JP4010163B2 - 破砕機用刃物 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は産業廃棄物等の各種廃棄物を破砕する一軸破砕機等の破砕機で用いる刃物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一例として一軸破砕機について示すと、該一軸破砕機は、図５乃至図７で概略を示す如く、架台３上に、前後方向（矢印Ｘ方向）に延びるようにしたケーシング２を設置し、該ケーシング２の上面板２ａの前部側位置に投入口４を開口させて、該投入口４部にホッパ５の下端を取り付け、且つ上記ケーシング２内の所要高さ位置に、前端が上記投入口４の中央部付近の下部領域まで張り出すように台板１を前後方向に水平に設け、該台板１の前端部とケーシング２の前壁板２ｂとの間に、回転駆動されるようにして左右方向に配置したローター８と、該ローター８の外周面部に取り付けた多数の回転刃７と、上記ローター８を前後で挟む位置となる台板１の前端部とケーシング前壁板２ｂの内面部に上記回転刃７と所要のクリアランスをもって対峙するように取り付けた固定刃９とからなる破砕部６を設け、更に、上記台板１上に、プッシャブロック１１を配置し、該台板１上に前後方向に配した伸縮アクチュエータ１０の伸縮作動でプッシャブロック１１がガイドレール１２に沿い台板１上を前進、後退させられるようにし、ホッパ５から投入口４を通して台板１上に投入された廃棄物１３を、伸縮アクチュエータ１０の作動により前進させられたプッシャブロック１１でローター８へ向け押圧して破砕部６により破砕できるようにしてあり、該破砕部６で破砕された廃棄物１３は、ローター８の下側に配置されたスクリーン１４を通り抜けて排出口１５から排出させるようにしてある。
【０００３】
上記破砕部６は、図６及び図７に拡大して示す如く、ローター８の外周面に、周方向に沿うＶ溝８ａを、長手方向へ所定のピッチで多数設け、該各Ｖ溝８ａに複数個の回転刃７を取り付け、一方、固定刃９には、上記ローター８のＶ溝８ａと対応するようにした鋸状の刃先９ａを設けた構成としてある。又、上記回転刃７は、正四角柱形状の母材（ホルダ）１６と、該母材１６の長さ方向の一端面となる先端面に対応する形状として母材１６の先端面に配置する刃材（超硬チップ）１７とからなり、母材１６に対する刃材１７の取付位置（向き）を９０゜ずつ変えることで、刃材１７の４つのエッジ部を刃先として使用することができるようにするために、刃材１７の中央部に座刳り部１８ａ付きのボルト孔１８を設けて、該ボルト孔１８を通してボルト１９を母材１６のボルト穴２０に締め込むことで刃材１７を母材１６に取り付けるようにしてあり、更に、母材１６の長さ方向中央部の対角線方向に、一端部に座刳り部２１ａを形成したボルト挿通孔２１を設けて、該ボルト挿通孔２１に通したボルト２２をローター８のＶ溝８ａ底部のボルト穴２３に締め込むことで母材１６をローター８に取り付けるようにしてある。
【０００４】
上記一軸破砕機では、廃棄物１３として、紙、プラスチックフィルム等の原料や自動車部品のような硬質プラスチック等の原料を破砕しているが、この際、ボルトや工具等の金属異物が混入していることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これら破砕原料中の金属異物を事前に１００％除去することは困難であり、又、その選別のためには、破砕が必要となり、二軸破砕機等の前処理機により粗破砕、粗選別を行うことが必要となることから、これまでは、そのまま破砕するようにしているため、破砕部６の刃、特に、回転刃７の刃材１７が衝撃を受けることにより、刃先が次々に欠け落ち、該欠け落ちた刃先で次々に刃材１７を傷めていくこと（刃の自爆）になる。
【０００６】
したがって、従来では、上記したように、母材１６に対し刃材１７をボルト１９止めとして、刃材１７の刃先が損傷すると、その向きを変えることで対処できるようにしてあり、そのため、刃材１７は厚みを厚くしてボルト止めに適するようにしてあるが、現実には、図８に示す如く、刃先の損傷部からボルト孔１８に向かって亀裂２４が発生していることがほとんどであり、刃材１７の向きを変えても、刃材１７と母材１６との間に隙間やがたが生じ易くなるので、再使用することは困難であった。又、刃材１７が欠け落ちると母材１６も損傷を受け、変形することから、母材１６を交換しなければならなくなり、更に、刃材１７が正常であっても母材１６が変形することもあり、そのような場合、取り付けが不安定となり再使用が困難となり、更に又、刃材１７を厚くしているため、それだけ母材１６のボルト挿通孔２１から母材１６の先端面までの距離が短かくなり、母材１６の強度にも問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、刃材の厚さを薄くし、刃材の刃先が損傷を受けても、その被害を最小限に抑えることができるようにすると共に、母材の強度を高め得るような破砕機用刃物を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するために、長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、母材の先端面と同一形状とし且つ５ｍｍ程度の薄肉構造とした刃材とし、該薄肉構造とした刃材を上記母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成とする。
【０００９】
刃材の刃先が衝撃により損傷したとしても、刃材にはボルト孔がなく、しかも母材に対し接合してあることから、亀裂が生じたとしても最小限に抑えることができ、母材から刃材が脱落することがなくて自爆を防止することができる。又、刃材の厚みが薄い分、母材の先端面とボルト挿通孔までの長さを長くできるので、母材の強度が向上して変形防止に有利となる。
【００１０】
又、上記構成において、刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とした刃材を２つに分割した刃材とし、該各刃材を母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該各刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成とすることにより、刃材の刃先が損傷しても亀裂が反対側の刃へ進行することを確実に防止することができる。
【００１１】
更に、刃材を、薄肉構造とし且つ小さい刃先のみの形状とした２つの小さい刃材とし、該２つの小さい刃材を母材の先端面のコーナー部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにした構成としたり、刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とし且つその中央部を刳り抜いて周辺部のみを残した形状の刃材とし、該刃材を母材先端面の周辺部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成とすることにより、刃材の材料費をより削減することができると共に、母材を更に厚くできるため、母材の変形防止上より有利となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
図１（イ）（ロ）は本発明の実施の一形態を示すもので、破砕機用刃物として、一軸破砕機用回転刃への採用例について示す。すなわち、図５乃至図７に示した場合と同様に、正四角柱形状として長さ方向（厚み方向）の中央部に対角線方向に貫通するボルト挿通孔２１を設けた母材１６と、該母材１６の先端面と同一形状の正方形として上記母材１６の先端面に配置する刃材とからなり、上記母材１６をローター８の周面部の刃物受部としてのＶ溝８ａにボルト２２により着脱可能に取り付けて相手側刃物としての固定刃９との間で破砕原料としての廃棄物１３を破砕するようにしてある破砕機用刃物としての一軸破砕機用回転刃７において、上記母材１６のボルト挿通孔２１の一端部に座刳り部２１ａを、又、他端部に座刳り部２１ｂをそれぞれ形成し、ボルト挿通孔２１にいずれの方向からボルト２２を挿通させても頭部が座刳り部２１ａ又は２１ｂ内に入り込んで外側へ突出しないようにして、ボルト挿通孔２１へのボルト２２の挿通方向を切り換えることでローター８のＶ溝８ａへの母材１６の取付位置を１８０゜変えられるようにし、一方、上記刃材を、たとえば、５ｍｍ程度の薄肉構造とした刃材１７Ａとし、該刃材１７Ａを、母材１６の先端面に、銀ろう付けにより接合し、該刃材１７Ａの上記ボルト挿通孔２１方向で相対向する２つのエッジ部を２つの刃先１７ａ，１７ｂとして使用できるようにする。２５は銀ろう付けによる接合部である。
【００１４】
上記構成としてある回転刃７は、図５乃至図７に示したと同様に、ローター８のＶ溝８ａ部に取り付けて使用する。この場合、刃材１７Ａの刃先１７ａを破砕用に使用するときは、母材１６のボルト挿通孔２１に、ボルト２２を座刳り部２１ａ側から挿通させてローター８のＶ溝８ａ部に取り付けるようにする。
【００１５】
廃棄物１３の破砕作業を行っている場合において、廃棄物１３中に金属異物が混入していると、刃材１７Ａの刃先１７ａに衝撃が与えられることになるが、刃材１７Ａは母材１６に対し銀ろう付けによる接合部２５によって接合されているため、刃先１７ａに損傷を受けても亀裂が生じにくく、又、たとえ亀裂が生じたとしても、上記接合部２５により母材１６上から欠落しにくく母材１６上に残っているため、次々に欠け落ちて行って自爆してしまうようなことがなくなる。したがって、刃材１７Ａの被害を最小限に抑えることができる。更に、刃材１７Ａは従来の刃材１７よりも薄肉にしてあることに伴い母材１６の長さを長くできるため、母材１６の先端とボルト挿通孔２１までの距離を長くすることができ、母材１６の強度を向上できて変形防止効果を向上できる利点がある。
【００１６】
上記のようにして、刃材１７Ａの刃先１７ａの損傷が蓄積されて行って、刃先１７ａが使用に耐えられないような状態になったときは、刃先１７ａに代えて刃先１７ｂを使用するようにする。この場合、母材１６に挿通させてローター８のＶ溝８ａ部に締め込んでおいたボルト２２を緩めて一旦取り外し、回転刃７全体を反転させた後、母材１６のボルト挿通孔２１に、ボルト２２を座刳り部２１ｂ側から挿通させてローター８のＶ溝８ａ部に取り付けるようにする。これにより、刃材１７Ａの向きが１８０゜変えられることにより、刃先１７ｂを使用側となる外側に位置させることができる。
【００１７】
本発明においては、上記したように、母材１６に対し刃材１７Ａが銀ろう付けされていて母材１６と刃物１７Ａの間に隙間やがたがないので、勝手反対にすることで２回使用することができる。
【００１８】
次に図２（イ）（ロ）は本発明の実施の他の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したものと同様な構成において、図１（イ）（ロ）に示した刃材１７Ａを２つに分割して、刃先１７ａを有する刃材１７Ｂと１７ｂを有する刃材１７Ｂとからなる構成としたものである。すなわち、正方形状の刃材１７Ａを対角線方向に分割して、共に刃先１７ａ，１７ｂを有する直角二等辺三角形状の２枚の刃材１７Ｂとし、該２枚の刃材１７Ｂを母材１６の先端面に、正方形状となるように並べて銀ろう付けにより接合したものである。その他の構成は図１（イ）（ロ）に示したものと同じであり、同一部分には同一符号が付してある。
【００１９】
図２（イ）（ロ）に示す実施の形態の場合には、一方の刃先１７ａを形成する刃材１７Ｂと他方の刃先１７ｂを形成する刃材１７Ｂとが別体構造となっているため、片側の刃先１７ａ又は１７ｂに亀裂が生じたとしても反対側の刃先１７ｂ又は１７ａの方向へ向けて亀裂が進展することはなく、２つの刃先１７ａ，１７ｂを、各刃先が寿命に達するまで、相手側の刃先に損傷の影響を与えることなく使用することができる。
【００２０】
次いで、図３（イ）（ロ）は本発明の実施の更に他の形態を示すもので、図２（イ）（ロ）に示した２つの刃材１７Ｂと同様な構成において、刃材１７Ｂに代えて、小さい刃先１７ａ，１７ｂのみの形状とした小さい刃材１７Ｃからなる構成とし、且つ該２枚の刃材１７Ｃを母材１６の先端面のコーナー部に埋めるように接合したものである。すなわち、図２（イ）（ロ）に示した直角二等辺三角形状の刃材１７Ｂよりも小さく形成した２枚の刃材１７Ｃを用意し、一方、母材１６を、ボルト挿通孔２１より先端側を刃材を取り付けた長さ分の長さとして、該母材１６のボルト挿通孔２１の方向となる先端面の２つのコーナー部に、予め刃材１７Ｃの形状及び厚みに対応する段差凹部２６をそれぞれ設けておいて、これらの段差凹部２６に刃材１７Ｃをそれぞれ銀ろう付けにより接合したものである。
【００２１】
図３（イ）（ロ）に示すようにすると、固定刃との間で切断する幅は小さくなるが、使用する刃材１７Ｃが小さいことから、損傷の被害程度を減少させることができると共に、材料費を削減できてコストダウンを図ることができる。又、母材１６のボルト挿通孔２１より先端側の長さを長くできて、その分強度向上を図ることができるので、母材１６の変形防止効果をより向上させることができる。
【００２２】
更に、図４（イ）（ロ）は本発明の実施の更に別の形態を示すもので、図１（イ）（ロ）に示したものと同様な構成において、刃材を、中央部に刳り抜き部１７ｃを形成して周辺部のみを残した形状の刃材１７Ｄとし、且つ該刃材１７Ｄを母材１６の先端面の周辺部に埋めるように接合したものである。すなわち、母材１６を、ボルト挿通孔２１より先端側を刃材を取り付けた長さ分の長さとして、該母材１６の先端面の周辺部に連続する段差凹部２７を設けておいて、該母材１６の段差凹部２７に正方形の枠状に形成した刃材１７Ｄを嵌めて銀ろう付けにより接合し、刃材１７Ｄを母材１６の先端部に鉢巻状に取り付けたものである。
【００２３】
図４（イ）（ロ）に示す実施の形態においても、刃材１７Ｄの刃先１７ａと１７ｂの間に母材１６自体が介在しているため、片方の刃先１７ａ又は１７ｂ側から反対側の刃先１７ｂ又は１７ａへの亀裂の進展を防止することができ、又、図３（イ）（ロ）に示したものと同様に、母材１６のボルト挿通孔２１から先端までの長さが長くなった分だけ母材１６の強度を向上でき、変形防止効果を更に向上させることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態では、母材１６と刃材との接合部２５として銀ろう付けを採用した場合を示したが、銀ろう以外の硬ろうを用いた硬ろう付けを採用したり、あるいは、ボルト以外の他の接合方式を採用して接合するようにしてもよいこと、又、実施の形態では、一軸破砕機の回転刃７への採用例について示したが、相手側の刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある他の形式の破砕機の刃物に採用してもよいこと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【００２５】
【発明の効果】
以上述べた如く、本発明の破砕機用刃物によれば、長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、母材の先端面と同一形状とし且つ５ｍｍ程度の薄肉構造とした刃材とし、該薄肉構造とした刃材を上記母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成としてあるので、次の如き優れた効果を発揮する。
(1) 母材の先端面に薄肉とした刃材を取り付けた刃物とすることができて、刃先が亀裂等の損傷を受けてもその被害を最小限に抑えることができて、刃材の自爆を防止することができると共に、刃材の肉厚が薄い分、母材のボルト挿通孔より先端面までの長さを長くできて母材強度を向上させることができる。
(2) 刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とした刃材を２つに分割した刃材とし、該各刃材を母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該各刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成とすることにより、一方の刃先の損傷の影響を他方の刃先に与えることを確実に防ぐことができる。
(3) 刃材を、薄肉構造とし且つ小さい刃先のみの形状とした２つの小さい刃材とし、該２つの小さい刃材を母材の先端面のコーナー部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにした構成としたり、刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とし且つその中央部を刳り抜いて周辺部のみを残した形状の刃材とし、該刃材を母材先端面の周辺部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成とすることにより、刃材の材料費を削減できるのでコストダウンを図ることができ、又、母材のボルト挿通孔から先端面までの長さを更に長くできることから、母材の変形防止上より有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の破砕機用刃物の実施の一形態を示すもので、（イ）は一軸破砕機用回転刃の外観を示す斜視図、（ロ）は（イ）の中央部縦断面図である。
【図２】本発明の実施の他の形態を示すもので、（イ）は一軸破砕機用回転刃の外観を示す斜視図、（ロ）は（イ）の中央部縦断面図である。
【図３】本発明の実施の更に他の形態を示すもので、（イ）は一軸破砕機用回転刃の外観を示す斜視図、（ロ）は（イ）の中央部縦断面図である。
【図４】本発明の実施の更に別の形態を示すもので、（イ）は一軸破砕機用回転刃の外観を示す斜視図、（ロ）は（イ）の中央部縦断面図である。
【図５】一軸破砕機の一例を示す概略図である。
【図６】図５の一軸破砕機で使用している破砕部の概要図である。
【図７】図６のＡ部の拡大図である。
【図８】従来の回転刃で用いている刃先の損傷例を示す斜視図である。
【符号の説明】
７ 回転刃（破砕機用刃物）
８ａ Ｖ溝（刃物受部）
９ 固定刃（相手側刃物）
１３ 廃棄物（破砕原料）
１６ 母材
１７Ａ，１７Ｂ，１７Ｃ，１７Ｄ 刃材
１７ａ，１７ｂ 刃先
２１ ボルト挿通孔

Claims (4)

1. 長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、母材の先端面と同一形状とし且つ５ｍｍ程度の薄肉構造とした刃材とし、該薄肉構造とした刃材を上記母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成を有することを特徴とする破砕機用刃物。
2. 長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とした刃材を２つに分割した刃材とし、該各刃材を母材の先端面に接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該各刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成を有することを特徴とする破砕機用刃物。
3. 長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、薄肉構造とし且つ小さい刃先のみの形状とした２つの小さい刃材とし、該２つの小さい刃材を母材の先端面のコーナー部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにした構成を有することを特徴とする破砕機用刃物。
4. 長さ方向の中央部に設けたボルト挿通孔を利用して刃物受部に対し着脱可能に取り付けられるようにした四角柱形状の母材と該母材の長さ方向の一端面となる先端面に取り付ける刃材とからなり、該母材先端の刃材と相手側刃物との間で破砕原料を破砕するようにしてある破砕機用刃物において、上記刃材を、母材の先端面と同一形状として薄肉構造とし且つその中央部を刳り抜いて周辺部のみを残した形状の刃材とし、該刃材を母材先端面の周辺部に埋めるように接合して、該母材の先端面と上記ボルト挿通孔までの長さを長くするようにし、該刃材のエッジ部を刃先として使用できるようにした構成を有することを特徴とする破砕機用刃物。

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