JP2011074713A - フレコンパック処理作業機 - Google Patents

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Abstract

【課題】フレコンパックのトラックからの積み降ろし作業および切断作業における省力化と安全性の向上が図れるフレコンパック処理作業機を提供する。
【解決手段】自走式下部走行体6上に旋回装置8を介して上部旋回体9を設置し、上部旋回体9上に運転室11を取付けて作業機本体1を構成する。上部旋回体9に取付けた多関節フロント2の先端に、油圧シリンダ47により開閉される複数の把持爪46を有するグラップルを取付ける。下部走行体6のトラックフレーム7に上下揺動可能に揺動アーム4を取付ける。揺動アーム4に、グラップル3により把持されて運び込まれるフレコンパックを切断する切断装置5を備える。
【選択図】図1

Description

本発明は、例えば産業廃棄物等の内容物を収容したフレコンパック(フレキシブルコンテナパック)をトラックの荷台や集積場所等から持ち上げて切断し、内容物を取出すフレコンパック処理作業機に関する。
コンクリート建造物や土木構築物の解体現場においては、コンクリートブロック等の産業廃棄物が発生する。このような産業廃棄物は、例えば特許文献1に記載のように、合成樹脂製あるいは縫製等により製造された袋でなるフレコンパックに収容して再利用に供する。この再利用に供するため、1枚のフレコンパックに例えば1トン程度毎に産業廃棄物を収容し、トラックにより再処理工場に輸送する。
従来はこの産業廃棄物などの内容物入りのフレコンパックをトラックにより再処理工場に輸送した後、1人の玉掛け作業員がトラック上に乗り、フォークリフトのオペレータがトラック上にフォークを近接させ、トラック上の作業員がフレコンパックの吊り部をフォークに掛け、フォークリフトによりフレコンパックを切断場所に移動させ、人力により先鋭な切断刃を用いてフレコンパックを切断するか、あるいは切断刃上にフレコンパックを下ろしてフレコンパックを切断し、内容物をフレコンパックから取出している。
特開2005−307639号公報
上述のように、従来はフレコンパックのトラックからの積み降ろし、切断場所に移動させるために、フォークリフトのオペレータおよびトラック上での玉掛け作業員からなる2人の作業員が必要であるため、省力化が要望されており、その上、トラック上でフォークリフトにフレコンパックの玉掛けを行っているので、作業には危険が伴うという問題点があった。
本発明は、上記問題点に鑑み、フレコンパックのトラックからの積み降ろしおよび切断作業における省力化と安全性の向上が図れるフレコンパック処理作業機を提供することを目的とする。
請求項1のフレコンパック処理作業機は、自走式の下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、前記上部旋回体上に運転室を取付けた作業機本体と、
前記上部旋回体に取付けた多関節フロントと、
前記多関節フロントの先端に回動可能に取付けられ、油圧シリンダにより開閉される複数の把持爪を有するグラップルと、
前記下部走行体のトラックフレームに上下揺動可能に取付けられた揺動アームと、
前記揺動アームに取付けられ、前記グラップルにより把持されたフレコンパックを切断する切断装置とを備えたことを特徴とする。
請求項2のフレコンパック処理作業機は、請求項1に記載のフレコンパック処理作業機において、
前記切断装置が、モータと、このモータにより回転される円板状の回転盤とを備えて構成されることを特徴とする。
請求項3のフレコンパック処理作業機は、請求項2に記載のフレコンパック処理作業機において、
前記切断装置の前記回転盤の盤面の向きが縦横に変更されるように、前記揺動アームの先端部に前記切断装置を着脱可能に取付けたことを特徴とする。
請求項4のフレコンパック処理作業機は、請求項1に記載のフレコンパック処理作業機において、
前記切断装置が、先鋭な切断刃を有することを特徴とする。
請求項5のフレコンパック処理作業機は、請求項1から4までのいずれかに記載のフレコンパック処理作業機において、
前記グラップルが、前記把持爪を水平に旋回させる旋回装置を有することを特徴とする。
請求項1の発明によれば、作業機の運転室上のオペレータが作業機を運転することにより、トラック上の内容物の入ったフレコンパックをグラップルにより把持し、作業用フロントの操作により作業機に備えた切断装置に運んで切断することができる。このため、作業機のオペレータ1人でトラックからのフレコンパックの積み降ろしや切断装置への運び込みおよびフレコンパックの切断が可能となり、省力化が達成できる。また、トラック上の玉掛け作業が不要となり、安全性が向上する。
請求項2の発明によれば、切断装置がモータにより回転される回転盤によって構成されるため、フレコンパックを短時間で能率良く切断できる。
請求項3の発明によれば、フレコンパック切断用の回転盤の盤面の向きを縦横に変えることができるので、フレコンパックの形状、サイズ、材質あるいは内容物の種類等に応じてフレコンパックを好ましい姿勢で能率良く切断することができる。
請求項4の発明によれば、切断装置を切断刃からなる簡単な構造物で廉価に提供することができる。
請求項5の発明によれば、把持爪を旋回させることができるため、切断態様に応じてフレコンパック向きを好適な向きに水平旋回させて切断作業を行なうことができ、作業能率を向上させることができる。また、回転盤を切断装置に使用する場合、把持爪を水平に旋回させることにより、フレコンパックを水平に旋回させながら回転盤によりフレコンパックの底部の周囲を切断することができ、能率良くフレコンパックを切断し内容物を取出すことができる。
本発明のフレコンパック処理作業機の一実施の形態を示す側面図である。 図1のフレコンパック処理作業機の作業機本体を示す正面図である。 この実施の形態の揺動アームの下部走行体に対する取付け構造を示す側面図である。 図3の平面図である。 図1のフレコンパック処理作業機のグラップルを示す側面図である。 図5のグラップルの旋回装置以下の部分を示す平面図である。 図3のグラップルのパッドの一例を示す側面図である。 図7のパッドを示す正面図である。 この実施の形態の切断装置の一例を示す側面図である。 図9の切断装置の平面図である。 図9の切断装置の正面図である。 この実施の形態のフレコンパック処理作業機によるフレコンパックの積み降ろし作業状態を示す側面図である。 この実施の形態のフレコンパック処理作業機によるフレコンパックの切断作業状態を示す側面図である。 本発明の切断装置の他の例を示す側面図である。 図14の切断装置の平面図である。 図14の切断装置の取付け構造を示す側面図である。
図1は本発明のフレコンパック処理作業機の一実施の形態を示す。図1に示すように、この実施の形態のフレコンパック処理作業機は、作業機本体1と、この作業機本体1に取付けられた多関節フロント2と、多関節フロント2の先端に取付けられたグラップル3と、作業機本体1に取付けられた揺動アーム4と、この揺動アーム4に取付けられた切断装置5とにより構成される。
図2はフレコンパック処理作業機の作業機本体の正面である。図1、図2に示すように、作業機本体1は、下部走行体6と、下部走行体6を構成するトラックフレーム7のセンターフレーム7a上に旋回装置8を介して設置された上部旋回体9と、上部旋回体9上に設置されたパワーユニット10と、上部旋回体9に取付けられた運転室11とを備える。7bはセンターフレーム7aの左右に取付けたサイドフレームであり、このサイドフレーム7bの後端に走行モータ(図示せず)により駆動される駆動輪12を取付け、前端に従動輪13を取付け、駆動輪12と従動輪13に履帯14を掛け回し、サイドフレーム7bと履帯14との間にガイドローラ15を介在させて下部走行体6が構成される。なお下部走行体6としてはホイール式のものを用いることも可能である。
図3は揺動アーム4を示す側面図、図4はその平面図であり、これらの図に示すように、トラックフレーム7を構成するセンターフレーム7a前端の左右にブラケット17を設け、このブラケット17に揺動アーム4の左右の基端部4aをピン18を中心として上下方向に揺動可能に取付ける。19は揺動アーム4を揺動させる油圧シリンダである。この油圧シリンダ19は、一端をセンターフレーム7aに設けたブラケット20にピン21により連結し、他端を揺動アーム4に設けたブラケット22にピン23により連結して取付ける。
図1、図2に示すように、この実施の形態においては、運転室11として上下位置を変更可能なリフトキャブを用いた場合について示す。このリフトキャブは、上部旋回体9に設置した支持フレーム25と運転室11とを平行リンク26,27により連結し、平行リンク26(27でもよい)と支持フレーム25または上部旋回体9との間に運転室11を上下動させるための油圧シリンダ28を取付けて構成される。このリフトキャブは作業中に油圧シリンダ28の作動により運転室11の位置を高所に持ち上げて作業対象物を見渡し易くする。なお、本発明は、運転室11が上部旋回体9に前後に変位可能に取付けられるものや、前後のみならず上下にも変位可能に取付けられるものや上部旋回体9上に固定式に据え付けられるものにも適用できる。
多関節フロント2は、上部旋回体9にブームシリンダ30により起伏可能に取付けられたブーム31と、ブーム31の先端にアームシリンダ32により上下方向に回動可能に取付けられたアーム33とを備える。なお多関節フロントとして3本のアームをピン連結したものや伸縮アームを含むもの等も用いることができる。
図1において、35は作業具の交換を迅速化するためにアーム33に取付けたアダプタである。36はこのアダプタ35介して作業具としてのグラップル3を回動させるための油圧シリンダである。この油圧シリンダ36は、一端をアーム33にピン付けし、他端をアームリンク37と作業具リンク38の各一端に連結する。アームリンク37の他端はアーム33にピン付けし、作業具リンク38の他端はアダプタ35にピン付けする。
図5はグラップル3の側面図、図6はその平面図であり、これらの図に示すように、アダプタ35はグラップル3のブラケット40を連結する2本のピン41,42をそれぞれ係合させるための固定爪と可動爪とを有するものであるが、この構造は公知であるため、詳細な説明を省略する。なお、グラップル3はこのようなアダプタ35を用いず、アーム33に直付けされる場合もある。
グラップル3のブラケット40の下部に旋回モータ(図示せず)付の旋回装置43を設け、この旋回装置43の被旋回側に下部フレーム44を取付ける。下部フレーム44にはピン45を中心に開閉可能に複数本(図示例は4本)の把持爪46を取付ける。47は各把持爪46をそれぞれ開閉させる油圧シリンダであり、この油圧シリンダ47は一端を下部フレーム44にピン48により連結し、他端を把持爪46にピン49により連結する。
把持爪46は従来のグラップルの弧状爪と異なり、略L字形に構成されたものである。すなわち、把持爪46は側面視が直線状をなす上腕部46aと、側面視が直線状をなす側腕部46bと、上腕部46aと側腕部46bとのR状をなすコーナー部46cとからなる。図5に示すようにフレコンパック91(図12、図13参照)を把持する前の把持爪46が開いた状態においては、上腕部46aは水平姿勢となり側腕部46bは鉛直姿勢をなす。トラック上に積まれたフレコンパック91間への側腕部46bの挿入を容易とするため、側腕部46bの下部の外面は下方になる程内面間との間が狭くなるように傾斜した形状とする。
図7はこの実施の形態のパッドの一例を示す側面図、図8はその正面図であり、これらの図に示すように、側腕部46bの下端部の内面にはパッド50を取付けるための取付け板51を溶接する。パッド50は、その板状部50aと取付け板51に設けたボルト挿通孔51aにパッド50の内側からボルト53を挿通し、取付け板51の外面に当てたナット54にボルト53を螺合し締結することにより、取付け板51に取付けられる。ここで、ボルト53の頭部は丸棒50bよりもグラップルの内側に突出しないように構成してフレコンパックによるボルト53の損傷を防ぐ。
なお、グラップル3によりフレコンパック91を把持した際にフレコンパック91が破断しないように、パッド50の幅は、側腕部46bの幅より大きくして接触部の広さを広くする。さらに、パッド50の板状部50aの周囲に丸棒50bを溶接することにより、フレコンパック91に対する接触面を滑らかとしてフレコンパック91にパッド50が圧接して移動する際のフレコンパック50の破断を回避しうるようにしている。また、フレコンパック91を把持した際にフレコンパック91,91間の隙間への挿入が容易となるようにパッド50の下部が次第に細くなるように形成している。
55はフレコンパック91を滑り止めするために設けたゴムであり、このゴムは板状部50aに当て、ゴム55に設けた凹部55aの底部および板状部50aに設けたボルト挿通孔56にボルト57を挿通して取付け板51に設けたねじ孔51bに螺合することにより、板状部50aに取付ける。このゴム55は丸棒50aよりもグラップルの内側に突出させることにより、フレコンパックを把持する際にはフレコンパックに最先に当接させる構造とする。また、ボルト57の頭部は凹部55aから突出しないように収容することにより、ボルト57の損傷を防止する。
次に切断装置5について図9の側面図、図10の平面図、図11の正面図により説明する。60は駆動モータ61を収容したボックス状のハウジングである。このハウジング60は四角形の筒状をなし、揺動アーム4側端部に正方形のフランジ60aを有し、このフランジ60aは、揺動アーム4の先端に設けた正方形の切断装置取付け用フランジ4aと同形をなす。これらのフランジ4a,60aの4隅にはそれぞれ対応するボルト挿通孔62,63を有し、これらのボルト挿通孔62,63にボルト64を挿通し、ナット65に螺合して締結することにより、ハウジング60が揺動アーム4の先端に取付けられる。4個のボルト挿通孔62を結ぶ線が正方形をなし、4個のボルト挿通孔63を結ぶ線も正方形をなす。66は駆動モータ61を搭載したモータ取付け枠であり、このモータ取付け枠66は、ハウジング60の内部に前後方向に位置調整可能にボルト67,ナット68により取付けられる。
69は駆動モータ61の出力軸に取付けた駆動プーリである。70は従動プーリ、71はこの従動プーリ70の軸72を回転可能に支持する軸受、73はこの軸受71をボルト74、ナット75により内部に収容し固定したボックス状のハウジングである。この軸受71用のハウジング73は、駆動モータ61用ハウジング60の前面にボルト76、ナット77により固定して取付けられる。78は駆動プーリ69と従動プーリ70に掛け回したベルトである。前述のように、駆動モータ61のモータ取付け枠66の前後位置を調整することにより、ベルト78の張り具合を調整することが可能である。
80は軸72の上端にボルト81により固定したフレコンパック切断用の回転盤である。82,83は回転盤80を保護する固定カバー、可動カバーであり、固定カバー82は駆動モータ61用ハウジング60上にボルト84により固定される。この固定カバー82は回転盤80の後半部の下面を覆う平板部82aと、基端側側板部82bと、この側板部82bの前部に設けられ、回転盤80の側面部を覆う弧状側板部82cと、側板部82b,82c上に設けられ、回転盤80の後半部から前半部の途中部分までを覆う天板部82dとを有する。
可動カバー83は、固定カバー82に摺動可能に外嵌された平盤筒状の基端部83aと、この基端部83aに蝶ボルト89、ナット96により取付けられた平盤筒状の先端部83bとからなる。可動カバー83の基端部83aの天板部83cの左右に前後に長い2本の長孔85を設け、この長孔85と固定カバー82の天板部82cのボルト挿通孔86にボルト87を挿通してナット88に螺合し、ボルト87とナット88とを締結することにより、固定カバー82に可動カバー83を固定することができ、緩めることにより、可動カバー83を固定カバー83に対して前後に移動させることができる。
そしてフレコンパック91の切断作業の際には可動カバー83を後退させてボルト87、ナット88により固定カバー82に固定すると共に、蝶ボルト89を外して可動カバー83の先端部83bは取外し、回転盤80の前半部を露出させた状態として切断作業を行うことができる。また、作業機が休止状態の際には、可動カバー83を前方に移動させてボルト87、ナット88によって固定カバー82に固定すると共に、可動カバー83の先端部83bを基端部83aに蝶ボルト89によって固定しておくことにより、可動カバー83により回転盤80の上面、側面、下面、前面を覆う。これにより作業機の休止中に物が回転盤80に衝突して回転盤80が損傷することを防ぐことができる。
図12はこのフレコンパック処理作業機を用いてトラック90上のフレコンパック91の積み降ろし作業を行なっている状態を示す。フレコンパック91は例えば1t程度の産業廃棄物等の内容物を収容したものである。この積み降ろしを行なう際には、グラップル3の把持爪46を開いて側腕部46bを縦向きとし、運転室11上のオペレータが多関節フロント2や作業機本体1の旋回装置8を操作してグラップル3の位置を把持対象となるフレコンパック91上に位置させ、多関節フロント2の操作によりグラップル3を下ろしてフレコンパック91の周囲に側腕部46bを位置させる。このとき、一部の側腕部46bは隣接するフレコンパック91の間に挿入される。その後、油圧シリンダ47を伸長させて把持爪46によりフレコンパック91を把持する。
一方、揺動アーム4については、図13に示すように、油圧シリンダ19を収縮して持ち上げておく。また、可動カバー83は固定カバー82に対して後退した位置に移動させて回転盤80の前半部を露出させておく。そして、旋回装置8、多関節フロント2の操作によりグラップル3を回転盤80の位置に移動させ、フレコンパック91の底部の上の部分を回転盤80に当て、駆動モータ61の作動により回転盤80を回転させ、さらにグラップル3の旋回装置43を作動させてグラップル3の把持爪46と共にフレコンパック91を旋回させてフレコンパック91の底部近傍の周囲を切断し、内容物を地面等に落下させる。なお、フレコンパック91の切断による内容物の落下場所がトラック90から離れている場合には、下部走行体6の走行モータを作動させて作業機をその落下場所近傍に移動させる。
このように、この実施の形態のフレコンパック処理作業機によれば、作業機の運転室11上のオペレータが作業機を運転することにより、トラック90上の内容物の入ったフレコンパック91をグラップル3により把持し、多関節フロント2や旋回装置8の操作により作業機に備えた切断装置5に運んで切断することができる。このため、作業機のオペレータ1人でトラック90からのフレコンパック91の積み降ろしや切断装置5への運び込みおよびフレコンパック91の切断が可能となり、省力化が達成できる。また、トラック90上の玉掛け作業が不要となり、安全性が向上する。
また、この実施の形態においては、切断装置5が駆動モータ61により回転される回転盤80によって構成されるため、フレコンパック91を短時間で能率良く切断できる。
また、この実施の形態においては、揺動アーム4のフランジ4aとハウジング60のフランジ60aの4隅にそれぞれ設けたボルト挿通孔62,63を結ぶ線が正方形をなすように構成しているので、ハウジング60を90度回してフランジ4aにボルト64およびナット65により取付けることができる。このため、回転盤80の盤面の向きを縦横に変えることができる。このため、例えば回転盤80の盤面の向きを縦向きとし、フレコンパック91の底面を回転盤80の上に載せ、旋回装置8を旋回させてフレコンパック91を前後方向に移動させてフレコンパック91の底面を切断して内容物を取り出すようにすることもできる。このように、回転盤80の向きを横向きとするか縦向きとするかを選択可能とすれば、フレコンパック91の形状、サイズ、材質あるいは内容物の種類等に応じてフレコンパック91を好ましい姿勢で能率良く切断することができる。
また、この実施の形態においては、グラップル3として、把持爪46を開いた状態で側腕部46bが垂直となるように直線状に構成したので、図12に示すように、トラック90上に並べて搭載されるフレコンパック91の間に側腕部46bが挿入し易くなる上、側腕部46bがフレコンパック91の側面部に沿うため、側腕部46bとフレコンパック91との間に無駄な隙間が無くなり、比較的小さなグラップル3で大きなフレコンパック91を把持することが可能となる。
また、この実施の形態においては、パッド50を把持爪46の幅より広くしてフレコンパック91に対する接触圧を低下させると共に、パッド50の周囲を丸棒フレコンパック91に対する接触面を滑らかとしてフレコンパック91にパッド50の周囲に丸棒50bを配置したので、パッド50がフレコンパック91に圧接して移動する際のフレコンパック50の破断を回避しうる。
図14は本発明において用いる切断装置の他の例を示す側面図、図15はその平面図である。この切断装置93は、取付け板93aに先鋭な切断刃93bを固定してなるものである。この切断装置93は、図16に示すように、揺動アーム4のフランジ4aおよび取付け板93aの4隅に設けたボルト挿通孔62,94にボルト64を挿通してナット65に螺合し締結することにより、切断装置5の代わりに揺動アーム4に取付けられる。
この切断装置93を用いてフレコンパック91の切断を行なう場合は、グラップル3により把持したフレコンパック91の底部近傍を切断刃93bに押し当てて切断する。一度の切断動作でフレコンパック91の内容物の取り出しができない場合には、グラップル3の旋回装置43を作動させて把持爪46と共にフレコンパック91を旋回させ、前に切断したフレコンパックの箇所と異なる箇所を切断する。
このような切断刃93bを有する切断装置93は、前述した回転盤80を有する切断装置5に比較して簡単な構造を有し、廉価に提供できるという利点がある。また、この実施の形態のように、切断刃93bを有する切断装置93の取付け構造を回転盤80を有する切断装置5と共通にし、かつ共に備えておき、回転盤80を有する切断装置5が故障した場合には切断刃93bを有する切断装置93を揺動アーム4に取付けて作業を続行することができ、作業の中断を防ぐことができる。
上記実施の形態においては、グラップル3に旋回装置43を設けたので、把持爪46を旋回させることができる。このため、例えばフレコンパック91を縦に切断する等、切断態様に応じてフレコンパック向きを好適な向きに水平旋回させて切断作業を行なうことができ、作業能率を向上させることができる。また、回転盤80を切断装置5に使用する場合、把持爪46を水平に旋回させることにより、フレコンパック91を水平に旋回させながら回転盤80によりフレコンパック91の底部の周囲を切断することができ、能率良くフレコンパック91を切断し内容物を取出すことができる。
なお上記実施の形態においては、フレコンパック91の内容物が産業廃棄物である場合について説明したが、本発明は、内容物の如何にかかわらず適用可能である。
1:作業機本体、2:多関節フロント、3:グラップル、4:揺動アーム、5:切断装置、6:下部走行体、7:トラックフレーム、7a:センターフレーム、7b:サイドフレーム、8:旋回装置、9:上部旋回体、10:パワーユニット、11:運転室、12:駆動輪、13:従動輪、14:履帯、15:ガイドローラ、17:ブラケット、19:油圧シリンダ、25:支持フレーム、26,27:平行リンク、28:油圧シリンダ、30:ブームシリンダ、31:ブーム、32:アームシリンダ、33:アーム、35:アダプタ、36:油圧シリンダ、37:アームリンク、38:作業具リンク、40:ブラケット、41,42:ピン、43:旋回装置、44:下部フレーム、46:把持爪、47:油圧シリンダ,46a:上腕部、46b:側腕部、50:パッド、50a:板状部、50b:丸棒、51:取付け板、53:ボルト、54:ナット、55:ゴム、55a:凹部、57:ボルト、60:ハウジング、60a:フランジ、62,63:ボルト挿通孔、64:ボルト、65:ナット、67:ボルト、68:ナット、69:駆動プーリ、70:従動プーリ、71、軸受、72:軸、73:ハウジング、76:ボルト、77:ナット、78:ベルト、80:回転盤、82:固定カバー、83可動カバー、85:長孔、86:ボルト挿通孔、87:ボルト、88:ナット、89:蝶ボルト、90:トラック、91:フレコンパック、93:切断装置、93a:取付け板、93b:切断刃、94:ボルト挿通孔、96:ナット

Claims (5)

  1. 自走式の下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を設置し、前記上部旋回体上に運転室を取付けた作業機本体と、
    前記上部旋回体に取付けた多関節フロントと、
    前記多関節フロントの先端に回動可能に取付けられ、油圧シリンダにより開閉される複数の把持爪を有するグラップルと、
    前記下部走行体のトラックフレームに上下揺動可能に取付けられた揺動アームと、
    前記揺動アームに取付けられ、前記グラップルにより把持されたフレコンパックを切断する切断装置とを備えたことを特徴とするフレコンパック処理作業機。
  2. 請求項1に記載のフレコンパック処理作業機において、
    前記切断装置が、モータと、このモータにより回転される円板状の回転盤とを備えて構成されることを特徴とするフレコンパック処理作業機。
  3. 請求項2に記載のフレコンパック処理作業機において、
    前記切断装置の前記回転盤の盤面の向きが縦横に変更されるように、前記揺動アームの先端部に前記切断装置を着脱可能に取付けたことを特徴とするフレコンパック処理作業機。
  4. 請求項1に記載のフレコンパック処理作業機において、
    前記切断装置が、先鋭な切断刃を有することを特徴とするフレコンパック処理作業機。
  5. 請求項1から4までのいずれかに記載のフレコンパック処理作業機において、
    前記グラップルが、前記把持爪を水平に旋回させる旋回装置を有することを特徴とするフレコンパック処理作業機。
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