JPH066893Y2 - 合成樹脂の減容装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【産業上の利用分野】 この考案は、主として廃棄合成樹脂を有効に再利用でき
るように減容する装置に関する。 特に、屋外に廃棄された雨水の含有された合成樹脂も再
利用のために減容できる装置に関する。

【従来の技術ならびに課題】

現在大量に廃棄されている廃棄合成樹脂類は、産業廃棄
物、および都市ゴミから発生している。そのほとんど
が、廃棄されてから屋外に放置され、その後に収集され
ている。この状態で集められた合成樹脂は、長期間放置
されて、汚れや雨水を含んでいる。これ等の合成樹脂を
能率よく減容化するシステムが切望されている。特に、
このことを実現する装置として、シンプルな構造で、含
水樹脂を効率良く減容化して、再利用する装置が切望さ
れている。 使用済み合成樹脂は、ほとんどを焼却して廃棄処理して
いる。合成樹脂の焼却炉は寿命が短く、焼却コストを高
騰させている。また、合成樹脂の種類によっては、焼却
時に有毒ガスを発生する。 使用済みの合成樹脂の一部は、再生品の成形に利用され
ている。汚れた廃棄合成樹脂を再利用するには、汚れた
合成樹脂を洗浄して溶融し、ペレット状に成形して再利
用している。この方法は、廃棄合成樹脂をペレットに加
工するための経費が高くなる欠点がある。 膨大な発生量の廃棄合成樹脂を、有効に再利用するに
は、如何に処理コストを低減して減容できるかが大切で
ある。減容された廃棄合成樹脂は、成形機で再成形でき
る。 先端が細くなったシリンダーに、廃棄合成樹脂を押し込
んで減容する装置は開発されている（特開昭６１−８２
８７９号公報）。この減容装置は、押し出される廃棄合
成樹脂を減容するために、シリンダーの先端を加熱して
いる。この減容装置は、ピストンでもってシリンダー内
に廃棄合成樹脂を押し込み、先端で加熱溶融し、減容さ
れた状態でシリンダーから押し出している。 この構造の減容装置は、シリンダーを、高温に加熱する
のに多量の熱エネルギーを必要とする。このため、ラン
ニングコストが高くなる欠点がある。 この欠点を解決する減容装置として、合成樹脂を自己発
熱で溶融する装置が開発されている（実公昭６２−２２
３４０号公報）。この装置は、シリンダー内に、廃棄合
成樹脂を先端に押し出すスクリュウ軸を内蔵させてい
る。シリンダーの先端開口部を細く絞り、この部分で合
成樹脂を摩擦熱で発熱させている。シリンダーの先端部
で、合成樹脂の発熱量が増加するように、スクリュウ軸
の先端を、合成樹脂の移送量が少なくなる形状としてい
る。 この構造の減容装置は、シリンダーを加熱する熱エネル
ギーを少なくできる特長がある。しかしながら、全ての
熱可塑性の廃棄合成樹脂を能率よく減容できない欠点が
ある。それは、合成樹脂の種類や、水分含有率によっ
て、発熱量が著しく変動することが原因である。 さらに、この構造の減容装置は、水分率の高い合成樹脂
を使用すると、爆発する危険性がある。爆発は、廃棄合
成樹脂に含まれる水分が、減容シリンダー内で一次に気
化膨張することが原因である。このため、水分率の高い
廃棄合成樹脂を安全に減容できない欠点もあった。 この発明はさらにこの欠点を解決することを目的に開発
されたもので、この発明の重要な目的は、シリンダーの
加熱する熱エネルギーの消費量を少なくし、さらに、ほ
とんどの熱可塑性の合成樹脂を、最適な発熱状態で減容
できる減容装置を提供するにある。 また、この発明の他の重要な目的は、水分率の高い合成
樹脂を安全に減容できる合成樹脂の減容装置を提供する
にある。

【従来の課題を解決する為の手段】

この考案の合成樹脂の減容装置は、前述の目的を達成す
るために、下記の構成を備えている。 （ａ）シリンダー１と、シリンダー１内に回転自在に配
設された駆動軸２と、芯押台３と、駆動軸２を回転させ
る駆動手段４とを備えている。 （ｂ）シリンダー１は、合成樹脂を減容する減容シリン
ダー１Ａと、この減容シリンダー１Ａに合成樹脂を供給
する押込シリンダー１Ｂとならなる。 （ｃ）減容シリンダー１Ａは、押込シリンダー１Ｂから
送られるくる合成樹脂を減容するように、シリンダー１
の先端に設けられている。 （ｄ）減容シリンダー１Ａは、開口端に向かつて断面積
が大きくなるテーパー状の発熱減容開口７が設けられて
いる。 （ｅ）押込シリンダー１Ｂは、合成樹脂の供給口８が開
口されている。 （ｆ）駆動軸２は、合成樹脂を移送するスクリュウ軸５
と、合成樹脂を減容する摩擦減容軸６とを備えている。 （ｇ）摩擦減容軸６は、スクリュウ軸５で移送されてく
る合成樹脂を減容するようにスクリュウ軸５の先端に配
設されている。 （ｈ）摩擦減容軸６は、合成樹脂の押出方向に向かって
次第に太くなるテーパー状に作られている。 （ｉ）スクリュウ軸５は、押込シリンダー１Ｂの内部に
回転自在に配設されている。 （ｊ）摩擦減容軸６は、減容シリンダー１Ａの内部に回
転自在に配設されている。 （ｋ）摩擦減容軸６は、芯押台３に回転自在に取り付け
られている。 （ｌ）芯押台３は、減容シリンダー１Ａの軸方向に移動
自在に基台に取り付けられており、芯押台３によつて摩
擦減容軸６が軸方向に移動されて、摩擦減容軸６と発熱
減容開口７との隙間が調整されるように構成されてい
る。

【作用効果】 この考案の減容装置は、下記の状態で合成樹脂を減容し
て排出する。 合成樹脂が、供給口８から押込シリンダー１Ｂに供給
される。 押込シリンダー１Ｂに送り込まれた合成樹脂は、回転
するスクリュウ軸５で、前方の減容シリンダーに圧送さ
れる。 押込シリンダー１Ｂから減容シリンダー１Ａに供給さ
れた合成樹脂は、減容シリンダー１Ａないで、摩擦熱に
よって自己発熱して減容される。 この部分で合成樹脂が自己発熱するのは、回転する摩擦
減容軸６によって、減容シリンダー１Ａの内面に押圧さ
れた状態で、摩擦されるからである。 合成樹脂の発熱量は、減容シリンダー１Ａの内面と、摩
擦減容軸６の外面との隙間間隔で調整できる。この隙間
を狭くすると、合成樹脂は強く押圧されて、発熱量が多
くなる。反対に、この隙間を広く調整すると、合成樹脂
の押圧摩擦力が少なくなり、発熱量が減少する。 摩擦減容軸６と減容シリンダー１Ａとの隙間は、芯押台
３を移動して調整する。芯押台３でもって、摩擦減容軸
６をスクリュウ軸５に接近させると、隙間は狭くなる。
反対に、摩擦減容軸６をスクリュウ軸５から離すと、隙
間が広くなる。 減容シリンダー１Ａと摩擦減容軸６との隙間は、減容す
る合成樹脂の種類と、水分率とを考慮して最適位置に調
整する。溶融温度が高く、水分率が高い合成樹脂は、溶
融し難いので、隙間を狭くして発熱量を多くする。溶融
温度が低く、水分率が少ない合成樹脂は、隙間を広くし
て、時間当りの処理量を多くする。 ところで、この考案の減容装置は、減容シリンダー１Ａ
で、合成樹脂を必ずしも完全に溶融する必要はない。合
成樹脂を、半溶融状態とし、あるいは、一部溶融する状
態としても、充分に減容できるからである。 減容シリンダー１Ａで減容された合成樹脂は、減容シ
リンダー１Ａの先端から排出される。 このように、この発明の減容装置は、芯押台３で摩擦減
容軸６の位置を調整することによって、種々の合成樹脂
を最も能率良く減容できる特徴がある。 また、合成樹脂自体の自己発熱を利用して減容するの
で、熱エネルギーの消費量を少なくして、ランニングコ
ストを低減できる特徴もある。 さらにまた、この発明の減容装置は、水分率の高い合成
樹脂を、爆発させることなく安全に減容できる特長があ
る。この特長は、廃棄合成樹脂に含まれる水分率を考慮
して、最適な発熱状態に調整でき、また、減容シリンダ
ーと摩擦減容軸との円周状の長い隙間から減容した合成
樹脂を排出することで実現される。すなわち、廃棄合成
樹脂の発熱温度を、高すぎない温度に調整でき、しか
も、長い円周状の隙間からスムーズに排出することによ
って、水分の気化膨張による爆発を解消できる特長があ
る。 さらにまた、この発明の合成樹脂の減容装置は、全体の
構造を簡素化して、合成樹脂を能率よく減容できる特長
がある。それは、スクリュウ軸５の先端に摩擦減容軸６
を配設して駆動軸とし、さらに、シリンダーは押込シリ
ンダー１Ｂの先端に減容シリンダー１Ａを配設し、さら
に、スクリュウ軸５は押込シリンダー１Ｂに、摩擦減容
軸６を減容シリンダー１Ａないに配設する構造によって
実現される。この構造の減容装置は、駆動軸を構成する
スクリュウ軸５と摩擦減容軸６とを直線状に配設し、ま
た、押込シリンダー１Ｂと減容シリンダー１Ａとを直線
状に配設して、全体の構造を簡単にし、また、合成樹脂
をストレートに移送して処理能率を高くできる。

【好ましい実施例】

以下、この考案の実施例を図面に基づいて説明する。 但し、以下に示す実施例は、この考案の技術思想を具体
化する為の減容装置を例示するものであって、この考案
の減容装置は、構成部品の材質、形状、構造、配置を下
記の構造に特定するものでない。この考案の減容装置
は、実用新案登録請求の範囲に記載の範囲に於て、種々
の変更が加えられる。 更に、この明細書は、実用新案登録請求の範囲が理解し
易いように、実施例に示される部材に対応する番号を、
「実用新案登録請求の範囲の欄」、「従来の課題を解決
する為の手段の欄」および「作用効果の欄」に示される
部材に付記している。 ただ、実用新案登録請求の範囲に示される部材を、実施
例の部材に特定するものでは決してない。 第１図の概略断面図と、第２図の斜視図に示す合成樹脂
の減容装置は、 シリンダー１と、 シリンダー１内に回転自在に配設された駆動軸２と、 合成樹脂を切断するロータリーカッタ１０と、 駆動軸２およびスクリュウ軸を回転させる駆動手段４
とを備えている。 シリンダー１は、合成樹脂を加熱して減容する減容シリ
ンダー１Ａと、減容シリンダー１Ａに合成樹脂を圧入す
る押込シリンダー１Ｂとが、直列に接続されている。 押込シリンダー１Ｂは、上方に開口して、合成樹脂の供
給口８が開口されている。押込シリンダー１Ｂの内部に
は、スクリュウ軸５とロータリーカッタ１０とが同一水
平面内に並べて配列されている。従って、押込シリンダ
ー１Ｂは、２本の軸を収納できる筒状に作られている。 スクリュウ軸５は、押込シリンダー１Ｂの内部に回転自
在に配列されている。スクリュウ軸５は、駆動手段４で
回転されて、供給口８から押込シリンダー１Ｂに送り込
まれた合成樹脂を圧送する。従って、スクリュウ軸５の
表面には、螺旋状の押込フィン９が設けられている。 スクリュウ軸５と平行に配列されたロータリーカッタ１
０は、供給口８から供給された合成樹脂を、スクリュウ
軸５と挟んで小さく切断して、減容シリンダー１Ａに圧
送する。従って、ロータリーカッタ１０の表面には縦に
延長して、複数の切断歯１１が設けられ、全体の形状が
スプライン状に加工されている。切断歯１１の先端縁、
言い替えると、切断歯１１の山部の頂上縁は、スクリュ
ウ軸５の押込フィン９の先端縁に接触ないしは、極めて
接近し、スクリュウ軸の押込フィン９とロータリーカッ
タの切断歯１１とで合成樹脂を挟んで切断する。 ロータリーカッタ１０には、図示しないが、スプライン
状でなく、多数の短い凸条を、軸方向に延長して千鳥に
配列したものも使用できる。 ロータリーカッタ１０は、スクリュウ軸５と挟んで合成
樹脂を切断するように、スクリュウ軸５に対して反対に
回転される。第１図に示す減容装置は、ロータリーカッ
タ１０とスクリュウ軸５とが歯車１２を介して互い反対
に回転される。 押込シリンダー１Ｂの内形は、スクリュウ軸５のフィン
先端およびロータリーカッタ１０の凸条先端縁が、例え
ば、０．１〜５mmに接近する形状に加工されている。 スクリュウ軸５の後端は、駆動手段４である減速モータ
ーに接続されて回転駆動される。 ところで、押込シリンダーの後端および前部で、その底
部には、好ましくは、水抜口（図示せず）を開口する。
水抜口は、３〜５mm幅の細いスリット状とする。スリッ
ト状の水抜口は、目詰まりせず、水をスムーズに排出で
きる。また、ここに水抜口を開口すると、水分率が高い
合成樹脂が供給された時に、合成樹脂に含まれる水分が
除去され、水分率が低くなった合成樹脂を減容シリンダ
ーに供給できる。 押込シリンダー１Ｂの先端に、減容シリンダー１Ａが接
続されている。減容シリンダー１Ａは、合成樹脂を減容
してシリンダー１から排出する。 減容シリンダー１Ａは、合成樹脂の種類や水分量によっ
て、発熱状態を調整できるように、開口端に向かって断
面積が大きくなるテーパー状の発熱減容開口７が設けら
れている。 発熱減容開口７は、軸方向に延長して、溝（図示せず）
が設けられている。溝を設けると、合成樹脂のスリップ
を防止して、スクリュウ軸５による回転を少なくする。
発熱減容開口７でスクリュウ軸５と一体に回転しない合
成樹脂は、回転する摩擦減容軸６とシリンダー１とのわ
ずかな隙間で能率よく自己発熱される。 減容シリンダー１Ａには摩擦減容軸６が内蔵されてい
る。摩擦減容軸６は、スクリュウ軸５と一緒に回転し、
かつ、スクリュウ軸５に対して軸方向に移動できる状態
に連結されている。 従って、摩擦減容軸６のスクリュウ軸５連結側には、角
孔が設けられている。スクリュウ軸５の先端には、角孔
に摺動自在に挿入できる角柱が固定されている。 スクリュウ軸５の角柱が、摩擦減容軸６の角孔に挿入さ
れて、摩擦減容軸６はスクリュウ軸５に回転される。摩
擦減容軸６が軸方向に移動すると、角柱が角孔に挿入さ
れる深さが変化する。 摩擦減容軸６はスクリュウ軸５に対して直線状に連結さ
れている。 摩擦減容軸６の表面には、軸方向に延長して凸条１３が
設けられている。凸条１３は、合成樹脂のスリップを少
なくする。従って、凸条１３のある摩擦減容軸６は、能
率よく合成樹脂を擦あわせて自己発熱できる特長があ
る。 すなわち、発熱減容開口７には溝を設け、摩擦減容軸６
には凸条１３を設けると、合成樹脂を最も能率よく自己
発熱で減容できる。 摩擦減容軸の表面に設けられる凸条は、第３図に示すよ
うに、短い凸条１４を軸方向に延長して、多少離して配
列することもできる。 摩擦減容軸６とスクリュウ軸５とで駆動軸２を構成して
いる。 摩擦減容軸６は、芯押台３に支承されている。摩擦減容
軸６は、芯押台３と一緒に軸方向に移動する。従って、
摩擦減容軸６は、芯押台３に、回転自在であるが、軸方
向には移動しない状態で支承されている。摩擦減容軸６
の先端に突出する軸が、ベアリングを介して芯押台３に
支承されている。 芯押台３は、減容シリンダー１Ａの軸方向に移動でき、
かつ、移動位置で固定できるように、基台に取り付けら
れている。従って、芯押台３は、基台に設けられたガイ
ドに、摺動自在に連結されている。 芯押台３は、移動位置で停止できるように、止ネジ（図
示せず）で基台に固定される。または、図示しないが、
芯押台３は、ナットとネジ棒とを介して、基台に軸方向
に移動自在に連結することもできる。この場合、芯押台
３にナットを固定し、基台にネジ棒を配設する。ネジ棒
は、シリンダー１の軸方向に延長して支承し、これにナ
ットをねじ込む。この構造は、ナットを回転して、芯押
台３を軸方向に移動できる。 芯押台３は摩擦減容軸６を軸方向に移動させて、摩擦減
容軸６と減容シリンダー１Ａとの隙間を調整する。芯押
台３をシリンダー１に接近させて、摩擦減容軸６を減容
シリンダー１Ａに深く押し込むと、摩擦減容軸６と減容
シリンダー１Ａとの隙間が狭くなる。反対に、芯押台３
をシリンダー１から離すと、摩擦減容軸６と減容シリン
ダー１Ａとの隙間が広くなる。 摩擦減容軸６と減容シリンダー１Ａとの隙間が狭くなる
と、狭い隙間で合成樹脂が強く押圧された状態で擦り合
わされる。このため、発熱量が大きくなり、溶融温度の
高い合成樹脂、あるいは、水分率の高い合成樹脂を、よ
り高い温度で完全に溶融できる。 摩擦減容軸６と減容シリンダー１Ａとの隙間を広く調整
すると、合成樹脂の押圧力が弱くなり、発熱量が少なく
なる。従って、この状態は、溶融温度が低く、あるい
は、水分率の低い合成樹脂の処理に最適である。この状
態では、単位時間に排出される合成樹脂量が多くなる。 従って、摩擦減容軸６と減容シリンダー１Ａとの隙間
は、供給される合成樹脂の種類や水分率を考慮して、最
適の発熱量と処理量とに調整される。 この構造の減容装置は、水分率の高い廃棄合成樹脂を、
水蒸気によって爆発させることなく安全に減容できる特
長がある。この特長は、従来の公知の減容化装置と全く
異なることは、合成樹脂に含まれる水分率を考慮して、
最適な発熱状態に調整でき、また、減容シリンダーと摩
擦減容軸との円周状の長い隙間から減容した合成樹脂を
排出することで実現される。すなわち、合成樹脂の発熱
温度を、高すぎない温度に調整でき、しかも、従来の減
容化方式のように、ガス抜き用ベント口や、水蒸気によ
って供給口の方向に逆にバックプレッシャーが連続的に
かかって高トルクがかかることが全くなく、長い円周状
の隙間からスムーズに排出することによって、従来方式
のように、水蒸気によって供給口の方向に逆向きに、バ
ックプレッシャーがかかることが全くなく、水分の気化
膨張による爆発を解消できる特長がある。 ところで、この考案の合成樹脂の減容装置は、合成樹脂
を自己発熱させて減容するので、減容シリンダー１Ａに
は必ずしもヒータ等の加熱手段を必要としないが、この
部分にヒータを装備することも可能であるのは言うまで
もない。ヒータを装備させても、減容シリンダー１Ａで
は合成樹脂が自己発熱されるので、ヒータの加熱容量を
少なくできる特徴がある。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図はこの考案の一実施例にかかる合成
樹脂の減容装置の概略断面図および斜視図、第３図は摩
擦減容軸の他の実施例を示す側面図である。 １……シリンダー、 １Ａ……減容シリンダー、 １Ｂ……押込シリンダー、 ２……駆動軸、 ３……芯押台、４……駆動手段、 ５……スクリュウ軸、６……摩擦減容軸、 ７……発熱減容開口、８……供給口、 ９……押込フィン、 １０……ロータリーカッタ、 １１……切断歯、１２……歯車、 １３……凸条、１４……凸条。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】下記の構成を有する合成樹脂の減容装置。 （ａ）シリンダー(1)と、シリンダー(1)内に回転自在に
   配設された駆動軸(2)と、芯押台(3)と、駆動軸(2)を回
   転させる駆動手段(4)とを備えている。 （ｂ）シリンダー(1)は、減容シリンダー(1A)と、押込
   シリンダー(1B)とからなる。 （ｃ）減容シリンダー(1A)は、シリンダー(1)の先端に
   設けられている。 （ｄ）減容シリンダー(1A)は、開口端に向かって断面積
   が大きくなるテーパー状の発熱減容開口(7)が設けられ
   ている。 （ｅ）押込シリンダー(1B)は、合成樹脂の供給口(8)が
   開口されている。 （ｆ）駆動軸(2)は、スクリュウ軸(5)と、摩擦減容軸
   (6)とを備えている。 （ｇ）摩擦減容軸(6)は、スクリュウ軸(5)の先端に配設
   されている。 （ｈ）摩擦減容軸(6)は、合成樹脂の押出方向に向かっ
   て次第に太くなるテーパー状に作られている。 （ｉ）スクリュウ軸(5)は押込シリンダー(1B)の内部に
   回転自在に配設されている。 （ｊ）摩擦減容軸(6)は、減容シリンダー(1A)の内部に
   回転自在に配設されている。 （ｋ）摩擦減容軸(6)は、芯押台(3)に回転自在に取り付
   けられている。 （ｌ）芯押台(3)は、減容シリンダー(1A)の軸方向に移
   動自在に基台に取り付けられている。