JP3281340B2 - 石膏ボードの破砕選別装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表裏両面のうち少
なくとも片面に紙が貼着された石膏ボードを破砕すると
共に、石膏の破片と紙の破片とに選別する石膏ボードの
破砕選別装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】建物の壁材に防音、防火機能を持たせる
ために壁材に使用される石膏ボードは、その製造上及び
使用上における便宜上の理由から、図１１に示すよう
に、石膏を固めた石膏板部６０の両面（又は片面）に紙
６２が貼り着けられて製造されている。このため、建物
を壊して石膏ボードを廃棄処分しようとする場合には、
紙６２が貼り着けられていることにより、紙が土中で発
酵、発熱するので石膏ボードを土中に埋めて処分するこ
とは規制されている。

【０００３】また石膏ボードは、石膏が主成分であるこ
とにより焼却処分することもできないので、石膏部分と
紙の部分とを分離して処分しなければならない。石膏部
分と紙の部分とを分離すれば石膏は、行政機関に許認可
された安定型処分場に埋めて処分することができると共
に、紙は焼却処分することが可能となるからである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来
は、このような石膏部分と紙の部分とを分離するための
適当な装置がなかった。たとえば石膏ボードを２００〜
１６００ｒ．ｐ．ｍ．で高速回転するコーンクラッシャ
ー等で破砕すると、紙の繊維が切れて粉々になってしま
い、破砕された細かい石膏分と混じり合って石膏と紙と
を完全分離することができない。紙はある程度の大きさ
を保って石膏から分離することができないと、各々を別
々の方法で処理することができないので、石膏ボードの
廃棄処分は難しい問題となっていただけでなく、石膏ボ
ードのリサイクル利用を図ることもできないという問題
があった。

【０００５】そこで本発明は、上記問題点に鑑みて、石
膏部分と紙の部分とを確実に分離して、石膏ボードの廃
棄処分を容易にすることができると共に、石膏ボードの
リサイクル利用を可能にすることができる石膏ボードの
破砕選別装置を提供することを課題とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、表裏両面のうち少なくとも片面に紙が貼着
された石膏ボードを破砕すると共に、石膏の破片と紙の
破片とに選別する石膏ボードの破砕選別装置であって、
一端部に前記石膏ボードの破片の供給口を有し他端部に
被選別物の排出口を有する筒状の搬送ケーシングと、前
記搬送ケーシング内にこの長さ方向に延在するよう収納
され互いに平行な２軸を有する２本のスクリューコンベ
ヤとを備え、前記搬送ケーシングの下面部に多数の破片
落下用の孔を形成し、前記スクリューコンベヤのらせん
状板部の外周部に沿って外面に凹凸形状を有する帯状の
挟圧用板部を設け、前記搬送ケーシングの下面部の内面
と前記スクリューコンベヤの挟圧用板部の外面との間に
石膏ボードの破片を挾んでスクリューコンベヤが回転す
ることにより、石膏ボードを摺り潰したり揉み解したり
して石膏の破片と紙の破片とに分離し、前記分離された
石膏の破片は前記搬送ケーシングの破片落下用の孔から
落下し、前記分離された紙の破片は前記スクリューコン
ベヤが回転することにより前記搬送ケーシング内を上方
に搬送されて前記被選別物の排出口から排出されるよう
に構成したものである。

【０００７】このような構成の石膏ボードの破砕選別装
置によれば、搬送ケーシングの下面部の内面とスクリュ
ーコンベヤの挟圧用板部の外面との間に石膏ボードの破
片を挾んで、スクリューコンベヤが回転することにより
石膏を摺り潰したり揉み解したりして、紙がある程度の
大きさを保って石膏の部分と紙の部分とに分離すること
ができるので、石膏ボードの廃棄処分を容易にすると共
に、石膏ボードのリサイクル利用を可能にすることがで
きる。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面に基づいて具体的に説明する。図１ないし図１
０は、本発明の第１の実施の形態に係る石膏ボードの破
砕選別装置ついて説明するために参照する図である。

【０００９】図１ないし図３は、本実施の形態に係る石
膏ボードの破砕選別装置２０を示す図である。同図にお
いて、石膏ボードの破砕選別装２０の支持フレーム２１
には、４５°位に傾いた状態で筒状の搬送ケーシング２
３が支持されて設けられている。そして、この搬送ケー
シング２３の下端部には、石膏ボードの破片を入れるホ
ッパー２５（供給口）が設けられ、搬送ケーシング２３
の上端部には、石膏の部分と分離されて選別された紙
（被選別物）の破片が排出される排出口２７が設けられ
ている。

【００１０】搬送ケーシング２３内には、図４に示すよ
うな、互いに平行な２軸を有する２本のスクリューコン
ベア３２，３３が、搬送ケーシング２３の長さ方向に延
在するよう収納されている。スクリューコンベア３２，
３３は、各々の軸部材３４，３５の周りにらせん状板部
３０，３１が設けられて形成されている。

【００１１】スクリューコンベア３２のらせん状板部３
０は右ネジと同方向のねじれ方向を有し、スクリューコ
ンベア３３のらせん状板部３１は左ネジと同方向のねじ
れ方向を有している。図４に示す軸部材３４，３５の図
中下端部には互いに噛み合うギア（図示せず）が設けら
れ、そのギアの一方がモータ３７（図３参照）により駆
動されることにより他方のギアも同時に回転するように
なっている。

【００１２】図４においては（図５，６，１０において
も）、分かり易くする便宜上、らせん状板部３０，３１
の外周の仮想円筒面が互に接触するように描かれている
が、実際はその機能を向上させるために、らせん状板部
３０，３１と軸部材３４，３５の各々の半径の差の半分
位が互に重なるよう、互のらせん状板部間に入り込むよ
うに組み立てられている。

【００１３】図７に示すように、スクリューコンベア３
２のらせん状板部３０にはその外周部に沿って、その断
面が逆Ｌ字状になるように、帯状の挟圧用板部３６が溶
接により一体的に設けられている。スクリューコンベア
３３のらせん状板部３１にも、その外周部に沿って同様
の帯状の挟圧用板部３６が溶接により一体的に設けられ
ている。

【００１４】図７において、らせん状のらせん状板部３
０が回転するときに搬送ケーシング２３に近接する位置
の移動方向が図中の矢印方向だとすると、挟圧用板部３
６の図中らせん状板部３０より左側（移動前方側）は、
その右側（移動後方側）の挟圧用板部３６のように伸び
ていないので、紙や石膏ボードの破片を移動前方側に運
び易くすることができる。

【００１５】この挟圧用板部３６の外面には、図８に示
すように、その円周方向に間隔をおいて、その幅方向に
伸びる凸条部３６ａが溶接により形成されている。図７
において、凸条部３６ａの高さは、図中左側が低く、図
中右側が高くなるように形成されている。このことによ
り、凸条部３６ａの移動前方側と搬送ケーシング２３と
の間の隙間を、凸条部３６ａの移動後方側と搬送ケーシ
ング２３との間の隙間より大きくして、凸条部３６ａの
移動時に石膏片を噛み込み易くしてある。

【００１６】挟圧用板部３６の凸条部３６ａは、耐摩耗
性に優れたＣｒ系の溶接棒を用いて硬化肉盛溶接をする
ことにより形成してもよいし、或はＳ４５Ｃ等の高炭素
系丸鋼を溶接して、バーナーで加熱後に油をかけて冷却
することにより焼き入れをして、高炭素系丸鋼の凸条部
３６ａを硬化するようにしてもよい。

【００１７】スクリューコンベア３２，３３は、図４に
おける長さＬ１の部分においては、図５に示すように、
円周方向において同じ形状になっているが、図４におけ
る長さＬ２の部分、すなわち図１のホッパー２５から露
出する長さ部分においては、図６及び図９に示すよう
に、らせん状板部３０，３１はその円周方向に間隔をお
いて、丸鋸状の刃部３０ａ，３１ａと切欠き３０ｂ，３
１ｂが各々複数ずつ形成されている。

【００１８】また図９に示すように、図４における長さ
Ｌ２の部分のらせん状板部３０，３１の外周部の挟圧用
板部３６の幅や凸条部３６ａの長さは、図４における長
さＬ１の部分におけるそれら、すなわち図７に示すそれ
らに比べて小さい寸法で形成されているので、噛み込み
と搬送の機能を両立させることができる。

【００１９】図１０に示すように、搬送ケーシング２３
は、Ｕ字型トラフ２３ａと、このＵ字型トラフ２３ａの
上開口部を塞ぐカバー板２３ｂとを、ボルトとナットで
締め付け固定することにより構成されている。Ｕ字型ト
ラフ２３ａは、４．５〜９ｍｍ位の厚さのパンチングメ
タル（ＳＳ）により形成されている。

【００２０】スクリューコンベア３２，３３の挟圧用板
部３６の凸条部３６ａの頭頂部と、搬送ケーシング２３
のＵ字型トラフ２３ａの内面との間には、破砕する石膏
ボードの厚さより狭い隙間が形成されている。搬送ケー
シング２３のＵ字型トラフ２３ａの、スクリューコンベ
ア３２，３３との近傍部とその底面部には、径が１０ｍ
ｍ位の多数の孔Ｈが形成されている。

【００２１】一方、図１に示すように、搬送ケーシング
２３の上端部の排出口２７には、傾斜して配置された排
出ダクト４０の上端部が接続されており、この排出ダク
ト４０の下端部には被選別物である紙を貯める貯蔵袋
（図示せず）の口が接続される。

【００２２】搬送ケーシング２３の下面部の下側にはス
クリューコンベヤ４２が設けられており、上記多数の孔
Ｈから落下する石膏の破片を搬送ケーシング２３の下面
部に沿って上方に搬送するようになっている。そしてこ
のスクリューコンベヤ４２の上端部には排出口があり、
この排出口には石膏の破片を排出するための排出ダクト
４４の上端部が接続されている。排出ダクト４４は逆さ
Ｖ字型をしていて、その２つの下端部の各々には石膏の
破片を貯める貯蔵袋（図示せず）の口が接続される。

【００２３】このような構成の石膏ボードの破砕選別装
置２０の使用方法について、以下に説明する。まず、廃
棄用の石膏ボードをパワーシャベル等で挾んでホッパー
２５に入れられる位の大きさに砕き、そしてその砕いた
石膏ボードの破片をホッパー２５に入れる。すると図６
に示すように、スクリューコンベア３２，３３の円周上
部が互いに接近する方向に回転することにより、ホッパ
ー２５から入れられた石膏ボードの大きな破片は、２本
のスクリューコンベヤ３２，３３のらせん状板部３０，
３１の刃部３０ａ，３１ａの相互間に噛み込まれて粗く
破砕される。

【００２４】ここで前述のように、ホッパー２５から露
出する（図４における長さＬ２の部分の）スクリューコ
ンベヤ３２，３３のらせん状板部３０，３１の外周部の
挟圧用板部３６の幅や凸条部３６ａの長さは、図４にお
ける長さＬ１の部分におけるらせん状板部３０，３１の
挟圧用板部３６の幅や凸条部３６ａの長さ、すなわち図
７に示すらせん状板部３０，３１の挟圧用板部３６の幅
や凸条部３６ａの長さに比べて小さい寸法で形成されて
いるので、石膏ボードの破片の噛み込みと搬送の機能を
両立させることができる。

【００２５】もし、図４における長さＬ２の部分のらせ
ん状板部３０，３１の挟圧用板部３６の幅や凸条部３６
ａの長さと、図４における長さＬ１の部分における挟圧
用板部３６の幅や凸条部３６ａの長さが等しかったら、
石膏ボードの破片や紙が挟圧用板部３６と軸部材３４，
３５との間に詰まって搬送されなくなるからである。

【００２６】図４において、長さＬ２におけるスクリュ
ーコンベア３２，３３のらせん状板部３０，３１の刃部
３０ａ，３１ａにより粗破砕された石膏ボードの破片
は、スクリューコンベア３２，３３の回転により図中上
方に搬送される。この搬送された石膏ボードの破片は、
同図における長さＬ１において、図１０に示すように、
刃部３０ａ，３１ａの無いスクリューコンベア３２，３
３の挟圧用板部３６の凸条部３６ａと、搬送ケーシング
２３のＵ字型トラフ２３ａの下面部の内面との間に挾ま
れて細かく摺り潰したり揉み解したりされる。

【００２７】すなわち、上記粗く破砕された石膏ボード
の破片は、スクリューコンベア３２，３３の回転によ
り、それらの長さ方向において隣合うらせん状板部３
０，３０及びらせん状板部３１，３１の間に挾まれて搬
送されると共に、石膏ボードの破片の一部はスクリュー
コンベア３２，３３の挟圧用板部３６の凸条部３６ａ
と、搬送ケーシング２３のＵ字型トラフ２３ａの下面部
の内面との間に挾まれる。

【００２８】前述のように、図７において、らせん状の
らせん状板部３０が回転するときに搬送ケーシング２３
に近接する位置の移動方向が図中の矢印方向だとする
と、挟圧用板部３６の図中らせん状板部３０より左側
（移動前方側）は、その右側（移動後方側）の挟圧用板
部３６のように伸びていないので、紙や石膏ボードの破
片を移動前方側に運び易くすることができる。もし、挟
圧用板部３６の移動前方側がその移動後方側と同様に長
く伸びていると、挟圧用板部３６の移動前方側と軸部材
３４，３５との間に紙や石膏ボードの破片が詰まって搬
送されなくなるからである。

【００２９】また、図７において、凸条部３６ａの高さ
は、図中左側が低く、図中右側が高くなるように形成さ
れている。このことにより、凸条部３６ａの移動前方側
と搬送ケーシング２３との間の隙間を、凸条部３６ａの
移動後方側と搬送ケーシング２３との間の隙間より大き
くして、凸条部３６ａの移動時に石膏片を噛み込み易く
することができる。

【００３０】また、図８に示すように、挟圧用板部３６
の外面には多数の凸条部３６ａが形成されていると共
に、搬送ケーシング２３のＵ字型トラフ２３ａには多数
の孔Ｈが形成されていることにより、石膏ボードの破片
は挟圧用板部３６の凸条部３６ａとＵ字型トラフ２３ａ
の下面部の内面との間の隙間内にしっかりと捕捉される
と共に、摺り潰したり揉み解したりされる。スクリュー
コンベア３２，３３はこのような動作を適切に行わせる
ために、５〜５０ｒ．ｐ．ｍ．位の低速で回転させる。
２００ｒ．ｐ．ｍ．以上の高速で回転させると紙の破片
は粉々になって石膏と分離できなくなってしまうからで
ある。

【００３１】そして孔Ｈの径より小さく砕かれた（粒径
１０ｍｍ以下の）石膏ボードの破片はＵ字型トラフ２３
ａの孔Ｈから落下すると共に、石膏ボードの破片に貼ら
れていた紙は上記揉まれたときに石膏の部分から剥離し
て、ある程度の大きさ（少なくとも孔Ｈの径より大き
い）を確保して搬送ケーシング２３内に残る。また、ス
クリューコンベア３２，３３を正回転に対し適切な比率
で逆回転させることにより、石膏と紙をより確実に分離
させることができる。

【００３２】上記孔Ｈから落下した石膏ボードの破片は
スクリューコンベヤ４２のケーシング内に入り、スクリ
ューコンベヤ４２の作動により上方に送られて、排出口
から排出されて排出ダクト４４を通って前記貯蔵袋内に
貯蔵される。また上記搬送ケーシング２３内に残った紙
の部分は、スクリューコンベア３２，３３の作動により
上方に送られて排出口２７から排出されて、排出ダクト
４０を通って前記貯蔵袋内に貯蔵される。

【００３３】本実施の形態においては、搬送ケーシング
２３を４５°位に傾けて配置させたことにより、次のよ
うな効果を有することができる。 （１）石膏は重いので傾いた搬送ケーシング２３中で下
方に行こうとするのに対し、紙は軽いので傾いた搬送ケ
ーシング２３中で容易に上方に搬送されることにより、
石膏と紙を比重選別することができる。 （２）搬送ケーシング２３が傾いているため、石膏ボー
ドの破片はなかなか搬送ケーシング２３の先端（上端）
側に進むことができないので、石膏ボードの破片はそれ
だけ長時間破砕動作を受けることになり、石膏と紙の選
別を効果的に行うことが可能となる。 （３）搬送ケーシング２３が傾いていると共に、スクリ
ューコンベヤ４２も同様に傾いていて、それらの排出口
２７はそれらの上端部にあるので、被選別物の石膏と紙
はそれらの上端部から落下させて貯蔵袋等の容器に容易
に収納することができる。

【００３４】なお、上記実施の形態においては搬送ケー
シング２３を４５°位傾けて設けた場合について説明し
たが、搬送ケーシング２３の傾き角度は４５°位に限定
する必要はなく、搬送ケーシング２３の傾き角度は何度
でもよく、或は、搬送ケーシング２３は傾けないで水平
に設けてもかまわない。

【００３５】また、前記実施の形態においては石膏ボー
ドを破砕する石膏ボードの破砕選別装置２０について説
明したが、本発明の石膏ボードの破砕選別装置２０は石
膏ボードの他に、乾燥した廃材の木材を破砕するために
用いることもできる。このような廃材の木材を約３０〜
５０ｍｍ平方位で厚さ２０ｍｍ位の大きさのチップ材に
して、この木材のチップ材を石膏ボードの破砕選別装置
２０のホッパー２５から投入すれば、石膏ボードの破砕
選別装置２０により圧縮解砕作用を受けるため、図１２
に示すように、木の繊維６４が揉みほぐされ、つまり捩
られたり、折り曲げられたりしてやわらかくなると同時
に、短く切断されて、搬送ケーシング２３に形成された
前記孔Ｈから落ちるため、木材を一定の大きさの柔らか
いそぼろ（或はでんぶ）状にすることができる。

【００３６】また、搬送ケーシング２３の孔Ｈから落ち
なかった孔Ｈより大き目のチップ材は再びホッパー２５
にリターン搬送させることにより、全量の木材のチップ
材をそぼろ状にすることができる。このようにして得ら
れたそぼろ状の木材は家畜舎等の床に敷いてその上に家
畜が寝るのに最適である他、堆肥化し易く安価な肥料と
して使用することができる。

【００３７】また、上記そぼろ状の木材は従来は樹木の
皮等から作られるもので、大変柔らかく有機肥料の材料
として用いられるが、本発明の石膏ボードの破砕選別装
置２０を用いることにより、建築廃材等の木材チップか
ら、上記樹木の皮等から作られた従来のそぼろ状の材料
と同等のものを作ることができ、家屋等の建築廃材のリ
サイクル化に新しい道を開くものである。

【００３８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、搬
送ケーシングの下面部の内面とスクリューコンベヤの挟
圧用板部の外面との間に石膏ボードの破片を挾んで、ス
クリューコンベヤが回転することにより石膏を摺り潰し
たり揉み解したりして、紙がある程度の大きさを保って
石膏の部分と紙の部分とに分離することができるので、
石膏ボードの廃棄処分を容易にすると共に、石膏ボード
のリサイクル利用を可能にすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る石膏ボードの
破砕選別装置２０を示す側面図である。

【図２】図１に示す石膏ボードの破砕選別装置２０の上
面図である。

【図３】図１に示す石膏ボードの破砕選別装置２０をホ
ッパー２５側から見た正面図である。

【図４】スクリューコンベア３２，３３を示すその概略
上面図である。

【図５】図４におけるスクリューコンベア３２，３３の
Ｖ−Ｖ線断面図である。

【図６】図４におけるスクリューコンベア３２，３３の
ＶＩ−ＶＩ線断面図である。

【図７】図５におけるスクリューコンベア３２のＶＩＩ
−ＶＩＩ線断面図である。

【図８】図７における凸条部３６ａを示す挟圧用板部３
６の部分拡大斜視図である。

【図９】図６におけるスクリューコンベア３２のらせん
板部３０の刃部３０ａ及び切欠き３０ｂを示す部分拡大
斜視図である。

【図１０】図４におけるスクリューコンベア３２，３３
のＶ−Ｖ線位置における搬送ケーシング２３及びスクリ
ューコンベア３２，３３の断面図である。

【図１１】石膏ボードの断面図である。

【図１２】石膏ボードの破砕選別装置２０を木材に応用
した場合の実施の形態について示す搬送ケーシング２３
内の状態の平面図である。

【符号の説明】

２０ 石膏ボードの破砕選別装置 ２１ 支持フレーム ２３ 搬送ケーシング ２３ａ Ｕ字型トラフ ２３ｂ カバー板 ２５ ホッパー ２７ 排出口 ３０，３１ らせん状板部 ３０ａ，３１ａ 刃部 ３０ｂ，３１ｂ 切欠き ３２，３３ スクリューコンベア ３４，３５ 軸部材 ３６ 挟圧用板部 ３６ａ 凸条部 ４０ 排出ダクト ４２ スクリューコンベヤ ４４ 排出ダクト ６０ 石膏板部 ６２ 紙 ６４ そぼろ状の木材 Ｈ 孔

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 表裏両面のうち少なくとも片面に紙が貼
   着された石膏ボードを破砕すると共に、石膏の破片と紙
   の破片とに選別する石膏ボードの破砕選別装置であっ
   て、 一端部に前記石膏ボードの破片の供給口を有し他端部に
   被選別物の排出口を有する筒状の搬送ケーシングと、 前記搬送ケーシング内にこの長さ方向に延在するよう収
   納され互いに平行な２軸を有する２本のスクリューコン
   ベヤとを備え、 前記搬送ケーシングの下面部に多数の破片落下用の孔を
   形成し、 前記スクリューコンベヤのらせん状板部の外周部に沿っ
   て外面に凹凸形状を有する帯状の挟圧用板部を設け、 前記搬送ケーシングの下面部の内面と前記スクリューコ
   ンベヤの挟圧用板部の外面との間に石膏ボードの破片を
   挾んでスクリューコンベヤが回転することにより、石膏
   ボードを摺り潰したり揉み解したりして石膏の破片と紙
   の破片とに分離し、 前記分離された石膏の破片は前記搬送ケーシングの破片
   落下用の孔から落下し、 前記分離された紙の破片は前記スクリューコンベヤが回
   転することにより前記搬送ケーシング内を上方に搬送さ
   れて前記被選別物の排出口から排出されるようにしたこ
   とを特徴とする石膏ボードの破砕選別装置。
2. 【請求項２】 前記搬送ケーシングが、前記供給口が下
   側に、前記排出口が上側に配置されるように、傾けて設
   けられることを特徴とする請求項１に記載の石膏ボード
   の破砕選別装置。
3. 【請求項３】 前記搬送ケーシングの下側に第３スクリ
   ューコンベヤを設け、 この第３スクリューコンベヤが回転することにより前記
   破片落下用の孔から落下して入ってきた石膏の破片を搬
   送ケーシングの長さ方向に沿って上方に搬送した後排出
   口から排出するようにしたことを特徴とする請求項１に
   記載の石膏ボードの破砕選別装置。
4. 【請求項４】 前記搬送ケーシングの下端部の石膏ボー
   ドの破片の供給口から前記２本のスクリューコンベヤの
   下端部が露出し、 このスクリューコンベヤの露出部分のらせん状板部に円
   周方向に間隔を置いて丸鋸状の刃部と切欠きが各々複数
   ずつ形成され、 ２本のスクリューコンベヤのらせん板部の円周上部が互
   いに接近する方向に回転することにより前記供給口から
   入れられた石膏ボードの破片を２本のスクリューコンベ
   ヤの前記刃部が相互間に噛み込んで破砕するようにした
   ことを特徴とする請求項１に記載の石膏ボードの破砕選
   別装置。
5. 【請求項５】 前記分離された石膏の破片と紙の破片は
   選別されて別々の容器に収納されることを特徴とする請
   求項１に記載の石膏ボードの破砕選別装置。
6. 【請求項６】 前記スクリューコンベヤを５ｒ．ｐ．
   ｍ．〜５０ｒ．ｐ．ｍ．程度の低速で回転させるように
   したことを特徴とする請求項１に記載の石膏ボードの破
   砕選別装置。
7. 【請求項７】 前記スクリューコンベヤを正回転させる
   時間、回数に対し適切な比率の時間、回数で逆回転させ
   るようにしたことを特徴とするに記載の石膏ボードの破
   砕選別装置。