JP2510796B2 - 熱可塑性樹脂発泡体の再生処理装置用粉砕手段 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、熱可塑性樹脂発泡体の
再生処理装置に用いて好適な粉砕手段に関し、特に、荒
粉砕した発泡体をさらに微粉砕して脱気、造粒化する減
容部を供給ホッパーに近接して設けることを可能とした
粉砕手段に関し、それにより、熱可塑性樹脂発泡体の再
生処理装置を全体としてコンパクト化することを可能と
した。

【0002】

【従来の技術】従来、熱可塑性樹脂発泡体は、各種機器
用の緩衝材あるいは梱包材、包装材としてさらには食品
用の容器、トレーとしてなど種々の分野で広く用いられ
てきている。しかしながら、使用後のこの種の発泡体
は、かさ高でありしかも腐敗しないことから、廃棄物と
して放棄することあるいは埋立処理することには適さ
ず、また、焼却処理をすることは、環境維持及び省資源
の観点から必ずしも好ましくない。

【０００３】そのような不都合を克服した熱可塑性発泡
体の廃棄物の処理手段として、発泡体を粉砕しかつ溶融
させて減容させる処理手段が提案されている。その一つ
として、図６に示すように、機体の下半部分の前後に内
設した粗粉砕装置と微粉砕装置とを有し、微粉砕された
発泡材を吸引給送自在なブロアにより、機体上方に位置
する貯留タンクに送給していったん貯留した後、該貯留
タンク下方から水平方向に延出する螺旋コンベアにより
粉砕物を減容部に送出するようにした装置が知られてい
る（特公昭６０−６２０５号公報参照）。

【０００４】熱可塑性樹脂発泡体を粉砕し、場合によっ
ては溶融化しあるいは溶融化せずに、造粒化し減容して
再処理するようにしているので、かさ高による不都合、
燃焼による不都合をともに解決でき有効な再生処理手段
となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする技術課題】しかしながら、上
記の装置は、被処理材の粗粉砕と微粉砕とを行う手段お
よび粉砕物の減容を行う手段とを一つのフレ−ム中に組
み込んだものであり、その装置のみで再生処理のすべて
を行えるようにした点で実用性に富んだものであるが、
粉砕された発泡体をいったん貯留しておくためのホッパ
ー必要とし、さらにホッパーから減容部への粉砕物の移
送手段である横置きコンベアと粉砕物の減容を行う円盤
対とは別体として構成しかつ駆動系も別系統としている
ために、そのために全体の形状が大型になることは否め
ず、熱可塑性樹脂発泡体製品の最終ユーザーであるスー
パーマーケット、商店あるいはレストランなどで使用す
るものとしては必ずしも満足したものではない。構成の
複雑さと大型化は避けられないものであった。

【０００６】本発明は、従来の熱可塑性樹脂発泡体の再
生処理装置の持つ上記のような不都合を解決することを
目的としており、具体的には、全体装置をコンパクトに
構成して熱可塑性樹脂発泡体製品の最終ユーザーである
商店、レストランあるいは一般家庭などに容易に設置し
かつ使用することのできる熱可塑性樹脂発泡体の再生処
理装置を構成するのに特に適した、粉砕手段を得ること
を目的としている。

【０００７】本発明のさらに他の目的は、粉砕された熱
可塑性樹脂発泡体を減容するに際し軟化はするが溶融は
しないようにして造粒化することにより、熱変性して環
境に悪影響を与えるような成分が添加されている熱可塑
性樹脂発泡体を再生処理した場合でも有害成分の発生を
防止でき、環境汚染を引き起こさない熱可塑性樹脂発泡
体の再生処理装置の粉砕手段を得ることを目的としてい
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成しかつ課
題を解決するために、本発明は、熱可塑性樹脂発泡体の
再生処理装置に用いる粉砕手段であって、一定の間隙を
保って相対向して位置しかつ対向する凹陥部に粉砕部材
を有する第１と第２の盤体を有し、前記第１の盤体はそ
の中央部に鉛直方向に延出する螺旋状送り手段を有して
おり、第２の盤体は中央部に前記螺旋状送り手段を嵌挿
する開口を有するとともに該開口から少なくとも前記螺
旋状送り手段先端に達するホッパ−を形成しており、さ
らに、第１の盤体と螺旋状送り手段とは駆動源より一体
に回転駆動されて第２の盤体との間で相対回動をし、そ
れにより、前記螺旋状送り手段によって第１と第２の盤
体の間に送り込まれる被粉砕物が前記粉砕部材によりさ
らに微粉砕され、第１と第２の盤体の間の細隙から放出
されるようになっている、熱可塑性樹脂発泡体の再生処
理装置用粉砕手段を開示し、提供する。

【０００９】さらに、本発明は、前記粉砕手段に冷却用
媒体が循環する経路が形成されている熱可塑性樹脂発泡
体の再生処理装置用粉砕手段をも開示する。その構成に
より粉砕された熱可塑性樹脂発泡体を減容するに際し軟
化はするが溶融はしないようにして造粒化することが可
能となり、添加されている有効成分を熱分解しないで熱
可塑性樹脂発泡体をも効果的に再生処理することができ
る。

【００１０】さらに、本発明は、前記ホッパ−の内面形
状が上方に拡開した逆円錐形状をしている熱可塑性樹脂
発泡体の再生処理装置用粉砕手段をも開示する。その構
成により粉砕された発泡体の減容部への移送がより円滑
となる。

【００１１】

【作用】本発明の熱可塑性発泡体の再生処理装置は上記
の構成により、次のように再生処理を行う。即ち、ホッ
パー内に投入された発泡体はそこに設置した粉砕部材に
より荒粉砕された後、その直下に位置している螺旋条送
り手段より直ちに、減容部送られ、そこで微粉砕されか
つ摩擦熱により軟化し、第１と第２の盤体手段により形
成される細隙から放出される間に造粒化する。細隙の大
きさを適宜調節することにより発泡体は軟化はするが溶
融化しない状態で放出される。減容部に冷却用媒体を循
環させることにより微粉砕された発泡体が軟化はするが
溶融はしない状態で放出することが容易となる。放出さ
れた造粒体は発泡体の再生材料として使用される。

【００１２】

【実施例】以下、一実施例に基づき本発明をより詳細に
説明する。図１、２は、本発明に基づく粉砕手段を用い
た熱可塑性発泡体の再生処理装置の全体図を示してい
る。キャスター１、１を有する方形のフレ−ム２内に、
熱可塑性樹脂発泡体を１５mmから２０mmの大きさに荒粉
砕する第１のホッパ−Ａおよび荒粉砕された該発泡体を
８mmから１０mmの大きさに軟化造粒化する減容部Ｂとが
装着されている。

【００１３】第１のホッパ−Ａは、下部がロート状に傾
斜しているホッパ−下方部１１を有し、該ホッパ−下方
部１１には互いに逆方向に回転する一対の破砕刃１２、
１２からなる第１の破砕手段が装着されている。破砕刃
１２は、円筒状筒体１３とその周囲に一定間隔を置いて
取り付けられた複数の鋸歯１４とからなり、各鋸歯の回
転軌跡は相互に重なるように配置されている。

【００１４】また、一方の破砕刃にはプ−リ１５および
小径の歯車１６が、他方の破砕刃には該歯車１６と噛み
合う大径の歯車１７が装着されていて、フレ−ム２に固
定された電動モ−タＭ１によりの駆動される。ホッパ−
下方部１１にはさらに、パンチングメタル、網目状の金
網のように荒い開口を持つスクリ−ン２０が、また、ホ
ッパ−の上方部には開閉自在の蓋体３０を設けられてい
る。

【００１５】上記の第１のホッパ−Ａの下方には、破砕
手段により破砕された発泡体を本発明による粉砕手段に
よりさらに微粉砕しかつ軟化造粒化するための減容部Ｂ
が設けられている。減容部Ｂは、図３および図４に詳記
されるように、上下一対の径が１２０mmから２００mmの
盤体６０、８０およびケ−シング９０とから構成され
る。第１の盤体６０は第１の凹陥部材７０及び送り部材
６６からなり、第２の盤体８０は第２の凹陥部材８３及
びホッパー８７からなる。第１と第２の凹陥部材はその
周縁部６１，８１をわずかな間隙Ｐを保って相対向して
位置させている。

【００１６】図４及び図５は第１の凹陥部材７０の拡大
平面図及び断面図を示している。図示されるように、第
１の凹陥部材７０は、平面状の周縁部６１から下方に向
いた凹陥部６２を有し、該凹陥部６２には、相対向する
第２の凹陥部材８３方向に突出する粉砕刃６３が回転方
向に傾斜した状態で同心円状に複数本（この実施例にお
いては８本）突設されている。さらに該凹陥部６２の傾
斜壁部から平面状の周縁部６１には前記の粉砕刃６３と
ほぼ同じ方向に傾斜した任意の形状の凹溝６４が多数
（この実施例においては８本）刻設されている。

【００１７】第１の凹陥部材７０は、前記凹陥部６２の
中央部に周囲に螺旋条６５を立設した送り部材６６を上
方に向けて延出している。該送り部材６６はその上方先
端を上記した一対の破砕手段の近傍直下にまで延出して
いる（図１参照）。なお、図示の実施例においては凹陥
部材７０と送り部材６６とを別部材で構成している。即
ち、前記の凹陥部材７０にはその中央部にキー溝７２を
持つ開口７３を設け、該開口７３に回転軸６７が貫通し
ており、両者はキ−６８により一体回転するように固定
されている。そして、該回転軸６７の凹陥部材７０より
延出した部分には、周囲に螺旋条６５を立設した筒体７
１を嵌挿し、前記のキ−６８により一体に回転するよう
に固定するとともに、その先端部はキャップ６９により
固定している。

【００１８】また、図５、図６に示されるように、凹陥
部材７０のボス部に切欠７４を形成し、該切欠７４に方
形状の部材７５をネジ７６により着脱自在に取り付け得
るようになっている。この方形状の部材の形状および大
きさを実験的に定めることにより、発泡体の微粉砕や軟
化の状態を適宜調節することが可能である。第２の凹陥
部材８３は、上記した第１の凹陥部材７０と対向して位
置しその周縁部６１で間隙Ｐを構成する平面状の周縁部
８１及び凹陥部８２とを有していおり、その凹陥部８２
には、詳細には図示しないが、第１の凹陥部材７０に突
設された粉砕刃６３と協動して粉砕作用を行い得る位置
に複数本の粉砕刃８４を突設しており、さらに記凹陥部
８２の傾斜壁部には、第１凹陥部材７０と同様に、平面
状の周縁部８１に至る任意の形状の凹溝が多数（この実
施例においては８本）刻設されている。なお、この凹溝
の傾斜方向は二つの凹陥部材を対向指せたときに第１の
凹陥部材７０に形成した凹溝６４と交差する方向である
とが好ましいが必ずしもそれに限らず同方向であっても
よく、また、その数も凹溝６４と同本数である必要もな
い。それらは、粉砕される発泡体の種類に応じて実験的
に決定する。

【００１９】また、凹陥部材８３は、その中央部を開口
しており、該開口部に前記の螺旋状送り部材６６を貫通
させる。前記開口部の径は、適切な量の粉砕された発泡
体が一対の凹陥部材７０、８３間の空間に送り出される
ような間隙を送り部材６６との間で形成するように大き
さとなるように実験的に定める。凹陥部材８３の上方に
は、螺旋状送り手段６６を囲包する壁部８６を有するホ
ッパ−８７が装着されており、このホッパ−は、前記第
１のホッパ−Ａロート状の下端部にまで延出しそこで一
体に連接されている（図１参照）。

【００２０】なお、図示の実施例においては、ホッパ−
８７はその内壁面部８６を上方に拡開した逆円錐形状を
しているとともに、壁部を肉厚なものとし内部に冷却水
などが循環するための流路８８が形成されている。該流
路は必要に応じ上記した凹陥部材８３に形成される図示
しない流路にも連通して所用の循環経路を形成するよう
にしてもよい。また、ホッパ−８７の肉厚部に空洞部を
形成し水ジャケットとしてもよい。

【００２１】上記の破砕手段は再生処理装置に対して以
下のようにして装着される。即ち、前記した回転軸６７
は、図３に示されるように凹陥部材７０より下方に延出
した部分において軸受け９２を介して機枠部分９３に回
動自在に軸支される。その際に第１の盤体と第２の盤体
との軸心を同心状態となるように、かつ第１と第２の凹
陥部材の周縁部がなす間隙Ｐが全周にわたり一定の間隙
となるように調整して、軸支、固定する。また、回転軸
の先端部にはプーリ９４が装着されており、該プーリを
介して回転軸は機枠に固定して設けられている電動モー
タＭ２からの駆動力により１０００から１５００回／分
で回転駆動される。

【００２２】第２の盤体８０は適宜の固定手段１００に
より機枠に固定されており、さらに、固定された第２の
盤体に対して、図３に示されるように第１の盤体６０を
囲包するケーシング９０が固定されている。上記ケーシ
ング９０の底部と第１の盤体の凹部を有する部材７０の
下面部分との間には、回転軸６７に適宜の手段で一体回
転するように装着された棒状体９５が複数本設けてあ
り、ケーシング内において、第１の盤体とともに回転す
る。

【００２３】前記ケーシング９０はその周壁部の一部を
開口しており、該開口部には図２に示すようにケーシン
グ９０内の造粒体を機外に案内するための案内筒１１０
が位置変更自在に取り付けられている。次に、本発明の
粉砕手段を用いた再生処理装置の作動について説明す
る。本装置を処理を要する場所に移動した後、モータＭ
１，Ｍ２を駆動する。前記したように本装置は全体とし
てコンパクトに形成されており、かつ底部にキャスタを
付設しているので、任意の場所に容易に移動することが
でき、発泡体製の包装材、容器などのエンドユーザにと
ってきわめて有効である。

【００２４】モータの駆動により、第１のホッパーＡの
一対の破砕刃１２、１２が内方向に向けて回動する（図
１参照）。その状態でホッパーの開口部の蓋体３０を開
け、再生すべき熱可塑性樹脂発泡体をホッパー内に投入
にする。回転する破砕刃により発泡体は細かく破砕さ
れ、スクリーン２０の開口を通ってホッパー８７内に落
下する。

【００２５】一方、モータＭ２の駆動により、プーリ９
４を介して回転軸６７も回転駆動する。回転軸６７には
キー６８の手段により螺旋状送り部材６６および凹陥部
６２を有する部材６６が一体回動するように装着されて
いるので、ホッパー８７内に落下した破砕された発泡体
は、螺旋状送り部材６７の螺旋条６５の送り作用により
図において下方にむけて案内される。

【００２６】ホッパー８７の内壁面８６は逆円錐条形状
であり破砕された発泡体は圧縮力を受けながら移動して
ホッパー下端に達し、ホッパー下端の開口すなわち第２
の盤体８０の凹陥部材８３の中央開口と前記送り部材６
６の螺旋条面との間隙を通過して、第１の凹陥部材７０
の凹陥部６２と第２の凹陥部材８３の凹陥部８２とで形
成される空間に送出される。

【００２７】該空間内では、前記のように相対向するよ
うに位置している二つの粉砕刃６３、８４のうち、第１
の盤体６０の凹陥部６２に突設された粉砕刃６３が回転
軸６７と一体回転し、第２の盤体８０の凹陥部に突設さ
れている粉砕刃８４は固定されているので、粉砕発泡体
はそこにおいてさらに細かく微粉砕されると共に、遠心
力により凹陥部の周縁部に向けて押圧移送される。

【００２８】押圧移送される微粉砕された発泡体はさら
に、各凹陥部の周縁の傾斜壁部に形成されている多数の
凹溝６２の作用により再度せん断粉砕を受けると共に、
摩擦熱によりかなり高温に加熱された状態で、第１の凹
陥部材７０の周縁部と第２の凹陥部材８３の周縁部との
なす間隙Ｐを通ってケーシング９０内に放出される。な
お、本発明において、該間隙Ｐの間隔は、放出される樹
脂発泡体が摩擦熱により軟化はするものの溶融はせずに
造粒化しうる程度の間隔とすることが特に好ましい態様
である。そうすることにより樹脂発泡体に添加されてい
る有効成分を熱分解させずに気泡のみを破壊し、全体の
容積を減少させることが可能となる。なお、この実施例
の装置では、時間当たり１０から２０kgの造粒化が行わ
れた。

【００２９】熱可塑性樹脂発泡体の種類、添加されてい
る有害物質の種類などに応じて、軟化はするが溶融せず
に造粒化する温度は異なっている。従って、使用条件に
応じて間隙Ｐの値を実験的に定めることが必要となる。
また、間隙Ｐを可変とする構成も必要となる。本発明に
おいては、好ましい態様として、上記したように第２の
盤体に冷却水などの温度管理用の媒体を循環させるため
の流路８８を形成している。図示しない適宜の冷媒供給
源からの冷媒、通常は水を供給しポンプを用いて循環さ
せる。冷媒の循環量を変更することにより、あるいは冷
媒の熱吸収力を変化させることにより、種々の環境に応
じた再生運転が可能となる。さらに、この冷媒循環系を
閉回路に構成し適宜の熱交換手段を装置に一体に組み込
むことにより、装置全体により機動性を持たせることが
できる。

【００３０】間隙Ｐから放出された造粒物は、同様に回
転軸６７と一体回転している棒状体９５によりケーシン
グ９０の開口から案内筒１１０を通り、機外に排出され
る。案内筒に収容袋を取り付けることもできる。以上の
説明において、回転軸６７に立設した螺旋状送り手段と
して一条の螺旋を部分的に破断したものを示したが、ホ
ッパー内の発泡体を一方向に送り込む機能を有するのも
であればどのような送り手段、例えば連続した一条螺
旋、二条螺旋などてもよきものである。

【００３１】また、再生処理装置全体の形状も縦型のも
のを示したが、この破砕手段自体は横置き型の装置であ
っても使用することができ、また、回転軸６７を傾斜し
た状態で使用することができることも容易に理解できよ
う。さらに、上記の説明では第２の盤体は機枠に固定し
たものとして示したが、相対向する二つの凹陥部材が相
対的に回転しうるものであれば本発明の目的は充分達成
しうるものであり、第２の盤体の少なくとも凹陥部分を
適宜の手段により回動しうるように構成してもよきもの
であることは容易に理解されよう。

【００３２】

【効果】本発明は、上記の構成により、次の例示するよ
うな多くの効果を奏する。１、減容部手段を構成する第
１の盤体の凹陥部材と、第１のホッパー手段から減容部
手段への荒粉砕物移送手段である螺旋条送り手段とをき
わめて近接した位置に配置しかつ同一の駆動源により一
体に回転駆動するように構成したので動力伝達系が簡素
化できかつ確実な伝達が行われることに加え、全体とし
てきわめてコンパクトにすることができ、結果として、
市中の商店街のスーパーマーケットのような熱可塑性樹
脂発砲体製品の発生物の発生する場所において、その再
生処理のために装置全体を容易に活用することができ
る。２、さらに、減容部に冷媒を循環させるようにする
場合には、軟化はするが溶融はしない状態で造粒化する
ことが容易となり、多くの種類の熱可塑性樹脂発砲体の
再生処理に有効に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の粉砕手段を用いた再生処理装置の側部
断面図。

【図２】本発明の粉砕手段を用いた再生処理装置の一部
断面による正面図。

【図３】本発明の粉砕手段の拡大断面図。

【図４】本発明の粉砕手段の第１の盤体を示す斜視図。

【図５】本発明の粉砕手段の第１の凹陥手段の平面図。

【図６】図５のＡ−Ａ線による断面図。

【図７】従来例を示す図。

【符号の説明】

Ａ…第１のホッパー、Ｂ…減容部、１２…破砕刃、６
０、８０…一対の盤体、８７…ホッパー、６３、８４…
粉砕刃、６６…螺旋状送り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ２９Ｂ 13/10 Ｂ２９Ｋ 105:04 // Ｂ２９Ｋ 105:04 105:26 105:26 Ｂ０９Ｂ 3/00 ３０１

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一定の間隙を保って相対向して位置しか
   つ対向する凹陥部に粉砕部材を有する第１と第２の盤体
   を有し、前記第１の盤体はその中央部に鉛直方向に延出
   する螺旋状送り手段を有しており、第２の盤体は中央部
   に前記螺旋状送り手段を嵌挿する開口を有するとともに
   該開口から少なくとも前記螺旋状送り手段先端に達する
   ホッパ−を形成しており、さらに、第１の盤体と螺旋状
   送り手段とは駆動源より一体に回転駆動されて第２の盤
   体との間で相対回動をし、それにより、前記螺旋状送り
   手段によって第１と第２の盤体の間に送り込まれる被粉
   砕物が前記粉砕部材によりさらに微粉砕され、第１と第
   ２の盤体の間の細隙から放出されるようになっている、
   熱可塑性樹脂発泡体の再生処理装置用粉砕手段。
2. 【請求項２】 前記粉砕手段に冷却用媒体が循環する経
   路が形成されている、請求項１記載の熱可塑性樹脂発泡
   体の再生処理装置用粉砕手段。
3. 【請求項３】 前記ホッパ−の内面形状が上方に拡開し
   た逆円錐形状をしている、請求項１または２記載の熱可
   塑性樹脂発泡体の再生処理装置用粉砕手段。