JP3280010B2 - 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、運転
開始後適正な時間立上り運転を行い、正常な製品排出タ
イミングを調整する装置を備えた、固体材料の減容成形
機を提供することである。
【０００４】
【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
て減容成形し柱状ペレット化する減容成形機において、
成形機の駆動出力を測定する出力測定手段、並びに、ダ
イスの温度を測定する測温手段および／または排出製品
の形状品質を識別する監視手段を備え、これらの手段の
検出値に基いて成形原料の供給量を調整する調整装置を
備えたことを特徴とする固体材料の減容成形機である。
本発明は運転開始時の定常運転への移行を無人にて円滑
に行い、かつ確実に検知することにより運転開始時の不
良品排出過渡現象をなくし、自動立上げを可能にしたも
のである。
【０００５】
【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。
【０００６】本発明では、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。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することでもよい。
【０００７】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。
【０００８】
【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。
【０００９】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。
【００１０】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。
【００１１】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１
３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。
【００１２】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。
【００１３】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。これらの手段としては駆動モータ２１の駆
動出力を測定する出力測定手段を必須とし、ダイスの温
度を測定する測温手段である測温計３１及び排出製品の
形状品質を識別する監視手段３３のうち一方又は両方を
備えるものとする。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２
４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、運転開始時の立ち上が
り時間を短縮することができ、さらに、運転開始時自動
立ち上げが可能となる。
【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 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１−289599（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−252699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−14938（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−148078（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C10L 5/44 C10L 5/46 F23G 5/033 B09B 3/00 B30B 11/00

Claims (1)

    (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、成形機の駆動出力を測定す
    る出力測定手段、並びに、ダイスの温度を測定する測温
    手段および／または排出製品の形状品質を識別する監視
    手段を備え、これらの手段の検出値に基いて成形原料の
    供給量を調整する調整装置を備えたことを特徴とする固
    体材料の減容成形機。
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