JP2005296742A - 古タイヤの２軸せん断カッター装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ホッパー内にはモーターにて回転駆動される２軸せん断カッター軸を備えて、該ホッパーに投入される古タイヤを細かく切断することが出来る切断装置であって、古タイヤせん断屑がカッターの隙間に詰まることなく、又ホッパーに投入した古タイヤがスムーズに２軸せん断カッター軸に噛み込むことが出来る２軸せん断カッター装置の提供。
【解決手段】 せん断カッター軸３ａ，３ｂは外周に形成したノコ歯状の取付け面にブロック状のカッター５ａ、５ｂ・・を取着し、両切断カッター軸３ａ，３ｂの各カッター５ａ，５ｂ・・は互いに噛合うと共にカッターベース７ａ，７ｂ・・より幅広として段差を有し、そして、ホッパー１には投入された古タイヤ１５を上方から押圧する為のタイヤプッシャー装置を備えている。
【選択図】 図４

Description

本発明は古タイヤを細かく砕くことが出来る２軸せん断カッター装置に関するものである。

車社会である今日、大量の用済タイヤ(廃タイヤ)が発生し、この廃タイヤの処理が大きな環境問題と成っている。そこで、この廃タイヤの処理対策の１つとして燃料としての利用が行われ、重油や石炭の代わりに用いられる。コスト的にも若干安くなり、燃焼効率も決して悪くはないが、大きなタイヤをそのままの形状にて使用することは出来ず、また、廃タイヤそのままの形態では運搬や保管が困難であることから、細かく切断されている。

細かくすることで石炭の運搬や保管と同じように取り扱うことが可能となって、廃タイヤの燃料としての利用が便利となる。そこで、該廃タイヤは細かく切断されることになるが、この廃タイヤ切断装置としては実開昭５７−１０１０２２号に係る「ゴムタイヤその他の固形物用裁断機」が知られている。この裁断機は刃物基体の下面に放射状に配列して取着した多数のブレードを設けてタイヤを押圧・切断する構造と成っている訳で、ブレードの押圧は油圧シリンダーの作動で行われる。

すなわち、上フレームに油圧シリンダーを備え、刃物基体は油圧シリンダーのピストンロッド端に取着し、ピストンロッドが伸びるならば刃物基体並びにブレードが降下して収容ベースに置かれている廃タイヤを切断する。しかし、この裁断機は油圧シリンダーが作動してブレードが昇降動することで古タイヤが押圧・切断される為に、連続した切断作業は出来ない為に、作業能率は決して高くない。

そこで、回転する２軸に切断カッターを取着し、回転する両軸の間に古タイヤを挿入するならば、切断カッターに噛み込んで切断される。しかも、断続的な動作ではなく連続して切断が行われる。例えば、特開２００３−１４４９５５号に係る「せん断式破砕機」は、駆動軸の軸方向にスペーサを挟んで複数の刃物取付け台を設け、この刃物取付け台の周方向に複数の切断刃を取付ける刃物取付け面を形成し、前記スペーサの縁部をこの刃物取付け面から所定の段差分で突出させて前記切断刃の基部を支持し、この支持した切断刃の少なくとも１個の前記段差分が接する位置の前記スペーサに、この切断刃を軸方向に移動させて取外しさせるようにする着脱部分を設けて、切断刃の交換作業を迅速に行えるようにしている。

特開２００１−２０５１２４号に係る「二軸せん断式破砕機用切断刃」は、互いに対向して回転する切断刃の先端部を、対向する切断刃の間で被処理物Ｗをせん断できる隙間を有す幅で形成し、基部を対向して回転する切断刃との間に間隙幅が形成できる幅に形成して、切断刃で破砕した被処理物Ｗを切断刃の間に詰まられることなく破砕機から排出できるようにしている。

これらの他に二軸せん断カッター装置は色々あり、特開２００４−６６２２６号に係る「二軸せん断式破砕機の回転刃」、特開平１１−１１４４４０号に係る「せん断破砕機の回転刃取付構造」、特許第２９１１４０３号に係る「二軸せん断式破砕機の回転刃」などが知られている。しかし、上記二軸せん断式破砕機を用いて古タイヤを細かく切断する場合、回転する回転刃にかみこむことが出来ず、切断作業の能率が低下してしまう。
特開２００３−１４４９５５号に係る「せん断式破砕機」 特開２００１−２０５１２４号に係る「二軸せん断式破砕機用切断刃」 特開２００４−６６２２６号に係る「二軸せん断式破砕機の回転刃」 特開平１１−１１４４４０号に係る「せん断破砕機の回転刃取付構造」 特許第２９１１４０３号に係る「二軸せん断式破砕機の回転刃」

このように従来の２軸せん断カッター装置には上記のごとき問題がある。本発明が解決しようとする課題はこの問題点であり、古タイヤを細かくせん断することが出来、しかも能率良く切断し得る２軸せん断カッター装置を提供する。

本発明に係る２軸せん断カッター装置は、リング状のカッターベースに複数のカッターが取着される。カッターベースにはノコ歯状の取付け面が形成され、該取付け面にブロック状のカッターが固定される。ここで、カッターの幅寸法はカッターベースの幅寸法より僅かに大きく成っていて、両軸のカッターが互いに噛合わされた場合に、カッターベースの側面との間には僅かな隙間が残って接することはなく、この隙間はタイヤ切断屑の逃がしとなる。

そして、本発明の２軸せん断カッター装置はホッパーを有し、該ホッパー内にはタイヤプッシャーを取付けている。該タイヤプッシャーはシリンダーの作動でガイドに沿って摺動し、ホッパーに投入した古タイヤを回転する切断カッター軸に押付けて噛み込ませることが出来る。

本発明に係る２軸せん断カッター装置は、カッターベースに形成した取付け面に複数のブロック状カッターを取着している。そして、カッターの幅はカッターベースより僅かに大きく成っている為に、互いに噛合ったカッターとカッターベース間には隙間が形成される。従って、噛合ったカッター間に挟まったタイヤ切断屑は上記隙間に逃げることが出来、固定されているカッターを位置ズレさせることはない。

一方、本発明の２軸せん断カッター装置はタイヤプッシャーを備えている。従って、如何なるサイズのタイヤであっても、該タイヤプッシャーによって押圧することで回転する切断カッター軸に噛み込むことで切断することが可能と成る。勿論、ホッパーへ投入すると共に、切断カッター軸に噛み込むことの出来るタイヤの場合には、上記プッシャーを作動させる必要はないが、モーターの負荷を検出することでタイヤの噛み込みの有無を知ることが可能である。

図１は本発明の２軸せん断カッター装置の外観を示す実施例であり、同図の１はホッパー、２ａ，２ｂはモーターを示している。上記ホッパー内には２本の切断カッター軸３ａ，３ｂが取着されていて、各々の切断カッター軸３ａ，３ｂは別々のモーター２ａ，２ｂによって回転駆動される。勿論、１個のモーターでもって２本の切断カッター軸３ａ，３ｂを回転駆動するように構成することに何ら問題はない。

上記モーター２ａと切断カッター軸３ａとの間には減速機４ａが設けられて、モーター２ａの回転速度が落とされて切断カッター軸３ａは回転することが出来る。同じく、上記モーター２ｂと切断カッター軸３ｂとの間には減速機４ｂが設けられて、モーター２ｂの回転速度が落とされて切断カッター軸３ｂは回転することが出来る。ここで、両切断カッター軸３ａ，３ｂの回転速度は同一と成っているが、僅かに違っても古タイヤを切断するに際して大きな問題はない。

図２は上記切断カッター軸３ａ，３ｂを示している。切断カッター軸３ａ，３ｂには複数のカッター５ａ，５ａ・・、５ｂ，５ｂ・・が取着されていて、各カッター５ａ，５ａ・・、５ｂ，５ｂ・・は等間隔で配列されている。切断カッター軸３ａはスプライン軸６ａと複数のカッターベース７ａ，７ａ・・、及び複数のカラー８ａ，８ａ・・から成り、スプライン軸６ａにはカッターベース７ａとカラー８ａが交互に取付けられている。

カッターベース７ａの厚さ、及びカラー８ａの厚さは均一化され、従ってカッターベース７ａ，７ａ・・は間にカラー８ａ，８ａ・・を介在することでカッターベース７ａ，７ａ・・は等間隔で配列されることになる。同じく、切断カッター軸３ｂの場合も、スプライン軸６ｂにはカッターベース７ｂ，７ｂ・・がカラー８ｂ，８ｂ・・を間に介在することで等間隔に配列されている。

上記カッターベース７ａ，７ｂはカラー８ａ，８ｂよりその外径は大きく、外周にはノコ歯状の取付け面が全周にわたって形成され、このノコ歯状の取付け面にカッター５ａ，５ａ・・、及びカッター５ｂ、５ｂ・・がネジ止めにて取着されている。カッター５ａ，５ａ・・、５ｂ、５ｂ・・は適度なすくい角をもって傾斜し、隣り合うカッター５ａ，５ａ・・、５ｂ，５ｂ・・との間には適度な段差Ａ，Ａ・・を有している。

図２(ａ)から明らかなように、切断カッター軸３ａに取着されているカッター５ａ，５ａ・・と切断カッター軸３ｂに取着されているカッター５ｂ，５ｂ・・とは、互いに噛合うことが出来るように軸方向に１ピッチ分ズレて取着され、カッター５ａと５ａ間の空間にカッター５ｂが噛合うことが出来る。両切断カッター軸の回転に伴って、各カッター５ａ，５ｂ・・が同図の(ｂ)に示すように噛合うことで、間に挟まれる古タイヤは切断される。

ここで、図３に示すように、カッター５ａ，５ｂ・・は間に隙間を発生することなく噛合うことにしているが、カッターベース７ａ，７ｂとの間には隙間を残している。すなわち、カッターベース７ａ，７ｂは外周にノコ歯状の取付け面を形成したリング体であって、その厚さはカッター５ａ，５ｂ・・より小さく成っている。

従って、カッターベース７ａ，７ｂと各カッター５ａ，５ｂ・・との間には僅かな段差が残され、カッター５ａ，５ｂ・・が噛合った際にはカッターベース間に隙間が形成され、古タイヤの細かい切断屑はカッター５ａ，５ｂ・・とカッターベース７ａ，７ｂ間の隙間から逃がされる。この為に、カッターベース７ａ，７ｂの取付け面にネジ止めにて固定されているカッター５ａ，５ｂ・・の位置ズレは発生せず、切れの低下を招かない。

ところで、上記切断カッター軸３ａ，３ｂはホッパー１の内部下方に設けられ、該ホッパー１に投入される古タイヤは両切断カッター軸３ａ，３ｂに噛み込まれて細かく切断される。そして、切断されたタイヤ片は切断カッター軸３ａ，３ｂから落下して排出される。ホッパー１に投入される古タイヤは、切断カッター軸３ａ，３ｂに噛み込むことになるが、古タイヤのサイズや種類によっては、単に投入しただけでは噛み込むことが出来ない場合が発生する為に、本発明ではタイヤプッシャー装置を備えている。

図４、図５は上記タイヤプッシャー装置を示す具体例である。タイヤプッシャー装置は、タイヤプッシャー９とシリンダー１０、及びガイドシャフト１１を有し、タイヤプッシャー９はホッパー１のほぼ全幅に跨り、両側端にはスライダー１２，１２を設け、該スライダー１２，１２は上記ガイドシャフト１１，１１にガイドされてスライド可能と成っている。シリンダー１０，１０はホッパー１の両外側に配置され、シリンダー１０，１０のピストンロッド先端はスライダー１２，１２に連結している。

タイヤプッシャー９は長方形の板材に補強を所々に設けたものであり、ホッパー１の外側に位置するスライダー１２，１２と連結する繋ぎ部１３，１３が移動する為のスライド溝１４，１４をホッパーの側部に設けている。図４において(ａ)はシリンダー１０のピストンロッドが収縮してタイヤプッシャー９が下方にある場合、(ｂ)はシリンダー１０のピストンロッドが伸長してタイヤプッシャー９が上方にある場合を示している。

図５は、タイヤプッシャー９のスライダー１２の位置とシリンダー１０の関係を示す側面図である。シリンダー１０は揺動可能に取付けられている為に、タイヤプッシャー９のスライドに伴ってその向きを変えることが出来る。図６はホッパー１に投入された古タイヤ１５がタイヤプッシャー９に押されて切断カッター軸３ａ，３ｂに噛み込まれる場合を示している。古タイヤ１５は左側から投入されるために、左側には傾斜面１６を設け、該タイヤプッシャー９にて押圧し易いようにしている。

タイヤプッシャー装置は常に作動する必要はなく、切断カッター軸３ａ，３ｂに噛み込まない場合に投入されたタイヤ１５を上方から押圧する。そこで、タイヤ投入後にモーター２ａ，２ｂの負荷が上昇しないようであれば、タイヤ１５が切断カッター軸３ａ，３ｂに噛み込んでいないと判断して、タイヤプッシャー装置が作動するように制御している。

本発明に係る２軸切断カッター装置の外観図。 ２軸切断カッター軸 カッターベースに取着したカッター。 ホッパーに取付けられるタイヤプッシャー装置の平面図。 ホッパーに取付けられるタイヤプッシャー装置の側面図。 ホッパーに投入されてタイヤプッシャーに押圧されるタイヤ。

符号の説明

１ ホッパー
２ モーター
３ 切断カッター軸
４ 減速機
５ カッター
６ スプライン軸
７ カッターベース
８ カラー
９ タイヤプッシャー
10 シリンダー
11 ガイドシャフト
12 スライダー
13 繋ぎ部
14 スライド溝
15 古タイヤ
16 傾斜面

Claims (3)

1. ホッパー内にはモーターにて回転駆動される２軸せん断カッター軸を備えて、該ホッパーに投入される古タイヤを細かく切断することが出来る切断装置において、上記せん断カッター軸は外周に形成したノコ歯状の取付け面にブロック状のカッターを取着し、両切断カッター軸の各カッターは互いに隙間なく噛合うと共にカッターベースより幅広として段差を有し、そして、投入された古タイヤを上方から押圧する為のタイヤプッシャー装置をホッパーに備えたことを特徴とする古タイヤの２軸せん断カッター装置。
2. 上記タイヤプッシャー装置は、ホッパーの全幅に跨る概略長方形のタイヤプッシャーを有し、該タイヤプッシャーの両側に設けたスライダーはガイドシャフトに沿ってスライド可能とし、そしてスライダーにはシリンダーのピストンロッドに連結した請求項１記載の古タイヤの２軸せん断カッター装置。
3. タイヤ投入後のモーターに作用する負荷を検出するセンサーを設け、該負荷の有無によってタイヤプッシャー装置が作動するように制御したことを特徴とする請求項１、又は請求項２記載の２軸せん断カッター装置。
   

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