JP3776106B2 - 包装食品の包装材分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、プラスチックフィルムや紙パック、発泡スチロール、アルミ箔などの包装材によって包装された各種の廃棄食品を包装材と中身の食品とに分離する廃棄包装食品の包装材分離装置に関する。

スーパーマーケットやコンビニエンスストアの急速な普及に伴って、それらから大量の賞味正味期限切れ食品が廃棄されるようになった。食品は腐敗しやすく、腐敗すると悪臭を放つばかりでなく害虫を呼び寄せて環境汚染を起こしかねず、焼却しなければならない。有効活用するためにできるだけ短時間で包装材から分離して畜産用飼料などに利用する必要がある。従って、大量に廃棄包装食品を効率的に包装材から食品を分離できる装置の開発が待望されていた。従来の廃棄包装食品の包装材分離装置には、分離室内において包装材を引き裂く部材を十文字の横断面を有した回転分離翼の前縁外周部に設け、その回転で引き裂かれた包装材から分離した食品を下部のスクリーンから落下させ、分離した包装材を羽根が起こす空気流で整流板で案内して下流側の包装材排出口から排出するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。

以下、図６と図７とによって従来の廃棄食品の包装材分離装置を説明すると、ホッパ３から包装材で包装された廃棄食品が、ほぼ半円筒形の上部壁４ｂと複数の孔４ｃ１を有した半円筒形の下部壁４ｃとを有した円筒形状の分離室４に投入され、モータ９で回転駆動される分離翼５によって包装材が引き裂かれて、食品が分離される。分離翼５は、中心に回転軸を、また分離室内壁に沿った所定の間隙をおいた略十字形の横断面をなすように翼部を有している。包装材を引き裂くＬ字型裂開突起５ｃ１、５ｃ２は、分離翼５のホッパ側端から突出している。分離室では所定の傾斜角度を有して配置された複数の整流板６によって所定の空気流が発生されて、包装材を排出口８から排出する。分離室食品は、分離室４の下部壁４ｃの孔４ｃ１から食品蓄積部７に落下して蓄積される。
特開２００１−６２３１９号公報（要約、図１と図２）

解決しようとする問題点は、廃棄食品の包装材を引き裂く手段が、回転分離翼５の前縁外周部に設けられたＬ字型裂開突起５ｃ１、５ｃ２で形成されているだけで、比較的丈夫な牛乳紙パックやポテトチップ紙筒などに対して十分に引き裂くことができず、特に後者の場合には中身との分離が不十分になることが多く、またそれら比較的丈夫な牛乳紙パックやポテトチップ紙筒の破砕が不十分で空気流で排出口８から排出するのが難しく、滞留しがちになる点である。また粘度の大きな稠密な食品が混入して来ると糊状に成りやすく、分離翼５のホッパ側に滞留して分離作業効率を大幅に低下するという問題もある。

本発明は、廃棄包装食品を投入する投入部と、破砕された破片の出口とを備え、投入されてくる包装食品を破片に破砕して出口から排出する破砕手段と、
該破砕手段の出口に接続して内部に破片の供給を受け、下部に少なくとも部分的にスクリーンを備えると共に一方端部に包装材破片用出口を備え、供給を受けた破片を包装材破片と分離食品とに分離する横長の円筒体を有した分離室と、
該円筒体の内部において回転駆動され、破片を供給側から一方端側へ搬送しながら食品と包装材破片とに解して分離していくと共に分離食品をスクリーンを通して落下させ、分離包装材破片を包装材破片用出口から排出する回転螺旋体とから構成されていることを特徴とする廃棄包装食品の包装材分離装置である。

上記破砕手段は、ほぼ水平に配置されたケーシングのほぼ全長に渡って上方に廃棄包装食品の投入部を備えると共に、ケーシングの内部において投入廃棄食品を上から下に噛み込んで破砕しながら一端部の出口に送るように等速度で反対方向に回転駆動される一対の互いに内側でオーバーラップして平行に配置された歯付き破砕螺旋体を収容して構成される。

上記回転螺旋体は、回転軸と、該回転軸の周面上において少なくとも供給側において排出側の下流端側の包装材破片用出口に向かって破片送りかけるように螺旋状に複数条に間隔をおいて配列された複数の突起と、該複数条に配列された複数の突起の列の間において供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側に向かって延び、上記円筒体の内面に外縁が接するように設けられた複数枚の螺旋羽根とを有した構成とされたり、別の実施例として、上記回転螺旋体は、回転軸と、該回転軸の周面上において供給側軸端から包装材破片用出口の手前まで延びると共に上記円筒体の内面に外縁が接するように設けられた複数枚の前置螺旋羽根と供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側に向かって延びると共に上記円筒体の内面に外縁が接するように設けられた複数枚の後置螺旋羽根と、供給側軸端部に取り付けられた少なくとも一対のブレードとを有し、前置螺旋羽根と後置螺旋羽根とは周囲方向において交互に配列された構成とされる。

上記前置螺旋羽根と上記後置螺旋羽根とは、供給側の前縁部を斜め後方に傾斜させると共に該前縁部に三角形状の散らし板を回転方向に突出させて構成される。更に、上記螺旋羽根は、少なくとも外縁部に細長いゴムなどの柔軟材を交換可能に取り付けた構成とされる。

上記横長の円筒体は、包装材破片用出口を除いて全周に渡ってスクリーンを備えると共に、該円筒状スクリーンをその上部周りで間隔をおいて上部ケーシングで覆い、その下部を漏斗状の横断面をなす下部ケーシングで覆って分離室を構成することができる。また、上記分離室の円筒体は、その下部ケーシングの下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えることができる。上記分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部のスクリーンの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口して形成すると共に該開口に連通した排出ダクトを上部ケーシングに設けることができる。別の実施例として、上記分離室の横長の円筒体は、ほぼ下半周に渡って半円筒状のスクリーンを備えると共に上部の半円筒状覆いを開閉可能に構成しており、上記半円筒状のスクリーンを漏斗状の横断面をなす下部ケーシングで覆っており、また該下部ケーシング下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えた構成を取ることができる。また、上記分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部の半円筒状覆いの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口した排出ダクトによって構成される。

本発明の効果として、投入部から投入された廃棄包装食品がたとえ比較的丈夫で重い牛乳紙パックやポテトチップ紙筒でも破砕手段によって破片に破砕されるために、包装材とその中身が完全に分離された状態で出口から分離室に排出することができる。従って、分離室内では回転駆動される回転螺旋体によって更に解されて中身の食品が効率的に包装材破片からほぼ完全に分離されることになる。回転螺旋体は、螺旋による機械的推力とブロワー作用の風力とによって破片を供給側から排出側の下流端側へ搬送するために、たとえ粘度の大きな稠密な飯物が混入して来ても、糊状に成る前に供給側に滞留させずに排出側の下流側へ散らして早くスクリーンを通して落下させることができ、また小さく破砕されて、食品が分離されて軽くなった包装材破片は分離室の包装材破片用出口から効率的に排出することができる。

破砕手段は、ほぼ水平に配置されたケーシングのほぼ全長に渡って上方に廃棄包装食品の投入部を備えることができ、その場合には、食品は包装されていても相対的に柔らかいので投入されるとすぐに破砕されるので破砕処理量を多くできる。上から下に噛み込む一対の互いに内側でオーバーラップした歯付き破砕螺旋体を設けると、殆どスリップ無しに包装食品を噛み込むことができると共に、骨などの硬いものが混じった食品があっても比較的小さい破片に破砕することができる。

回転螺旋体は、回転軸の周面上において少なくとも供給側において排出側の下流側の包装材破片用出口に向かって破片送りをかけるように螺旋状に複数条に間隔をおいて配列された複数の突起を有すると、間隔をおいた複数の突起によって破片を捕捉し、分離した食品を突起間隔を通すことによって解しと分離の能力を高め、同時に突起を螺旋状の複数条配列するとほぼ包装材破片だけを供給側から一方端側へ搬送する。複数条に配列された複数の突起の列の他に複数枚の螺旋羽根を供給側軸端から離れた場所から設けて、円筒体の内面に外縁を接するようにすると、更に機械的推力とブロワー作用の風力とによる包装材破片の出口側への搬送を促進すると共に食品のスクリーン通過排出も促進することができる。

別の形態の回転螺旋体では、回転軸の周面上において供給側軸端から包装材破片用出口の手前まで延びた前置螺旋羽根と供給側軸端から離れた場所から包装材破片用出口側に向かって延びた後置螺旋羽根とは周囲方向において交互に配列されているために、供給側に破砕手段からの破片を受け入れるポケットを形成し、破砕手段から次々に供給されてくる破片をすぐに螺旋羽根の前部で跳ね飛ばさずに一旦ポケットに取り込んでから包装材破片用出口側に向かって移動しつつ分離することになり分離作業を前部に集中するのを防いで、回転軸螺旋体全体に分散して作業効率を高めることができる。逆に包装材破片用出口側では、前置螺旋羽根が出口手前で終結してポケットを形成して、次々と移動してくる包装材破片を一旦収容して終端まで延びている後置螺旋羽根によってポンプ作用で接線方向の出口に効率的に排出され、終端部で包装材破片が絡み合って排出不能になるのを防止できる。螺旋羽根の外縁は円筒体の内面に摺接していて、遠心力で円筒体の内面に付着した食品をその摺接によって更に強制的にスクリーンから外部に押し出すことができる。また供給側軸端部に取り付けられた少なくとも一対のブレードは、破砕手段から送られてくる破片を打撃して、部分的繋がっているような不完全な破片をバラバラにし、包装材と食品と分離を促進できるようにする。

前置螺旋羽根と後置螺旋羽根とは、供給側の前縁部を斜め後方に傾斜させることで破砕手段からの破片供給を容易にし、全体の分離作業の効率を高めることができる。更に前縁部に三角形状の散らし板を回転方向に突出させると、散らしばかりではなく三角形の先による破砕とそれぞれの螺旋羽根間への破片の取り込みを促進することができる。更に、上記螺旋羽根は、少なくとも外縁部に細長いゴムなどの柔軟材を交換可能に取り付けると、遠心力でスクリーンを通過した食品以外に円筒体内面に付着した少し大きめの食品破片に対して当たって発生する騒音を低減すると共に繰り返しスクリーンへの押し込みを行って通過させることができる。

横長の円筒体は包装材破片用出口を除いて全周に渡ってスクリーンを備えると、分離された食品が螺旋羽根によって受ける遠心力によって全周方向のどこでもスクリーンを通過し、上部及び下部のケーシングによって受け止められ下部ケーシングに収集されることになり、包装材破片の出口側への移動が分離食品によって阻害されることが少なく、同時に包装材と食品との分離も促進される分離室を構成できる。上部ケーシングを開閉可能に構成することで、スクリーン目詰まり等の内部点検と掃除や修理などの保守を容易に行うことができる。

分離室の円筒体は、その下部ケーシングの下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えることができ、本装置の運転中でも分離食品をスクリューコンベヤによってほぼ定量的に安全に外部に排出し、安全に各種の容器に受けることができる。上記分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部のスクリーンの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口して形成すると、分離包装材の破片をスムーズに搬出することができる。また該開口に連通した排出ダクトを上部ケーシングに設けることで、勢いよく飛び出してくる包装材破片を安全な方向にダクトによって導くことができる。

別の形態として、分離室の横長の円筒体は、ほぼ下半周に渡って半円筒状のスクリーンを備えると共に上部の半円筒状覆いを開閉可能に構成し、上記半円筒状のスクリーンを漏斗状の横断面をなす下部ケーシングで覆うことで、比較的処理量の少ない小型の装置に適した簡単な構造を得ることができ、上部の半円筒状覆いを開くことでスクリーン内部も直接点検や掃除や修理などの保守を容易に行うことができる。また該下部ケーシングの下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えると、本装置の運転中でも分離食品をスクリューコンベヤによってほぼ定量的に外部に排出し、安全に各種の容器に受けることができる。また、分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部の半円筒状覆いの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口した排出ダクトによって構成すると、勢いよく飛び出してくる包装材破片を安全な方向にダクトによって導くことができる。

本発明の代表的な廃棄包装食品の包装材分離装置を図面を参照にして説明する。図１ａから図５において、廃棄包装食品の包装材分離装置１は、その供給側に相当する上流側端部の上方にほぼ水平に搭載され、投入部１３から廃棄包装食品Ｗが投入されて廃棄包装食品破片に破砕して出口１９から分離部２１へ供給する破砕部１０と、出口１９に接続していて供給されてくる廃棄包装食品破片を横長の回転螺旋体３０によって包装材破片の排出側に相当する下流側へ搬送しながら解して分離する分離室２０とから構成されており、分離室２０は、横長の円筒体２２を構成しているスクリーンによって分離包装材破片ｗ１と分離食品ｗ２とに分ける分離部２１と、分離包装材破片ｗ１を排出する排出部２８と、分離食品ｗ２を排出する排出部２９とを有している。

破砕部１０は、ほぼ水平のケーシング１１のほぼ全長に渡って上方に廃棄包装食品Ｗの投入部のホッパー１３を備えると共に、ケーシング１１の内部において投入廃棄食品Ｗを上から下に噛み込んで破砕しながら下流端部の出口１９に送るように等速度で反対方向Ｙ１、Ｙ２（図４(ａ)、図４(ｂ)を参照）に回転駆動される一対の互いに内側でオーバーラップして平行に回転可能に軸受けされた歯付き破砕螺旋体１５ａ、１５ｂを収容して構成されている。一方の破砕螺旋体１５ａは、モータＭ１によって矢印方向Ｙ１に回転駆動され、各軸部に固定された互いに噛み合う歯車１６ａ、１６ｂを介して他方の破砕螺旋体１５ｂを矢印方向Ｙ２に回転駆動する。破砕螺旋体１５ａ、１５ｂは、歯Ｔは回転方向に先端を向けて複数個等間隔で螺旋周縁に配列されていて、スリップを防いで廃棄包装食品Ｗの噛み込みを促進する。

分離室２０は、前後の両端壁２０ａ、２０ｂで塞がれたスクリーン製の横長の円筒体２２から成る分離部２１と、これを取り囲むと共に前後の両端壁２０ａ、２０ｂを共有した上部ケーシング２３及び漏斗状の横断面をなす下部ケーシング２４と、包装材破片用出口として上部ケーシング２３の下流側端部に搭載された分離包装材破片ｗ１を排出する排出部２８と、下部ケーシング２４の下部に搭載された分離食品ｗ２を排出する排出部２９とから構成されている。分離部２１は、多数の２〜３ｍｍの直径孔を有したパンチングメタルなどのスクリーン製の円筒体２２から成るが、上部ケーシング２３に搭載された排出部２８と連通した包装材破片用出口を形成するために下流側上端部に矩形開口２２ａを設けている。上部ケーシング２３は、スクリーン２２を通過してくる分離食品ｗ２を受け止めて下部ケーシング２４に落下させるために円筒体２２との間に隙間Ｃを設けており、また排出部２８を除いて開閉可能に下部ケーシング２４に蝶番Ｈで連接されている。分離食品ｗ２の排出部２９は、下部ケーシング２４の下部にほぼ水平に搭載され、モータＭ２で回転駆動されるスクリューコンベヤ２９ａと排出ノズル部２９ｂとから構成されている。

回転螺旋体３０は、モータＭ３によって例えば３００〜６００ＲＰＭで、又は１０〜２５ｍ／秒の周速度で図1cで矢印Y3no方向に回転駆動される回転軸３１と、その周面上において図２に示すように供給側軸端から包装材破片用出口の手前まで延びると共に円筒体２２の内面に外縁３５が接するように半径方向に突出して設けられた２枚の前置螺旋羽根３２と供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側終端まで延びると共に円筒体２２の内面に外縁３５が接するように半径方向に突出して設けられた２枚の後置螺旋羽根３３と、供給側軸端部に取り付けられた一対のブレード３４とを有しており、前置螺旋羽根３２と後置螺旋羽根３３とは周囲方向において交互に配列されている。前置螺旋羽根３２と後置螺旋羽根３３とは、供給側の前縁部３２ｂ、３３ｂを斜め後方に傾斜させて破砕部１０からの破砕包装食品の受け入れを容易にすると共に該前縁部に三角形状の散らし板３２ａ、３３ａを回転方向に突出させている。各螺旋羽根３２、３３は、図３に示すように外縁３５を細長いゴム板Ｒ１で形成しており、糊状になった食品を強制的に効果的にスクリーン製の円筒体２２を通して排出する。細長いゴム板Ｒ１は、その弾性変形を許容するように羽根外縁部に押さえの若干硬質の細長いゴム板Ｒ２と座金３５ａとボルト３５ｂ及びナット３５ｃとによって交換可能に取り付けられている。ブレード３４は、等しい間隔で複数枚設けることができる。前縁部３２ｂ、３３ｂにもゴム片を取り付けることができる。

別の形態の回転螺旋体４０は、図４に示すように、同じくモータＭ３によって例えば３００〜６００ＲＰＭで、又は１０〜２５ｍ／秒の周速度で回転駆動される回転軸４１と、その上流側周面上において下流側の包装材破片用出口に向かって破片送りかけるように螺旋状に４条に間隔をおいて配列された複数の突起４４と、該４条に配列された複数の突起４５の列の間において供給側軸端から離れ場所から包装材破片用出口側に向かって延び、円筒体２２の内面に外縁４５が接するように設けられた４枚の螺旋羽根４２、４３と、供給側軸端部に取り付けられた上述の一対のブレード３４とを有している。

上記構成の分離室２０に替えて、上部ケーシング２３を省いた別の形態の分離室も採用可能である。この別の形態の分離室は、その横長の円筒体を上部半円筒部と、下半周に渡って半円筒状のスクリーンと、該スクリーンを覆っている漏斗状の横断面をなす下部ケーシングとで構成している。上部半円筒部は、包装材破片用出口としての排出ダクトを下流側端部に搭載しており、その排出ダクトと共に開閉可能に構成される。また下部ケーシングの下部には分離食品を排出する上述のようなスクリューコンベヤを備えている。

本発明の代表形態の廃棄包装食品の包装材分離装置の部分断面の立面図である。 本発明の代表形態の廃棄包装食品の包装材分離装置の平面図である。 本発明の代表形態の廃棄包装食品の包装材分離装置の右側面図である。 同装置の回転螺旋体を示しており、（ａ）は立面図、（ｂ）は平面図である。 図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩに沿って採取された同装置の回転螺旋体の外縁を示しており、（ａ）は横断面図、（ｂ）はＡ矢視図である。 同装置の破砕手段の破砕ロータを示しており、（ａ）は平面図、（ｂ）は右側面図である。 本発明の別形態の廃棄包装食品の包装材分離装置の回転螺旋体を示す部分斜視図である。 従来の廃棄包装食品の包装材分離装置の立面図である。 従来の廃棄包装食品の包装材分離装置の左側面図である。

符号の説明

１：廃棄包装食品の包装材分離装置
１０：破砕手段
１１：ケーシング
１３：投入部
１５ａ、ｂ：破砕螺旋体
１９：出口
２０：分離室
２１：分離部
２２：円筒体（スクリーン）
２２ａ：開口（包装材破片用出口）
２３：上部ケーシング
２４：下部ケーシング
２８：排出ダクト
２９：排出スクリューコンベヤ
３０：回転螺旋体
３１：回転軸
３２：前置螺旋羽根
３２ａ：散らし板
３２ｂ：前縁部
３３：後置螺旋羽根
３３ａ：散らし板
３３ｂ：前縁部
３４：一対のブレード
３５：外縁
４０：回転螺旋体
４１：回転軸
４２：螺旋羽根
４３：螺旋羽根
４４：突起
４５：外縁
Ｒ１：柔軟材（細長いゴム）
Ｔ：歯
Ｗ：廃棄包装食品
ｗ１：分離包装材破片
ｗ２：分離食品

Claims (10)

1. 廃棄包装食品を投入する投入部と破砕された破片の出口とを備え、投入されてくる包装食品を破片に破砕して出口から排出する破砕手段と、 該破砕手段の出口に接続して内部に破片の供給を受け、下部に少なくとも部分的にスクリーンを備えると共に排出側の下流側端部に包装材破片用出口を備え、供給を受けた破片を包装材破片と分離食品とに分離する横長の円筒体を有した分離室と、該円筒体の内部において回転駆動され、破片を供給側から下流側へ搬送しながら食品と包装材破片とに解して分離していくと共に分離食品をスクリーンに通して落下させ、分離包装材破片を包装材破片用出口から排出する回転螺旋体とを有した廃棄包装食品の包装材分離装置において、
   上記回転螺旋体は、回転軸と、該回転軸の周面上において少なくとも供給側において排出側の下流側の包装材破片用出口に向かって破片送りかけるように螺旋状に複数条に間隔をおいて配列された複数の突起と、該複数条に配列された複数の突起の列の間において供給側軸端から離れた場所から包装材破片用出口側に向かって延び、上記円筒体の内面に外縁が接するように設けられた複数枚の螺旋羽根とを有していることを特徴とする廃棄包装食品の包装材分離装置。
2. 上記回転螺旋体は、回転軸と、該回転軸の周面上において供給側軸端から包装材破片用出口の手前まで延びると共に上記円筒体の内面に外縁が接するように設けられた複数枚の前置螺旋羽根と供給側軸端から離れた場所から包装材破片用出口側に向かって延びると共に上記円筒体の内面に外縁が接するように突出して設けられた複数枚の後置螺旋羽根と、供給側軸端部に取り付けられた少なくとも一対のブレードとを有しており、前置螺旋羽根と後置螺旋羽根とは周囲方向において交互に配列されている請求項１記載の装置。
3. 上記前置螺旋羽根と上記後置螺旋羽根とは、供給側の前縁部を斜め後方に傾斜させると共に該前縁部に三角形状の散らし板を回転方向に突出させている請求項２記載の装置。
4. 上記螺旋羽根は、少なくとも外縁部に細長いゴムなどの柔軟材を交換可能に取りつけている請求項１又は２記載の装置。
5. 上記破砕手段は、ほぼ水平に配置されたケーシングのほぼ全長に渡って上方に廃棄包装食品の投入部を備えると共に、ケーシングの内部において投入廃棄食品を上から下に噛み込んで破砕しながら一端部の出口に送るように等速度で反対方向に回転駆動される一対の互いに内側でオーバーラップして平行に配置された歯付き破砕螺旋体を収容して構成されている請求項１記載の装置。
6. 上記横長の円筒体は、包装材破片用出口を除いて全周に渡ってスクリーンを備えると共に、該円筒状スクリーンをその上部周りで間隔をおいて開閉可能な上部ケーシングで覆い、その下部を漏斗状の横断面をなす下部ケーシングで覆って分離室を構成している請求項１記載の装置。
7. 上記分離室は、その下部ケーシングの下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えている請求項１記載の装置。
8. 上記分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部のスクリーンの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口して形成すると共に該開口に連通した排出ダクトを上部ケーシングに設けている請求項１記載の装置。
9. 上記分離室の横長の円筒体は、ほぼ下半周に渡って半円筒状のスクリーンを備えると共に上部の半円筒状覆いを開閉可能に構成しており、上記半円筒状のスクリーンを漏斗状の横断面をなす下部ケーシングで覆っており、また該下部ケーシング下部に分離食品を排出するスクリューコンベヤを備えている請求項１記載の装置。
10. 上記分離室の横長の円筒体は、下流側端部において包装材破片用出口を上部の半円筒状覆いの一部分で回転方向に向けて略接線方向に開口した排出ダクトによって構成している請求項１記載の装置。
    

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