(57)【要約】【課題】  セメントを使用することなく、従来よりもリサイクルを容易にすることができるリサイクル可能なカウンタウエイト及びその製造方法を提供する。【解決手段】  カウンタウエイト１０は、スラブから作製された複数枚の重量物１１〜１４を積層し結合したウエイト材１５とその外側表面を覆った被覆板１６との間に形成される空間部１７に充填された多数の粒状の充填材１８の間に、水ガラス１９を充填し固化させた。その製造方法は、空間部１７に充填材１８を充填する充填工程と、充填材１８の上部に溶融状態の水ガラス１９を流し込み、空間部１７の下側を減圧状態にして水ガラス１９を充填材１８の間に入れた後、これを固化させる水ガラス固化工程を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スラブから作製された複数枚の重量物を積層し結合したウエイト材の外側表面を被覆板で覆ったカウンタウエイトにおいて、
前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に充填された多数の粒状の充填材の間に、水ガラスを充填し固化させたことを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイト。
【請求項２】
請求項１記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、前記充填材の平均粒径が前記空間部の最小隙間の１／２以下であることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイト。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか１項に記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、前記充填材は電気炉原料に適した成分を有する鉄材であることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイト。
【請求項４】
スラブから複数枚の重量物を作製し、これを積層し結合してウエイト材を製造するウエイト材製造工程と、
前記ウエイト材の外側表面を、上部が開口した状態の被覆板で覆って、前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に多数の粒状の充填材を充填する充填工程と、
多数の前記充填材の上部に溶融状態の水ガラスを流し込み、前記充填材が充填された前記空間部の下側を減圧状態にして前記水ガラスを前記充填材の間に入れた後、この水ガラスを固化させる水ガラス固化工程とを有することを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項５】
請求項４記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記充填工程で、前記空間部の下側に外部と連通可能な状態となった管状部材の先部を設け、前記空間部に前記充填材を充填し、前記水ガラス固化工程では、前記管状部材を介して前記空間部内の空気を外部へ排気し、該空間部の下側を減圧状態にすることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項６】
スラブから複数枚の重量物を作製し、これを積層し結合してウエイト材を製造するウエイト材製造工程と、
前記ウエイト材の外側表面を、上部が開口した状態の被覆板で覆って、前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に、溶融状態の水ガラスが添加され混練された多数の粒状の充填材を充填する充填工程と、
前記水ガラスを固化させる水ガラス固化工程とを有することを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項７】
請求項４〜６のいずれか１項に記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、溶融状態となった前記水ガラスの粘性は１５℃で２００〜６０００ｃＰであることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項８】
請求項４〜７のいずれか１項に記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、溶融状態の前記水ガラスに、該水ガラスの固化を促進させる固化促進材が混合されていることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項９】
請求項４〜８のいずれか１項に記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記充填材として電気炉原料に適した成分を有する鉄材を使用し、使用後の前記充填材を電気炉に投入して再利用することを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【請求項１０】
請求項４〜９のいずれか１項に記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記水ガラス固化工程の後、前記充填材の上部に発泡性樹脂又は詰め物を装入して上蓋部を取付けることを特徴とするリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧ショベル等の建設機械に装着されるリサイクル可能なカウンタウエイト及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、建設機械には、作業機側との重量バランスを考慮して、作業機側と反対側の後端部にカウンタウエイトが装着されている。このカウンタウエイトとしては、スラブから作製された複数枚の重量物を積層し結合したウエイト材を使用するものがある。なお、ウエイト材の外側表面の少なくとも一部、即ち建設機械の取付け側を除く部分は、その外観性等を考慮して鉄製プレートで覆われており、ウエイト材と鉄製プレートとの間に形成される空間部内に、鉄屑等の充填材を詰め、これをセメントで固めて製造している（例えば、特許文献１参照）。
このカウンタウエイトは、使用済みとなれば廃棄処分されるが、近年、産業廃棄物による環境破壊が大きな問題になっているため、産業廃棄物からリサイクル可能な物質を分離、選別して再利用することが強く要求されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−３０２３７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、カウンタウエイトをリサイクルするに際しては、鉄製プレートと内容物の分離、及び内容物である充填材とセメントの分離を行う必要がある。特に、充填材とセメントの分離には多くの処理装置（例えば、破砕機、粉砕機、選別機等）が必要となるため、設備費用がかかり経済的でない。
また、充填材とセメントとの完全分離は難しく、分離後の充填材の表面には、セメントが付着して残存する恐れもある。このため、分離後の充填材をカウンタウエイトの充填材としてリサイクルする場合は、その比重調整が難しく、また、分離後の充填材をカウンタウエイトの充填材以外の他の用途に使用することも難しい。なお、充填材とセメントとを確実に分離しようとすれば、作業効率が悪くなり経済的でなく、しかも作業性も良好でない。
【０００５】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、セメントを使用することなく、従来よりもリサイクルを容易にすることができるリサイクル可能なカウンタウエイト及びその製造方法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】
【０００６】
前記目的に沿う請求項１記載のリサイクル可能なカウンタウエイトは、スラブから作製された複数枚の重量物を積層し結合したウエイト材の外側表面を被覆板で覆ったカウンタウエイトにおいて、
前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に充填された多数の粒状の充填材の間に、水ガラスを充填し固化させている。
請求項１記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、スラブとは、例えば、連続鋳造によって製造されるものであり、鋼板及び鋼帯の圧延素材として使用される中間製品を意味する。
【０００７】
また、水ガラスとは、例えば、水にケイ酸ナトリウムを溶かして製造したものであり、その組成が、Ｎａ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 ・ｘＨ2 Ｏ（ｎ＝２〜４）となったもの等を使用できる。
そして、ウエイト材の外側表面とは、例えば、カウンタウエイトの外観性を考慮して設定され、建設機械への取付け側を除く部分等を意味する。
更に、被覆板とは、例えば、底部と、これに連接する側壁部と、側壁部に取付け可能な上蓋部とを有するものである。
【０００８】
請求項２記載のリサイクル可能なカウンタウエイトは、請求項１記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、前記充填材の平均粒径が前記空間部の最小隙間の１／２以下である。
請求項２記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、充填材の平均粒径が空間部の最小隙間の１／２を超える場合、充填材の粒径が大きくなり過ぎ、空間部内の充填材の充填率が小さく（空隙率が大きく）水ガラスによって結合できない恐れがある。これにより、製造するカウンタウエイトの重量を、目的とする重量に調整できなかったり、また被覆板の補強を十分にできないため、カウンタウエイトの品質低下を招く恐れがある。
なお、充填材を空間部に詰め込むことができれば問題ないため、充填材の平均粒径の下限値については規定していない。
従って、水ガラスによって確実に結合するためには、充填材の平均粒径を空間部の最小隙間の１／２以下、好ましくは１／３以下にする。
【０００９】
請求項３記載のリサイクル可能なカウンタウエイトは、請求項１及び２記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、前記充填材は電気炉原料に適した成分を有する鉄材である。
請求項３記載のリサイクル可能なカウンタウエイトにおいて、充填材として使用する電気炉原料に適した成分を有する鉄材とは、例えば、鉄分を主成分（例えば、８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上）とし、電気炉の溶解原料として不要な不純物元素（例えば、銅、ニッケル等）を含まないもの等である。
【００１０】
前記目的に沿う請求項４記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、スラブから複数枚の重量物を作製し、これを積層し結合してウエイト材を製造するウエイト材製造工程と、
前記ウエイト材の外側表面を、上部が開口した状態の被覆板で覆って、前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に多数の粒状の充填材を充填する充填工程と、
多数の前記充填材の上部に溶融状態の水ガラスを流し込み、前記充填材が充填された前記空間部の下側を減圧状態にして前記水ガラスを前記充填材の間に入れた後、この水ガラスを固化させる水ガラス固化工程とを有する。
請求項４記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、充填材が充填された空間部の下側を減圧状態にすることで、多数の充填材の上部に流し込まれた溶融状態の水ガラスを、例えば、充填材の間へ略満遍なく充填することができる。
【００１１】
請求項５記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、請求項４記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記充填工程で、前記空間部の下側に外部と連通可能な状態となった管状部材の先部を設け、前記空間部に前記充填材を充填し、前記水ガラス固化工程では、前記管状部材を介して前記空間部内の空気を外部へ排気し、該空間部の下側を減圧状態にする。
請求項５記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、管状部材は、例えば、上方から空間部内に装入し、その先部を空間部の下側に配置したり、また、被覆板の下側の側壁部又は底部に直接接続したりして、被覆板に設置することができる。
【００１２】
前記目的に沿う請求項６記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、スラブから複数枚の重量物を作製し、これを積層し結合してウエイト材を製造するウエイト材製造工程と、
前記ウエイト材の外側表面を、上部が開口した状態の被覆板で覆って、前記ウエイト材と前記被覆板との間に形成される空間部に、溶融状態の水ガラスが添加され混練された多数の粒状の充填材を充填する充填工程と、
前記水ガラスを固化させる水ガラス固化工程とを有する。
請求項６記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、水ガラスの固化は、例えば、混練時に水ガラスとこの水ガラスの固化を促進させる固化促進材とを、予め配合し混合することで実施できる。
【００１３】
請求項７記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、請求項４〜６記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、溶融状態となった前記水ガラスの粘性は１５℃で２００〜６０００ｃＰである。
請求項７記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、溶融状態となった水ガラスの粘性が１５℃で２００ｃＰ（センチポアズ）未満の場合、水ガラスの粘性が低過ぎるため、例えば、水ガラスを多数の充填材の上に流すと同時に下方へ流れ出し、充填材の間に水ガラスを満遍なく充填できない恐れがある。
【００１４】
一方、水ガラスの粘性が１５℃で６０００ｃＰを超える場合、水ガラスの粘性が高過ぎるため、例えば、充填材が充填された空間部の下側を減圧状態にしても、水ガラスが下方へ流れにくく、充填材の間に水ガラスを満遍なく充填できない恐れがある。
このように、充填材の間を水ガラスで充填できない場合、空間部内で充填材が動くため、良好な品質を備えたカウンタウエイトを製造できない恐れがある。
このため、良好な品質を備えたカウンタウエイトを製造するために、溶融状態となった水ガラスの粘性が、１５℃で２００〜６０００ｃＰに設定されたものを使用する。
【００１５】
請求項８記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、請求項４〜７記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、溶融状態の前記水ガラスに、該水ガラスの固化を促進させる固化促進材が混合されている。
請求項８記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、固化促進材としては、例えば、高炉微粉末、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、ベントナイト、無機酸、炭酸塩、アルミン酸塩、有機酸、多価アルコール、エステル等を使用できる。
【００１６】
請求項９記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、請求項４〜８記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記充填材として電気炉原料に適した成分を有する鉄材を使用し、使用後の前記充填材を電気炉に投入して再利用する。
請求項９記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、充填材として電気炉原料に適した成分を有する鉄材を使用するので、充填材の用途を従来よりも広げることができる。
【００１７】
請求項１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、請求項４〜９記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、前記水ガラス固化工程の後、前記充填材の上部に発泡性樹脂又は詰め物を装入して上蓋部を取付ける。
請求項１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法において、発泡性樹脂としては、例えば、ビニール袋等の袋内に液状態で注入することができ、その後体積が次第に膨張するもの等を使用できる。また詰め物としては、例えば、弾力性のある発砲ウレタン（ポリウレタン）等を使用できる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１〜３記載のリサイクル可能なカウンタウエイト、及び請求項４〜１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、多数の粒状の充填材の間に水ガラスを充填して固化させるので、従来のようにセメントを使用することなく、多数の充填材の流動性を抑制、更には防止できる。
これにより、使用済みとなったカウンタウエイトの充填材を例えば溶解してリサイクルする場合、充填材から予め水ガラスを除去することなく、充填材と水ガラスとの分離を行うことができる。従って、従来使用されていた被覆板内の内容物を処理する処理設備が不要となり、カウンタウエイトの被覆板の解体、即ちウエイト材から被覆板を剥がすことのみで充填材をリサイクルできるので、リサイクルが容易になりリサイクルコストを低減できる。
【００１９】
特に、請求項２記載のリサイクル可能なカウンタウエイトは、充填材の平均粒度が空間部の最小隙間の１／２以下であるので、充填材充填後の空間部の空隙率を低減できる。
請求項３記載のリサイクル可能なカウンタウエイトは、充填材が電気炉原料に適した成分を有する鉄材であるので、カウンタウエイトの充填材としてのみならず、他の用途へのリサイクルも可能になり、充填材の利用用途を従来よりも広げることができる。なお、水ガラスは電気炉に投入しても問題無い成分で構成されているため、例えば、固化した水ガラスで結合された多数の粒状の充填材を、電気炉に直接投入可能な程度の大きさに破砕することで、充填材と水ガラスとの分離作業を行うことなくリサイクルができるため、作業性が良好である。
【００２０】
請求項４及びこれに従属する請求項５、７〜１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、水ガラス固化工程で、空間部の下側を減圧状態にするので、多数の粒状の充填材の上部に流し込まれた水ガラスを、例えば、隣り合う充填材の間に略満遍なく充填することができる。
これにより、充填された水ガラスを固化させることによって、充填材の流動性を無くすことができるので、良好な品質を備えたカウンタウエイトを製造できる。
特に、請求項５記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、充填工程で、外部と連通可能な状態となった管状部材の先部を被覆板に設け、水ガラス固化工程で、この管状部材を介して空間部内の空気を外部へ排気するので、簡単な構成で空間部の下側を減圧状態にできる。
【００２１】
請求項６及びこれに従属する請求項７〜１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、多数の粒状の充填材に水ガラスを添加し混練したものを空間部に充填するので、空間部への充填材及び水ガラスの充填作業を一度に行うことができ、作業性が良好である。
請求項７記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、使用する水ガラスとして粘性が高いものを使用するので、例えば、多数の充填材の上部に流し込まれた水ガラスが、流し込みと同時に多数の充填材の間に入っていくことを抑制でき、その後に行う減圧によって、各隙間に略満遍なく入れることができる。
従って、この水ガラスを固化させることにより、多数の充填材の流動性を確実に防止できる。
【００２２】
請求項８記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、固化促進材を溶融状態の水ガラスに予め混合しているので、水ガラスの固化作業を効率的に実施でき、作業性が良好である。
請求項１０記載のリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法は、充填材の上部に発泡性樹脂又は詰め物を装入して上蓋部を取付けるので、被覆板内部の空隙率を減少させることができ、被覆板内での充填材の動きを抑制、更には防止でき、安定した品質のカウンタウエイトを製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法の説明図、図２は同リサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法のフローチャート、図３は本発明の第２の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法のフローチャートである。
【００２４】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイト（以下、単にカウンタウエイトともいう）１０は、スラブから作製された複数枚（例えば２〜７枚程度、この実施の形態においては４枚）の重量物１１〜１４を積層し結合したウエイト材１５の外側表面を被覆板１６で覆ったものであり、ウエイト材１５と被覆板１６との間に形成される空間部１７に充填された多数の粒状の充填材１８の間に、水ガラス１９を充填し固化させたものである。なお、このカウンタウエイト１０は、建設機械（図示しない）の作業機側との重量バランスを考慮して、作業機側と反対側の後端部に装着されるものである。以下、詳しく説明する。
【００２５】
ウエイト材１５は、鋼板及び鋼帯の圧延素材として使用される中間製品であるスラブ（例えば、厚みが１５０〜２５０ｍｍ程度）から所定形状に切り出し作製した複数枚の重量物１１〜１４を積層したものである。この切り出される各重量物１１〜１４の形状は、建設機械の種類や形状によって異なるが、一般的に、建設機械の取付け側の側壁が平坦となって、他側の側壁が平断面視して部分円形となったものである。なお、この積層された各重量物１１〜１４は、例えば、溶接、ボルト等を使用して結合され、一体化されている。
【００２６】
このウエイト材１５の外側表面、即ち、建設機械の取付け部を除く部分は、例えば３〜６ｍｍ程度の鉄製プレートを板金加工した被覆板１６で覆われている。この被覆板１６は、底部２０と、これに連接する側壁部２１と、側壁部２１に例えば溶接等によって取付けられる上蓋部２２とを有している。このため、ウエイト材１５と被覆板１６との間に空間部（ウエイト材１５の両側、後ろ側及び上側）１７が形成されている。なお、ウエイト材１５への被覆板１６の取付けは、例えば、溶接、ボルト等を使用して行うことができる。
【００２７】
形成される空間部１７（ウエイト材１５の上方も含む）内には、多数の粒状の充填材１８が充填されている。この充填材１８は、電気炉原料に適した成分を有する鉄材、即ち鉄分を主成分（例えば、８０質量％以上、好ましくは９０質量％以上）とし、電気炉原料に不要な不純物元素（例えば、銅、ニッケル等）を含まないものである。また、充填材１８は、その形状が球形となっていることが好ましいが、例えば、卵形等になっていても、また歪な球形となっていても構わない。
この充填材１８は、空間部１７への充填率を上げるため、その平均粒径が、空間部１７の最小隙間Ｄ、即ちウエイト材１５と被覆板１６との最短距離（例えば、５〜２０ｍｍ程度）の１／２以下（好ましくは１／３以下）となったものが使用されている。なお、充填材１８の粒度分布は、広範囲に渡るものを使用することが好ましい。
【００２８】
空間部１７内に充填された多数の充填材１８の間（隣り合う充填材１８の隙間）には、水ガラス１９が充填され固化されている。この水ガラス１９としては、例えば、水にケイ酸ナトリウムを溶かして製造したものを使用でき、その組成が、Ｎａ2 Ｏ・ｎＳｉＯ2 ・ｘＨ2 Ｏ（ｎ＝２〜４）となったものである。なお、この溶融状態となった水ガラス１９の粘性は１５℃で２００〜６０００ｃＰである。
この水ガラス１９は、全充填材１８の間に充填することが好ましい。しかし、空間部１７内で充填材１８が動く（流動）ことを抑制、更には防止できればよいので、空間部１７内に充填された充填材１８の中央部を除く部分、即ちウエイト材１５及び被覆板１６に接触する部分の近傍（例えば、５ｍｍ程度の範囲）に配置された充填材１８の間にのみ充填し固化することも可能である。
【００２９】
水ガラス１９で固定された多数の充填材１８の上には、発泡性樹脂２３が充填されている。この発泡性樹脂２３としては、例えば、ビニール袋等の袋内に液状態で注入することができ、その後体積が次第に膨張するもの等を使用できる。
なお、発泡性樹脂２３の代わりに詰め物を使用することもできる。この詰め物としては、例えば、弾力性のある発砲ウレタン（ポリウレタン）等を使用できる。
このように、多数の充填材１８の上部と被覆板１６との間に形成される隙間部２４に、発泡性樹脂２３を充填することで、被覆板１６の内側上部の隙間を無くすことができ、被覆板１６内での充填材１８の動きを抑制、更には防止できる。
【００３０】
続いて、本発明の一実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法について、図１、図２を参照しながら説明する。
まず、スラブから前記した所定形状に切り出し作製した複数枚の重量物１１〜１４を積層し、これを、例えば、溶接、ボルト等を使用して結合して一体化し、ウエイト材１５を製造する（以上、ウエイト材製造工程）。
【００３１】
次に、このウエイト材１５の建設機械への取付け部を除く部分に、上部を開口させた状態の被覆板１６を取付け、例えば、溶接、ボルト等を使用して固定する。
このように、ウエイト材１５に被覆板１６を取付けることで形成される空間部１７内で、ウエイト材１５の両側に位置する部分に、上方からパイプ（管状部材の一例）２５、２６を装入する。このとき、各パイプ２５、２６の先部２７、２８が、被覆板１６の内側底面から例えば５〜２０ｃｍ程度の範囲内に配置されるように、また各パイプ２５、２６の基部が被覆板１６の上方へ突出するように、各パイプ２５、２６を空間部１７内に装入する。
【００３２】
ここで、パイプ２５、２６の代わりに、図１に二点鎖線で示すように、パイプ２９、３０を被覆板１６の側壁部２１の下側（被覆板１６の内側底面から例えば５〜２０ｃｍ程度の範囲内）に直接接続したり、また、パイプ３１、３２を被覆板１６の底部２０に直接接続したりすることもできる。このとき、被覆板１６内の充填材１８が、接続されたパイプ２９〜３２を介して外部へ漏れ出さないように、充填材１８の粒径よりも細かい目で構成された網材を、被覆板１６に対するパイプ２９〜３２の接続部に予め設けておくことが好ましい。
【００３３】
また、上記した各パイプ２５、２６、２９〜３２を組み合わせて使用することも可能である。なお、各パイプ２５、２６、２９〜３２を空間部１７の下部に複数本を設ける場合は、被覆板１６内部から排気される空気の流れ等を考慮して、その配置位置が略均等な間隔になるように設けることが好ましい。
これにより、空間部１７は、パイプ２５、２６を介して外部（外気）と連通可能な状態となる。
【００３４】
次に、空間部１７内に電気炉原料に適した成分を有する鉄材で構成された多数の粒状の充填材１８を充填する。
この充填材１８は、充填時における流動性を確保するため、例えば、予め乾燥させたもの、残留磁気が無いように脱磁処理を行ったもの等を使用できる。ここで、脱磁処理として、交流脱磁や直流脱磁を行うことで、磁化された充填材１８の残留磁気を、流動性に影響を及ぼさない程度まで減少させる。
空間部１７内に充填材１８を充填した後、目標の嵩比重が出るまで、例えば振動機等を使用して、充填材１８に振動を加える（以上、充填工程）。
【００３５】
振動を加えて押し固まった充填材１８の上部に、溶融状態の水ガラス１９を流し込む。
この水ガラス１９には、水ガラス１９の固化を促進させる固化促進材が、例えば、水ガラス１９の総量に対し５〜１００質量％程度、予め混合されている。なお、固化促進材としては、例えば、高炉微粉末、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、ベントナイト、無機酸、炭酸塩、アルミン酸塩、有機酸、多価アルコール、エステル等を使用できる。
この充填材１８の上部に流し込まれる水ガラス１９の量は、固結させる充填材１８の量に応じて決定することが好ましく、例えば、充填材１８の総量に対して１〜６質量％程度としている。なお、水ガラス１９は、１５℃で２００〜６０００ｃＰの粘性を有しているものであり、流し込んでも直ぐに多数の充填材１８の間に浸入しない程度の粘性を持つものである。
【００３６】
そして、水ガラス１９が充填材１８の上部全体に行き渡った後、基部側に例えば真空ポンプ等が接続された各パイプ２５、２６を介して、空間部１７内の空気を外部へ排気する（充填材内脱気）。このとき、充填材１８の上部が水ガラス１９で略覆われ、外気と遮断された状態となるので、空間部１７の下側が減圧状態になり、水ガラス１９を多数の充填材１８の間に充填させることができる。そして、隣り合う充填材１８の間に充填させた水ガラス１９を、固化促進材の影響によって固化させ、多数の充填材１８の流動性を無くす。
なお、固化促進材が混合されていない水ガラスを空間部１７に流し込み、この水ガラスを多数の充填材１８の間に充填した後、水ガラスの固化を促す例えば炭酸ガス等を、各パイプ２５、２６を介して被覆板１６内部へ吹き込むことで、水ガラスを固化させることも可能である。
【００３７】
ここで、多数の充填材１８の間に水ガラス１９を充填させた後は、空間部１７に設けたパイプ２５、２６の処理を行う。
各パイプ２５、２６を空間部１７内に配置した場合、パイプ２５、２６を抜いた後、その穴に充填材１８を充填することができる。また、各パイプ２５、２６を抜くことなく、被覆板１６の上方へ突出した部分を切断し、この切断された各パイプ２５、２６内に充填材１８を充填することも可能である。
なお、被覆板１６に各パイプ２９〜３２を接続した場合、各パイプ２９〜３２の接続部分を取り外し又は切断した後、被覆板１６に生じる開口部を塞ぐ（以上、水ガラス固化工程）。
【００３８】
充填材１８の上部に形成された隙間部２４に、必要に応じて、発泡性樹脂２３を装入する。
この発泡性樹脂２３は、充填材１８の上部にビニール袋を敷いて、このビニール袋内に注入可能なものであり、発泡性樹脂２３を注入した後、直ちに上蓋部２２を被せて接合し、開口した部分を塞ぐ。これにより、発泡性樹脂２３の体積が次第に膨張し、充填材１８を上方から押し付けながら固まる。
【００３９】
また、発泡性樹脂２３の代わりに弾力性のある発砲ウレタンを使用する場合、充填材１８の上部に、被覆板１６の開口した部分から突出した状態になるように発砲ウレタンを装入し、この発砲ウレタンを充填材１８に対して押し付けながら、上蓋部２２を被せて接合し、開口した部分を塞ぐ。
これにより、空間部１７内での充填材１８の動きを抑制、更には防止できる。
以上の方法で製造したカウンタウエイト１０を、建設機械に装着して使用する。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法について、図１、図３を参照しながら説明するが、前記した本発明の第１の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法で使用した部材と同一部材には同一番号を付し、詳しい説明を省略する。
まず、スラブから前記した所定形状に切り出し作製した複数枚の重量物１１〜１４を積層し、これを、例えば、溶接、ボルト等を使用して結合して一体化し、ウエイト材１５を製造する（以上、ウエイト材製造工程）。
【００４１】
次に、このウエイト材１５の建設機械への取付け部を除く部分に、上部を開口させた状態の被覆板１６を取付け、例えば、溶接、ボルト等を使用して固定する。
一方、電気炉原料に適した成分を有する鉄材で構成された多数の粒状の充填材１８に、溶融状態の水ガラス１９を添加し、例えばミキサー等の混練機を用いて混練する。この充填材１８は、充填時における流動性を確保するため、残留磁気が無いように予め脱磁処理を行ったもの等を使用できる。
【００４２】
充填材１８への水ガラス１９の添加時においては、水ガラス１９の固化を促進させる固化促進材も、例えば、水ガラス１９の総量に対し５〜１００質量％程度、混合されている。ここで使用する水ガラス１９の量は、固結する充填材１８の量に応じて決定することが好ましく、例えば、充填材１２の総量に対して１〜６質量％程度としている。なお、水ガラス１９は、１５℃で２００〜６０００ｃＰの粘性を有しているものであり、空間部１７の内部に充填された後も、直ぐに空間部１７の底部に流れ出しにくい程度の粘性を持つものである。
【００４３】
これを、上蓋部２２がなく、上部を開口させた状態の被覆板１６の内部、即ち空間部１７内に充填した後、例えば振動機等を使用して、目標の嵩比重を達成するまで振動を加えて押し固める。このように、ここでは図１に示した各パイプ２５、２６を使用しない（以上、充填工程）。
そして、隣り合う充填材１８の間に充填させた水ガラス１９を、固化促進材の影響によって固化させ、多数の充填材１８の流動性を無くす。
なお、固化促進材が混合されていない水ガラスを充填材１８と共に混練し空間部１７に流し込んだ後、水ガラスの固化を促す例えば炭酸ガス等を、空間部１７内へ吹き込むことで、水ガラスを固化させることも可能である（以上、水ガラス固化工程）。
前記した実施の形態と同様、充填材１２の上部に、必要に応じて発泡性樹脂２３を装入し上蓋部２２を被せて、空間部１７内での充填材１８の動きを抑制、更には防止する。
以上の方法で製造したカウンタウエイト１０を、建設機械に装着して使用する。
【００４４】
なお、前記第１、第２の実施の形態において使用済みとなったカウンタウエイト１０は、例えば重機等を使用して、ウエイト材１５、被覆板１６、及び内容物（充填材１８、水ガラス１９、発泡性樹脂２３）に分離される。
そして、分離された内容物から発泡性樹脂２３を除去した後、例えば破砕機等を使用して電気炉に投入可能な大きさに破砕し、これを電気炉に投入する。
【００４５】
この内容物に含まれる充填材１８は、もともと電気炉の溶解原料にすることを考慮したものであり、その成分に不純物等が含まれていない。また、水ガラス１９は、電気炉に投入しても問題のない成分で構成されている。
このため、内容物を更に細かく粉砕して、充填材１８と水ガラス１９に分離したり、また選別作業を行って充填材１８の純度を高めることなく、電気炉に投入して再利用することができ、従来よりもリサイクルを容易にすることができる。また、分離後の充填材１８をカウンタウエイトの充填材として再利用する場合は、分離された内容物から発泡性樹脂２３を除去した後、例えば破砕機等を使用して破砕し、これを磨鉱又は加熱処理して水ガラス１９を除去することで再利用できる。
【００４６】
以上、本発明を、第１、第２の実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明のリサイクル可能なカウンタウエイト及びその製造方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記第１の実施の形態においては、ウエイト材の両側にパイプを設けた場合について説明したが、他の部分、例えば、建設機械の取付け側と反対側に位置するウエイト材の背部に、１又は２本以上のパイプを設けることも可能である。
そして、前記第１の実施の形態においては、ウエイト材の建設機械への取付け部を除く部分に被覆板を設けた場合について説明したが、例えば、ウエイト材の両側のみ、又はウエイト材の後方側のみを、被覆板で覆うことも可能である。この場合も、上部が開口した状態で、底部と、底部に連接する側壁部とを有する被覆板を、ウエイト材に取付けた後、前記した方法で、形成された空間内に充填材を充填し、これを水ガラスで固化させ、上蓋部を取付ける。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法の説明図である。
【図２】同リサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法のフローチャートである。
【図３】本発明の第２の実施の形態に係るリサイクル可能なカウンタウエイトの製造方法のフローチャートである。
【符号の説明】
【００４８】
１０：リサイクル可能なカウンタウエイト、１１〜１４：重量物、１５：ウエイト材、１６：被覆板、１７：空間部、１８：充填材、１９：水ガラス、２０：底部、２１：側壁部、２２：上蓋部、２３：発泡性樹脂、２４：隙間部、２５、２６：パイプ（管状部材）、２７、２８：先部、２９〜３２：パイプ（管状部材）
【図１】
2005282090.tif 000003
【図２】
2005282090.tif 000004
【図３】
2005282090.tif 000005