JP2000237617A - 回転カッターを用いた細断装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 街路樹の枝や廃材を細断装置で細断すると、
細断物が刃に付着して、目詰まりし、長期間細断作業を
継続することが困難であった。 【解決手段】 回転カッター５は中心軸６の回りに円板
１１を重ねて形成された回転ベース１０を有している。
円板１１の外周には刃７が取付けられ、この刃７の回転
方向前方には凹部１２が形成されている。またこの凹部
１２内に高圧気体を噴射する気体噴射穴１３が形成され
ている。刃７で細断された細断物は凹部１２内に溜り、
しかも気体圧で除去されるため、目詰まりを防止でき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種被処理物を細
断または破砕する細断装置に係り、特に切断した街路樹
の枝、家屋解体木材、その他の不定形で違う硬さのもの
が混在する被処理物を細断可能な細断装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】街路樹を枝落ししたときの枝や、家屋な
どを解体したときに発生する廃材は、従来焼却されてい
たことがあったが、現在ではこの種の枝や廃材を焼却す
るのは環境衛生上好ましくないとされている。そこで、
前記枝や廃材などを細断且つ粉砕し、おがくず状にする
ことが好ましい。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のスクリ
ューカッターなどのような既存の細断装置で前記枝や廃
材を細断しようとすると、被処理物に軟質な部分と硬い
部分が存在し、しかも乾燥している部分と湿っている部
分とが混在しているため、カッターに細断物が付着する
などし、カッターが目詰まりして長時間細断を継続する
ことが困難であるという問題が生じる。

【０００４】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、前記街路樹の枝、家屋を解体したときの廃材など
のように、硬いものと軟質なもの、さらには湿ったもの
を含む被処理物の細断に適した回転カッターを用いた細
断装置を提供することを目的としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の細断装置は、回
転カッターと、前記回転カッターに対向する刃受部と、
前記回転カッターと刃受部に向けて被処理物を供給する
供給部と、が設けられた細断装置において、前記回転カ
ッターは、回転駆動される円柱状の回転ベースと、この
回転ベースの周囲から突出する複数の刃とを有し、前記
回転ベースの表面には前記刃に隣接する凹部または前記
刃の周囲に形成された凹部が設けられており、且つ前記
回転ベース内から前記凹部内に気体を噴射する噴射経路
が形成されていることを特徴とするものである。

【０００６】このように回転ベースの外面において刃と
隣接する部分または刃を囲む部分に凹部を設け、この凹
部内に気体を噴射させると、刃の周辺に付着した細断物
を刃の周囲から取り除くことができる。したがって長期
間にわたって、枝や廃材など従来は処理が困難とされて
いた被処理物の細断を行うことができる。なお、前記気
体の噴射は、連続して行ってもよいし、一定時間間隔で
間欠的に行ってもよい。

【０００７】また、前記供給部は、上方から被処理物を
投入するものであり、前記回転カッターおよび刃受部
が、前記供給部の下方に位置して前記供給部の下部開口
端を横断する方向へ往復移動させられるものとして構成
できる。

【０００８】このように装置全体を構成すると、枝や廃
材などを供給部に投入するだけで、この供給部内の被処
理物が、供給部の下から順番に効率よく細断され、おが
くず状にできる。

【０００９】また、前記回転カッターを構成する回転ベ
ースは、複数の円板が軸方向に重ねられて構成され、各
円板の外周に設けられた前記刃が、回転ベースの表面に
おいてその軸方向へ延びるスパイラル線上に配置される
ことが好ましい。

【００１０】例えば、１つの円板には、その外周面に所
定角度θの間隔で複数の刃が設けられ、前記円板を軸方
向に重ねたときに、１つの円板の前記角度θ内に隣接す
る円板の刃が存在し、全ての円板を重ねた状態で、１個
または数個の円板を隔てて位置する刃が前記スパイラル
線上に並んで位置するものとなる。

【００１１】さらには、各円板には、回転ベースの周面
に形成される複数の前記スパイラル線と１：１で対応し
て全ての円板を貫通する気体供給路が形成されているこ
とが好ましい。

【００１２】上記のように、円板を組み合わせて回転カ
ッターを構成すると、１種類の円板を製造してこれを重
ねるだけで、あるいは数種類の円板を製造してこれを重
ねるだけで、複数の刃がスパイラル線上に配置されたカ
ッターを容易に構成できる。しかも各刃に対応した凹部
内へ気体を供給するための気体供給経路を各円板間に連
続して形成することができる。

【００１３】円板は１種類または数種類設計すればよい
ため、設計コストを低減でき、加工コストも安くなる。
また刃が損傷したときに、各刃ごとに交換することがで
きるが、円板そのものを交換することができる。また円
板の重ね数を変えることにより、軸方向の長さの異なる
回転カッターを自由に製造できる。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１は本発明の細断装置の全体構
造を示す正面図、図２は回転カッターを軸方向に沿って
切断した断面図、図３は回転カッターを軸に垂直な方向
から切断した断面図、図４は回転カッターの構造を示す
斜視図、図５は回転カッターの表面の刃の並びを示す側
面図である。

【００１５】図１に示す細断装置には、被処理物Ｗの供
給部１が設けられている。この供給部１は、上方から被
処理物Ｗを投入可能なホッパ２を有している。ホッパ２
は上端開口部２ａと下端開口部２ｂを有している。下端
開口部２ｂはホッパ２の全域が開口しており、その開口
形状は正方形または長方形などである。

【００１６】供給部１を構成するホッパ２の下方には、
移動ベース３が設けられている。この移動ベース３は、
図示左右方向へ往復移動できるようにリニアスライダや
スラストベアリングなどにより案内されている。

【００１７】前記移動ベース３は、右側の上面３ａと左
側の上面３ｂとの間に上下方向へ高さ差を有する段差を
形成している。移動ベース３の前記段差量に合うよう
に、前記ホッパ２の右側の側壁２ｃよりも左側の側壁２
ｄの方が下方に長く形成されており、側壁２ｃの下端と
前記上面３ａとの隙間と、側壁２ｄの下端と前記上面３
ｂとの隙間がほぼ同じとなっている。

【００１８】移動ベース３の前記段差部分には、図面の
紙面直交方向が軸方向となる円筒面で形成されるカッタ
ー空間４が形成されており、このカッター空間４内に回
転カッター５が挿入されている。この回転カッター５の
中心軸（回転軸）６は、前記円筒面で形成されたカッタ
ー空間４と同軸上に位置している。

【００１９】回転カッター５の周面には複数の刃７が設
けられている。回転カッター５は反時計方向へ回転駆動
されるが、このときカッター空間４の一方の円筒面が刃
受部４ａとなり、この刃受部４ａと回転カッター５との
空間内で、被処理物Ｗが刃７により細断される。

【００２０】移動ベース３には、前記カッター空間４か
ら下面にかけて開口した落下空間８が設けられ、その下
方に細断処理物Ｗａの受け容器９が配置されている。

【００２１】この細断装置では、街路樹から切断された
枝や家屋の解体廃材などの被処理物Ｗが供給部１のホッ
パ２内に投入される。移動ベース３は図１の実線で示す
位置から破線で示す位置との間で図示左右方向へ往復移
動する。このとき、例えば図示左方向（往路）へは低速
で移動し、図示右方向（復路）へは高速で復帰してもよ
いし、往路と復路とで等速で移動してもよい。

【００２２】前記往復移動の間、特に図示左方向への往
路を移動する間に、移動ベース３の段差部分に露出する
回転カッター５の反時計方向への高速回転で、被処理物
Ｗが、回転カッター５と刃受部４ａとの隙間に引き込ま
れ、この隙間内で刃７と刃受部４ａとの間で被処理物Ｗ
が細断され、おがくず状の細断処理物Ｗａとなって、前
記落下空間８から受け容器９内に落下させられる。な
お、前記処理物Ｗは前記枝や廃材以外の木材の他に、な
ま物であってもよいし、あるいはプラスチック製品を細
断するのに使用してもよい。

【００２３】次に、前記回転カッターの構造について説
明する。図２、図３および図５に示すように、前記回転
カッター５は、中心軸６の周囲に回転ベース１０が取付
けられているが、この回転ベース１０は、図４に示すよ
うに薄い円板１１が軸方向に重ねられて構成されてい
る。各円板１１には中心穴１１ａが形成されており、こ
の中心穴１１ａが前記中心軸６の外周面に挿通されて取
付けられる。個々の円板１１が軸方向に重ねられた状態
で、円板１１どうしが互いに固定され、さらに互いに固
定された円板１１で構成される回転ベース１０が中心軸
６に固定されていてもよいし、個々の円板１１が個別に
中心軸６に固定されてもよい。また円板１１と中心軸６
とがキー溝を介して回転方向へ一体化されてもよい。

【００２４】図５に示すように、回転ベース１０の外周
面には、円周方向へ４０度の角度間隔を有して９本のス
パイラル線ＳＬ、すなわち回転ベース１０の軸回りに螺
旋を形成するスパイラル線ＳＬが想定されている。回転
ベース１０の外周面から突出する複数の刃７は前記スパ
イラル線ＳＬに沿って軸方向に並んでいる。また個々の
刃７は、軸方向に対して前記スパイラル線ＳＬと同じ角
度αで傾斜して取付けられている。

【００２５】図５に示すように、回転ベース１０の外周
面には、刃７に隣接する部分に凹部１２が形成されてい
る。この凹部１２は、刃７が取付けられている円板１１
の周面において、この刃７の回転方向前方に隣接する位
置に配置されている。この凹部１２は、円板１１を厚さ
方向（軸方向）へ貫通している形成された溝１２ａと、
刃７が設けられている円板１１と両隣りに接する円板に
おいて、前記溝１２ａに連続する凹曲面１２ｂ，１２ｃ
とから構成されている。

【００２６】図３および図４に示すように、各円板１１
の円周上には、角度θの配置間隔で前記刃７が取付けら
れ、また刃７に隣接する前記溝１２ａが形成されてい
る。図４に示すように、１つの円板１１の円周面の図示
左縁には、前記溝１２ａから反時計方向（時計方向でも
可）へθ／３進んだ位置に前記凹曲面１２ｃが形成され
ており、前記円周面の図示右縁には、前記凹曲面１２ｃ
からさらに反時計方向（時計方向でも可）にθ／３だけ
進んだ位置に凹曲面１２ｂが形成されている。

【００２７】図に示すものは一例であるが、前記θは１
２０度であり、前記θ／３は４０度である。したがっ
て、１つの円板１１では、その外周に刃７が３個取付け
られ、溝１２ａ、凹曲面１２ｂおよび凹曲面１２ｃが、
それぞれ３箇所ずつ形成されている。

【００２８】また前記円板１１の中心穴１１ａの内周面
には、気体供給路を形成する気体供給溝１４が厚さ方向
に貫通して形成されている。なお円板１１の厚さ方向に
向けて前記気体供給溝１４は、中心軸６の軸線に対して
前記スパイラル線ＬＳと同じ角度αで傾斜して形成され
ている。

【００２９】１つの円板１１では、前記気体供給溝１４
が、前記θ／３の角度間隔に形成されており、図の形態
の場合には、１つの円板１１の中心穴１１ａにおいて９
個の気体供給溝１４が４０度の角度間隔で形成されてい
る。この９個の気体供給溝１４のうちの３個は、円板の
周面の３箇所に形成された前記溝１２ａと同一法線上に
位置している。そして、３個の気体供給溝１４と３個の
溝１２ａとの間には、円板１１の板厚内で法線方向に形
成された気体噴射穴（気体噴射経路）１３により連通さ
れている。この気体噴射穴１３は、前記溝１２ａの底部
で開口している。

【００３０】図４と図５に示すように、円板１１は軸方
向に重ねられて組み合わされる。このとき溝１２ａと、
凹曲面１２ｂ，１２ｃとが連続するように、また前記の
ように円板１１の板厚方向へ角度αで傾いて形成された
気体供給溝１４が互いに連続するように、円板１１と円
板１１とを円周方向へ若干の角度差を付けて重ねる。円
板１１の板厚をＴとすると、隣接する円板どうしの円周
面の円周方向へのずれは、Ｔ・tanαである。すなわち
図５において左方向へ重ねられている円板１１は、周面
がＴ・tanαだけずれるように少しずつ捩るようにして
配置されている。

【００３１】このように同じ形状の円板１１を重ねて行
くと、図５に示すように、前記溝１２ａと凹曲面１２
ｂ，１２ｂの組み合わせにより、前記スパイラス線に沿
って角度αだけ傾けられた前記凹部１２が形成される。
また２個の円板を挟んで軸方向に隣接する刃７が、前記
スパイラル線ＳＬ上に位置する。さらに中心穴１１ａに
形成された気体供給溝１４が、前記スパイラル線ＬＳに
沿って軸方向へ螺旋状に連続する。

【００３２】図５に示すように、同じ円板１１が重ねら
れた状態で、図示右端部には、凹曲面１２ｃのみが形成
され、溝１２ａ、凹曲面１２ｂおよび気体供給溝１４が
形成されていない円板１１Ａが重ねられる。これと逆の
図示左側端部では、前記円板１１Ａと対称形状の円板
（図示せず）が重ねられる。その結果、前記スパイラル
状に連続する気体供給溝１４で形成される気体供給路が
軸方向両端で閉じられる。

【００３３】図２に示すように、前記中心軸６の軸心に
は気体通路６ａが形成されている。回転ベース１０で
は、前記気体供給溝１４が連続することにより、９条の
気体供給経路が形成されているが、前記中心軸６には、
前記気体通路６ａと９条の気体供給経路のそれぞれを連
通する連通路６ｂが半径方向に形成されている。

【００３４】図１に示す細断装置では、円板１１が重ね
られて形成された回転ベース１０と中心軸６とが一体と
なって回転する。図２に示すように、中心軸６の端部に
は回転継手１５が接続され、回転している中心軸６の前
記気体通路６ａ内に高圧空気が連続的に、または間欠的
（ショット的に）供給される。上記構造の回転カッター
５では、同じ構造の円板１１を重ねることにより構成で
きるため、設計コストを低減でき、部品加工も効率的で
ある。

【００３５】図１に示す細断装置では、移動ベース３の
移動に伴って前記回転カッター５が回転するが、このと
き回転ベース１０の外周にて９条のスパイラル線ＳＬに
沿って配置された多数の刃７により被処理物Ｗが細断さ
れるため、被処理物Ｗをおがくず状の微細な細断処理物
Ｗａにすることができる。

【００３６】また刃７と隣接する位置には凹部１２が形
成されているため、湿った被処理物Ｗを細断するとき
に、細断物が刃７に隣接する凹部１２内に入るため、刃
７と刃受部４ａとの間に詰まりが生じにくくなる。特に
刃７に対して回転方向の前方に凹部１２を設けることが
詰まりを防止する上で効果的である。

【００３７】しかも、図２に示す回転継手１５から気体
通路６ａおよび連通路６ｂに高圧空気が供給され、この
高圧空気は気体供給溝１４から気体噴射穴１３を経て凹
部１２内に噴射されるため、連続的な噴射またはショッ
ト的な間欠噴射により前記凹部１２内の付着物を除去で
きる。よって、常に最適な状態で、細断を継続できるも
のとなる。

【００３８】

【発明の効果】以上のように本発明では、生の木や廃材
その他のこれまで処理が困難とされていた被処理物を細
断することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の細断装置の全体構造を示す正面図、

【図２】回転カッターを軸線に沿って切断した断面図、

【図３】回転カッターを軸と垂直な面で切断した断面
図、

【図４】回転カッターの斜視図、

【図５】回転カッターの表面の刃の並びを示す側面図、

【符号の説明】

Ｗ 被処理物 Ｗａ 細断処理物 １ 供給部 ３ 移動ベース ４ａ 刃受部 ５ 回転カッター ７ 刃 ９ 受け容器 １０ 回転ベース １１ 円板 １２ 凹部 １３ 気体噴射穴 １４ 気体供給溝

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転カッターと、前記回転カッターに対
   向する刃受部と、前記回転カッターと刃受部に向けて被
   処理物を供給する供給部と、が設けられた細断装置にお
   いて、前記回転カッターは、回転駆動される円柱状の回
   転ベースと、この回転ベースの周囲から突出する複数の
   刃とを有し、前記回転ベースの表面には前記刃に隣接す
   る凹部または前記刃の周囲に形成された凹部が設けられ
   ており、且つ前記回転ベース内から前記凹部内に気体を
   噴射する噴射経路が形成されていることを特徴とする回
   転カッターを用いた細断装置。
2. 【請求項２】 前記供給部は、上方から被処理物を投入
   するものであり、前記回転カッターおよび刃受部が、前
   記供給部の下方に位置して前記供給部の下部開口端を横
   断する方向へ往復移動させられる請求項１記載の回転カ
   ッターを用いた細断装置。
3. 【請求項３】 前記回転カッターを構成する回転ベース
   は、複数の円板が軸方向に重ねられて構成され、各円板
   の外周に設けられた前記刃が、回転ベースの表面におい
   てその軸方向へ延びるスパイラル線上に配置される請求
   項１または２記載の回転カッターを用いた細断装置。
4. 【請求項４】 １つの円板には、その外周面に所定角度
   θの間隔で複数の刃が設けられ、前記円板を軸方向に重
   ねたときに、１つの円板の前記角度θ内に隣接する円板
   の刃が存在し、全ての円板を重ねた状態で、１個または
   数個の円板を隔てて位置する刃が前記スパイラル線上に
   並んで位置する請求項３記載の回転カッターを用いた細
   断装置。
5. 【請求項５】 各円板には、回転ベースの周面に形成さ
   れる複数の前記スパイラル線と１：１で対応して全ての
   円板を貫通する気体供給路が形成されている請求項４記
   載の回転カッターを用いた細断装置。