(57)【要約】【課題】被処理材料を大量且つ効率的にロータ内部に供給でき、ロータ内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることで、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる粉砕機を提供する。【解決手段】軸芯回りに回転するロータ６と、ロータ６の外周側に設けた回転刃ブレード８と、ロータ６の径外側に位置していて被処理材料を回転刃ブレード８と協働して粉砕する固定刃９とを有し、ロータ６の内部に供給された被処理材料をロータ６の外周側で粉砕する粉砕機本体２を備え、ロータ６と同心状に配置されて一端側がロータ６の内部に挿入され且つロータ６の回転方向Ｘとは反する方向Ｙに回転駆動されることで被処理材料をロータ６の内部に供給するスクリューオーガ４１を備え、粉砕機本体２の被処理材料供給入口３１側に、粉砕機本体２で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設ける。【選択図】図１
2014233711.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設けたことを特徴とする粉砕機。
【請求項２】
前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、前記ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分とロータ軸芯方向で隣接配置されていてロータと同芯状のリング状に形成され且つロータ軸芯回りに回転不能なサークル固定刃とを有し、
前記サークル固定刃の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成されていて前記可動溝に連通可能な固定溝を形成し、
前記可動溝と固定溝とにわたって侵入した被処理材料を、ロータが回転することにより可動溝と固定溝との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
【請求項３】
前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、この可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃とを有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする請求項１又は２に記載の粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形や真空成形等によって作られた容器（例えば、ペットボトルやブロー容器等のプラスチック容器）等の被処理材料を粉砕する粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理材料を粉砕する粉砕機として特許文献１に開示されたものがある。
この粉砕機は、ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有する粉砕機本体を備えている。
【０００３】
また、この粉砕機は、前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され、軸芯回りに回転駆動されることで被処理材料をロータ内部に供給するスクリューオーガを備えている。
この粉砕機にあっては、スクリューオーガによってロータの内部に供給された被処理材料はロータの外周側へと押し出され、ロータの外周側にて回転刃ブレードと固定刃とによって被処理材料が粉砕される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許  ＵＳ７０２１５７６Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の粉砕機にあっては、被処理材料をスクリューオーガでただ単に圧縮してロータの内部に供給するだけであるので、ロータ内部での被処理材料の充填率が低く、粉砕処理能力と粉砕効率が十分と言えるものではなかった。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、被処理材料を大量且つ効率的にロータ内部に供給でき、ロータ内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることで、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる粉砕機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
請求項１に係る発明では、ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設けたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、前記ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分とロータ軸芯方向で隣接配置されていてロータと同芯状のリング状に形成され且つロータ軸芯回りに回転不能なサークル固定刃とを有し、
前記サークル固定刃の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成されていて前記可動溝に連通可能な固定溝を形成し、
前記可動溝と固定溝とにわたって侵入した被処理材料を、ロータが回転することにより可動溝と固定溝との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、この可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃とを有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の粉砕機にあっては、被処理材料は、回転駆動されるスクリューオーガによってロータの内部に押し込まれると共にロータ内部で圧縮されてロータの外周側へ押し出され、ロータの外周側にて回転刃ブレードと固定刃とによって粉砕処理されるが、被処理材料をロータ内部に押し込む際に、粉砕機本体の被処理材料供給入口側に設けられた粗粉砕手段によって被処理材料が粗粉砕される。
【００１０】
このように、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に、粗粉砕手段によって被処理材料を粗粉砕することによって、被処理材料を大量且つ効率的にロータ内部に供給でき、ロータ内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることにより、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる。
また、スクリューオーガはロータの回転方向とは反する方向に回転駆動するので、ロータ内部に充填された被処理材料を効率よくロータ外周側へと押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】粉砕機の主要部の側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】粗砕部の拡大断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図６】粉砕機の側面外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図６は、ペットボトルやブロー容器等の被処理材料を粉砕処理する粉砕機１の全体構成を示している。
この粉砕機１は、被処理材料を粉砕する粉砕機本体２と、この粉砕機本体２で粉砕処理された被処理材料（粉砕処理物）を搬送する処理物搬送装置３と、前記粉砕機１に被処理材料を供給する被処理材料供給装置４とを有する。
【００１３】
前記粉砕機本体２は、図１、図２及び図６に示すように、ケーシング５と、このケーシング５に軸芯Ｐ回りに回転自在に設けられたロータ６と、このロータ６を図２の矢視Ｘ方向に回転駆動するロータ駆動モータ７と、ロータ６の外周側に取り付けられた回転刃ブレード８と、この回転刃ブレード８とで協働して被処理材料を粉砕する固定刃９と、ロータ６をその軸芯方向に直交する横方向両側から覆う一対のスクリーン１０とを有する。
【００１４】
この粉砕機１にあっては、ロータ６はロータ軸芯Ｐ側（内部）が空洞状とされており、ロータ軸芯Ｐ方向（回転軸芯方向）一側からロータ軸芯Ｐ方向に沿ってロータ６内部に被処理材料が供給され、供給された被処理材料はロータ６の外周側にて粉砕される。
なお、以下の説明において、ロータ軸芯Ｐ方向に直交する横方向を左右方向といい、被処理材料の移送方向Ｔ前方を前、被処理材料の移送方向Ｔ後方を後という。したがって、前後方向はロータ軸芯Ｐ方向に一致する。
【００１５】
前記ケーシング５は、ロータ軸芯Ｐ方向に間隔をおいて対向配置された前後一対のメインフレーム１１と、これら前後のメインフレーム１１を連結する複数の連結フレーム１２，１３Ｕ，１３Ｄと、ケーシング５の左右両側面を塞ぐ本体扉１４と、ケーシング５の上面を塞ぐ天蓋１５とを有する。このケーシング５の下面側は下方に向けて開口状とされ、このケーシング５の下端開口は粉砕した被処理材料の排出口１６とされている。
【００１６】
前後のメインフレーム１１の上下方向中段部には開口１７が形成され、各開口１７には筒状の軸受ケース１８Ｆ，１８Ｒが前後方向外方に突出状に嵌合固定されている。
本実施形態では、前記連結フレーム１２，１３Ｕ，１３Ｄとして、前後のメインフレー
ム１１の上下左右の４隅部を連結する４本の端部連結フレーム１２と、前後のメインフレーム１１の左右中央側の上下部を連結する上下一対の中央部連結フレーム１３Ｕ，１３Ｄとが設けられている。
【００１７】
左右の本体扉１４は、例えば、後側のメインフレーム１１に蝶番を介して開閉自在に取り付けられ、ケーシング５の内部である粉砕室を開閉自在に閉塞している。
前記ロータ６は、ロータ軸芯Ｐ方向に間隔をおいて対向配置された前後一対の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒと、これら前後の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒを連結する回転刃ブレード取付台２０と、後側の回転支軸部１９Ｒとロータ軸芯Ｐ方向で隣接するドラムカッタ２１とを有する。
【００１８】
前側の回転支軸部１９Ｆは、ロータ軸芯Ｐと同心状の筒部２２と、この筒部２２の後端側から径外方向に延出されたフランジ部２３とを有し、前側の軸受ケース１８Ｆに後側から挿入されて該軸受ケース１８Ｆにロータ前軸受け２４Ｆを介してロータ軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。この前側の回転支軸部１９Ｆの筒部２２の前部は、前側の軸受ケース１８Ｆから前方に突出され、この突出部分に被駆動プーリ２５が取付固定されている。
【００１９】
後側の回転支軸部１９Ｒは、ロータ軸芯Ｐと同心状の筒部２６と、この筒部２６の前端側から径外方向に延出されたフランジ部２７とを有し、後側の軸受ケース１８Ｒに前側から挿入されて該軸受ケース１８Ｒにロータ後軸受け２４Ｒを介してロータ軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。
また、図２及び図３に示すように、この後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内周面２６ａには、ロータ軸芯Ｐ方向に沿って形成された断面凹状の可動溝２８（これを第１可動溝という）が周方向に等間隔をおいて複数（本実施形態では６つ）形成されている。前記各第１可動溝２８は、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の後端から前端にわたって貫通状に形成されている。
【００２０】
前記回転刃ブレード取付台２０は、前後の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒのフランジ部２３，２７同士を連結するように且つロータ軸芯Ｐと平行状とされてロータ６の周方向に等間隔をおいて複数（本実施形態では５つ）設けられている。ロータ６内部に供給された被処理材料は、ロータ６の周方向で隣接する回転刃ブレード取付台２０の間を通ってロータ６の外周側へと移動可能とされている。
【００２１】
前記ドラムカッタ２１は、ロータ軸芯Ｐと同心状で且つ内径が後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内径と同径状とされたリング状に形成されている。このドラムカッタ２１は、後側の回転支軸部１９Ｒを支持するロータ後軸受け２４Ｒの内輪に後側から接当して後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６にボルト固定されており、ロータ後軸受け２４Ｒのロータ軸芯Ｐ方向の固定機能を有すると共に、グリース流出防止用オイルシール２９の軸封機能を有する。
【００２２】
被処理材料はドラムカッタ２１及び後側の回転支軸部１９Ｒの内側を通って回転刃ブレード取付台２０の内側へと供給される。したがって、ドラムカッタ２１の後端側が被処理材料供給入口３１とされ、前記ドラムカッタ２１と後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６とでロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２を構成している。
また、図３及び図５に示すように、このドラムカッタ２１の内周面２１ａには、ロータ軸芯Ｐ方向前端から後端にわたるように形成された断面凹状の可動溝３３（これを第２可動溝という）が形成されている。この第２可動溝３３は、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６に形成された第１可動溝２８に対応した数（本実施形態では６つ）設けられ、ロータ６の周方向に等間隔をおいて形成されている。また、各第２可動溝３３は、後方に向かうに従ってロータ回転方向Ｘに移行する傾斜状に形成されていると共に、対応する第１可動溝２８と連続状とされている。また、第２可動溝３３は第１可動溝２８より溝幅が若干狭幅に形成されている。
【００２３】
前記ロータ駆動モータ７は、図６に示すように、ケーシング５の天蓋１５上に取付固定され、出力軸３４が前方に向けて突出され、この出力軸３４に駆動プーリ３５が取り付けられている。この駆動プーリ３５から前記被駆動プーリ２５に回転動力がベルト伝動され
てロータ６が軸芯Ｐ回りに且つ図２に矢視Ｘで示す回転方向に回転駆動される。
図１及び図２に示すように、前記回転刃ブレード８は、その刃先がロータ６の径外側を向くように前記回転刃ブレード取付台２０に取り付けられている。
【００２４】
前記固定刃９は、その刃先がロータ６側を向くように、上下の中央部連結フレーム１３Ｕ，１３Ｄにそれぞれ左右一対ずつ取り付けられている。
これら回転刃ブレード８及び固定刃９は、ロータ軸芯Ｐと平行状に設けられている。また、これら回転刃ブレード８及び固定刃９は、これらの刃先の間隙を最適化できるように、それぞれ進退調整自在に設けられている。
【００２５】
ロータ６の内部に供給された被処理材料はこれら回転刃ブレード８と固定刃９との協働により剪断されて粉砕される。
左右のスクリーン１０は、回転刃ブレード８のロータ６径外側に位置し、回転刃ブレード８の刃先の回転軌跡に沿った円弧状に形成され、上側の中央部連結フレーム１３Ｕから下側の中央部連結フレーム１３Ｄにわたるように設けられていてロータ６を側面から覆っている。スクリーン１０には、粉砕された被処理材料の粒度を決定する孔が多数形成されている。
【００２６】
回転刃ブレード８と固定刃９とで剪断された被処理材料はスクリーン１０の内側に張り付きながら回転刃ブレード８と共にスクリーン１０の内面を移動し、剪断粉砕を繰り返し行われて細分化され、スクリーン１０に形成された孔を通過する大きさに粉砕された粉砕処理物は、スクリーン１０を通って該スクリーン１０の外側に押し出される。スクリーン１０の外側に押し出された粉砕処理物は、左右の本体扉１４、メインフレーム１１及び天蓋１５によって飛散が防止され、ケーシング５下端の排出口１６に誘導される。
【００２７】
各スクリーン１０は、それぞれスクリーン受け３６に取付保持され、該スクリーン受け３６は、上部が上側の中央部連結フレーム１３Ｕにボルト固定され、下部が下側の中央部連結フレーム１３Ｄにボルト固定されている。また、各スクリーン受け３６の下部は、下側の中央部連結フレーム１３Ｄにヒンジ３７を介して前後軸回りに揺動可能に取り付けられている。
【００２８】
したがって、本体扉１４を開き、スクリーン受け３６の上下を固定しているボルトを外し、スクリーン１０をスクリーン受け３６と共に下方に揺動する（図２の仮想線参照）ことにより、ロータ６、回転刃ブレード８、固定刃９等の清掃や刃の交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。
処理物搬送装置３は、図６に示すように、粉砕機本体２のケーシング５の排出口１６に一端側が接続された排出ダクト３８と、この排出ダクト３８の他端側に設けられていて粉砕機本体２の排出口１６から排出される粉砕処理物を吸引する送風機３９とを有する。
【００２９】
前記送風機３９で吸引した粉砕処理物は、該送風機３９の排風口３９ａから排出され、この排風口３９ａに接続される図示省略の案内ダクトによって、収容容器等に送られる。
被処理材料供給装置４は、図１に示すように、軸芯回りに回転駆動されることで粉砕機１（ロータ６内部）に被処理材料を送り込むスクリューオーガ４１と、被処理材料が投入される材料投入ケース４２と、この材料投入ケース４２上に設置されたホッパ４３と、前記スクリューオーガ４１を回転駆動するスクリュー駆動モータ４４とを有する。
【００３０】
スクリューオーガ４１は、軸部４５と、この軸部４５の外周に軸芯方向に沿って螺旋状に設けられた羽根４６とを有する。このスクリューオーガ４１は、ロータ６の軸芯Ｐと同心状に配置され、その前部側（軸芯Ｐ方向一端側）がロータ６内部に挿入されている。また、スクリューオーガ４１の軸部４５の前側の被支持部４７Ｆは、ロータ６の前側の回転支軸部１９Ｆ内に挿入され、該前側の回転支軸部１９Ｆにオーガ前軸受け４８Ｆを介して軸芯Ｐ回り相対回転自在に支持されている。
【００３１】
また、スクリューオーガ４１の軸部４５の前部には、前側の被支持部４７Ｆの後方側に位置するテーパ部４９が形成され、このテーパ部４９は前方に行くに従って拡径状に形成されている。
スクリューオーガ４１の後部は材料投入ケース４２内に挿入されている。スクリューオーガ４１の軸部４５の後側の被支持部４７Ｒは、材料投入ケース４２の後面側に設けられ
た軸受ケース５０にオーガ後軸受け４８Ｒを介して軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。
【００３２】
スクリューオーガ４１の羽根４６は、材料投入ケース４２の後端から前記テーパ部４９の後端にわたって設けられている。この羽根４６は、ロータ６内部に挿入された部分に対して、材料投入ケース４２内に挿入された部分が、外径とピッチが大きい。これによって、スクリューオーガ４１による被処理材料の送り込み量を確保している。また、逆に、羽根４６のロータ６内部に挿入された部分は、材料投入ケース４２内に挿入された部分に対して、外径とピッチが小さい。これによって、被処理材料の搬送性と圧縮充填具合を最適化している。
【００３３】
図４及び図５に示すように、スクリューオーガ４１の羽根４６には、ドラムカッタ２１に対応する位置に位置する粗砕刃５１が設けられている。この粗砕刃５１は、板材から形成され、スクリューオーガ４１の羽根４６の傾斜方向に沿って配置されていると共に、該羽根４６からスクリューオーガ４１の径外側に突出するように該羽根４６に重ね合わされてボルト固定されている。また、この粗砕刃５１のスクリューオーガ４１径外側の面５１ａは、ドラムカッタ２１の内周面２１ａに沿う円弧状に形成されていると共に、ドラムカッタ２１の内周面２１ａに（第２可動溝３３に）近接するように設けられている。
【００３４】
材料投入ケース４２は、粉砕機本体２の後方に位置し、後側の軸受ケース１８Ｒにロータ軸芯Ｐ方向で隣接して配置されている。この材料投入ケース４２の上端側に上方開口状の投入口５２が形成されている。また、材料投入ケース４２の前面側下部には、粉砕機本体２の後側の軸受ケース１８Ｒに接続される筒状の接続部５３が形成され、この接続部５３の内周側にリング状のサークル固定刃５４が取付固定されている。
【００３５】
このサークル固定刃５４は、前記ドラムカッタ２１（ロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２）とロータ軸芯Ｐ方向で隣接配置されていてロータ６と同芯状に形成されている。また、サークル固定刃５４は、材料投入ケース４２に固定されているので、ロータ軸芯Ｐ回りに回転不能である。また、このサークル固定刃５４を前記スクリューオーガ４１が挿通しており、該サークル固定刃５４の内周側が被処理材料送出し口５５とされている。この被処理材料送出し口５５は、粉砕機本体２の被処理材料供給入口３１に連通している。
【００３６】
サークル固定刃５４の内周面５４ａは、前部が、ドラムカッタ２１の内周面２１ａと同径状に形成され、中途部及び後部が、後方（被処理材料移送方向Ｔ後方）に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。
このサークル固定刃５４の内周面５４ａには、図５に示すように、固定溝５６が形成されている。この固定溝５６は、サークル固定刃５４の軸芯Ｐ方向一端から他端にわたるように形成されていて第２可動溝３３に連通可能とされた断面凹状に形成されている。また、この固定溝５６は、ドラムカッタ２１に形成された第２可動溝３３に対応する数（本実施形態では６つ）形成され、サークル固定刃５４の周方向に等間隔をおいて形成されている。各固定溝５６は、第２可動溝３３と同様に、後方に向かうに従ってロータ回転方向Ｘに移行する傾斜状に形成されている。また、固定溝５６の溝幅は、第２可動溝３３の溝幅と同幅に形成されている。
【００３７】
前記ホッパ４３は上下開口状とされていて、材料投入ケース４２の上端側に連結され、その下端開口が材料投入ケース４２の上端の投入口５２に連通しており、ホッパ４３の上端から投入された被処理材料は投入口５２を介して材料投入ケース４２内に供給される。
前記スクリュー駆動モータ４４（軸上式減速機付き）は、材料投入ケース４２後面の軸受ケース５０にモータベース４０を介して取付支持されると共に、スクリューオーガ４１の軸部４５後端に連結され、スクリューオーガ４１を、図２の矢視Ｙで示す、ロータ回転方向Ｘとは反する方向（オーガ回転方向）に、ダイレクトに且つロータ６とは独立して回転駆動する。
【００３８】
前記構成の粉砕機１にあっては、材料投入ケース４２内に供給された被処理材料は、スクリューオーガ４１により前方（被処理材料移送方向Ｔ）に移送され、強制的にロータ６内部に押し込まれる。ロータ６内部に押し込まれた被処理材料は、スクリューオーガ４１
の回転によりロータ６の内周側で圧縮されると共に、ロータ軸芯Ｐ方向からロータ６の放射方向に搬送経路を変え、隣接する回転刃ブレード取付台２０の間の間隙からロータ６の外周側に連続して定量的に押し出される。ロータ６とスクリューオーガ４１とを互いに逆方向に回転させることにより、被処理材料のロータ６の放射方向への排出性を向上させている。
【００３９】
ロータ６の外周側に押し出された被処理材料は、前述したように、ロータ６の外周側にて回転刃ブレード８と固定刃９とで剪断粉砕される。
一方、ロータ６内部に押し込まれる被処理材料の一部は、ロータ６の被処理材料供給入口３１側にて、サークル固定刃５４の固定溝５６、ドラムカッタ２１の第２可動溝３３及び後側の回転支持部１８Ｒの第１可動溝２８に侵入し、これら溝５６,３３，２８内部を通過してロータ６の軸芯方向中央側へと移動する。この被処理材料の一部が、固定溝５６、可動溝２８，３３を通過することで、スクリューオーガ４１の軸芯Ｐ方向への推進力が得られる。
【００４０】
また、サークル固定刃５４（固定溝５６）は回転不能であり、ドラムカッタ２１（第２可動溝３３）はロータ回転方向Ｘに回転することから、被処理材料が固定溝５６及び可動溝２８，３３を通過する際に、固定溝５６と第２可動溝３３とにわたって侵入した被処理材料は、第２可動溝３３の後端側で且つロータ回転方向Ｘ後端側の部位５７（図５参照）と、固定溝５６の前端側で且つロータ回転方向前端側の部位５８（図５参照）との間で生じる剪断力によって剪断され、粗粉砕される。
【００４１】
また、粗砕刃５１と可動溝２８，３３とは互いに逆の方向に回転移動することから、被処理材料が固定溝５６及び可動溝２８，３３を通過する際に、固定溝５６と可動溝２８，３３とにわたって侵入した被処理材料は、粗砕刃５１のオーガ回転方向Ｙ前端側のエッジ部５９(図４参照）と、第２可動溝３３のロータ回転方向Ｘ後端側のエッジ部６０(図４参照）との間で生じる剪断力によって剪断され、粗粉砕される。
【００４２】
このように、粉砕機本体２で被処理材料を主粉砕する前に、前記固定溝５６と第２可動溝３３とによって被処理材料の粗粉砕が行われると共に、粗砕刃５１と第２可動溝３３とによっても被処理材料の粗粉砕が行われるので、ロータ６内部に充填される被処理材料の圧縮率及び充填率が高まり、被処理材料を大量且つ効率的にロータ６内部に供給でき、また、ロータ６内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることにより、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態の粉砕機１にあっては、ロータ６内部に一部が挿入されたスクリューオーガ４１をロータ６の回転方向Ｘとは逆方向に回転させて、被処理材料をロータ６内部に押し込むと共に、ロータ６の被処理材料供給入口３１側で被処理材料を粗粉砕するようにしているので、機械寸法がコンパクトで、設置スペースが極めて小さい粉砕機１を提供することができる。
【００４４】
また、スクリューオーガ４１はロータ６の回転方向Ｘとは反する方向Ｙに回転駆動するので、ロータ６内部に充填された被処理材料を効率よくロータ６外周側へと押し出すことができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることはなく、種々の設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、前記第１可動溝２８及び第２可動溝３３が、ロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝とされているが、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６を後方に延長して該筒部２６とサークル固定刃５４とをロータ軸芯Ｐ方向で隣接させるようにして、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内周面２６ａの可動溝２８とサークル固定刃５４の内周面５４ａの固定溝５６とで被処理材料を剪断（粗粉砕）するようにしてもよい。この場合、ドラムカッタ２１は設けないので、ロータ後軸受け２４Ｒを固定するカラーを、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の外周側にネジ込み式で設ける。
【００４５】
また、本実施形態では、粗砕刃５１とドラムカッタ２１の内周面２１ａの可動溝３３とで被処理材料を粗粉砕するようにしているが、粗砕刃５１と第１可動溝２８とで被処理材料を粗粉砕するようにしてもよい。
したがって、前記第１可動溝２８と第２可動溝３３と固定溝５６と粗砕刃５１とによって、粉砕機本体２で被処理材料を主粉砕する前に、ロータ６の被処理材料供給入口３１側で被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段が構成される。
【００４６】
また、本実施形態では、第１可動溝２８、第２可動溝３３、固定溝５６はそれぞれ６つ設けられているが、それぞれ少なくとも１つ設けられていればよい。また、第２可動溝３３、固定溝５６は、ロータ軸芯Ｐ方向に形成されていてもよい（すなわち、傾斜していなくてもよい）。
【符号の説明】
【００４７】
２    粉砕機本体
６    ロータ
８    回転刃ブレード
９    固定刃
２１ａ  内周面（ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面）
２６ａ  内周面（ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面）
２８    可動溝(第１可動溝)
３１    被処理材料供給入口
３２    ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分
３３    可動溝（第２可動溝）
４１    スクリューオーガ
５１    粗砕刃
５４    サークル固定刃
５４ａ  サークル固定刃の内周面
５６    固定溝
Ｘ    ロータの回転方向
Ｙ    スクリューオーガの回転方向
【図１】
2014233711.tif 000003
【図２】
2014233711.tif 000004
【図３】
2014233711.tif 000005
【図４】
2014233711.tif 000006
【図５】
2014233711.tif 000007
【図６】
2014233711.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成26年6月12日(2014.6.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブロー成形や真空成形等によって作られた容器（例えば、ペットボトルやブロー容器等のプラスチック容器）等の被処理材料を粉砕する粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被処理材料を粉砕する粉砕機として特許文献１に開示されたものがある。
この粉砕機は、ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有する粉砕機本体を備えている。
【０００３】
また、この粉砕機は、前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され、軸芯回りに回転駆動されることで被処理材料をロータ内部に供給するスクリューオーガを備えている。
この粉砕機にあっては、スクリューオーガによってロータの内部に供給された被処理材料はロータの外周側へと押し出され、ロータの外周側にて回転刃ブレードと固定刃とによって被処理材料が粉砕される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許  ＵＳ７０２１５７６Ｂ２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記従来の粉砕機にあっては、被処理材料をスクリューオーガでただ単に圧縮してロータの内部に供給するだけであるので、ロータ内部での被処理材料の充填率が低く、粉砕処理能力と粉砕効率が十分と言えるものではなかった。
そこで、本発明は、前記問題点に鑑み、被処理材料を大量且つ効率的にロータ内部に供給でき、ロータ内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることで、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる粉砕機を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記技術的課題を解決するために本発明が講じた技術的手段は、以下に示す点を特徴とする。
請求項１に係る発明では、ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設け、前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、前記ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分とロータ軸芯方向で隣接配置されていてロータと同芯状のリング状に形成され且つロータ軸芯回りに回転不能なサークル固定刃とを有し、
前記サークル固定刃の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成されていて前記可動溝に連通可能な固定溝を形成し、
前記可動溝と固定溝とにわたって侵入した被処理材料を、ロータが回転することにより可動溝と固定溝との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明では、ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設け、
前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、この可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃とを有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明では、前記粗粉砕手段は、前記可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃を有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の粉砕機にあっては、被処理材料は、回転駆動されるスクリューオーガによってロータの内部に押し込まれると共にロータ内部で圧縮されてロータの外周側へ押し出され、ロータの外周側にて回転刃ブレードと固定刃とによって粉砕処理されるが、被処理材料をロータ内部に押し込む際に、粉砕機本体の被処理材料供給入口側に設けられた粗粉砕手段によって被処理材料が粗粉砕される。
【００１０】
このように、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に、粗粉砕手段によって被処理材料を粗粉砕することによって、被処理材料を大量且つ効率的にロータ内部に供給でき、ロータ内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることにより、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる。
また、スクリューオーガはロータの回転方向とは反する方向に回転駆動するので、ロータ内部に充填された被処理材料を効率よくロータ外周側へと押し出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】粉砕機の主要部の側面断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図３】粗砕部の拡大断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【図６】粉砕機の側面外観図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図６は、ペットボトルやブロー容器等の被処理材料を粉砕処理する粉砕機１の全体構成を示している。
この粉砕機１は、被処理材料を粉砕する粉砕機本体２と、この粉砕機本体２で粉砕処理された被処理材料（粉砕処理物）を搬送する処理物搬送装置３と、前記粉砕機１に被処理材料を供給する被処理材料供給装置４とを有する。
【００１３】
前記粉砕機本体２は、図１、図２及び図６に示すように、ケーシング５と、このケーシング５に軸芯Ｐ回りに回転自在に設けられたロータ６と、このロータ６を図２の矢視Ｘ方向に回転駆動するロータ駆動モータ７と、ロータ６の外周側に取り付けられた回転刃ブレード８と、この回転刃ブレード８とで協働して被処理材料を粉砕する固定刃９と、ロータ６をその軸芯方向に直交する横方向両側から覆う一対のスクリーン１０とを有する。
【００１４】
この粉砕機１にあっては、ロータ６はロータ軸芯Ｐ側（内部）が空洞状とされており、ロータ軸芯Ｐ方向（回転軸芯方向）一側からロータ軸芯Ｐ方向に沿ってロータ６内部に被処理材料が供給され、供給された被処理材料はロータ６の外周側にて粉砕される。
なお、以下の説明において、ロータ軸芯Ｐ方向に直交する横方向を左右方向といい、被処理材料の移送方向Ｔ前方を前、被処理材料の移送方向Ｔ後方を後という。したがって、前後方向はロータ軸芯Ｐ方向に一致する。
【００１５】
前記ケーシング５は、ロータ軸芯Ｐ方向に間隔をおいて対向配置された前後一対のメインフレーム１１と、これら前後のメインフレーム１１を連結する複数の連結フレーム１２，１３Ｕ，１３Ｄと、ケーシング５の左右両側面を塞ぐ本体扉１４と、ケーシング５の上面を塞ぐ天蓋１５とを有する。このケーシング５の下面側は下方に向けて開口状とされ、このケーシング５の下端開口は粉砕した被処理材料の排出口１６とされている。
【００１６】
前後のメインフレーム１１の上下方向中段部には開口１７が形成され、各開口１７には筒状の軸受ケース１８Ｆ，１８Ｒが前後方向外方に突出状に嵌合固定されている。
本実施形態では、前記連結フレーム１２，１３Ｕ，１３Ｄとして、前後のメインフレーム１１の上下左右の４隅部を連結する４本の端部連結フレーム１２と、前後のメインフレーム１１の左右中央側の上下部を連結する上下一対の中央部連結フレーム１３Ｕ，１３Ｄとが設けられている。
【００１７】
左右の本体扉１４は、例えば、後側のメインフレーム１１に蝶番を介して開閉自在に取り付けられ、ケーシング５の内部である粉砕室を開閉自在に閉塞している。
前記ロータ６は、ロータ軸芯Ｐ方向に間隔をおいて対向配置された前後一対の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒと、これら前後の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒを連結する回転刃ブレード取付台２０と、後側の回転支軸部１９Ｒとロータ軸芯Ｐ方向で隣接するドラムカッタ２１とを有する。
【００１８】
前側の回転支軸部１９Ｆは、ロータ軸芯Ｐと同心状の筒部２２と、この筒部２２の後端側から径外方向に延出されたフランジ部２３とを有し、前側の軸受ケース１８Ｆに後側から挿入されて該軸受ケース１８Ｆにロータ前軸受け２４Ｆを介してロータ軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。この前側の回転支軸部１９Ｆの筒部２２の前部は、前側の軸受ケース１８Ｆから前方に突出され、この突出部分に被駆動プーリ２５が取付固定されている。
【００１９】
後側の回転支軸部１９Ｒは、ロータ軸芯Ｐと同心状の筒部２６と、この筒部２６の前端側から径外方向に延出されたフランジ部２７とを有し、後側の軸受ケース１８Ｒに前側から挿入されて該軸受ケース１８Ｒにロータ後軸受け２４Ｒを介してロータ軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。
また、図２及び図３に示すように、この後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内周面２６ａには、ロータ軸芯Ｐ方向に沿って形成された断面凹状の可動溝２８（これを第１可動溝という）が周方向に等間隔をおいて複数（本実施形態では６つ）形成されている。前記各第１可動溝２８は、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の後端から前端にわたって貫通状に形成されている。
【００２０】
前記回転刃ブレード取付台２０は、前後の回転支軸部１９Ｆ，１９Ｒのフランジ部２３，２７同士を連結するように且つロータ軸芯Ｐと平行状とされてロータ６の周方向に等間隔をおいて複数（本実施形態では５つ）設けられている。ロータ６内部に供給された被処理材料は、ロータ６の周方向で隣接する回転刃ブレード取付台２０の間を通ってロータ６の外周側へと移動可能とされている。
【００２１】
前記ドラムカッタ２１は、ロータ軸芯Ｐと同心状で且つ内径が後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内径と同径状とされたリング状に形成されている。このドラムカッタ２１は、後側の回転支軸部１９Ｒを支持するロータ後軸受け２４Ｒの内輪に後側から接当して後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６にボルト固定されており、ロータ後軸受け２４Ｒのロータ軸芯Ｐ方向の固定機能を有すると共に、グリース流出防止用オイルシール２９の軸封機能を有する。
【００２２】
被処理材料はドラムカッタ２１及び後側の回転支軸部１９Ｒの内側を通って回転刃ブレード取付台２０の内側へと供給される。したがって、ドラムカッタ２１の後端側が被処理材料供給入口３１とされ、前記ドラムカッタ２１と後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６とでロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２を構成している。
また、図３及び図５に示すように、このドラムカッタ２１の内周面２１ａには、ロータ軸芯Ｐ方向前端から後端にわたるように形成された断面凹状の可動溝３３（これを第２可動溝という）が形成されている。この第２可動溝３３は、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６に形成された第１可動溝２８に対応した数（本実施形態では６つ）設けられ、ロータ６の周方向に等間隔をおいて形成されている。また、各第２可動溝３３は、後方に向かうに従ってロータ回転方向Ｘに移行する傾斜状に形成されていると共に、対応する第１可動溝２８と連続状とされている。また、第２可動溝３３は第１可動溝２８より溝幅が若干狭幅に形成されている。
【００２３】
前記ロータ駆動モータ７は、図６に示すように、ケーシング５の天蓋１５上に取付固定され、出力軸３４が前方に向けて突出され、この出力軸３４に駆動プーリ３５が取り付けられている。この駆動プーリ３５から前記被駆動プーリ２５に回転動力がベルト伝動されてロータ６が軸芯Ｐ回りに且つ図２に矢視Ｘで示す回転方向に回転駆動される。
図１及び図２に示すように、前記回転刃ブレード８は、その刃先がロータ６の径外側を向くように前記回転刃ブレード取付台２０に取り付けられている。
【００２４】
前記固定刃９は、その刃先がロータ６側を向くように、上下の中央部連結フレーム１３Ｕ，１３Ｄにそれぞれ左右一対ずつ取り付けられている。
これら回転刃ブレード８及び固定刃９は、ロータ軸芯Ｐと平行状に設けられている。また、これら回転刃ブレード８及び固定刃９は、これらの刃先の間隙を最適化できるように、それぞれ進退調整自在に設けられている。
【００２５】
ロータ６の内部に供給された被処理材料はこれら回転刃ブレード８と固定刃９との協働により剪断されて粉砕される。
左右のスクリーン１０は、回転刃ブレード８のロータ６径外側に位置し、回転刃ブレード８の刃先の回転軌跡に沿った円弧状に形成され、上側の中央部連結フレーム１３Ｕから下側の中央部連結フレーム１３Ｄにわたるように設けられていてロータ６を側面から覆っている。スクリーン１０には、粉砕された被処理材料の粒度を決定する孔が多数形成されている。
【００２６】
回転刃ブレード８と固定刃９とで剪断された被処理材料はスクリーン１０の内側に張り付きながら回転刃ブレード８と共にスクリーン１０の内面を移動し、剪断粉砕を繰り返し行われて細分化され、スクリーン１０に形成された孔を通過する大きさに粉砕された粉砕処理物は、スクリーン１０を通って該スクリーン１０の外側に押し出される。スクリーン１０の外側に押し出された粉砕処理物は、左右の本体扉１４、メインフレーム１１及び天蓋１５によって飛散が防止され、ケーシング５下端の排出口１６に誘導される。
【００２７】
各スクリーン１０は、それぞれスクリーン受け３６に取付保持され、該スクリーン受け３６は、上部が上側の中央部連結フレーム１３Ｕにボルト固定され、下部が下側の中央部連結フレーム１３Ｄにボルト固定されている。また、各スクリーン受け３６の下部は、下側の中央部連結フレーム１３Ｄにヒンジ３７を介して前後軸回りに揺動可能に取り付けられている。
【００２８】
したがって、本体扉１４を開き、スクリーン受け３６の上下を固定しているボルトを外し、スクリーン１０をスクリーン受け３６と共に下方に揺動する（図２の仮想線参照）ことにより、ロータ６、回転刃ブレード８、固定刃９等の清掃や刃の交換等のメンテナンスを容易に行うことができる。
処理物搬送装置３は、図６に示すように、粉砕機本体２のケーシング５の排出口１６に一端側が接続された排出ダクト３８と、この排出ダクト３８の他端側に設けられていて粉砕機本体２の排出口１６から排出される粉砕処理物を吸引する送風機３９とを有する。
【００２９】
前記送風機３９で吸引した粉砕処理物は、該送風機３９の排風口３９ａから排出され、この排風口３９ａに接続される図示省略の案内ダクトによって、収容容器等に送られる。
被処理材料供給装置４は、図１に示すように、軸芯回りに回転駆動されることで粉砕機１（ロータ６内部）に被処理材料を送り込むスクリューオーガ４１と、被処理材料が投入される材料投入ケース４２と、この材料投入ケース４２上に設置されたホッパ４３と、前記スクリューオーガ４１を回転駆動するスクリュー駆動モータ４４とを有する。
【００３０】
スクリューオーガ４１は、軸部４５と、この軸部４５の外周に軸芯方向に沿って螺旋状に設けられた羽根４６とを有する。このスクリューオーガ４１は、ロータ６の軸芯Ｐと同心状に配置され、その前部側（軸芯Ｐ方向一端側）がロータ６内部に挿入されている。また、スクリューオーガ４１の軸部４５の前側の被支持部４７Ｆは、ロータ６の前側の回転支軸部１９Ｆ内に挿入され、該前側の回転支軸部１９Ｆにオーガ前軸受け４８Ｆを介して軸芯Ｐ回り相対回転自在に支持されている。
【００３１】
また、スクリューオーガ４１の軸部４５の前部には、前側の被支持部４７Ｆの後方側に位置するテーパ部４９が形成され、このテーパ部４９は前方に行くに従って拡径状に形成されている。
スクリューオーガ４１の後部は材料投入ケース４２内に挿入されている。スクリューオーガ４１の軸部４５の後側の被支持部４７Ｒは、材料投入ケース４２の後面側に設けられた軸受ケース５０にオーガ後軸受け４８Ｒを介して軸芯Ｐ回りに回転自在に支持されている。
【００３２】
スクリューオーガ４１の羽根４６は、材料投入ケース４２の後端から前記テーパ部４９の後端にわたって設けられている。この羽根４６は、ロータ６内部に挿入された部分に対して、材料投入ケース４２内に挿入された部分が、外径とピッチが大きい。これによって、スクリューオーガ４１による被処理材料の送り込み量を確保している。また、逆に、羽根４６のロータ６内部に挿入された部分は、材料投入ケース４２内に挿入された部分に対して、外径とピッチが小さい。これによって、被処理材料の搬送性と圧縮充填具合を最適化している。
【００３３】
図４及び図５に示すように、スクリューオーガ４１の羽根４６には、ドラムカッタ２１に対応する位置に位置する粗砕刃５１が設けられている。この粗砕刃５１は、板材から形成され、スクリューオーガ４１の羽根４６の傾斜方向に沿って配置されていると共に、該羽根４６からスクリューオーガ４１の径外側に突出するように該羽根４６に重ね合わされてボルト固定されている。また、この粗砕刃５１のスクリューオーガ４１径外側の面５１ａは、ドラムカッタ２１の内周面２１ａに沿う円弧状に形成されていると共に、ドラムカッタ２１の内周面２１ａに（第２可動溝３３に）近接するように設けられている。
【００３４】
材料投入ケース４２は、粉砕機本体２の後方に位置し、後側の軸受ケース１８Ｒにロータ軸芯Ｐ方向で隣接して配置されている。この材料投入ケース４２の上端側に上方開口状の投入口５２が形成されている。また、材料投入ケース４２の前面側下部には、粉砕機本体２の後側の軸受ケース１８Ｒに接続される筒状の接続部５３が形成され、この接続部５３の内周側にリング状のサークル固定刃５４が取付固定されている。
【００３５】
このサークル固定刃５４は、前記ドラムカッタ２１（ロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２）とロータ軸芯Ｐ方向で隣接配置されていてロータ６と同芯状に形成されている。また、サークル固定刃５４は、材料投入ケース４２に固定されているので、ロータ軸芯Ｐ回りに回転不能である。また、このサークル固定刃５４を前記スクリューオーガ４１が挿通しており、該サークル固定刃５４の内周側が被処理材料送出し口５５とされている。この被処理材料送出し口５５は、粉砕機本体２の被処理材料供給入口３１に連通している。
【００３６】
サークル固定刃５４の内周面５４ａは、前部が、ドラムカッタ２１の内周面２１ａと同径状に形成され、中途部及び後部が、後方（被処理材料移送方向Ｔ後方）に向かうに従って拡径するテーパ状に形成されている。
このサークル固定刃５４の内周面５４ａには、図５に示すように、固定溝５６が形成されている。この固定溝５６は、サークル固定刃５４の軸芯Ｐ方向一端から他端にわたるように形成されていて第２可動溝３３に連通可能とされた断面凹状に形成されている。また、この固定溝５６は、ドラムカッタ２１に形成された第２可動溝３３に対応する数（本実施形態では６つ）形成され、サークル固定刃５４の周方向に等間隔をおいて形成されている。各固定溝５６は、第２可動溝３３と同様に、後方に向かうに従ってロータ回転方向Ｘに移行する傾斜状に形成されている。また、固定溝５６の溝幅は、第２可動溝３３の溝幅と同幅に形成されている。
【００３７】
前記ホッパ４３は上下開口状とされていて、材料投入ケース４２の上端側に連結され、その下端開口が材料投入ケース４２の上端の投入口５２に連通しており、ホッパ４３の上端から投入された被処理材料は投入口５２を介して材料投入ケース４２内に供給される。
前記スクリュー駆動モータ４４（軸上式減速機付き）は、材料投入ケース４２後面の軸受ケース５０にモータベース４０を介して取付支持されると共に、スクリューオーガ４１の軸部４５後端に連結され、スクリューオーガ４１を、図２の矢視Ｙで示す、ロータ回転方向Ｘとは反する方向（オーガ回転方向）に、ダイレクトに且つロータ６とは独立して回転駆動する。
【００３８】
前記構成の粉砕機１にあっては、材料投入ケース４２内に供給された被処理材料は、スクリューオーガ４１により前方（被処理材料移送方向Ｔ）に移送され、強制的にロータ６内部に押し込まれる。ロータ６内部に押し込まれた被処理材料は、スクリューオーガ４１の回転によりロータ６の内周側で圧縮されると共に、ロータ軸芯Ｐ方向からロータ６の放射方向に搬送経路を変え、隣接する回転刃ブレード取付台２０の間の間隙からロータ６の外周側に連続して定量的に押し出される。ロータ６とスクリューオーガ４１とを互いに逆方向に回転させることにより、被処理材料のロータ６の放射方向への排出性を向上させている。
【００３９】
ロータ６の外周側に押し出された被処理材料は、前述したように、ロータ６の外周側にて回転刃ブレード８と固定刃９とで剪断粉砕される。
一方、ロータ６内部に押し込まれる被処理材料の一部は、ロータ６の被処理材料供給入口３１側にて、サークル固定刃５４の固定溝５６、ドラムカッタ２１の第２可動溝３３及び後側の回転支持部１８Ｒの第１可動溝２８に侵入し、これら溝５６,３３，２８内部を通過してロータ６の軸芯方向中央側へと移動する。この被処理材料の一部が、固定溝５６、可動溝２８，３３を通過することで、スクリューオーガ４１の軸芯Ｐ方向への推進力が得られる。
【００４０】
また、サークル固定刃５４（固定溝５６）は回転不能であり、ドラムカッタ２１（第２可動溝３３）はロータ回転方向Ｘに回転することから、被処理材料が固定溝５６及び可動溝２８，３３を通過する際に、固定溝５６と第２可動溝３３とにわたって侵入した被処理材料は、第２可動溝３３の後端側で且つロータ回転方向Ｘ後端側の部位５７（図５参照）と、固定溝５６の前端側で且つロータ回転方向前端側の部位５８（図５参照）との間で生じる剪断力によって剪断され、粗粉砕される。
【００４１】
また、粗砕刃５１と可動溝２８，３３とは互いに逆の方向に回転移動することから、被処理材料が固定溝５６及び可動溝２８，３３を通過する際に、固定溝５６と可動溝２８，３３とにわたって侵入した被処理材料は、粗砕刃５１のオーガ回転方向Ｙ前端側のエッジ部５９(図４参照）と、第２可動溝３３のロータ回転方向Ｘ後端側のエッジ部６０(図４参照）との間で生じる剪断力によって剪断され、粗粉砕される。
【００４２】
このように、粉砕機本体２で被処理材料を主粉砕する前に、前記固定溝５６と第２可動溝３３とによって被処理材料の粗粉砕が行われると共に、粗砕刃５１と第２可動溝３３とによっても被処理材料の粗粉砕が行われるので、ロータ６内部に充填される被処理材料の圧縮率及び充填率が高まり、被処理材料を大量且つ効率的にロータ６内部に供給でき、また、ロータ６内部での被処理材料の充填率を大幅に向上させることにより、粉砕処理能力と粉砕効率を大幅に向上させることができる。
【００４３】
また、本実施形態の粉砕機１にあっては、ロータ６内部に一部が挿入されたスクリューオーガ４１をロータ６の回転方向Ｘとは逆方向に回転させて、被処理材料をロータ６内部に押し込むと共に、ロータ６の被処理材料供給入口３１側で被処理材料を粗粉砕するようにしているので、機械寸法がコンパクトで、設置スペースが極めて小さい粉砕機１を提供することができる。
【００４４】
また、スクリューオーガ４１はロータ６の回転方向Ｘとは反する方向Ｙに回転駆動するので、ロータ６内部に充填された被処理材料を効率よくロータ６外周側へと押し出すことができる。
なお、本発明は、前記実施形態に限定されることはなく、種々の設計変更が可能である。例えば、本実施形態では、前記第１可動溝２８及び第２可動溝３３が、ロータ６の被処理材料供給入口３１側の軸受け部分３２の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝とされているが、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６を後方に延長して該筒部２６とサークル固定刃５４とをロータ軸芯Ｐ方向で隣接させるようにして、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の内周面２６ａの可動溝２８とサークル固定刃５４の内周面５４ａの固定溝５６とで被処理材料を剪断（粗粉砕）するようにしてもよい。この場合、ドラムカッタ２１は設けないので、ロータ後軸受け２４Ｒを固定するカラーを、後側の回転支軸部１９Ｒの筒部２６の外周側にネジ込み式で設ける。
【００４５】
また、本実施形態では、粗砕刃５１とドラムカッタ２１の内周面２１ａの可動溝３３とで被処理材料を粗粉砕するようにしているが、粗砕刃５１と第１可動溝２８とで被処理材料を粗粉砕するようにしてもよい。
したがって、前記第１可動溝２８と第２可動溝３３と固定溝５６と粗砕刃５１とによって、粉砕機本体２で被処理材料を主粉砕する前に、ロータ６の被処理材料供給入口３１側で被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段が構成される。
【００４６】
また、本実施形態では、第１可動溝２８、第２可動溝３３、固定溝５６はそれぞれ６つ設けられているが、それぞれ少なくとも１つ設けられていればよい。また、第２可動溝３３、固定溝５６は、ロータ軸芯Ｐ方向に形成されていてもよい（すなわち、傾斜していなくてもよい）。
【符号の説明】
【００４７】
２    粉砕機本体
６    ロータ
８    回転刃ブレード
９    固定刃
２１ａ  内周面（ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面）
２６ａ  内周面（ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面）
２８    可動溝(第１可動溝)
３１    被処理材料供給入口
３２    ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分
３３    可動溝（第２可動溝）
４１    スクリューオーガ
５１    粗砕刃
５４    サークル固定刃
５４ａ  サークル固定刃の内周面
５６    固定溝
Ｘ    ロータの回転方向
Ｙ    スクリューオーガの回転方向
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設け、
前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、前記ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分とロータ軸芯方向で隣接配置されていてロータと同芯状のリング状に形成され且つロータ軸芯回りに回転不能なサークル固定刃とを有し、
前記サークル固定刃の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成されていて前記可動溝に連通可能な固定溝を形成し、
前記可動溝と固定溝とにわたって侵入した被処理材料を、ロータが回転することにより可動溝と固定溝との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする粉砕機。
【請求項２】
ケーシングに軸芯回りに回転可能に設けられたロータと、このロータの外周側に設けられた回転刃ブレードと、前記ロータの径外側に位置してケーシング側に固定されていて被処理材料を前記回転刃ブレードと協働して粉砕する固定刃とを有し、ロータの内部に供給された被処理材料をロータの外周側で粉砕する粉砕機本体を備え、
前記ロータと同心状に配置されて一端側がロータの内部に挿入され且つロータの回転方向とは反する方向に回転駆動されることで被処理材料をロータの内部に供給するスクリューオーガを備え、
前記粉砕機本体の被処理材料供給入口側に、粉砕機本体で被処理材料を主粉砕する前に被処理材料の粗粉砕を行う粗粉砕手段を設け、
前記粗粉砕手段は、ロータの被処理材料供給入口側の軸受け部分の内周面に、周方向に交差するように該内周面に沿って形成された可動溝と、この可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃とを有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする粉砕機。
【請求項３】
前記粗粉砕手段は、前記可動溝に近接するようにスクリューオーガの羽根に設けられた粗砕刃を有し、
前記可動溝に侵入した被処理材料を、ロータとスクリューオーガとが逆方向に回転することにより可動溝と粗砕刃との間に生じる剪断力で粗粉砕することを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。