(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置であって、
前記処理対象物をその内部で処理するための処理室と、
前記処理室に設けられ、前記処理対象物に衝撃力を付与するための衝撃手段と、
前記処理対象物の衝突箇所に配置されたライナと、を備え、
前記ライナは、前記処理対象物が衝突する面に、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収するための溝を有し、
前記溝の内部に、前記ライナの材料よりも耐摩耗性の低い埋込部材が設けられている、衝撃処理装置。
【請求項２】
前記溝が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の主な伸び方向と略直交する方向に延在している、請求項１に記載の衝撃処理装置。
【請求項３】
前記溝の幅が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収できる大きさに設定されている、請求項１または２に記載の衝撃処理装置。
【請求項４】
前記溝が、互いに平行に複数形成されている、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の衝撃処理装置。
【請求項５】
前記溝が、格子状に形成されている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の衝撃処理装置。
【請求項６】
前記埋込部材が軟鋼である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の衝撃処理装置。
【請求項７】
前記衝撃手段により前記処理対象物に衝撃力を付与して前記処理室の内部で前記処理対象物を破砕するように構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の衝撃処理装置。
【請求項８】
処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置における前記処理対象物の衝突箇所に配置されるライナであって、
前記処理対象物が衝突する面に、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収するための溝を有し、
前記溝の内部に、前記ライナの材料よりも耐摩耗性の低い埋込部材が設けられている、ライナ。
【請求項９】
前記溝が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の主な伸び方向と略直交する方向に延在している、請求項８に記載のライナ。
【請求項１０】
前記溝の幅が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収できる大きさに設定されている、請求項８または９に記載のライナ。
【請求項１１】
前記溝が、互いに平行に複数形成されている、請求項８乃至１０のいずれか一項に記載のライナ。
【請求項１２】
前記溝が、格子状に形成されている、請求項８乃至１１のいずれか一項に記載のライナ。
【請求項１３】
前記埋込部材が軟鋼である、請求項８乃至１２のいずれか一項に記載のライナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置および同装置のライナに関わり、ライナは、処理対象物の衝突箇所に配置されるものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置として、例えば、大型の金属廃棄物等を破砕するための衝撃式破砕機（シュレッダやハンマクラッシャなど）がある。衝撃式破砕機は、例えば、破砕室の内部に設けられた高速回転するハンマにより廃棄物（被破砕物）を破砕するように構成されている。
【０００３】
衝撃式破砕機は、高速回転するロータの外周部に回転自由に設けられた複数のハンマによる強力な衝撃力により、金属廃棄物等の被破砕物を衝撃・せん断により破砕するものである。ハンマにより打撃を受けた被破砕物は、破砕室内において多方向に高速で飛翔し、上部排出口へ直接向かうほか、破砕室の内壁面等で衝突して跳ね返り、ハンマと破砕室の内壁面との間での衝突の繰り返し等により、破砕が行われる。
【０００４】
このため、高速で飛翔する被破砕物の衝突から破砕室の内壁面を保護するために、破砕室の内壁面には、耐摩耗性の高い材料により製造されたライナが取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
また、衝撃式破砕機の処理室の内部に廃棄物（被破砕物）を投入するための投入シュートの部分にも、廃棄物による衝突箇所にライナを設ける場合がある。
【０００６】
ここで、ライナの材料としては、高靭性であり、かつ荷重による加工硬化により高い耐摩耗性を有することから、高マンガン鋳鋼が使用されることが多い。
【０００７】
しかし、高マンガン鋳鋼は、延性材料であり、荷重を受けると伸びるという特性を有していることから、破砕機における使用時間の経過により、ライナが全体として徐々に伸びて変形が大きくなる。これに起因して、破砕室の壁に対するライナの取り付けボルトの破損や、ライナと他の部材との干渉等が発生する可能性があり、摩耗による使用限界に到達する前にライナを交換する必要がある。
【０００８】
ここで、荷重による伸びは、主として破砕室側に向けて発生するため、ライナは全体として破砕室側の面が山なりに反り返る形状となるように変形する。
【０００９】
そこで、従来、ライナのそのような変形を抑制すべく、荷重によるライナの伸びを吸収するように、荷重による伸びの方向に直交する方向を直線状の溝を形成するという対策が取られている。
【００１０】
しかし、このような直線状の溝を設けることにより、ライナの厚さが局所的に薄くなるため、応力集中などにより破損が生じる可能性があり、また、溝部が引け割れなど鋳造上の欠陥となる可能性があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開平０６−２２６１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、従来技術の上述の問題点に鑑みなされたものであって、ライナの強度を低下させることなく、処理対象物の衝突によるライナの変形を抑制することができる衝撃処理装置および同装置のライナを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置であって、前記処理対象物をその内部で処理するための処理室と、前記処理室に設けられ、前記処理対象物に衝撃力を付与するための衝撃手段と、前記処理対象物の衝突箇所に配置されたライナと、を備え、前記ライナは、前記処理対象物が衝突する面に、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収するための溝を有し、前記溝の内部に、前記ライナの材料よりも耐摩耗性の低い埋込部材が設けられている、ことを特徴とする。
【００１４】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記溝が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の主な伸び方向と略直交する方向に延在している、ことを特徴とする。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１または第２の態様において、前記溝の幅が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収できる大きさに設定されている、ことを特徴とする。
【００１６】
本発明の第４の態様は、第１乃至第３のいずれかの態様において、前記溝が、互いに平行に複数形成されている、ことを特徴とする。
【００１７】
本発明の第５の態様は、第１乃至第４のいずれかの態様において、前記溝が、格子状に形成されている、ことを特徴とする。
【００１８】
本発明の第６の態様は、第１乃至第５のいずれかの態様において、前記埋込部材が軟鋼である、ことを特徴とする。
【００１９】
本発明の第７の態様は、第１乃至第６のいずれかの態様において、前記衝撃手段により前記処理対象物に衝撃力を付与して前記処理室の内部で前記処理対象物を破砕するように構成されている、ことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決するために、本発明の第８の態様は、処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置における前記処理対象物の衝突箇所に配置されるライナであって、前記処理対象物が衝突する面に、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収するための溝を有し、前記溝の内部に、前記ライナの材料よりも耐摩耗性の低い埋込部材が設けられている、ことを特徴とする。
【００２１】
本発明の第９の態様は、第８の態様において、前記溝が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の主な伸び方向と略直交する方向に延在している、ことを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１０の態様は、第８または第９の態様において、前記溝の幅が、前記処理対象物の衝突による前記ライナの材料の伸びを吸収できる大きさに設定されている、ことを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１１の態様は、第８乃至第１０のいずれかの態様において、前記溝が、互いに平行に複数形成されている、ことを特徴とする。
【００２４】
本発明の第１２の態様は、第８乃至第１１のいずれかの態様において、前記溝が、格子状に形成されている、ことを特徴とする。
【００２５】
本発明の第１３の態様は、第８乃至第１２のいずれかの態様において、前記埋込部材が軟鋼である、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、ライナの強度を低下させることなく、処理対象物の衝突によるライナの変形を抑制することができ、これにより、ライナの交換頻度を減らし、稼働率の向上を実現できる衝撃処理装置および同装置のライナを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による衝撃処理装置の一実施形態としての破砕機の概略構造を示す縦断面図である。
【図２】図１に示した破砕機におけるライナの第一の実施例の構造を示す正面図（表面側から見た図）である。
【図３】図２のＡ方向から見た側面図（一部断面図）である。
【図４Ａ】図３のＢ部の詳細を示す図であって、ライナの溝の断面を示す図である。
【図４Ｂ】図４Ａに示したライナの溝の一変形例の断面を示す図である。
【図４Ｃ】図４Ａに示したライナの溝の他の変形例の断面を示す図である。
【図４Ｄ】図４Ａに示したライナの溝の他の変形例の断面を示す図である。
【図５】ライナの第二の実施例の概略構造を示す正面図である。
【図６】ライナの第三の実施例の概略構造を示す正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明による衝撃処理装置およびそのライナの一実施形態として、破砕機およびそのライナについて、図面を参照して説明する。
【００２９】
図１に示されるように、本実施形態による衝撃式の破砕機１は、破砕室（処理室）６が内部に形成されたケーシング８を備えており、破砕室６の内部で、廃車や金属廃棄物等の被破砕物が所定の大きさの小片に破砕される。
【００３０】
ケーシング８には、被破砕物を投入するための投入口（投入シュート）５、破砕された被破砕物（小片）を後流工程に排出するための上部排出口４および下部排出口７が形成されている。
【００３１】
破砕室６には、水平軸回りに高速回転するロータ２が設けられ、ロータ２の外周部には、揺動自在に複数のハンマ３が周方向に取り付けられている。ロータ２およびハンマ３は、被破砕物に衝撃力を付与するための衝撃手段が構成されている。
【００３２】
なお、ロータ２の外周部に配置されるハンマ３の個数や隣接するハンマ３の間隔については、被破砕物の大きさやロータ２の大きさなどに応じて適宜変更して設定される。
【００３３】
上部排出口４には、所定の大きさ以下の被破砕物（小片）が通過できる格子穴１５を多数有する上部格子１１が設けられている。同様に、下部排出口７には、所定の大きさ以下の被破砕物（小片）が通過できる格子穴１６を多数有する下部格子９が設けられている。
【００３４】
破砕室６を内部に形成するケーシング８の壁の内面には、高速で飛翔する被破砕物による摩耗を防止してケーシングを保護するために、高い耐摩耗性を有する材料、例えば高マンガン鋳鋼により製造されたライナ１０が、例えばボルト（図示省略）により取り付けられている。
【００３５】
図２は、ライナ１０の全体構造の一例を示す正面図（表面側から見た図）、図３は、図２のＡ方向から見た側面図（一部断面図）、図４Ａは、図３のＢ部の詳細を拡大して示す図である。
【００３６】
ライナ１０には、図２および図４Ａに示されるように、表面側（破砕室側）の面に、断面が略方形形状をした直線状の溝１２が、所定の間隔により互いに平行に複数本が形成されている。
【００３７】
なお、ライナ１０は、ボルト穴１７に表面側からボルト（図示省略）を差し込み、ケーシング８を貫通し、ナットと螺合させて取り付けられる。
【００３８】
また、ライナ１０の取付け方法は、上述のボルトによる取付け方法には限られず、例えば、ライナ１０を、他のライナやケーシング８によって形成された隙間に嵌め込むことで両端を拘束して取り付けても良い。
【００３９】
また、ライナ１０に溝１２を設けることにより、ライナ１０の厚さが局所的に薄くなるため、応力集中などにより破損が生じたり、細かな破砕物などが溝部に侵入して砂噛みが発生する可能性がある。
【００４０】
そこで、本実施形態においては、このような事態を防止すべく、溝１２の内部に埋込部材１３が埋め込まれている。埋込部材１３は、高マンガン鋳鋼などから成るライナ材料１４よりも耐摩耗性の低い材料、例えば軟鋼で形成されている。
【００４１】
なお、埋込部材１３の溝１２の内部への埋込は、例えば、埋込部材１３をセットした鋳型に、溶融したライナ材料を流し込むことにより行うことができる。これにより、埋込部材１３が溝１２に強固に連結されるため、被破砕物がライナ１０の表面に大きな衝撃力により衝突しても、埋込部材１３が、溝１２内から離脱することはない。
【００４２】
本実施形態による破砕機１において、高マンガン鋳鋼などから成るライナ１０は、使用開始後、運転時間の経過と共に被破砕物による衝撃によってその表面が徐々に伸びるので、使用開始当初はその伸びを吸収するための溝は必ずしも必要としない。
【００４３】
一方、運転時間の経過によりライナ１０の表面の伸びが大きくなると、ライナ１０に湾曲変形が生じる可能性があるが、本実施形態による破砕機１においては、運転時間の経過と共に埋込部材１３がその表面側から摩耗して、溝１２が徐々に露出してくるので、衝撃によるライナ表面の伸びが、露出した溝１２によって吸収される。
【００４４】
すなわち、使用開始後、ライナ材料１４および埋込部材１３は、被破砕物の衝撃により表面側が徐々に摩耗するが、ライナ材料１４（例えば、高マンガン鋳鋼）よりも耐摩耗性に劣る埋込部材１３（例えば、軟鋼）で優先的に摩耗が発生する。このライナ材料１４と埋込部材１３との摩耗差により、常に溝１２の露出状態が維持されることになる。
【００４５】
これにより、ライナ１０の使用時間の経過に応じて増大するライナ１０の伸びを、埋込部材１３の摩耗により形成される溝で常に吸収することができる。したがって、ライナ１０が全体として反り返るような変形を生じさせることを防止できる。
【００４６】
また、埋込部材１３の残部が常に溝１２内に維持されているので、溝１２の底部の応力集中などによるライナ１０の破損や、細かな破砕物などの溝１２への侵入を防止できる。これにより、ライナ１０の長期にわたる健全性を確保することができる。
【００４７】
上記の通り、溝１２によりライナ１０の表面の伸びを吸収することにより、ライナ１０の湾曲変形を防止できるので、ライナ１０の取り付けボルトに曲げモーメントやせん断力が作用することがなく、取り付けボルトの破損等も防止することができる。
【００４８】
なお、ライナ１０の溝の幅は、摩耗によりライナ１０の交換が必要となるまでの期間の伸びを吸収できる大きさ以上に設定されている。
【００４９】
上記の通り、本実施形態による破砕機１によれば、ライナ１０の強度を低下させることなく、被破砕物の衝突によるライナ１０の変形を抑制することができ、これにより、ライナ１０の交換頻度を減らし、稼働率の向上を実現できる。
【００５０】
なお、ライナ１０の伸びは表面側ほど大きい傾向にあるため、溝１２の断面形状を、図４Ｂに示すように、表面側が内側よりも広くなる拡開形状としてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、図４Ａおよび図４Ｂに示したように、ライナ１０の新規製作時における埋込部材１３の表面を、ライナ１０の表面とほぼ同一位置としているが、図４Ｃに示したようにライナ表面より突出させてもよく、図４Ｄに示したように逆にライナ表面より凹ませてもよい。
【００５２】
ところで、ライナ１０は、被破砕物が表面に一様に衝突すると、表面の面内に一様に伸びることになるが、図２に示される形状のライナ１０（第一の実施例）においては、幅の狭い細長い形状をしているため、幅方向については伸びが小さい。したがって、ライナ１０の長手方向に延在する直線状の溝を形成しなくても、ライナ１０の湾曲変形を防止できる。
【００５３】
しかしながら、幅の広いまたは正方形に近い形状のライナの場合には、ライナが面内において一様に伸びると、それら一様の伸びを吸収するために、長手方向および幅方向の両方に延在する直線状の溝を設けることが望ましい。
【００５４】
図５は、本実施形態におけるライナ１０の第二の実施例の概略構造を示す正面図であり、ライナ１０の表面に、長手方向および幅方向の両方に延在する直線状の溝１２が形成されている。
【００５５】
なお、溝１２の断面形状、溝１２内に埋め込まれる埋込部材１３等については、矛盾がない限り、第一の実施例において説明したものと同様である。
【００５６】
第二の実施例におけるライナ１０の溝１２は、幅方向に所定の間隔で平行に３列（幅方向の一方の端部から順に溝１２ａ１、溝１２ａ２、溝１２ａ３）配置され、長さ方向には、溝１２ａ１と溝１２ａ２を連絡するように形成された溝１２ｂ１が、所定の間隔で平行に多数列、溝１２ａ２と溝１２ａ３を連絡するように形成された溝１２ｂ２が所定の間隔で平行に多数列配列されている（段違い格子配列）。
【００５７】
なお、第二の実施例における溝１２の配列においては、溝１２ｂ１および溝１２ｂ２とは位相をずらせてあるが、両者の位相を一致させた格子配列としてもよい。
【００５８】
図６は、本実施形態におけるライナの第三の実施例の概略構造を示す縦断面図である。
【００５９】
第三の実施例におけるライナ１０の溝１２は、幅方向には、幅方向の中央部付近の１本の直線状の溝１２ｃが配置され、長さ方向には、溝１２ｃからライナ１０の幅方向の端部と連絡するように形成された溝１２ｄが所定の間隔で平行に多数列配列されている。
【００６０】
なお、溝１２の断面形状、溝１２内に埋め込まれる埋込部材１３等や特に説明をしない事項については、矛盾がない限り、第一の実施例または第二の実施例において説明したものと同様である。
【００６１】
ライナ１０は、それが取り付けられるケーシング８の位置などに応じて適切な大きさのものが準備され、ケーシング８の壁内面に取り付けられるため、溝１２の断面形状・寸法、配置や方向は、各ライナ１０の形状や大きさに応じて適切なものが選定される。
【００６２】
なお、溝の配置場所、方向、長さは、上述した各実施例に限られるものではなく、表面の伸びを吸収できるものであれば、例えば、溝の長さは、ライナ１０の表面の縦または横の全体にわたるものでも一部（中央部または一方の側のみ等）でもよく、溝の方向は、縦横に限らず、それらに傾斜をもたせたもの、さらにそれらの組み合わせであってもよい。
【００６３】
また、溝の断面形状についても、上述した各実施例に限られず、例えば、略正方形、長方形、ライナ１０の表面部分を切り欠いた略円形または楕円形などであってもよい。
【００６４】
なお、上述の例では、破砕機１のケーシング８の内面にライナ１０を配置する場合について説明したが、例えば、破砕室６の内部に被処理物を投入するための投入口（投入シュート）５において、被処理物が衝突する箇所にライナ１０を配置しても良い。
【００６５】
また、上述の例では、ロータ２やハンマ３を備えた破砕機１について説明したが、ライナ１０の適用対象はこれに限られず、処理対象物に衝撃力を付与して処理するための衝撃処理装置全般において、処理対象物が衝突する箇所に配置することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  破砕機
２  ロータ（衝撃手段）
３  ハンマ（衝撃手段）
４  上部排出口
５  投入口（投入シュート）
６  破砕室（処理室）
７  下部排出口
８  ケーシング
９  下部格子
１０  ライナ
１１  上部格子
１２  溝
１２ａ１、１２ａ２、１２ａ３  溝
１２ｂ１、１２ｂ２  溝
１２ｃ  溝
１２ｄ  溝
１３  埋込部材
１４  ライナ材料
１５  （上部格子の）格子穴
１６  （下部格子の）格子穴
１７  ボルト穴
【図１】
0006749135.tif 000002
【図２】
0006749135.tif 000003
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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【図４Ｄ】
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【図５】
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【図６】
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