JP4441241B2

JP4441241B2 - 大型プラスチック成型品の切断装置及び大型プラスチック成型品のリサイクル装置

Info

Publication number: JP4441241B2
Application number: JP2003390577A
Authority: JP
Inventors: 正弘鮫島; 正敏清野
Original assignee: Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Current assignee: Meiji Rubber and Chemical Co Ltd
Priority date: 2003-11-20
Filing date: 2003-11-20
Publication date: 2010-03-31
Anticipated expiration: 2023-11-20
Also published as: JP2005153028A

Description

この発明は、大型プラスチック成型品の切断装置及び大型プラスチック成型品のリサイクル装置に係る。さらに詳しくは、荷物の運搬、保管に使用されるプラスチック製パレットのような大型プラスチック成型品をリサイクルする際に、効率的に切断、粉砕、選別を行うことができる大型プラスチック成型品の切断装置及び該切断装置を用いた大型プラスチック成型品のリサイクル装置に関するものである。

プラスチックは、各種の成型品に使用されているが、長い年月を使用していると次第に物性が低下したり、色落ちしたりする。このように製品としての耐用年数が経過すると廃棄されることになるが、プラスチックは再生して利用することが可能である。一方、自然環境保護の意識の高まりとともに、いわゆる容器包装リサイクル法や家電リサイクル法等の施行に伴い、プラスチック成型品のリサイクルの動きも強くなっている。

これらのプラスチッ成型品は、繰り返し再生して使用することが可能であり、再生プラスチックは多くの分野で利用されている。近年ではプラスチック製パレットも、木製パレットに比べて多数使用されており、そのリサイクルの要求も高まっている。

しかしながら、プラスチック製パレットのような大型プラスチック成型品は、切断・粉砕等が困難であり、手間がかかるために、ビールビンを収納するプラスチック製通い箱のような比較的小型の成型品に比べて、再利用され難いという問題があった。また、パレットを切断するには、大型の切断機を必要とすることから、切断、粉砕等は別々の業者によって行われているために、非効率的であり、再生プラスチックのコストをアップさせるという問題がある。

この発明は、かかる現況に鑑みてなされたもので、パレットのような大型成型品を効率よく切断することができる大型プラスチック成型品の切断装置を提供することを目的とする。また、この発明は、前記大型プラスチック成型品の切断装置を使用することによって、効率よく、しかも高品質の再生プラスチックを得ることができるプラスチック成型品のリサイクル装置を提供することを目的とする。また、この発明は、大型プラスチック成型品の切断、粉砕、選別からなる効率的なリサイクル方法を提供することを目的とする。

この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係る大型プラスチック成型品の切断装置は、大型プラスチック成型品を載置するテーブル部と、前記テーブル部から押し出されてきた大型プラスチック成型品を側面に対して平行に切断する第１切断部と、前記第１切断部によって切断された長方形切断片を収納し、第２切断部に送り出すガイド溝と、前記ガイド溝から送られてきた切断片をさらに小ブロックに切断する第２切断部とからなり、
前記第１切断部は、前記ガイド溝の側面上端に取り付けた台座から替え刃の先端をガイド溝側に間隔を明けて凹凸形状に突出させて固定するとともに、正面において中央部が凹んだＶ字型に形成した水平方向の固定刃と、前記固定刃とは接することなく間隔を有して上下動する垂直方向の押切刃とからなる切断刃と、前記切断刃と平行に設けた大型プラスチック成型品の端部を押える昇降自在な押圧部材とを備えており、
前記第２切断部は、第１切断部とは直交する方向に設けられており、前記ガイド溝の上端部から水平に突出して形成された押え板と、ガイド溝の下面と同一面に形成された固定台とからなる押え部と、前記固定台の前面上部に取り付けられた水平方向の固定刃と、前記固定刃とは接することなく間隔を有して上下動する垂直方向の押切刃とからなる切断刃とを備えていることを特徴とする

この発明に係る大型プラスチック成型品のリサイクル装置は、請求項１に記載の切断装置と、前記切断装置によって切断された小ブロックを小片に破砕する破砕機と、前記破砕機で破砕された破砕物をプラスチックの小片と小石、金属片等の異物とを選別する篩選別機と、前記篩選別機に次いで、傾斜して設けた網状振動板の下方から送風して比重の大きい異物を上端方向に、比重の小さいプラスチックの小片を下端方向に分離移動させて選別することができるように、前記網状振動板を上面に切り起こして突起を形成するとともに、突起の側方から送風が行えるように開口部を形成してなる比重差選別機とを、順次コンベア装置を介して連結したことを特徴とする。

この発明に係る切断装置によれば、第１切断部と前記第１切断部と直交するように第２切断部を設けることにより、連続して切断することができるから、大型プラスチック成型品であっても効率よく切断することができる。また、この発明のリサイクル装置によれば、成型品の切断から比重差選別による工程まで連続して行われるので、効率的であると共に、篩選別と比重差選別の二工程によって選別されるので高品質の
再生プラスチックを得ることができる。

この発明の一実施形態に基づき詳細に説明する。図１は、この発明の切断装置を含めた大型プラスチック成型品のリサイクル装置または工程を示す側面概略説明図である。図２は、大型プラスチック成型品としてプラスチックパレットの分割方法を示す説明用斜視図である。さらに、図３は、切断装置の平面図、図４は同じく切断装置の正面図、図５は切断装置の側面図である。

図１において、１は、プラスチック製パレットの切断機であり、２は、プラスチック製パレットの切断された長方形切断片を小片に破砕する破砕機であり、３は、前記破砕物から石、金属等の異物とリサイクル材として使用できない細片を篩い落とす篩選別機であり、４は、傾斜して取り付けた網状振動板を振動させて比重差を利用して選別する比重差選別機である。

まず、前記切断機１によって切断されるパレットの切断方法について説明する。パレットＰは、破砕機２のホッパーに投入できるように、１辺が３００〜４００ｍｍより小さな小ブロックに切断される。まず、図２に示すように、一方の側面に対してＸ線に沿ってほぼ平行に複数の長方形小切断片Ｐ１、図示する例では４個の長方形切断片Ｐ１に切断する。次いで、各長方形切断片Ｐ１を前記Ｘ線に対して直交するＹ線に沿って複数の小ブロックＰ２に切断する。図示する例では、全部で１２個の小ブロックＰ２に分割されている。

切断する長方形切断片Ｐ１の幅寸法は、小ブロックＰ２に切断したときに、、破砕機２のホッパーに投入できる大きさであればよく、分割数についてはパレットの大きさにより適宜決定すればよいが、通常は３〜４分割の長方形切断片とすることが好ましい。

前記切断機１は、図３〜図５に示すように、パレットを載置するテーブル部１Ａと、パレットを側面に対してほぼ平行に複数の長方形切断片に切断する第１切断部１Ｂと、前記第１切断部によって切断された長方形切断片をさらに複数の小ブロックに切断する第２切断部１Ｃとからなる。次に、前記切断機１の各構成について説明する。切断機１のテーブル部１Ａは、パレットを載置するテーブル板１０と、載置したパレットを第１切断部に向かって押し込む押圧装置１１とからなる。

前記テーブル板１０は、架台１２上に立設した支柱１３に上枠１４を設け、前記上枠１４にほぼ水平に張設されている。前記押圧装置１１は、前記テーブル板１０の後端部に平行に配設した２つのシリンダー１５のロッド１６に押圧板１７を取り付けることによって形成されている。従って、シリンダー１５が作動すると、押圧板１７を第１切断部１Ｂに向かって進退させ、テーブル板１０に載ったパレットを押し付ける。

テーブル板１０の両側には、パレットをガイドする側板１８が平行に設けられており、前記側板１８の高さは、パレットと同じか、パレットより僅かに高く形成されている。また、テーブル板１０の後端部（シリンダー１５を設けた側）には、枠体１９が設けられており、枠体１９とテーブル板１０との間は、前記押圧板１７が退避したときに挿入する嵌合口２０が形成されている。押圧板１７が前記嵌合口２０に挿入されていることによってスムーズに押し出すことが可能である。

前記第１切断部１Ｂは、切断する際にパレットの端部を押えるパレット固定部２３と、切断刃２４とからなる。前記パレット固定部２３は、前記切断刃２４の手前側、即ち、テーブル板１０側に切断刃２４と平行に設けられており、押圧部材２５をシリンダー２６のロッド２７取り付けることによって構成されている。従って、シリンダー２６が作動すると、押圧部材２５がロッド２７と一体になって上下動することになる。

前記押圧部材２５は、パレットがテーブル板１０に供給されるまでは上方に待機しており、テーブル板１０上のパレットが押圧板１７によって押し付けられてパレットの先端部が第１切断部１Ｂの側面に当接したときに、シリンダー２６の作動によって降下し、パレットの先端部を押圧固定する。

切断刃２４は、固定刃２４ａと上下動する押切刃２４ｂとからなる。前記固定刃２４ａは、切断した長方形切断片Ｐ１を収納し、第２切断部に移送するガイド溝３０の側面上端に取り付けられており、押切刃２４ｂは、シリンダー３１のロッド３２に取り付けられた昇降部材３３の下端部に取り付けられている。固定刃２４ａと押切刃２４ｂとは対向して設けられており、両者の間でパレットを断ち切るように両者の間には所定の間隔を有している。前記昇降部材３３の底面は、押切刃２４ｂより突出しないように形成されており、略水平面とすることができる。

前記切断刃２４を図６に基づいて説明すると、固定刃２４ａは、刃先が直線状ではなく凹凸形状に形成されている。即ち、固定刃２４ａは、ガイド溝３０の側面上端に取り付けた台座２４ｅに替え刃２４ｃの先端を押切刃２４ｂ側に僅かに突出させて、着脱自在に取り付けると共に、図５に示すように、正面において中央部が凹んだ略Ｖ字型に形成されている。一方、押切刃２４ｂは、前記固定刃２４ａの替え刃２４ｃに対応する替え刃２４ｄを着脱自在に取り付けてなり、替え刃２４ｄは、先端が水平方向に折り曲げられて突出して形成されている。押切刃２４ｂは、図５に示すように、水平に形成されている。

さらに、前記ガイド溝３０の後端部（図５における右側）には、切断刃２４により切断された長方形切断片Ｐ１を第２切断部１Ｃ方向に押し出すように、ガイド溝３０内には押圧部材２８が配設されている。前記押圧部材２８には、シリンダー２９のロッド２９ａが取り付けられている。従って、シリンダー２９が作動すると、ロッド２９ａとともに押圧部材２８も進退することになり、切断刃２４で切断されてガイド溝３０内に落下した長方形切断片Ｐ１を第２切断部１Ｃ方向に押し出すことができる。

第１切断部１Ｂの切断刃２４は、上記のように、固定刃２４ａと押切刃２４ｂとは互いに接することなく所定の間隔が明けられており、それぞれ刃先は凹凸形状に形成されているから、パレットのようにある程度の厚みを有するものであっても、断ち切ることができる。また、固定刃２４ａは、中央部が凹んだ略Ｖ字型に形成されているから、押圧力が分散され比較的小さな力で切断することができる。

次に、第２切断部１Ｃについて説明する。第２切断部１Ｃは、ガイド溝３０の先端側（シリンダー２９と対向する側）に前記第１切断部１Ｂとは直交する方向に設けられている。即ち、第２切断部１Ｃは、押え部３５と切断刃３６とからなる。前記押え部３５は、ガイド溝３０の上部先端から水平に突出して形成された押え板３５ａと、ガイド溝３０の下面とほぼ同一面に形成された固定台３５ｂとからなる。シリンダー２９が作動すると、長方形切断片Ｐ１を押し出して前記押え板３５ａと固定台３５ｂの間に挿入する。

前記切断刃３６は、固定刃３６ａと上下動する押切刃３６ｂとからなる。前記固定刃３６ａは、前記固定台３５ｂの前面上部に取り付けられており、押切刃３６ｂは、シリンダー３７のロッド３７ａに取り付けられた昇降部材３９の下端部に取り付けられている。固定刃３６ａと押切刃３６ｂとは対向して設けられており、両者の間で長方形切断片Ｐ１を小ブロックに断ち切るように両者の間には所定の間隔を有している。

前記切断刃３６の固定刃３６aは、切断刃２４の固定刃２４ａと同様に刃先を凹凸形状に形成してもよいが、切断幅が切断刃２４より小さいことから、通常の切断刃と同様に刃先は直線状に形成してもよい。但し、固定刃３６ａの中央部を凹ませて略Ｖ字型に形成するか、押切刃３６ｂの中央部を突出させて略Ｖ字型に形成することが好ましい。このように固定刃３６ａまたは押切刃３６ｂのいずれか一方をＶ字型とすることによって、小さな押圧力で切断することができる。

切断機１で小さく切断された小ブロックＰ２は、コンベア装置５で破砕機２に移送される。破砕機２は、切断機１で切断された小ブロックＰ２をさらに１５ｍｍψ以下の小片に破砕するものである。破砕機２としては、２軸破砕機、１軸破砕機等種々のものが知られているが、多数の破砕刃が取り付けられた回転刃とのこぎり状の固定刃よりなる１軸破砕機が好ましい。

１軸破砕機は、両刃の噛み合わせによるせん断破砕方式であり、排出口に取り付けてあるスクリーンの穴サイズより小さくなるまで排出されず、何回も破砕を繰り返す。従って、このスクリーンの穴サイズを変えることによって希望の破砕後のサイズを選ぶことができる。破砕機２には、１５ｍｍの穴サイズのスクリーンが使用されている。

破砕機２で破砕された破砕物は、コンベア装置６で次の篩選別機３に移送される。篩選別機３としては、振動スクリーンのメッシュ寸法を変えることで粒度別に選別できることから、振動篩が代表的なものである。篩選別機３には、８〜１２メッシュの振動スクリーンを使用することが好ましい。

篩選別機３では、小石、金属等の異物と共に、メッシュを通過したプラスチックの破砕物が篩い落とされる。メッシュを通過したプラスチックの細片は、小石、金属等の異物と分離することにより、ペレットとして再使用することができる。

次に、篩選別機３で選別された破砕物は、コンベア装置７で次の比重差選別機４に移送される。代表的な比重差選別機４を図７に示す。比重差選別機４は、基台４０上に固定された枠体４１に網状振動板４２が傾斜して設けられている。前記網状振動板４２の上端部には、モータ４５によって駆動される偏心クランク４６が連結されている。４７は、枠体４１に設置されたファン装置で、上方に設けられた網状振動板４２の下面に送風する。ファン装置４７は、モータ４８によって駆動される。

前記網状振動板４２の側面部及び上端部には、枠体５０が立設されており、フード５１を形成している。フード５１には、篩選別された破砕物を投入する投入口５２が設けられている。投入口５２は、破砕物を一定量ずつ供給することができる定量供給装置とすることが好ましい。５３は、網状振動板４２の下方に設けられた軽量物排出口であり、５４は、網状振動板４２の上方に設けられた比重の大きい重量物排出口である。また、５５は、ファン装置４７に連通するダスト等の取出口である。

前記網状振動板４２は、図８に示すような、上面に切り起こして突起４２ａを形成すると共に、突起４２ａの側方からの送風が行えるように開口部４２ｂを形成した側面鋸歯状振動板である。前記構成の網状振動板４２を使用すれば、ファン装置４７からの送風により比重の小さい粉砕物は浮き上がり、重力により傾斜した網状振動板４２に沿って下方に移動していく。一方、石や金属等の比重の大きいものは前記送風によっては浮遊せず、突起４２ａ及び網状振動板４２の振動作用によって上方にキックされて移動していく。

前記網状振動板４２の開口部４２ｂの大きさは破砕物の大きさによって異なるが、プラスチック製パレットには、石や金属片も付着しているために、大きな押し上げ力が必要となり、１ｍｍ以上の孔径とすることが好ましい。

上記構成の比重差選別機４の作用について説明する。コンベア装置７で移送されてきた破砕物は、投入口５２から投入されると、網状振動板４２面上に落下する。一方、モータ４８を作動させてファン装置４７を起動せしめると、ファン装置４７から空気が吹き上げられ、網状振動板４２上の破砕物は吹き上げられる。このとき、モータ４５を作動させて偏心クランク４６を駆動せしめると、網状振動板４２は振動状態となる。

網状振動板４２の振動によって、上面に載っている破砕物は振動を受けるが、そのうち比重の大きいもの（小石、金属片、ガラス等異物）は、振動力が大きく伝達されかつ鋸歯状部の突起４２ａの上端部のキック力によって押し上げられて上方に移動し、重量物排出口５４から排出される。一方、比重の小さい破砕物は、網状振動板４２の開口部４２ｂから吹き上げられる空気流によって浮遊せしめられ、網状振動板４２のキック力を受けずそのまま落下して下端部に移動し、軽量物排出口５３から排出される。

この発明の大型プラスチック成型品の切断装置を含めたリサイクル装置または工程を示す側面概略説明図である。パレットの分割方法を示す説明用斜視図である。大型プラスチック成型品の切断装置を示す概略平面図である。同じく切断装置の概略正面図である。同じく切断装置の概略側面図である。切断装置の切断刃をしめす説明用斜視図である。比重差選別機の側面概略説明図である。網状振動板の部分を示す斜視図である。

１：切断機
１Ａ：テーブル部
１Ｂ：第１切断部
１Ｃ：第２切断部
２：破砕機
３：篩選別機
４：比重差選別機
Ｐ１：長方形切断片
Ｐ２：小ブロック
１０：テーブル板
１１：押圧装置
１２：架台
１３：支柱
１４：上枠
１５：シリンダー
１６：ロッド
１７：押圧板
１８：側板
１９：枠体
２０：嵌合口
２３：パレット固定部
２４：切断刃
２５：押圧部材
２６：シリンダー
２７：ロッド
３０：ガイド溝
３１：シリンダー
３２：ロッド
３５：押え部
３６：切断刃
４０：基台
４１：枠体
４２：網状振動板
４５：モータ
４６：偏心クランク
４７：ファン装置
５０：枠体
５１：フード
５２：投入口
５３：軽量物排出口
５４：重量物排出口
５５：ダスト等の取出口

Claims

大型プラスチック成型品を載置するテーブル部と、前記テーブル部から押し出されてきた大型プラスチック成型品を側面に対して平行に切断する第１切断部と、前記第１切断部によって切断された長方形切断片を収納し、第２切断部に送り出すガイド溝と、前記ガイド溝から送られてきた切断片をさらに小ブロックに切断する第２切断部とからなり、
前記第１切断部は、前記ガイド溝の側面上端に取り付けた台座から替え刃の先端をガイド溝側に間隔を明けて凹凸形状に突出させて固定するとともに、正面において中央部が凹んだＶ字型に形成した水平方向の固定刃と、前記固定刃とは接することなく間隔を有して上下動する垂直方向の押切刃とからなる切断刃と、前記切断刃と平行に設けた大型プラスチック成型品の端部を押える昇降自在な押圧部材とを備えており、
前記第２切断部は、第１切断部とは直交する方向に設けられており、前記ガイド溝の上端部から水平に突出して形成された押え板と、ガイド溝の下面と同一面に形成された固定台とからなる押え部と、前記固定台の前面上部に取り付けられた水平方向の固定刃と、前記固定刃とは接することなく間隔を有して上下動する垂直方向の押切刃とからなる切断刃とを備えていることを特徴とする大型プラスチック成型品の切断装置。
請求項１に記載の切断装置と、前記切断装置によって切断された小ブロックを小片に破砕する破砕機と、前記破砕機で破砕された破砕物をプラスチックの小片と小石、金属片等の異物とを選別する篩選別機と、前記篩選別機に次いで、傾斜して設けた網状振動板の下方から送風して比重の大きい異物を上端方向に、比重の小さいプラスチックの小片を下端方向に分離移動させて選別することができるように、前記網状振動板を上面に切り起こして突起を形成するとともに、突起の側方から送風が行えるように開口部を形成してなる比重差選別機とを、順次コンベア装置を介して連結したことを特徴とする大型プラスチック成型品のリサイクル装置。