(57)【要約】【課題】プラスチック等を短時間で細かく粉砕できる処理能力に優れた粉砕機を提供する。【解決手段】間座を挟んで所定間隔で複数枚の回転刃を配置し、間座の外径を回転刃の刃部底面の径と略同一としてなる回転刃組体１５を、モータ駆動で回転する主軸１４に取り付ける。そして、排出部１０を挟んで回転方向の前後に、櫛形の形状で、各櫛溝部に回転刃の刃部が入り込んで、回転軸方向の両側に所定の隙間ができるともに、各回転刃の刃先と各間座の外周面とに対し径方向に略同一のの隙間ができ、３面が刃面となるよう構成した第１の固定刃５３と第２の固定刃５４を配設し、回転刃組体１５の各回転刃と前後の固定刃５３、５４とが協働することにより、プラスチック等の被処理材料を細かく切断し、大きな音を出すことなく短時間で細かく粉砕できるようにする。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
間座を挟んで所定間隔で回転軸に取り付けた外径が等しい複数枚の回転刃からなる回転刃組体と、該回転刃組体の径方向側方に設けた固定刃とがケーシング内で協働して被処理材料を切断し粉砕する粉砕機であって、
本体フレームにより構成されるケーシングを略水平方向に貫通するよう前記回転軸を配置し、前記回転刃組体を前記ケーシング内に収容して前記回転軸と一体に回転自在とし、
前記ケーシングの上部に被処理材料を投入する投入部を設けるとともに、該ケーシングの下部に粉砕された被処理材料を排出する排出部を設け、
各回転刃は外周に所定ピッチで突起状の刃部を設け、
各間座の外径は前記回転刃の刃部底面の径と略同一とし、
前記固定刃は前記各回転刃の刃部が入り込んで回転軸方向の両側に所定の隙間ができ且つ各回転刃の刃先と各間座の外周面とに対し径方向に略同一の隙間ができ各回転刃に対し３面が刃面となる櫛形の形状として、前記投入部の下方で前記排出部に対し回転刃回転方向後側の所定位置と前記排出部に対し回転刃回転方向前側の所定位置との２箇所に配置し、
前記２箇所の固定刃の間に、前記回転刃組体の下部外周に沿って、粉砕された被処理材料を落下させる多数の穴を備えたスクリーンを配置したことを特徴とする粉砕機。
【請求項２】
前記２箇所の固定刃は、各固定刃の刃先を通る回転軸径方向中心線が前記排出部を挟んで鋭角をなす位置に設けたことを特徴とする請求項１記載の粉砕機。
【請求項３】
前記２箇所の固定刃は、前記回転刃組体に対し出し入れ自在で、各回転刃の刃先との隙間および各間座の外周面との隙間を同時に調整可能としたことを特徴とする請求項１または２記載の粉砕機。
【請求項４】
前記回転刃組体の回転速度を変えることにより粉砕量を調整可能としたことを特徴とする請求項１、２または３記載の粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラスチック等を短時間で細かく粉砕できる処理能力に優れた粉砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
梱包材等の廃棄物等を粉砕する装置として、例えば、回転軸方向に螺旋状に延びる複数のカッター刃を備える回転刃を使用したクラッシャー方式の粉砕機が従来から知られている（例えば、特許文献１参照）。また、木挽用の粉砕装置として、例えば、多数の鋸刃を間座を介して所定ピッチで水平軸に軸着してなる鋸刃組体を設け、材料供給通路を挟んで略対称位置に第１および第２の受け刃を設け、排出側に略１８０度に渡ってスクリーンを張設した鋸式の粉砕機が従来から知られている（例えば、特許文献２参照）。また、文書用の細裁機として、間座を挟んで回転軸に取り付けた複数枚のカッターと、回転するカッターの周辺部の一部が入り込むよう櫛状に形成された固定刃とからなるカッター装置が従来から知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−５０３８号公報
【特許文献２】
特公平１−４４４８４号公報
【特許文献３】
特開昭５７−８７８５４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、プラスチック廃棄物をリサイクルあるいは廃棄のために粉砕処理する場合、クラッシャー方式の粉砕機は、被粉砕材料をカッターで叩きつぶす、または叩き割るものであって、音が大きいという問題があるとともに、処理能力が低くて、時間がかかり過ぎるという問題がある。また、前述のとおり木挽用としては鋸式の粉砕機があり、文書用としては間座を挟んで回転軸に取り付けた複数枚のカッターと櫛状の固定刃とで細断するカッター装置があるが、それらは木挽用あるいは文書用であって、プラスチックを短時間で細かく粉砕する能力はない。
【０００５】
本発明はこうした問題を解消するためのもので、プラスチック等を短時間で細かく粉砕できる処理能力に優れた粉砕機を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の粉砕機は、間座を挟んで所定間隔で回転軸に取り付けた外径が等しい複数枚の回転刃からなる回転刃組体と、該回転刃組体の径方向側方に設けた固定刃とがケーシング内で協働して被処理材料を切断し粉砕する粉砕機であって、本体フレームにより構成されるケーシングを略水平方向に貫通するよう回転軸を配置し、回転刃組体をケーシング内に収容して回転軸と一体に回転自在とし、ケーシングの上部に被処理材料を投入する投入部を設けるとともに、ケーシングの下部に粉砕された被処理材料を排出する排出部を設け、各回転刃は外周に所定ピッチで突起状の刃部を設け、各間座の外径は回転刃の刃部底面の径と略同一とし、固定刃は各回転刃の刃部が入り込んで回転軸方向の両側に所定の隙間ができ且つ各回転刃の刃先と各間座の外周面とに対し径方向に略同一の隙間ができ各回転刃に対し３面が刃面となる櫛形の形状として、投入部の下方で排出部に対し回転刃回転方向後側の所定位置と排出部に対し回転刃回転方向前側の所定位置との２箇所に配置し、２箇所の固定刃の間に、回転刃組体の下部外周に沿って、粉砕された被処理材料を落下させる多数の穴を備えたスクリーンを配置したことを特徴とする。
【０００７】
この粉砕機は、各種プラスチックや断熱材等の使用済み素材（被処理材料）を、リサイクルのため、あるいは廃棄のため粉砕処理するのに適したもので、モータ等の駆動装置により回転軸を駆動し、投入部からケーシング内にプラスチック等の被処理材料を投入すると、投入された被処理材料は、まず、排出部に対し回転刃回転方向後側に位置する第１の固定刃で受けられて、回転軸と共に回転する回転刃と第１の固定刃とで切断され、粉砕される。その際、回転刃の側方に入り込んだ被処理材料は、間座上で第１の固定刃にとらえられ、切断、粉砕される。そして、細かい粉片はスクリーンの穴から排出部に落下し、スクリーンの穴から落下しないやや大きめの切断片は回転方向に引きずられて、回転刃回転方向前側の第２の固定刃の位置で更に切断され、最終的には細かい粉片となってスクリーンの穴から排出部に落下し、集塵装置等で排出部から排出される。こうして回転刃組体の各回転刃と各回転刃に対し３面が刃面となる前後２箇所の固定刃とが協働することにより、プラスチック等の被処理材料を細かく切断し、大きな音を出すことなく短時間で細かく粉砕することができる。
【０００８】
ここで、２箇所の固定刃は、各固定刃の刃先を通る回転軸径方向中心線が排出部を挟んで鋭角をなす位置に設けるのがよい。そうすることにより、回転軸に対する負荷を軽減できる。
【０００９】
また、この粉砕機において、２箇所の固定刃は、回転刃組体に対し出し入れ自在で、各回転刃の刃先との隙間および各間座の外周面との隙間を同時に調整可能とするのがよく、そうすることにより、被処理材料の材質や形状に応じて間隙を調整でき、また、回転刃および固定刃の摩耗等に応じて間隙を修正できる。
【００１０】
また、この粉砕機は、回転刃組体の回転速度を変えることにより粉砕量を調整可能とするのがよく、そうすることで、被処理材料の材質、使用環境、要処理量等に応じた運転が可能となる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１〜図７は本発明の実施の形態の粉砕機を示している。図１は粉砕機の主軸に直角な垂直断面図、図２は粉砕機の水平断面図、図３は粉砕機の主軸に平行な垂直断面図、図４は粉砕機の正面図、図５は回転刃および固定刃の構成を示す部分断面図、図６は回転刃の部分正面図、図７はスクリーンの展開平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【００１２】
この実施の形態の粉砕機は、図１〜図４に示すように、矩形フレーム構造のコモンベッド１を有し、該コモンベッド１の上部には、図１において右側（以下、右側という。）に本体フレーム２が固定され、図１において左側（以下、左側という。）にモータ３が固定されている。
【００１３】
本体フレーム２は、コモンベッド１に固定されるフランジ状の取付板４と、該取付板４の上面に立設された前後一対（図２において右側を「前」といい、左側を「後」という。）の垂直な本体壁板５、６と、それら前後一対の本体壁板５、６の間の上部右側の周辺部に、右上に向け斜めに配置されて、それぞれが両本体壁板５、６を連結し、投入部７を形成する、相互に平行で間隔をおいた上下のプレート８、９と、前後一対の本体壁板５、６の間の下部に、左右両側から下方内側へ向け漏斗状に配置されて、それぞれが両本体壁板５、６を連結し、排出部１０を形成する、左右のプレート１１、１２、１３とから成るもので、ケーシングを構成し、主軸１４（回転軸）に組付けた回転刃組体１５を回転自在に収容する。
【００１４】
取付板４の中央部には、前記排出部１０の下部開口に連続する矩形穴１６が形成されている。また、前後の本体壁板５、６には、回転刃組体１５の外径よりやや大きい円形穴１７、１８が形成されている。そして、これら円形穴１７、１８を塞ぐよう、本体壁板５、６に前後から円形のケーシングカバー１９、２０が取り付けられる。
【００１５】
ケーシングカバー１９、２０はそれぞれ中心部を貫通する軸穴２１、２２を備えるもので、それら軸穴２１、２２に対し外側から、軸受部を備えたフランジユニット２３、２４が取り付けられる。そして、これらフランジユニット２３、２４の各軸受部により、回転刃組体１５を組付けた主軸１４が回転自在に軸支される。
【００１６】
回転刃組体１５は、間座３１を挟んで所定間隔で主軸１４に取り付けた、外径が等しい複数枚（図示した例では１２枚、但し１２枚に限らない。）の回転刃３２からなるもので、各回転刃３２はそれぞれ外周に所定ピッチで複数個の突起状の刃部３３が形成され、図５および図６に示すように、各刃部３３の刃先にそれぞれ超硬合金のチップ３４が取り付けられている。複数枚の回転刃３２は刃先の外周軌跡ｋが真円（図１、図６参照）で外径が等しい。そして、図６に示すように、間座３１の外径は回転刃３２の刃部底面の径と略同一である。
【００１７】
回転刃組体１５を組付けた主軸１４の一端は、前側のケーシングカバー１９を貫通し、フランジユニット２３を貫通して、前方に突出し、その突出した軸部分がコモンベッド１の前部の支持台４１に固定された軸受ユニット４２に支承され、その軸部分先端にはプーリー４３が取り付けられる。そして、主軸１４先端のプーリー４３と、モータ出力軸４４の先端のプーリー４５との間にベルト４６が巻掛けられ、このベルト４６を介してモータ３により主軸１４が駆動され、回転刃組体１５が図１に矢印で示す時計方向に回転する。支持台４１には、また、被駆動側のプーリー４３と駆動側のプーリー４５との間でベルト４６に張力を与えるよう揺動自在にテンショナー４７が設置されている。
【００１８】
そして、本体フレーム２には、回転刃組体１５の径方向側方の所定位置に、回転刃組体１５の各回転刃３２と協働して被処理材料を切削し粉砕するよう、高速度鋼のチップ５１、５２を取り付けた第１および第２の固定刃５３、５４が設置されている。第１の固定刃５３は、前後一対の本体壁板５、６の周辺部において、投入部７の下方で、排出部１０に対し鋸盤回転方向後側に位置し、主軸１４に向け配置された、両本体壁板５、６を連結するプレート５５上に設置されている。また、第２の固定刃５４は、前後一対の本体壁板５、６の周辺部において、排出部１０に対し鋸盤回転方向前側に位置し、主軸１４に向け配置された、両本体壁板５、６を連結するプレート５６上に設置されている。
【００１９】
第１および第２の固定刃５３、５４は、図５に示すように（図５は第１の固定刃５３を示すが、第２の固定刃５４についても同様）、固定刃本体に対してチップ５１、５２の先端が突出した櫛形の形状で、各櫛溝部に回転刃３２の刃部３３が入り込んで、回転軸方向の両側に所定（１〜２ｍｍ程度）の隙間ｄ１、ｄ２（但し、ｄ１≒ｄ２）ができるともに、各回転刃３２の刃先を構成するチップ３４と各間座３１の外周面とに対し径方向に略同一の所定（１〜５ｍｍ程度）の隙間ｒ１、ｒ２ができ、各回転刃３２に対しチップ５１、５２の３面が刃面を構成する。
【００２０】
第１の固定刃５３と第２の固定刃５４は、各刃先を通る主軸１４の径方向中心線が排出部１０を挟んで鋭角θとなる位置関係にある。
【００２１】
そして、第１の固定刃５３および第２の固定刃５４は、それぞれ、プレート５５、５６に形成された長穴５７、５８を貫通するボルト５９、６０により、回転刃３２および間座３１との間隙を同時に調整できるよう、回転刃組体１５に対し出し入れ自在に取付けられる。
【００２２】
また、本体フレーム２には、第１の固定刃５３と第２の固定刃５４との間に、回転刃組体１５の下部外周に沿って、図７に示すスクリーン６１が配置されている。前後一対の本体壁板５、６の内面の、円形穴１７、１８の下部周辺には、第１の固定刃５３と第２の固定刃５４を取り付ける二つのプレート５５、５６の間に、スクリーン６１の前後端縁を支える円弧リブ状の支持レール６３、６４が設置され、スクリーン６１は、これら支持レール６３、６４に前後端縁が保持され、左右両端が前記プレート５５、５６に固定される。
【００２３】
スクリーン６１は、粉砕された被処理材料を落下させる多数の穴６２を備えている。これら穴６２は、回転刃組体１５により粉砕された粉片が落下可能な大きさで、回転刃３２の刃部３３の刃先チップ３４の大きさや回転刃３２の間隔等に関連した大きさとされ、例えば、チップ粉片の大きさが４〜５ｍｍの場合は、穴６２の径は６ｍｍ程度とされる。
【００２４】
本体フレーム２の右上部に形成された投入部７の入口には、斜め上方へ向け、矩形筒状の投入シュート７１が連接されている。また、本体フレーム２の上部には、開閉自在にカバー７２が装着されている。
【００２５】
コモンベッド１には、本体フレーム２の設置位置の下方に、排出部１０に連続する取付板４の矩形穴１６に連接する排出シュート７３が配設されている。排出シュート７３は、図示しない集塵装置に接続される。
【００２６】
この粉砕機は、各種プラスチックや断熱材等の使用済み素材（被処理材料）を、リサイクルのため、あるいは廃棄のため粉砕処理するのに適したもので、モータ３を駆動し、投入シュート７１（投入部）からプラスチック等の被処理材料を所定量ずつ投入すると、投入された被処理材料は、排出部１０に対し回転刃回転方向後側に位置する第１の固定刃５３で受けられ、主軸１４（回転軸）と共に回転する回転刃３２と第１の固定刃５３とで切断され、粉砕される。その際、回転刃３２の側方に入り込んだ被処理材料は、間座３１上で第１の固定刃５３にとらえられ、切断、粉砕される。そして、細かい粉片はスクリーン６１の穴６２から排出部１０に落下する。また、十分に細かくならずスクリーン６１の穴６２から落下しないやや大きめの切断片は、回転方向に引きずられて、回転刃回転方向前側の第２の固定刃５４の位置で、回転刃３２と第２の固定刃５４とで更に切断され、細かい粉片となってスクリーン６１の穴６２から排出部１０に落下する。そして、排出部１０に落下した粉片は、排出シュート７３を経て図示しない集塵装置に吸引され、排出される。こうして回転刃組体１５の各回転刃３２と各回転刃３２に対し３面が刃面となる前後２箇所の固定刃５３、５４とが協働することにより、プラスチック等の被処理材料を細かく切断し、大きな音を出すことなく短時間で細かく粉砕することができる。
【００２７】
第１および第２の固定刃５３、５４は、被処理材料の材質や形状に応じて、また、回転刃３２の刃部３３のチップ３４や固定刃５３、５４のチップ５１、５２の摩耗等に応じて、回転刃組体１５に対し出し入れし、各回転刃３２の刃先との隙間および各間座３１の外周面との隙間を同時に調整できる。
【００２８】
また、この粉砕機は、被処理材料の材質、使用環境、要処理量等に応じて、モータ３の回転を変え、回転刃組体１５の回転速度を変えることにより、粉砕量を調整できる。
【００２９】
以上、本発明の実施の形態を図示の例について説明したが、本発明はそれに限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づく発明の技術的思想の範囲で種々に態様を変更して実施できることは勿論である。
【００３０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の粉砕機は、間座を挟んで複数枚の回転刃を取り付けてなる回転刃組体の各回転刃と、固定刃とが協働して被処理材料を切断、粉砕し、特に、間座の外径を回転刃の刃部底面の径と略同一とし、固定刃を回転刃の刃部が入り込んで回転軸方向の両側に所定の隙間ができ且つ各回転刃の刃先と各間座の外周面とに対し径方向に略同一の隙間ができて各回転刃に対し３面が刃面となる櫛形の形状とし、また、２箇所に固定刃を配置するとともに、その間に回転刃組体の下部外周に沿ってスクリーンを配置し、被処理材料がまず第１の固定刃で受けられて、回転刃と第１の固定刃とで切断、粉砕され、その際、回転刃の側方に入り込んだ被処理材料は、間座上で第１の固定刃にとらえられて、切断、粉砕され、十分に細かくならなかった切断片は引きずられて第２の固定刃の位置で更に切断されるよう構成したことにより、プラスチック等の被処理材料を細かく切断し、大きな音を出すことなく短時間で確実に細かく粉砕することができる。
【００３１】
また、２箇所の固定刃を、各固定刃の刃先を通る回転軸の径方向中心線が排出部を挟んで鋭角をなす位置に設けることにより、回転軸に対する負荷を軽減できる。
【００３２】
また、各固定刃を回転刃組体に対し出し入れ自在とすることにより、被処理材料の材質や形状に応じて間隙を調整でき、また、回転刃および固定刃の摩耗等に応じて間隙を修正できる。
【００３３】
また、回転刃組体の回転速度を変えることにより粉砕量を調整可能とすることができ、被処理材料の材質、使用環境、要処理量等に応じた運転が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る粉砕機の主軸に直角な垂直断面図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る粉砕機の水平断面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る粉砕機の主軸に平行な垂直断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る粉砕機の正面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る粉砕機の回転刃および固定刃の構成を示す部分断面図である。
【図６】本発明の実施の形態に係る粉砕機の回転刃の部分正面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る粉砕機に使用するスクリーンの展開平面図（ａ）および側面図（ｂ）である。
【符号の説明】
２  本体フレーム
３  モータ
７  投入部
１０  排出部
１４  主軸（回転軸）
１５  回転刃組体
３１  間座
３２  回転刃
３３  刃部
５１、５２  チップ
５３  第１の固定刃
５４  第２の固定刃
６１  スクリーン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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