JP5713321B2

JP5713321B2 - 木材チップ搬出装置と木材チップ詰め込み機

Info

Publication number: JP5713321B2
Application number: JP2012031291A
Authority: JP
Inventors: 武田　康弘; 康弘武田; 純平小林; 一義松本; 勝治福島; 山本　康晴; 康晴山本
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-02-16
Publication date: 2015-05-07
Anticipated expiration: 2032-02-16
Also published as: JP2013166628A

Description

本発明は、木材チップをスクリュー羽根により搬出して袋詰めを行なう木材チップ搬出装置とこれを用いた木材チップ詰め込み機に関する。

木屑、おが屑等の植物質廃棄物から固形燃料を得る装置として、特許文献１に記載の装置がある。この装置は、ホッパに導入される植物質廃棄物を、先細りの筒体内に嵌合したスクリュー羽根で送りながら排出する構成を有している。

特開２００３−２０１４９０号公報

近年、木材チップをネット袋に詰め込んで木材チップフィルタを構成し、この木材チップおよびネット袋からなるフィルタを法面等に積み上げて泥水の濾過を行なわせ、もって道路や河川への泥の流出や川底への集積を防止する対策が行なわれている。従来はこのネット袋に木材チップを充填する作業は人力により行なっていたが、労力を伴う作業であるので、機械化が望まれている。

そこで前記従来構成の装置の排出部にネット袋を取付け、木材チップを袋に詰める装置として用いることが考えられる。前記従来装置を用いた場合、土砂や粉状のおが屑の場合は詰まりは生じない。しかしながら、前記従来装置により木材チップの排出を行なおうとすると、筒体とスクリュー羽根との間に木材チップが詰まり、円滑に搬出できない恐れがある。その結果、詰まった木材チップの取出しのために手間がかかり、能率良く作業ができないという問題点があった。

本発明は、上記問題点に鑑み、木材チップの詰め込み作業が能率良く行なえる木材チップ搬出装置とこれを用いた木材チップ詰め込み機を提供することを目的とする。

請求項１の木材チップ搬出装置は、
木材チップを受け入れるホッパと、
前記ホッパの底部に設けられた弧状溝と、
前記ホッパのチップ排出側端板に前記弧状溝に連続して設けられた円形の開口部と、
前記チップ排出側端板に一端を固定して取付けられ、かつチップ充填用ネット袋が取付けられる排出パイプと、
前記チップ排出側端板に対向する他方の端板に設けた軸受により片持ち式に取付けられ、かつ前記弧状溝内で支持され、前記弧状溝から前記排出パイプ内にわたって延在し、軸部にスクリュー羽根を設けたチップ排出用回転体と、
前記ホッパ内における前記チップ排出用回転体の上側に設けられ、軸部に撹拌羽根を取付けたチップ撹拌用回転体と、
前記チップ排出用回転体と前記チップ撹拌用回転体を回転させる駆動装置とを備えると共に、
前記チップ排出用回転体の前記開口部および前記排出パイプの内面に挿通する部分のスクリュー羽根の外径を、前記弧状溝内に位置する部分のスクリュー羽根の外径より小さく設定した
ことを特徴とする。

請求項２の木材チップ搬出装置は、請求項１に記載の木材チップ搬出装置において、
前記ホッパのチップ排出側端板の開口部に、直径の異なる複数種類の排出パイプから選択された排出パイプを着脱可能に取付け可能とする取付け部を設けた
ことを特徴とする。

請求項３の木材チップ搬出装置は、請求項１または２に記載の木材チップ搬出装置において、
前記排出パイプに縮ませて束ねた状態で被せておくチップ充填用ネット袋内に木材チップを充填する際に、チップ充填用ネット袋の繰り出しに抵抗を付与する押えバンドと、
前記押えバンドと前記ホッパの端板に設けた複数の接続具との間をそれぞれ着脱可能に接続する接続部材とを備えた
ことを特徴とする。

請求項４の木材チップ詰め込み機は、
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を取付けた自走式作業機のフロントのアームに請求項１から３までのいずれか１項に記載の木材チップ搬出装置を上下回動可能に取付けて構成した
ことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、チップ撹拌用回転体のスクリュー羽根のホッパ底部の弧状溝内に位置する部分の羽根外径より、チップ排出側端板に設けた開口部および排出パイプ内に設ける部分の外径を小さくすることによって、スクリュー羽根と開口部および排出パイプ内面との間に隙間を持たせたので、開口部や排出パイプ内面とスクリュー羽根との間で木材チップが挟まれて木材チップが詰まることを防止することができ、能率良く木材チップの排出を行なうことができる。

また、チップ排出用回転体は、駆動装置側端板に片持ち式に取付け、排出側には軸受を設けない構造としたので、木材チップが開口部や排出パイプから円滑に排出される。

また、チップ排出用回転体のホッパ内部の弧状溝部分のスクリュー羽根は、排出側開口部および排出パイプに挿通する部分のスクリュー羽根の外径より大きくしたので、木材チップを効率良く弧状溝から排出パイプ側に搬送することができ、搬出作業を能率良く行なうことができる。

請求項２の発明によれば、１種の木材チップ搬出装置に直径の異なる複数種類の排出パイプを選択的に取付けることが可能となるので、用途により異なるサイズのチップ充填用ネット袋に適用することができる。

請求項３の発明によれば、排出パイプにチップ充填用ネット袋の繰り出しに抵抗を付与する押えバンドとホッパのチップ排出側端板に設けた接続具とを接続部材で接続したので、チップ充填用ネット袋内に適度の充填具合で木材チップを充填することができる。

請求項４の発明によれば、木材チップ搬出装置を自走式作業機のアームに上下回動可能に取付けたので、作業機の自走や旋回、およびフロント操作により木材チップの集積場所やトラックの荷台上からホッパ内に導入することができ、機動性の高い木材チップ詰め込み機が実現できる。

また、上部旋回体の旋回動作により木材チップの排出方向と反対側に木材チップ搬出装置を移動させることにより、排出パイプからネット袋に木材チップを充填しながら繰り出されるネット袋は地面に放置したままで充填作業を行なうことができる。このため、ネット袋を人手やクレーンにより少しずつ引っ張って移動させる（引き摺る）必要が無くなり、省力化が達成できる。

本発明による木材チップ詰め込み機の一実施の形態を示す側面図である。本発明の木材チップ搬出装置の一実施の形態を示す側面図である。（Ａ）は図２の木材チップ搬出装置の正面断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＥ−Ｅ断面図である。（Ａ）は本実施の形態におけるホッパ内のチップ排出用回転体の配置を示す正面断面図、（Ｂ）は（Ａ）のＦ−Ｆ断面図である。（Ａ）は本実施の形態の排出パイプの取付け部を示す側面図、（Ｂ）はその縦断面図である。本実施の形態のチップ充填用ネット袋の排出パイプへの取付け構造を示す正面図である。

図１は本発明による木材チップ詰め込み機の一実施の形態を示す側面図である。１は自走式作業機の下部走行体を構成する履帯式下部走行体であり、この下部走行体１上に旋回装置２を介して旋回フレーム３ａが設置される。旋回フレーム３ａ上にはエンジンやこれによって駆動される油圧ポンプや発電機等からなるパワーユニット４、運転室５およびカウンタウエイト６等が搭載されて上部旋回体３を構成する。

７は旋回フレーム３ａに取付けられたフロント、８はこのフロント７に取付けられた木材チップ搬出装置である。フロント７は、旋回フレーム３ａに油圧シリンダでなるブームシリンダ１０により起伏可能に取付けられたブーム９と、このブーム９の先端に油圧シリンダでなるアームシリンダ１２により上下方向に回動可能に取付けられたアーム１１とを備える。

木材チップ搬出装置８はホッパ１３の裏面にこの木材チップ搬出装置８をアーム１１に取付けるためのブラケット１４を有し、木材チップ搬出装置８は、このブラケット１４をアーム１１にピン１５により上下回動可能に取付ける。１６は木材チップ搬出装置８を上下回動させるためにアーム１１に取付けた油圧シリンダであり、そのピストンロッドは、アーム１１に一端をピン付けした第１のリンク１７の他端と、ホッパ１３のブラケット１４に一端をピン付けした第２のリンク１８の他端に共通にピン付けされる。

ホッパ１３は図２に示すように側面視が下方を細くした構造を有する。図３（Ａ）、図４（Ａ）において、１３ａ、１３ｂはそれぞれホッパ１３の駆動装置側端板とチップ排出側端板、１３ｃはホッパ１３の底部に設けた断面形状が半円形をなす弧状溝である。２１はこの弧状溝１３ｃに嵌合して支持され、駆動装置側端板１３ａに設けた軸受２２により片持ち式に取付けられたチップ排出用回転体であり、このチップ排出用回転体２１は軸部２１ａにスクリュー羽根２１ｂ，２１ｃを設けたものである。

図２および図３（Ａ）、（Ｂ）において、２４はチップ排出用回転体２１の上部に設けられたチップ撹拌用回転体であり、その軸部２４ａを両端板１３ａ，１３ｂにそれぞれ設けた軸受２５，２６により支持して取付けられる。このチップ撹拌用回転体２４は、軸部２４ａに間隔を有して設けられた円板２４ｂに撹拌羽根２４ｃを取付けて構成される。各撹拌羽根２４ｃは図３（Ｂ）に示すように、小径の羽根部ａと大径の羽根部ｂとを一体に形成してなる。

図２において、２８はチップ排出用回転体２１とチップ撹拌用回転体２４とを回転させるために設けた駆動装置であり、この駆動装置２８は、ホッパ１３の端板１３ａに取付けた油圧モータ（電動モータでもよい）からなる駆動モータ３０と、この駆動モータ３０の出力スプロケット３１と、チップ排出用回転体２１の軸部２１ａに同心に固定したスプロケット３２と、これらのスプロケット３１，３２間に掛け回したスプロケットチェーン３３と、チップ排出用回転体２１の軸部２１ａに前記スプロケット３２とは別に設けたスプロケット３４と、チップ撹拌用回転体２４の軸部２４ａに設けたスプロケット３５と、これらのスプロケット３４，３５に掛け回したスプロケットチェーン３６とからなる。したがって駆動モータ３０の回転によりチップ排出用回転体２１とチップ撹拌用回転体２４とを同時に回転させることができる。

図３（Ａ）、図４（Ａ）において、３８はホッパ１３のチップ排出側端板１３ｂに設けた円形をなすチップ排出用開口部であり、この開口部３８は前記弧状溝１３ｃの端部に下半内周部を連続させて設けられる。４０は端板１３ｂの外面に溶接等により固定されたパイプ取付け板である。このパイプ取付け板４０に排出パイプ４１の一端が後述の構造でボルト４５により開口部３８と同心に取付けられる。

図４（Ａ）に示すように、チップ排出用回転体２１は、弧状溝１３ｃから排出パイプ４１内にわたって延在させる。ここで、チップ排出用回転体２１の開口部３８および排出パイプ４１の内面に挿通する部分のスクリュー羽根２１ｃの外径Ｄ２を、弧状溝１３ｃ内に位置する部分のスクリュー羽根２１ｂの外径Ｄ１（本実施例ではＤ１＝２０ｃｍ程度）より小さく設定する。これにより、開口部３８および排出パイプ４１の内面とこの部分に挿通するスクリュー羽根２１ｃとの間に隙間Ｇ１，Ｇ２を持たせる。この隙間Ｇ１，Ｇ２は２インチ以下のチップ、すなわち２インチ（５．０８ｃｍ）の開口を有するフィルタを通過する木材チップの場合、木材チップの詰まりを防止する上で、好ましくは２ｃｍ以上より好ましくは３ｃｍ以上とする。なお、木材チップはチップどうしが互い絡み合う性質があるため、隙間Ｇ１，Ｇ２をかなり大きくしても排出が可能であるが、排出パイプ４１内での滞留を防止する上で開口部３８における隙間Ｇ１は好ましくは２〜６ｃｍ、より好ましくは３〜５ｃｍである。また、前記排出パイプ４１内における前記隙間Ｇ２は好ましくは２〜８ｃｍ、より好ましくは３〜５ｃｍである。具体的には、図４に示す実施例における排出パイプ４１の直径は２０ｃｍであるが、この場合の隙間Ｇ２は好ましくは２〜６ｃｍ、より好ましくは３〜５ｃｍである。また、排出パイプ４１の直径が３０ｃｍの場合には、前記隙間Ｇ２は好ましくは２〜８ｃｍ、より好ましくは３〜６ｃｍである。

なお、小径をなすスクリュー羽根２１ｃが開口部３８からホッパ１３の内部にわたる範囲Ｌは実施例においては１５ｃｍとしたが好ましくは１０ｃｍ〜２０ｃｍの範囲である。

図５（Ａ）は排出パイプ４１を取付ける取付け板４０の構造を示す側面図、図５（Ｂ）はその縦断面図である。この取付け板４０には、小径（例えば２０ｃｍの外径）の排出パイプを取付けるため、小径の包絡円４３を描くように配設されたねじ孔からなる取付け孔４０ａと、大径（例えば３０ｃｍの外径）の排出パイプを取付けるため、大径の包絡円４４を描くように配設されたねじ孔からなる取付け孔４０ｂとを有する。

このような取付け板４０を設けたことにより、図５（Ｂ）に示すように、排出パイプ４１として、小径のパイプｃと、大径のパイプｄとを取付け孔４０ａまたは４０ｂに螺合するボルト４５により、選択して着脱可能に取付けることができる。

図６は排出パイプ４１にチップ充填用ネット袋４７を取付けた状態を示す図であり、チップ充填用ネット袋４７の一端を排出パイプ４１に４７ａに示すように縮ませた状態で被せる。この時チップ充填用ネット袋４７の先端４７ｂは排出パイプ４１の先端を覆う状態である。この状態で押えバンド４８によりチップ充填用ネット袋４７を先端側を囲み、排出パイプ４１とて。端板１３ｂに溶接等により固定した接続具４９と、押えバンド４８に設けた接続部４８ａとの間にチェーンやロープ等の接続部材５０により着脱可能に接続し、これによりチップ充填用ネット袋４７を抜け止めする。

この木材チップ搬出装置８を用いてチップ充填用ネット袋４７への木材チップの詰め込みを行なう場合は、図１に示すように、この木材チップ詰め込み機を集積された木材チップ２０に作業機の走行、旋回により近接させ、さらにフロント７の操作により木材チップをホッパ１３で掬い上げてホッパ１３内に導入する。また、ホッパ１３内に木材チップを導入する前または後に、図６に示すようにネット袋４７の開口端を排出パイプ４１に４７ａで示すように縮めた状態で被せる。この時、ネット袋４７の先端４７ｂは排出パイプ４１の先端面に位置する。この状態で押えバンド４８をネット袋４７に被せ、ホッパ１３の端板１３ｂに設けた接続具４９と押えバンド４８の接続部４８ａとの間を接続部材５０により接続する。

そして駆動モータ３０を駆動してチップ撹拌用回転体２４とチップ排出用回転体２１とを同時に回転駆動させる。これにより、チップ撹拌用回転体２４の撹拌羽根２４ｃによりホッパ１３内の木材チップの滞りを無くしながら、チップ排出用回転体２１のスクリュー羽根２１ｂ，２１ｃにより木材チップを弧状溝１３ｃから開口部３８および排出パイプ４１を経てネット袋４７内に詰め込む。この詰め込み作業において、作業機の旋回装置２を作動させ、矢印５１に示すように、木材チップ搬出装置８をネット袋４７から離れる方向に旋回させることにより、地面５２にネット袋４７を放置した状態で詰め込みを行なう。この時、押えバンド４８によりネット袋４７の繰り出しに抵抗が付与されるので、ネット袋４７内に適度の充填具合で木材チップを充填することができる

詰め込みが終了すると、押えバンド４８を緩め、作業機の旋回装置２を、木材チップ搬出装置８がネット袋４７から離れる方向に旋回させることにより、ネット袋４７を排出パイプ４１から外すことができる。このように排出パイプ４１を外した後、開口端を紐等で閉じることにより、木材チップをネット袋４７内に充填したフィルタが完成する。

本実施の形態においては、上述のように、チップ排出用回転体２１の弧状溝１３ｃの部分に装着するスクリュー羽根２１ｂの外径Ｄ１より、チップ排出側端板１３ｂに設けた開口部３８およびこの開口部３８に一端を取付ける排出パイプ４１内に設けるスクリュー羽根２１ｃの外径Ｄ２を小さくして開口部３８や排出パイプ４１とスクリュー羽根２１ｃとの間に隙間を持たせたので、開口部３８や排出パイプ４１内面とスクリュー羽根２１ｃとの間で木材チップが挟まれて木材チップが詰まることを防止することができ、能率良く木材チップの排出を行なうことができる。

また、チップ排出用回転体２１は、駆動装置側端板１３ａに片持ち式に取付け、排出側端板１３ｂには軸受を設けない構造としたので、木材チップが開口部３８や排出パイプ４１から円滑に排出される。

また、チップ排出用回転体２１の弧状溝１３ｃ内に位置するスクリュー羽根２１ｂの外径Ｄ１は、排出側開口部３８および排出パイプ４１に挿通する部分のスクリュー羽根２１ｃの外径Ｄ２より大きくしたので、木材チップを効率良く弧状溝１３ｃから排出パイプ４１側に搬送することができ、搬出作業を能率良く行なうことができる。

また、本実施の形態においては、端板１３ｂに、複数組の取付け孔４０ａ，４０ｂを有する取付け板４０からなる取付け部を設けたので、１種の木材チップ搬出装置に直径の異なる複数種類の排出パイプ４１を選択的に取付けることが可能となる。これにより、用途により異なるサイズのチップ充填用ネット袋４７に適用することができる。なお、取付け板４０に設ける取付け孔４０ａ，４０ｂをねじ孔とするのではなく、取付け板４０から端板１３ｂを貫通して設けたボルト挿通孔とし、この貫通孔に挿通するボルトとそのボルトに螺合するナットにより排出パイプ４１を端板１３ｂに取付ける構造としてもよい。この排出パイプ４１の取付け部は、３種以上の直径の排出パイプ４１が取付け可能となるように構成してもよい。

また、本実施の形態においては、排出パイプ４１にチップ充填用ネット袋４７を固定する押えバンド４８と端板１３ｂに設けた接続具４９とを接続部材５０で接続したので、木材チップをチップ充填用ネット袋４７に充填する際の押し出し力がネット袋４７に作用しても押えバンド４８やネット袋４７が排出パイプ４１から外れることを防止することができる。

また、本発明の木材チップ搬出装置は据え付け式として構成してもよいが、本実施の形態においては、木材チップ搬出装置８を自走式作業機のアーム１１に上下回動可能に取付けたので、作業機の自走や旋回やフロント７の操作により集積させた木材チップ２０の場所やトラックの荷台上からホッパ１３内に導入することができ、機動性の高い木材チップ詰め込み機が実現できる。

また、上部旋回体３の旋回動作により木材チップの排出方向と反対側に木材チップ搬出装置８を移動させることにより、排出パイプ４１からネット袋４７に木材チップを充填しながら、繰り出されるネット袋４７は地面５２に放置したままで充填作業を行なうことができる。このため、ネット袋を人手やクレーンにより少しずつ引っ張って移動させる（引き摺る）必要が無くなり、省力化が達成できる。

以上本発明を実施の形態により説明したが、本発明を実施する場合、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の変更、付加が可能である。

１：下部走行体、２：旋回装置、３：上部旋回体、３ａ：旋回フレーム、４：パワーユニット、５：運転室、６：カウンタウエイト、７：フロント、８：木材チップ搬出装置、９：ブーム、１０：ブームシリンダ、１１：アーム、１２：アームシリンダ、１３：ホッパ、１３ａ，１３ｂ：端板、１３ｃ：弧状溝、１４ブラケット、１５：ピン、１６：油圧シリンダ、２０：集積した木材チップ、２１：チップ排出用回転体、２１ａ：軸部、２１ｂ，２１ｃ：スクリュー羽根、２２：軸受、２４：チップ撹拌用回転体、２５，２６：軸受、２８：駆動装置、３０：駆動モータ、３１，３２，３４，３５：スプロケット、３３，３６：スプロケットチェーン、３８：開口部、４０：パイプ取付け板、４０ａ，４０ｂ：取付け孔、４１：排出パイプ、４７：チップ充填用ネット袋、４８：押えバンド，４８ａ：接続部、４９：接続具、５０：接続部材

Claims

木材チップを受け入れるホッパと、
前記ホッパの底部に設けられた弧状溝と、
前記ホッパのチップ排出側端板に前記弧状溝に連続して設けられた円形の開口部と、
前記チップ排出側端板に一端を固定して取付けられ、かつチップ充填用ネット袋が取付けられる排出パイプと、
前記チップ排出側端板に対向する他方の端板に設けた軸受により片持ち式に取付けられ、かつ前記弧状溝内で支持され、前記弧状溝から前記排出パイプ内にわたって延在し、軸部にスクリュー羽根を設けたチップ排出用回転体と、
前記ホッパ内における前記チップ排出用回転体の上側に設けられ、軸部に撹拌羽根を取付けたチップ撹拌用回転体と、
前記チップ排出用回転体と前記チップ撹拌用回転体を回転させる駆動装置とを備えると共に、
前記チップ排出用回転体の前記開口部および前記排出パイプの内面に挿通する部分のスクリュー羽根の外径を、前記弧状溝内に位置する部分のスクリュー羽根の外径より小さく設定した
ことを特徴とする木材チップ搬出装置。
請求項１に記載の木材チップ搬出装置において、
前記ホッパのチップ排出側端板の開口部に、直径の異なる複数種類の排出パイプから選択された排出パイプを着脱可能に取付け可能とする取付け部を設けた
ことを特徴とする木材チップ搬出装置。
請求項１または２に記載の木材チップ搬出装置において、
前記排出パイプに縮ませて束ねた状態で被せておくチップ充填用ネット袋内に木材チップを充填する際に、チップ充填用ネット袋の繰り出しに抵抗を付与する押えバンドと、
前記押えバンドと前記ホッパの端板に設けた複数の接続具との間をそれぞれ着脱可能に接続する接続部材とを備えた
ことを特徴とする木材チップ搬出装置。
下部走行体上に旋回装置を介して上部旋回体を取付けた自走式作業機のフロントのアームに請求項１から３までのいずれか１項に記載の木材チップ搬出装置を上下回動可能に取付けて構成した
ことを特徴とする木材チップ詰め込み機。