JP2020055089A - 被覆材の剥線装置及び剥線方法 - Google Patents

Abstract

【課題】廃棄物となっている被覆線から、芯材を効率的に取り出し再資源化することのできる剥線装置及び剥線方法を提供する。【解決手段】従来技術は平坦面が平行に対向するよう配置される一対のロールを備えた剥線装置が使用されている。この剥線装置１によると、平面による押圧によって被覆線Ｃに切れ目が生じ、被覆材と芯線とを効率的に剥離させることができる。本発明は、少なくとも一方に回転方向に沿った稜線を有する切込刃が並行して複数配置された一対の単線ロール２を備えるものである。【選択図】図１

Description

本発明は、剥線装置及び剥線方法に関し、より具体的には被覆された導線（被覆線）から被覆材を剥離させる剥線装置及び剥線方法に関する。

産業廃棄物等に含まれる、芯線を樹脂等の被覆材で被覆した被覆線は、芯線と被覆材を分離（剥離）することで資源として再利用することが可能であり、再生可能な資源として近年注目されてきている。この芯線と被覆材を剥離させる技術については、例えば、下記特許文献１に記載されている。

また一般に、芯線が銅線である場合、平坦面が平行に対向するよう配置される一対のロールを備えた剥線装置が使用されている。この剥線装置によると、平面による押圧によって被覆線に切れ目が生じ、被覆材と芯線とを効率的に剥離させることができる。

特開２０１６−８２６０７号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の技術は、それぞれのロール中央近傍に向かって形成される凹みに被覆線を配置して被覆線を押圧して分離させようとするものであって、平坦面が平行に対向するよう配置される剥線装置ではない。

また、上記平坦面が平行に対向された剥線装置では、被覆材と芯線との剥離の際、芯線に被覆材が残ってしまうといった課題がある。この残った被覆材は芯線の再利用において芯線の品質低下をもたらすため、目視及び手作業によって除去する必要があり、これが作業効率の低下をもたらしてしまうといった課題がある。

そこで、本発明は、上記課題に鑑み、廃棄物となっている被覆線から、芯材を効率的に取り出し再資源化することのできる剥線装置及び剥線方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決する本発明の一観点に係る剥線装置は、少なくとも一方に回転方向に沿った稜線を有する切込刃が並行して複数配置された一対の単線ロールを備えるものである。

以上、本発明によって、廃棄物となっている被覆線から、芯材を効率的に取り出し再資源化することのできる剥線装置及び剥線方法を提供することができる。

実施形態に係る剥線装置の概略を示す図である。 実施形態に係る剥線装置によって処理される被覆線のイメージを示す図である。 実施形態に係る被覆線のイメージを示す図である。 実施形態に係る剥線装置の単線ロール及び被覆線のイメージを示す図である。 実施形態に係る剥線装置の単線ロールの部分的な拡大図である。

以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態における具体的な例示にのみ限定されるわけではない。

（剥線装置）
図１は、本実施形態に係る剥線装置（以下「本装置」という。）１の概略を示す図である。本図で示すように、本装置１は、少なくとも一方に回転方向に沿った稜線を有する切込刃２１が並行して複数配置された一対の単線ロール２を備える。

また、本装置１では、一対の単線ロール２間の距離を調節する単線ロール調節機構３、単線ロール２の回転を制御する動力機構４、上記一対の単線ロール２、単線ロール調節機構３、動力機構４等の各構成要素を収容及び保持するフレーム５を備えている。本装置１は、この構成によって、芯線から被覆材を効率的の除去できるようになっている。

また、本装置１においては、一対の単線ロール２に処理対象となる被覆線を導入するための入口側ガイド６１、単線ロール２から装置外に被覆線を出すための出口側ガイド６２といったガイド部材６を設けている。なお、このガイド部材は、被覆線を導入しやすくために用いられるものであって、より簡便小型の構造を採用する場合は省略してもよい。

本実施形態において、処理の対象となる「被覆線」とは、単線の金属導線を樹脂等の被覆材で覆った線材をいう。金属導線については、限定されるわけではないが銅、アルミニウム等を例示することができ、特に本実施形態では、押圧することで被覆線と分離しにくくなる金属に対して有効に機能を発揮する。図２に、本装置により処理される被覆線のイメージ図を示しておく。また、本図に、被覆材が残った金属導線のイメージも示しておく。なお、被覆線の径の大きさは様々であり、適宜採用可能であるが、径として３ｍｍ以上２０ｍｍ以下であるものが一般的である。また、本被覆線の芯材である金属導線の断面形状は限定されるわけではないが、円形状又は楕円形状であることが好ましい。この形状とすることで、より安定的に被覆材を剥離させやすくすることができる。

また本装置１において、一対の単線ロール２は、被覆線Ｃの被覆材に切込を入れるために用いられるものであり、軸２２により位置が固定されるとともに軸２２を回転させることで回転可能となっている。また一対の単線ロール２は、互いに近接して配置されており、この間に上記被覆線を挿入することで、後述のとおり剥線処理を行うことができる。

また本装置１において、一対の単線ロール２の軸２２の少なくとも一方は、モーター等を含む動力機構４に接続されており、動力機構４を駆動させることで所望の回転数により回転させることが可能となっている。また、他方の軸２２は、モーター等の動力機構に接続されていることがより確実な切込みを行う観点から好ましいが、一方の軸２２の回転を他方の軸２２に伝える伝達ギア２４を備えていることも好ましい。伝達ギアを二つの軸２２の間に配置し、これらを接した状態としておくことで、一つの動力機構４によって確実に双方のロールを回転させることができるようになる。なお、これら軸、伝達ギアは回転を確実に伝わらせるために、少なくとも一部に凹凸の歯が一周形成されており、これらが噛み合っている状態となっていることが好ましい。

また、本装置１において、一対の単線ロール２の少なくとも一方には、上記の通り、回転方向に沿った稜線を有する切込刃２１が並行して複数配置されている。図３に、単線ロール２の一方のイメージ図を、図４に、単線ロール２を正面から見た場合（被覆線の挿入方向に沿った方向から見た場合）の拡大したイメージ図を示しておく。本装置１では、この切込刃２１を並行して配置することにより、従来圧延して剥離する際に発生してしまう被覆材の薄膜が芯材である金属導線に張り付いてしまう現象を解消させることができる。具体的には、面で薄くつぶすのではなく、挿入方向に沿った線で切れ目を入れることにより、上記張り付く薄膜の発生を防ぐことが可能となる。また、従来の圧延方式によると、駆動系の負荷が高いが、本装置１によると切込刃の間に谷を形成することで逃げ場を設け、負荷の少ない処理が可能となる。なお、切込刃２１は、これらの図で示すように単線ロール２を押圧する面（押圧面）の一部に形成されていてもよいが、全面にわたって形成しておくことも安定的な分離の観点から好ましい。

また、この場合において、切込刃２１の高さ（切込刃の間の谷の底から切込刃の稜線までの高さ）は、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下であることが好ましく、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。この範囲とすることで、上記被覆線に対し好ましく効果を得ることができる。この詳細について図５に示しておく。

また、この場合において切込刃の間の距離（稜線間の距離（切込刃の谷の底から切込刃の稜線までの幅の２倍））についても、上記機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、０．４ｍｍ以上４ｍｍ以下（切込刃の谷の底から切込刃の稜線までの幅が０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下）であることが好ましく、より好ましくは３．０ｍｍ以下である。この範囲とすることで、切込刃の傾きを好適に調整可能とし、上記被覆線に対し被覆線の残存を効果的に残す安定的な効果を得ることができる。

また本装置１において、単線ロール調節機構３は、上記の通り一対の単線ロール２間の距離を調節するものである。より具体的な機能としては、単線ロール２の軸を設置面に対し上下に（垂直方向に）移動させることで単線ロール２間の軸間の距離の調節することができる。この結果、圧延する力を調節することができる。

この単線ロール調節機構３の構造は、上記機能を実現できる限りにおいて限定されるわけではないが、例えば単線ロールの軸２２に棒状部材３１を接続し、この棒状部材３１をウォームギア３２を介してハンドル３３の回転等によって上下させる機構としてもよい。またこの場合において、棒状部材３１と軸２２の間には、軸２２の回転を阻害しないよう、ベアリングを配置しておくことも好ましい。これにより、単線ロール間の距離を調節し、被覆線に対し適切な圧力をかけ、適切に被覆線Ｃを保持し、適切な切込みを入れることができるようになる。

また、本装置１では、上記の通り単線ロール２の一方は動力機構４に接続されている。具体的に動力機構４は回転軸４１を回転するモーター等の動力部と、この回転軸４１の回転を単線ロール２の軸２２に伝えるプーリー等の伝達部材４２とを有して構成されている。

（剥線方法）
次にここで、本装置１を用いた剥線方法（以下「本方法」という。）について具体的に説明する。

本方法は、上記した本装置１を用いる剥線方法であって、少なくとも一方に回転方向に沿った稜線を有する切込刃２１が並行して複数配置された一対の単線ロール２に、被覆線Ｃを挿入して切込を入れるステップ、を備えている。

なおこのステップの前に、被覆線の長さが短くなるよう切断するステップを備えていてもよい。このようにすることで、処理をより容易にすることができるようになる。

そして、上記ステップを経た被覆材は、簡単に被覆材と金属導線に分離させることが可能となる。

（効果確認）
上記の構成に関し、実際に装置を作製し、効果を確認した。切込刃２１が形成されていない剥線装置を用いて被覆線を実際に剥離させたところ、剥離された金属導線に沿って細い被覆層が残ってしまったもの少なくない量生じてしまった一方で、切込刃の高さを０．５ｍｍ、切込の間の距離を１ｍｍ（稜線と谷の底の距離０．５ｍｍずつ）とした単線ロールを用いたところ、金属導線に被覆線がほとんど残らなかった。

以上、本実施形態により、廃棄物となっている被覆線から、芯材を効率的に取り出し再資源化することのできる剥線装置及び剥線方法を提供することができる。

本発明は、剥線装置及び剥線方法として産業上の利用可能性がある。

Claims (6)

1. 少なくとも一方に回転方向に沿った稜線を有する切込刃が並行して複数配置された一対の単線ロールを備える剥線装置。
2. 前記切込刃の高さが０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下である請求項１記載の被覆導線の剥線装置。
3. 前記切込刃の刃先が０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の間隔で配置されてなる請求項１記載の剥線装置。
4. 前記一対の単線ロールの両方に前記切込刃が形成された請求項１記載の剥線装置。
5. 前記単線ロールの少なくとも一方に、前記切込刃に交差する方向に形成される切込刃を備える請求項１記載の剥線装置。
6. 少なくとも一方に、回転方向に沿って形成される切込刃が並行して複数配置された一対の単線ロールを備える剥線装置に、被覆線を挿入することにより前記被覆線の前記被覆に切込を入れる被覆材の剥離方法。