防止されるととも
に、ロータリカッタの回転カッタによる微細な粉砕と回
転翼による回転負圧の作用とによって、槽体の全周に亘
って粉砕物を目詰りなく良好に排出することができ、連
続粉砕及び連続排出を効率よく行うことができるという
優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の好適一実施例を示す断面図、第２図
はガイド部とプレカッタを示す上面図、第３図は粉砕室
と排出チャンバを示す断面図、第４図はスクリーンと係
止部材及び固定カッタの取付け状態を示す上面図、第５
図は関連技術としての横型粉砕機を示す断面図である。 図中、１は外槽、７は上部開口部、10は案内面、36は内
槽、37は粉砕室、39は排出孔、51は垂直回転軸、59はプ
レカッタ、64は回転カッタ、66は固定カッタである。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】垂直回転軸と、該垂直回転軸の上方に設け
   られ被粉砕物を投下するための上部開口部を有した被粉
   砕物投入部と、上記垂直回転軸の上端側に起立して取付
   けられ、その両端にカッタ部を有して上記被粉砕物投入
   部内に収容されると共に、上記上部開口部から導入され
   た被粉砕物を所定の外径寸法まで粗粉砕するためのプレ
   カッタと、上記被粉砕物投入部の内面から半径方向内方
   へ適宜延出され、下方へ螺旋状に連続した案内面を構成
   して被粉砕物を引込み、上記プレカッタとの噛合による
   粗粉砕を徐々に進行させるためのガイド部と、上記垂直
   回転軸の周りに所定の間隔を隔ててこれを囲繞して上記
   プレカッタにより粉砕された粗粉砕物を導入してさらに
   粉砕処理するための粉砕室を区画すると共に処理された
   粉砕物を外方へ排出するための排出孔を形成する筒体状
   の槽体と、該槽体の内壁に設けられた固定カッタと、上
   記垂直回転軸にその半径方向外方に延出されて設けられ
   た複数の回転翼及び各回転翼の先端に所定のすくい角を
   以て取付けられた回転カッタを有し、該回転カッタを上
   記固定カッタに噛合させることで上記粉砕室内に導入さ
   れる粗粉砕物を微細に粉砕するとともに、その粉砕物を
   上記回転翼の回転により生じる回転負圧によって生成さ
   れる空気流で上記排出孔から強制的に排出させるための
   ロータリカッタとを備えたことを特徴とする竪型粉砕
   機。