JP2006527648A - 非金属片を挽砕するための装置 - Google Patents

Abstract

この挽砕装置は、挽砕する非金属片を受容するために、容器の底部近傍に、少なくとも１つのモータ駆動により回転している軸（１１）を備えている。 前記軸（１１）には、非金属片を切り刻み、挽砕するために、前記軸（１１）の周囲上に放射状に整列して配置された複数の歯部（８）が設けられており、回転軸の歯部が回転すると、容器に取り付けられた少なくとも１つの固定櫛（４，４ａ，４ｂ）の歯部（１５）と係合される。 前記櫛は、前記容器に取り付けられており、前記容器を、前記櫛（４，４ａ，４ｂ）よりも上の上方部分と、前記櫛（４，４ａ，４ｂ）よりも下の下方部分とに分割している。 前記固定櫛（４，４ａ，４ｂ）は、特定の電位とされた電気的に導電性のベース部（４１，４２）と、前記容器の上方部分（５）に向けられ、電気回路を完全に構成することによって、金属部品の存在を検出するために、前記ベース部（４１，４２）からは電気的に分離されており、前記ベース部（４１，４２）の電位とは異なる所定の電位とされている導電性の表面（１４）とを備えている。

Description

本発明は非金属材料をリサイクルする分野に関する。 本発明は、樹脂から成る部品を還元して特に顆粒状とすることができる非金属部品のための挽砕装置に関する。

特に本発明は、デバイス内の金属部品の存在を検出する手段に関する。

一般的には、非金属部品をリサイクルするための機械は、例えば射出成形または押し出し成形によって新たな部品を製造するのに再使用できる顆粒を生成するための挽砕装置を備えている。

しかしながら、金属部品が時に挽砕装置内に入ることがある。 なぜならば金属部品は、例えば構造体上に設置されて部品を固定する手段として用いられるからであって、金属リベットによってシャシー上に固定される自動車のバンパーが例として挙げられる。 金属部品が挽砕装置内に入れられた場合、金属部品が挽砕装置の歯部を損傷してしまうリスクが生じる上に、顆粒がその後に使用されるとき、金属部品が射出成形ノズルまたは押し出し成形ノズルを塞いでしまうというリスクも生じる。

金属部品は、挽砕装置内では検出されない。 この操作は、例えば磁気的な手段を挽砕されるべき部品内に供給するメカニズム内の一次側で（upstream）挽砕することから伝統的に実行されているが、使用が困難であると共に高価である。

特許文献１は、非金属部品を挽砕装置用の供給システムを開示している。 このシステムは、機械内に長手方向に配置され、機械本体からは電気的に絶縁されたショート・バー（short bar）によって金属部品を検出するための装置を備えている。 そして、金属部品がショート・バーと機械本体との双方に接触すると回路が形成される。

しかしながら、このような検出装置では、非金属材料内に埋め込まれている金属部品を検出可能とすることはできない。 更に、そのような検出装置は挽砕装置から上流に配置されており、その結果、金属部品はしばしば挽砕装置に到達し、挽砕装置にかなりの損傷を与えてしまう。 同様に、金属部品は２種の工程間に誤って導入される場合があり、これにより挽砕装置に損傷を与えると共に射出成形ノズルまたは押し出し成形ノズルを塞いでしまう場合がある。
仏国特許出願公開第２，７００，２７８号明細書

本発明の目的は、上述した欠点を簡易、高信頼性、且つ、効果的な方法によって解消することにある。

本発明の第１の狙いは、挽砕装置内に位置している金属部品を検出することであり、その後、第２の狙いとして、特に遅い速度で回転している軸を備えた挽砕装置の自動停止を生じさせることである。

かかる問題を解決するために、容器（receptacle）内でモータ駆動により回転している軸を備えている非金属部品のための挽砕装置が開発された。 回転軸は、非金属部品を切り刻み、挽砕するための複数の歯部を備えている。 該歯部は、回転軸の外周に亘って放射状に整列して配置されており、回転軸の歯部が回転すると、容器に取り付けられた少なくとも１つの固定櫛（fixed comb）の歯部と係合される。 この固定櫛は、容器を、固定櫛よりも上の上方部分と、固定櫛よりも下の下方部分とに分割している。

本発明によれば、前記固定櫛は、特定の電位に保持された導電性のベース部と、前記容器の上方部分に対向し、前記ベース部から電気的に絶縁され、且つ、前記ベース部の電位とは異なる所定の電位に保持されている導電性の表面とを備えている。 このような構成により、前記表面と前記ベース部との間で電気回路を構成することによって、金属部品の存在を検出している。

換言すると、前記櫛の前記ベース部から電気的に絶縁された電気的に導電性の前記表面は、前記挽砕装置に非金属部品が供給される領域のことである。 金属部品が、この導電性の表面と前記櫛の前記ベース部とに同時に接触すると、これにより「短絡」若しくは、より容易に電気抵抗の変化を生じ、特にホイートストン・ブリッジ結合が為される。 この電気抵抗の変化若しくは状態変化によって、挽砕装置に非金属部品が供給される領域における金属部品の存在が推論される。

本発明によれば、挽砕装置は、金属部品の存在を検出可能である複数の櫛を備えており、該櫛は、挽砕装置の長手方向の正中面（median plane）のいずれの側にも設けられている。 換言すると、前記櫛は前記挽砕装置を２つの空間に分割することができる。 供給物が重力供給される場合、第１の空間は供給空間であって、前記挽砕装置の上方部分とも称される。 供給物が重力供給される場合、第２の空間は、非金属材料の顆粒を収容する空間であって、前記挽砕装置の下方部分とも称される。

有利なことに、前記櫛の前記ベース部の電位と、モータ駆動により回転している軸の歯部の電位とは同一である。 実際には、これら２つの構成要素間の距離は最小とされているので、これら２つの構成要素間で電位差が生じると回路を形成する電気的な放電が発生し、検出効果が損なわれる。

実際には、前記櫛の前記ベース部と、モータ駆動により回転している前記軸の前記歯部とは、ゼロ電位を有している。 この場合、それらは挽砕装置にアースされる。

本発明の第１の実施例によれば、前記導電面は、少なくとも１つの電気的に絶縁された締結具によって前記ベース部上に固定された導電シートを備えている。

実際には、電気的に絶縁された前記締結具は、前記ベース部と同じ電位を有するスクリューを備えている。 このスクリューは、前記ベース部の穴を通過して、その頭部によって前記シートを固定している。

次いで、電気的に絶縁性の硬化可能な材料が、前記ベース部から前記シートを電気的に絶縁するために、前記ベース部、前記シート及び前記スクリューの間に挿入されている。

本発明の別な実施例によれば、前記導電面は、前記ベース部内に凹設された（chased）溝（５０）内に挿入され、絶縁性の樹脂内でコーティングされている導電性の金属セクションを備えている。 このセクションは、予め接着剤が充填された前記溝内に挿入され、このようにして形成された前記上方部分は次いで精密に研削され、これにより、導電性を確保するために前記導電面上の樹脂が除去されている。

本発明によれば、前記導電シートは前記挽砕装置の前記コントロールユニットに電気的に接続されている。 従って、金属部品が前記導電シートと前記櫛の前記ベース部とを跨ぐことによって電気回路が構成されると、前記コントロールユニットは、モータ駆動される前記軸の回転を停止させ、ディスプレイへ信号を送信する。 このディスプレイは、なぜ前記挽砕装置が遮断されたかを操作者に報知する。 このディスプレイは、選択される実施例によっては、指示ランプ若しくは画面上にメッセージを表示するタイプの装置とすることができる。 そして操作者は、短絡を生じさせた金属部品を除去し、その後、前記挽砕装置を再度復帰させる。

本発明及び本発明による利点を一層容易に理解するために、種々の実施例に関する以下の記述がされているが、これらは単なる例示に過ぎないものである。

既に述べたように、本発明は、挽砕装置内の金属部品の存在を検出することができる少なくとも１つの固定櫛を備えている非金属部品を挽砕装置に関する。

図１に示されているように、挽砕装置（１）は、上方部分（５）と下方部分（６）とに分割された容器を備えており、上方部分（５）内には、挽砕されるための非金属部品（２）が供給される。 モータ駆動される回転軸（１１）は、挽砕装置（１）の下方部分（６）に設けられている。 回転軸（１１）は、該軸の周囲に放射状に整列して配置された複数の歯部（８）を備えている。 また、回転軸（１１）は、該軸から放射状に延在しており、装置内に供給される大きな非金属部品（２）をスライスすることのできる一以上の大ブレード（９）を備えている。

回転すると歯部（８，９）は、少なくとも１つの固定櫛（４）の歯部（１５）と係合する。 この領域は、挽砕装置（１）の上方部分（５）と下方部分（６）との間の境界を構成している。

非金属部品（２）が挽砕装置（１）内に落とし込まれると、非金属部品（２）は初期的に固定櫛（４）に押圧され、次いで徐々に切り刻まれて下方部分（６）内で、非金属材料の顆粒（７）が形成される。

図２に示されているように、固定櫛（４）は、ブレード（９）が通過できる中央の間隙を備えた２つのセクション（４ａ，４ｂ）から構成されている。 また、固定櫛（４）は、モータ駆動される回転軸の歯部（８）の自由な回転を許容する歯部（１５）を備えており、従って、歯部（８）と歯部（１５）とが互いに係合することにより、顆粒が生成される。 本発明によれば、固定櫛は、特定の電位に保持された導電性のベース部（４１，４２）と、挽砕装置（１）の上方部分（５）に対向していると共にベース部（４１，４２）の電位とは異なる所定の電位に保持されている導電性の表面（１４）とを備えており、このようにして電気回路が構成されることによって、金属部品の存在が検出される。

有利なことに、ベース部（４１，４２）の電位は、挽砕装置（１）のアースとすることができる。

本発明の第１の実施例によれば、固定櫛（４）の表面（１４）は、固定櫛（４）のベース部（４１，４２）から電気的に絶縁された導電シート（４３，４４）によって構成されている。 各々の導電シート（４３，４４）は、少なくとも２つのスクリュー（４７）によって、固定櫛（４）に関して固定されている。 スクリュー（４７）の各々は、導電シート（４３，４４）の穴（４８）を通過して、その頭部によって導電シート（４３，４４）を固定している。

図３に示されているように、スクリュー（４７）は導電シート（４３）から電気的に絶縁されている。 このようにして、スクリューは櫛（４ａ）のベース部（４１）と同じ電位を有している。

本発明の別な実施例（図４及び図５参照）によれば、溝（５０）が、特に機械加工によってベース部の上面に形成されており、この溝（５０）は、ベース部の周囲の全体若しくは一部に亘って実質的に延在しており、また、ベース部の正中面に沿って実質的に延在している。 この溝は、導電性の金属セクション（５１）から成り、その形状が前記溝に適合するような導電性の上面（１４）を収容するために設けられている。

このセクションは、例えばポリアミドのような絶縁性の樹脂内に浸漬されて、約０．３ｍｍの厚さでコーティングされている。 一旦この樹脂が乾燥すると、溝（５０）は、例えばシアノアクリレート（cyanoacrylate）のような接着剤で充填され、次いで、前記セクション（５１）は溝（５０）内に押し込まれる。 接着剤が硬化した後、固定櫛の上面は、平坦化させ、特にセクション（５１）の導電性の上部表面を露出させるために精密に研削される。

そのような実施例によって、導電性表面と固定櫛のベース部との間に機械的なリンクを設ける必要が無くなる。

導電シート（４３，４４）若しくはセクション（５１）は、ワイヤ（４５，４６）によって挽砕装置（１）のコントロールユニットに接続されている。 金属部品が、導電シート（４３，４４）若しくはセクション（５１）と固定櫛（４）のベース部（４１，４２）との双方と接触状態となると、電気回路が構成されて、コントロールユニットは自動的にモータ駆動される回転軸（１１）の回転を停止させる。 そしてコントロールユニットは、なぜ挽砕装置（１）が遮断されたかを操作者に報知するために、ディスプレイへ信号を送信する。

複数の櫛が使用される場合、ワイヤ接続の数を増加させないために、（複数の）セクション（５１）は、円錐状の先端を有するセットスクリュー（cone-point set screw）（５２）、若しくは、電気的に導電性でない材料から成り、スレッドを備えている外側筐体（５３）の中に収容されているボールを両端の各々で有しているスクリューによって、互いに接触した状態で設けられている。 このスクリューは、各々の櫛の側面のボア（５４）内に収容されており、このボア（５４）は、スクリューが導電性のセクション（５１）と接触するように、櫛の溝（５０）へと開口している。

従って、全てのセクションは、（複数の）櫛のベース部を短絡させることなく同電位に保持されることとなる。

以上の記載から、本発明の装置がいくつかの利点を有していることが明らかであって、特に：
この種の挽砕装置内に金属部品が存在することによって生じるリスクを著しく低減することが可能であり；
業界で使用されている挽砕装置への適用が極めて容易であり；
その簡単な操作によって、高信頼性を確保できると共に、機械向けの手頃な価格の装置とすることができる。

本発明による、挽砕装置の断面図である。 本発明による、金属部品の存在を検出可能とした２つの櫛の斜視図である。 本発明の第１の実施例による、一の櫛の断面図である。 本発明の第２の実施例による、一の櫛の概略平面図である。 図４のＶ−Ｖ線視断面図である。 本発明の第２の実施例による、並列配置された複数の櫛の概略図である。

符号の説明

１ 挽砕装置
２ 非金属部品
３，４ 固定櫛
４ａ，４ｂ セクション
５ 上方部分
６ 下方部分
７ 顆粒
８ 回転軸の歯部
９ ブレード
１１ 回転軸
１４ 導電性の表面
１５ 固定櫛の歯部
４１，４２ ベース部
４３，４４ 導電シート
４５，４６ ワイヤ
４７ スクリュー
４８ 穴
５０ 溝
５１ 金属セクション
５２ セットスクリュー
５３ 外側筐体
５４ ボア

Claims (10)

1. 挽砕される非金属部品を受容する容器内に少なくとも１つのモータ駆動により回転している軸（１１）を備え、該軸（１１）は、前記非金属部品（２）を切り刻み挽砕するための複数の歯部（８）を備え、該歯部（８）は、前記軸（１１）の周囲に放射状に整列して配置され、回転する際に、前記歯部（８）が、少なくとも１つの固定櫛（４，４ａ、４ｂ）の歯部（１５）と係合するように配置されており、前記固定櫛（４，４ａ、４ｂ）は、前記容器に取り付けられると共に、該容器を、前記固定櫛（４，４ａ、４ｂ）の上方部分（５）と前記固定櫛（４，４ａ、４ｂ）の下方部分（６）とに分割している非金属部品（２）用の挽砕装置（１）であって、
   前記固定櫛（４，４ａ、４ｂ）は、特定の電位に保持された導電性のベース部（４１，４２）と、前記容器の上方部分（５）に対向し、前記ベース部（４１，４２）から電気的に絶縁され、且つ、前記ベース部（４１，４２）の電位とは異なる所定の電位に保持されている導電性の表面（１４）とを備えており、このようにして電気回路を構成することによって、金属部品の存在を検出していることを特徴とする非金属部品（２）用の挽砕装置。
2. 金属部品の存在を検出可能である複数の櫛（３，４）を備えており、該櫛は、挽砕装置（１）の長手方向の正中面のいずれの側にも設けられていることを特徴とする請求項１に記載の挽砕装置。
3. 前記ベース部（４１，４２）の電位と、モータ駆動により回転している軸（１１）の歯部（８）の電位とが同一であることを特徴とする請求項１または２に記載の挽砕装置。
4. 前記ベース部（４１，４２）と、モータ駆動により回転している軸（１１）の歯部（８）とがゼロ電位に保持されていることを特徴とする請求項３に記載の挽砕装置。
5. 導電面（１４）が、少なくとも１つの電気的に絶縁された締結具によってベース部（４１，４２）上に固定された導電シート（４３，４４）を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の挽砕装置。
6. 電気的に絶縁された前記締結具は、ベース部（４１，４２）と同じ電位に保持されたスクリュー（４７）を備えており、該スクリュー（４７）は、シート（４３，４４）の穴（４８）を通過して、その頭部によってシート（４３，４４）を固定していることを特徴とする請求項５に記載の挽砕装置。
7. 電気的に絶縁性の硬化可能な材料（１０）が、ベース部（４１，４２）からシート（４３，４４）を電気的に絶縁するために、ベース部（４１，４２）、シート（４３，４４）及びスクリュー（４７）の間に挿入されていることを特徴とする請求項６に記載の挽砕装置。
8. 前記導電面（１４）が、前記櫛の前記上方部分に形成された溝（５０）と適合するような形状とされて該溝（５０）に収容された電気的に導電性のセクション（５１）を備えており、該セクションは、ベース部の周囲の全体若しくは一部に亘って、且つ、ベース部の正中面に沿って実質的に延在しており、前記セクションは更に、前記溝内に接合される前に絶縁性の樹脂内でコーティングされていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の挽砕装置。
9. 一列に並んだ櫛の前記セクション（５１）が、円錐状の先端を有するセットスクリュー、若しくは、電気的に導電性でない材料から成り、スレッドを備えている外側筐体（５３）の中に収容されているボールを両端の各々で有しているスクリューによって、互いに電気的に接触されており、前記スクリューの各々は、各々の櫛の側面のボア内に収容されており、該ボアは、スクリューが導電性のセクション（５１）と接触するように溝（５０）へと開口していることを特徴とする請求項８に記載の挽砕装置。
10. 導電シート（４３，４４）若しくはセクション（５１）が、前記電気回路が金属部品によって構成されたときにモータ駆動により回転している軸（１１）の回転を停止させるために、挽砕装置（１）のコントロールユニットに電気的に接続されていることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の挽砕装置。

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