JP4002441B2 - Granulator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、造粒装置、詳しくは、プラスチックフィルムの廃材など、嵩密度の小さい材料の減容化を目的とする造粒に適する造粒装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、資源の有効活用の観点から、プラスチックフィルムなどの廃材のリサイクルが検討され、実用化されつつある。
【0003】
このような廃材のリサイクルは、通常、廃材を粉砕装置に投入して、粉砕した後、マテリアルリサイクル、あるいは、サーマルリサイクルなどに供することが知られている。
【0004】
しかし、このような廃材は、たとえば、ポリエチレンフィルム(PE)、ポリプロピレンフィルム(PP)あるいはポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)などから成形されており、粉砕装置によって粉砕すると、嵩密度が非常に小さくなり、また、ブリッジ性も大きいため、その後の処理効率が低く、さらには、風などによって容易に飛散してしまうことから、その取り扱いが非常に煩雑となっている。
【0005】
そのため、粉砕装置によって粉砕した後に、さらに造粒することにより、減容化を図ることが提案されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、粉砕物を造粒装置のタンク内に投入して回転羽根を回転駆動させると、造粒当初は、回転羽根の回転によって粉砕物が剪断され次第に減容されるが、その一方で、回転羽根の剪断熱によってタンク内の温度が上昇するため、造粒の完了が近くなると、粉砕物は、剪断熱による粘度の増加とともに流動性が低下してしまい、その一部が、回転羽根の周方向に沿うタンクの内周面に付着して、リング状に徘徊するようになる。そうすると、リング状に徘徊している粉砕物は、回転羽根による剪断力を受けることがないので、造粒が完了した後に排出される造粒物において、回転羽根からの剪断力を最後まで継続的に受けた粉砕物は、均一に粒状化する一方で、リング状に徘徊していた粉砕物は、排出時に、回転羽根からの剪断力をわずかに受けて粒状化されるために、大粒となり、粒径が不揃いとなる。
【0007】
これを防止するために、たとえば、タンクの内周面に、粉砕物をタンクの中心部分に案内するためのガイド板を設けることが考えられるが、ガイド板を設けると、造粒当初において粉砕物がガイド板に絡み付いてしまい、または、造粒の完了の近くにおいて粉砕物がカイド板に付着してしまい、却って粉砕物の流動を阻害して粒径が不均一となる傾向を助長してしまうという不具合がある。
【0008】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、その目的とするところは、簡易な構成により、材料を均一な粒に造粒することのできる造粒装置を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、材料を受け入れる容器と、その容器内に設けられ、垂直回転軸によって回転する回転羽根とを備える造粒装置において、前記容器には、前記回転羽根の周方向に沿う前記容器の内周面に付着する材料を、前記容器の内側に向かって押し出すための押出手段が設けられており、前記押出手段は、前記容器の内周面側から前記容器の内側に向かって進退自在に移動する押出部材を備えていることを特徴としている。
【0010】
このような構成では、回転羽根の回転によって材料が剪断されるとともに、回転羽根の剪断熱によって容器内の温度が上昇し、材料が、剪断熱による粘度の増加によって流動性が低下して、その一部が、回転羽根の周方向に沿う容器の内周面に付着しても、押出手段を作動させて、押出部材を容器の内周面側から内側に向かって進退移動させれば、その内周面に付着した材料を、容器の内側に押し出すことができる。そのため、造粒当初から造粒完了に至るまで、材料を、回転羽根の剪断力によって均一に造粒することができるので、材料を均一な粒に造粒することができる。
【0011】
また、この押出手段では、押出部材が、容器の内周面側から内側に向かって進退自在に移動するので、造粒当初には、押出部材を退避させておけば、材料が、この押出部材に絡み付くことを有効に防止することができるので、材料を良好に流動させて、より一層、均一な粒に造粒することができる。
【0012】
また、請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記押出部材には、材料と接触する押出面が、前記容器の内周面に沿う形状として形成されていることを特徴としている。
【0013】
このような構成によると、押出部材の押出面が、容器の内周面に沿う形状として形成されているので、押出部材の退避時に、この押出面が容器の内周面とほぼ面一となるように退避させることができる。そのため、押出部材の退避時における材料の絡み付きを確実に防止することができ、回転羽根の剪断力による均一な造粒を、より一層円滑に達成することができる。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の造粒装置の一実施形態を示す要部側断面図、図2は、その要部平断面図である。図1において、この造粒装置1は、容器としてのタンク2、回転羽根3、モータ4、および、それらの支持フレーム5を備えている。
【0015】
タンク2は、支持フレーム5上に設置され、材料を受け入れるために、上方が開放される有底円筒形状をなし、上部開放口には、その開放口を蓋う上蓋6と、下部側方には、固定刃7、後述する押出手段としての押出機構部8および排出部9とを備えている。
【0016】
固定刃7は、次に述べる回転羽根3の羽根部18と対向するように、タンク2の側壁において、周方向に互いに所定の間隔を隔てて複数設けられている。各固定刃7は、一側端部に刃先が形成される略矩形板状をなし、タンク2の側壁から、その刃先がタンク2の内側に向かって突出するように配置されている。
【0017】
排出部9は、タンク2の側壁から連通して形成され、下方に向かって開放される排出口10と、排出口10とタンク2との間を開閉するための開閉ゲート11とが設けられている。開閉ゲート11には、圧力シリンダ12が連結されており、開閉ゲート11は、その圧力シリンダ12の進退駆動により開閉動作される。
【0018】
回転羽根3は、タンク2内の底部に設けられており、タンク2の底壁の中央部を上下方向に貫通する回転軸(垂直回転軸)13と、回転軸13の上部において支持される羽根部材14とを備えている。
【0019】
回転軸13は、タンク2の底壁の下方において、その下部が支持フレーム5に軸受15を介して回転自在に支持されるとともに、その上部がタンク2内に突出されている。また、支持フレーム5内において、回転軸13の下部には、後述するモータ4からの動力が伝達される受動プーリ16が、相対回転不能に設けられている。
【0020】
また、羽根部材14は、回転軸13の上部に嵌合する基部17と、その基部17から径方向に延びる複数の羽根部18とを一体的に備えており、基部17を回転軸13の上部に嵌合させることにより、羽根部18が、タンク2内の底部中心から放射状に延びるように配置される。
【0021】
モータ4は、支持フレーム5上において、タンク2の側方に設置されており、そのピニオンシャフト19が支持フレーム5内に挿入されている。また、ピニオンシャフト19には、伝動プーリ20が相対回転不能に設けられている。
【0022】
そして、ピニオンシャフト19に設けられている伝動プーリ20と、回転軸13に設けられている受動プーリ16とには、図示しないエンドレスベルトが巻回されている。そのため、モータ4の駆動によって、ピニオンシャフト19が回転されると、伝動プーリ20、図示しないエンドレスベルトおよび受動プーリ16を介して、その動力が回転軸13に伝達され、これによって、羽根部材14がタンク2内において水平方向に回転される。
【0023】
そして、この造粒装置1のタンク2には、図2に示すように、回転羽根3の周方向に沿うタンク2の側壁の内周面に付着する材料を、タンク2の側壁から内側に向かって押し出すための押出機構部8が設けられている。
【0024】
この押出機構部8は、タンク2の側壁における固定刃7の上方(つまり、回転羽根3の羽根部18の上方近傍)に、周方向に互いに所定の間隔を隔てて複数(2つ)設けられている。各押出機構部8は、押出部材としての押出片21、駆動源としてのエアシリンダ22および連結アーム23を備えている。
【0025】
押出片21は、略矩形厚板状をなし、その一方の面が、タンク2の側壁の内周面に沿ってその内周面とほぼ同一形状に湾曲される押出面24として形成されている。また、タンク2の側壁は、この押出片21に対応して切り欠かれており、押出片21は、その押出面24がタンク2の内側に臨むような状態で、タンク2の側壁の切り欠き部分に配置されている。
【0026】
また、押出片21には、その幅方向における回転羽根3の回転方向(図2における矢印方向)上流側端部に、上下方向に延びる筒部25が形成されており、この筒部25が、タンク2の側壁に支持されている上下方向に延びる支持軸25に回転可能に支持されることによって、押出片21が、タンク2の側壁において水平方向に回転可能に取り付けられている。
【0027】
また、エアシリンダ22は、押出片21に対して、回転羽根3の回転方向上流側に配置され、シリンダ筒部27と、そのシリンダ筒部27に進退自在に挿嵌されているピストン28とを備えている。このエアシリンダ22は、シリンダ筒部27の後端部がタンク2の側壁に取り付けられることにより、ピストン28が、押出片21に対して支持軸26の反対側において進退するように配置されている。そして、このエアシリンダ22は、図示しないエアコンプレッサからの圧空の供給のオン・オフにより、ピストン28がシリンダ筒部27から進退するように構成されている。
【0028】
連結アーム23は、筒部25から、その筒部25の径方向外方に向かって突出形成されており、その遊端部が、ピストン28の先端部に揺動可能に連結されている。
【0029】
そして、各押出機構部8では、図示しないエアコンプレッサからの圧空の供給のオンにより、ピストン28がシリンダ筒部27から進出すると、連結アーム23を介して押出片21が支持軸26を支点として回転され、押出面24が、タンク2の側壁の内周面から進出する進出位置に位置される。押出面24は、進出位置において、回転羽根3の回転方向の上流側から下流側に沿ってタンク2の径方向内側に向かって次第に突出するような傾斜状に配置される。そのため、進出位置において、回転羽根3によって剪断されている材料を、傾斜状の押出面24に沿って、タンク2の中心部分に良好に案内するように押し出すことができる。
【0030】
また、図示しないエアコンプレッサからの圧空の供給のオフにより、ピストン28がシリンダ筒部27から退避すると、連結アーム23を介して押出片21が支持軸26を支点として上記した反対方向に回転され、押出面24が、進出位置から退避する退避位置に位置される。押出面24は、退避位置において、回転羽根3の回転方向の上流側から下流側に沿ってタンク2の内周面とほぼ面一となるような状態で配置される。そのため、退避位置において、回転羽根3によって剪断されている材料の流動を、押出面24によって阻害することがなく、円滑な造粒を確保することができる。
【0031】
次に、この造粒装置1を用いて材料を造粒する方法を説明する。
【0032】
造粒処理の当初の開始時には、まず、電源の投入とともに、図示しない操作パネルのスイッチの操作により、モータ4をオンする。そうすると、モータ4は、設定されている所定の一定速度で駆動され、これによって、回転羽根3が一定の回転速度で回転される。次いで、所定量の材料をタンク2内に投入する。投入される材料は、たとえば、ポリエチレンフィルム(PE)、ポリプロピレンフィルム(PP)あるいはポリエチレンテレフタレートフィルム(PET)などの、嵩密度が非常に小さい廃材の粉砕物(たとえば、嵩密度0.03〜0.1の粉砕物)などが挙げられる。このような粉砕物は、たとえば、袋物などの廃材を前処理として粉砕機によって粉砕したものであって、リサイクルなどのために、取り扱いの容易化を図るべく造粒が必要とされるものである。なお、造粒処理の開始時には、各押出機構部8の押出面24が、退避位置に配置されている。
【0033】
そして、投入された材料が、回転羽根3の回転によって剪断されると、次第に減容化が進むようになるが、その一方で、回転羽根3の剪断熱によってタンク2内の温度が上昇するため、造粒の完了が近くなると、材料は、剪断熱による粘度の増加とともに流動性が低下して、その一部が、回転羽根3の羽根部14の周方向に沿うタンク2の側壁の内周面に付着して、リング状に徘徊しようとする。また、これとともに、タンク2の中心部分には、空間が形成されるようになる。
【0034】
そのため、この時点で、各押出機構部8において、図示しないエアコンプレッサからの圧空の供給のオン・オフによって、ピストン28を進退させる。そうすると、押出片21が支持軸26を支点として揺動され、押圧面24が進出位置と退避位置とに進退されるので、タンク2の側壁の内周面に付着しようとする材料は、進出位置に進出される押出面24と接触して、タンク2の中心部分の空間に押し出される。そのため、材料が、回転羽根3の羽根部14の周方向に沿うタンク2の側壁の内周面に付着して、リング状に徘徊することが防止され、これによって、材料は、造粒当初から造粒完了に至るまで、回転羽根3の剪断力によって均一に造粒される。
【0035】
そして、造粒完了時点において、圧力シリンダ12を作動させて、開閉ゲート11を開動作させることにより、造粒物を排出口10から排出すれば、粒径が均一に揃っている造粒物を得ることができる。
【0036】
そのため、この造粒装置1では、造粒完了近傍において、材料の流動性が低下して、回転羽根3の周方向に沿うタンク2の側壁の内周面に、その材料が付着することを、各押出機構部8の押出面24の進退によって防止することができるので、造粒当初から造粒完了に至るまで、材料を、回転羽根3の剪断力によって均一に造粒することができるので、材料を均一な粒径に造粒することができる。
【0037】
また、各押出機構部8において、造粒当初には、押出面24を退避位置に配置しておけば、材料が、押出片21に絡み付くことを有効に防止することができるので、材料を良好に流動させて、より一層、均一な粒に造粒することができる。とりわけ、各押出機構部8において、押出面24がタンク2の側壁の内周面に沿う湾曲形状として形成されているので、退避位置においては、押出面24は、タンク2の側壁の内周面とほぼ面一となる。そのため、押出片21の退避時における材料の絡み付きをより一層確実に防止することができ、回転羽根3の剪断力による均一な造粒を、より一層円滑に達成することができる。
【0038】
さらに、各押出機構部8において、押出片21は、作動中において、押出面24が進退するように揺動されており、押出面24には、常時、面圧変化が生じているため、作動中の押出片21にも、材料が絡み付くことが有効に防止されている。
【0039】
なお、上記の方法において、各押出機構部8を作動させるタイミングは、たとえば、タンク2の側壁の内周面に材料がリング状に付着し始めたことを目視で確認した時点としてもよく、あるいは、造粒完了近傍では材料の粘度が急激に上昇するので、その時点を、制御上、モータ4の発生電流値か、または、タンク2内の温度を温度センサによって検知した時とすることもできる。
【0040】
また、造粒完了時点も、造粒が完了したことを目視によって確認した時としてもよく、また、造粒完了時点は、造粒完了近傍で材料の粘度が急激に上昇した後、次いで、一旦降下し、再び急激に上昇するので、その時点を、制御上、モータ4の発生電流値か、または、タンク2内の温度を温度センサによって検知した時とすることもできる。
【0041】
また、各押出機構部8のピストン28を進退させる周期は、材料がタンク2の側壁の内周面に付着しない程度に設定すれば、特に限定されず、材料の種類や形状、回転羽根3の回転速度などによって適宜決定される。
【0042】
また、各押出機構部8の作動および停止は、手動でもよく、また、上記した制御とリンクさせて自動的に作動および停止させるようにしてもよい。また、各押出機構部8の作動は、たとえば、一方の押出面24が退避する時に、他方の押出面24を進出させたり、あるいは、両方の押出面24を、同時に進出または退避させるなど、その目的および用途によって、任意に組み合わせて連動させてもよく、たとえば、押出機構部8が複数(特に3つ以上)設けられる場合には、回転羽根3の回転方向に沿って、各押出機構部8の押出片21を逐次揺動させて、回転羽根3の回転方向において、押出面24を順次進退させることが好ましい。
【0043】
なお、実際の造粒にあたっては、嵩密度の小さい材料では、タンク2内に投入できる量が少量であり、1回の造粒処理では少量しか造粒することができないため、たとえば、まず最初に、所定量の材料をタンク2内に投入し、上記した造粒処理によって材料が減容化してタンク2内に空間ができた時点で、再び、その空間に見合う所定量の材料を継ぎ足して投入する動作を繰り返すようにして,1バッチでの処理量を増やすようにしてもよい。
【0044】
また、上記の造粒装置1では、押出機構部8を周方向に2つ設けているが、その数および配置は、特に制限されず、タンク2の容量などにより、適宜決定される。
【0045】
また、上記の説明において、各押出機構部8は、図示しないコンプレッサからの圧空によってピストン28を進退動作させるように構成されているが、ピストン28の駆動源は、これに制限されず、たとえば、油圧機構やモータなどの電動機などによって、適宜、進退動作させることができる。
【0046】
【発明の効果】
以上述べたように、請求項1に記載の発明によれば、造粒当初から造粒完了に至るまで、材料を、回転羽根の剪断力によって均一に造粒することができるので、材料を均一な粒に造粒することができる。また、造粒当初には、押出部材を退避させておけば、材料の押出部材に対する絡み付きを有効に防止することができるので、材料を良好に流動させて、より一層、均一な粒に造粒することができる。
【0047】
請求項2に記載の発明によれば、押出部材の退避時における材料の絡み付きを確実に防止することができ、回転羽根の剪断力による均一な造粒を、より一層円滑に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の造粒装置の一実施形態を示す要部側断面図である。
【図2】図1に示す造粒装置の要部平断面図である。
【符号の説明】
1 造粒装置
2 タンク
3 回転羽根
8 押出機構部
21 押出片
24 押出面[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a granulating apparatus, and more particularly to a granulating apparatus suitable for granulation for the purpose of volume reduction of a material having a small bulk density, such as a plastic film waste material.
[0002]
[Prior art]
In recent years, from the viewpoint of effective use of resources, recycling of waste materials such as plastic films has been studied and put into practical use.
[0003]
It is known that such recycling of waste materials is usually performed by putting the waste materials into a pulverizer and pulverizing them, followed by material recycling or thermal recycling.
[0004]
However, such waste materials are formed from, for example, a polyethylene film (PE), a polypropylene film (PP), or a polyethylene terephthalate film (PET). When pulverized by a pulverizer, the bulk density becomes very small. Further, since the bridging property is also large, the subsequent processing efficiency is low, and furthermore, since it is easily scattered by wind or the like, the handling is very complicated.
[0005]
For this reason, it has been proposed to reduce the volume by further granulating after pulverization by a pulverizer.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the pulverized product is put into the tank of the granulator and the rotary blade is driven to rotate, the pulverized product is sheared and gradually reduced by the rotation of the rotary blade. Since the temperature in the tank rises due to the shearing heat of the blades, when the granulation is almost complete, the pulverized product decreases in fluidity as the viscosity increases due to the shearing heat, and a part of the pulverized material is around the periphery of the rotating blades. It adheres to the inner peripheral surface of the tank along the direction and starts to ring. Then, since the pulverized material that is trapped in a ring shape does not receive the shearing force from the rotating blades, the shearing force from the rotating blades continues to the end in the granulated product that is discharged after the granulation is completed. While the pulverized product received in the step is uniformly granulated, the pulverized product that has been trapped in a ring shape is granulated by slightly receiving the shearing force from the rotating blades at the time of discharge, The particle size is uneven.
[0007]
In order to prevent this, for example, it is conceivable to provide a guide plate for guiding the pulverized product to the central portion of the tank on the inner peripheral surface of the tank. Is entangled with the guide plate, or the pulverized product adheres to the guide plate near the completion of granulation, and on the contrary, the flow of the pulverized product is hindered to promote the tendency of the particle size to become non-uniform. There is a problem that.
[0008]
This invention is made | formed in view of such a situation, The place made into the objective is to provide the granulation apparatus which can granulate material into a uniform grain by simple structure.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention described in
[0010]
In such a configuration, the material is sheared by the rotation of the rotating blades, and the temperature in the container is increased by the shearing heat of the rotating blades. Even if a part adheres to the inner peripheral surface of the container along the circumferential direction of the rotating blade, if the pushing means is operated to move the pushing member forward and backward from the inner peripheral surface side of the container, The material adhering to the inner peripheral surface can be pushed out to the inside of the container. Therefore, since the material can be uniformly granulated by the shearing force of the rotating blades from the beginning of granulation to the completion of granulation, the material can be granulated into uniform particles.
[0011]
Further, in this extruding means, the extruding member moves so as to freely advance and retreat from the inner peripheral surface side of the container to the inside. Therefore, if the extruding member is retracted at the beginning of granulation, the material becomes the extruding member. It is possible to effectively prevent the material from being entangled with each other, so that the material can be made to flow well and can be further granulated into uniform particles.
[0012]
The invention according to
[0013]
According to such a structure, since the extrusion surface of the extrusion member is formed in a shape along the inner peripheral surface of the container, the extrusion surface is substantially flush with the inner peripheral surface of the container when the extrusion member is retracted. Can be retreated. Therefore, the entanglement of the material when the push-out member is retracted can be surely prevented, and uniform granulation by the shearing force of the rotary blade can be achieved more smoothly.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing an embodiment of a granulating apparatus of the present invention, and FIG. In FIG. 1, this
[0015]
The
[0016]
A plurality of fixed blades 7 are provided at predetermined intervals in the circumferential direction on the side wall of the
[0017]
The discharge portion 9 is formed in communication with the side wall of the
[0018]
The
[0019]
The lower part of the
[0020]
Further, the
[0021]
The
[0022]
An endless belt (not shown) is wound around the
[0023]
As shown in FIG. 2, the material adhering to the inner peripheral surface of the side wall of the
[0024]
A plurality (two) of the
[0025]
The extruded
[0026]
Further, the extruded
[0027]
In addition, the
[0028]
The connecting
[0029]
In each push-out
[0030]
Further, when the
[0031]
Next, a method for granulating a material using the
[0032]
At the beginning of the granulation process, the
[0033]
When the charged material is sheared by the rotation of the
[0034]
Therefore, at this time, the
[0035]
Then, when the granulation is discharged from the
[0036]
Therefore, in this
[0037]
In each
[0038]
Further, in each push-out
[0039]
In the above method, the timing of operating each
[0040]
Also, the granulation completion time may be a time when it is visually confirmed that the granulation is completed, and the granulation completion time is once after the viscosity of the material suddenly increases in the vicinity of the granulation completion, Since it descends and rises suddenly again, the time point can be the time when the generated current value of the
[0041]
Moreover, if the period which makes the
[0042]
In addition, the operation and stop of each
[0043]
In actual granulation, a material having a small bulk density can be put into the
[0044]
In the
[0045]
Further, in the above description, each push-out
[0046]
【The invention's effect】
As described above, according to the invention described in
[0047]
According to the second aspect of the present invention, it is possible to reliably prevent the material from being entangled when the extruded member is retracted, and to achieve uniform granulation by the shearing force of the rotating blades more smoothly. .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side sectional view of an essential part showing an embodiment of a granulating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional plan view of an essential part of the granulation apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記容器には、前記回転羽根の周方向に沿う前記容器の内周面に付着する材料を、前記容器の内側に向かって押し出すための押出手段が設けられており、
前記押出手段は、前記容器の内周面側から前記容器の内側に向かって進退自在に移動する押出部材を備えていることを特徴とする、造粒装置。In a granulating apparatus comprising a container for receiving a material, and a rotating blade provided in the container and rotated by a vertical rotating shaft ,
The container is provided with an extruding means for extruding the material adhering to the inner peripheral surface of the container along the circumferential direction of the rotary blade toward the inside of the container,
The granulation apparatus, wherein the extrusion means includes an extrusion member that moves forward and backward from the inner peripheral surface side of the container toward the inner side of the container.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007417A JP4002441B2 (en) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | Granulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002007417A JP4002441B2 (en) | 2002-01-16 | 2002-01-16 | Granulator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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