JP2005052725A - 破砕機 - Google Patents

Abstract

【課題】木質系被破砕物を、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく粉砕できる、破砕機を提供する。
【解決手段】２本の回転軸２０周囲の破砕刃４０により、破砕されながら、案内路１０内をその先端まで搬送された木質系被破砕物を、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に起立させて備えられた篩板１００の内側表面に、回転軸２０と共に回転する破砕刃４０の搬送力を利用して、強く押し突ける。そして、その木質系被破砕物を、篩板１００表面に並べて設けられた複数の各貫通穴１０２内に強く押し込んで、その複数の各貫通穴１０２を通して、篩板１００外側に押し出す。そして、その木質系被破砕物を、篩板１００表面に並ぶ複数の各貫通穴１０２の内周縁等により、その繊維をさらに細かく剪断して、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕する。
【選択図】図２

Description

本発明は、間伐材、枝打材、剪定材等の伐採作業や木工所等において排出される木材チップ、廃屋の解体作業等において排出される廃材などの木質系被破砕物を、粉末状又はそれに近い状態にまで細かく破砕する破砕機に関する。

本発明者は、既に、特開２０００−２６２９１３号公報に記載されたような、破砕機を開発し、該破砕機は、現在、上記間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を破砕するのに、主として用いられている。
この破砕機においては、図４に示されたように、間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を搬送する横方向を向く筒状の案内路１０が設けられて、その案内路１０内の長手方向に、２本の回転軸２０が平行に横に並べて備えられている。２本の各回転軸２０の周囲には、破砕チップ５０が付設された帯状の破砕刃４０が互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられている。そして、その２本の回転軸２０を、該２本の各回転軸２０の周囲に巻き付けられた破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に同期回転させた場合に、その２本の各回転軸２０周囲のスパイラル状に巻き付けられた破砕刃４０やそれに付設された破砕チップ５０が、２本の回転軸２０の内側間で互いに隙間少なく噛み合いながら回転するように構成されている。
この破砕機によれば、案内路１０内に支持された２本の回転軸２０を破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に同期回転させながら、案内路１０の後部外側に設けられたホッパー（図示せず）に、間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を投入することにより、その被破砕物を案内路１０内後部に送り込むことができる。そして、その被破砕物を、案内路１０内で回転軸２０と共に回転する回転軸周囲の破砕刃４０により、回転軸２０の周囲を回転させながら案内路１０内をその先方に搬送できる。その際には、被破砕物を、２本の回転軸２０の内側間で互いに隙間少なく噛み合いながら回転する破砕刃４０や破砕チップ５０の間の微小間隙に押入して、その微小間隙を通過させることができる。そして、その被破砕物を破砕刃４０や破砕チップ５０により細かく破砕できる。破砕刃４０や破砕チップ５０により細かく破砕されながら案内路１０先端まで達した被破砕物は、回転軸２０と共に回転する破砕刃４０の搬送力を利用して、案内路１０先端に設けられた被破砕物の搬出口１８を通して、案内路１０下方の被破砕物の収容ボックス（図示せず）等に搬出して、回収できる。
特開２０００−２６２９１３号公報

上記破砕機により細かく粉砕された間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物は、埋土の代用品や堆肥等に利用される外に、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用される技術が、近年開発され、木質系廃棄物のリサイクル事業として、有望視されている。
ところで、上記間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、生分解性プラスチック原料として、二次利用するには、その被破砕物を、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく粉砕する必要がある。

しかしながら、上記破砕機を用いて、間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を破砕した場合には、その木質系被破砕物を、ある程度までは、細かく粉砕できるが、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく粉砕することができなかった。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまでむらなく均一に細かく粉砕できる、破砕機を提供しようとするものである。

このような目的を達成するために、本発明の破砕機は、帯状の破砕刃がその後端からその先端に向けて互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられた２本の回転軸が、被破砕物を搬送する案内路内に、平行に横に並べて備えられて、その案内路内後部に投入された被破砕物が、前記２本の回転軸と共に破砕刃の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に噛み合いながら同期回転する回転軸周囲の破砕刃により、破砕されながら、案内路内をその先方に搬送される構造の破砕機において、
前記案内路先端の被破砕物の搬出口に、複数の貫通穴が表面に並べて設けられた篩板が、前記２本の回転軸とほぼ直交させて、２本の回転軸周囲の被破砕物の搬出口を塞ぐように起立させて備えられたことを特徴としている。

このような構成の破砕機においては、２本の回転軸と共に破砕刃の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に噛み合いながら同期回転する回転軸周囲の破砕刃により、破砕されながら、案内路内をその先端まで搬送された間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、案内路先端の被破砕物の搬出口にその搬出口を塞ぐように起立させて備えられた篩板の内側表面に、回転軸と共に回転する破砕刃の搬送力を利用して、強く押し突けることができる。そして、その篩板の内側表面に押し突けられた木質系被破砕物を、篩板表面に並べて設けられた複数の各貫通穴内に強く押し込んで、その複数の各貫通穴を通して、篩板外側に押し出すことができる。そして、その回転軸周囲の破砕刃により細かく粉砕された木質系被破砕物を、篩板表面に並ぶ複数の各貫通穴のナイフエッジ状に鋭く尖った内周縁等により、その繊維をさらに細かく剪断して、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕できる。そして、その粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕されて、複数の各貫通穴を通して、篩板外側に押し出される被破砕物を、篩板下方に設けられた被破砕物の収容ボックス等に搬出して、回収できる。

本発明の破砕機においては、前記篩板を、上板と下板とから構成して、その上板下端と下板上端とに、該上板下端と下板上端とを互いに接合させた状態において、前記被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸のそれぞれを挿通する挿通穴を形成するための、２つの切り欠きを並べて設けた構造とすると良い。
そうした場合には、その篩板を構成する上板と下板とを、案内路先端の被破砕物の搬出口に横に並んで突出する２本の回転軸周囲に、その上側と下側とから回転軸に対してほぼ垂直に起立させた状態で互いに接近させることができる。その際には、その上板下端と下板上端とに並べて設けられた２つの切り欠きにより形成される２つの挿通穴内側に、案内路先端の被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸のそれぞれを挿通できる。そして、その上板下端と下板上端との間に被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸を挟み込むようにして、その上板下端と下板上端とを、互いに接合させることができる。そして、その上板下端と下板上端とを互いに接合させてなる篩板を、案内路先端の被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸とほぼ直交させて、２本の回転軸周囲の案内路先端の被破砕物の搬出口に、その被破砕物の搬出口を塞ぐように起立させて備えることができる。それと共に、その上板下端と下板上端とを互いに接合させてなる篩板に形成された上記２つの挿通穴内側に、被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸のそれぞれを回転自在に挿通した状態とすることができる。

本発明の破砕機によれば、２本の回転軸周囲の破砕刃により、案内路内をその先端まで搬送された間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、案内路先端の被破砕物の搬出口に被破砕物の搬出口を塞ぐように起立させて備えられた篩板表面に並ぶ複数の各貫通穴内に強く押し込むことができる。そして、その回転軸周囲の破砕刃により繊維状又はそれに近い状態に粉砕された被破砕物を、篩板表面に並ぶ複数の各貫通穴のナイフエッジ状に鋭く尖った内周縁等により、その繊維をさらに細かく剪断して、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕できる。そして、その篩板表面に並ぶ複数の各貫通穴を通して、篩板外側に押し出される被破砕物を、生分解性プラスチック原料として二次利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく粉砕した状態とすることができる。

次に、本発明の実施の形態を図面に従い説明する。
図１ないし図３は本発明の破砕機の好適な実施の形態を示し、図１はその正面図、図２はその一部拡大破断平面図、図３はその篩板部分の拡大正面図である。以下に、この破砕機を説明する。

図において、１０は、間伐材、枝打材、剪定材、木材チップ等の木質系被破砕物を搬送するほぼ筒状をした横長の案内路である。案内路１０内側底部の長手方向には、後述の２本の回転軸２０の周囲にスパイラル状に巻き付けられた破砕刃４０の外側周囲の形状に倣って、２本の円弧状の溝（図示せず）が横に並んで連なっている。案内路１０上端の広く開口した開口部１２は、蓋体１４により開閉自在に覆われている。
案内路１０内の長手方向には、２本の回転軸２０が、所定の間隔をあけて平行に横に並べて回転自在に支持されている。
２本の各回転軸２０の周囲には、図２に示したように、帯状の破砕刃４０が、回転軸２０の後端からその先端に向けて互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられている。２本の各回転軸２０の周囲に巻き付けられた破砕刃４０は、その２本の各回転軸２０を破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に同期回転させた場合に、２本の回転軸２０の内側間で衝突せずに微小間隙をあけて互いに噛み合いながら回転するように、同じピッチで２本の各回転軸２０の周囲にスパイラル状に巻き付けられている。
２本の回転軸２０には、該２本の各回転軸２０を破砕刃４０の巻付け方向に同一速度で互いに逆方向に同期回転させる回転手段３０が連結されている。回転手段３０は、図１に示したように、電動モータ３２と該モータの出力軸に連結された２軸構造の歯車箱３４等から構成されている。
２本の回転軸２０の周囲に巻き付けられた破砕刃４０の外側縁の表側とその裏側とには、複数の破砕チップ５０が起立させて所定のピッチで並べて付設されている。複数の破砕チップ５０は、その２本の各回転軸２０を回転手段３０により破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に同期回転させた場合に、２本の回転軸２０の内側間でその近くを通過する他の破砕刃４０又は他の破砕チップ５０と衝突せずに微小間隙をあけて互いに噛み合いながら回転するように、その２本の回転軸２０の破砕刃４０の外側縁の表側とその裏側とに所定のピッチで並べて付設されている。
案内路１０の後部外側には、案内路１０内後部に被破砕物を送り込むためのホッパー６０の付いた筒状の被破砕物の搬入口１６が設けられている。案内路１０先端には、破砕刃４０からの搬送力を受けて、回転軸２０の周囲を回転しながら案内路１０内をその先端まで搬送された被破砕物を案内路１０先端からその外部に搬出するための被破砕物の搬出口１８が設けられている。そして、案内路１０内をその先端まで搬送された被破砕物を、案内路１０先端に設けられた被破砕物の搬出口１８を通して、案内路１０下方に設置された収容ボックス（図示せず）内等に搬出して、回収できるように構成されている。

以上の構成は、既述の図４に示した従来の破砕機と同様であるが、図の破砕機においては、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に、図３に示したような、複数の貫通穴１０２が表面に並べて設けられた篩板１００が、案内路１０先方に並んで突出する２本の回転軸２０とほぼ直交させて、２本の回転軸２０周囲の被破砕物の搬出口１８を塞ぐように起立させて備えられている。
篩板は、図３に示したように、上板１０４と下板１０６とから構成されている。上板１０４下端と下板１０６上端とには、該上板下端と下板上端とを互いに接合させた状態において、被破砕物の搬出口１８に突出する２本の回転軸２０のそれぞれを挿通する挿通穴を形成するための、２つの切り欠き１０８が並べて設けられている。そして、その起立した状態の上板１０４と下板１０６とが、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に横に平行に並んで突出する２本の回転軸２０周囲を、その上側と下側とから、挟み込んでいる。そして、その上板１０４下端と下板１０６上端とが互いに接合されている。それと共に、２本の回転軸２０が、その互いに接合された上板１０４下端と下板１０６上端とに並ぶ２つの切り欠き１０８により形成された２つの挿通穴内側のそれぞれに挿通されている。そして、その上板１０４下端と下板１０６上端とが互いに接合されてなる篩板１００が、図２に示したように、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に突出する２本の回転軸２０とほぼ直交させて、２本の回転軸２０周囲の案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に、その被破砕物の搬出口１８を塞ぐように起立させて備えられている。それと共に、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８に突出する２本の回転軸２０が、上板１０４下端と下板１０６上端とが互いに接合されてなる篩板１００に形成された上記挿通穴内側に回転自在に挿通されている。
上板１０４と下板１０６との表面には、その切り欠き１０８が設けられた箇所を避けて、円形状の複数の貫通穴１０２が、千鳥状に並べて設けられている。

図１ないし図３に示した破砕機は、以上のように構成されている。
次に、この破砕機の使用例並びにその作用を説明する。
回転手段３０の電動モータ３２を駆動させて、２軸構造をした歯車箱３４を回転させる。そして、その２軸構造の歯車箱３４の一方の出力軸に連結された一方の回転軸２０を該回転軸周囲の破砕刃４０の巻付け方向にゆっくりと回転させる。それと共に、その２軸構造の歯車箱３４の他方の出力軸に連結された他方の回転軸２０を、その一方の回転軸２０と同一速度で他方の回転軸２０周囲の破砕刃４０の巻き付け方向に同期回転させる。そして、２本の回転軸２０を互いに逆方向に同一速度で同期回転させる。
それと共に、ホッパー６０の付いた被破砕物の搬入口１６から間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、案内路１０内後部に送り込む。
すると、案内路１０内に支持された２本の回転軸２０の周囲に互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられた破砕チップ５０が付設された破砕刃４０が、２本の回転軸２０の内側間で衝突せずに互いに噛み合いながら破砕刃４０の巻き付け方向に回転する。そして、案内路１０内後部に送り込まれた、上記木質系被破砕物が、破砕刃４０の搬送力を受けて、回転軸２０の周囲を回転しながら案内路１０内をその先方に搬送される。そして、その案内路１０内をその先方に搬送される被破砕物が、２本の回転軸２０の内側間で隙間少なく互いに噛み合いながら回転する破砕刃４０や破砕チップ５０により、繊維状又はそれに近い状態に細かに粉砕される。

次いで、このようにして、２本の回転軸２０と共に破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に噛み合いながら同期回転する回転軸２０周囲の破砕刃４０や破砕チップ５０により、破砕されながら、案内路１０内をその先端まで搬送された間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物は、案内路１０先端の被破砕物の搬出口１８にその搬出口１８を塞ぐように起立させて備えられた篩板１００の内側表面に、回転軸２０と共に回転する破砕刃４０の搬送力を受けて、次々と強く押し突けられる。そして、その篩板１００の内側表面に押し突けられた木質系被破砕物が、篩板１００表面に並ぶ複数の小径の各貫通穴１０２内に強く押し込まれて、その複数の各貫通穴１０２を通して、次々と篩板１００外側に押し出される。そして、その回転軸２０周囲の破砕刃４０や破砕チップ５０により繊維状又はそれに近い状態に粉砕された木質系被破砕物が、篩板１００の表面に並ぶ複数の各貫通穴１０２のナイフエッジ状に鋭く尖った内周縁等により、その繊維がさらに細かく剪断されて、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕される。そして、その粉末状又はそれに近い状態にまで均一に細かく再粉砕された被破砕物が、篩板１００表面に並ぶ複数の各貫通穴１０２を通して、篩板１００外側に押し出されて、篩板１００下方に設けられた収容ボックス（図示せず）内等に次々と搬出されて、回収される。

この破砕機においては、その篩板１００の表面に並べて設ける複数の貫通穴１０２の内径を、広げたり狭めたりすることにより、その篩板１００の表面に並ぶ複数の各貫通穴１０２を通して、篩板１００外側に粉末状又はそれに近い状態にまで粉砕して押し出す被粉砕物の粒径を大小に調整することが可能である。
実験によれば、篩板１００の表面に並べて設ける複数の貫通穴１０２の内径は、１０〜２０ｍｍとするのが好適であり、そのようにすれば、その篩板１００表面に並ぶ複数の各貫通穴１０２を通して、篩板１００外側に押し出される被粉砕物を、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまで均一に確実に細かく粉砕できることが確認された。

本発明の破砕機は、帯状の破砕刃４０がその後端からその先端に向けて互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられた２本の回転軸２０が、被破砕物を搬送する案内路１０内に、平行に横に並べて備えられて、その案内路１０内後部に送り込まれた被破砕物が、２本の回転軸２０と共に破砕刃４０の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に噛み合いながら同期回転する回転軸２０周囲の破砕刃４０により、破砕されながら、案内路１０内をその先方に搬送される、破砕刃４０に破砕チップ５０が付設されていない構造の破砕機にも、利用可能である。

本発明の破砕機は、間伐材、枝打材、剪定材等の木質系被破砕物を、生分解性プラスチック原料として、二次的に有効利用可能な、粉末状又はそれに近い状態にまで細かく均一に粉砕するための、破砕機として、有効利用可能である。

本発明の破砕機の正面図である。 本発明の破砕機の一部破断拡大平面図である。 本発明の破砕機の篩部分の拡大正面図である。 従来の破砕機の一部破断拡大平面図である。

符号の説明

１０ 案内路
１６ 被破砕物の搬入口
１８ 被破砕物の搬出口
２０ 回転軸
３０ 回転手段
４０ 破砕刃
５０ 破砕チップ
６０ ホッパー
１００ 篩板
１０２ 貫通穴
１０４ 上板
１０６ 下板
１０８ 切り欠き

Claims (3)

1. 帯状の破砕刃がその後端からその先端に向けて互いに逆方向にスパイラル状に起立させて一体に巻き付けられた２本の回転軸が、被破砕物を搬送する案内路内に、平行に横に並べて備えられて、その案内路内後部に投入された被破砕物が、前記２本の回転軸と共に破砕刃の巻き付け方向に同一速度で互いに逆方向に噛み合いながら同期回転する回転軸周囲の破砕刃により、破砕されながら、案内路内をその先方に搬送される構造の破砕機において、
   前記案内路先端の被破砕物の搬出口に、複数の貫通穴が表面に並べて設けられた篩板が、前記２本の回転軸とほぼ直交させて、２本の回転軸周囲の被破砕物の搬出口を塞ぐように起立させて備えられたことを特徴とする破砕機。
2. 前記篩板が、上板と下板とから構成されて、その上板下端と下板上端とには、該上板下端と下板上端とを互いに接合させた状態において、前記被破砕物の搬出口に突出する２本の回転軸のそれぞれを挿通する挿通穴を形成するための、２つの切り欠きが並べて設けられたことを特徴とする請求項１記載の破砕機。
3. 前記篩板が、その表面に、直径が１０〜２０ｍｍの円形状の複数の貫通穴が千鳥状に並べて設けられたものであることを特徴とする請求項１又は２記載の破砕機。

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