JPH11114437A - シュレッダ及びハンマミル用回転子 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ほぼ隙間のない無孔の外面を有し、回転子の
軸を横切って十分な切断動作を行う、シュレッダおよび
ハンマミルの回転子を提供する。 【解決手段】 シュレッダおよびハンマミル１０用の回
転子１２は、軸に沿って延在する外側円筒面を有する回
転子本体と、外側円筒面上で画成される軸方向に離間し
た複数の窪みと、各窪み内で支持されたハンマ１３と、
を有し、外側円筒面は、軸の周りを少なくとも９０度に
わたって放射状に延在する凸面を有している。各窪み
は、隣接する窪みから放射状にずれている。外側円筒面
は、回転子の外側凸面の周りで端と端および側面と側面
とが合わせられた複数の個々の摩耗キャップを備えるラ
イナシステムによって保護されていることが好ましい。
各摩耗キャップは、反転可能かつ交換可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、シェレッダおよび
ハンマミル用の回転子に関する。本発明は、特に、ほぼ
隙間のない無孔の外面を有し、回転子の軸を横切って十
分な切断動作を行う回転子に関する。

【０００２】

【従来の技術】ハンマミルおよびシュレッダは、一般
に、スクラップ金属や他の材料、例えば自動車のボデ
ィ、を再生および再利用のために粉砕、破砕あるいは破
断して小さな断片または小片にする。ハンマミルおよび
シュレッダは、通常、ハウジングと、ハウジング内で回
転自在に支持された回転子ハンマアセンブリと、ハウジ
ングの格子棒を通過するように回転子ハンマアセンブリ
を回転させ、材料を格子棒の間で断片化し破砕するため
の駆動アセンブリと、を有している。回転子ハンマアセ
ンブリは、従来、ディスク状の回転子か、あるいはスパ
イダ状の回転子のいずれかを備えている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ディスク状回転子は、
一般に、軸に沿って中心に配置された回転子駆動シャフ
トと、軸に沿って駆動シャフトにしっかりと固定された
複数の円形プレートと、各プレートを貫通して軸に平行
に延びる複数のハンマ支持ロッドと、連続するプレート
の間でハンマ支持ロッドの周りで回転自在に支持された
複数のハンマとからなる。ハンマ支持ロッドおよびハン
マを支持するプレートの摩耗を減らすために、各プレー
トには、通常、耐摩耗性の材料からなるキャップまたは
ライナが設けられており、プレートの円周全体の周りに
配置されている。その結果、ディスク状回転子は、極め
て耐久性と耐摩耗性に優れたものとなる。しかしなが
ら、ディスク状回転子はハンマを支持するために連続す
る各ハンマ間にプレートを必要とするので、ディスク状
回転子は、回転子の軸に沿った隙間を本質的に有してお
り、その隙間では、材料がハンマで切断されないまま残
る。ディスク状回転子の切断動作におけるこれらの隙間
の結果として、材料をハンマミルやシュレッダに送るこ
とがより困難となり、破砕効率が低下する。

【０００４】スパイダ状回転子は、通常、回転子駆動シ
ャフトと、駆動シャフト上にしっかりと固定された複数
のマルチアームスパイダと、マルチアームスパイダのア
ームを貫通して延びる複数のハンマ支持ロッドと、ハン
マ支持ロッドの周りで回転自在に支持された複数のハン
マとからなる。各ハンマは、中間の第２のスパイダのア
ームの間で第１と第３の連続するマルチアームスパイダ
の径方向で揃ったアームによって配置され支持されてい
る。その結果、スパイダ状回転子は、回転子の軸全体に
沿って少なくとも一つのハンマを有し、十分な切断動作
を行う。したがって、材料の送り効率および破砕効率は
高い。スパイダ状回転子により回転子軸に沿った十分な
切断動作が達成されるが、スパイダ状回転子は、ハンマ
間およびハンマ列間に多数の開口を本質的に有してい
る。これらの開口は、スパイダ状回転子を摩耗させ、材
料の目詰まりを引き起こす。

【０００５】

【課題を解決するための手段】シュレッダおよびハンマ
ミル用の回転子は、軸に沿って延在する外側円筒面を有
する回転子本体と、外側円筒面上に画成され、放射状に
離間した複数の窪みと、各窪み内で支持されるハンマ
と、を有している。外側円筒面は、軸の周りに少なくと
も９０度放射状に延在する凸部を有している。各窪み
は、隣接する窪みから放射状にずれている。

【０００６】本発明は、特に、軸に沿って端面同士を合
わせて支持された複数のセグメントを有する回転子に関
するものである。各セグメントは、軸の周りで回転する
ように構成された本体を有している。その本体は、軸と
同心の外周あるいは外周面を有している。その外周は、
軸の周りに少なくとも９０度にわたって延在する凸部
と、ハンマを少なくとも部分的に収容する大きさを有す
る少なくとも一つの凹部と、を有している。好ましく
は、凸部が軸の周りに約３００度延在し、凹部が軸の周
りに約６０度延在していると良い。凸部は、軸の周りに
部分的に延在して凸部を画成する少なくとも一つの摩耗
キャップを有していることが好ましい。

【０００７】本発明の一つの好ましい側面によれば、複
数のセグメントの各々は、２つ以下の窪みを有してい
る。複数のセグメントは、回転子の静的つりあい及び動
的つりあいをとるような回転パターンに配置される。好
ましくは、回転子本体の軸中心線から中心線の第１の側
で第１の距離だけ離間している第１の窪みの各々に対し
て、回転子本体は、第１の窪みと径方向で揃えられ、軸
中心線の第２の側で第１の距離だけ軸中心線と離間して
いる第２の窪みを有していると良い。軸の周りで径方向
で揃えられた第１の複数の窪みの各々に対して、回転子
本体は、第１の複数の窪みから軸の周りに約１８０度だ
け放射状に離間した同数の第２の複数の窪みを有してい
る。

【０００８】一つの好ましい態様では、回転子本体は、
軸中心線に沿った第１の窪みと、軸中心線に沿って第１
の窪みから１８０度離間した第２の窪みと、軸中心線の
各々の側から外側に延在する軸方向に離間した６個の連
続した窪みと、を有している。外側の連続した窪みの各
々は、放射状に６０度ずつ角度が大きくなっている。

【０００９】本発明はまた、回転子の外側凸面を摩耗か
ら保護する回転子ライナシステムに関している。このラ
イナシステムは、回転子の外側凸面の周りで端と端およ
び側面と側面とが合わせられている複数の個別の摩耗キ
ャップを有している。各摩耗キャップは、反転可能で交
換可能であることが好ましい。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１は、回転子１２を有するハン
マミル１０の断面図である。回転子１２は、軸方向長さ
を持った略円筒体であり、ほぼ同心軸の周りを回転する
ように構成されている。回転子１２は、従来から知られ
た方法により軸の周りで回転自在に支持されており、従
来のロータリーアクチュエータ又は駆動機構により回転
自在に駆動される。回転子１２は、一般に、軸Ｘの周り
に回転子１２の軸方向長さに沿って延在する複数のハン
マ１３を有している。ハンマ１３は、回転子軸Ｘを取り
囲む個々の軸の周りで回転子１２によってそれぞれ回転
自在に支持されていることが好ましい。その結果、ハン
マ１３は径方向外向きに揺動して、破砕される材料と係
合する。ハンマ１３は、ハンマミル１０内の材料と押圧
係合し、再生および再利用の目的でこの材料を粉砕、破
砕する。

【００１１】ハンマミル１０は、破砕のために回転子１
２に自動車のボディやそのほかのスクラップ材料を送
り、回転子１２によってつくられた破砕断片を再生およ
び再利用のために運搬する。図示の好適な実施形態で
は、ハンマミル１０は、一般に、送りランプ１４、送り
ローラアセンブリ１６、およびハウジング１８を有して
いる。送りランプ１４は、送りローラアセンブリ１６に
よって自動車ボディやスクラップを回転子１２に送るほ
ぼ細長のシュートまたは滑り台である。

【００１２】送りローラアセンブリ１６は、一般に、支
持体２０、上部送りローラ２２、下部送りローラ２４お
よびアクチュエータ２６を有している。支持体２０は、
ハンマミル１０内に送られる自動車ボディや他の材料と
係合する上部送りローラ２２および下部送りローラ２４
を回転自在に支持するように構成された細長い構造であ
る。図示の好適な実施形態では、支持体２０は、軸ピン
２８によって送りランプ１４と回動自在に結合されてい
る。アクチュエータ２６は、支持体２０と結合されてお
り、支持体２０、上部送りローラ２２および下部送りロ
ーラ２４を選択的に軸ピン２８の周りで回動させ、ハン
マミル１０に送られる材料の大きさに応じて送りローラ
２２および２４と送りランプ１４との間隔を調整する。

【００１３】上部送りローラ２２および下部送りローラ
２４は、材料と係合して材料をハウジングに送り、回転
子１２によって材料が破砕されるように、送りランプ１
４の上で駆動機構（図示せず）によって回転自在に駆動
されることが好ましい。送りローラ２２および２４は、
材料をハウジング１８に送ることに加えて、材料が回転
子１２に送られる前に材料を粉砕する。

【００１４】ハウジング１８は、回転子１２を回転自在
に支持および包囲し、回転子１２に送られた材料を回転
子１２と協同して破砕する。ハウジング１８は、一般
に、フード３４、カッタバー３８、下部格子４０および
上部格子４２を有している。フード３４は、カッタバー
３８、下部格子４０および上部格子４２を取り囲んで包
んでいる。フード３４は、下部格子４０および上部格子
４２の周りに延在する内部チャンバ４４を画成する複数
の壁を有している。チャンバ４４は、下部格子４０およ
び上部格子４２を通過する小さく破砕された材料を受け
取る。

【００１５】カッタバー３８は、一般に、回転子１２の
軸方向長さ全体に沿って延びる細長いアンビルである。
カッタバー３８は、送りローラ２２および２４の下方の
回転子１２の付近において送りランプ１４の下端で支持
されている。送りローラ２２および２４が回転子１２と
カッタバー３８との間に大きなスクラップ材料を送る
と、回転子１２のハンマ１３がカッタバー３８と協同し
て材料を破砕する。回転子１２は回転を続けるので、回
転子１２は、破砕された材料を時計回り方向に下部格子
４０および上部格子４２を横切るように運搬する。

【００１６】下部格子４０および上部格子４２はそれぞ
れ、回転子１２によって破砕される材料を選別するよう
に配置された複数のバーからなる略細長の硬質の骨組か
ら構成されている。下部格子４０および上部格子４２
は、ハンマ１３と協同して、回転子１２によって破砕さ
れる材料をさらに破砕してその大きさを低減するよう
に、回転子１２の軸方向長さ全体に沿って延在し、支持
されている。材料が回転子１２によって十分に破砕され
ると、下部格子４０および上部格子４２内の開口からチ
ャンバ４４内に材料が通過する。

【００１７】図示されていないが、ハンマミル１０は、
破砕された材料を更なる処理のためにチャンバ４４から
取り除いて運び去る従来の運搬機構を更に含んでいる。
従来から知られているように、ハンマミル１０には、プ
ラスチックやほこりや発泡体などの軽量の粒子を破砕さ
れた材料から分離、除去する吸引フードあるいは他の分
離機構が設けられていても良い。

【００１８】図２および図３は、回転子１２およびハン
マ１３をより詳細に示している。図２によって最もよく
示されるように、回転子１２は、一般に、中間セグメン
ト５０ａ〜５０ｍ、末端セグメント５２、駆動シャフト
５４およびハンマ支持ロッド５６を有している。中間セ
グメント５０ａ〜５０ｍは、ハンマ１３が材料を破砕す
る間ハンマ１３を支持する回転子１２の実質的に無孔の
本体を成している。図示の好適な実施形態では、中間セ
グメント５０ａ〜５０ｍは、ほぼ円筒形のプレートから
構成されている。これらのプレートは、回転子軸Ｘに沿
って端から端まで支持されて、ほぼ無孔の本体を有する
回転子１２を形成するように配置されている。各中間セ
グメント５０ａ〜５０ｍは、同心ボア６０、偏心ボア６
２および窪み６４を有している。同心ボア６０は、各中
間セグメント５０ａ〜５０ｍを貫通して同軸に延びてお
り、駆動シャフト５４を収容する。偏心ボア６２は、駆
動シャフト５４の周辺において各中間セグメント５０ａ
〜５０ｍの外周の近傍で中間セグメント５０ａ〜５０ｍ
を貫通して延びている。中間セグメント５０ａ〜５０ｍ
の偏心ボア６２は、互いに一列に並べられており、末端
セグメント５２の偏心ボア６８とも一列に並べられてい
る。窪み６４は、各セグメント５０ａ〜５０ｍの外周か
ら各セグメント５０ａ〜５０ｍの中心に向かって内側に
延在する切欠きである。その結果、各中間セグメント５
０ａ〜５０ｍは、扇形をしている。各窪み６４は、ハン
マ１３の一つを少なくとも部分的に収容するような大き
さを有している。図示の好適な実施形態では、各窪み６
４は、隣接するセグメント５０ａ〜５０ｍの隣接する窪
み６４から放射状にずれている。窪み６４は、ハンマ１
３を収容し、摩耗と材料の目詰まりを最少限にするため
に回転子軸Ｘに沿った開口を最少限に抑え、あるいは除
去しつつ、回転子１２が回転子軸Ｘに沿って十分な切断
動作を行うことができるようにする。

【００１９】末端セグメント５２（図２には一つしか図
示されていない）は、中間セグメント５０ａ〜５０ｍの
外径と実質的に等しい外径を有する略円筒形のプレート
である。末端セグメント５２はそれぞれ、同心ボア６６
および偏心ボア６８を画成している。同心ボア６６は、
末端セグメント５２を貫通して同軸に延びており、駆動
シャフト５４を収容するような大きさを有している。偏
心ボア６８は、同心ボア６６の周辺の位置で末端セグメ
ント５２を貫通して延びている。偏心ボア６８は、末端
セグメント５２の外周の近傍において同心ボア６０およ
び駆動シャフト５４から等距離で離間されていることが
好ましい。偏心ボア６８は、ハンマ支持ロッド５６を収
容し、駆動シャフト５４の回転中に駆動シャフト５４の
周りでハンマ支持ロッド５６を支える。

【００２０】駆動シャフト５４は、回転子１２の末端セ
グメント５２および中間セグメント５０ａ〜５０ｍを貫
通して延在し、かつこれらを支持する細長い硬質のシャ
フトである。駆動シャフト５４は、回転子軸Ｘに沿って
末端セグメント５２の同心ボア６６を通って延在する。
駆動シャフト５４は、駆動機構（図示せず）によって回
転自在に駆動され、回転子１２を回転子軸Ｘの周りに回
転させる。

【００２１】ハンマ支持ロッド５６は、中間セグメント
５０ａ〜５０ｍおよびハンマ１３を貫通して延在する細
長いシャフトあるいはピンである。各ハンマ支持ロッド
５６は、末端セグメント５２のうちの一つの偏心ボア６
８内に収容される端部を有している。ハンマ支持ロッド
５６は、中間セグメント５０ａ〜５０ｍおよび末端セグ
メント５２を貫通して延在している。また、ハンマ支持
ロッド５６は、ハンマ１３を、回転子軸Ｘに沿った各ハ
ンマ支持ロッド５６の軸の周りで回転自在に支持する。

【００２２】回転子１２の組み立てにおいて、末端セグ
メント５２、駆動シャフト５４およびハンマ支持ロッド
５６は、中間セグメント５０ａ〜５０ｍおよびハンマ１
３を同時に支持および保持して、ハンマ１３を支持する
ための細長いコンパクトで一体の回転子本体６９を回転
子軸Ｘに沿って形成する。回転子軸Ｘに沿って、回転子
本体６９は、回転子軸Ｘに垂直に延びる任意の一平面内
に２個以下の窪み６４を有している。図示の好適な実施
形態では、回転子本体６９は、回転子本体６９の中心線
に沿って垂直に延びる平面を除いて、回転子軸Ｘと垂直
に延びる任意の一平面内に単一の窪み６４を有してい
る。その結果、このように形成された回転子本体６９
は、その外面に沿った開口の数を最少限に抑えて、摩耗
や材料の目詰まりや衝撃による損傷を低減する。

【００２３】回転子１２は、互いに放射状に約６０度ず
れているハンマ１３を支持する６個のハンマ支持ロッド
５６を含むものとして図示されているが、回転子１２
は、この他にさまざまな別の構成や配置を含んでいても
良い。たとえば、回転子１２は、回転子軸Ｘの周りで互
いに放射状に９０度ずれているハンマ１３を支持する８
個のハンマ支持ロッド５６を有するものであってもよ
い。また、回転子軸Ｘの周りや回転子軸Ｘに沿った開口
あるいは未充填の隙間を最少限に抑え、あるいは取り除
きつつ、回転子軸Ｘに沿って十分な切断動作を行う他の
さまざまな回転パターンも考えられる。

【００２４】中間セグメント５０ａ〜５０ｍは、末端セ
グメント５２、駆動シャフト５４およびハンマ支持ロッ
ド５６によって相互に隣接して支持されているように図
示されているが、中間セグメント５０ａ〜５０ｍはこの
他に、さまざまな他のアセンブリ構成の任意の一つによ
って相互に支持あるいは接合することができる。さら
に、回転子本体６９は、相互に隣接して設けられた複数
の中間セグメント５０ａ〜５０ｍから形成する代わり
に、回転子軸Ｘの周りで回転するように構成された単一
の単体構造体として形成し、ハンマ１３を部分的に収納
する窪み６４を備えるようにしても良い。

【００２５】図３は、中間セグメント５０ａ〜５０ｍお
よびハンマ１３をより詳細に概略図示する分解斜視図で
ある。図３によって最も良く示されるように、各中間セ
グメント５０ａ〜５０ｍは、回転子軸Ｘに垂直な平面内
で延在する外周７０を有している。各外周７０は、少な
くとも一つの凸部７２と少なくとも一つの凹部７４とを
有している。個々のセグメント５０ａ〜５０ｍの各々の
凸部７２および凹部７４は、回転子軸Ｘに垂直な単一の
平面内で延在している。個々のセグメント５０ａ〜５０
ｍの凸部７２と凹部７４を組み合わせると、これらは、
回転子軸Ｘの周りを３６０度にわたって延びて外周７０
を形成する。

【００２６】凸部７２は、各中間セグメント５０ａ〜５
６ｍのほぼ中実の取付け構造の周りに延在し、この取付
け構造を画成している。具体的には、凸部７２は、（図
２に示されるように）ハンマロッド５６を支持する偏心
ボア６２の周辺に延在している。凸部７２が各中間セグ
メント５０ａ〜５０ｍの回転子軸Ｘの周りに延在する角
度は、材料の目詰まりや摩耗が起こる回転子軸Ｘの周り
の開口の大きさと数が低減されるように、最大にするこ
とが好ましい。具体的には、各凸部７２は、回転子軸Ｘ
の周りに放射状に少なくとも約９０度にわたって延在し
ていることが好ましい。各セグメント５０ａ〜５０ｍの
凸部７２は、回転子軸Ｘの周りを合計で少なくとも１８
０度延びていることが好ましい。たとえば、ある特定の
セグメント５０ａ〜５０ｍが単一の窪み６４を有してい
る場合、単一の凸部７２は、回転子軸Ｘの周りを少なく
とも１８０度延びて、その特定セグメントに少なくとも
半円筒形の形状を与える。図示の好適な実施形態では、
セグメント５０ａ〜５０ｆおよびセグメント５０ｈ〜５
０ｍの凸部７２は、回転子軸Ｘの周りを３００度にわた
って延在している。セグメント５０ｇの凸部７２は、そ
れぞれ回転子軸Ｘの周りを１２０度にわたって延在して
おり、合計２４０度で回転子軸Ｘを取り囲んでいる。

【００２７】凹部７４は、凸部７２から同心ボア６０お
よび回転子軸Ｘに向かって内側に延在している。各凹部
７４は、凹部７４によって形成される窪み６４がハンマ
１３を収容するのに十分な大きさとなるように、凸部７
２から十分な距離だけ内側に延在している。図示の好ま
しい実施形態では、凹部７４は、各セグメント５０ａ〜
５０ｍの外周７０に沿って形成されたほぼ弓形の形状を
している。この他に、凹部７４は、半六角形、半八角
形、方形、三角形など、他のさまざまな内側延在形状を
有していてもよい。さらにまた、凹部７４は、各セグメ
ントが実質的に半円形の断面を有するように直線状の切
欠きを備えていてもよい。

【００２８】さらに図３に示されているように、セグメ
ント５０ａ〜５０ｆおよび５０ｈ〜５０ｍは、各々が単
一の窪み６４を有するという点において相互に実質的に
同一である。一方、セグメント５０ｇは、放射状に約１
８０度離間した一対の対向する窪みを有している。セグ
メント５０ｇは、セグメント５０ａ〜５０ｆと５０ｈ〜
５０ｍとの間の中心に位置している。好ましくは、セグ
メント５０ｇは、回転子１２の軸中心線に沿って中心に
配置されていると良い。図示の好適な実施形態では、セ
グメント５０ａ〜５０ｍの窪み６４は、前のセグメント
に対して約６０度だけ角度を大きくして回転子軸Ｘの周
りを回転されていることが好ましい。その結果、各セグ
メントが端と端を合わせて重ねられ回転子１２が形成さ
れると、各セグメント５０ａ〜５０ｍの各窪み６４は、
隣接するセグメントの凸部７２の間に挟まれ、これらと
隣接する。たとえば、セグメント５０ｂの窪み６４は、
セグメント５０ａおよび５０ｃの双方の凸部７２の間に
位置し、これらに隣接する。その結果、回転子軸Ｘに沿
った各セグメント５０ａ〜５０ｍは、回転子軸Ｘに沿っ
て十分な切断動作を行うように少なくとも１個のハンマ
１３を含むことになる。しかし同時に、回転子軸Ｘの周
りや回転子軸Ｘに沿った内側突出開口や未充填の隙間の
数は減り、材料の目詰まりや摩耗が減少する。

【００２９】図４（ａ）および図４（ｂ）は、回転子１
２の静的つりあい及び動的つりあいを保って振動やその
他の望ましくない力を低減しつつ回転子軸Ｘの全体に沿
って十分な切断動作を行うように中間セグメント５０ａ
〜５０ｍを配置するパターンを示している。具体的に述
べると、各垂直列は、独立の中間セグメント５０ａ〜５
０ｍを表している。各水平行は、回転子軸Ｘの周りの６
０度を表している。大文字はそれぞれ、特定のセグメン
ト５０ａ〜５０ｍによって画成され、回転子軸Ｘの周り
で角度をつけて配置された窪み６４を表している。

【００３０】図４（ａ）は、図３に提示された中間コン
テナ５０の配置を示している。図４（ａ）によって最も
良く示されるように、セグメント５０ａ、５０ｇおよび
５０ｍは、互いに角度が揃った窪みＡであって回転子１
２の軸中心線から等距離に離間した窪みＡをそれぞれ有
している。具体的には、セグメント５０ａおよび５０ｍ
の窪みは、最も中央のセグメント５０ｇおよび回転子１
２の軸中心線から等距離に離間している。セグメント５
０ｆおよび５０ｈは、互いに角度が揃った窪みＢであっ
て回転子１２の軸中心線から等距離に離間した窪みＢを
有している。同様に、セグメント５０ｅおよび５０ｉ、
５０ｄおよび５０ｊ、５０ｃおよび５０ｋ、ならびに５
０ｂおよび５０ｌは、互いに角度が揃った窪みであって
回転子１２の中心線から等距離に離間した窪みＣ、Ｄ、
Ｅ、およびＦをそれぞれ有している。更に、セグメント
５０ｇは、回転子の平衡を保つため、窪みＡから１８０
度だけ角度のずれた第２の窪みＤを有している。図４
（ａ）によって示されるように、回転子１２の軸中心線
から中心線の第１の側で第１の距離だけ離間した各窪み
に対して、回転子１２は、第１の窪みと径方向で揃えら
れ、かつ軸中心線の第２の側で同じ距離だけ軸中心線か
ら離間した第２の窪みを有している。さらに、軸の周り
に径方向で揃えられた複数の窪みの各々に対して、回転
子１２は、軸の周りに約１８０度だけ第１の複数の窪み
から放射状に離間した同数の第２の複数の窪みを有して
いる。

【００３１】図４（ｂ）は、回転子１２の静的つりあい
及び動的つりあいを保つための中間セグメント５０ａ〜
５０ｍの別の回転パターンを図示している。図４（ｂ）
に示されるように、セグメント５０ｇは、回転子１２の
軸中心線に沿って延在する窪みであって互いに１８０度
だけ放射状に離間した窪みＡおよびＤを有している。セ
グメント５０ｆおよび５０ｈは、回転子１２の軸中心線
から第１の距離だけ離間され、かつセグメント５０の窪
みＡから放射状に約６０度ずれた窪みＢの第１のペアを
有している。セグメント５０ｅおよび５０ｉは、回転子
１２の軸中心線から第１の距離より長い第２の距離だけ
離間され、かつセグメント５０の窪みＡから放射状に約
１８０度ずれた窪みＤの第２のペアを有している。セグ
メント５０ｄおよび５０ｊは、回転子１２の軸中心線か
ら第２の距離より長い第３の距離だけ離間され、かつセ
グメント５０ｇの窪みＡから放射状に約３００度ずれた
窪みＦの第３のペアを有している。セグメント５０ｃお
よび５０ｋは、回転子１２の軸中心線から第３の距離よ
り長い第４の距離だけ離間され、かつセグメント５０の
窪みＡから放射状に約１２０度ずれた窪みＣの第４のペ
アを有している。セグメント５０ｂおよび５０ｌは、回
転子１２の軸中心線から第４の距離より長い第５の距離
だけ離間され、かつセグメント５０ｇの第１の窪みＡか
ら放射状に約２４０度ずれた窪みＥの第５のペアを画成
している。最後に、セグメント５０ａおよび５０ｍは、
回転子１２の軸中心線から第５の距離より長い第６の距
離だけ離間され、かつセグメント５０ｇの窪みＡと径方
向で揃えられた窪みＡの第６のペアを有している。図４
（ａ）および図４（ｂ）は、中間セグメント５０ａ〜５
０ｍに対する上記の２つの角度パターンを示している
が、中間セグメント５０の正確な構成および数に応じて
中間セグメント５０ａ〜５０ｍに対する他の種々の角度
パターンを考えることもできる。

【００３２】図５〜７は、回転子１２をより詳細に示し
ている。特に、図５は、組立て済み回転子１２の図２の
４−４線に沿った断面図である。図６は、図５の５−５
線に沿った回転子１２の横断面図である。同様に、図７
は、図５の６−６線に沿った回転子１２の横断面図であ
る。図５に最も良く示されるように、駆動シャフト５４
は、フード３４の両側面を貫通して延びており、ナット
８２を螺入できるように雄ねじが切られた端部８０を有
している。ナット８２は、駆動シャフト５４の端部８０
の周りで締められ、中間セグメント５０ａ〜５０ｍおよ
び末端セグメント５２を相互に押しつけ、駆動シャフト
５４に沿って軸方向で固定する。中間セグメント５０ａ
〜５０ｍおよび末端セグメント５２は、駆動シャフト５
４にキー締めされ、中間セグメント５０ａ〜５０ｍおよ
び末端セグメント５２を駆動シャフト５４を中心に径方
向で固定する。図５〜７によって示されるように、中間
セグメント５０ｇ〜５０ｍおよび末端セグメント５２
は、オプションとして、偏心ボア８４を通って延びるタ
イロッド８３によって更に相互接続され、強度を増すた
めにナット８５によって固定されている。

【００３３】図５〜７によって最も良く示されるよう
に、各中間セグメント５０ａ〜５０ｍは、ディスクまた
はハンマ支持体８６と、少なくとも一つの外部摩耗ライ
ナまたはキャップ８８と、を有していることが好まし
い。ハンマ支持体８６は、隣接する支持体８６と端同士
で接触しながら駆動シャフト５４の周りにしっかりと固
定されるように構成されたほぼ円形のディスクである。
図示の好適な実施形態では、支持体８６は、隣接する支
持体８６の面と突き合わせられるほぼ平坦で平面状の前
面および後面を有している。この他に、支持体８６に
は、対応するオス面およびメス面などの他の合わせ構造
が設けられていてもよい。図６および図７に示されるよ
うに、各支持体８６は、少なくとも一つの窪み６４を画
成している。各支持体８６は、更に、駆動シャフト５４
およびハンマ支持ロッド５６が挿入される同心ボア６０
および偏心ボア６２を画成している。

【００３４】摩耗キャップ８８は、一般に、ハンマ支持
体８６の外側部分の周りに延在し、この部分を覆うよう
に構成された耐摩耗性のライナ部材である。図６および
図７によって最も良く示されるように、各セグメント５
０ａ〜５０ｍは、凸部７２を画成するようにハンマ支持
体８６の周りに延在する５個の摩耗キャップ８８を有し
ていることが好ましい。各摩耗キャップ８８は、回転子
軸Ｘの周りに約６０度にわたって弧状に延在している。
この他に、各摩耗キャップ８８は、６０度より大きな角
度、または６０度より小さな角度にわたって回転子軸Ｘ
の周りに弧状に延在しても良く、これにより、各中間セ
グメント５０ａ〜５０ｍの凸部７２全体を内張りし、あ
るいは覆うのに必要な摩耗キャップ８８の数をそれぞれ
減少または増加させるようにしても良い。摩耗キャップ
８８は、回転子１２が材料を破砕している間、ハンマ支
持体８６を摩耗から保護する。

【００３５】図示の好適な実施形態では、ハンマ支持体
８６および摩耗キャップ８８は、ハンマ支持体８６に対
して摩耗キャップ８８を確実に支持する機械連動装置を
形成するように特別に構成されている。図５〜７によっ
て最も良く示されているように、ハンマ支持体８６は、
摩耗キャップ８８を部分的に収容して機械連動装置を形
成するように構成され、かつ摩耗キャップ８８を部分的
に収容するような大きさを有する内側延在溝９０を画成
していることが好ましい。摩耗キャップ８８は、内側に
延在する舌部９４と弧状に延在するライナ部９６とを有
するほぼ細長い弧状Ｔ字形部材である。舌部９４は、ラ
イナ部９６に対してほぼ垂直に溝９０内に延びている。
舌部９４は、舌部９４を貫通して延びるボア９８を画成
している。ボア９８は、ハンマ支持ロッド５６を収容す
るような大きさを有しており、また、ハンマ支持ロッド
５６を収容するように配置されている。その結果、回転
子１２の組み立てにおいて、ハンマ支持ロッド５６は、
摩耗キャップ８８のボア９８を通って突出し、摩耗キャ
ップ８８をハンマ支持体８６に確実に固定する。この他
に、摩耗キャップ８８は、他のさまざまな取付け構造に
よってハンマ支持体８６に固定することができる。

【００３６】摩耗キャップ８８のライナ部分９６は、舌
部９４にほぼ垂直に延びており、ハンマ支持体８６の外
周面を覆うように延びてハンマ支持体８６を摩耗から保
護するような大きさを有している。図６および図７によ
って示されるように、摩耗キャップ８８のライナ部分９
６は、ハンマ支持体８６の外周面の周りで端と端とが合
わせられている。図５によって示されるように、摩耗キ
ャップ８８のライナ部分９６はまた、回転子軸Ｘに沿っ
て、かつハンマ支持体８６の外周面の周りで側面同士が
合わせられている。その結果、摩耗キャップ８８は、円
周方向と軸方向のいずれにおいても、回転子１２の外側
凸面を完全に覆って摩耗から保護する。摩耗キャップ８
８は回転子１２の外側凸面の周りで端と端、側面と側面
とが合わせられているので、摩耗キャップによって回転
子１２の外半径は一定になる。この一定の外半径は、大
量のスクラップから直接的な衝撃を受ける角や凹凸を取
り除くことにより、アブレシブ摩耗や衝撃による損傷を
最小限に抑える。この一定の外半径は、また、スクラッ
プの蓄積やくさび止めを防止する滑らかな表面を形成す
る。摩耗キャップ８８のライナ部分９６は回転子軸Ｘに
沿って側面同士が合わせられているので、摩耗キャップ
８８は、隙間をなくし、スクラップがハンマ支持体８６
に衝撃を与えることを防止し、かつ隣接する摩耗キャッ
プ８８間でスクラップがくさび止めされることを防止す
る。

【００３７】回転子１２のハンマ支持体８６を好適に保
護することに加えて、摩耗キャップ８８によって形成さ
れる回転子ライナシステムは、製造、組立、維持が簡単
で経済的である。図５〜７によって示されるように、各
摩耗キャップ８８は他の摩耗キャップ８８と交換可能で
あり、回転子１２の回転子軸Ｘに沿った回転子軸Ｘの周
りのあらゆる位置と適合する。摩耗キャップ８８が形成
する回転子ライナシステムは単一の摩耗キャップ設計し
か必要としないので、この回転子ライナシステムは、パ
ターンコスト、工具コストおよび製造コストを抑える。
また、組立作業や保守作業も、単一キャップ設計のため
に簡単になる。図５〜７によって更に示されるように、
各摩耗キャップがほぼ対照的な設計であるため、各摩耗
キャップは反転可能である。ハンマポケット、たとえば
窪み６４、に隣接して配置された摩耗キャップ８８は、
一般に、ハンマポケットに沿って比較的大きな速度で摩
耗する。しかしながら、摩耗キャップ８８は一般に反転
可能なので、摩耗キャップ８８を反転して摩耗キャップ
８８の摩耗の少ない縁部をハンマポケットに隣接させて
配置することにより、ハンマポケットに隣接して配置さ
れた各摩耗キャップ８８の耐用寿命を延ばすことができ
る。

【００３８】図示の好適な実施形態では、ハンマ支持体
８６は、軟鋼あるいは合金鋼から形成されている。摩耗
キャップ８８は、鋳造マンガン鋼から形成することが好
ましい。この他に、ハンマ支持体８６および摩耗キャッ
プ８８は、破砕される材料とキャップ８８の予期される
摩耗に応じた様々な硬度を有する種々の材料から形成す
ることもできる。さらに、各中間セグメント５０ａ〜５
０ｍを単一の材料または数種類の複合材料からなる単一
構造体として形成するために、摩耗キャップ８８を省略
してもよい。

【００３９】結論として、回転子１２はハンマミルとシ
ュレッダで材料をより効率良く破砕する。従来のディス
ク状回転子に比べて、回転子１２は、回転子１２の軸に
沿って十分な切断動作を行い、材料の送り効率および破
砕効率を向上させる。従来のスパイダ状回転子に比べ
て、回転子１２は、回転子軸Ｘの周りの回転子軸Ｘに沿
った隙間や開口が少ない又は小さいという状態で、回転
子の軸に沿って十分な切断動作を行う。回転子１２は回
転子軸Ｘに沿った回転子軸の周りの隙間の数または大き
さを低減するので、回転子１２は、摩耗、材料の目詰ま
り、衝撃による損傷を受けにくい。図示の好適な実施形
態では、回転子１２は、ハンマ１３を収容する窪み６４
を除いて実質的に無孔の回転子本体を有している。同時
に、回転子１２は、静的つりあい及び動的つりあいが保
たれる回転子を提供する。

【００４０】本発明を好適な実施形態を参照して説明し
てきたが、当業者であれば、本発明の趣旨および範囲か
ら逸脱することなく形態や詳細を変更することが可能で
あることが理解されるであろう。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の回転子を有するハンマミルの断面図で
ある。

【図２】回転子の部分分解概略斜視図である。

【図３】回転子１２の中間セグメントの分解斜視図であ
る。

【図４】（ａ）は、中間セグメントに関する角度パター
ンを示す模式図であり、（ｂ）は、中間セグメントに関
する別の角度パターンを示す模式図である。

【図５】図２の組立て済み回転子の線４−４に沿った断
面図である。

【図６】図５の回転子の線５−５に沿った横断面図であ
る。

【図７】図５の回転子の線６ー６に沿った横断面図であ
る。

【符号の説明】

１０…ハンマミル、１２…回転子、１３…ハンマ、１８
…ハウジング、５０ａ〜５０ｍ…中間セグメント、５２
…末端セグメント、５４…駆動シャフト、５６…ハンマ
支持ロッド。

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年１月２０日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】発明の名称

【補正方法】変更

【補正内容】

【発明の名称】 シュレッダ及びハンマミル用回転子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ロバート モーガン ステパニック アメリカ合衆国， アイオワ州， シーダ ー ラピッズ， トマホーク トレイル サウスイースト 3820 (72)発明者 ジョン ジェイ． マーティネック アメリカ合衆国， アラバマ州， バーミ ンガム， ウッドフォード ドライヴ 5472

Claims (24)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 軸に沿って延在する外側円筒面を有する
   回転子本体であって、この外側円筒面は、前記軸の周り
   で少なくとも約９０度放射状に延在する凸部を有してい
   る回転子本体と、 前記外側円筒面上で画成され、軸方向に離間した複数の
   窪みであって、各々が隣接する窪みから放射状にずれて
   いる窪みと、 各窪み内で支持されるハンマと、 を備えるシュレッダ及びハンマミル用回転子。
2. 【請求項２】 前記回転子本体は、前記軸に沿って前記
   軸に垂直に延在する任意の一平面内に二つ以下の窪みを
   含んでいる、請求項１記載の回転子。
3. 【請求項３】 前記ハンマ支持体は、前記軸に沿って端
   面同士を合わせて支持された複数のセグメントを有して
   いる、請求項１記載の回転子。
4. 【請求項４】 各窪みを横切って前記軸と平行に延在す
   るハンマ支持ロッドであって各窪み内で少なくとも部分
   的にハンマを支持するハンマ支持ロッドを有している、
   請求項３記載の回転子。
5. 【請求項５】 前記セグメントは、前記凸部の少なくと
   も一部を画成する少なくとも一つの摩耗キャップを有し
   ている、請求項３記載の回転子。
6. 【請求項６】 前記少なくとも一つの摩耗キャップは、
   凸状外側部分の全体を画成している、請求項５記載の回
   転子。
7. 【請求項７】 前記凸部は、前記軸の周りに少なくとも
   約１２０度にわたって延在している、請求項１記載の回
   転子。
8. 【請求項８】 前記凸部は、前記軸の周りに約３００度
   にわたって延在している、請求項１記載の回転子。
9. 【請求項９】 軸方向に離間した複数の前記窪み及び各
   窪み内のハンマは、静的つりあい及び動的つりあいがと
   られている、請求項１記載の回転子。
10. 【請求項１０】 前記回転子本体の軸中心線からこの中
    心線の第１の側で第１の距離だけ離間した第１の窪みの
    各々に対して、前記回転子本体は、前記第１の窪みと径
    方向で揃えられ、前記軸中心線の第２の側で第１の距離
    だけ前記軸中心線から離間した第２の窪みを有してお
    り、 前記軸の周りに径方向で揃えられた第１の複数の窪みの
    各々に対して、前記回転子本体は、前記第１の複数の窪
    みから前記軸の周りに約１８０度放射状に離間した同数
    の第２の複数の窪みを有している、請求項９記載の回転
    子。
11. 【請求項１１】 前記回転子本体は、 前記軸中心線に沿った第１の窪みと、 前記軸中心線に沿った第２の窪みであって、前記第１の
    窪みから１８０度離間した第２の窪みと、 軸中心線の各側から外側に延在する軸方向に離間した６
    個の連続した窪みであって、放射状に６０度ずつ角度が
    大きくなっている外側連続窪みと、 を有している、請求項１０記載の回転子。
12. 【請求項１２】 前記複数の窪みは、 前記回転子本体の軸中心線に沿って延在している第１の
    窪みと、 前記回転子本体の軸中心線に沿った第２の窪みであっ
    て、前記第１窪みに対して放射状に１８０度離間してい
    る第２の窪みと、 各々が前記軸中心線から第１の距離だけ離間し、前記第
    １窪みから約６０度放射状にずれている窪みの第１のペ
    アと、 前記軸中心線から第１の距離より長い第２の距離だけ離
    間し、前記第１窪みから約１８０度放射状にずれている
    窪みの第２のペアと、 各々が前記軸中心線から第２の距離より長い第３の距離
    だけ離間し、前記第１窪みから３００度放射状にずれて
    いる窪みの第３のペアと、 各々が前記軸中心線から第３の距離より長い第４の距離
    だけ離間し、前記第１窪みから約１２０度放射状にずれ
    ている窪みの第４のペアと、 各々が前記軸中心線から第４の距離より長い第５の距離
    だけ離間し、前記第１窪みから約２４０度放射状にずれ
    ている窪みの第５のペアと、 各々が前記軸中心線から第５の距離より長い第６の距離
    だけ離間し、前記第１窪みと軸方向で揃っている窪みの
    第６のペアと、 を有している、請求項１０記載の回転子。
13. 【請求項１３】 シュレッダ及びハンマミル回転子アセ
    ンブリで用いるためのセグメントであって、 軸の周りを回転するように構成され、外周を有する本体
    を備えており、この外周は、 前記軸の周りに９０度より大きい角度にわたって延在す
    る第１の凸部と、 回転子アセンブリのハンマを少なくとも部分的に収容す
    るような大きさの凹部と、 を有しているセグメント。
14. 【請求項１４】 前記軸の周りに延在する第２の凸部を
    有する請求項１３記載のセグメントであって、前記第１
    凸部と前記第２凸部とが結合されて前記軸の周りに少な
    くとも１８０度延在している請求項１３記載のセグメン
    ト。
15. 【請求項１５】 前記第１凸部は、前記軸の周りに少な
    くとも１８０度延在している、請求項１３記載のセグメ
    ント。
16. 【請求項１６】 前記第１凸部は、前記軸の周りに約３
    ００度延在し、前記凹部は、前記軸の周りに６０度延在
    している、請求項１４記載のセグメント。
17. 【請求項１７】 前記軸の周りに部分的に延在して前記
    第１凸部を画成する少なくとも一つの摩耗キャップを有
    している請求項１３記載のセグメント。
18. 【請求項１８】 ディスクと、 前記ディスクと結合され、前記軸の周りに少なくとも１
    ８０度延在する少なくとも一つの摩耗キャップと、 を有している請求項１３記載のセグメント。
19. 【請求項１９】 ハンマミル回転子アセンブリであっ
    て、 軸に沿って中心に配置された回転子駆動シャフトと、 前記駆動シャフトに固定され、各々が二つ以下の窪みを
    画成する複数の平行なプレートであって、隣接するプレ
    ートの窪みが相互に放射状にずれているプレートと、 各窪みを横切って前記軸に平行に延在しているハンマ支
    持ロッドと、 各窪み内でハンマ支持ロッドによって支持されるハンマ
    と、 を備えているハンマミル回転子アセンブリ。
20. 【請求項２０】 前記平行プレートの各々は、 ディスクと、 前記ディスクによって支持された摩耗キャップと、 を有している、請求項１９記載の回転子アセンブリ。
21. 【請求項２１】 前記平行プレートの各々は、少なくと
    も一つの凸部が前記軸の周りに少なくとも９０度延在し
    ている外周面を有している、請求項１９記載の回転子ア
    センブリ。
22. 【請求項２２】 前記プレートの各々は、前記軸の周り
    に少なくとも１８０度延在する凸部を画成している、請
    求項１９記載の回転子アセンブリ。
23. 【請求項２３】 前記凸部は、前記軸の周りに約３００
    度延在している、請求項２２記載の回転子アセンブリ。
24. 【請求項２４】 ハンマミル回転子の外側凸面を摩耗か
    ら保護する回転子ライナシステムであって、 前記回転子の外側凸面の周りで端と端、及び側面と側面
    とが合わせられ、各々が反転可能及び交換可能である複
    数の個別の摩耗キャップを備えている回転子ライナシス
    テム。