JP5054430B2 - 自走式リサイクラ - Google Patents

Description

本発明は、木材などの被破砕物を破砕処理する自走式リサイクラに関する。

破砕機は、廃棄物の再利用や減容化を主な目的として、種々の被破砕物（間伐材、廃木材、建設廃材、岩石等）を破砕するものである。

破砕物を排出するための一連のコンベア装置を用いた従来の自走式木材破砕機は、排出端側のベルト幅を被破砕物を受ける上流側のベルト幅に合わせて設定していたため、必要以上にコンベア装置の重量が嵩むという問題があった。重量が嵩むと、その重量に耐え得る大きなトレーラを用いて輸送する必要があり、施工者や自走式破砕機の所有者にとっては、維持する上でのコストの面でデメリットとなっていた。製造者にとっても同様、製造単価が上がりデメリットとなっていた。

この問題を解決するため、被破砕物を受ける上流側のコンベア装置と、このコンベア装置から乗り継いで搬送（排出）可能に構成された２段式のコンベア装置が開示されている。上流側のコンベア装置（以下１次コンベア装置と示す）のベルト幅を、従来と同程度の大きさに構成し、かつ、このコンベア装置の下流側に絞りを設け、乗り継いだ先のコンベア装置（以下２次コンベア装置と示す）のベルト幅を小さく構成している。これにより、コンベア装置全体の重量を低減しながら、安定して外部へ搬送（排出）している。
特開２００４−１６７４０２公報 特開２００５−１３１５２０公報

しかしながら、上記の２段式のコンベア装置を用いた機械では、コンベア装置の乗り継ぎ箇所が必要以上にラップしている構造であるため、ラップしたコンベア装置の長手方向における寸法分だけ長いコンベアフレームを必要とし、軽量化するには改善の余地があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、車体重量をさらに軽減でき、円滑に破砕物を排出できる自走式リサイクラを提供することにある。

上記目的を達成するために、本願請求項１に係る発明は、履帯を掛け回して構成した一対のトラックフレームを有する走行体と、この走行体上に設けた本体フレームと、この本体フレーム上の長手方向の略中央部分に設けた破砕室と、前記本体フレーム上の長手方向の一方側に設けられ、前記破砕室へ被破砕物を搬送する搬送装置と、前記本体フレーム上の長手方向の他方側で、前記本体フレームより一段高く形成された延長フレーム上に設けられ、駆動源を内部に載置したパワーユニットと、前記破砕室の下方側に設けた１次コンベア装置と、この１次コンベア装置から乗り継ぎ可能に設けられた２次コンベア装置とを備えた自走式リサイクラにおいて、前記１次コンベア装置の下流側に位置する駆動輪の端部を基点とし、この基点から垂直に降下する仮想上の垂線が、前記２次コンベア装置の上流側に位置する従動輪の径寸法内にて交差するように設置させて構成するとともに、前記２次コンベア装置の前記従動輪近傍のベルトの上面と接するように、前記１次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたシュート部材と、前記２次コンベア装置の前記従動輪近傍の前記ベルトの上面であって、前記シュート部材よりも上流側の前記ベルトの上面にて接するように、前記２次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたラバー部材とを備えたことを特徴としている。

このように構成した請求項１に係る発明は、１次コンベア装置に対する２次コンベア装置の重複寸法を最小限にすることができる。

本願請求項２に係る発明は、請求項１記載の発明において、前記１次コンベア装置の前記駆動輪の端部に位置するこの１次コンベア装置のベルトに接するように、前記１次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けられるスクレーパを備え、前記ラバー部材は、前記スクレーパが前記１次コンベア装置の前記駆動輪の端部に位置する前記ベルトに接する部分から地面に対して垂直に延びる仮想線としての垂線よりも前記２次コンベア装置の上流側の位置に設けてあること特徴としている。

本発明によれば、１次コンベア装置の下流側に位置する１次コンベア装置における駆動輪の端部を基点とし、この基点から垂直に降下する仮想上の垂線が、２次コンベア装置の上流側に位置する前記２次コンベア装置における従動輪の径方向寸法内と交差する取付け関係となるように構成したことにより、１次コンベア装置に対する２次コンベア装置の重複寸法を最小限にすることができ、装置全体の重量の低減をさらに図りながら円滑な破砕物の排出を行なうことができる。また、本発明によれば、２次コンベア装置の従動輪近傍のベルトの上面と接するように１次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたシュート部材と、２次コンベア装置の従動輪近傍のベルトの上面であって、シュート部材よりも上流側の前述のベルトの上面にて接するように２次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたラバー部材のそれぞれを、２次コンベアの上流側に配置してあるので、２次コンベア装置のベルトの上面と直線で接する位置関係とすることができる。したがって本発明は、シュート部材とラバー部材を簡素な形状で構成できるとともに、これらのシュート部材とラバー部材とによってこぼれ量を少なくすることができる。

以下、本発明の自走式破砕機の実施形態を図に基づいて説明する。

図１は、本発明の本発明の第１実施形態による自走式木材リサイクラを示す全体図であり、図２は、図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置の乗り継ぎ部分を示す拡大斜視図である。図３は、図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置の乗り継ぎ部分を示す拡大断面図であり、図４は、図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置を構成する２次コンベア装置の一部分を示す拡大斜視図である。図５は、本発明の効果を説明する概念図である。なお、図２は、煩雑になることを防ぐため、後述するコンベアフレーム１２，２２を含む部材を一部省略している。

この実施形態は、自走式破砕機、例えば、自走式木材リサイクラに備えられるもので、図１に示すように、走行可能に設けられた走行体１と、走行体１上に設けられた本体フレーム２と、この本体フレーム２の長手方向の中央側に設けられた破砕室３と、前記本体フレーム２の長手方向の一方側に取り付けられた投入ホッパ４と、前記本体フレーム２の長手方向の他方側における本体フレーム２より一段高く取り付けられた延長フレームに設けられたパワーユニット５と、前記破砕室３の下方側を基端部としてパワーユニット５の下方を通り、パワーユニット５の本体フレーム２に対してさらに他方側に端部を設けた排出コンベア装置７とよって大略構成されている。

走行体１は、左右一対に設けられたサイドフレーム１ａに無限軌道式の履帯１ｂを掛けまわして構成してある。サイドフレーム１ａの長手方向の一方側には、従動輪１ｃが設けられ、サイドフレーム１ａの長手方向の他方側には、駆動輪１ｄが設けられている。駆動輪１ｄに取り付けられた走行用の油圧モータの駆動により駆動輪１ｄが回転し、従動輪１ｃ及び履帯１ｂが回転することで走行可能になっている。

本体フレーム２は、走行体１を形成するサイドフレーム１ａ上に設けられたフレームであり、走行体１の長手方向の長さよりも長くなるように長さ寸法が設定され、かつ、剛性を有して構成してある。

破砕室３は、ロータの周囲に破砕歯を複数個取り付けられ高速回転可能に設けられた破砕ロータ（図示せず）と、破砕室３を形成する本体フレーム２側に固定歯として取り付けられたアンビル（図示せず）と、同じく破砕室３を形成する本体フレーム２側に木材チッパ（破砕物）の出来上がり粒度に対応する大きさの複数の穴を有したスクリーン（図示せず）とから構成されている。

投入ホッパ４は、被破砕物としての間伐材、廃木材を受け入れるための投入口であり、投入ホッパ４と破砕室３との間には、被破砕物を破砕室３へ搬送する搬送装置としての搬送コンベア（図示せず）が設けられている。

パワーユニット５は、本体フレーム２に対して一段高く設定された延長フレーム２ａ上に駆動源としてのエンジンや油圧ポンプ、コントロールバルブ等を内部に有している。これらの他に燃料タンクや作動油タンクについても同じく延長フレーム上に取り付けられている。これらの各機器のメンテナンスを行い易くするために、パワーユニット５と破砕室３との間に通路６を形成している。

排出コンベア装置７は、破砕室３の下方側に設けられた１次コンベア装置７ａと、パワーユニット５の下方側で１次コンベア装置７ａから乗り継ぎ可能に設けられ長手方向の他方側の斜め上方に端部を有するように構成された２次コンベア装置７ｂとから成っている。破砕された木材のチッパが飛散しないように、２次コンベア装置７ｂの上方はカバー７ｃで覆われている。

本発明の要部である１次コンベア装置７ａと２次コンベア装置７ｂとの連結部分の構成を、図２及び図３を基に説明する。

８ａは、１次コンベア装置７ａの駆動輪１０の近傍に設けられた金属製の飛散防止用カバーである。木材チッパの飛散を防止する機能を有する。

８ｂは、８ａと同様の機能を果たす飛散防止用カバーである。ラバーにより形成され、パワーユニット５を支持する延長フレーム２ａの下方に取り付けられている。

９は、１次コンベア装置７ａのベルトを示し、１次コンベア装置７ａの下流端側に設けられた１次コンベア装置用の駆動輪１０の回転によりベルト９が回転し、破砕物を搬送可能に設けられている。この駆動輪１０の動力源は１次コンベア装置用の油圧モータ（図示せず）であり、１次コンベア装置７ａの駆動輪１０における駆動軸１０ａに油圧モータの動力が伝達されるようになっている。

１１は、１次コンベア装置７ａ上の木材チッパを、ベルト９の中央側へ導くラバーにより形成されたガイド部材である。ガイド部材１１は、ベルト９の幅方向における左右両側に対し一対となるように、長手方向に配置されたコンベアフレーム１２と平板１２ａとの間に固定されている。

１３は、ベルトを円滑に動作させるためのリターンローラである。リターンローラ１３は、１次コンベア装置７ａ用の駆動輪１０と１次コンベア装置７ａ用の従動輪（図示せず）との間に複数個設けられている。

１４は、ベルト９の表面に付着した木材チッパを、削ぎ取り可能に設けられたスクレーパである。スクレーパ１４は、断面がＬ字型を成したＬ型部材１５と平板１６とにより挟まれボルトにより固定されている。Ｌ型部材１５と平板１６とはコンベアフレーム１２に取り付けられている。

１７は、２次コンベア装置７ｂ側のベルトを示している。ベルト１７の幅寸法は、１次コンベア装置７ａのベルト９の幅よりも小さく形成されている。これは、排出コンベア装置７の重量を軽減するための措置であり、ベルトの幅を小さくした寸法分が軽量化に寄与する。

１８は、２次コンベア装置７ｂ用の従動輪である。従動輪１８は、図示しない２次コンベア装置７ｂ用の駆動輪の動作に従って回転するように設けられている。１９は従動輪１８の回転軸を示す。

２次コンベア装置７ｂの従動輪１８と１次コンベア装置７ａの駆動輪１０との位置関係は、１次コンベア装置７ａの駆動輪１０の端部、すなわち、スクレーパ１４と接している部分から地面に対して垂直に延びる仮想線（図面上には点線で示す）が、２次コンベア装置７ｂの従動輪１８の回転軸１８もしくは、従動輪１８の径と交わる関係に構成されている。

２０は、第１シュート部材である。この第１シュート部材２０は、ラバーにより形成され上述したＬ型部材１５に一端が固定され、自由端である他端側は、自重により垂れ下がっている。

２１は、木材チッパの飛散防止用カバーである。飛散防止用カバー２１は、ベルト１７の幅方向における左右両側とが対象となるように、後述する２次コンベア装置７ｂのコンベアフレーム２２に取り付けられ、シュートの役目も有している。２１ａは、第１シュート部材と飛散防止用カバーとの隙間を埋めるための部材である（図３では省略）。

２２は、２次コンベア装置７ｂの骨格を成すコンベアフレームである。１次コンベア装置７ａと同様に長手方向に沿って配置している。パワーユニット５の下方を基端として斜め上方にパワーユニット５の他端が位置するように配置され、１次コンベア装置７ａに比べて傾斜角度が大きくなるように設定している。

２３は、木材チッパのこぼれを防止するためのラバー部材である。このラバー部材２３は、２次コンベア装置７ｂのコンベアフレームに金属製のＬ型部材２４を介して取り付けられ、このＬ型部材２４と金属製の平板２５との間に挟み込んだ状態でボルトにより固定されている。さらに、第１シュート部材２０に対して２次コンベア装置７ｂにおける上流側に設けられている。スクレーパ１４によって削ぎ落とされず、戻り側に戻された１次コンベア装置７ａにおけるベルト９の表面上の木材チッパを受ける機能を有している。なお、図３に示すように、前述のスクレーパ１４は、１次コンベア装置７ａの駆動輪１０の端部に位置するこの１次コンベア装置７ａのベルト９に接するように、１次コンベア装置７ａのコンベアフレーム１２に取り付けてある。また、ラバー部材２３は、スクレーパ１４が１次コンベア装置７ａの駆動輪１０の端部に位置するベルト９に接する部分から地面に対して垂直に延びる仮想線としての垂線よりも２次コンベア装置７ｂの上流側の位置に設けてある。

２６は、取付高さを調整可能に設けられた金属製の断面がＳ字型を成すＳ型部材である。このＳ型部材２６は、特に、図４に示すように、上述したＬ型部材２４における斜め上方へ延長した面に対してボルトにより取り付けられている。部材２６側に設けられたボルト穴は縦方向に長い長穴２６ａを有している。これにより、高さ方向について取付高さを調整可能となっている。これは、２次コンベア装置７ｂの傾きを変更した際に、駆動輪１０と従動輪１８との間の隙間を調整するために設けている。Ｌ型部材２４と平板２５とＳ型部材２６とにより、飛散防止手段を構成する。

２７は、第１シュート部材２０やラバー部材２３と同様にラバーにより形成された第２シュート部材である。第２シュート部材２７は、飛散防止用カバー２１の下端部において平板２８により挟みこんだ状態でボルトにより取り付けられている。２次コンベア装置７ｂ側へ乗り移された木材チッパを、２次コンベア装置７ｂのベルト１７へ円滑にガイドする機能を有している。ラバーにより形成している理由は、ベルト１７との摩擦によりベルト１７を傷つけないようにするためである。

実施形態による自走式破砕機は上述のような構成を有するもので、以下のように動作する。

ホイールローダ（図示せず）もしくは油圧ショベル（図示せず）により廃木材（被破砕物）を、投入ホッパ４に投入する。投入ホッパ４内の搬送コンベア（図示せず）の駆動により、廃木材は、破砕室３内に搬送される。

搬送された廃木材は、破砕室３内に設けられた破砕ロータ（図示せず）の回転により徐々に削られ破砕片となる。この破砕片が破砕室３内に設けられた固定刃としてのアンビル（図示せず）に衝突することによって、破砕片が粉砕され、さらに細かい粒度の木材チッパ（破砕物）となる。

破砕された木材チッパは、破砕室３の下方に設けられた１次コンベア装置７ａ上に落下し、１次コンベア装置７ａのベルト９の駆動により２次コンベア装置７ｂへ向けて搬送される。１次コンベア装置７ａの下流側において、木材チッパはガイド部材１１によりベルト９の中央側へ寄せられる。

木材チッパは、１次コンベア装置７ａの駆動輪１０側のベルト９端部より２次コンベア装置７ｂのベルト１７上へ落下する。このとき、第１シュート部材２０、飛散防止用カバー８ａ，８ｂ，２１、第２シュート部材２７により木材チッパの飛散及びこぼれを防止しながら２次コンベア装置７ｂへ乗り移る。

スクレーパ１４により削ぎ落とされなかった木材チッパは、ラバー部材２３，Ｌ型部材２４，Ｓ型部材２６により、さらにこぼれを抑制する。

図５に基づいて、２次コンベア装置７ｂの従動輪１８と１次コンベア装置７ａの駆動輪１０との位置関係により発揮される効果を説明する。１次コンベア装置７ａの駆動輪１０の端部におけるスクレーパ１４と接している部分から地面に対して垂直に延びる仮想線としての垂線Ｐ（図面上には点線で示す）が、２次コンベア装置７ｂの従動輪１８の回転軸１８もしくは、従動輪１８の径と交わる関係に構成したことにより、従来技術（重複寸法Ａ）に比べて２次コンベア装置７ｂの基端部における１次コンベア装置７ａの排出端部との重複寸法Ｂを必要最小限に抑えることができ、２次コンベア装置７ｂのベルト長さを必要最小限に構成できる。これにより、２次コンベア装置７ｂの重量をさらに軽減することができる。

図３に基づいてさらなる効果を説明する。

第１シュート部材２０及びラバー部材２３を、２次コンベア装置７ｂにおける従動輪１８の近傍に配置した理由は、第１シュート部材２０及びラバー部材２３のそれぞれが、図２，３に示すように、２次コンベア装置７ｂにおけるベルト１７の上面と直線で接する位置関係とすることができる。したがって、これらの第１シュート部材２０及びラバー部材２３のそれぞれを簡素な形状で構成することができ、第１シュート部材２０とラバー部材２３とによって、こぼれ量を少なくすることができる。図示しないが、２次コンベア装置７ｂにおける従動輪１８より２次コンベア装置７ｂの下流側（排出端側）になるにつれ、ベルト１７上面における断面は、トラフと呼ばれる受け皿式の形状となっている。したがって、２次コンベア装置７ｂの下流側において、第１シュート部材２０及びラバー部材２３のそれぞれが、２次コンベア装置７ｂにおけるベルト１７の上面と線で接する位置関係を求めようとすると、複雑な形状を必要とする。本発明は、２次コンベア装置７ｂの上流側に配置してあるので、第１シュート部材２０及びラバー部材２３のそれぞれを複雑な形状とすることなく構成することができる。

上述した実施形態では、Ｓ型部材の高さを調整可能に取り付けたことにより、２次コンベア装置７ｂの傾きを変更した場合にも、Ｓ型部材の上端と１次コンベア装置７ａの駆動輪下方部位との隙間寸法を必要最小限にすることができる。

この構成を用いれば、さらに１次コンベア装置７ａに対する２次コンベア装置７ｂの重複寸法を最小化することができる。

本発明の別実施形態として以下のように構成してもよい。

図示しないが、２次コンベア装置７ｂの上流側に位置する２次コンベア装置７ｂにおける従動輪１８の中心軸１９の位置を、上述の仮想線とした垂線Ｐに対して１次コンベア装置７ａにおける駆動輪１０の反対側に位置させて構成してもよい。このとき、垂線Ｐの近傍となる位置、すなわち、従動輪１８の半径寸法内に従動輪１８の中心軸１９を位置させる。

上述した各実施形態は、自走式木材リサイクラに限定されるものではなく、自走式クラッシャや自走式シュレッダ、自走式土質改良機など搬送コンベアを有する自走式処理機械に広く適用できることはいうまでもない。

本発明の第１実施形態による自走式木材リサイクラを示す全体図である。 図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置の乗り継ぎ部分を示す拡大斜視図である。 図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置の乗り継ぎ部分を示す拡大断面図である。 図１のＸ部分にあたる搬送コンベア装置を構成する２次コンベア装置の一部分を示す拡大斜視図である。 本発明の効果を説明する概念図である。

符号の説明

１ 走行体
２ 本体フレーム
３ 破砕室
５ パワーユニット
７ 排出コンベア装置
７ａ １次コンベア装置
７ｂ ２次コンベア装置
９ ベルト
１０ 駆動輪
１２ コンベアフレーム
１４ スクレーパ
１７ ベルト
１８ 従動輪
２０ 第１シュート部材
２２ コンベアフレーム
２３ ラバー部材

Claims (2)

1. 履帯を掛け回して構成した一対のトラックフレームを有する走行体と、
   この走行体上に設けた本体フレームと、
   この本体フレーム上の長手方向の略中央部分に設けた破砕室と、
   前記本体フレーム上の長手方向の一方側に設けられ、前記破砕室へ被破砕物を搬送する搬送装置と、
   前記本体フレーム上の長手方向の他方側で、前記本体フレームより一段高く形成された延長フレーム上に設けられ、駆動源を内部に載置したパワーユニットと、
   前記破砕室の下方側に設けた１次コンベア装置と、この１次コンベア装置から乗り継ぎ可能に設けられた２次コンベア装置とを備えた自走式リサイクラにおいて、
   前記１次コンベア装置の下流側に位置する駆動輪の端部を基点とし、この基点から垂直に降下する仮想上の垂線が、前記２次コンベア装置の上流側に位置する従動輪の径寸法内にて交差するように設置させて構成するとともに、
   前記２次コンベア装置の前記従動輪近傍のベルトの上面と接するように、前記１次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたシュート部材と、
   前記２次コンベア装置の前記従動輪近傍の前記ベルトの上面であって、前記シュート部材よりも上流側の前記ベルトの上面にて接するように、前記２次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けたラバー部材とを備えたことを特徴とする自走式リサイクラ。
2. 前記１次コンベア装置の前記駆動輪の端部に位置するこの１次コンベア装置のベルトに接するように、前記１次コンベア装置のコンベアフレームに取り付けられるスクレーパを備え、
   前記ラバー部材は、前記スクレーパが前記１次コンベア装置の前記駆動輪の端部に位置する前記ベルトに接する部分から地面に対して垂直に延びる仮想線としての垂線よりも前記２次コンベア装置の上流側の位置に設けてあることを特徴とする請求項１記載の自走式リサイクラ。

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