JP3426233B2 - 圧縮方法及び装置 - Google Patents

圧縮方法及び装置

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧縮方法及び圧縮装置、特に、限定はしな
いが廃棄物質を圧縮（即ち、「締め固め」や「突き固
め」「圧縮固化」「コンパクト化」等）する方法及び装
置に関する。本発明の他の適用分野として、農業や食品
産業で使用される物質の圧縮がある。これらは必ずしも
廃棄物質とは限らない。
ごみくずや廃棄包装材等の廃棄物質を含む様々な種類
の物質は、かさばりはするが重くはない。従って、或る
状況では、搬送経費や必要な保管空間を減らすために、
その体積を低減させることが望ましい。
物質を搬路に沿って搬送すべく作動可能な搬送手段を
有し、搬路に沿う物質の移動中にそれを圧縮するための
圧縮装置が公知となっている。従って、搬送手段は、コ
ンベア内を通過する物質の密度が、その搬路の始めでは
比較的低く、終りでは比較的高くなるように構成されて
いる。
このような圧縮は、通路内に配置されたスクリュー・
コンベアを用いることにより行うことができる。一般に
一定のピッチのスクリュー・コンベアが使用されるが、
構造によっては、ピッチが搬路の始めでは比較的大き
く、搬路の終りでは比較的小さいスクリュー・コンベア
が使用される。
これら公知の装置は、更に圧縮するために、搬路の排
出端或いはその付近にテーパ部を設けられることがしば
しばある。従って、断面積は、テーパ部への入口で比較
的大きく、その出口で比較的小さくなる。
しかし、この公知の装置では、温度、圧縮装置に供給
される廃棄物の体積、及び廃棄物質の種類と密度等、１
組の作動条件に対してしか、最適な性能を得ることがで
きないという問題がある。理解されるように、大半の廃
棄物圧縮装置は、実際には各条件が或る数値範囲に及ぶ
中で使用される。例えば、戸外に配置される廃棄物圧縮
装置は、夏季と冬季の両極端の温度にさらされる。同様
に、廃棄物の体積及び種類の均一性は保証できない。例
えば、廃棄物質に含まれる脂肪分或いは油分の割合が高
くなると、圧縮装置の性能に悪影響を及ぼす可能性があ
る。実際、実験を行ったところでは、非常に滑りやすい
物質の場合は特に、達成される圧縮度が大幅に低下す
る。条件の変化に対処できないということは、圧縮装置
が、ある極端な例では、出来たとしてもいつも望ましい
程度にまで物質を圧縮することにはならず、また別の極
端な例では、詰まって動かなくなる傾向があることを意
味する。
この問題の少なくともある側面を処理しようとする先
行技術が知られている。例えば、搬送手段の端部に、あ
る値を超える圧力が加わった時にだけ開く、弾性的に付
勢されたトラップ・ドアを設けることができる。理論的
には、これにより、廃棄物の体積の変化が圧縮装置の性
能に悪影響を及ぼさないように廃棄物質を蓄積すること
が可能になる。しかし、実際には、このようなドアは殆
ど常時、部分的に開いたままであり、最大の圧縮が行え
ないため、満足な結果が得られない。更に、トラップ・
ドアは側方への力を発し、圧縮された廃棄物質の粉砕を
促進する傾向があり、これは、物質の梱包及び／或いは
廃棄問題に伴う困難を引き起こし、圧縮された廃棄物の
体積の増加をもたらす。いずれにしても、そうした圧縮
装置は、本発明の実施例に従って提供される比較的高度
の圧縮を必要とする適用分野には適さない。
先行技術の問題は主として、公知の装置の出口ノズル
が剛性構造で定容積を有することにより生じることが本
発明者により明らかになった。装置が良好な性能を発揮
できるように、ノズルの形状及び寸法は最初に選択する
ことができ、即ちある１組の条件に合わせて「調整」さ
れるが、装置には柔軟性が無い。本発明者は、効果的に
圧縮を行う上で、適度な背圧を提供する出口ノズルが重
要な要素であることを発見した。この背圧は圧縮動作を
高め、装置を効果的に調整する。公知の装置の性能を低
下させるのはこの背圧の損失或いは低下である。逆に、
背圧が大幅に増加すると、装置は詰まって動かなくな
る。
本発明の１つの側面によれば、通路内を廃棄物質を搬
送し、その中で廃棄物質を圧縮するスクリュー・コンベ
アと、前記通路と連通している出口ノズルとから成り、
前記ノズルが、材料の圧力の増減に応答して、それぞれ
拡大及び減少する内部横断面積を画成してなる、圧縮装
置が提供される。
ノズル内を流れる物質の体積及び／或いは圧力に応
じ、ノズルの内部横断面積により画成される出口開口部
の寸法を自動的に変化させることにより、ノズルは様々
な条件の変化を補償することができ、ある範囲の作動条
件に対し適切な背圧を得ることを確かなものとすること
ができる。従って、この圧縮装置はその中を通過する廃
棄物の性質及び体積に応じて効果的に自己調整すること
ができる。本発明の実施例では、公知の先行技術の装置
よりも遥かに高い、例えば、300％〜400％増加した圧縮
度を達成することができる。
従って、先行技術に比べて遥かに広い範囲の作動条件
に対し、背圧は、満足できる作動を行うために予め定め
られた最小レベルより高く維持され、また逆に、スクリ
ュー・コンベアを動かなくする過剰な背圧を避けること
ができる。これは、本発明によれば、トラップ・ドアを
出口に配設するものよりずっと効果的に達成され、しか
も廃棄物や圧縮されるその他の物質に対し、側方の力を
及ぼすこともない。
圧力の変化に応答するという本装置のこのような能力
により、先行技術の圧縮装置が抱える別の問題をも解決
することができる。物質は圧縮されると、加熱される。
例えば圧縮装置が使用されない状態で、物質が長時間ノ
ズル内に残っていると、加熱された物質は、凝固した
り、ノズルの壁に付着する傾向がある。従って、ノズル
が塞がることがあり、その場合、塞いだ物を除去するた
めに、装置を分解する必要がある。少なくとも本発明の
好適な実施例では、ノズルの断面積を変化させることが
できるので、自己清掃及び自己除去効果があり、これに
より材料がノズルの壁に固着する傾向をなくす、或いは
低減できることが明らかになった。
画成される出口開口部の寸法の変化をもたらすノズル
の横断面積の変化とは、実質的に単独の点、例えばノズ
ル出口に隣接する点で、或いはノズルの長手方向の全て
或いは一部に沿う全ての点で生じる変化である。断面積
の変化は、ノズルの関連部全体に沿うものと同じでも良
いが、ノズルの長手方向に沿う異なる点での横断面積
を、異なる量だけ変化させるのが好ましい。従って、ノ
ズルをその長さの少なくとも一部分にわたって内方に
（流れの方向に）テーパ状にし、そのテーパ領域に沿う
全ての点における横断面積がテーパ度の変化により変化
するのが好ましい。極端な場合、例えば圧縮不能な材料
の硬いプラグを通過させるために、ノズルを外方にテー
パ状にすることが考えられる。そのような好適な実施例
では、ノズルは、略円錐台の形状をとり、そのテーパ角
度が圧力の変化に応じて増減するように構成される。
廃棄物質の圧力の変化に応じて断面積を変化させるの
には数多くの方法がある。１つの実施例では、ノズルを
弾性材料で形成するか、或いは最小内部断面の位置に向
けて内方に付勢される弾性挿入物を含むようにする。弾
性材料は、圧力が高くなるとノズルの開口部が広がるよ
うに圧力の変化に応答し、前述のような自己調整効果を
達成する。
別の好適実施例では、ノズルは、互いに対し移動可能
な複数の壁部を有し、ノズルの内部断面積を変化させ
る。これらの壁部は、廃棄物質がノズルを通過する時
に、これにより加えられる研磨力に耐えることができる
ように、鋼等の難磨耗材で形成することが望ましい。例
えば、ノズルを２つの半円筒部より構成し、これらによ
って略円筒体を画成し、そのテーパ度をノズル内の圧力
に依存させるようにしても良い。これらの２つの半円筒
部は、ノズル出口から遠い方のノズル端部で互いにヒン
ジ連結される。ノズルの長さの少なくとも一部分に沿う
ノズルの内部横断面積の変化を受容するために、２つの
半円筒部の寸法を、一方が他方より僅かに小さくするの
が望ましい。従って、必要な場合には、一方の半円筒部
の一部分を、他方の半円筒部の一部分の中に入れること
ができる。
横断面積が半円筒部の全長に沿って最小値となる位置
に向けてこれらの半円筒部を弾性手段により付勢しても
良い。この位置は、２つの半円筒部が略均等な断面積の
円筒形を形成する位置としても良い。しかし、両半円筒
部は、最小寸法の出口開口部に向けて付勢された時に、
ノズルの端部の方向に内方に先細にされた円筒形を形成
するのがより望ましい。ノズル内の圧力が増加すると、
２つの半円筒部は分離する力を受け、これにより、ノズ
ルの内部断面積は、ヒンジ連結部の長手方向に沿う全て
の点で増大する。
弾性手段は適切な形態を取ることができ、ノズルの外
周の一部或いは全体に延出する１つ或いは複数のばねの
形態であっても良い。代わりに、弾性手段は、１つ或い
は複数の弾性張力バンド、或いはノズルの長手方向の一
部或いは全体に巻き付けた長い弾性材料の形態であって
も良い。また、弾性手段は弾性スリーブの形態であって
も良い。勿論、弾性手段は、ノズルの長さに沿う適切な
位置に設けても良い。しかし、最も効果的な位置は、一
般的には、ノズル出口に隣接する端部領域である。
ノズルは、外方に延出して弾性手段をノズルに保持す
る少なくとも１つの突起を有するのが望ましい。この突
起は、外周に延出するリップの形態でも良いし、代わり
に、ノズルから延出する１つ或いは複数の別々の突起の
形態であっても良い。少なくとも１つの突起はノズル上
の所定の適切な位置に配置する。
類似した別の好適な実施例では、ノズルは、より多数
の長手方向に延出した、例えば鋼鉄或いはその他の適切
な柔軟性のある硬い磨耗材よりなる。これらの相対運動
可能な部品は、スクリュー・コンベアの出口の周囲に固
定することのできる環状基部から略長手方向に延出する
フィンガの形態を有する。フィンガは、廃棄物質の圧力
の変化に応答してノズルの内部断面積を増減するため
に、内方に付勢されて、基部に対し柔軟に撓む。フィン
ガがその最も内側の位置にある時に、フィンガ間の間隙
が無くなり、ノズルがその出口に向けてテーパ状となる
のが望ましい。従って、フィンガの縁と縁が当接するこ
とにより、ノズルの最も内側の位置を規定することがで
きる。ノズル内の圧力が増加し、断面積が増加するにつ
れ、フィンガ間にＶ字形の間隙が形成される。フィンガ
は、上述のいずれの形態でも良い弾性手段により、その
最小位置に向けて付勢される。
フィンガの少なくとも１つ、望ましくはフィンガの端
部全体或いは端部領域に、弾性手段を定位置に保持する
ための外方突起を設けても良い。勿論、外方突起は、ノ
ズル上のその他の適切な位置にも設けても良い。
ノズルは、それぞれが上記の形態、即ち長手方向に延
出するフィンガを持つ環状基部の形態の２つの部材から
なることが、特に望ましい。一方の部材は他方の内方に
配置される。必然的に、外側の部材の断面積は、内側の
部材の断面積より大きくなる。また、外側の部材のフィ
ンガは内側の部材のフィンガより少し長めにし、ノズル
の断面積が最小になった時に、外側の部材のフィンガが
内側の部材のフィンガの端部を覆うようにするのも望ま
しい。２つの部材は、一方の部材の１つのフィンガが他
方の部材の２つのフィンガ（また適切であればフィンガ
間の間隙）と重合するように配置することが望ましい。
そうすると、フィンガが最も拡張した状態の時にも、廃
棄物は２つの部材の重なり合ったフィンガにより完全に
収容され、フィンガの間隙の間に漏出することができな
い。勿論、弾性手段を保持する外方の突起は、外側の部
材に設けるだけでよい。
好適な弾性付勢手段は、一般に20〜30を数える張力バ
ンドが、ノズルの軸長1cm当たり一般に250kgの円周方向
の張力を与える結果、半径方向略内方に向く非常に高い
力をノズルに与える。この力に対抗する、圧縮された材
料がノズル内に無い時には、ノズルの好適な形態が崩れ
るかも知れず、即ち、そのフィンガが、その縁と縁の当
接により規定される所定の最小位置を越えて内破される
かも知れない。これを避けるために、好適な実施例によ
るノズルは、例えばそれを内側に支持するポリウレタン
製のプラグを最初に嵌め込んでおく。圧縮された物質を
ノズルに通過させると、プラグは最初押し出されるが、
その後は、装置の正常な使用時にノズルを支持する圧縮
された物質が常に存在し、即ち、作動が停止した時で
も、物質のプラグがノズル内に維持される。
代わる実施例によれば、ノズルの断面をサーボ制御モ
ータ等により変化させても良い。ノズルは、上記のよう
な２つ或いはそれ以上の部品により構成しても良い。ノ
ズルを構成する部品は、マイクロプロセッサによる制御
下でモータにより運動させ、例えばスクリュー・コンベ
アの出口端部で検出される圧力に応答して、ノズルの断
面積を変化させても良い。ノズルの開口部も、どちらも
圧力により変化するスクリュー・コンベアのトルク或い
は駆動モータの電流の機能として開閉させても良い。
先行技術の圧縮装置が有する別の問題は、スクリュー
・コンベア自体を破損せずに、廃棄物やその他の物質を
圧縮するという激務に充分に耐えられるように、スクリ
ュー・コンベアの重量が一般に非常に大きくなることで
ある。特に、スクリュー・コンベアのフライトの厚さ
は、最大の力がフライトのどの部分に加わるのかにより
左右される。スクリュー・コンベアの重量によっては、
それを充分に支えるための手段を提供しなければならな
いという問題が生じる可能性がある。
本発明の第２の側面によれば、廃棄物或いはその他の
物質を搬送し、圧縮する廃棄物圧縮装置のスクリュー・
コンベアであって、長手方向に延出するシャンク或いは
フライトを有し、フライトの中で使用中に最大の力を受
ける部分の厚さをそのフライトの他の部分の厚さより大
きくした、スクリュー・コンベアが提供される。
圧縮された物質により余分の力が働く結果、コンベア
の出口端部に最も近いフライトの部分に、最大の圧力が
加わり易いことが明らかになっている。従って、一般に
フライトは、コンベアの出口端部で最大の厚さを持ち、
入口端部で最小の厚さを有する。
従って、本発明のこの実施例では、フライトの厚さ
は、スクリュー・コンベアで最大の力を受ける部分を最
大要求値とするだけでよい。フライトのその他の部分は
それほど厚くする必要は無く、従ってコンベアの重量が
減少し、その結果、装置の製造及び運転上の経済性が達
成される。
この構造は、物質からスクリュー・フライトに加えら
れる力が線形的に増加せず、より急速に増加する場合、
例えば、スクリュー・コンベアが出口に向かってテーパ
状をなし、それに対応するテーパ状の通路内に受容され
る場合、及び／或いはフライトのピッチがコンベアの出
口端部に向けて減少する場合に、特に適している。これ
らの場合、出口付近でフライトに働く力は非常に大きく
なり、フライトの厚さの増加により、これを補償するこ
とができる。
フライトは、それが物質を受け取る領域、即ちホッパ
の下部で比較的大きい径のを有し、大きな離散塊の物質
或いはその他のかさばるものが、フライト間を落下し
て、コンベアで受け取ることができるようにすることが
望ましい。その後、これは内方テーパ状部分につなが
り、そこで物質の圧縮或いは少なくとも予備圧縮が行な
われる。
スクリュー・コンベアのフライトの厚さは、コンベア
の入口端から出口端まで均一に増加させることができ
る。代わりに、フライトの厚さは、スクリュー・コンベ
アの長さの大部分に沿って均一とし、スクリュー・コン
ベアの出口端部の隣接部のみに厚さを増した領域を設け
ることができる。好適な実施例では、フライトの厚さ
は、コンベアの入口端から出口端に向けて段階的に増加
し、第１工程の増加は、フライトの内方に先細となった
部分の少し上流位置で行なうことが望ましい。この最後
の別の手段は、本発明の長所を完全に発揮すると同時
に、装置を比較的容易に製造することができるので望ま
しい。
スクリュー・コンベアの重量に伴なう別の問題は、コ
ンベアに対する充分な支持の装備に関係する。先行技術
では、そうしたスクリュー・コンベアは通常、スクリュ
ー・コンベアの一端を固定軸受により支持されるので、
コンベアの長手方向の軸は動かせない。スクリュー・コ
ンベアの重量から、大きな軸受で、スクリュー・コンベ
アの長さのかなりの部分に沿ってスクリュー・コンベア
を支持することが要求される。機械的軸受は、圧縮装置
の出口を部分的に塞ぎ、勿論望ましくないことである
が、付き固められた物質の流れを妨害するので、機械的
軸受は、スクリュー・コンベアの出口端部を支持するた
めに、効果的に用いることはできない。
本発明の第３の側面によれば、搬送通路に配置され、
コンベアの入口端の領域で通路のハウジングに対して回
転可能に支持されたスクリュー・コンベアから成り、そ
の支持により、コンベアの出口端の領域におけるコンベ
アの長手方向の軸のある程度の横方向の移動を可能にし
た圧縮装置が提供される。コンベアは、スクリュー・コ
ンベアの下流に配置された圧縮室内にそれと同軸的に延
出する、コンベア出口端の軸方向シャンク延長部から成
り、このシャンク延長部は使用中、下流の圧縮室内で圧
縮された環状の物質により囲まれ、そうした圧縮された
物質は、コンベアの出口端部の支持軸受手段を提供す
る。
本発明の第４の側面によれば、回転スクリュー・コン
ベアにより物質を搬送し、スクリュー・コンベアの下流
に配置された圧縮室で物質を圧縮し、圧縮中、圧縮室内
に突き出たスクリュー・コンベアの軸方向シャンク延長
部の周囲を囲む環状の圧縮された物質により、スクリュ
ー・コンベアの出口端部を支持して成る、廃棄物或いは
その他の物質を圧縮する方法が提供される。軸方向シャ
ンク延長部は、スクリュー・コンベアの全長の例えば10
〜30％の長さとすることができる。
スクリュー・コンベアは、実際には、装置の使用中に
その自由出口端も支持されるので、コンベアの入口端で
必要とされる軸受は、先行技術で要求されたものほど強
くする必要は無い。好適な実施例では、入口端は、追加
支持部を設けるために高価な高荷重軸受手段を使用する
必要はなく、駆動モータ或いは歯車箱の出力主軸から直
接支持することができる。
スクリュー・コンベアの支持は、本発明のこの側面に
より改善されるので、フライトが壁に係合して破損する
危険性を招くことなく、フライトの出口端と圧縮室の内
壁との間に残る隙間をより少なくすることができる。こ
れにより、コンベアの外周を滑って通過することによ
り、装置内を再循環する傾向のある滑りやすい廃棄物の
場合に、特によく性能が改善される。
使用中にシャンク延長部が支持される時に、スクリュ
ー・コンベアと通路の軸も一致するように、圧縮室と搬
送通路の軸は一致することが望ましい。そうすると、廃
棄物の支持は、スクリュー・コンベアの軸を自動的に中
央に据えることができる。廃棄物質は、スクリュー・コ
ンベアの自由端の自己調心軸受として作用し、通路及び
／或いはスクリュー・コンベア自体の磨耗を補償するこ
とができる。
シャンク延長部がその内部に延出する圧縮室は円筒形
であり、装置の出口ノズルの一部を構成することが望ま
しく、また装置は圧縮室の上流にテーパ状の出口部を含
むことが望ましい。テーパ状の部分は、本発明の第１の
側面に関連して述べたようにすることができる。
通路の内壁は、搬送される物質が通路の軸の周囲を回
転するのを妨害或いは防止するように形成することが望
ましい。通路の内壁は、通路内で物質と係合可能な、少
なくとも１つの突起或いはリブを有することができる。
各突起或いはリブは、通路内への突出度を変化させるこ
とができるように、通路壁に調整可能に取り付けること
が望ましい。各突起或いはリブは、弾性的に取り付ける
ことができる。各突起或いはリブは通路の長手方向に延
出することが望ましいが、各突起或いはリブは、螺旋状
の搬路に沿って延出することもできる。
こうした突起或いはリブは、スクリュー・コンベアの
フライトと接触させると、フライトを破損する傾向があ
る。
従って、廃棄圧縮装置を安全に搬送するために、スク
リュー・コンベアは、適切なプラスチック等の保護材料
でできたストッキング状部材内に収容し、搬送中にスク
リュー・コンベアが通路内で横方向に移動して破損を生
じることが無いようにすることが望ましい。このストッ
キング状部材を取り外すには、圧縮装置のスイッチを入
れるだけでよい。スクリュー・コンベアの作動により、
ストッキング状部材は装置から押し出され、その後、圧
縮された物質がそれを中心位置に維持する。代わりに、
或いはそれに加えて、本発明の第１の側面に関連して述
べたノズル・プラグを、スクリュー・コンベアの一部分
を覆って、最初その軸方向の位置を維持するように構成
することができる。
公知のスクリュー・コンベアにおける別の問題は、比
較的圧縮しにくい物体がコンベアに供給された時に、詰
まって動かなくなる傾向があることである。そうした状
況では、公知のスクリュー・コンベアは、モータがより
高いトルクを掛けながら、回転し続けようとする。この
作業はモータにひずみを与えることになり、動かなくな
った装置を正常に戻すには、不十分なことがしばしばあ
る。従って、装置は閉塞状態を除去するために、手作業
の配慮が必要になる。
第５の側面によれば、通路内に配置したスクリュー・
コンベア、前記コンベアを第１圧縮及び搬送方向に回転
する手段、詰まって動かなくなった前記コンベアの状態
を検知する手段、及び前記詰まった物質を受容するため
にスクリュー・コンベアの入力端領域に配置された背圧
室からなる装置であって、詰まり状態が検知された後、
前記詰まった物質を前記背圧室に移すために、前記回転
手段が前記スクリュー・コンベアを第１方向とは反対の
第２方向に回転するように構成された装置が提供され
る。
このようにスクリュー・コンベアの回転方向を逆にす
ることにより、詰まって動かない状態を招いた物質を背
圧室に戻すことができ、そこではこの物質が装置を動か
なくすることはもはやなくなり、その後、この物質は、
手動的に或いは自動的に装置から放出或いは除去するこ
とにより、処理することができる。
装置が詰まって動かなくなる原因は、主に２つある。
第１に、物質の圧縮不能な塊が大きすぎてコンベアを通
過できず、コンベアの前の作動により粉砕されていなか
った場合である。この問題は、テーパ状をなした及び／
或いはピッチを減少させたコンベアでは、一層悪化す
る。詰まって動かなくなる第２の原因は、圧縮が最大限
に達し、そのためにそれ以上コンベア内を通過できなく
なった物質の場合である。従って、特に好ましい実施例
では、スクリュー・コンベアを再び第１方向に駆動した
時に、それが圧縮装置内で通常通りに処理することがで
きるように、背圧室は、詰まった物質を粉砕し、及び／
或いはその密度を減少させる転磨手段（tumbling mean
s）を備える。転磨手段は切断動作をすることが望まし
い。
転磨手段は、適切な形態とすることができ、例えばフ
ライトの縁部を鋭利化して切刃を設けるように変形し
て、スクリュー・コンベア自体の一部としても良い。し
かし、フライトに固定された可撓性のある部品、即ち、
撓み部分がよく機能することが分かっている。撓み部品
は、硬い剛性の切断部材をスクリュー・コンベアのシャ
ンクに取り付けるために使用することができる。撓み部
品はポリウレタン等の適切な材料で形成することがで
き、使用する場合、切断部材は、例えば鋼等の金属製と
することができる。ブレードは、スクリュー・コンベア
のフライトにより画成される搬路に沿って延設すること
ができる。このブレードは物質の粉砕を促進するが、ブ
レード自体は、容易に粉砕できない物質によっても破損
しないことが知られている。これは撓み部品の結果であ
る。この場合、詰まった物質は、軸の逆方向の回転によ
り背圧室に放出することができ、ブレードは、詰まった
物質を粉砕或いはその密度を減少しようと試みることが
できる。所定時間の経過後、スクリュー・コンベアは正
方向に回転し、最初に圧縮装置を詰まらせて動かなくし
た物質を、更に処理しようとする。
圧縮装置が再び動かなくなる場合には、詰まり物質を
背圧室に戻し、そこで再び転磨することが望ましい。そ
の後、サイクルを繰り返す。機械が背圧室に戻された物
質を粉砕しようとして成功しなかった試みの回数が予め
選択された値に達した後、物質は手動的或いは自動で、
室の下或いは後ろのトラフ（細長い箱）に落下させて除
去し、圧縮サイクルが終了した時に、そこから除去する
ことができる。この工程で、警報信号を出すことがで
き、及び／或いは装置の作動を停止することができる。
室には、最初に圧縮装置に供給される廃棄物質が室内
に入るのを防止するために、蓋を設けることが望まし
い。蓋は、必要な場合に背圧室から物質を除去すべくア
クセス可能なように、可動とすることが望ましい。蓋
は、スクリュー・コンベアと直接係合し、スクリュー・
コンベアの逆転時に破損しないように撓み可能であるこ
とが望ましい。
更に、詰まって動かない状態が最初に検知された時
に、スクリュー・コンベアは例えば１、２回だけ逆回転
し、その後再び正方向に回転することが、特に望まし
い。この工程は、物質が背圧室に戻され、それに続いて
上記の手順が行なわれる前に、何回でも繰り返すことが
でき、例えば１回から12回の範囲で試みることができ
る。
更に本発明の別の覆面によれば、本発明は、圧縮され
る物質の運動方向に内向きにテーパを設けた通路内に一
部分が配置された回転スクリュー・コンベアから成り、
物質がコンベアと共に回転するのを抑制するために、通
路の少なくともテーパ部に長手方向或いは螺旋状に延出
するリブを設けた圧縮装置であって、詰まって動かなく
なった内部の状態を検知可能であり、それを検知する
と、コンベアの回転が、再び正方向に回転する前に１回
転の一部分或いは数回転だけ逆に回転し、そのサイクル
が１回或いは所定の回数繰り返されるように構成された
圧縮装置が提供される。
この構造により、大半の詰まり状態が実際に解消でき
ることを我々は発見した。従って、好適な実施例では、
物質は極端な場合にのみ背圧室に戻され、大半の閉塞状
態は、最初の逆回転及び再試行の手順により解消するこ
とができる。
検知手段は、モータによりスクリュー・コンベアに掛
けられるトルクや、モータに供給される電流（これもま
たトルクの尺度の１つである）等の適切なパラメータを
測定することができる。検知手段は、コンベアが第１の
正方向に回転する時に、それが詰まって動かなくなった
状態を検知するように構成され、また好ましくは、それ
が第２の逆方向に回転している時にも、詰まって動かな
い状態が発生しているか否かを検知し、その場合、回転
の方向を再び反転させる。
本発明の更に別の側面によれば、例えば廃棄物を圧縮
する方法において、 廃棄物質を圧縮スクリュー・コンベアに供給する工
程、 スクリュー・コンベアを第１の正方向に回転させ、こ
れにより廃棄物質を圧縮且つ搬送する工程、 装置が詰まって動かなくなる状態の発生を監視する工
程、及び 詰まって動かなくなった状態が検知された後、スクリ
ュー・コンベアを１回転の一部分或いは数回転だけ第２
の逆方向に回転させ、詰まり状態を解消するよう試み、
詰まり状態が解消されない場合、この作動を所定の最大
回数まで繰り返し、所定の回数を試みた後、コンベアを
回数を増やして逆回転させて、詰まりを起こした物質
を、廃棄物出口から離れたコンベアの端部に隣接する室
へ移動させる工程、 からなる圧縮方法が提供される。
上記の全ての作動は、自動制御の下或いはマイクロプ
ロセッサの制御下で実行することができる。
本発明の全く別の側面は、排水と潤滑に関する。流体
成分を含む廃棄物質において最適な性能を発揮するに
は、搬送及び圧縮作動を阻害せず、ある程度の自己潤滑
が得られるように、圧縮装置の基部における流体面の高
さを制御する必要があることを、我々は発見した。
従って、本発明の更に別の側面によれば、通路内に配
置された回転スクリュー・コンベアを有する圧縮装置で
あって、通路がその基部領域における流体面の高さを所
定の最大値に維持する手段からなるように構成した圧縮
装置が提供される。
こうした手段は、濾過手段を備える、望ましくは隆起
した水平台の形状を有する、前記最大高さ位置の流体出
口からなる。スクリュー・コンベアの一部分は、濾過手
段に対し拭取り動作を行なうことが望ましい。好適な実
施例では、上述の背圧室に出口を設け、その内部の転磨
手段が拭取り動作を行なう。
本発明の圧縮装置が、様々な異なる側面に関連して上
述した特徴の１つ或いは複数を具体化できることは、理
解される通りである。
以下に示す特徴も、本発明のどの実施例にも含めるこ
とができる。スクリュー・コンベアは、廃棄物質入口の
ホッパの下に位置する実質的に均一の断面積の部分、及
びコンベアの下流にあり出口ノズルに向かって内方へ先
細となる、テーパ部を有する通路内に収容することがで
きる。スクリュー・コンベアの直径は通路の寸法を反映
し、それに従ってテーパ部で減少することが望ましい。
このようにテーパ状とすることにより通路内での圧縮を
促進する効果がある。
これに加え、或いはその代わりに、充分に圧縮を助け
るように、スクリュー・コンベアのピッチを、通路の出
口に向けて減少させることができる。その場合、ピッチ
は、通路の始めでは相対的に大きくし、通路の終りでは
相対的に小さくすることができる。ピッチは、通路の長
さの全体或いは一部分にわたって、実質的に連続的に減
少させることが望ましい。
勿論、テーパ形状は不可欠ではなく、均一断面のスク
リュー・コンベア通路を有する特定の実施例でも、充分
な圧縮を達成することができる。同様に、通路は、その
長さの全体に沿って、テーパを設けることができる。そ
の場合、通路の断面は、通路の入口で相対的に大きく、
出口で相対的に小さくすることができる。断面は、通路
の長さの全体或いは一部分にわたって、実質的に連続的
に減少させることができる。
出口ノズルは、円筒形の圧縮室を介して通路に接続さ
れた、内向きテーパを設けた部分を含むことが望まし
い。従って、好適な実施例では、物質はスクリュー・コ
ンベアにより搬送されながら圧縮され、圧縮室で更に実
質的な圧縮が行なわれる。実際のところ、かかる実施例
では、スクリュー・コンベアのすぐ下流で、最大量の圧
縮が行なわれる。
更に、ノズルは、勿論、コンベア通路の出口に直接接
続する必要は無い。例えば、スクリュー・コンベアの出
口とノズルの入口との間に、第２通路を配置することが
できる。この第２通路は、スクリュー・コンベアから受
け取った物質を更に圧縮するために、第２通路内の物質
の移動に抵抗するように構成することができる。この第
２通路内の物質の移動は、物質と第２通路の壁との間の
摩擦により抵抗を受けることが望ましい。この抵抗は、
例えば、通路の長さ及び／或いは断面積を変えることに
より、変化させることができる。前者の場合、第２通路
は、協働して伸縮する２つの部分により画成することが
できる。後者の場合、第２通路は、例えば、出口ノズル
に関連して上述したように形成することができる。
以上に述べたような廃棄物圧縮装置は、固定施設用或
いはごみ収集車用のどちらにも適している。廃棄物圧縮
装置を使用する特定の用途は、圧縮装置のコンベア及び
その他の部品の実際の寸法及び材料に、ある程度依存す
る。例えば、圧縮装置は、レストランやその他の同様の
施設からの廃棄物を圧縮するのに特に有用であることが
判明した。本発明を実施する圧縮装置はまた、工場廃棄
物を圧縮するための工業環境でも使用される。更に、本
発明を実施する廃棄物圧縮装置は、家庭でも使用され
る。
本発明を主に廃棄物の圧縮に関連して述べたが、本発
明の実施例は、物質の圧縮を必要とする他の分野にも適
用することができる。例えば、本発明の実施例は、農場
や工場で、食品の圧縮を行なうために用いることができ
る。
以下、添付図面を参照しながら本発明の実施例を説明
する。
図１は圧縮装置の長手方向断面図である。
図1Aは図１の圧縮装置の一部拡大図である。
図２は廃棄物質が充填された時の図１の圧縮装置の長
手方向断面図である。
図３は図１の圧縮装置のIII−III線断面図である。
図４は明瞭に示すための図１のノズルの一部切り欠き
斜視図である。
図５は搬送のためにスクリュー・コンベアを梱包した
図１の圧縮装置の出口端部の断面図である。
図６は廃棄物が充填された時の図１の圧縮装置の出口
端部の断面図である。
図７は図１の圧縮装置のスクリュー・コンベアの断面
図である。
図８はスクリュー・コンベアの制御を説明するフロー
チャートである。
図９は図１の圧縮装置から出る物質を袋詰めにする構
造の概略図である。
図10は図１の圧縮装置に使用する背圧室の概略図であ
る。
図11はノズルの第２実施例の概略図である。
図１〜７に示されるように、廃棄物圧縮装置２は、入
口８から出口ノズル10までの通路６に沿って物質を搬送
し、且つ圧縮するスクリュー・コンベア４を有する。
通路６は略円筒形であり、略均一の断面の第１部分12
を有する。通路の第１部分12は長手方向に延出する開口
部14を有し、圧縮されていない廃棄物がこの開口部14を
介してホッパ16から供給される。ホッパ16の寸法は、装
置への過剰充填を防止できるように選択される。実際に
は、この第１部分12は、丸みをバンドびた底部18を有す
るトラフの形状であり（図３参照）、その側面もホッパ
16を画成する。トラフの開口部は長手方向に延出する開
口部14を画成する。
通路６も出口ノズルの方向にテーパ状とされた第２部
分20を有する。従って、この第２部分20は略円錐台の形
状である。
第１及び第２部分の通路６の内壁には、通路内に内方
に突出した、長手方向に延出するリブ22が設けられる。
これらのリブ22は、部分的に圧縮された物質がスクリュ
ー・コンベア４内で回転するのを防止する。リブ22には
必要であれば、スクリュー・コンベア４のフライト24と
衝突して廃棄物質をより小さく分解し、より簡単に圧縮
できる切刃或いはアンビルを設けることもできる。
通路の第１部分12の内壁には、その長手方向に沿って
延出する２つの突起230（図３参照）が設けられる。こ
れらの２つの突起230は、スクリュー・コンベアの外周
部と接触して、プラスチックのビン・ライナー等の細長
い廃棄物質を切断するように配置される。これにより、
そうした物質がスクリュー・コンベアの回りに巻き付
き、スクリュー・コンベアが動かなくなるのが防止され
る。このため突起230には切刃が設けられる。スクリュ
ー・コンベアの外周部にも物質を切断するための鋭い刃
を設けても良い。
図７に詳細に示されるスクリュー・コンベア４は、フ
ライトの直径が均一である第１部分26を有する。この第
１部分26の長さは通路６の第１部分12の長さに略対応す
る。コンベア４の第２部分28のフライト直径は、通路６
の部分20のテーパ度に略対応するように減少する。スク
リュー・コンベアのフライト24の直径は、スクリュー・
コンベア４と突起リブ22との間に通常数ミリの間隙がで
きるように選択される。一般に、この間隙は、２〜3mm
の範囲である。
スクリュー・コンベア４は、ノズル10内に延出するフ
ライト無しのシャンクの形状の第３部分30を有する。こ
の第３部分30の目的については、後で詳しく述べる。
スクリュー・コンベア４のピッチもその長手方向に沿
って変化する。特に、フライト24のピッチは、第２テー
パ部28の方向に減少する。例えば、最初の1.5回転部分3
4のピッチは400mmであり、第２の1.5回転部分36は200mm
であり、第３の1.5回転部分38のピッチは100mmである。
即ち、スクリュー・コンベア４の長手方向に沿って4:2:
1のピッチ比となる。スクリュー・コンベア４のピッチ
の減少及び通路６のテーパ傾斜は、廃棄物圧縮装置２に
より行われる圧縮程度を向上させるものである。勿論、
スクリュー・コンベアのピッチは通常圧縮される物質及
び要求される圧縮の程度により選択される。
フライト24の厚さは、スクリュー・コンベア４の長手
方向に沿って変化し、特にピッチの減少と共に増加す
る。ある実施例では、最初の1.5回転部分34付近のフラ
イトの厚さは12mmであり、第２の1.5回転部分36付近の
フライトの厚さは20mmであり、第３の1.5回転部分38付
近の厚さは25mmである。従って、通路を先細としピッチ
を減らした結果、最大の力を受けることになるフライト
の部分は、この増加した及びこれにより増加した磨耗に
耐えるために、最大の厚さが与えられる。従って、スク
リュー・コンベア４の寿命は長くなる。同様に、最小の
力を受けるコンベアの部分は最小の厚さとされる。この
結果、特にフライト24の最小厚さの部分34は最大直径を
有するので、スクリュー・コンベアの重量は効果的に減
少する。図示しないが、実際には、この厚さはテーパ部
分28の少し上流から増加し始めることが望ましい。
ピッチ、フライトの厚さ、及びフライトの直径に関し
て示した寸法は説明のために述べたに過ぎず、装置の用
途及び寸法に応じて変化させることができる。
スクリュー・コンベア４は、実際の特定の用途にとっ
て望ましい強度、剛性、及び耐磨耗性を備えた適切な材
料により形成される。例えば、スクリュー・コンベア４
は軟鋼製としても良い。更に、スクリュー・コンベア４
のシャンク40は、その重量を更に低減するために中空と
される。
物質がスクリュー・コンベア４自体を通過する結果得
られる最大初期圧縮比は、長手方向の開口部14下のフラ
イト回転部分34間の体積と、ノズル10に隣接する通路６
の端部のフライト回転部分38間の体積の比により決定さ
れる。好適な実施例では、この比は、4:1乃至10:1の間
とすることができ、実際には、後者の比率で、約７或い
は8:1の圧縮比となる。（スクリュー・コンベアは最大
の圧縮に必要な最大量の物質を必ずしもそこに通過させ
るとは限らないので、最大圧縮は実際には達成されない
ことがしばしばある。）必要な初期の圧縮は、処理され
る廃棄物の種類により異なり、最適性能を得るために、
様々な用途向けに様々なスクリュー・コンベアを供給す
ることができる。
次に、特に図４、５及び６を参照してノズル10につい
て詳述する。ノズル10は、部分20の端部で通路６の出口
端に結合されて室41に包囲され、これによりノズル10か
ら漏れる物質を室41に収集することができる。ノズル
は、２つの主要部分である第１及び第２部分42及び44か
らなる。第１部分42は、円筒形にロール状にされてその
計上を維持すべく溶接された厚さ２〜3mmの薄鋼板等の
薄板材より形成される。通路６に接続された第１部分42
の基部46は円形であり、略一定の断面を持ち、連続した
薄板材より形成される。これは、ノズルのテーパ部の上
流に、その後に廃棄物質の実質的な圧縮を行う圧縮室20
0が形成される。この基部46から、多数の、例えば12個
のフィンガ48が延出し、各フィンガの軸は最初ノズル10
の長手方向の軸50と略平行である。各フィンガ48の幅は
ノズル10の出口52の方向に狭くされ、これにより隣接す
るフィンガ48間にＶ字形の間隙が形成される（図示せ
ず）。
第２部分44は第１部分42と同様に構成され、第１部分
との違いは寸法だけである。特に、第２部分44は第１部
分42より僅かに長く、直径も僅かに大きい。第１部分42
は第２部分の内方に配置され、第１部分42と第２部分44
の基部46は互いに溶接される。２つの部分42、44は、一
方の部分のフィンガ48が、他方の部分のフィンガ間の隙
間の上に重なるように配置する。即ち、一方の部分の各
フィンガは他方の部分の２つのフィンガと重合する。
第２外側部分44の各フィンガ48の端部54の外側表面に
は、ラグ56が設けられる。これらのラグ56は、一般に外
方の方向に延出している。次に、多数の、例えば20〜30
個の弾性張力バンド58が、図４に特に明瞭に示すよう
に、ノズルの周囲に配置される。代わりに、長い弾性引
張りロープをノズルの周囲に巻き付けてもよい。ラグ56
は、バンド58をノズルの周囲の位置に維持する。弾性張
力バンド58は、ノズルが最小断面積の時に、ノズル10が
テーパ状となり、第１部分と第２部分の両方の隣接フィ
ンガの縁が相互に係合して、フィンガ間の隙間を閉じ、
最小ノズル口径を形成するように選択される。ノズル10
を通過する廃棄物質の圧力及び／或いは体積が特定の値
を超えると、ノズル10の断面積は例えば図６に示すよう
に増加する。この場合、廃棄物質の結果フィンガ48によ
り働く外方の力が、張力バンド58により内方に働く力を
超えて平衡位置が確立される。このようにして、ノズル
10のテーパ部は、上記の通り、ノズルを通過する物質の
圧力及び体積、並びにその他の作動条件に応答して自身
を調整することができる。一定範囲の作動条件に対し
て、充分な圧縮のための適切な背圧を得ることができ
る。装置の使用中のノズル10の平均作動位置は、図６に
示す通りである。それぞれ廃棄物質の体積及び／或いは
圧力の減少及び増加に対するノズル10の最小及び最大作
動位置を破線で示す。適切な弾性復元力は、装置を設定
する時に張力バンドの数及び／或いは強度を調整するこ
とにより、予測される作動条件の範囲内で選択すること
ができる。この力は強く、例えば各バンドにつき100kg
である。この力に対抗してノズルを支持し、フィンガの
破損を防止するために、排出可能なプラグ（図示せず）
を最初に設けることができる。
スクリュー・コンベア４は、高荷重軸受60及び駆動モ
ータ66に接続された歯車箱により、一端を支持される。
軸受はその端部位置で半径方向の位置を取るが、基本的
には、一般に圧縮中にスクリュー・コンベアにより生じ
る高度の軸方向の推力を吸収することを意図している。
この取付構造により、スクリュー・コンベアの長手方向
の軸は、通路６の長手方向の軸62に相対して僅かに回動
することができる。従って、装置２が空の時、通路６の
テーパ部20におけるスクリュー・コンベア４のフライト
24の縁部は、図1Aに示すようにその通路の底部63に当接
する。特に、スクリュー・コンベア４は最初、図５に示
すように、搬送を容易にするためのパッケージ64によ
り、通路６内で軸方向位置に維持される。圧縮装置２を
最初に使用する時は、スクリュー・コンベア４の作動に
よりパッケージ64を破損してそれをノズル10を介して排
出する。代わりに、上述のノズル・プラグにより所望の
初期調心を行っても良い。
装置２の使用中に、ノズル10の圧縮室200内の環状に
運動する圧縮された廃棄物質65は軸受として機能し、第
３部分30即ちスクリュー・コンベア４のねじの無い軸方
向のシャンクを支持する。スクリュー・コンベア４は、
圧縮室200内の廃棄物質により中心位置に配置されて支
持されるので、フライト24は通路６の底部63と接触しな
い。廃棄物圧縮装置は通常、圧縮装置が作動を停止した
時も、ノズル内に廃棄物がいくらか残るので、通常シャ
ンク30はそのその両端が支持される。また、廃棄物質を
自己調心軸受として使用することにより、スクリュー・
コンベア４はそのフライト24の磨耗及びテーパ状の通路
20の磨耗を補償することができる。更に、シャンク30の
いずれの端部も支持されるので、軸受60は、半径方向に
配置された同等の先行技術の構造ほど強くする必要が無
い。
スクリューの軸方向の配置は、ショルダ225間に厚さ
の異なるシムを挿入することにより、磨耗に対処できる
ように調整することができる。
軸受60に隣接する通路６の端部には後部仕切室70が設
けられる。この仕切室70は、ホッパ16からの物質がこの
仕切室70に入るのを防止するために、下向きの方向に付
勢された可動フラップ71を有する（図１、２及び３参
照）。フラップ71は、閉塞位置の方向にフラップを本質
的に付勢する可撓性材料で形成しても良い。従って、詰
まって動かない状態を生じた材料を装置２の前方部、例
えば通路６のテーパ部20から仕切室70に向けてスクリュ
ー・コンベア４をさせることによる以外は、物質を仕切
室70に入ることはできない。
スクリューには金属刃72を有する転磨手段が結合され
る。この刃72はフライトを画成する第１撓み部分74より
成り、適切な材料、例えばポリウレタンから形成するこ
とができる。刃72は、スクリュー・コンベア４がする時
に仕切室70に運ばれる物質に対して作用し、物質を転磨
して粉砕し、或いはその体積を増加して、その後物質
が、詰まり状態を引き起こすことなく、装置２内を通過
できるようにする。必要でえれば、フラップ71を介して
仕切室70から障害物を取り除くことができる。代わり
に、粉砕できない物質を自動的に取り除くために、ドア
（図示せず）を仕切室の側壁に設けても良い。
後部室には更に、濾過手段を備えた隆起した流体出口
表面83を設け、流体が好ましくはポンプ（図示せず）に
接続された排出管80を介して、装置から排出できるよう
にする。従って、流体成分を有する廃棄物により、装置
の基部における流体の高さは出口表面の正面端部に設け
られた不浸透性階段82の高さに制御される。従って、自
己潤滑の制御がある程度行われる。転磨手段の弾性部分
74が出口表面83と係合し、濾過手段を連続的に清潔に拭
くのが望ましい。
装置２の作動は制御回路（図示せず）により制御され
る。その機能について図８を参照して説明する。先ずモ
ータ66を最初に始動すると、スクリュー・コンベアの圧
力を解放するために、スクリュー・コンベア４は所定の
短時間、逆方向に回転し、これによりモータ66が荷重条
件下で始動することを防止する。スクリュー・コンベア
４はその後、正方向に駆動される。
制御回路は、モータ66に与えられる電流の量を検出す
るセンサ（図示せず）を有する。スクリュー・コンベア
４に与えられるトルクは、モータ66に流れる電流に依存
するため、このセンサは与えられるトルクの標識とな
る。モータ66により与えられるトルクが所定の値を超え
た場合、それは、スクリュー・コンベア４が詰まり始め
たこと、或いは詰まったこと、及びスクリュー・コンベ
ア４がもはや自由に回転できないことを示す徴候であ
る。この状態が検出されると、モータ66に信号が送ら
れ、これによりモータ66はスクリュー・コンベア４を正
方向に駆動するのを停止し、所定の時間、例えば１回転
だけ逆方向に駆動する。その後、モータ66は、コンベア
を再び正方向に駆動する。モータ66に加えられるトルク
がそれでも所定の値を超えている場合には、装置がまだ
詰まっており、カウンタＡがそのプリセット値、例えば
20になるまで、或いは物質がコンベアを通過してカウン
タＡがゼロにリセットされるまで上記過程が繰り返され
る。実際には、詰まった物質を粉砕したりその密度を適
切な値まで低下するのには、正回転及びの繰返しで充分
である。
しかし、カウンタＡがそのプリセット値に達しても、
装置がまだ詰まっている場合は、スクリュー・コンベア
が充分な時間逆方向に駆動され、詰まった物質が後部仕
切室70に送り込まれる。スクリュー・コンベア４は更に
所定の時間だけ逆方向に回転し続けるので、刃72が詰ま
った物質の粉砕を行うことができる。その後、モータ66
はスクリュー・コンベア４を正方向に駆動するので、物
質は粉砕された場合スクリューにより徐々に送り出さ
れ、前のようにそのスクリュー・コンベア内に通過させ
ることができる。しかし、物質がまだコンベアを詰まら
せる場合には、スクリュー・コンベアは再び多数回逆回
転し、上記の全過程を繰返す。しかし、詰まりを生じた
物質は、所定の回数、即ちＢがそのプリセット値、例え
ば２に達するまでしか、後部仕切室に戻されない。その
後障害物質を最終的に後部仕切室70に戻し、モータの作
動を停止し、警報ランプ或いはアラームを起動すること
ができる。これによりオペレータは、物質をフラップ71
を介して後部仕切室から除去しなければならないことを
知らされる。オペレータは物質を除去し、装置をリセッ
トし、圧縮を続けることができる。代わりに、物質を自
動的に排除することもできる。しかし、実際的には、本
装置により処理できずに後部仕切室70から手動で除去す
る必要のある物質は比較的稀であることが分かってい
る。
更に、スクリュー・コンベアが逆方向に駆動される時
に、トルクが所定の値を超えたか否かを検知するため
に、トルク・センサが配設される。トルクが所定の制限
値を超えると、スクリュー・コンベアは正方向に駆動さ
れる。
詰まりが発生しない状況では、スクリュー・コンベア
４は、所定の回数だけ正方向に回転し、物質が更にホッ
パ16に供給された時にだけ、再び回転を始動する。
装置２は、ホッパ16の開口部を覆う蓋86（図３参照）
を有する。この蓋86には従来の安全接触スイッチ（図示
せず）が組み込まれ、これが閉じた時に、モータはスク
リュー・コンベアを駆動し、所定期間スクリュー・コン
ベアの回転を始めさせる。しかし、接触スイッチが開
き、蓋86が開いている時は、オペレータの安全性を確保
するために、モータ66に電流が供給されず、スクリュー
・コンベア４は回転しない。
装置２には洗浄するための洗浄機構88が組み込まれ
る。この洗浄機構88は、ホッパ16の対抗する壁部に配置
された２つの管90からなる。これらの管90にはその長手
方向に沿って多数の開口部92が設けられる。そこで、洗
剤を混合した水が定期的にホッパ16の壁に噴射され、こ
れによりホッパが洗浄される。使用中、ホッパ16に対し
て例えば15分毎に噴射される。余分な水は捕集トレー82
に集められ、そこからポンプ（図示せず）により排水す
ることができる。
ホッパには、装置の中身を空気に晒し、不快な臭気や
ほこりが溜まるのを防止するために、抽出ファン100が
設けられる。
ノズル10から排出される物質は、図９に示すようなパ
ッケージ102として形成することができる。管状プラス
チック製パッケージ等の長い管104の材料は、軸方向に
収縮された状態で室41の周囲に支持される。例えば、長
さ30mのパッケージ材は、室41上に受容することができ
る。管104の材料は、厚紙或いは適切な材料のフォーマ1
08により支持される。管104の材料は、結び紐110により
下流端部を閉じる。物質がノズル10から排出されると、
それは管104の閉じた端部に押し付けられ、これによ
り、パッケージ材がフォーマ108から引き出され、その
パッケージ材に廃棄物質が収納される。廃棄物質には、
圧縮された結果、ノズルから排出された時のソーセージ
状の形状を維持しようとする傾向がある。パッケージが
適切な長さになると、パッケージ材の管104を切断し
て、パッケージ材の端部を結び、容易に廃棄することの
できる完全に封入されたパッケージ102を形成する。
調節可能な切断板220は、木柱等のような長い物を切
断し、装置内を通過できるようにそのテーパ部の開始部
でスクリューに隣接する切刃を有する。切刃の位置は、
切刃とスクリューの間の隙間を増減すべく調整可能であ
る。切断板220を援助するために、スクリュー自身の外
周に切刃を設けても良い。
次に、図２〜６を参照しながら本装置の一般的な作用
を説明する。蓋86を開け、物質をホッパ16に挿入する。
次に蓋86を閉じると、オペレータはモータ66が始動し、
これによりスクリュー・コンベアが回転する。上述のよ
うに、スクリューのテーパ部で初期圧縮が行なわれる。
次いで、スクリュー・コンベアのフライトの端部のすぐ
下流の領域における圧縮室200内で更に実質的な圧縮が
行なわれる。これは、ノズルにより生じる背圧によるも
のである。スクリューの回転端部の作用は物質を室200
内で低圧力の上流領域から高圧力の領域に押圧するため
のものである。これは、スクリューの自由端の後の無用
となった空隙を清掃し、スクリューの１回転中にその空
隙に新たな物質を充填することにより行われる。その物
質は次の１回転中に充填される物質により圧縮室に押し
込まれることになる。実質的な圧縮を達成するために
は、スクリューの端部の当たる角度及びその自由端の厚
さが重要であり、最適値は、廃棄物質の種類及び所望の
圧縮の程度により実験的に決定される。好適な実施例で
は、スクリュー前面端部のフライトの厚さ及びピッチ
は、それぞれ約25mm及び長手方向の軸に対し約80゜であ
る。圧縮機構は、廃棄物質をねじり、剪断することによ
り作動し、好適な実施例では、これは、物質が圧縮され
た時に、その元の形状或いは体積に戻ろうとする能力が
失われるように行なわれる。本発明を実施する装置によ
り達成される総圧縮は、廃棄物の種類、及び勿論装置の
寸法により、15〜60:1の範囲内とすることができる。
図６に示す領域Ｘは、ノズルのフィンガが、排出され
る比較的大きく圧縮不能な廃棄物の塊に順応して変形で
きるように充分な柔軟性を有することが望ましいことを
示している。
上述の実施例は、図10に示すように、通路６の出口と
ノズル10の入口の間に、背圧室114を含めるように変形
することができる。そうした背圧室114は、装置２によ
り達成される圧縮の程度を高めるために使用することが
でき、従って付加的な圧縮室を構成する。この最も簡単
な形態の背圧室114は、廃棄物質がそこを通過する円形
断面の均一円筒管である。この背圧室114の直径は、通
路６の出口端と同じか、少し小さめとする。従って、物
質がこの背圧室114を通過する時に、物質と背圧室114の
壁との間に摩擦が生じる。これにより物質の移動に抵抗
が生じ、その結果、背圧室の出口116で背圧効果が得ら
れる。スクリュー・コンベア４には、この背圧に対抗し
て物質を搬送しようする力が働き、その結果更に圧縮が
行なわれる。
図10に示す背圧室114は、略同一の内部寸法を有する
が、室114の全長を変化するために一方を他方の内部で
伸縮させることのできる２つの部分118、120からなる。
従って、室114により生じる総摩擦力及び背圧は変化自
在である。
次に、図11を参照してノズルの第２実施例を説明す
る。ノズル130は、それぞれ半円筒形の２つの部分132、
134により構成される。部分132は、部分134より少し長
いので、必要な場合には、後者を前者の内部に受容する
ことができる。２つの部分132、134は、通路６に接続さ
れるノズル端部の位置136で相互に旋回可能に接続され
る。ピボット138により、２つの部分132、134は相互に
接近或いは離反する方向に移動自在であり、これにより
ノズル130の断面積が変化する。このようにして、ノズ
ルの通路をテーパ状にすることができ、且つそのテーパ
の程度は調整可能である。第１実施例の場合と同様に、
弾性張力バンド或いはばね140を用いて、２つの部分13
2、134を一つに合わせ、ノズル130を通過する物質の体
積及び／或いは圧力が特定の値を超える時には、相互に
分離するように動かすことができる。
通路６の壁のリブ22は、壁に弾性的に取り付けること
ができる。リブ22は、リブと溝の後壁の間をゴム等の弾
性材料で形成し、通路の壁の適切な形状の溝内に受容す
ることができる。こうして、リブは通常、通路６内に最
大レベルまで突出する位置に向けて付勢される。リブの
突出の程度は、通路６を通過する物質の体積により決ま
る。代わりに、リブ22が通路６内に突出する程度を、圧
縮される物質の性質に従って、変化することができ、磨
耗を補償することができるように、リブを通路の壁の溝
内に設けることができる。更に、溝内におけるリブの調
整能力により、スクリュー・コンベアのフライトにとっ
て適切な間隙を確保できるように調整可能であり、リブ
がスクリュー・コンベアと衝突することを防止すること
ができる。
リブ22は、第１実施例では、実質的に直線状に通路６
の長手方向に沿って延出するように示されているが、略
螺旋状の搬路を形成するように構成しても良い。
リブに加え、或いはその代わりとして、通路の表面と
搬送される物質との間の摩擦を増加するように通路６の
内壁を処理しても良い。
本発明の別の実施例では、図９に示す袋詰め法を使用
せず、ノズルの出口を廃棄物箱に直接つながった廃棄物
管に向けて接続する。廃棄物質に行なわれた圧縮の結
果、ノズルの出口端部から排出されるソーセージ状の物
質は、その形状を維持する傾向がある。従って、廃棄管
がノズルの出口端部の最大寸法より少し大きければ、こ
の物質は、廃棄箱につながる廃棄物管の側部に接着しな
い。
以上、本装置を固定据付での用途に関連して説明した
が、こうした装置は、ごみ収集車等の車両で使用するの
にも適していることは、明らかである。そのような場
合、装置に多少の些細な修正が必要となる。先ず、廃棄
物は一般に比較的軽量もでかさばるため、物質を強制的
にスクリュー・コンベアに送り込むために、装置をホッ
パの上部に配置する。次に、圧縮された廃棄物が保存さ
れるトラックの別個の仕切室内にノズルの出口端部を開
口させる。最後に、物体が背圧室内に保持されている時
に、それを更に次の仕切り室に落下するために開くトラ
ップ・ドアを背圧室に設けるように構成する。こうし
て、装置の連続作動が確保される。
図示した実施例から明らかなように、本装置は、使用
のために容易に組み立てることのできる多数の部分から
形成することが望ましい。特に、通路の第１部分及び第
２部分は、異なる構成部品から形成し、更に抽出ノズル
も別の構成部品から形成することが望ましい。これによ
り、保守のため、或いは磨耗の結果、様々な部品を取り
外し、交換し、或いは調整することができる。特定の実
施例では、装置の全ての調整可能な部品を弾性的に取り
付け、最大圧縮を行なう位置に向けてそれらを付勢でき
るようにすることが適切である。こうして、平衡状態に
達するまで、この弾性付勢に対し余分の圧縮が働く傾向
がある。
本発明の実施例は、従来の技術に比べて、非常に高度
の圧縮を提供することができる。そのため、この装置
は、それが望ましい場合には、比較的小型にすることが
できる。本発明の実施例はまた雑音レベルが低く、従っ
て、これまでそうした装置が使用されなかった場所で使
用することができる。本装置は、別個の装置として使用
することができ、また他の作業を実行する装置に組み込
むこともできる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−234797（ＪＰ，Ａ) 特公 昭32−636（ＪＰ，Ｂ１) 米国特許3065689（ＵＳ，Ａ) 国際公開87／05619（ＷＯ，Ａ１) 欧州特許出願公開359285（ＥＰ，Ａ ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B65G 33/00 - 33/38 B65G 65/30 - 65/48 B09B 1/00 - 5/00 B30B 9/00 - 9/32

Claims (15)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】廃棄物質を搬送して通路を通過させ該廃棄
    物質を前記通路内で圧縮するスクリュー・コンベアと、
    前記通路と連通した出口ノズルと、よりなり、前記出口
    ノズルは物質の圧力の増減に応じて増減する内部横断面
    積を画成し、前記出口ノズルはその横断面積を変化させ
    るべく互いに相対移動可能な複数の壁部を有し、前記壁
    部はその内部横断面積が最小値となる位置に向けて弾性
    手段により付勢される圧縮装置であって、前記出口ノズ
    ルは、互いに間隔を開けて長手方向に延びる多数のフィ
    ンガをそれぞれ有する２つの部材からなり、これら部材
    の一方が他方の内部に設けられ、前記２つの部材は一方
    の部材の１つのフィンガが他方の部材の２つのフィンガ
    と重合するように構成されることを特徴とする、装置。
  2. 【請求項２】前記出口ノズルの内部横断面積は、該出口
    ノズルの長手方向の一部或いは全体に沿って変化するこ
    とを特徴とする、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】前記出口ノズルは、その長手方向の少なく
    とも一部にわたり廃棄物質の流れ方向において先細とな
    ることを特徴とする、請求項１或いは２記載の装置。
  4. 【請求項４】前記フィンガはその全長にわたり可撓性で
    あることを特徴とする、請求項１から３のいずれか１つ
    に記載の装置。
  5. 【請求項５】前記外側部材のフィンガは内側部材のフィ
    ンガより大きく、その端部を覆うことを特徴とする、請
    求項１から４のいずれか１つに記載の装置。
  6. 【請求項６】前記弾性手段は前記出口ノズルの円周の一
    部或いは全周に延びる１つ以上のばねからなることを特
    徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
  7. 【請求項７】前記弾性手段は前記出口ノズルの長さの一
    部或いは全長の周りに設けられた１つ以上の弾性張力バ
    ンドからなることを特徴とする、請求項１から５のいず
    れか１つに記載の装置。
  8. 【請求項８】前記弾性手段は前記出口ノズルの長さの一
    部或いは全長の周りに巻き付けられた一定の長さの材料
    からなることを特徴とする、請求項１から５のいずれか
    １つに記載の装置。
  9. 【請求項９】前記弾性手段は弾性スリーブからなること
    を特徴とする、請求項１から５のいずれか１つに記載の
    装置。
  10. 【請求項１０】前記出口ノズルは前記弾性手段を前記出
    口ノズル上に保持するためにそこから半径方向に延出す
    る少なくとも１つの突起を有することを特徴とする、前
    記請求項のいずれか１つに記載の装置。
  11. 【請求項１１】前記スクリュー・コンベアは長手方向に
    延出するシャンク及びフライトを有し、該フライトにお
    いて使用中に最大の力を受ける部分の厚さは他の部分の
    厚さより厚いことを特徴とする、前記請求項のいずれか
    １つに記載の装置。
  12. 【請求項１２】前記スクリュー・コンベアはその入口端
    の領域で通路に対して回転可能に支持され、この支持に
    より、前記スクリュー・コンベアの長手方向の軸がその
    出口端の領域において横方向にある程度移動可能とさ
    れ、前記スクリュー・コンベアの出口端には、該スクリ
    ュー・コンベアの下流に同軸に配置される圧縮室内に延
    出する軸方向シャンク延長部が設けられ、該シャンク延
    長部は使用中に、圧縮室の下流で圧縮された環状の物質
    により包囲され、圧縮されたその物質が前記スクリュー
    ・コンベアの出口端用の支持軸受手段を提供することを
    特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記載の装置。
  13. 【請求項１３】さらに前記スクリュー・コンベアを第１
    の圧縮及び搬送方向に回転させる手段と、前記スクリュ
    ー・コンベアが詰まった状態を検知する手段と、前記ス
    クリュー・コンベアの入口端の領域に配置され前記詰ま
    った状態を引き起こした物質を受け入れる背圧室と、よ
    りなり、前記回転手段は、詰まった状態が検知される
    と、前記スクリュー・コンベアを前記第１圧縮及び搬送
    方向とは反対の第２の方向に回転させて詰まった状態を
    引き起こした物質を前記背圧室に移動させるよう構成さ
    れることを特徴とする、前記請求項のいずれか１つに記
    載の装置。
  14. 【請求項１４】前記回転するスクリュー・コンベアの一
    部は圧縮される物質の移動方向において先細となる通路
    内に配置され、物質が前記スクリュー・コンベアと共に
    回転するのを規制すべく、通路の少なくとも先細の部分
    に長手方向或いは螺旋状に延びるリブを設け、前記装置
    は内部で詰まった状態を検知するように構成され、かか
    る状態を検知すると、前記スクリュー・コンベアは再度
    正方向に回転する前に、１回転未満或いは少ない回数だ
    け逆方向に回転し、そのサイクルを１回或いは所定の回
    数繰り返すことを特徴とする、前記請求項のいずれか１
    つに記載の装置。
  15. 【請求項１５】前記通路はその基部における最大流体レ
    ベルを維持する手段を有することを特徴とする、前記請
    求項のいずれか１つに記載の圧縮装置。
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