JP2012120944A - 竹粉製造装置、及び竹粉の製造方法 - Google Patents

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正幸 鶴羽
Mamoru Nishioka
守 西岡
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独立行政法人国立高等専門学校機構
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Abstract

【課題】チップソーを含む回転切削機構により、竹から竹粉を製造するに際し、竹の残りの長さが短くなった場合に、回転切削機構との関係で竹が割れたり、周囲に飛び散ったりすることが防止できるとともに、人手を介さず、連続的に竹の粉体化を行うことができる竹粉製造装置を提供する。
【解決手段】竹ストッカに複数本の竹をストックしておいて、竹を一本ずつ、送りローラ140、150、160の間へと送り込んで、回転切削機構で竹粉を製造するとともに、竹110aの残りの長さが短くなると、例えば送りローラ160を移動させて、竹110aを矢印F方向に落下させることにより、竹が割れたり、周囲に飛び散ったりすることを防止する。
【選択図】図3

Description

本発明は、竹粉製造装置、及び竹粉の製造方法に関し、特に、一工程で、均一な大きさの竹粉を、連続的に、かつ自動的に加工する竹粉製造装置、及び竹粉の製造方法に関する。
近年、竹の成長の早さ、抗菌性、消臭性といった竹の特性を活用すべく、竹の資源としての利用、特に竹から抽出される成分の活用、といった点が注目されつつある。竹から有効な成分を抽出するには、伐採された竹を粉砕し、竹粉とすることが必要となることが多い。
生竹から生竹微粉パウダーを製造する装置の一例が特許文献1に開示されている。特許文献1に記載されている技術では、竹粉製造装置10を備え、当該竹粉製造装置10は、回転駆動源18の回転駆動力が伝達されるチップソー20を含む回転切削機構22を備え、さらに、前記チップソー20に対して、生竹24の一端部を位置決めし、生竹24の軸線がチップソー20の歯面に対して略直交するように案内する位置決めガイド機構26を有する。さらに、チャック機構72等を用いて、生竹24を、該生竹24を軸心として回動させる。
特開2005−153329号公報
特許文献1に記載の技術では、(1)生竹24の外径に合わせて、作業者が、都度、1本ずつ竹を取り付けて、生竹24の位置を決める必要がある。さらに、位置決めの際には、作業者がハンドルを回す、という煩雑な操作が必要である。(2)竹を周方向に回転させる(3)竹を最後まで粉砕しようとしても、最後のところで、100〜200mm程度の残材竹が生じることが不可避である。作業者は、竹一本ごとに残材竹を手動にて除去しなくてはならない、といった問題がある。これらは、いずれも、竹を材料として用いる場合における生産効率の低下を招来し、竹の材料としてのコストを上昇させる原因となる。
本発明は上記の諸点に鑑みてなされたものであって、竹を順次粉砕していくに際し、粉砕対象の竹が途中で割れる、割れた竹の破片(かなり大きな破片も生じ得る。)が飛散する、最後に残材竹が残るといった課題を解決することができる竹粉製造装置、及び竹粉の製造方法を提供することを目的とする。
上記の問題点を解決するために、本発明に係る第1の竹粉製造装置は、略円筒形状の竹を回転させつつ軸方向に移動させる回転移送機構と、積層された複数枚のチップソーを回転させつつ、前記複数枚のチップソーの外刃によって前記竹を粉砕し、竹粉を製造する回転切削機構と、粉砕対象竹の残りの長さが所定長さより短くなった場合に、当該竹を粉砕経路から除去する除去機構とを備えることを特徴としている。
本発明においては、竹を回転切削機構で粉砕して竹粉を製造しつつ、残りの竹が所定の長さ以下となったことが検出された場合に、残った残材竹を粉砕経路から除去することにより、竹を粉砕する際の最後のほうで、適確に粉砕されない、という問題の解消を図ることが可能となる。
前記回転移送機構は、前記粉砕対象の竹と、所定の角度を持って設けられた送りローラを含み、前記除去機構は、前記粉砕対象の竹の下方に設けられた送りローラを移動させることにより、当該竹を粉砕経路から除去する構成とすることができる。
本発明に係る竹粉製造方法は、略円筒形状の竹を回転させつつ軸方向に移動させる回転移送工程と、積層された複数枚のチップソーを回転させつつ、前記複数枚のチップソーの外刃によって前記竹を粉砕し、竹粉を製造する回転切削工程と、粉砕対象竹の残りの長さが所定長さより短くなった場合に、当該竹を粉砕経路から除去する除去工程とを含むことを特徴とする。
本発明に係る竹粉製造装置等によると、竹を順次粉砕していくに際し、粉砕対象の竹が途中で割れる、割れた竹の破片(かなり大きな破片も生じ得る。)が飛散する、最後に残材竹が残るといった課題を解決することができる。
本発明の実施の形態における竹粉製造装置機構の全体概略構成の一例について説明するための模式図である。 連続的に竹を送る機構の実施形態の例について説明するための模式図である。 本発明の実施の形態において、竹110aを回転切削機構120へと送りつつ、残材竹を除去するための機構の実施形態の例について説明するための模式図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の実施の形態における竹粉製造装置の全体概略構成の一例について説明するための模式図である。
竹ストッカ110にストックされた竹100、及び粉砕処理対象の竹110aは、いずれも略円柱状の形状を有し、内部には中空部分、及び節部分を含む。竹110aは、竹100の軸方向に所定の角度を持って設けられた送りローラ140、150、160(図3参照)の回転により、矢印P方向に回転しつつ、軸方向に、回転切削機構120に向けて移動する。粉砕対象の竹110a下部に、二つの送りローラ150、160を設けることにより、直径の異なる竹も、適切に回転切削機構120へと送り込むことができる。送りローラ150、160は、例えば、直径70mmから220mm程度の竹100aを移動させることが可能な間隔で配される。
送りローラ140、150、160の外周周囲には、例えばゴム製のリングが取り付けられており、モータ140a、150a、160aにより、各々の送りローラが回転駆動される。なお、前記送りローラ140等としては、外周周囲にチェーンスプロケットの複数の歯先の先端を尖らせる加工を施した回転体を用いることもできる。
粉砕対象の竹110aは、その先端が、モータ121によって回転する回転切削機構120に当接して、順次竹粉が製造される。回転切削機構120は、例えば約20枚のチップソーを、スペーサを介して積層して構成することができる。チップソーは、例えば外径が約27cmで、外刃の数は約40〜100程度であり、モータ121により、例えば1分間に1800〜3600回転の速度で高速回転させて、竹110aを竹粉とする。竹110aは、当該竹110a図中上方から、例えば鋼板により形成された板バネ180(その一端辺は、その両端がホルダ181により軸周りに回動可能に保持された支点軸182と一体成型されている。)により、送りローラ150、160の方向へと、バネ170a、170bにより押圧されている。回転切削機構120により、竹110aは順次粉砕され、竹粉として竹粉格納ケース122へと蓄積される。
次に、竹110aの逆側端から、竹110aを回転切削機構120へと押し込む機構の一例について説明する。本実施の形態では、当該機構を設けているが、送りローラ140等で充分な場合には、当該機構を設けない実施形態も可能である。図1の例では、モータ200の回転が、ベルト210により、当該機構へと伝達され、さらにベルト220へと伝達させて、竹110aを回転切削機構120側へと押し込む。図中230は、ベルト220が張架されるローラである。
ベルト220には、竹110aの末端を押圧する押圧板240が取り付けられており、その押圧力で、竹110aは回転切削機構120の側へと押圧される。押圧板240の移動速度は、送りローラ140等による送り速度と合わせるように調整されることが好ましい。押圧板240が、所定位置まで移動を終えると、逆方向に移動して、再度元の位置に戻り、次の竹の押圧に備える。
以上のように、1本の竹110aの粉砕が終了するのであるが、少なくとも回転切削機構120と、送りローラ140、150.160との間で、残材竹が発生し得る。ちなみに、送りローラ140等で、竹110aを軸方向(矢印P方向)に回転させなかった場合には、竹110aの周上同一の部分に回転切削機構120からの力が加わることにより、竹110a自体の粉砕が円滑に進行せず、竹110aが割れてしまい、かなり大きな破片が周辺に飛び散ることがあるが、本実施の形態の竹粉製造装置では、竹110aが矢印P方向に回転しつつ、回転切削機構120に押圧されることとなるため、竹110aが割れることが防止される。しかも、本実施の形態の竹粉製造装置では、竹ストッカ110にストックされた竹100が、自動的に1本ずつ粉砕に供されるため、従来のものと比較すれば、破格に竹粉の製造コストを削減することが可能となる。
図2は、竹ストッカ110から、粉砕対象となる竹110aを、連続的に送る機構の実施形態の例について説明するための模式図である。竹送り機構の例としては、例えば図2(a)、図2(b)の2種が例示されているが、これらに限定されることはない。
粉砕対象竹110aは、図2に示される粉砕対象竹置き台250上へと移送される。置き台250下面には、本実施の形態ではベルト220が配されており、竹110aが、ベルト220上を移動する。
竹ストッカ110としては、図2(a)に示すように、複数本の竹100が矢印B方向に自然に移動し、略半月状の板310を、支点320を中心として、矢印A方向、A‘方向に往復回動運動させ、粉砕対象の竹110aを置き台250上に移動させる構成としたり、図2(b)に示すように、複数本の竹100をベルト420(従動ローラ430に張架され、駆動源400の駆動力がベルト410を介して伝達される。)で矢印D方向へと移動させるとともに、駆動源440a、440bにより、ほぼ同時に矢印C方向に上下運動する棒状部材441a、441bにより、粉砕対象の竹110aを置き台250上に移動させる構成とすることができる。
図3は、本発明の特徴をなす部分について説明するための模式図である。前記したように、粉砕対象となる竹110aは、その下部に送りローラ150、160が配され、その上部は、送りローラ140で押えられて、回転切削機構120へと送られる。本実施の形態では、竹110aの残りの長さが所定の長さ(例えば200〜250mm程度)となった場合に、送りローラ160を矢印E方向へと移動させる。そのため、送りローラ160は、取り付け板160b(これにモータ160aが固着される。)を介して、取り付け部160cに設けられた不図示の駆動機構により、矢印E方向に前後に移動することが可能に構成されている。送りローラ160の移動タイミングについては、例えば、センサにより、竹の粉砕状況を検出して制御することができる。
これにより、残りの竹110a(残材竹)は、矢印F方向へと落下する。これにより、残りの竹110aが回転切削機構120との間で割れたり、割れた竹が周辺に飛び散ることが防止できる。残りの竹110aが落下した後は、次の竹が供給され、人手を介することなく、連続的に次の竹の粉体化処理へと進行する。
以上に説明したように、本実施の形態の竹粉製造装置では、回転切削機構120での粉体化ができない残りの竹110a(残材竹)が、粉砕経路から除去されるので、竹110aが回転切削機構210との間で割れたり、割れた竹が周辺に飛び散ることが防止できる他、残りの竹110a(残材竹)が落下した後は、次の竹が供給されるので、人手を介することなく、連続的に次の竹の粉体化処理を行うことができる。これにより、竹粉の材料としてのコストの大幅な低下を図ることができる。
本発明は、例えば、竹から竹粉を製造する竹粉製造装置に適用することができる。
100 竹
110a 粉砕対象の竹
110 竹ストッカ
120 回転切削機構
121 モータ
130 モータ
140、150、160 送りローラ
140a、150a、160a モータ
160b 取り付け板
160c 取り付け部
200 モータ
220 ベルト
240 押圧板
250 粉砕対象竹置き台

Claims (3)

  1. 略円筒形状の竹を回転させつつ軸方向に移動させる回転移送機構と、
    積層された複数枚のチップソーを回転させつつ、前記複数枚のチップソーの外刃によって前記竹を粉砕し、竹粉を製造する回転切削機構と、
    粉砕対象竹の残りの長さが所定長さより短くなった場合に、当該竹を粉砕経路から除去する除去機構とを備える
    ことを特徴とする竹粉製造装置。
  2. 前記回転移送機構は、
    前記粉砕対象の竹と、所定の角度を持って設けられた送りローラを含み、
    前記除去機構は、
    前記粉砕対象の竹の下方に設けられた送りローラを移動させることにより、当該竹を粉砕経路から除去する
    ことを特徴とする請求項1に記載の竹粉製造装置。
  3. 略円筒形状の竹を回転させつつ軸方向に移動させる回転移送工程と、
    積層された複数枚のチップソーを回転させつつ、前記複数枚のチップソーの外刃によって前記竹を粉砕し、竹粉を製造する回転切削工程と、
    粉砕対象竹の残りの長さが所定長さより短くなった場合に、当該竹を粉砕経路から除去する除去工程とを含む
    ことを特徴とする竹粉製造方法。
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