JP3206712B2 - 固体材料の減容成形機 - Google Patents

固体材料の減容成形機

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伸悟 竹内
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ごみや廃プラスチック
等の廃棄物又は家畜飼料等の固体材料を摩砕して成形し
柱状ペレット化し、例えば固形燃料化するための減容成
形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】ごみや廃プラスチック等の固体材料を摩
砕し、ついで固形物に成形する減容成形機では、多数の
貫通孔を設けたテーブル状又はリング状のダイスの上を
摩砕ローラを転動させ、摩砕された固体材料を貫通孔内
に圧入して成形し、この孔を通過させて円柱状の柱状ペ
レット（固形燃料）を成形するようになっている。従来
のこのような成形機は運転に伴って発生する騒音が大き
く、また転動ローラやダイスの摩耗が著しいという問題
があった。また、運転開始立上時においては正常な運転
に移行するまで原料の供給量調節を作業員が行い、良好
な製品の成形開始を目視で確認する必要があり自動化が
不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、固体
材料の減容成形機において、固体材料を柱状ペレット化
する場合に、騒音を防止すると共に、過度の摩耗を防止
することにある。
【０００４】
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、上下貫通孔を
備えたダイス上をローラを転動させて固体材料を摩砕し
て減容成形し、固体材料と固形燃料化する減容成形機に
おいて、転動するローラとダイス上面との間に微小隙間
を付与する隙間調節装置を備えたことを特徴とする技術
手段を講じ、騒音と摩耗を軽減したものである。 前記微
小隙間は１０〜１００μｍとすれば好適であり、前記隙
間調節装置は転動ローラ軸を引上げるねじ装置とすれば
よい。
【０００６】
【作用】固体材料を摩砕して成形する減容成形機では、
多数の貫通孔を設けたダイスとこのダイスの上を転動す
るローラによって、固体材料を摩砕し、この摩砕された
固体材料を貫通孔内に圧入して円柱状の固形燃料を成形
する。本発明では転動ローラとダイス上面との間に微小
隙間を設けたので、転動ローラがダイス上を走行するこ
とによって生ずる騒音は著しく小さくなり、摩耗も著し
く減少し動力も減少した。しかし、粉体を圧縮する能力
には大差がなく、能力低下は僅少であった。なお転動に
伴う振動も少なくなった。
【０００７】微小隙間は、１０〜１００μｍ程度が好ま
しい。１０μｍ未満では騒音の低下の効果が小さく、１
００μｍを越えると、粉体を圧縮する能力が減少するの
で好ましくない。転動ローラとダイスの間に微小隙間を
与える機構は転動ローラ軸を引上げるねじ装置等を用い
る。この装置により微小隙間を調整することができる。
【０００８】本発明の装置は、ダイスにダイスの温度を
測定する測温計を設け、運転開始時にこの測温計の測定
値がある一定温度に達したら原料供給を連続的に行うも
のとすることができる。これは、原料中のプラスチック
等が温度上昇によって結合性を増す作用を有し、正常な
製品を得ることが可能となるからである。温度としては
ダイス上表面が４０℃以上となったとき定常運転とする
ことが好ましい。また、排出する製品の形状を監視しな
がら少量ずつ供給し、形状の整った排出品を排出するよ
うになったら、供給量を増加することとしてもよい。形
状監視は、超音波検出器、レーザ検出器、又は落下物の
形状を判断する画像処理装置を用いればよいが、排出す
る固形燃料片をサンプリングし、形状観察、強度測定、
重量計量などの手段によってもよい。またこれらの装置
を併用してもよい。
【０００９】なお、ダイス、転動ローラ又は成形原料を
加熱する加熱装置を設けることによって、運転開始後の
ダイスや成形原料の温度上昇を促進すると好適である。
加熱装置の形式は問わない。加熱気体吹き付け、電熱又
は電磁装置、遠赤外線装置、その他何れでもよい。加熱
装置をダイスの側面に設けると、減容成形機の他の機構
の障害とならない位置に任意に設置することができ好適
である。
【００１０】
【実施例】図１に本発明に係る固体材料の減容成形機１
の内部の構造を説明する斜視図の例を示した。この装置
は、多数の鉛直な孔３を上下に貫通した水平円盤状のダ
イス２上に転動ローラ４を設け、このローラ４がダイス
２上に供給される固体材料を摩砕しながらダイスの孔３
中に押込んで下方へ押し出し成形する形式の減容成形機
である。
【００１１】ダイス２には、ローラ４の転動する領域に
多数の鉛直な孔３が設けられている。ダイスの孔３は入
側が大きな直径で出側は小さな直径となっている。実施
例の減容成形機はダイス２の直径が４８０ｍｍ、ローラ
４の直径が２２０ｍｍ、ローラ４の長さが１００ｍｍ、
ローラ回転数８０〜１２０ｒｐｍ可変、処理量３００〜
７００ｋｇ／ｈである。
【００１２】図２は実施例装置のダイス及びローラ部の
縦断面図である。ダイス２上には転動ローラ４が載置さ
れ、この転動ローラは軸１１にベアリングを介して嵌込
まれている。軸１１はローラ駆動シャフト１４に外嵌し
ているフレーム１２に固定されている。フレーム１２は
駆動シャフト１４の回転により鉛直軸まわりに回転し、
ローラ４はダイス２上の円軌跡に沿って転動する。駆動
シャフト１４の頂端にはねじ１５が設けられており、こ
のねじ１５に螺合するナット１３が設けられている。こ
のナット１３はフランジを有し、そのフランジはボルト
１７によってフレーム１２に結合されている。このナッ
ト１３はフランジを有し、そのフランジはボルト１７に
よってフレーム１２に結合される。駆動シャフト１４と
ダイス２とは同一の基礎の上に支持されているので、ナ
ット１３を捻回して駆動シャフト１４に対する高さ位置
を調節し、フランジをフレーム１２に結合することによ
って、転動ローラ４のダイス２に対する高さ位置を調整
することができ、ダイス２と転動ローラ４との接触部の
隙間１６を調整することができる。
【００１３】次に、図３に実施例の減容成形機１の制御
系統図を示した。ダイス２の温度を測定する手段である
測温計３１の測定値、駆動モータ２１の駆動動力を測定
する出力測定手段、例えば電流計３２の値、排出製品の
形状品質を監視する監視手段３３の出力信号を演算装置
３４に入力する。これらの手段は何れか１以上を備える
とよい。演算装置３４はこれらの入力を基準値と比較
し、適正運転状態を開始すべき時点を確認したら制御装
置３５に指令を発し、原料２３の排出ホッパ２４からの
供給装置２５を定常運転させる。加熱装置２２は、運転
当初にダイス又は原料を加熱して温度を上げ、上記定常
運転に至る過度的な時間を短縮するためのものである。
【００１４】
【発明の効果】本発明によれば、固体材料の減容成形機
の騒音発生を防止し、転動ローラ、ダイスの摩耗を減少
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の固体材料の減容成形機の主要部斜視図
である。
【図２】実施例の固体材料の減容成形機の軸動ローラ持
上げ装置の縦断面図である。
【図３】実施例の制御系統図である。
【符号の説明】 １ 減容成形機 ２ ダイス ３ 孔 ４ ローラ ５ 駆動装置 １１ 軸 １２ フレーム １３ ナット １４ 駆動シャフ
ト １５ ねじ １６ 隙間 １７ ボルト ２１ モータ ２２ 加熱装置 ２３ 原料 ２４ ホッパ ２５ 供給装置 ３１ 測温計 ３２ 電流計 ３３ 監視手段 ３４ 演算装置 ３５ 制御装置
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 明宗 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 永島 敦 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 竹内 伸悟 東京都千代田区内幸町２丁目２番３号 川崎製鉄株式会社内 (72)発明者 鈴木 哲夫 東京都文京区後楽１丁目１番５号（第１ 馬上ビル） 川鉄エンジニアリング株式 会社内 (56)参考文献 特開 平７−91626（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−49960（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−6309（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−15794（ＪＰ，Ａ) 特表 平４−505650（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23G 5/033 B02C 15/04

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上下貫通孔を備えたダイス上をローラを
    転動させて固体材料を摩砕して減容成形し柱状ペレット
    化する減容成形機において、転動するローラとダイス上
    面との間に微小隙間を付与する隙間調節装置を備えたこ
    とを特徴とする固体材料の減容成形機。
  2. 【請求項２】 前記微小隙間は１０〜１００μｍである
    ことを特徴とする請求項１記載の固体材料の減容成形
    機。
  3. 【請求項３】 前記隙間調節装置は転動ローラ軸を引上
    げるねじ装置であることを特徴とする請求項１又は２記
    載の固体材料の減容成形機。
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