薪割り作業そのものは、薪製造機があるので、一人でもかなり楽なのですが、そうやって製造した薪には、非常に細かな粉塵や、木くず、商品にならない細かすぎる破片状のものなどが混ざっており、それを分離するのにかなりの手間がかかります。
いろいろ考えたのですが、選別などは、人間が行うレベルことは、容易には機械化できないと思うので、まずは、ゴミ等をある程度取り除き、作業環境を多少なりとも清潔に保つ工夫をしたらどうかという結論に至りました。
基本的な構造は、トロンメルスクリーンでいこうと思うのですが、近所の鉄工所では、このサイズに鉄板を丸めることができないため、制作できずにいました。
動画は、Multitek Tirewood Tumbler という製品のものですが、仕様を見ると筒の直径は 4’（1.2m）、長さは 10’（3m）だそうです。
構造自体は極めて原始的ですから、筒さえ作れれば、後はどうにでもなるかとは思いますが、筒の直径、長さ、スクリーンのサイズ、そして回転速度などはとても重要なファクタだと思いますが、試作を繰り返す余裕はないので、既存の製品を分析して、ある程度使えるものを一発で作りたいと思います。
パイプの本数を数えてみたのですが、30〜32 本程度に見えます。
Photoshop で測ってみると、パイプの太さを 28 とすると、隙間は概ね 33 くらいでしたから、仮にパイプの本数を 32 本、パイプの太さを a cm とすると、32a + 31a x 1.17 = 120π, 68.27a = 377, a = 5.5cm ということになります。
パイプの太さはあまり重要でないですね、隙間は、6.5cm くらいです。
これと同じものを作るとすると、牛乳パックは 70mm 角なので、それよりも小さいものはみなふる落とす感じになりますね。
あとは、動力源をどうするのか、という問題があるんですが、トロンメルを運ぶ気はさらさらないので、電動でいいんじゃないのか、と思うわけですが、そうすると、単相で間に合うのか、それとも単相 200V をインバータで動力に変換してやるのか、という問題も出てくるわけで、その辺、ずぶのド素人なので、悩んでます。
他社製のものも、だいたい筒の直径や長さも一致しているのですが、回転数にはばらつきがあって、JAPA だと 12rpm とかなり低速です。
とりあえず、モータに求められる仕事量について考えているのですが、薪が筒の中にどれほど入っているか、それを持ち上げる向きに力が必要になるので、例えば、100kg 分の薪が入っても回転できるようにするには、100kgf（980N）・60cm となるので、1633N・m のトルクが必要、ということになるかと思うわけです。
実際問題水平になるまで持ち上げるわけではないのですが、まあ、入れすぎて回らないという状態は一番困るわけで、多少は余裕があったほうがいいというかで、そういう数字にしました。
さて、じゃあ、それくらいのトルクが必要ってことは分かったとして、それって、どれくらいの仕事量なのよ、ってことになるわけですが、さっぱりわからないので、Google 先生に聞いみると、ありがたや、そのものずばりの計算機が出てきました。
これによると、1633N・m で 12 rpm だと、2kW ほどのモータがいるようですね。
ということは、2.2kW ということですね。
当面は三相発電機で駆動して、小屋の工事が進めば、単相 200V でインバータ化すれば良いような気がしないでもないです。
後は、過負荷、薪を大量に突っ込みすぎてモータが停止した場合、焼損するんじゃないかと思うんですが、インバータで保護できるんでしょうかね。
まあ、多分、それくらいの知恵はある機械だと思うんですが。。。
そういえば！集じん機のインバータ化もしないと。
結局、薪製造機もエンジン丸のこも集塵をしていません。
ヤードの掃除には、相当時間がかかるので、これも早めに着手したほうが良さそうです。
バカが悩みながら計算したので、間違いが多数ありそうなので、通りすがりのお方で、嘘に気づいたら、ツッコミを入れていただけると有りがたく思います。
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重松さま
お久しぶりです。トロンメルスクリーンが何か？やっと判りました。
いつも品質に対する姿勢に関心しています。海外ではこの仕上がりを求められるんでしょうね。
ところで、どこまでの汚れや木くず処理なのかはわかりませんがある程度の木くずであればとの思案に至り、こんな方法なら自分でも出来そうかなと思いつきましたのでコメントです。
製造機で持ち上げられたベルコンの先に下りこう配で階段状にした数段のローラーに薪を流して隙間から木くずを落とす方法です。段差にするローラーの間隔をあける事で落としたいサイズも調整できるかも知れません。うちの場合、中古の3ｍローラーがあるので1ｍに刻んで袖と角度調整可能な足をつければできそうです。落ちる木くずはローラー下にシートを溝状に取り付ければ手間も減りそうです。うまくいくなら動力は無しですね。
薪文化では1本1本を手にする機会（出荷時や納品時）に拍子木のようにカンカンとぶつけて粗ごみを落とす程度で、よほど汚いものはブラッシングをしています。確かにブラッシングをすると惚れ惚れする薪と思えるのですが・・・。これまでに汚いと直接言って戴けるお客様は記憶になく、2年保管時に静着する埃を指摘されたお客様はおられました。
重松さんの姿勢がとても参考になりました。おおきにW
片山さん、いつもお世話になります。
片山さんのアイデアは、例えばPOSCHの場合LogFixという製品に近いと思います。
純粋には、クリーニングディスクは、動力を必要しますので違いますが。
http://www.posch.com/allsite_prod1/ContentView?pageId=22861&language=en
クリーニングディスクのメリットとしては、トロンメルよりもコンパクトにできることから、カバー等を付けて、内部を負圧に保ち、環境への微細な粉塵の飛散を低減できる、また、トロンメルへの定量供給機としても使用することができる、と考えています。
せっかくふるいにかけても、そこで粉塵が大量に舞えば、作業環境を汚し、作業者の健康、機器への損害、製品の汚損など、被害が生じます。
なので、将来的には、必要と思っていますが、全て最初から導入することは難しく、細かなホコリ等もトロンメルで取り除けないわけではなく、逆に、クリーニングディスクでは、焚付程度の細いものを選り分けることができないため、砕石用などのトロンメルに見られる二重構造を採用して、投入直後の円筒の外殻にはパンチングメタル等を利用したφ20mm程度のスクリーンを取り付けて、微細な粉塵と、焚付として利用できる木くずとを分離しつつ、シート養生等をした上で、排気を行うことで、作業環境の悪化を極力抑えることでしのごうと思っています。
筒部分は、片山様のご紹介の会社さんで対応して頂けそうです。
ありがとうございます。
あとは、筒の回転をどうやって行うか、という問題が残っています。
なんせ文系なものですから、こういう工学的なことは無知で難儀しておりますが、なんとか形にしたいと思います。
ベンディングローラーがあれば丸く出来ますが、持ってないのかな？
丸いもの、回転する系はできないということでしたね。
普通に切って、普通に曲げるのはできるようです。
なもんで、Oのように丸く切るのはできるようです。
最初は、フランジ部分のOの鉄板に8角とか10角とかに分割した鉄板の耳の部分をL時に折り曲げて、それをボルトで留めて作ろうかと思ったんですが、思った以上に筒に曲げる加工が安かったので、スクリーン部は、パイプ、またはアングル鋼でやって、傷んだら切った張ったしたほうが安く付きそうだし、所詮木なので、そうそう鉄の古いが痛むことはないだろうと踏んでいます。
それより問題は、どう駆動するかです。