JP2006231490A - ゴムクローラ用切断刃 - Google Patents

Abstract

【課題】安定して確実に切断のできるゴムクローラ用切断刃の構造を提供する。
【解決手段】ゴムクローラ用切断刃８は、所定位置に位置決め固定されたゴムクローラに対向して進退自在に設けられており、切断する刃部は中央部が張り出し、左右に傾斜して複数の凹凸部８ｂを有する薄板状になっている。凹凸部８ｂを有する切断刃８は、スチールコード４に対し、端部から徐々に切断する構成となるのでスチールコード４の全幅を同時に切断するタイプに比し切断負荷は小さくてすむ。この凹凸部８ａ，８ｂによりゴムクローラのスチールコード４をスムースに切断し、結果的に帯形状のゴムクローラを安定して確実に所定の大きさに切断する。
【選択図】図３

Description

本発明は、農業機械、土木建設機械等で使用されるゴムクローラ用の切断刃に関する。更に詳しくは、芯金を除くゴム体とスチールコードを含む部分の帯形状のゴムクローラを切断する切断刃に関する。

ゴムクローラは、農業機械、土木建設機械等の車両の無端走行体として使用されるものであり、表側のゴム体とこのゴム体に被覆された芯金で環状に構成されている。このゴムクローラで公道を走行することもあるので、路面の損傷を防止する等を考慮して地面との接触部をゴム製にしたものである。ゴム製にしたことで、農業機械においては、田畑等の農地における走行部の軽量化による接地圧の低減になり、又ラグを付することにより湿田走行性がよくなり改善される。

更に、このゴムクローラには、接地する地面側にゴムクローラの張力を保持するため補強用のスチールコード（又はスチールワイヤとも称す）が、芯金同様にゴム体内に埋め込まれて被覆され一体となっている。このスチールコードはピアノ線等の束から構成されている。このゴムクローラは表面がゴム体であり、絶えず地面に接地することから走行中に磨耗、損傷等を受け劣化して消耗する。

従って、ゴムクローラ自体は消耗品である。このため、ある程度走行し消耗してきたゴムクローラは新しいゴムクローラと交換しなければならない。使用された後の古いゴムクローラは産業廃棄物として処理される。この処理において従来は、産業廃棄物としてそのままの形態で廃棄されていたり、又、分離なしにゴム部分のみを焼却して残った芯金部分を再利用するようなこともなされている。鉄屑や石灰石とともに金属溶解用電気炉に入れて処理される。

このゴムクローラの廃棄処理は、最近は資源有効利用の観点からゴム体と芯金を分離してそれぞれを処理することが望ましいとされている。廃棄対象のゴムクローラは、芯金のある場合と芯金のない場合とがある。例えば、芯金のある場合、芯金は鍛造鋼等の金属体であり、溶融して再利用が可能である。又、ゴム体の一部は再利用されているものの、大半が焼却処分されている。

使用済みのゴムクローラの発生量を正確に把握することは困難であるが、例えば農業機械の廃棄率をもとに推定すると、２０００年においては、約１８万本以上となり、鉄の重量に換算すると約８５５０トンに達する量である。又、社団法人日本建設機械工業会が行った推計によれば、建機用の使用済みゴムクローラが再生利用されている割合は１割程度であり、排出量のうち、電炉製鋼などによって再生処理されている量が全体の約２％、焼却、埋め立てなどに廃棄処理されている量が約２２％、処理されずに積み置きされている量が約７６％である。

農業機械用については、ゴムクローラ中の鉄比率が建設機械用よりも低く、中間処理施設等での磁力搬送に適さないため受け入れが敬遠されている。このため建設機械用に比べ更に再資源化率は低いものになっている。いずれにしても消耗品として廃棄対象のゴムクローラの量は膨大である。このため再利用するための分離を行って処理されており、その技術が種々提案されている。

環状あるいは帯状の使用済みゴムクローラは、そのままの形で分離するのは処理が困難である。即ち、ゴムクローラの発生現場から処理場までの搬送、及びその後の焼却処理における焼却炉への投入や効率的な燃焼、さらには埋め立て処理要件を満たすためには、法規に準拠して行わねばならない。ゴムクローラは廃棄物の処理及び清掃に関する法律によると廃プラスチック類に該当し、１５ｃｍ角以内に切断処理されたものでなければ埋め立てられない。即ち、芯金長が１５ｃｍを越えるものを内包したゴムクローラは、芯金を切断できない以上現行法においては埋め立てることができないのである。ゴムクローラは、大きく又嵩張るので取り扱いが困難である。このため廃棄処理を行なうに当たっては、どうしても小さくし分離することが必要となる。

しかし、前述のように、ゴムクローラ内には芯金があるタイプであっても、芯金のないタイプであっても連続的に連なってスチールコードが埋設されている。これをゴムとともに切断する必要がある。従来からこの切断においては、種々の方法が行なわれているが、現状は切断するには問題があって、効果的でスムースな切断形態になっていない。この切断方法は例えば、１対の鋏状の切断刃で刃を交差させて切断するもの、一枚の平刃で押圧して切断するもの（例えば特許文献１，２、３参照）、又、回転刃をエンジン等により回転駆動させて切断するもの、更に切断刃をレシプロ式に駆動させて切断させるものなどが知られている。
特開平１０−２９１１２１号公報 特開平９−１３２１８４号公報 特開平１０−２９６２２６号公報

前述したように、従来の切断刃は、平刃の一枚刃、鋏状に交差する１対の刃、回転刃等である。この中で回転刃は作業は早いが、動力源を要し、危険であり、又切断時に熱が生じる等の問題点があって連続して短時間に処理しなければならない場合には、あまり使用されない。又、鋏状の刃の場合は、ゴムのみの切断であれば比較的問題はないが、スチールコードを含めてともに切断すると、スチールコードが刃間に挟まり屈曲して切断できない場合が生じることがある。

これは、平刃のギロチン式の切断でも同様であるが、１対の刃間にはどうしても隙間が生じるので、内部のスチールコードが屈曲してこの１対の刃の間に入り込んでしまうからである。この状態で刃間を保ったまま強制的に切断すると、このことにより過大な切断力を要することとなり、状態が悪いと切断できない状態が生じるのである。

従って、この切断を特に手動で正常に行うためには、せん断による切断になるように作業の熟練性を要求される。更に、平刃の一枚刃の場合は、いわゆるギロチン式の切断になるが、圧縮によりゴムクローラに刃部を押し付けて切断するものである。しかし従来の刃部は平刃であるのでスチールコードに対する食いつきがよくなく、スチールコードを部分的に滑らせ撓ませ、切断するまでは湾曲状態となり、スムースに瞬時のせん断状態の切断とはならず、安定して切断できるものではなかった。

このように従来構成の切断方法は、切断性がよくない上、処理時間を要し、特に回転切断においてはゴムが焼けその燃焼に伴ない作業者に健康上の害を及ぼし、排煙脱硫等の設備を要することもあり、労働負担、労働安全衛生の面から問題があった。しかも処理コストが過大になっていた。

本発明は、前述の技術背景のもとになされたものであり、下記の目的を達成する。本発明の目的は、ゴムクローラを安定して効率よく切断できるゴムクローラ用の切断刃の提供にある。本発明の他の目的は、簡素で低コストの構成でスチールコードを含むゴムクローラを容易に切断できるゴムクローラ用の切断刃の提供にある。

本発明は、前記目的を達成するために次の手段をとる。
本発明１のゴムクローラ用切断刃は、帯形状のゴムクローラを所定の大きさに切断する切断刃において、この切断刃は、所定位置に位置決め固定された前記ゴムクローラに対向して進退自在に設けられ、切断する刃部が複数の凹凸部を有する薄板状になっていることを特徴とする。

本発明２のゴムクローラ用切断刃は、本発明１において、前記凹凸部は、傾斜して複数の円弧形状であることを特徴とする。

本発明３のゴムクローラ用切断刃は、本発明１において、前記凹凸部は、傾斜して複数の鋸刃状であることを特徴とする。

本発明４のゴムクローラ用切断刃は、本発明１において、前記刃部の中心部は、ゴムクローラの切断面側に凸状に張出す形状になっていることを特徴とする。

本発明５のゴムクローラ用切断刃は、本発明１において、前記刃部は、ゴムクローラの切断面に直交する方向に直線状に押圧するようになっていることを特徴とする。

以上詳記したように、本発明のゴムクローラ用切断刃は、ゴムクローラのスチールコードに対し噛み付きをよくするように構成したことで、安定し効率よく確実に切断できる切断刃となった。又押し付け動作も高容量を要しない油圧駆動により切断できるので、従来に比し、簡素な構成でしかも低コストの切断刃となり、ゴムクローラを能率よくかつ生産性のよい切断作業のできる切断装置の実現に寄与できることとなった。

本発明はゴムクローラの分離装置であり、特にゴム体と芯金を分離する前に行われる切断処理に使用される切断刃に関するものである。本発明の理解を容易にするために本実施の形態ではゴムクローラ及びその分離装置を含めて説明する。図１、図２は切断される対象のゴムクローラ１を示している。ゴムクローラ１は、芯金２入りタイプと芯金２が無いタイプに大別されるが、本実施の形態の対象とするゴムクローラ１は芯金２がゴム材料内に埋設されているタイプとして説明する。この芯金２が入ったタイプは農業機械と建設機械とではその形式も異なるが、本実施の形態のゴムクローラ及びその分離装置は、何れにも適用できるものである。例えば、農業機械においては、ゴムクローラはコンバイン等の走行部に使用されているものである。

図１、図２はゴムクローラ１の構成を示す例である。図１は帯状のゴムクローラ１の平面図であり、図２は図１のＸ−Ｘ断面図を示すものである。複数の芯金２は所定間隔毎にゴムクローラ１内に配置されている。芯金２の間に厚さ方向の貫通孔である転輪孔３が設けられている。又、スチールコード４はゴムクローラの地面側に無端で幅方向の両側にゴムクローラの全長に亘って配置されている。ゴムクローラ１の構成は、内部に芯金２が外れ防止突起２ａを外方へ突き出した状態で、ゴム体５に埋設されている。又、ゴム体５内には、地面側に環状のスチールコード４がゴムクローラ１全長に亘って内部に埋設されている。

芯金２は図示しない走行駆動装置のスプロケットからの駆動力をアイドラー、転輪を介して噛み合い張力をスチールコード４に伝えるとともに機体の自重を支え、外力を支えるので、ゴムクローラ１は機体から外れることなく走行する。芯金２の材質は、ダクタイル鋳鉄、鍛造鋼製で、中には高合金鋼、マンガン鋼等も使用される。スチールコード４は、スプロケットを通じて機体から芯金２に伝えられた駆動力をゴムクローラ１の他の部分へ伝達するもので、ゴムクローラ１に加えられる張力に耐える機能を有する。

このスチールコード４は０．３ｍｍ径以下程度の高炭素鋼製の素線、いわゆるピアノ線を数本から数十本撚り合せた構造を持ちバンド状になっている。ゴム体５と熱融着させるため、このスチールコード４には真鍮鍍金が施されている。又、ゴムクローラ１の地面側の外側にはスチールコード４の保護、牽引力の伝達、入力振動の低減等のためにラグ６が設けられている。このラグ６の形式も多くの種類があるが、図１に示す形状はチドリパターンのものである。この形式は主に運搬用の走行体に適用される。

このように構成されるゴムクローラ１は、使用後廃棄処分されるが、処分直前は無端で環状状態にある。この状態では扱い難いので、先ず一部を切断し帯状にする。図１はこの帯状になったものを示す。この帯状のゴムクローラ１は長く、このままでは処理が困難であるので、図１に示す各Ａ位置で切断する。この切断されたゴムクローラ１の切片が本実施の形態でいう小片ゴムクローラ７である。

この切断は帯状のゴムクローラ１の長手方向に対し直角方向に芯金２を避けた位置、即ち転輪孔３の位置Ａでスチールコード４を含めて切断する。この切断されたゴムクローラ１の切片は、小片ゴムクローラ７として一個の芯金２をその内部に埋設したものとなる。逆にいうと、一個の芯金２を含むように小片ゴムクローラ７の長さになるように切断する。小片ゴムクローラ７の切断は図示しない切断装置で行われる。

次に本発明の切断刃の実施の形態について、図３から図７にもとづき詳細に説明する。図３は帯状のゴムクローラ１に対し、長手方向に直角な方向に上方位置から切断刃８により切断する直前の構成を示している。切断刃８は図示していない切断装置の駆動により上下方向に進退移動する。この移動は、切断装置の油圧駆動装置によって行われる。

図３に示すのは切断刃８を単体形状で示している。切断の場合には、この切断刃８は切断装置の固定部に取り付けられる。切断されるゴムクローラ１は、前述のように図１に示す各切断位置Ａで切断される。図３及び４はその断面図を示している。従って、切断刃８は芯金２の位置を避けているので、ゴムクローラ１を完全に突き抜けて切断することができる。

切断刃８は、中央部がゴムクローラ側に張り出し、左右対称形状をなしている。中央部の張り出し部から左右に振り分けられて傾斜して複数の凹凸部８ｂを構成している。この凹凸部８ｂは、凹部８ｃが円弧形状でなだらかな曲線を有している。この凹凸部８ｂは切断過程でゴムクローラ１のスチールコード４に接触して切断する範囲のみとしている。このスチールコード４の凹凸部８ｂは左右同寸としているが、ゴムクローラ１の形式が変わればそのゴムクローラのスチールコードの配置に合せ切断刃８の凹凸部８ｂの形状、寸法も変わり、同寸でない場合も生じる。

図３は、切断刃８がゴムクローラ１に対し、切断開始する状態を示しており、切断刃８の中央の凸部８ｄはゴムクローラ１の転輪穴３に差し掛かっている。ゴムクローラ１は、芯金２の外れ防止突起２ａが位置決め規制されていて、図の左右方向にずれないように固定されている。このような状態で、切断刃８は切り込みを開始し、最初はゴム体５のみを切断するが、この切断過程で図４に示すようにスチールコード４に差し掛かる。

スチールコード４に対しては、ゴムクローラ１中央寄りのスチールコード部分４ａが先ず切断刃８の凹凸部８ｂの凸部８ｄの食い込みを受ける。この食い込みからスチールコード４は凹部８ｃの曲線部で切断され、続いて次の切断刃８の凸部８ｄがスチールコード４に食い込み続いて他の凹部８ｃで切断とを連続的に繰り返す。

即ち、凹凸部８ｂを有する切断刃８はスチールコード４に対し、端部から徐々に切断する構成となるのでスチールコード４全幅を同時に切断するタイプに比し切断負荷は小さくて済み、スムースに切断できる。凹凸部８ｂが全てスチールコード４に食い込み最後の凹凸部８ｂでの切断が終了すると、スチールコード４は幅全部が完全に切断されることになる。スチールコード４はピアノ線の束になっているので、通常の平刃であると、切断過程で束が崩れ切断圧でピアノ線が一方へ寄ってしまうおそれがある。

結果的に切断し難い状態となる。本発明の構成は刃部に凹凸部８ｂを設けたことにより、ピアノ線間を凸部８ｄで抑え込み、続いて曲線の凹部８ｃで切断することによりスチールコード４は刃部の抑えで位置ずれが起きないようになっている。このため、スチールコード４は安定し、確実にスムースに切断されることになる。この切断過程で切断刃８が尚も進行し、スチールコード４を切断した後はゴム体５のみの切断となり、最終的に図５に示すようにゴムクローラ１を完全に切断する。

次に他の実施形態について説明する。図６は、切断刃９の凹凸部９ａを鋸刃状としたものである。ゴムクローラ１に対しては凸部から食い込み続いて凹部で切断を繰り返す切断形態は前述同様である。凹凸部９ａで示す形状の違いがあっても前述と同様の切断ができることを示している。

図７は切断刃１０の中央部は前述同様にゴムクローラ１側に張り出すことは変わらないが、凹凸部１０ａは傾斜でなく直線状に配列された構成である。この場合はスチールコード４に対し全ての凹凸部１０ａが同時に接触し切断することになるが、凹凸部１０ａ間の中央部においては、先ず凸部が食い込み、続いて凹凸部１０ａで切断する一連の切断流れは前述と同様である。

この例の場合は、スチールコード４の全幅を同時に押さえ込むようにして切断する形態である。この場合、切断はスチールコード４を安定して切断できるが、前述の例に比し切断負荷はスチールコード４切断時に一時的に大きくなる。いずれの形態においても、切断刃の刃部に凹凸部を設けたことにより、従来の平刃に比べると、スチールコード４に対する食い込みがよくなり、スムースにできることとなる。

以上、他の例を含め実施の形態について説明したが、本発明は本実施の形態例に限定されないことはいうまでもない。

図１は、帯状ゴムクローラの平面図である。 図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。 図３は、ゴムクローラに対し切断刃による切断開始状態を示す断面図である。 図４は、スチールコードに対し切断刃による切断状態を示す断面図である。 図５は、ゴムクローラに対し切断刃による切断完了状態を示す断面図である。 図６は、他の実施の形態例で刃部の凹凸部が鋸状の切断刃の正面図である。 図７は、他の実施の形態例で刃部の凹凸部が直線状に配列された切断刃の正面図である。

符号の説明

１：ゴムクローラ
２：芯金
３：転輪穴
４：スチールコード
５：ゴム体
６：ラグ
７：小片ゴムクローラ
８，９，１０：切断刃

Claims (5)

1. 帯形状のゴムクローラを所定の大きさに切断する切断刃において、
   この切断刃は、所定位置に位置決め固定された前記ゴムクローラに対向して進退自在に設けられ、切断する刃部が複数の凹凸部を有する薄板状になっていることを特徴とするゴムクローラ用切断刃。
2. 請求項１に記載のゴムクローラ用切断刃において、
   前記凹凸部は、傾斜して複数の円弧形状であることを特徴とするゴムクローラ用切断刃。
3. 請求項１に記載のゴムクローラ用切断刃において、
   前記凹凸部は、傾斜して複数の鋸刃状であることを特徴とするゴムクローラ用切断刃。
4. 請求項１に記載のゴムクローラ用切断刃において、
   前記刃部の中心部は、ゴムクローラの切断面側に凸状に張出す形状になっていることを特徴とするゴムクローラ用切断刃。
5. 請求項１に記載のゴムクローラ用切断刃において、
   前記刃部は、ゴムクローラの切断面に直交する方向に直線状に押圧するようになっていることを特徴とするゴムクローラ用切断刃。
   

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