(57)【要約】【課題】超鋼合金による切断刃に対する成分配合に改良を加え、切れ味と強靱性を高めて切断性能を向上すると共に、切断刃の先端に適正な曲面を形成することによって、強靱性を高めたことによる弊害である割れやすくなることを解消し、長期間に亘って安定した切断性能が維持できる切断刃を設けたこと、切断対象物の材質などに応じて切断刃に対する当り具合を調整可能にしたこと、を主たる目的とした回転切断機を提供する。【解決手段】切断刃３に超鋼合金を焼結させた切断チップ１５を設け、切断チップ１５に７〜１５％のコバルト成分を含有させると共に、切断チップ１５の刃先１５ａを０．４〜０．６Ｒの曲面に形成したこと、切断チップ１５を設けた切断刃３を円筒状回転体５に装着した回転刃１と、回転刃１との間で切断を行う固定刃２とを備え、円筒状回転体５には切断刃３の回転方向の前方位置に、切断刃３に対する当り具合を調整するガイド部材９を設けた。【選択図】    図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
切断刃に超鋼合金を焼結させた切断チップを設け、切断チップに７〜１５％のコバルト成分を含有させると共に、切断チップの刃先を０．４〜０．６Ｒの曲面に形成したことを特徴とする回転切断機。
【請求項２】
切断チップを設けた切断刃を円筒状回転体に装着した回転刃と、この回転刃との間で切断を行う固定刃とを備え、円筒状回転体には切断刃の回転方向の前方位置に、切断刃に対する当り具合を調整するガイド部材を設けたことを特徴とする回転切断機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転ドラムに切断刃を装着して回転刃を形成し、固定刃との間で切断を行う回転切断機に関するものであり、例えば長尺又は大径な各種の産業廃棄物を短尺又は小径に破砕し、リサイクル或いは廃棄処理を容易にする回転切断機などに適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
この種の回転切断機は、図１（ａ）で示すように１つの回転刃１と、１つの固定刃２で構成した１軸式のものと、図１（ｂ）で示すように２つの回転刃１（１Ａ，１Ｂ）と、１つの固定刃２で構成した２軸式のものとがあり、回転刃１に装着した各切断刃３と固定刃２に装着した切断刃４によって、木材類やプラスチック類その他による産業廃棄物を破砕する。
【０００３】
回転刃１は、円筒状回転体５の外周上に所定間隔で切断刃３を装着した複数の回転切断体６（６ａ〜６ｎ）と、必要に応じて各回転切断体の間に円筒状スペーサを介在させ、キー溝付きの軸心孔７に回転軸８を挿入して一体に連結し、図２の展開図で示すようにな回転ドラム状に形成する。
【０００４】
このような回転切断機に関しては、例えば特許文献１〜４に開示されているように、各種の提案がなされているが、産業廃棄物のなかには硬質のものや軟質のものが混在されているので、主として鋼製や超合金による切断刃３，４を用いた場合には、切れ味が良くなかったり欠けたり摩耗して短期間で破砕性能が低下するなど課題があった。
【０００５】
特許文献１・・・特開平９−５７１３６号
特許文献２・・・特許第２９５１６１７号
特許文献３・・・特開平１１−１６５０９０号
特許文献３・・・特開２００２−８５９９５号
【０００６】
また、切断対象物が硬質の場合と軟質の場合では、切断刃に対する食いつき状態が異なり、例えば軟質の場合には食いつきが良いが硬質の場合には食いつきが悪く、切断刃を回転刃に適用した際に食いつき状態を調整するために、切断刃を高さ調整すると固定刃とのクリアランスが変化し、切断性能を低下させてしまうなどの課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明では、超鋼合金による切断刃に対する成分配合に改良を加え、切れ味と強靱性を高めて切断性能を向上すると共に、切断刃の先端に適正な曲面を形成することによって、強靱性を高めたことによる弊害である割れやすくなることを解消し、長期間に亘って安定した切断性能が維持できる切断刃を設けたこと、また切断対象物の材質などに応じて切断刃に対する当り具合を調整可能にしたこと、を主たる目的とした回転切断機を提供する。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の回転切断機は、切断刃に超鋼合金を焼結させた切断チップを設け、切断チップに７〜１５％のコバルト成分を含有させると共に、切断チップの刃先を０．４〜０．６Ｒの曲面に形成したことを特徴とする。
【０００９】
この回転切断機では、切断刃に設けた超鋼合金の切断チップにおけるコバルト成分を増やすことによって強靱性を増強し、刃先の摩耗を低減して切れ味を良くすると共に、刃先を適正な曲面にして割れの発生を低減させ、その結果切断性能を損なうことなく耐久寿命を向上することが可能である。
【００１０】
また本発明の回転切断機は、切断チップを設けた切断刃を円筒状回転体に装着した回転刃と、この回転刃との間で切断を行う固定刃とを備え、円筒状回転体には切断刃の回転方向の前方位置に、切断刃に対する当り具合を調整するガイド部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
この回転切断機では、切断対象物が食いつきの良い軟質の場合には、ガイド部材を高く調整して切断刃に対する切断対象物の当り具合を少なくし、円筒状回転体への負荷を軽減して高速回転による切断を可能にすると共に、切断対象物が食いつきの悪い硬質の場合には、ガイド部材を低く調整して切断刃に対する切断対象物の当り具合を多くし、食いつきを良くして低速回転による切断を可能にするが、切断刃の高さを調整しないので固定刃とのクリアランスは一定に保持され、切断性能を低下させることがない。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明による回転切断機について、本発明を回転刃に適用した図３で図示する実施形態に基づいて詳細に説明するが、実施対象とする回転切断体５を含む回転切断機は図１及び２の場合と同様であるから、同様の部材には同じ符号を付して詳細な説明は省略する。
【００１３】
回転切断体６は、円筒状回転体５の外周上に９０度間隔で４本の切断刃３を装着し、軸心には各回転切断体６を相互に連結する回転軸８を装着するためのキー溝付きの軸心孔７を設けると共に、切断刃３の回転方向（矢印）の前方には、切断刃３に対して固定刃４を適正に案内するガイド部材９が、外周面上に穿設した切欠き溝１０に装着してねじ１１で固着されている。
【００１４】
切断刃３は、円筒状回転体５の外周面上でガイド部材９の回転方向（矢印）の後方に穿設した切欠き溝１２に装着し、ねじ１３とナット１４で円筒状回転体５に固着すると共に、固定刃４との間で切断作業を行うために超鋼合金による切断チップ１５が焼結されている。
【００１５】
切断チップ１５は、従来の超鋼合金による切断チップにおける成分比率が、主成分である炭化タングステンが概ね８３％程度で、珪素やマンガンなどのその他の成分が１７％程度であったのに対し、強靱性を高めるためにコバルトを７〜１５％の割合で添加すると共に、炭化タングステンの比率を減らして６８〜７８％程度にとし、残りを珪素やマンガンなどのその他成分としている。
【００１６】
切断チップ１５は、コバルトを添加したことで硬質を増強し、強靱性を高めて切断性能を向上させることができるが、そのための弊害として刃先が脆くなって切断時に受ける加重で割れを生ずる恐れがあり、これを解消するための手段として、刃先１５ａを鋭端にしないで０．４〜０．６Ｒの曲面に形成している。
【００１７】
特に、望ましい形態としては炭化タングステンとコバルトとその他の成分比率を、７０：１５：１５にすると共に、刃先１５ａの曲面を０．５Ｒとした場合を、従来の超合金を用いて刃先の曲面を０．１Ｒ又は１．０Ｒとした場合と比較すると、割れと切れ味及び耐久寿命の各点において改善されることが、本件の発明者によって確認されている。
【００１８】
例えば、従来の超鋼合金を用いて刃先１５ａの曲面を０．１Ｒにした場合は、初期段階の切れ味は良いが短期間で割れや刃先の摩耗が発生し、上記条件による本願の実施形態に比べて所望の切れ味を維持する耐久寿命が１／１０程度に低下し、従来の超鋼合金を用いて刃先の曲面を１．０Ｒにした場合は、割れは発生しないが初期段階から切れ味は良くなく、耐久寿命も８割程度であった。
【００１９】
すなわち、従来の考えでは超鋼合金を用いた切断刃は、毎分１０回転程度の低速回転では使用することが可能であるが、高速回転で使用する場合には容易に割れを生ずる脆さがあるとされていたところを、コバルト成分を増やすことによって強靱性を増強し、刃先の摩耗を低減して切れ味を良くすると共に、刃先を適正な曲面にして割れの発生を低減させ、その結果切断性能を損なうことなく耐久寿命を向上することが可能となった。
【００２０】
また、ガイド部材９の頂部は切断刃３に設けた切断チップ１５の刃先との間に段差Ｈを設け、この段差Ｈは切断対象物が食いつきの良い軟質か食いつきの悪い硬質かなどによって所望に高さ調整を行い、切断チップ１５に対する切断対象物の当り具合を可変できるようにしている。
【００２１】
例えば、切断対象物が食いつきの良い軟質の場合には、ガイド部材を高く調整して切断刃に対する切断対象物の当り具合を少なくし、円筒状回転体への負荷を軽減して高速回転による切断を可能にすると共に、切断対象物が食いつきの悪い硬質の場合には、ガイド部材を低く調整して切断刃に対する切断対象物の当り具合を多くし、食いつきを良くして低速回転による切断を可能にする。
【００２２】
ガイド部材９の高さ調整は、複数用意しておいた高さ位置の異なるガイド部材９の中から適正なものを選定して交換するか、ガイド部材９と切欠き溝１０の間にシム（高さ調整用のスペーサ部材）を着脱して行うことができるが、切断刃３自信は高さを調整しないので固定刃２とのクリアランスは一定に保持され、切断性能を低下させることがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の切断刃を適用する実施対象となる回転切断機の要部であり、（ａ）は１軸式を示し、（ｂ）は２軸式を示す。
【図２】図１における回転刃の展開図を示す。
【図３】本発明の切断刃を適用した回転切断機の要部拡大図を示す。
【符号の説明】
１  回転刃
２  固定刃
３，４  切断刃
５  円筒状回転体
６  回転切断体
７  軸心孔
８  回転軸
９  ガイド部材
１０，１２  切欠き溝
１１，１３  ねじ
１４  ナット
１５  切断チップ
１５ａ  刃先
Ｈ  段差
【図１】
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【図２】
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【図３】
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