固形物粉砕機
【課題】投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる固形物粉砕機の構成を提供する。
【解決手段】外周面に複数のロッド１０が立設された２本の回転軸８が互いに同じ高さで平行で水平に支持されている。また、２本の回転軸８のロッド１０を設けた部分を収容する粉砕部筐体２２を有する。粉砕動作時には、固形物の塊が投入口２３ａから筐体２２内に投入され、回転する２本の回転軸８のロッド１０により順次粒状に粉砕される。ロッド１０の回転スペースの下側に面して、複数本のふるい棒２７を平行に支持してなるふるいが設けられている。粉砕物の内で径がふるい棒２７どうしの隙間に対応した一定値以下の粒状のものが前記隙間を通過して落下し、筐体２２外に排出される。
【解決手段】外周面に複数のロッド１０が立設された２本の回転軸８が互いに同じ高さで平行で水平に支持されている。また、２本の回転軸８のロッド１０を設けた部分を収容する粉砕部筐体２２を有する。粉砕動作時には、固形物の塊が投入口２３ａから筐体２２内に投入され、回転する２本の回転軸８のロッド１０により順次粒状に粉砕される。ロッド１０の回転スペースの下側に面して、複数本のふるい棒２７を平行に支持してなるふるいが設けられている。粉砕物の内で径がふるい棒２７どうしの隙間に対応した一定値以下の粒状のものが前記隙間を通過して落下し、筐体２２外に排出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形部粉砕機、更に詳細には、固液分離で脱水した後の板状固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
径が例えば数ｃｍ〜数十ｃｍの固形物の塊を順次投入し、径が一定以下、例えば５ｍｍ程度以下の粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機の需要がある。この固形物粉砕機の粉砕機構の構成として、本出願人が先に提案した混練装置の混練機構の構成を利用することが考えられる（特許文献１及び２参照）。その混練装置は、粉状物質と液体の混合物を攪拌して混練するものである。そして、混練機構の構成として、互いに平行に架設された２本の回転軸を有し、回転軸のそれぞれの外周面にはロッドやパドルなどの混練部材（突起部材）が複数立設されている。そして、２本の回転軸を互いに逆方向に回転させることにより、それぞれの混練部材が粉状物質と液体の混合物を攪拌し、回転軸の軸方向に搬送しながら混練する。そのとき２本の回転軸の混練部材が互いに相手の回転軸の外周面および混練部材に付着した混練物を掻き落とす、いわゆるセルフクリーニングを行うように構成することもできる。
【０００３】
このような混練機構の構成を固形物粉砕機の粉砕機構に利用すれば、回転する２本の回転軸の複数の混練部材が固形物の塊に対して連続的に繰り返し力を加えて塊を粒状に粉砕することができる。また、固形物が水分を含むなどして付着性が強い場合でも、上記のセルフクリーニングによって粉砕を支障なく行えると考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２７７３７６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、混練装置の混練機構の構成を利用すれば、固形物の塊を粒状に粉砕すること自体は可能である。しかし、その構成をそのまま利用するだけでは、固形物の塊を粉砕しながら、粉砕物の内から径が一定以下の粒状のものだけを取り出して排出することはできない。すなわち、排出物の全部について一様に径が一定以下の粒状にすることはできない。そして、排出物の一部は径が前記一定の径より大きな粒ないし塊状となり、他の一部は径が小さくなり過ぎて粉状となり、水分を含む場合は練られた物となってしまう、というようなことが生じてしまう。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる固形物粉砕機の構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明による固形物粉砕機は、
投入された固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機であって、
それぞれ外周面に複数の突起部材が立設された水平に延びる複数の回転軸と、
前記複数の回転軸の下方で該回転軸の延びる方向に設けられた複数本の棒からなるふるいと、を有し、
前記ふるいの複数本の棒は、各棒間に隙間が形成されるように互いに所定間隔隔てて配置され、
固形物の塊が前記複数の回転軸の回転駆動で回転する前記複数の突起部材により粉砕され、粉砕された粉砕物が前記複数本の棒間の隙間を通りふるい落とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の固形物粉砕機によれば、筐体内に投入された固形物の塊を回転する複数の回転軸の複数の突起部材により粒状に粉砕しながら、ふるいを介して、粉砕物の内から径が一定以下の粒状の物だけを取り出して筐体外に排出することができる。そして、簡単で安価に実現できる構成により、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付した図を参照して、本発明を実施するための最良の形態の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図９は、実施例の固形物粉砕機（以下、単に粉砕機ともいう）の構成を説明するものである。図１〜図４において、１ａは下フレーム、１ｂは上フレーム、１ｃ，１ｄ，１ｅはフレームスタンドである。これらを組み立てて支持部材としてのフレームが構成される。このフレーム上に、粉砕機の粉砕機構などのフレーム以外の構成部材が組み付けられて支持される。なお、不図示の外部のベルトコンベアが下フレーム１ａと上フレーム１ｂの間に、もしくは下フレーム１ａの下に配置される。
【００１０】
上フレーム１ｂ上には軸受スタンド２及び３が固定されており、軸受スタンド２には軸受４，５が固定され、軸受スタンド３には軸受６，７が固定されている（図４参照）。軸受４，６により回転軸８の両端部が回転可能に支持され、また、軸受５，７により回転軸９の両端部が回転可能に支持されている。回転軸８，９は、互いに同じ高さの所で相手の軸方向に沿って平行に並んで水平に支持されている。なお、厳密に同じ高さでなくて略同じ高さでもよく、水平でなくて略水平でもよい。回転軸８，９の図４中で右端部にはギヤ１２，１３が固定されており、互いに噛み合っている。
【００１１】
また、モータ１７と減速機１６のユニットが上フレーム１ｂ上に設けられている。減速機１６の出力軸１６ａは軸継手１５，１４を介して回転軸８の右端部に連結されている。モータ１７の回転駆動力が減速機１６、軸継手１５、１４を介して回転軸８に伝達される。これにより回転軸８が駆動軸として回転駆動される。さらにその回転駆動力がギア１２，１３を介して回転軸９に伝達される。これにより回転軸９が従動軸として回転軸８に従動して回転軸８と逆方向に回転するようになっている。
【００１２】
一方、回転軸８，９の中間部は両端部より径が大きな大径部として形成されている。各回転軸８、９の大径部はそれぞれ同じ径となっている。回転軸８の大径部の外周面には複数のロッド１０が立設され、また、回転軸９の大径部の外周面にも複数のロッド１１が立設されている。ロッド１０，１１は、互いに同じ丸棒状のものであり、粉砕機の後述する粉砕部筐体２２に投入された固形物の塊に対して連続的に繰り返し力を加えて塊を粉砕するための突起部材である。ロッド１０，１１の代わりに例えば長方形の板状など他の形状の突起部材を設けてもよい。
【００１３】
本実施例では、粉砕動作時に回転軸８，９の回転に伴ってセルフクリーニングが行われるように構成する。すなわち、複数のロッド１０，１１どうしが互いに相手の回転軸９，８の大径部の外周面およびロッド１１，１０に付着した固形物を掻き落とすように構成する。このため、本実施例ではロッド１０，１１の配置などが以下のように構成される。
【００１４】
ロッド１０は、１条の螺旋形の線に沿って並ぶように配置されている。すなわち、各ロッド１０は、それぞれ回転軸８の軸方向に所定の等距離隔てて、また周方向に全周の３６０°を８等分する４５°の角度ピッチで螺旋状に並ぶように配置されている（図５参照）。ロッド１１も、基本的にはロッド１０と同様に、回転軸９の軸方向に上記所定の等距離隔てて１条の螺旋形の線に沿って並ぶように配置されている。ただし、周方向には３６０°を１０等分する３６°の角度ピッチで螺旋状に並ぶように配置されている。また、ロッド１１が並ぶ螺旋はロッド１０の並びが形成する螺旋とは逆螺旋となっている。なお、ロッド１０，１１は、互いに回転軸８，９の軸方向に垂直な方向に対向する位置に配置される。
【００１５】
また、回転軸８、９は、回転軸８、９が回転するにつれてロッド１０、１１の先端が対向する回転軸の外周面に近接するような位置に配置される。
【００１６】
また回転軸８，９は互いに不等速で回転されるものとする。そして、回転軸８，９の単位時間あたりの回転数比（ギア１２，１３のギア比の逆数の比）は、上記角度ピッチの比と同比、ここでは４５°：３６°つまり５：４とする。このような構成により、ロッド１０、１１どうしが衝突することがなくなる。また、ロッド１０の並びが形成する螺旋ピッチとロッド１１の並びが形成する螺旋ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比（５：４）と逆比、つまり１：１．２５となり、回転軸８，９の軸方向の搬送速度は同じになる。
【００１７】
なお、ロッド１０，１１の配置などの構成は上記のものに限らないことは勿論である。ロッド１０，１１をそれに沿って並べる螺旋形の線は複数条でもよい。また、上記の角度ピッチの比と回転数比は５：４に限らず、一般的に言うと、Ｎを２以上の整数としてＮ：Ｎ−１とすればよい。
【００１８】
一方、図４中に符号１８及び１９で示すゴムなどの弾性材で構成される弾性車（以下、ゴム車という）が回転軸８，９の両端部で大径部の外側近傍のそれぞれに固定して設けられている。ゴム車１８，１９は、図６及び図９に示すように星形ないしヒトデ形の厚板状に形成されている。ゴム車１８には４つの突起１８ａが周方向に等角度（９０°）間隔で突出して形成されている。ゴム車１９には５つの突起１９ａが周方向に等角度（７２°）間隔で突出して形成されている。ゴム車１８の突起１８ａ間の角度とゴム車１９の突起１９ａ間の角度の比（９０°：７２°）は、回転軸８、９の回転数比と同比（５：４）となっているので、回転軸８、９が回転し、それに同期してゴム車１８、１９が回転しても、それぞれの突起１８ａ、１９ａが衝突することはない。また、ゴム車１８，１９には孔１８ｂ，１９ｂが中央に形成されており、これに回転軸８，９の端部が挿通される。ゴム車１８，１９は、後述するふるい棒２７（図２参照）を回転させるための手段である。ゴム車１８，１９の孔１８ｂ，１９ｂの中心（回転軸８，９の中心）から突起１８ａ，１９ａの先端までの寸法は、回転軸８，９の中心からロッド１０，１１の先端までの寸法より僅かに大きくされている。
【００１９】
また、図１〜図３中に符号２０で示す支持部材である支持台が上フレーム１ｂ上の２箇所（ゴム車１８，１９の外側近傍の下方）に設けられている。支持台２０は、上フレーム１ｂに対して、防振ゴム２１を介して取り付けられている。防振ゴム２１は、後述するバイブレータ２４からの振動を吸収するものであり、防振ゴム２１の代わりにばねなどの他の弾性部材を用いてもよい。
【００２０】
そして、この２つの支持台２０上に、図１及び図２中で符号２２により全体を示す粉砕部筐体（以下、単に筐体という）が支持されている。この筐体２２は、回転軸８，９のロッド１０，１１とゴム車１８，１９を設けた部分を収容している。すなわち、回転軸８，９の回転に伴ってロッド１０，１１とゴム車１８，１９が回転する回転スペースを包囲している。そして、筐体２２には、ロッド１０，１１の回転スペースの下側に面してふるいが設けられている。
【００２１】
筐体２２は、上板２３と側板２５，２６と上記ふるいから構成される。ふるいは、複数本（例えば数十本）のふるい棒２７と、それぞれ２枚の棒支持板２８及び棒間隔規制板２９から構成される。なお、図１ではふるい棒２７の個々の図示は省略し、ふるい棒２７を配置した領域全体の輪郭のみを１点鎖線で示してある。図２ではふるい棒２７の配置領域の下半部のみで個々のふるい棒２７を図示し、配置領域の上半部についてはその輪郭のみを１点鎖線で示してある。
【００２２】
上板２３は、図５及び図６に示すように、ロッド１０，１１とゴム車１８，１９の回転スペースの上側を覆うものである。上板２３は、図５及び図６中の左右の両端部が４分の１の円弧状に湾曲した板状に形成されている。前記湾曲の円弧は、ゴム車１８，１９の回転による突起１８ａ，１９ａの先端の回転軌跡の外側に沿っている。
【００２３】
また、図１及び図２に示すように、側板２５，２６は、回転軸８，９の軸方向に沿った上板２３の長さ方向の両端のそれぞれにボルト締めなどで固定されている。そして、側板２５，２６のそれぞれの下端部が２つの支持台２０のそれぞれにボルト締めなどで固定されることにより、筐体２２の全体が支持台２０上に支持されている。また、側板２５，２６により、ロッド１０，１１とゴム車１８，１９の回転スペースの図１，図２中で左右両側（回転軸８，９の軸方向の両側）が覆われる。
【００２４】
また、図１中で上板２３の右端部の上側には、投入口２３ａが設けられており、ここから不図示の固形物の塊が筐体２２内に投入される。さらに、上板２３の中央部の上側にはバイブレータ２４が固定されており、その駆動により筐体２２の全体が振動するようになっている。
【００２５】
なお、詳しく図示していないが、側板２５，２６は、それぞれの中央部に形成された孔に回転軸８，９の両端部を挿通させて、上板２３の両端に固定される。バイブレータ２４の駆動により側板２５，２６が振動しても、その中央部の孔の縁が回転軸８，９の両端部の外周面に当たったり擦ったりしないようにする。そのため、その孔の径は回転軸８，９の両端部の径より適当に大きくする。
【００２６】
また、ふるいを構成するふるい棒２７は、真直ぐに回転軸８、９が延びる方向、つまり水平に延びており、その長さは回転軸８，９のロッド１０，１１を立設した大径部より少し長い。ふるい棒２７の両端部にはねじ溝が切られており、それぞれに抜け止め用のナット２７ａが２つずつねじ込まれて取り付けられる。組になった２つのナット２７ａは、互いのねじ溝の巻回の向きが逆向きになるようにねじ込まれる。これは後述のように、ナット２７ａが回転するゴム車１８，１９の突起１８ａ，１９ａによって擦られても、ふるい棒２７に対して回転せず、ふるい棒２７から外れないようにするためである。
【００２７】
なお、本実施例ではふるい棒２７の断面形状を円形にしているが（図５〜図８参照）、例えば正三角形、正方形、正六角形などの他の形状としてもよい。
【００２８】
棒支持板２８は、複数本のふるい棒２７を平行に支持するための支持部材である。また棒間隔規制板２９は平行に支持される複数本のふるい棒２７どうしの間隔を所定間隔に隔てて配置するための間隔規制部材である。棒支持板２８と棒間隔規制板２９の形状、構造は図７（図１０）に示すようになっている。なお図７では、棒支持板２８の裏側（図の紙面に向かう側）に重ねて固定される棒間隔規制板２９の輪郭を透視した状態で示してある。
【００２９】
棒支持板２８は小判形に形成されており、中央の左右両側に孔２８ａ，２８ｂが形成されている。この孔２８ａ，２８ｂのそれぞれに回転軸８，９の端部（小径部）が挿通される。後述のように上板２３に固定された棒支持板２８がバイブレータ２４の駆動により振動しても、孔２８ａ，２８ｂの縁が回転軸８，９の端部の外周面に当たったり擦ったりしないようにする。このために孔２８ａ，２８ｂの径も回転軸８，９の端部の径より適当に大きくする。
【００３０】
また、棒支持板２８にはスリット２８ｃが形成されており、これによりふるい棒２７の端部を受けて支持する。スリット２８ｃの幅はふるい棒２７の径よりごく僅かに大きい。スリット２８ｃは３の字を上向きに倒したような形状に形成されている。すなわち、スリット２８ｃは、それぞれ孔２８ａ，２８ｂを中心とする一定半径の２つの円弧を結んだ線に沿って延びている。そして、前記２つの円弧を結んだ線の下半部全体に渡り、さらに下半部の両端から所定角度（図７では４５°程度）分だけ上がった所まで延びている。孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅方向（上下方向）の中央の所までの寸法Ｄ１（図１０）はゴム車１８，１９の半径Ｒ１（孔１８ｂ，１９ｂの中心から突起１８ａ，１９ａの先端までの寸法）に等しいか、略等しいものとする。また、孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅の内側の縁までの寸法Ｄ２は回転軸８，９の中心からロッド１０，１１の先端までの寸法Ｄ３より僅かに大きくする。
【００３１】
また、棒支持板２８の周縁部には、棒支持板２８を上板２３に対してネジ止めで固定するための複数の孔２８ｄが形成されている。
【００３２】
一方、棒間隔規制板２９は、スリット２８ｃにおいて孔２８ａ，２８ｂの中心どうしを結ぶ水平線から下の部分の形状に対応した形状をなす細長い板として形成されている。すなわち上述した２つの円弧を結ぶ線の下半部の形状をなす細長い板として形成されている。棒間隔規制板２９の内側の縁の線により描かれる円弧の半径は、孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅の中央の所までの寸法（Ｄ１）に等しい。そして棒間隔規制板２９の内側の縁には、それぞれふるい棒２７を位置決めするための複数の溝２９ａが前記縁の線の円弧の周方向に一定角度θ１の間隔で形成されている。
【００３３】
棒間隔規制板２９は、図７に示す位置で棒支持板２８の裏側（ゴム車１８，１９側）に重ねられ、図示していないねじ止めなどの固定手段で固定される。固定された状態では、棒間隔規制板２９の内側の縁の円弧の線が孔２８ａ，２８ｂの中心どうしを結ぶ水平線以下の部分でスリット２８ｃの幅の中央を通る線に一致している。
【００３４】
このように棒間隔規制板２９を固定した棒支持板２８が図１、図２に示す位置で上板２３に対してねじ止めなどで固定される。その固定位置は、回転軸８，９のロッド１０，１１を設けた大径部の両端の外側近傍のそれぞれであってゴム車１８，１９の内側の位置である。固定された両側の棒支持板２８により、ロッド１０，１１の回転スペースの図１，図２中で左右両側（回転軸８，９の軸方向の両側）が覆われる。
【００３５】
このように固定された両側の支持板２８に対して複数本のふるい棒２７が取り付けられる。すなわち、ふるい棒２７の両端部のそれぞれを両側の棒支持板２８のスリット２８ｃ内の溝２９ａ部分に挿通する（図７参照）。そして外側に突出した部分にナット２７ａを２つねじ込んで抜け止めする（図２、図１０参照）。こうして複数のふるい棒２７が、各ふるい棒間に隙間ができるように所定間隔隔てて配置され、各ふるい棒は棒支持板２８に対して回転可能に取り付けられる。
【００３６】
なお、図７では、溝２９ａが分かり易く見えるように、一部の溝２９ａについてはふるい棒２７を挿通していない状態を示してある。実際には溝２９ａの全部にふるい棒２７が挿通される。また、図示していないが、ふるい棒２７の両端部のみならず、中間部の１箇所ないし複数箇所においてもふるい棒２７を回転可能に支持するようにしてもよい。
【００３７】
上記のような構造により、複数本のふるい棒２７が図５に示す配置で支持される。すなわち、複数本のふるい棒２７は、ロッド１０，１１の回転スペースの下側に面し、ロッド１０，１１の先端の回転軌跡を結ぶ線の下半部の外側に沿って、互いに所定間隔で平行に支持される。また、図２に示すようにふるい棒２７は回転軸８，９の軸方向に沿うように配置される。
【００３８】
なお、棒間隔規制板２９は、詳しく図示していない構造により、棒支持板２８に対して簡単に着脱可能、すなわち簡単に交換可能なものとする。そして棒間隔規制板２９として、溝２９ａの間隔が互いに異なる複数種類のものを用意しておく。たとえば図７に示した棒間隔規制板２９は溝２９ａの間隔の角度がθ１だが、図８に示したように溝２９ａの間隔の角度がθ１より大きなθ２であるものも用意しておく。そして図７と図８の２種類の棒間隔規制板２９の内でいずれか一方を選択して、棒支持板２８に固定して使用するようにする。これにより、溝２９ａの間隔、つまりふるい棒２７の間隔を２種類のいずれかに可変に設定できる。このようにして、ふるいを構成するふるい棒２７の間隔を複数種類に可変に設定できる。
【００３９】
なお、図７の例では、溝２９ａの数とふるい棒２７の数が等しく、溝２９ａの全部にふるい棒２７の全部を入れて、ふるい棒２７が余らないものとする。これに対して、図８の例では、溝２９ａの間隔の角度θ２が図７の場合のθ１より大きい。このため、溝２９ａの数が図７の場合より少なくなり、ふるい棒２７が溝２８ａのそれぞれに入り切らずに余ってしまう。この場合、余ったふるい棒を図８中に符号２７´で示すように配置する。すなわち、スリット２８ｃにおいて棒間隔規制板２９の両端より上方に延びる両端部の一方（両方でもよい）中に、余ったふるい棒２７´を退避させて保持しておく。
【００４０】
また、例えば図７の例において、ふるい棒２７の半数のみを溝２９ａに対して１つ置きにのみ入れ、余った半数のふるい棒２７をスリット２８ｃの両端部中に退避させるようなこともできる。この場合、ふるいに使用されるふるい棒２７の間隔は図７の例の２倍になる。このように、複数の溝２９ａに対する複数本のふるい棒２７の配置の仕方を変更することによっても、ふるいに使用されるふるい棒２７の間隔を可変に設定することができる。
【００４１】
次に本実施例の粉砕機による固形物の塊の粉砕動作について説明する。粉砕動作時には、径が例えば数ｃｍ〜数十ｃｍの固形物の塊が投入口２３ａから筐体２２内に順次投入されると共に、モータ１７が駆動される。それにより、回転軸８，９が互いに逆方向に回転してロッド１０，１１どうし、及びゴム車１８，１９どうしが互いに逆方向に回転する。そして、回転するゴム車１８，１９の突起１８ａ，１９ａがふるい棒２７のそれぞれの両端部のナット２７ａ部分あるいはふるい棒自体を擦ることにより、ふるい棒２７のそれぞれが回転する。また、モータ１７と共にバイブレータ２４が駆動され、これにより筐体２２の全体が振動する。
【００４２】
投入された固形物の塊は、回転する複数のロッド１０，１１により連続的に繰り返し打撃されたり加圧されたりして力を加えられ、順次、粒状に粉砕されていく。粒状に粉砕された粉砕物は攪拌されながら力を加えられて、より小さな粒状へと粉砕されていく。ここで、螺旋形の線上に並ぶように配置された複数のロッド１０，１１がスクリューと同様に作用する。これにより、固形物の塊は順次粒状に粉砕され攪拌されながら回転軸８，９に沿って図１〜図４中で左方向に搬送される。その間に、粉砕物の内で径がふるい棒２７どうしの隙間の寸法より小さい粒状のものが攪拌によってふるい棒２７の所へ移動したときにふるい棒２７どうしの隙間を通って筐体２２外へふるい落とされる。そして、筐体２２の下方に配置された不図示の外部のベルトコンベア上に排出される。すなわち、ふるいを介して、粉砕物の内から径が一定以下の粒状の物だけが取り出されて筐体２２外に排出される。排出された粒状のものはベルトコンベアにより別の場所に搬送される。
【００４３】
ここで、ふるい棒２７のそれぞれは、バイブレータ２４の駆動により振動しているとともに、ゴム車１８，１９に擦られて回転している。これにより、上記径が一定以下の粒状の物がふるい棒２７どうしの間の隙間に詰まることがなく、順次滞りなくスムーズに隙間を通って落下する。さらに、筐体２２全体の振動によってもふるいの作用が促進され、径が一定以下の粒状の物が順次滞りなくスムーズに排出される。このように径が一定以下の粒状のものがスムーズに効率良く排出されるので、筐体２２内に残っている径が大きな粉砕物の粉砕も効率良く行うことができる。
【００４４】
ところで、上記粉砕動作中に、回転軸８，９は、５：４の回転数比で互いに不等速で回転している。このため、回転軸８，９の軸方向に同じ位置で対向するロッド１０，１１どうしは、回転に伴って互いに接近、離間する動作を繰り返す。これにより、互いに固形物が付着している場合は、互いに相手に付着した固形物を掻き落すことができる。上記回転数比とロッド１０，１１の先述した角度ピッチ比が同じであることにより、ロッド１０，１１どうしが衝突することはない。また、回転軸８，９の回転に伴ってロッド１０，１１の先端部が互いに相手の回転軸９，８の大径部の外周面の近傍を通過する。このため、回転軸８，９の大径部の外周面に固形物が付着していたらロッド１１，１０により掻き落とすことができる。このようにしてセルフクリーニングを行うことができる。したがって、固形物が水分を含むなどして付着性が強い場合でも粉砕動作を支障なく、効率良く行うことができる。
【００４５】
以上のようにして、本実施例の固形物粉砕機によれば、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら粉砕物から径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる。しかも本実施例の固形物粉砕機の構成は簡単で安価に実現することができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、前述のように、ふるいを構成するふるい棒２７どうしの間隔を可変に設定することができる。そして、これにより、排出する粒状の物の径の上限の寸法を可変に設定することができる。
【００４７】
以上に説明した実施例では、筐体２２のふるいは複数本の棒（ふるい棒２７）を平行に支持した構成としたが、ふるいの構成はこれに限らないことは勿論である。たとえば、複数本の線材を格子状ないし網状の配置で支持した構成などが考えられる。
【００４８】
また、実施例では２本の回転軸８，９を設けるものとしたが、３本以上の複数本設けてもよい。
【００４９】
また、実施例では、固形物の塊の粉砕物を回転軸８，９に沿った一方向（図４中で左方向）に搬送するものとしたが、回転軸８，９に沿って互いに逆方向に搬送して循環させるようにすることもできる。そのようにするには、螺旋形の線に沿って並べるロッド１０，１１の配置を変更する。すなわち、ロッド１０については、図４中で回転軸８の大径部の左端部において螺旋形の巻回の向きを図示の向きと逆向きにする。また、ロッド１１については、図４中で回転軸９の大径部の右端部以外において螺旋形の巻回の向きを図示の向きと逆向きにする。このように、粉砕物を粉砕しながら搬送する搬送の仕方は実施例のものに限らず、粉砕する固形物の塊の特性に応じて適当なものに選択すればよい。
【００５０】
なお、上述した実施例では、回転軸８、９の外周面に設けられた突起部材としてロッド１０、１１を例示したが、本発明は、これに限定されず、図１１に示したように、ロッドに代えてパドル４０、４１を回転軸８、９に設けるようにしてもよい。
【００５１】
図１１に示した例では、回転軸８には、パドル４０がそれぞれ９０度の角度ピッチずらして螺旋状に立設されており、回転軸９には、パドル４１がそれぞれ７２度の角度ピッチずらして回転軸８の螺旋とは逆螺旋状に立設されている。パドル４０、４１の角度ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比と同比となっており、また、パドル４０が形成する螺旋ピッチとパドル４１が形成する螺旋ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比の逆比となっているので、ロッドの場合と同様に、セルフクリーニング効果が得られるとともに、パドルはロッドよりも攪拌、粉砕効果が大きく、効率的に固形物を粒状に粉砕して排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例による固形物粉砕機の全体の構成を示すもので、一方の回転軸８に沿った縦断側面図である。
【図２】図１中の粉砕部筐体２２の部分の拡大図である。
【図３】図１中で粉砕部筐体２２とゴム車１８，１９を取り払った状態を示す縦断側面図である。
【図４】実施例の固形物粉砕機の回転軸８，９に沿った横断平面図である。
【図５】図１中の矢印Ａによる矢視図である。
【図６】図１中の矢印Ｂによる矢視図である。
【図７】棒支持板２８と棒間隔規制板２９の形状、構造と、ふるい棒２７の配置を示す説明図である。
【図８】棒支持板２８と、異なる棒間隔規制板２９の形状、構造と、ふるい棒２７の配置を示す説明図である。
【図９】ゴム車１８，１９の正面図である。
【図１０】棒支持板２８、棒間隔規制板２９、ふるい棒２７の軸方向の配置を示す説明図である。
【図１１】ロッドに代わりパドルを用いて攪拌、粉砕を行う実施例を示した図４に対応する横断平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ａ 下フレーム
１ｂ 上フレーム
１ｃ〜１ｅ フレームスタンド
２，３ 軸受スタンド
４〜７ 軸受
８，９ 回転軸
１０，１１ ロッド
１２，１３ ギア
１４，１５ 軸継手
１６ 減速機
１７ モータ
１８，１９ ゴム車
２０ 支持台
２１ 防振ゴム
２２ 粉砕部筐体
２３ 上板
２３ａ 固形物の塊の投入口
２４ バイブレータ
２５，２６ 側板
２７ ふるい棒
２８ 棒支持板
２９ 棒間隔規制板
４０、４１ パドル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固形部粉砕機、更に詳細には、固液分離で脱水した後の板状固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
径が例えば数ｃｍ〜数十ｃｍの固形物の塊を順次投入し、径が一定以下、例えば５ｍｍ程度以下の粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機の需要がある。この固形物粉砕機の粉砕機構の構成として、本出願人が先に提案した混練装置の混練機構の構成を利用することが考えられる（特許文献１及び２参照）。その混練装置は、粉状物質と液体の混合物を攪拌して混練するものである。そして、混練機構の構成として、互いに平行に架設された２本の回転軸を有し、回転軸のそれぞれの外周面にはロッドやパドルなどの混練部材（突起部材）が複数立設されている。そして、２本の回転軸を互いに逆方向に回転させることにより、それぞれの混練部材が粉状物質と液体の混合物を攪拌し、回転軸の軸方向に搬送しながら混練する。そのとき２本の回転軸の混練部材が互いに相手の回転軸の外周面および混練部材に付着した混練物を掻き落とす、いわゆるセルフクリーニングを行うように構成することもできる。
【０００３】
このような混練機構の構成を固形物粉砕機の粉砕機構に利用すれば、回転する２本の回転軸の複数の混練部材が固形物の塊に対して連続的に繰り返し力を加えて塊を粒状に粉砕することができる。また、固形物が水分を含むなどして付着性が強い場合でも、上記のセルフクリーニングによって粉砕を支障なく行えると考えられる。
【特許文献１】特開平１０−２７７３７６号公報
【特許文献２】特開２００６−２３９５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のように、混練装置の混練機構の構成を利用すれば、固形物の塊を粒状に粉砕すること自体は可能である。しかし、その構成をそのまま利用するだけでは、固形物の塊を粉砕しながら、粉砕物の内から径が一定以下の粒状のものだけを取り出して排出することはできない。すなわち、排出物の全部について一様に径が一定以下の粒状にすることはできない。そして、排出物の一部は径が前記一定の径より大きな粒ないし塊状となり、他の一部は径が小さくなり過ぎて粉状となり、水分を含む場合は練られた物となってしまう、というようなことが生じてしまう。
【０００５】
そこで、本発明の課題は、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる固形物粉砕機の構成を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するため、本発明による固形物粉砕機は、
投入された固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機であって、
それぞれ外周面に複数の突起部材が立設された水平に延びる複数の回転軸と、
前記複数の回転軸の下方で該回転軸の延びる方向に設けられた複数本の棒からなるふるいと、を有し、
前記ふるいの複数本の棒は、各棒間に隙間が形成されるように互いに所定間隔隔てて配置され、
固形物の塊が前記複数の回転軸の回転駆動で回転する前記複数の突起部材により粉砕され、粉砕された粉砕物が前記複数本の棒間の隙間を通りふるい落とされることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の固形物粉砕機によれば、筐体内に投入された固形物の塊を回転する複数の回転軸の複数の突起部材により粒状に粉砕しながら、ふるいを介して、粉砕物の内から径が一定以下の粒状の物だけを取り出して筐体外に排出することができる。そして、簡単で安価に実現できる構成により、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付した図を参照して、本発明を実施するための最良の形態の実施例を説明する。
【実施例】
【０００９】
図１〜図９は、実施例の固形物粉砕機（以下、単に粉砕機ともいう）の構成を説明するものである。図１〜図４において、１ａは下フレーム、１ｂは上フレーム、１ｃ，１ｄ，１ｅはフレームスタンドである。これらを組み立てて支持部材としてのフレームが構成される。このフレーム上に、粉砕機の粉砕機構などのフレーム以外の構成部材が組み付けられて支持される。なお、不図示の外部のベルトコンベアが下フレーム１ａと上フレーム１ｂの間に、もしくは下フレーム１ａの下に配置される。
【００１０】
上フレーム１ｂ上には軸受スタンド２及び３が固定されており、軸受スタンド２には軸受４，５が固定され、軸受スタンド３には軸受６，７が固定されている（図４参照）。軸受４，６により回転軸８の両端部が回転可能に支持され、また、軸受５，７により回転軸９の両端部が回転可能に支持されている。回転軸８，９は、互いに同じ高さの所で相手の軸方向に沿って平行に並んで水平に支持されている。なお、厳密に同じ高さでなくて略同じ高さでもよく、水平でなくて略水平でもよい。回転軸８，９の図４中で右端部にはギヤ１２，１３が固定されており、互いに噛み合っている。
【００１１】
また、モータ１７と減速機１６のユニットが上フレーム１ｂ上に設けられている。減速機１６の出力軸１６ａは軸継手１５，１４を介して回転軸８の右端部に連結されている。モータ１７の回転駆動力が減速機１６、軸継手１５、１４を介して回転軸８に伝達される。これにより回転軸８が駆動軸として回転駆動される。さらにその回転駆動力がギア１２，１３を介して回転軸９に伝達される。これにより回転軸９が従動軸として回転軸８に従動して回転軸８と逆方向に回転するようになっている。
【００１２】
一方、回転軸８，９の中間部は両端部より径が大きな大径部として形成されている。各回転軸８、９の大径部はそれぞれ同じ径となっている。回転軸８の大径部の外周面には複数のロッド１０が立設され、また、回転軸９の大径部の外周面にも複数のロッド１１が立設されている。ロッド１０，１１は、互いに同じ丸棒状のものであり、粉砕機の後述する粉砕部筐体２２に投入された固形物の塊に対して連続的に繰り返し力を加えて塊を粉砕するための突起部材である。ロッド１０，１１の代わりに例えば長方形の板状など他の形状の突起部材を設けてもよい。
【００１３】
本実施例では、粉砕動作時に回転軸８，９の回転に伴ってセルフクリーニングが行われるように構成する。すなわち、複数のロッド１０，１１どうしが互いに相手の回転軸９，８の大径部の外周面およびロッド１１，１０に付着した固形物を掻き落とすように構成する。このため、本実施例ではロッド１０，１１の配置などが以下のように構成される。
【００１４】
ロッド１０は、１条の螺旋形の線に沿って並ぶように配置されている。すなわち、各ロッド１０は、それぞれ回転軸８の軸方向に所定の等距離隔てて、また周方向に全周の３６０°を８等分する４５°の角度ピッチで螺旋状に並ぶように配置されている（図５参照）。ロッド１１も、基本的にはロッド１０と同様に、回転軸９の軸方向に上記所定の等距離隔てて１条の螺旋形の線に沿って並ぶように配置されている。ただし、周方向には３６０°を１０等分する３６°の角度ピッチで螺旋状に並ぶように配置されている。また、ロッド１１が並ぶ螺旋はロッド１０の並びが形成する螺旋とは逆螺旋となっている。なお、ロッド１０，１１は、互いに回転軸８，９の軸方向に垂直な方向に対向する位置に配置される。
【００１５】
また、回転軸８、９は、回転軸８、９が回転するにつれてロッド１０、１１の先端が対向する回転軸の外周面に近接するような位置に配置される。
【００１６】
また回転軸８，９は互いに不等速で回転されるものとする。そして、回転軸８，９の単位時間あたりの回転数比（ギア１２，１３のギア比の逆数の比）は、上記角度ピッチの比と同比、ここでは４５°：３６°つまり５：４とする。このような構成により、ロッド１０、１１どうしが衝突することがなくなる。また、ロッド１０の並びが形成する螺旋ピッチとロッド１１の並びが形成する螺旋ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比（５：４）と逆比、つまり１：１．２５となり、回転軸８，９の軸方向の搬送速度は同じになる。
【００１７】
なお、ロッド１０，１１の配置などの構成は上記のものに限らないことは勿論である。ロッド１０，１１をそれに沿って並べる螺旋形の線は複数条でもよい。また、上記の角度ピッチの比と回転数比は５：４に限らず、一般的に言うと、Ｎを２以上の整数としてＮ：Ｎ−１とすればよい。
【００１８】
一方、図４中に符号１８及び１９で示すゴムなどの弾性材で構成される弾性車（以下、ゴム車という）が回転軸８，９の両端部で大径部の外側近傍のそれぞれに固定して設けられている。ゴム車１８，１９は、図６及び図９に示すように星形ないしヒトデ形の厚板状に形成されている。ゴム車１８には４つの突起１８ａが周方向に等角度（９０°）間隔で突出して形成されている。ゴム車１９には５つの突起１９ａが周方向に等角度（７２°）間隔で突出して形成されている。ゴム車１８の突起１８ａ間の角度とゴム車１９の突起１９ａ間の角度の比（９０°：７２°）は、回転軸８、９の回転数比と同比（５：４）となっているので、回転軸８、９が回転し、それに同期してゴム車１８、１９が回転しても、それぞれの突起１８ａ、１９ａが衝突することはない。また、ゴム車１８，１９には孔１８ｂ，１９ｂが中央に形成されており、これに回転軸８，９の端部が挿通される。ゴム車１８，１９は、後述するふるい棒２７（図２参照）を回転させるための手段である。ゴム車１８，１９の孔１８ｂ，１９ｂの中心（回転軸８，９の中心）から突起１８ａ，１９ａの先端までの寸法は、回転軸８，９の中心からロッド１０，１１の先端までの寸法より僅かに大きくされている。
【００１９】
また、図１〜図３中に符号２０で示す支持部材である支持台が上フレーム１ｂ上の２箇所（ゴム車１８，１９の外側近傍の下方）に設けられている。支持台２０は、上フレーム１ｂに対して、防振ゴム２１を介して取り付けられている。防振ゴム２１は、後述するバイブレータ２４からの振動を吸収するものであり、防振ゴム２１の代わりにばねなどの他の弾性部材を用いてもよい。
【００２０】
そして、この２つの支持台２０上に、図１及び図２中で符号２２により全体を示す粉砕部筐体（以下、単に筐体という）が支持されている。この筐体２２は、回転軸８，９のロッド１０，１１とゴム車１８，１９を設けた部分を収容している。すなわち、回転軸８，９の回転に伴ってロッド１０，１１とゴム車１８，１９が回転する回転スペースを包囲している。そして、筐体２２には、ロッド１０，１１の回転スペースの下側に面してふるいが設けられている。
【００２１】
筐体２２は、上板２３と側板２５，２６と上記ふるいから構成される。ふるいは、複数本（例えば数十本）のふるい棒２７と、それぞれ２枚の棒支持板２８及び棒間隔規制板２９から構成される。なお、図１ではふるい棒２７の個々の図示は省略し、ふるい棒２７を配置した領域全体の輪郭のみを１点鎖線で示してある。図２ではふるい棒２７の配置領域の下半部のみで個々のふるい棒２７を図示し、配置領域の上半部についてはその輪郭のみを１点鎖線で示してある。
【００２２】
上板２３は、図５及び図６に示すように、ロッド１０，１１とゴム車１８，１９の回転スペースの上側を覆うものである。上板２３は、図５及び図６中の左右の両端部が４分の１の円弧状に湾曲した板状に形成されている。前記湾曲の円弧は、ゴム車１８，１９の回転による突起１８ａ，１９ａの先端の回転軌跡の外側に沿っている。
【００２３】
また、図１及び図２に示すように、側板２５，２６は、回転軸８，９の軸方向に沿った上板２３の長さ方向の両端のそれぞれにボルト締めなどで固定されている。そして、側板２５，２６のそれぞれの下端部が２つの支持台２０のそれぞれにボルト締めなどで固定されることにより、筐体２２の全体が支持台２０上に支持されている。また、側板２５，２６により、ロッド１０，１１とゴム車１８，１９の回転スペースの図１，図２中で左右両側（回転軸８，９の軸方向の両側）が覆われる。
【００２４】
また、図１中で上板２３の右端部の上側には、投入口２３ａが設けられており、ここから不図示の固形物の塊が筐体２２内に投入される。さらに、上板２３の中央部の上側にはバイブレータ２４が固定されており、その駆動により筐体２２の全体が振動するようになっている。
【００２５】
なお、詳しく図示していないが、側板２５，２６は、それぞれの中央部に形成された孔に回転軸８，９の両端部を挿通させて、上板２３の両端に固定される。バイブレータ２４の駆動により側板２５，２６が振動しても、その中央部の孔の縁が回転軸８，９の両端部の外周面に当たったり擦ったりしないようにする。そのため、その孔の径は回転軸８，９の両端部の径より適当に大きくする。
【００２６】
また、ふるいを構成するふるい棒２７は、真直ぐに回転軸８、９が延びる方向、つまり水平に延びており、その長さは回転軸８，９のロッド１０，１１を立設した大径部より少し長い。ふるい棒２７の両端部にはねじ溝が切られており、それぞれに抜け止め用のナット２７ａが２つずつねじ込まれて取り付けられる。組になった２つのナット２７ａは、互いのねじ溝の巻回の向きが逆向きになるようにねじ込まれる。これは後述のように、ナット２７ａが回転するゴム車１８，１９の突起１８ａ，１９ａによって擦られても、ふるい棒２７に対して回転せず、ふるい棒２７から外れないようにするためである。
【００２７】
なお、本実施例ではふるい棒２７の断面形状を円形にしているが（図５〜図８参照）、例えば正三角形、正方形、正六角形などの他の形状としてもよい。
【００２８】
棒支持板２８は、複数本のふるい棒２７を平行に支持するための支持部材である。また棒間隔規制板２９は平行に支持される複数本のふるい棒２７どうしの間隔を所定間隔に隔てて配置するための間隔規制部材である。棒支持板２８と棒間隔規制板２９の形状、構造は図７（図１０）に示すようになっている。なお図７では、棒支持板２８の裏側（図の紙面に向かう側）に重ねて固定される棒間隔規制板２９の輪郭を透視した状態で示してある。
【００２９】
棒支持板２８は小判形に形成されており、中央の左右両側に孔２８ａ，２８ｂが形成されている。この孔２８ａ，２８ｂのそれぞれに回転軸８，９の端部（小径部）が挿通される。後述のように上板２３に固定された棒支持板２８がバイブレータ２４の駆動により振動しても、孔２８ａ，２８ｂの縁が回転軸８，９の端部の外周面に当たったり擦ったりしないようにする。このために孔２８ａ，２８ｂの径も回転軸８，９の端部の径より適当に大きくする。
【００３０】
また、棒支持板２８にはスリット２８ｃが形成されており、これによりふるい棒２７の端部を受けて支持する。スリット２８ｃの幅はふるい棒２７の径よりごく僅かに大きい。スリット２８ｃは３の字を上向きに倒したような形状に形成されている。すなわち、スリット２８ｃは、それぞれ孔２８ａ，２８ｂを中心とする一定半径の２つの円弧を結んだ線に沿って延びている。そして、前記２つの円弧を結んだ線の下半部全体に渡り、さらに下半部の両端から所定角度（図７では４５°程度）分だけ上がった所まで延びている。孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅方向（上下方向）の中央の所までの寸法Ｄ１（図１０）はゴム車１８，１９の半径Ｒ１（孔１８ｂ，１９ｂの中心から突起１８ａ，１９ａの先端までの寸法）に等しいか、略等しいものとする。また、孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅の内側の縁までの寸法Ｄ２は回転軸８，９の中心からロッド１０，１１の先端までの寸法Ｄ３より僅かに大きくする。
【００３１】
また、棒支持板２８の周縁部には、棒支持板２８を上板２３に対してネジ止めで固定するための複数の孔２８ｄが形成されている。
【００３２】
一方、棒間隔規制板２９は、スリット２８ｃにおいて孔２８ａ，２８ｂの中心どうしを結ぶ水平線から下の部分の形状に対応した形状をなす細長い板として形成されている。すなわち上述した２つの円弧を結ぶ線の下半部の形状をなす細長い板として形成されている。棒間隔規制板２９の内側の縁の線により描かれる円弧の半径は、孔２８ａ，２８ｂの中心からスリット２８ｃの幅の中央の所までの寸法（Ｄ１）に等しい。そして棒間隔規制板２９の内側の縁には、それぞれふるい棒２７を位置決めするための複数の溝２９ａが前記縁の線の円弧の周方向に一定角度θ１の間隔で形成されている。
【００３３】
棒間隔規制板２９は、図７に示す位置で棒支持板２８の裏側（ゴム車１８，１９側）に重ねられ、図示していないねじ止めなどの固定手段で固定される。固定された状態では、棒間隔規制板２９の内側の縁の円弧の線が孔２８ａ，２８ｂの中心どうしを結ぶ水平線以下の部分でスリット２８ｃの幅の中央を通る線に一致している。
【００３４】
このように棒間隔規制板２９を固定した棒支持板２８が図１、図２に示す位置で上板２３に対してねじ止めなどで固定される。その固定位置は、回転軸８，９のロッド１０，１１を設けた大径部の両端の外側近傍のそれぞれであってゴム車１８，１９の内側の位置である。固定された両側の棒支持板２８により、ロッド１０，１１の回転スペースの図１，図２中で左右両側（回転軸８，９の軸方向の両側）が覆われる。
【００３５】
このように固定された両側の支持板２８に対して複数本のふるい棒２７が取り付けられる。すなわち、ふるい棒２７の両端部のそれぞれを両側の棒支持板２８のスリット２８ｃ内の溝２９ａ部分に挿通する（図７参照）。そして外側に突出した部分にナット２７ａを２つねじ込んで抜け止めする（図２、図１０参照）。こうして複数のふるい棒２７が、各ふるい棒間に隙間ができるように所定間隔隔てて配置され、各ふるい棒は棒支持板２８に対して回転可能に取り付けられる。
【００３６】
なお、図７では、溝２９ａが分かり易く見えるように、一部の溝２９ａについてはふるい棒２７を挿通していない状態を示してある。実際には溝２９ａの全部にふるい棒２７が挿通される。また、図示していないが、ふるい棒２７の両端部のみならず、中間部の１箇所ないし複数箇所においてもふるい棒２７を回転可能に支持するようにしてもよい。
【００３７】
上記のような構造により、複数本のふるい棒２７が図５に示す配置で支持される。すなわち、複数本のふるい棒２７は、ロッド１０，１１の回転スペースの下側に面し、ロッド１０，１１の先端の回転軌跡を結ぶ線の下半部の外側に沿って、互いに所定間隔で平行に支持される。また、図２に示すようにふるい棒２７は回転軸８，９の軸方向に沿うように配置される。
【００３８】
なお、棒間隔規制板２９は、詳しく図示していない構造により、棒支持板２８に対して簡単に着脱可能、すなわち簡単に交換可能なものとする。そして棒間隔規制板２９として、溝２９ａの間隔が互いに異なる複数種類のものを用意しておく。たとえば図７に示した棒間隔規制板２９は溝２９ａの間隔の角度がθ１だが、図８に示したように溝２９ａの間隔の角度がθ１より大きなθ２であるものも用意しておく。そして図７と図８の２種類の棒間隔規制板２９の内でいずれか一方を選択して、棒支持板２８に固定して使用するようにする。これにより、溝２９ａの間隔、つまりふるい棒２７の間隔を２種類のいずれかに可変に設定できる。このようにして、ふるいを構成するふるい棒２７の間隔を複数種類に可変に設定できる。
【００３９】
なお、図７の例では、溝２９ａの数とふるい棒２７の数が等しく、溝２９ａの全部にふるい棒２７の全部を入れて、ふるい棒２７が余らないものとする。これに対して、図８の例では、溝２９ａの間隔の角度θ２が図７の場合のθ１より大きい。このため、溝２９ａの数が図７の場合より少なくなり、ふるい棒２７が溝２８ａのそれぞれに入り切らずに余ってしまう。この場合、余ったふるい棒を図８中に符号２７´で示すように配置する。すなわち、スリット２８ｃにおいて棒間隔規制板２９の両端より上方に延びる両端部の一方（両方でもよい）中に、余ったふるい棒２７´を退避させて保持しておく。
【００４０】
また、例えば図７の例において、ふるい棒２７の半数のみを溝２９ａに対して１つ置きにのみ入れ、余った半数のふるい棒２７をスリット２８ｃの両端部中に退避させるようなこともできる。この場合、ふるいに使用されるふるい棒２７の間隔は図７の例の２倍になる。このように、複数の溝２９ａに対する複数本のふるい棒２７の配置の仕方を変更することによっても、ふるいに使用されるふるい棒２７の間隔を可変に設定することができる。
【００４１】
次に本実施例の粉砕機による固形物の塊の粉砕動作について説明する。粉砕動作時には、径が例えば数ｃｍ〜数十ｃｍの固形物の塊が投入口２３ａから筐体２２内に順次投入されると共に、モータ１７が駆動される。それにより、回転軸８，９が互いに逆方向に回転してロッド１０，１１どうし、及びゴム車１８，１９どうしが互いに逆方向に回転する。そして、回転するゴム車１８，１９の突起１８ａ，１９ａがふるい棒２７のそれぞれの両端部のナット２７ａ部分あるいはふるい棒自体を擦ることにより、ふるい棒２７のそれぞれが回転する。また、モータ１７と共にバイブレータ２４が駆動され、これにより筐体２２の全体が振動する。
【００４２】
投入された固形物の塊は、回転する複数のロッド１０，１１により連続的に繰り返し打撃されたり加圧されたりして力を加えられ、順次、粒状に粉砕されていく。粒状に粉砕された粉砕物は攪拌されながら力を加えられて、より小さな粒状へと粉砕されていく。ここで、螺旋形の線上に並ぶように配置された複数のロッド１０，１１がスクリューと同様に作用する。これにより、固形物の塊は順次粒状に粉砕され攪拌されながら回転軸８，９に沿って図１〜図４中で左方向に搬送される。その間に、粉砕物の内で径がふるい棒２７どうしの隙間の寸法より小さい粒状のものが攪拌によってふるい棒２７の所へ移動したときにふるい棒２７どうしの隙間を通って筐体２２外へふるい落とされる。そして、筐体２２の下方に配置された不図示の外部のベルトコンベア上に排出される。すなわち、ふるいを介して、粉砕物の内から径が一定以下の粒状の物だけが取り出されて筐体２２外に排出される。排出された粒状のものはベルトコンベアにより別の場所に搬送される。
【００４３】
ここで、ふるい棒２７のそれぞれは、バイブレータ２４の駆動により振動しているとともに、ゴム車１８，１９に擦られて回転している。これにより、上記径が一定以下の粒状の物がふるい棒２７どうしの間の隙間に詰まることがなく、順次滞りなくスムーズに隙間を通って落下する。さらに、筐体２２全体の振動によってもふるいの作用が促進され、径が一定以下の粒状の物が順次滞りなくスムーズに排出される。このように径が一定以下の粒状のものがスムーズに効率良く排出されるので、筐体２２内に残っている径が大きな粉砕物の粉砕も効率良く行うことができる。
【００４４】
ところで、上記粉砕動作中に、回転軸８，９は、５：４の回転数比で互いに不等速で回転している。このため、回転軸８，９の軸方向に同じ位置で対向するロッド１０，１１どうしは、回転に伴って互いに接近、離間する動作を繰り返す。これにより、互いに固形物が付着している場合は、互いに相手に付着した固形物を掻き落すことができる。上記回転数比とロッド１０，１１の先述した角度ピッチ比が同じであることにより、ロッド１０，１１どうしが衝突することはない。また、回転軸８，９の回転に伴ってロッド１０，１１の先端部が互いに相手の回転軸９，８の大径部の外周面の近傍を通過する。このため、回転軸８，９の大径部の外周面に固形物が付着していたらロッド１１，１０により掻き落とすことができる。このようにしてセルフクリーニングを行うことができる。したがって、固形物が水分を含むなどして付着性が強い場合でも粉砕動作を支障なく、効率良く行うことができる。
【００４５】
以上のようにして、本実施例の固形物粉砕機によれば、投入された固形物の塊を粒状に粉砕しながら粉砕物から径が一定以下の粒状の物だけを取り出して排出する動作を効率よく行うことができる。しかも本実施例の固形物粉砕機の構成は簡単で安価に実現することができる。
【００４６】
また、本実施例によれば、前述のように、ふるいを構成するふるい棒２７どうしの間隔を可変に設定することができる。そして、これにより、排出する粒状の物の径の上限の寸法を可変に設定することができる。
【００４７】
以上に説明した実施例では、筐体２２のふるいは複数本の棒（ふるい棒２７）を平行に支持した構成としたが、ふるいの構成はこれに限らないことは勿論である。たとえば、複数本の線材を格子状ないし網状の配置で支持した構成などが考えられる。
【００４８】
また、実施例では２本の回転軸８，９を設けるものとしたが、３本以上の複数本設けてもよい。
【００４９】
また、実施例では、固形物の塊の粉砕物を回転軸８，９に沿った一方向（図４中で左方向）に搬送するものとしたが、回転軸８，９に沿って互いに逆方向に搬送して循環させるようにすることもできる。そのようにするには、螺旋形の線に沿って並べるロッド１０，１１の配置を変更する。すなわち、ロッド１０については、図４中で回転軸８の大径部の左端部において螺旋形の巻回の向きを図示の向きと逆向きにする。また、ロッド１１については、図４中で回転軸９の大径部の右端部以外において螺旋形の巻回の向きを図示の向きと逆向きにする。このように、粉砕物を粉砕しながら搬送する搬送の仕方は実施例のものに限らず、粉砕する固形物の塊の特性に応じて適当なものに選択すればよい。
【００５０】
なお、上述した実施例では、回転軸８、９の外周面に設けられた突起部材としてロッド１０、１１を例示したが、本発明は、これに限定されず、図１１に示したように、ロッドに代えてパドル４０、４１を回転軸８、９に設けるようにしてもよい。
【００５１】
図１１に示した例では、回転軸８には、パドル４０がそれぞれ９０度の角度ピッチずらして螺旋状に立設されており、回転軸９には、パドル４１がそれぞれ７２度の角度ピッチずらして回転軸８の螺旋とは逆螺旋状に立設されている。パドル４０、４１の角度ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比と同比となっており、また、パドル４０が形成する螺旋ピッチとパドル４１が形成する螺旋ピッチの比は、回転軸８、９の回転数比の逆比となっているので、ロッドの場合と同様に、セルフクリーニング効果が得られるとともに、パドルはロッドよりも攪拌、粉砕効果が大きく、効率的に固形物を粒状に粉砕して排出することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例による固形物粉砕機の全体の構成を示すもので、一方の回転軸８に沿った縦断側面図である。
【図２】図１中の粉砕部筐体２２の部分の拡大図である。
【図３】図１中で粉砕部筐体２２とゴム車１８，１９を取り払った状態を示す縦断側面図である。
【図４】実施例の固形物粉砕機の回転軸８，９に沿った横断平面図である。
【図５】図１中の矢印Ａによる矢視図である。
【図６】図１中の矢印Ｂによる矢視図である。
【図７】棒支持板２８と棒間隔規制板２９の形状、構造と、ふるい棒２７の配置を示す説明図である。
【図８】棒支持板２８と、異なる棒間隔規制板２９の形状、構造と、ふるい棒２７の配置を示す説明図である。
【図９】ゴム車１８，１９の正面図である。
【図１０】棒支持板２８、棒間隔規制板２９、ふるい棒２７の軸方向の配置を示す説明図である。
【図１１】ロッドに代わりパドルを用いて攪拌、粉砕を行う実施例を示した図４に対応する横断平面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１ａ 下フレーム
１ｂ 上フレーム
１ｃ〜１ｅ フレームスタンド
２，３ 軸受スタンド
４〜７ 軸受
８，９ 回転軸
１０，１１ ロッド
１２，１３ ギア
１４，１５ 軸継手
１６ 減速機
１７ モータ
１８，１９ ゴム車
２０ 支持台
２１ 防振ゴム
２２ 粉砕部筐体
２３ 上板
２３ａ 固形物の塊の投入口
２４ バイブレータ
２５，２６ 側板
２７ ふるい棒
２８ 棒支持板
２９ 棒間隔規制板
４０、４１ パドル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
投入された固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機であって、
それぞれ外周面に複数の突起部材が立設された水平に延びる複数の回転軸と、
前記複数の回転軸の下方で該回転軸の延びる方向に設けられた複数本の棒からなるふるいと、を有し、
前記ふるいの複数本の棒は、各棒間に隙間が形成されるように互いに所定間隔隔てて配置され、
固形物の塊が前記複数の回転軸の回転駆動で回転する前記複数の突起部材により粉砕され、粉砕された粉砕物が前記複数本の棒間の隙間を通りふるい落とされることを特徴とする固形物粉砕機。
【請求項２】
前記複数本の棒が水平軸を中心に回転されることを特徴とする請求項１に記載の固形物粉砕機。
【請求項３】
前記複数本の棒が前記複数の回転軸の回転と同期して回転されることを特徴とする請求項２に記載の固形物粉砕機。
【請求項４】
前記複数本の棒を隔てる間隔を可変に設定できることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項５】
前記ふるいに振動が与えられることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項６】
前記複数の回転軸は互いには逆方向に回転される第１と第２の回転軸からなり、第１の回転軸に立設された突起部材は第１の角度ピッチずらして螺旋状に配置され、第２の回転軸に立設された突起部材は第２の角度ピッチずらして第１の回転軸の突起部材が形成する螺旋状とは逆螺旋状に配置され、前記第１と第２の角度ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と同比で、第１の回転軸の突起部材が形成する螺旋ピッチと第２の回転軸の突起部材が形成する螺旋ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と逆比になっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項７】
前記第１と第２の回転軸は、各回転軸が回転するにつれて各回転軸に立設された突起部材の先端が、対向する回転軸の外周面に近接する位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の固形物粉砕機。
【請求項８】
前記ふるいの複数の棒は、各回転軸の回転中心を中心とする円弧に沿って配置され、前記回転軸に取り付けられて回転する弾性車により擦られて回転することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項９】
前記第１と第２の回転軸に立設された突起部材が、ロッドあるいはパドルであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項１】
投入された固形物の塊を粒状に粉砕して排出する固形物粉砕機であって、
それぞれ外周面に複数の突起部材が立設された水平に延びる複数の回転軸と、
前記複数の回転軸の下方で該回転軸の延びる方向に設けられた複数本の棒からなるふるいと、を有し、
前記ふるいの複数本の棒は、各棒間に隙間が形成されるように互いに所定間隔隔てて配置され、
固形物の塊が前記複数の回転軸の回転駆動で回転する前記複数の突起部材により粉砕され、粉砕された粉砕物が前記複数本の棒間の隙間を通りふるい落とされることを特徴とする固形物粉砕機。
【請求項２】
前記複数本の棒が水平軸を中心に回転されることを特徴とする請求項１に記載の固形物粉砕機。
【請求項３】
前記複数本の棒が前記複数の回転軸の回転と同期して回転されることを特徴とする請求項２に記載の固形物粉砕機。
【請求項４】
前記複数本の棒を隔てる間隔を可変に設定できることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項５】
前記ふるいに振動が与えられることを特徴とする請求項１から４までのいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項６】
前記複数の回転軸は互いには逆方向に回転される第１と第２の回転軸からなり、第１の回転軸に立設された突起部材は第１の角度ピッチずらして螺旋状に配置され、第２の回転軸に立設された突起部材は第２の角度ピッチずらして第１の回転軸の突起部材が形成する螺旋状とは逆螺旋状に配置され、前記第１と第２の角度ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と同比で、第１の回転軸の突起部材が形成する螺旋ピッチと第２の回転軸の突起部材が形成する螺旋ピッチの比は第１と第２の回転軸の回転数比と逆比になっていることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項７】
前記第１と第２の回転軸は、各回転軸が回転するにつれて各回転軸に立設された突起部材の先端が、対向する回転軸の外周面に近接する位置に配置されることを特徴とする請求項６に記載の固形物粉砕機。
【請求項８】
前記ふるいの複数の棒は、各回転軸の回転中心を中心とする円弧に沿って配置され、前記回転軸に取り付けられて回転する弾性車により擦られて回転することを特徴とする請求項２から７のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【請求項９】
前記第１と第２の回転軸に立設された突起部材が、ロッドあるいはパドルであることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の固形物粉砕機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−３６１７０（Ｐ２０１０−３６１７０Ａ）
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０５４７６（Ｐ２００８−２０５４７６）
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（５９４１４８５２０）株式会社新日南 (11)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１８日（２０１０．２．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月８日（２００８．８．８）
【出願人】（５９４１４８５２０）株式会社新日南 (11)
【Ｆターム（参考）】
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