JPH0645713U - 発泡樹脂廃材の減容処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】発泡ポリエチレンなどの発泡樹脂製品の廃材を
自動的に円滑に減容し、さらにブロック状や柱状などの
取扱いやすい塊に成形することができる発泡樹脂廃材の
減容処理装置を提供することにある。 【構成】発泡樹脂製品廃材を投入するホッパ２の下方に
複数枚の固定刃を備えた破砕室を形成し、該破砕室に複
数枚の移動刃３ｂを備えた回転自在な破砕軸を設ける一
方、破砕軸の側方には、一部が破砕室に開口する送り筒
４と先端が閉止された減容筒５とを直列状に設け、それ
ら筒内に回転スクリューを内挿し、前記減容筒５の先端
領域の回転スクリュー８には練り棒８ｃを同軸に設ける
一方、減容筒５にはノズル本体７３を設け、ホッパ２の
側方には、下底に前記ノズル本体７３を嵌める穴を有す
る金型筒２を着脱可能に装架し、金型筒１２に対する蓋
体５には、押し出された樹脂が一定量に達したときに少
なくとも回転スクリューの作動を停止させるスイッチ機
構の片側を有している。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は発泡樹脂廃材の減容処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

熱可塑性発泡樹脂製品は断熱性、軽量性、クッション性などの特性を備えてい るため、包装資材、建築資材など各産業分野で汎用されている。そうした発泡樹 脂としては、従来、発泡スチロール、発泡ウレタン、発泡塩化ビニルなどが多く 利用されていたが、近年、成形性、防湿性、耐薬品性の面や、価格が安く、無害 であることなどから、発泡ポリエチレンが使用される傾向にある。 このような発泡樹脂製品は、工場、事業所、店舗などにおいて大量に排出され 、しかも嵩張るため始末に難渋する。従来このような発泡樹脂製品の廃物は、雑 芥としてそのまま焼却されている。

【０００３】 しかしながら、発泡樹脂製品の廃物は高発熱量物質であるため、炉を損傷した り、旺盛に発生する煙による公害問題を引き起すなどのスラブルが発生しやすい 。この対策として、本出願人は、平成２年実用新案登録願第１１５２３号におい て、発泡樹脂製品の廃材を自動的に破砕−加熱−押出し−寸断の工程を経て減容 ペレット化し得る装置を提案した。 しかし、廃棄の現実においては発泡樹脂製品とそれ以外の廃物が必ずしもきち っと分別されず、ダンボール紙や布などのセルロース系廃棄物や、釘、ねじ、ホ チキス片などの金属片が混入されることも多い。この場合に、先行技術のように 押し出したものをカッタで切断する方法では、前記異物によりカッタの刃が損傷 するトラブルが生じやすいという問題があった。

【０００４】

【考案が解決しようする問題点】

本考案は前記のような問題点を解消するために考案されたもので、発泡ポリエ チレンなどの発泡樹脂製品の廃材を自動的に円滑に減容し、さらにブロック状や 柱状などの取扱いやすい塊に成形することができ、しかも、異物が混入していて も詰りなどのトラブルが生じにくく、それでいて安価な発泡樹脂廃材の減容処理 装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案は、発泡樹脂製品廃材を投入するホッパーの下 方に複数枚の固定刃を備えた破砕室を形成し、該破砕室に複数枚の移動刃を備え た回転自在な破砕軸を設ける一方、破砕軸の側方には、一部が破砕室に開口する 送り筒と先端が閉止された減容筒とを直列状に設け、それら筒内に回転スクリュ ーを内挿し、前記減容筒の先端領域の回転スクリューには練り棒を同軸に設ける 一方、減容筒にはノズル本体を設け、ホッパーの側方には、下底に前記ノズル本 体の噴孔を嵌める穴を有する金型筒を着脱可能に装架し、金型筒に対する蓋体に は、押し出された樹脂が一定量に達したときに少なくとも回転スクリューの作動 を停止させるスイッチ機構の片側を有している構成としたものである。

【０００６】

【実施例】

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明する。 第１図ないし第５図は本考案による発泡樹脂廃材の減容処理装置の実施例を示 している。 １は本体フレームであり、矩形状枠体の前後、左右にカバー１ａ，１ｂ，１ｃ ，１ｄが張設されることでボックス状となっており、キャスタ２４により移動自 在となっている。そして、本体フレーム１の内部には先すぼまり状をなした底板 １ｅが張設され、これにより上部の開放された破砕室Ａが構成され、この破砕室 上方の本体フレーム１には発泡樹脂廃材Ｗを投入するホッパ２が支持固定されて いる。 ３は発泡樹脂廃材Ｗを細かく砕く破砕機構であり、第１図と第３図および第４ 図に示すように、破砕室Ａの中央上部域を横切り本体フレーム１に軸受３００， ３０１を介して回転自在に横架された破砕軸３ａと、該破砕軸３ａに所定間隔ご とに固定された複数枚の移動刃３ｂと、それら移動刃３ｂと組をなすように底板 １ｅに固設された固定刃３ｃとを有している。 前記破砕軸３ａは先端にスプロケット３２，３２’を有し、一方のスプロケッ ト３２は本体フレーム側部に搭載したモータ３３の出力軸に固定した駆動スプロ ケット３４とチェーン３５により結ばれ、所定の回転数で駆動されるようになっ ている。

【０００７】 前記移動刃３ｂは波形状をなし、第４図のように回転半径Ｒがホッパ２内に達 する長さを有している。なお、必要に応じ、移動刃は、前記した大きな半径のも のと、回転方向に半月状の刃部を持つ小さな半径のもので構成してもよい。固定 刃３ｃは前記移動刃３ｂと小さなクリアランスを持つように配置されている。 ４は前記破砕室Ａの外側すなわち底板１ｅの外側において破砕軸３ａと平行に 設けられた送り筒であり、両端のフランジ４２，４２により本体フレーム１に支 持されている。そして、この送り筒４は破砕された発泡樹脂片の受入れ口４１を 有し、その受入れ口４１は第３図と第４図のように底板１ｅの側壁部分に窓穴状 として開口している。

【０００８】 ５は前記送り筒４と同軸の減容筒であり、後端にフランジ５１を有し、本体フ レーム１の中間フレームにおいて送り筒４のフランジ４２とボルト絞めにて連結 固定されている。前記減容筒５は、第２図のように内径側後端部にテーパ壁５０ を有し、このテーパ壁５０より前方は送り筒４の内径より小さい径の直筒穴５２ となっている。減容筒５の外周には先端領域に達するまでヒータ２０が囲繞され ている。このヒータ２０は圧縮工程の負荷を減じてスムーズに破砕発泡樹脂片を 送りつつ軟化・溶融させるためである。そして、前記減容筒５の先端領域には押 出しノズル機構が設けられている。

【０００９】 ８は回転スクリューであり、先端が減容筒５の先端近くに達するように送り筒 ４の後端に軸受８００で片持ち支持され、軸端には前記破砕軸４ａに設けたスプ ロケット３２’とチェーン３５’で連絡されたスプロケット８０が設けられ、前 記破砕軸より低速の所定の回転数で駆動回転されるようになっている。 前記回転スクリュー８は、減容筒５の直筒穴５２に対応する径のスクリュー羽 根８ａを有しており、スクリュー羽根８ａは全長にわたり同じ径である。したが って、第２図のように、送り筒４内ではスクリュー羽根８ａは筒壁との間に遅滞 送り用のクリアランスＣを形成している。

【００１０】 前記押出しノズル機構７は、減容筒６の先端部を塞ぐ端板１９と、該端板１９ の近傍から上方に伸びる噴孔７３０を備えたノズル本体７３と、端板１９と対向 するように回転スクリュー８の先端にねじ込み等により固定された練り棒８ｃを 有している。前記練り棒８ｃはスクリュー羽根８ａの径よりも小さく、外周にス クリュー軸と平行かまたは適度に傾斜した複数本の溝８１を有している。前記押 出しノズル機構７の外部には第２図のように支台を兼ねたカバー７５が配され、 本体フレームに固定されている。前記ノズル本体７３はカバー７５の上に突出し ている。

【００１１】 １２は前記押出しノズル機構７に対し着脱される金型筒であり、任意の断面形 状を有し、第２図と第５図のように、底部には前記ノズル本体７３に挿脱可能に 嵌まる充填穴１２０を有し、底端をもってカバー７５により支持されるとともに 、それよりも上部が本体フレーム１に設けた少なくとも一組の保持アーム１３で 直立状に支持されるようになっている。金型筒１２の外周にはハンドリング用の 取手１２１が設けられている。ホッパ２を構成するカバー１ｄの上側には蝶板状 のヒンジ２７を介して金型筒１２の上端を覆う蓋体１５が取付けられている。

【００１２】 前記蓋体１５は吊り部材１７により内部に中蓋１５０を支持している一方、外 部にはブラケット状のリミット板１８が設けられている。そして、カバー１ｄに は前記リミット板１８に当接するリミットスイツチ１６が取付けられている。リ ミットスイツチ１６は配線２１によりモータ３３の給電制御器２６に電気的に接 続され、金型筒１２内を上昇した充填樹脂が中蓋１５０を介して蓋体１５を押し 上げたときに、蓋体１５がヒンジ２７を支点として傾動しそれによりリミットス イッチ１６と離間し、その信号でモータ３３の駆動を停止するようになっている 。

【００１３】 なお、実施例では、リミットスイッチ１６でモータ３３の駆動を制御している が、これに代えてクラッチ機構を制御してスプロケット３２'、８０の駆動力の 伝達を断接するようにしてもよい。また、蓋体１５は単純にヒンジ２０で支持し ているが、これに代えて、たとえばクランプ式などの蓋開閉機構を採用してもよ い。

【００１４】 〔実施例の作用〕 次に本考案の使用方法と作用を説明する。 発泡樹脂廃材たとえば発泡ポリエチレンや発泡スチロールＷを処理するに当っ ては、第１図と第５図のように金型筒１２の充填穴１２０をノズル本体７３に嵌 めあわせ、カバー１ｄに底を載せる。これで保持アーム１３により直立状に支持 されるので、金型筒１２の上端開口に蓋体１５を嵌合する。以上により金型筒１ ２がセットされ、それとともに、蓋体１５のリミット板１８がリミットスイツチ １６と当接するため、モータ３３は駆動可能な状態となる。

【００１５】 この状態で発泡樹脂廃材Ｗをホッパ２に投入し、給電制御器２６を操作してモ ータ３３を駆動するとともにヒータ２０を作動させれば、ホッパ２を経て破砕室 Ａに溜られている発泡樹脂廃材Ｗは、破砕軸３ａの回転により移動刃３ｂと固定 刃３ｃとで効率よく細片化される。 すなわち、回転半径の大きな移動刃３ａがホッパ内まで伸びており、これで発 泡樹脂廃材Ｗの下層が突き崩されるためブリッジ現象が生じず、移動刃３ｂと小 さなクリアランスで固定刃３ｃが配置されているため、発泡樹脂廃材Ｗが発泡ポ リエチレンでも破砕軸３ａにからみつくことなくうまく細片化される。このよう にして細片化された発泡樹脂廃材は底板１ｅの中間に設けられている受入れ口４ １から送り筒４に逐次装填される。

【００１６】 送り筒４内においては回転スクリュー８が回転しており、送り筒４の内径がス クリュー羽根８ａの径よりかなり大きいため、細片化が不十分な発泡樹脂廃材で も送り筒４内にうまく装入することができる。発泡樹脂廃材はスクリュー羽根８ ａにより順次前方に移送され、減容筒５開始部のテーパ状筒壁５０で少し圧縮さ れながら直筒穴５２に入る。この直筒穴５２の径はスクリュー羽根８ａとほとん どクリアランスがなく、細片化された発泡樹脂廃材Ｗは前送速度があげられる。 そしてこの減容筒５は外周のヒータ２０により加熱されているため、発泡樹脂廃 材Ｗは前送されながら同時に加熱され、これにより軟化し互いに融着されつつ押 出し機構７に押し込まれる。

【００１７】 この押出し機構７は減容筒５の先端を閉じる端板１９を有しており、その手前 で送り機能を有しない練り棒８ｃがスクリュー羽根８ａと同一回転している。こ のため、軟化融着しあった樹脂はこの領域で送りスピードが低下され、滞留状態 となり、後続するスクリュー羽根８ａからの押圧と樹脂自体の発熱とで脱泡され る。脱泡ガスはスクリュー羽根８ａと直筒穴５２とのクリアランスを介して後方 に逃げ、送り筒４とスクリュー羽根８ａとの大きなクリアランスから破砕室Ａに 排出される。一方、押出し機構７内の樹脂はヒータ２１からの受熱でなかば溶融 するとともに、練り棒８ｃの溝８１に捕捉されてスクリュー軸線の周りに回動さ れ、これと回転スクリュー８による送りとが交差するため、脱泡減容した樹脂は 飴状ないしつきたての餅のような弾力性のある性状に練り上げられる。

【００１８】 このように練り上げられた脱泡減容樹脂は減容筒５の上方に立設開口している ノズル本体７３に押し込まれ、噴孔７３０を介して金型筒１２の内部に送り込ま れ始める。脱泡減容樹脂は金型筒１２内を底から満たし始め、経時的に金型筒１ ２内を上昇する。そして、脱泡減容樹脂が充満すると、樹脂の頂部が中蓋１５０ を押し上げ、それにより蓋体１５がヒンジ２７を支点として傾転する。するとリ ミット板１８が位置固定のリミットスイッチ１６から離間する。これにより、モ ータ３３への通電が自動的に停止され、破砕軸４ａおよび回転スクリュー８の駆 動が停止される。

【００１９】 そこであとは、取手１２１により金型筒１２ｂを少し持ち上げて充填穴１２０ をノズル本体７３から外せば金型筒１２はフリーとなるので、そのまま取手１２ １により運搬し、水槽などの冷却手段に装入する。これにより樹脂は固化され、 枕木や擬木などの再生品が得られる。または粉砕機に投入すればペレット化され る。前記金型筒１２としてスペアを用意しておき、そのスペアの金型筒１２をす ぐにノズル本体７３とはめれば、リミットイッチ１６がオンとなる。以下前記サ イクルを繰り返すことでほとんどタイムラグなく減容再生を行うことができる。

【００２０】 脱泡減容樹脂を押出しノズルから押し出してカッタで切断するようなことをし ないうえ、脱泡減容樹脂を容積を縮めた押出し室に押し込まず、練り棒８ｃを使 用して大きな容積の室を確保したまま脱泡・溶融化させるようにしているため、 処理すべき発泡樹脂廃材と一緒に金属片、木片、ダンボール屑などの異物が混入 していても、ノズルやカッタ等の損傷や押出し機構部分の詰りといったトラブル が生じない。

【００２１】 〔考案の効果〕 以上説明した本考案によるときには、発泡樹脂製品廃材を投入するホッパーの 下方に複数枚の固定刃を備えた破砕室を形成し、該破砕室に複数枚の移動刃を備 えた回転自在な破砕軸を設ける一方、破砕軸の側方には、一部が破砕室に開口す る送り筒と先端が閉止された減容筒とを直列状に設け、それら筒内に回転スクリ ューを内挿し、前記減容筒の先端領域の回転スクリューには練り棒を同軸に設け る一方、減容筒には押出しノズルを設け、ホッパーの側方には、下底に前記押出 しノズルの噴孔を嵌める穴を有する金型筒を着脱可能に装架し、金型筒は、押し 出された樹脂が一定量に達したときに少なくとも回転スクリューの作動を停止さ せるスイッチ機構の片側を有しているため、自動的に発泡樹脂廃材を破砕し、さ らにこれを脱泡し、所望形状・寸法の樹脂塊に再生することができ、しかも、発 泡樹脂廃材と一緒に金続片や紙類、木片などの異物が混入していても、減容工程 部分での詰りといったトラブルが生じず、円滑に処理することができる。さらに 、回転スクリューが単純なストレートスクリューで足り、圧縮のためのテーパー 筒も不要であるため機構が簡単で、コンパクトにして安価な構造とすることがで きるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による発泡樹脂廃材の減容処理装置の実
施例を示す一部切欠側面図

【図２】その部分的拡大図

【図３】ホッパを省略して示す平面図

【図４】本考案装置の縦断正面図

【図５】本考案装置の部分切欠背面図

【符号の説明】

１…本体フレーム、２…ホッパ、３…破砕機構、３ａ…
破砕軸、４…送り筒、５…減容筒、７…押出しノズル機
構、８…回転スクリュー、８ｃ…練り棒、１２…金型
筒、３ｂ…移動刃、３ｃ…固定刃、７３…ノズル本体、
１２０…穴、７３０…噴孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｂ２９Ｋ 105:04 105:26

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡樹脂製品廃材を投入するホッパーの下
   方に複数枚の固定刃を備えた破砕室を形成し、該破砕室
   に複数枚の移動刃を備えた回転自在な破砕軸を設ける一
   方、破砕軸の側方には、一部が破砕室に開口する送り筒
   と先端が閉止された減容筒とを直列状に設け、それら筒
   内に回転スクリューを内挿し、前記減容筒の先端領域の
   回転スクリューには練り棒を同軸に設ける一方、減容筒
   にはノズル本体を設け、ホッパーの側方には、下底に前
   記ノズル本体を嵌める穴を有する金型筒を着脱可能に装
   架し、金型筒に対する蓋体には、押し出された樹脂が一
   定量に達したときに少なくとも回転スクリューの作動を
   停止させるスイッチ機構の片側を有していることを特徴
   とする発泡樹脂廃材の減容処理装置。