JP2015112551A - ２軸式破袋装置 - Google Patents

Abstract

【課題】土砂等の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを再処理する場合において、破袋したフレキシブルコンテナバッグが巻き付くことを防止することができるようにすることによって、土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離することができるようにし、これにより、フレキシブルコンテナバッグの開封作業を含む全作業の無人化を可能とした２軸式破袋装置を提供すること。【解決手段】対向して配設したロータ１、２間に内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢを供給することによって、内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢを破袋して、内容物ＭをフレキシブルコンテナバッグＢから排出、分離する２軸式破袋装置であって、ロータ１、２を、スパイク１２を備えたスパイクロータ１と、ナイフ２２を備えたナイフロータ２とで構成するとともに、ナイフロータ２の回転速度を、スパイクロータ１の回転速度より高速となるように設定する。【選択図】図１

Description

本発明は、２軸式破袋装置に関し、特に、土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離するために用いられる２軸式破袋装置に関するものである。

従来、内容物を充填した袋を破袋する破袋装置として、固定刃と回転刃とからなる１軸式のものや、２本の回転刃からなる２軸式のものが提案され、実用化されている（例えば、特許文献１〜３参照。）。

特開２０１１−１４３３５４号公報 特開２０１０−２０７６９０号公報 特開２００９−２４７９２５号公報

ところで、上記特許文献１〜３に開示された破袋装置は、いずれも破袋した袋が回転刃に巻き付くことを防止できるものであるが、ゴミ袋を破袋対象とするもので、強度のある繊維を編んだり、強度のある樹脂シートや、また、そのようなシートにゴムを被覆したシートを袋状に縫ったフレキシブルコンテナバッグを破袋対象とするものではなかった。

すなわち、フレキシブルコンテナバッグは、土砂、焼却灰、埋立廃棄物、製造工程の原料、製品、余剰物、中間製品、建築工程の廃棄物、解体廃材等の貯留や搬送等の多様な目的に使用されるが、このような土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離するために、上記のようなゴミ袋を破袋対象とする破袋装置を用いることは、強度上困難であり、また、フレキシブルコンテナバッグの場合、破袋した切り裂き端から延びる細い繊維や、フレキシブルコンテナバッグを吊り下げる帯体、開口部を縛る紐体、裂け目の端等が刃体に引っ掛かって、回転刃に巻き付きやすいため、破袋した袋が回転刃に巻き付くことを防止するという所期の目的を達成できるものではなかった。

ところで、フレキシブルコンテナバッグに充填された土砂等の内容物を、フレキシブルコンテナバッグから排出、分離する作業は、通常、作業者がフレキシブルコンテナバッグの開口部を縛る紐体を解いた後、重機を用いて開口部が下になるようにして吊り上げ、振動させることによって行うようにしているが、放射性物質で汚染された土壌の除染作業、アスベストを含む建築物の解体作業、ダイオキシンを含む焼却灰や水銀等の有害物を含む土壌等の無害化処理において発生した土砂等の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを再処理する場合においては、フレキシブルコンテナバッグの開封を含む全作業の無人化が要請されている。

本発明は、上記特許文献１〜３に開示された破袋装置の有する問題点及び上記要請に鑑み、土砂等の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを再処理する場合において、破袋したフレキシブルコンテナバッグが巻き付くことを防止することができるようにすることによって、土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離することができるようにし、これにより、フレキシブルコンテナバッグの開封作業を含む全作業の無人化を可能とした２軸式破袋装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の２軸式破袋装置は、対向して配設したロータ間に内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを供給することによって、内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離するようにした２軸式破袋装置であって、前記ロータを、スパイクを備えたスパイクロータと、ナイフを備えたナイフロータとで構成するとともに、ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度より高速となるように設定してなることを特徴とする。

この場合において、前記スパイクロータのスパイクが、先端側を漸次細径にして先鋭に形成されたものとすることができる。

また、前記ナイフロータのナイフが、ナイフロータの回転方向に対して後退角を有する刃先が形成されたものとすることができる。

また、前記ナイフロータのナイフが、等角度間隔に、かつ、軸方向に位置を変えて形成されるようにすることができる。

また、対向して配設したロータの間隔を調節するロータ間隔調節機構を備えてなるようにすることができる。

また、ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度の３〜１０倍に設定することができる。

また、スパイクロータを間欠回転させながら、ナイフロータを連続回転させるようにすることができる。

本発明の２軸式破袋装置によれば、対向して配設したロータ間に内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを供給することによって、内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離するようにした２軸式破袋装置であって、前記ロータを、スパイクを備えたスパイクロータと、ナイフを備えたナイフロータとで構成するとともに、ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度より高速となるように設定するようにすることにより、スパイクロータによって、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを滑らないように保持した状態で、このスパイクロータより高速度で回転するナイフロータによって、フレキシブルコンテナバッグを切り込みながら引き裂くようにして破袋し、切り裂いた開口から、内容物を、対向して配設したロータ間を通して押し出すようにしながら、速やかに排出し、分離することができる。
そして、スパイクロータのスパイク及びナイフロータのナイフには、フレキシブルコンテナバッグの破袋した切り裂き端から延びる細い繊維や、フレキシブルコンテナバッグを吊り下げる帯体、開口部を縛る紐体、裂け目の端等を含むフレキシブルコンテナバッグを構成する部位が引っ掛かりにくく、スパイクロータ及びナイフロータのロータ軸に巻き付くことを防止することができ、これによって、土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離することができるようにし、これにより、フレキシブルコンテナバッグの開封作業を含む全作業の無人化を可能とすることができる。

また、前記スパイクロータのスパイクが、先端側を漸次細径にして先鋭に形成されたものとすることにより、スパイクの内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグへの突き刺さり及び抜き去りを容易にして、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの保持を確実にするとともに、破袋後の引っ掛かりを確実に防止することができる。

また、前記ナイフロータのナイフが、ナイフロータの回転方向に対して後退角を有する刃先が形成されたものとすることにより、ナイフの内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグへの切り込みを容易にして、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの破袋を確実に行うことができる。

また、前記ナイフロータのナイフが、等角度間隔に、かつ、軸方向に位置を変えて形成されるようにすることにより、ナイフによる内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグの引き裂きによる大きな開口の形成を容易にして、フレキシブルコンテナバッグに充填された内容物の排出、分離を確実に行うことができる。

また、対向して配設したロータの間隔を調節するロータ間隔調節機構を備えてなるようにすることにより、スパイクロータのスパイクによる内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの保持を確実にするとともに、ナイフロータのナイフによる内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの破袋を確実に行い、さらに、フレキシブルコンテナバッグに充填された内容物に対する、対向して配設したロータ間を通しての押し出しを円滑に行うことができる。

また、ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度の３〜１０倍に設定することにより、ナイフロータのナイフによる内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの破袋を確実に行うことができる。

また、スパイクロータを間欠回転させながら、ナイフロータを連続回転させるようにすることにより、ナイフロータのナイフによる内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグの破袋を確実に行うことができる。

本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同スパイクロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）〜（ｅ）はスパイクの説明図である。 同ナイフロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同ナイフロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 同ナイフロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置の一実施例の対向して配設したロータを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。 本発明の２軸式破袋装置による内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグの破袋工程を示す説明図である。

以下、本発明の２軸式破袋装置の実施の形態を、図面に基づいて説明する。

図１に、本発明の２軸式破袋装置の一実施例を示す。
この２軸式破袋装置は、対向して配設したロータ１、２間に内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢを供給することによって、内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢを破袋して、内容物ＭをフレキシブルコンテナバッグＢから排出、分離する２軸式破袋装置であって、ロータ１、２を、ロータ軸１１にスパイク１２を備えたスパイクロータ１と、ロータ軸２１にナイフ２２を備えたナイフロータ２とで構成するとともに、ナイフロータ２のロータ軸２１の回転速度を、スパイクロータ１のロータ軸１１の回転速度より高速となるように設定するようにしたものである。

この２軸式破袋装置は、上記構成を有することによって、以下の機能を備えている。
スパイクロータ１によって、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢを滑らないように保持した状態で、このスパイクロータ１より高速度で回転するナイフロータ２によって、フレキシブルコンテナバッグＢを切り込みながら引き裂くようにして破袋し、切り裂いた開口から、内容物Ｍを、対向して配設したロータ１、２間を通して押し出すようにしながら、速やかに排出し、分離することができる。

この場合において、図２に示すように、スパイクロータ１のロータ軸１１に備えるスパイク１２は、先端側を漸次細径にして先鋭に形成されたものを、より具体的には、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような、曲線的に漸次細径にしたものや、図２（ｄ）に示すような、段階的に漸次細径にしたものや、図２（ｅ）に示すような、直線的に漸次細径にしたもの等を用いることができる。
なお、本実施例においては、スパイク１２は、ロータ軸１１の周面に、等角度間隔（本実施例においては、４５°間隔）に千鳥状に備えるようにしているが、行列状に備えるようにすることもできる。
これにより、スパイク１２の内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢへの突き刺さり及び抜き去りを容易にして、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの保持を確実にするとともに、破袋後の引っ掛かりを確実に防止することができる。

また、図３−１〜図４−５に示すように、ナイフロータ２のロータ軸２１に備えるナイフ２２は、ナイフロータ２の回転方向に対して後退角αを有する刃先２２ａが形成されたものを、より具体的には、図３−１〜図３−２及び図４−１並びに図４−４に示すような、略台形状のものや、図３−３及び図４−２、図４−３並びに図４−５に示すような、略三角形状のものや略三角形状のものを２個並列させたもの等を用いることができる。
ここで、後退角αは、ナイフ２２の刃先２２ａが、ロータ軸２１の中心から放射方向に延びる中心線に対して５０°〜７０°程度の角度をなすように、かつ、先端側の角度が漸次又は段階的に大きくなるように設定することが好ましい。
これにより、ナイフ２２の内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢへの切り込みを容易にして、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの破袋を確実に行うことができる。

また、ナイフ２２は、ロータ軸２１の周面に、等角度間隔（本実施例においては、６０°間隔）に、かつ、ロータ軸２１の軸方向に位置を変えて形成されるようにする、より具体的には、螺旋状又は千鳥状に備えるようにすることができる。
これにより、ナイフ２２による内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢの引き裂きによる大きな開口の形成を容易にして、フレキシブルコンテナバッグＢに充填された内容物Ｍの排出、分離を確実に行うことができる。

ここで、スパイクロータ１のロータ軸１１及びナイフロータ２のロータ軸２１の寸法（直径及び軸長）は、破袋対象である内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢの大きさによって設定するようにするが、破袋したフレキシブルコンテナバッグの巻き付きを防止するために、直径は、４００ｍｍ程度以上、好ましくは、６００ｍｍ程度以上、より好ましくは、８００ｍｍ程度以上に設定することが好ましい。

また、スパイクロータ１のロータ軸１１及びナイフロータ２のロータ軸２１の直径は、通常、同一の直径に設定するが、図４−４に示すように、両者の直径を変えて設定する（図４−４に示す実施例では、ナイフロータ２のロータ軸２１の直径を、スパイクロータ１のロータ軸１１の直径よりも小さく設定するようにしている。）こともできる。
そして、直径を変える場合、大径／小径は、１／０．５〜１／１の範囲に設定するようにする。

また、スパイク１２及びナイフ２２の高さは、１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度（本実施例においては、２００ｍｍ程度）に設定することが好ましい。

また、図５に示すように、対向して配設したロータ１、２の間隔Ｄを調節する、例えば、１００ｍｍ〜３００ｍｍ程度の範囲で調節する、ロータ間隔調節機構（図示省略）を備えるようにすることができる。
このロータ間隔調節機構としては、スパイクロータ１のロータ軸１１及び／又はナイフロータ２のロータ軸２１の軸受部の２軸式破袋装置の本体ケーシングへの固定位置を可変（可動）にする機構等を用いることができる。
これにより、スパイクロータ１のスパイク１２による内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの保持を確実にするとともに、ナイフロータ２のナイフ２２による内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの破袋を確実に行い、さらに、フレキシブルコンテナバッグＢに充填された内容物Ｍに対する、対向して配設したロータ１、２間を通しての押し出しを円滑に行うことができる。

また、ナイフロータ２の回転速度を、スパイクロータ１の回転速度の３〜１０倍に設定することが好ましい。
より具体的には、スパイクロータ１のロータ軸１１の回転数を、０．５〜３．３ｒｐｍ程度、好ましくは、０．８〜１．５ｒｐｍ程度、より好ましくは、１．０ｒｐｍ程度、ナイフロータ２のロータ軸２１の回転数を、４〜１４ｒｐｍ程度、好ましくは、６〜１０ｒｐｍ程度、より好ましくは、８．０ｒｐｍ程度に設定するようにする。
これにより、ナイフロータ２のロータ軸２１に備えたナイフ２２による内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの破袋を確実に行うことができる。

また、スパイクロータ１のロータ軸１１及びナイフロータ２のロータ軸２１は、連続回転するようにするほか、スパイクロータ１のロータ軸１１を間欠回転、より具体的には、１０°〜９０°の任意の角度（通常、スパイク１２を設ける角度間隔（本実施例においては、４５°間隔））で間欠して回転させながら、ナイフロータ２のロータ軸２１を連続回転させるようにすることもできる。
これにより、ナイフロータ２のロータ軸２１に備えたナイフ２２による内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢへの切り込み及び引き裂きを容易にして、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢの破袋を確実に行うことができる。

次に、この２軸式破袋装置の動作について、図６を用いて説明する。
２軸式破袋装置のスパイクロータ１のロータ軸１１及びナイフロータ２のロータ軸２１を回転させながら、対向して配設されたロータ１、２間に内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢを装入する（図６（ａ））と、スパイクロータ１によって、内容物Ｍが充填されたフレキシブルコンテナバッグＢが滑らないように保持され、この状態で、スパイクロータ１より高速度で回転するナイフロータ２によって、フレキシブルコンテナバッグＢが切り込まれながら引き裂かれて、破袋される（図６（ｂ）及び（ｃ））。
これにより、フレキシブルコンテナバッグＢの切り裂かれた開口から、内容物Ｍが、対向して配設したロータ１、２間を通して押し出されようにしながら、速やかに排出され（図６（ｄ））、内容物ＭとフレキシブルコンテナバッグＢとに分離することができる（図６（ｅ））。
この場合、スパイクロータ１のスパイク１２及びナイフロータ２のナイフ２２には、フレキシブルコンテナバッグＢの破袋した切り裂き端から延びる細い繊維や、フレキシブルコンテナバッグＢを吊り下げる帯体、開口部を縛る紐体、裂け目の端等を含むフレキシブルコンテナバッグＢを構成する部位が引っ掛かりにくく、スパイクロータ１及びナイフロータ２のロータ軸１１、２１に巻き付くことを防止することができ、これによって、内容物Ｍを充填したフレキシブルコンテナバッグＢを破袋して、内容物ＭをフレキシブルコンテナバッグＢから排出、分離することができ、これにより、フレキシブルコンテナバッグＢの開封作業を含む全作業の無人化を可能とすることができる。

以上、本発明の２軸式破袋装置について、複数の実施例に基づいて説明したが、本発明は上記実施例に記載した構成に限定されるものではなく、各実施例に記載した構成を適宜組み合わせる等、その趣旨を逸脱しない範囲において適宜その構成を変更することができるものである。

本発明の２軸式破袋装置は、土砂等の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを再処理する場合において、破袋したフレキシブルコンテナバッグが巻き付くことを防止することができるようにすることによって、土砂等の内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、土砂等の内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離することができるようにし、これにより、フレキシブルコンテナバッグの開封作業を含む全作業の無人化を可能とすることができることから、放射性物質で汚染された土壌の除染作業、アスベストを含む建築物の解体作業、ダイオキシンを含む焼却灰や水銀等の有害物を含む土壌等の無害化処理において発生した土砂等の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを再処理する用途に好適に用いることができるほか、他の内容物が充填されたフレキシブルコンテナバッグを開封する用途に広く用いることができる。

１ スパイクロータ
１１ ロータ軸
１２ スパイク
２ ナイフロータ
２１ ロータ軸
２２ ナイフ
２２ａ 刃先
Ｄ ロータの間隔
α 後退角
Ｂ フレキシブルコンテナバッグ
Ｍ 内容物

Claims (7)

1. 対向して配設したロータ間に内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを供給することによって、内容物を充填したフレキシブルコンテナバッグを破袋して、内容物をフレキシブルコンテナバッグから排出、分離するようにした２軸式破袋装置であって、前記ロータを、スパイクを備えたスパイクロータと、ナイフを備えたナイフロータとで構成するとともに、ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度より高速となるように設定してなることを特徴とする２軸式破袋装置。
2. 前記スパイクロータのスパイクが、先端側を漸次細径にして先鋭に形成されたものからなることを特徴とする請求項１記載の２軸式破袋装置。
3. 前記ナイフロータのナイフが、ナイフロータの回転方向に対して後退角を有する刃先が形成されたものからなることを特徴とする請求項１又は２記載の２軸式破袋装置。
4. 前記ナイフロータのナイフが、等角度間隔に、かつ、軸方向に位置を変えて形成されてなることを特徴とする請求項１、２又は３記載の２軸式破袋装置。
5. 対向して配設したロータの間隔を調節するロータ間隔調節機構を備えてなることを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の２軸式破袋装置。
6. ナイフロータの回転速度を、スパイクロータの回転速度の３〜１０倍に設定してなることを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の２軸式破袋装置。
7. スパイクロータを間欠回転させながら、ナイフロータを連続回転させるようにしてなることを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の２軸式破袋装置。

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