JPS60241981A - 廃棄物の圧縮固化成型装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は各産業界等より廃棄される熱可塑性廃棄物或い
は熱可塑性廃棄物の混在廃棄物を連続的に粉砕すると共
に、加熱溶融せしめた後圧縮固化成型せしめる様にした
廃棄物の圧縮固化成型装置に関するものである。

現在各界より廃棄される生産不良品、端部、家庭ゴミ等
の中には熱可塑性樹脂にて成型された容器、内装品等が
多く混在しており、これらは有効利用の方法として埋め
立て骨材、固形燃料等として再活用される途が期待され
ているが、これらの廃棄物の特性は形状が不均一、過剰
含水している、熱可塑性材と不溶性材の混合分布が不安
定等の廃棄条件下において廃棄されるのが一般的である
。

そこでこれを溶融固化物にする場合、従来の加工フロー
では粉砕、乾燥、溶融固化の工程を経て加工せしめてい
るが、かかる工程は夫々独立しているため非常に手間が
かかり、加工コストが高くつき廃棄物利用としての目的
に沿わないので、単独の装置により全ての処理工程を行
わしめることが出来る装置の開発が望まれていた。

本発明はかかる欠点に鑑み、基部にホッパーを立設せし
めた筒状のケーシング本体内に外周にスクリュー翼を螺
設せしめたスクリューシャフトを挿入配設せしめ、又ス
クリューシャフトの中間部分には原料の性質に応じて適
宜選択される攪拌部品を取替自在に突設せしめ、ケーシ
ング本体の中間部には上部に排ガス部を、下部に搾水部
を夫々設け、先端部には複数の成型筒を連設せしめて成
る成型ノズルを装着せしめると共に該成型ノズルを加熱
作用せしめる加熱室を装着せしめて成る廃棄物の圧縮固
化成型装置を提供して上記欠点を解消せんとしたものに
して、以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する
と、 ｌは成型装置であり、該成型装置１は架台２上に配設さ
れる筒状のケーシング本体３と該ケーシング本体３内に
挿通されたスクリューシャフト４より成る加工部５と、
スクリューシャフト４を回動制御せしめる駆動部６より
構成せしめている。

上記加工部５と駆動部６とは各々独立して配設せしめ、
駆動部６のハウジング７にはスクリューシャフト４に対
し同軸上に駆動軸８を挿通せしめると共に、該駆動軸８
を両端部に対向状に配設せしめた円錐状のコロベアリン
グ９．９ａを介して軸方向に対し前後両方向のスラスト
荷重に対抗出来る様にして回動自在に支持せしめ、又ハ
ウジング７の側方には正逆両方向に回動可能な駆動モー
ター１０を配設せしめると共に、駆動モーター１０の回
動軸１１と駆動軸８の端部をスプロケッ目２．１２ａ１
チエーン１３を介して駆動軸８を回動制御せしめる様に
成し、又スクリューシャフト４と駆動軸８はチェーンカ
ップリング１４若しくはフランジ１５等の継手１６を介
して連結せしめている。

又継手１６はスクリューシャフト４に生じる過剰過負荷
発生時に駆動部を保護せしめる目的より、継手１６がフ
ランジ１５の場合は連結用のボルト１７を一定の負荷に
より破損する強度に設定せしめるか、或いは駆動軸８に
対するフランジ１５の溶接を弱い状態に設定せしめ、又
チェーンカップリング１４の場合はスクリューシャフト
４と駆動軸８の接合断面を球面の凹凸状に加工して過剰
負荷による捩れ等の衝撃を球面で吸収する方法と併せて
チェーンカップリング１４の余裕性で回避せしめ、或い
はチェーンを計算重力より弱いものに設定せしめてチェ
ーンの破損により過剰負荷を回避せしめる等の具体的構
成を採用せしめている。

１８は駆動軸８の外周に突設せしめたパイプノックであ
り、部品のセラＩ・、装置の補修等の手動回転を要する
場合に利用される。

加工部５におけるケーシング本体３は駆動部６側である
前段加工部１９と先端側である後段加工部２０より成り
、前段加工部１９は原料の原組成（形状・含水状態の不
均一、多様材質の不安定混在等）を固化し易い原料組成
に加工することを云い、一般加工での粉砕、混合、乾燥
の各工程に相当する。

又前段加工部１９は通常はストレートの一般形を採用す
るが、処理すべき原料が発泡くず、フィルム等の嵩の大
きい混在廃棄物の場合は第６図に図示する様に基端部を
大径にして先端方に至るに従いテーパー状に縮径せしめ
て成る広胴形のものを使用せしめている。

又前段加工部１９は板フランジ２１で上下に分離可能な
らしめ、上方側の基部には原料投入用のホッパー２２を
垂設せしめると共に、ホンパー２２から基端部側には混
在微原料の落下防止、搾水流出に伴う原料の流出防止の
目的よりスクリューシャフト４の外周に螺設されたスク
リュー翼２３の略半ピツチ乃至ｌピッチ程度に相当する
長さ分延出せしめた基部缶胴２４を形成せしめ、該基部
缶胴２４の基端部には開口形成された排出口２５を形成
せしめている。

スクリューシャフト４は原料が一般的比重の廃棄物用の
場合はスクリュー翼２３を連続的に螺設せしめたものを
採用し、原料が発泡くず、フィルム等高の大きい廃棄物
用で破砕ウェイトが大きい場合は第１Ｏ図に図示する様
にスクリュー翼２３の一部に断続部２６を設けた形式の
ものを採用せしめている。

又前段加工部１９の上部にはほぼ全長に渉り多数の細溝
にて構成される排ガス部２７を形成せしめると共に、下
部にはほぼ全長に渉り長穴溝或いは九六列等にて構成さ
れる搾水部２８を形成せしめている。

２９は原料に対する攪拌部品であり、該撹拌部品２９は
ホッパー２２より最低１ピツチ前方向位置よりスクリュ
ーシャフト４の外周に取替自在に螺着せしめ、この攪拌
部品２９は原料の性質に対応して第８図に図示する様に
ボルト３０とナンド３１等により構成せしめると共に、
スクリューシャフト４よりの突出高さを調整可能に取付
け、或いは第９図、第１０図等に図示する様に断面Δ、
口、ム状等の平行列、螺列等任意に設定せしめた凹凸部
材３２により構成せしめている。　又ケーシング本体３
の内周軸線方向には搾水がスクリュー翼２３での移送中
に原料に再吸収されない様に流水スペースを確保せしめ
るため抵抗突棒３３．３３ａ・・・を突設せしめている
。

３４は成型装置１を後方傾斜の状態に調整支持せしめる
傾斜支持部であり、該傾斜支持部３４は架台２の先端下
部に装着せしめた押上ボルト３５、ジヤツキ３５ａ等に
より昇降調整せしめると共に、枕木３６．３６ａにて架
台２の前側を高くして後方傾斜状に支持せしめ、搾水の
排出口２５からの排出を効果的ならしめている。

次に後段加工部２０について説明すると、後段加工部２
０は前段加工部１９の処理原料を溶融固化せしめる工程
であり、スクリューシャフト４の押圧で最高の能率を発
揮せしめるために理想的な圧入、溶融、成型の各部の機
能構成と、この高能率を維持調整せしめる機構が考えら
れ、又磨耗の激しい個所は交換容易な様に部品の組合わ
せ的構成を採用せしめている。

後段加工部２０は前段加工部１９に接合フランジ３７を
介して継続する圧入室３８と該圧入室３８に継続する先
端部分の成型室３９より成り、スクリューシャフト４は
圧入室３８内にて終端と成し、圧入室３８内において先
端方へ至るに従い縮径するテーパ一部４０を形成せしめ
、このスクリューシャフト４の先端部には第１１図乃至
第１４図に図示する様に１枚、２枚・・・の羽根状板よ
り成る硬鋼製の圧入羽根４１をスクリューシャフト４の
先端および圧入羽ｌ１４１の中心に形成せしめた角穴４
２、角座４３と、スクリュー翼２３の先端の支持［４４
および圧入羽根４１端部背而に形成せしめたビン穴４５
、挿入ビン４６を介して取替自在に嵌着せしめている。

尚圧入羽ｌＩ４１は回転への流れ角度１５°、圧入押圧
角度１５°に設定され、又支持翼４４の背面は０ 原料の流動を妨げないＳに球面に加工せしめている。

４７は圧入室３日と成型室３９との間に挟着せしめた硬
鋼製より成る圧入プレートであり、該圧入プレート４７
は全面にストレート若しくは１５°の角度を以って縮径
する多数の圧入孔４８．４８ａ・・・を貫設せしめると
共に、外周には所定間隔毎に装着用の嵌合部４９．４９
ａ・・・を切欠形成せしめている。

又圧入室３８の先端部には支持枠５ｏを嵌着固定せしめ
ると共に、該支持枠５ｏの周囲には圧入プレート４７の
嵌合部４９．４９ａ・・・に対応して基端部側へ突出す
るセントノック５１．５１ａ・・・を一体突設せしめ、
該セットノック５１．５１ａ川に対し嵌合部４９．４９
ａ・・・を嵌合せしめる様にして圧入プレート４７を取
替自在に嵌着固定せしめている。

尚圧入プレート４７は圧入羽根４１に対し密接状に位置
する様に配置せしめ、又圧入室３８の先端天部には圧入
プレート４７に対する圧入羽根４１の密接状態を観察確
認せしめための覗き窓５２を装着せしめている。

５３は成型室３９に装着せしめた成型ノズルであり、該
成型ノズル５３は熱伝動の良い薄肉の部材より構成せし
め、又この成型ノズル５３は圧入プレート４７の圧入孔
４８．４８ａ・・・に対応して基板５４に突設せしめ成
型筒５５．５５ａ・・・より成り、該成型筒５５．５５
ａ・・・は圧入孔４８．４８ａ・・・に継続する流入口
５６、該流入口５６に継続して先端部へ至るに従い縮径
せしめたテーパー状の圧縮押込部５７、該圧縮押込部５
７に継続するストレートの成型部５８より構成せしめ、
基板５４を介して成型室３９先端の取付フランジ５９に
取替自在に装着固定せしめている。

６０は圧入羽ｌ１４１と圧入プレート４７との間隔を調
整せしめる間隔調整機構部であり、ケーシング本体３を
支持する脚部６１は長孔を介して架台２に前後スライド
自在にｉ置せしめると共に、架台２上において脚部６１
の両側にはケーシング本体３の直列性を維持せしめるガ
ード６２．６２ａを固着せしめ、脚部６１の前後対向位
置には固定１ 板６３．６３ａを固着せしめると共に、該固定板６３．
６３ａには脚部６１の前後面を押圧作用せしめる押ボル
ト６４．６４ａ・・・を出入自在に螺入せしめて該押ボ
ルト６４．６４ａ・・・の調整によりケーシング本体３
を前後スライド調整せしめる様に成し、定位置において
固定Ｆｉ６３．６３ａと脚部６１との間にギャップ座金
６５を介入せしめて該位置で取付ボルト６６．６６ａ・
・・にて固定せしめる様に成している。

６７は成型ノズル５３の加熱部であり、成型室３９の下
面に熱気流入口６８を開口形成せしめると共に、該熱気
流入口６８に接続形成せしめた加熱室６９内には発熱体
７０を配設せしめている。

尚加熱室６９は第２１図乃至第２６図に図示する様に成
型室３９から圧入室３８に渉って配設せしめて成型室３
９には直接熱気を供給せしめ、一方圧入室３８には缶胴
外部より伝熱作用せしめる様に成し、又発熱体７０は電
熱器７１、バンドヒーター７２、石油・ガス等のバーナ
ー７３、本装置での加工物等の固形燃料７４等を使用せ
しめている。

３ ２ 尚７５は成型室３９の上部に突設せしめた排気口である
。

７６は切断装置であり、成型室３９の前面四角部より突
出せしめた支持ボルト７７．７７ａ・・・による４点支
持機構７８、若しくは成型室３９の前面上部より突設せ
しめたアーム７９による吊架機構８０を介してモーター
８１により回転駆動される切断棒８２を前後スライド自
在に装着せしめ、成型ノズル５３より突出する原料を所
定長さに切断せしめる様に成している。

次に本発明に係る廃棄物の圧縮固化成型装置の作用につ
いて説明すると、熱可塑性廃棄物或いはこれの混在廃棄
物より成る原料をホッパー２２から投入すると共に、駆
動部６の作動によりスクリューシャフト４を回転せしめ
ると、原料はスクリュー翼２３の作用により順次先端方
向へ移送され、かかる間に先ず前段加工部１９において
スクリューシャフト４の外周に装着せしめた攪拌部品２
９の作用によりスクリュー翼２３による安定的な定量輸
送が妨害され、この妨害作用に４ より連続して移送されて来る原料は密度が高くなり、混
線、剪断され、同時に搾水されると共に、摩擦により発
熱作用されて混在物の均一分布、！ｊｉ湿、液高、帯熱
の各処理が連続的に施されて次の後段加工部２０へ移送
される。

又上記段階において搾水作用により流出する含有水分は
前段加工部１９の下部に配設せしめた搾水部２８より外
部に排出されると共に、摩擦熱により発生するガスは前
段加工部１９の上部に配設せしめた排ガス部２７より排
気される。

尚かかる段階でケーシング本体３において嵩の大なる原
料等により過負荷が生じた場合はスクリューシャフト４
を逆転せしめることにより基部缶胴２４の排出口２５よ
り過負荷発生原因である原料を排出せしめるのである。

次に原料は後段加工部２０に至ると先ず圧入室３日内に
おいて、スクリューシャフト４の先端部に装着された圧
入羽根４１の押圧作用により原料は順次圧入羽根４１に
密接配置された圧入プレート４７の圧入孔４８．４８ａ
・・・内に圧入され、後続の成型ノズル５３内へ充填さ
れる。

続いて成型ノズル５３内に充填された原料は各成型筒５
５．５５ａ・・・を通過する過程において原料の表層に
含まれた可塑性材が加熱室６９の発熱体７０から供給さ
れる熱により速やかに溶融されると共に、圧縮押込部５
７から成型部５８を通過する過程において高密度に圧縮
成型され、溶融した表層部の接着的効果で芯部の不完全
溶融部を包囲した状態で先端から押出され、更に成型ノ
ズル５３の前方に位置して回転制御される切断棒８２に
より順次所定寸法に切断され、筒状の固形物として回収
されるのである。

尚スクリューシャフト４の先端には先端へ至るに従い縮
径するテーパ一部４０が形成されているため、圧入プレ
ート４７に対する圧入面積が大となると共に、圧入室３
８内にて発生するガスは中心部に収集され、各成型筒５
５．５５ａ・・・の内原料の圧入効率の一番悪い中心部
がガスの排気通路となって他の成型筒５５．５５ａ・・
・からのガス圧暴出が防止されるのである。

５ 又圧入羽根４１および圧入プレート４７が磨耗して両者
の間隔が広くなった場合は、覗き窓５２によりその隙間
を観察しながら間隔調整機構部６０の押ボルト６４．６
４ａ・・・を螺入調整せしめることによりケーシング本
体３をスライドせしめ、スクリューシャフト４に対しケ
ーシング本体３を相対的に後退調整せしめて圧入羽根４
１と圧入プレート４７との間隔を密接状態に保持せしめ
、調整完了後はギヤツブ座金６５の介入によりケーシン
グ本体３は定位置にて固定保持されるのである。

要するに本発明は、基部にホッパー２２を立設せしめた
筒状のケーシング本体３内に外周にスクリュー翼２３を
螺設せしめたスクリューシャフト４を挿入配設せしめ、
又スクリューシャフト４の中間部分には原料の性質に応
じて適宜選択される攪拌部品２９を取替自在に突設せし
めたので、ケーシング本体３内に投入された原料の嵩の
相違をスクリュー翼２３による移送過程において攪拌部
品２９により剪断せしめて均一な細片状７ ６ に分布せしめることが出来ると共に、含有水分の搾水お
よび摩擦による帯熱作用を奏せしめて原料に対する粉砕
から乾燥に至る工程を同時に行わしめることが出来、又
ケーシング本体３の中間部には上部に排ガス部２７を、
下部に搾水部２８を夫々設けたので、攪拌部品２９によ
り排出されるガス、含有水分を直ちに外部へ排出せしめ
て原料の処理操作を効率的に行わしめることが出来、又
先端部には複数の成型筒５５．５５ａ・・・を連設せし
めて成る成型ノズル５３を装着せしめると共に該成型ノ
ズル５３を加熱作用せしめる加熱室６９を装着せしめた
ので、原料中に含まれる熱可塑性成分を溶融せしめなが
ら成型ノズル５３にて所定の形状に圧縮固化成型せしめ
ることが出来るのである。

又第２の発明にあっては、スクリューシャフト４の先端
部には成型ノズル５３の基端面を成す圧入プレート４７
に対向する圧入羽根４１を装着せしめ、一方ケーシング
本体３を前後スライド調整自在に装着せしめて圧入プレ
ート４７と圧入羽８ 根４１との間隔を調整可能ならしめたので、圧入プレー
ト４７と圧入羽１４１との間隔を調整により常に密接状
態に保持せしめることが出来るため、成型ノズル５３へ
の原料の押圧充填効率を最大限に設定せしめることが出
来るのである。

更に第３の発明にあっては、スクリューシャフト４を正
逆両方向に回転制御せしめると共にケーシング本体３の
基端部には開口形成された排出口２５を設けたので、原
料中に混在する剪断回能な成分によりスクリューシャフ
ト４の回転に過負荷が生じた場合、スクリューシャフト
４を逆転せしめることにより過負荷発生原因である成分
を基部の排出口２５より外部に排出せしめて装置に対す
る無理な負担を回避せしめることが出来るのである。

従って本発明によれば単一の装置により未処理の原料の
粉砕、乾燥、圧縮固化成型を連続的に行わしめることが
出来る等その実用的効果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

９ 図は本発明の一実施例を示すものにして、第１図は本発
明に係る廃棄物の圧縮固化成型装置の正面図、第２図は
同上平面図、第３図は同上断面図、第４図は第３図のＡ
−Ａ断面図、第５図は継手部の他の実施例の断面図、第
６図はケーシング本体の他の実施例の断面図、第７図乃
至第１０図は攪拌部品の他の実施例を示す図、第１１図
乃至第１６図は正大羽根の取付状態を示す図、第１７図
は圧入プレートの正面図、第１８図、第１９図は同上側
面図、第２０図は成型室の断面図、第２１図、第２２図
は加熱部を示す図、第２３図乃至第２６図は加熱部の他
の実施例を示す図、第２７図は切断装置の正面図、第２
Ｂ図は切断装置の他の実施例の正面図である。 ３ケ一シング本体　４スクリユーシヤフト２２ホンパー
　２３スクリユー翼　２５排出口　２７排ガス部　２８
搾水部　２９攪拌部品　４１圧入羽相４７圧大プレート
５３成型ノズル　５５．５５ａ・・・成型筒　６９加熱
室 ０ 凶 〜 派 −１ゝ 第１７図　第旧図第１９図 第２８図 帥 斧２０図 第２１図 第２２図 ４ 第２３図 ５ 第２４図 乾耐 ７４ 第２６図 手続補正書 １、事件の表示 昭和５９年特許願第９７２９０号 ２、発明の名称 廃棄物の圧縮固化成型装置 ３、補正をする者 事件との関係　出願人 住所 氏名渡辺敏部 ４、代理人 住所　名古屋市千種区春岡１−２３−６８、補正の内容
　別紙の通り 手続補正書 昭和５９年特許願第９７２９０号 １、上記出願に関し、明細書中筒８頁第１１行目乃至同
頁第９行目に「多数の細溝」とあるを「開口された細溝
」と補正する。 ２、　明細書中第９頁第９行目と同頁第１θ行目間に次
の語句を追加する。 「　尚、この抵抗突棒３３．３３ａ・・・は後述する後
段加工部２０の圧入室３８内周にも突設せしめる場合も
ある。」 ３、明細書中第１０頁第１９行目乃至同頁第９行目を次
の通り補正する。 「　尚、圧入羽ｔｌ１４１の取付けは挿入ピン４６を介
することなく角穴４２と、角座４３との嵌合作用のみに
て嵌着保持せしめることも可能である。 又、支持翼４４の背面は」 ４、明細書中第１１頁第１６行目と同頁第９行目間に次
の語句を追加する。 ［尚、圧入室３８内周にも抵抗突棒３３．３３ａ・・・
が突設される場合は圧入プレート４７の嵌着固定はこの
抵抗突棒３３．３３ａ・・・を利用しても良い。」５、
　明細書中筒１１頁第２０行目に「覗き窓５２」とある
を「排ガス機能を兼用する覗き窓５２」と補正する。 ６、　明細書中第１５頁第１７行目を次の通り補正する
。 「３８内において、加熱室６９の発熱体７０よりの加熱
で原料中の熱可塑性物質の軟化溶融の助成が行われて、
スクリューシャフト４の先端部」７、　明細書中筒１６
頁第４行目の「の表層」なる語句を削除する。 ８、　明細書中筒１６頁第６行目乃至同頁第９行目を次
の通り補正する。 「と共に、全体に浸透して接着剤的な役目となり、圧縮
押込部５７から成型部５８を通過する過程において高密
度に圧縮成型されて先端から押出され、更に成型ノズ」 ９、明細書中箱１７頁第３行目を次の通り補正する。 ［よりその隙間を観察しながら、又駆動軸８の外周に突
設せしめたパイプノック１８を利用した手動回転により
密接度合を観察しながら間隔調整機構部６０」 以上 出願人　渡　辺　敏　部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １１）　基部にホッパーを立設せしめた筒状のケーシン
   グ本体内に外周にスクリュー翼を螺設せしめたスクリュ
   ーシャフトを挿入配設せしめ、又スクリューシャフトの
   中間部分には原料の性質に応じて適宜選択される攪拌部
   品を取替自在に突設せしめ、ケーシング本体の中間部に
   は上部に排ガス部を、下部に搾水部を夫々設け、先端部
   には複数の成型筒を連設せしめて成る成型ノズルを装着
   せしめると共に該成型ノズルを加熱作用せしめる加熱室
   を装着せしめて成ることを特徴とする廃棄物の圧縮固化
   成型装置。 （２）基部にホッパーを立設せしめた筒状のケーシング
   本体内に外周にスクリュー翼を螺設せしめたスクリュー
   シャフトを挿入配設せしめ、又スクリューシャフトの中
   間部分には原料の性質に応じて適宜選択される攪拌部品
   を取替自在に突設せしめ、ケーシング本体の中間部には
   上部に排ガス部を、下部に搾水部を夫々設け、先端部に
   は複数の成型筒を連設せしめて成る成型ノズルを装着せ
   しめると共に該成型ノズルを加熱作用せしめる加熱室を
   装着せしめ、スクリューシャフトの先端部には成型ノズ
   ルの基端面を成す圧入プレートに対向する圧入羽根を装
   着せしめ、一方ケーシング本体を前後スライド調整自在
   に装着せしめて圧入プレートと圧入羽根との間隔を調整
   可能ならしめたことを特徴とする廃棄物の圧縮固化成型
   装置。 （３）　基部にホッパーを立設せしめた筒状のケーシン
   グ本体内に外周にスクリュー翼を螺設せしめたスクリュ
   ーシャフトを挿入配設せしめ、又スクリューシャフトの
   中間部分には原料の性質に応じて適宜選択される攪拌部
   品を取替自在に突設せしめ、ケーシング本体の中間部に
   は上部に排ガス部を、下部に搾水部を夫々設け、先端部
   には複数の成型筒を連設せしめて成る成型ノズルを装着
   せしめると共に該成型ノズルを加熱作用せしめる加熱室
   を装着せしめ、前記スクリューシャフトを正逆両方向に
   回転制御せしめると共にケーシング本体の基端部には開
   口形成された排出口を設けたことを特徴とする廃棄物の
   圧縮固化成型装置。