JP5119542B2

JP5119542B2 - 破・除袋機

Info

Publication number: JP5119542B2
Application number: JP2007039982A
Authority: JP
Inventors: 博民大山
Original assignee: テクニカマシナリー株式会社
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2007-01-22
Publication date: 2013-01-16
Anticipated expiration: 2027-01-22
Also published as: JP2008068249A

Description

この発明は、家庭や事業所から回収したゴミを包んでいるポリエチレン等のゴミ袋を破り去る破袋機と破り去られたゴミ袋を取り除く除袋機に関する。

一般的なゴミ袋はポリエチレンを材料とするもので、その中に入っているゴミは、種々雑多なものが詰め込まれており、そのままでは燃えるもの、燃えないもの、あるいは燃やすと有害ガスが発生するもの、爆発するもの、焼却炉を損傷させるもの、あるいはリサイクル可能なものなどが混ざっているため焼却する前にゴミの分別をする必要がある。

本出願人はこれまでゴミ袋を破って、その中のゴミを開放すると共に、破ったゴミ袋を除去する装置として、特願２００３−４３６４１８号で「破袋機」を提案した。

上記提案は「部分円筒状の底面を有するケーシングと、上記部分円筒の軸線上に設けた回転軸に一体に、かつ、上記部分円筒状の底面に対して微小隙間をあけて設けた螺旋推進翼と、上記回転軸上に固着した回転刃と、上記螺旋推進翼の外周縁の回転軌跡から僅かに間隔をあけて刃先が位置するように設けられた複数の固定刃とからなり、上記回転軸の同心円上で螺旋推進翼の翼間に（巻き付き防止の）棒材を回転軸と平行に複数本亘設し、上記固定刃は、上記ケーシングの骨格に設け、上記ケーシング上流側上部に被処理物を投入するホッパーを設け、下流側下部に処理済物を排出するシューターを設けてなる」ものである。

上記提案によって、機械装置の小型化、破袋能力のアップ、破袋時に発生する騒音の低下、機械装置および部品の寿命の延長の効果を得ることができたが、その後、需要先から更なる処理能力のアップと小型化、コストダウンが要求され、今日まで種々検討を積み重ねてきた。

この発明は上記需要先からの要求に応えるもとして、更なる処理能力のアップと小型化、コストダウンを実現した破袋機を提供することを課題とする。

上記課題を解決するためにこの発明は、フレーム１１に亘設した回転軸１３に、複数のカッタ１７を放射状に取り付け、このカッタ１７の回転軌跡に沿って固定刃２６を、上記フレームから立ち上げた保持体２１，２２，２３を介して配設し、上記カッタ１７が上向きに回転する側に投入口２８を設けてなり、必要ならば上記固定刃２６の外側周囲をカバー２７で覆い、上記カッタ１７は回転方向に対して揺動可能になり、上記固定刃２６は回転するカッタ１７に対して向き合う方向に鉤状に曲がり、かつ、千鳥足状に配置して固定刃２６とカッタ１７とが交互に行き交うようにし、上記カッタ１７および固定刃２６の素材を板バネ材とし、上記回転軸１３に取り付けたカッタ１７間に紐状物巻き付き防止棒１９を亘設し、上記カッタ１７を、回転方向に対して揺動可能になる機構は、回転軸１３に設けられたフランジ１４にカッタホルダ１６が揺動可能に軸支され、上記フランジ１４に設けられた植え込みピン１５とカッタホルダ１６との間で揺動するようにし、上記保持体は、円板状側板２１を回転軸１３にブッシングを介して遊嵌してあり、破袋機の稼動時は回転軸１３と共回りせず、固定刃２６の取替え時は、取替え作業がし易い位置に回せるようにしてなる構成としたものである。

また除袋機３０は、上記破袋機１０のゴミ袋投入口の下方で、カッタ１７が上向きに回転する側の下側に、一定間隔をあけてスリットを設けたゴミ・ゴミ袋誘導板４４ａを配置し、このゴミ・ゴミ袋誘導板４４ａの後方に回転軸３１を亘設し、この回転軸３１に上記スリットの位置を合わせてゴミ袋掻き出し鉤３８を取り付けてなり、上記ゴミ袋掻き出し鉤３８は回転軸３１の周囲に設けた取り付け台３３と、この取り付け台３３に設けたピンボルト３５とトーションスプリング４０を介して回転方向に付勢され、かつ、揺動可能に取り付けられたものであり、さらに、上記回転軸と並行に巻き付き防止棒を配設してなる。

上記のごとく構成するこの発明によれば、袋に包まれたゴミ（以下、単に「ゴミ袋」という）の投入口をカッタが上向きに回転する側に設けることにより、投入されたゴミ袋はカッタによって上方に蹴り上げられると同時に遠心力により外方に振り出され、この瞬間に投入されたゴミ袋の一団は装置内で分散し、次の段階で固定刃と回転するカッタに鋏まれて引き裂かれる。

上記カッタを回転方向に揺動可能にすることによって破袋された袋片が絡みつくのを防止し、固定刃を千鳥足状に配置することにより回転するカッタおよび回転軸に加わる負荷を分散して衝撃が緩和され、また、巻き付き防止棒により回転軸に紐状物の巻き付きが防止される。また側板を、回転軸を中心にして回転可能にすることにより、固定刃の取替えが容易になる。

また、ゴミ袋投入口の下方で、カッタが上向きに回転する側の下側にスリットを設けたゴミ・ゴミ袋誘導板を配置し、上記スリットから突き出て回転するゴミ袋掻き出し鉤を設けることによりゴミ袋が取り除かれる。また、回転軸と並行に設けた巻き付き防止棒により袋片や紐状物の巻き付きが防止される。

次にこの発明の実施形態を、図面を参照しながら説明する。

次にこの発明の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１および図２に示すように、フレーム１１に軸受け１２を設け、この軸受け１２に回転軸１３を亘設し、この回転軸１３に図３、図４に示すフランジ１４を取り付け、このフランジ１４にピンボルト１５を軸にしてカッタホルダ１６を揺動可能に取り付け、このカッタホルダ１６に板バネ材からなるカッタ１７を取り付けている。なお、上記カッタホルダ１６の揺動範囲はフランジ１４に植設したピン２０とカッタホルダ１６間のギャップ分である。この揺動によりカッタ１７に絡みついたゴミを振りほどく効果が発生する。

なお、上記カッタ１７の取付け構造を図５に示すように変形フランジ１４ａにピンボルト１５、カッタホルダ１６を介してカッタ１７を揺動可能に取り付け、揺動範囲規制ピン２０ａ，２０ｂを大きく揺動できるように植え込んで、カッタ１７を逆転させると、カッタ１７の刃先軌跡円の外径が１００ｃｍに対して８ｃｍ〜１５ｃｍ縮小可能にすることにより複雑に絡みつき巻き付いたゴミ袋が大きく緩んで簡単に除去されるようになる。

図２に示すカッタ１７を取り付けた回転軸１３の両端には、カッタ１７の先端間寸法より小さい外径のフランジ１８を取り付け、このフランジ１８間に巻き付き防止棒１９を亘設している。

回転軸１３には円形の側板２１を、ブッシングを介して遊嵌し、フレーム１１に設けたブラケット２２により固定されて稼動時は非回転になり、この側板２１にステー２３を亘設し、亘設した上記ステー２３にアーチ形金具２４を固着し、このアーチ形金具２４にブラケット２５を介して板バネ材からなる固定刃２６を取り付けている。なお、固定刃２６を取り替えるときは円形の側板２１とブラケット２２との固定状態を解いて回転可能にして取替え作業のし易い位置にする。

上記固定刃２６は、円形の側板２１とステー２３とアーチ形金具２４によりカッタ１７の回転軌道上に配設するようにしたが、フレーム１１に門構え状の保持体（図示せず）を立ち上げ、この保持体にアーチ状金具２４を介して取り付けることもできる。また、門構え状の保持体をフレーム１１から複数立ち上げてカッタ１７の回転軌道上に固定刃２６を設けることもできる。

固定刃２６の上部外周にカバー２７を、フレーム１１をベースにして取り付け、カッタ１７が下から上方に向けて回転する側にゴミ袋投入口２８を設け、フレーム１１の下側を開放している。なお、試験的運転の結果、破袋によって振り飛ばされるゴミは、側板に亘設されたステーや固定刃に当たり破袋機外に飛び出ることはなかった。従って、破袋機の設置条件によってはカバーなしにすることができる。

なお、上記回転軸にはスプロケットあるいはＶプーリーを嵌めて図示しない駆動源から回転力を受けるようになっているが、駆動源には過負荷検知機能を有するものを採用し、過負荷状態になると、一端停止し、一定時間逆転して正常運転に戻る制御回路を挿入し、また、正常運転が続いたときでも、設定された時間が経過すると、一定時間逆転し正常運転に戻るよう制御回路を挿入することもできる。

上記のようにしてなる本実施例の破袋機は、ゴミ袋投入口から次々にゴミ袋が投入されると、それらのゴミ袋は順次回転するカッタに蹴り上げられると同時に遠心力により外方に振り出され、一団となって投入されたゴミ袋は装置内で分散し、回転するカッタと固定刃との間に挟まれ次々に破袋されることとなる。

破袋された後のゴミは袋から開放されるが、フレームの下側に落ちるので、フレームの下側に配置したベルトコンベアなどの搬送手段（図示せず）の上に排出されて次工程へと搬出されることとなる。

以上説明したように本実施例の破袋機と、本出願人が先に提案した破袋機とを比較すると表１のようになり、螺旋翼、袋片をかき出す回転爪が不要になり、装置の小型化・軽量化が実現し、一団となって投入されたゴミ袋は装置内で分散し破袋されるので極めて効率よく破袋されるようになった。

図６は実施例２に係り、実施例１と相違するところは、固定刃２６の取り付け方で、同図（ａ）で見るとアーチ形金具２４の手前側と向こう側とに交互に、同図（ｂ）で見るとアーチ形金具２４の左、右、左の順に固定刃２６が取り付けたところにあり、さらに取り付け位置を、同図（ｃ）のように固定刃２６を横並びに設けてもよく、また、同図（ｄ）のように周囲方向に少しずつずらして設けることもできる。

このように固定刃を設けることにより、一団となって投入されたゴミ袋に対して回転刃・固定刃が分散して作用することとなり、衝撃音を抑え、機械の寿命を延長する効果が得られ、破袋効果も向上させることもできる。

図７は実施例３に係り、アーチ形金具２４（図６参照）に軸Ｓを介して揺動可能にし、固定刃２６側にストッパーピンＰを植設し、アームＡの端に引きバネを取り付けて、固定刃２６に過大な負荷が掛かったときには、その負荷を逃がすようにすることもできる。

なお、上記各実施例のカッタおよび固定刃の素材に板バネ材を採用にしたが、これに限るものではなく、一般的な鋼材等を採用することができる。

また、上記各実施例に係る破袋機の制御盤には、回転軸に過剰な負荷が掛かったとき一端停止し、あるいは一定時間連続運転されたとき一端停止し、設定された時間帯で逆転し、その後正回転するようにして異物の巻き付きを振り解くようにすることができる。

図８乃至図１１は実施例４に係り、上記破袋機１０に除袋機３０を一体に設けたもので、フレーム１１に除袋機用のフレーム１１ａが設けられ、このフレーム１１ａに回転軸３１が亘設され、この回転軸３１にボスと一体の円盤３２が向かい合わせで二組取り付けられ、この円盤３２に取り付け台３３を亘設し、この取り付け台３３にブラケット３４を設け、この円盤３２とブラケット３４との間にピンボルト３５を亘設し、このピンボルト３５にカラー３６を嵌め、カラー３６のアーム部分３７にゴミ袋掻き出し鈎３８をボルト３９により固着している。

上記カラー３６にはトーションスプリング４０が嵌められ、その端の片方はブラケット３４に固定され、他端はカラー３６のアーム部分３７に固定されて常にゴミ袋掻き出し鉤３８の回転方向に向けて付勢され、過負荷が加わったとき後方に逃げるようになっている。

上記回転軸３１の両端で軸受け４１の内側には、円盤の四方に突起を設けた支持盤４２が固定的に取り付けられ、この支持盤４２の間に袋片や紐状物の巻き付き防止棒４３を亘設している。なお、上記ゴミ部袋掻き出し鉤３８の取り付けは上記固定刃２６のように互いに角位相させ同時に作用しないようにすれば、負荷が分散し騒音の防止効果が得られる。

除袋機用フレーム１１ａの上方から図面上の右側にかけて、回転するゴミ袋掻き出し鉤３８の先端が貫通するスリット４５を穿設したゴミ・ゴミ袋誘導板４４ａが被せられ、その上端はゴミ袋投入口の下側に延びている。なお、上記ゴミ・ゴミ袋誘導板４４ａの裾を想像線のように延ばして補助誘導板４４ｃとし、フレーム１１の図面上の右上から左下向きの戻し誘導板４４ｂを設けることもでき、この案内板を想像線のように位置を調節可能とすることも出来る。

なお、上記各実施例における巻き付き防止棒は、その亘設により有効胴回りが大きくなり破袋された破片の巻き付きが防止され、万が一巻き付いたときでもカッタあるいは鎌などにより簡単に切除することができる。

上記実施例において、袋詰めされたゴミがプラスチックなど比較的比重が小さいものの場合は、回転軸１３の回転が速すぎる（カッタ１７の刃先速度が速すぎる）と袋詰めゴミがカッタ１７の懐に落ち込まず空回りすることとなるので、処理されるゴミの種類によっては、回転速度を遅くする方が効果的な場合がある。

図１２，１３は実施例５に係り、十字状フランジ１４ａとフランジ１８（巻き付き防止棒用）にステー１９ｓを亘設し、このステー１９ｓに板バネ材を「への字状」に折り曲げたゴミ袋跳ね上げ部材Ｋを、その自由端が上記ステー１９ｓの内側に位置するように片持ち状態で取り付け、カッタ１７の先端で回転方向側に切り込みを入れて鉤状１７ａとし、さらに、ゴミ投入口２８の固定刃２６の前方に補助固定刃２６ｂを設けたものである。なお、ゴミ跳ね上げ部材Ｋはカッタ１７の間に、補助固定刃２６ｂは、カッタ１７の刃先の回転軌跡上軸方向に隙間を空けて多数（例えばカッタ１７の２倍）設けている。なお、上記ステー１９ａは巻き付き防止棒を兼ねることができる。

上記実施例５では、ゴミ袋跳ね上げ部材Ｋをカッタ１７の間に別々に装着したが、図１４に示すように、ゴミ袋跳ね上げ部材Ｋの中央にスリットＫｓを設けて、このスリットＫｓをカッタ１７が貫通するようにするならばカッタ１７に破袋片が巻きつくのを防止することができる。

また、大型店舗その他の事業所で使用されるゴミ袋は、一般家庭で使用されるゴミ袋に較べて大サイズのものであるからカッタ１７の刃先に亘って引っ掛った状態になり、その状態が繰り返されてカッタ１７に絡みつき、かつ、堆積して破袋機能を発揮できなくなる場合もある。このような場合の解決策として、巻き付き防止棒１９の回転軌跡を固定刃２６の刃先に近づける。このようにすればゴミ袋が細かく破袋されて上述のように問題を回避することができる。

また、上記のように巻き付き防止棒１９の回転軌跡を固定刃２６に近づけると、大形の固形ゴミが投入されたとき大きな負荷や衝撃が発生するので、巻き付き防止棒１９の取り付け部分に緩和吸収手段を介在させるとか、巻き付き防止棒に替えてワイヤロープ等の撓み性のあるものとすることが考えられる。

以上説明したように、この発明は構造が簡単にして小型・軽量化を実現し、消費電力を減らして経済性を高め、なおかつ、処理能力を大幅に大きくしたもので産業上の利用価値は極めて高いものである。

特に実施例４では比較的軽い袋詰めゴミの処理において、破・除袋機の回転速度を低くした状態で、被処理物を回転刃と固定刃の交錯する部分に位置させて、消費電力を低減し、騒音を出さずに効率的な破・除袋処理が可能となる。

実施例１に係る破袋機の軸方向から見た内部構造図同、軸に並行で水平方向から見た内部構造図同、回転軸にカッタを取り付けた状態の正面図同、側面図カッタの揺動範囲を大きくしたカッタを取り付けた状態の正面図（ａ）実施例２に係る破袋機の軸方向から見た内部構造図、（ｂ）同、軸に並行で水平方向から見た内部構造図、（ｃ）および（ｄ）カッタの配置例の説明図実施例３に係る固定刃の説明図実施例４に係る除袋機を装備した破袋機の軸方向から見た内部構造図同、軸に並行で水平方向から見た内部構造図ゴミ袋掻き出し鉤の正面図同、側面図実施例５に係る除袋機を装備した破袋機の軸方向から見た内部構造図図１２のＡ−Ａ矢視図ゴミ袋跳ね上げ部材の斜視図

符号の説明

１０破袋機
１１フレーム
１２軸受け
１３回転軸
１４フランジ（カッタホルダ用）
１４ａ変形フランジ
１４ｂ支持板
１５ピンボルト
１６カッタホルダ
１７カッタ
１７ａ鉤状
１８フランジ（巻き付き防止棒用）
１９巻き付き防止棒
１９ｓステー
２０ピン
２０ａ，２０ｂ揺動範囲規制ピン
２１側板
２２ブラケット（側板用）
２３ステー
２４アーチ形金具
２５ブラケット（固定刃用）
２６固定刃
２６ｂ補助固定刃
２７カバー
２８ゴミ袋投入口
２９引きバネ
３０除袋機
３１回転軸
３２円盤
３３取り付け台
３４ブラケット
３５ピンボルト
３６カラー
３７アーム部分
３８ゴミ袋掻き出し鉤
３９ボルト
４０トーションスプリング
４１軸受け
４２支持盤
４３巻き付き防止棒（除袋機の）
４４ａゴミ・ゴミ袋誘導板
４４ｂ戻し誘導板
４４ｃ補助誘導板
４５スリット
Ａアーム
Ｋゴミ袋跳ね上げ部材
Ｋ２軸方向に一体のゴミ袋跳ね上げ部材
Ｋｓスリット
Ｐストッパーピン
Ｓ軸

Claims

フレーム（１１）に亘設した回転軸（１３）に、複数のカッタ（１７）を放射状に取り付け、このカッタ（１７）の回転軌跡に沿って固定刃（２６）を、上記フレームから立ち上げた保持体（２１，２２，２３）を介して配設し、上記カッタ（１７）が上向きに回転する側に投入口（２８）を設けてなる破袋機。
上記カッタ（１７）は回転方向に対して揺動可能になり、上記固定刃（２６）は回転するカッタ（１７）に対して向き合う方向に鉤状に曲がり、かつ、千鳥足状に配置した固定刃（２６）とカッタ（１７）とが交互に行き交うようにし、上記カッタ（１７）および固定刃（２６）の素材を板バネ材としてなる請求項１に記載の破袋機。
上記回転軸（１３）に取り付けたカッタ（１７）間に紐状物巻き付き防止棒（１９）を亘設してなる請求項１または２に記載の破袋機。
上記カッタ（１７）を、回転方向に対して揺動可能になる機構は、回転軸（１３）に設けられたフランジ（１４）にカッタホルダ（１６）が揺動可能に軸支され、上記フランジ（１４）に設けられた植え込みピン（１５）とカッタホルダ（１６）との間で揺動するようにしてなる請求項１乃至３のいずれかに記載の破袋機。
上記回転軸（１３）は、破袋機（１０）に過剰な負荷が掛かって停止したとき、または設定時間連続運転されたのち、設定された時間帯で逆転し、その後正回転するようにしてなる請求項１乃至４のいずれかに記載の破袋機。
請求項１乃至５のいずれかに記載の破袋機（１０）のゴミ投入口（２８）の下方で、
上記カッタ（１７）が上向きに回転する側の下側に、一定間隔をあけてスリット（４５）を設けたゴミ・ゴミ袋誘導板（４４ａ）を配置し、このゴミ・ゴミ袋誘導板（４４ａ）の後方に回転軸（３１）を亘設し、この回転軸（３１）に上記スリット（４５）の位置に合わせてゴミ袋掻き出し鉤（３８）を取り付けてなる破・除袋機。
上記ゴミ袋掻き出し鉤（３８）は、回転軸（３１）の周囲に設けた取り付け台（３３）と、この取り付け台（３３）に設けたピンとトーションスプリング（４０）を介して回転方向に付勢され、かつ、揺動可能に取り付けてなる請求項６に記載の破・除袋機。
上記回転軸（３１）と並行に巻き付き防止棒（４３）を亘設してなる請求項６または７のいずれかに記載の破・除袋機。
フランジ（１４ａ，１８）に亘設したステー（１９ｓ）に板バネ材を「への字状」に折り曲げたゴミ袋跳ね上げ部材（Ｋ）を、その自由端が上記ステー（１９ｓ）の内側に位置するように片持ち状態で取り付けてなる請求項６乃至７のいずれかに記載の破・除袋機。