JP4514548B2

JP4514548B2 - 木材破砕機の木材供給装置

Info

Publication number: JP4514548B2
Application number: JP2004229934A
Authority: JP
Inventors: 和憲植田; 勉飯田
Original assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Current assignee: Hitachi Construction Machinery Co Ltd
Priority date: 2004-08-05
Filing date: 2004-08-05
Publication date: 2010-07-28
Anticipated expiration: 2024-08-05
Also published as: JP2006043613A

Description

本発明は、枝材、間伐材、廃木材等を作業現場で所定の大きさに破砕する木材破砕機における木材供給装置に関する。

森林で伐採された間伐材や、森林で木材を枝払いするときに発生する剪定枝材、または造成や緑地管理等で発生する枝材や間伐材、あるいは木造家屋に使用された廃木材等は、通常、産業廃棄物とされるかあるいは種々の用途に利用あるいは再生される。木材破砕機は、このような枝材、間伐材、廃木材等の運搬、管理、取り扱いが容易となるように減容するために用いられる。

このような木材破砕機の木材供給装置として、特許文献１に開示されているように、トラックフレーム上に設置された木材搬入用コンベアと、このコンベア上に配置された押圧ローラとからなるものがある。この木材供給装置において、前記押圧ローラには被破砕木材に食い込ませる鋸歯状の凹凸を有する食込み部材を周囲に配設し、前記コンベアと前記押圧ローラとの間で被破砕木材を挟持し移動させてこの木材供給装置に近接して設置されたインパクトクラッシャ等からなる破砕装置に供給する。

特開２００１−２０５６０５号公報

前記特許文献に記載の木材破砕機において、インパクトクラッシャを構成するロータは、高速回転によりロータの周囲に配設されカッタにより被破砕木材を粗破砕すると共に、アンビルに衝突させて木材チップを生成させるものであるため、木材チップが周囲に飛散する。そして前記ロータは、前記押圧ローラに近接して設けられているため、前記木材チップが、押圧ローラの周囲にほぼ法線方向に突出させて設けられた鋸歯状の食込み部材の上に載り、この木材チップが、この食込み部材とその上の木材チップの逆流防止用のカバーとの隙間の入口に詰まると、押圧ローラの回転が阻止され、押圧ローラが停止する状況を生じてしまう。そしてこの状況を解除するには、破砕機を一旦停止させ、押圧ローラを逆転させ、前記詰まった木材チップを除去して破砕作業を再開する必要があるので、作業能率が低下するという問題点がある。

本発明は、上記問題点に鑑み、木材チップが押圧ローラの食込み部材上に載り、これが食込み部材と木材チップの逆流防止用のカバーの間の入口に詰まって押圧ローラを停止させることなく、円滑に運転できる木材破砕機の木材供給装置を提供することを目的とする。

本発明による木材破砕機の木材供給装置は、トラックフレーム上に設置された木材搬入用コンベアと、このコンベア上に配置され、被破砕木材に食い込ませる鋸歯状凹凸を有する食込み部材を周囲に配設した押圧ローラとを備え、前記木材搬入用コンベアと前記押圧ローラとの間で被破砕木材を挟持して前記トラックフレーム上に設置された破砕装置に供給する木材破砕機の木材供給装置において、
前記押圧ローラの上部に、前記押圧ローラの上面を覆いかつ前記押圧ローラと共に上下動するカバーを備えると共に、前記カバーの前記破砕装置側入口に、木材チップが前記押圧ローラと前記カバーとの間に侵入することを防止する蓋を備え、
前記蓋は、前記破砕装置を構成する破砕ローラの回転中心と前記押圧ローラの回転中心とを結ぶ直線よりも上方に設けられ、
前記食込み部材の正転時の回転方向の前面に、前記押圧ローラの法線に対して傾斜した傾斜板を設け、前記押圧ローラの回転に伴い前記木材チップを前記傾斜板に沿って滑り落とすことにより、前記木材チップが前記蓋と前記食込み部材との間に挟まることを防止する構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、前記食込み部材の回転方向の前面を、その上に載る木材チップの落下を容易化する方向に傾斜した傾斜面に形成したので、一旦食込み部材上に載った木材チップは傾斜面上を滑り落ちやすくなる。また、一旦食込み部材上に載った木材チップは、その食込み部材が押圧ローラの回転に伴って上がり、カバーの入口部分に当たることにより、木材チップは相対的に押し下げられる力を受けるが、食込み部材の回転方向の前面が押圧ローラの外周の法線に対して傾斜しているため、この件斜面に沿って滑り落ちる。このため、食込み部材とカバーの入口との間の木材チップの隙間に詰まることにより押圧ローラが停止することを防ぐことができる。このため、押圧ローラの停止による能率低下を防ぐことができ、能率向上が達成できる。

図１は本発明の木材供給装置を適用する木材破砕機の一例を示す側面図、図２は本発明の木材供給装置の一実施の形態を示す側面図である。図１、図２において、１はクローラ式走行体、２はその走行体１上に設置されたトラックフレーム、３は被破砕木材を受け入れる上面および端部（図１の左側端部）が開口されたホッパである。なお、このホッパ３には、適宜の作業機もしくは手作業により、被破砕木材（例えば森林で伐採された間伐材や、木材を枝払いするときに発生する剪定枝材、または造成や緑地管理等で発生する枝材や間伐材、もしくは木造家屋に使用された廃木材等）が投入され、木材搬入用コンベア４により図１、図２の右方向に運ばれる。

図２において、５は前記コンベア４と共に被破砕木材の供給装置を構成する押圧ローラであり、この押圧ローラ５は不図示の油圧モータにより例えば数ないし１０ｒｐｍ前後の回転数で矢印ｒ方向に回転され、油圧モータ６により矢印ｘ方向に駆動されるコンベア４と共に被破砕木材を後述の破砕装置９へ供給する。前記押圧ローラ５の周囲には被破砕木材に食込ませてずれを防止するための鋸歯状凹凸を有する食込み部材７を有するが、この構造の詳細については後述する。

８はこの押圧ローラ５の上面を覆うカバーであり、このカバー８は破砕装置９により生じる木材チップが被破砕木材の供給側に逆流することを防止するために設けられるものである。このカバー８の破砕装置９側の入口には、木材チップが押圧ローラ５とカバー８との間に侵入することを可及的に防止するための蓋１０が設けてある。このカバー８は、押圧ローラ５と共に上下動するように構成されている。

破砕装置９は破砕ローラ１１と上顎体１２とにより構成される。この破砕ローラ１１は不図示の油圧モータにより例えば１５００ｒｐｍ前後の回転数で図２の矢印Ｒ方向に高速回転され、前記コンベア４と押圧ローラ５との間に挟まれて送られて来る被破砕木材を、周囲に配設した複数のカッタ１３により千切るものである。このカッタ１３は、好ましくは、破砕ローラ１１の周囲に、カッタ１３を結んだ線が螺旋状になるように配置する。また、カッタ１３の摩耗や損傷時の交換を可能にするため、破砕ローラ１１の周囲に設けた取付け座にボルト、ナットにより交換可能に設ける。

上顎体１２は破砕ローラ１１の上半部を覆うものであり、この上顎体１２には、カッタ１３により千切られた木材チップを高速で衝突させることによって木材チップをさらに細かくするためのアンビル１４を設けている。この上顎体１２は、油圧シリンダ２５により支点１５を中心に上方に回動させることによって破砕ローラ１１の上部をオープン構造にし、もって破砕ローラ１１、カッタ１３、上顎体１２およびアンビル１４等のメンテナンス作業を行なうことができる。

１６は前記トラックフレーム２の後位に取付けられた排出コンベアであり、木材チップをトラック等に搭載したり、所定箇所に集積させるためのもので、木材チップ中の鉄屑を除去するために磁選機をこの排出コンベア１６に取付ける場合もある。１７は前記トラックフレーム２上に設置された油圧パワーユニットであり、これは前述した走行体１、コンベア４、押圧ローラ５、破砕ローラ１１、排出コンベア１６等を駆動するための油圧モータや油圧シリンダ１９、２５等の油圧源となるもので、エンジン、ラジエータ、油圧ポンプ、油タンク等からなる。１８は前記油圧ポンプ、油圧モータおよび油圧シリンダ等を操作するための運転席である。

次に前記押圧ローラ５の食込み部材７の構造について説明する。図３は押圧ローラ５の部分端面図、図４はそのＥ−Ｅ断面図である。この実施の形態の食込み部材７は、押圧ローラ５の周囲に等間隔にかつ法線状に溶接により固定したリブ２０と、押圧ローラ５の正転時（被破砕木材の破砕装置９への供給時）にリブ２０の前面となる位置に、一端を押圧ローラ５に溶接し、他端をリブ２０の板面に溶接した傾斜板２１とからなる。リブ２０の先端縁には図４に示すように、被破砕木材に食込ませるため、鋸歯状の凹凸２２が形成されている。

図５は前記傾斜板２１による傾斜面を形成した場合の作用を、これを形成しない場合と対比して説明する図である。図５（Ａ）は傾斜版２１を設けない従来構成の場合であって、前記破砕ローラ１１のカッタ１３により千切られるかあるいはアンビル１４により生じた木材チップ２３が、前記カバー８の蓋１０に近接する方向に移動中であるリブ２０に載った場合、リブ２０がほぼ水平姿勢にある時であれば、蓋１０とリブ２０との間に木材チップ２３が挟まると、破砕ローラ５の回転に伴い、木材チップ２３が圧縮される。この圧縮によって木材チップ２３が破断されないと、押圧ローラ５の回転が阻まれ、押圧ローラ５の回転が停止する。

一方、本実施の形態のように傾斜板２１を設けた場合、傾斜面２１ａに木材チップ２３が載っても、傾斜面２１ａに沿って木材チップ２３が滑り落ちやすくなる。また、図５（Ｂ）に示すように、傾斜版２１に載った木材チップ２３の上部がカバー８の入口の蓋１０に当接し、さらに押圧ローラ５の回転によって傾斜版２１が上がると、木材チップ２３は蓋１０により相対的に押し下げ方向の力Ｆ１を受けるが、木材チップ２３の下部は傾斜面２１ａに接しているので、木材チップ２３をこの傾斜面２１ａに沿って滑り落とす力Ｆ２が発生する。このような理由により、木材チップ２３が食込み部材５と蓋１０との間に挟まって動かなくなり、押圧ローラ５が停止する事態の発生を防止することができる。

図６は本発明を実施する場合における傾斜面２１ａの好適な角度を説明する図である。木材チップ２３が食込み部材７上に載る可能性があるのはこの食込み部材７が破砕装置９側のほぼ横向きになった場合以降である。図６においては、傾斜版２１の押圧ローラ５との溶接部と押圧ローラ５の中心Ｏを結ぶ線ｂが鉛直線ｃに対して直角（β＝９０度）をなす場合を示している。そして食込み部材７がこの横向きになった際に、この食込み部材７の傾斜面２１ａが、蓋１０の先端を通る押圧ローラ５の接線ｓに対して直角をなす(θ＝９０度)場合、傾斜面２１ａが上動するときに木材チップ２３が傾斜面２１ａと蓋１０との間に介在すると、木材チップ２３は単に圧縮されるのみであるから、木材チップ２３を傾斜面２１ａに沿って滑り落とす力は発生しない。この実施の形態においては、押圧ローラ５の中心Ｏと凹凸２２とを結ぶ線ａに対して傾斜面２１ａのなす傾斜角αは２３．４度であった。

一方、前記傾斜角αが２３．４度より大きいと、傾斜面２１ａと蓋１０との間に木材チップ２３が挟まった場合、押圧ローラ５の回動に伴い、木材チップ２３は傾斜面２１ａに沿って滑り落とす力が発生する。このため、前記傾斜角αは２３．４度より大きく設定することが好ましく、より好ましくは４０度以上、さらに好ましくは６０度以上である。

以上に説明したように、前記食込み部材７の回転方向の前面を、その上に載る木材チップ２３の落下を容易化する傾斜面２１ａに形成したので、一旦食込み部材７上に載った木材チップ２３は傾斜面２１ａ上を滑り落ちやすくなる。また、一旦食込み部材７上に載った木材チップ２３は、その食込み部材７が押圧ローラ５の回転に伴って上がり、蓋１０に衝突することにより、相対的に木材チップ２３を押し下げる力を受けるが、食込み部材の回転方向の前面が傾斜しているため、この傾斜面２１ａに沿って滑り落ちる。このため、食込み部材７と蓋１０との間に木材チップ２３の隙間に詰まることにより押圧ローラ５が停止することを防ぐことができる。このため、押圧ローラ５の停止による能率低下を防ぐことができ、能率向上が達成できる。

また、本実施の形態においては、リブ２０に傾斜版２１を溶接して取付けたので、リブ２０が補強され、強度の高い食込み部材が構成できる。

本発明において、前記食込み部材７の傾斜面２１ａは、上記実施の形態の構造に限らず、種々の構造で実現できる。例えば打抜き、折り曲げにより、１枚の板でリブ２０の役目を果たす部分と、傾斜面２１ａの部分と、凹凸２２の部分を形成する構造等であってもよく、また、ほぼＶ字形の板に、鋸歯状凹凸を有する板を溶接した構造等、種々の構造が採用可能である。ただし、前記実施の形態においては、リブ２０と傾斜版２１からなる２枚の平板で構成できるので、折り曲げ等の工程を要することなく、簡単構造の部材で安価に提供できるという利点がある。

本発明による木材供給装置を適用する木材破砕機の一例を示す側面図である。本発明の木材供給装置の一実施の形態を示す側面図である。図２の本実施の形態の押圧ローラの端面図である。図３のＥ−Ｅ断面図である。（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ従来の押圧ローラと本実施の形態の押圧ローラにおいて、木材チップの詰まりの有無を説明する作用説明図である。本発明を実施する場合の傾斜面の好適な傾斜角を説明する図である。

符号の説明

１：走行体、２：トラックフレーム、３：ホッパ、４：木材搬入用コンベア、５：押圧ローラ、６：油圧モータ、７：食込み部材、８：カバー、９：破砕装置、１０：蓋、１１：破砕ローラ、１２：上顎体、１３：カッタ、１４：アンビル、１５：支点、１６：排出コンベア、１７：油圧パワーユニット、１８：運転席、１９：油圧シリンダ、２０：リブ、２１：傾斜板、２１ａ：傾斜面、２２：凹凸、２３：木材チップ、２５：油圧シリンダ

Claims

トラックフレーム上に設置された木材搬入用コンベアと、このコンベア上に配置され、被破砕木材に食い込ませる鋸歯状凹凸を有する食込み部材を周囲に配設した押圧ローラとを備え、前記木材搬入用コンベアと前記押圧ローラとの間で被破砕木材を挟持して前記トラックフレーム上に設置された破砕装置に供給する木材破砕機の木材供給装置において、
前記押圧ローラの上部に、前記押圧ローラの上面を覆いかつ前記押圧ローラと共に上下動するカバーを備えると共に、前記カバーの前記破砕装置側入口に、木材チップが前記押圧ローラと前記カバーとの間に侵入することを防止する蓋を備え、
前記蓋は、前記破砕装置を構成する破砕ローラの回転中心と前記押圧ローラの回転中心とを結ぶ直線よりも上方に設けられ、
前記食込み部材の正転時の回転方向の前面に、前記押圧ローラの法線に対して傾斜した傾斜板を設け、前記押圧ローラの回転に伴い前記木材チップを前記傾斜板に沿って滑り落とすことにより、前記木材チップが前記蓋と前記食込み部材との間に挟まることを防止する構成としたことを特徴とする木材破砕機の木材供給装置。