(57)【要約】【課題】小型軽量で現場への搬入が容易となり、かつ、木質材の廃材を効率よく破砕してチップ化することができ、減容による輸送コストの削減が図れるだけでなく、廃材の再使用化を可能にすることができる木質材の破砕装置を提供する。【解決手段】外周に向けて部分的に突出する刃先７が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられた回転刃物１に、刃先７を設けた位置の外周に刃先７よりも小径で幅の狭い鍔８を突設し、この回転刃物１における刃先７の形状が適合する凹部１０を長さ方向に沿って一定の間隔で並べて設けた固定刃物２を、その凹部１０を刃先７が噛み合い状に通過するよう固定配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周に向けて部分的に突出する刃先が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられ、刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔が突設された回転刃物と、上記回転刃物における刃先の形状が適合する凹部を長さ方向に沿って一定の間隔で並べて設けた固定刃物の組み合わせからなり、回転可能に配置した回転刃物に対して固定刃物を、その凹部を刃先が噛み合い状に通過するよう固定配置した破砕装置。
【請求項２】
外周に向けて部分的に突出する刃先が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられ、各刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔が突設された回転刃物と、上記回転刃物における刃先の回転軌跡の外側に配置された固定刃物の組み合わせからなり、この固定刃物が、上記回転刃物に平行する配置で、隣接する各刃先の間へ突出する固定刃を設けて形成されている破砕装置。
【請求項３】
上記固定刃物が回転刃物の回転方向に複数設けられている請求項１又は２に記載の破砕装置。
【請求項４】
上記回転刃物は、外方に向けて突出する刃先を設けた円形板の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔を突設して形成された多数枚の刃物単体を用い、この刃物単体を、隣接する刃物単体の刃先が周方向に位置が異なる配置となるよう軸方向に並べて形成されている請求項１乃至３の何れかに記載の破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、建築工事等で発生した木質材等の廃材を細かく粉砕して減容すると共に、粉砕による再利用を行えるようにするための破砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、建築工事においては、例えば、合板や角材等の木質材の廃材が多量に発生し、この廃材の処理が必要になる。
【０００３】
このような廃材は、そのままでは極めて嵩が高く、処理場所までの輸送コストが高くつくと共に、焼却によって処理すると大気を汚染するという問題や資源の無駄を生じることになるので、できるだけ減容化すると共に、再利用可能な状態に処理する必要がある。
【０００４】
木質材の減容の基本的な考えは破砕が適しており、そこで、木質材の破砕装置としては、一対の回転刃物間に木質材を供給し、この回転刃物で木質材を砕く構造が考えられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、一対の回転刃物で木質材を砕くと、木質材に対する刃先の食い込み時に回転刃物に大きな負荷が加わり、回転刃物の大径化及び強靭化を図る必要があり、このため、破砕装置全体が大型化すると共に重量化し、装置を建築現場に搬入して廃材を現場処理することが困難である。
【０００６】
従って、上記した廃材の処理は、そのまま処理場所まで輸送して焼却しているのが現状であり、輸送や焼却に経費がかかり、資源の無駄を生じている。
【０００７】
そこで、この発明の課題は、小型軽量で現場への搬入が容易となり、しかも、木質材等の廃材を効率よく破砕してチップ化することができ、減容による輸送コストの削減が図れるだけでなく、廃材の再使用化を可能にすることができる破砕装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記のような課題を解決するため、請求項１の発明は、外周に向けて部分的に突出する刃先が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられ、各刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔が突設された回転刃物と、上記回転刃物における刃先の形状が適合する凹部を長さ方向に沿って一定の間隔で並べて設けた固定刃物の組み合わせからなり、回転可能に配置した回転刃物に対して固定刃物を、その凹部を刃先が噛み合い状に通過するよう固定配置した構成を採用したものである。
【０００９】
ここで、上記回転刃物における刃先は、両側面が傾斜する先鋭状で、回転刃物の回転方向の前方に向けて屈曲した形状を有し、また、固定刃物はその上面の延長が回転刃物の軸心に向かう状態で傾斜配置となり、固定刃物の上に供給した木質材が自重で回転刃物に向けて進入するようになっている。
【００１０】
請求項２の発明は、外周に向けて部分的に突出する刃先が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられ、各刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔が突設された回転刃物と、上記回転刃物における刃先の回転軌跡の外側に配置された固定刃物の組み合わせからなり、この固定刃物が、上記回転刃物に平行する配置で、隣接する各刃先の間へ突出する固定刃を設けて形成されている構成を採用したものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において、上記固定刃物が回転刃物の回転方向に複数設けられている構成を採用したものである。
【００１２】
ここで、上記固定刃物を回転刃物の回転方向の前後に設け、回転方向の手前に位置する固定刃物に一次固定刃と二次固定刃を設け、回転方向の前方に位置する、固定刃物に三次固定刃を設け、木質材等を更に細かくチップ化するようにしてもよい。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１乃至３の発明において、上記回転刃物は、外方に向けて突出する刃先を設けた円形板の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔を突設して形成された多数枚の刃物単体を用い、この刃物単体を、隣接する刃物単体の刃先が周方向に位置が異なる配置となるよう軸方向に並べて形成されている構成を採用したものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によると、回転刃物において、外周に向けて部分的に突出する刃先を、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けたので、回転刃物の刃先と固定刃物による被破砕物の破砕時に、刃先は複数飛びで木質材に食い込むことになり、破砕時に生じる衝撃と抵抗を少なくすることができ、これによって、回転刃物に加わる負荷を軽減することで、回転刃物を含めて装置全体の小型軽量化が可能になり、建築現場への持込が容易になるので、廃材の現場での減容化処理が可能になる。
【００１５】
また、回転刃物は、刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔を突設したので、この鍔で回転刃物に対する木質材の進入を規制することで、各刃先と固定刃物による木質材等の破砕量を細かく設定することができ、従って、木質材等を細かく破砕することで減容化が効率よく行えるだけでなく、細かく破砕した木質材等は、土壌改良材や炭化処理による活性炭等として再利用することが可能になり、資源の有効利用が図れることになる。
【００１６】
更に、固定刃物における固定杆の回転刃物に臨む面で、固定刃よりも回転刃物の回転方向に対する手前側の位置に、隣接する刃先の間へ突出する一次固定刃を設けると、各刃先と固定刃は多段階的に木質材等を破砕することになり、木質材等を更に細かく粉砕することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
外周に突出する刃先が、軸方向に一定間隔で周方向に対して位置を違えた配置で設けられ、各刃先を設けた位置の外周に刃先よりも小径で幅の狭い鍔が突設された回転刃物と、上記回転刃物における刃先の形状が適合する凹部を長さ方向に沿って一定の間隔で並べて設けた固定刃物からなり、回転可能に配置した回転刃物に対して固定刃物を、その凹部を刃先が噛み合い状に通過するよう固定配置する。
【実施例１】
【００１８】
図１乃至図４に示すように、第１実施例の破砕装置は、上下が開放するケース内に水平状態で回転可能に配置した所定長さの回転刃物１と、この回転刃物１に対して傾斜状に配置した固定刃物２の組み合わせからなり、回転刃物１は、図示省略したがモータによって図１の反時計方向に駆動される。
【００１９】
上記回転刃物１は、多数個の刃物単体３を、水平に配置した回転角軸４に同軸心状で順次密接するよう並べて取り付け、この刃物単体３が一体に回転するようになっている。
【００２０】
上記刃物単体３は、所定の厚みと直径を有する円形板５の軸心に角孔６を形成し、この円形板５の外周面で軸心を挟む二箇所の位置に、外方に向けて突出する刃先７を設け、この円形板５の外周で刃先７間の位置に刃先７よりも小径で幅の狭い円径の鍔８を突設して形成され、上記刃先７は、両側面が傾斜する先鋭状で、回転刃物の回転方向の前方に向けて屈曲した形状を有している。
【００２１】
上記円形板５は、その外周の軸心を挟む位置に円形板５と同じ厚みで鍔８と等しい外径の突部９を形成し、刃先７の根元部分はこの突部９から突出するように設けられている。
【００２２】
この刃物単体３は、回転角軸４に角孔６を嵌挿することにより、多数枚の刃物単体３を円形板５が密接するように軸方向に並べて取り付け、この刃物単体３を、隣接する刃物単体３の刃先７が周方向に位置が異なる配置となるようにしている。
【００２３】
具体的には、各刃物単体３を４５°ごとに位相をずらして回転角軸４に取り付けるものであり、刃物単体３には軸心を挟む二箇所に刃先７が突設してあるので、各刃物単体３における刃先７の配置は、四個飛びごとに位相が一致することになる。
【００２４】
図３は、各刃物単体３における刃先７の配列を平面的に展開した状態で示している。
【００２５】
上記固定刃物２は、図３のように、回転刃物１の刃物単体３群の合計長さよりも長いフラットで十分な強度のある帯板を用い、この帯板の上記回転刃物１に臨ませる先端側に、回転刃物１における刃先７の形状が適合するＶ字状の凹部１０を長さ方向に沿って一定の間隔で並べて設けた構造を有し、図１のように、回転可能に配置した上記回転刃物１に対して、その上面の延長が回転刃物１の軸心に向かう状態で傾斜し、凹部１０を対応する刃先７が噛み合い状に通過するよう、ケースの固定部分に固定配置され、固定刃物２の上に供給した木質材Ａが自重で回転刃物１に向けて進入するようになっている。
【００２６】
第１実施例の破砕装置は上記のような構成であり、モータを起動して回転刃物１を図１  の反時計方向に回転させた状態で、固定刃物２上に板状の被破砕物（以下木質材という）Ａを載置すると、木質材Ａは傾斜下がり側に移動し、その先端縁が回転刃物１に向けて進入する。
【００２７】
回転刃物１は、多数の刃物単体３を並べると共に、各刃先７の配置が周方向にずれているため、木質材Ａの先端は鍔８に当接して停止し、この状態で先ず四個飛びごとに位置する第１の刃物単体３ａの一方の刃先７が、固定刃物２の対応する凹部１０に対して噛み合い状に通過する際に木質材Ａをせん断によって三角形のチップ状に破砕する。
【００２８】
次に、隣に位置する第２の刃物単体３ｂの一方の刃先７が対応する凹部１０に対して噛み合い状に通過する際に木質材Ａをせん断によって三角形ａのチップ状に破砕し、このような破砕を回転刃物１の４５°の回転ごとに第３と第４の刃物単体３ｃ、３ｄの刃先７で順番に行うことになる。
【００２９】
図４は、上記木質材Ａに対する刃先７と凹部１０による破砕順序の個工程を示し、同図において、回転刃物１の回転角度０°（３６０°）では、木質材Ａの先端が鍔８に当接して停止し、第１の刃物単体３ａの一方の刃先７が破砕を行った状態であり、四個飛びごとの一方の刃先７で木質材Ａを三角形に破砕している。
【００３０】
回転刃物１の回転角度４５°で第２の刃物単体３ｂの一方の刃先７が破砕を行い、回転刃物１の回転角度９０°で更に第３の刃物単体３ｃの一方の刃先７が破砕を行い、回転刃物１の回転角度１３５°で第４の刃物単体３ｄの一方の刃先７が破砕を行い、この時点までは、木質材Ａは未破砕部分の先端縁がいずれかの鍔８に当接しているので、回転刃物１に向けての移動の発生はなく、また、この時点で木質材Ａの先端は、固定刃物２の刃先形状に一致した三角形ａが連続するジグザグ形状になる。
【００３１】
上記のように、第４の刃物単体３ｄの一方の刃先７による破砕が完了すると、木質材Ａの先端縁はジグザグ形状となり、鍔８に当接していた部分がなくなるので、木質材Ａは回転刃物１に対して三角形凹部が鍔８に当接する位置まで一ピッチだけ移動して停止し、この状態で、回転刃物１の回転角度１８０°で第１の刃物単体３ａの他方の刃先７が、上記三角形凹部の上から一ピッチ移動した分だけ破砕を行い、回転刃物１の回転角度２２５°で第２の刃物単体３ｂの他方の刃先７が破砕を行い、回転刃物１の回転角度２７０°で更に第３の刃物単体３ｃの他方の刃先７が破砕を行い、回転刃物１の回転角度３１５°で第４の刃物単体３ｄの他方の刃先７が破砕を行い、回転刃物１の回転角度３１５°の回転後に、木質材Ａは回転刃物１に対して次の三角形凹部が鍔８に当接する位置まで一ピッチだけ移動して停止し、回転刃物１の３６０°の回転で第１の刃物単体３ａの一方の刃先７による破砕が再開され、第１の刃物単体３ａ乃至第４の刃物単体３ｄによる上記のような破砕の繰り返しと木質材Ａの間歇的な移動とによって、木質材Ａは細かいチップ状に順次破砕されることになる。
【００３２】
上記のように、第１の刃物単体３ａ乃至第４の刃物単体３ｄによる刃先７が木質材Ａを順番に破砕するので、木質材Ａの破砕時に、刃先７は複数飛びで木質材Ａに食い込むことになり、これによって、破砕時に生じる衝撃と抵抗を少なくすることができ、回転刃物１に加わる負荷を軽減することで、回転刃物１を含めて装置全体の小型軽量化が可能になる。
【００３３】
また、木質材Ａを細かいチップ状に順次破砕するので、木質材Ａの減容積化が図れることになり、このチップ化した木質材は、土壌改良材として用いたり、炭化処理して活性炭等として有効に利用することができる。
【実施例２】
【００３４】
図５乃至図９示のように、第２実施例の破砕装置は、上述した第１実施例における固定刃物の構造を変え、ベンディングによって多段階的に木質材を破砕し、木質材を更に細かく粉砕することができるようにしたものであり、回転刃物１の構造は上述した第１実施例と同一であるので、ここでは同一部分に同一符号を付して説明を省略する。
【００３５】
図５乃至図７のように、回転刃物１は、上部がカバー１１ａ、１１ｂで開閉可能となり下部が開放するケース１１内に水平状態で回転可能に配置され、モータ１２によって駆動すると共に、ケース１１の上部に木質材Ａの投入シュート１３が設けられている。
【００３６】
上記ケース１１内で回転刃物１の上部位置に、回転刃物１に平行する第１の固定刃物１４と、この第１の固定刃物１４に対して回転刃物１の回転方向の前方に位置する第２の固定刃物１５が配置されている。
【００３７】
上記第１の固定刃物１４と第２の固定刃物１５は、共に等しい構造を有し、回転刃物１と平行する状態で、刃先７の回転軌跡に接近するよう配置した固定杆１６の回転刃物１に臨む面に、隣接する各刃先７の間へ突出する固定刃１７を設けて形成されている。
【００３８】
上記固定刃１７は、図９のように、先鋭状のボルトを用い、固定杆１６に一定の間隔で設けた各ねじ孔に螺入することにより、その先端側を回転刃物１に臨む面から隣接する刃先７の間へ突出させた構造になっている。
【００３９】
上記第１の固定刃物１４における固定杆１６の回転刃物１に臨む面で、固定刃１７よりも回転刃物１の回転方向に対する手前側の位置に、隣接する刃先７の間へ突出する突起状の一次固定刃１８を適宜間隔の配置で設け、第１の固定刃物１４における固定刃を二次固定刃１７ａとし、第２の固定刃物１５における固定刃１７を三次固定刃１７ｂとしている。
【００４０】
この第２実施例の破砕装置における木質材Ａの破砕工程は、投入シュート１３から回転刃物１に対して回転方向の後方から接線方向に供給する。
【００４１】
木質材Ａが棧木のような角材の場合、回転刃物１と平行する状態で鍔８上に載り、第１の刃物単体３ａにおける一方の刃先７で回転方向の前方に送られる木質材Ａは、先ず、一次固定刃１８と刃先７とにより粗破砕され、次に、二次固定刃１７ａに衝突することにより停止すると、四個飛びごとの第１の刃物単体３ａにおける一方の刃先７がこの木質材Ａを三角形等に二次破砕して通過し、回転刃物１の４５°の回転ごとに、第２から第４の刃物単体３ｂ〜３ｄにおける一方の刃先７が上記と同様に木質材Ａを三角形等に二次破砕することで、木質材Ａは、全長が分断されてチップ化された状態となる。
【００４２】
上記のように、チップ化された木質材Ａは、そのまま回転方向の前方に送られることにより、各刃先７と三次固定刃１７ｂで再度三次破砕を受けることになり、このような多段階の破砕により、木質材Ａは細かく破砕されることになる。
【００４３】
また、木質材Ａが合板のような場合、回転刃物１と第１の固定刃物１４における固定杆１６の間に木質材Ａの先端を臨ませると、回転する各刃先７が木質材Ａを下から引っ掛けるようにして前方に送り、木質材Ａは一次固定刃１８に衝突してこの一次固定刃１８に衝突した部分が破砕され、次に、二次固定刃１７ａに衝突することにより停止すると、四個飛びごとの第１の刃物単体３ａにおける一方の刃先７がこの木質材Ａを三角形に削り取るように破砕しながら通過し、回転刃物１の４５°の回転ごとに、第２から第４の刃物単体３ｂ〜３ｄにおける一方の刃先７が上記と同様に木質材Ａを三角形に削り取るように破砕し、木質材Ａは、回転刃物１の１３５°の回転による第１乃至第４の刃物単体３ａ〜３ｄにおける一方の刃先７での破砕ごとに、破砕された量だけ前進して二次固定刃１７ａに当接し、回転刃物１の回転により、続いて第１乃至第４の刃物単体３ａ〜３ｄにおける他方の刃先７での削り取り状の破砕となり、このような破砕を繰り返すことにより、木質材Ａは全長が確実にチップ化されることになる。
【００４４】
当然、チップ化された木質材Ａは、そのまま回転方向の前方に送られることにより、各刃先７と三次固定刃１７ｂで再度破砕を受けることになり、また、この第２実施例でも第１乃至第４の刃物単体３ａ〜３ｄによる刃先７が木質材Ａを順番に破砕するので、木質材Ａの破砕時に、刃先７は複数飛びで木質材に食い込むことになり、これによって、破砕時に生じる衝撃と抵抗を少なくすることができ、回転刃物１に加わる負荷を軽減することで、回転刃物１とその駆動源を含めて装置全体の小型軽量化が可能になる。
【００４５】
なお、第１及び第２実施例において、被破砕物として木質材Ａを例示したが、被破砕物は、合成樹脂材等などの他の廃材であってもよく、また、第２実施例において、一次固定刃１８と二次固定刃１７ａ及び三次固定刃１７ｂの配列は、回転刃物１の回転方向に対して前後の組み合わせは自由に選択することができ、更に、第１実施例で示した固定刃物２を第２実施例における一つの固定刃物として組み合わせ使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】この発明に係る木質材の破砕装置における第１の実施例を示す要部の縦断側面図
【図２】同上の分解した斜視図
【図３】同上に用いる回転刃物の展開した平面図
【図４】同上における木質材の破砕装置による木材の破砕工程を示す平面図
【図５】この発明に係る木質材の破砕装置における第２の実施例を示す一部切り欠き平面図
【図６】図５の矢印ａ−ａに沿う縦断側面図
【図７】図６の矢印ｂ−ｂに沿う拡大した縦断側面図
【図８】木質材の破砕装置の第２の実施例を示す要部の縦断側面図
【図９】同上の分解した斜視図
【符号の説明】
【００４７】
１        回転刃物
２        固定刃物
３        刃物単体
４        回転角軸
５        円形板
６        角孔
７        刃先
８        鍔
９        突部
１０      凹部
１１      ケース
１２      モータ
１３      投入シュート
１４      固定刃物
１５      固定刃物
１６      固定杆
１７      固定刃
１８      一次固定刃
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2005144408.tif 000008
【図７】
2005144408.tif 000009
【図８】
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【図９】
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