JP7482306B1 - 破砕機用の刃物、この刃物を利用する破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】従来より、不要となった湯口、湯道、堰等の被破砕物を破砕する破砕機用の刃物、及び、この刃物を利用する破砕機が知られている。しかし、被破砕物を破砕する際、破砕機の側面と刃物との間に細かく破砕された被破砕物が挟み込まれる場合があり、このような状態において移動刃物を前進させると破砕機の側面が押され破砕機が破損されるおそれがあった。【解決手段】本発明は、刃板の表面から複数の刃部が突設する破砕機用の刃物であって、前記刃部を山形刃部及び／又は切欠円錐台形刃部とし、前記山形刃部及び／又は前記切欠円錐台形刃部を千鳥状に配置し、前記刃板の左右方向両端側の表面を内側に傾斜した傾斜部を設けたことを特徴とした、破砕機用の刃物、及び、この刃物を利用した破砕機を提供する。【選択図】図１

Description

本発明は、被破砕物を破砕するための破砕機用の刃物、この刃物を利用する破砕機に関する。

不要となった鋳物製品、湯口、湯道、堰等の被破砕物を破砕する破砕機が広く知られている。この破砕機は、固定刃物と移動刃物との間の破砕空間内に投入された被破砕物を、移動刃物が前進することによって、固定刃物と移動刃物で細かく破砕するものであり、効率的な被破砕物の破砕が実現されるためには破砕機において使用される刃物（刃物）が特に重要な存在となる。

被破砕物を破砕する際、破砕機の側面と刃物との間に細かく破砕された被破砕物が挟み込まれる場合があり、このような状態において移動刃物を前進させると破砕機の側面が押され破砕機が破損されるおそれがある。ここで、破砕機の側面の間の挟み込みを防止することを特徴とした被破砕物を破砕する破砕機用の刃物に関する文献の一例として、例えば、下記のような文献１が挙げられる。

文献１に係る発明は、ニブラを用いて廃エンジンを一次破砕して得られた一次破砕物を、アルミニウム系材料と鉄系材料とに分別するためにさらに細かく二次破砕して二次破砕物を得るときに使用される刃具において、平面状の部位と、前記平面状部位の幅方向で間隔をあけ、前記平面状部位の長手方向の一端部から中間部まで延びて前記平面状部位に設けられている複数の溝と、を有することを特徴とする刃具で、前記平面状部位は矩形状に形成されており、前記平面状部位の幅方向の両端部には、前記平面状部位から突出した突出部位が、前記平面状部位の長手方向のほぼ全長に延びて形成されている。そして、段落番号［００６２］に記載のとおり「刃具５、８の幅方向の両端部に突出部位２７が形成されているので、これらの各突出部位２７に妨げられて、破砕物が刃具５、８の幅方向の外側に逃げること（破砕物が図６に示すハウジング３の壁部材３１を押すこと）を防止することができる」効果を奏する。

特開２００６―２６３５２６

しかし、文献１に係る発明は、平面状部位の幅方向の両端部には突出した突出部位が平面状部位の長手方向のほぼ全長に延びて形成されているが、このような構成は大がかりな構成となり、コスト高となるおそれがある。

そこで、本発明は、簡素な構造によって破砕機の側面の間に被破砕物の挟み込みを防止することができる破砕機用の刃物、この刃物を備えた破砕機を提供するものである。

請求項１の発明は、刃板の表面から複数の刃部が突設する破砕機用の刃物であって、
刃部を山形刃部又は切欠円錐台形刃部とし、
山形刃部又は前記切欠円錐台形刃部を千鳥状に配置し、
刃板の左右方向両端側の表面から突設する山形刃部又は切欠円錐台形刃部を縦断面分割された半分の構造とし、
刃板の左右方向両端側の表面を内側に傾斜した傾斜部を、最下段の縦断面分割された半分の構造の山形刃部又は切欠円錐台形刃部の下方に設けたことを特徴とした、破砕機用の刃物である。

請求項２の発明は、傾斜部にはリブ状片を備えたことを特徴とした、請求項１に記載の破砕機用の刃物である。

請求項３の発明は、刃板の前記表面には、さらに複数のリブ状刃部及び／又は十字刃部を備え、リブ状刃部及び／又は十字刃部は、山形刃部及び／又は切欠円錐台形刃部を連結したことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の破砕機用の刃物である。

請求項４の発明は、刃物がマンガンを１１質量％～１４質量％含んだハイマンガン鋳鋼製としたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の破砕機用の刃物である。

請求項５の発明は、刃物がマンガンを１１質量％～１４質量％含んだハイマンガン鋳鋼製としたことを特徴とした、請求項３に記載の破砕機用の刃物である。

請求項６の発明は、左右一対の本体フレームと、本体フレーム間に配置される固定刃物と、固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、固定刃物及び／又は移動刃物を請求項１又は請求項２に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機である。

請求項７の発明は、左右一対の本体フレームと、本体フレーム間に配置される固定刃物と、固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、固定刃物及び／又は移動刃物を請求項３に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機である。

請求項８の発明は、左右一対の本体フレームと、本体フレーム間に配置される固定刃物と、固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、固定刃物及び／又は移動刃物を請求項４に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機である。

請求項９の発明は、左右一対の本体フレームと、本体フレーム間に配置される固定刃物と、固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、固定刃物及び／又は移動刃物を請求項５に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機である。

本発明によれば、破砕の際、刃物の端側にある被破砕物が傾斜部によって刃物の内側に滑り込むため、刃物、特に刃物に両側に対するシリンダーの出力を大幅に減衰させることができる。

傾斜部を刃板の上下方向における下方に設けた固定刃物の正面図である。 図１の斜視図である。 傾斜部を刃板の上下方向における下方に設けた移動刃物の正面図である。 図３の斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 傾斜部にリブ状片を備えた固定刃物の正面図である。 山形刃部及びリブ状刃部の第１実施形態の正面図である。 山形刃部及びリブ状刃部の第２実施形態の正面図である。 切欠円錐台形刃部及びリブ状刃部を突設した固定刃物の正面図である。 固定刃板及び移動刃板を設置した破砕機の斜視図である。 移動刃板の軌道を図示した破砕機の側面図である。 被破砕物を破砕する破砕機の要部側面図である。

本発明は、不要となった鋳物製品、湯口、湯道、堰等の被破砕物ＣＭを細かく破砕することができる破砕機１００用の刃物１、この刃物１を利用した破砕機１００である。まず、刃物１について説明する。

刃物１は、破砕機１００の前側Ｆに固定設置される固定用の固定刃物１１（図１、図２等参照）と、破砕機１００の後側Ｂで、固定刃物１１に対峙して設置する移動用の移動刃物１２（図３、図４等参照）の一対で構成される。これら固定刃物１１と移動刃物１２は、破砕機１００の左右一対の本体フレーム１１０、１１０間に配置され、固定刃物１１に対して前後動する移動刃物１２、より具体的には、固定刃物１１の刃部１０と、移動刃物１２の刃部１０とで被破砕物ＣＭを破砕するものである。固定刃物１１や移動刃物１２は、上側と下側に分割できる構成であってもよいし、一体成型された構成であってもよい。

この刃物１は、刃板３、この刃板３の表面５から突設する複数の刃部１０で構成されている。刃板３は、直方体の板状体で形成されているが、長さや厚さ等は任意である。また、形状に関しても任意であるため、刃板３の下端側を湾曲させてもよい。

刃部１０については、後述するように、山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０の他、十字刃部４０、リブ状刃部６０等があるが、これらについては様々な任意の組み合わせで使用することができる。各刃部１０の構成や配置等について、以下、刃部１０ごとに説明する。なお、刃部１０については、固定刃物１１、移動刃物１２共に共通であるため、各図では同一の符号を付している。

図１、図７等で図示する山形刃部２０の第１実施形態について説明する。第１実施形態の山形刃部２０は、裾野部２２と平坦頂上部３０からなり、裾野部２２は、平坦頂上部３０に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って矩形刃２６が配置され、平坦頂上部３０は、複数の傾斜凹部３４によって矩形刃２６が十字状に形成されている。

山形刃部２０を構成する形状としては、その表面上に変形四角形（斜面２３）、三角形（傾斜凹部３４）、長方形（矩形刃２６）、十字形（平坦頂上部３０に形成された矩形刃２６）等が組み合わさった複合多面体で形成される。山形刃部２０は、平坦頂上部３０側から刃板３の表面５側にかけて末広形状となっており、平坦頂上部３０側にかけて徐々に高さが高くなるように形成されている。

裾野部２２は、上述のとおり、平坦頂上部３０に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って矩形刃２６が配置されており、これを一組とする。そして、この一組が上下左右に連なって計四組配置されることによって一の山形刃部２０を構成する。したがって、一の山形刃部２０の斜面２３の数としては計八箇所となり、矩形刃２６の数としては計四箇所となる。裾野部２２全体として、４本の矩形刃２６で４本の稜線が形成される。

平坦頂上部３０は、複数の傾斜凹部３４によって矩形刃２６が十字状に形成されている。換言すると、各傾斜凹部３４の各底辺の組み合わせによって矩形刃２６が十字状に形成される。

傾斜凹部３４は、斜面２３の平坦頂上部３０側の一部を傾斜させて凹ませて形成されている。具体的には、例えば、斜面２３の一部を三角形状等に凹ませ（傾斜）ている。一の山形刃部２０の斜面２３の数は計八箇所であるため、傾斜凹部３４の数も計八箇所となる。

この傾斜凹部３４は、略三角形状の傾斜面を構成する他、略四角形、半球形状等の傾斜面であってもよい。また、傾斜凹部３４を傾斜面とせず、垂直な面としてもよい。要は、傾斜凹部３４によって平坦頂上部３０の矩形刃２６が十字状に形成されることによって、被破砕物ＣＭに応力集中が掛かりやすくなり、より効率的に破砕（切断等）されることになればどのような構成であってもよい。

なお、裾野部２２の矩形刃２６と平坦頂上部３０の十字状に形成された矩形刃２６の関係については、裾野部２２の矩形刃２６の一端と平坦頂上部３０の矩形刃２６の十字の一端が連結した構成であるが、連結していない構成であってもよい。

各図では、主に第１実施形態の山形刃部２０を図示しているが、図８で図示する第２実施形態の山形刃部２０であっでもよい。山形刃部２０の第２実施形態について説明する。

第２実施形態の山形刃部２０は、裾野部２２と尖端頂上部３２からなり、裾野部２２は、尖端頂上部３２に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って尖端刃２８が配置され、尖端頂上部３２は、複数の傾斜凹部３４によって尖端刃２８が十字状に形成されている。

山形刃部２０を構成する形状は、その表面上に変形四角形（斜面２３）、三角形（傾斜凹部３４）、十字形（尖端頂上部３２に形成された尖端刃２８）等が組み合わさった複合多面体で形成される。第２実施形態の山形刃部２０は第１実施形態の山形刃部２０と同様に、尖端頂上部３２側から刃板３の表面５側にかけて末広形状となっており、尖端頂上部３２にかけて徐々に高さが高くなるように形成されている。

裾野部２２は、上述のとおり、尖端頂上部３２に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って尖端刃２８が配置されており、これを一組とする。そして、この一組が上下左右に連なって計四組配置されることによって一の山形刃部２０を構成する。したがって、一の山形刃部２０の斜面の数としては計八箇所となり、尖端刃２８の数としては計四箇所となる。裾野部２２全体として、４本の尖端刃２８で４本の稜線が形成される。

尖端頂上部３２は、複数の傾斜凹部３４によって尖端刃２８が十字状に形成されている。換言すると、各傾斜凹部３４の各底辺の組み合わせによって尖端刃２８が十字状に形成される。

傾斜凹部３４は、斜面２３の尖端頂上部３２側の一部を傾斜させて凹ませて形成されている。具体的には、例えば、斜面２３の一部を三角形状等に凹ませ（傾斜）ている。一の山形刃部２０の斜面の数は計八箇所であるため、傾斜凹部３４の数も計八箇所となる。

この傾斜凹部３４は、略三角形状の傾斜面を構成する他、略四角形、半球形状等の傾斜面であってもよい。また、傾斜凹部３４を傾斜面とせず、垂直な面としてもよい。要は、傾斜凹部３４によって尖端頂上部３２の尖端刃２８が十字状に形成されることによって、被破砕物ＣＭに応力集中が掛かりやすくなり、より効率的に切断（破砕等）されることになればどのような構成であってもよい。

なお、裾野部２２の尖端刃２８と尖端頂上部３２の十字状に形成された尖端刃２８の関係については、裾野部２２の尖端刃２８の一端と尖端頂上部３２の尖端刃２８の十字の一端が連結した構成であるが、連結していない構成であってもよい。

山形刃部２０の構成については、裾野部２２に関し、平坦頂上部３０や尖端頂上部３２に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って矩形刃２６や尖端刃２８が配置されたものを一組と、この一組が正面視上下左右に連なって計四組配置されることによって一の山形刃部とする例を説明した。しかしながら、計五組以上配置されて一の山形刃部２０を構成してもよい。この場合、一の山形刃部２０の斜面の数としては計十箇所以上となり、矩形刃２６又は尖端刃２８の数としては計五箇所以上となる。

山形刃部２０の平坦頂上部３０又は尖端頂上部３２については、矩形刃２６や尖端刃２８が十字状に形成される例を説明した。しかしながら、上記の一組が計五組以上配置した場合、山形刃部２０の平坦頂上部３０又は尖端頂上部３２は、複数の傾斜凹部３４の各底辺の組み合わせによって矩形刃２６又は尖端刃２８が略大の字状（計五組配置する場合）、放射状（計六組配置する場合）等に形成される。

また、平坦頂上部３０や尖端頂上部３２に向かって傾斜する斜面２３と斜面２３との間に両斜面２３、２３に沿って矩形刃２６や尖端刃２８が配置された一組を３個組み合わせ（正面視上右左）、他（正面視下）を他の形状としてもよい。すなわち、上記一組で正面視上下左右の全てが形成されていなくてもよく、一部において異なる形状としてもよい。

山形刃部２０としてはその他の推台形状であってもよい。錐台は、円錐台、多角錐台等が考えられる。多角錐台としては、三角錐台や四角錐台等が挙げられる。また、錐台の頂点は水平面、傾斜面の他、曲面等としてもよく、また、一部を決截してもよい。

次に切欠円錐台形刃部５０について説明する。切欠円錐台形刃部５０は、円錐台を切り欠いたものであり、具体的には、円錐台の先端面５６側から反対側（表面５側）にかけて一部切り欠いた形状となる（図９参照）。

切欠円錐台形刃部５０は、主に斜面５３、先端面５６、切欠面５７で構成されている。先端面５６側から刃板３の表面５側にかけて末広形状となっており、先端面５６にかけて徐々に高さが高くなるように形成されている。斜面５３は、先端面５６へ向かってなだらかなに傾斜する。切欠円錐台形刃部５０の頂点が先端面５６となる。この先端面５６については、どのような形状であってもよい。例えば、水平面の他、曲面等としてもよく、また、一部を決截してもよい。また、下方に向かう嘴状を形成していてもよい。切欠面５７についてもどのような形状であってもよい。例えば、切欠円錐台形刃部５０の底面が刃板３の表面５に対して垂直であっても傾斜した角度を形成していてもよい。また、平面の他、多面形状であってもよい。

刃板３の表面５から突設する刃部１０（山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０）は、例えば、上から順に、最上段、第二段、第三段、一番下の最下段に分けることができるが、本発明の効果を奏することができれば、それ以上でも、それ以下でもよい。すなわち、刃部１０の数や列の多少は問わない。

各刃部１０の高さは、最上段、第二段、第三段、最下段等の全て同じであってもよく、また、最上段や最下段よりも第二段や第三段等のほうが高い配置構成でもよい。最上段の刃部１０が他の段の刃部１０よりも高いような場合は、被破砕物ＣＭを上から抑え込みながら破砕することができる。

また、刃部１０の配置に関しては、並列状に配置することができるが、図１等で図示する千鳥配置が望ましい。山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０を千鳥配置した場合は、リブ状刃部６０で山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０を連結するのが望ましい。次に、刃物１の表面５から複数突設するリブ状刃部６０（第１実施形態、第２実施形態）について説明する。

第１実施形態のリブ状刃部６０は、頂上の矩形刃６６と、この矩形刃６６の両側に連なる傾面６３、６３と、からなる略四角推台形状とする。長さに関しては、山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０同士を連結することができればどのような長さであってもよい。

図示しない第２実施形態のリブ状刃部６０は、頂上の尖端刃と、この尖端刃の両側に連なる傾面と、からなる略三角推台形状とする。すなわち、第２実施形態のリブ状刃部６０は、第１実施形態のリブ状刃部６０矩形刃６６に相当する刃が尖端刃となる。長さに関しては、山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０同士を連結することができればどのような長さであってもよい。

刃部１０（山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０）を千鳥配置した場合のリブ状刃部６０の配置については、刃部１０を連結して斜設する。すなわち、千鳥配置した４つの山形刃部２０と、これらを連結するリブ状刃部６０で菱形を形成することができる。換言すると、リブ状刃部６０とリブ状刃部６０の頂点に山形刃部２０等が位置することとなる。各刃部１０（山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０）と各リブ状刃部６０で囲繞された領域を嵌合領域ＭＡとし、この嵌合領域ＭＡに相手側の刃部１０（山形刃部２０、切欠円錐台形刃部５０）が嵌合される。具体的には、移動刃物１２が前進動した際、固定刃物１１の嵌合領域ＭＡには移動刃物１２の山形刃部２０又は切欠円錐台形刃部５０が嵌合し、移動刃物１２の嵌合領域ＭＡには固定刃物１１の山形刃部２０又は切欠円錐台形刃部５０が嵌合する。

また、リブ状刃部６０と山形刃部２０又は切欠円錐台形刃部５０の高さ関係は、リブ状刃部６０よりも山形刃部２０又は切欠円錐台形刃部５０のほうが高く設定されている。具体的には、側面視してリブ状刃部６０の頂が山形刃部２０又は切欠円錐台形刃部５０の裾野部２２の中腹になる位が望ましい。刃板３上のリブ状刃部６０を設けた箇所と設けていない箇所の組み合わせは任意である。

その他、刃板３の上方には、縦刃７１及び横刃７２により格子状等に形成してもよい。刃板３の上方に縦刃７１及び横刃７２を備えた場合、これらの縦刃７１及び横刃７２の下方に山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０等を備えることとなる。縦刃７１及び横刃７２により破砕の際に上方へ移動しようとする被破砕物ＣＭを抑え込む効果が期待できる。

また、刃板３の表面５から十字刃部４０等を突設してもよく、山形刃部２０同士又は切欠円錐台形刃部５０同士を十字刃部４０で連結してもよい。図１等では、最下段の山形刃部２０と第三段目の山形刃部２０とを連結している。その他、下端側に石形状の刃部１０を突設してもよい。

図３、図６等では、山形刃部２０と各リブ状刃部６０で囲繞された嵌合領域ＭＡ内に十字刃部４０を設けている。最下段の山形刃部２０と第三段目の山形刃部２０とを連結しており、また、最下段の山形刃部２０と第三段目の山形刃部２０と第二段目の山形刃部２０を連結している。

本願発明の破砕機１００用の刃物１は、刃板３の左右方向ＬＲ両端側の表面５を内側に傾斜し、この部分を傾斜部７とする。すなわち、刃板３の正面視左方向の端側の表面５が内側（中央側）ＣＳに傾斜しており、また、刃板３の正面視右方向端側の表面５も内側に傾斜している。この両傾斜部７、７が共に刃板の内側ＣＳ側に向くように傾斜が設けられている。

刃物１の端側から内側ＣＳ側にかけて表面５に傾斜を付けることで、破砕の際に外側に逃げようとしている被破砕物ＣＭを内側ＣＳへと誘導することができる。

図１で図示する固定刃物１１、図３で図示する移動刃物１２においては、上下方向ＵＤの一部に傾斜部７を設けている。固定刃物１１においては最下段の刃部１０と第三段目の刃部１０との間に設けている。また、移動刃物１２においても最下段の刃部１０と第三段目の刃部１０との間に設けている。

この傾斜部７は、刃板３の上下方向ＵＤのどの位置に設けてもよい。例えば、刃板３の上下方向ＵＤ中央付近、中央よりも下方のみに位置してもよい。図示しないが、最上段の刃部１０と第三段目の刃部１０と第二段目の刃部１０との間に設けてもよい。また、刃板３の上下方向ＵＤの全てに亘って設けられてもよい。

傾斜部７の傾斜の角度については、特に限定せず、本願発明の効果を奏する角度であればどのような角度であってもよい。

刃板３の表面５から突設する刃部１０は、山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０であるが、この山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０が縦断面分割された状態で刃板３の表面５から突設することもある。具体的には、刃板３の左右方向ＬＲ両端側に突設する山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０が縦断面分割された状態で表面５から突設する。

なお、この縦断面分割された山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０は、刃板３の表面５の左右方向ＬＲの端にあり略半分であるため、強固に作られることが望ましい。よって、山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０を構成する各部位が縦断面分割されていない山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０に比べて、構造上大きく、広く、太くされている。

以上のとおり、刃板３の表面５の左右方向ＬＲの端にある山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０は、縦断面分割された半分の構造である。刃板３の左右方向ＬＲ両端側に傾斜部７を設けている。したがって、傾斜部７は、縦断面分割された半分の構造の山形刃部２０や切欠円錐台形刃部５０に隣接することとなる。

図１、図３のように、刃板３の表面５からさらにリブ状刃部６０を突設する構成の場合は、縦断面分割された山形刃部２０とリブ状刃部６０等とで囲われた両端側の部分が傾斜部７となっている。

また、図６のように、傾斜部７にはリブ状片９を備えることができる。リブ状片９は、図６で図示するような凸状や、長方形状の他、様々な形状が考えられる。また、高さ等も問わない。傾斜部７にリブ状片９を備えることによって、傾斜部７のみの構成の場合よりもさらに破砕の際に外側に逃げようとしている被破砕物ＣＭを刃物１の内側ＣＳへと誘導することができる。

刃板３及び刃部１０で構成される刃物１の材質は、被破砕物ＣＭを破砕することができればどのような材質のものであってもよい。例えば、機械構造用炭素鋼（ＳＣ）、機械構造用合金鋼（ＳＣＭ等）等の特殊鋼や、普通鋳鋼ＦＣＤを基本とした合金鋳造品等が挙げられる。また、摩耗性能が高い硬質材、耐摩耗鋳鋼製、ハイマンガン鋳鋼製等が挙げられる。

刃物１をハイマンガン鋳鋼とする場合、マンガンを１１質量％～１４質量％含んだハイマンガン鋳鋼ＳＣＭｎＨ１１鋳鋼（ＪＩＳ Ｇ５１３１）である。すなわち、１１質量％～１４質量％マンガン含有量を有する。但し、マンガンを１５質量％より多い、例えば、２０質量％より多くてもよい。

ハイマンガン鋳鋼の成分としてはＪＩＳで定められているが、Ｆｅを主成分とし、質量％で、Ｃ：０．７０～１．３５％、Ｓｉ：０．３～０．９％、Ｍｎ：６．００～１９．００％、Ｐ：０．０５０以下、Ｓ：０．０４０以下、Ｃｒ：１．５～３．００％とする。このうち、Ｃ：１．１２～１．１４％、Ｓｉ：０．４３～０．４６％、Ｍｎ：１２．２５～１２．７９％、Ｐ：０．０５０％、Ｓ：０．０１％、Ｃｒ：２．１７～２．３０％が望ましい。

上記の成分中、クロム（Ｃｒ）を含有することによって刃物自体強固になる。しかしながら、加工し易さを考慮するとクロムを出来る限り含有しないハイマンガン鋳鋼が望ましい。クロムを全く含まない他、１％前後含むことを許容するものである。

本発明の固定刃物１１及び移動刃物１２が配置される破砕機１００の構成の一例を説明する。

破砕機１００は、側面に並設される左右一対の本体フレーム１１０、１１０と、前記本体フレーム１１０、１１０間に垂直方向に配置される固定刃物１１と、この固定刃物１１に対して前後動する移動刃物１２と、を備え、被破砕物ＣＭを投入する上方開放部ＵＯ及び破砕済みの廃材が排出される下方開放部ＬＯを有する上下開放で構成される。

両本体フレーム１１０、１１０は、一方側同士が固定刃物１１を介して固定される。具体的には、ボルト等の締結具を介して、ネジ溝を螺刻したネジ穴を有する固定刃物１１を両本体フレーム１１０、１１０の前側Ｆに固設する。また、両本体フレーム１１０、１１０は、他方側同士がリアフレーム１１１を介して固定される。具体的には、ボルト等の締結具を介して、ネジ溝を螺刻したネジ穴を有するリアフレーム１１１を両本体フレーム１１０、１１０の後側Ｂに固設する。このようにして、本体フレーム１１０、１１０に固定刃物１１及びリアフレーム１１１が固設される。

なお、固定刃物１１は固定刃物ホルダー１２０を介して固定してもよい（図１１等参照）。具体的には、ボルト等の締結具を介して、ネジ溝を螺刻したネジ穴を有する固定刃物ホルダー１２０を両本体フレーム１１０、１１０の前側Ｆに固設し、ボルト等の締結具を介して、ネジ溝を螺刻したネジ穴を有する固定刃物ホルダー１２０に固定刃物１１を固設する。

固定刃物ホルダー１２０は、垂直面又は傾斜面を備えており、垂直面又は傾斜面に固定刃物１１を固定する。したがって、垂直面を備えた固定刃物ホルダー１２０に固定刃物１１を固定した場合、固定刃物１１は垂直に固定されることとなる（図１１参照）。一方、傾斜面を備えた固定刃物ホルダー１２０に固定刃物１１を固定した場合、固定刃物１１は傾斜して固定されることとなる（不図示）。なお、固定刃物ホルダー１２０は、一体式の固定刃物ホルダー１２０の他、上部固定刃物ホルダーと下部固定刃物ホルダーで構成される分割式であってもよい。

固定刃物１１が両本体フレーム１１０、１１０に対して傾斜して設けられた場合は、固定刃物１１と移動刃物１２との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｓを広く採ることができるため、比較的大きな被破砕物ＣＭを投入することができる。

また、固定刃物１１が両本体フレーム１１０、１１０に対して垂直に配置されている場合は、固定刃物１１と移動刃物１２との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｓは、固定刃物１１が傾斜している場合に比べて狭くなることがあるが、移動刃物１２が前進限界位置にきたときは、移動刃物１２と固定刃物１１が前後に略水平に対峙し、固定刃物１１と移動刃物１２との間に形成される破砕空間Ｓが狭くなるため、被破砕物ＣＭをより細かく破砕することができる。

移動刃物１２は、両本体フレーム１１０、１１０間に架設した支点軸１４０に軸支されている。具体的には、移動刃物１２の下側に形成した半円形の軸支部によって支点軸１４０に軸支されている。そして、支点軸１４０に支点軸キャップ１４２を被せてボルト等の固定具で固定する（図１２参照）。

また、支点軸１４０は、両本体フレーム１１０、１１０に大きく開設した枠穴１４５に嵌合した軸受けで支持されている。枠穴１４５内の軸受けの前後には支持ブロック１４６（軸受け位置調整ブロック）を嵌合する。すなわち、枠穴１４５に嵌合する支持ブロック１４６の抜差しを利用して、枠穴１４５内において左右の支持ブロック１４６の数を調整することで、支点軸１４０の位置を変更できる。よって、固定刃物１１と移動刃物１２との間に形成される破砕空間Ｓ、下方開放部ＬＯの大きさを調整することができる。

また、支点軸１４０の位置を変更するその他の構成としては、図示しないが、軸受けと、軸受けに内設したメタルと、偏心ブッシュと、偏心ブッシュを軸受けに固止するための止め具を使用する構成も挙げられる。この構成によると、ボルト等の止め具を取り外し、偏心ブッシュを回転移動し、支点軸の位置を変更し、この偏心ブッシュの変更後に偏心ブッシュをボルト等の止め具で固定し、偏心ブッシュを固止する。このようにして支点軸の位置を変更し固定することができる。

移動刃物１２を前後動させるシリンダー１５０は、トラニオン構造によって破砕機１００に取り付けられるのが望ましいが、その他の方法で取り付けてもよい。トラニオン構造の一例について説明する。

破砕機１００（リアフレーム１１１）へのシリンダー１５０の固設について説明する。リアフレーム１１１には、シリンダー１５０の外径よりも大きな上下に楕円状の貫通穴を穿設し、この貫通穴にシリンダー１５０を挿通し、左右両側から突設したトラニオン本体１５３の軸を介して回動（上下動）自在に枢着する。具体的には、シリンダー１５０の先端側にはトラニオン本体１５３が挿通固設され、リアフレーム１１１（貫通穴の両側）にはトラニオン軸受１５５が固設されており、トラニオン軸受１５５にはトラニオン本体１５３の軸を介してシリンダー１５０が上下動自在に枢着される。以上のような構造により、リアフレーム１１１に対してシリンダー１５０が枢動可能となり、シリンダー１５０が貫通穴内を上下動可能（上下に首振り）となる。なお、シリンダー１５０を破砕機１００に取り付ける際には、貫通穴を穿設したトラニオンベース等の他の部材を介在させてもよい。

移動刃物１２へのピストンロッド１５１の固設について説明する。移動刃物１２の背面には二山クレビス１６２が固設され、ピストンロッド１５１の先端には一山クレビス１６１が固設され、二山クレビス１６２には軸を介して一山クレビス１６１が回動（上下動）自在に枢着されている。以上のような構造により、ピストンロッド１５１に対して移動刃物１２が軸を支点として枢動（上下に首振り）可能となる。

この破砕機１００に対して垂直又は傾斜して固定支持される固定刃物１１と、両本体フレーム１１０、１１０間に架設した支点軸１４０に軸支され、後退限界位置で両本体フレーム１１０、１１０に対して傾斜し、前進限界位置で両本体フレーム１１０、１１０に対して略垂直となり、リアフレーム１１１に設けたシリンダー１５０のピストンロッド１５１の前後動に伴って支点軸１４０を支点として前後動する移動刃物１２とを主構成要素とし、固定刃物１１と移動刃物１２との間に形成されるＶ字形の破砕空間Ｓに被破砕物ＣＭが供給され、移動刃物１２が固定刃物１１に対して前動することで被破砕物ＣＭが破砕される。

両本体フレーム１１０、１１０の内側には一枚又は複数枚のライナー１１５をボルト等の止め具で着脱自在に設けることも可能である。また、このボルト等の止め具を研磨手段で略面一に加工する構成を採用することも可能である。

このライナー１１５は、例えば、超硬合金等の耐摩耗性を有する高硬度材を採用しており、このライナー１１５を両本体フレーム１１０、１１０に設けることによって、この両本体フレーム１１０、１１０への被破砕物ＣＭによる衝撃回避を図ることができるため、両本体フレーム１１０、１１０の耐久性の向上及び長寿命化を図ることができる。また、両本体フレーム１１０、１１０と刃物１との摩擦を回避することができる。なお、このライナー１１５の硬度は、例えば、ＨＲＣ５０～ＨＲＣ６０程度である。

破砕機１００にはデコンプレッション回路を備えるのが望ましい。デコンプレッション回路を備えることにより、移動刃物１２での過剰な押圧が抑制される。特にアルミ等の非鉄金属を破砕する場合は、デコンプレッション回路によりシリンダー１５０の圧力を抜くことによって移動刃物の反動の低減や破砕時の振動を軽減することとなる。

移動刃物１２については、二山クレビス１６２及び一山クレビス１６１を介して移動刃物１２の背面にピストンロッド１５１の先端を固設（枢着）する構成について説明したが、移動刃物ホルダー（不図示）を介して固設してもよい。

移動刃物ホルダーの下側に半円形の軸支部を形成し、この軸支部を介して支点軸１４０に軸支し、支点軸１４０に支点軸キャップ１４２を被せてボルト等の固定具で固定する。そして、移動刃物ホルダーの背面に二山クレビスが固設され、ピストンロッド１５１の先端に一山クレビスが固設され、二山クレビスには軸を介して一山クレビスが回動（上下動）自在に連結する。そして、ボルト等の締結具を介して、ネジ溝を螺刻したネジ穴を有する移動刃物ホルダーに移動刃物１２を固設する。以上のような構造により、移動刃物ホルダー及び移動刃物１２が軸を支点として枢動（上下に首振り）可能となる。

第１実施形態の山形刃部２０については、移動刃物１２が前進し前進限界位置に達したときには、固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０間に隙間（20ミリ以上5ミリ位）が生じるように形成している。したがって、固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０は完全には噛み合わない。例えば、被破砕物ＣＭが鉄系の場合、「折断」が可能であるため、両刃部１０、１０間に隙間が形成される第１実施形態の山形刃部２０とするのが望ましい。なお、移動刃物１２が前進し前進限界位置に達したときに、固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０間に隙間が生じない構成でもよい。

第２実施形態の山形刃部２０については、移動刃物１２が前進限界位置に達したときには、両刃部１０、１０が噛み合う場合と、噛み合わない場合がある。固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０が同じ大きさピッチで形成している場合は、移動刃物１２が前進限界位置に達したときには固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０は噛み合う。したがって、固定刃物１１の刃部１０と移動刃物１２の刃部１０がぶつかりあって（刃板３の表面５には刃部１０の先端が押し付けられる等）「切断」される。例えば、「折断」が難しい被破砕物ＣＭ（純アルミニウム、マグネシウム合金）や、プラスチック化合物、亜鉛合金等の場合は、噛み合う刃部１０とするのが望ましい。

矩形刃２６、裾野部２２や平坦頂上部３０の矩形刃２６の端のエッジ部分、裾野部２２や尖端頂上部３２の尖端刃２８によって、被破砕物ＣＭを折断や切断することができる。

以上、各実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は、上記の実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施例に記載の技術、又は、その他の公知や周知の技術を組み合わせるようにしてもよい。

１：刃物
３：刃板
５：表面
７：傾斜部
９：リブ状片
１０：刃部
１１：固定刃物
１２：移動刃物
２０：山形刃部
２２：裾野部
２３：斜面
２６：矩形刃
２８：尖端刃
３０：平坦頂上部
３２：尖端頂上部
３４：傾斜凹部
４０：十字刃部
５０：切欠円錐台形刃部
５３：斜面
５６：先端面
５７：切欠面
６０：リブ状刃部
６３：傾面
６６：矩形刃
６７：尖端刃
７１：縦刃
７２：横刃
１００：破砕機
１１０：本体フレーム
１１１：リアフレーム
１１５：ライナー
１２０：固定刃物ホルダー
１４０：支点軸
１４２：支点軸キャップ
１４５：枠穴
１４６：支持ブロック
１５０：シリンダー
１５１：ピストンロッド
１５３：トラニオン本体
１５５：トラニオン軸受
１６１：一山クレビス
１６２：二山クレビス
Ｂ：後側
Ｆ：前側
Ｓ：破砕空間
ＣＭ：被破砕物
ＣＳ：内側
ＵＤ：上下方向
ＬＲ：左右方向
ＭＡ：嵌合領域
ＵＯ：上方開放部
ＬＯ：下方開放部

Claims (9)

1. 刃板の表面から複数の刃部が突設する破砕機用の刃物であって、
   前記刃部を山形刃部又は切欠円錐台形刃部とし、
   前記山形刃部又は前記切欠円錐台形刃部を千鳥状に配置し、
   前記刃板の左右方向両端側の表面から突設する山形刃部又は切欠円錐台形刃部を縦断面分割された半分の構造とし、
   前記刃板の左右方向両端側の表面を内側に傾斜した傾斜部を最下段に設けたことを特徴とした、破砕機用の刃物。
   
2. 前記傾斜部にはリブ状片を備えたことを特徴とした、請求項１に記載の破砕機用の刃物。
   
3. 前記刃板の前記表面には、さらに複数のリブ状刃部及び／又は十字刃部を備え、
   前記リブ状刃部及び／又は前記十字刃部は、前記山形刃部及び／又は前記切欠円錐台形刃部を連結したことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の破砕機用の刃物。
   
4. 前記刃物がマンガンを１１質量％～１４質量％含んだハイマンガン鋳鋼製としたことを特徴とした、請求項１又は請求項２に記載の破砕機用の刃物。
   
5. 前記刃物がマンガンを１１質量％～１４質量％含んだハイマンガン鋳鋼製としたことを特徴とした、請求項３に記載の破砕機用の刃物。
   
6. 左右一対の本体フレームと、前記本体フレーム間に配置される固定刃物と、前記固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、
   被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、
   前記固定刃物及び／又は前記移動刃物を請求項１又は請求項２に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機。
   
7. 左右一対の本体フレームと、前記本体フレーム間に配置される固定刃物と、前記固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、
   被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、
   前記固定刃物及び／又は前記移動刃物を請求項３に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機。
   
8. 左右一対の本体フレームと、前記本体フレーム間に配置される固定刃物と、前記固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、
   被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、
   前記固定刃物及び／又は前記移動刃物を請求項４に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機。
   
9. 左右一対の本体フレームと、前記本体フレーム間に配置される固定刃物と、前記固定刃物に対して前後動する移動刃物と、を備え、
   被破砕物を投入する上方開放部及び破砕処理物が排出される下方開放部を有する破砕機において、
   前記固定刃物及び／又は前記移動刃物を請求項５に記載の刃物とすることを特徴とした破砕機。
   

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