JP6114338B2

JP6114338B2 - 資源再生用破砕装置

Info

Publication number: JP6114338B2
Application number: JP2015121581A
Authority: JP
Inventors: 誠一坂戸; 正太郎坂戸; 亨二金澤
Original assignee: 株式会社坂戸工作所
Priority date: 2015-06-16
Filing date: 2015-06-16
Publication date: 2017-04-12
Anticipated expiration: 2035-06-16
Also published as: JP2017006811A

Description

本発明は、鋳物部材にて覆われているような被破砕物を効率的に破砕して、さらに小割りでき、その被破砕物を資源再生用の破砕物にできる資源再生用破砕装置に関する。

従来より、旋盤やマシニングセンター等の工作機械、発電機やモーター等の電気装置は、その主要部が鋳物部材で、製造されていることが多い。これらが、長年使用後において、最新式設備を導入しようとしても、その旧来の大型の設備を引き取り、産業廃棄物として投棄するにも、人手も費用も掛かるのが現実である。鋼製の装置と比較しても、鋳物部材の壊しづらさから引き取り手が少なく、引き取り費用に高額を要しているのが現状である。

そのような鋳物部材で構成された産業廃棄物のことを、被破砕物と称する。該被破砕物には、コイルや主要な金属等が多く含まれている電動機（モーター）等が付いており、これを簡単に破砕することができれば、正に、資源再生産業が可能となり、一産分野のみならず、国家的にも重要な課題であり、資源が少ないわが国にとって、極めて重要な都会型資源再生と言えるものである。

特許文献１では、その破砕装置では、回転破砕刃等が存在し、複雑が構成を成しているが、破砕物として電動機（モーター）では、掴めず、破砕しにくい大きな問題があった。さらに、特許文献２においては、先端で挟持して破砕しても、板状に薄物材となったときには、掴んだのみでは破砕することができないという不都合があった。

特開平１１−６３０９号公報特開２００４−１４３６８３号公報

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、破砕機本体と、揺動する一対の破砕用の可動顎と、該可動顎を揺動させて駆動させうる油圧シリンダとを備え、前記一対の可動顎の先端部には掴み破砕部がそれぞれ形成されると共に両該掴み破砕部にて互いに平面が合わさる形状を有しており、前記一対の可動顎の基部と先端部との中間１箇所には、対向し且つ食い違い状となった破砕刃が、可動顎の基部の位置から先端部に向かって、一方の破砕刃が内側位置とすると、他方の破砕刃は外側位置になるようにしてそれぞれ取り付けられ、両該破砕刃及び両前記掴み破砕部を除いて凹状部として形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

そこで、発明者は上記課題を解決すべく鋭意，研究を重ねた結果、請求項１の発明を、破砕機本体と、揺動する一対の破砕用の可動顎と、該可動顎を揺動させて駆動させうる油圧シリンダとを備え、前記一対の可動顎の先端部には掴み破砕部がそれぞれ形成され、前記一対の可動顎の基部と前記掴み破砕部との中間には、対向し且つ食い違い状となった破砕刃がそれぞれ取り付けられと共に、該破砕刃と前記掴み破砕部との間は凹状部として形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項２の発明を、請求項１に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置の掴み破砕部外表面には、板片状掴み部が設けられてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項３の発明を、請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じたときの中心線を両破砕刃の少なくとも一方が超えるように構成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項４の発明を、請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じた中心線をそれぞれ超えるように形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項５の発明を、請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じた中心線上に位置してなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項６の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、半円状で且つ断面先鋭状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項７の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、半円状で且つ算盤珠状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項８の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て台形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項９の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て三形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。

請求項１０の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て四角形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決した。請求項１１の発明を、請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て五角形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置としたことにより、前記課題を解決したものである。

請求項１の発明においては、鋳物部材にて覆われているような、旋盤やマシニングセンター等の工作機械、発電機や電動機（モーター）等の電気装置としての被破砕物を、効率的に破砕できるし、特に、先端の掴み破砕部と破砕刃等が、電動機上を滑ることなく掴みつつ破砕できる利点がある、さらには、破砕後に鋳物部材として板状となった部材に対してもさらに簡単に細かく破砕ができるものである。

このようなことから、鋳物部材にて覆われているような、旋盤やマシニングセンター等の工作機械、発電機や電動機等の電気装置としての被破砕物を、産業廃棄物として廃棄するのではなく、その表面側の鋳物部材も小割りすることで、鋳物の原材料として売却できる。前記被破砕物に付いている金属である銅やアルミニウム等は、細かく破砕して分別できれば、高額で現金化できるという大きな利点がある。

請求項２の発明では、前記一対の破砕刃の先端位置の掴み破砕部には、板片状掴み部が設けられてなることにより、特に、その先端個所で、掴みつつ破砕作業をして、磨耗しても、その板片状掴み部を簡単に交換することで、耐磨耗対策が良好にできる。請求項３の発明では、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じたときの中心線を両破砕刃の少なくとも一方が超えるように構成されていることで、破砕時において、割れ状態を顕著にでき、破砕をさらに良好にできる。請求項４の発明及び５の発明においても、請求項３の発明の効果と同等の効果を奏する。

請求項６乃至１１の発明では、請求項１における破砕刃のように、前記一対の可動顎の基部と先端部との中間には、対向し且つ食い違い状となっていることで、破砕時において、被破砕物に曲げモーメートを与えつつ破砕できることから、その破砕刃の形状を変えても効率的な破砕を提供できる効果がある。

（Ａ）は本発明の資源再生用破砕装置の正面図、（Ｂ）は本発明の要部拡大図、(Ｃ)は(Ｂ)の（α）部拡大図である。（Ａ）は本発明の開いた状態の一部斜視図、（Ｂ）は本発明の閉じた状態の一部斜視図である。（Ａ）は本発明の別の実施形態の正面図、（Ｂ）は(Ａ)の（β）部拡大図，(Ｃ)は本発明のさらに別の実施形態の要部正面図である。（Ａ）は本発明の別の実施形態の正面図、（Ｂ）は(Ａ)の（γ）部拡大図，(Ｃ)は本発明のさらに別の実施形態の要部正面図である。（Ａ）は被破砕物の比較的大きなモーターを掴まんとしている本発明の要部正面図、(Ｂ)はそのモーターを掴んだ本発明の要部正面図、(Ｃ)はモーターを破砕している状態図である。（Ａ）は被破砕物の比較的小型のモーターを掴まんとしている本発明の要部正面図、(Ｂ)はそのモーターを掴んだ本発明の要部正面図、(Ｃ)はモーターを破砕している状態図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、被破砕物を本発明の資源再生用破砕装置にて破砕作業をしている状態図である。（Ａ）及び（Ｂ）は、板状となった鋳物部材を、本発明の資源再生用破砕装置にて破砕作業をしている状態図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本発明の資源再生用破砕装置は、図１に示すように、破砕機本体１に、略左右対称などの一対の可動顎２，２の基部２１に軸杆部２５が所定間隔Ｌを有して軸支３，３されている。そして両可動顎２，２は、前記破砕機本体１に対して、独立して回動自在となるように、それぞれの前記可動顎２，２に独立した２つの油圧シリンダ等の油圧シリンダ４，４が設けられ、両可動顎２，２が開閉自在に設けられている。

前記可動顎２，２は、略三角形状をなし、先端部２１と基部２２とが形成され、該基部２２箇所に軸支３されている。前記可動顎２の外方側の中間位置２３箇所に前記油圧シリンダ４のシリンダ筒体４ａの下端が中間軸支４ｃされている。また、前記油圧シリンダ４のピストンロッド４ｂの上端が前記破砕機本体１の上端箇所において軸支４ｄされている。前記両油圧シリンダ４，４のピストンロッド４ｂ，４ｂの伸縮運動によって、対向する両可動顎２，２は開閉運動をするように構成されている。

前述の対向する前記可動顎２，２の先端部２１，２１には、被破砕物Ｓを破砕用掴み部５，５がそれぞれ固着されている。互いに平面が合わさる形状を有している。該破砕用掴み部５，５には、板片状掴み部５ａ，５ａが溶接等にて固着されている。さらに、対向する前記両可動顎２，２の対向側には、破砕刃６，６が食い違い状に設けられている。該破砕刃６，６について詳述する。

該破砕刃６，６が食い違い状に設けられているとは、図１の平面図において、前記可動顎２，２の基部２２位置から先端部２１に向かって、一方の破砕刃６が内側位置とすると、他方の破砕刃６は外側位置になるようにして設けられ、前記両可動顎２，２を閉じたときに、一方の破砕刃６の先端位置６ｐと、他方の破砕刃６の先端位置６ｐとが適宜な間隔ｎだけ離れるように構成されている。

さらに、一方の破砕刃６の先端位置６ｐと、他方の破砕刃６の先端位置６ｐとが両可動顎２，２が平面的にみて開く左右方向に対して適宜の間隔ｍとなるように構成されている。すなわち、両可動顎２，２の平面的に見て閉じた中心線ｑに対して一方の破砕刃６の先端位置６ｐとの距離ｍ１と、他方の破砕刃６の先端位置６ｐとの距離ｍ２とから分析される。つまり、距離ｍ１＋距離ｍ２＝距離ｍとある。

ｍ１又はｍ２のみのこともある。この場合は、ｍ２又はｍ１＝０となる〔図３（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。さらには、ｍ＝０の場合もある。この場合は、ｍ１＝ｍ２＝０となる〔図４（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。このような場合、両可動顎２，２が締めるときの力にて、喰い違い状の前記一方の破砕刃６と前記他方の破砕刃６とで、旋盤、電動機等において、主に鋳物部材にて覆われているような被破砕物Ｓに対して単に押圧するのではなく、曲げモーメントを与えるように作用することで、十分なる力にて被破砕物Ｓを押圧しつつ小割作業ができる利点がある。

さらに前記破砕刃６，６の形状は複数の実施形態が存在している。第１実施形態〔図１（Ａ）乃至（Ｃ）参照〕及び〔図２（Ａ）及び（Ｂ）参照〕は、算盤珠を略半分とした形状としたものである。具体的には、半割り算盤珠状をなし、具体的には、小円弧刃先部６ａａを介して略直角状部を備えた後縁側刃先６ａと、略全体を大円弧状刃先部とした前縁側刃先６ｂとから構成されている。前記小円弧刃先部６ａａ箇所に、先端位置６ｐが存在している。

特に、重要なことは、両破砕刃６，６の前記小円弧刃先部６ａａ，６ａａが対向するように設けられ〔図１（Ｃ）参照〕、且つその間隔ｎとなるように構成されている。また、前記両破砕刃６，６の基部２２，２２側には、鉄骨切断用切断刃７ａ，７ｂがボルトを介して取付けられている〔図１（Ａ）及び（Ｂ）参照〕。

前記可動顎２，２には、先端の掴み破砕部５（板片状部５ａ）と破砕刃６が設けられているが、その掴み破砕部５と破砕刃６とを除いて凹状部２ａとして形成されている。これは、前記被破砕物Ｓに取付けられてるモーターＭ（発電機）を掴みやすくしたものである〔図１（Ａ）及び（Ｂ），図５及び図６参照〕。また、破砕刃６と前記可動顎２の基部２２とを除いても凹状部２ｂとして形成されている〔図１（Ａ）及び（Ｂ）等参照〕。

次に、破砕作用について説明する。まず、鋳物部材にて覆われているような旋盤やマシニングセンター等の工作機械、発電機や電動機等の電気装置としての被破砕物Ｓを、図７（Ａ）に示すようにして、両破砕刃６，６を開いて挟むようにして、閉じて、その外表面の、鋳物部位を効率的に破砕する[図７（Ａ）及び（Ｂ）参照]。そして、内部に存在する特殊な金属等を取り出し、さらに小割りして、被破砕物Ｓから資源再生することができる最大の利点がある。

特に、前記被破砕物Ｓには、モーターＭ（発電機）が取付けられているいる。該モーターＭが比較的大きい場合には、図５（Ａ）に示すように、本発明の資源再生用破砕装置の一方の可動顎２の先端の板片状部５と破砕刃６（両者の間隔が広い側）と、他方の動顎２の破砕刃６とで咥えつつ図５（Ｂ）、これを破砕して〔図５（Ｃ）参照〕、前記モーターＭ内の金属（銅やアルミニウム等）を細かく破砕して分別できる最大の利点がある。

また、前記被破砕物Ｓに付いているモーターＭ（発電機）が比較的小さい場合には、図６（Ａ）に示すように、本発明の資源再生用破砕装置の一方の可動顎２の先端の板片状部５と破砕刃６（両者の間隔が狭い側）と、他方の動顎２の破砕刃６とで咥えつつ図６（Ｂ）、これを破砕することで〔図６（Ｃ）参照〕、前記モーターＭ内の金属（銅やアルミニウム等）を細かく破砕して分別でき、延いては高額で現金化できる大きな効果を奏する。

さらに、前記被破砕物Ｓの破砕途中において、板材状の部材（鋳物の部材）が残ってしまった場合には、図８（Ａ）に示すように、続けて破砕作業をすることで、両破砕刃６，６が喰い違い状（離間距離ｎ）に配置されていることにより、その両破砕刃６，６間に曲げモーメントが発生することで、容易に破砕作業ができる。

また、算盤珠状の破砕刃６の第１実施形態（図１，図２，図７及び図８）の他には、単に円盤状にした第２実施形態（図３（Ａ）参照）も存在している。さらに、単に、四角形状に破砕刃６，６を構成されることもある。この実施形態が第３実施形態である。この第３実施形態とすることもある（図３（Ｂ）参照）。

さらには、第４実施形態として、側面から見て三角状に形成することもある（図４（Ａ）参照）。また、第５実施形態として、側面から見て五角状に形成することもある（図４（Ｂ）参照）。これら第２実施形態乃至第５実施形態も、第１実施形態と同様な作用効果を奏する。

また、前記破砕機本体１の後部端〔図１（Ａ）において上側、図２（Ａ）において上側〕には、適宜の角度を回転してその位置で停止可能な旋回体８が設けられ、被破砕物Ｓを、最良なる角度で破砕するように構成されている。前記旋回体８内には、該旋回体７を適宜駆動するための直流電動機が内蔵されている。本発明の資源再生用破砕装置は、前記旋回体８箇所の２つの取付孔８ａ，８ｂを介して、油圧ショベル先端の作業用のアーム９ａ，プッシュロット９ｂに取付けられて破砕作業を行うものである〔図１（Ａ）参照〕。

前記破砕刃６，６の先端位置６ｐ，６ｐが、両可動顎２，２の平面的に見て閉じた中心線ｑに対して、距離ｍ１，距離ｍ２となって合計の距離ｍとある場合には、被破砕物Ｓに対して常に、曲げモーメントを与えるようにできるが、ｍ２又はｍ１＝０となる〔図３（Ａ）及び（Ｂ）参照〕でも、さらには、ｍ＝０の場合であっても、両可動顎２，２が締めるときの力にて、喰い違い状の前記一方の破砕刃６と前記他方の破砕刃６とで、旋盤、電動機等において、前記被破砕物Ｓに対して単に押圧するのではなく、曲げモーメントを与えるようにできる効果がある。

１…破砕機本体、２…可動顎、２ａ…凹状部、２１…先端部２１、２２…基部、
４…油圧シリンダ、５…掴み破砕部、５ａ…板片状部、破砕刃６、先端位置６ｐ、
Ｓ…被破砕物、ｑ…中心線。

Claims

破砕機本体と、揺動する一対の破砕用の可動顎と、該可動顎を揺動させて駆動させうる油圧シリンダとを備え、前記一対の可動顎の先端部には掴み破砕部がそれぞれ形成されると共に両該掴み破砕部にて互いに平面が合わさる形状を有しており、前記一対の可動顎の基部と先端部との中間１箇所には、対向し且つ食い違い状となった破砕刃が、可動顎の基部の位置から先端部に向かって、一方の破砕刃が内側位置とすると、他方の破砕刃は外側位置になるようにしてそれぞれ取り付けられ、両該破砕刃及び両前記掴み破砕部を除いて凹状部として形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置の掴み破砕部外表面には、板片状掴み部が設けられてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じたときの中心線を両破砕刃の少なくとも一方が超えるように構成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じた中心線をそれぞれ超えるように形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１又は２に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃の先端位置は、両破砕刃が閉じた中心線上に位置してなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て半円状で且つ断面先鋭状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て半円状で且つ算盤珠状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て台形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て三形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て四角形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。
請求項１，２，３，４又は５に記載の資源再生用破砕装置において、前記一対の破砕刃は、側面から見て五角形状に形成されてなることを特徴とする資源再生用破砕装置。