JP2000354781A - 回転式粉砕機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 ローター（回転刃）は刃先を径外方向に突出
させて粉砕室の固定刃との接触にて切断していたので、
切断衝撃が高く騒音等が激しいものであったのを解決す
る。 【解決手段】 外周面に多数の有底穴２３を列設してい
るローター５と、ローターをこの軸心廻りで回転自在に
軸架している固定刃１９を有するケーシングと、を備
え、有底穴の開口縁で同一円周上に位置する刃縁を構成
しており、ローターの軸心廻りの回転によって固定刃と
刃縁とで被粉砕物を切断するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えばプラスチッ
クランナー、加工屑、成形不良品等の被粉砕物を粉砕す
る回転式粉砕機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックランナー、スプール等の被
粉砕物を固定刃と回転刃との協働作用にて粉砕する回転
式粉砕機は公知であり、該粉砕物をペレットにして精密
機械の基板、自動車用ギヤ等の成形材料として再生利用
されている。従来の回転式粉砕機（破砕機を含む）は、
ケーシング内の粉砕室に、ブレード形（平板形）の固定
刃を装着する一方、粉砕室に回転自在として軸架したロ
ーターの外周に径外方向に突出する回転爪部を放射状配
置に設けて、該回転爪部と固定刃との協働作用で被粉砕
物を切断（剪断）し、粉砕室の下方部にローターの外周
を取り囲むようにして半円弧形状で多数の穴を有するス
クリーン部材を装着しているのが基本型式であった（実
公平２−４４８５７号公報、実公平２−１７６３７号公
報参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の回転式粉砕機に
あっては、ローター（回転刃）の軸心廻りの回転によっ
て径外方向に突出した爪部で被粉砕物を引込むとともに
固定刃と爪部との接触によって粉砕（切断・剪断）する
ものであることから、固定刃と爪部との接触機会が切断
チャンスとなり、爪部が放射状配置であることからロー
ター（回転刃）の周方向全体で（全域）での切断チャン
スではなく、切断チャンスが突出した爪部の数に制約さ
れていた。

【０００４】これ故、粉砕効率を向上するには、回転刃
の回転速度を早くしなければならず、これは騒音・振動
の要因となっていた。また、成形材料として再生利用す
るには、粉砕物の粒度分布が重要な要素となるが、従来
においては細くて長い粉砕物がスクリーンの孔を通過す
ることが多く、粉度分布が悪く再生時のトラブルの要因
となっていた。特に、半円弧形状のスクリーン部材の内
周面に沿って爪部によって被粉砕物を持廻すことが多く
なって発熱の原因となるし、スクリーン部材の孔が目詰
まりし易くなって、粉度分布が悪くなるだけでなく、ス
クリーン部材、固定刃等のメンテナンス頻度も多くなっ
て、粉砕中断による生産性の低下の要因となっていた。

【０００５】そこで、本発明は、ローターの外周に爪部
を突出するのではなく、ローターの外周面に多数の有底
穴を列設することによって、該有底穴の開口縁を刃縁と
して作用させ、ローターの外周全域が固定刃と協働して
の切断チャンスとなり、しかも、有底穴が粉砕物の粒度
調整機能を有することによってスクリーン部材なしの回
転式粉砕機を提供することが目的である。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明は次の技術手段を講じている。すなわち、
本発明に係る回転式粉砕機（破砕機（但し、スリッター
形は除く）を含む）は、外周面に多数の有底穴２３を列
設しているローター５と、該ローター５をこの軸心廻り
で回転自在に軸架している固定刃１９を有するケーシン
グ４と、を備え、前記有底穴２３の開口縁で同一円周上
に位置する刃縁２３Ａを構成しており、前記ローター５
の軸心廻りの回転によって前記固定刃１９と刃縁２３Ａ
とで被粉砕物Ａを切断するように構成していることを特
徴とするものである（請求項１）。

【０００７】このような構成を採用したことにより、ロ
ーター５の外周面に列設した多数の有底穴２３の開口縁
が固定刃１９との協働作用による刃縁２３Ａとなって切
断チャンスが顕著に増大したのである。これ故、ロータ
ー５の回転速度は従来では３００〜４００ｒｐｍであっ
たのに対し、２０〜４０ｒｐｍとなって、騒音・振動要
因が顕著に少なくなったのであり、被粉砕物Ａのロータ
ー５による持回りも少なくなって発熱要因も少なくなっ
たのである。

【０００８】更に、本発明に係る回転式粉砕機は、前述
したローター５に列設している多数の有底穴２３が、被
粉砕物Ａの粒度調整機能を有しているのである（請求項
２）。このような構成を採用したことによって、従来、
粒度分布（粒度調整）のため不可欠とされていた半円弧
形のスクリーン部材を廃止できるだけでなく、ローター
５が有底穴２３の開口縁による刃縁（刃先）２３Ａと有
底穴２３に入り込んだ切断物だけを排出する粒度分布作
用を行うことになるだけでなく、粒度分布も（粒度）も
均一となって再生利用するときのトラブルも少なくなる
のである。

【０００９】ここで、粉砕物の粒度は、有底穴２３の開
口面積、深さおよびローター５の回転数によって設定さ
れる。また、前述した請求項１又は２の構成において、
ローター５にはケーシング４上部に形成した材料投入口
１５において被粉砕物Ａの粗砕と有底穴２３への入り込
みのための爪部９を備えていることが推奨される（請求
項３）。このような構成を採用したことにより、材料投
入口１５において被粉砕物Ａを粗砕するとともに該被粉
砕物Ａを投入口１５において動かすことによって、有底
穴２３への入り込みを促して固定刃１９との協働による
確実な切断作用を行い、粒度を均一にするのである。

【００１０】ここで、爪部９は従来のローターに突出さ
れていた爪部のように回転刃としての機能は少なく、回
転刃としての機能は、専ら、有底穴２３の開口縁である
ことから、爪部９は被粉砕物Ａの投入口１５においての
動き（停留防止）を確保できればよく、これ故、爪部９
は棒体、平板等によって構成することもできるのであ
る。更に、本発明においては、前述した請求項３におい
て、爪部９は、ローター５の軸心方向で間隔を有して回
転半径を大小異にして備えられていることが推奨される
（請求項４）。

【００１１】このように回転半径を大小異にする爪部９
を備えることによって、材料投入口１５の全体に亘って
被粉砕物Ａを分散できて、有底穴２３の刃縁２３Ａと固
定刃１９との切断チャンスを確実にするのである。ここ
で、爪部９は回転半径を同径（大・中・小のいずれか）
にしたものを採用することも可能であるが、回転半径を
大小（大・中・小の３種類を含む）異にするものとすれ
ば、投入口１５での被粉砕物Ａの分散が良好となるので
ある。また、本発明においては、前述した請求項３又は
４の構成において、ケーシング４には、ローター５に備
えた爪部９を案内するための円弧溝２４Ａを有するガイ
ド部材２４が備えられていることが推奨される（請求項
５）。

【００１２】このように円弧溝２４Ａを有するガイド部
材２４を備えることによって、細くて長い材料が不測に
排出することはなく、粒度分布を良好にするのであり、
細くて長い材料は円弧溝２４Ａにて爪部９によて再度投
入口１５に持廻されて再度の切断機会を受けるのであ
る。このガイド部材２４は従来のスクリーン部材の機能
はなく、細くて長い材料の一部を持廻すだけであること
から、発熱要因となることは少ないのである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図を参照して本発明に係る
回転式粉砕機の実施の形態について説明する。図１１は
粉砕機１の一例を全体斜視図で示しており、車輪２を有
する架台３上にケーシング４が載置固定されていて、該
ケーシング４の内部には円筒形の粉砕室が画成されてお
り、該粉砕室にローターが水平軸心廻りに回転自在とし
て軸架されている。

【００１４】すなわち、図１および図２を併せて参照す
ると、粉砕室に軸架されているローター５は、主軸６と
この主軸６に套嵌されて図ではキー７によって装着され
ているリング体８と爪部９を有するリング形の粗砕刃１
０とで構成されていて、主軸６の両端部が軸受１１によ
って水平軸心廻りに回転自在としてケーシング４に軸架
されており、電動モータ１２の起動力が中継伝動ケース
１３に内有したギヤ伝動体又は巻掛伝動体等を介して主
軸６の一端から伝達可能であり、該ローター５の起動・
停止は制御ボックス１４の操作部材１４Ａによって制御
可能である。

【００１５】ケーシング４の上部には上方拡開状とされ
た材料投入口１５が形成されており、該投入口１５には
図１１で示す投入シュート１６又は必要に応じて付設さ
れる補助シュート１７等を介してプラスチクランナー，
スプール等の被粉砕物Ａが投入可能である。勿論、シュ
ート１６，１７等に代替してコンベヤ等によって被粉砕
物Ａを投入口１５に供給するようにしても良い。投入口
１５の下部は粉砕室１８に連通されており、該投入口１
５の一側下部乃至粉砕室１８の内面には、固定刃１９が
装着されている。

【００１６】図で示した固定刃１９はスペーサ２０の上
面に載置されている平板（ブレード）形であって、ボル
ト締結手段２１によって交換自在に止着されているとと
もに、ネジ構造によるアジャスト手段２２によって、固
定刃１９の刃先１９Ｃが進退調整自在とされている。ロ
ーター５の外周面に多数の有底穴２３が列設されてお
り、図示例では直径Ｌ１のリング体８の外周面に有底穴
２３が列設され、該有底穴２３の開口縁で同一円周上に
位置する刃縁２３Ａを構成しており、ローター５の軸心
廻りに回転（図１の矢符Ｒが回転方向を示す）によって
前記固定刃１９の刃先１９Ｃと刃縁２３Ａとで被粉砕物
Ａを切断可能に構成している。

【００１７】有底穴２３がローター５の外周面上（図で
はリング体８の外周面上）に、周方向と軸方向とに亘っ
て列設されていることから、固定刃１９と有底穴２３の
刃縁２３Ａによる切断チャンスは連続的となり、ロータ
ー５の回転数を２０〜４０ｒｐｍと小さくしても切断チ
ャンスは充分（増大し）となり、また、切断衝撃も少な
くなって、ここに、低振動性，低騒音性を確保している
のである。多数列設している有底穴２３は、この中に切
断物が入ったものだけをローター５の回転によって下方
に排出するものであることから、該有底穴２３は実質的
に粒度調整機能を有し、その粒度は有底穴２３の開口面
積，深さ，ローター５の回転数によって設定される。

【００１８】従って、本発明にあっては、外周面に多数
の有底穴２３を列設しているローター５と、該ローター
５をこの軸心廻りで回転自在に軸架している固定刃１９
を有するケーシング４と、を備え、前記有底穴２３の開
口縁で同一円周上に位置する刃縁２３Ａを構成してお
り、前記ローター５の軸心廻りの回転によって前記固定
刃１９と刃縁２３Ａとで被粉砕物Ａを切断するように構
成していることが基本形態（基本構成）であり、すなわ
ち、ローター５は穴形刃物を有することから、切断負荷
が分散され動力が軽減されるのである。また、ローター
５は穴形刃物を有するとともに、ローター５に列設して
いる多数の有底穴２３が、被粉砕物Ａの粒度調整機能を
有しているのである。

【００１９】また、前述した基本形態において、リング
体８に主軸６を串刺し状とて組合せ、キー又はスプライ
ン結合によって、リング体８を組立分解自在にすること
が、有底穴２３の加工性および有底穴２３を一度の研磨
で組み替えによる二度使用できる等の観点から有利では
あるものの、リング体８と主軸６とを一体化したロータ
ー５とすることも可能である。更に、図示した実施の形
態においては、前述した基本構成に加えて、ローター５
にはケーシング４上部に形成した材料投入口１５におい
て被粉砕物Ａの粗砕と有底穴２３への入り込みのための
爪部９を備えている。

【００２０】このように、ローター５に爪部９を有する
粗砕刃１０を備えることによって、投入口１５において
被粉砕物Ａを掻き込む乃至引き込む等の運動によって動
かし、有底穴２３への入り込みを促進するだけでなく、
該被粉砕物Ａを爪部９を固定刃１９との協働で粗粉砕す
るのである。この場合、爪部９はその回転半径（直径で
も同じ）を同一径とした粗砕刃１０を主軸６上に串刺し
状としてキー又はスプラインによって組立分解自在にし
てもよいが、図１で示すように直径Ｌ２の粗砕刃１０Ａ
と直径Ｌ３の粗砕刃１０Ｂのように軸心方向で間隔を有
して回転半径（直径）を大小異にする粗砕刃１０を採用
することが有利である。

【００２１】また、粗砕刃１０の刃部９は図１で示すよ
うに周方向で位相をずらすことによって、該刃部９が固
定刃１９に噛込むとき負荷が分散されて有利となる。ロ
ーター５に爪部９を備えたときには、固定刃１９および
図ではスペーサ２０に、爪部９の通過を許すガイド溝１
９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂがそれぞれ形成されてお
り、実施の形態では爪部９が大小の爪９Ａ，９Ｂである
ことから、ガイド溝１９Ａ，１０Ｂ，２０Ａ，２０Ｂも
深さを異にする大小に形成されている。

【００２２】図示の実施の形態では、図２で示すよう
に、直径Ｌ２の粗砕刃１０Ａをローター軸心方向の中央
部に位置させ、直径Ｌ３の粗砕刃１０Ｂを軸方向両端に
位置させ、ローター軸心中央部での被粉砕物Ａの引込み
乃至掻込みを促進して投入口１５全体に亘って分散効率
を高めるようにされている。但し、ローター軸心中央部
に直径Ｌ３の粗砕刃１０Ｂを、軸方向両端に直径Ｌ２の
粗砕刃１０Ａを配置することでも良い。ローター５に爪
部９を突出したことにより、固定刃１９及びスペーサ２
０にはそれぞれガイド溝１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０
Ｂが形成され、このガイド溝を介して細長い粉砕物が下
方に通過するおそれがあることから、ケーシング４に
は、ローター５に備えた爪部９を案内するための円弧溝
２４Ａを有するガイド部材２４が備えられている。

【００２３】ガイド部材２４は図１で示すように左右に
分割されていてその分割体２４Ｂ，２４Ｃがケーシング
４の側壁４Ａ，４Ｂにそれぞれねじ締結手段２５Ａ，２
５Ｂによって合わせ面２４Ｄを突き合わせた状態で取付
けられており、ガイド溝１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０
Ｂに侵入した細い長尺粉砕物は、爪部９によってガイド
溝１９Ａ，１９Ｂ，２０Ａ，２０Ｂと周方向で連通する
円弧形溝２４Ａ内において持廻されて再度投入口１５に
循流されるのであり、ここに、有底穴２３に入り込んだ
所定粒径（粒度）の材料だけが下方に排出され、図示省
略した受箱等に収容されるのである。

【００２４】固定刃１９と対向する投入口１５の他側に
は、被粉砕物Ａの逆流を防止するための障壁体２６が備
えられている。図４〜図１０を参照すると、有底穴２３
の種々の実施の形態が例示されている。まず、図４およ
び図５は、開口縁が円形でかつ断面が半円弧形の有底穴
２３が例示され、図６では断面台形の有底穴２３が例示
されており、この図６においては有底穴２３に入り込ん
だ砕材料を円滑に排出できて有利となる。

【００２５】更に、有底穴２３の断面形状は図７で示す
ように三角形でも図示しないが四形状であっても良く、
また、有底穴２３の開口縁形状は、図８で示すように回
転方向に長軸を有する長円形、図９で示すように回転方
向と交叉する長軸を有する長円形、図１０で示すよう
に、長軸を斜め方向とした長円形の組合せの他、四角形
〜八角形等とすることも可能である。また、図示では粗
砕刃１０とリング体８とを別体として主軸６に串刺し状
に装着することで交換容易性、加工容易性等を確保して
いるが、粗砕刃１０とリング体８とを一体物としたもの
でも良い。

【００２６】以上の実施の形態は一例であって本発明は
種々の設計変更は可能である。例えば、図示した障壁２
６の位置に固定刃１９を設けて、ローター５を正逆転切
換形式とすることもでき、このときは、爪部９は正逆転
に対応すべくその突出方向の向きを正逆配置とすること
ができる。また、被粉砕物としてはプラスチック等の産
業廃棄物の他、タイヤ等の産業廃棄物であっても構わな
い。

【００２７】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、ロ
ーターの外周面に多数列設した有底穴を回転刃としたこ
とによって、固定刃との切断機会が多くなり、所謂連続
切断機会となり、これにより、切断効率が向上すること
から回転数（速度）を抑えることができ、これによって
低振動性，低騒音性を確保し、粒度分布も向上する等の
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】回転式粉砕機の主要部を示す側断面図である。

【図２】正断面図である。

【図３】図１の要部（切断開始部）の拡大図である。

【図４】ローターの一部を示す平面図である。

【図５】有底穴の第１例を示す断面図である。

【図６】有底穴の第２例を示す断面図である。

【図７】有底穴の第３例を示す断面図である。

【図８】有底穴の開口形状の変形例１を示す平面図であ
る。

【図９】有底穴の開口形状の変形例２を示す平面図であ
る。

【図１０】有底穴の開口形状の変形例３を示す平面図で
ある。

【図１１】回転式粉砕機の一例を示す全体斜視図であ
る。

【符号の説明】

５ ローター ９ 爪部 １５ 投入口 １９ 固定刃 ２３ 有底穴 ２３Ａ 刃縁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外周面に多数の有底穴（２３）を列設し
   ているローター（５）と、該ローター（５）をこの軸心
   廻りで回転自在に軸架している固定刃（１９）を有する
   ケーシング（４）と、を備え、前記有底穴（２３）の開
   口縁で同一円周上に位置する刃縁（２３Ａ）を構成して
   おり、前記ローター（５）の軸心廻りの回転によって前
   記固定刃（１９）と刃縁（２３Ａ）とで被粉砕物（Ａ）
   を切断するように構成していることを特徴とする回転式
   粉砕機。
2. 【請求項２】 ローター（５）に列設している多数の有
   底穴（２３）が、被粉砕物（Ａ）の粒度調整機能を有し
   ていることを特徴としている請求項１記載の回転式粉砕
   機。
3. 【請求項３】 ローター（５）にはケーシング（４）上
   部に形成した材料投入口（１５）において被粉砕物
   （Ａ）の粗砕と有底穴（２３）への入り込みのための爪
   部（９）を備えていることを特徴とする請求項１又は２
   に記載の回転式粉砕機。
4. 【請求項４】 爪部（９）は、ローター（５）の軸心方
   向で間隔を有して回転半径を大小異にして備えられてい
   ることを特徴とする請求項３記載の回転式粉砕機。
5. 【請求項５】 ケーシング（４）には、ローター（５）
   に備えた爪部（９）を案内するための円弧溝（２４Ａ）
   を有するガイド部材（２４）が備えられていることを特
   徴とする請求項３又は４に記載の回転式粉砕機。