JP2001046896A - 廃木材の細分化方法と装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 廃木材を一連のシステムで一貫処理し、ほぼ
均一サイズの短寸片またはチップ状の砕片まで細分化す
る。 【解決手段】 廃木材の送り込み手段と、適宜の間隔を
おいて対向回転するロール対の周面に歯を突設した低速
ローラと、半径方向に突出する剪断刃を有するロール対
について一方のロールの剪断刃が他方のロールのそれと
垂直面で交差するように適宜の間隔をおいて異なる周速
で対向回転する中速ローラと、破砕処理物の払い出し手
段とを順次配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、家屋解体で発生す
る廃板材、ビル建設時の廃材、間伐材や風倒木などの廃
木材をほぼ均一サイズの短寸片またはチップ状の砕片ま
で細分化する方法と装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】廃木材を砕片状に細分化する従来の装置
として、一般にグラインダと称する大型の装置が知られ
ている。このグラインダでは、周辺に多数のハンマまた
は破砕刃を突設した直径約５０〜１００ｃｍのドラムを
用い、これを１分間に数百から千回転以上で高速回転し
ながら、該ドラムに廃木材を押し当て、木材端部から削
り取って細分化している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このグラインダは、ド
ラムが極めて高速で回転して廃木材を削るため、削られ
た板片は勿論、釘，ボルトやかすがいなどの金属片また
は石やコンクリート塊などの混在異物が相当遠方にまで
飛散することにより、作業員が負傷したり周囲の機材や
建物に損害を与える危険性がある。このグラインダは、
広大な敷地で周囲に余裕のある場所において、飛散物に
対する十分な防護措置をして使用することを要し、且つ
著しく大きな騒音が発生するので騒音に対する十分な対
策も配慮する必要があり、これらの対策に高額な付帯費
用が掛かることになる。

【０００４】 また、このグラインダは、廃木材を一気
に砕片まで細分化処理することが困難であり、長さ１０
ｃｍ以上の大きなサイズの板片がかなりの比率で残存す
るとともに、金属片などの異物も混在してしまう。異物
のない均一サイズの砕片を得るには、別に特殊な高価な
異物除去装置や２次破砕機などで再処理することを要
し、そのための設備費と処理費が余分に掛かる。このグ
ラインダでは、高速回転のドラムによってハンマや破砕
刃に対する廃木材を削る際の衝撃が大きく、且つ混在す
る金属片などの異物による破砕刃の損耗が著しいため、
多額の修理費や交換費も掛かることになる。

【０００５】 本発明は、公知のグラインダに関する前
記の問題点を改善するために提案されたものであり、細
分化作業において危険や騒音が伴わず、廃木材を均一サ
イズの砕片まで安全且つ経済的に一貫処理できる細分化
方法を提供することを目的としている。本発明の他の目
的は、廃木材の細分化を短時間且つ安い費用で実現する
経済的な細分化装置を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係る細分化方法は、最終処理した砕片を払
い出しするまでの全工程を一連のシステムで一貫処理す
る方法であり、廃木材を低速ローラに送り込み、これら
を低速ローラのロール対で圧縮破砕によって粗砕し、つ
いで中速ローラによって短寸片や砕片に中砕または粉砕
するとともに、中速ローラの前または後において混在す
る異物を除去する。この明細書において、「廃木材」と
は、家屋解体で発生する廃板柱や板材、ビル建設時の廃
材、パレット、梱包木箱、間伐材や風倒木などを意味
し、実質的に板材と同様に破砕処理できる無機質建材や
プラスチック材なども包含する。また、ローラに関し
て、「低速、中速、高速」とは、通常の使用状態におい
てローラごとに回転速度に差があることを意味し、特定
の回転速度または特殊な使用状態における回転速度を意
味するものでない。

【０００７】 前記の細分化方法に対応する装置は、廃
木材の送り込み手段と、適宜の間隔をおいて対向回転す
るロール対の周面に歯を突設した低速ローラと、半径方
向に突出する剪断刃を有するロール対について一方のロ
ールの剪断刃が他方のロールのそれと垂直面で交差する
ように適宜の間隔をおいて異なる周速で対向回転する中
速ローラと、破砕処理物の払い出し手段とを順次配置す
るとともに、中速ローラの前または後に異物除去手段を
備えている。各ローラのロール周面に関して、「歯」と
は押圧による圧縮機能が高い凸状体を意味し、「刃」と
は主として切断機能を有する凸状体を意味している。

【０００８】 この細分化装置では、低速ローラにおい
て、その周面に沿って回転方向に向けて突出する長寸歯
を有する環状歯列と、半径方向に突出する短寸歯を有す
る環状歯列とを軸方向に交互に配列し、一方のロールの
長寸歯列が他方のロールの短寸歯列と対面するように配
置すると好ましい。且つ中速ローラにおいて、半径方向
に突出する剪断刃はロール周面に沿って等間隔に設けた
環状刃列からなり、該環状刃列を軸方向に等間隔で配置
するとともに、両ロールの剪断刃列を軸方向に適宜の隙
間を隔てて食い違い状に配列し且つ異なる周速で反対方
向に回転させると好ましい。

【０００９】 この細分化装置において、いわゆる中速
ローラが仕上げ破砕機に相当する刃丈、刃厚、円周およ
び軸方向のピッチなどを有していてもよい。この中速ロ
ーラの高速回転により、パレットや梱包木箱などの薄板
と細木からなる廃木材であれば、これらをチップ状の砕
片に粉砕することができる。

【００１０】 本発明に係る細分化方法として、廃木材
を低速ローラに送り込み、これらを低速ローラのロール
対で圧縮破砕によって粗砕し、ついで中速ローラによっ
て長さ１０ｃｍ程度の短寸片に中砕し、さらに短寸片を
チップ状の砕片まで粉砕するとともに、中速ローラの前
または後において混在する異物を除去してもよい。最終
処理物のチップ状の砕片には、長さ数ｃｍの角片からお
がくず状や粉状の微砕片までを包含し、おがくず状や粉
状の微砕片を効率良く得るために追加の処理ローラを付
設することもある。

【００１１】 この細分化方法に対応する装置は、廃木
材の送り込み手段と、適宜の間隔をおいて対向回転する
ロール対の周面に歯を突設した低速ローラと、半径方向
に突出する剪断刃を有するロール対について一方のロー
ルの剪断刃が他方のロールのそれと垂直面で交差するよ
うに適宜の間隔をおいて異なる周速で対向回転する中速
ローラと、処理物をチップ状の砕片に粉砕する仕上げ破
砕機と、破砕処理物の払い出し手段とを順次配置すると
ともに、中速ローラの前または後に異物除去手段を備え
ている。この細分化装置は、廃木材をチップ状の砕片に
粉砕して送り出す。

【００１２】 この細分化方法に対応する装置では、低
速ローラおよび中速ローラは前記の装置と実質的に同じ
であればよい。この装置において、高速ローラは、半径
方向に突出する剪断刃はロール周面に沿って等間隔に設
けた環状刃列からなり、該環状刃列を軸方向に等間隔で
配置するとともに、両ロールの剪断刃列を軸方向に適宜
の隙間を隔てて食い違い状に配列し且つ異なる周速で反
対方向に回転させ、剪断刃列の軸方向隙間は中速ローラ
のそれより狭くすると好ましい。

【００１３】 いずれの細分化装置においても、廃木材
の送り込み手段は、起伏式ベルトコンベア、傾斜角度変
更可能な起伏式ホッパまたは固定式のホッパなどの公知
の手段である。起伏式または固定式のホッパの場合に
は、ホッパに起振装置などを併用してもよい。

【００１４】 いずれの細分化装置においても、異物除
去手段は例えば磁選機であり、該磁選機は上下走行のベ
ルトコンベア間に強力磁石を内蔵し、下方走行のベルト
で吸着した鉄片を下方走行端で落下させる。また、アル
ミなどの非磁性体の異物を除去するには、例えば、高速
回転する磁石の近傍を通過する際に、混在金属片に発生
する渦電流に伴う磁界により、この金属片が回転磁石に
反発して飛び去る様な除去手段を利用すればよい。さら
に、石やコンクリート塊などの異物の除去には、振動ス
クリーンを用いても、風力によって軽い板片を遠くに飛
ばし且つ石などの重い異物を手前に落下させる風力式分
別装置を用いても、または水に浮かせて重い異物を分離
する手段を使用してもよい。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は、本発明に係る細分化装置
における各構成要素の配置関係の一例を示す。図１に示
す細分化装置１では、走行履帯１２を有する自走台車１
１の上にフレーム１４を搭載し、該フレームには、前方
に突出する廃木材の送り込み手段２を取り付け、この手
段として例えば角度調整可能な起伏ホッパ２１を用い
る。

【００１６】 細分化装置１において、フレーム１４
は、例えば、隣接する前方および後方破砕室１５，１６
からなる。前方破砕室１５には、低速ローラ３と、その
下方に中速ローラ４とを回転自在に収納する。中継搬送
装置５は、前方破砕室１５の下部開口の下方から後方破
砕室１６の上方まで走行し、該コンベアの先端部には異
物除去手段６を設置し、この手段は例えば磁選機６１お
よび異物排出路１７からなる。

【００１７】 後方破砕室１６は、中継搬送装置５の先
端位置で開口する。後方破砕室１６には仕上げ破砕機７
を収納し、該仕上げ破砕機は例えば高速ローラ７０（図
７）である。後方破砕室１６の下部開口には、払い出し
手段８を設置し、この手段は例えばフレーム１４の後壁
から後方に突出する払い出しコンベア８１である。一
方、自走台車１１上において、フレーム１４の前方に機
械室１３を搭載している。

【００１８】 細分化装置１について、まず廃木材Ａを
起伏ホッパ２１のような送り込み手段２に投入して、低
速ローラ３に送り込む。低速ローラ３のロール間で廃木
材Ａを圧縮破砕によって粗砕し、付着した異物を廃木材
Ａから分離する。ここで粗く解きほぐされた板片Ｂを中
速ローラ４に送り、該中速ローラで長さ１０ｃｍ程度の
短寸片に中砕する。この断片化された短寸片Ｃは、中継
搬送装置５によって仕上げ破砕機７へ送り込み、その途
中で磁選機６１により混在する鉄屑Ｆを吸着除去し、異
物排出路１７から外部へ排出する。異物を除去した短寸
片Ｄを仕上げ破砕機７でチップ状に粉砕するとともに、
最終製品の砕片Ｅを払い出しコンベア８１で後方に排出
する。

【００１９】 細分化装置１について、図示しないけれ
ども、図１の自走式の代りに定置型としてもよい。この
細分化装置は、図１のように全構成要素をフレームに一
体的に組み込んでも、図９に例示するように各構成要素
の全部または一部を分離し、これらを連続的に配置して
もよい。図９に示す細分化ユニット９では、廃木材の送
り込み手段から中速ローラまでを一体化している。

【００２０】 この細分化装置において、図９のように
中継搬送装置５と仕上げ破砕機７を省いて２段階で破砕
処理する際に、中速ローラ４からの短寸片を直接コンベ
アで払い出すような配置にしてもよい。この場合には、
異物除去手段６である磁選機６１などは、前記の払い出
しコンベアの途中に設置するかまたは低速ローラ３と中
速ローラ４との間に設置すればよい。また、この細分化
装置では、同様に２段階で破砕処理する際に、低速ロー
ラ３からの板片Ｂから異物除去手段６で異物を除去した
後に、中速ローラ４が仕上げ破砕機に相当する刃丈、刃
厚、円周および軸方向のピッチなどを有していてもよ
い。この中速ローラの高速回転により、パレットや梱包
木箱などの薄板と細木からなる廃木材であれば、これら
ををチップ状の砕片に粉砕することが可能である。

【００２１】 次に、細分化装置１の各構成要素につい
て具体的に説明する。図１において、廃木材の送り込み
手段２は、図示のような角度調整可能な起伏ホッパ２１
とは別に固定ホッパでもよく、廃木材をスムースに送り
込むために、このホッパに起振機（図示しない）を装着
してもよい。この送り込み手段としてベルトコンベア
（図示しない）などを用いてもよい。起伏ホッパ２１の
起伏機構は、図示しないけれども油圧シリンダ式、ウイ
ンチ式またはモータ直動式でも、軽量の場合は手動操作
式などでもよく、該ホッパはブレーキでロックしたり、
ピン挿入またはロッドとターンバックルなど適宜の手段
でロックすればよい。

【００２２】 低速ローラ３について、図３と図４に示
すように、その基本形態では、適宜の間隔をおいて平行
配置し且つ対向回転するロール対３１，３１の周面３
２，３２に多数の歯を突設している。ロール対３１，３
１の間隔は、太い柱材でも送り込み可能なように手動ま
たは機械的に調整可能に設定してもよい。低速ローラ３
では、供給された廃木材に強い押圧力を作用させ、廃木
材を圧縮破砕して繊維を解きほぐし、付着した異物を遊
離させる。このため、低速ローラ３における各ロール周
面３２には、回転方向に向けて接線方向に突出する長寸
歯３３を有する環状歯列と、半径方向に突出する短寸歯
３４を有する環状歯列とを軸方向に交互に配列し、一方
のロール３１の長寸歯列が他方のロール３１の短寸歯列
と対面するように配置すると好ましい。

【００２３】 ロール対３１，３１の回転により、供給
された廃木材を両ロール間の狭い隙間を通して強制的に
下方に送り出す。その通過過程において、短寸歯３４
は、一般に廃木材に食い込んでこれを下方に送るととも
に、押圧によって圧縮破砕と切断を行って粗砕するとと
もに付着異物を遊離し、一方、長寸歯３３はその先端部
が食い込んで木目方向に廃木材に割れ目を発生させ、圧
縮破砕を助長する役割を果たす。

【００２４】 中速ローラ４は、図５と図６に示すよう
に、基本的には、ロール周面４２から半径方向に突出す
る剪断刃４３，４４を有するロール対４１，４１を備え
る。各ロール周面４２には、剪断刃４３または４４を適
宜の間隔をおいて配列し、一方のロール４１の剪断刃４
３が他方のロール４１の剪断刃４４と垂直面で先端交差
するように配置し、ロール４１，４１を異なる周速で反
対方向に回転させる。低速ローラで粗砕した板片を長さ
約１０ｃｍ程度の均一な短寸片に中砕するには、多数本
の剪断刃４３，４４をロール周面に沿って等間隔に設け
た環状刃列からなり、該環状刃列を軸方向に等間隔で配
置するような規則的な構成にすると好ましい。

【００２５】 両ロール４１，４１の剪断刃４３，４４
は、同一の平面形状にする必要はなく、図１１に例示す
るように、一方を柱状の突出刃とし且つ他方を側面から
見て回転方向に前傾する台形刃にすると好ましい。図１
２に示すように、刃丈の高い歯車状などの形態を任意に
組み合わせてもよい。破砕困難な金属片などの混在異物
がそのまま通過できるように、剪断刃４３，４４の円周
方向のピッチおよび対向剪断刃の軸方向隙間は、それぞ
れ１０ｍｍ程度の間隔であると好ましい。

【００２６】 両ロール４１，４１では、板片を効果的
に折り曲げて中砕できるように、両ローラの剪断刃が垂
直面で交差する個所において、一方のロール周速が他方
よりも高速走行するように設定すると好ましい。この周
速差は、剪断刃４３，４４の刃厚と円周方向のピッチに
応じて定まり、例えば約１：２またはそれ以上の大きい
周速差にする。両ロール４１，４１は、その直径を同じ
にする必要はなく、両ローラの周速差の比率が前記の関
係になるように、適宜の寸法に定めることができる。

【００２７】 中速ローラ４では、一方のロール４１の
隣接剪断刃４３，４３間に他方のロール４１の剪断刃４
４が入り込み、両剪断刃が異なる周速で回転する。これ
により、ロール４１，４１間に噛み込んだ長寸の板片
を、一方の剪断刃で引っ掛けてから対向側の剪断刃で折
り曲げ、この板片を２〜３個の短寸片に切断して下方に
送り出すことができる。したがって、剪断刃４３，４４
の肉厚および円周方向のピッチは、得られる短寸片の長
さに関係し、該ピッチについては、目標とする短寸片の
最大長さの約２倍以下に定めることが望ましい。

【００２８】 中継搬送装置５は、図１の細分化装置１
の場合には、全体を自走台車１１上に設置して、中速ロ
ーラ４と仕上げ破砕機７との距離が十分に採れずに急傾
斜で中継する必要があるため、両端部の駆動ロールと従
動ロール間にチェーンを張設し、該チェーンとしてスベ
リ防止の突起または羽根板を取り付けた形態のチェーン
コンベアを採用している。このチェーンは、搬送ベルト
の表面に同様の羽根板などを取り付けたスベリ防止機能
付きベルトコンベアなどでもよい。図示しないけれど
も、各構成の全部または一部を細分化ユニットにして連
続的に配置するような構成にすると、スペースの制約が
解消するので、中継搬送装置として汎用の長尺ベルトコ
ンベアを用い、十分な距離を隔てて緩い傾斜で中継する
ことができる。

【００２９】 異物除去手段６で除去可能な異物は、建
造物や工作物の解体廃材の場合に、投入前に除去できな
かった釘，ボルト，かすがい，金具類などの鉄片類が主
体であり、これらは磁石で吸着したり、非磁性の金属で
あれば電磁的な処理で除去できる。例えば、磁性の金属
片は、公知の磁選機６１および異物排出路１７とを図１
に示すように設置すれば容易に除去可能であり、該磁選
機は上下走行のベルトコンベア間に強力磁石を内蔵し、
下方走行のベルトで吸着した鉄片を下方走行端で落下さ
せ、これを排出路１７から除去する。

【００３０】 また、異物がアルミなどの非磁性の金属
片であれば、例えば、ドラム状ケースに収納されて高速
回転する磁石の近傍を通過する際に、この金属片に発生
する渦電流に伴う磁界により、この金属片が回転磁石に
反発して飛び去る公知技術を応用した除去装置（図示し
ない）を用いればよい。一方、石やコンクリート塊など
の除去には、例えば、風力を用いて軽い板片を遠くに飛
ばし且つ石などの重い異物を手前に落下させる公知の風
力式分別装置（図示しない）を用いればよい。異物除去
手段６は、中速ローラ４の後に設置すると、仕上げ破砕
機７の破砕刃に負担が掛からずに損耗を防ぎ、中速ロー
ラ４の前に設置すると、中速ローラ４の破砕刃にも負担
が掛からないので経済的である。

【００３１】 仕上げ破砕機７は、最終目的のサイズの
砕片まで粉砕できる態様の破砕機でよく、図１に例示す
るように、中速ローラ４と実質的に類似する高速ローラ
７０であると好ましい。高速ローラ７０は、最終目的の
大きさまで粉砕できるように、ロール７１の剪断刃は、
その刃丈と刃の厚さおよび円周方向と軸方向それぞれの
ピッチを中速ローラ４のそれよりも小さくする。高速ロ
ーラ７０では、一方のロール７１の剪断刃と他方のロー
ル７１の剪断刃との側面隙間をより小さくし、両ローラ
がほぼ接して垂直面で交差するようにする。

【００３２】 高速ローラ７０は、図７および図８に示
すように、適宜の間隔をおいて平行配置したロール対７
１，７１を有し、各ローラには半径方向に突出する剪断
刃７３，７４を周面７２に沿って等間隔で配置した環状
刃列を軸方向に等間隔で配置する。両ローラの互いの剪
断刃列は食い違い状に配列し且つ互いの刃先側面を接す
るとともに、両ローラをそれぞれ異なる周速で反対方向
に回転させ、両ローラの周速差は約１：２またはそれ以
上とする。仕上げ破砕機７が高速ローラ７０である場
合、ローラ回転速度を中速ローラ４の場合よりかなり高
速にする方が衝撃効果も加わってより効果的な粉砕を行
える。

【００３３】 払い出し手段８は、送り出された最終処
理物Ｅを貯蔵所または輸送トラック上に搬送払い出す手
段であり、図１に示す払い出し手段８は通常のベルトコ
ンベアを用いる払い出しコンベア８１である。払い出し
コンベア８１は、他の現場へのトラック輸送の便を配慮
し、起伏機構（図示しない）を備え、輸送時は水平に倒
してフレーム１４の下方に収納可能であると好ましく、
または中間部にヒンジ機構を備え、その中間部で折りた
たんで固定する方式であってもよい。

【００３４】

【実施例】次に、図面に基づいて本発明の実施例を説明
するが、本発明は実施例に限定されるものではない。図
１は、本発明に係る細分化装置１の全体構成の概略を示
す。細分化装置１は、自走台車１１の走行履帯１２の上
方にフレーム１４およびその近傍に機械室１３を搭載
し、作業現場内を自力で移動可能である。ほぼ直方体形
のフレーム１４内には、中継搬送装置５を介して隣接す
る前方および後方破砕室１５，１６を配置する。

【００３５】 前方破砕室１５には、室上方にロール３
１，３１（図３）を有する低速ローラ３と、その斜め後
方にロール４１，４１（図３）を有する中速ローラ４と
を回転自在に収納する。廃木材の送り込み手段２として
角度調整可能な起伏ホッパ２１を備え、該ホッパを前方
破砕室１５の前方壁の開口から前方に突出させる。中継
搬送装置５は、前方破砕室１５の下部開口と対抗する水
平部と、該水平部の前端部から斜め上向きに設置する傾
斜部とを有し、コンベアの傾斜部の先端部の近傍におい
て、異物除去手段６として磁選機６１および異物排出路
１７を設置する。

【００３６】 フレーム１４の後方破砕室１６は、中継
搬送装置５の先端部の位置で開口する。後方破砕室１６
には、仕上げ破砕機７として、ロール７１，７１を有す
る高速ローラ７０（図７）を回転自在に収納する。後方
破砕室１６の下部開口には、払い出し手段８として払い
出しコンベア８１を設置し、該コンベアはその前方部が
フレーム１４の後壁から後方に突出する。一方、機械室
１３を自走台車１１上のフレーム１４の前方に搭載し、
該機械室の中に前記各装置の駆動源であるエンジン駆動
の発電機や油圧ポンプならびに制御機器など（図示しな
い）を設置している。

【００３７】 図１に示す細分化装置１の各構成部分に
ついて詳細に説明すると、起伏ホッパ２１は廃木材の送
り込み手段であり、フレーム１４の前壁から前方に向か
って斜め上方へ突出する。起伏ホッパ２１は、平坦な底
板とその両脇に側板を有する滑り台に似た形状であり、
その基部に起伏装置（図示しない）を備える。起伏ホッ
パ２１は、装置１の稼働時に、破砕対象物とその状況に
合わせてスムーズに供給可能なように任意の角度に調整
可能であり、輸送時には波線で図示するように水平に倒
して機械室１３の上方部に固定できる。

【００３８】 図２から図４には細分化装置１の構成要
素を示す。図２は低速ローラ３および中速ローラ４を収
納した前方破砕室１５の側面を示し、図４はその平面を
示す。図３は図２と同様の側面であって、図４のＸ−Ｘ
線に沿って切断している。

【００３９】 前方破砕室１５内の低速ローラ３は、適
宜の間隔をおいて平行配置し且つ対向回転するロール対
３１，３１を備える。図１０から明らかなように、各ロ
ール周面３２には、回転方向に向けて接線方向に突出す
る長寸歯３３を周面に沿って等間隔に並べた環状歯列
と、半径方向に突出する短寸歯３４を周面に沿って等間
隔に並べた環状歯列とを軸方向に交互に配列し、一方の
ロール３１の長寸歯列が他方のロール３１の短寸歯列と
対面するように配置する。ロール３１，３１には噛み合
い歯車３９，３９を固着し、さらに一方のロール３１の
軸端にスプロケット３７を取り付け、該スプロケットは
フレーム側壁に取り付けたモータ３５のスプロケットと
チェーン３６を介して連結することにより、両ロール３
１，３１を反対方向に回転する。ロール３１，３１は、
歯先端の回転軌跡円直径が約４０ｃｍであり、その回転
速度は約３０ｒｐｍの低速である。歯車３９，３９、ス
プロケット３７、チェーン３６，４６（ローラ４用）な
どは、適宜のチェーンガード１８で保護されている。

【００４０】 図５および図６には、中速ローラ４の平
面および側面の形状を例示している。中速ローラ４は、
適宜の間隔をおいて平行配置し且つ対向回転するロール
対４１，４１を備える。各ロール周面４２には、約４０
ｍｍ幅の剪断刃４３または４４を周面に沿って等間隔に
刻設した環状刃列と、約６０ｍｍ幅のスペーサとを軸方
向に交互に配列し、一方のロール４１の環状刃列が他方
のロール４１の環状刃列と垂直面で先端交差するように
配置する。ロール４１，４１には噛み合い歯車４９，４
９を固着し、両歯車の直径には約２倍差があり、両ロー
ルの周速差が約２倍になる。一方のロール４１の軸端に
スプロケット４７を取り付け、該スプロケットはフレー
ム側壁に取り付けたモータ４５のスプロケットとチェー
ン４６を介して連結することにより、両ロールは異なる
周速で反対方向に回転する。ロール４１，４１は、刃先
端の回転軌跡円直径が約２５ｃｍであり、その回転速度
は約５０〜１００ｒｐｍの中速である。

【００４１】 ロール４１，４１の環状刃列は、その刃
形について図１１に示すように、回転方向に向けて前傾
する台形刃４３と、矩形側面の柱状刃４４との組み合わ
せであると好ましい。両ロールの環状刃列は、図１２に
示すロール４１ａのように、平歯車形の剪断刃４３ａ，
４４ａであってもよい。両ロールの環状刃列は、図１１
に示すように異なる刃形の組み合わせでも、図１２に示
すように同じ刃形に統一してもよく、中砕すべき素材に
応じて種々の刃形を選定することが可能である。

【００４２】 ロール４１では、図６に示すように、中
間部に断面六角形部を有する軸４８に対して、中心に六
角形貫通穴を設けた環状刃列のディスクとスペーサとを
交互に嵌合して配列すればよい。この場合、一部の刃列
が損傷した際に、該当ディスクのみを交換できるので修
理コストが安く済む。また、異なる刃形のディスクと交
換可能であり、用途に応じて異なる刃形のロールに容易
に変更できて経済的である。軸４８は、その断面形状が
六角形のほかに四角形や五角形のような多角形であって
も、キー止めまたはスプラインなどの態様でもよい。ロ
ール４１として筒形ドラムに環状刃列を直接形成しても
よい。

【００４３】 中継搬送装置５は、中速ローラ４と高速
ローラ７０の間に斜めに設置され、中速ローラ４で中砕
された短寸片Ｃ（図１）を仕上げ破砕機７まで中継す
る。中継搬送装置５は、両端部の駆動ロールと従動ロー
ル間にチェーンを張設し、該チェーンに多数のスベリ防
止板を取り付けたチェーンコンベアである。中継搬送装
置５には、下方へ落下する短寸片Ｃを傾斜コンベアへ送
る下方コンベアを包含する。中継搬送装置５の先端部に
は、鉄片などの異物の除去手段として磁選機６１および
異物排出路１７を設置している。磁選機６１により、中
継搬送装置５で搬送中の短寸片に混在する鉄片などを吸
着し、これらを異物排出路１７に送り出して排出する。

【００４４】 図７と図８には、仕上げ破砕機７である
高速ローラ７０の平面および側面の形状を例示してい
る。仕上げ破砕機７は、適宜の間隔をおいて平行配置し
且つ対向回転するロール対７１，７１を備える。各ロー
ル周面７２には、約３０ｍｍ幅の剪断刃７３または７４
を周面に沿って等間隔に刻設した環状刃列と、約４０ｍ
ｍ以下の幅のスペーサとを軸方向に交互に配列し、一方
のロール７１の環状刃列が他方のロール７１の環状刃列
と約５ｍｍの間隔でほぼ接して垂直面で交差するように
配置する。ロール７１，７１には噛み合い歯車７９，７
９を固着し、両歯車の直径には約２倍差があり、両ロー
ラの周速差が約２倍になる。一方のロール７１の軸端に
スプロケット７７を取り付け、該スプロケットはフレー
ム側壁に取り付けたモータ７５のスプロケットとチェー
ン７６を介して連結することにより、両ロールは異なる
周速で反対方向に約５００〜８００ｒｐｍの高速回転を
する。

【００４５】 ロール７１，７１の下方にはスクリーン
１００を設け、該スクリーンは、ロールの刃先端の回転
軌跡円（直径約２５ｃｍ）より若干下方向に離れた位置
において、右側から水平に延びて左側のロール周面を覆
うように湾曲する。スクリーン１００は、送り出す砕片
の寸法を規制するために設置する。スクリーン１００を
通過できない砕片は、ロール７１，７１の回転によって
ロール背後からロール上方に戻され、再び破砕処理を受
けることになる。

【００４６】 ロール７１，７１の環状刃列は、中速ロ
ーラ４のそれとほぼ類似しているが、高速ローラ７０
は、中速ローラ４で中砕された短寸片をチップ状の砕片
に粉砕できるように、刃丈および刃の厚さを前述のよう
に中速ローラ４のそれより小さく設定する。ロール７１
の刃形は、図１３のような回転方向に向けて前傾する台
形刃７３，７４や図１４のような矩形側面の柱状刃７３
ａ，７４ａであってもよく、図１１や図１２に示すよう
な刃形態様であってもよい。両ロールの環状刃列は、図
１３や図１４に示すように同じ刃形に統一しても、図１
１に示すように異なる刃形の組み合わせでもよく、粉砕
すべき素材に応じて種々の刃形を選定することが可能で
ある。

【００４７】 ロール７１では、図８に示すように、中
間部に断面六角形部を有する軸７８に対して、中心に六
角形貫通穴を設けた環状刃列のディスクとスペーサとを
交互に嵌合して配列する。軸７８は、軸４８に関する前
記と同様の態様であり、ロール７１として筒形ドラムに
環状刃列を直接形成してもよい。

【００４８】 払い出しコンベア８１は、公知のベルト
コンベアであり、フレーム１４の後壁から斜め上方に向
かって後方に突出する。払い出しコンベア８１は、高速
ローラ７０で破砕処理されたチップ状の砕片を貯蔵所や
輸送トラックなどに搬出する。

【００４９】 図９に示す細分化ユニット９は、図１の
ような一体組み込み方式ではなく、いくつかのユニット
に分離し、各ユニットについてコンベアまたはシュート
などの中継手段を介して連続的に処理し、全体として一
貫的に処理できるように構成している。このような分離
方式は、廃木材の破砕対象物の種類と形状に応じて、各
段階での破砕処理の程度を変更し、異なる機能と性能の
機械に組み替えて砕木作業を行う必要がある場合に有利
である。

【００５０】 細分化ユニット９は、架台９１の上に内
部が破砕室であるフレーム９２を搭載し、該フレームの
上部開口部に、投入開口部を有する漏斗状の固定ホッパ
９３を取り付ける。フレーム９２内には、ホッパ９３の
底部開口と連通するように、低速ローラ９４のロール対
および中速ローラ９７のロール対を収納するとともに、
該フレームの側壁にロール対９４用の駆動モータ９５お
よびロール対９７用の駆動モータ９８を設置する。各駆
動モータとロールとは、駆動チェーン９６または９９で
連結され、各ロール対が反対方向に回転するように構成
する。

【００５１】 細分化ユニット９において、低速ローラ
９４は図１に示すローラ３と同じ構成であり、中速ロー
ラ９７は前記のローラ４または７０のいずれかと同じ構
成にすればよい。このため、ホッパ９３に投入された廃
木材は、低速ローラ９４のロール間で圧縮破砕によって
粗砕し、ついで中速ローラ９７によって短寸片またはチ
ップ状の砕片に破砕処理してから、下方の架台９１の方
へ送り出す。送り出した砕片などは、架台９１の下方中
央部に挿入配置したコンベア（図示しない）などの払い
出し手段で受け取り、次の処理装置へ中継するかまたは
貯蔵所などへ搬送すればよい。

【００５２】

【発明の効果】本発明に係る細分化方法では、従来のグ
ラインダ方式とは異なり、廃木材をまず低速ローラで圧
縮破砕によって粗砕し、ほぐした板片を中速ローラで短
寸片に中砕し、所望に応じてさらにチップ状の砕片に粉
砕する。本発明の細分化方法は、チップ状の砕片まで各
段階に分けて一貫的に処理する極めて合理的な方法であ
り、特に最初の低速ローラが低速回転であるため、板片
や異物が周囲に飛散する危険性がなく、安全且つ低騒音
で破砕作業を行うことができる。

【００５３】 本発明に係る細分化装置は、送り込み手
段、低速ローラ、中速ローラと払い出し手段を連続的に
配置するとともに、混在異物を除去する手段を備え、廃
木材を一貫処理して均一なチップ状の砕片まで粉砕し、
同時に異物も除去できる。これに対し、従来のグライン
ダでは、廃木材を一気に微砕片に破砕することが困難で
あり、しかも長さ１０ｃｍ以上の短寸片もかなりの比率
で残存し且つ異物もそのまま排出されるので、異物のな
い均一サイズの砕片にするには、別個の異物除去装置お
よび粉砕機で再処理する必要がある。

【００５４】 本発明の細分化装置は、廃木材を粗砕、
中砕、粉砕というように段階的に処理し、実に無理がな
く合理的であるので、この細分化装置は従来のグライン
ダ方式に比べて所要動力が少なく、全体の消費エネルギ
ーが約半分以下となって極めて効率的で省エネルギーに
なる。また、本発明の細分化装置は、最終段階の粉砕処
理の手前で混在異物を除去するので、仕上げ破砕機の剪
断刃を損傷することがなく、そのローラの保守費用を軽
減できる。

【００５５】 本発明の細分化装置では、ドラムが１０
００ｒｐｍ以上で回転するグラインダに比べて、低速ロ
ーラが約３０ｒｐｍ以下、中速ローラも約５０〜１００
ｒｐｍというように非常に低速である。このため、大き
な金属片のような破砕困難な異物が廃木材中に混在して
いた場合、従来のグラインダでは噛み込み衝撃によって
ドラムや刃を損傷することが多いのに対し、本発明の細
分化装置ではたとえ噛み込んでもロール対への衝撃が少
なく、歯や刃を損傷することが殆どない。また、本発明
の細分化装置について、負荷検知手段を別個に設置する
と、ロール対の停止または逆転という制御を行うことが
でき、重大損傷が起こる前に異物を取り除くことが可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る細分化装置の全体構成の一例を
概略的に示す側断面図である。

【図２】 低速および中速ローラを収納した前方破砕室
の側面図である。

【図３】 図２の前方破砕室について、図４のＸ−Ｘ線
に沿って切断した概略断面図である。

【図４】 図２の前方破砕室を上方から示す平面図であ
る。

【図５】 細分化装置における中速ローラを示す平面図
である。

【図６】 図５の中速ローラを概略的に示す側断面図で
ある。

【図７】 細分化装置における高速ローラの平面図であ
る。

【図８】 図７の高速ローラを概略的に示す側断面図で
ある。

【図９】 本発明の変形例である定置式の細分化ユニッ
トの側面図である。

【図１０】 低速ローラのロール対を示す拡大側面図で
ある。

【図１１】 中速ローラのロール対を示す拡大側面図で
ある。

【図１２】 中速ローラのロール対の変形例を示す拡大
側面図である。

【図１３】 高速ローラのロール対の変形例を示す拡大
側面図である。

【図１４】 高速ローラのロール対の別の変形例を示す
拡大側面図である。

【符号の説明】

１ 細分化装置 ２ 送り込み手段 ３ 低速ローラ ４ 中速ローラ ５ 中継搬送装置 ６ 異物除去手段 ７ 仕上げ破砕機 ８ 払い出し手段 １１ 自走台車 １４ フレーム ３１，３１ ロール対 ３３ 長寸歯 ３４ 短寸歯 ４１，４１ ロール対 ４３ 剪断刃 ６１ 磁選機 ７０ 高速ローラ ７１，７１ ロール対

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D063 CC01 CC06 GA10 GC01 GC08 GC16 4D065 CA12 CB02 CC01 CC10 DD08 EB20 ED02 ED06 ED12 ED21 ED27 4D067 DD04 DD10 DD12 GA11 GB03 GB07

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 最終処理した砕片を払い出しするまでの
   全工程を一連のシステムで一貫処理する方法であって、
   廃木材を低速ローラに送り込み、これらを低速ローラの
   ロール対で圧縮破砕によって粗砕し、ついで中速ローラ
   によって短寸片や砕片に中砕または粉砕するとともに、
   中速ローラの前または後において混在する異物を除去す
   る細分化方法。
2. 【請求項２】 最終処理した砕片を払い出しするまでの
   全工程を一連のシステムで一貫処理する方法であって、
   廃木材を低速ローラに送り込み、これらを低速ローラの
   ロール対で圧縮破砕によって粗砕し、ついで中速ローラ
   によって長さ１０ｃｍ程度の短寸片に中砕し、さらに短
   寸片をチップ状の砕片まで粉砕するとともに、中速ロー
   ラの前または後において混在する異物を除去する細分化
   方法。
3. 【請求項３】 廃木材の送り込み手段と、適宜の間隔を
   おいて対向回転するロール対の周面に歯を突設した低速
   ローラと、半径方向に突出する剪断刃を有するロール対
   について一方のロールの剪断刃が他方のロールのそれと
   垂直面で交差するように適宜の間隔をおいて異なる周速
   で対向回転する中速ローラと、破砕処理物の払い出し手
   段とを順次配置するとともに、中速ローラの前または後
   に異物除去手段を備え、廃木材をチップ状の砕片に粉砕
   して送り出し可能な細分化装置。
4. 【請求項４】 廃木材の送り込み手段と、適宜の間隔を
   おいて対向回転するロール対を有する低速ローラと、適
   宜の間隔をおいて異なる周速で対向回転するロール対を
   有する中速ローラと、処理物の払い出し手段とを順次配
   置するとともに、中速ローラの前または後に異物除去手
   段を備え、前記低速ローラにおいて、その周面に沿って
   回転方向に向けて突出する長寸歯を有する環状歯列と、
   半径方向に突出する短寸歯を有する環状歯列とを軸方向
   に交互に配列し、一方のロールの長寸歯列が他方のロー
   ルの短寸歯列と対面するように配置し、前記中速ローラ
   において、半径方向に突出する剪断刃はロール周面に沿
   って等間隔に設けた環状刃列からなり、該環状刃列を軸
   方向に等間隔で配置するとともに、両ロールの剪断刃列
   を軸方向に適宜の隙間を隔てて食い違い状に配列し且つ
   異なる周速で反対方向に回転しており、廃木材をチップ
   状の砕片に粉砕して送り出し可能な細分化装置。
5. 【請求項５】 中速ローラが仕上げ破砕機に相当する刃
   丈、刃厚、円周および軸方向のピッチなどを有し、中速
   ローラの高速回転によってパレットや梱包木箱などの薄
   板と細木からなる廃木材をチップ状の砕片に粉砕する請
   求項３または４記載の装置。
6. 【請求項６】 廃木材の送り込み手段と、適宜の間隔を
   おいて対向回転するロール対の周面に歯を突設した低速
   ローラと、半径方向に突出する剪断刃を有するロール対
   について一方のロールの剪断刃が他方のロールのそれと
   垂直面で交差するように適宜の間隔をおいて異なる周速
   で対向回転する中速ローラと、処理物をチップ状の砕片
   に粉砕する仕上げ破砕機と、破砕処理物の払い出し手段
   とを順次配置するとともに、中速ローラの前または後に
   異物除去手段を備え、廃木材をチップ状の砕片に粉砕し
   て送り出す細分化装置。
7. 【請求項７】 廃木材の送り込み手段と、適宜の間隔を
   おいて対向回転するロール対を有する低速ローラと、適
   宜の間隔をおいて異なる周速で対向回転するロール対を
   有する中速ローラと、処理物をチップ状の砕片に粉砕す
   る高速ローラと、処理物の払い出し手段とを順次配置す
   るとともに、中速ローラの前または後に異物除去手段を
   備え、前記低速ローラにおいて、その周面に沿って回転
   方向に向けて突出する長寸歯を有する環状歯列と、半径
   方向に突出する短寸歯を有する環状歯列とを軸方向に交
   互に配列し、一方のロールの長寸歯列が他方のロールの
   短寸歯列と対面するように配置し、前記中速ローラおよ
   び高速ローラにおいて、半径方向に突出する剪断刃はロ
   ール周面に沿って等間隔に設けた環状刃列からなり、該
   環状刃列を軸方向に等間隔で配置するとともに、両ロー
   ルの剪断刃列が軸方向に適宜の隙間を隔てて食い違い状
   に配列し且つ異なる周速で反対方向に回転しており、廃
   木材をチップ状の砕片に粉砕して送り出す細分化装置。
8. 【請求項８】 廃木材の送り込み手段が、起伏式ベルト
   コンベア、傾斜角度変更可能な起伏式ホッパまたは固定
   式ホッパである請求項３、４、６または７のいずれかに
   記載の装置。
9. 【請求項９】 異物除去手段が磁選機であり、該磁選機
   は上下走行のベルトコンベア間に強力磁石を内蔵し、下
   方走行のベルトで吸着した鉄片を下方走行端で落下させ
   る請求項３、４、６または７のいずれかに記載の装置。