JPWO2008029541A1 - 粉砕機 - Google Patents

Abstract

下方に排出口３０を設けたケーシング１０内に、固定刃Ｂと、回転刃Ａとを設け、それらの協働によって、ケーシング１０内に投入された被粉砕物Ｓを粉砕して、上記排出口３０から排出するようにした粉砕機Ｈにおいて、前記固定刃Ｂは、回転刃Ａの刃部３を通過させる開口部Ｂ１を所定の間隔で形成した櫛刃形状に形成され、前記回転刃Ａは、中心に軸孔２を開設した円筒体１の外周面に、山と谷３１を整合させた複数の刃部３を、同軸上に所定間隔で多重に突設させており、前記回転刃Ａの刃部３の谷３１同士は、前記円筒体１の外周面よりも軸孔２側に凹ませ、前記円筒体１を軸孔２に平行に横断する通し溝５で連通させた構造にしている粉砕機。

Description

本発明は、例えば、熱可塑性合成樹脂製品の成形に伴って発生する副産物（スプル・ランナ等）である被粉砕物を、ケーシング内に設けた回転刃と、固定刃との協働によって粉砕し、この粉砕物を前記ケーシングの下方から排出する構成とした粉砕機に関する。

従来、被粉砕物を収容するホッパーの下部にケーシングを連設し、前記ホッパーから落下される被粉砕物を、前記ケーシング内に設けた固定刃と、回転刃の協働によって、被粉砕物を粉砕し、この粉砕物をケーシングの下方に形成した排出口から排出する構成とした粉砕機は公知である。

図８は従来の粉砕機における回転刃の縦断面図であり、（ａ）は回転刃を刃部の部分で縦断した状態を示す要部断面図、（ｂ）は回転刃の刃部間に形成される環状溝の部分で縦断した状態を示す要部断面図である。

この粉砕機１００によれば、図８（ａ）で示すように、回転軸Ｋによって図中矢印の方向に回転している回転刃１０１上に被粉砕物Ｓが落下されると、この被粉砕物Ｓは、複数の刃部１３１によって櫛刃形状に形成された固定刃１０２に向けて誘導される。

そして、これら刃部１３１と固定刃１０２との協働によって、被粉砕物Ｓは剪断され粉砕されて粉砕物Ｓ’となり、その粉砕物Ｓ’は、刃部１３１の谷Ｓ１に誘導されながら固定刃１０２の開口部１１２を通過して、下方に排出される。

回転刃１０１は、刃部１０３と、これに隣設される他の刃部（不図示）との間に、回転軸と直交する環状溝１４１が同軸上に多重に形成されているが、粉砕後の被粉砕物Ｓが、この環状溝１４１に落ち込み粉砕されないままで排出されないようにするため、それらの溝幅は出来る限り小さく形成されているのが通例である。

ところが、図８（ｂ）で示すように、被粉砕物Ｓを粉砕すると、細かな粉砕屑Ｐが生じるため、粉砕を継続していると、固定刃１０２に衝突して粉化が進み、しだいに環状溝１４１の底に堆積したり、固定刃上に滞留しながら変色したりする。

しかしながら、このような細かな粉砕屑Ｐが増加すると、排出された粉砕物Ｓ’を成型材料として再利用する際、かさ密度が変化して成型が不安定になるという問題が生じる。

そのため、本出願人は、このような環状溝１４１に、複数の凹所を形成することで、粉砕中に発生する粉砕屑Ｐを環状溝１４１から、それらの凹所に導いて排出可能にした裁断機を既に出願した（例えば、特許文献１参照。）
特開２０００−３２９２９４号

しかしながら、この裁断機は、環状溝に形成した凹所を、四方が壁面に囲まれ、独立した窪みとして形成した所謂、ディンプル構造を成しているため、細かな粉砕屑を埋没したまま、固定刃によって押さえ込まれると、例えば、ゴルフボール表面の凹所に泥が目詰まりするのと同じように粉砕屑が堆積して、スムーズに排出できない場合があった。

また、回転刃を製造するにあたって、環状溝に、多数の独立した凹所を点在させて製造することは、製造上も面倒であり、この点でも改善すべき余地が残されていた。

本発明は、かかる課題を一挙に解決することを目的とするもので、細かな粉砕屑が環状溝に堆積したり、粉砕中も固定刃上で永く滞留させることのない、しかも容易に製造可能な粉砕機を提供する。

したがって、前記目的を達成するため、本発明は提案され、
請求項１に係る粉砕機は、下方に排出口を設けたケーシング内に、固定刃と、回転刃とを設け、それらの協働によって、ケーシング内に投入された被粉砕物を粉砕して、上記排出口から排出するようにした粉砕機において、前記固定刃は、回転刃の刃部を通過させる開口部を所定の間隔で形成した櫛刃形状に形成され、前記回転刃は、中心に軸孔を開設した円筒体の外周面に、山と谷を整合させた複数の刃部を、環状溝を介在させて同軸上に所定間隔で多重に突設させており、前記回転刃の刃部の谷同士は、前記円筒体の外周面よりも軸孔側に凹ませ、前記環状溝を横断する通し溝で連通させた構造にしている。

請求項２に係る粉砕機は、下方に排出口を設けたケーシング内に、固定刃と、回転刃とを設け、それらの協働によって、ケーシング内に投入された被粉砕物を粉砕して、上記排出口から排出するようにした粉砕機において、前記固定刃は、回転刃の刃部を通過させる開口部を所定の間隔で形成した櫛刃形状に形成され、前記回転刃は、中心に軸孔を開設した円筒体の外周面に、山と谷を有した複数の刃部を、環状溝を介在させて同軸上に、かつそれらの谷が斜め直線方向に整列するように多重に突設させたヘリカル構造の回転刃に構成しており、
前記回転刃の刃部の谷同士は、前記円筒体の外周面よりも軸孔側に凹ませ、前記環状溝を斜め直線に走る通し溝で連通させた構造にしている。

請求項３に係る粉砕機は、請求項１又は２の何れかにおいて、前記通し溝の深さは、スプルランナーの直径よりも短く形成されている。

請求項４に係る粉砕機は、請求項１〜３の何れかにおいて、通し溝の開放側の後端と、環状溝の底面とによって成される角度を鋭角に形成し、この通し溝の後端に補助刃を構成している。

本発明によれば、次のような効果がある。
請求項１に係る粉砕機によれば、回転刃の刃部と、回転刃の軸孔に平行に隣設した他の刃部との谷同士は、円筒体の外周面よりも軸孔側に凹ませ、環状溝を横断する通し溝で連通させた構造にしている。

したがって、粉砕時などに生じる細かな粉砕屑が、環状溝に落ち込んでも、回転刃の回転に伴って、通し溝に誘導され、そこに埋没されて、固定刃の下方を通過して、ケーシング内に排出できる。

そのため、細かな粉砕屑が回転刃の環状溝に堆積して目詰まりを生じることはなく、また、固定刃上に粉砕屑を滞留させて、粉砕材料を変色、劣化させることがない。

更に、通し溝は、軸孔に平行に横断する方向（長手方向）に連通させた構造にしているため、独立したディンプル溝を点在させた構造の回転刃と比べて、回転刃の製造工程を特に変更することなく、容易に製造できる。

このように、本発明によれば、細かな粉砕屑が環状溝に堆積したり、固定刃上に滞留することを確実に防止できるうえ、製造も容易である。

請求項２に係る粉砕機によれば、複数の刃部を、同軸上に、かつそれらの谷が斜め直線方向に整列するように多重に突設させたヘリカル構造の回転刃に構成しており、このような構造の回転刃では、任意の刃部と、これに隣設される他の刃部が、固定刃に対して時間差をもって噛合するため、例えば、スプルランナー等の長い被粉砕物を、その一端から他端に向けて順に切断する、所謂斜め切りができる。

そのため、長手方向に隣設された刃部が、比較的長い寸法の被粉砕物であっても、斜め切りによって容易に切断でき、回転刃に負荷される回転トルクも軽減できる。

また、このような斜め切りによって、任意の刃部と固定刃によって切断・剪断された後の残りの被粉砕物は、隣設する刃部に追い込まれるように移動しながら、固定刃との協働によって順次切断・剪断されていくため、剪断のみによるものに比べて、被粉砕物に対する摩擦も少なく、切断効果が高いため、細かな粉砕屑の発生も減少できる。

更に、粉砕途中で細かな粉砕屑が回転刃の環状溝に落し込まれても、この細かな粉砕屑は、回転刃の円筒体の外周面よりも深い位置に形成された通し溝に埋没され、固定刃の下方からケーシング内に落下して、排出口から確実に排出できる。

請求項３に係る粉砕機によれば、通し溝の深さをスプルランナーの直径よりも短く形成しているため、スプルランナーが、前記通し溝に落ち込んでも、その一部が突出するので、環状溝に対応する固定刃によって確実に捕えて切断・剪断できる。

請求項４に係る粉砕機によれば、通し溝の開放側の後端と、これに連続する円筒体の外周面、すなわち、環状溝の底面とによって成される角度を鋭角に形成し、この通し溝の後端に補助刃を構成しているので、通し溝に落ち込んだ被粉砕物を前記補助刃と固定刃との協働によって切断・剪断することができる。

図１は、本発明に係る粉砕機Ｈの一例を示した全体斜視図である。 図２は、図１で示したホッパーを開放してケーシング内を上方から見た状態の平面図である。 図３は、図２で示した回転刃と固定刃との噛合状態を示した部分斜視図である。 図４は、図２の一部を拡大した噛合状態を示す部分平面図である。 図５は、図２〜図４で示した回転刃と固定刃を分離した状態の分解斜視図である。 図６は、（ａ）、（ｂ）は、図２〜図５で示した回転刃と固定刃との構造を概略的に示した要部断面図であり、（ａ）は、回転刃を刃部の部分で縦断した状態を示す要部断面図、（ｂ）は、刃部同士の間に形成された環状溝の部分で縦断した状態を示す要部断面図である。 図７は、（ａ）、（ｂ）は、本発明の環状溝と従来の環状溝との断面形状を比較した概略断面図であり、（ａ）は、本発明の環状溝を示す概略断面図であり、（ｂ）は従来の環状溝の断面形状を示す概略断面図である。 図８は、従来の粉砕機における回転刃の縦断面図であり、（ａ）は、回転刃を刃部の部分で縦断した状態を示す要部断面図、（ｂ）は、回転刃の刃部間に形成される環状溝の部分で縦断した状態を示す要部断面図である。

符号の説明

Ａ 回転刃
Ｂ 固定刃
Ｈ 粉砕機
Ｓ 被粉砕物（粉砕前）
Ｓ’ 粉砕物（粉砕後）
Ｐ 粉砕屑
１０ ケーシング
２０ ホッパー
３０ 排出口
１ 円筒体
１ａ その外周面
２ 軸孔
３ 刃部
３１ 谷
４ 環状溝
５ 通し溝

以下、本発明に係る粉砕機を図面とともに説明する。

図１は、本発明に係る粉砕機Ｈの一例を示した全体斜視図であり、図２は、図１で示したホッパー２０を開放してケーシング１０内を上方から見た状態の平面図である。

この粉砕機Ｈは、開閉可能なホッパー２０の下方にケーシング１０を設置してなり、ホッパー２０上方の投入口２１からスプルランナー等の被粉砕物Ｓを投入すると、ケーシング１０内に設けた後述する回転刃Ａと固定刃Ｂとの協働によって被粉砕物Ｓを粉砕し、ケーシング１０の下方に形成された排出口３０から粉砕物Ｓ１を排出するものである。

図３は、図２で示した回転刃Ａと固定刃Ｂとの噛合状態を示した部分斜視図、図４は、回転刃Ａと固定刃Ｂとの組み合わせ例を示す部分平面図、図５は、図２〜図４で示した回転刃Ａと固定刃Ｂを分離した状態の分解斜視図である。

また、図６（ａ）、（ｂ）は、図２〜図５で示した回転刃Ａと固定刃Ｂとの構造を概略的に示した要部断面図であり、図６（ａ）は、回転刃Ａを刃部の部分で縦断した状態を示す要部断面図、図６（ｂ）は、刃部同士の間に形成された環状溝の部分で縦断した状態を示す要部断面図である。以下、これら各図に基づき本発明を更に説明する。

図２の例では、ケーシング１０内には、回転刃Ａの両側に、一対の固定刃Ｂを配設した、３つの粉砕部を構成している。
固定刃Ｂは、回転刃Ａの刃部３を通過させる開口部Ｂ１を所定の間隔で形成すると共に、これら開口部Ｂ１の間には、回転刃Ａ側に形成した環状溝４の内方に入り込むように近接させて突出させた突出部Ｂ２を突設した櫛刃形状に形成してなる。

一方の回転刃Ａは、中心に軸孔２を開設した円筒体１の外周面１ａに、山と谷３１を整合させた複数の刃部３を、同軸上に環状溝４の間隔を空けて多重に突設させており、更にこれらの同軸上に突設された刃部３の谷３１同士と、環状溝４とは円筒体１の外周面１ａよりも軸孔２側に凹ませ、軸孔２と平行に横断するように形成した通し溝５で相互に連通させた構造になっている。

図２に示した実施例では、回転刃Ａは、刃部３の谷３１同士が軸孔２と平行な刃部３を多重に突設させ、複数の環状溝４を軸に直交させて相互に平行させ、通し溝５は、これらの環状溝４に交差するように、軸孔２に平行に設けているが、図３〜図５に示す実施例で示した回転刃Ａは、刃部３の谷３１同士が軸孔２と平行ではなく、斜め直線方向に整列するように刃部３を多重に突設させたヘリカル構造を示しており、通し溝５は、刃部３と谷３１に沿って、図４に示すように、軸孔２と平行ではなく斜め直線方向に沿って形成されている。

なお、円筒体１と、これら刃部３、３’及び環状溝４とは、一体成形されているので円筒体１は、完全な円筒形状を意味するものではない。

次に、通し溝５の形状について説明する。

通し溝５の深さは、円筒体１の外周面１ａと同一面に形成される環状溝４の底面よりも軸孔２側に凹ませて形成されておればよく、ここでは、被粉砕物Ｓであるスプルランナーの直径よりも短く形成されている。

したがって、このような構造のものでは、スプルランナーが、回転刃Ａの通し溝５に落ち込んでも、表面側に一部が突出するため、回転刃Ａの刃部３と固定刃Ｂとの協働によって切断、剪断することが出来る。

通し溝５は任意の断面形状が採用でき、単なる半円状であっても構わないが、本実施例では、図７（ａ）で示すように、通し溝５の開放側の後端５１と、この後方に連続する環状溝４とによって成される角度θを鋭角に形成し、この通し溝５の後端５１に補助刃３１ａを形成している。

このような構造のものでは、通し溝５に嵌まり込んだ被粉砕物Ｓを、刃部３と固定刃Ｂとの協働による粉砕を待つことなく、通し溝５の補助刃３１ａと、これに対応する固定刃Ｂの突出部Ｂ２との協働によって、切断・剪断して粉砕することができる。
また、回転刃Ａをヘリカル構造にし、通し溝５を刃部３に沿って斜め直線方向に整列するように多重形成したものでは、回転刃Ａの刃部３が、固定刃Ｂに対して時間差をもって噛合するので、例えば、スプルランナー等の長い被粉砕物を、その一端から他端に向けて順に切断する、所謂斜め切り効果とあいまって、長い被粉砕物は粉砕屑を発生させることなく短く粉砕できる上、粉砕屑が粉砕中に発生しても、通し溝５に落とし込んで排出できるので、堆積も少ないなどの利点があり、より有益な粉砕機が提供できる。

なお、図７（ｂ）は、図７（ａ）と比較するために示した、従来の環状溝の断面形状を示したものであり、対応する部分には、同一の符号を付して説明を省略する。

以上のように構成した本発明に係る粉砕機Ｈは、以下の要領で動作する。

ホッパー２０上方の投入口２１から投入されたスプルランナー等の被粉砕物Ｓは、ケーシング１０内に誘導され、図６（ａ）で示すように、回転軸Ｋによって回転されている回転刃Ａ上に落下する。

そして、これら被粉砕物Ｓは、回転刃Ａの回転に伴い、複数の刃部３によって固定刃Ｂ側に向けて誘導されると、これら刃部３と固定刃Ｂ１との協働によって切断・剪断され、一部は固定刃Ｂで弾かれ、回転刃Ａ上を転げながら、最後には、粉砕物Ｓ’となって、刃部３の谷３１や通し溝５に落ち込み、固定刃Ｂの開口部Ｂ１の下方を通過して、ケーシング１０内に落下し排出される。

一方、粉砕時に発生した粉砕屑Ｐは、回転刃Ａの回転に伴って固定刃Ｂの突出部Ｂ２や回転刃Ａの刃部３で弾かれながら、最後には細かい粉砕屑となって環状溝４に形成した通し溝５に埋没すると、固定刃Ｂの突出部Ｂ２の下方を通過して、ケーシング１０内に落下して排出される。

したがって、このような粉砕機Ｈによれば、粉砕時などに生じる細かな粉砕屑Ｐが、環状溝５に落ち込んでも、回転刃Ａの回転に伴って通し溝５に移動埋没させて、固定刃Ｂの突出部Ｂ２の下方を通過させて、スムーズにケーシング１０内に落下排出させることが出来るので、環状溝５内に細かな粉砕屑Ｐが堆積したり、固定刃上で滞留した状態に放置されることがない。

また、通し溝５は、環状溝４よりも深く形成され、軸孔２と平行或いは斜め直線方向に横断して連通して形成され、刃部３の通し溝５側に逃げ場を有した構造になっているので、細かな粉砕屑Ｐを環状溝４を通じて通し溝５に移動埋没させて、回転刃の回転に伴ってスムーズに落下させて排出できる。

更に、通し溝５は、軸孔２と平行或いは斜め直線方向に横断して連通させた構造にしているため、凹部を形成するディンプル構造のものに比べて、回転刃Ａの製造工程を大幅に変更することなく、容易に製造できる。

Claims (4)

1. 下方に排出口を設けたケーシング内に、固定刃と、回転刃とを設け、それらの協働によって、ケーシング内に投入された被粉砕物を粉砕して、上記排出口から排出するようにした粉砕機において、
   前記固定刃は、回転刃の刃部を通過させる開口部を所定の間隔で形成した櫛刃形状に形成され、
   前記回転刃は、中心に軸孔を開設した円筒体の外周面に、山と谷を整合させた複数の刃部を、環状溝を介在させて、同軸上に所定間隔で多重に突設させており、
   前記回転刃の刃部の谷同士は、前記円筒体の外周面よりも軸孔側に凹ませ、前記環状溝を横断する通し溝で連通させた構造にしている粉砕機。
2. 下方に排出口を設けたケーシング内に、固定刃と、回転刃とを設け、それらの協働によって、ケーシング内に投入された被粉砕物を粉砕して、上記排出口から排出するようにした粉砕機において、
   前記固定刃は、回転刃の刃部を通過させる開口部を所定の間隔で形成した櫛刃形状に形成され、
   前記回転刃は、中心に軸孔を開設した円筒体の外周面に、山と谷を有した複数の刃部を、環状溝を介在させて、同軸上に、かつそれらの谷が斜め直線方向に整列するように多重に突設させたヘリカル構造の回転刃に構成しており、
   前記回転刃の刃部の谷同士は、前記円筒体の外周面よりも軸孔側に凹ませ、前記環状溝を斜め直線に走る通し溝で連通させた構造にしている粉砕機。
3. 請求項１又は２の何れかにおいて、
   前記通し溝の深さは、スプルランナーの直径よりも短く形成されている粉砕機。
4. 請求項１〜３の何れかにおいて、
   通し溝の開放側の後端と、環状溝の底面とによって成される角度を鋭角に形成し、この通し溝の後端に補助刃を構成している粉砕機。

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