JP5892740B2 - チップ製造装置およびチップの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、破砕構造体、破砕装置及び破砕方法に関するものである。更に詳しくは、従来の破砕機と比較して破砕に必要な動力をより小さくすることができ、装置の小型化が可能なものに関する。

例えば建築廃材、間伐材等の丸太、根株などの木廃材を破砕機により破砕してチップ化し、主に燃料として利用することが行われている。破砕機で、ある程度の大きさの廃材を細かくチップ化するには、一般的には、破砕部で一度に破砕しようとしても無理があり、それだけでは不十分である。

このため、多くの破砕機は、廃材の大まかな破砕を行う一次破砕部と、一次破砕部で破砕された破砕物をさらに細かく破砕する二次破砕部を備えている。このように、一次破砕部による粗破砕と、二次破砕部による細破砕を行うようにした破砕機の例としては、例えば特許文献１に開示された「自走式破砕機」がある。

この特許文献１の破砕機は、破砕部の上部側に設けた一次破砕部<3>で粗破砕をした破砕物を、破砕部の下部側に設けた二次破砕部<4>に落として細破砕をし、チップ化するようになっており、上部側の一次破砕部<3>には、軸線方向が互いに平行で所要間隔をおいて並設された、いわゆる横軸式の回転破砕刃であり外周部に多数のカッタ<14>を備えた破砕ロール<10>を備えている。

また、破砕機は、ホッパ<7>が油圧シリンダ<21>により昇降させるようにして車体<1>上に設置され、磁選機<6>への落石防止板<27>を油圧シリンダ<30>により起伏自在に取付けた構造を有している。これにより、破砕機を大型化あるいは破砕部の二段構成化を実現する場合においても、破砕機のホッパを含めた高さが輸送制限高さを超えることがなく、しかもクレーン等を必要としないので、段取りのための時間が大幅に短縮できるというものである。

特開平９−１９２５２７号公報

しかしながら、前記従来の破砕機には、次のような課題があった。
従来の破砕機は、一台の破砕機に一次破砕部と二次破砕部というそれぞれ独立した破砕部を備えている。すなわち、破砕部が独立して二箇所にあり、それぞれの破砕部を駆動し、連続して破砕を行うためには、相応の大きな動力が必要になる課題があった。
また、従来の破砕機は、前記のように大きな動力が必要になるだけでなく、破砕部に構造的に付帯する回転刃等の部品や駆動系についても、より強固につくる必要があり、破砕機全体として構造が大掛かりになり、大型化する課題もあった。

（本発明の目的）
本発明は、粗破砕と細破砕を行うことで被破砕物をチップ化する装置において、装置の破砕部の構造を従来の破砕部より簡単な構造とし、破砕部を駆動するために必要な動力をより小さくすることにより、装置をより小型化できるようにした、破砕構造体、破砕装置及び破砕方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明が講じた手段は次のとおりである。

（１）本発明は、
同一の主軸上に異なる破砕区域を有する一又は二以上の破砕ロールを備えた破砕構造体であって、
前記破砕ロールには、被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、被破砕物を該第１破砕区域よりも細かく破砕する第２破砕区域とが、前記主軸の軸線方向に区分して設けられており、前記破砕ロールを回転することにより、前記第１破砕区域と第２破砕区域で被破砕物を同時に破砕する、
破砕構造体である。

（２）本発明は、
主軸の周りに該主軸の軸線方向に所要の間隔で破砕刃が設けられており、第１破砕区域の破砕刃の間隔は、第２破砕区域の破砕刃の間隔よりも長い、
前記（１）の破砕構造体である。

（３）本発明は、
主軸の周りに該主軸の軸線方向に所要の間隔で破砕刃が設けられており、第１破砕区域と第２破砕区域の破砕刃の間隔は同じであり、前記第２破砕区域は、主軸の軸周方向における刃の数が前記第１破砕区域の主軸の軸周方向における刃の数より多い、
前記（１）の破砕構造体である。

（４）本発明は、
チップを製造する装置であって、
前記（１）、（２）又は（３）の破砕構造体と、
該破砕構造体で破砕された破砕チップを、予め設定した大きさ未満のチップと、予め設定した大きさ以上のチップとに、大きさで選別する選別機と、
前記破砕構造体から前記選別機へ破砕チップを送る搬送手段と、
前記選別機で選別された前記予め設定した大きさ未満のチップを排出する排出手段と、
前記選別機で選別された前記予め設定した大きさ以上のチップを前記破砕構造体の第２破砕区域へ返送する返送手段と、
を備えている、
チップ製造装置である。

（５）本発明は、
破砕構造体によって破砕された破砕チップから磁性体金属を除去する磁気選別機を備えている、
前記（４）のチップ製造装置である。

（６）本発明は、
被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、該第１破砕区域よりも細く破砕する第２破砕区域とを有する破砕構造体を備え、該破砕構造体で前記被破砕物を破砕して得られた破砕チップを、予め設定した大きさ未満のチップと、予め設定した大きさ以上のチップに、大きさで選別し、前記予め設定した大きさ以上のチップをさらに破砕することにより前記被破砕物から前記予め設定した大きさ未満のチップを製造する方法であって、
前記予め設定した大きさ未満のチップを前記第２破砕区域へ返送するステップ、
前記第２破砕区域へ返送された前記予め設定した大きさ以上のチップと、前記第１破砕区域へ送られてきた新たな被破砕物と、を同時に破砕するステップ、
を含み、
前記各ステップを繰り返して被破砕物から予め設定した大きさ未満のチップを製造する、
チップの製造方法である。

（７）本発明は、
破砕チップから磁性体金属を除去するステップを含む、
前記（６）のチップの製造方法である。

本明細書及び特許請求の範囲にいう「被破砕物」の用語は、例えば建築廃材、間伐材等の丸太、根株など、破砕してチップ化（細片化）することにより、主に燃料として利用可能な木廃材、或いは合成樹脂や繊維物を含む廃材、さらにはこのような廃材を一旦粗破砕したチップの意味をも含むものであるが、これらに限定されるものではない。

また、本明細書及び特許請求の範囲にいう第１、第２などの用語は、等級や重要度を意味するものではなく、一つの要素を他の要素から区別するために使用したものである。

（作用）
本発明に係る破砕構造体及びそれを使用した破砕装置の作用を説明する。
破砕装置に使用する破砕構造体には、破砕ロールに被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、被破砕物を第１破砕区域よりも細かく破砕する第２破砕区域とが、破砕ロールの主軸の軸線方向に区分して設けられており、破砕ロールを回転することにより、第１破砕区域と第２破砕区域で被破砕物を同時に破砕する。

これにより、第１破砕区域で破砕された粗破砕チップを第２破砕区域へ返送するベルトコンベヤ等の返送手段を備えることによって、被破砕物を一旦、第１破砕区域で粗破砕する処理と、粗破砕された粗破砕チップを第２破砕区域によってより細かく細破砕する処理を同時に（又は同列で）行うことができる。

したがって、本発明に係る破砕構造体は、一台の破砕機に上下に一次破砕部と二次破砕部というそれぞれ独立した破砕部を備えている従来の破砕機とは相違して、破砕構造体は一組であり、従来の破砕機と比較して破砕構造体を構成する部品の点数が少なくなるので、装置をより簡単な構造とすることができる。また、破砕構造体で破砕を行うために必要な動力をより小さくすることができる。

さらに、破砕構造体に構造的に付帯する部分についても、破砕構造体を駆動する動力を小さくすることができる分だけ、従来の破砕機ほど強固につくる必要はなく、装置全体として小型化することができる。

本発明は、粗破砕と細破砕を行うことで被破砕物をチップ化する装置において、破砕ロールに、被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、被破砕物を第１破砕区域よりも細かく破砕する第２破砕区域とを、主軸の軸線方向に区分して設け、破砕ロールを回転することにより、第１破砕区域と第２破砕区域によって被破砕物を同時に破砕することができる。
これにより、上下に一次破砕部と二次破砕部というそれぞれ独立した破砕部を備えている従来の破砕機とは相違して、破砕構造体は一組であり、従来の破砕機と比較して破砕構造体を構成する部品の点数が少なくなるので、装置をより簡単な構造とすることができ、破砕構造体で破砕を行うために必要な動力をより小さくすることができる。したがって、破砕構造体及び破砕構造体を使用した破砕装置の小型化が可能になる。

本発明に係る破砕装置の一実施の形態を示す概略正面図。 図１に示す破砕装置の使用状態を示す概略平面説明図。 破砕装置を構成する自走式破砕機の平面図。 自走式破砕機の破砕構造体の構造を示す説明図。 図４に示す破砕構造体の斜視図。 自走式破砕機の破砕構造体の他の実施の形態を示す説明図。 図６に示す破砕構造体の斜視図。

〔実施の形態〕

本発明を図面に示した実施の形態に基づき詳細に説明する。
図１乃至図５を参照する。

チップ製造装置である破砕装置Ａは、例えば建築廃材等の廃材を破砕してチップ化するものである。破砕装置Ａは、図１に示すように、破砕構造体Ｃ１を備えた自走式破砕機１と、自走式破砕機１に設けられた磁気選別機２と、分級機３と、分級機３で製品として選別されたチップを排出する排出コンベヤ４と、分級機３によって返送するチップとして選別されたチップを自走式破砕機１の破砕構造体Ｃ１へ返送する返送コンベヤ５を備えている。

自走式破砕機１は、車体フレーム１０を有している。車体フレーム１０の下部には、クローラ１１が設けられている。符号１２は駆動部であり、クローラ１１を駆動する原動機（図示省略）及び後述する破砕ロール１５、１５ａを駆動する油圧モータ１２０等を備えている。車体フレーム１０において、駆動部１２と反対側には、廃材を破砕する破砕構造体Ｃ１を備えている。破砕構造体Ｃ１は、後述する破砕ロール１５、１５ａで構成されている。

破砕構造体Ｃ１は、外枠１３内部に設けられている。外枠１３は、上部が開口した枠体であり、外枠１３の下側には、平面視長方形状の導入口１３０が形成されている。外枠１３の上には、ホッパー１４が設けられており、さらにその上には、ガイド樋１４０（図１、図２参照）が設けられている。ガイド樋１４０は、後述するベルトコンベヤ５２で返送されてくるチップを後述する細破砕区域１５９へ落下させるガイドである。

導入口１３０下方には、導入口１３０を通る廃材等の被破砕物を破砕処理できるように横軸式の破砕ロール１５、１５ａが所要の間隔をおいて並設されている（図１、図３参照）。破砕ロール１５、１５ａは二軸破砕機を構成し、ギヤボックス１２１を介して油圧モータ１２０により駆動される。破砕ロール１５、１５ａは、それぞれ上部側において内回り方向（図４（ｂ）に示した矢印方向）へ同じ速度で回転するよう駆動される。

なお、破砕ロール１５、１５ａは必ずしも同じ回転速度でなくてもよい。また、破砕構造体は、後述する破砕ロール１５、１５ａ又は破砕ロール１５ｂ、１５ｃと同様に粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９（又は細破砕区域１５９ａ）を有する構造の破砕ロールを一本にして固定刃と協働して破砕する一軸破砕構造体としてもよいし、破砕ロールをさらに増やして、三軸破砕構造体又は四軸破砕構造体とすることもできる。この場合の一軸破砕構造体、三軸破砕構造体又は四軸破砕構造体の粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９（１５９ａ）を除く基本構造については、公知の構造が採用できるので、詳細な説明については省略する。

破砕ロール１５、１５ａは、破砕作業時において、破砕ロール１５、１５ａに予め設定された値以上の負荷がかかると、自動的に上部側において外回り方向（図４（ｂ）に示した矢印方向と逆方向）へ逆回転した後で停止する制御が行われるようになっている（後述する破砕ロール１５ｂ、１５ｃも同様）。これにより、被破砕物を噛み込んだ状態での破砕ロール１５、１５ａの回転停止及び大負荷がかかることによる破砕ロール１５、１５ａを含む駆動系の破損等を防止することができる。

破砕ロール１５、１５ａの構造を、主に図４、図５を参照し説明する。
破砕ロール１５と破砕ロール１５ａは、実質的にほぼ同じ構造を有しているので、構造についての詳細な説明は、一方側の破砕ロール１５についてのみ説明し、他方側の破砕ロール１５ａについては必要箇所を除いて省略する。なお、図面においては、破砕ロール１５、１５ａの同等箇所に同じ符号を付して示す。

破砕ロール１５は、所要の径を有する主軸１５０を有している。主軸１５０の一端部（図４、図５において右端部）には、前記ギヤボックス１２１に二箇所に並設されている駆動軸の先端具（いずれも図示、符号省略）と嵌め合う嵌合部１５１が形成されている。

嵌合部１５１は、ギヤ型（又は星形）の嵌合凹部１５２を有し、嵌合凹部１５２と前記先端具を嵌着することにより、油圧モータ１２０により駆動される駆動軸の回転力を破砕ロール１５（及び破砕ロール１５ａ）に伝えることができる。
また、主軸１５０の他端部（図４、図５において左端部）には、軸受部１５３（図１に図示）で軸支される軸支部１５４が形成されている。

破砕ロール１５には、同時に（又は同列で）破砕を行う第１破砕区域である粗破砕区域１５８及びこの粗破砕区域１５８より細かな破砕を行う第２破砕区域である細破砕区域１５９が区分されて設けられている。粗破砕区域１５８は、主軸１５０に軸線方向に所要数形成された破砕刃１５５で構成されており、細破砕区域１５９は、同じく主軸１５０に軸線方向に所要数形成された破砕刃１５６で構成されている。

粗破砕区域１５８の区分範囲（主軸１５０の軸線方向の区分長）は、細破砕区域１５９の区分範囲より軸線方向にやや広く（長く）なるように設定されている。本実施の形態では、粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９の区分範囲の比は、約２：１であるが、これに限定されるものではなく、適宜設定が可能である。なお、粗破砕区域１５８及び細破砕区域１５９の符号は、図４、図５においては、便宜上片側に付与しているが、破砕刃１５５、１５６の各刃群の全体を含むものである。

粗破砕区域１５８を構成する各破砕刃１５５は、主軸１５０の外周面に所要間隔で固着された刃板１５５ｐを有し、刃板１５５ｐは主軸１５０に対して放射方向へ三角形状に突出した突刃１５５ａを有している。特許請求の範囲にいう刃である各突刃１５５ａは、刃板１５５ｐにおいて主軸１５０の軸周方向に等間隔で三箇所に設けられ、それらの間には、刃台１５５ｂが同じく軸周方向に等間隔で三箇所に設けられている。各刃台１５５ｂには、四角形状の平刃１５５ｃが刃先にすくい面が形成されるよう固定され、各突刃１５５ａの回転方向後側の基部寄りには、同じく四角形状の平刃１５５ｄが固定されている。各平刃１５５ｄの先端部は、各突刃１５５ａの背面から突き出ている。

なお、平刃１５５ｃ、１５５ｄの材質（後述する破砕刃１５６の平刃１５６ｃ、１５６ｄ及び後述する破砕刃１５７の平刃１５７ｃ、１５７ｄも同様）は、例えば構造用鋼、炭素工具鋼、高速度工具鋼、合金工具鋼等であるが、これらに限定はされず、破砕のための十分な強度を有するものであれば、公知の各種材料を適宜採用することができる。

また、細破砕区域１５９を構成する各破砕刃１５６は、主軸１５０の外周面に所要間隔で固着された刃板１５６ｐを有し、刃板１５６ｐは主軸１５０に対して放射方向へ三角形状に突出した突刃１５６ａを有している。各破砕刃１５６の刃板１５６ｐは、前記各破砕刃１５５の刃板１５５ｐより薄く形成されており、各破砕刃１５６の間隔は粗破砕区域１５８の各破砕刃１５５の間隔より狭く設定されている。これにより、破砕刃１５６の主軸１５０の軸線方向の単位長さ当たりの枚数は、破砕刃１５５より多くなっている。

特許請求の範囲にいう刃である各突刃１５６ａは、刃板１５６ｐにおいて主軸１５０の軸周方向に等間隔で三箇所に設けられ、それらの間には、刃台１５６ｂが同じく軸周方向に等間隔で三箇所に設けられている。各刃台１５６ｂには、四角形状の平刃１５６ｃが刃先にすくい面が形成されるよう固定され、突刃１５６ａの回転方向後側の基部寄りには、平刃１５６ｄが固定されている。各平刃１５６ｄの先端部は、各突刃１５６ａの背面から突き出ている。

そして、一方の破砕ロール１５とは対となる他方の破砕ロール１５ａは、破砕ロール１５の各破砕刃１５５と各破砕刃１５６と同様の形状を有する各破砕刃１５５と各破砕刃１５６を有しているが、それらの主軸１５０の軸線方向における配置が異なる。すなわち、破砕ロール１５ａの各破砕刃１５５と各破砕刃１５６は、相対する破砕ロール１５の各破砕刃１５５と各破砕刃１５６の間に互い違いに位置するように、刃数と間隔が設定されている（図４（ａ）参照）。

また、一方の破砕ロール１５と他方の破砕ロール１５ａは、それぞれ上部側において内回り方向に回転し、回転方向が互いに逆であるので、破砕ロール１５ａの平刃１５５ｃ、１５５ｄと平刃１５６ｃ、１５６ｄは、破砕ロール１５の平刃１５５ｃ、１５５ｄと平刃１５６ｃ、１５６ｄとは、刃先が対向するように反対方向に傾斜している。

前記構造により、一組（又は一対）の破砕ロール１５、１５ａの粗破砕区域１５８による廃材の粗破砕と、細破砕区域１５９による細破砕が可能になる。すなわち、各破砕刃１５５の間隔が比較的広い粗破砕区域１５８によって廃材を大まかに（粗く）破砕すると共に、各破砕刃１５６の間隔が各破砕刃１５５の間隔に比べて狭い細破砕区域１５９によって、粗破砕区域１５８で一旦破砕された後に大きさで選別されて返送されてきたチップをより細かく破砕することができる。

自走式破砕機１の一方側（図１、図３で左側）には、自走式破砕機１の破砕構造体Ｃ１から分級機３へ破砕チップを送る搬送手段である搬送コンベヤ１６を有している。搬送コンベヤ１６は、ベルトコンベヤであり、ベルト１６０には搬送経路が上り傾斜していても破砕チップの搬送ができるように滑止め１６１（図３参照）が多数形成されている。なお、このようなベルトの構造は、後述する各ベルトコンベヤ４１、４２、５１、５２も同様である。

搬送コンベヤ１６は、後述する分級機３のホッパー３１の上部開口部に届く長さに形成されている。搬送コンベヤ１６は、車体フレーム１０に基端部の軸支部を中心として昇降回動ができるように取り付けられており、駆動部１２の動力を利用して角度を調節し、所要の傾斜角度で固定できるようになっている。

また、搬送コンベヤ１６の基部寄り（下部寄り）には、ベルト１６０に被さるように磁気選別機２が設置されている。磁気選別機２は、搬送コンベヤ１６により分級機３へ向けて搬送される破砕チップに含まれる釘や各種金具等の磁性体金属（主として鉄材）を電磁石の磁力で吸着して除去するものである。磁気選別機２には、自走式破砕機１の電気系統から電気が供給されるようになっているが、外部から供給する構造としてもよい。また、電磁石ではなく永久磁石を使用したものを採用してもよい。

なお、磁気選別機２は、一方側を中心として上下方向に回動できるように搬送コンベヤ１６に取り付けられており、油圧シリンダ１７によって昇降回動が可能である。油圧シリンダ１７は、シリンダ側が外枠１３に軸支され、ロッド側が磁気選別機２に取り付けられており、処理中、適当なタイミングで上昇させることで、磁着された磁性体金属を回収することができるようになっている。

分級機３（粒度選別機ともいう）は、搬送コンベヤ１６の先部側に設置されている（図１参照）。分級機３は、破砕構造体Ｃ１を構成する破砕ロール１５、１５ａで破砕された破砕チップ（破砕装置Ａの運転中においては主に粗破砕区域１５８で破砕された粗破砕チップと細破砕区域１５９で破砕された細破砕チップの混合物）を大きさ（又は粒度）で選別する選別機であり、山形鋼で枠組みされたフレーム３０に取り付けられている。分級機３は、篩い機３２を備えており、篩い機３２の基部（図１で右側）には、ホッパー３１が設けられている。

篩い機３２は、所要の目の大きさを有する排出方向へ下り傾斜した網板３２０（図２参照）を有している。篩い機３２は、網板３２０を振動させることにより、破砕チップを網板３２０上で下方へ送ることができるようにしてある。これにより破砕チップのうち網板３２０の目の大きさ未満のものを下方へ落下させて、大きさで選別を行うことができる。

そして、篩い機３２の下方には、網板３２０の方向に沿うように、排出コンベヤ４を構成するベルトコンベヤ４１が設置されている。排出コンベヤ４は、分級機３で選別され大きさが予め設定した大きさ未満のチップ（網板３２０の目を通り落下したもの：以下、選別チップという）を製品チップとして排出する。ベルトコンベヤ４１は、搬送方向側へ所要の角度で上り傾斜しており、先端部は前記フレーム３０より自走式破砕機１方向へ延出されている。

ベルトコンベヤ４１の先端側には、同じく排出コンベヤ４を構成するベルトコンベヤ４２がベルトコンベヤ４１に対し平面視で搬送方向が互いに直角になるようにして設置されている。ベルトコンベヤ４２は、搬送方向（排出方向）へ上り傾斜するようにしてあり、前記選別チップの受け渡しができるように、基部側（低い側）がベルトコンベヤ４１の先端下方に位置するようにしてある。

篩い機３２の排出側の先端下方には、返送コンベヤ５を構成するベルトコンベヤ５１が設置されている。返送コンベヤ５は、分級機３で選別され大きさが予め設定した大きさ以上のチップ（網板３２０の目を通らず網板３２０の上に残ったもの：以下、残選別チップという）を前記破砕構造体Ｃ１の細破砕区域１５９へ返送する。ベルトコンベヤ５１は、前記ベルトコンベヤ４２の搬送方向と平面視で平行となるように、かつ搬送経路がほぼ水平となるように設置されている。

ベルトコンベヤ５１の先端側には、同じく返送コンベヤ５を構成するベルトコンベヤ５２がベルトコンベヤ５１に対し平面視で搬送方向が互いにほぼ直角になるようにして設置されている。ベルトコンベヤ５２は、搬送方向（又は返送方向）へ上り傾斜するようにしてあり、前記残選別チップの受け渡しができるように、基部側（低い側）がベルトコンベヤ５１の搬送部の先端下方に位置するようにしてある。なお、ベルトコンベヤ５２の先端は前記ガイド樋１４０の上部まで延長されている。

（作用）
図１乃至図５を参照して、破砕装置Ａの作用と、破砕装置Ａによって、被破砕物である廃材７を破砕し、選別チップ７０をつくる工程をあわせて説明する。

まず、自走破砕機１の駆動部１２を作動させ、破砕構造体Ｃ１を構成する破砕ロール１５、１５ａを駆動すると共に搬送コンベヤ１６を駆動する。また、篩い機３２を作動させると共に排出コンベヤ４の各ベルトコンベヤ４１、４２及び返送コンベヤ５の各ベルトコンベヤ５１、５２を作動させる。

そして、図２に示すように、アーム先端にグラップルを備えた油圧作業機６を使用し、廃材置き場に山積みされている建築廃材等の廃材７を自走破砕機１の破砕構造体Ｃ１を構成する破砕ロール１５、１５ａの粗破砕区域１５８に落下させて供給する。これにより、廃材７は粗破砕区域１５８によって大まかに（粗く）破砕され、下方の搬送コンベヤ１６のベルト１６０上に落ちる。

前記粗く破砕された粗破砕チップは、搬送コンベヤ１６で分級機３のホッパー３１へ送られる。また、搬送コンベヤ１６で送られる途中においては、粗破砕チップからは、磁気選別機２によって釘や金物等の磁性体金属が磁力で吸着される。磁気選別機２で吸着されて取り除かれた磁性体金属は、前記したように、破砕処理中において、又は破砕処理終了後の適当なタイミングで回収される。

ホッパー３１へ送られた粗破砕チップは、分級機３の篩い機３２で篩いにかけられ、粗破砕チップのうち網板３２０の目より小さいものを下方へ落下させて大きさで選別が行われる。粗破砕チップのうち網板３２０の目を通って落下したものは、そのまま製品としての選別チップ７０となり、排出コンベヤ４のベルトコンベヤ４１のベルト上に落ちる。選別チップ７０は、ベルトコンベヤ４１で送られてベルトコンベヤ４２に移り、チップ置き場に排出される。

一方、分級機３で選別され、網板３２０の目より大きいために網板３２０上に残った残選別チップは、さらに網板３２０上で振動により斜め下方へ送られて、返送コンベヤ５のベルトコンベヤ５１のベルト上に落下する。この残選別チップは、ベルトコンベヤ５１で送られてベルトコンベヤ５２に移り、このベルトコンベヤ５２の先端からガイド樋１４０に落ちる。そして、残選別チップは、ガイド樋１４０にガイドされて、自走破砕機１の破砕構造体Ｃ１を構成する破砕ロール１５、１５ａの細破砕区域１５９に落下する。

これにより、残選別チップは、細破砕区域１５９によって、粗破砕区域１５８による粗破砕よりさらに細かく破砕され、下方の搬送コンベヤ１６のベルト１６０上に落ちる。なお、このとき、細破砕区域１５９の隣では、粗破砕区域１５８による新たな廃材７の粗破砕が同時に（又は同列で）継続して行われている。したがって、搬送コンベヤ１６のベルト１６０上に落ちる破砕チップは、粗破砕区域１５８による粗破砕チップと細破砕区域１５９による細破砕チップが混在したものとなる。

前記粗破砕チップと細破砕チップが混在した破砕チップは、搬送コンベヤ１６で分級機３のホッパー３１へ送られ、その時に前記と同様に磁気選別機２によって前記破砕チップから磁性体金属が取り除かれる。
そして、ホッパー３１へ送られた破砕チップは、前記と同様に分級機３によって選別され、破砕チップのうち網板３２０の目を通り抜けて落下したものは、そのまま製品としての選別チップ７０となって排出コンベヤ４によって排出される。

また、分級機３による選別で篩い機３２の網板３２０上に残った残選別チップは、前記と同様に返送コンベヤ５で破砕構造体Ｃ１の細破砕区域１５９へ返送され、以降、前記と同様の粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９により同時に（又は同列で）破砕を行う流れ（工程）を繰り返すことにより、廃材７をチップ化して選別チップ７０を製造することができる。

このように、破砕構造体Ｃ１の並設された破砕ロール１５、１５ａの軸線方向に区分された粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９は、同時に（又は同列で）破砕を行うことができ、残選別チップを細破砕区域１５９へ返送する返送コンベヤ５を備えることによって、被破砕物である廃材７を一旦、粗破砕区域１５８で粗く破砕する処理と、粗破砕チップ又は粗破砕チップと細破砕チップが混在した破砕チップから選別された残選別チップを細破砕区域１５９でより細かく破砕する処理を同時に（又は同列で）行うことができる。

したがって、自走破砕機１の破砕構造体Ｃ１は、それぞれ独立した一次破砕部と二次破砕部を備えている従来の破砕機とは相違して、破砕構造体Ｃ１は並設されて対となった一組の各破砕ロール１５、１５ａに軸線方向に区分された粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９を有する構造であり、破砕構造体Ｃ１で連続して破砕を行うために必要な動力を従来の破砕機より小さくすることができる。
また、破砕構造体Ｃ１に構造的に付帯する各部品や駆動部１２についても、破砕構造体Ｃ１を駆動する動力を小さくすることができる分だけ、従来の破砕機ほど強固につくる必要はなく、自走破砕機１を全体として小型化することができる。

次に、図６、図７を参照して、破砕構造体の他の実施の形態である破砕ロール１５ｂ、１５ｃからなる破砕構造体Ｃ２の構造を説明する。
破砕構造体Ｃ２を構成する破砕ロール１５ｂと破砕ロール１５ｃは、実質的にほぼ同じ構造を有しているので、構造についての詳細な説明は、一方側の破砕ロール１５ｂについてのみ説明し、他方側の破砕ロール１５ｃについては必要箇所を除いて省略する。なお、図面においては、破砕ロール１５ｂ、１５ｃの同等箇所に同じ符号を付して示す。

破砕ロール１５ｂは、所要の径を有する主軸１５０を有している。主軸１５０の両端部には、前記破砕ロール１５と同様の構造の嵌合部１５１と軸支部１５４が形成されている。

破砕ロール１５ｂには、互いに同時に（又は同列で）破砕を行う粗破砕区域１５８及び該粗破砕区域１５８より細かな破砕を行う細破砕区域１５９ａとが、主軸１５０の軸線方向に区分されて設けられている。
粗破砕区域１５８は、主軸１５０に軸線方向に所要数形成された破砕刃１５５で構成されている。破砕ロール１５ｂの粗破砕区域１５８及びそれを構成する各破砕刃１５５は、前記破砕ロール１５の粗破砕区域１５８及びそれを構成する各破砕刃１５５と同様の構造であるので、詳細な説明は省略する。

粗破砕区域１５８の区分範囲（主軸１５０の軸線方向の区分長）は、細破砕区域１５９ａの区分範囲よりやや広く（長く）なるように設定されている。本実施の形態では、粗破砕区域１５８と細破砕区域１５９ａの区分範囲の比は、約２：１であるが、これに限定されるものではなく、適宜設定が可能である。なお、粗破砕区域１５８及び細破砕区域１５９ａの符号は、図６、図７においては、便宜上片側に付与しているが、破砕刃１５５、１５７の各刃群の全体を含むものである。

細破砕区域１５９ａは、主軸１５０に軸線方向に所要数形成された破砕刃１５７で構成されている。各破砕刃１５７は、主軸１５０の外周面に所要間隔で固着された刃板１５７ｐを有し、刃板１５７ｐは主軸１５０に対して放射方向へ三角形状に突出した突刃１５７ａを有している。特許請求の範囲にいう刃である突刃１５７ａは、主軸１５０の軸周方向に等間隔で六箇所に設けられている。また、各突刃１５７ａの回転方向後側の基部寄りには、平刃１５７ｂが刃先にすくい面が形成されるよう固定されている。各平刃１５７ｂの先端部は、各突刃１５７ａの背面から突き出ている。

そして、破砕ロール１５ｂと対となる破砕ロール１５ｃは、破砕ロール１５ｂの各破砕刃１５５と各破砕刃１５７と同様の形状を有する各破砕刃１５５と各破砕刃１５７を有しているが、それらの主軸１５０の軸線方向における配置が異なる。すなわち、破砕ロール１５ｃの各破砕刃１５５と各破砕刃１５７は、相対する破砕ロール１５ｂの各破砕刃１５５と各破砕刃１５７の間に互い違いに位置するように、刃数と間隔が設定されている（図６（ａ）参照）。

また、破砕ロール１５ｂと破砕ロール１５ｃは、相互に上部側において内回り方向（図６（ｂ）に示した矢印方向）に回転し、回転方向が互いに逆であるので、破砕ロール１５ｃの平刃１５５ｃ、１５５ｄと平刃１５７ｂは、破砕ロール１５ｂの平刃１５５ｃ、１５５ｄと平刃１５７ｂとは、刃先が対向するように反対方向に傾斜している。

前記構造により、破砕ロール１５ｂ、１５ｃの粗破砕区域１５８による廃材の粗破砕と、細破砕区域１５９ａによる細破砕が可能になる。すなわち、破砕ロール１５ｂ、１５ｃの各粗破砕区域１５８を構成する各破砕刃１５５の突刃１５５ａが各刃体１５５ｐにおいて主軸１５０の軸周方向の三箇所に設けられているのに対して、細破砕区域１５９ａを構成する各破砕刃１５７の突刃１５７ａが各刃体１５７ｐにおいて主軸１５０の軸周方向の六箇所に設けられており、軸周方向の突刃の刃数が二倍となっている。

したがって、破砕ロール１５ｂ、１５ｃによれば、前記破砕ロール１５、１５ａと同様に粗破砕区域１５８によって廃材７を大まかに（粗く）破砕することができ、各破砕刃１５７の突刃１５７ａの刃数が粗破砕区域１５８の各破砕刃１５５の突刃１５５ａより多い細破砕区域１５９ａによって、粗破砕区域１５８で一旦破砕された後、大きさで選別されて返送されてきた残選別チップをさらに細かく破砕することができる。なお、破砕装置Ａに破砕ロール１５ｂ、１５ｃを使用したときの作用は、実質的に前記破砕ロール１５、１５ａと同様であるので、説明を省略する。

本明細書で使用している用語と表現は、あくまでも説明上のものであって、なんら限定的なものではなく、本明細書に記述された特徴およびその一部と等価の用語や表現を除外する意図はない。また、本発明の技術思想の範囲内で、種々の変形が可能であるということは言うまでもない。

Ａ 破砕装置
１ 自走式破砕機
１０ 車体フレーム
１１ クローラ
１２ 駆動部
１２０ 油圧モータ
１２１ ギヤボックス
１３ 外枠
１３０ 導入口
１４ ホッパー
１４０ ガイド樋
１５ 破砕ロール
Ｃ１ 破砕構造体
１５ａ 破砕ロール
１５０ 主軸
１５１ 嵌合部
１５２ 嵌合凹部
１５３ 軸受部
１５４ 軸支部
１５５ 破砕刃
１５５ａ 突刃
１５５ｂ 刃台
１５５ｃ 平刃
１５５ｄ 平刃
１５５ｐ 刃板
１５６ 破砕刃
１５６ａ 突刃
１５６ｂ 刃台
１５６ｃ 平刃
１５６ｄ 平刃
１５６ｐ 刃板
１５８ 粗破砕区域
１５９ 細破砕区域
１６ 搬送コンベヤ
１６０ ベルト
１６１ 滑止め
１７ 油圧シリンダ
２ 磁気選別機
３ 分級機
３０ フレーム
３１ ホッパー
３２ 篩い機
３２０ 網板
４ 排出コンベヤ
４１ ベルトコンベヤ
４２ ベルトコンベヤ
５ 返送コンベヤ
５１ ベルトコンベヤ
５２ ベルトコンベヤ
Ｃ２ 破砕構造体
１５ｂ 破砕ロール
１５ｃ 破砕ロール
１５７ 破砕刃
１５７ａ 突刃
１５７ｂ 平刃
１５７ｐ 刃板
１５９ａ 細破砕区域
６ 油圧作業機
７ 廃材
７０ 選別チップ

Claims (5)

1. チップを製造する装置であって、
   同一の主軸上に異なる破砕区域を有する一又は二以上の破砕ロールを備え、前記破砕ロールには、被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、被破砕物を該第１破砕区域よりも細かく破砕する第２破砕区域とが、前記主軸の軸線方向に区分して設けられており、前記破砕ロールを回転することにより、前記第１破砕区域と第２破砕区域で被破砕物を同時に破砕する破砕構造体と、
   該破砕構造体で破砕された破砕チップを、予め設定した大きさ未満のチップと、予め設定した大きさ以上のチップとに、大きさで選別する選別機と、
   前記破砕構造体から前記選別機へ破砕チップを送る搬送手段と、
   前記選別機で選別された前記予め設定した大きさ未満のチップを排出する排出手段と、
   前記選別機で選別された前記予め設定した大きさ以上のチップを前記破砕構造体の第２破砕区域へ返送する返送手段と、
   を備えている、
   チップ製造装置。
2. 前記破砕構造体において、前記主軸の周りに前記主軸の軸線方向に所要の間隔で破砕刃が設けられており、前記第１破砕区域の前記破砕刃の間隔は、前記第２破砕区域の前記破砕刃の間隔よりも長い、
   請求項１記載のチップ製造装置。
3. 前記破砕構造体において、前記主軸の周りに前記主軸の軸線方向に所要の間隔で前記破砕刃が設けられており、前記第１破砕区域と前記第２破砕区域の前記破砕刃の間隔は同じであり、前記第２破砕区域の前記破砕刃は、前記主軸の軸周方向における刃の数が前記第１破砕区域の前記主軸の軸周方向における刃の数より多い、
   請求項１記載のチップ製造装置。
4. 前記破砕構造体によって破砕された破砕チップから磁性体金属を除去する磁気選別機を備えている、
   請求項１、２または３記載のチップ製造装置。
5. 被破砕物を粗く破砕する第１破砕区域と、該第１破砕区域よりも細かく破砕する第２破砕区域とを有する破砕構造体を使用し、該破砕構造体で前記被破砕物を破砕して得られた破砕チップを、予め設定した大きさ未満のチップと、予め設定した大きさ以上のチップに、大きさで選別し、前記予め設定した大きさ以上のチップをさらに破砕することにより、前記被破砕物から前記予め設定した大きさ未満のチップを製造する方法であって、
   前記被破砕物を破砕して得られた前記破砕チップを、予め設定した大きさ未満のチップと予め設定した大きさ以上のチップに選別する前に、前記破砕チップから磁性体金属を除去するステップと、
   前記予め設定した大きさ以上のチップを前記第２破砕区域へ返送するステップと、
   前記第２破砕区域へ返送された前記予め設定した大きさ以上のチップと、前記第１破砕区域へ送られてきた新たな被破砕物とを同時に破砕するステップと、
   を含み、
   前記各ステップを繰り返して、被破砕物から予め設定した大きさ未満のチップを製造する、
   チップの製造方法。

Images