(57)【要約】【課題】廃プラスチックのリサイクル工程に使用する粉砕機において回転刃や固定刃を固定する締付ボルトの引きちぎれ事故を防止する。【解決手段】円筒状のケーシング１内において軸方向に装着された回転軸３に軸と直角に取り付けられた所要数の板状ロータリーホルダー４の周縁先端部に、締付ボルト５により接合、固定された回転刃６と、前記ケーシングの内周面に接合、固定された固定刃２との間で、プラスチック片を切断し破砕するロータリーカッタータイプのプラスチック粉砕機であって、回転刃６がロータリーホルダー４に接合、固定される面１２の締付ボルト５が貫通する部分を中心として、周方向に貫通する空隙部７を設ける。締付ボルトの金属疲労原因である微振動の発生を防止することができる。【選択図】  図１
2004174304.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状のケーシング（１）内において軸方向に装着された回転軸（３）に軸と直角に取り付けられた所要数の板状ロータリーホルダー（４）の周縁先端部に、締付ボルト（５）により接合、固定された回転刃（６）と、前記ケーシングの内周面に接合、固定された固定刃（２）との間で、プラスチック片を切断し破砕するロータリーカッタータイプのプラスチック粉砕機であって、回転刃がロータリーホルダーに接合、固定される面（１２）の締付ボルトが貫通する部分を中心として、周方向に貫通する空隙部（７）が設けられていることを特徴とするプラスチック粉砕機。
【請求項２】
前記の空隙部の高さＨが、０．０５〜０．３ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１記載のプラスチック粉砕機。
【請求項３】
前記の空隙部の長さ（直径方向）Ｌが、前記取付接合面長さの３０〜７０％の範囲であることを特徴とする請求項１または２記載のプラスチック粉砕機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明はプラスチックなどのじん性の強い材料を細断、破砕するロータリーカッタータイプのプラスチック粉砕機に関する。とくに、ＰＥＴボトルなどの使用済み廃プラスチックを細断、破砕してリサイクル利用する工程のプラスチック粉砕機として好ましく用いられる。
【０００２】
【従来の技術】
ロータリーカッタータイプのプラスチック粉砕機について、その一例を図３および図４を参照して説明する。構造上は、円筒状のケーシング１を横方向にして、上方に被処理物の投入口８を設け、切断・破砕物をふるい分けて排出するために、通常はケーシング１の下面をスクリーン９により構成する。ケーシング１の内周面に固定刃２を１枚ないし数枚取り付け、ケーシング１内の軸方向に装着された回転軸３に所要の枚数の海星状ロータリーホルダー４を回転軸に直角に重ねて取り付け、その周縁先端部に回転刃６を接合、固定して回転させ、前記固定刃２と回転刃６との間で材料を切断、粉砕する。ロータリーカッターは、じん性の強い材料を切断、粉砕するのに適するので、従来からプラスチックの製造工程や加工工程などにも使用されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで最近、社会的に重要視されている廃プラスチックのリサイクル手段には、大別して熱源として再利用するサーマルリサイクルと物質として再利用するマテリアルリサイクルとがあげられる。廃プラスチックは、回収時そのままの状態ではリサイクルのための選別・洗浄処理や製品加工を実施しにくいので、通常、破砕してフレーク状又は粒状にする。たとえば、比較的単一樹脂としてリサイクルの進んでいるペットボトルのリサイクル工程では、他のプラスチックと選別し、粉砕、洗浄して付着物、ラベルやアルミキャップなどの異物を除去し、フレーク状、あるいはさらにペレット化して再生加工原料にしてから製品に再加工している。
【０００４】
前記の廃プラスチックのリサイクル工程においても、ロータリーカッタータイプの粉砕機（以下、単に粉砕機という）を利用することが多い。しかし、処理されるプラスチックに砂や金属片などの異物が混入をすることは避けられず、激しい摩耗やチッピング発生による回転刃６の交換が多くなる傾向にある。そこで、ボディ部１０にチップ（切刃）１１をろうづけした回転刃６を締付ボルト５によりロータリーホルダー４に取り付け、回転軸３を引き抜くことなく、操業現場で操業員が締付ボルト５を弛めて容易に回転刃６を交換できるように改良が施されていた。
【０００５】
前記の改良が所期の効果を果たす一方において、稀にではあるが回転刃６がロータリーホルダー４から脱離するというトラブルが浮上した。トラブル後に粉砕機の内部を点検したところ、前記の締付ボルトが引きちぎられて回転刃がロータリーホルダーから外れているのみならず、外れた回転刃が原因となって他の回転刃にも次々と損傷が伝搬し、ときには固定刃にも損傷がおよんで、結果的に粉砕機の運転を中止していたことが判った。このようなトラブルは従来の使用分野では発生しておらず、廃プラスチックのリサイクル工程特有のものであって、その対策が急務となり原因の究明を行い対策を研究した結果、前記の問題を解決する本発明に到達したのである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明について図面を参照して説明する。本発明は、前記の課題を解決する手段として、円筒状のケーシング１内において軸方向に装着された回転軸３に軸と直角に取り付けられた所要数の板状ロータリーホルダー４の周縁先端部に、締付ボルト５により接合、固定された回転刃６と、前記ケーシングの内周面に接合、固定された固定刃２との間で、プラスチック片を切断し破砕するロータリーカッタータイプのプラスチック粉砕機であって、回転刃６がロータリーホルダー４に接合、固定される面１２の締付ボルト５が貫通する部分を中心として、周方向に貫通する空隙部７が設けられていることを特徴とするプラスチック粉砕機提供する。これらの空隙部７の高さＨは０．０５〜０．３ｍｍの範囲が好ましく、長さ（直径方向）Ｌは前記取付接合面長さの３０〜７０％の範囲が好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明について、図面を参照し実施形態を例示しつつ具体的に説明する。図面はいずれも例示であって、図１は本発明に係る回転刃取付部の回転軸直角方向断面図、図２は回転刃取付部の平面図、図３はロータリーカッタータイプの粉砕機の軸方向断面図、図４はケーシングの上面を取り去った内部平面図、図５は従来の回転刃取付部の回転軸直角方向である。
【０００８】
さて、前記課題について検討した結果、トラブルの原因は次のように推定された。従来の粉砕機においては、図５に示されるようにロータリーホルダー４の先端部を切り欠いて回転刃６の取付面１２とし、これに回転刃ボディ１０の一面を空隙が生じないように密着させ、１本または複数本（通常２本）の締付ボルト５を用いて締め付け、固定していた。締付ボルト５の位置は、回転刃６を安定して固定するために回転刃先端部から少し離れたボディ１０の中央よりの位置、若しくは中央部近傍であった。
【０００９】
この交換、取付作業は、例えばロータリーホルダー４を外すなどして、もしくは熟練者が実施する場合には一応問題はなく実施できる。しかし、取付面の平面度を留意して取り付けるような熟練者でない不慣れな操業員等が取り付けた回転刃６は、締付ボルト５の締付け強さが許容範囲を外れてばらつき、回転刃ボディ１０の先端部Ａが僅かではあるがホルダーの取付面１２から浮き上がることがあったものと推定される。
【００１０】
廃プラスチックのリサイクル工程においては粉砕対象物に異物の混入が避けられず、粉砕されるプラスチックの形状も大小まちまちである。必然的に刃先には、常時、大なり小なりの衝撃的な負荷変動が作用していると考えられる。回転刃ボディ先端Ａが浮き上がっていると、刃先の受ける負荷変動により僅かではあるが先端部Ａが取付面１２に押しつけられ、あるいは浮き上がって締付ボルトには軸方向に引張応力の変動による振動状態を生じさせる。操業時に間断なく作用する振動によって締付ボルト５が金属疲労を起こして破壊され、回転刃６が脱落したものと推定された。１本の回転刃６が脱落すると、それが原因となって次々に回転刃あるいは固定刃を損傷、脱落させることは当然の成り行きである。これに反し、従来の粉砕対象物には異物水分の混入はなく、形状も大きな変動のない比較的均質な物質であって、刃先に衝撃的な負荷変動を生じさせるような要因はなく、長期に安定した操作が可能であった。
【００１１】
そこで、前記の推定にもとづき、回転刃先端Ａの浮き上がりを防止する手段としてロータリーホルダー４と回転刃６との接合面１２に周方向（幅方向）に貫通する僅かな高さの空隙部７を設けたところ、本発明に係る前記課題を解決することができた。すなわち、空隙部７を設けることよって、締付ボルト５を締め付けると回転刃ボディーの両端部ＡおよびＢは取付面１２にますます強く密着するようになり、かつ、適度な締付け強さの範囲が広がって回転刃６の先端部Ａが浮き上がらなくなる。この場合、締付その結果、締付ボルト５に作用していた軸方向の振動はなくなり金属疲労が発生しなくなったと考えられる。
【００１２】
空隙部７の寸法や形状は粉砕機の設計や使用条件によって異なり、一概には規定できないが、一般的に、高さＨは０．０５〜０．３ｍｍ程度、好ましくは０．１〜０．２ｍｍの範囲である。Ｈが大きすぎれば不必要な張力が締付ボルトにかかり、小さすぎると締付ボルトの締付による先端部Ａの浮きを生じやすくなる。空隙部７の長さ（直径方向）Ｌは、接合面の３０〜７０％程度、好ましくは５０〜７０％程度である。断面は応力集中部が形成されない形状にすることが肝要である。図１の例示では、空隙部７が回転刃側に設けられているが、ロータリーホルダー４の取付面側に設けてもよく、あるいは双方に設けても差し支えない。
【００１３】
さらに、固定刃２を締付ボルトにより固定刃支持台に接合、固定する手段においても、固定刃と固定刃支持台との取付接合面の締付ボルトの貫通部近傍を中心とする部分に、前記の回転刃の取付けに準じてケーシング内周方向に貫通する空隙部を設け、取り付けることができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明の利用によって、締付ボルトの締付強さの許容範囲が広がり、操業現場において通常の操業員が容易、かつ適正に転刃を交換することが可能になり、締付ボルトの金属疲労原因である微振動の発生が防止されて、廃プラスチックの破砕が長期間、トラブルなく円滑に行われ、リサイクル工程の稼働率を上昇させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転刃取付部の回転軸直角方向断面図
【図２】回転刃取付部の平面図
【図３】ロータリーカッタータイプ粉砕機の軸方向断面図
【図４】ケーシングの上面を取り去った内部平面図
【図５】従来の回転刃取付部の回転軸直角方向
【符号の説明】
１：ケーシング                  ２：固定刃
３：回転軸                      ４：ロータリーホルダー
５：回転刃締付ボルト            ６：回転刃
７：回転刃取付面空隙部          ８：被処理物の投入口
９：スクリーン                １０：回転刃のボディ
１１：回転刃のチップ（切刃）
１２：ロータリーホルダーと回転刃との接合面
【図１】
2004174304.tif 000003
【図２】
2004174304.tif 000004
【図３】
2004174304.tif 000005
【図４】
2004174304.tif 000006
【図５】
2004174304.tif 000007