(57)【要約】    【課題】  樹脂を使用する必要がなく低コストで木粉ペレットを製造できる木粉ペレットの製造装置を提供する。    【解決手段】木粉を加圧してペレット状に加工する木粉ペレットの製造装置であって、前後方向に長い略筒状に形成された筒基体と、筒基体内を前方にスライドして、筒基体内に投入された木粉を前方へ押圧することにより該木粉を圧縮するとともに、前記筒基体内部を前方に移動させる送り部と、前記木粉に負荷している圧力を測定する検圧部とを具え、前記筒基体は、該筒基体の内部に前記木粉を投入する供給部を有するとともに、内径が後方側に比べ前方側が減少するテーパ筒部を含み、また前記検圧部は、加圧された木粉がペレットとして排出される直前の圧力を測定するために前記筒基部の前部分に形成され、該検圧部の測定データに基づいて前記送り部のスライド速度を加減することにより前記木粉に負荷する圧力を調整することを特徴とする。【選択図】  図１
2005053149.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
木粉を加圧してペレット状に加工する木粉ペレットの製造装置であって、
前後方向に長い略筒状に形成された筒基体と、
筒基体内を前方にスライドして、筒基体内に投入された木粉を前方へ押圧することにより該木粉を圧縮するとともに、前記筒基体内部を前方に移動させる送り部と、
前記木粉に負荷している圧力を測定する検圧部とを具え、
前記筒基体は、該筒基体の内部に前記木粉を投入する供給部を有するとともに、内径が後方側に比べ前方側が減少するテーパ筒部を含むことを特徴とする木粉ペレットの製造装置。 
【請求項２】
前記検圧部は、加圧された木粉がペレットとして排出される直前の圧力を測定するために前記筒基部の前部分に形成され、
該検圧部の測定データに基づいて前記送り部のスライド速度を加減することにより前記木粉に負荷する圧力を調整することを特徴とする請求項１記載の木粉ペレットの製造装置。
【請求項３】
前記テーパ筒部は、木粉に対し最終的に圧力を増加してペレットを形成するため前記筒基体の前部分に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の木粉ペレットの製造装置。
【請求項４】
前記テーパ筒部は、前後方向に沿って分割された一対の分割筒片を具え、
前記一対の分割筒片は、少なくとも一方が前後方向に対して直行する方向に移動可能に形成されることにより前記テーパ筒部の内径が、拡大縮小可能に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の木粉ペレットの製造装置。
【請求項５】
前記供給部は、双方共が断面半円の樋状体で形成され互いに対峙する受片と送片とを具え、
該送片は受片に略当接して該受片とともに供給筒体を形成する充填位置と、前記受片から離れた開放位置の間をシフトすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の木粉ペレットの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、木工工場などから廃棄物として排出される木粉を、二次製品として使用する目的でペレット化するために使用する製造装置であって、ペレット化のために樹脂を使用する必要がなく、高い比率で圧縮することができ、また生産される木粉ペレットは水分を吸収することにより短時間で膨潤してもとの状態に戻る木粉ペレットの製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
原木を板体、棒状材などに一次加工する製材所、或いはこれら加工された木材を加工して柱、梁、壁パネルその他の建築用資材、家具などを製造する木工工場においては、大量の鉋屑、切り屑を含む木粉が発生している。これら木粉の一部は、畜舎における敷き材として牛などの寝床に使用されているが、粉末状、チップ状であるため空気中に飛散して作業環境を悪化するとともに、着火して火災の危険性があるなど、取扱い性に問題があった。この他、木粉を更に細かく粉砕した上でＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂などの樹脂と混合し、押出し成形機により所定の形状に加工し、木質調の建材、家具として使用されている。しかしながら樹脂を混合して押出し成形した場合、これら成形品が廃棄されたときに、有機物である木粉が分解することがないため環境汚染を起すという問題があった。
【０００３】
そこで、細かく粉砕した乾燥木粉とポリ乳酸、ポリエステルを原料とする生分解樹脂とを木粉の含有量が例えば５０〜８５％程度の比率で混合して、スクリュウ押出し機で成形して、木粉ペレットを製造する方法が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−１１９３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これらの生分解樹脂で固形に固めた木粉ペレットにあっては、例えば土中に埋設されたとしても有機物として分解されるまでに相当の時間を要し、また木粉ペレットの製造に生分解樹脂を使用するため、生産コストが高くかかるという問題があった。
【０００６】
本発明の課題は、前記した木粉ペレットの製造装置が有する問題点を解消し、水分をあたえられると短時間でもとの木粉単位に分離し、また樹脂を使用する必要がなく低コストで木粉ペレットを製造できる木粉ペレットの製造装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、木粉を加圧してペレット状に加工する木粉ペレットの製造装置であって、前後方向に長い略筒状に形成された筒基体と、筒基体内を前方にスライドして、筒基体内に投入された木粉を前方へ押圧することにより該木粉を圧縮するとともに、前記筒基体内部を前方に移動させる送り部と、前記木粉に負荷している圧力を測定する検圧部とを具え、前記筒基体は、該筒基体の内部に前記木粉を投入する供給部を有するとともに、内径が後方側に比べ前方側が減少するテーパ筒部を含むことを特徴とする木粉ペレットの製造装置である。
【０００８】
また請求項２記載の発明は、前記検圧部は、加圧された木粉がペレットとして排出される直前の圧力を測定するために前記筒基部の前部分に形成され、該検圧部の測定データに基づいて前記送り部のスライド速度を加減することにより前記木粉に負荷する圧力を調整することを特徴とする請求項１記載の木粉ペレットの製造装置である。
【０００９】
また請求項３記載の発明は、前記テーパ筒部は、木粉に対し最終的に圧力を増加してペレットを形成するため前記筒基体の前部分に配置されることを特徴とする請求項１又は２記載の木粉ペレットの製造装置である。
【００１０】
また請求項４記載の発明は、前記テーパ筒部は、前後方向に沿って分割された一対の分割筒片を具え、前記一対の分割筒片は、少なくとも一方が前後方向に対して直行する方向に移動可能に形成されることにより前記テーパ筒部の内径が、拡大縮小可能に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の木粉ペレットの製造装置である。
【００１１】
また請求項５記載の発明は、前記供給部は、双方共が断面半円の樋状体で形成され互いに対峙する受片と送片とを具え、該送片は受片に略当接して該受片とともに供給筒体を形成する充填位置と、前記受片から離れた開放位置の間をシフトすることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の木粉ペレットの製造装置である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は叙上の如く構成しているため、木粉は、送り部により前方に移動しながら圧縮され、しかも内径が後方側に比べ前方側が減少するテーパ筒部において一段と高圧に圧縮されるため、樹脂を加配することなく自らが含有する樹液などにより固められ、木粉ペレットを低コストで生産することができる。従って得られた木粉ペレットは、水分を与えられると、固結した状態から短時間で元の木粉単位に分解する。これにより、例えば該木粉ペレットが土の中に埋設されると、土から水分の供給を受けて個々の木粉単位に分離し、土中の微生物により有機分解が始まり、堆肥として土壌改良の効果が早期に現れる。
【００１３】
また請求項２記載の発明のように、筒基部の前部分に形成された検圧部で木粉の圧力を測定し、そのデータに基づいて送り部のスライド速度を調整すると、完成品としての木粉ペレットが排出される直前の圧力状態に基づく制御が可能となるため、品質の管理を適確に行なうことができる。
【００１４】
また請求項３記載の発明のように、前記テーパ筒部は、木粉に対し最終的に圧力を増加してペレットを形成するため前記筒基体の前部分に配置されると、筒基体の前端部から強力に加圧され硬く固化した木粉ペレットが製品として排出される。
【００１５】
また請求項４記載の発明のように、前記テーパ筒部の内径を拡大縮小可能に形成するときは、前記送り部のスライド速度を加減に加えて該テーパ筒部の内径の拡縮により、木粉に負荷する圧力調整をより正確、確実に行なうことができる。
【００１６】
また請求項５記載の発明のように、供給部を双方共断面半円の樋状体で形成され互いに対峙する受片と、該受片に略当接して該受片とともに供給筒体を構成する充填位置と、前記受片から離れた開放位置の間をシフトする送片で構成すると、木粉をスムーズに供給できるとともに、供給部において木粉に一定の圧力を負荷できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の一形態を、図示例とともに説明する。図１は装置全体の一部断面正面図、図２はその平面図である。本発明の木粉ペレットの製造装置１は、前後方向に長い略筒状の筒基体２と、前記筒基体２内を前後にスライドする送り部３と、検圧部６とを具える。
【００１８】
前記筒基体２は、筒基体２の内部に木粉を投入する供給部４と、中間筒部２１と、テーパ筒部５とを具える。前記供給部４は、筒基体２の後部に配され、本例では、図２、３に示すように、床面からなるベースＢに固定され上方が開口した箱体２２の内側に配置された受片８と送片９とを有する。前記受片８と、送片９とは前記箱体２２の前枠２２ａと後枠２２ｂ間の間隔と略同長で、かつ断面が半円の樋状体で形成され、互いに対峙している。前記受片８は前記箱体２２の第１の側枠２２ｃに固着され、前記送片９は、前記箱体２２の第２の側枠２２ｄに隣接して配された第１のシリンダ２３のロッド２３ａの先端に固着されることにより、箱体２２内で水平に移動可能に支持されている。そして前記送片９は、前記第１のシリンダ２３の駆動により、前記受片８に略当接する充填位置１０と、受片８から離れた開放位置１１の間をシフトする。なお前記充填位置１０における送片９は、受片８に略当接して、該受片８とともに供給筒体１２を形成する。
【００１９】
図３に示すように、前記シリンダ２３のロッド２３ａが後方に下がって、前記送片９が開放位置１１にシフトすることにより送片９、受片８、箱体２２の前枠２２ａ、および後枠２２ｂに四周を囲まれ、前記箱体２２の底板２２ｅの上面に形成される凹所に、上方からペレットの原料である木粉Ｗが、図示しない自動投入装置から一定量投入される。次いで、シリンダ２３のロッド２３ａが伸びて、前記送片９が受片８に向けてシフトするに従い、前記木粉Ｗは前記送片９、受片８で徐々に圧縮されその容積を減少させる。送片９が充填位置１０迄シフトし、該受片８に略当接することにより、前記投入された木粉Ｗは、前記送片９と受片８とで形成される前記供給筒体１２の内部に例えば 1/2〜1/3 倍程度に圧縮されて充填される。このように本例では、供給部４において既に一定の圧力を負荷できるため生産性を高めうる。また送片９が開放位置１１と充填位置１０との間をリニアにシフトすることにより木粉Ｗを供給するため、スムーズな木粉Ｗ供給が可能である。
【００２０】
前記送り部３は、前記筒基体２の後方に配置された第２のシリンダ２５に支持されて前記供給部４の内部を前後にスライドする円柱状のピストン３Ａからなる。該ピストン３Ａは前記受片８の内周面に沿って配されるため、受片８と送片９とが形成する供給筒体１２の内部を前記第２のシリンダ２５に駆動されて前後にスライドする。従って、前記供給筒体１２内部の充填された木粉Ｗは、ピストン３Ａの前方へのスライドにより前方に押圧されることにより更に圧縮され、同時に供給筒体１２内部を前方に向けて移動する。なお前進端までスライドしたピストン３Ａは再度後退するとともに、前記送片９は、前記充填位置１０から開放位置１１にシフトし、次の木粉Ｗの投入を待つ。
【００２１】
前記供給部４の供給筒体１２から前方に押出された木粉Ｗは、前記中間筒部２１内に移動する。該中間筒部２１は、筒基体２の前後方向に延びた円管状をなし、中間支持ブロック２４に嵌合して略水平に支持されている。中間筒部２１の後端は前記箱体２２の前枠２２ａに嵌合し、前記受片８と送片９が構成する供給筒体１２に隙間なく連続し、これにより前記木粉Ｗは外部に漏れることなく移動しうる。
【００２２】
前記中間筒部２１の内径は、前記供給筒体１２の内径に比して、少し小径に形成されることにより段部３７が形成され、該段部３７により、前記ピストン３Ａにより圧縮されながら筒基体２内を前方へと移動する木粉Ｗが、更に強い圧力により圧縮される。
【００２３】
後方の供給部４から継続して木粉Ｗが送り込まれるため、中間筒部２１内の木粉Ｗは前方に移動して、筒基体２の前部分に形成された前記テーパ筒部５内に移動する。該テーパ筒部５は、図１、５に示すように、その内径が後方側に比べて前方側が漸減する略筒状をなし、後方から押される木粉Ｗは前方へ移動するに従って加圧力が漸増することにより、木粉Ｗが硬く圧縮されてペレットを形成しうる。なお本例では、テーパ筒部５は、筒基体２の前の部分に配されている。これにより該テーパ筒部５で前記木粉Ｗが最終的に強力に圧縮された硬い木粉ペレットを、筒基体２の前端部から排出できる。
【００２４】
また本例では、前記段部３７とテーパ筒部５のニ段階に亘り筒基体２内を前方に向けて移動する木粉Ｗを加圧するため、木粉Ｗを確実にペレット状に固めることができる点で好ましい。とくに、テーパ筒部５では木粉Ｗの移動に連動して加圧力が漸増するためスムーズに木粉Ｗを圧縮でき、その中間部で木粉Ｗの詰まり生じることがない。
【００２５】
前記テーパ筒部５は、本例では、図４、５に示すように、前後方向に沿って上下に分割された一対の樋状の分割筒片７、７を含んで形成され、前方に配されるメインブロック２６と、後方に配されるサブブロック２７内に挿入支持されている。
【００２６】
前記サブブロック２７はベースＢ上に固定された下サブブロック２７Ｌと、上サブブロック２７Ｕに分割形成され、下サブブロック２７Ｌの上面の受け溝２８内に下方の分割筒片７の後方端部が支持されるとともに、上サブブロック２７Ｕの下面の押え溝２９に上方の分割筒片７の後方端部が挿入支持され、さらに下サブブロック２７Ｌと、上サブブロック２７Ｕとがボルト３０で固着されることにより一対の分割筒片７、７の後部が支持されている。なお前記分割筒片７、７は、前記受け溝２８と押え溝２９との間に少しの動きが許容された状態で緩く挿入支持されているが、木粉Ｗの送り圧力により生じる前方に向く力は、前記分割筒片７、７の後端部外周の鍔３１が下サブブロック２７Ｌと、上サブブロック２７Ｕの後端面に当接しているため確実に支持されている。
【００２７】
前記メインブロック２６は、ベースＢ上に固定された下メインブロック２６Ｌと、上メインブロック２６Ｕに分割形成されている。下方の分割筒片７の前部は前記下メインブロック２６Ｌに形成された保持溝３２内に支持されるとともに、上方の分割筒片７の前部は上メインブロック２６Ｕの下面の支持溝３３に挿入支持され、さらに下メインブロック２６Ｌと、上メインブロック２６Ｕとがボルト３０で固着されることにより一対の分割筒片７、７の前部が支持されている。なお前記分割筒片７、７の前部は、前記保持溝３２と支持溝３３との間に少しの動きが許容された状態で緩く挿入支持されている。
【００２８】
また下メインブロック２６Ｌにはロードセル６Ａからなる検圧部６が内蔵されており、ロードセル６Ａの接点６Ｂが下方の分割筒片７の外周面に当接し、テーパ筒部５内で木粉Ｗに負荷している圧力を測定することができる。ロードセル６Ａで計測された圧力データは、図示しないマイコン制御装置を介して前記送り部３を構成する第２のシリンダ２５の駆動部にフィードバックされ送り部３の送り速度を加減し、即ち、圧力不足に対しては送り速度が上昇し、逆に圧力オーバーのときには減速することにより適正な加圧力を維持しうる。なお検圧部６は、ロードセル６Ａ以外に、例えばテーパ筒部５内に装備する時には半導体感圧素子を用いるのがよい。このように本例では、検圧部６が筒基体２の前部分に配されているので、完成品としての木粉ペレットが排出される直前の圧力値に基づいて送り部３の制御がなされるため、圧力調整が有効に作用し木粉ペレットの品質のバラツキを少なくできる。
【００２９】
前記上方の分割筒片７前部に一体に隔設された取付フランジ３５、３５に取付ピン３６が貫挿し、該取付ピン３６は前記上メインブロック２６Ｕの上部に設けられた第３のシリンダ３４のロッド３４Ａ先端に貫挿している。従って第３のシリンダ３４のロッド３４Ａの駆動に連動して前記上方の分割筒片７が前後方向に対して直行する方向に昇降移動し、これによりテーパ筒部５の内径が拡大縮少可能となる。このように、前記送り部３の速度調整による加圧力の調整に加えて、テーパ筒部５の内径の拡縮により木粉Ｗに負荷する加圧力を調整しうる。とくにテーパ筒部５における調整は、筒基体２を移動しながら加圧された木粉Ｗに対して、最終的な加圧力の調整をすることが可能となり、完成品としての木粉ペレットの硬度を微妙にコントロールするために有効である。前記第３のシリンダ３４の駆動は、第２のシリンダ２５の制御と同様に、検圧部６の圧力データに基づきマイコン制御装置によりコントロールされる。なおメインブロック２６、サブブロック２７内で支持された一対の分割筒片７、７が第３のシリンダ３４により拡縮して、相互間に少しの隙間が生じても、テーパ筒部５に至るまでに、木粉Ｗは加圧されて一定程度固化しているため、その間からこぼれ落ちることはない。
【００３０】
前記検圧部６の出力により所定の圧力が負荷されて固化した木粉Ｗは、最終的に前記テーパ筒部５の前端から外部に連続的に送り出されるとともに、自重によりある程度の長さ毎に分離して、木粉ペレットとして落下する。また原料木粉Ｗの含水率、樹種などの条件により、分離することなく長く連続する場合には、図示しない切断装置により所定長さで切断する。
【００３１】
このように、木粉ペレットの製造装置１を用いると、木粉Ｗは送り部３により前方に押圧されることにより圧縮されながら前方に送られ、しかも内径が前方に向かい漸減するテーパ筒部を通過する間に圧縮力が更に高まるため、樹脂を用いることなく木粉Ｗ中に含まれる樹液などにより固められ、適度な硬さの木粉ペレットを製造することができる。しかも樹脂を使用しないため、水分を与えられると短時間でペレットの状態から分離してもとの木粉Ｗの状態に戻るため、例えば、土中に埋めることにより土中の水分を吸収して短時間で木粉Ｗに戻るとともに、有機物で分解されて堆肥化し土壌改良の効果が短期に現れる。その他、畜舎に於て適量の水分を散布して木粉状態に復帰させて飼育動物の敷材として簡単に使用することができる。さらには、原料段階で木粉Ｗに油粕類、魚粕粉末類、骨粉類の有機肥料、硫酸アンモニア、尿素、過りん酸石灰、塩化加里など化学肥料を加配することにより、土壌改良に効果を一層高めることができる。或いは、原料となる木粉に花、野菜樹木の種子を加配すると、土中に埋設することにより、改良された土壌において種子が発芽し、植物の生育を図ることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の木粉ペレットの製造装置１の全体を示す一部断面正面図である。
【図２】その平面図である。
【図３】供給部と送り部を示す要部拡大斜視図である。
【図４】木粉ペレットの製造装置１を後方側からみた側面図である。
【図５】テーパ筒部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【００３３】
１      木粉ペレットの製造装置
２      筒基体
３      送り部
４      供給部
５      テーパ筒部
６      検圧部
７      分割筒片
８      受片
９      送片
１０      充填位置
１１      開放位置
１２      供給筒体
【図１】
2005053149.tif 000003
【図２】
2005053149.tif 000004
【図３】
2005053149.tif 000005
【図４】
2005053149.tif 000006
【図５】
2005053149.tif 000007