JP3872895B2

JP3872895B2 - ロール解砕機

Info

Publication number: JP3872895B2
Application number: JP13936598A
Authority: JP
Inventors: 輝二綿島; 法明中村
Original assignee: 株式会社中山鉄工所
Priority date: 1998-05-21
Filing date: 1998-05-21
Publication date: 2007-01-24
Anticipated expiration: 2018-05-21
Also published as: JPH11319596A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、ロール解砕機に関し、更に詳しくは、１群を形成する単位刃である替刃の交換を容易であるロール解砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
リサイクルを行うために、解砕機が用いられている。解砕機は、電気機械器具、電化製品、木製・樹脂製家具など廃棄対象物の部分ごとの材料に分別することができるようにばらばらに解体するために用いられている。道路のコンクリート、アスファルトの破砕にはジョークラッシャが適しているが、鉄筋コンクリートの破砕にはジョークラッシャは適していない。解砕機は、物体に外部から圧力をかけてその物体を変形させて解体する。ジョークラッシャは、物体に外部から圧力をかける点では解砕機に同じであるが、物体の内部に応力を発生させ亀裂を生じさせて内部崩壊させる点に特徴がある。
【０００３】
解体に適した解砕機としては、ロール解砕機が知られている。ロール解砕機はは、例えば鉄筋コンクリートを解砕する場合、コンクリート部分に内部崩壊を起こさせつつ、鉄筋部分とコンクリート部分の相対的変形を起こさせてそれらの間の境界面でそれらを剥がすことにより、部分的にも解体することができる。
【０００４】
ロール解砕機は又はロール式解体機は、強靱なドラムの周面に軸方向及び円周方向に配置される多数の単位刃を備えている。対向する２体のドラムにそれぞれに配置されるそれぞれに複数の単位刃は、互いに位相がずれている。対向する単位刃で挟んで強引に物体を変形させる際に、ジョークラッシャの連続した刃と異なって、その角部分が欠け落ちることが多い。特に、鉄筋コンクリートの解砕の場合にこのような欠落現象が目立つ。
【０００５】
鉄筋コンクリートのリサイクルのためには、建築構造物の解体場所で行われ、建設日程にあわせたリアルタイムの解砕が求められている。このため、欠損単位刃の個別的な即座の交換が望まれている。そのような交換を可能にする替刃構造が、実開平６−５７４２９号で知られている。この公知構造は、単位刃をそれぞれに個別に交換する構造として記述されている。また、特開平７−２５１０９４号にも替刃構造が、記載されている。
【０００６】
これらは、単位刃の個別の交換が可能であるが、ドラムに対して個別に固定する構造であるから単位化された固定手段の数が多く、より強力な固定化を阻んでいると推定される。より強力な破砕のための固定化と替刃交換の迅速化を同時に達成するロール解砕機の提供が求められている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、より強力な破砕のための固定化と替刃交換をより速くする迅速化を同時に達成するロール解砕機を提供することにある。
【０００８】
本発明の他の目的は、より強力な破砕のための固定化と替刃交換の迅速化を同時に達成し構造がシンプルなロール解砕機を提供することにある。
【０００９】
本発明の更に他の目的は、より強力な破砕のための固定化と替刃交換をより速くする迅速化を同時に達成しながら２体の単位刃を同時的に交換することができるロール解砕機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明１によるロール解砕機は、第１駆動軸（３）と、前記第１駆動軸（３）に固定される第１ロータ本体（１１）と、第２駆動軸（７）と、前記第２駆動軸（７）に固定される第２ロータ本体（１３）と、前記第１ロータ本体（１１）に固定される第１刃群と、前記第２ロータ本体（１３）に固定される第２刃群とを含み、
前記第１刃群は、軸方向に配置される複数の単位刃（１２）と、前記軸方向に隣り合う２体の前記単位刃（１２）を共通に貫通して前記２体の前記単位刃（１２）を固定するために用いられる貫通ピン（２６）と、前記単位刃（１２）を個別に径方向に差し込んで前記単位刃（１２）の半径方向位置を定めて前記単位刃（１２）を収容するための収容体（１９）と、前記貫通ピン（２６）は前記収容体（１９）を貫通していることを特徴とする。
本発明２によるロール解砕機は、第１駆動軸（３）と、前記第１駆動軸（３）に固定される第１ロータ本体（１１）と、第２駆動軸（７）と、前記第２駆動軸（７）に固定される第２ロータ本体（１３）と、前記第１ロータ本体（１１）に固定される第１刃群と、前記第２ロータ本体（１３）に固定される第２刃群とを含み、
前記第１刃群は、軸方向に配置される複数の単位刃（１２）と、前記軸方向に隣り合う２体の前記単位刃（１２）を共通に貫通して前記２体の前記単位刃（１２）を固定するために用いられる貫通ピン（２６）と、前記単位刃（１２）を個別に径方向に差し込んで前記単位刃（１２）の半径方向位置を定めて前記単位刃（１２）を収容するための収容体（１９）と、前記貫通ピン（２６）は前記収容体（１９）に固定されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明１又は２は、１本の貫通ピンにより２体の単位刃を固定するので、単位刃ごとに設ける場合の固定手段の数に比較して、本発明による固定手段の数は少なくとも半分になる。貫通ピンの抜き取りは、１単位について行う場合でも２単位について行う場合でも、替刃交換作業としては１工程である。貫通ピンが２体の単位刃の固定のために共用されるから、それだけ場所的な余裕が生じ、その分だけ強力な固定構造を採ることができる。また、１工程交換作業で同時に２体以上の単位刃を交換することもできる。
【００１２】
本発明１又は２は、第１ロータには、単位刃を個別に径方向に差し込んで前記単位刃の半径方向位置を定めて単位刃を収容するための収容体を設けているので、収容体は、替刃である単位刃を差し込むだけでその単位刃を所定位置に安定させて位置づけることができる。
本発明３によるロール解砕機は、本発明１又は２において、前記収容体（１９）は前記単位刃（１２）の外面に接し対向して径方向内側に進むにしたがって間隔を狭めるテーパ面（２３，２５）を有していることを特徴とする。
【００１３】
本発明４によるロール解砕機は、本発明１又は２において、前記貫通ピン（２６）は前記軸方向に配置されている全ての前記収容体（１９）及び全ての前記単位刃（１２）を貫通していることを特徴とする。貫通ピンは、このような貫通構造により、複数体の単位刃を収容体に容易に固定する構造を得ることができる。貫通ピンは軸方向に配置されている全ての単位刃の位置をロータ本体に対して固定することができる。この固定の場合、収容体は、単位刃の外面に接し対向して径方向内側に進むにしたがって間隔を狭めるテーパ面を有していることが好ましい。この個別のテーパ面と共通の貫通ピンの面とで、単位刃のぐらつきがない固定化を容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によるロール解砕機は、より強力な破砕のための固定化と替刃交換をより速くする迅速化を同時に達成することができる。その替刃構造はシンプルでありコストダウンを可能にする。更には、単位刃である解砕歯を個々に交換することにより、原料の種類、解砕状況に速やかに対応することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図を参照して、本発明によるロール解砕機の実施の形態を説明する。図１に示されるように、機械台１に第１軸受２が両側に固定され設けられている。両側の第１軸受２に第１駆動軸３が回転自在に支持されている。第１駆動軸３は、第１駆動モータ４により駆動される。第１駆動軸３と第１駆動モータ４との間には、図２に示されるように、ベルト、プーリ等からなる第１減速手段５が介設されている。
【００１６】
図２に示されるように、機械台１に第２軸受６が両側に固定され設けられている。両側の第２軸受６に第２駆動軸７が回転自在に支持されている。第２駆動軸７は、第２駆動モータ８により駆動される。第２駆動軸７と第２駆動モータ８との間には、図２に示されるように、ベルト、プーリ等からなる第２減速手段９が介設されている。
【００１７】
第１駆動軸３には、これと一体にドラムである第１ロータ本体１１が固定され設けられている。第１ロータ本体１１は、周方向刃群と軸方向刃群とを備えている。周方向刃群に含まれる複数の単位刃１２Ａは、第１ロータ本体１１の外周域で周方向に等間隔で配置されている。
【００１８】
軸方向刃群に含まれる複数の単位刃１２Ｂは、第１ロータ本体１１の外周域で軸方向に等間隔で配置されている。ある特定の単位刃１２Ａとある特定の単位刃１２Ｂは、群の要素として性格は異なるが、同一体である。以下この明細書において周方向刃群に含まれるか軸方向刃群に含まれるかに関して言及する必要がない場合には、同一体としてそれに同じ参照番号１２をあてる。
【００１９】
第２駆動軸７には、これと一体にドラムである第２ロータ本体１３が固定され設けられている。第２ロータ本体１３は、周方向刃群と軸方向刃群とを備えている。周方向刃群に含まれる複数の単位刃１４Ａは、第２ロータ本体１３の外周域で周方向に等間隔で配置されている。
【００２０】
軸方向刃群に含まれる複数の単位刃１４Ｂは、第２ロータ本体１３の外周域で軸方向に等間隔で配置されている。ある特定の単位刃１４Ａとある特定の単位刃１４Ｂは、群の要素として性格は異なるが、同一体である。以下この明細書において周方向刃群に含まれるか軸方向刃群に含まれるかに関して言及する必要がない場合には、同一体としてそれに同じ参照番号１４をあてる。
【００２１】
第１ロータ本体１１の単位刃１２Ｂと第２ロータ本体１３の単位刃１４Ｂは、互いに軸方向に位相が１８０度ずれている。即ち、軸方向に関して隣り合う単位刃１２Ｂの中間位置に単位刃１４Ｂが位置づけられている。軸方向に関して隣り合う単位刃１４Ｂの中間位置に単位刃１２Ｂが位置づけられている。このような位相の相違を除き、第１ロータ本体１１と第２ロータ本体１３とは構造、サイズ、材料など全ての点で一致するので、単位刃１２の説明によって単位刃１４の説明に代える。
【００２２】
図３は、第１ロータ本体１１と第２ロータ本体１３上にありながらそれらの間に挟まれ解砕作用を受けずに滞留する被解体材料を処置するための処置手段１５を示している。処置手段１５は、流体圧シリンダ装置１６を備えている。流体圧シリンダ装置１６のピストンロッド１７には、原料誘導板（後述）が設けられている。原料誘導板は、滞留する被解体材料の運動の初期条件をピストンロッド１７により変えることにより、第１ロータ本体１１と第２ロータ本体１３の間への被解体材料の吸い込みを誘導し、又は、解体作業領域から排除する。
【００２３】
図４は、第１ロータ本体１１（又は第２ロータ本体１３）の単位刃１２（又は単位刃１４）の替刃構造を示している。第１ロータ本体１１の一部であるドラム１８の周囲には、周方向収容体群と軸方向収容体群とが形成されている。周方向収容体群は、ドラム１８の周面上に周方向に配置されている複数の単位収容体１９から構成されている。
【００２４】
軸線方向収容体群は、ドラム１８の周面上に軸方向に配置されている複数の単位収容体１９から構成されている。周方向収容体群の単位収容体１９と軸方向収容体群の単位収容体１９とは、同一物である。単位収容体１９は、軸方向仕切壁２２と周方向仕切壁２１とから形成されている。軸方向に長く延びている周方向仕切壁２１は、周方向に等間隔で複数体が配置されている。周方向仕切壁２１の中心面は、ドラム１８の中心軸心線を含む放射面に一致している。
【００２５】
図５に示すように、軸線方向仕切壁２２は、周方向仕切壁２１に直交し、隣り合う２体の周方向仕切壁２１の間に介設されている。単位収容体１９と軸線方向仕切壁２２をジグを用いて位置組みを行った状態で、溶接により両者を強固に結合し、その結合体をドラム１８に挿入することにより、収容体群をドラム１８に溶接によって強固に一体化することができる。
【００２６】
軸線方向仕切壁２２は、図４に示すように、隣り合う周方向仕切壁２１の対向斜面である対向テーパ面２３に内接する両側テーパ面２５を有している。軸方向に並ぶ複数の単位刃１２は、図５に示すように、１本の共通の貫通ピン２６により貫通されている。貫通ピン２６は、軸方向に単位刃１２にも軸線方向仕切壁２２にも抜き差し自由に貫通している。
【００２７】
抜き差し自由とは、比較的容易に差込むことができまた比較的容易に抜くことができることをいうが、単位刃１２の両側テーパ刃面２７と単位収容体１９の対向テーパ面２３との間は密着的になるように設計されている。
【００２８】
軸線方向仕切壁２２及び単位刃１２には、図５に示すように、貫通ピン２６がそれぞれに貫通する仕切壁側貫通穴２８及び単位刃側貫通穴２９が開けられている。単位刃１２は、単位刃側貫通穴２９が開けられている基部３１と刃先部３２と鍔部３３とから形成されている。
【００２９】
図５に示すように、鍔部３３と周方向仕切壁２１又は軸線方向仕切壁２２の外側面の接触により、単位刃１２の半径方向位置が確定される。基部３１と刃先部３２と鍔部３３とは、同一材料の一体の金属体から削り出しにより一体化されたものである必要はなく、刃先部３２が他の部分から切り離されるように別体化されることは可能である。このような別体化は、刃先部３２の材料費が他の部分の材料費に比べて極端に高い場合に行われる。
【００３０】
材料費の節約のために、単位刃１２は第１ロータ本体１１の回転中心軸線を含む放射面に対して対称に形成されていることが特に好ましい。図４に示すように、単位刃１２は両側のチップ領域Ａ，Ｂを有している。チップ領域Ａとチップ領域Ｂは、第１ロータ本体１１の回転方向ａに関して、逆方向に配置されている。
【００３１】
単位刃１２を回転方向に関して逆転させて解砕のために使用する刃部分を交換することができる。この交換により、単位刃１２の耐久寿命を実質的に２倍にすることができる。このような逆転手段は、単位刃１４についても適用することが好ましい（単位刃１４は、単位刃１２と同じ替刃構造により交換されるので、単位刃１４についての説明は省略されている。）。
【００３２】
貫通ピン２６の一端部分は、図５に示されるように、鍔状のねじ頭３４に形成されている。貫通ピン２６の他端部分は、ねじ３５に形成されている。ねじ頭３４は、軸方向に始端の周方向仕切壁２２に当てられ、ねじ３５にねじ込まれているダブルナット３７は軸方向に終端の周方向仕切壁２２当てられている。
【００３３】
図５に示す終端側の単位刃１２Ｅを交換する場合には、ダブルナット３７を緩めて貫通ピン２６から外し、貫通ピン２６を１単位幅分だけ軸方向に引き戻せば、貫通ピン２６から自由になる終端側の単位刃１２Ｅを軸方向仕切壁２１から抜き取ることができる。新しい替刃をその単位収容体１９に挿入して、貫通ピン２６を元通りに差込む。
【００３４】
１単位幅分の整数倍の距離だけ貫通ピン２６を抜き取ることにより、整数体の単位刃１２を交換することができる。このような整数倍の貫通ピン２６の抜き取り作業は、１単位幅の抜き取り作業と実質的に同じであり、その手間が増大するわけではない。
【００３５】
貫通ピン２６の周面特にその円筒面、対向テーパ面２３及び両側テーパ刃面２７の３面は、単位刃１２の第１ロータ本体１１に対する強固な固定を確保すると同時に抜き差しの容易性を確保する。そのテーパ面の既述の対称性は、単位刃１２自体の前後逆転交換を容易にしている。
【００３６】
図４に示すように、両ロータ本体１１，１３は、互いに反対方向に正回転する。互いに反対方向に負回転させることは可能である。図６に示すように、鉄筋コンクリート断片４１が、両ロータ本体１１，１３の間に接近して、第１ロータ本体１１の単位刃１２と第２ロータ本体１３の単位刃１４が鉄筋コンクリート断片４１を介して噛み合い始めると、原理的には、鉄筋コンクリート断片４１はいずれかのロータ本体の２体の単位刃と他のロータの１体の単位刃とで３点において強烈に挟まれる。
【００３７】
その挟み力でコンクリート部分にはその中に亀裂が走り、破砕され、鉄筋部分がむき出しになる。両ロータに大きい負荷がかかると、両ロータのトルクが均等化され、単位刃１２と単位刃１４はそれぞれの位相を自ら揃える。両駆動軸を含む平面領域に来た残存コンクリート付き鉄筋は、両側の位相が揃った単位刃１２と単位刃１４により、コンクリートを鉄筋から剥がす剥がし作用を受ける。この剥がし作用は、両側トルクの大小の極端な相違とそのトルクの均等化との繰り返しによってコンクリート部分４２と鉄筋部分４３のずれに相当する。
【００３８】
図７は、図５に示した実施の形態と異なる実施の他の形態を示す。軸方向に並ぶ複数の単位刃１２には、１本の共通の貫通ピン２６が無接触に又は緩く貫通している。貫通ピン２６は、軸方向に単位刃１２にも軸線方向仕切壁２２にも抜き差し自由に貫通している。ドラム１８に、円筒状の固定用環５１が取りつけられている。固定用環５１には、ゴム等で形成される弾性体５２が挿入される。弾性体５２は、円柱状の芯体５３と芯体５３の周面に巻着される弾性管５４とから形成されている。
【００３９】
弾性管５４には、中央部に突起輪５５が形成されている。突起輪５５は、固定用環５１の内周面側に形成されている凹状輪に嵌め込まれている。弾性体５２は、固定用環５１に強固に装着されている。単位刃１２は、ドラム１８から離脱しなければよく、ドラム１８に対してぐらつくことは破砕に何ら不都合はない。弾性体５２は、ハンマー５６でポンチ５７を介して叩かれる貫通ピン２６により叩き出される。貫通ピン２６は、ドラム１８に固定され放射方向に立ち上がる軸直角面を有する側端壁５８に突き当たり、側端壁５８から抜け出ることはない。弾性体５２は、ハンマー５６により固定用環５１に叩き込まれる。
【００４０】
図８は、１組のロータ本体１１，１３の片側の第２ロータ本体１３の単位刃群のうちで周方向に１つおきの単位刃の刃部分が欠如している実施の他の形態を示している。単位刃群の要素の組み替えにより、破砕対象物４１の種類に対応してより適切な破砕状況を現出することができる。刃部分の欠如は、より大きい破砕対象物の破砕に好都合である。ロータ本体１１側の単位刃の刃部分をも削除することもある。刃部分の削除量を変化させて刃の頂点の高さ位置を波状に変化させることもある。
【００４１】
図９は、処置手段１５の他の実施の形態を示している。流体圧シリンダ装置１６は、１体でよい。ピストンロッド１７の可動端に原料誘導板７１が取りつけられている。原料誘導板７１は、ロールの軸心線に直交する方向に進退動し、両ロール間に向けて供給される原料をそのい両ロール間に円滑に均等に誘導する機能を有する。誘導案内板７１は、ガイドにより案内されている。そのガイドは、誘導案内板７１の側壁７２を両側から案内する第１ガイド７２、誘導案内板７１の前壁を両側から案内する第２ガイド７３、その底面部を案内する第３ガイド７４から構成されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明によるロール解砕機の実施の形態を示す正面断面図である。
【図２】図２は、図１の平面断面図である。
【図３】図３は、図１の側面断面図である。
【図４】図４は、ロータ部分の側面断面図である。
【図５】図５は、ロータ部分の一部の正面断面図である。
【図６】図６は、刃部分の一部の正面断面図である。
【図７】図７は、単位刃群の固定に関する他の実施の形態を示す断面図である。
【図８】図８は、１組のロータ本体の単位刃群の構成に関する他の実施の形態を示す断面図である。
【図９】図９は、処理手段を示す断面図である。
【符号の説明】
３…第１駆動軸
７…第２駆動軸
１１…第１ロータ本体
１２…単位刃
１３…第２ロータ本体
１４…単位刃
１９…単位収容体
２１…軸方向仕切壁
２２…周方向仕切壁
２３…対向テーパ面
２５…両側テーパ面
２６…貫通ピン
２７…両側テーパ刃面
２８…仕切壁側貫通穴
２９…単位刃側貫通穴

Claims

第１駆動軸（３）と、
前記第１駆動軸（３）に固定される第１ロータ本体（１１）と、
第２駆動軸（７）と、
前記第２駆動軸（７）に固定される第２ロータ本体（１３）と、
前記第１ロータ本体（１１）に固定される第１刃群と、
前記第２ロータ本体（１３）に固定される第２刃群とを含み、
前記第１刃群は、
軸方向に配置される複数の単位刃（１２）と、
前記軸方向に隣り合う２体の前記単位刃（１２）を共通に貫通して前記２体の前記単位刃（１２）を固定するために用いられる貫通ピン（２６）と、
前記単位刃（１２）を個別に径方向に差し込んで前記単位刃（１２）の半径方向位置を定めて前記単位刃（１２）を収容するための収容体（１９）と、
前記貫通ピン（２６）は前記収容体（１９）を貫通している
ことを特徴とするロール解砕機。
第１駆動軸（３）と、
前記第１駆動軸（３）に固定される第１ロータ本体（１１）と、
第２駆動軸（７）と、
前記第２駆動軸（７）に固定される第２ロータ本体（１３）と、
前記第１ロータ本体（１１）に固定される第１刃群と、
前記第２ロータ本体（１３）に固定される第２刃群とを含み、
前記第１刃群は、
軸方向に配置される複数の単位刃（１２）と、
前記軸方向に隣り合う２体の前記単位刃（１２）を共通に貫通して前記２体の前記単位刃（１２）を固定するために用いられる貫通ピン（２６）と、
前記単位刃（１２）を個別に径方向に差し込んで前記単位刃（１２）の半径方向位置を定めて前記単位刃（１２）を収容するための収容体（１９）と、
前記貫通ピン（２６）は前記収容体（１９）に固定されている
ことを特徴とするロール解砕機。
請求項１又は２において、
前記収容体（１９）は前記単位刃（１２）の外面に接し対向して径方向内側に進むにしたがって間隔を狭めるテーパ面（２３，２５）を有している
ことを特徴とするロール解砕機。
請求項１又は２おいて、
前記貫通ピン（２６）は前記軸方向に配置されている全ての前記収容体（１９）及び全ての前記単位刃（１２）を貫通していることを特徴とするロール解砕機。