JP4732405B2 - ケース入り蛍光管の分離装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば廃棄された蛍光管（以下、廃蛍光管という。）が紙製などのケース内に収容されるケース入り蛍光管を廃棄処理する際、分別処理のため廃蛍光管をケースから機械的に抜き出す技術に関する。

従来、例えば廃蛍光管をリサイクル処理する場合、廃蛍光管の両端の口金部分を切断し、内部の水銀や蛍光粉を抜き取った後、ガラス部分だけを洗浄してカレットにしてガラスメーカーに再販し、内部の水銀等も集めてリサイクル処理しているが、廃蛍光管は、一般的に、紙製などのケース内に収容されて処理業者に出されるため、処理業者では、手作業によりケースから廃蛍光管を抜き取り、分別処理している。

一方、中身の入ったケースの中身とケースを別々に回収する技術として、第１の反転装置により中身の入ったケースを反転させて中身とケースを別々に分離し、次いで、衝撃付与装置により振動または衝撃を与えてケースに付着する物品を落下させた後、第２の反転装置により空になったケースを元の向きに再反転させて空ケースを段積置場に積み重ね、ケースの中身を搬送コンベアにより回収するような技術が知られている。（例えば、特許文献１参照。）
特開平７−９６９２６号公報

ところで、上記のような廃蛍光管をリサイクル処理する場合、手作業で廃蛍光管を紙製などのケースから抜き取ろうとすると、大勢の作業者を必要とするばかりでなく、作業に手間がかかり、効率的に作業することが出来なかった。
一方、上記の特許文献１の技術のように、反転装置等により、ケース入り蛍光管を反転させてケース内の廃蛍光管を落下させて分離しようとすると、廃蛍光管が割れて内部の水銀や蛍光粉等の有害物質が飛散し、環境に悪影響を与えるとともに、水銀や蛍光粉などの回収効率が悪くなるという問題があった。

そこで本発明は、蛍光管の形状を保持したまま効率的にケースと分離させ、その後の両端の口金部分の切断や、内部物質の抜き取り等の処理を確実に行えるようにするとともに、分離作業に人的労力がかからないようにすることを目的とする。

上記目的を達成するため本発明は、ケース内に蛍光管が収容されるケース入り蛍光管のケースと蛍光管とを分離するようにしたケース入り蛍光管の分離装置において、複数のケース入り蛍光管を整列させて搬送させることのできる第１のコンベアと、この第１のコンベア上の所定箇所のケース入り蛍光管から蛍光管だけを所定ストローク押出すことのできる押出し手段と、この押出し手段によってケース外に露出した蛍光管の露出部分を把持して蛍光管をケースの外部に抜き取ることのできる抜き取り手段を設け、この抜き取り手段には、前記第１のコンベア上の所定箇所のケース入り蛍光管のケースの一部を保持しておくことのできるケース保持機構と、蛍光管の露出部分を把持することのできるチャック機構と、このチャック機構を抜き取り方向に移動させることのできる移送機構を設け、前記ケース保持機構には、蛍光管を抜き取る際に、ケースの一部に係合してケースの移動を阻止するための係止部材を設けるようにした。

そして、押出し手段により、蛍光管の少なくとも一部がケースの外に露出する程度に押出し、その後、露出部分を抜き取り手段により把持してケースの外部に抜き取るようにすれば、例えば、押出し手段によって蛍光管を一気にケース外に押出すような方式に較べて、確実に抜き取ることができるとともに、押出し手段の小型化を図ることができる。
また、蛍光管のケースは、一般的に断面角型の紙製のケースであることが多いため、例えば、複数のケース入り蛍光管を整列させて搬送する第１のコンベアとしては、所定間隔置きにＶ型溝が形成されるスラットコンベアなどにすれば、搬送中の位置決め保持等を確実に行うことができる。
また、ケース保持機構によりケースの一部を保持した後、チャック機構により蛍光管の露出部分を把持し、移送機構によりチャック機構を移動させることにより、蛍光管をケースから抜き取る。この際、ケース保持機構の係止部材によりケースの移動を阻止すれば、ケースと蛍光管の摩擦係数が大きい場合でも、確実に蛍光管だけを引き抜くことができる。
なお、係止部材としては、例えば、紙製などのケースの一部に喰い込んだ状態で係合することのできる刃物等を適用すれば好適である。

この際、前記押出し手段には、蛍光管を押出すための押出し機構と、蛍光管を押出す際、ケース入り蛍光管のケースの位置を規制しておく位置規制機構を設ければ好適である。
すなわち、第１のコンベア上のケース入り蛍光管は、単にコンベア上に載置されているだけのため、位置規制機構によってその位置を規制しておくことによって、押出し時に確実に蛍光管だけを押出すことができる。

また、前記第１のコンベアの隣には、抜き取った蛍光管を移載して次工程に向けて搬送することのできる第２のコンベアを設ければ、その後の蛍光管の口金部分の切断や内部の抜き取り等の処理を効率的に行うことができる。

この際、前記第１のコンベアと第２のコンベアは別々の駆動源によって駆動されるのが一般的であり、このように別々の駆動源としてもよいが、第１のコンベアと第２のコンベアを共通の駆動源によって駆動すれば、装置の簡素化や設備費の削減が図れるため、より好ましい。
また、第１のコンベアと第２のコンベアを共通の駆動源によって駆動する場合、駆動力伝達軸の途中に、第２のコンベアの走行方向を逆転させるための切換え機構を設ければ、例えば、処理部等に連続装入しない場合などに、搬送方向を逆転させて、処理部等とは別の場所に払い出すことができる。

ケース入り蛍光管のケースと蛍光管とを分離する装置として、第１のコンベアと、押出し手段と、抜き取り手段を設けることにより、従来手作業で行っていた分離作業を機械化することができ、労力の削減が図られる。この際、押出し手段に位置規制機構を設ければ、蛍光管を押出す際、ケース入り蛍光管が浮き上がるような不具合がなく、また、抜き取り手段として、ケース保持機構と、チャック機構と、移送機構を設ければ、確実に蛍光管をケースから抜き出すことが可能となる。
また、第１のコンベアの隣に第２のコンベアを設ければ、蛍光管のその後の処理を効率的に行えるようになり、第１のコンベアと第２のコンベアを共通の駆動源にすれば、設備の簡素化が図れ、また、駆動力伝達軸の途中に切換え機構を設ければ、処理部等に連続装入する代わりに、別の場所に払い出すことができる。

本発明の実施の形態について添付した図面に基づき説明する。
ここで、図１は本発明に係る分離装置全体の平面図、図２は同正面図、図３は押出し手段の説明図、図４は抜き取り手段の説明図、図５は第１のコンベアのワーク受け構造を示す説明図、図６はケース保持機構の係止部材保持具を説明するための説明図、図７は第２のコンベアの走行方向を逆転させる切換え機構の一例を示す説明図である。

本発明に係るケース入り蛍光管の分離装置は、廃蛍光管の形状を保持したまま効率的にケースと分離させ、その後の両端の口金部分の切断や、内部の物質の回収等の処理を確実に行えるようにするとともに、分離作業に人的労力がかからないようにされている。なお、以下の説明では、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃとして、一般的に普及率の高い断面角型の紙製等のケースｃを代表例として説明する。

本分離装置１は、図１、図２に示すように、ケース入り蛍光管Ｕを整列させて搬送することのできる第１のコンベア２と、この第１のコンベア２に隣接して配設され且つケースｃと分離した廃蛍光管ｋを搬送する第２のコンベア３を備えており、この第２のコンベア３は、廃蛍光管ｋの口金部分を切断したり、内部の物質を回収処理したり、ガラスを破砕処理等するための処理部４に連続して廃蛍光管ｋを装入可能なように配置されている。

そして、第１のコンベア２の搬路末端寄りの側方には、ケース入り蛍光管Ｕから廃蛍光管ｋだけを第２のコンベア３の方向に向けて所定ストローク押出すための押出し手段５が配設され、その反対側の第１のコンベア２の側方には、ケースｃから露出した廃蛍光管ｋの露出部分を把持して、第２のコンベア３に向けて廃蛍光管ｋを移送した後、移載することのできる抜き取り手段６が設けられている。

そして、第１のコンベア２により複数本のケース入り蛍光管Ｕを整列させて図１の下方から上方に向けて順次搬送し、押出し手段５の前方まで搬送されると、押出し手段５により複数本（本実施例では３本）の廃蛍光管ｋを同時に押出して廃蛍光管Ｋの一部をケースｃの外側に露出させた状態にし、この状態のケース入り蛍光管Ｕを、第１のコンベア２により更に抜き取り手段６の前方まで搬送した後、抜き取り手段６によって複数本（本実施例では３本）の廃蛍光管ｋの露出部分を同時に把持してケースｃから完全に抜き取り、これを第２のコンベア３に移載し、第２のコンベア３によって処理部４に送り込むようにしている。

以下、分離装置１の細部について説明する。
第１のコンベア２は、図５に示すように、左右一対のコンベアチェーン７間に、お互いに反対方向に折り返された鋼板材８が交互に取り付けられて、鎖線で示すように、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃを位置決め状態にして搬送できるようにされている。そして、この第１のコンベア２の左右のコンベアチェーン７は上方と下方の軌道を周回する周回軌道を無限走行するようにされている。

前記押出し手段５は、図３に示すように、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃ内の蛍光管ｋだけを水平方向に押出すための押出し機構１０と、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃの位置を位置規制するための位置規制機構１１を備えており、押出し機構１０の押出しシリンダユニット１２は３本設けられるとともに、位置規制機構１１の規制シリンダユニット１３によって上下動可能な規制部材１９の下面には、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃの上面を保持して位置規制するための３ヶ所のＶ型溝が設けられ、同時に３ヶ所のケース入り蛍光管Ｕの位置を規制しながら、ケースｃ内の３本の廃蛍光管ｋだけを押出すことができるようにされている。

そして、押出しシリンダ１２のロッドの長さは、押出し操作によって廃蛍光管ｋの先端側の少なくとも一部がケースｃ外に張り出すような長さとされている。
なお、位置規制シリンダユニット１３の目的は、押出しシリンダユニット１２によって廃蛍光管ｋを押出す際、ケースｃを上から押さえ付けておくことにより、ケース入り蛍光管Ｕが浮き上がったり、位置変位したりするのを防止するためのものである。

なお、この押出し手段５は、図１、図２の位置調整機構１４により第１のコンベア２の方向に向けて位置変位可能とされている。そして、取り扱う廃蛍光管ｋの長さが変化したときにこの位置調整機構１４により押出し手段５全体の位置を前進させたり、後退させたりできるようにされている。

前記抜き取り手段６は、図４に示すように、第１のコンベア２上の所定箇所のケース入り蛍光管Ｕのケースｃを保持することのできるケース保持機構１５と、所定箇所の廃蛍光管ｋの露出部分を把持することのできるチャック機構１６と、このチャック機構１６を第２のコンベア３の方向に向けて移動させることのできる移送機構１７を備えており、本実施例では、ケース保持機構１５は、同時に６本のケース入り蛍光管Ｕのケースｃ端部を保持できるようにされるとともに、チャック機構１６はそのうち搬路下流側の３本の廃蛍光管ｋを同時に把持できるようにされている。

そして、ケース保持機構１５は、第１のコンベア２側の基台１８に取り付けられる左右一対の縦向きのスライドシャフト２０と、それぞれのスライドシャフト２０に沿ってリンク機構２１や上下一対のスライダ２２ａ、２２ｂによって上下方向に開閉自在な一対のゲート２３ａ、２３ｂと、下方側のゲート２３ｂを昇降させることのできるゲート開閉用シリンダユニット２４を備えており、このゲート開閉用シリンダユニット２４によって下方のゲート２３ｂを上昇させると、リンク機構２１によって、上方のゲート２３ａが降下してゲート２３が閉じることにより、ケース入り蛍光管Ｕのケースｃ端部を上下方向に挟み込んで保持し、ゲート開閉用シリンダユニット２４によって下方のゲート２３ｂを降下させると、リンク機構２１により上方のゲート２３ａが上昇してゲート２３が開くようにされている。
そして、上方のゲート２３ａの下面と、下方のゲート２３ｂの上面には、ゲート２３が閉じた状態で、ケースｃの外部に露出する廃蛍光管ｋの露出部分との干渉を避けるための半円形の切欠き部がそれぞれ６ヶ所に形成されている。
なお、図４の状態は、ゲート２３が閉じた状態を示している。

また、上側のゲート２３ａの裏側には、図６に示すような係止部材保持具２５が設けられており、この係止部材保持具２５の下端部には、ケースｃの上面側の形状に対応した形状のＶ型溝２５ｋが６箇所形成されるとともに、長手方向に沿って、刃物を収容するための収容溝２５ｍが設けられ、この収容溝２５ｍの一部がＶ型溝２５ｋの頂部の一部を通過するようにされ、この収容溝２５ｍ内に、カッター刃のような薄くて長い係止部材としての刃物２６が収容されている。

このため、ゲート２３ａ、２３ｂを閉じた状態にすると、係止部材保持具２５のＶ型溝２５ｋの頂部から僅かに下方に張り出す刃物２６が、紙製のケースｃの頂部に僅かに切り込まれた状態となり、ケースｃから廃蛍光管ｋを抜き出しても、摩擦力等によってケースｃごと引き出されることはない。

前記チャック機構１６は、図４に示すように、左右一対のチャックシリンダ２７ａ、２７ｂによって水平方向に開閉自在な３ヶ所のチャック部を備えており、ケースｃから外部に露出した３本の廃蛍光管ｋの露出部分を、それぞれ左右に挟み込んで同時にチャックできるようにされている。

前記移送機構１７は、第１のコンベア２と第２のコンベア３間に架け渡される複数本のガイドロッド２８に沿って移動自在なロッドレスシリンダ３０を備えており、このロッドレスシリンダ３０の本体部に昇降シリンダユニット３１を介して前記チャック機構１６が取り付けられている。
そして、廃蛍光管ｋをケースｃから抜き取るときは、昇降シリンダユニット３１によってチャック機構１６を降下させて廃蛍光管ｋの露出部を把持し、ロッドレスシリンダ３０の作動によってチャック機構１６を第２のコンベア３の方向に移動させた後、廃蛍光管ｋを第２のコンベア３に移載し、移載が終えると、昇降シリンダユニット３１の作動によってチャック機構１６を上昇させ、ロッドレスシリンダ３０によってチャック機構１６を第１のコンベア２近傍の元の位置に復元させて上方で待機させるようにしている。

また、図２に示すように、第１のコンベア２を駆動する駆動源３２は、駆動力伝達軸３３を介して第２のコンベア３も同時に駆動できるようにされている。
そして、この駆動力伝達軸３３に途中には、ワンタッチで第２のコンベア３の走行方向を逆転させることのできる切換え機構３５が設けられており、例えば処理部４に連続装入しない場合などにおいて、第２のコンベア３の搬送方向を逆転させて、処理部４とは反対側の払出し部３４（図１）に払い出すことができるようにされている。
以下、切換え機構３５の細部について図７に基づき説明する。

切換え機構３５は、図７に示すように、断面コの字型のケーシング３６と、このケーシング３６の対向面に回転自在に支持される第１のコンベア２側の駆動力伝達軸３３ａ、及び第２のコンベア３側の駆動力伝達軸３３ｂと、これらとは直交するケーシング３６面に回転自在に支持される中間軸３７を備えており、各駆動力伝達軸３３ａ、３３ｂの先端に取り付けられる傘歯車３８、３９が、中間軸３７先端の傘歯車４０に噛合している。そして、中間軸３７は、クランプ部材４１によりケーシング３６に対して固定状態になったり、またはケーシング３６に対して回転可能な状態になるようにされ、また、ケーシング３６の近傍には、ケーシング３６に係合してケーシング３６の位置を規制することのできるストッパ部材４２が出没自在に設けられている。

そして、図７（ａ）に示すように、クランプ部材４１が中間軸３７をクランプした状態では、傘歯車３８、４０、３９の相互の噛合回転が規制されてケーシング３６とともに全体が一体に回転するようになり、第１のコンベア２側の正回転がそのまま第２のコンベア３側に正回転として伝達されるが、図７（ｂ）に示すように、クランプ部材４１によるクランプを解除し、ストッパ部材４２がケーシング３６に係合した状態では、ケーシング２６の回転が不能となって傘歯車３８、４０、３９が相互に噛合回転を始めるようになり、第１のコンベア２側の正回転が、傘歯車４０を通して第２のコンベア３側には逆回転として伝達されるようになる。
このため、本実施例では、クランプ部材４１とストッパ部材４２を連動させてワンタッチで図７（ａ）の状態から図７（ｂ）の状態に、あるいはその逆に移行できるようにしている。

以上のような分離装置１による分離方法について説明する。
第１のコンベア２に複数のケース入り蛍光管Ｕが載置されると、第１の工程として、これらが間歇的に搬送され、最初の３本のケース入り蛍光管ｋが押出し手段５の前方に来ると、第２の工程として、押出し手段５の位置規制機構１１が作動して３ヶ所のケース入り蛍光管Ｕのケースｃ端部の上面を規制した後、押出しシリンダユニット１２が伸張作動して３本の廃蛍光管ｋを所定ストローク押出した後、押出しシリンダユニット１２は退動する。

次いで、第１のコンベア２は更にケース入り蛍光管Ｕを前方に搬送し、ケースｃから一部が露出した３本の廃蛍光管ｋが抜き取り手段６のチャック機構１６の前方まで来ると、第３の工程として、それまで開いていたケース保持機構１５のゲート２３ａ、２３ｂが閉じられるとともに、上方で待機していたチャック機構１６が降下して３本の廃蛍光管ｋの端部を同時にチャックする。
そして、チャックが完了すると、ロッドレスシリンダ３０が作動して、把持した廃蛍光管ｋを第２のコンベア３に向けて移送し、第２のコンベア３上に移載する。そして、移載が完了すると、チャック機構１６は再び上昇するとともに、ロッドレスシリンダ３０が作動して元の位置に復元し待機する。

第２のコンベア３では、第４の工程として、移載された廃蛍光管ｋを処理部４に向けて搬送し、処理部４で両端の口金部分の切断や、水銀、蛍光粉等の回収や、ガラスのカレット処理等が行われる。この間、すべての作業が機械化されているため、大量の廃蛍光管がある場合でも効率的に処理することができ、人的労力もかからない。
また、チャック機構１６で廃蛍光管ｋを把持してケースｃ外に抜き取る場合に、ケース保持機構１５によりケースｃがしっかり保持されているため、確実に抜き取ることができる。
また第１のコンベア２と第２のコンベア３の駆動力が共有化されているため、設備構成が簡素でしかも安価に構成できる。

そして、何らかの関係で、廃蛍光管ｋを処理部４に連続装入したくない場合には、切換え機構３５により第２のコンベア３の走行方向を逆転させて、廃蛍光管ｋを払出し部３４に払い出す。

なお、本発明は以上のような実施形態に限定されるものではない。本発明の特許請求の範囲に記載した事項と実質的に同一の構成を有し、同一の作用効果を奏するものは本発明の技術的範囲に属する。
例えばケースの形状は断面角型に限られるものでなく、また、チャック機構１６や移送機構１７で同時に取り扱う本数等は任意である。

蛍光管を再利用処理するにあたり、大幅な人員削減や、労力削減が図れるため、再処理工場等における今後の需要の増大が期待される。

本発明に係る分離装置全体の平面図 同正面図 押出し手段の説明図 抜き取り手段の説明図 第１のコンベアのワーク受け構造を示す説明図 ケース保持機構の係止部材保持具を説明するための説明図 第２のコンベアの走行方向を逆転させる切換え機構の一例を示す説明図

符号の説明

１…分離装置、２…第１のコンベア、３…第２のコンベア、５…押出し手段、６…抜き取り手段、１０…押出し機構、１１…位置規制機構、１５…ケース保持機構、１６…チャック機構、１７…移送機構、２６…刃物（係止部材）、３５…切換え機構、Ｕ…ケース入り蛍光管、ｃ…ケース、ｋ…廃蛍光管。

Claims (5)

1. ケース内に蛍光管が収容されるケース入り蛍光管のケースと蛍光管とを分離するようにしたケース入り蛍光管の分離装置であって、複数のケース入り蛍光管を整列させて搬送させることのできる第１のコンベアと、この第１のコンベア上の所定箇所のケース入り蛍光管から蛍光管だけを所定ストローク押出すことのできる押出し手段と、この押出し手段によってケース外に露出した蛍光管の露出部分を把持して蛍光管をケースの外部に抜き取ることのできる抜き取り手段を備え、この抜き取り手段には、前記第１のコンベア上の所定箇所のケース入り蛍光管のケースの一部を保持しておくことのできるケース保持機構と、蛍光管の露出部分を把持することのできるチャック機構と、このチャック機構を抜き取り方向に移動させることのできる移送機構が設けられ、前記ケース保持機構には、蛍光管を抜き取る際に、ケースの一部に係合してケースの移動を阻止するための係止部材が設けられることを特徴とするケース入り蛍光管の分離装置。
2. 前記押出し手段には、蛍光管を押出すための押出し機構と、蛍光管を押出す際、ケース入り蛍光管のケースの位置を規制しておく位置規制機構が設けられることを特徴とする請求項１に記載のケース入り蛍光管の分離装置。
3. 前記第１のコンベアの隣には、抜き取った蛍光管を移載して次工程に向けて搬送することのできる第２のコンベアが設けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のケース入り蛍光管の分離装置。
4. 前記第１のコンベアと第２のコンベアは共通の駆動源によって駆動されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のケース入り蛍光管の分離装置。
5. 前記第１のコンベアと第２のコンベアを共通の駆動源によって駆動させるための駆動力伝達軸の途中には、第２のコンベアの走行方向を逆転させるための切換え機構が設けられることを特徴とする請求項４に記載のケース入り蛍光管の分離装置。
   

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