JP2009142742A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】粉砕機へ被粉砕物を投入するホッパ内を外部から確実に視認できる粉砕装置を提供する。
【解決手段】上下に並行配置される一対の破砕ローラ２，２を回転させて被粉砕物Ｗ１を破砕ローラ２，２間で破砕する破砕機１と、破砕機１の斜め下方に設置されて横に並行配置される一対の粉砕ローラ６，６を回転させて破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２を粉砕ローラ６，６間で粉砕する粉砕機とを備えた粉砕装置において、破砕機１と粉砕機との間に破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２を受けて粉砕機へ投入するとともに破砕機１の排出口３ａと粉砕機の投入口７ａとを接続する閉空間Ａを形成するホッパ８と、ホッパ８に設けられて当該閉空間Ａ内を外部から視認することを可能とするのぞき窓９ａと、のぞき窓９ａのホッパ内面へ向けて気体を噴射する噴射機１０とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、樹木等の被粉砕物を粉砕する粉砕装置に関する。

一般に、樹木等の被粉砕物を粉砕機で粉砕するには、被粉砕物の大きさが大きすぎ、被粉砕物を直接粉砕機へ投入することができないため、これを粉砕機で粉砕可能な程度の大きさに細かく裁断する必要がある。

すなわち、通常、樹木等の被粉砕物を粉砕する工程には、まず、破砕機で樹木等の被粉砕物を細かく破砕し、この細かく破砕された被粉砕物を粉砕機に投入して被粉砕物を粉砕するようにしている。

したがって、被粉砕物の粉砕には、被粉砕物を細かく破砕する破砕機と、破砕された被粉砕物を粉砕する粉砕機の二つの機器が必要であり、従来の粉砕装置にあっては、破砕機で破砕した被粉砕物を搬送機で粉砕機まで搬送するようにしている（たとえば、特許文献１参照）。
特開２００５−３５０２０８号公報（図１）

上記した従来の粉砕装置では、細かく破砕された被粉砕物を粉砕機の真上から粉砕機へ投入するようになっており、詳しくは、粉砕機に備え付けのホッパ内に被粉砕物が投入されることになる。

そして、粉砕機は並列配置されて回転駆動される一対のローラを有しており、上述の如くホッパ内に投入された被粉砕物は、粉砕機の一対のローラ上に堆積して、各ローラの回転によって、順次、ローラ間に導かれて粉砕されることになるが、被粉砕物を粉砕機の真上から粉砕機へ投入するので、両ローラ上に被粉砕物が堆積し易く、被粉砕物がホッパ内でブリッジを形成してローラの回転によってもローラ間に導くことができず、被粉砕物の粉砕が不能となってしまう場合がある。

このようにブリッジが形成される場合には、速やかに被粉砕物のブリッジを崩せば、粉砕作業を継続することができるのであるが、ブリッジ以外の原因によって粉砕が不能となってしまう場合もあり、従来の粉砕装置では、破砕機と粉砕機との間は外部から隔離される閉空間となっており、窓も無く粉砕装置を分解しなければ外部から粉砕中のホッパ内の状況を確認することが出来ないため、粉砕不能の原因の特定が粉砕作業中に行えず、簡単に原因を特定することができない状況となっていた。

これに対して、ホッパ内を覗くことができる窓を設ける提案もなしうるが、単に窓を設けたとしても、樹木等の水分を多く含む被粉砕物を粉砕する粉砕装置にあっては、破砕時に水分が被粉砕物から飛んで窓に付着したり、外気温とホッパ内の温度差の影響により窓が曇ったり結露水が付着したりする場合があり、ホッパ内を外部から確認できない虞がある。

そこで、本発明は、上記した不具合を改善するために創案されたものであって、その目的とするところは、粉砕機へ被粉砕物を投入するホッパ内を外部から確実に視認できる粉砕装置を提供することである。

上記した目的を達成するため、本発明の課題解決手段は、上下に並行配置される一対の破砕ローラを回転させて被粉砕物を破砕ローラ間で破砕する破砕機と、破砕機の斜め下方に設置されて横に並行配置される一対の粉砕ローラを回転させて破砕機で破砕された被粉砕物を粉砕ローラ間で粉砕する粉砕機とを備えた粉砕装置において、破砕機と粉砕機との間に破砕機で破砕された被粉砕物を受けて粉砕機へ投入するとともに破砕機の排出口と粉砕機の投入口とを接続する閉空間を形成するホッパと、ホッパに設けられて当該閉空間内を外部から視認することを可能とするのぞき窓と、のぞき窓のホッパ内面へ向けて気体を噴射する噴射機とを備えたことを特徴とする。

本発明によれば、噴射機から気体を噴射すると、気体の噴射による勢いでのぞき窓のホッパ内面に付着した水滴等を吹き飛ばして、のぞき窓の曇りや水滴、汚れを除去できるようになっている。

このようにのぞき窓の曇りや水滴、汚れを外部から除去できるので、粉砕作業中であっても確実にホッパ内を外部から視認することが可能となり、被粉砕物のホッパ内における堆積、破砕機や粉砕機の異常を安全且つ簡単に確認することができるのである。

以下、図に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、一実施の形態における粉砕装置の概略側面断面図である。図２は、一実施の形態における粉砕装置の概略平面図である。

この一実施の形態における粉砕装置は、図１および図２に示すように、上下に並行配置される一対の破砕ローラ２，２を回転させて被粉砕物Ｗ１を破砕ローラ２，２間で破砕する破砕機１と、横に並行配置される一対の粉砕ローラ６，６を回転させて破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２を粉砕ローラ６，６間で粉砕する粉砕機５と、破砕機１と粉砕機５との間に破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２を受けて粉砕機５へ投入するとともに破砕機１の排出口３ａと粉砕機５の投入口７ａとを接続する閉空間Ａを形成するホッパ８と、ホッパ８に設けられて当該閉空間Ａ内を外部から視認することを可能とするのぞき窓９ａと、のぞき窓９ａのホッパ内面へ向けて気体を噴射する噴射機１０とを備えて構成されている。

そして、破砕機１と粉砕機５は、ともに、ベースＢ上に設置されており、また、破砕機１で破砕されて破砕機１から排出される被粉砕物Ｗ２を直接粉砕機５へ投入することが可能なように、粉砕機５は破砕機１の斜め下方に設置されている。

なお、破砕機１は、ベースＢに立設される脚Ｌ１上に取り付けた天板Ｐ１に載置され、粉砕機５は、ベースＢに立設される脚Ｌ２上に取り付けた天板Ｐ２に載置されて、それぞれベースＢに設置されているが、破砕機１および粉砕機５のベースＢへの設置は、上述の構成に限らず、枠体を用いてこれを行うようにしてもよいことは当然である。

詳しくは、破砕機１は、上下方向に沿って並行に配置される一対の破砕ローラ２，２と、破砕ローラ２，２を回転駆動するモータＭ１と、破砕ローラ２，２を回転自在に軸支するハウジング３と、ハウジング３の正面となる図１中右端側に設けた開口に連なり中間部で折り畳み可能な被粉砕物投入台４とを備えて構成されている。なお、被粉砕物投入台４が折り畳み可能とされているので、粉砕作業を行わないときには、これを折り畳んでおくことによって粉砕装置をコンパクトにすることができる。

破砕ローラ２，２は、ともに、軸２ａと、軸２ａの外周に軸方向に所定の間隔を持って複数並べて設けた破砕歯２ｂとを備え、垂直上下方向に沿って、かつ、回転軸が並行となるように配置されるとともに、一方の破砕ローラ２の破砕歯２ｂが他方の破砕ローラ２の破砕歯２ｂ，２ｂ間に入子式に入り込んで他方の破砕ローラ２の軸２ａの外周に臨むようにしてある。

また、図１中上方配置される破砕ローラ２は時計回りに、図１中下方配置される破砕ローラ２は反時計周りに、それぞれモータＭ１によって回転駆動され、被粉砕物Ｗ１を破砕ローラ２，２間に投入すると、上記入子式の破砕歯２ｂによって裁断されるとともに、いずれか一方の破砕ローラ２における破砕歯２ｂの外周といずれか他方の破砕ローラ２における軸２ａの外周との間で破砕されて、被粉砕物Ｗ１は破砕ローラ２，２間を通過後はチップ化された被粉砕物Ｗ２となる。

そして、この破砕機１に被粉砕物投入台４が設置される図１中右端側から被粉砕物Ｗ１を投入すると、被粉砕物Ｗ１は回転駆動される破砕ローラ２，２間に導かれて破砕され、破砕後のチップ状とされた被粉砕物Ｗ２は破砕機１の後方側となるハウジング３の図１中左端側に設けた矩形筒型の排出口３ａから排出されるようになっている。

このように、大きな被粉砕物Ｗ１は、粉砕機５で粉砕可能な程度のチップ状の被粉砕物Ｗ２にまで破砕機１で破砕されることになり、さらに、破砕機１の破砕ローラ２，２は本実施の形態の場合、上下に配置されているので被粉砕物Ｗ１を横方向から破砕機１に投入することが可能であるので、特に被粉砕物Ｗ１が長尺な樹木であっても、その投入作業が容易となる。

つづいて、粉砕機５は、横に沿って並行に配置される一対の粉砕ローラ６，６と、粉砕ローラ６，６を回転駆動するモータＭ２と、粉砕ローラ６，６を回転自在に軸支するハウジング７と備えて構成され、また、ハウジング７の図１中上端に設けた投入口７ａにはホッパ８の下端開口端が連なっており、ホッパ８上に落下した被粉砕物Ｗ２を粉砕機５の投入口７ａへと導くことができるようになっている。

そして、ホッパ８は、破砕機１の後方と粉砕機５の図１中上方を覆って閉空間Ａを形成しており、被粉砕物Ｗ２が破砕機１から粉砕機５へ到る間に外方へ飛散してしまうことを防止している。

このホッパ８は、破砕機１のハウジング３における排出口３ａの図１中下端と粉砕機５のハウジング７における投入口７ａの図１中右端となる破砕機側端とに架け渡されて被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜面８ａと、上記投入口７ａの図１中左端となる反破砕機側端から立ち上がり傾斜面８ａに対向するとともに傾斜面８ａとは反対側へ傾斜する対向面８ｂと、傾斜面８ａと対向面８ｂとを接続するとともに破砕機１の排出口３ａと粉砕機５の投入口７ａのそれぞれの左右端となる図２中上下端に架け渡される各側面８ｃ，８ｄと、排出口３ａの図１中上端と各側面８ｃ，８ｄとを接続する頂面８ｅと、側面８ｃにヒンジ結合されるとともに頂面８ｅと対向面８ｂと各側面８ｃ，８ｄで形成される開口部を開閉する扉９とを備えて構成され、扉９には、アクリル板やガラス板等の透明部材が嵌め込まれたのぞき窓９ａを備えている。

すなわち、このホッパ８にあっては、破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２がハウジング３の排出口３ａから排出されると、この被粉砕物Ｗ２を上記した傾斜面８ａで受け、被粉砕物Ｗ２は傾斜面８ａを滑り落ちてホッパ８の下端開口部に連なる粉砕機５の投入口７ａ内に投入するようになっている。

そして、扉９は、のぞき窓９ａを備えているので、外部からホッパ８内を視認することができ、ホッパ８内での被粉砕物Ｗ２の詰まりや破砕機１および粉砕機５の異常を簡単且つ安全に確認することができるとともに、扉９は開閉可能とされて閉空間Ａに外部からアクセス可能とされているので、扉９を開いてホッパ８内における被粉砕物Ｗ２の詰まりを解消したり、ホッパ８内を点検したりすることができる。

なお、ホッパ８の形状は任意であり、扉９を設けずのぞき窓９ａのみを設ける構成としてもよいが、扉９を設けることにより、ホッパ８内における被粉砕物Ｗ２の詰まりを解消したり、ホッパ８内を点検したりすることができる点で有利となる。

また、ホッパ８には、ホッパ８内における被粉砕物Ｗ２の堆積を検知するセンサ２０を設けてあり、このセンサ２０は、具体的には、ホッパ８の図２中上方の側面８ｃに設けた投光器２０ａと、ホッパ８の図２中下方の側面８ｄに設けた受光器２０ｂとを備えてなる光電センサとされて、ホッパ８内で被粉砕物Ｗ２が過剰に堆積すると、投光器２０ａからの光を受光器２０ｂ側で一定時間以上に亘って検知できなくなることをもってして、被粉砕物Ｗ２の堆積を検知するようになっている。

そして、このセンサ２０で被粉砕物Ｗ２がホッパ８内で過剰に堆積したことを検知した場合、図外の制御装置が、破砕機１および粉砕機５を停止したり、破砕機１を停止しつつ被粉砕物Ｗ２の詰まりを解消すべく粉砕機５の粉砕ローラ６，６を上記したところとは逆方向に回転させたり等の所定の処理を行うように設定されている。

つまり、ホッパ８内で被粉砕物Ｗ２が過剰に堆積するとこれを検知することができるので、自動的かあるいは作業員の手作業によるかは別として、被粉砕物Ｗ２のホッパ８内での堆積を速やかに解消することが可能である。

なお、センサ２０は、上記したところでは、光電センサとされているが、ホッパ８内での被粉砕物Ｗ２の堆積を検知することができれば、他のセンス原理を利用したセンサを用いることが可能である。

そして、扉９に設置されたのぞき窓９ａのホッパ内面に気体を噴射する噴射機１０が設けられており、この噴射機１０は、この場合、気体をのぞき窓９ａへ向けて噴射することが可能であってホッパ８の頂面８ｅの略中央に設置されるノズル１０ａと、ノズル１０ａへ気体を供給する空圧源たるコンプレッサ１０ｂと、ノズル１０ａとコンプレッサ１０ｂとを接続するホース１０ｃと、ホース１０ｃの途中に設けられてノース１０ｃにおけるノズル１０ａとコンプレッサ１０ｂの連通と遮断を選択可能な開閉弁１０ｄとを備えて構成され、開閉弁１０ｄは手動で切換操作できるようになっている。この場合、コンプレッサ１０ｂは、外気を吸込んで、ノズル１０ａに圧縮空気を供給しているが、気体の種類は任意である。

したがって、コンプレッサ１０ｂを駆動して開閉弁１０ｄを開くとノズル１０ａから気体を噴射すると、気体の噴射による勢いでのぞき窓９ａのホッパ内面に付着した水滴等を吹き飛ばして、のぞき窓９ａの曇りや水滴、汚れを除去できるようになっている。

このように、のぞき窓９ａの曇りや水滴、汚れを外部から除去できるので、粉砕作業中であっても確実にホッパ８内を外部から視認することが可能となり、被粉砕物Ｗ２のホッパ８内における堆積、破砕機１や粉砕機５の異常を安全且つ簡単に確認することができるのである。

なお、開閉弁１０ｄの操作にあたり、開閉弁１０ｄを遠隔操作可能としておくとよく、たとえば、被粉砕物投入台４の至近やホッパ８の至近に開閉弁１０ｄの操作を行うことができるコントローラを設置しておくと、作業者が開閉弁１０ｄの操作をし易くなる。

さらに、ノズル１０ａの取付位置は、この実施の形態の場合、被粉砕物Ｗ１の破砕および粉砕の邪魔にならない頂面８ｅの略中央とされているが、被粉砕物Ｗ１の破砕および粉砕の邪魔にならない位置であればその取付位置は任意である。また、のぞき窓９ａの上方側から気体を噴射するようにすると、重力に逆らわずに水滴等を除去できるので好ましく、また、噴射角はのぞき窓９ａに対して浅くするとのぞき窓９ａの面に対して気体の流れのはく離を抑制でき好ましい。

またさらに、噴射機１０は気体をのぞき窓９ａに付着した水滴等を除去できる程度の勢いで噴射できればよく、この限りにおいて、噴射機１０の構成は、任意である。

戻って、粉砕機５の粉砕ローラ６，６は、ともに、外周に粉砕歯を備えて、外周同士の隙間を０〜数ｍｍ程度に設定して水平横方向に沿って、かつ、回転軸が並行となるように配置されており、図１中左に配置される粉砕ローラ６は時計回りに、図１中右に配置される粉砕ローラ６は反時計周りに、それぞれモータＭ２によって回転駆動され、ホッパ８が設置される図１中上端側から破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２を投入すると、被粉砕物Ｗ２は回転駆動される粉砕ローラ６，６間に導かれて粉砕され、粉砕後のより細かい繊維状の被粉砕物Ｗ３がハウジング７の図１中下端に設けた排出口７ｂから排出されるようになっている。

この粉砕されて粉砕機５の下方から排出された被粉砕物Ｗ３は、粉砕機５のさらに下方に配置されてベースＢに設置されるコンベアＣによって、ベースＢ外へ搬送されるようになっている。

そして、本実施の形態における破砕機１では、図１中破砕ローラ２，２が垂直上下方向に沿って配置されるので、特に、長尺な被粉砕物Ｗ１の破砕機１への投入は水平横方向から行うことができ、その投入作業が非常に容易となるのであるが、厳密に破砕ローラ２，２を垂直上下方向に沿って配置せず、破砕ローラ２，２を垂直上下方向に対して少々傾きを持って上下に配置してもよく、粉砕機５にあっても、図１中粉砕ローラ６，６が水平横方向に沿って配置されるようになっているが、厳密に粉砕ローラ６，６を水平横方向に沿って配置せず、粉砕ローラ６，６を水平横方向に対して少々傾きを持って横に配置してもよい。

上述したところから理解できるように、本実施の形態における粉砕装置にあっては、大きな被粉砕物Ｗ１はまず破砕機１で破砕されて粉砕機５で粉砕が可能な程度の大きさのチップ状の被粉砕物Ｗ２とされ、粉砕機５は破砕機１の斜め下方に配置されていることから、被粉砕物Ｗ２は、粉砕機５の斜め上方からホッパ８内に投入されることになる。

なお、破砕機１の排出口３ａから排出される被粉砕物Ｗ２は、ホッパ８の破砕機１側の傾斜面８ａ上に落下後、当該傾斜面８ａ上を滑って粉砕機５における粉砕ローラ６，６間に投入されることになるが、被粉砕物Ｗ２が傾斜面８ａを滑り落ちる際に傾斜面８ａに設置した磁石１１，１２によって金属が捕集され、粉砕機５には金属が取り除かれた後の被粉砕物Ｗ２が投入される。なお、捕集された金属は、粉砕作業の終了後、或いはその途中に、扉９を開いて回収することができる。

したがって、本実施の形態における粉砕装置にあっては、作業者が被粉砕物Ｗ１中の金属をわざわざ取り除くといった作業を行わずとも、粉砕機５に被粉砕物Ｗ２が投入される前に、被粉砕物Ｗ２に混入した金属を効率よく捕集することができ、粉砕機５へ金属が投入される機会を減少させることができるので、粉砕機５の劣化を防止することができる。

なお、破砕ローラ２，２および粉砕ローラ６，６の駆動に際してはモータＭ１，Ｍ２を使用しているが、油圧モータを使用することも可能である。さらに、破砕機１は、被粉砕物Ｗ１を粉砕機５で粉砕可能な程度の大きさは際することが可能であればよく、粉砕機５においても、被粉砕物Ｗ２をより細かい被粉砕物Ｗ３にまで粉砕することが可能であればよいので、破砕ローラ２および粉砕ローラ６の具体的構成は上記した物に限定されないことは当然である。

以上で、本発明の実施の形態についての説明を終えるが、本発明の範囲は図示されまたは説明された詳細そのものには限定されないことは勿論である。

一実施の形態における粉砕装置の概略側面断面図である。 一実施の形態における粉砕装置の概略平面図である。

符号の説明

１ 破砕機
２ 破砕ローラ
２ａ 軸
２ｂ 破砕歯
３，７ ハウジング
３ａ，７ｂ 排出口
４ 被粉砕物投入台
５ 粉砕機
６ 粉砕ローラ
７ａ 投入口
８ ホッパ
８ａ ホッパにおける傾斜面
８ｂ ホッパにおける対向面
８ｃ，８ｄ ホッパにおける側面
８ｅ ホッパにおける頂面
９ ホッパにおける扉
９ａ ホッパにおけるのぞき窓
１０ 噴射機
１０ａ ノズル
１０ｂ 空圧源たるコンプレッサ
１０ｃ ホース
１０ｄ 開閉弁
１１，１２ 磁石
２０ センサ
２０ａ 投光器
２０ｂ 受光器
Ａ 閉空間
Ｂ ベース
Ｃ コンベア
Ｌ１，Ｌ２ 脚
Ｍ１，Ｍ２ モータ
Ｐ１，Ｐ２ 天板
Ｗ１、Ｗ２，Ｗ３ 被粉砕物

Claims (3)

1. 上下に並行配置される一対の破砕ローラを回転させて被粉砕物を破砕ローラ間で破砕する破砕機と、破砕機の斜め下方に設置されて横に並行配置される一対の粉砕ローラを回転させて破砕機で破砕された被粉砕物を粉砕ローラ間で粉砕する粉砕機とを備えた粉砕装置において、破砕機と粉砕機との間に破砕機で破砕された被粉砕物を受けて粉砕機へ投入するとともに破砕機の排出口と粉砕機の投入口とを接続する閉空間を形成するホッパと、ホッパに設けられて当該閉空間内を外部から視認することを可能とするのぞき窓と、のぞき窓のホッパ内面へ向けて気体を噴射する噴射機とを備えたことを特徴とする粉砕装置。
2. 噴射機は、ホッパ内に設けたノズルと、ノズルへ気体を供給する空圧源とを備えていることを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。
3. ホッパは、破砕機の排出口の下端と粉砕機の投入口の破砕機側端とに架け渡される傾斜面と、粉砕機の反破砕機側端から立ち上がり傾斜面に対向する対向面と、傾斜面と対向面とを接続するとともに破砕機の排出口と粉砕機の投入口の左右端に架け渡される側面と、排出口の上端と各側面とを接続する頂面と、頂面と対向面と各側面で形成される開口部を開閉する扉とを備え、当該扉にのぞき窓を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の粉砕装置。

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