JP6143719B2 - 廃棄物の選別機 - Google Patents

Description

本発明は、複数の螺旋軸を配列して形成された篩部を有する廃棄物の選別機に関する。

従来、複数の螺旋軸で形成された篩部を有して廃棄物の選別に用いられる選別機としては、矩形のフレーム内に、円筒状の軸部の外周面に螺旋羽根を固定してなる螺旋軸を、フレームの幅方向に互いに平行に配列し、このフレームの下部に、上記螺旋軸の下側部に沿う円弧状断面部分を有する多孔スクリーンを配置して篩部を形成したものがある（特許文献１参照）。

このスクリュー式の選別機は、複数の螺旋軸を回転駆動する駆動部を、螺旋軸の送り方向の基端側に位置するフレームの辺の外側に配置している。この駆動部は、螺旋軸に連なってフレームの外側に突出した小径軸に固定された大歯車と、隣り合う螺旋軸の大歯車に歯合するアイドラー歯車と、配列方向の最端の螺旋軸の大歯車を回転駆動するモータを有する。この駆動部の上に、ショベルローダが乗り入れるステージを設置し、このステージ上のショベルローダにより、被処理物を篩部の螺旋軸上に投入するように形成されている。上記ステージはフレームの辺と実質的に同じ幅を有し、フレームの幅方向の任意の位置から被処理物を投入可能に形成されている。

上記篩部の複数の螺旋軸は、軸方向視において、隣り合う螺旋軸の螺旋羽根との間に隙間をおいて配列されており、互いに同一方向に同一速度で回転駆動される。この篩部が駆動され、被処理物がステージの上から投入されると、投入された被処理物は螺旋軸の軸方向及び螺旋羽根の頂部の回動方向に移動する。被処理物が移動するに伴い、被処理物のうち、螺旋軸の相互間を落下して多孔スクリーンを透過した小径物は、篩部の下側に設けられたシュートで収集され、シュートの下端に配置されたベルトコンベヤで排出される。また、被処理物のうち、多孔スクリーン上に残留した中径物は、螺旋軸の送り動作により軸方向に送られ、螺旋軸の送り方向の先端側に位置するフレームの辺の外側に配置されたコンベヤ上に落下し、このコンベヤによって排出される。また、被処理物のうち、螺旋軸の相互間を落下しないで螺旋羽根の周縁上に残留した大径物は、螺旋羽根の頂部の回動方向に移動し、この螺旋羽根の頂部の回動方向に位置するフレームの辺に連なる排出部から排出される。このようにして、被処理物を、小径物と、中径物と、大径物とに選別するように形成されている。

特開平４−１７６３７４号公報

しかしながら、上記従来の選別機は、篩部の多孔スクリーン上の中径物のうち、螺旋軸で送られずに残留するものが生じる。この残留した中径物により、多孔スクリーンの目詰まりや、多孔スクリーンと螺旋軸との間の噛み込みが発生し、動作不良が生じるおそれがある。また、上記従来の選別機は、篩部の隣り合う螺旋軸の螺旋羽根が、軸方向視において互いに隙間をおいて配列されているので、螺旋軸と平行をなす長尺の被処理物が、螺旋軸の相互間を落下して多孔スクリーンに受け取られ、多孔スクリーンと螺旋軸との間の噛み込みを招く不都合や、螺旋軸により排出されても、中径物に長尺物が混入する不都合が生じる。また、上記選別機は、ステージ上のショベルローダにより、篩部のフレームの幅方向の任意の位置から被処理物が投入されるので、排出部に近い位置に投入された被処理物は、螺旋軸上の移動距離が比較的短いうちに排出される。したがって、被処理物が十分に選別されないまま排出されるものが存在するので、選別精度が低いという問題がある。また、被処理物を篩部に投入するステージが、螺旋軸の送り方向の基端側に配置されているので、このステージの下に位置する駆動部の保守作業が行い難いという問題がある。

そこで、本発明の課題は、被処理物の噛み込みに起因する動作不良を防止でき、被処理物を良好な精度で選別でき、駆動部の保守作業が容易な廃棄物の選別機を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の廃棄物の選別機は、円筒状の軸部と、この軸部の外周面に固定された螺旋羽根とを有する複数の螺旋軸が、互いに平行かつ軸方向視において隣り合う螺旋羽根が重なり合うように配列され、配列方向の中央部の螺旋軸が両端部の螺旋軸よりも下方に配置されてなる篩部と、
上記篩部の複数の螺旋軸を、互いに同じ方向に同じ速度で回転駆動する駆動部と、
上記篩部のうち、上記螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分、かつ、上記螺旋軸の送り方向における基端側部分に、被処理物を投入する投入部とを備え、
上記篩部の隣り合う螺旋軸の軸部の相互間を落下した小径物と、上記螺旋軸の溝に嵌合し、又は、上記螺旋軸の螺旋羽根の周縁上に支持されて移動し、この螺旋軸の送り方向に排出された大径物とに選別することを特徴としている。

上記構成によれば、篩部は、円筒状の軸部と、この軸部の外周面に固定された螺旋羽根とを有する複数の螺旋軸を有する。これらの複数の螺旋軸は、互いに平行に配列され、かつ、軸方向視において隣り合う螺旋羽根が重なり合うように配列され、配列方向の中央部の螺旋軸が、配列方向の両端の螺旋軸よりも下方に配置されている。この篩部の複数の螺旋軸は、駆動部により、互いに同じ方向に同じ速度で回転駆動される。上記篩部には、投入部により、篩部のうちの螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分、かつ、上記螺旋軸の送り方向における基端側部分に、被処理物が投入される。駆動部により回転駆動された篩部の螺旋軸上に、投入部により被処理物が投入されると、螺旋軸の作用により、被処理物が、螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向及び螺旋軸の送り方向に送られる。被処理物は、螺旋軸で送られる過程で、被処理物のうちの小径物が、篩部の隣り合う螺旋軸の軸部の相互間を落下する。また、被処理物のうちの大径物は、螺旋軸の溝に嵌合して軸方向に移動し、篩部から螺旋軸の送り方向に排出される。或いは、被処理物のうちの大径物は、螺旋軸の螺旋羽根の周縁上に支持されて、螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向に移動し、螺旋軸の配列方向の側部に達すると、重力によって配列方向の中央部側へ反転して移動する。この螺旋軸の回動方向への移動と、重力により反転した移動とを１回以上行う過程で、被処理物が軸方向に移動し、篩部から螺旋軸の送り方向に排出される。ここで、複数の螺旋軸の軸部の相互間を落下したものの全てが、小径物として選別されるので、本発明の廃棄物の選別機は、従来のような、多孔スクリーン上に残留した被処理物に起因する目詰まりや噛み込みの不都合が無い。したがって、従来よりも不良動作が大幅に少なく、安定した選別動作を行うことができる。また、篩部の螺旋軸が、軸方向視において隣り合う螺旋羽根が重なり合うように配列されているので、長尺の被処理物が、螺旋軸の軸方向と平行方向を向いた状態で螺旋軸の相互間を落下することが無い。したがって、長尺の被処理物が小径物に混入する不都合を防止でき、選別精度を向上できる。また、投入部は、篩部のうちの螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分、かつ、上記螺旋軸の送り方向における基端側部分に被処理物を投入する。したがって、投入された被処理物は、篩部を、螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分から先端側部分まで移動し、及び／又は、螺旋軸の送り方向における基端側部分から先端側部分までを移動することができる。その結果、被処理物を、従来よりも長く篩部に滞在させることができるので、効果的に小径物と大径物に選別することができ、選別精度を向上することができる。また、投入部は、篩部のうちの螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分、かつ、上記螺旋軸の送り方向における基端側部分に被処理物を投入するように形成されているので、螺旋軸の送り方向の基端側に配置されたステージ上から被処理物を投入する従来の選別機よりも、平面視において駆動部との重複を少なくできる。したがって、駆動部の保守作業を容易に行うことができる。さらに、小径物が通過する篩部の隙間は、隣り合う螺旋軸の軸部の相互間に形成され、隣り合う螺旋軸の対向する部分が互いに反対方向に回動するので、水分を多く含む被処理物が投入されても、篩部の隙間に被処理物が詰まる不都合を防止しながら、被処理物の選別を行うことができる。

一実施形態の廃棄物の選別機は、上記篩部の螺旋軸は、軸方向視において弧状をなすように配置されている。

上記実施形態によれば、螺旋軸が軸方向視において弧状をなすように配置されているので、これらの螺旋軸の螺旋羽根の周縁上に支持される被処理物の大径物に対して、螺旋軸の配列方向の端部と中央部との間の移動を促進できる。したがって、大径物の表面に付着した小径物や、大径物に混在する小径物を、効果的に大径物から分離して篩部を通過させることができ、選別効果を高めることができる。

一実施形態の廃棄物の選別機は、上記篩部の複数の螺旋軸は、各々の上記螺旋羽根が、互いに同一の軸方向位置で同一の位相をなすように配列されている。

上記実施形態によれば、篩部の複数の螺旋軸は、軸方向視において隣り合う螺旋羽根が重なり合うように配列されているうえ、各々の上記螺旋羽根が、互いに同一の軸方向位置で同一の位相をなすように配列されているので、均一の寸法の小径物を、安定して軸部の相互間を通過させることができる。また、均一の寸法の大径物を、安定して螺旋羽根の相互間に嵌合させて移動し、送り方向に排出することができる。このように、目開きに相当する螺旋羽根の軸部及び螺旋羽根で形成される領域の大きさを、安定して均一に保つことができるので、被処理物を、寸法に応じて精度良く、安定して選別することができる。

一実施形態の廃棄物の選別機は、上記篩部の複数の螺旋軸は、隣り合う螺旋軸の螺旋羽根の位相を所定値ずつずらして配列されている。

上記実施形態によれば、篩部の複数の螺旋軸は、隣り合う螺旋軸の螺旋羽根の位相が所定値ずつずれるように配列されているので、隣り合う螺旋軸の螺旋羽根の相互間、かつ、隣り合う螺旋軸の軸部の相互間に、同じ軸方向位置において螺旋羽根を同じ位相で配列するよりも大きな被処理物を嵌合可能な領域を形成できる。これにより、比較的大きな被処理物を大径物として選別できる。

一実施形態の廃棄物の選別機は、上記篩部の複数の螺旋軸は、送り方向における基端部分が回転可能に支持される一方、先端部分が自由端の片持ち梁状に形成されている。

上記実施形態によれば、篩部を形成する複数の螺旋軸は、送り方向における基端部分が回転可能に支持される一方、先端部分が自由端に形成されているので、先端部分を支持するための軸受や軸が不要であるから、螺旋軸の送り方向に、軸受や軸等で大径物を妨げることなく排出することができる。また、小径物を、螺旋軸の先端部分から、軸受や軸で妨げることなく落下させることができる。したがって、篩部の動作不良を防止でき、また、被処理物を滞りなく選別できる。

一実施形態の廃棄物の選別機は、上記駆動部は、上記複数の螺旋軸の送り方向における基端側に夫々固定されたスプロケットと、隣り合う２つの上記螺旋軸のスプロケットを順次接続する複数のチェーンと、配列方向の最端の上記螺旋軸に連結され、この螺旋軸を回転駆動する動力源とを有する。

上記実施形態によれば、複数の螺旋軸を駆動する駆動部が、複数の螺旋軸に固定された複数のスプロケットと、これらの複数のスプロケットを接続する複数のチェーンと、螺旋軸に連結された動力源を有して形成される。スプロケットは、螺旋軸の送り方向における基端側に固定されるので、被処理物を駆動部から遠ざけて、被処理物の混入による駆動部の動作不良を防止できる。また、複数のチェーンは、隣り合う２つの螺旋軸のスプロケット毎に順次接続されるので、動力源によって最端の螺旋軸に入力された回転力が、複数の螺旋軸に順次伝達されて、複数の螺旋軸が安定して駆動される。

本発明の実施形態の廃棄物の選別機を示す平面図である。 選別機の図１におけるＡ−Ａ線断面図である。 選別機の図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。 螺旋軸の配列状況を示す篩部の部分横断面図である。 他の螺旋軸の配列状況を示す篩部の部分横断面図である。 他の螺旋軸を回転軸に固定した様子を示す縦断面図である。 篩部により大径物が搬送される様子を示す部分平面図である。 篩部により、大径物が搬送されると共に、小径物が選別される様子を示す部分横断面図である。 篩部により、大径物が搬送されると共に、小径物が選別される様子を示す部分横断面図である。 選別機に投入された被処理物の移動経路を示す模式図である。 螺旋羽根の位相を９０°ずつずらして螺旋軸を配置した篩部の部分平面図である。 螺旋羽根の位相を９０°ずつずらして配置された螺旋軸を示す軸方向視の正面図である。

以下、本発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の廃棄物の選別機を示す平面図であり、図２は、図１におけるＡ−Ａ線断面図であり、図３は、図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。実施形態の廃棄物の選別機は、土や岩や植物が混在する建設系廃棄物や、生ゴミやプラスチックや金属が混在する都市ゴミ等のように、寸法や種類の異なるものが混在する廃棄物を、寸法に応じて選別するために用いられる。特に、この廃棄物の選別機は、クリンカーを含み散水された焼却灰を、クリンカーと灰に選別するために用いられるのが好ましい。

この廃棄物の選別機は、複数の螺旋軸２，２，２・・・を含んで形成された篩部１と、篩部１の螺旋軸２，２，２・・・を回転駆動する駆動部１０と、篩部１に被処理物を投入する投入部としての投入コンベヤ３を備える。篩部１の下方には、選別された被処理物のうちの小径物を搬出する小径物コンベヤ４が配置されている。篩部１の螺旋軸２による送り方向Ｓの先端側には、選別された被処理物のうちの大径物を搬出する大径物コンベヤ５が配置されている。篩部１の螺旋軸２による送り方向Ｓの基端側には、螺旋軸２を回転駆動する駆動部１０が配置されている。

篩部１は、ケーシング８の上部に配置されている。ケーシング８は、平面視において矩形を成し、螺旋軸２による送り方向の基端側に立設された奥壁部８１と、篩部１の螺旋軸２の送り方向の両側に配置された側壁部８２，８２と、奥壁部８１と側壁部８２，８２の下端に連なり、篩部１の下方に角錐状の傾斜面を形成するホッパ部８３と、このホッパ部８３の下端に連なる排出口８４を有する。この排出口８４は、図２に示すように、螺旋軸２の軸方向と直交する方向に延在し、小径物コンベヤ４の搬送面に臨んで開口している。

篩部１の螺旋軸２は、円筒状の軸部２３と、軸部２３の外周面に固定された螺旋羽根２４を有する。複数の螺旋軸２が、軸方向視において弧状をなすように配列されて、篩部１を形成している。篩部１を形成する螺旋軸２は、水平方向に配置されている。なお、螺旋軸２は、送り方向Ｓに向かうにつれて上方又は下方に傾斜して配置されてもよい。

螺旋軸２は、小径の回転軸２１に着脱可能に外嵌しており、回転軸２１の基端側に固定された鍔部２２に、螺旋軸２の端面が連結されて固定されている。回転軸２１は、一端が、ケーシング８の奥壁部８１に固定された軸受３１と駆動部１０の取付壁９に固定された軸受３２とで支持され、片持ち梁を形成している。この回転軸２１に固定された螺旋軸２もまた、送り方向Ｓの先端が自由端の片持ち梁を形成している。螺旋軸２の螺旋羽根２４は、軸受３１，３２で支持される側の端であって駆動部１０が設けられる側の端から、先端に向かって、被処理物を送るように形成されている。すなわち、螺旋軸２は、基端側から先端側を見て、時計回りに進む螺旋を描くように螺旋羽根２４が形成されると共に、反時計回りに回転駆動される。したがって、図２の先端側から基端側を見た場合は、回転軸２１の回転方向Ｒは時計回りとなる。このように螺旋軸２が回転駆動されることにより、駆動部１０の位置する基端側から先端側を向かう送り方向Ｓに、被処理物を送るように設定されている。また、螺旋羽根２４は、図１及び図２に示すように、頂部２４ｔの回動方向Ｃが、中心軸の直交方向であって、投入コンベヤ３の側から小径物コンベヤ４の側へ向かうように駆動される。以下、螺旋軸２の螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃを、単に、螺旋軸２の回動方向Ｃという。この篩部１を形成する複数の螺旋軸２は、軸方向視において隣り合う螺旋羽根２４，２４，２４・・・が重なり合うように配列されている。また、各々の螺旋羽根２４，２４，２４・・・が、互いに同一の軸方向位置で、同一の位相をなすように配列されている。

実施形態の選別機の篩部１は、回転軸２１に装着する螺旋軸２を交換することにより、選別を行う基準の寸法を変更できるように形成されている。図４Ａは、図１乃至３の篩部１における螺旋軸２，２，２の配列状況を示す部分横断面図であり、図４Ｂは、変形例の螺旋軸５２，５２，５２の配列状況を示す篩部１の部分横断面図である。変形例の螺旋軸５２の軸部５３の直径Ｄ２は、実施形態の螺旋軸２の軸部２３の直径Ｄ１よりも、小さく形成されている。回転軸２１に、変形例の螺旋軸５２を装着した場合、軸部５３と軸部５３の隙間Ｔ２が、実施形態の螺旋軸２を装着した場合の隙間Ｔ１よりも拡大する。これにより、変形例の螺旋軸５２を装着した場合、小径物の最大寸法が、実施形態の螺旋軸２を装着した場合よりも大きく設定される。すなわち、実施形態の螺旋軸２に替えて変形例の螺旋軸５２を用いた場合、篩部１を篩であると想定した場合の目開きが大きくなるのと同じ効果が得られる。したがって、変形例の螺旋軸５２を用いる篩部１は、実施形態の螺旋軸２を用いるよりも、寸法の大きな被処理物を小径物として選別することができる。ここで、変形例の螺旋軸５２と実施形態の螺旋軸２は、いずれも、螺旋羽根５４，２４の外径は同じ大きさに形成されている。実施形態の螺旋軸２と変形例の螺旋軸５２は、軸部２３，５３の端面が、回転軸２１の鍔部２２にボルト等の固定手段で固定される。この固定手段を解除して鍔部２２から軸部２３，５３を取り外すことにより、螺旋軸２，５２を容易に交換可能に形成されている。図５は、変形例の螺旋軸５２を回転軸２１に装着した様子を示す縦断面図である。この選別機の篩部１は、回転軸２１に螺旋軸２，５２を外嵌し、鍔部２２に軸部２３，５３の端面を固定して装着するように形成されているので、螺旋軸２，５２を容易かつ迅速に交換して、小径物として設定する寸法を、容易に変更できる。

投入コンベヤ３は、定量供給機等から供給された被処理物を、矢印Ｆで示すように搬送する。投入コンベヤ３は、ベルトコンベヤで形成されている。この投入コンベヤ３の先端は、平面視において、篩部１のうち、螺旋軸２の送り方向Ｓの基端側、かつ、螺旋軸２の回動方向Ｃの基端側の部分に位置している。

小径物コンベヤ４は、ベルトコンベヤで形成され、篩部１の下方に配置されたケーシング８のホッパ部８３の下端に形成された排出口８４に、搬送面を臨むように配置されている。この小径物コンベヤ４は、篩部１を透過してホッパ部８３で集められ、排出口８４から排出された小径物を、搬送面に載置して矢印Ｇで示すように搬出する。

大径物コンベヤ５は、篩部１の螺旋軸２による送り方向Ｓの先端側に、螺旋軸２の配列方向に延在して配置されている。大径物コンベヤ５は、ベルトコンベヤで形成されている。ケーシング８の大径物コンベヤ５側には、図３の断面図に示すように、螺旋軸２の先端部の下方から大径物コンベヤ５の搬送面の縁部に向かって傾斜した排出斜面８５が設けられている。大径物コンベヤ５は、被処理物のうち、篩部１を透過しないで篩部１に残留し、螺旋軸２の先端から排出された大径物を受け取り、矢印Ｌに示すように搬出する。

駆動部１０は、篩部１の螺旋軸２の送り方向Ｓの基端側に、螺旋軸２の配列方向に延在して配置されている。駆動部１０は、複数の螺旋軸２の回転軸２１に固定されたスプロケット２６，２７と、隣接するスプロケット２６，２７の間に架け渡された複数のチェーン２８，２９と、最端の回転軸２１を駆動する動力源としてのモータ１１を有する。螺旋軸２の回転軸２１は、ケーシング８の奥壁部８１を貫通してケーシング８の外側に突出しており、この奥壁部８１に固定された軸受３１と、奥壁部８１に対向する取付壁９に固定された軸受３２により、回転可能に支持されている。各回転軸２１は、螺旋軸２に近い側と遠い側とに２つのスプロケット２６，２７が固定されている。これらの２つのスプロケット２６，２７は、互いに反対側に隣接する回転軸２１，２１に固定されたスプロケット２６，２７と、チェーン２８，２９を介して接続されている。これにより、螺旋軸２の配列方向に向かって、螺旋軸２の２つのスプロケット２６，２７が交互に互いに接続されている。モータ１１は、出力軸のスプロケットが、螺旋軸２の回動方向Ｃにおいて、最も端に位置する螺旋軸２の回転軸２１のスプロケット２７ｄに、チェーン２９ｄを介して接続されている。

上記構成の廃棄物の選別機は、次のように動作する。まず、駆動部１０のモータ１１に駆動電力が供給され、モータ１１の回転力が、螺旋軸２の回動方向Ｃにおいて最端の螺旋軸２の回転軸２１に入力される。最端の螺旋軸２の回転軸２１に入力された回転力は、スプロケット２６，２７及びチェーン２８，２９を介して隣接する回転軸２１に順次伝達される。これにより、軸方向視において弧状に配置された全ての螺旋軸２が、互いに同じ速度で同じ方向に回転駆動される。螺旋軸２の駆動速度は、螺旋羽根２４の周速度において５〜３０ｍ／秒である。

篩部１の螺旋軸２の動作が開始されると、図示しない定量供給機等から供給された被処理物が、投入コンベヤ３により矢印Ｆで示す方向に搬送され、この投入コンベヤ３の排出側の端部から篩部１に落下する。こうして、投入コンベヤ３により、篩部１の螺旋軸２の送り方向Ｓの基端側、かつ、螺旋軸２の回動方向Ｃの基端側の部分に、被処理物が投入される。

篩部１に投入された被処理物のうち、隣り合う螺旋軸２，２の軸部２３，２３の離隔距離よりも小さい小径物が、隣り合う螺旋軸２，２の軸部２３，２３の相互間を通過し、篩部１から下方に落下する。篩部１から落下した小径物は、ケーシング８のホッパ部８３で収集されて排出口８４から排出され、小径物コンベヤ４の搬送面に受け取られて、矢印Ｇで示すように小径物コンベヤ４で搬出される。小径物としては、灰、土砂、ガラス片、金属片及び陶器片等、比重の比較的大きい小寸法のものが多く含まれる。また、小型のペットボトルや瓶や缶等の小型容器や、乾電池等も小径物に含まれる。

また、篩部１を通過しない大径物のうち、隣り合う螺旋軸２，２の軸部２３，２３の離隔距離よりも大きく、螺旋羽根２４の軸方向間隔、すなわちピッチよりも小さい物が、螺旋軸２の螺旋羽根２４の隙間、すなわち螺旋軸２の溝に嵌合して送り方向Ｓに移動する。こうして螺旋軸２に沿って移動した大径物は、螺旋軸２の先端から送り方向Ｓに排出される。螺旋軸２の先端から排出された大径物は、排出斜面８５に沿って落下し、大径物コンベヤ５の搬送面に受け取られて、矢印Ｌで示すように大径物コンベヤ５で搬出される。螺旋軸２の溝に嵌合する大径物としては、クリンカー、ビン、缶、ペットボトル及び棒状体等が含まれる。

図６Ａは、篩部１の螺旋軸２の溝に嵌合した大径物が搬送される様子を示す部分平面図であり、図６Ｂは、篩部１の螺旋軸２の溝に嵌合した大径物が搬送される様子を示すと共に、小径物が選別される様子を示す部分横断面図である。図６Ａに示すように、隣り合う螺旋軸２の軸部２３，２３の離隔距離よりも大きく、かつ、螺旋羽根２４の軸方向間隔よりも小さい大径物６１が、図６Ｂに示すように、隣り合う螺旋軸２の軸部２３，２３の上に支持される。この大径物６１が、回転する螺旋軸２により、矢印Ｓ１で示すように、送り方向Ｓと実質的に同じ方向に搬送される。一方、隣り合う螺旋軸２，２の軸部２３，２３の離隔距離よりも小さい小径物６５，６５，・・・が、隣り合う螺旋軸２，２の軸部２３，２３の相互間を通過し、篩部１から下方に落下する。

また、被処理物のうち、螺旋羽根２４の軸方向間隔よりも大きい大径物は、隣り合う螺旋軸２の軸部２３，２３の間を落下することなく、また、螺旋羽根２４の間の溝に嵌合することなく、螺旋軸２の螺旋羽根２４の周縁の上に残留して支持される。この大径物は、螺旋軸２の動作により、螺旋軸２の回動方向Ｃに移動すると共に、螺旋軸２の送り作用により送り方向Ｓに移動する。大径物が、螺旋軸２の回動方向Ｃに移動して螺旋軸２の配列方向の端に達すると、重力によって回動方向Ｃと反対方向に移動し、螺旋軸２の配列方向の中央部に戻る。螺旋軸２の配列方向の中央部に戻った大径物は、重力による水平方向の力が無くなるので、再度螺旋軸２の回動方向Ｃに移動する。そして、大径物が螺旋軸２の配列方向の端に達すると、重力によって回動方向Ｃと反対方向に移動し、螺旋軸２の配列方向の中央部に戻る。このような螺旋軸２の配列方向の中央部と端部との間で移動する間、大径物は螺旋軸２の送り方向Ｓにも移動するので、大径物は、篩部１の中央部から回動方向Ｃの端部までの間の部分を、ジグザグ状に移動する。篩部１上をジグザグ状に移動した大径物は、螺旋軸２の先端から送り方向Ｓに排出され、排出斜面８５に沿って落下し、大径物コンベヤ５の搬送面に受け取られて、矢印Ｌで示すように大径物コンベヤ５で搬出される。螺旋軸２の螺旋羽根２４の周縁上に支持されて移動する大径物としては、材木、べニア板、石膏ボード、樹脂袋、樹脂シート等の比較的比重が小さく、板状やシート状のものが多く含まれる。また、螺旋羽根２４の軸方向間隔よりも大きいクリンカー等のように、比重と寸法の両方が大きい大径物も、螺旋羽根２４の周縁上に支持されて移動する。

図７は、篩部１により大径物が搬送される様子を示すと共に、小径物が選別される様子を示す部分断面図である。図７に示すように、隣り合う螺旋軸２の軸部２３，２３の離隔距離よりも大きく、かつ、螺旋羽根２４の軸方向間隔よりも大きい大径物６２，６３，６４が、図７に示すように、１つ又は複数の螺旋軸２の螺旋羽根２４，２４，・・・の周縁の上に支持される。篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部よりも投入コンベヤ３側に位置する大径物６２は、螺旋軸２の回転力と、重力の幅方向の分力により、螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃと実質的に平行な方向α１に搬送される。一方、大径物６２と分離した小径物６６は、篩部１に投入されて篩部１の中央部に向かう過程で、矢印β１で示すように螺旋軸２，２の軸部２３，２３の間を通過して、篩部１の下方に排出される。また、篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部から小径物コンベヤ４の搬送方向側にかけて位置する大径物６３は、螺旋軸２の回転力により、螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃと実質的に平行な方向α２に搬送され、隣接すると共に上方に位置する螺旋軸２に向かって移動する。一方、篩部１の螺旋軸２の配列方向の端部に位置する大径物６４は、重力により螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃと反対方向α３に、隣接して下方に位置する螺旋軸２に向かって移動する。これらの大径物６３，６４と分離した小径物６７は、篩部１の中央部と端部の間を移動する過程で、矢印β２で示すように螺旋軸２，２の軸部２３，２３の間を通過して、篩部１の下方に排出される。なお、細長の材木や洗濯竿等の長尺物は、短辺が螺旋軸２，２の軸部２３，２３の離隔距離よりも小さくても、長辺が螺旋羽根２４の周縁の上に載置されれば、螺旋軸２の回転によって螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃと実質的に平行な方向α１に送られ、また、螺旋軸２の配列方向の端部では重力によって螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向Ｃと反対方向α３に移動する。

本実施形態の廃棄物の選別機は、被処理物を、篩部１のうち、螺旋軸２の送り方向Ｓの基端側、かつ、螺旋軸２の回動方向Ｃの基端側の部分に投入する。したがって、投入された被処理物は、篩部１を、螺旋軸２の螺旋羽根２４の頂部２４ｔの回動方向における基端側部分から先端側部分まで、及び／又は、螺旋軸２の送り方向Ｓにおける基端側部分から先端側部分までを移動することができる。詳しくは、図８の模式図に示すように、篩部１に、螺旋軸２の送り方向Ｓの基端側、かつ、螺旋軸２の回動方向Ｃの基端側の部分に投入された被処理物のうち、大径物の一部は、矢印１５に示すように、篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部よりも投入コンベヤ３側を、螺旋軸２の回動方向Ｃの基端側から先端側にわたって移動する。なお、図８では、螺旋軸２の図示は省略している。また、篩部１に投入された被処理物のうち、大径物の一部は、矢印１６に示すように、螺旋軸２の軸方向の途中で、篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部に達する。篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部に達した大径物のうち、一部は螺旋軸２の螺旋溝に嵌合し、矢印１７で示すように軸方向に移動して、篩部１から排出される。また、篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部に達した大径物のうち、一部は螺旋羽根２４の周縁上に支持されたまま、螺旋軸２の回動方向Ｃに移動する。螺旋軸２の回動方向Ｃに移動した大径物は、螺旋軸２の配列方向の中央部よりも小径物コンベヤ４の排出方向に進むにつれて螺旋軸２が上方に位置するので、矢印１８で示すように、重力によって螺旋軸２の配列方向の中央部側に折り返し、螺旋軸２の先端に達して篩部１から排出される。また、篩部１に投入された被処理物のうち、大径物の一部は、矢印１９に示すように、篩部１の螺旋軸２の配列方向の中央部を超えて、小径物コンベヤ４の排出方向に進み、配列方向の端部の螺旋軸２に達する。配列方向の端部の螺旋軸２に達した大径物は、矢印２０に示すように、重力によって螺旋軸２の配列方向の中央部に向かう動きと、螺旋軸２の回転力によって螺旋軸２の配列方向の中央部から端部に向かう動きとをジグザグ状に繰り返し、螺旋軸２の先端に達して篩部１から排出される。このように、本実施形態によれば、被処理物の多くを篩部１内で長い経路を通るように移動させることができるので、被処理物を篩部１に長く滞在させ、螺旋軸２の作用により、被処理物に付着した小径物を効果的に分離することができる。また、被処理物を篩部１に長く滞在させて、螺旋軸２の作用により、大径物を解して小径物とすることができる。したがって、被処理物を、効果的に選別することができる。

また、本実施形態の廃棄物の選別機は、投入部としての投入コンベヤ３が、篩部１のうちの螺旋軸２の回動方向Ｃにおける基端側部分、かつ、螺旋軸２の送り方向Ｓにおける基端側部分に被処理物を投入するように形成されているので、平面視において駆動部１０との重複が無い。したがって、駆動部１０の保守作業を容易に行うことができる。

また、本実施形態の廃棄物の選別機は、複数の螺旋軸２の軸部２３の相互間を落下したものの全てが、小径物として選別されるので、従来のような、多孔スクリーン上に残留した被処理物に起因する目詰まりや噛み込みの不都合が無い。したがって、従来よりも不良動作が大幅に少なく、安定した選別動作を行うことができる。また、従来のように、多孔スクリーンと螺旋軸の間に噛み込んだ被処理物に抗して螺旋軸を駆動する必要が無いので、従来よりも出力の小さいモータ１１で安定して作動させることができる。

また、本実施形態の廃棄物の選別機は、篩部１を形成する複数の螺旋軸２を、送り方向Ｓにおける基端部分を回転可能に支持する一方、先端部分を自由端に形成したので、先端部分を支持するための軸受や軸が不要であるから、螺旋軸２の送り方向Ｓに被処理物を、軸受や軸等で妨げることなく速やかに排出することができる。また、螺旋軸２の先端部分から、小径物を軸受や軸等で妨げることなく速やかに落下させることができる。したがって、篩部１の動作不良を防止でき、また、被処理物を滞りなく選別できる。

また、本実施形態の廃棄物の選別機は、篩部１の螺旋軸２が、軸方向視において隣り合う螺旋羽根２４が重なり合うように配列されているので、長尺の被処理物が、螺旋軸２の軸方向と平行方向を向いた状態で螺旋軸２の相互間を落下することが無い。したがって、長尺の被処理物が小径物に混入する不都合を防止でき、選別精度を向上できる。

また、本実施形態の廃棄物の選別機は、篩部１の隣り合う螺旋軸２，２が、隣接する軸部２３及び螺旋羽根２４の対向する部分が互いに反対方向に回動するので、螺旋軸２，２の軸部２３，２３の間に形成されて網目に相当する隙間が詰まり難い。したがって、水分を多く含む被処理物が投入されても、篩部１の隣接する螺旋軸２，２の隙間に被処理物が詰まる不都合を、効果的に防止できる。例えば、散水による水分を含み、寸法の比較的大きなクリンカーを含んだ焼却灰を、篩部１の目詰まりを防止しながら、クリンカーと灰に選別することができる。また、建設工事等で排出され、水分が多く、岩やコンクリート片を含んだ土砂を、篩部１の目詰まりを防止しながら、岩及びコンクリート片と、土砂とに選別することができる。

上記実施形態において、篩部１の螺旋軸２は、各々の螺旋羽根２４，２４，２４・・・が、互いに同一の軸方向位置で同一の位相をなすように配列されたが、互いに同一の軸方向位置で異なる位相をなすように配列されてもよい。図９Ａは、隣り合う螺旋軸２の螺旋羽根２４，２４，２４・・・を、位相を９０°ずつずらして配置した篩部１を示す部分平面図であり、図９Ｂは螺旋軸２，２，２，・・・の先端部の軸方向視の正面図である。図９Ａ及び９Ｂに示すように、篩部１を形成する複数の螺旋軸２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ，・・・は、回動方向Ｃ側に向かうにつれて、反時計回りに９０°ずつ位相をずらして配置されている。すなわち、２Ｂの螺旋軸は２Ａの螺旋軸に対し、２Ｃの螺旋軸は２Ｂの螺旋軸に対し、２Ｄの螺旋軸は２Ｃの螺旋軸に対し、２Ａの螺旋軸は２Ｄの螺旋軸に対し、反時計回りに位相を９０°ずらして配置されている。このように形成された篩部１は、図９Ａに示すように、隣り合う螺旋軸２，２の間に、同じ位相差で配列した場合よりも大きな大径物６４を嵌合して搬送することができる。

上記実施形態において、篩部１の螺旋軸２を軸方向視において弧状に配列したが、螺旋軸２の配列方向の中央部で螺旋軸２を下方に配置し、両端で螺旋軸２を上方に配置すればよく、複数の螺旋軸２の配置形状は弧状に限定されない。要は、回転駆動される螺旋軸２の端部で、被処理物が螺旋軸２の回動方向Ｃと反対方向に移動でき、また、螺旋軸２の先端部の近傍において、被処理物が複数の螺旋軸２の配列方向の概ね中央部に集まるように移動させることができれば、螺旋軸２の配置形態は限定されない。

上記実施形態において、篩部１を通過した小径物を、ケーシング８の傾斜面８３，８３で収集して小径物コンベヤ４で搬出したが、小径物を収集及び搬出するケーシング８の傾斜面８３，８３及び小径物コンベヤ４に替えて、篩部１の下方にヤードを設置し、ヤードに落下した小径物を、人力又は特殊車両で収集して搬出してもよい。また、大径物コンベヤ６に替えて、篩部１の送り方向Ｓの先端の縁と、篩部１の回動方向Ｃの先端の縁とに沿って壁を夫々設け、篩部１の下方を、篩部１の直下の領域と、篩部１の送り方向Ｓの外側の領域とに区画してもよい。これらの領域から、人力又は特殊車両で、小径物と大径物を夫々収集して搬出してもよい。

また、投入コンベヤ３は、ベルトコンベヤに限られず、スクリューコンベヤやチェーンコンベヤ等の他の投入手段を用いてもよい。

また、篩部１を形成する螺旋軸２の螺旋羽根２４は、周縁を鋸状や凸状に形成してもよく、また、周縁に刃を固定してもよく、これらにより、被処理物の破砕機能を付与することができる。例えば、被処理物として、例えば袋体中に廃棄物を収容した袋入り廃棄物が投入された場合に、破砕機能を有する螺旋軸で袋体を破って、廃棄物を選別すると共に、袋体を大径物として選別することができる。また、都市ゴミの処理設備において、破袋機に続く工程に配置された場合、破袋機で破砕されなかった袋体を破砕し、袋体中の廃棄物を漏れなく選別することができる。

また、螺旋軸２は、先端を自由端とする片持ち梁に形成したが、螺旋軸２の先端の下側部分を支持してもよい。螺旋軸２は、平面視において軸部２３の輪郭から突出していなければ、下側に支持機構を配置することができる。すなわち、大径物の送り方向Ｓへの移動や、小径物の落下の邪魔にならなければ、螺旋軸２は自由端でなくてもよい。

また、駆動部１０は、動力源としてのモータの駆動力を、チェーン２８，２９及びスプロケット２６，２７で伝達したが、歯車で伝達してもよい。

１ 篩部
２，５２ 螺旋軸
３ 投入コンベヤ
４ 小径物コンベヤ
５ 大径物コンベヤ
８ ケーシング
１０ 駆動部
１１ モータ
２１ 回転軸
２３，５３ 螺旋軸の軸部
２４，５４ 螺旋軸の螺旋羽根
２４ｔ 螺旋羽根の頂部
２６，２７，２７ｄ スプロケット
２８，２９，２９ｄ チェーン
８３ ケーシングのホッパ部
８４ ケーシングの排出口
８５ ケーシングの排出斜面
Ｓ 螺旋軸の送り方向
Ｃ 螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向

Claims (7)

1. 円筒状の軸部と、この軸部の外周面に固定された螺旋羽根とを有する複数の螺旋軸が、互いに平行かつ軸方向視において隣り合う螺旋羽根が重なり合うように配列され、配列方向の中央部の螺旋軸が両端部の螺旋軸よりも下方に配置されてなる篩部と、
   上記篩部の複数の螺旋軸を、互いに同じ方向に同じ速度で回転駆動する駆動部と、
   上記篩部のうち、上記螺旋軸の螺旋羽根の頂部の回動方向における基端側部分、かつ、上記螺旋軸の送り方向における基端側部分に、被処理物である廃棄物の全てを投入する投入部とを備え、
   上記篩部において、投入された上記大径物の一部が、上記螺旋軸の配列方向の中央部を超えて、配列方向の投入部から遠い端部の螺旋軸に達するように移動した後、重力によって螺旋軸の配列方向の中央部に向かう動きと、螺旋軸の回転力によって螺旋軸の配列方向の中央部から端部に向かう動きとをジグザグ状に複数回繰り返すと共に、上記篩部を通過しない大径物のうち、隣り合う上記螺旋軸の軸部の離隔距離よりも大きく、上記螺旋羽根の軸方向間隔よりも小さい物が、上記螺旋軸の溝に嵌合して送り方向に移動し、上記篩部の隣り合う螺旋軸の軸部の相互間を落下した小径物と、上記螺旋軸の溝に嵌合し、又は、上記螺旋軸の螺旋羽根の周縁上に支持されて移動し、この螺旋軸の送り方向に排出された大径物とに選別することを特徴とする廃棄物の選別機。
2. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記投入部が、平面視において上記駆動部との重複が無いように形成されていることを特徴とする選別機。
3. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記篩部の螺旋軸は、軸方向視において弧状をなすように配置されていることを特徴とする廃棄物の選別機。
4. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記篩部の複数の螺旋軸は、各々の上記螺旋羽根が、互いに同一の軸方向位置で同一の位相をなすように配列されていることを特徴とする廃棄物の選別機。
5. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記篩部の複数の螺旋軸は、隣り合う螺旋軸の螺旋羽根の位相を所定値ずつずらして配列されていることを特徴とする廃棄物の選別機。
6. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記篩部の複数の螺旋軸は、送り方向における基端部分が回転可能に支持される一方、先端部分が自由端の片持ち梁状に形成されていることを特徴とする廃棄物の選別機。
7. 請求項１に記載の廃棄物の選別機において、
   上記駆動部は、上記複数の螺旋軸の送り方向における基端側に夫々固定されたスプロケットと、隣り合う２つの上記螺旋軸のスプロケットを順次接続する複数のチェーンと、配列方向の最端の上記螺旋軸に連結され、この螺旋軸を回転駆動する動力源とを有することを特徴とする廃棄物の選別機。

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