(57)【要約】【課題】カッタの溶接が容易に行え、溶接後に十分なカッタ硬度を確保することのできる二軸せん断式破砕装置を提供する。【解決手段】第１カッタ１３を、回転軸１１に取り付けられるディスク部材１５と、このディスク部材１５の外周部に溶着されるカッタ刃１６を備えるものとし、第２カッタ１４を、回転軸１１の外周面に溶着されるプレート１４ａと、このプレート１４ａの先端部に設けられる硬化肉盛層１４ｂを備えるものとする。【選択図】図４
2006223964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング内に、複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に所定間隔毎に交互に軸上に設けられた第１回転軸と、複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に所定間隔毎に交互に軸上に設けられた第２回転軸とを、互いに対向する前記第１カッタと前記第２カッタとが会合するように並列配置し、前記第１カッタと前記第２カッタとの協働によって被破砕物をせん断破砕する二軸せん断式破砕装置において、
前記第１カッタを、回転軸に取り付けられるディスク部材と、このディスク部材の外周部に溶着されるカッタ刃を備えるものとし、前記第２カッタを、回転軸の外周面に溶着される基部材と、この基部材の先端部に設けられる硬化肉盛層を備えるものとすることを特徴とする二軸せん断式破砕装置。
【請求項２】
前記第１カッタのカッタ刃の数とそのカッタ刃に会合する前記第２カッタの数とが同数とされる請求項１に記載の二軸せん断式破砕装置。
【請求項３】
複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に交互に回転軸上に設けられる二軸せん断式破砕装置の破砕刃の製造方法において、
基部材の一端部に少なくとも一層の硬化肉盛層を施す第一工程と、
ディスク部材を回転軸上に所定間隔に配置し溶接する第二工程と、
前記回転軸の外周面に硬化肉盛層を有する前記基部材を溶着し第２カッタとする第三工程と、
前記ディスク部材の外周部にカッタ刃を溶接し第１カッタとする第四工程と
からなることを特徴とする二軸せん断式破砕装置の破砕刃の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハウジング内に第１回転軸と第２回転軸とを並列配置し、第１回転軸に取り付けられる第１カッタと、第２回転軸に取り付けられる第２カッタとの協働によって被破砕物をせん断破砕する二軸せん断式破砕装置とその二軸せん断式破砕装置の破砕刃の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の二軸せん断式破砕装置として、図６（ａ）に示されるように、ハウジング（図示せず）内に２個の回転軸５１，５２を並列配置するとともに、これら回転軸５１，５２を互いに逆方向に回転駆動するように構成されたものが知られている（特許文献１参照）。この破砕装置においては、各回転軸５１，５２に複数個のせん断型カッタ５３とスペーサ５４とが交互に取り付けられ、各回転軸５１，５２を図示矢印方向に回転駆動することで、互いに対向位置にあるせん断型カッタ５３の刃部５３ａとスペーサ５４との協働によってハウジング内に投入された被破砕物が破砕されるようになっている。
【０００３】
また、二軸せん断式破砕装置の他の従来例として、図６（ｂ）に示されるような回転刃６０が知られている（特許文献２参照）。この回転刃６０は、回転軸６１と、この回転軸６１に取り付けられる刃物台部材６２と、この刃物台部材６２の軸方向両側に隣接するように前記回転軸６１に取り付けられるスペーサ６３とを備え、刃物台部材６２の周縁に所定ピッチで複数の刃部６４が固定され、スペーサ６３の外周縁に突出刃部６５が形成されて構成されている。
【０００４】
なお、本願発明に関連する他の先行技術として、特許文献３に開示されたものがある。この文献に開示された技術は、破砕装置の下部に破砕受桁を固定し、この破砕受桁に設けられる固定刃と、回転軸に設けられる回転刃（破砕刃）とによって被破砕物の二次破砕を行うようにしたものにおいて、固定刃の破砕面に硬化肉盛溶接を施すように構成されたものである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２０２４５５号公報
【特許文献２】特開２００３−２５１２１２号公報
【特許文献３】特開２００２−１１４９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図６（ａ）に示される破砕刃構造では、せん断カッタ５３の刃部５３ａと円筒状表面を有するスペーサ５４とによって被破砕物を挟圧して破砕するように構成されているために、せん断カッタ５３の刃部５３ａとスペーサ５４との間に設けられた少しの隙間から被破砕物中の長物破砕物が破砕されずに落下してベルトコンベヤに衝突する等の現象が生じ、十分な破砕効果が得られないという欠点がある。これに対して、図６（ｂ）に示される破砕刃構造においては、刃物台部材６２に固定される刃部６４に対向する突出刃部６５がスペーサ６３側に形成されているので、回転刃の刃物台部材６２の隙間に落下した被破砕物は、各スペーサ６３の突出刃部６５により破砕されるため、図６（ａ）のものに比べて破砕効果の向上が期待できる。
【０００７】
ところが、図６（ｂ）に示される回転刃６０の場合、スペーサ６３の外周部に突出刃部６５が一体成形により設けられているために、突出刃部６５に十分な硬度を持たせるためにはスペーサ６３全体を高強度材で作製する必要があり、またそのスペーサ６３を回転軸６１に嵌合する必要があることから、加工が困難で、また嵌合部分に高い加工精度が要求されるという問題点がある。
【０００８】
一方、前記特許文献３に開示された破砕機では、硬化肉盛溶接が施される破砕受桁の固定刃が、２本の回転軸の下方に配置されているので、摩耗や破損が生じた際には、回転軸を取り外して、破砕箱の下方に入り込み修復する必要があり、作業が煩雑であるという問題点がある。
【０００９】
そこで、このような問題点に対処するために、図７に示されるように、回転軸７１の外周に第１カッタ７２と第２カッタ７３とを装着した破砕装置において、第２カッタ７３を耐摩耗鋼（例えばＳＡＲ５００）で形成し、この第２カッタ７３を、例えば合金鋼（例えばＳＣＭ４４０Ｈ）よりなる回転軸７１の外周面に溶着することが考えられる。なお、図７（ｂ）は図７（ａ）のＣ矢視図である。
【００１０】
ところが、図７に示される破砕刃構造の場合、互いに材質の異なる回転軸７１と第２カッタ７３とを溶接することになるため、溶接による凝固割れや残存応力による割れを防止するために予熱工程および後熱工程を設けて熱処理することが必要となる。このため、第２カッタ７３にＳＡＲ５００のような耐摩耗鋼を使用したとしても、これら予熱、後熱により、あるいは溶接による熱影響により、その耐摩耗鋼がロックウエル硬さＣスケール（ＨＲＣ）３０程度に軟化してしまって十分な硬度を得ることができないという問題点がある。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、カッタの溶接が容易に行えるとともに、溶接後に十分な硬度を確保することのできる二軸せん断式破砕装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記目的を達成するために、本発明による二軸せん断式破砕装置は、
ハウジング内に、複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に所定間隔毎に交互に軸上に設けられた第１回転軸と、複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に所定間隔毎に交互に軸上に設けられた第２回転軸とを、互いに対向する前記第１カッタと前記第２カッタとが会合するように並列配置し、前記第１カッタと前記第２カッタとの協働によって被破砕物をせん断破砕する二軸せん断式破砕装置において、
前記第１カッタを、回転軸に取り付けられるディスク部材と、このディスク部材の外周部に溶着されるカッタ刃を備えるものとし、前記第２カッタを、回転軸の外周面に溶着される基部材と、この基部材の先端部に設けられる硬化肉盛層を備えるものとすることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明において、前記第１カッタのカッタ刃の数とそのカッタ刃に会合する前記第２カッタの数とが同数とされるのが好ましい。
【００１４】
また、本発明による二軸せん断式破砕装置の破砕刃の製造方法は、
複数の第１カッタと複数の第２カッタとが軸方向に交互に回転軸上に設けられる二軸せん断式破砕装置の破砕刃の製造方法において、
基部材の一端部に少なくとも一層の硬化肉盛層を施す第一工程と、
ディスク部材を回転軸上に所定間隔に配置し溶接する第二工程と、
前記回転軸の外周面に硬化肉盛層を有する前記基部材を溶着し第２カッタとする第三工程と、
前記ディスク部材の外周部にカッタ刃を溶接し第１カッタとする第四工程と
からなることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る二軸せん断式破砕装置および破砕刃の製造方法によれば、第１カッタと協働して被破砕物を破砕する耐摩耗性に富む第２カッタが設けられているので、被破砕物を細かく裁断することができる。また、第２カッタが、普通鋼よりなる基部材の先端部に焼き戻し軟化抵抗の高い硬化肉盛材料により硬化肉盛層を有する構成にされているので、基部材に硬化肉盛層を形成した後にその基部材を回転軸外周面に溶接することができ、溶接時および予熱、後熱時の熱処理による熱影響を受けにくくなる。しかも、硬化肉盛層が設けられていることによって、溶接後にも十分な硬度を維持することができる。また、この硬化肉盛層は、破砕装置の使用現地において肉盛り形成することができるので保守性も良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
次に、本発明による二軸せん断式破砕装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１７】
図１には、本発明の一実施形態に係る二軸せん断式破砕装置を搭載した移動式クラッシャの側面図が示され、図２には同移動式クラッシャの平面図が示されている。また、図３には、本実施形態の二軸せん断式破砕装置の平面図が示され、図４には、図３のＡ矢視図（ａ）およびそのＢ矢視図（ｂ）が示されている。さらに、図５には、本実施形態の二軸せん断式破砕装置の要部拡大図が示されている。
【００１８】
本実施形態において、二軸せん断式破砕装置１は、下部に左右一対の走行体２を備える車体３の長手方向一側に搭載され、上部にホッパ４を有する構成とされている。また、前記車体３の長手方向他側にはエンジン、油圧ポンプ、油圧バルブ等の駆動源を収納したエンジンルーム８が配されている。さらに、前記車体３の下部の左右走行体２間にはベルトコンベア９が配され、このベルトコンベア９の基端部９ａは二軸せん断式破砕装置１の排出口近傍に設けられ、搬出端９ｂが、前記車体３の長手方向でホッパ４の反対側に配されている。こうして、車体３の長手方向一側に設けられたホッパ４に積込機により廃棄物等の被破砕物を積み込むと、ホッパ４を介して投入された被破砕物は二軸せん断式破砕装置１にて破砕され、破砕物は二軸せん断式破砕装置１の下部に設けられた排出口から落下して、ベルトコンベア９の基端部９ａを通り、前記車体３の長手方向他側のベルトコンベア９の搬出端９ｂを経て排出される。
【００１９】
前記二軸せん断式破砕装置１は、ハウジング１０内に第１回転軸１１と第２回転軸１２とが並列配置されてなり、各回転軸１１，１２を対向方向に回転させることでそれら回転軸１１，１２にそれぞれ取り付けられるカッタの協働によって被破砕物をせん断破砕するように構成されている。
【００２０】
図３、図４に示されるように、第１回転軸１１（第２回転軸１２についても略同様の構造であるので、第１回転軸１１を中心に説明する。）は、両端部は軸受１７を介してハウジング１０の支持側壁に支持され、一側軸受の隣には第２回転軸１２に装着された歯車１８Ａに噛合する歯車１８が装着され、図示されない駆動モータによって回転駆動される。この第１回転軸１１には、その外周部に所定の間隔を置いて複数個（本実施形態では８個）の第１カッタ１３と、この第１カッタ１３の軸方向両側に隣接配置される第２カッタ１４とが溶着されている。ここで、第１カッタ１３の径に対して、第２カッタ１４の径は、前記第１回転軸１１と前記第２回転軸の少なくとも離間分小径に形成されている。
【００２１】
前記第１カッタ１３は、第１回転軸１１に取り付けられる平板状のディスク部材１５と、このディスク部材１５の外周部に形成された係着溝１５ａ内に挿入されて溶着されるカッタ刃１６とを備えており、このカッタ刃１６の外周面が第１回転軸１１の軸心を中心に円弧を描くように、かつその外周面が最外周に突出するようにその形状が決められている。なお、図５に示されるように、第１回転軸１１に溶着される第１カッタ１３と、第２回転軸１２に溶着される第１カッタ１３とは互いに面対称になるようにそのカッタ刃１６の向きが決定されている。さらに、カッタ刃１６は、回転軸１１，１２の周りに等間隔に４個設けられており、カッタ刃１６を取り付けるディスク部材１５は回転軸１１，１２の軸方向にそれぞれ８個設けられている。
【００２２】
一方、前記第２カッタ１４は、図４（ｂ）に示されるように、回転軸１１，１２に取り付けられた前記ディスク部材１５の間に配されるように取り付けられる。そして、前記第２カッタ１４は、普通鋼よりなる基部材となるプレート１４ａの先端部（刃先）に焼き戻し軟化抵抗の高い硬化肉盛材料により硬化肉盛層１４ｂを設けた後、このプレート１４ｂを第１回転軸１１の外周面に溶着することによって形成される。なお、プレート１４ａの基部側には回転軸に溶着された第１カッタ１３の溶接ビードとの干渉を回避するための面取り部１４ｃが形成され、また先端側には破砕作用を効果的に発揮するための面取り部１４ｄが形成されている。
【００２３】
前記硬化肉盛層１４ｂは、２種類の溶着金属を用いた２層の肉盛層とするのが好ましい。この場合、回転軸１１の材質ＳＣＭ４４０Ｈ（合金鋼）に対して、プレート１４ａの材質をＳ４５Ｃ（普通鋼）とし、このプレート１４ａの先端に施される硬化肉盛層１４ｂとして、焼き戻し軟化抵抗の高い硬化肉盛材料を用い、１層目には比較的硬度の低い溶着金属を用い、２層目には１層目よりも硬度の高い溶着金属を用いるのが良い。より具体的には、１層目に、例えば新日本溶業株式会社の商品名「ハード５００」（ロックウエル硬さＣスケール（ＨＲＣ）４６〜４９）が用いられ、２層目に同商品名「ハード７００」（ロックウエル硬さＣスケール（ＨＲＣ）５７〜６１）が用いられる。勿論、これに限定されることはなく、１層盛であっても、あるいは３層盛以上であっても良い。
【００２４】
本実施形態では、図５に示されるように、第１回転軸１１に装着される第１カッタ１３および第２カッタ１４と、第２回転軸１２に装着される第１カッタ１３および第２カッタ１４とは、第１回転軸１１側の第１カッタ１３が第２回転軸１２側の第２カッタ１４と会合するように、また第１回転軸１１側の第２カッタ１４が第２回転軸１２側の第１カッタ１３と会合するように、軸方向における互いの周方向に位相をずらせて配置されている。こうして、回転軸１１，１２が互いに対向方向（図５の矢印方向）に回転されることで、被破砕物は第１カッタ１３により巻き込まれて互いに対向位置にある第１カッタ１３と第２カッタ１４とにより挟圧されて破砕される。
【００２５】
本実施形態によれば、第２カッタ１４が、普通鋼よりなるプレート１４ａの先端部に、焼き戻し軟化抵抗の高い硬化肉盛材料により硬化肉盛層１４ｂが形成された構成とされていることから、プレート１４ａに硬化肉盛層１４ｂを形成した後にそのプレート１４ａの基部を回転軸１１，１２外周面に溶接すれば良く、溶接時および予熱、後熱時の熱影響を受けにくくなるという利点がある。また、溶接後にもカッタ刃に十分な硬度ロックウエル硬さＣスケール（ＨＲＣ）５０以上を確保することができる。さらに、この硬化肉盛層１４ｂは、もし摩耗した場合でも破砕装置１の使用現地において形成することができるという利点もある。また、第２カッタ１４は第１カッタ１３のカッタ刃１６と会合する位置に設けられているので、従来のものに比べて被破砕物のせん断効率を格段に向上させることができる。
【００２６】
本実施形態においては、第１カッタ１３のカッタ刃１６の数および第２カッタ１４の数をそれぞれ４個ずつ設けるものを説明したが、この個数は４個以外であっても勿論良い。また、カッタ刃１６の数と第２カッタ１４の数とは必ずしも同数にする必要はなく、カッタ刃１６と第２カッタ１４とが互いに会合するように設定されていれば、その個数は適宜選定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態に係る二軸せん断式破砕装置を搭載した移動式クラッシャの側面図
【図２】本実施形態に係る二軸せん断式破砕装置を搭載した移動式クラッシャの平面図
【図３】本実施形態の二軸せん断式破砕装置の平面図
【図４】図３のＡ矢視図（ａ）およびそのＢ矢視図（ｂ）
【図５】本実施形態の二軸せん断式破砕装置の要部拡大図
【図６】従来の破砕刃構造を示す図
【図７】第２カッタを回転軸に溶着した例を示す図
【符号の説明】
【００２８】
１      二軸せん断式破砕装置
２      走行体
３      車体
４      ホッパ
５      振動フィーダ
９      ベルトコンベア
１０    ハウジング
１１    第１回転軸
１２    第２回転軸
１３    第１カッタ
１４    第２カッタ
１４ａ  プレート
１４ｂ  硬化肉盛層
１５    ディスク部材
１６    カッタ刃
【図１】
2006223964.tif 000003
【図２】
2006223964.tif 000004
【図３】
2006223964.tif 000005
【図４】
2006223964.tif 000006
【図５】
2006223964.tif 000007
【図６】
2006223964.tif 000008
【図７】
2006223964.tif 000009