JP2000185313A - ガラスタイル等の原料供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラスカレット等の固形物と結合材となる樹
脂等の半液状体とを混合した半液状〜半固体状の原料を
移送供給すると共に、一定量づつ計量供給する。 【構成】 ホッパー１０から半液状〜半固体状の原料が
供給ノズル２０の傾斜とバイブレータの振動により移送
され、排出カットゲート２３に達すると、スクレーパ３
０のＡ方向の往動動作によりスクレーパがノズルの開口
内の原料に押込まれ、次いでＢ方向の往動動作によりノ
ズル排出口に向けて原料を掻き出してトレー受台２０に
供給する。ノズル排出口の排出カットゲート２３はスク
レーパに同期してＣ方向の開閉動作を行う。 【効果】 振動の付与により、原料中の固形物に阻害さ
れることなく移送でき、、またスクレーパにより一定量
づつの計量供給動作を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラスカレット等の固
形物と高粘度の樹脂等の結合材とを混合した液状〜半固
体状の原料を加工設備に移送し、一定量づつ計量供給す
る技術に関し、特に廃棄物として回収したガラス瓶等の
ガラス製品の再利用を図るため、洗浄後破砕して適宜の
サイズとしたカレット等のガラス片を骨材とした樹脂製
タイルなどとして成形する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、各種の工業製品についてその使用
後の廃棄物による環境の汚染防止や省資源化を図るた
め、これらを回収すると共に、再生したり再利用するリ
サイクルが求められるようになっている。ガラス瓶等の
ガラス製品は、不燃性であるため、従来より回収したガ
ラス製品を色や品位を選別してガラス製品に再生するこ
とが行われているが、ガラス製品の色や品質等は極めて
種類が多く、形状も多様であってこれらを混合した場
合、所定の色や品質とはならないため、このような再生
品として処理可能なガラス製品は一部に限られている。
このような回収したガラスの色や品質の相違に比較的影
響されない再生利用法として、破砕したカレット状のガ
ラス片を骨材として結合材によりタイルやパネル状に成
形して建材等に使用する方法がある。これらの成形品
は、粘土や磁器粉末と共に混練して成形後、焼成するこ
とにより製造されるが、陶磁器の製造設備と同様に成形
後の乾燥及び焼成等の工程に応じてスペースや窯等の設
備が必要であり、熱源の経費が嵩むほか処理工程も長く
かかり、製造コストの低減は困難であった。これらの再
利用製品は廃棄物としての回収コストに加え、新たな工
程が必要となる等製造コストは高くなるが、リサイクル
を完結させるためにはこれらの再生や再利用のための製
品化のコストを更に低減することが不可欠である。

【０００３】このようなことから、これらの粘土や磁器
系の結合材に替えて樹脂を用いてこのような成形品とす
ることが提案されている。この方法によれば、所定サイ
ズのガラスカレットをアクリル等の樹脂と共に混練し、
成形用のトレーに一定量毎に充填して硬化させることに
よりタイルやパレット状の成形品とすることができるた
め、乾燥や焼結のための設備が不要であり、乾燥・焼結
工程もないため生産性も良く、大幅なコスト低減が可能
となる。これらの製造設備において原料を混練してホッ
パー等から一定量づつ計量して成形用のトレーに供給す
るには、これらの半液状〜半固体状の原料をホッパーか
ら供給ノズル等を経由して移送すると共に、成形品に応
じて一定量づつ計量して供給しなければならない。通
常、流動性に高いセメントミルクのようなスラリー状の
原料や粘稠な樹脂成形原料の場合、パイプ中に設置した
スクリュー等の回転により圧送して移送することがで
き、また、その排出口に開閉手段を設けて一定の流出量
毎に別途計量手段に受けたり、ピストン等により一定量
づつを圧送する等の方法により所定量を定めて計量して
次の成型工程に供給することが可能であった。

【０００４】しかしながら、これらガラスカレット等の
固形物を混合した半液体状〜半固体状の原料を移送する
ためにこれらスクリューコンベア等の移送手段を用いる
と、ガラスカレットは粘度の高い樹脂等にいわば埋め込
まれた状態にあり、また骨材として量的に多く混合され
たガラスカレット同士が相互に組み合うため、回転する
スクリューがガラスカレットに当たると接触箇所で強い
力を受けて破砕しやすく、一方、脆いが硬度が高いガラ
スのためスクリューも著しく摩耗して実用に耐えない。
また、このスラリーを一定量に計量してトレーに供給す
る手段も、シャッター状の開閉手段や圧送手段による
と、同様に原料中のガラスカレットにその作動が阻害さ
れるため、これらの液体もしくは液状体として挙動する
原料に用いられていた従来の計量供給手段を適用するこ
とができない。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
問題を解消すべく案出されたものであり、ガラスカレッ
ト等の固形物を混合した樹脂等からなる半液体〜半固体
状の原料をホッパー等で混合後、次の成形工程のトレー
等に一定量づつ計量して供給する手段を提供することを
目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、その目的を達
成するため、ガラスカレット等の固形物を含む半液体〜
半固体状の原料を供給する装置において、供給ノズル等
の移送路に振動装置を設けてなる原料供給装置であり、
また、前記供給ノズル等の移送路の供給排出方向に沿っ
て排出口に至る上方を解放する開口を設け、該開口内に
移送された原料中に押し込み動作を行い、次いで該排出
口に向けて排出動作を行うスクレーパを設けてなること
により、計量供給する原料供給装置である。さらに、前
記供給ノズル等の移送路の排出口を開閉する排出カット
ゲートを設けてなり、また、前記供給ノズル等の移送路
のスクレーパ前方にオリフィス及び流量調整ゲートを設
けてなる原料供給装置である。

【０００７】

【作用】ガラスカレット等の固形物をアクリル樹脂等に
混合した半液体〜半固体状の原料にバイブレータにより
振動を与えると、半液体〜半固体状の原料中で固形物が
振動により相互に移動し、壁面に接しても同様に移動し
易くなるためこれらの固形物同士が組み合って移動を妨
げることなく、またこれらの固形物同士及び供給ノズル
の排出端に至るパイプ等の移送路の壁面との摩擦力が著
しく低下するため、圧力の付加や供給ノズルの移送路の
傾斜による落差により移動し易くなり、供給ノズル等の
供給手段の供給排出口に向けて容易且つスムーズに移送
することができる。

【０００８】供給ノズル等の供給手段に供給排出方向に
沿って排出口に至る上方を解放する開口を設けておき、
スクレーパを該開口から該開口内に移送されてきた原料
に向けて押し込むと、振動を付与された原料中の固形物
はスクレーパに当たるとその力に応じて動き、また固形
物同士も同様に容易に相互に動くため、その押し込み動
作を妨げることなくスクレーパをノズル底部まで速やか
に押し込むことができる。次いでスクレーパをノズル排
出口に向けて排出動作することにより、該開口内に移送
された量と押し込む位置より定まる所定量の原料を排出
供給することができる。

【０００９】該ノズル等の供給手段の排出口に開閉自在
な排出カットゲートを設けることにより、不要な原料の
排出を防止すると共に、前記開口内に所定量の原料を貯
留し、スクレーパによる供給量の計量精度を向上する。
また、スクレーパ前方にオリフィスを設けオリフィスに
より規制された原料の流路中に流量調整ゲートを設けて
流量を調整することにより、ホッパー内の原料投入量や
原料の供給に伴うホッパー内の水準の変化、或いは原料
組成により変化する流動性の変化に対応して常に一定の
流量に調整することができ、スクレーパの排出動作によ
る供給量を高い精度で一定とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の態様】以下に、図面を参照して具体的な
実施例を説明する。本発明の原料供給装置をガラスタイ
ル製造装置に適用した例について、図１に正面図、図２
及び図３にそれぞれ平面図及び側面図を示す。これらの
図において、ホッパー１０より受台４０上に図１の奥行
き方向に整列されたトレー（不図示）に向けて同じく奥
行き方向に整列された供給ノズル２０を配置して、本発
明の原料供給装置によりホッパーから原料を移送し、所
定の分量に計量された一定量の原料を各トレーに排出供
給する。ガラスカレット等の固形物と溶剤を加えた樹脂
等の半液状の結合材とを混合した原料は、モータ１１で
駆動される撹拌羽根１２により混合され、骨材と結合材
とが混練されて半液体〜半固体状となった原料は、ホッ
パー内の撹拌羽根１２の運動と落差により排出供給手段
を兼ねた供給ノズル等の移送路２０に送られる。

【００１１】本発明の原料供給装置は、移送路２０と該
移送路に取り付けられたバイブレータ２１からなる。ま
た本発明の原料供給装置は、このバイブレータ２１を備
えた供給ノズル等の移送路２０に、エアシリンダー２２
によりリンク２４を介して駆動されて供給ノズルの排出
口を開閉する排出カットゲート２３及び供給ノズルの上
面にその移送排出方向に沿って形成された排出口に至る
開口（図５の２５参照）と該開口に向けて配置されたス
クレーパー３０とからなる。スクレーパ３０は、押込用
モータ３１によりガイド３２に沿って供給ノズルの開口
方向に往復動作し、スクレーパ用モータ３３によって駆
動されるボールネジ送り３４に沿って供給ノズルの軸方
向、即ち供給排出方向に往復動する。６０は、供給ノズ
ルのスクレーパ前方に設けられていて、ホッパー内の原
料の残存量等により変化する原料の流量を一定に保つ自
動流量調整装置である。

【００１２】図４は、本発明の原料供給供給装置の動作
を示す。供給ノズル２０に送り込まれた半液体〜半固体
状の原料が供給ノズルの傾斜とバイブレータにより付与
された振動により供給ノズル２０の排出口の排出カット
ゲート２３に達すると、Ａ方向に往復動するスクレーパ
３０の往動動作によりスクレーパがノズルの開口内の原
料に向けて押込まれ、次いでＢ方向の往復動の往動動作
により供給ノズル排出口に向けて原料を掻き出して受台
４０上のトレーに供給する。排出カットゲート２３はス
クレーパの動作に同期してＣ方向の開口操作を行い、原
料の排出後次の供給操作に備えてただちに復動して供給
ノズルの排出口を閉塞する。スクレーパはこれらの動作
の後、同じくＡ及びＢの復動方向の動作を行って次の供
給操作に備える。ホッパーから供給ノズルに至る原料の
移送はホッパーと供給ノズルの落差及び供給ノズルの傾
斜によっているため、ホッパー内の原料がトレーに供給
されてホッパー内の水準が下がると、それに連れて流量
が変化する。これに対して、自動流量調整装置６０は、
供給ノズル内の内圧を検出して供給ノズル内に設けた自
動流量調整ゲートを作動させ、流量を常に一定に制御す
る。

【００１３】図５は、本発明の原料供給装置の動作を示
す拡大図で、図において原料５０は半固体状で供給ノズ
ルの前方のパイプ内径に沿って成形された断面形状を維
持した状態で供給ノズルの開口２５内に移送されてい
る。本発明の原料供給装置を適用する好適例が、このよ
うなほぼ固体に近い半固体状の原料の計量供給であっ
て、供給ノズル開口に押し出された原料の一定長さをス
クレーパによって切り出して、供給ノズル排出口から送
り出すことによって常に一定量の原料を供給することが
できる。

【００１４】供給ノズル排出口に排出カットゲートを設
けることによって、不要な原料の排出を防止できる。ま
た、計量供給する原料が、半液体状等である程度流動性
がある場合、供給ノズル開口内に移送された原料はその
形状を保てなくなるが、ゲートと開口部との間が原料の
貯留部となるため、これらの半液状の原料を対象として
原料の流出を防止できるばかりでなく、計量精度を向上
することができる。

【００１５】また、自動流量調整装置６０は、自動流量
調整ゲート６１をノズル内のオリフィス６２の後方に設
けてなるもので、この例では図の矢印の方向に回動して
原料の流量を調節する。自動流量調整ゲートの作動機構
は、ノズルに連通する開口部にダイヤフラム６５を設け
てなるもので、ノズル内の圧力に応じてダイヤフラムが
上下すると、該ダイヤフラムに接するローラ６４により
軸６７を中心として回動するアーム６３を介して行われ
る。自動流量調整ゲートの動作はノズル内の圧力により
行われるため、予め操業条件に応じたゲートの動作量を
調整しておくことにより、操業中、ホッパー内の原料水
準が下がっても常に一定の流量に保つことができる。こ
のため、スクレーパの掻出し動作による計量精度を高い
レベルに維持することができる。無論、原料の流量調整
装置は、このような機構に限られることなく、図６に示
すようにオリフィス６２後方に上下動する流量調整ゲー
ト６１を設け、ダイヤフラム６５の上下動によりシリン
ダー中のピストン６８を駆動し、それによって平行リン
ク６９を介してゲートを駆動しても良く、また、ノズル
内の原料の圧力やホッパー内の水準をセンサーにより検
出して、他の駆動手段によりこれらの自動流量調整ゲー
トを制御しても良い。これらの流量調整ゲートの動作に
際しても、原料に振動が付与されているため、スクレー
パの動作の場合と同様に原料中のガラスカレット等によ
りその動作が妨げられることはない。また、本発明の原
料供給装置においては、移送路全体の上方を開放した構
造によってもその移送及び計量排出作用を発揮できる
が、前記の開口２５前方の移送路をパイプ状などとして
開口に移送される原料に対して成形作用を持たせること
ができる。この構造によれば、流動性に乏しく固体に近
い性質の原料に対して開口内に移送されてスクレーパに
より切り出す際にその形状が一定に保たれるため、一定
の移送量に応じてスクレーパの押し込み動作を行うこと
により、容易に所定量の計量供給を行うことができる。
特に、上記の排出カットゲートのストッパー作用と組合
せることにより、高い精度で原料の計量供給ができる。

【００１６】本発明の原料供給装置は、角状のガラスカ
レットを白色セメントと共にアクリル樹脂等の高粘度の
結合材として作用する樹脂と混合して半固体状となった
原料の計量供給に好適であるが、原料に振動を付与した
状態でスクレーパを原料中に押し込み、切り出して排出
する計量供給動作は、原料の構成がガラスカレットと樹
脂とからなるものに限らず、種々の組合せからなる原料
に有効である。例えば、固形物として、ガラス以外に石
材や硬質樹脂破砕片を用いてその種々の形状・サイズの
ものと、一方結合材についても高粘度の樹脂に替えてス
ラリー状のセメントミルクや石膏等の無機質材を用いた
ものに適用しても同様の効果を発揮することができる。
これらの原料においても、原料中に押し込まれたスクレ
ーパが混合された固形物に当たると原料に付与された振
動によりこれらの固形物は、固形物同士及びスクレーパ
に対してわずかな力で速やかに移動するため、スクレー
パの押し込み動作を妨げないのである。また、本発明の
原料供給装置において、円筒状の供給ノズルを挙げた
が、これらの供給移送路の断面形状は円形に限らず、四
辺形や三角形状等、原料の特性やスクレーパの押し込み
動作の便等により適宜選択することができる。

【００１７】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の原料供
給装置によれば、カレット等の固形物を混合した半液体
〜半固体状原料を移送供給し、計量供給することができ
るものであり、特にガラスカレットと高粘度の樹脂とを
混合した半固体状の原料を加工設備に移送し、一定量づ
つ計量して供給することができるものであって、廃棄物
の再生利用はもとよりこれらと同様の材料構成からなる
加工用原料の移送、計量供給に広く適用でき、簡単な構
成で高い生産性を発揮して加工コストの低減に資するこ
とによりこれらの分野の発展に貢献するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】 全体正面図

【図２】 平面図

【図３】 側面図

【図４】 本発明の原料供給装置要部

【図５】 本発明の原料供給装置拡大図

【図６】 自動流量調整装置の例

【符号の説明】

１０：ホッパ １１：モータ １２：撹拌羽根
２０：供給ノズル ２１：バイブレータ ２２：シ
リンダ ２３：リンク ２４：排出カットゲート
３０：スクレーパ ３１：押込用モータ ３２：
ガイド ３３：スクレーパ用モータ ３４：ボール
ネジ送り ４０：トレー受台 ５０：原料 ６
０：流量調整装置 ６１：自動流量調整ゲート ６
２：オリフィス ６３：アーム ６４：ローラ
６５：ダイヤフラム ６７：軸 ６８：ピストン
６９：平行リンク

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガラスカレット等の固形物を含む半液体
   〜半固体状の原料を供給する装置において、供給ノズル
   等の移送路に振動装置を設けてなる原料供給装置。
2. 【請求項２】 前記供給ノズル等の移送路の供給排出方
   向に沿って排出口に至る上方を解放する開口を設け、該
   開口内に移送された原料中に押し込み動作を行い、次い
   で該排出口に向けて排出動作を行うスクレーパを設けて
   なる請求項１記載の原料供給装置。
3. 【請求項３】 前記供給ノズル等の移送路の排出口を開
   閉する排出カットゲートを設けてなる請求項２記載の原
   料供給装置。
4. 【請求項４】 前記供給ノズル等の移送路のスクレーパ
   前方にオリフィス及び流量調整ゲートを設けてなる請求
   項２ないし３記載の原料供給装置。