JPH067857Y2 - スポンジチタンの切断整粒機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は多孔性を有するスポンジチタンを適当な大きさ
に切断して整粒を行うスポンジチタンの切断整粒機に関
する。

〈従来の技術〉 スポンジチタンは、これをアーク溶解のための陽極電極
塊に成形するため、一旦適当な大きさの粒に整粒する必
要がある。従来、この整粒については、大割りされたス
ポンジチタン塊をジョークラッシャーやロールクラッシ
ャーで破砕することが行われていた。

〈考案が解決しようとする課題〉 しかし、ジョークラッシャーやロールクラッシャーは、
いわゆる圧砕機であるため、これらで多孔性を有するス
ポンジチタン塊を破砕すると、破砕されたスポンジチタ
ン粒が圧縮され、多孔性が低下する。その結果、アーク
溶解用の電極塊に押し固めたときに、充分に固まらず、
破損のおそれを生じる。また、破砕能率が低く、目標粒
径まで細かくするのに長い時間がかかる。更に、ジョー
クラッシャーでは、クラッシャを通過する間に材料が長
時間にわたり繰り返し加工を受けるため、加工熱により
チタンの焼けが発生するおそれもある。焼けの生じたチ
タンは、変色し、異物となり、製品の品質低下の原因と
なる。

このような問題に鑑み、本出願人は、スポンジチタンの
整粒に対して、せん断機の導入を企画し、実機試験を繰
り返した。その結果、両刃のせん断機を使用すれば、大
割りされたスポンジチタン塊が、圧縮や焼けの危険なく
能率よく小割りされることが分かった。また、小割りさ
れたスポンジチタンは、ジョークラッシャー灯の汎用破
砕機で所定粒径まで細かく簡単に破砕され、その破砕の
過程では最早問題となる圧縮や焼けを生じないことが確
認された。

しかし、その一方では、次のような問題も明らかになっ
た。

１つは、せん断機から落下する潤滑油によるチタン汚染
の問題である。両刃のせん断機における刃物支持構造を
第３図に模式的に示す。上刃30は、鉛直方向に昇降を繰
り返すスライド31の下端部に材料搬送方向上流側を向い
て全幅にわたって取り付けられている。スライド31は、
両側のガイド32,32により動作方向に案内され、ガイド3
2,32との間は油により潤滑されている。上刃30に組み合
わされる下刃40は、固定台40に材料搬送方向下流側を向
いて取り付けられている。このようなせん断機では、ス
ライド31を潤滑する油が下方へ落下するため、スポンジ
チタンを破砕すると、そのスポンジチタンが潤滑油で汚
染されてしまう。潤滑油による汚染を防ぐためには、せ
ん断機の両側部を犠牲にしなければならず、刃物の使用
範囲が幅方向中央部に制限される。いずれにしても、大
きな問題であることは変わりない。

今１つの問題は、せん断機へスポンジチタンを送る搬送
上の問題である。せん断機へ材料を送る搬送手段として
は、コンベア等の強制搬送手段が一般的である。ところ
が、大割りされたスポンジチタン塊の搬送にコンベア等
の強制搬送手段を使うと、スポンジチタン塊から生じる
チタン粉が搬送手段上に滞留する。通常、スポンジチタ
ン塊の破砕はグレードの異なる層別に行われるので、搬
送手段上にチタン粉が滞留すると、これがグレードの異
なるスポンジチタン塊に付着してせん断機へ送られるこ
とになり、層別破砕を阻害する。

そこで、本出願人は、せん断機へのチタン供給手段とし
て自重滑動式の傾斜シュートを選択した。これによれ
ば、スポンジチタン塊だけでなく、そのチタン塊から生
じるチタン粉も供給路に残ることなく、せん断機へ送る
ことができ、チタン混入の問題が解決される。しかし、
スポンジチタンが適当に滑り落ちる角度にシュートを傾
斜させた場合、連続して送られてくるスポンジチタンが
前記せん断機の所で行き詰まるという別の問題が発生し
た。この行き詰まりが生じると、せん断機に過負荷、過
電流が加わり、機械的にも好ましくない。

本考案は、上記の様々な事情を考慮して創案されたもの
で、スポンジチタンを圧縮や焼けの危険なく能率よく破
砕するスポンジチタンの切断整粒機を提供することを目
的とする。

本考案の他の目的は、スポンジチタンの潤滑油による汚
染を抑えることができるスポンジチタンの切断整粒機を
提供することにある。

本考案の更に他の目的は、供給路にスポンジチタンが残
るおそれが少なく、しかも、供給されたスポンジチタン
を詰まりなくスムーズに切断して排出できるスポンジチ
タンの切断整粒機を提供することにある。

〈課題を解決するための手段〉 本考案のスポンジチタンの切断整粒機は、上下一対の切
断刃を有するせん断機と、スポンジチタンを傾斜に沿っ
て滑らせながら前記せん断機へ供給するシュートとを備
え、供給されてきたスポンジチタンを一定の時間間隔で
切断して整粒を行うスポンジチタンの切断整粒機であっ
て、前記シュートを水平方向から30度乃至45度の角度範
囲で傾斜させると共に、前記せん断機の軸を垂直方向か
ら25度乃至45度の角度範囲で前記シュートとは反対側に
傾斜させることを特徴とする。

ここで、せん断機は、上側に移動刃、下側に固定刃を有
し、上側の移動刃が昇降式のスライドの下端より上方に
設けられ、移動刃より下方のスライド前面が、供給され
てくるスポンジチタンに対する制止面とされると共に、
前記スポンジチタンが移動刃と固定刃による切断に伴っ
て破砕されるように、前記制止面が移動刃の下流側へ若
干後退した構成とする。

〈作用〉 スポンジチタンを上下一対の切断刃で切断することによ
り、スポンジチタンは、圧縮されずに、しかも能率よく
細かくされる。また、加工を繰り返さないので、焼けの
危険がない。せん断機へは、シュートでスポンジチタン
を供給するので、スポンジチタンから生じたチタン粉も
供給路に殆ど残らない。せん断機では、その軸を垂直方
向から25度乃至45度の角度範囲で前記シュートとは反対
側に傾斜させているので、シュートとせん断機の軸との
角度が直角（90度）を中心とした適当な角度となり、切
断がスムーズに行われ、詰まりが生じないだけでなく、
せん断機から落下する潤滑油の落下位置が切断位置から
遠ざかり、切断後のスポンジチタンへの油付着が抑えら
れる。

〈実施例〉 第１図は本考案の実施例を示す側面図である。

クランク室１内に駆動軸２からの回転駆動力を受ける大
歯車３、該大歯車３の回転にともなって回転するクラン
ク軸４、及び連接アーム５が収納されており、該連接ア
ーム５にプランジャー６がピン6aにて連結されている。
そして、プランジャー６にせん断機のスライド７が取り
付けられている。このスライド７には移動刃８が固定さ
れ、該移動刃８に対応して固定刃９が固定台10側に固定
されている。前記クランク軸４の回転により、前記連接
アーム５が前後左右に揺動するが、ピン連結されたプラ
ンジャー６はプランジャーガイド11にガイドされて、前
記連接アーム５の前後運動だけを受け継いで一軸方向に
進退する。よってスライド７も同様に一軸方向に進退す
る。この一軸方向はせん断機の軸Ａに一致する。

本考案ではこの軸Ａの垂直軸Ｘに対する傾斜角αを25度
乃至45度の範囲内に調整している。スポンジチタンの切
断はクランク軸４の１回転毎に１回スライド７が降下し
て行われる。スライド７は、図示されないガイドにより
両側を支持され、油により潤滑されている。

一方、前記せん断機の固定刃９に対してスポンジチタン
を供給するためのシュート20及び該シュート20の上部へ
スポンジチタンを搬送するベルトコンベア等の運搬手段
21が設けられる。前記シュート20は水平方向に対する傾
斜角βを30度乃至45度の範囲とし、スポンジチタンがシ
ュート20の傾斜面をスムーズに滑り落ちて供給されるよ
うにしている。シュート20の傾斜角βはシュート傾斜面
の材質等による滑り易さやスポンジチタンの状態に応じ
て調整される。

なお本考案ではシュート20をステンレス鋼板やチタン板
など不銹材で形成し、これによりサビの発生を防ぐこと
により、チタン粉粒がシュートに溜まって起こる層別破
砕の阻害を防止している。

前記シュート20の傾斜角度βとせん断機の傾斜角度αは
互いに関連する。すなわち、シュート20の傾斜角度βが
定まると、このシュート20に対するせん断機の角度が90
度を中心とした適当な角度（70度乃至105度の範囲）に
なるようにされているわけである。シュート20とせん断
機角度を一定以上に保つことによりスポンジチタンの詰
まりが防止されるが、せん断機の軸Ａが垂直方向からあ
まり多く傾くと好ましくないことから最大傾斜角度45度
が定められている。

第２図は上記実施例の動作を説明するための拡大図であ
る。

移動刃８は、スライド７の下端からやや上った位置に、
材料搬入方向上流側を向いて取り付けられている。移動
刃８より下方のスライド下端部は、材料ストッパー7aと
なっており、その前面は移動刃８の正面より所定量下流
側へ後退し、移動刃８と同じ角度で傾斜している。

大割りされてシュート20により供給されたスポンジチタ
ン塊50は、スライド７が上昇したときに材料ストッパー
7aに当たる。この状態で、スライド７が下降することに
より、スポンジチタン塊50は、移動刃８と固定刃９とに
より、材料ストッパー7aの後退量ｄに相当する大きさに
小割りされる。このとき、スポンジチタン塊50は薄板に
切断され、且つ、材料ストッパー７ａを後退させたこと
によって形成された下向きの段差面により、切断途中に
薄板が下方に押される。その結果、小割りされたスポン
ジチタン51は、切断の過程で比較的細かく破砕された粒
塊状に簡単になり、圧縮変形を殆ど受けていないため、
ジョークラッシャー等の汎用破砕機で、電極塊の形成に
必要な粒度（通常1/2″以下）まで簡単に破砕される。
また、例え切断の過程で破砕されなくても、その薄板状
に小割りされたスポンジチタン51は、汎用破砕機で所要
粒度まで簡単に破砕される。従って、破砕されたスポン
ジチタンは、所定の多孔性を有し、電極塊に押し固めた
ときにも破損のおそれが少ない。

また、せん断機の軸Ａが下流側へ傾斜することにより、
せん断機のスライド７を潤滑する油の落下位置が、切断
位置の下流側へずれ、破砕されたスポンジチタンの油に
よる汚染を防止することが可能となる。

第４図はせん断機の傾斜が油の落下位置に及ぼす影響を
示す模式図である。

せん断機のスライド31を潤滑する油による上刃30の汚染
を防止するために、例えば、スライド31の両側面にリブ
31aを設け、そのリブ31aをガイド32で支持することが行
なわれる（第３図参照）。しかし、第４図（Ａ）に示す
ように、せん断機の軸が垂直の場合は、リブ31を支持し
ても、その前側を流下する油ａは、切断位置に落下す
る。切断位置には切断刃等との干渉のため油受を設ける
ことができない。そのため、落下する油によりスポンジ
チタンが汚染される。この汚染を防ぐためには、せん断
機の両側部を犠牲にする必要があり、刃幅の使用範囲が
幅方向中央部に限定される。

一方、第４図（Ｂ）に示すように、せん断機の軸が下流
側へ傾斜した場合は、リブ31aの前側を流下する油ａ
も、最終的にはリブ31aの底面等を伝って下流側へ移動
し、その移動の後にスライド31から落下する。その結
果、スライド31からの油の落下位置Ｐは切断位置の下流
側へずれる。そうすると、油受33による油の回収が可能
となり、破砕されたスポンジチタンの油による汚染が抑
制される。また、その汚染抑制により、刃幅全体の使用
が可能となって破砕効率が上がる。

〈考案の効果〉 本考案のスポンジチタンの切断整粒機は、せん断機を用
いることにより、従来のチタン整粒に使用されていたク
ラッシャーより能率よくスポンジチタンを破砕する。破
砕されたスポンジチタンは、圧縮変形を殆ど受けていな
いので、充分な多孔性を有し、電極塊に押し固めたとき
にも破損のおそれが少ない。また、スポンジチタンは、
繰り返し加工を受けないので、焼けの発生するおそれが
ない。

せん断機へのチタン供給にシュートを使用するので、ス
ポンジチタンから生じたチタン粉が供給路上にたまら
ず、層別破砕において材料混入のおそれがない。

シュートの傾斜角に対してせん断機の軸を垂直方向から
25度乃至45度の角度範囲で前記シュートとは反対側に傾
斜させたので、シュートとせん断機の角度を広くとるこ
とができ、スポンジチタンの詰まりをなくすことができ
る。また、せん断機のスライド芯出しが容易になる。さ
らに、せん断機から潤滑油が落ちる場合も、その落下位
置が、スポンジチタンが切断される位置から下流側へ遠
ざかるので、切断後のスポンジチタンへの油付着が抑制
され、且つ、刃幅全体の使用が可能になる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す側面図、第２図はその動
作を説明するための拡大図、第３図はせん断機の一般的
な構造を示す斜視図、第４図はせん断機の傾斜が油の落
下位置に及ぼす影響を示す模式図である。 １：クランク室、２：クランク軸 ５：連接アーム、６：プランジャー ７：スライド、８：移動刃 ９：固定刃、20：シュート 50,51：スポンジチタン Ａ：せん断機の軸、Ｘ：垂直軸 α：せん断機の軸の傾斜角 β：シュートの傾斜角

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】上側に移動刃、下側に固定刃を有し、上側
   の移動刃が昇降式のスライドの下端より上方に設けら
   れ、移動刃より下方のスライド前面が、供給されてくる
   スポンジチタンに対する制止面とされると共に、前記ス
   ポンジチタンが移動刃と固定刃による切断に伴って破砕
   されるように、前記制止面が移動刃の下流側へ若干後退
   したせん断機と、スポンジチタンを傾斜面に沿って滑ら
   せながら前記せん断機へ供給するシュートとを備え、供
   給されてきたスポンジチタンを一定の時間間隔で切断し
   て整粒を行うスポンジチタンの切断整粒機であって、前
   記シュートを水平方向から30度乃至45度の角度範囲で傾
   斜させると共に、前記せん断機の軸を垂直方向から25度
   乃至45度の角度範囲で前記シュートとは反対側に傾斜さ
   せることを特徴とするスポンジチタンの切断整粒機。
2. 【請求項２】シュートをステンレス鋼又はチタン板等の
   不銹材で形成する実用新案登録請求の範囲第１項記載の
   スポンジチタンの切断整粒機。