JP4369889B2 - 廃エンジン破砕装置およびこの装置に使用される刃具 - Google Patents

Description

本発明は、廃エンジン破砕装置およびこの装置に使用される刃具に係り、特に、前記刃具が揺動して破砕物をさらに細かく破砕するものに関する。

従来、図８に示すような、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ことができる廃エンジン破砕装置１００が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。

前記廃エンジン破砕装置１００は、一次破砕物を取り込むための取り込み口１０２と二次破砕物を排出するための排出口１０４とを備えたハウジング１０６を有している。

前記ハウジング１０６内には、固定刃（刃具）１０８と、この固定刃１０８に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕を行なうための前進位置との間で揺動自在である可動刃１１０とが収納されている。

また、前記可動刃（刃具）１１０を前記後退位置と前記前進位置との間で揺動させるための油圧シリンダ１１２が前記ハウジング１０６に設けられている。

そして、前記各刃具１０８、１１０の間に一次破砕物を挟みこんで破砕し二次破砕物を得ることができるようになっている。
特願２００４−０７１５９９

ところで、前記廃エンジン破砕装置１００で使用される各刃具１０８、１１０の刃部は、図８に示すように上下方向において凹凸を繰り返した形状に形成されているので、破砕される材料や破砕された材料（破砕物）が落下しにくく、刃具１０８、１１０の間につまってしまい、破砕物の破砕が十分にできないという問題がある。

特に、二次破砕物を得るべく前記各刃具１０８、１１０を互いに近づけるとこの近づけたときに、クラッチ等に使用されていた鉄系の薄い板状部材が各刃具１０８、１１０の刃部に張り付いてしまい、前記問題は一層顕著になる。

本発明は、前記問題点に鑑みてなされたものであり、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ことができる廃エンジン破砕装置、この装置に使用される刃具において、破砕される材料や破砕された材料を落下しやすくし、刃具の間へ破砕物がつまることを防止して、破砕を確実に行なうことができる廃エンジン破砕装置やこの装置に使用される刃具を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、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刃具である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の刃具において、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刃具である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の刃具において、前記刃具の概観は、矩形な板状に形成されており、前記刃具の幅方向の両側面であって前記刃具の厚さ方向の中間部には、前記刃具の長手方向のほぼ全長に延びた溝が形成されている刃具である。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の刃具を一組備えて構成される刃具セットにおいて、前記各刃具の各溝の断面形状は、所定の幅と所定の深さとを備えた矩形状に形成されており、長手方向の一端部同士を互いに合わせて平面状部位が互いにほぼ合うようにして前記各刃具を互いに重ね合わせ、前記平面状部位に垂直な方向から眺めると、前記刃具セットのうちの一方の刃具における前記溝が形成されていない箇所と、前記刃具セットのうちの他方の刃具における前記溝が形成されていない箇所とが、交互に並んでいる刃具セットである。

請求項５に記載の発明は、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た二次破砕物を、請求項４に記載の刃具セットを用いて、得ることができる廃エンジン破砕装置において、前記一次破砕物を取り込むための取り込み口と前記二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジングと、前記刃具セットのうちの一方の刃具で構成されていると共に、前記ハウジング内に収納されている固定刃と、前記刃具セットのうちの他方の刃具で構成され、前記ハウジング内に収納されていると共に、前記固定刃に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕を行なうための前進位置との間で揺動自在である可動刃と、前記可動刃を前記後退位置と前記前進位置との間で揺動させるためのアクチュエータとを有し、前記刃具セットの間に前記一次破砕物を挟みこんで破砕し前記二次破砕物を得る廃エンジン破砕装置である。

本発明によれば、破砕される材料や破砕された材料を落下しやすくし、刃具の間へ破砕物がつまることを防止して、破砕を確実に行なうことができるという効果を奏する。

図１は、本発明の実施形態に係る廃エンジン破砕装置１の概略構成を示す図である。

なお、図１では、廃エンジン破砕装置１のフロントパネル（側壁を構成する部材）を取り除いた状態を示してある。

廃エンジン破砕装置１は、前記従来の廃エンジン破砕装置１００と同様に、ニブラを用いて廃エンジン（たとえば自動車の廃エンジン）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物理的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ことができる装置である。

前記廃エンジン破砕装置１は、内部に空間を備えて概観が直方体状に形成されたハウジング３を備えており、このハウジング３内には、可動刃（刃具）５を設置可能な可動刃設置部材７と、固定刃（刃具）８を設置可能な固定刃設置部材９とが設けられている。

また、ボルト等の締結具を用いることにより、前記可動刃５は、前記可動刃設置部材７に着脱自在になっている。同様にして、前記固定刃８も前記固定刃設置部材９に着脱自在になっている。

また、前記ハウジング３の上方には、処理対象になる一次破砕物を取り込むための取り込み口１１が設けられており、また下方には得られた二次破砕物を排出するための排出口１３が設けられている。

前記可動刃設置部材７は、ほぼ上下方向に延びて設けられており、上側はアクチュエータ（たとえば流体圧シリンダ）１５の作用軸と連結されており、下側は回転軸（ハウジング３に設けられている回転軸）１７に回転可能に軸支されている。

前記流体圧シリンダ１５によって、前記可動刃設置部材７は、実線で示す後退位置と二点鎖線で示す前進位置との間を往復動（前記回転軸１７を中心にして揺動）可能になっている。

一方、固定刃設置部材９は、ほぼ鉛直方向に対して僅かに傾斜して設けられており、必要に応じアクチュエータ（たとえば流体圧シリンダ）１９により、前記傾斜方向に移動自在になっている。なお、通常の使用状態（廃エンジン破砕装置１が破砕物を得るために可動している状態）では、前記固定刃設置部材９は、下方に位置し、メンテナンス等のときに、上方に位置するものである。

可動刃５を取り付けてある可動刃設置部材７が後退位置にあるときは、一次破砕物を適等量収納して二次破砕できるように、固定刃８を取り付けてある固定刃設置部材９と前記可動刃設置部材７の間に「Ｖ」字状の空間が形成される。

一方、可動刃５を取り付けてある可動刃設置部材７が前進位置にあるときは、前記可動刃５と前記固定刃８とが互いにほぼ平行になるようにして前記可動刃５が前記固定刃８に近接し、前記一次破砕物をさらに細かく破砕することができるようになっている。

なお、前記可動刃５（可動刃設置部材７）が後退位置にあるときにおける前記可動刃５の下部と前記固定刃８の下部との間隔は、一次破砕物が落下しないが二次破砕物は落下し得る間隔になっている。

前記破砕装置１の下方にたとえばベルトコンベヤを設置し、アルミニウム系材料と鉄系材料とを効率良く分離することができるように、二次破砕物を次の処理を施す工程まで搬送することができるようにしておくことが望ましい。また、破砕物の飛散防止のために、ハウジング３の上方にはカバー（図示せず）を設けておくことが望ましい。

ここで、前記廃エンジン破砕装置１に使用される前記各刃具５、８について詳しく説明する。

図２は、刃具５の概観を示す斜視図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ矢視図であり、図４は、図２におけるＩＶ矢視図である。

図５は、各刃具５、８を各設置部材７、９に設置して揺動（回動）させた場合を示す図である。なお、図５（ａ）は、前記可動刃設置部材７（可動刃５）が後退位置にある状態を示し、図５（ｂ）は、前記可動刃設置部材７（可動刃５）が前進位置にある状態を示している。

図６は、図５（ｂ）におけるＶＩ矢視を示す図である。

可動刃５の概観は、矩形な板状に形成されており、矩形状に形成された平面状の部位２１が、厚さ方向の一方の側に設けられている。

また、前記平面状部位２１には、所定の幅でかつ所定の深さで複数の溝２３が設けられている。これらの溝２３は、前記平面状部位２１（刃具５）の幅方向で間隔をあけ、前記平面状部位２１の長手方向の一端部から中間部（たとえば前記長手方向において前記一端部から約１／３のところ）まで延びている。

なお、前記各溝２３における前記一端部とは反対側の部位（平面状部位２１の長手方向の中間部）では、溝２３の深さが徐々に浅くなっている。したがって、前記溝２３から前記平面状部位２１に移行する部位には、斜面２３Ａが形成されており、破砕物がスムーズに移動することができるようになっている。

前記各溝２３が形成されている箇所においては、前記溝２３の幅は前記溝２３が形成されていない箇所２５の幅よりも広くなっている。たとえば、前記溝２３の幅が、前記溝が形成されていない箇所２５の幅に対して、２倍〜４倍（好ましくは約３倍）の幅になっている。

また、前記平面状部位２１の幅方向の両端部には、前記平面状部位２１から突出した突出部位２７が、前記平面状部位２１の長手方向のほぼ全長にわたって延びて形成されている。

たとえば、前記突出部位２７は、前記平面状部位２１の長手方向に垂直な平面による断面が直角三角形状になるように形成されている。さらに、前記直角三角形状の底辺が前記平面状部位２１の延長線上に存在し、前記底辺に垂直な辺が前記刃具５の側面（幅方向の側面）の延長線上に存在し、前記直角三角形の斜辺が、前記平面状部位２１の内側を向くように、前記各突出部位２７が設けられている。

さらに、前記平面状部位２１の長手方向に垂直な平面による断面において、前記斜辺と前記平面状部位２１との交差角度は、たとえば、約１３５°になっている。

なお、前記斜辺を直線ではなく、前記幅方向の内側に向かうにしたがって高さが小さくなる曲線で形成してもよい（図３の二点鎖線Ｌ１、Ｌ３参照）。

前記刃具５の幅方向（前記平面状部位２１の幅方向）の両側面であって、前記刃具５の厚さ方向の中間部には、前記刃具５の長手方向（前記平面状部位２１の長手方向）のほぼ全長にわたり、所定の幅で所定の深さの溝２９が延びて形成されている。

前記固定刃８も前記可動刃５とほぼ同じ形態に形成されている。そして、前記各刃具５、８で一組の刃具セットを構成するようになっている。また、前記各刃具５、８は、この長手方向がほぼ上下方向になるように、また、前記溝２３が上方に位置するようにすなわち破砕物が入ってくる前記取り込み口１１側を向くように、前記各設置部材７、９に設置される。

また、すでに理解されるように、前記各刃具５、８の各溝２３の断面形状（前記刃具５、８の長手方向に垂直な平面による断面の形状）は、所定の幅と所定の深さとを備えた矩形状に形成されている。

そして、長手方向の一端部同士を互いに合わせて平面状部位２１が互いにほぼ合うようにして前記各刃具５、８を互いに重ね合わせ、すなわち、前記各刃具５、８の長手方向の各端面および幅方向の各端面を互いに合せて厚さ方向で前記各刃具５、８を互いに重ね合わせ、前記平面状部位２１に垂直な方向から眺めると、前記刃具セットのうちの一方の刃具５における前記溝２３が形成されていない箇所２５と、前記刃具セットのうちの他方の刃具８における前記溝２３が形成されていない箇所２５とが、前記各刃具５、８の幅方向で交互に並んでいる（図６参照）。

すなわち、前述したように各刃具５、８同士を互いに重ね合わせた場合、前記溝２３が形成されていない箇所（前記各溝２３の間で前記平面状部位が残っている箇所）２５は、たとえば、所定のピッチで交互に並んでいる。

また、図６に示すように、一方の刃具５には５つの溝が設けられていることにより前記溝２３が形成されていない箇所２５が４つ形成されており、他方の刃具８には４つの溝２３が設けられていることにより前記溝が形成されていない箇所２５が３つ形成されている。

なお、前記溝２３のほうが、溝が形成されていない箇所２５よりも広いので、より正確には、前記刃具５の溝２３が形成されていない箇所と前記刃具８の溝２３が形成されていない箇所２５とは、互いが離れて並んでいることになる。

前記各刃具５、８では、前述したように各溝２３（溝が形成されていない箇所２５）が交互に形成されているので、比較的大きな粒径の一次破砕物を効率良く破砕することができる。

ところで、前記刃具５と前記刃具８とを交換して前記廃エンジン破砕装置１に設置してもよい。

次に、前記廃エンジン破砕装置１の動作について説明する。

前記可動刃設置部材７が往復運動し、前記取り入れ口１１から、前記可動刃設置部材７の揺動に応じて間歇的に一次破砕物が供給され、前記排出口１３から間歇的に二次破砕物が排出されているものとする。

前記可動状態のうちの一つの状態である図５（ａ）に示す状態は、可動刃５が後退位置に存在し、前記取り入れ口１１から一次破砕物が投入された状態である。

図５（ａ）に示す状態では、前記取り入れ口１１から取り入れられた一次破砕物（取り入れられただけで破砕がされていない一次破砕物）Ｗ１が、各刃具５、８の上部側に存在し、前回の破砕である程度の大きさに破砕された破砕物Ｗ３が、各刃具５、８の下部側に存在している。

続いて、前記可動刃５が図５（ｂ）に示すように前進位置に移動すると、前記各破砕物Ｗ１、Ｗ３が破砕される。たとえば、前記破砕物Ｗ３は、廃エンジン破砕装置１の生産結果物である二次破砕物の大きさまで破砕され、前記破砕物Ｗ１は、前記破砕物Ｗ３の大きさまで破砕される。

このように、破砕物がたとえば複数回にわたって破砕されるので、一次破砕物が二次破砕物の大きさまで確実に破砕される。また、粒径の小さい破砕物Ｗ３を破砕するほうが、粒径の大きい破砕物Ｗ１を破砕するよりも、一般的には大きな力が必要であるが、廃エンジン破砕装置１では、てこの原理によって各刃具５、８の下側のほうに大きな力が加わるので、確実に二次破砕物を得ることができる。

さらに、前記各刃具５、８の上方に各溝２３が設けられているので、大きな粒径の破砕物Ｗ１を小さな粒径の破砕物Ｗ３に確実に破砕することができ、前記各刃具５、８の下方には、平面状部位２１が形成されているので、小さな粒径の破砕物Ｗ３をさらに細かい二次破砕物に確実に破砕することができる。

続いて、前記可動刃５が図５（ｂ）に示す状態から後退位置に移動すると、前記二次破砕物は前記排出口１３から排出される。

この後、前記取り入れ口１１から一次破砕物が取り入れられると、図５（ａ）に示す状態になる。

廃エンジン破砕装置１によれば、前記従来の廃エンジン破砕装置１００と同様の効果を得ることができる。

すなわち、高炉を用いてアルミニウム系材料と鉄系材料を分離する手法を採用しないので、廃エンジンを短時間で効率良く解体し、付加価値が高く品質のすぐれたリサイクル化材料を得ることができ、しかも排気ガスの発生の防止のための設備や高炉のメンテナンスが不要となるため無駄な設備投資や人力が必要でなくなり、廃エンジンのリサイクルを大幅なコストダウンで行なうことが可能となる。

また、廃エンジン破砕装置１によれば、一次破砕物を得るための刃具５、８が、上述した形状に形成されているので、クラッチ等に使用されている鉄系の薄い板状部材が刃具５、８の刃部に張り付くことがない等、破砕物（破砕される材料や破砕された材料）が刃具５、８の刃部にひっかかりにくくしたがって落下しやすく、各刃具５、８の間へ破砕物がつまることを防止することができ、破砕を確実に行なうことができる。

また、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。

特に、二次破砕物を得るべく可動刃（刃具）５を固定刃（刃具）８に近づけたときに破砕物に圧縮力がかかり、破砕物が刃具５、８の幅方向の外側に逃げやすくなるが、前記各突出部位２７によって前記外側への逃げを防止することができるので、力が加わって前記ハウジング３の壁部材３１が破損しまたは磨耗するおそれを回避することができる。

また、前記突出部位２７が三角形状に形成されているので、図６に示すように、前記突出部位２７の先端部がワイパーになり、前記刃具５、８とハウジング３（壁部材３１）との間の僅かな隙間へ細かい破砕物等の異物が入り込むことを防ぐことができる。

さらに、前記刃具５、８の側面には、溝２９が設けられているので、ワイパーを形成している突出部位２７から前記刃具５、８と前記ハウジング３（壁部材３１）との間に、ごく稀に異物が入っても、前記溝２９によって取り除くことができる。

なお、前記各刃具５、８において、図７（刃具の変形例を示す斜視図）に示すように、前記突出部位２７、溝２９を削除してもよい。

また、廃エンジン破砕装置１において、刃具５だけでなく、刃具８も揺動するようにしてもよい。

本発明の実施形態に係る廃エンジン破砕装置の概略構成を示す図である。 刃具の概観を示す斜視図である。 図２におけるＩＩＩ矢視図である。 図２におけるＩＶ矢視図である。 各刃具を各設置部材に設置して揺動させた場合を示す図である。 図５（ｂ）におけるＶＩ矢視を示す図である。 刃具の変形例を示す斜視図である。 従来の、廃エンジン破砕装置の概略構成を示す図である。

符号の説明

１ 廃エンジン破砕装置
５、８ 刃具
７ 可動刃設置部材
９ 固定刃設置部材
１１ 取り入れ口
１３ 排出口
２１ 平面状部位
２３、２９ 溝
２５ 溝が形成されていない箇所
２７ 突出部位

Claims (5)

1. 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。
2. 請求項１に記載の刃具において、
   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ことを特徴とする刃具。
3. 請求項１または請求項２に記載の刃具において、
   前記刃具の概観は、矩形な板状に形成されており、
   前記刃具の幅方向の両側面であって前記刃具の厚さ方向の中間部には、前記刃具の長手方向のほぼ全長に延びた溝が形成されていることを特徴とする刃具。
4. 請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の刃具を一組備えて構成される刃具セットにおいて、
   前記各刃具の各溝の断面形状は、所定の幅と所定の深さとを備えた矩形状に形成されており、
   長手方向の一端部同士を互いに合わせて平面状部位が互いにほぼ合うようにして前記各刃具を互いに重ね合わせ、前記平面状部位に垂直な方向から眺めると、前記刃具セットのうちの一方の刃具における前記溝が形成されていない箇所と、前記刃具セットのうちの他方の刃具における前記溝が形成されていない箇所とが、交互に並んでいることを特徴とする刃具セット。
5. 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た二次破砕物を、請求項４に記載の刃具セットを用いて、得ることができる廃エンジン破砕装置において、
   前記一次破砕物を取り込むための取り込み口と前記二次破砕物を排出するための排出口とを備えたハウジングと；
   前記刃具セットのうちの一方の刃具で構成されていると共に、前記ハウジング内に収納されている固定刃と；
   前記刃具セットのうちの他方の刃具で構成され、前記ハウジング内に収納されていると共に、前記固定刃に対して一次破砕物を取り込むための後退位置と二次破砕を行なうための前進位置との間で揺動自在である可動刃と；
   前記可動刃を前記後退位置と前記前進位置との間で揺動させるためのアクチュエータと；
   を有し、前記刃具セットの間に前記一次破砕物を挟みこんで破砕し前記二次破砕物を得ることを特徴とする廃エンジン破砕装置。
   

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