(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
並行するそれぞれの軸芯線を中心にしながら適宜の駆動手段で回動されると共に外周に軸芯線に沿う刃を形成した二本の刃付きローラーがこの刃付きローラー間に投入されたチップ状体を解して投入方向反対側に送り出すべく互い反対方向に回動されてなる回転圧砕機において、各刃付きローラーが同じ形状の刃および刃間の谷を有する一方で、各刃付きローラーにおける刃が各ローラーの直径を２００ｍｍとするときに２ｍｍ以下となるクリアランスを有して対向しながら互いに逆向きになるように配置されると共に、一方の刃付きローラーの回動速度と他方の刃付きローラーの回動速度との速度比が０．３乃至０．７とされ、高速で回動される刃付きローラーにおける刃の向きが回転方向と同一の向きに設定されるのに対して、この回転方向と同一となる刃に対向することになる低速で回動される刃付きローラーにおける刃の向きが回転方向と逆方向に設定されてなり、各刃付きローラーにあって、刃間の谷が適宜の曲率で湾曲する凹溝を有する一方で、この凹溝が同じ曲率のまま一方の刃に連続するのに対して、凹溝がこの凹溝における接線方向に延びる傾斜面に連続すると共に、この傾斜面が他方の刃に連続してなることを特徴とする回転圧砕機
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、街路樹を枝払いした後の枝木などを堆肥化し易いように繊維状に細かく解す（ほぐす）破砕装置としての回転圧砕機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、野菜や果物などの栽培にあっては、有機栽培が隆盛となっているが、そのために、これまではいわばゴミとして焼却処分などがされていた枝木を細かくした上でバクテリヤで分解して堆肥化する提案がなされており、また、この枝木を細かく解す破砕装置についての提案がなされるに至っている。
【０００３】
たとえば、街路樹を枝払いした後の枝木は、そのままだと嵩張るから、運搬車に積載し、処分地まで輸送した後、処分地において専用の装置のを用いて、さらに細かく破砕・処理しこれ（破砕・処理されたチップ）にバクテリアを加えることで、堆肥化を実現するものである。
【０００４】
そして、これら枝木などをさらに細かくする破砕装置として、たとえば、特開平１１−２６２７５０号公報には、図５に示すような構造のものが開示されている。
【０００５】
すなわち、この破砕装置Ｓは、ミートミキサー構造に構成されていて、カッター装置Ｃで切断された枝木たるチップ状体Ｗを堆肥化し易くするためにさらに細かくするものである。
【０００６】
このとき、この破砕装置Ｓは、横置きとされた円筒形のケーシング１内にスクリュー軸２を回動可能に有してなるとともに、ケーシング１の開口端にこれを閉塞するかのように目板３が配在されている。
【０００７】
そして、ケーシング１内においてスクリュー軸２の回動により、チップ状体Ｗは目板３との間においてスクリュー軸２の押力を受けて相互に加圧され繊維状に潰されつつ目板３に向けて圧送される。
【０００８】
繊維状になったチップは、目板３に開穿されている多数の小孔３ａを介して外部に押し出され、目板３に開穿の小孔３ａを通過するときにスクリュー軸２の端部にて強制的に細かく裁断される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来提案としての破砕装置Ｓにあっては、以下のような不具合がある。
【００１０】
すなわち、上記破砕装置Ｓは、チップをスクリュー軸２上で通過させながら目板３との間で圧力を加え、スクリュー軸２の押力で繊維状に砕き、さらに目板３の小孔３ａを通過するときに繊維を剪断してチップをより細かくするものであるから、チップを細かく繊維状にするための工程が多く、また時間もかかり、さらには装置の動力も大きくなってしまう。
【００１１】
また、上記の構成（チップをスクリュー軸上で通過させながら圧力を加え、スクリュー軸の押力で繊維状に潰し、さらに目板３の小孔３ａを通過するときに繊維を剪断してチップをより細かくする）では、圧送されてくるチップ状体Ｗを相互に押圧させて強制的に繊維状に潰すだけの機械的強度を必要とし、また、ケーシング１やスクリュー軸２はそれを可能にするように頑丈に形成される必要がある。
【００１２】
すなわち、チップ状体Ｗを圧送し、チップ相互を強制的に繊維状に潰すためには大きな動力が必要となり、さらに大がかりな装置は装置全体のコストを上昇させる要因にもなる。
【００１３】
この発明は、上記した事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、カッター装置で破断されたチップを堆肥化し易いように回転力の採用により繊維状に細かく解すのは勿論のこと、低動力での運転を可能とし、全体としてシンプルな構成とすることで装置全体のコストを低く抑えることができる回転圧砕機を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記した目的を達成するために、この発明の構成を、並行するそれぞれの軸芯線を中心にしながら適宜の駆動手段で回動されると共に外周に軸芯線に沿う刃を形成した二本の刃付きローラーがこの刃付きローラー間に投入されたチップ状体を解して投入方向反対側に送り出すべく互い反対方向に回動されてなる回転圧砕機において、各刃付きローラーが同じ形状の刃および刃間の谷を有する一方で、各刃付きローラーにおける刃が各ローラーの直径を２００ｍｍとするときに２ｍｍ以下となるクリアランスを有して対向しながら互いに逆向きになるように配置されると共に、一方の刃付きローラーの回動速度と他方の刃付きローラーの回動速度との速度比が０．３乃至０．７とされ、高速で回動される刃付きローラーにおける刃の向きが回転方向と同一の向きに設定されるのに対して、この回転方向と同一となる刃に対向することになる低速で回動される刃付きローラーにおける刃の向きが回転方向と逆方向に設定されてなり、各刃付きローラーにあって、刃間の谷が適宜の曲率で湾曲する凹溝を有する一方で、この凹溝が同じ曲率のまま一方の刃に連続するのに対して、凹溝がこの凹溝における接線方向に延びる傾斜面に連続すると共に、この傾斜面が他方の刃に連続してなるとする。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、開示した実施形態に基づいて、この発明による回転圧砕機について説明する。
【００１７】
図１および図２に示すように、２本の刃付きローラー１０，２０は、軸芯線ａ１，ａ２に沿って並行に配置される。
【００１８】
そして、この刃付きローラー１０，２０は、それぞれの外周に同じ形状の刃１１，２１と、この刃１１，２１間に同じ形状の谷１２，２２とを有している。
【００１９】
刃付きローラー１０，２０の外周には、上述の如く、それぞれ同形状の刃１１，２１が形成されるが、この２つのローラー１０，２０が対抗する刃の向きは互いに逆向きになるように設置される（一方の刃は上向き、他方の刃は下向き（図２図３参照））。
【００２０】
そして、刃付きローラー１０，２０が回動するとき、一方のローラーは時計方向に回動するのに対して、他方のローラーは反時計方向に回動するとともに、両ローラーの回動速度を同一とせず、一方のローラーの回動速度を速く、他方のローラーの回動速度を遅くするよう、両ローラーの回動速度に速度差を与えている。
【００２１】
さらに、高速で回動される刃付きローラーの刃の向きを回転方向と同一（下向き）に設定し、低速で回動される刃付きローラーの刃の向きを回転方向と逆（上向き）に設定した。
【００２２】
このように、対抗する刃の向きを逆向きとし、両ローラーの回動速度に速度差を与えることなどで、チップの剪断効果を高めることができる。
【００２３】
なお、両ローラーの回転速度差（速度比）についてであるが、この速度差が大きすぎる場合、あるいは、小さすぎる場合には、剪断性能が劣ることは容易に想像つくのであるが、では、どの程度の速度差が最も最適かという問題は、対象とするチップの大きさや保水量などによって大きく変化する。
【００２４】
今回の実験では、速度差は、高速側回転速度を1とした場合に、低速側回転速度を０．３〜０．７程度にすることが、よりチップを細かく解して繊維状に剪断できることが確認できた。
【００２５】
すなわち、対象とするチップがどのような状態であっても、速度差が上記範囲外（０．３以下または０．７以上）では、所望の剪断効果が得られない。
【００２６】
ところで、この刃付きローラー１０，２０は、図３に示すように刃１１，１２が所定のクリアランスａを有して対抗している。
【００２７】
一般に、クリアランスがないとチップが繊維状にならず粉状になってしまい、チップの吸水能力が低下したり、ローラーにかかる負荷が増大し、破砕トルク（圧縮力）が大きくなってしまうからである。
【００２８】
ただ、クリアランスａが０ｍｍの場合であっても、チップの大きさ、形状、含水量、さらには、両ローラーの速度比によっては、良好な結果を示す場合もある。
【００２９】
なお、クリアランスａが大きすぎると、いわゆる空回り状態となって、チップはカッター装置で破断される以上に殆ど細かくならないのは言うまでもない。
【００３０】
以上から、チップを細かく解して繊維状に剪断するのには、クリアランスａは、０〜数ｍｍ程度が最適であることが確認できている。
【００３１】
例えば、直径２００ｍｍの刃付きローラーであれば、クリアランスａは２ｍｍ以下が最適であることが実験からも明らかになった。
【００３２】
次に、この発明における刃付きローラー１０，２０の刃１１，２１および谷１２，２２の形状について説明する。
【００３３】
刃２１は、いわゆる刃先となる頂部に適宜幅の平坦部２１ｆを有するように形成されていて、刃先が鋭端とされることで破損され易くなる不具合を回避するこができる。
【００３４】
また、谷２２は、適宜曲率で湾曲する凹溝２２ｄを有しており、しかも、この凹溝２２ｄは、同じ曲率のまま一方の（次の）刃２１に連続し、さらに、この凹溝２２ｄにおける接線方向に延びる傾斜面２２ｓに連続する。
【００３５】
このように、谷２２が適宜の曲率で湾曲する凹溝２２ｄを有することで、剪断の際、チップがこの凹溝２２ｄ内を転動することとなり、チップを単に細かく剪断するのではなく、繊維状に解すように細かくすることができる。
【００３６】
なお、凹溝の深さであるが、これが極端に深すぎると却って目詰まりしやすくなり、また、浅すぎるとチップが凹溝内を転動するという現象が発現されず、チップを細かく繊維状に解しきれない。
【００３７】
従って、対象とするチップの大きさ等にもよるが、これが凹溝内を転動できる適当な深さを選択する必要がある。
【００３８】
ところで、刃の溝形状として、他に角溝状、あるいはＶ溝状なども考えられるが、角溝状だと溝にチップかすが詰まり易くなり、またＶ溝状では、チップを繊維状に切り解すことが困難となることから本装置においては、適した刃溝形状とはいえない。
【００３９】
以上からすれば、刃１１，２１の谷１２，２２を湾曲状に形成し、しかも適当な深さにすることで、チップがこの凹溝内を転動し、さらに斜面２２ｓを転動するため、チップが細かく繊維状に切り解されることになる。
【００４０】
また、谷２２において、凹溝２２ｄを同じ曲率のまま有していることから、凹溝２２ｄ部分で転動していたチップ状体Ｗがそのまま引き続いて傾斜面２２ｓを転動することになり、この場合には、この傾斜面２２ｓを転動しているときに刃１１によって細かく繊維状に切り砕かれて解されることになる。
【００４１】
一方、前記したように、谷２２において、凹溝２２ｄを一方で同じ曲率のまま、一方の刃２１に連続させ、凹溝２２ｄにおける接線方向に延びる傾斜面２２ｓを介して刃２１に連続させることで、この形態を具現化すること、すなわち、刃２１と谷２２を形成するのが容易となる。
【００４２】
すなわち、図４に示す如く、母材（刃２１および谷２２が形成される前の状態）の後方向線ｒに対して６０度の角度でミル加工機Ｍを接近させて所定の深さの凹溝２２ｄを形成することで、傾斜面２２ｓも同時に形成することができる。
【００４３】
そして、この状態から、ミル加工機Ｍを後退させるとともに、母材を１刃分反時計方向に回転させて、再度同じようにしてミル加工機Ｍを接近させることで、刃２１を形成するとともに谷２２を形成し得ることになり、この作業の繰り返しで、刃付きローラーの刃２１と谷２２の形成が可能になる。
【００４４】
以上からすれば、この発明に利用する刃付きローラー１０，２０を形成するにあたって、複雑な作業工程を要することなく、よって、いたずらな製品コスト高を招来しないで済むことになる。
【００４５】
なお、２本の刃付きローラー１０，２０を回動するにあって、例えば、一方の刃付きローラー１０を高速回転側とし、他方の刃付きローラー２０を低速回転側とする場合には、それぞれのローラーにそれぞれ回転駆動装置を設けても良いし、駆動装置は１つで、タイミングベルトやタイミング歯車（ギヤ）を利用して２本  また、刃付きローラー間に形成されるクリアランスａは、チップ状体Ｗの形状や大きさ等に応じて適宜に変更することができる。
【００４６】
【発明の効果】
以上のように、この発明にあっては、チップ状体が２つの刃付きローラー間に投入されたときに、狭いクリアランスで高速で動く刃と低速で動く刃が対向するとともに、このとき、刃の向きが互いに逆で、しかも、高速で動く刃が下向きになり、低速で動く刃が上向きになるから、狭いクリアランスで相対向する刃の間に効果的な剪断作用が発現されることになる。
【００４７】
また、刃間の谷が適宜の曲率で湾曲する凹溝を有してなるから、チップ状体が凹溝内を転動することで、細かく繊維状に解れるように処理される。
【００４８】
したがって、この刃付きローラーで処理されたチップは、堆肥化に適したものとなる。
【００４９】
さらに本発明では、基本的に２本の刃付きローラーのみで目的とする処理を可能とするから、構造が簡単で、大きな動力も必要としない。
【００５０】
したがって、装置全体が大がかりなものとならず、いたずらに経費の増大を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による回転圧砕機を原理的に示す概略斜視図である。
【図２】要部を拡大して示す概略図である。
【図３】要部をさらに拡大して示す概略図である。
【図４】刃付きローラーにおける刃および谷の形成手順の一例を示す概略図である。
【図５】従来の破砕装置の利用状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１０，２０  刃付きローラー
１１，２１，２１ａ，２１ｂ  刃
１２，２２  谷
２１ｆ  平坦部
２２ｄ  凹溝
２２ｓ  傾斜部
ａ  クリアランス
ａ１，ａ２  軸芯腺
Ｈ  ホッパー
Ｗ  チップ状体
【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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