JP4210483B2 - 切断刃交換装置とその駆動装置と交換方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、剪断作用によりシート状物等の各種被破砕物を破砕する剪断式破砕機の切断刃を交換するための切断刃交換装置とその駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、剪断力を利用してプラスチックや木片、紙、金属、ゴム、繊維、皮革等のあらゆる被破砕物を破砕する剪断式の破砕機（シュレッダー）が知られている。
【０００３】
このような破砕機の切断刃は、駆動軸に設けられた刃物取付台に取付けられており、外側から半径方向にボルト等の固定手段で固定されている。この切断刃は、駆動軸で回転させることによって様々な被破砕物を剪断破砕している。
【０００４】
この種の発明として、例えば、本出願人が先に出願した実開平４−１３１４４３号公報に記載された考案がある。この考案のシュレッダー用切断刃は、図１０に示す剪断式破砕機の平面図と、図１１に示す同剪断式破砕機の切断刃とスペーサとの関係を示す正面図のように、駆動軸１０１と従動軸１０２の軸方向に複数の刃物取付台１０３とスペーサ１０４とが並設され、刃物取付台１０３に取付けられた切断刃１０５が隣接するスペーサ１０４の間に取付けられている。
【０００５】
これらの軸１０１，１０２に設けられて対向する切断刃１０５は、例えば０．５〜１ｍｍ程度の微少な隙間でラップした状態で配設されており、切断刃１０５の先端および側部の角部で被破砕物が剪断破砕される。この破砕は、いわゆる、鋏のような剪断作用によって破砕するものである。
【０００６】
このようにして被破砕物を剪断破砕する切断刃１０５は、軸方向にスペーサ１０４で挟むようにして複数のボルトで取付けることにより、このスペーサ１０４によって位置決めと剪断時の横荷重が支持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の剪断式破砕機で破砕する被破砕物は種々雑多な物があり、そのような被破砕物を長期間破砕していると、切断刃１０５の間に被破砕物が付着したり、被破砕物中の水分等によって切断刃１０５と刃物取付台１０３とが錆等によって密着してしまう場合がある。
【０００８】
一方、このように剪断破砕する切断刃１０５は、プラスチックや木材等の雑多な被破砕物を破砕するため、一部が破損したり短時間で摩耗する場合がある。この切断刃１０５が摩耗する場合は先端および側部の角部から摩耗するが、角部の摩耗量が多くなると剪断破砕能力が大幅に落ちてしまうため、破砕能力を維持するために摩耗した切断刃１０５を交換しなければならない。しかも、このような切断刃１０５の交換は、切断刃１０５の一部が損傷した場合でも早期にその切断刃１０５を交換しなければならない場合もある。
【０００９】
しかしながら、前記したように切断刃１０５が錆等で刃物取付台１０３に密着している場合、切断刃１０５を刃物取付台１０３から分離させるのは非常に困難な作業となる。しかも、切断刃１０５の両側部に前記したようにスペーサ１０４が設けられている場合には、このスペーサ１０４と切断刃１０５とが錆等で密着してしまうので、この点からも非常に困難な作業となる。特に、切断刃１０５を刃物取付台１０３の全周に密着させて設けている場合には最初の１個が困難で、この最初の切断刃１０５の交換作業に多くの時間と労力を要することとなる。
【００１０】
その上、図示するような切断刃１０５の場合、通常、刃物取付台１０３の全周を囲うように複数の切断刃１０５が複数のボルトによって取付けられているとともに、剪断破砕時の荷重支持のために回転後方側に係合段部１０５ａが設けられているので、前方から外そうとすると隣接する切断刃１０５に当接して外すことができず、後方から外そうとすると係合段部１０５ａが当接（回転しようとする）して外すことができないため、切断刃１０５を取外すには切断刃１０５全体をほぼ均等に刃物取付台１０３の半径方向へ外さなければならない。しかし、前記したように錆付いている場合には、このように全体をほぼ均等に半径方向へ取外す作業は非常に困難である。
【００１１】
また、このように切断刃１０５が錆等で強固に密着してしまっている場合には、軸１０１，１０２を分解しなければならない場合もある。そのため、切断刃１０５の交換作業を行う間は破砕機が停止した状態となり、破砕機の稼働率を大幅に低下させてしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の切断刃交換装置は、切断刃を固定する固定ボルト孔に挿入する深さ調節ピンと、該深さ調節ピンの上部の固定ボルト孔に挿入するガイド部材と、該ガイド部材の外周でネジ機構によって軸方向に移動可能な移動部材と、該移動部材の軸方向移動で前記固定ボルト孔の内周に外周が密接する押圧部材と、該押圧部材の軸方向移動を抑止して前記移動部材を軸方向に移動させる移動操作部材とを設けている。これにより、切断刃を取付けている固定ボルト孔の内周に押圧部材の外周を密接させて押圧部材と切断刃とを一体的に接合し、この押圧部材をネジ機構によってガイド部材の軸方向に移動させることによって、押圧部材とともに切断刃を刃物取付台から容易に取外して交換することができる。
【００１３】
前記深さ調節ピンを、上端位置が前記固定ボルト孔の座面位置よりも所定量深くなる長さで形成し、該深さ調節ピンの上端と前記ガイド部材の下端との接触面を球面部に形成すれば、押圧部材の長さを固定ボルト孔の座面よりも所定量深くなる長さで抑え、押圧部材がねじり荷重によって変形するのを効果的に防止することができる。
【００１４】
また、前記ガイド部材の外周と移動部材の内周との間に台形ネジでネジ機構を形成すれば、切断刃が錆等で強固に刃物取付台と密着してしまった場合でも、正確な送り量と強力な送り力で切断刃を安定して取外すことができる。
【００１５】
さらに、前記移動部材と押圧部材との間に、該移動部材と押圧部材との相対的な回転を抑止する回転抑止機構を設ければ、移動部材によって押圧部材を移動部材のネジ機構で軸方向に移動させる時に、押圧部材が移動部材とともに回転するのを防止することができる。
【００１６】
また、前記ガイド部材の下部外周にネジ部を形成し、前記移動部材の下部内周に該ガイド部材のネジ部と螺合するネジ部を形成し、該移動部材の下部外周と前記押圧部材の下部内周とにほぼ同一のテーパ面を形成し、該押圧部材の外周を前記固定ボルト孔に挿入可能な外径で形成し、前記移動部材の上部外周にネジ部を形成し、該移動部材のネジ部に螺合して該移動部材を前記押圧部材の軸方向へ移動させる移動操作部材を設ければ、移動操作部材でガイド部材の軸方向に移動部材を移動させることにより、この移動部材がネジ部に作用する大きな力で押圧部材の下部外面を固定ボルト孔の内面に密接させるので、押圧部材と固定ボルト孔との一体的な密接が容易に可能であり、一体的に接合した切断刃をガイド部材の軸方向に移動させて取外すときに作用する取外し力に対抗可能な密接力を得ることが容易にできる。
【００１７】
さらに、前記固定ボルト孔の内周および／または前記押圧部材の外周に滑り止め加工を施せば、固定ボルト孔の内周と押圧部材の外周とをより強固に接合させることができる。
【００１８】
また、本願発明の切断刃交換装置の駆動装置は、前記いずれかの切断刃交換装置を複数同時に駆動する駆動装置であって、切断刃に設けた複数の固定ボルト孔に装着した前記切断刃交換装置のガイド部材上部と周方向にそれぞれ係合する係合部材と、該それぞれの係合部材を同一方向に同期させて回転させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する駆動部材とを設けている。これにより、複数の固定ボルト孔に装着した切断刃交換装置のガイド部材上部を同一方向へ同期させて回転させることができるので、複数のガイド部材に沿うようにほぼ均等に切断刃全体を移動させて取外すことができる。
【００１９】
さらに、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動歯車と、該駆動歯車と噛合する中間歯車と、該中間歯車と噛合して前記駆動歯車と同期して回転する従動歯車とで構成し、前記駆動歯車を支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動歯車を支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設ければ、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に突出量が小さい駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、歯車機構によって切断刃全体をほぼ均等に取外すための大きな力をバランスよく作用させることができる。
【００２０】
また、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動プーリと、該駆動プーリで駆動するベルトと、該ベルトで前記駆動プーリと同期して回転する従動プーリと、該駆動プーリと従動プーリとの間でベルトに所定の張力を与えるテンションプーリとで構成し、前記駆動プーリを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動プーリを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けるようにしても、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に突出量が小さい駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、ベルト機構によって切断刃全体をほぼ均等に取外すための力をバランスよく作用させることができる。このベルトとしては、タイミングベルトが同期させるのに好ましいが、必要な力の大きさによりＶベルトで同期させるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動スプロケットと、該駆動スプロケットで駆動するチェーンと、該チェーンで前記駆動スプロケットと同期して回転する従動スプロケットと、該駆動スプロケットと従動スプロケットとの間でチェーンに所定の張力を与えるテンションローラとで構成し、前記駆動スプロケットを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動スプロケットを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けるようにしても、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、切断刃全体をほぼ均等に取外すための力をバランスよく作用させることができる。
【００２２】
一方、本願発明の切断刃交換方法は、切断刃の固定ボルトを取外した後の複数の固定ボルト孔に所定の深さ調節ピンをそれぞれ挿入し、該深さ調節ピンの上端に下端が当接するようにガイド部材をそれぞれ挿入し、該ガイド部材の外周でそれぞれの移動部材をネジ機構で軸方向に移動させることによって押圧部材の下部を広げて固定ボルト孔の内面に密接させて一体的に接合した後、それぞれのガイド部材の上部に係合部材を係合させ、該係合部材を同一回転方向に同期させて回転させることにより、前記ガイド部材のネジ機構によってそれぞれの移動部材を同期させて軸方向に移動して押圧部材と一体的に切断刃を半径方向へ取外すようにしている。これにより、複数の固定ボルト孔に深さ調節ピンとガイド部材を挿入し、挿入したそれぞれのガイド部材の外周でネジ機構により移動部材を軸方向に移動させれば、この移動部材が押圧部材を固定ボルト孔の内面に密接させて一体的に接合することができるので、それぞれのガイド部材の上部を係合部材で同一方向に同期させて回転させることにより、それぞれのガイド部材に沿って押圧部材と一体的に接合された切断刃をガイド部材の軸方向へほぼ均等に移動させて取外すことが容易にできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態に係る切断刃交換装置を示す図面であり、(a) は分解図、(b) は(a) に示すＡ−Ａ断面図である。図２は図１に示す切断刃交換装置に本願発明の第１実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を装着した状態の断面図であり、図３は同図に示す切断刃交換装置の駆動装置の平面図である。この実施形態では、２本のボルトで固定された切断刃を交換する例を説明する。
【００２４】
図１(a) に示す分解図のように、この切断刃交換装置１は、棒状のガイド部材２と、このガイド部材２の外周でネジ機構によって軸方向に移動する移動部材３と、この移動部材３の外周で移動部材３の軸方向移動によって下部が拡径する押圧部材４と、この押圧部材４の上部で移動部材３の上部ネジ部６に螺合して移動部材３を軸方向に移動させる移動操作部材５と、前記ガイド部材２の先端側に挿入する深さ調節ピン７とから構成されている。
【００２５】
図２に示すように、前記移動部材３の外周に押圧部材４を挿入し、移動部材３の上部のネジ部６に移動操作部材５を螺合し、これらをガイド部材２に挿入して移動部材３のネジ部９をガイド部材２のネジ部８に螺合させれば、深さ調節ピン７以外が一体となったセット状態の切断刃交換装置１が構成される。深さ調節ピン７は、これらとは別体で構成されている。切断刃１０を取外す時には、切断刃１０の固定ボルト（図示略）を取外した後、固定ボルト孔１１にこの深さ調節ピン７が挿入され、その上部から前記セット状態の切断刃交換装置１が挿入される。この実施形態では、両方の深さ調節ピン７の上端が固定ボルト孔１１の座面１２よりも所定量深い距離となるように、異なった長さの深さ調節ピン７Ａ，７Ｂが用いられている。
【００２６】
図１(a),(b) と図２に示すように、前記ガイド部材２は、下部外周に前記ネジ部８が形成され、上部１３が六角に形成された棒状の部材で構成されている。このネジ部８は、正確な送り量と大きな送り力が得られるように台形ネジ（３０°台形ネジ）で形成されているが、他のネジであってもよい。このガイド部材２の下端は、球面部１４に形成されている。
【００２７】
前記移動部材３は、内径がガイド部材２の外径とほぼ同等に形成されており、下部内周にガイド部材２のネジ部８に螺合する前記ネジ部９が形成されている。このネジ部９も台形ネジであり、これらネジ部９，８とでネジ機構が構成されている。また、下部外面に所定のテーパ面１５が形成されている。
【００２８】
前記押圧部材４は、下部内面に前記移動部材３のテーパ面１５に沿うテーパ面１６が形成され、外面が固定ボルト孔１１の内面に近接するような外径の筒状に構成されている。この押圧部材４の軸方向中央上部には小径部１７が形成され、この小径部１７から押圧部材４の下端に向けて周囲に６本の切り欠き溝１８が形成されている。この切り欠き溝１８で切られて６分割された部分が、テーパ面１６が移動部材３のテーパ面１５で押圧されることによって半径方向に拡径する押圧部１９となっている。この押圧部１９の上部に小径部１７を形成することにより、押圧部１９の安定した弾性変化が可能なようにしている。この実施形態では、押圧部材４の押圧部１９外面に、滑り止め効果を向上させるための滑り止め加工としてローレット加工２０が施されている。なお、この滑り止め加工としては、押圧部１９の外面と固定ボルト孔１１の内面とに凹凸部を形成したり、固定ボルト孔１１の内面を下方が広がるテーパ状に形成したりしてもよく、押圧部１９と固定ボルト孔１１との間の摩擦力が増加するような加工であればよい。
【００２９】
また、小径部１７の上部に形成された筒状部２１には、この押圧部材４の回転を抑止するための回転抑止部材２２が設けられている。この回転抑止部材２２は、筒状部２１に設けられたネジ孔２３に螺合させるネジ部２４を先端に有する棒状の部材であり、ネジ部２４を螺合させることによってネジ部先端に設けた突出部２５が押圧部材４の内面に突出するように構成されている。この突出部２５は、前記移動部材３の所定位置に設けられた軸方向に延びるガイド溝２６と係合するように構成されている。この移動部材３に設けられたガイド溝２６に押圧部材４から突出部２５を係合させることにより、押圧部材４と移動部材３との相対的な回転を抑止し、軸方向移動のみを許容するようにしている。これらが回転抑止機構である。移動部材３に設けられたガイド溝２６の長さは、移動部材３のテーパ面１５で押圧部材４の押圧部１９を所定量拡径できる長さに設定される。
【００３０】
前記移動操作部材５は、押圧部材４の内部に設けられた移動部材３の上部に設けられており、移動部材３の上部に設けられた前記上部ネジ部６に螺合するネジ部２７が内面に形成されている。外面はスパナ等の工具で回転させることが可能なように６角形で形成されている。
【００３１】
前記深さ調節ピン７Ａ，７Ｂは、上端が前記ガイド部材２の下端に形成された球面部１４とほぼ等しい球面部２８に形成されている。また、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの長さは、この実施形態では、図２に示すように、球面部２８が固定ボルト孔１１の座面１２よりも所定量深い位置となるような長さで形成されており、それぞれの固定ボルト孔１１に挿入される深さ調節ピン７Ａ，７Ｂが座面１２と同様の条件となるように形成されている。深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの下端も球面に形成されている。
【００３２】
図２に示すように、このように切断刃１０の固定ボルト孔１１にそれぞれ装着される切断刃交換装置１の上部に、これらの切断刃交換装置１を同期させて駆動する駆動装置３１が装着される。この駆動装置３１は、複数の切断刃１０が、軸方向に設けられたスペーサ２９によって挟まれた刃物取付台３０の周方向に分割して取付けられ、しかも、各切断刃１０が隣接する他の切断刃１０との間に突起等が生じないように密着して取付けられているため、この切断刃１０を刃物取付台３０から半径方向に真っ直ぐ抜くように、両切断刃交換装置１を同期させて駆動するものである。この図に示す第１実施形態の駆動装置３１では、刃物取付台３０の周方向に分割して取付けられた複数の切断刃１０から最初の１個を取外す場合を説明する。
【００３３】
図示するように、駆動装置３１は、刃物取付台３０から取外したい切断刃１０の固定ボルトを取外し、その固定ボルト孔１１に深さ調節ピン７Ａ，７Ｂを挿入し、その上部から切断刃交換装置１を挿入して、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの球面部２８にガイド部材２の球面部１４を当接させ、この切断刃交換装置１の上部に装着されている。
【００３４】
前記駆動装置３１は、図３にも示すように、上面が開放して中央部が凹状に形成されたケーシング３２内に、前記それぞれの切断刃交換装置１のほぼ軸心上に位置するようなピッチで設けられた駆動軸３３と従動軸３４と、これら駆動軸３３と従動軸３４とに設けられた駆動歯車３５と従動歯車３６と、これら駆動歯車３５と従動歯車３６とを同一方向に回転させるための中間歯車３７とが設けられている。この中間歯車３７は中間軸３８によって支持されている。これにより、駆動軸３３と従動軸３４とが同一方向に同期して回転するように構成されている。これら駆動軸３３と従動軸３４とは、ケーシング３２と、このケーシング３２の開放側を塞ぐ蓋部材３９とに設けられた軸受４０によって回転可能に支持されており、これら駆動軸３３と従動軸３４とに、キー４１で前記駆動歯車３５と従動歯車３６とが固定されている。なお、４２は蓋部材３９に設けられた取っ手であり、駆動装置３１の搬送や装着時の作業性向上を図っている。また、中間軸３８は、ケーシング３２と蓋部材３９とによって支持され、この中間軸３８の外周に設けられたベアリング４３によって中間歯車３７が回転可能に支持されている。なお、駆動軸３３と従動軸３４と中間軸３８との所定位置には、各軸３３，３４，３８又は軸受４０，４３が軸方向に移動しないようにＣ型止め輪４４が取付けられている。
【００３５】
さらに、前記駆動軸３３と従動軸３４との下端には、切断刃交換装置１のガイド部材上部１３と係合する係合部材４５が設けられている。また、駆動軸３３の上端は蓋部材３９から上方に突出し、上端に６角形で形成された駆動操作部４６が形成されている。この駆動操作部４６を６角形で形成することにより、インパクトレンチやスパナ等の工具で回転駆動させられるようにしている。４７は蓋部材３９の取付ボルトである。
【００３６】
この実施形態では、切断刃１０とスペーサ２９との接触面積が多く大きなトルクが作用する側の切断刃交換装置１のガイド部材上部１３を駆動軸３３で回転させるように、駆動軸３３の突出量を小さくし、従動軸３４の突出量を大きくしている。このように駆動軸３３と従動軸３４との突出量（長さ）を調整することにより、深さの異なる固定ボルト孔１１に同一の切断刃交換装置１を装着した状態で、この切断刃交換装置１の軸心と同軸上に駆動軸３３と従動軸３４の軸心が位置するようにしている。
【００３７】
また、この実施形態では、刃物取付台３０に取付けられた切断刃１０の図の右側の固定ボルト孔１１側が側面のスペーサ２９との接触面が多いため、右側の固定ボルト孔１１に装着された切断刃交換装置１の上部に駆動装置３１の駆動側が位置するように装着されている。
【００３８】
図４は本願発明の第２実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第２実施形態は、駆動軸３３と従動軸３４とを同一方向に同期させて回転させるための構成が第１実施形態とは異なる。
【００３９】
図示するように、この第２実施形態では、駆動軸３３と従動軸３４とに駆動プーリ４８と従動プーリ４９とを設け、これら駆動プーリ４８と従動プーリ４９との間をタイミングベルト５０で連結している。また、中央部にはテンションプーリ５１を設け、タイミングベルト５０に弛みを生じないようにしている。このテンションプーリ５１をタイミングベルト５０側に押圧する構成は、公知のバネ構造等が採用される。なお、この実施形態ではタイミングベルト５０を用いているが、大きな駆動トルクが必要ない場合には、Ｖベルトを用いてもよい。
【００４０】
図５は本願発明の第３実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。なお、この実施形態でも上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第３実施形態も、駆動軸３３と従動軸３４とを同一方向に同期させて回転させるための構成が第１実施形態とは異なる。
【００４１】
図示するように、この第３実施形態では、駆動軸３３と従動軸３４とに駆動スプロケット５２と従動スプロケット５３とを設け、これら駆動スプロケット５２と従動スプロケット５３との間をチェーン５４で連結している。また、中央部にはテンションローラ５５を設け、チェーン５４に弛みを生じないようにしている。このテンションローラ５５をチェーン５４側に押圧する構成は、公知のバネ機構等が採用される。
【００４２】
図６は図１に示す切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図であり、図７は図６に続く切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図、図８は図７に示す切断刃交換装置の使用方法に続く駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図、図９は図８に続く切断刃交換装置の駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【００４３】
図６に示すように、切断刃１０を固定している固定ボルトを外した固定ボルト孔１１に、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂを挿入した後、その上部に一体となったセット状態の切断刃交換装置１を挿入する。この時、移動部材３のテーパ面１５と押圧部材４のテーパ面１６とが離れるように、移動操作部材５を緩めて移動部材３の下端をほぼ押圧部材４の下端と同一位置まで下げた状態となっている。この状態では、切断刃交換装置１の押圧部材４の下端が固定ボルト孔１１の座面１２に当接し、ガイド部材２の下端と深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの上端との間は隙間が開いた状態である。また、押圧部材４の外径は固定ボルト孔１１の内径よりも僅かに小径で形成されているので、押圧部材４と固定ボルト孔１１との間には僅かな隙間が開いている。
【００４４】
そして、図７に示すように、移動部材３の上部ネジ部６に螺合している移動操作部材５を押圧部材４側に締め付ける（回転させる）ことにより、押圧部材４は下端が固定ボルト孔１１の座面１２に当接しているので、移動部材３が上方へと移動させられる。このようにして移動部材３がガイド部材２の軸方向上向きに移動させられると、移動部材３のテーパ面１５が押圧部材４のテーパ面１６に沿って上方へ移動して、押圧部材４の押圧部１９を外向きに拡径させて押圧することとなる。これにより、押圧部材４の押圧部１９が外向きに広がって固定ボルト孔１１の内面と強固に密接して切断刃交換装置１の装着が完了する。この押圧部１９の密接力は、移動操作部材５のネジ機構によって大きな力を出すことができるので、強固に接合することができる。この密接力は移動操作部材５の締付け力によって調整することができる。
【００４５】
なお、このように移動部材３を上方へ移動させる時に、テーパ面１５，１６に作用する摩擦力で押圧部材４が移動部材３とともに回転してしまう場合には、回転抑止部材２２で押圧部材４の回転を防止しながら移動部材３を上昇させればよい。
【００４６】
このようにして押圧部材４を固定ボルト孔１１の内面に強固に密接させて押圧部材４と切断刃１０とを一体的に接合させたら、ガイド部材２を締めて先端の球面部１４を深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの球面部２８に当接させる。
【００４７】
次に、図８に示すように、両方の切断刃交換装置１の上部に突出しているガイド部材２の上部１３に、駆動装置３１に設けられた係合部材４５を係合させて、駆動装置３１を切断刃交換装置１の上部に装着する。この例では、ガイド部材２の上部１３が６角形に形成されているので、係合部材４５にソケットレンチ等の工具を用いることができる。この装着状態では、切断刃交換装置１のガイド部材２の軸心と、駆動装置３１の駆動軸３３，従動軸３４の軸心とがほぼ一致している。
【００４８】
そして、図９に示すように、駆動装置３１の上部か突出している駆動操作部４６を工具５６で回転させることにより、駆動軸３３と従動軸３４とが同一方向に同期して回転し、これら駆動軸３３と従動軸３４とともに回転するガイド部材２のネジ部８に沿って移動部材３が上昇する。この移動部材３の上昇時には、その外周の押圧部材４が固定ボルト孔１１と密接して切断刃１０と一体的に接合されているので、これらが一体となってガイド部材２の軸方向に移動させられる。この切断刃１０の移動は、両方のガイド部材２を同期させて回転させるので、刃物取付台３０の半径方向へ均等に移動させることができる。そのため、一箇所の操作で切断刃１０を隣接する切断刃１０に当接させることがなく、また係合段部１０ａを当接させることもなく、両側部に設けられたスペーサ２９の間から容易に取外すことができる。
【００４９】
この駆動操作部４６を回転させる手段としては、この実施形態では駆動操作部４６を６角形で形成しているので、インパクトレンチやスパナ等の一般工具５６で容易に行うことができる。また、ガイド部材２の下端と深さ調節ピンの上端とは球面部１４，２８で接触しているので、ガイド部材２を回転させても大きな摩擦力を生じることなく容易に回転させることができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、切断刃１０を２本の固定ボルトで取付けている例を示したが、切断刃１０が２本以上の固定ボルトで取付けられている場合には、駆動装置３１の軸を増やすか、切断刃１０を均等に取外すことができるようにバランスする位置の固定ボルト孔１１を利用するように駆動軸３３と従動軸３４とを配置すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では刃物取付台３０をスペーサ２９で挟んだ例を示しているが、本願発明は刃物取付台３０に設けられた切断刃１０であれば同様に取外すことができ、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５４】
切断刃と一体的に接合した押圧部材によって切断刃を刃物取付台から容易に取外すことができるので、切断刃の交換作業を迅速に行うことが可能となる。また、複数の固定ボルト孔に設けた切断刃交換装置を同期させて回転させることにより、切断刃全体を半径方向へ容易に取外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る切断刃交換装置を示す図面であり、(a) は分解図、(b) は(a) に示すＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１に示す切断刃交換装置に本願発明の第１実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を装着した状態の断面図である。
【図３】図２に示す切断刃交換装置の駆動装置の平面図である。
【図４】本願発明の第２実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。
【図５】本願発明の第３実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。
【図６】図１に示す切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図７】図６に続く切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図８】図７に示す切断刃交換装置の使用方法に続く駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図９】図８に続く切断刃交換装置の駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図１０】従来の剪断式破砕機を示す平面図である
【図１１】図１０に示す剪断式破砕機の切断刃とスペーサとの関係を示す正面図である。
【符号の説明】
１…切断刃交換装置
２…ガイド部材
３…移動部材
４…押圧部材
５…移動操作部材
６…ネジ部
７…深さ調節ピン
８，９…ネジ部
１０…切断刃
１１…固定ボルト孔
１２…座面
１３…上部
１４…球面部
１５，１６…テーパ面
１７…小径部
１８…切り欠き溝
１９…押圧部
２０…ローレット加工（滑り止め加工）
２１…筒状部
２２…回転抑止部材
２３…ネジ孔
２４…ネジ部
２５…突出部
２６…ガイド溝
２７…ネジ部
２８…球面部
３０…刃物取付台
３１…駆動装置
３２…ケーシング
３３…駆動軸
３４…従動軸
３５…駆動歯車
３６…従動歯車
３７…中間歯車
３８…中間軸
３９…蓋部材
４０…軸受
４３…ベアリング
４５…係合部材
４６…駆動操作部
４８…駆動プーリ
４９…従動プーリ
５０…タイミングベルト
５１…テンションプーリ
５２…駆動スプロケット
５３…従動スプロケット
５４…チェーン
５５…テンションローラ
【発明の属する技術分野】
本願発明は、剪断作用によりシート状物等の各種被破砕物を破砕する剪断式破砕機の切断刃を交換するための切断刃交換装置とその駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、剪断力を利用してプラスチックや木片、紙、金属、ゴム、繊維、皮革等のあらゆる被破砕物を破砕する剪断式の破砕機（シュレッダー）が知られている。
【０００３】
このような破砕機の切断刃は、駆動軸に設けられた刃物取付台に取付けられており、外側から半径方向にボルト等の固定手段で固定されている。この切断刃は、駆動軸で回転させることによって様々な被破砕物を剪断破砕している。
【０００４】
この種の発明として、例えば、本出願人が先に出願した実開平４−１３１４４３号公報に記載された考案がある。この考案のシュレッダー用切断刃は、図１０に示す剪断式破砕機の平面図と、図１１に示す同剪断式破砕機の切断刃とスペーサとの関係を示す正面図のように、駆動軸１０１と従動軸１０２の軸方向に複数の刃物取付台１０３とスペーサ１０４とが並設され、刃物取付台１０３に取付けられた切断刃１０５が隣接するスペーサ１０４の間に取付けられている。
【０００５】
これらの軸１０１，１０２に設けられて対向する切断刃１０５は、例えば０．５〜１ｍｍ程度の微少な隙間でラップした状態で配設されており、切断刃１０５の先端および側部の角部で被破砕物が剪断破砕される。この破砕は、いわゆる、鋏のような剪断作用によって破砕するものである。
【０００６】
このようにして被破砕物を剪断破砕する切断刃１０５は、軸方向にスペーサ１０４で挟むようにして複数のボルトで取付けることにより、このスペーサ１０４によって位置決めと剪断時の横荷重が支持されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の剪断式破砕機で破砕する被破砕物は種々雑多な物があり、そのような被破砕物を長期間破砕していると、切断刃１０５の間に被破砕物が付着したり、被破砕物中の水分等によって切断刃１０５と刃物取付台１０３とが錆等によって密着してしまう場合がある。
【０００８】
一方、このように剪断破砕する切断刃１０５は、プラスチックや木材等の雑多な被破砕物を破砕するため、一部が破損したり短時間で摩耗する場合がある。この切断刃１０５が摩耗する場合は先端および側部の角部から摩耗するが、角部の摩耗量が多くなると剪断破砕能力が大幅に落ちてしまうため、破砕能力を維持するために摩耗した切断刃１０５を交換しなければならない。しかも、このような切断刃１０５の交換は、切断刃１０５の一部が損傷した場合でも早期にその切断刃１０５を交換しなければならない場合もある。
【０００９】
しかしながら、前記したように切断刃１０５が錆等で刃物取付台１０３に密着している場合、切断刃１０５を刃物取付台１０３から分離させるのは非常に困難な作業となる。しかも、切断刃１０５の両側部に前記したようにスペーサ１０４が設けられている場合には、このスペーサ１０４と切断刃１０５とが錆等で密着してしまうので、この点からも非常に困難な作業となる。特に、切断刃１０５を刃物取付台１０３の全周に密着させて設けている場合には最初の１個が困難で、この最初の切断刃１０５の交換作業に多くの時間と労力を要することとなる。
【００１０】
その上、図示するような切断刃１０５の場合、通常、刃物取付台１０３の全周を囲うように複数の切断刃１０５が複数のボルトによって取付けられているとともに、剪断破砕時の荷重支持のために回転後方側に係合段部１０５ａが設けられているので、前方から外そうとすると隣接する切断刃１０５に当接して外すことができず、後方から外そうとすると係合段部１０５ａが当接（回転しようとする）して外すことができないため、切断刃１０５を取外すには切断刃１０５全体をほぼ均等に刃物取付台１０３の半径方向へ外さなければならない。しかし、前記したように錆付いている場合には、このように全体をほぼ均等に半径方向へ取外す作業は非常に困難である。
【００１１】
また、このように切断刃１０５が錆等で強固に密着してしまっている場合には、軸１０１，１０２を分解しなければならない場合もある。そのため、切断刃１０５の交換作業を行う間は破砕機が停止した状態となり、破砕機の稼働率を大幅に低下させてしまう。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、前記課題を解決するために、本願発明の切断刃交換装置は、切断刃を固定する固定ボルト孔に挿入する深さ調節ピンと、該深さ調節ピンの上部の固定ボルト孔に挿入するガイド部材と、該ガイド部材の外周でネジ機構によって軸方向に移動可能な移動部材と、該移動部材の軸方向移動で前記固定ボルト孔の内周に外周が密接する押圧部材と、該押圧部材の軸方向移動を抑止して前記移動部材を軸方向に移動させる移動操作部材とを設けている。これにより、切断刃を取付けている固定ボルト孔の内周に押圧部材の外周を密接させて押圧部材と切断刃とを一体的に接合し、この押圧部材をネジ機構によってガイド部材の軸方向に移動させることによって、押圧部材とともに切断刃を刃物取付台から容易に取外して交換することができる。
【００１３】
前記深さ調節ピンを、上端位置が前記固定ボルト孔の座面位置よりも所定量深くなる長さで形成し、該深さ調節ピンの上端と前記ガイド部材の下端との接触面を球面部に形成すれば、押圧部材の長さを固定ボルト孔の座面よりも所定量深くなる長さで抑え、押圧部材がねじり荷重によって変形するのを効果的に防止することができる。
【００１４】
また、前記ガイド部材の外周と移動部材の内周との間に台形ネジでネジ機構を形成すれば、切断刃が錆等で強固に刃物取付台と密着してしまった場合でも、正確な送り量と強力な送り力で切断刃を安定して取外すことができる。
【００１５】
さらに、前記移動部材と押圧部材との間に、該移動部材と押圧部材との相対的な回転を抑止する回転抑止機構を設ければ、移動部材によって押圧部材を移動部材のネジ機構で軸方向に移動させる時に、押圧部材が移動部材とともに回転するのを防止することができる。
【００１６】
また、前記ガイド部材の下部外周にネジ部を形成し、前記移動部材の下部内周に該ガイド部材のネジ部と螺合するネジ部を形成し、該移動部材の下部外周と前記押圧部材の下部内周とにほぼ同一のテーパ面を形成し、該押圧部材の外周を前記固定ボルト孔に挿入可能な外径で形成し、前記移動部材の上部外周にネジ部を形成し、該移動部材のネジ部に螺合して該移動部材を前記押圧部材の軸方向へ移動させる移動操作部材を設ければ、移動操作部材でガイド部材の軸方向に移動部材を移動させることにより、この移動部材がネジ部に作用する大きな力で押圧部材の下部外面を固定ボルト孔の内面に密接させるので、押圧部材と固定ボルト孔との一体的な密接が容易に可能であり、一体的に接合した切断刃をガイド部材の軸方向に移動させて取外すときに作用する取外し力に対抗可能な密接力を得ることが容易にできる。
【００１７】
さらに、前記固定ボルト孔の内周および／または前記押圧部材の外周に滑り止め加工を施せば、固定ボルト孔の内周と押圧部材の外周とをより強固に接合させることができる。
【００１８】
また、本願発明の切断刃交換装置の駆動装置は、前記いずれかの切断刃交換装置を複数同時に駆動する駆動装置であって、切断刃に設けた複数の固定ボルト孔に装着した前記切断刃交換装置のガイド部材上部と周方向にそれぞれ係合する係合部材と、該それぞれの係合部材を同一方向に同期させて回転させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する駆動部材とを設けている。これにより、複数の固定ボルト孔に装着した切断刃交換装置のガイド部材上部を同一方向へ同期させて回転させることができるので、複数のガイド部材に沿うようにほぼ均等に切断刃全体を移動させて取外すことができる。
【００１９】
さらに、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動歯車と、該駆動歯車と噛合する中間歯車と、該中間歯車と噛合して前記駆動歯車と同期して回転する従動歯車とで構成し、前記駆動歯車を支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動歯車を支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設ければ、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に突出量が小さい駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、歯車機構によって切断刃全体をほぼ均等に取外すための大きな力をバランスよく作用させることができる。
【００２０】
また、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動プーリと、該駆動プーリで駆動するベルトと、該ベルトで前記駆動プーリと同期して回転する従動プーリと、該駆動プーリと従動プーリとの間でベルトに所定の張力を与えるテンションプーリとで構成し、前記駆動プーリを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動プーリを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けるようにしても、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に突出量が小さい駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、ベルト機構によって切断刃全体をほぼ均等に取外すための力をバランスよく作用させることができる。このベルトとしては、タイミングベルトが同期させるのに好ましいが、必要な力の大きさによりＶベルトで同期させるようにしてもよい。
【００２１】
さらに、前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動スプロケットと、該駆動スプロケットで駆動するチェーンと、該チェーンで前記駆動スプロケットと同期して回転する従動スプロケットと、該駆動スプロケットと従動スプロケットとの間でチェーンに所定の張力を与えるテンションローラとで構成し、前記駆動スプロケットを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動スプロケットを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けるようにしても、切断刃の取外し時に大トルクが必要な固定ボルト孔位置の切断刃交換装置に駆動軸の係合部材を係合し、他の切断刃交換装置に受動軸の係合部材を係合して駆動することにより、切断刃全体をほぼ均等に取外すための力をバランスよく作用させることができる。
【００２２】
一方、本願発明の切断刃交換方法は、切断刃の固定ボルトを取外した後の複数の固定ボルト孔に所定の深さ調節ピンをそれぞれ挿入し、該深さ調節ピンの上端に下端が当接するようにガイド部材をそれぞれ挿入し、該ガイド部材の外周でそれぞれの移動部材をネジ機構で軸方向に移動させることによって押圧部材の下部を広げて固定ボルト孔の内面に密接させて一体的に接合した後、それぞれのガイド部材の上部に係合部材を係合させ、該係合部材を同一回転方向に同期させて回転させることにより、前記ガイド部材のネジ機構によってそれぞれの移動部材を同期させて軸方向に移動して押圧部材と一体的に切断刃を半径方向へ取外すようにしている。これにより、複数の固定ボルト孔に深さ調節ピンとガイド部材を挿入し、挿入したそれぞれのガイド部材の外周でネジ機構により移動部材を軸方向に移動させれば、この移動部材が押圧部材を固定ボルト孔の内面に密接させて一体的に接合することができるので、それぞれのガイド部材の上部を係合部材で同一方向に同期させて回転させることにより、それぞれのガイド部材に沿って押圧部材と一体的に接合された切断刃をガイド部材の軸方向へほぼ均等に移動させて取外すことが容易にできる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本願発明の一実施形態に係る切断刃交換装置を示す図面であり、(a) は分解図、(b) は(a) に示すＡ−Ａ断面図である。図２は図１に示す切断刃交換装置に本願発明の第１実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を装着した状態の断面図であり、図３は同図に示す切断刃交換装置の駆動装置の平面図である。この実施形態では、２本のボルトで固定された切断刃を交換する例を説明する。
【００２４】
図１(a) に示す分解図のように、この切断刃交換装置１は、棒状のガイド部材２と、このガイド部材２の外周でネジ機構によって軸方向に移動する移動部材３と、この移動部材３の外周で移動部材３の軸方向移動によって下部が拡径する押圧部材４と、この押圧部材４の上部で移動部材３の上部ネジ部６に螺合して移動部材３を軸方向に移動させる移動操作部材５と、前記ガイド部材２の先端側に挿入する深さ調節ピン７とから構成されている。
【００２５】
図２に示すように、前記移動部材３の外周に押圧部材４を挿入し、移動部材３の上部のネジ部６に移動操作部材５を螺合し、これらをガイド部材２に挿入して移動部材３のネジ部９をガイド部材２のネジ部８に螺合させれば、深さ調節ピン７以外が一体となったセット状態の切断刃交換装置１が構成される。深さ調節ピン７は、これらとは別体で構成されている。切断刃１０を取外す時には、切断刃１０の固定ボルト（図示略）を取外した後、固定ボルト孔１１にこの深さ調節ピン７が挿入され、その上部から前記セット状態の切断刃交換装置１が挿入される。この実施形態では、両方の深さ調節ピン７の上端が固定ボルト孔１１の座面１２よりも所定量深い距離となるように、異なった長さの深さ調節ピン７Ａ，７Ｂが用いられている。
【００２６】
図１(a),(b) と図２に示すように、前記ガイド部材２は、下部外周に前記ネジ部８が形成され、上部１３が六角に形成された棒状の部材で構成されている。このネジ部８は、正確な送り量と大きな送り力が得られるように台形ネジ（３０°台形ネジ）で形成されているが、他のネジであってもよい。このガイド部材２の下端は、球面部１４に形成されている。
【００２７】
前記移動部材３は、内径がガイド部材２の外径とほぼ同等に形成されており、下部内周にガイド部材２のネジ部８に螺合する前記ネジ部９が形成されている。このネジ部９も台形ネジであり、これらネジ部９，８とでネジ機構が構成されている。また、下部外面に所定のテーパ面１５が形成されている。
【００２８】
前記押圧部材４は、下部内面に前記移動部材３のテーパ面１５に沿うテーパ面１６が形成され、外面が固定ボルト孔１１の内面に近接するような外径の筒状に構成されている。この押圧部材４の軸方向中央上部には小径部１７が形成され、この小径部１７から押圧部材４の下端に向けて周囲に６本の切り欠き溝１８が形成されている。この切り欠き溝１８で切られて６分割された部分が、テーパ面１６が移動部材３のテーパ面１５で押圧されることによって半径方向に拡径する押圧部１９となっている。この押圧部１９の上部に小径部１７を形成することにより、押圧部１９の安定した弾性変化が可能なようにしている。この実施形態では、押圧部材４の押圧部１９外面に、滑り止め効果を向上させるための滑り止め加工としてローレット加工２０が施されている。なお、この滑り止め加工としては、押圧部１９の外面と固定ボルト孔１１の内面とに凹凸部を形成したり、固定ボルト孔１１の内面を下方が広がるテーパ状に形成したりしてもよく、押圧部１９と固定ボルト孔１１との間の摩擦力が増加するような加工であればよい。
【００２９】
また、小径部１７の上部に形成された筒状部２１には、この押圧部材４の回転を抑止するための回転抑止部材２２が設けられている。この回転抑止部材２２は、筒状部２１に設けられたネジ孔２３に螺合させるネジ部２４を先端に有する棒状の部材であり、ネジ部２４を螺合させることによってネジ部先端に設けた突出部２５が押圧部材４の内面に突出するように構成されている。この突出部２５は、前記移動部材３の所定位置に設けられた軸方向に延びるガイド溝２６と係合するように構成されている。この移動部材３に設けられたガイド溝２６に押圧部材４から突出部２５を係合させることにより、押圧部材４と移動部材３との相対的な回転を抑止し、軸方向移動のみを許容するようにしている。これらが回転抑止機構である。移動部材３に設けられたガイド溝２６の長さは、移動部材３のテーパ面１５で押圧部材４の押圧部１９を所定量拡径できる長さに設定される。
【００３０】
前記移動操作部材５は、押圧部材４の内部に設けられた移動部材３の上部に設けられており、移動部材３の上部に設けられた前記上部ネジ部６に螺合するネジ部２７が内面に形成されている。外面はスパナ等の工具で回転させることが可能なように６角形で形成されている。
【００３１】
前記深さ調節ピン７Ａ，７Ｂは、上端が前記ガイド部材２の下端に形成された球面部１４とほぼ等しい球面部２８に形成されている。また、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの長さは、この実施形態では、図２に示すように、球面部２８が固定ボルト孔１１の座面１２よりも所定量深い位置となるような長さで形成されており、それぞれの固定ボルト孔１１に挿入される深さ調節ピン７Ａ，７Ｂが座面１２と同様の条件となるように形成されている。深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの下端も球面に形成されている。
【００３２】
図２に示すように、このように切断刃１０の固定ボルト孔１１にそれぞれ装着される切断刃交換装置１の上部に、これらの切断刃交換装置１を同期させて駆動する駆動装置３１が装着される。この駆動装置３１は、複数の切断刃１０が、軸方向に設けられたスペーサ２９によって挟まれた刃物取付台３０の周方向に分割して取付けられ、しかも、各切断刃１０が隣接する他の切断刃１０との間に突起等が生じないように密着して取付けられているため、この切断刃１０を刃物取付台３０から半径方向に真っ直ぐ抜くように、両切断刃交換装置１を同期させて駆動するものである。この図に示す第１実施形態の駆動装置３１では、刃物取付台３０の周方向に分割して取付けられた複数の切断刃１０から最初の１個を取外す場合を説明する。
【００３３】
図示するように、駆動装置３１は、刃物取付台３０から取外したい切断刃１０の固定ボルトを取外し、その固定ボルト孔１１に深さ調節ピン７Ａ，７Ｂを挿入し、その上部から切断刃交換装置１を挿入して、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの球面部２８にガイド部材２の球面部１４を当接させ、この切断刃交換装置１の上部に装着されている。
【００３４】
前記駆動装置３１は、図３にも示すように、上面が開放して中央部が凹状に形成されたケーシング３２内に、前記それぞれの切断刃交換装置１のほぼ軸心上に位置するようなピッチで設けられた駆動軸３３と従動軸３４と、これら駆動軸３３と従動軸３４とに設けられた駆動歯車３５と従動歯車３６と、これら駆動歯車３５と従動歯車３６とを同一方向に回転させるための中間歯車３７とが設けられている。この中間歯車３７は中間軸３８によって支持されている。これにより、駆動軸３３と従動軸３４とが同一方向に同期して回転するように構成されている。これら駆動軸３３と従動軸３４とは、ケーシング３２と、このケーシング３２の開放側を塞ぐ蓋部材３９とに設けられた軸受４０によって回転可能に支持されており、これら駆動軸３３と従動軸３４とに、キー４１で前記駆動歯車３５と従動歯車３６とが固定されている。なお、４２は蓋部材３９に設けられた取っ手であり、駆動装置３１の搬送や装着時の作業性向上を図っている。また、中間軸３８は、ケーシング３２と蓋部材３９とによって支持され、この中間軸３８の外周に設けられたベアリング４３によって中間歯車３７が回転可能に支持されている。なお、駆動軸３３と従動軸３４と中間軸３８との所定位置には、各軸３３，３４，３８又は軸受４０，４３が軸方向に移動しないようにＣ型止め輪４４が取付けられている。
【００３５】
さらに、前記駆動軸３３と従動軸３４との下端には、切断刃交換装置１のガイド部材上部１３と係合する係合部材４５が設けられている。また、駆動軸３３の上端は蓋部材３９から上方に突出し、上端に６角形で形成された駆動操作部４６が形成されている。この駆動操作部４６を６角形で形成することにより、インパクトレンチやスパナ等の工具で回転駆動させられるようにしている。４７は蓋部材３９の取付ボルトである。
【００３６】
この実施形態では、切断刃１０とスペーサ２９との接触面積が多く大きなトルクが作用する側の切断刃交換装置１のガイド部材上部１３を駆動軸３３で回転させるように、駆動軸３３の突出量を小さくし、従動軸３４の突出量を大きくしている。このように駆動軸３３と従動軸３４との突出量（長さ）を調整することにより、深さの異なる固定ボルト孔１１に同一の切断刃交換装置１を装着した状態で、この切断刃交換装置１の軸心と同軸上に駆動軸３３と従動軸３４の軸心が位置するようにしている。
【００３７】
また、この実施形態では、刃物取付台３０に取付けられた切断刃１０の図の右側の固定ボルト孔１１側が側面のスペーサ２９との接触面が多いため、右側の固定ボルト孔１１に装着された切断刃交換装置１の上部に駆動装置３１の駆動側が位置するように装着されている。
【００３８】
図４は本願発明の第２実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。なお、上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第２実施形態は、駆動軸３３と従動軸３４とを同一方向に同期させて回転させるための構成が第１実施形態とは異なる。
【００３９】
図示するように、この第２実施形態では、駆動軸３３と従動軸３４とに駆動プーリ４８と従動プーリ４９とを設け、これら駆動プーリ４８と従動プーリ４９との間をタイミングベルト５０で連結している。また、中央部にはテンションプーリ５１を設け、タイミングベルト５０に弛みを生じないようにしている。このテンションプーリ５１をタイミングベルト５０側に押圧する構成は、公知のバネ構造等が採用される。なお、この実施形態ではタイミングベルト５０を用いているが、大きな駆動トルクが必要ない場合には、Ｖベルトを用いてもよい。
【００４０】
図５は本願発明の第３実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。なお、この実施形態でも上述した第１実施形態と同一の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この第３実施形態も、駆動軸３３と従動軸３４とを同一方向に同期させて回転させるための構成が第１実施形態とは異なる。
【００４１】
図示するように、この第３実施形態では、駆動軸３３と従動軸３４とに駆動スプロケット５２と従動スプロケット５３とを設け、これら駆動スプロケット５２と従動スプロケット５３との間をチェーン５４で連結している。また、中央部にはテンションローラ５５を設け、チェーン５４に弛みを生じないようにしている。このテンションローラ５５をチェーン５４側に押圧する構成は、公知のバネ機構等が採用される。
【００４２】
図６は図１に示す切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図であり、図７は図６に続く切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図、図８は図７に示す切断刃交換装置の使用方法に続く駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図、図９は図８に続く切断刃交換装置の駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【００４３】
図６に示すように、切断刃１０を固定している固定ボルトを外した固定ボルト孔１１に、深さ調節ピン７Ａ，７Ｂを挿入した後、その上部に一体となったセット状態の切断刃交換装置１を挿入する。この時、移動部材３のテーパ面１５と押圧部材４のテーパ面１６とが離れるように、移動操作部材５を緩めて移動部材３の下端をほぼ押圧部材４の下端と同一位置まで下げた状態となっている。この状態では、切断刃交換装置１の押圧部材４の下端が固定ボルト孔１１の座面１２に当接し、ガイド部材２の下端と深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの上端との間は隙間が開いた状態である。また、押圧部材４の外径は固定ボルト孔１１の内径よりも僅かに小径で形成されているので、押圧部材４と固定ボルト孔１１との間には僅かな隙間が開いている。
【００４４】
そして、図７に示すように、移動部材３の上部ネジ部６に螺合している移動操作部材５を押圧部材４側に締め付ける（回転させる）ことにより、押圧部材４は下端が固定ボルト孔１１の座面１２に当接しているので、移動部材３が上方へと移動させられる。このようにして移動部材３がガイド部材２の軸方向上向きに移動させられると、移動部材３のテーパ面１５が押圧部材４のテーパ面１６に沿って上方へ移動して、押圧部材４の押圧部１９を外向きに拡径させて押圧することとなる。これにより、押圧部材４の押圧部１９が外向きに広がって固定ボルト孔１１の内面と強固に密接して切断刃交換装置１の装着が完了する。この押圧部１９の密接力は、移動操作部材５のネジ機構によって大きな力を出すことができるので、強固に接合することができる。この密接力は移動操作部材５の締付け力によって調整することができる。
【００４５】
なお、このように移動部材３を上方へ移動させる時に、テーパ面１５，１６に作用する摩擦力で押圧部材４が移動部材３とともに回転してしまう場合には、回転抑止部材２２で押圧部材４の回転を防止しながら移動部材３を上昇させればよい。
【００４６】
このようにして押圧部材４を固定ボルト孔１１の内面に強固に密接させて押圧部材４と切断刃１０とを一体的に接合させたら、ガイド部材２を締めて先端の球面部１４を深さ調節ピン７Ａ，７Ｂの球面部２８に当接させる。
【００４７】
次に、図８に示すように、両方の切断刃交換装置１の上部に突出しているガイド部材２の上部１３に、駆動装置３１に設けられた係合部材４５を係合させて、駆動装置３１を切断刃交換装置１の上部に装着する。この例では、ガイド部材２の上部１３が６角形に形成されているので、係合部材４５にソケットレンチ等の工具を用いることができる。この装着状態では、切断刃交換装置１のガイド部材２の軸心と、駆動装置３１の駆動軸３３，従動軸３４の軸心とがほぼ一致している。
【００４８】
そして、図９に示すように、駆動装置３１の上部か突出している駆動操作部４６を工具５６で回転させることにより、駆動軸３３と従動軸３４とが同一方向に同期して回転し、これら駆動軸３３と従動軸３４とともに回転するガイド部材２のネジ部８に沿って移動部材３が上昇する。この移動部材３の上昇時には、その外周の押圧部材４が固定ボルト孔１１と密接して切断刃１０と一体的に接合されているので、これらが一体となってガイド部材２の軸方向に移動させられる。この切断刃１０の移動は、両方のガイド部材２を同期させて回転させるので、刃物取付台３０の半径方向へ均等に移動させることができる。そのため、一箇所の操作で切断刃１０を隣接する切断刃１０に当接させることがなく、また係合段部１０ａを当接させることもなく、両側部に設けられたスペーサ２９の間から容易に取外すことができる。
【００４９】
この駆動操作部４６を回転させる手段としては、この実施形態では駆動操作部４６を６角形で形成しているので、インパクトレンチやスパナ等の一般工具５６で容易に行うことができる。また、ガイド部材２の下端と深さ調節ピンの上端とは球面部１４，２８で接触しているので、ガイド部材２を回転させても大きな摩擦力を生じることなく容易に回転させることができる。
【００５０】
なお、上述した実施形態では、切断刃１０を２本の固定ボルトで取付けている例を示したが、切断刃１０が２本以上の固定ボルトで取付けられている場合には、駆動装置３１の軸を増やすか、切断刃１０を均等に取外すことができるようにバランスする位置の固定ボルト孔１１を利用するように駆動軸３３と従動軸３４とを配置すればよい。
【００５１】
また、上述した実施形態では刃物取付台３０をスペーサ２９で挟んだ例を示しているが、本願発明は刃物取付台３０に設けられた切断刃１０であれば同様に取外すことができ、上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５２】
さらに、上述した実施形態は一実施形態であり、本願発明の要旨を損なわない範囲での種々の変更は可能であり、本願発明は上述した実施形態に限定されるものではない。
【００５３】
【発明の効果】
本願発明は、以上説明したような形態で実施され、以下に記載するような効果を奏する。
【００５４】
切断刃と一体的に接合した押圧部材によって切断刃を刃物取付台から容易に取外すことができるので、切断刃の交換作業を迅速に行うことが可能となる。また、複数の固定ボルト孔に設けた切断刃交換装置を同期させて回転させることにより、切断刃全体を半径方向へ容易に取外すことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本願発明の一実施形態に係る切断刃交換装置を示す図面であり、(a) は分解図、(b) は(a) に示すＡ−Ａ断面図である。
【図２】図１に示す切断刃交換装置に本願発明の第１実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を装着した状態の断面図である。
【図３】図２に示す切断刃交換装置の駆動装置の平面図である。
【図４】本願発明の第２実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。
【図５】本願発明の第３実施形態に係る切断刃交換装置の駆動装置を示す平面図である。
【図６】図１に示す切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図７】図６に続く切断刃交換装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図８】図７に示す切断刃交換装置の使用方法に続く駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図９】図８に続く切断刃交換装置の駆動装置の使用方法を示す一部断面した正面図である。
【図１０】従来の剪断式破砕機を示す平面図である
【図１１】図１０に示す剪断式破砕機の切断刃とスペーサとの関係を示す正面図である。
【符号の説明】
１…切断刃交換装置
２…ガイド部材
３…移動部材
４…押圧部材
５…移動操作部材
６…ネジ部
７…深さ調節ピン
８，９…ネジ部
１０…切断刃
１１…固定ボルト孔
１２…座面
１３…上部
１４…球面部
１５，１６…テーパ面
１７…小径部
１８…切り欠き溝
１９…押圧部
２０…ローレット加工（滑り止め加工）
２１…筒状部
２２…回転抑止部材
２３…ネジ孔
２４…ネジ部
２５…突出部
２６…ガイド溝
２７…ネジ部
２８…球面部
３０…刃物取付台
３１…駆動装置
３２…ケーシング
３３…駆動軸
３４…従動軸
３５…駆動歯車
３６…従動歯車
３７…中間歯車
３８…中間軸
３９…蓋部材
４０…軸受
４３…ベアリング
４５…係合部材
４６…駆動操作部
４８…駆動プーリ
４９…従動プーリ
５０…タイミングベルト
５１…テンションプーリ
５２…駆動スプロケット
５３…従動スプロケット
５４…チェーン
５５…テンションローラ
Claims (11)
- 切断刃を固定する固定ボルト孔に挿入する深さ調節ピンと、該深さ調節ピンの上部の固定ボルト孔に挿入するガイド部材と、該ガイド部材の外周でネジ機構によって軸方向に移動可能な移動部材と、該移動部材の軸方向移動で前記固定ボルト孔の内周に外周が密接する押圧部材と、該押圧部材の軸方向移動を抑止して前記移動部材を軸方向に移動させる移動操作部材とを設けた切断刃交換装置。
- 前記深さ調節ピンを、上端位置が前記固定ボルト孔の座面位置よりも所定量深くなる長さで形成し、該深さ調節ピンの上端と前記ガイド部材の下端との接触面を球面部に形成したことを特徴とする請求項１記載の切断刃交換装置。
- 前記ガイド部材の外周と移動部材の内周との間に台形ネジでネジ機構を形成したことを特徴とする請求項１記載の切断刃交換装置。
- 前記移動部材と押圧部材との間に、該移動部材と押圧部材との相対的な回転を抑止する回転抑止機構を設けたことを特徴とする請求項１記載の切断刃交換装置。
- 前記ガイド部材の下部外周にネジ部を形成し、前記移動部材の下部内周に該ガイド部材のネジ部と螺合するネジ部を形成し、該移動部材の下部外周と前記押圧部材の下部内周とにほぼ同一のテーパ面を形成し、該押圧部材の外周を前記固定ボルト孔に挿入可能な外径で形成し、前記移動部材の上部外周にネジ部を形成し、該移動部材のネジ部に螺合して該移動部材を前記押圧部材の軸方向へ移動させる移動操作部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の切断刃交換装置。
- 前記固定ボルト孔の内周および／または前記押圧部材の外周に滑り止め加工を施したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の切断刃交換装置。
- 請求項１〜６のいずれか１項に記載の切断刃交換装置を複数同時に駆動する駆動装置であって、
切断刃に設けた複数の固定ボルト孔に装着した前記切断刃交換装置のガイド部材上部と周方向にそれぞれ係合する係合部材と、該それぞれの係合部材を同一方向に同期させて回転させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する駆動部材とを設けた切断刃交換装置の駆動装置。 - 前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動歯車と、該駆動歯車と噛合する中間歯車と、該中間歯車と噛合して前記駆動歯車と同期して回転する従動歯車とで構成し、前記駆動歯車を支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動歯車を支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けたことを特徴とする請求項７記載の切断刃交換装置の駆動装置。
- 前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動プーリと、該駆動プーリで駆動するベルトと、該ベルトで前記駆動プーリと同期して回転する従動プーリと、該駆動プーリと従動プーリとの間でベルトに所定の張力を与えるテンションプーリとで構成し、前記駆動プーリを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動プーリを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けたことを特徴とする請求項７記載の切断刃交換装置の駆動装置。
- 前記駆動機構を設けるケーシングを設け、該駆動機構を、前記駆動部材で駆動する駆動スプロケットと、該駆動スプロケットで駆動するチェーンと、該チェーンで前記駆動スプロケットと同期して回転する従動スプロケットと、該駆動スプロケットと従動スプロケットとの間でチェーンに所定の張力を与えるテンションローラとで構成し、前記駆動スプロケットを支持する駆動軸のケーシングからの突出量を小さくし、前記従動スプロケットを支持する従動軸のケーシングからの突出量を大きくし、該駆動軸と従動軸とに前記係合部材を設けたことを特徴とする請求項７記載の切断刃交換装置の駆動装置。
- 切断刃の固定ボルトを取外した後の複数の固定ボルト孔に所定の深さ調節ピンをそれぞれ挿入し、該深さ調節ピンの上端に下端が当接するようにガイド部材をそれぞれ挿入し、該ガイド部材の外周でそれぞれの移動部材をネジ機構で軸方向に移動させることによって押圧部材の下部を広げて固定ボルト孔の内面に密接させて一体的に接合した後、それぞれのガイド部材の上部に係合部材を係合させ、該係合部材を同一回転方向に同期させて回転させることにより、前記ガイド部材のネジ機構によってそれぞれの移動部材を同期させて軸方向に移動して押圧部材と一体的に切断刃を半径方向へ取外す切断刃交換方法。
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