JP2021120169A - 成形物切断装置及び成形機 - Google Patents

Abstract

【課題】成形物の切断時の不具合を解消できる成形物切断装置及び成形機を提供する。【解決手段】成形機１は、ケーシング１０内に形成された処理室５内に平行に配列された２個の螺旋体３と、ケーシング１０の先端面に固定されて複数の成形ノズル１３，１３が取り付けられた端面板６と、端面板６の前面側に設置されて成形物を切断する成形物切断装置２を備える。成形物切断装置２は、成形ノズル１３の先端部に篏合する篏合孔を有する篏合板１５と、篏合板１５の表面に沿って回転駆動される２つの回転刃１６と、２つの回転刃１６に連結された回転軸１７と、２つの回転軸１７に夫々設けられて回転力を伝達する歯車１８と、一方の回転軸１７に駆動力を入力する減速機１９及び電動モータを備える。成形ノズル１３から吐出された成形物を、篏合板１５の表面に沿って回転する回転刃１６により所定長さに切断する。【選択図】図２

Description

本発明は、成形機で製造される成形物を切断するための成形物切断装置及び成形機に関する。

以前より、廃棄物の再資源化の一環として、廃棄物から古紙や廃プラスチック等の可燃物を抽出し、抽出した可燃物を混錬及び成形して固形燃料を製造している。このような固形燃料を製造する成形機として、可燃物が投入されるケーシング内に、回転駆動される２軸の螺旋体を平行に配置し、これらの螺旋体の先端面が対向する側に、成形ノズルが装着された端面板を配置したものがある（例えば、特許文献１参照）。

図６は、従来の成形機の主要部を示す断面図である。この成形機１０１は、被処理物の投入口１１２を有するケーシング１１０と、このケーシング１１０内に形成された処理室１１１と、この処理室１１１内に収容されて回転駆動され、被処理物の混錬及び圧縮を行う螺旋体１０２を備える。ケーシング１１０の端面には、螺旋体１０２の先端面に対向するように端面板１１５が固定されている。この端面板１１５には、螺旋体１０２の先端面の周縁部に対向して複数の成形ノズル１１６が装着されており、この成形ノズル１１６の貫通穴に、上記螺旋体１０２で混錬及び圧縮された被処理物が導かれる。被処理物が成形ノズル１１６の貫通穴を通るに伴って成形されてなる成形物は、端面板１１５の外側に設置された切断装置１１８により、所定長さに切断される。

上記切断装置１１８は、成形ノズル１１６の先端の近傍を軸直角方向に通過するように形成された回転刃１２０と、この回転刃１２０の駆動力を生成するモータ１２１と、モータ１２１の駆動力を回転刃１２０に伝達するチェーン伝達機構１２２を備える。この切断装置１１８は、成形ノズル１１６の先端の近傍を通る回転刃１２０により、上記成形ノズル１１６から吐出された成形物に軸直角方向の切断力を与えて、上記成形物を切断するようにしている。

特許第５７９７２３７号

しかしながら、上記従来の成形機の切断装置１１８は、成形物の切断における不具合が多い。具体的には、成形ノズル１１６から吐出された成形物に回転刃１２０が食い込んだ状態で回転刃１２０の回転が進み、成形物が曲がってしまう問題がある。また、成形物中の断面が毛羽立つ問題がある。また、成形物の長さを短くするために回転刃１２０の回転速度を上げると、回転刃１２０が成形物に食い込んで停止してしまう問題がある。

そこで、本発明の課題は、成形物の切断時の不具合を解消できる成形物切断装置及び成形機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の成形物切断装置は、溶融物と非溶融物を含む被処理物を混合、加熱及び成形して成形物を製造する成形機に用いられる成形物切断装置であって、
上記成形物を吐出する成形ノズルの先端部に篏合する篏合孔を有し、この篏合孔に上記成形ノズルの先端部が篏合した状態で上記成形機に取り付けられるノズル篏合板と、
上記ノズル篏合板の表面に沿って上記篏合孔を横切るように刃部が駆動され、上記成形物を切断する切断刃と、
上記切断刃を駆動する駆動装置と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、成形物切断装置は、溶融物と非溶融物を含む被処理物を混合、加熱及び成形して成形物を製造する成形機に用いられる。このような成形機として、例えば、可燃性の廃棄物を成形して固形燃料を製造するものが挙げられる。本発明の成形物切断装置は、成形機にノズル篏合板が取り付けられる。このノズル篏合板は、成形物を吐出する成形ノズルの先端部に篏合する篏合孔を有し、この篏合孔に上記成形ノズルの先端部が篏合する。このノズル篏合板の表面に近接して配置された切断刃は、上記ノズル篏合板の表面に沿って篏合孔を横切るように刃部が駆動され、これにより、上記成形ノズルから吐出されて篏合孔を通った成形物が切断される。成形物を吐出する成形ノズルの先端部に篏合孔が篏合した篏合板の存在により、上記切断刃によって成形物が速やかに切断される。その結果、切断中に成形物が曲がる問題や、成形物中の断面が毛羽立つ問題を軽減又は解決することができる。また、成形物の長さを短くするために切断刃の成形物に対する速度を上げたとき、切断刃が成形物に食い込んで停止する問題を解決できる。

一実施形態の成形物切断装置は、上記成形ノズルの先端と上記ノズル篏合板の表面との間の距離が調節可能に形成されている。

上記実施形態によれば、成形物を吐出する成形ノズルの先端部とノズル篏合板の表面との間の距離を調節することにより、成形ノズルの先端部を適切にノズル篏合板の篏合孔に篏合させることができる。

一実施形態の成形物切断装置は、上記ノズル篏合板の表面と上記切断刃の刃部との間の距離が調節可能に形成されている。

上記実施形態によれば、ノズル篏合板の表面と切断刃の刃部との間の距離を調節することにより、切断刃による成形物の切れ味を適切に調節することができる。

一実施形態の成形物切断装置は、上記ノズル篏合板の篏合孔は、実質的に円を描くように複数個配列され、
上記切断刃は、上記複数の篏合孔が配列された円の中心と同心の回転軸で回転駆動される。

上記実施形態によれば、ノズル篏合板において、成形ノズルの先端部が篏合する篏合孔が、実質的に円を描くように複数個配列される。切断刃は回転軸に連結され、この回転軸は、上記複数の篏合孔が配列された円の中心と同心に配置されている。この回転軸で切断刃が回転駆動されることにより、複数個の成形ノズルから吐出されて篏合孔を通った成形物を、効率的に切断することができる。

一実施形態の成形物切断装置は、上記ノズル篏合板の篏合孔は、２つの円が連なる横８字状に配列され、
上記２つの円の中心と同心の２つの回転軸に連結された２つの上記切断刃を備える。

上記実施形態によれば、ノズル篏合板において、成形ノズルの先端部が篏合する篏合孔が、２つの円が連なる横８字状に配列される。切断刃は回転軸に連結され、この回転軸は、上記複数の篏合孔が配列された２つの円の中心と同心に配置されている。この２つの回転軸で２つの切断刃が回転駆動されることにより、複数個の成形ノズルから吐出されて篏合孔を通った成形物を、効率的に切断することができる。

一実施形態の成形物切断装置は、上記駆動装置は、動力源と、この動力源からの出力を伝達する歯車機構と、この歯車機構によって互いに反対方向に回転する２つの上記回転軸とを有する。

上記実施形態によれば、駆動装置において、動力源からの出力が歯車機構で伝達され、２つの回転軸が互いに反対方向に回転される。これらの回転軸に連結された２つの切断刃により、成形物が切断される。２つの切断刃を互いに反対方向に駆動することにより、切断刃の互いの接触を容易に防止できる。また、歯車機構を用いることにより、動力源からの出力をチェーン及びスプロケットで伝達するチェーン機構を用いるよりも、簡易な構成で２つの切断刃を互いに反対方向に駆動できる。

本発明の成形機は、被処理物の投入口と、この投入口から投入された被処理物の混錬及び圧縮が行われる処理室を有するケーシングと、
上記ケーシングの処理室内に配置され、この処理室内の被処理物の混錬及び圧縮を行う螺旋軸と、
上記処理室に連通して配置され、貫通穴に上記被処理物を通過させるに伴って成形を行う成形ノズルと、
上記成形物切断装置と
を備えることを特徴としている。

上記構成によれば、成形機は、被処理物の投入口と、この投入口から投入された被処理物の混錬及び圧縮が行われる処理室を有するケーシングを備える。このケーシングの処理室内に配置された螺旋軸により、この処理室内の被処理物の混錬及び圧縮が行われる。上記処理室で螺旋軸により混錬及び圧縮が行われた被処理物は、この処理室に連通して配置された成形ノズルに導かれ、この成形ノズルの貫通穴を被処理物が通過するに伴い、被処理物が成形される。この成形ノズルで被処理物が成形されてなる成形物が、上記成形物切断装置によって切断される。この成形機は、本発明の成形物切断装置を備えるので、被処理物を成形してなる成形物を効果的に切断でき、良好な品質の成形物が得られる。

一実施形態の成形機は、互いに平行に配列された２つの上記螺旋軸を備える。

上記実施形態によれば、ケーシングの処理室内に配置された螺旋軸が、互いに平行に配列された２つの螺旋軸であるので、効率的に成形物が製造される。この成形機は、本発明の成形物切断装置を備えるので、２つの螺旋軸により効率的に製造された成形物を、少ない不具合で効率的に切断することができる。

本発明の実施形態の成形機及び成形物切断装置を示す平面図である。 成形機の先端部分及び成形物切断装置を示す断面図である。 成形機の先端部分及び成形物切断装置を示す平面図である。 成形物切断装置のノズル篏合板及び切断刃を示す正面図である。 切断刃を示す正面図である。 切断刃を示す側面図である。 従来の成形機及び成形物切断装置を示す断面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の成形機及び成形物切断装置を示す図であり、図２は、実施形態の成形機の先端部分及び成形物切断装置を示す断面図であり、図３は、実施形態の成形機の先端部分及び成形物切断装置を示す平面図である。実施形態の成形機は、被処理物として、溶融物としての例えばプラスチックと、非溶融物としての例えば古紙や木屑等とを含む廃棄物を、混合、加熱及び成形して固形燃料を製造するものである。

本実施形態の成形機１は、被処理物を混練及び圧縮する２個の螺旋体３，４と、これらの螺旋体３，４に各々連結されて回転力を伝達する回転駆動軸８，９と、一方の回転駆動軸８にカップリングＣを介して連結された減速機Ｄ、伝動装置Ｔ及び主電動モータＭを備える。

上記螺旋体３，４は、ケーシング１０内に形成された処理室５に収容されている。上記ケーシング１０は、回転駆動軸８，９側の上部に、上記処理室５に連通する被処理物の投入口１１が形成されている。また、このケーシング１０は、螺旋体３，４の延在方向の先端面に、このケーシング１０内の処理室５の壁面を形成する端面板６が固定されている。端面板６には、混錬、圧縮及び加熱された被処理物を成形する成形ノズル１３が配置されている。

本実施形態において、螺旋体３，４及び回転駆動軸８，９の延在する方向について、端面板６に向かう側を前側といい、減速機Ｄに向かう側を後側という。

上記螺旋体３，４は、上記回転駆動軸８，９の先端側の嵌合部に取り付けられる回転軸部と、この回転軸の周面に形成された螺旋羽根とを有する。螺旋体３，４の回転軸部は、先端側に底が形成された六角形断面の有底孔が形成されており、この有底孔に、回転駆動軸８，９の六角形断面の篏合部が篏合している。

上記螺旋体３，４は、螺旋羽根が互いに逆回りに形成されている。これらの螺旋体３，４は、軸方向視において互いの螺旋羽根が重なり合うように水平方向に平行に並んで配置されている。一対の回転駆動軸８，９は、図１の矢印Ｒ１，Ｒ２で示すように、互いに反対向きに回転駆動される。これにより、螺旋体３，４は、互いに重なり合う幅方向の中央部分において、螺旋羽根が上から下に向かうように回転駆動される。これにより、螺旋体３，４は、投入口１１から投入された被処理物を挟み込み、混練及び圧縮しながら端面板６側に移送するように形成されている。

上記螺旋体３，４は、回転軸部の直径が、投入口１１側部分よりも先端側部分の方が大きく形成されている。また、上記螺旋体３，４は、螺旋羽根の軸方向の間隔であるピッチが、投入口１１側部分よりも先端側部分の方が小さく形成されている。さらに、上記螺旋体３，４は、螺旋羽根の厚みが、投入口１１側部分よりも先端側部分の方が大きく形成されている。これにより、螺旋体３，４の螺旋羽根の外周に接する円筒と、回転軸部の外側面との間に形成される室の容積を、投入口１１側部分よりも先端側部分の方が小さくなるようにしている。これにより、螺旋体３，４が回転し、被処理物が処理室５内を投入口１１側から先端側に向かって導かれるに伴い、被処理物に作用する圧力が増大するように形成されている。螺旋体３，４の螺旋羽根の先端には、軸直角方向に延在する平坦部が形成されている。

これらの螺旋体３，４は、被処理物を、カサ比重が概ね０．４５から０．５の間となる程度に圧縮できる。また、投入時にカサ比重が０．０２５の被処理物を、成形ノズル１３からの排出時には、真比重が概ね０．６から１．２の間となる程度に圧縮できる。螺旋体３，４の先端には短軸の円筒形状のボスが固定され、処理室５の先端部であって、端面板６に対向する位置に配置されている。このボスと圧縮室５との間に形成された圧縮空間に、螺旋体３，４で圧縮された被処理物が導かれる。この圧縮空間では、螺旋体３，４により被処理物が押し込まれて被処理物の圧力が上昇する。これと共に、圧縮空間の前側の壁面を形成する端面板６のヒータの熱と、螺旋体３，４の外側面と被処理物との間に生じる摩擦熱により、圧縮空間内の被処理物の溶融物が十分に溶解する。こうして溶融物が融解して高圧になった被処理物を、端面板６に設けられた成形ノズル１３に導き、成形ノズル１３により成形する。被処理物は、螺旋体３，４の螺旋羽根の先端の平坦部により、成形ノズル１３の貫通穴の入口に向かって効果的に押し込まれる。

端面板６は、ケーシング１０の先端面に設けられたフランジ１０ａに固定されている。この端面板６の側面と、ケーシング１０のフランジ１０ａの縁部との間を連結するリンクヒンジ装置１２によって、端面板６がケーシング１０の先端面を開閉可能に形成されている。端面板６には、処理室５で処理された被処理物を成形する複数の成形ノズル１３，１３，１３，・・・が取り付けられている。また、端面板６には、被処理物を加熱するヒータと、成形ノズル１３から排出される被処理物の温度を検出する温度センサが設けられている。上記ヒータは、抵抗加熱式のヒータである。

端面板６には、螺旋体３，４の先端の平面部が対向して通過する横８の字状の領域に、複数のノズル孔が形成されている。このノズル孔の縁部には段部が形成されている。この段部に、図２の断面図に示すように、成形ノズル１３の基端部に設けられたフランジを係止させて、ノズルに成形ノズル１３を取り付けている。端面板６のノズル孔に装着された成形ノズル１３は、端面板６の他方の面から先端側部分が突出している。

端面板６の前面には、本発明の実施形態の成形物切断装置２が配置されている。この成形物切断装置２は、成形ノズル１３から吐出された成形物を切断し、所定の長さに形成するものである。

この成形物切断装置２は、図３に示すように、切断機ヒンジ２７を介してケーシング１０のフランジ１０ａに取り付けられている。この成形物切断装置２は、成形ノズル１３の先端に取り付けられるノズル篏合板１５と、ノズル篏合板１５の表面に近接して回転駆動される切断刃としての回転刃１６，１６と、回転刃１６の駆動装置を備える。

図４は、成形物切断装置２のノズル篏合板１５と、切断刃としての回転刃１６，１６を示す正面図である。ノズル篏合板１５は、成形ノズル１３の先端部に篏合する複数の篏合孔１５ａ，１５ａ，１５ａ，・・・を有する。複数の篏合孔１５ａ，１５ａ，１５ａ，・・・は、端面板６における複数の成形ノズル１３，１３，１３，・・・の配置形状と同様に、横８字状に配列されている。この篏合孔１５ａ，１５ａ，１５ａ，・・・の配列形状の横８字を構成する２つの円を中心に、２つの回転刃１６，１６が回転するように構成されている。ノズル篏合板１５は、縁部に複数の取付孔１５ｂを有し、これらの取付孔１５ｂに装着されたボルトによって、端面板６に取り付けられている。ノズル篏合板１５の端面板６の表面からの距離は、ボルトの長さや螺着長さで調節可能になっており、これにより、成形ノズル１３の先端とノズル篏合板１５の表面との間の距離が調節可能になっている。成形ノズル１３の先端とノズル篏合板１５の表面との間の距離は、ノズル篏合板１５の厚み以下に調節するのが好ましい。特に、成形ノズル１３の先端とノズル篏合板１５の表面との間の距離が実質的に零であって、成形ノズル１３の先端とノズル篏合板１５の表面が同一面上にあるのが好ましい。

図５Ａは切断刃としての回転刃１６を示す正面図であり、図５Ｂは切断刃としての回転刃１６を示す側面図である。この回転刃１６は、回転軸１７に連結される軸部３５と、この軸部３５の周面から延在する２つの切断刃本体３６，３６を有する。軸部３５は円筒形状を有し、回転軸１７の先端部が挿入されて固定される軸孔３５ａを有する。切断刃本体３６，３６は、軸部３５の中心軸に対して傾斜して延在する板状体で形成され、成形ノズル１３に近い側の縁部が鋭角断面を有する刃部３６ａに形成されている。なお、本実施形態では、回転刃１６は、軸部３５の周面に、一直線上に延びる２つの切断刃本体３６，３６を有するが、１個又は３個以上の切断刃本体３６を有してもよい。また、図５Ａ及び図５Ｂに示した回転刃１６は、図３における右側の回転軸１７に連結され、図４の矢印Ｒ１１のように反時計回りに回転駆動される。一方、図３における左側の回転軸１７に連結され、図４の矢印Ｒ１２のように時計回りに回転駆動される回転刃１６は、図５Ａ及び図５Ｂに示した形状と左右対称の形状を有する。

成形物切断装置２は、支持板２６及びケーシング２５を備え、この支持板２６及びケーシング２５に、駆動装置や回転刃１６，１６等の構成部品が取り付けられている。支持板２６は、正面視において矩形状を有し、端面板６と平行に配置される。支持板２６の端面板６に臨む側に、回転刃１６が配置される。回転刃１６に連結された回転軸１７は、支持板２６及びケーシング２５内に取り付けられた軸受けによって回転可能に支持されている。ケーシング２５は、支持板２６の端面板６から遠い側に設けられており、回転刃１６に駆動力を伝達するための歯車１８と軸受を収容している。また、ケーシング２５の表面には、駆動力を生成する動力源としての電動モータ２０と減速機１９が取り付けられている。電動モータ２０は、三相誘導電動機で形成されている。

ケーシング２５内に収容された歯車１８は、図３に示すように、回転刃１６と同心に回転軸１７に固定された外歯車であり、２つの回転刃１６に対応する２つの上記歯車１８が互いに噛み合っている。一方の回転軸１７は、減速機１９を介して電動モータ２０に接続されており、この回転軸１７に入力された駆動力が、歯車１８を介して他方の回転軸１８に伝達されて、２つの回転刃１６を回転駆動するように構成されている。このように、回転軸１７、歯車１８、減速機１９及び電動モータ２０で、回転刃１６の駆動装置が構成されている。２つの回転刃１６，１６は、図４に示すように、互いに９０°の位相差を有して回転駆動されるように構成されている。これにより、２つの回転刃１６，１６の外径が、互いに衝突することなく交差した軌跡Ｇ１，Ｇ２を描くように回転可能になっている。また、２つの回転刃１６，１６は、矢印Ｒ１１，１２で示すように、互いに反対方向に回転駆動されるように構成されている。これらの回転刃１６，１６の回転速度は、成形物の材料や、成形物を切断する長さに応じて設定される。

支持板２６及びケーシング２５は、正面視において幅方向の一方の縦縁部に、切断機ヒンジ２７から延びる棒状の第１支持アーム２８が連結されている。第１支持アーム２８の表面には雄螺子が形成されており、支持板２６及びケーシング２５の縦縁部に形成された貫通孔に第１支持アーム２８が挿通される。この第１支持アーム２８に螺合したナット２９，２９で支持板２６及びケーシング２５の表面を挟んで押圧することにより、第１支持アーム２８の軸方向において、この第１支持アーム２８に対する支持板２６及びケーシング２５の固定位置が調節可能になっている。

一方、支持板２６の正面視において幅方向の他方の縦縁部には、端面板６に固定された第２支持アーム３１が連結されている。第２支持アーム３１の表面には雄螺子が形成されており、一端が端面板６に螺合してナット３３で固定されている。この第２支持アーム３１の他端側が、支持板２６の縦縁部に形成された貫通孔に挿通され、上記第２支持アーム３１に螺合した２つのナット３２，３２で支持板２６を挟んで固定している。これにより、第２支持アーム３１の軸方向において、支持板２６の固定位置が調節可能になっている。

このように、第１支持アーム２８及び第２支持アーム３１に沿った支持板２６の固定位置を調節することにより、ノズル篏合板１５の表面と、回転刃１６の刃部３６ａとの間の距離が調節可能になっている。ノズル篏合板１５の表面と、回転刃１６の刃部３６ａとの間の距離は、成形物の材料や特性に応じて種々の値に設定できるが、例えばプラスチックと紙類を材料として固形燃料を製造する場合、０．０１ｍｍ〜５０ｍｍに設定することができる。特に好ましくは０．０１ｍｍ〜５ｍｍであり、良好な切断効率が得られる。被処理物に金属等の切断が困難なものが混入する可能性がある場合は、刃部３６ａを保護するため、２０ｍｍ〜５０ｍｍに設定することができる。

上記成形物切断装置２の切断機ヒンジ２７は、上記端面板６のリンクヒンジ装置１２が固定された側と反対側の縁に固定されていて、端面板６が回動する方向と反対方向に成形物切断装置２が回動可能になっている。この成形物切断装置２は、端面板６が処理室５を閉じた状態で、この端面板６の外側面から突出した成形ノズル１３の先端に回転刃１６，１６が近接するように配置される。端面板６を開く場合は、成形物切断装置２を切断機ヒンジ２７回りに回動させて、図３に示す位置と９０°の角度をなす位置に配置した後、この成形物切断装置２の回動方向と反対方向に端面板６を回動させる。これにより、端面板６の保守作業や、処理室５内の螺旋体３，４の保守作業や、ケーシング１０内の壁面部材の保守作業を容易に行うことができる。

成形機１のケーシング１０の後側の壁面には軸貫通穴が形成され、この軸貫通穴に、一対の回転駆動軸８，９が挿通されている。図１に示すように、回転駆動軸８，９の後側部分は、ケーシング１０の投入口１１の後側に位置するギヤボックス７内に収容され、軸受により回転自在に支持されている。ギヤボックス７内には、上記一対の回転駆動軸８，９に各々設けられて互いに噛み合う平歯車８０，９０が収容されている。一方の回転駆動軸８は、ギヤボックス７に隣接して設けられたカップリングＣに接続されている。上記カップリングＣは減速機Ｄに接続されており、主電動モータＭから伝動装置Ｔを介して伝達された回転力が、この減速機Ｄで減速され、カップリングＣを介して上記一方の回転駆動軸８に伝達される。この一方の回転駆動軸８の平歯車８０と他方の回転駆動軸９の平歯車９０を介して他方の回転駆動軸９に回転力が伝達されて、上記一対の回転駆動軸８，９が互いに反対方向に等速で回転するようになっている。

上記構成の成形機１及び成形物切断装置２は、次のように動作する。まず、成形機１が起動されると、主電動モータＭの回転力が、伝動装置Ｔ、減速機Ｄ及びカップリングＣを介して回転駆動軸８に伝達され、この回転駆動軸８に伝達された回転力が平歯車８０，９０によって他方の回転駆動軸９に伝達されて、一対の回転駆動軸８，９が互いに逆向きに回転駆動される。これにより、回転駆動軸８，９に連結された一対の螺旋体３，４が、ケーシング１０内で互いに逆向きに回転する。一対の螺旋体３，４は、平面視において幅方向の内側に向かうと共に、正面視において互いのラップする部分が上から下に向かうように回転駆動される。螺旋体３，４は３０ｒｐｍ（回転毎分）以上８５ｒｐｍ以下の比較的低速度で回転するのが好ましい。

また、成形物切断装置２が起動され、電動モータ２０の回転力が減速機１９を介して一方の回転軸１７に伝達され、２つの歯車１８，１８を介して２つの回転軸１７，１７が互いに反対方向に回転駆動されて、２つの回転刃１６，１６が互いに反対方向に回転駆動される。これらの回転刃１６，１６は、図４の矢印Ｒ１１，１２で示すように、正面視において互いに幅方向の外側から内側、かつ、上方から下方に向かって先端部が移動するように回転する。これらの回転刃１６，１６の回転方向は、ケーシング１０内の螺旋体３，４の回転方向と同じである。

螺旋体３，４の回転駆動が開始されると、ケーシング１０の投入口１１に、被処理物である廃棄物が投入される。廃棄物は、プラスチック等の溶融物と、紙屑や木屑等の非溶融物との混合物が好ましい。特に、成形物として固形燃料を製造する場合は、廃棄物の構成物の割合が、乾燥状態の溶融物と非溶融物の合計が１００ｗｔ％であって、溶融物が２０ｗｔ％（質量パーセント）以上８０ｗｔ％以下の間であり、かつ、非溶融物が２０ｗｔ％以上８０ｗｔ％以下であるのが好ましい。

ケーシング１０内では、投入された被処理物を、一対の螺旋体３，４によって挟み込んで混練するとともに、処理室５の先端に向かって移送する。螺旋体３，４で混錬及び圧縮され、処理室５の先端の圧縮空間に送られた被処理物は、端面板６のヒータによる熱と、螺旋体３，４と被処理物との間の摩擦熱により加熱される。こうして被処理物が高い圧力下で加熱されることにより、被処理物が圧縮された状態で溶融物が十分に溶解する。処理室５の先端部の圧縮空間で圧縮された被処理物は、溶融した溶融物と非溶融物が混合した状態で、成形ノズル１３の貫通穴内に導かれ、この成形ノズル１３内を通る間に成形される。

被処理物が成形ノズル１３で成形されて吐出されてなる棒状の成形物は、成形物切断装置２の回転刃１６によって所定長さに切断され、下方に配置された容器内に落下し、又は、下方に配置されたコンベヤで排出されて回収される。所定長さに切断された棒状の被処理物は、温度が降下するに伴って溶融物が固化して、固形再生燃料となる。

ここで、本実施形態の成形物切断装置２は、成形ノズル１３の先端部が篏合するノズル篏合板１５を備え、このノズル篏合板１５の表面に近接して回転刃１６が回転駆動されている。したがって、成形ノズル１３から吐出される成形物に、回転刃１６の切断力を安定して与えることができ、成形物が殆ど曲がることなく切断することができる。また、成形物を回転刃１６で安定して切断できるので、成形物の切断面の毛羽立ちを従来よりも抑制できる。また、回転刃１６の回転速度を上げても、回転刃１６の切断力を成形物に安定して与えることができるので、回転刃１６が停止することなく成形物を切断することができる。こうして、本実施形態の成形機１は、成形物切断装置２により、成形物の切断時の不具合を効果的に解消できる。

このように、上記成形物切断装置２が成形物を安定して切断できるのは、ノズル篏合板１５により成形ノズル１３が固定されるので、回転刃１６からの力が成形物に適切に作用するからと考えられる。また、ノズル篏合板１５と回転刃１６とでせん断力を発揮することにより、成形物を安定して切断できると考えられる。

上記実施形態において、成形物切断装置２は、動力源としての電動モータ２０により回転刃１６，１６を駆動したが、油圧モータ等の他の動力源で回転刃１６，１６を駆動してもよい。

また、上記実施形態において、成形機１は、２つの螺旋体３，４によって被処理物を混錬、圧縮及び成形する２軸型であったが、１つの螺旋体によって被処理物を混錬、圧縮及び成形する１軸型でもよい。この場合、成形物切断装置は、１つの螺旋体に対応して１つの切断刃としての回転刃を設けてもよい。

また、上記実施形態において、成形機１は、被処理物として、溶融物と非溶融物を含む廃棄物を減容及び成形して固形燃料を製造したが、被処理物は溶融物と非溶融物に限定されず、また、廃棄物に限定されない。また、成形物の用途は固形燃料に限定されない。

本発明は、以上説明した実施の形態に限定されるものではなく、多くの変形が、本発明の技術的思想内で当分野において通常の知識を有する者により可能である。

１ 成形機
２ 成形物切断装置
３，４ 螺旋体
５ 圧縮室
６ 端面板
７ ギヤボックス
８，９ 回転駆動軸
１０ ケーシング
１０ａ ケーシングのフランジ
１１ 投入口
１３ 成形ノズル
１５ ノズル篏合板
１５ａ ノズル篏合板の篏合孔
１６ 回転刃
１７ 回転軸
１８ 歯車
１９ 減速機
２０ 電動モータ
２５ 成形物切断装置のケーシング
２６ 成形物切断装置の支持板
２７ 切断機ヒンジ
２８ 第１支持アーム
２９，３２ ナット
３１ 第２支持アーム
Ｃ カップリング
Ｍ 主電動モータ
Ｄ 減速機
Ｔ 伝達装置

Claims (8)

1. 溶融物と非溶融物を含む被処理物を混合、加熱及び成形して成形物を製造する成形機に用いられる成形物切断装置であって、
   上記成形物を吐出する成形ノズルの先端部に篏合する篏合孔を有し、この篏合孔に上記成形ノズルの先端部が篏合した状態で上記成形機に取り付けられるノズル篏合板と、
   上記ノズル篏合板の表面に沿って上記篏合孔を横切るように刃部が駆動され、上記成形物を切断する切断刃と、
   上記切断刃を駆動する駆動装置と
   を備えることを特徴とする成形物切断装置。
2. 請求項１に記載の成形物切断装置において、
   上記成形ノズルの先端と上記ノズル篏合板の表面との間の距離が調節可能に形成されていることを特徴とする成形物切断装置。
3. 請求項１に記載の成形物切断装置において、
   上記ノズル篏合板の表面と上記切断刃の刃部との間の距離が調節可能に形成されていることを特徴とする成形物切断装置。
4. 請求項１に記載の成形物切断装置において、
   上記ノズル篏合板の篏合孔は、実質的に円を描くように複数個配列され、
   上記切断刃は、上記複数の篏合孔が配列された円の中心と同心の回転軸で回転駆動されることを特徴とする成形物切断装置。
5. 請求項１に記載の成形物切断装置において、
   上記ノズル篏合板の篏合孔は、２つの円が連なる横８字状に配列され、
   上記２つの円の中心と同心の２つの回転軸に連結された２つの上記切断刃を備えることを特徴とする成形物切断装置。
6. 請求項５に記載の成形物切断装置において、
   上記駆動装置は、動力源と、この動力源からの出力を伝達する歯車機構と、この歯車機構によって互いに反対方向に回転する２つの上記回転軸とを有する
   ことを特徴とする成形物切断装置。
7. 被処理物の投入口と、この投入口から投入された被処理物の混錬及び圧縮が行われる処理室を有するケーシングと、
   上記ケーシングの処理室内に配置され、この処理室内の被処理物の混錬及び圧縮を行う螺旋軸と、
   上記処理室に連通して配置され、貫通穴に上記被処理物を通過させるに伴って成形を行う成形ノズルと、
   請求項１に記載の成形物切断装置と
   を備えることを特徴とする成形機。
8. 請求項７に記載の成形機において、
   互いに平行に配列された２つの上記螺旋軸を備えることを特徴とする成形機。

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