JP2009142743A - 粉砕装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被粉砕物中に含まれる金属を効率よく捕集でき粉砕機の劣化を防止することができる粉砕装置を提供することである。
【解決手段】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５とを備えた粉砕装置において、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へ投入するホッパ８を設け、ホッパ８の被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜面８ａに金属を捕集する少なくとも二つ以上の磁石１０，１１を傾斜方向に間隔を空けて設置した。
【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）

ここで、特に、被粉砕物が街路樹等の場合、被粉砕物である剪定された街路樹に釘が打ち付けられていたり、針金が巻かれていたりすることがあり、これら金属を取り除かずに粉砕機で粉砕すると、粉砕機のローラの刃を痛めたり、劣化を早めたりといった事態を招来する虞がある。

また、この粉砕装置で処理された樹木は、堆肥等にされて再利用される場合もあり、堆肥中に金属が混入しているのは好ましいことではない。

これに対して従来の粉砕装置では、上記事態を回避するには、樹木内に潜む金属を取り除くしかなく、作業者が一つ一つ被粉砕物である樹木をつぶさに目視して金属の有無を確認するなどの作業が必要となり、その作業を行うには大きな負担がかかるとともに、金属が完全に樹木内に没入している場合には、これを発見できない場合もある。

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、被粉砕物中に含まれる金属を効率よく捕集でき粉砕機の劣化を防止することが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ホッパを設け、ホッパの被粉砕物が滑り落ちる傾斜面に金属を捕集する少なくとも二つ以上の磁石を傾斜方向に間隔を空けて設置したことを特徴とする。

本発明によれば、作業者が被粉砕物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、粉砕機に被粉砕物が投入される前に、被粉砕物に混入した金属を効率よく捕集することができ、粉砕機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、粉砕機の劣化を防止することができる。

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。図３は、一実施の形態における粉砕装置のホッパの傾斜面部分の拡大断面図である。

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で破砕された被粉砕物Ｗ２を受けて粉砕機５へ投入するホッパ８と、ホッパ８の傾斜面８ａに金属を捕集する磁石１０，１１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。

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中右端とを連絡して被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜面８ａと、上記投入口７ａの図１中左端に連結されて傾斜面８ａに対向する対向傾斜面８ｂと、互いに平行配置されて投入口７ａの図２中上端と下端とに連結されるとともに傾斜面８ａと対向傾斜面８ｂとを接続する側面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とを備えて構成され、ホッパ８の側面８ｃ，８ｄ、対向傾斜面８ｂおよび頂面８ｅとで形成される図１中上端開口部には側面８ｃにヒンジ結合されるカバー９が設けられ、ホッパ８の開口部がカバー９にて開閉可能とされている。なお、カバー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。

また、上述したように、破砕機１の後方と粉砕機５の図１中上方の空間は、ホッパ８とカバー９とで覆われているので、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されている。

さらに、このカバー９は、のぞき窓９ａを備えているので、外部からホッパ８内を目視することができ、ホッパ８内での被粉砕物Ｗ２の詰まりを安全に確認することができるとともに、カバー９はホッパ８にヒンジ結合されてホッパ８の上端開口部を開閉することができるので、カバー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。

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、ホッパ８の傾斜面８ａの途中には、被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜方向に間隔を空けて金属を捕集する二つの磁石１０，１１が設置されており、この磁石１０，１１は、図２に示すように、帯状とされて傾斜面８ａの傾斜方向に対して直角方向の全幅Ｗに亘って設置されている。

なお、この実施の形態にあっては、ホッパ８は磁性体で形成されており、磁石１０，１１は、傾斜面８ａに自身の磁力によって吸着しており、特に、傾斜面８ａに接着等の手段で設置することを要しないが、ホッパ８が磁性体で無い場合、磁石１０，１１を接着等によって設置してもよい。

また、この実施の形態の場合、図２中、磁石１０，１１の上下方向長さがホッパ８の傾斜面８ａの全幅Ｗと同程度とされているが、磁石１０，１１をそれぞれ複数の磁石で構成して、傾斜面８ａの全幅Ｗに渡って磁石の帯を形成するようにしてもよい。

そして、これら磁石１０，１１は、傾斜面８ａを被粉砕物Ｗ２が滑り落ちるときに、被粉砕物Ｗ２中に混入している金属を捕集する。すなわち、これら磁石１０，１１は、粉砕機５へ投入される前に被粉砕物Ｗ２から金属を捕集することができるのである。

また、磁石１０，１１は、ホッパ８の傾斜面８ａに被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜方向に間隔を空けて設置されているので、仮に、上方側の磁石１０で金属を捕集することができずとも、下方側の磁石１１で金属を捕集できる機会があり、効率よく金属を捕集することが可能である。

さらに、傾斜面８ａを被粉砕物Ｗ２が転がりながら落下していくような場合にあっても、磁石１０，１１は、ホッパ８の傾斜面８ａに被粉砕物Ｗ２が滑り落ちる傾斜方向に間隔を空けて設置されているので、図３に示すように、被粉砕物Ｗ２が上方側の磁石１０上を通過する際に、丁度、金属Ｆが磁石１０に対して被粉砕物Ｗ２の反対側に位置する状況となって、上方側の磁石１０で金属Ｆを捕集できなくても、間隔を空けて設けた下方側の磁石１１で金属Ｆを捕集することができる機会が生じ、粉砕機５への金属投入機会を著しく減少することができる。

またさらに、磁石１０，１１は、傾斜面８ａの全幅Ｗの全部に渡って設けられているので、この点によっても、粉砕機５への金属投入機会を著しく減少することができる。

なお、磁石１０，１１の傾斜面８ａの傾斜方向の幅は、破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２の円周長さ以上に設定すると、より確実に金属Ｆを捕集することができるとともに、磁石１０，１１の間隔についても、破砕機１で破砕された被粉砕物Ｗ２の円周長さの整数倍とならないように設定することでより確実に金属Ｆを捕集することができる。被粉砕物Ｗ２の円周長さは、破砕機１の破砕ローラ２，２で破砕された被粉砕物Ｗ２をいくつかサンプルして平均値を求めておいてもよいし、破砕ローラ２，２間の隙間あるいは破砕ローラ２の刃間距離のうち短いものを被粉砕物Ｗ２の直径推定値として、この直径推定値から円周長さを求めるようにしてもよい。

また、下方側の磁石１１の傾斜面８ａへの設置位置は、図３に示すように、ホッパ８内で粉砕機５の粉砕処理が間に合わず被粉砕物Ｗ２が堆積してブリッジを形成する虞があるところを下限Ｖとするとよく、具体的には、センサ２０が被粉砕物Ｗ２をホッパ８内で過剰に堆積したことを検知する際の堆積した被粉砕物Ｗ２の傾斜面８ａにおける上限を上記設置位置の下限Ｖに設定すればよく、実験的にセンサ２０で被粉砕物Ｗ２の堆積を検知させて磁石１１の傾斜面８ａへの設置下限Ｖを設定すればよい。このように磁石１１の傾斜面８ａへ設置位置を上記下限Ｖより上方とすることで、磁石１１が被粉砕物Ｗ２に埋まってしまって機能しなくなるといった事態を確実に防止できる。

また、上方側の磁石１０によって金属の捕集が進むと、磁石１０と捕集された金属がストッパとなって磁石１０の上方側にも被粉砕物Ｗ２が堆積される傾向となり、被粉砕物Ｗ２が斜面を落下する速度が遅いと当該堆積が進んで、破砕機１から順次排出された被粉砕物Ｗ２が当該堆積を乗り越えることによって磁石１０に接触せずに飛び越えてしまう虞がある。したがって、このような虞が無いところを上方側の磁石１０の傾斜面８ａへの設置位置の上限とするとよく、具体的には、傾斜面８ａの上端から被粉砕物Ｗ２の直径の１．５倍した距離以上離すと、上記磁石１０の飛び越しを抑制できることが経験的に確かめられている。また、被粉砕物Ｗ２の傾斜面８ａを落下する速度が速くなりすぎると、被粉砕物Ｗ２に埋まった金属を捕集しにくくなるので、上方側の磁石１０は、傾斜面８ａの上端から被粉砕物Ｗ２の直径の２倍した距離より上方側へ設置しておくとよい。

したがって、磁石１０の傾斜面８ａへの設置位置の上限Ｕは、傾斜面８ａの上端から被粉砕物Ｗ２の直径の１．５倍した距離のところに設定すると、さらに効率よく金属の捕集を行うことができる。すなわち、磁石１０，１１の設置位置を上記上限Ｕと下限Ｖの範囲Ｒ内とすることで、より効果的に金属を捕集することができることになる。

また、上方側の磁石１０にあっては、傾斜面８ａの上端から被粉砕物Ｗ２の直径の１．５倍した距離から２倍した距離の範囲内に設置すると、より一層効率的に金属を捕集することができるようになる。

なお、上述したように、磁石１０，１１の設置位置を上限Ｕと下限Ｖの範囲Ｒ内に設置することでより効果的に金属を捕集することができるのであるが、このことは、上限Ｕと下限Ｖの範囲Ｒから逸脱する範囲への磁石１０，１１の設置を妨げる趣旨ではない。

さらに、磁石１０，１１には、特に、磁力の強い希土類磁石を用いると金属をより一層効率よく捕集できる。また、磁石は、この実施の形態では、傾斜面８ａに二列設けられているが、それ以上設けるようにしてもよく、数が磁石の列数が増えれば増えるほど金属捕集効果が高くなる。

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。

すなわち、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を滑り落ちる際に磁石１０，１１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、カバー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。 一実施の形態における粉砕装置のホッパの傾斜面部分の拡大断面図である。

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傾斜面
８ｃ，８ｄ ホッパにおける側面
９ カバー
９ａ のぞき窓
１０，１１ 磁石
２０ センサ
２０ａ 投光器
２０ｂ 受光器
Ｂ ベース
Ｃ コンベア
Ｆ 金属
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ホッパを設け、ホッパの被粉砕物が滑り落ちる傾斜面に金属を捕集する少なくとも二つ以上の磁石を傾斜方向に間隔を空けて設置したことを特徴とする粉砕装置。
2. 磁石は、傾斜面の傾斜方向に対して直角方向の全幅に亘って設置されることを特徴とする請求項１に記載の粉砕装置。
3. 下方に設置される磁石は、傾斜面においてホッパ内で堆積する被粉砕物内に埋没しない位置に設置される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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