JP4977348B2 - 粉砕機 - Google Patents

Description

本発明は、回転刃と固定刃により被粉砕物を粉砕する粉砕機に関するものである。

従来から、回転刃を有する回転ロータと固定刃とを備えた１軸破砕機として、例えば、下記の特許文献１に開示されたものがある。
特開２００２−１６６１８８号

上記１軸破砕機では、回転刃と固定刃がいずれも軸と平行に配置され、その状態で回転刃が回転して相互作用するため、回転刃と固定刃の間へのワークの噛み込みが起きやすい。そこで、回転刃や固定刃の刃先線を軸と平行にならないように配置すると、回転刃と固定刃の間のクリアランスが一定にならず、破砕性能が低下する。回転刃や固定刃の刃先線を軸と平行にならないように配置してクリアランスを一定に保とうとすると、回転刃や固定刃の刃先線にＲを形成する等の加工を行う必要がある。このように、刃先線が３次元方向に変化する形状であると、所定精度の刃先線形状を形成するのが困難で、熟練した技術が要求されるとともに、製作工数や製造原価が増大する。さらに、回転刃や固定刃の刃先線を軸と平行にならないように配置すると、軸方向においてワークの移動に偏りが生じ、回転刃や固定刃の磨耗や損耗に偏りが生じ、効率的な運転に支障をきたすおそれもある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、刃先形状の簡素化により安価に高精度な刃物を形成するとともに、回転刃や固定刃の損耗の偏りを防止して、製造や保守面で有利な粉砕機の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の粉砕機は、外周に直線状の回転刃先線を有して回転軸を軸芯として回転する回転刃が、上記回転軸方向に複数配置されて構成された回転刃群と、
上記回転刃群を構成する各回転刃の回転刃先線に対応する直線状の固定刃先線を有する固定刃が、上記回転軸に沿うよう複数配置されて構成された固定刃群とを備え、
上記回転刃群と固定刃群において対応する回転刃と固定刃は、
上記回転刃が、上記回転軸を中心とする仮想円の円周上に回転軸に沿った回転刃先線の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置され、
上記固定刃が、回転軸に沿った固定刃先線が上記回転刃先線のずれ方向と逆方向に上記所定角度ずれるように配置され、
上記回転刃群は、回転刃先線のずれ方向が逆に設定された回転刃が上記回転軸方向に交互に配置されて構成され、
上記固定刃群は、上記回転刃群に対応するように、固定刃先線のずれ方向が逆に設定された固定刃が上記回転軸に沿って交互に配置されて構成され、
上記回転刃群を構成する、相互に回転刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の回転刃と第２の回転刃は同じ数になるよう設定され、上記固定刃群を構成する、相互に固定刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の固定刃と第２の固定刃は同じ数になるよう設定されていることを要旨とする。

すなわち、本発明の粉砕機は、上記回転刃先線は直線状で、上記回転軸を中心とする仮想円の円周上に回転軸に沿った回転刃先線の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置されているため、上記回転刃先線は、上記仮想円によって形成される仮想円筒の円筒面に沿わないで、一端と他端の中央に向うほど上記仮想円よりも小径の仮想円上を通過し、回転刃先線の軸方向の略中央部が最も小径の仮想円上を通過することになる。一方、上記固定刃先線は直線状で、回転軸に沿った固定刃先線が上記回転刃先線のずれ方向と逆方向に上記所定角度ずれるように配置されているため、上記のように配置された回転刃先線と丁度交差する位置関係となる。そして、回転刃の回転に伴って、回転刃先線と固定刃先線は一定のクリアランスを保ちながら、その交差箇所が回転軸と平行な方向へ移動し、回転刃先と固定刃先との間で被粉砕物が粉砕される。
このように、回転刃先と固定刃先が一定のクリアランスを保ちながら交差する作用で粉砕を行うため、回転刃と固定刃の間へのワークの噛み込みが起きにくいうえ、良好な粉砕性能を維持できる。また、回転刃先と固定刃先はともに直線状であるため、製造や加工・メンテナンスが極めて容易である。

そして、上記のような相対位置関係で配置された回転刃と固定刃により、上記回転刃群は、回転刃先線のずれ方向が逆に設定された回転刃が上記回転軸方向に交互に配置されて構成され、上記固定刃群は、上記回転刃群に対応するように、固定刃先線のずれ方向が逆に設定された固定刃が上記回転軸に沿って交互に配置されて構成されている。また、上記回転刃群を構成する、相互に回転刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の回転刃と第２の回転刃は同じ数になるよう設定され、上記固定刃群を構成する、相互に固定刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の固定刃と第２の固定刃は同じ数になるよう設定されている。これにより、軸方向におけるワークの移動に偏りが生じにくく、回転刃や固定刃の磨耗や損耗の偏りを防止し、効率的な運転を行うことができる。
このように、刃先形状の簡素化により安価に高精度な刃物を形成するとともに、回転刃や固定刃の損耗の偏りを防止して、製造や保守面で有利な粉砕機を提供できる。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

図１〜図４は、本発明の粉砕機１を示す図である。図１は、上記粉砕機１の全体構造を示す断面図、図２は、回転刃５の構造を示す図、図３は、回転刃群および固定刃群の概略構成を示す図、図４は、回転刃先線と固定刃先線の位置関係を説明する図である。

図１に示すように、この粉砕機１は、回転軸Ｏ−Ｏを軸心として回転する回転刃５と、上記回転刃５に作用する固定刃７とを備えている。上記回転刃５は、ホッパ１２を備えたケーシング２に収容されてシャフト３に軸支されている。上記回転刃５の下側にはスクリーン１０が配置され、その周囲はボックス９で囲われて、スクリーン１０の下側の空間は粉砕物の収容空間に形成されている。ホッパ１２から投入された被粉砕物は、回転刃５と固定刃７の作用で粉砕され、スクリーン１０のメッシュ穴１３を通過する大きさまで粉砕されると、スクリーン１０を通過してボックス９に収容される。

上記回転刃５は、シャフト３に取り付けられる回転盤４と、上記回転盤４に固定される回転刃先６とから構成されている。この例では、１つの回転盤４に４つの回転刃先６が取り付けられている。上記固定刃７は、ボックス９等の静止部材に固定された刃物台２５に取り付けられている。上記シャフト３および回転盤４は、図１の紙面に対して垂直方向に延びる回転軸Ｏ−Ｏを軸心として回転するようになっている。

図２は、上記回転刃５を示す図である。図では説明の便宜上、回転盤４に１本の回転刃先６が取り付けられた状態を示している。この回転刃５における回転刃先線１５は、直線状であり、後述するように、回転軸Ｏ−Ｏを中心とする仮想円の円周上に、回転軸Ｏ−Ｏに沿った回転刃先線１５の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置されている。このような取り付けのために、回転盤４には真直ぐな切欠き部１６が回転軸Ｏ−Ｏに対してずれるよう形成してあり、上記切欠き部１６に回転刃先６をボルト１７等で固定している。

図３（Ａ）は、上述した回転刃５から構成される回転刃群２８と固定刃群２９を説明する図である。図示のように、上記外周に直線状の回転刃先線１５を有して回転軸Ｏ−Ｏを軸芯として回転する回転刃５ａ，５ｂが、上記回転軸Ｏ−Ｏ方向に複数（この例では４つ）配置されて回転刃群２８を構成し、上記回転刃群２８を構成する各回転刃５ａ，５ｂの回転刃先線１５に対応する直線状の固定刃先線２３を有する固定刃７ａ，７ｂが、上記回転軸Ｏ−Ｏに沿うよう複数（この例では４つ）配置されて固定刃群２９が構成されている。この粉砕機１では上記回転刃群２８と固定刃群２９により被粉砕物の粉砕が行われる。

図３（Ｂ）は、上記回転刃群２８と固定刃群２９において、対応する回転刃５と固定刃７における回転刃先線１５と固定刃先線２３の位置関係を説明する図である。
また、図４は、一対の回転刃５と固定刃７とのにおける回転刃先線１５と固定刃先線２３の位置関係を説明する図である。

図４に示すように、上記回転刃５は、上記回転軸Ｏ−Ｏを中心とする仮想円の円周上に回転軸Ｏ−Ｏに沿った回転刃先線１５の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置されている。一方、上記固定刃７は、回転軸Ｏ−Ｏに沿った固定刃先線２３が上記回転刃先線１５のずれ方向と逆方向に上記所定角度ずれるように配置されている。これにより、上記回転刃先線１５と固定刃先線２３は対面した状態で一定のクリアランスを保ち、Ｘ字状に交差するようになっている。

そして、図３（Ｂ）に示すように、上記回転刃群２８は、回転刃先線１５のずれ方向が逆に設定された回転刃５ａ，５ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏ方向に交互に配置されて構成されている。また、上記固定刃群２９は、上記回転刃群２８に対応するように、固定刃先線２３のずれ方向が逆に設定された固定刃７ａ，７ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏに沿って交互に配置されて構成されている。

図５〜図７は、回転刃５の回転刃先線１５のずれ状態を説明するための刃先線の配置図である。図では、わかりやすくするために、回転刃５の回転軸Ｏ−Ｏ方向の長さ寸法を長くしたモデルで説明している。

図５は、本発明において採用されている回転刃先線１５の配置状態を理解しやすくするために示した透視図であり、本発明における回転刃先線１５の「ずれ角」を付与する前の状態を示している。すなわち、回転刃５の両端に存在する同径の仮想円１８，１９と、上記両仮想円１８，１９の間に形成される仮想円筒２０を示している。そして、この図では８本の回転刃先線１５が図示されている。これらの回転刃先線１５は、回転軸Ｏ−Ｏと平行に配置されているもので、両仮想円１８，１９上に等間隔で配置されたそれぞれ８個の点１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄ，１８ｅ，１８ｆ，１８ｇ，１８ｈおよび１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ，１９ｅ，１９ｆ，１９ｇ，１９ｈに合致させてある。

図６は、図５に示した回転刃先線１５の配置態様（初期状態）に対して、ずれ角θを付与した状態を示している。ここでは、一方の仮想円１８において基準線Ｌから時計方向にずれ角θ１を付与し、他方の仮想円１９において基準線Ｌから反時計方向にずれ角θ２を付与している。したがって、各回転刃先線１５の両端が両仮想円１８，１９の各点１８ａ〜１８ｈおよび１９ａ〜１９ｈに合致している箇所が、両仮想円１８，１９の円周方向にそれぞれずれ角θ１およびθ２ずれて配置されている。つまり、各回転刃先線１５の両端間の合計ずれ角は（θ＝θ１＋θ２）となる。また、θ１とθ２は同角である。

図７（Ａ）は、各点１８ａ〜１８ｈを仮想円１８の円周方向に、角度θ１時計方向に回した状態を示し、図７（Ｃ）は、各点１９ａ〜１９ｈを仮想円１９の円周方向に、角度θ２反時計方向に回した状態を示している。図７（Ｂ）は両仮想円１８，１９の略中央部における各回転刃先線１５の通過箇所を示しており、各回転刃先線１５は、上記中央部が両仮想円１８，１９におけるずれ角θ１，θ２の中立点に相当する位置なので、後述の小径の仮想円２１上のずれ角が形成されていない点２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈを通過している。

上記回転刃５の回転刃先線１５は直線状であり、回転刃先線１５の一端側と他端側が上記仮想円１８，１９の円周方向に相反する方向に（θ１＝θ２）ずつずれているので、上記両仮想円１８，１９間の回転刃先線１５は、上記両仮想円１８，１９によって形成される仮想円筒２０の円筒面に沿わないで、一端と他端の中央に向うほど両仮想円１８，１９の直径よりも小径の仮想円上を通過し、回転刃先線１５の長さ方向の略中央部が最も小径の仮想円２１上を通過することになる。すなわち、回転刃５は、直線状の回転刃先線１５が、回転軸Ｏ−Ｏを中心として所定のずれ角（θ＝θ１＋θ２）をもった状態で配置されているので、各回転刃先線１５は、両端に仮想円１８，１９を持つ仮想円筒２０の円筒面に食い込んだ位置を直線的に通過する。

図７（Ｄ）は、仮想円筒２０を回転軸Ｏ−Ｏの方向から見た透視図であり、理解しやすくするために、ずれ角を誇張して示している。図７（Ｄ）の手前側にある仮想円１８の点１８ａが図５の初期状態から時計方向に角度θ１ずらされ、同図の奥側にある仮想円１９の点１９ａが図５の初期状態から反時計方向に角度θ２ずらされている。したがって、直線状態で存在する回転刃先線１５は図７（Ｄ）に示すように、点１８ａと点１９ａを結ぶ真直ぐな線分の状態で仮想円筒２０の内部を通過している。そして、回転刃先線１５の中央部は小径の仮想円２１上の点を通過している。このような通過点は図７（Ｂ）に示すように、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ，２１ｅ，２１ｆ，２１ｇ，２１ｈの８点である。したがって、仮想円１８，１９の直径と、最も小径の仮想円２１の直径との間には径差Ｄが存在している。

言い換えると、上記各回転刃先線１５は、図５の両端に円板１８，１９を配置し、両円板１８，１９間に糸（各回転刃先線１５）を張って、上記糸を緊張させたまま上記ずれ角θを付与した状態に相当する。このようにすると、８本の糸の中央部が「鼓型」にくびれた形状となる。

図８〜図１２は、回転刃５と上記固定刃７との位置関係ならびに両刃５，７による動作状態を示している。図では、わかりやすくするために、回転刃５および固定刃７の回転軸Ｏ−Ｏ方向の長さ寸法を長くしたモデルで説明している。

上記回転刃５と交差して被粉砕物を粉砕するための固定刃７が配置されている。上記固定刃７の固定刃先線２３は直線状である。上記各回転刃先線１５にずれ角θが付与されているので、上記固定刃先線２３に上記各回転刃先線１５と適正な交差関係を保有させるために、固定刃先線２３が上記回転刃先線１５のずれ方向とは逆方向に上記ずれ角θだけずらせて配置されている。この固定刃先線２３のずれた配置は、上記仮想円１８，１９の円周方向に沿ってずれており、その方向は回転刃先線１５のずれ方向とは逆方向である。

上記固定刃先線２３のずれ状態を、回転刃先線１５のずれ状態を示す図７（Ｄ）と同様な要領で、図７（Ｅ）に図示す。この図においても理解しやすくするために、ずれ角を誇張して図示してある。図７（Ｅ）の手前側にある仮想円１８の点１８Ａが基準線Ｌから反時計方向に角度θ３ずれ、同図の奥側にある仮想円１９の点１９Ａが基準線Ｌから時計方向に角度θ４ずれている。したがって、直線状態で存在する固定刃先線２３は、図７（Ｅ）に示すように、点１８Ａと点１９Ａを結ぶ真直ぐな線分の状態で仮想円筒２０の内部を通過している。そして、固定刃先線２３の中央部は小径の仮想円２１上の点を通過している。また、固定刃先線２３のずれ角θ´すなわち（θ３＋θ４）は、回転刃先線１５のずれ角θすなわち（θ１＋θ２）と同じ角度に設定されている。

図８の状態では、回転刃先線１５と固定刃先線２３とは、回転軸Ｏ−Ｏ方向の略中央部の交差箇所８で交差している。そして、各回転刃先線１５が上記仮想円筒２０の内部を通過していることにより、各回転刃先線１５によって形成される外形が上記のように、鼓型となっているので、固定刃先線２３に上記のような各回転刃先線１５とは逆方向のずれ角を付与することによって、回転刃先線１５と固定刃先線２３とが正常な切断のできる交差関係となる。すなわち、上記交差箇所８は、上記小径の仮想円２１において交差し、この交差箇所８が、回転刃５の回転に伴って回転軸Ｏ−Ｏと平行な方向に移動する。なお、固定刃先線２３は上記のように仮想円１８，１９の円周方向にずれているのであるが、実際には、仮想円１８，１９の直径は、固定刃先線２３と回転刃先線１５との刃先間隙を確保するために、仮想円１８，１９よりも刃先間隙に相当する分だけ直径が大きくなるよう設定されている。

図８は、回転刃５の下側に固定刃７が位置して回転刃５が静止している状態を示す正面図である。回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差箇所８は、回転刃５の軸方向長さの略中央部であり、投影的に見て回転軸Ｏ−Ｏの真下である。図８は投影的にみた正面図であり、回転刃先線１５は、上記ずれ角θの存在により、回転軸Ｏ−Ｏに対して所定の相対角αをもって配置される。同様に、固定刃先線２３は、上記ずれ角θ´の存在により、回転軸Ｏ−Ｏに対して所定の相対角βをもって配置される。したがって、回転刃先線１５と固定刃先線２３は、相対角γ＝α＋βをもって配置される。そして、回転刃先線１５のずれ角θと固定刃先線２３のずれ角θ´は同じであるから、α＝βとなり、投影的に見られる回転軸Ｏ−Ｏは、回転刃先線１５と固定刃先線２３がなす狭角の２等分線となる。図示のように、回転刃先線１５と固定刃先線２３とは、回転軸Ｏ−Ｏ方向の略中央部の交差箇所８で交差した状態で、交差状態の回転刃先線１５と固定刃先線２３は、回転軸Ｏ−Ｏおよび交差箇所８を介して対称に配置されている。

上記のように、α＝βであるから、切断時に被粉砕物から回転刃先線１５と固定刃先線２３に対して作用する切断反力が均等になる。したがって、回転刃５と固定刃７との刃先磨耗等を略均等化することができ、粉砕機１の損耗箇所の異常な偏りを防止することができる。

なお、図９は、図８の状態を回転軸Ｏ−Ｏの方向から見た図であり、図９（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は、回転刃５が静止状態である図８の（Ａ）−（Ａ），（Ｂ）−（Ｂ），（Ｃ）−（Ｃ）各断面を示す断面図である。図９に示すように、回転刃先線１５と固定刃先線２３とが図７に示すように、中央部で交差しているときには、回転刃先線１５と固定刃先線２３は、平行な状態になっている。なお、図９では刃先間隙は図示していない。図９（Ｂ）は交差箇所８での断面である。

また、図８に示すように、回転刃先線１５と固定刃先線２３が中央部で交差しているときには、回転刃先線１５と固定刃先線２３が交差関係を維持しながら、上記交差箇所８が回転刃５の回転に連れて回転軸Ｏ−Ｏと平行な方向へ移動して行くので、交差状態の回転刃先線１５と固定刃先線２３を回転軸Ｏ−Ｏの略真横から見ると、図１０に示すように、回転刃先線１５と固定刃先線２３は全長にわたって両刃先線１５，２３間に所要の刃先間隙を保って平行な状態になる。回転刃先線１５と固定刃先線２３とは上記のようなクリアランスを保ちながら、回転刃５が回転し、両刃先線１５，２３の交差箇所８が連続的に移動して、回転刃５と固定刃７が作用して切削作用が行われる。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）は、回転刃５が回転している動的な状態を順次示している動作図であり、図１１（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の各図において、右側には回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差状態を示す正面図が示され、左側には右側の状態を回転軸Ｏ−Ｏの方向から見た透視図が示されている。

図１１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、交差箇所８が順次各図の右方から固定刃先線２３に沿って左方へ移動して行き、このときの各交差箇所８は、図１１（Ａ）に示すように、回転刃先線１５と固定刃先線２３により、切削作用を奏する刃先の位置関係となっている。このような動作を各透視図で観察すると、線分１８ａ〜１９ａで表された回転刃先線１５が反時計方向に回転して行くのに連れて、交差箇所８は固定刃先線２３に沿って右方へ移動し、図１１（Ｃ）の回転刃先線１５の端部すなわち点１８ａが固定刃先線２３に接した箇所で、回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差が終了する。図１１（Ａ）〜（Ｃ）には図示していないが、回転刃５が複数配置されていることにより、上記の回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差動作が、回転刃５の１回転において複数回にわたって連続的に行われる。

図１２は、回転刃５が回転したときの固定刃先線２３に対する回転刃先線１５の軌跡を１つの図に示したものであり、右側の図が平面図であり、左側の図が回転軸Ｏ−Ｏの方向から見た透視図である。図１２からわかるように、直線状態の回転刃先線１５と直線状態の固定刃先線２３が、回転刃先線１５の回転により、交差箇所８が所定のクリアランスを維持しながら回転軸Ｏ−Ｏ方向に移動する。なお、クリアランスは図示していない。

上記固定刃７の固定刃先線２３は直線状であり、回転刃先線１５のずれ方向とは逆方向にずれているので、上記のような形態で通過している回転刃先線１５と交差した位置関係となる。そして、回転刃先線１５に対して、それと逆方向にずれた固定刃先線２３を対応させることにより、回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差箇所８を、両刃先線１５，２３が被粉砕物に対して切削作用を奏する位置関係とすることができ、上記交差箇所８が回転刃５の回転に連れて上記回転軸Ｏ−Ｏと平行な方向へ移動して行くのである。すなわち、回転刃先線１５に対して、固定刃先線２３が逆方向にずれた位置関係で対向しているので、回転刃５の回転にともなう回転刃先線１５と固定刃先線２３との交差箇所８が、両刃先線１５，２３が異常干渉したり異常に広いクリアランスとなったりすることなく適正に維持できる。

上記回転刃先線１５と固定刃先線２３が交差関係を維持しながら、上記交差箇所８が回転刃５の回転に連れて上記回転軸Ｏ−Ｏと平行な方向へ移動して行くので、交差状態の回転刃先線１５と固定刃先線２３を回転軸Ｏ−Ｏの略真横から見ると、回転刃先線１５と固定刃先線２３は、全長にわたって両刃先線１５，２３間に所要の刃先間隙を保って平行な状態になる。このような回転刃先線１５と固定刃先線２３との位置関係により、上記のように、両刃先線１５，２３の交差箇所８が連続的に移動して、上記交差箇所８において良好な切断がなされる。

さらに、回転刃先線１５と固定刃先線２３はともに直線状であるから、回転刃５や固定刃７の形状を簡素化できるので、製作が簡単に行えて製造原価の低減が図られ、しかも回転刃５や固定刃７の着脱作業も行いやすくなる。

そして、図３（Ｂ）に示すように、本発明の粉砕機１では、上記のような回転刃５が複数、回転軸Ｏ−Ｏ方向に配置されて回転刃群２８が構成されている。上記回転刃群２８は、回転刃先線１５のずれ方向が逆に設定された回転刃５ａ，５ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏ方向に交互に配置されて構成されている。図３（Ｂ）では、正面から見て回転刃先線１５が右上傾斜するようずれて配置された回転刃５ａと、正面から見て回転刃先線１５が左上傾斜するようずれて配置された回転刃５ｂとが交互に配置されている。

また、上記回転刃５ａ，５ｂにそれぞれ対応するよう固定刃先線２３のずれ方向が逆に設定された固定刃７ａ，７ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏに沿って交互に配置されて固定刃群２９が構成されている。図３（Ｂ）では、正面から見て固定刃先線２３が左上傾斜するようずれて配置された固定刃７ａと、正面から見て固定刃先線２３が右上傾斜するようずれて配置された固定刃７ｂとが交互に配置されている。

このとき、上記回転刃群２８を構成する、相互に回転刃先線１５のずれ方向が逆に設定された回転刃５ａと回転刃５ｂは同じ数になるよう設定されている。したがって、上記固定刃群２９を構成する、相互に固定刃先線２３のずれ方向が逆に設定された固定刃７ａと固定刃７ｂは同じ数になるよう設定されている。

図１３は、本発明の粉砕機１の他の例を示す図である。

図１３（Ａ）は、正面から見て回転刃先線１５が右上傾斜するようずれて配置された回転刃５ａと、正面から見て回転刃先線１５が左上傾斜するようずれて配置された回転刃５ｂとが交互に２つずつ配置されている。また、正面から見て固定刃先線２３が左上傾斜するようずれて配置された固定刃７ａと、正面から見て固定刃先線２３が右上傾斜するようずれて配置された固定刃７ｂとが交互に２つずつ配置されている。

図１３（Ｂ）は、正面から見て回転刃先線１５が右上傾斜するようずれて配置された回転刃５ａが２つ並び、つぎに正面から見て回転刃先線１５が左上傾斜するようずれて配置された回転刃５ｂが１つ配置され、さらに正面から見て回転刃先線１５が右上傾斜するようずれて配置された回転刃５ａが１つ配置され、つぎに正面から見て回転刃先線１５が左上傾斜するようずれて配置された回転刃５ｂが２つ並ぶよう配置されている。

また、正面から見て固定刃先線２３が左上傾斜するようずれて配置された固定刃７ａが２つ並び、つぎに正面から見て固定刃先線２３が右上傾斜するようずれて配置された固定刃７ｂが１つ配置され、さらに正面から見て固定刃先線２３が左上傾斜するようずれて配置された固定刃７ａが１つ配置され、正面から見て固定刃先線２３が右上傾斜するようずれて配置された固定刃７ｂが２つ並ぶよう配置されている。

これらのような態様も本発明に含む趣旨である。それ以外は、上記実施の形態と同様であり、同様の作用効果を奏する。

以上のように、本発明の粉砕機１によれば、上記回転刃先線１５は直線状で、上記回転軸Ｏ−Ｏを中心とする仮想円の円周上に回転軸Ｏ−Ｏに沿った回転刃先線１５の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置されているため、上記回転刃先線１５は、上記仮想円１８，１９によって形成される仮想円筒２０の円筒面に沿わないで、一端と他端の中央に向うほど上記仮想円よりも小径の仮想円２１上を通過し、回転刃先線１５の軸方向の略中央部が最も小径の仮想円２１上を通過することになる。一方、上記固定刃先線２３は直線状で、回転軸Ｏ−Ｏに沿った固定刃先線２３が上記回転刃先線１５のずれ方向と逆方向に上記所定角度ずれるように配置されているため、上記のように配置された回転刃先線１５と丁度交差する位置関係となる。そして、回転刃５の回転に伴って、回転刃先線１５と固定刃先線２３は一定のクリアランスを保ちながら、その交差箇所８が回転軸Ｏ−Ｏと平行な方向へ移動し、回転刃先６と固定刃先２６との間で被粉砕物が粉砕される。
このように、回転刃先６と固定刃先２６が一定のクリアランスを保ちながら交差する作用で粉砕を行うため、回転刃５と固定刃７の間へのワークの噛み込みが起きにくいうえ、良好な粉砕性能を維持できる。また、回転刃先６と固定刃先２６はともに直線状であるため、製造や加工・メンテナンスが極めて容易である。

そして、上記のような相対位置関係で配置された回転刃５と固定刃７により、上記回転刃群２８は、回転刃先線１５のずれ方向が逆に設定された回転刃５ａ，５ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏ方向に交互に配置されて構成され、上記固定刃群２９は、上記回転刃群２８に対応するように、固定刃先線２３のずれ方向が逆に設定された固定刃７ａ，７ｂが上記回転軸Ｏ−Ｏに沿って交互に配置されて構成されていることから、軸方向におけるワークの移動に偏りが生じにくく、回転刃５や固定刃７の磨耗や損耗の偏りを防止し、効率的な運転を行うことができる。
このように、刃先形状の簡素化により安価に高精度な刃物を形成するとともに、回転刃や固定刃の損耗の偏りを防止して、製造や保守面で有利な粉砕機を提供できる。

本発明の粉砕機を全体的に示す断面図である。 回転刃と回転体の位置関係を示す斜視図である。 回転刃群および固定刃群の概略構成を示す図である。 回転刃先線と固定刃先線の位置関係を説明する図である。 回転刃先線にずれ角を付与する前の状態を示す透視図である。 回転刃先線にずれ角を付与した状態を示す透視図である。 回転刃先線のずれ状態を仮想円を用いて示す図と、回転刃先線の状態を示す図である。 回転刃と固定刃との交差状態を示す正面図である。 図８の（Ａ）−（Ａ）断面，（Ｂ）−（Ｂ）断面，（Ｃ）−（Ｃ）断面を示す図である。 図８の状態の平面図である。 回転刃先線と固定刃先線との交差状態を示す正面図と、回転軸の方向から見た図であり、（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）の３段階について図示している。 回転刃先線と固定刃先線との交差状態を示す平面図と、回転軸の方向から見た図である。 回転刃群及び固定刃群の他の例を示す図である。

符号の説明

１ 粉砕機
２ ケーシング
３ シャフト
４ 回転盤
５，５ａ，５ｂ 回転刃
６ 回転刃先
７，７ａ，７ｂ 固定刃
８ 交差箇所
９ ボックス
１０ スクリーン
１１ 挿入穴
１２ ホッパ
１３ メッシュ穴
１５ 回転刃先線
１６ 切欠き部
１７ ボルト
１８ 仮想円，円板
１８ａ〜１８ｈ 点
１８Ａ 点
１９ 仮想円，円板
１９ａ〜１９ｈ 点
１９Ａ 点
２０ 仮想円筒
２１ 小径の仮想円
２１ａ〜２１ｈ 点
２３ 固定刃先線
２５ 刃物台
２６ 固定刃先
２８ 回転刃群
２９ 固定刃群
Ｏ−Ｏ 回転軸
Ｌ 基準線
Ｄ 径差
θ，θ´，θ１，θ２，θ３，θ４ ずれ角
α，β，γ 相対角

Claims (1)

1. 外周に直線状の回転刃先線を有して回転軸を軸芯として回転する回転刃が、上記回転軸方向に複数配置されて構成された回転刃群と、
   上記回転刃群を構成する各回転刃の回転刃先線に対応する直線状の固定刃先線を有する固定刃が、上記回転軸に沿うよう複数配置されて構成された固定刃群とを備え、
   上記回転刃群と固定刃群において対応する回転刃と固定刃は、
   上記回転刃が、上記回転軸を中心とする仮想円の円周上に回転軸に沿った回転刃先線の一端と他端が上記仮想円の円周方向に所定角度ずれるように配置され、
   上記固定刃が、回転軸に沿った固定刃先線が上記回転刃先線のずれ方向と逆方向に上記所定角度ずれるように配置され、
   上記回転刃群は、回転刃先線のずれ方向が逆に設定された回転刃が上記回転軸方向に交互に配置されて構成され、
   上記固定刃群は、上記回転刃群に対応するように、固定刃先線のずれ方向が逆に設定された固定刃が上記回転軸に沿って交互に配置されて構成され、
   上記回転刃群を構成する、相互に回転刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の回転刃と第２の回転刃は同じ数になるよう設定され、上記固定刃群を構成する、相互に固定刃先線のずれ方向が逆に設定された第１の固定刃と第２の固定刃は同じ数になるよう設定されていることを特徴とする粉砕機。

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