JP4759599B2 - 粉砕機 - Google Patents

Description

本発明は、粉砕効率を高めることができるとともに、粉砕片の大きさを揃えることができる粉砕機に関する。

環境汚染あるいは産業廃棄物の増加などの問題を解決するため、循環型社会の形成が益々重要になってきている。例えば、プラスチックに代表される合成樹脂を用いて成形品又は成形部品を製造する成形工場では、成形時に発生するスプルーランナと称される不要部分あるいは成形不良品などを回収して樹脂素材の資源再利用率を向上させることが行われている。そして、樹脂素材のリサイクルには、回収したスプルーランナを粉砕機で所定の大きさの粉砕片にしてリサイクル原資としている。

このような粉砕機は、投入ホッパーから投入された被処理物（スプルーランナ）を粉砕刃に食い込み易くするため、まず粗砕刃で粗砕し、粗砕された材料を粉砕刃で所定の粒形状の粉砕片に粉砕している。粗砕刃と粉砕刃とを１つの回転軸に固定した１軸式の粉砕機は、回転軸を駆動する駆動部品が少なく構造もシンプルであるため、工場内リサイクルを目指す多くの事業所で利用されている（特許文献１参照）。

図１３は従来の粉砕機の側面から見た要部模式図である。粉砕機は、略箱体構造をなし、略箱体の一方の対向する位置には、１対の固定側壁を離隔して配置し、各固定側壁の略中央部に回転軸６０が軸架されている。回転軸６０には、所定の間隔及び配置で複数の粗砕刃４、…が嵌装され、固定側壁と粗砕刃４との間、及び粗砕刃４同士の間に粉砕刃６、…が複数嵌装されている。略箱体の他方の対向する位置には、１対の揺動側壁３、３が回転軸６０に平行な揺動軸の回りに揺動可能に配置してある。各固定側壁及び各揺動側壁３によりケーシングを構成している。

一方の揺動側壁３の内側には、複数の第１固定刃５７ａ、…及び第２固定刃５７ｂで構成される固定刃５７が所定位置に固定されている。第１固定刃５７ａは主に粉砕刃６との協働により被処理物を所定の粒形状の粉砕片に粉砕し、第２固定刃５７ｂは粗砕刃４との協働により被処理物を粉砕刃６に食い込み易くする。他方の揺動側壁３の内側には、粉砕刃６で粉砕された粉砕片を掻き落として排出すべくスクレーパ５５が所定位置に固定されている。
特許第３９３６３８５号公報

しかしながら、被処理物であるスプルーランナは、立体的で様々な形状をしているため、粉砕刃に食い込みにくく、粉砕刃の上方で跳ね上がるため、被処理物を効率良く粉砕することができなかった。また、被処理物が粉砕刃に食い込まずに粉砕刃の上方で跳ね上がっている間に被処理物の一部が削り取られ、所要の大きさの粉砕片よりも寸法の小さい粉粒が発生し、粉砕片の大きさ（粒度）が不揃いになることがあった。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、粉砕効率を高めることができるとともに、粉砕片の大きさを揃えることができる粉砕機を提供することを目的とする。

また、本発明の他の目的は、粉砕スペースを広くし、粉砕機の高さを抑制することができる粉砕機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、被処理物の跳ね上がりを一層抑制することができる粉砕機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、被処理物を粉砕刃に一層食い込み易くすることができる粉砕機を提供することにある。

また、本発明の他の目的は、粉砕片の清掃を容易にし、清掃時間を短縮するとともに、粉砕片の残留を防止することができる粉砕機を提供することにある。

第１発明に係る粉砕機は、横方向に軸架された回転軸に取り付けられ、外周面が鋸歯状の粉砕刃を有する回転刃と、前記回転軸に向かって下方に傾斜して配置され、前記粉砕刃と係合する固定刃と、前記回転軸を挟んで前記固定刃の反対側に該回転軸に向かって下方に傾斜して配置されたスクレーパとを備え、前記回転刃と固定刃との協働により被処理物を粉砕する粉砕機において、前記回転刃は、前記固定刃の上面から下面に向かって回転するように構成してあり、前記固定刃を、該固定刃の上面を含む仮想平面が前記回転軸の中心を含む仮想鉛直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてあり、前記回転刃の回転軌道の接線方向と前記固定刃の上面の法線方向とがなす食込み角を付けてあり、前記スクレーパは、板状をなし、前記回転刃は、前記スクレーパの下面から上面に向かって回転するように構成してあり、前記スクレーパを、該スクレーパの下面を含む仮想平面が前記回転軸の中心を含む仮想鉛直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてあることを特徴とする。

第２発明に係る粉砕機は、第１発明において、前記粉砕刃の刃底の前記回転軸の軸方向の寸法が刃先の該軸方向の寸法よりも小さいことを特徴とする。

第３発明に係る粉砕機は、第１発明において、前記粉砕刃は、前記回転軸の径方向の形状が刃先に向かって細くなるテーパー状をなし、前記固定刃は、刃先が尖形状をなしていることを特徴とする。

第４発明に係る粉砕機は、第１発明乃至第３発明のいずれかにおいて、前記回転刃は、円弧状の粗砕刃を備えることを特徴とする。

第５発明に係る粉砕機は、第１発明乃至第４発明のいずれかにおいて、前記回転軸の両端部に配置された１対の固定側壁と、前記回転軸と平行な軸回りに揺動可能であって上向き又は下向きに開口する１対の揺動側壁とを備え、前記固定刃を一方の揺動側壁の内側に設けてあり、前記スクレーパを他方の揺動側壁の内側に設けてあることを特徴とする。

第１発明にあっては、粉砕機は、横方向に軸架された回転軸に取り付けられ、外周面が鋸歯状の粉砕刃を有する回転刃と、回転軸に向かって下方に傾斜して配置され、粉砕刃と係合する固定刃と、回転軸を挟んで固定刃の反対側に回転軸に向かって下方に傾斜して配置されたスクレーパとを備えている。回転刃は、固定刃の上面から下面に向かって回転するように構成してあり、固定刃を、該固定刃の上面を含む仮想平面が回転軸の中心を含む仮想垂直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてあり、回転刃の回転軌道の接線方向と固定刃の上面の法線方向とがなす食込み角を付けてある。仮想平面と仮想垂直面とが回転軸よりも下方で交差させ、固定刃の上面と回転刃（粉砕刃）の回転軌道の接線方向とを、９０度以下の鋭角とし、回転軌道の接線方向から回転刃の逆回転方向に固定刃の上面の法線方向とのなす角である食込み角を付ける。そして、食込み角を付けることにより、粉砕刃と固定刃とで被処理物を効率よく挟み込むことができ、被処理物が粉砕刃の上方で跳ね上がることを抑制することができ、単位時間当たりの粉砕量を増やすことができ粉砕効率を従来よりも向上させることができる。また、被処理物が粉砕刃に食い込まずに粉砕刃の上方で跳ね上がっている間に被処理物の一部が削り取られるということも抑制することができるので、粉砕片の大きさ（粒度）を揃えることができ、安定した粒度の粉砕片を確保することができる。

また、回転刃は、スクレーパの下面から上面に向かって回転するように構成してあり、スクレーパを、該スクレーパの下面を含む仮想平面が回転軸の中心を含む仮想垂直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてある。仮想平面と仮想垂直面とが回転軸よりも下方で交差することにより、スクレーパの位置が下がり従来よりも広い粉砕スペースを確保することができる。また、スクレーパの位置が下がった分だけ粉砕機の高さを抑えることができ、粉砕機を小型化することができる。さらに、スクレーパの下面と回転刃（粉砕刃）の回転軌道の接線方向とは、９０度以上の鈍角をなすので、粉砕刃とスクレーパとの間で粉砕片が挟み込まれることを抑制することができ、従来よりも効率的に粉砕片を掻き落とすことができる。

第２発明にあっては、粉砕刃の刃底の回転軸の軸方向の寸法が刃先の軸方向の寸法よりも小さい。刃先よりも刃底を小さくすることにより、粉砕刃の強度を維持しつつ粉砕刃の刃底付近で発生する被処理物の跳ね上がりや転がることによる異常滞留を一層抑制することができる。

第３発明にあっては、粉砕刃は、回転軸の径方向の形状が刃先に向かって細くなるテーパー状をなし、固定刃は、刃先が尖形状をなしている。これにより、粉砕刃の刃底の寸法を小さくし、粉砕刃の強度を維持しつつ粉砕刃の刃底付近で発生する被処理物の跳ね上がりや転がることによる異常滞留を一層抑制することができる。

第４発明にあっては、回転刃は、円弧状の粗砕刃を備える。円弧状の粗砕刃により被処理物を細断し、被処理物を粉砕刃に一層食込み易くすることができる。

第５発明にあっては、回転軸の両端部に配置された１対の固定側壁と、回転軸と平行な軸回りに揺動可能であって上向き又は下向きに開口する１対の揺動側壁とを備え、固定刃を一方の揺動側壁の内側に設けてあり、スクレーパを他方の揺動側壁の内側に設けてある。これにより、揺動側壁を開いた場合、回転刃、固定刃、スクレーパ等に容易にアクセスすることができ、粉砕片の清掃を容易にし、清掃時間を短縮するとともに、粉砕片の残留を防止することができる。

第１発明によれば、粉砕効率を高めることができるとともに、粉砕片の大きさを揃えることができる。また、従来よりも広い粉砕スペースを確保することができる。また、スクレーパの位置が下がった分だけ粉砕機の高さを抑えることができ、粉砕機を小型化することができる。さらに、従来よりも効率的に粉砕片を掻き落とすことができる。

第２発明及び第３発明によれば、粉砕刃の強度を維持しつつ粉砕刃の刃底付近で発生する被処理物の跳ね上がりや転がることによる異常滞留を一層抑制することができる。

第４発明によれば、被処理物を粉砕刃に一層食込み易くすることができる。

第５発明によれば、粉砕片の清掃を容易にし、清掃時間を短縮するとともに、粉砕片の残留を防止することができる。

実施の形態１
以下、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る粉砕機の上面から見た要部模式図である。図中、１は中央部が開口した金属製の支持台である。支持台１の上面には、適長離隔した１対の金属製の固定側壁２を対設してあり、固定側壁２の両側部には、１対の金属製の揺動側壁３が両固定側壁２で挟まれるように配置してあり、両固定側壁２及び両揺動側壁３によりケーシングを構成している。

一方の固定側壁２の略中央部には、軸受１０が取り付けられてあり、他方の固定側壁２には、減速機を有する電動モータ１１が取り付けられてあり、電動モータ１１のモータ軸に連動する回転軸（不図示）が両固定側壁２の間に軸架されている。

固定側壁２及び揺動側壁３で囲まれる空間には、回転軸（不図示）に嵌装された複数の粗砕刃４及び複数の粉砕刃６が収容される。粗砕刃４は回転方向に向かって先端部（刃先部）が湾曲したアーム状をなし回転軸の軸方向に適長離隔して配置されている。粉砕刃６は、固定側壁２と粗砕刃４との間、及び粗砕刃４の間に配置され、回転軸方向に所定の間隔で環状溝が形成され、隣接する環状溝間の環状突起部の外周面を鋸歯状に形成している。

揺動側壁３は、後述するように回転軸に平行な揺動軸の回りに揺動可能であり、揺動側壁３を開くことにより、ケーシングは上向きに開口される。一方の揺動側壁３の内側には、各粗砕刃４及び各粉砕刃６との協働により被処理物（スプルーランナ）を粉砕するための矩形の板状の複数の第１固定刃７ａ及び第２固定刃７ｂで構成される固定刃７が、内側（回転軸）に向かって下方向に傾斜するように固定されている。

第１固定刃７ａは、長手方向の寸法が粉砕刃６の軸方向の寸法と略同一であり、長辺側の一方の縁部は、粉砕刃６の刃先と噛み合うように凹凸状に形成された歯部を有し、ボルト９で揺動側壁３の内側に固定されている。また、第１固定刃７ａの短辺側であって粗砕刃４と近接する縁部には、粗砕刃４との協働により被処理物を粉砕する歯部を形成している。

第２固定刃７ｂは、長手方向の寸法が揺動側壁３の軸方向の寸法と略同一であり、長辺側の一方の縁部であって、粗砕刃４と近接する箇所には、粗砕刃４との協働により被処理物を粉砕する歯部を形成している。第２固定刃７ｂは、ボルト（不図示）により第１固定刃７ａの長辺側の他方の縁部に当接するように揺動側壁３の内側に固定されている。

揺動側壁３の内側であって固定刃７の下側には、それぞれの粗砕刃４で粗砕され、所定の大きさに粉砕されていない被処理物が排出されることを防止するため、後述する粗砕刃カバーが設けられている。粗砕刃カバーは、粗砕刃４の回転軌道を覆うように内側に円弧状の溝加工が施されている。

他方の揺動側壁３の内側には、各粉砕刃６で所定の大きさ（粒形状）に粉砕された粉砕片を掻き落とし、ケーシングの下側の排出口（不図示）へ排出するための略矩形の板状のスクレーパ５が、ボルト８により内側（回転軸）に向かって下方向に傾斜するように固定されている。

スクレーパ５は、粗砕刃４が回転する部分に矩形状の切り込みを形成してあり、長辺側の一方の縁部であって、粉砕刃６と近接する箇所には、粉砕刃６の刃先と噛み合うように凹凸状に形成された掻き落とし部を形成している。

揺動側壁３の内側であってスクレーパ５の下側には、粗砕刃４で粗砕され、未だ所定の大きさに粉砕されていない被処理物が排出されることを防止するため、粗砕刃カバーが設けられている。粗砕刃カバーは、粗砕刃４の回転軌道を覆うように内側に円弧状の溝加工が施されている。両方の揺動側壁３を閉じた場合、各粗砕刃カバーは、一端部でお互いに当接して、各粗砕刃４の回転軌道を覆う空間を形成し、未粉砕の被処理物が排出されることを防止する。

各固定側壁２及び各揺動側壁３で構成されるケーシンングの４隅には、揺動側壁３を固定側壁２に固定するため一面がテーパー状のロック部材１３が取り付けられるようになっており、テーパー状の一面で固定側壁２及び揺動側壁３の端部を挟み込み、ロック部材１３に螺合したレバー１２を締め付けることにより、揺動側壁３を固定側壁２に固定する。各揺動側壁３は、揺動側壁３に固定されたハンドル１４を持って開閉することができる。

被処理物を粉砕する場合、レバー１２を締め付けることにより、揺動側壁３を固定側壁２に固定する。ケーシングの上部に配置された投入ホッパー（不図示）に被処理物を投入し、電動モータ１１の電源をオンにすると、回転軸が所定の回転数で回転し、各粗砕刃４、各粉砕刃６が回転する。回転方向は、粗砕刃４及び粉砕刃６が上側から下側に向かって固定刃７と噛み合うとともに、下側から上側に向かってスクレーパ５と噛み合う方向である。

これにより、被処理物は、まず粗砕刃４と固定刃７との協働により粗砕され、粉砕刃６に食い込み易い大きさに細断される。粗砕された被処理物は、粉砕刃６と第１固定刃７ａとの協働により所定の大きさの粉砕片に粉砕され、粉砕刃６の回転に伴ってケーシングの下側に送られ、排出口（不図示）から排出される。また、所定の大きさに粉砕された粉砕片のうち、静電気で粉砕刃６の側面などに付着したものは、粉砕刃６とスクレーパ５との協働によりスクレーパ５の下面で掻き落とされ、排出口（不図示）から排出される。

粗砕刃４により粗砕された被処理物の一部は、粗砕刃４の回転により固定刃７の下側に送られるが、後述する粗砕刃カバーで受け止められ、再び各粉砕刃６の上側に送られるとともに、排出口から誤って排出されることを防止する。

また、被処理物を粉砕した後には、粉砕片の一部が各粗砕刃４、各粉砕刃６、固定刃７などの周り又は刃先、スクレーパ５の周り、粗砕刃カバーの内側、固定側壁２、２の内部、揺動側壁３、３の内部などに残留する。

図２は本発明に係る粉砕機の側面から見た要部模式図である。なお、図２は各揺動側壁３を閉じた状態を示す。また、図では要部のみを示す。図に示すように、固定側壁２の略中央部に回転軸６０が軸架されてあり、回転軸６０には、粗砕刃４、粉砕刃６が所定の位置で嵌装されている。なお、粗砕刃４、粉砕刃６は複数嵌装されているが、図では１つのみ示している。一方の揺動側壁３の内側上面には、回転軸６０の方向に向かって下方向に傾斜して固定刃７（第１固定刃７ａ、第２固定刃７ｂ）が固定されてあり、固定刃７の下側であって粗砕刃４の回転軌道には、粗砕刃カバー３１を設けている。

固定刃７の固定位置は、以下のとおりである。図２に示すように、回転軸６０の軸中心（中心）をＳで示す。また、軸中心Ｓを含む（通る）仮想垂直面をＡとする。一方、固定刃７の上面７１を含む（通る）仮想平面をＢとする。この場合、仮想平面Ｂと仮想垂直面Ａとが、軸中心Ｓよりも下方のＰで交差するように固定刃７を配置してある。これにより、従来に比べて固定刃７の位置が下方になるので、従来よりも広い粉砕スペースを確保することができる。

また、軸中心Ｓから仮想平面Ｂまでの距離を固定刃７のオフセットと称する。すなわち、本実施の形態では、回転軸６０の軸中心Ｓから所要のオフセットを設けるように固定刃７を固定している。なお、図１３で示した従来の粉砕機にあっては、オフセットは０であった。すなわち、図１３の例において、固定刃５７の上面を含む仮想平面は、回転軸６０の軸中心と交差するものであった。

他方の揺動側壁３の内側上面には、回転軸６０の方向に向かって下方向に傾斜してスクレーパ５が固定されてあり、スクレーパ５の下側であって粗砕刃４の回転軌道には、粗砕刃カバー３１を設けている。

各粗砕刃カバー３１は、所定の厚みを有する劣弧状の円環形状をなし、内側は粗砕刃４の回転軌道に沿って溝加工が施された空間を形成してある。両揺動側壁３が閉じられた状態では、粗砕刃カバー３１の一端部同士が当接し、粗砕刃４の回転に伴って固定刃７及びスクレーパ５の下側に回りこんだ未処理の粉砕片を受け止める。

回転軸６０の略鉛直下であって揺動側壁３の固定側壁２と近接する面には、回転軸６０の軸方向と平行に軸体２１（第１揺動軸）を垂設している。各軸体２１と略水平であって、軸体２１より外側には、軸体２１の軸方向と平行に軸体２２（第２揺動軸）を固定側壁２の揺動側壁３と近接する面に垂設している。

軸体２１、２２には、軸体２１、２２を挿通する挿通孔を有し、略楕円形状の連係板２３が、固定側壁２及び揺動側壁３の間に軸体２１、２２の回りに回動可能に取り付けられている。揺動側壁３の連係板２３の上方には、外側から内側に向かって下方向に傾斜した切欠面３２を形成している。なお、切欠面３２は、揺動側壁３を開く場合に、連係板２３の上側側面に当接することにより、揺動側壁３と連係板２３とを係止させ、連動して回転させるものであり、面に限定されるものではなく、係止することができる形状であれば、湾曲した面、凹凸状の形状など適宜設定することができる。

回転軸６０の下側であって、固定側壁２の揺動側壁３との摺動面には、円柱状の固定ピン２４を適長離隔して垂設してあり、揺動側壁３の固定側壁２との摺動面には、揺動側壁３が閉じられた状態で、固定ピン２４に嵌合する半円弧状の嵌合面３４を形成している。これにより、揺動側壁３を閉じる際の揺動側壁３の上下方向のぶれを防止し、揺動側壁３の開閉時に粗砕刃４、粉砕刃６などの刃先が、固定刃７の刃先、スクレーパ５などと干渉して刃先が損傷することを防止する。

図３は実施の形態１の固定刃７の配置の一例を示す説明図であり、図４は従来の固定刃５７の配置の例を示す説明図である。図３に示すように、固定刃７の上面７１を含む仮想平面Ｂと、回転軸６０の軸中心Ｓを通る仮想垂直面Ａとが、軸中心Ｓよりも下方の位置Ｐで交差するように固定刃７を配置し固定してある。この場合、固定刃７の上面７１と粉砕刃６の回転軌道の接線方向とは、９０度以下の鋭角をなすので、回転軌道の接線方向から粉砕刃６（回転刃）の逆回転方向に固定刃７の上面７１の法線方向とのなす角である食込み角αを付けることができる。

一方、図４に示すように、従来の例にあっては、固定刃５７の上面５７１を含む仮想平面Ｅが、回転軸６０の軸中心Ｓを通るように固定刃５７を配置してある。このため、固定刃５７の上面５７１の法線方向と粉砕刃６の回転軌道の接線方向とが一致し、食込み角を付けることができなかった（食込み角が０であった）。

本実施の形態では、図３に示すように、食込み角αを付ける（０としない）ことにより、粉砕刃６と固定刃７ａとで被処理物を効率よく挟み込むことができ、粉砕刃６と固定刃７ａとの協働により被処理物を切断後に被処理物を粉砕刃６の刃底に導くことができるので、被処理物を粉砕刃６の上方に跳ね戻すことを抑制し、粉砕刃６の円周上に配置した鋸歯状の次の歯部が固定刃７ａに回転してきたときに、被処理物を跳ね上げて、空転切断（粉砕刃６と固定刃７ａとの間に被処理物が食込まずに粉砕刃６が回転する状態）を少なくすることができる。

これにより、単位時間当たりの粉砕量を増やすことができ粉砕効率を従来（例えば、図４の例）よりも向上させることができる。また、被処理物が粉砕刃６に食い込まずに粉砕刃６の上方で跳ね上がっている間に被処理物の一部が削り取られるということも抑制することができるので、粉砕片の大きさ（粒度）を揃えることができ、安定した粒度の粉砕片を確保することができる。

次に揺動側壁３の開閉時の状態について説明する。図５乃至図７は揺動側壁３の開閉動作時の粉砕機の側面から見た要部模式図である。図５に示すように、揺動側壁３を開いた初期の段階では、揺動側壁３は、軸体２１の回りに回転し、揺動側壁３に形成された切欠面３２が連係板２３の上側側面に当接するまで回転する。

この場合、揺動側壁３の回転中心が回転軸６０の略鉛直下の軸体２１であるため、揺動側壁３の内部に設けられた粗砕刃カバー３１の粗砕刃４又は粉砕刃６との近接部分である端部あるいは縁部は、軸体２１を中心として円弧状に移動する。これにより、粗砕刃カバー３１の端部あるいは縁部は、揺動側壁３の回転に伴って、粗砕刃４又は粉砕刃６から離れるように移動するため、揺動側壁３の内部（特に、粗砕刃カバー３１）が粗砕刃４又は粉砕刃６と干渉することなく揺動側壁３を開くことができる。

図６に示すように、揺動側壁３に形成された切欠面３２が連係板２３の上側側面に当接した状態で、さらに揺動側壁３を開いた場合、揺動側壁３は、連係板２３と連動して軸体２２の回りに回転する。すなわち、揺動側壁３を開く途中で揺動側壁３の揺動軸は、軸体２１から軸体２２に移行する。揺動側壁３が、軸体２１よりも外側に配置された軸体２２の回りに回転することにより、揺動側壁３を粗砕刃４、粉砕刃６からさらに離隔して開き、揺動側壁３の開口部を広くする。

また、揺動側壁３の揺動軸が軸体２１から軸体２２に移行した後、揺動側壁３が軸体２２の回りで回転する際に、揺動側壁３に設けられた軸体２１が連係板２３の働きにより軸体２２の回りを円弧状に回転する。これにより、揺動側壁３は、軸体２２の回りに回転するとともに、軸体２１が軸体２２の回りに円弧状に移動するため、軸体２１が揺動側壁３の回転の途中で固定されてしまうことがなく、揺動側壁３の回転を滑らかに移行させることができるとともに、揺動側壁３を水平方向にスライドさせる必要もなく、回転動作のみで揺動側壁３を開くことができる。

すなわち、本実施の形態の粉砕機は、揺動開閉可能であって上向きに開口する１対の揺動側壁と、両揺動側壁で囲まれる空間に回転刃を有する回転軸とを備えるとともに、回転軸の下方に配置され、回転軸に平行であって各揺動側壁を揺動するための第１揺動軸と、第１揺動軸より外側に配置され、第１揺動軸に平行であって各揺動側壁を揺動するための第２揺動軸とを備え、揺動側壁を開く場合、揺動側壁の揺動軸を第１揺動軸から第２揺動軸へ移行するように構成してあり、揺動側壁を閉じる場合、揺動側壁の揺動軸を第２揺動軸から第１揺動軸へ移行するように構成してある。

揺動側壁を開く場合に、粗砕刃、粉砕刃との干渉を避けるために、揺動側壁を外側に向かって水平方向に所定の距離だけスライド（平行移動）させ、その後、揺動側壁を回転して開口部を広くすることも考えられるが、揺動側壁自体の重量は重く、粉砕機の出力が大きくなるにつれて揺動側壁も大きくなり重量が一層重くなる。このため、揺動側壁を平行移動して引き出す構造の場合、作業者は、かなり力を入れて引き出す必要がある。一方で、揺動側壁の固定側壁との隙間、あるいは揺動側壁の下面には、微粉材が残留するため、これが摩擦力を高める原因となって一層作業性が悪くなり、力任せに引き出した場合、思わぬ怪我をする恐れもある。

また、揺動側壁は両固定側壁に挟まれるように配置されるとともに、揺動側壁と固定側壁との間の摺動面は近接しているため、揺動側壁を平行移動させる際に揺動側壁の荷重中心が揺動側壁の中央部から左右方向あるいは上下方向にずれた場合、揺動側壁に偏荷重が加わり、揺動側壁を固定側壁に対して平行に移動することができず、揺動側壁の摺動面の一部が固定側壁に着接してしまい、揺動側壁を移動させることができなくなるという問題もある。さらに、揺動側壁を水平移動した後に回転移動させる場合、揺動側壁の操作荷重の方向が揺動側壁の移動の途中で水平方向から回転方向へ大きく変化するため、揺動側壁の移動方向を注意深く確認する必要があり作業性がよくない。

本実施の形態の場合には、揺動側壁３の開閉動作を回転移動のみで行えるため、揺動側壁３を滑らかに開閉することができる。また、平行移動する場合に比べて摩擦による影響、偏荷重の影響がなく、装置が大型化して揺動側壁３の重量が増加した場合でも、作業者が大きな力をかけることなく容易に揺動側壁３の開閉を行うことができ、揺動側壁を平行移動する場合の上述の問題を解決することができる。

図６に示すように、さらに揺動側壁３を開いた場合、揺動側壁３は軸体２２の回りに回転し、連係板２３の軸体２２側の端部に設けられた係止面２３ａが支持台１の上面に当接することにより、揺動側壁３が、それ以上回転しないように規制される。なお、揺動側壁３を閉める場合には、上述と逆の動作が行われるので説明は省略する。

図６に示すように、揺動側壁３を開いた状態では、揺動側壁３の内部が従来よりも広く開口する。特に、粗砕刃カバー３１の端面３１ａは、粗砕刃４、粉砕刃６から離れて外側に位置しているため、従来のように粗砕刃カバーを着脱方式にする必要がなく、簡便な構成で揺動側壁３の開口部を広くすることができる。これにより、粉砕片の清掃を容易にし、清掃時間を短縮するとともに、粉砕片の残留を防止する。特に、成形工場において、成形工程、粉砕工程、リサイクル工程等を一貫体制で行っている場合において、多品種少量生産を行う時には、生産する部品が変更される都度、粉砕機に残留した粉砕片を完全に除去する必要があり、残留した粉砕片を短時間に完全に清掃することができる本発明は、生産工程全体の生産能力を高めることができ、優れた効果を奏するものである。さらに、着脱方式の粗砕刃カバーが不要になることで、粗砕刃カバーを支持するためのクランプカムが不要となり、部品点数を削減することができる。また、装置が大型化した場合であっても、重量の重い粗砕刃カバーを取り外す作業が不要になり、作業性が向上する。

実施の形態２
上述の実施の形態では、粉砕刃６、固定刃７ａの刃先と刃底の寸法は略同一の凹凸状であったが、刃部の形状はこれに限定されるものではない。図８は実施の形態２の固定刃７ａ及び粉砕刃６の刃部の形状の例を示す説明図である。図８に示すように、粉砕刃６は、刃先に向かって細くなるテーパー状をなし、刃底の寸法ｄ１が刃先の寸法ｄ２よりも小さい。また、固定刃７ａは、刃先が尖形状をなしている。この場合、固定刃７ａの尖形状をなす刃先の寸法は、粉砕刃６の刃底の寸法よりも小さい。これにより、粉砕刃６の刃底の寸法を小さくすることができ、粉砕刃６の強度を維持しつつ粉砕刃６の刃底付近で発生する被処理物の跳ね上がりや転がることによる異常滞留を一層抑制することができる。なお、図８の例では、固定刃７ａの刃先が尖形状をなしているが、これに限定されるものではなく、固定刃７ａも、粉砕刃６と同様に、刃先に向かって細くなるテーパー状をなすものでもよい。

実施の形態３
図９は実施の形態３の粉砕機の側面から見た要部模式図である。実施の形態１との違いは、スクレーパ５の位置をさらに下方にした点である。スクレーパ５の固定位置は、以下のとおりである。図９に示すように、回転軸６０の軸中心（中心）をＳで示す。また、軸中心Ｓを含む（通る）仮想垂直面をＡとする。一方、スクレーパ５の下面５１を含む（通る）仮想平面をＣとする。この場合、仮想平面Ｃと仮想垂直面Ａとが、軸中心Ｓよりも下方のＱで交差するようにスクレーパ５を配置してある。これにより、従来に比べてスクレーパ５の位置が下方になるので、従来よりも広い粉砕スペースを確保することができる。図９の例では、固定刃７とスクレーパ５の両者の固定位置を従来よりも下方にしてあるので、一層広い粉砕スペースを確保することができる。また、粉砕機全体の高さ寸法を小さくして小型化を図ることができる。

また、軸中心Ｓから仮想平面Ｃまでの距離をスクレーパ５のオフセットと称する。すなわち、実施の形態３では、回転軸６０の軸中心Ｓから所要のオフセットを設けるようにスクレーパ５を固定している。

また、スクレーパ５の下面５１と粉砕刃６の回転軌道の接線方向とは、９０度以上の鈍角をなすので、粉砕刃６とスクレーパ５との間で粉砕片が挟み込まれることを抑制することができ、従来よりも効率的に粉砕片を掻き落とすことができる。なお、実施の形態１と同様の箇所は同一符号を付して説明を省略する。

実施の形態４
図１０は実施の形態４の粉砕機の側面から見た要部模式図である。実施の形態１との違いは、固定刃７の傾斜角度によりオフセットを設ける点である。すなわち、図２の例では、固定刃７を固定した場合の傾斜角度は、従来（例えば、図１３の例）と同様であり、固定刃７の上面７１を回転軸６０の軸中心Ｓから平行移動させてオフセットを設ける構成であった。これに対して、実施の形態４では、図１０に示すように、固定刃７の上面７１を含む仮想平面Ｂと仮想垂直面Ａとが、軸中心Ｓよりも下方のＰで交差するように固定刃７の傾斜角度をさらに大きくして固定刃７を配置してある。

これにより、実施の形態１と同様に、固定刃７の上面７１と粉砕刃６の回転軌道の接線方向とは、９０度以下の鋭角をなすので、回転軌道の接線方向から粉砕刃６（回転刃）の逆回転方向に固定刃７の上面７１の法線方向とのなす角である食込み角αを付けることができる。そして、食込み角αを付ける（０としない）ことにより、粉砕刃６と固定刃７ａとで被処理物を効率よく挟み込むことができ、粉砕刃６と固定刃７ａとの協働により被処理物を切断後に被処理物を粉砕刃６の刃底に導くことができるので、被処理物を粉砕刃６の上方に跳ね戻すことを抑制し、粉砕刃６の円周上に配置した鋸歯状の次の歯部が固定刃７ａに回転してきたときに、被処理物を跳ね上げて、空転切断（粉砕刃６と固定刃７ａとの間に被処理物が食込まずに粉砕刃６が回転する状態）を少なくすることができる。

実施の形態５
図１１は実施の形態５の粉砕機の側面から見た要部模式図である。実施の形態３との違いは、スクレーパ５の傾斜角度によりオフセットを設ける点である。すなわち、図９の例では、スクレーパ５を固定した場合の傾斜角度は、従来（例えば、図１３の例）と同様であり、スクレーパ５の下面５１を回転軸６０の軸中心Ｓから平行移動させてオフセットを設ける構成であった。これに対して、実施の形態５では、図１１に示すように、スクレーパ５の下面５１を含む仮想平面Ｃと仮想垂直面Ａとが、軸中心Ｓよりも下方のＱで交差するようにスクレーパ５の傾斜角度をさらに大きくしてスクレーパ５を配置してある。

これにより、スクレーパ５の下面５１と粉砕刃６の回転軌道の接線方向とは、９０度以上の鈍角をなすので、粉砕刃６とスクレーパ５との間で粉砕片が挟み込まれることを抑制することができ、従来よりも効率的に粉砕片を掻き落とすことができる。

実施の形態６
図１２は実施の形態６の粉砕機の側面から見た要部模式図である。上述の実施の形態との相違点は、粗砕刃４や粗砕刃カバーなどがない点である。上述したとおり、粉砕刃６と固定刃７ａとの間で、食込み角αを付けることにより、被処理物が粉砕刃６に食込みやすくすることができる。このため、比較的低容量、小型の粉砕機にあっては、粗砕刃４を設けなくても、被処理物を効率よく粉砕することができ、また、粉砕片の大きさも揃えることができる。粗砕刃４を具備しない構成とすることにより、粉砕機を小型化することができる。なお、粗砕刃４を設けることにより、被処理物を細断し、被処理物を粉砕刃６に一層食込み易くすることができる。

以上説明したように、本発明によれば、食込み角を付けることにより、粉砕刃と固定刃とで被処理物を効率よく挟み込むことができ、被処理物が粉砕刃の上方で跳ね上がることを抑制することができ、単位時間当たりの粉砕量を増やすことができ粉砕効率を従来よりも向上させることができる。また、被処理物が粉砕刃に食い込まずに粉砕刃の上方で跳ね上がっている間に被処理物の一部が削り取られるということも抑制することができるので、粉砕片の大きさ（粒度）を揃えることができ、安定した粒度の粉砕片を確保することができる。

また、スクレーパを位置が下がり従来よりも広い粉砕スペースを確保することができる。また、スクレーパの位置が下がった分だけ粉砕機の高さを抑えることができ、粉砕機を小型化することができる。さらに、スクレーパの下面と回転刃（粉砕刃）の回転軌道の接線方向とは、９０度以上の鈍角をなすので、粉砕刃とスクレーパとの間で粉砕片が挟み込まれることを抑制することができ、従来よりも効率的に粉砕片を掻き落とすことができる。また、粉砕刃の強度を維持しつつ粉砕刃の刃底付近で発生する被処理物の跳ね上がりや転がることによる異常滞留を一層抑制することができる。また、被処理物を粉砕刃に一層食込み易くすることができる。さらに、揺動側壁を開いた場合、回転刃、固定刃、スクレーパ等に容易にアクセスすることができ、粉砕片の清掃を容易にし、清掃時間を短縮するとともに、粉砕片の残留を防止することができる。

上述の実施の形態では、ケーシングは固定側壁と揺動側壁とで構成されるものであったが、これに限定されるものではなく、上方に開口する揺動側壁を具備せず、上面が開口した箱体状のケーシングを用いた粉砕機にも本発明を適用することができる。

上述の実施の形態では、揺動側壁は、上向きに開口する構成であったが、これに限定されるものではなく、下向きに開口する構成であってもよい。

また、本発明は、以下のような構成の粉砕機にも適用することができる。すなわち、固定刃及びスクレーパの下方に位置するようにして粗粉刃の移動軌跡空間を囲う覆い部材を設け、覆い部材は、一方の揺動側壁に設けられた第１覆い部材と、他方の揺動側壁に設けられた第２覆い部材と、第１覆い部材と第２覆い部材とを繋ぐ、それらと別体であって着脱可能な中間部材とを有する。

また、本発明は、１本の回転軸に粉砕刃が固定された１軸式の粉砕機のみならず、２本の回転軸それぞれに粉砕刃が固定された２軸式の粉砕機に対しても適用することができる。また、本発明は、１軸式の粉砕機の場合、低速粉砕機のみならず、高速粉砕機に対しても適用することができる。この場合、１軸式の低速粉砕機は、例えば、粉砕刃の回転数が５０ｒｐｍ以下のものをいう。

本発明に係る粉砕機の上面から見た要部模式図である。 本発明に係る粉砕機の側面から見た要部模式図である。 実施の形態１の固定刃の配置の一例を示す説明図である。 従来の固定刃の配置の例を示す説明図である。 揺動側壁の開閉動作時の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 揺動側壁の開閉動作時の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 揺動側壁の開閉動作時の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 実施の形態２の固定刃及び粉砕刃の刃部の形状の例を示す説明図である。 実施の形態３の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 実施の形態４の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 実施の形態５の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 実施の形態６の粉砕機の側面から見た要部模式図である。 従来の粉砕機の側面から見た要部模式図である。

符号の説明

２ 固定側壁
３ 揺動側壁
４ 粗砕刃
５ スクレーパ
６ 粉砕刃
７ 固定刃
７ａ 第１固定刃
７ｂ 第２固定刃
６０ 回転軸

Claims (5)

1. 横方向に軸架された回転軸に取り付けられ、外周面が鋸歯状の粉砕刃を有する回転刃と、前記回転軸に向かって下方に傾斜して配置され、前記粉砕刃と係合する固定刃と、前記回転軸を挟んで前記固定刃の反対側に該回転軸に向かって下方に傾斜して配置されたスクレーパとを備え、前記回転刃と固定刃との協働により被処理物を粉砕する粉砕機において、
   前記回転刃は、
   前記固定刃の上面から下面に向かって回転するように構成してあり、
   前記固定刃を、
   該固定刃の上面を含む仮想平面が前記回転軸の中心を含む仮想鉛直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてあり、
   前記回転刃の回転軌道の接線方向と前記固定刃の上面の法線方向とがなす食込み角を付けてあり、
   前記スクレーパは、
   板状をなし、
   前記回転刃は、
   前記スクレーパの下面から上面に向かって回転するように構成してあり、
   前記スクレーパを、
   該スクレーパの下面を含む仮想平面が前記回転軸の中心を含む仮想鉛直面と該回転軸よりも下方で交差するように設けてあることを特徴とする粉砕機。
2. 前記粉砕刃の刃底の前記回転軸の軸方向の寸法が刃先の該軸方向の寸法よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
3. 前記粉砕刃は、
   前記回転軸の径方向の形状が刃先に向かって細くなるテーパー状をなし、
   前記固定刃は、
   刃先が尖形状をなしていることを特徴とする請求項１に記載の粉砕機。
4. 前記回転刃は、
   円弧状の粗砕刃を備えることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の粉砕機。
5. 前記回転軸の両端部に配置された１対の固定側壁と、
   前記回転軸と平行な軸回りに揺動可能であって上向き又は下向きに開口する１対の揺動側壁と
   を備え、
   前記固定刃を一方の揺動側壁の内側に設けてあり、
   前記スクレーパを他方の揺動側壁の内側に設けてあることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の粉砕機。

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