JPH065852Y2 - 発泡プラスチックの減容機 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は発泡プラスチックの減容機に関するものであ
る。

〔従来の技術及びその技術的課題〕

発泡プラスチックたとえば発泡スチロールは、軽量でク
ッション性、断熱性にすぐれ、湿気や水分に影響されず
しかも安価であることから、魚介類や野菜などの生鮮食
料品の輸送用梱包箱類として、また電気器具、機械器具
類の包装容器や内装材などとして大量に使用されてい
る。

このような発泡スチロールは、使用時には前記利点があ
るが、使用後は嵩張るため取扱い不便であり、廃棄が容
易でない。すなわち、高分子化合物であるため、焼却す
ると高熱が生じて炉材を損傷し、また黒煙と有害ガスを
発生させる。

この対策として従来、魚市場、野菜市場など大量に発砲
スチロールが廃棄される事業所用として、発泡スチロー
ルの溶融機が用いられている。しかしながら、この種溶
融機は、粉砕した発泡スチロールを加熱釜に投入して溶
融する方式のため、設備が大型でかつ灯油や電力を多量
に消費する点、３〜４名の専用作業員を必要とする点、
安全溶融させるため局部加熱を起し、熱分解により悪臭
や有害ガスが生じて周囲の環境を悪化させる点、処理さ
れたスチロールは１０kg以上の大きな塊となるため、再
生工程で大型の破砕機を使用しなければならず、コスト
アップを招く点にそれぞれ問題があった。

この対策として、特開昭６１−１１６５０７号公報など
において、押出し方式による減容再生装置が提案されて
いる。しかしながら、この先行技術は、スクリュー式押
出し機の後端に押出しスクリュー軸と直交する関係にス
クリュー式供給装置を設けたものであるため、やはり装
置が大型化し、しかも動力を２系統必要とすると共に、
押出し機と供給装置の双方にヒータを用いるため、電力
の消費が嵩む不利がある。さらに、供給装置に投入する
前に予め破砕機により破砕し、これをスクリュー式供給
装置で完全に溶融して押出し機に供給することから、分
解による悪臭が生ずるという問題がある。

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、その目的とするところは、簡易かつ小型な構
造により発泡スチロール類を破砕からチップ化まで連続
的に効率よく低コストで処理することができ、また処理
温度を低くすることができ、処理時に悪臭や有害ガスが
生じず、従って工場、店舗など小規模事業所の室内での
処理も行える実用的なこの種の発泡プラスチック減容機
を提供することにある。

〔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、発泡プラスチックを
投入するホッパーの下部に、先端側がテーパ状にすぼま
った破砕筒を設けると共に、破砕筒の先端には外面に固
定刃を備えた押出板で開口側が閉止された加熱筒を同軸
上に連結し、前記破砕筒の中心には、外周に切欠き付き
のスクリュー羽根と送りスクリュー羽根を備えた回転軸
を押出板を貫通するように配し、回転軸の先端部には前
記固定刃と協働して押出板の穴から押出された減容樹脂
を寸断する移動刃を設けたものである。

〔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６図は本考案による発泡プラスチック減
容機の一実施例を示している。

１は床等に設置される台枠状のフレーム、２はフレーム
１に支持固定されたホッパー、３は前記ホッパー２の下
部に配され、フレーム１に支持固定された破砕筒であ
る。この破砕筒３はホッパー２の底と連通する落下口３
０を有する断面Ｕ字状をなした粗破砕用の主筒３ａと、
これと連通し先端に向かうほど径のすぼまる細破砕用の
テーパ筒３ｂとを備えている。

４は比較的短い軸方向寸法の加熱筒であり、前記テーパ
筒３ｂの先端に設けたフランジ部を介して同軸上に連結
固定され、内部には前記テーパ筒３ｂの先端開口に通じ
るテーパ状ガイド穴４０と直穴４１とが連成されてい
る。前記直穴４１は、好ましくは直円形断面でなく、第
４図のように円周上の数個所に凹み４２，４２が形成さ
れ、かつこの凹み４２，４２は軸線方向に満として伸び
ている。この構造とした場合、破砕発泡片が圧縮されて
もスクリュー羽根７ｃと連れ回りすることがなく、確実
に押出し板５に送り込むことができる。加熱筒４の外部
には所要領域に破砕プラスチックを溶融せず融着される
程度の温度（一般に１５０℃以下、発泡スチロールでは
１３０℃程度）に加熱するバンド式などのヒータ４ａが
設けられており、ヒータ４ａの外周には保温材４ｂが層
着されている。

５は前記加熱筒４の先端を閉じるリング状の押出板であ
り、加熱筒４とボルト等で一体に結合され、厚さ方向に
は所定の間隔を置いて複数個の押出し穴５０，５０が貫
設されている。そして、この押出し板５の軸方向先端面
には、前記押出し穴５０，５０近傍で放射状に伸びる固
定刃８が一体又は一体的に設けられている。

６は回転軸であり、前記破砕筒３の中心を貫き、さらに
加熱筒４のテーパ状ガイド穴４０及び直穴４１の中心を
貫くように配され、後部側が破砕筒３の後端部にベアリ
ング１２を介して支持され、先端側は押出板５の内径部
に圧入したプレーンベアリング１３を介して回転自由に
支持され、さらに先端部６ａが前方に突出している。そ
して、回転軸６は継手１５を介してモータ１４の出力軸
に連結され、所要の速度で回転されるようになってい
る。

回転軸６の外周には破砕筒３の主筒３ａからテーパ筒３
ｂの中ほどまでの領域に外径部に山形の切欠き７０を形
成した破砕用スクリュー羽根（オーガンフライト）７ａ
が設けられており、この破砕用スクリュー羽根７ａの径
はテーパ筒３ｂの形状に応ずるように径小に構成されて
いる。そして、破砕用スクリュー羽根７ａに続き、テー
パ筒３ｂの前端までの領域には、切欠きの形成されない
送り用スクリュー羽根７ｂが設けられ、加熱筒４の領域
にはよりピッチの細かいスクリュー羽根７ｃが設けられ
ている。

前記テーパ筒３ｂの内面さらに好ましくは主筒３ａの内
面には、切欠き７０にとらえられた破砕発泡プラスチッ
ク片が破砕用スクリュー羽根７ａと連れ回りするのを防
止するため、スクリュー羽根と衝突しない限度の高さの
突条３ｃが所要間隔を置いて固着されている。なお、前
記破砕用スクリュー羽根７ａには、回転軸と略平行状な
バー状ないし帯板状の破砕部材７ｄを架設することも効
果的である。

９は移動刃機構であり、前記回転軸６の先端部６ａに固
定され前記固定刃８と常時一点で摺接する移動刃９ａを
備えている。該移動刃機構９は、第３図と第６図のよう
に、回転軸先端部６ａに外嵌固定されたブロック状の刃
物台９ｂと、該刃物台９ｂに固定され厚さ方向に穴部９
１，９１を有するスライドガイド９ｃと、前記穴部９
１，９１に挿通した支持ボルト９ｄ，９ｄを備え、前記
移動刃９ａは前記支持ボルト９ｄ，９ｄの先端に結合さ
れ、かつ支持ボルト９ｄ，９ｄは前記穴部９１，９１に
はまる中間径大部９０，９０を有し、これと穴底間に介
装したスプリング９ｅ，９ｅにより押圧され、移動刃９
ａは前記スプリング９ｅ，９ｅのばね力で固定刃８に押
付けられている。移動刃９と移動刃スライドガイド９ｃ
は必ずしも１つである必要はなく、複数個配置してもよ
いのは勿論である。

１０は固定刃８と移動刃９ａの温度上昇を防止するため
の冷却ファンであり、枠フレーム１に取付けられてい
る。１１は減容チップを受け取るための回収手段であ
り、容器やチップコンベアなど任意である。

〔実施例の作用〕

次に実施例の使用方法と作用を説明する。

使用済みの発泡プラスチックたとえば発泡スチロールＡ
はそのままホッパー２に投入され、破砕筒３を底として
堆積される。この状態でモータ１４により回転軸６を回
転すると共にヒータ４ａに通電すれば、破砕筒３の主筒
３ａ内にある発泡スチロールＡは破砕用スクリュー羽根
７ａによりカットされると共に、外周の切欠き７０によ
り激しく破砕されつ主筒３ａ中を前送りされるが、主筒
３ａに続いてはテーパ筒３ｂがあり、加熱筒４に近づく
ほど径が小さくなっているため、粗破砕された発泡スチ
ロールはテーパ筒３ｂを通る過程で細かく破砕される。

細かく破砕された発泡スチロールは次第に密度を増し、
切欠き７０に捕捉された状態で回転軸６と連れ回りを起
しやすくなるが、テーパ筒３ｂの内面には突条３ｃが設
けられているため、これとの衝突で発泡スチロールは掻
き落されると同時に破砕され、送り用のスクリュー羽根
７ｂ，７ｃにスムーズに引き取られ、ほぼ大豆程度の大
きさとなって加熱筒４内へと押込まれる。破砕用スクリ
ュー羽根７ａは前記のように切欠き７０を有しているた
め、その分だけ押圧面積が少なくなり、従って送り力が
セーブされるため、破砕発泡スチロールがほどよい速度
と圧力で加熱筒４に押込まれることになる。そのため回
転軸６に過大な負荷がかからない。

加熱筒４内はヒータ４ａにより発泡スチロールが溶融し
ない温度に保たれており、送り用のスクリュー羽根７ｃ
により送られた小破砕片は融着しあう程度で押出板５も
ヒータ４ａの伝熱で熱せられているため、小破砕片はそ
の押出板５からの熱と、樹脂自体の粘性により発熱し、
脱泡される。

脱泡減容したスチロールは後続する小破砕片の圧力によ
り圧縮されるため、押出板５の板厚を貫く押出穴５０，
５０からつきたての餅のような弾力のある棒状となって
押出され、押出し穴５０，５０を出ると１．５倍程の径
に膨張する。これは充分に溶融させないため気泡が残存
しているためである。

前記押出板５の自由端側には放射状に固定刃８，８が設
けられており、この固定刃８，８に対し移動刃９がスプ
リング９ｅにより常に一点で密接するように押付けら
れ、かつ移動刃９は回転軸６に固定されている。従っ
て、回転軸６の回転により移動刃９は固定刃８，８には
さみのように摺接し、弾力のある発泡スチロールが固定
刃８，８から所要長さ突出したところで、突出長分を確
実に切断することができる。このようにして発泡スチロ
ールはチップＡ′となって回収手段１１に引取られる。

移動刃９はスプリング９ｅにより固定刃８に押付けられ
ているため、押出しにより回転軸６に軸方向の力がかか
り、それにより加熱筒４がたとえば１〜２mm程度動いて
も、スプリング９ｅの圧縮により移動刃９が変位して吸
収するため、刃の損傷を防止できる。

本考案により、実施に発泡スチロールを処理してみた。

Ｉ．ホッパは容積０．５m³とし、破砕筒は主筒長さ３５
０mm、内径３３０mmφ、テーパ筒長さ３８０mm、後端内
径３３０mmφ、先端内径６０mmφとし、加熱筒は長さ１
００mm、内径５６mmφ、押出板は厚さ３０mm、固定刃高
さ２０mm、押出穴８mmφ×４個とした。

モータは４００Ｗ、回転数１０rpmとし、ヒータはバン
ドヒータを用い、通路温度が１３０℃となるように制御
した。

II．魚の梱包箱として用いた発泡スチロールを約３kgホ
ッパーに投入し、そのまま放置したところ、１時間で処
理することができ、処理されたチップは約１０mm×１２
mmφ、比重０．５〜０．６であり、そのまま再生原料と
して使用できた。

III．ポリエチレン混入発泡樹脂やポリエチレン発泡樹
脂を上記仕様の本考案装置で処理した。これら樹脂は加
熱するとすぐ分解して煙と臭気が旺盛に生ずる性質であ
るが、本考案によれば、それらを生じさせず、比重０．
４になるまで減容することができた。

〔考案の効果〕

以上説明した本考案によれば、ホッパー２の下部に、テ
ーパ筒３ｂを有する破砕筒３と、押出板５で閉じられた
加熱筒４を直列に設け、それらの中心に切欠き付きスク
リュー羽根７ａと送りスクリュー羽根７ｂ，７ｃを有す
る回転軸６を通し、押出板５の自由端側に固定刃８を設
けると共に、押出板５を貫通する回転軸端部に固定刃８
と接する移動刃９を設けているため、ホッパーに投入し
ておくだけで１本の回転軸により連続的に発泡プラスチ
ックを細かく破砕し、溶融・押出し、さらに切断して減
容チップ化することができ、また発泡プラスチックは押
出板の熱と樹脂自体の粘性により発熱脱泡されるため、
処理を分解が起らない低い温度で行うことができる。

従って、小型な構造で、安価に効率よく、悪臭や煙も生
じさせずに発泡樹脂を再生でき、所望排出場所に放置す
るだけで押出し機に投入可能な再生チップとして回収で
きるというすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す縦断側面図、第２図は
第１図II-II線に沿う断面図、第３図は加熱筒先端部分
の拡大図、第４図は加熱筒部分の横断面図、第５図は第
３図Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第６図は切断機構の斜視図
である。 ２……ホッパー、３……破砕筒、３ｂ……テーパ筒、４
……加熱筒、４ａ……ヒータ、５……押出板、６……回
転軸、７ａ，７ｂ，７ｃ……スクリュー羽根、８……固
定刃、９……移動刃、５０……押出し穴、７０……切欠
き。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発泡プラスチックを投入するホッパーの下
   部に、先端側がテーパ状にすぼまった破砕筒を設けると
   共に、破砕筒の先端には外面に固定刃を備えた押出板で
   開口側が閉止された加熱筒を同軸上に連結し、前記破砕
   筒の中心には、外周に切欠き付きのスクリュー羽根と送
   りスクリュー羽根を備えた回転軸を押出板を貫通するよ
   うに配し、回転軸の先端部には前記固定刃と協働して押
   出板の穴から押出された減容樹脂を寸断する移動刃を設
   けたことを特徴とする発泡プラスチックの減容機。
2. 【請求項２】移動刃がスライドガイドに取付けたスプリ
   ングを介して固定刃に弾性的に押付けられている実用新
   案登録請求の範囲第１項記載の発泡プラスチックの減容
   機。