(57)【要約】      （修正有）【課題】長尺の繊維束のような産業廃棄物を処理する場合、処理、保管、運搬を容易にするため所定の寸法に小片に分割する必要があるが、繊維束の径が比較的大きい場合には、非常に大きな切断力を必要とし、容易に切断することができない。比較的大きな径の繊維束であっても、効率的かつ確実に切断する切断方法、および切断装置を提供する。【解決手段】繊維束の切断を行うに際して、繊維束の一端を把持部で把持し、把持部が移動することにより繊維束を加工位置に引き出す。繊維束の両端を固定し、その一端を引出軸を中心として回転させることにより、繊維束に捻りを加え、各単繊維間の結束力を強める。捻りを加えた繊維束の切断を行う部分の前後において圧迫固定した後、繊維束に向けて移動してくる切断部により切断し、比較的に径の大きい繊維束であっても確実に切断を行う。【選択図】図１
2006200107.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
長尺の繊維束を所定の大きさに切断する場合において、切断前に繊維束の両端を固定し、その両端を相対的に回転させることにより、繊維束に捻りを加える工程を含むことを特徴とする繊維束切断方法。
【請求項２】
繊維束の切断しようとする部分の直前と直後の位置において、繊維束を圧迫固定する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の繊維束切断方法。
【請求項３】
供給された繊維束の一端を供給位置において保持し、引き出し方向に走行移動して繊維束を加工位置まで引き出す把持部と、引き出された後の繊維束を供給位置において固定する手段を備えた供給部と、把持部を引き出し軸を中心として回転させる把持部回転手段を備えることを特徴とする繊維束切断装置。
【請求項４】
加工位置に引き出された繊維束を切断しようとする部分の直前と直後のおいて、相対的に移動する複数の固定部材により圧迫固定する構造を備えること特徴とする請求項３に記載の繊維束切断装置。
【請求項５】
加工位置に引き出された繊維束を切断しようとする部分の直前と直後のおいて、相対的に移動する複数の固定部材により圧迫固定する構造、ならびに繊維束を切断する切断部を切断線に平行となるよう等間隔に繊維束の引出方向上に複数配置すること特徴とする請求項３に記載の繊維束切断装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、長尺の繊維束状の産業廃棄物を所定寸法の長さに切断するもので、比較的径の大きい繊維束であっても良好に切断を行うことができる繊維束の切断方法および切断装置に関する。
【背景技術】
【０００２】各種の産業廃棄物等を所定寸法の小片に分割する手段として、従来より様々な形式の破砕機が知られている。このうち、比較的軟質な素材の産業廃棄物にも用いられることの多い破砕機として、せん断式の破砕機があり、一軸式と二軸式のものとに大別される。【０００３】一軸式せん断破砕機は、回転円筒体の外周面に取り付けた回転刃と、固定刃とを備え、回転刃と固定刃の間隔に噛み込むことによって破砕する。このような、破砕装置に関する技術として特開平９−５７１３８号公報記載の技術が知られている。【０００４】二軸式せん断破砕機は、回転軸が水平かつ並行に配置された１対の回転刃を備え、上方から投下された被破砕物を回転刃間の間隔に噛み込むことによって破砕する。従来、この種の二軸式破砕機として、例えば、特開平５−２３６０８号公報に記載されている。【０００５】一方、長尺繊維束から短繊維束を製造する方法としては、従来から、切断する繊維類をテーブル端に取り付けた固定刃上に少しずつ送りながら、上下又は回転する移動刃との間でせん断力により切断する繊維用断裁装置が広く使用されていた。【０００６】そして、この形式の例として、さらに繊維束を確実に切断できるように、切断部の前に繊維束をシート状物によって包むためのガイドを取り付けたことを特徴とする繊維用断裁装置が、特開２００３−１１９６６２号公報に記載されている。【０００７】また同様に、長尺繊維束にテープを巻き付けて繊維束を所定ピッチずつ移動させ、結束された結束部の間を切断する技術が特開平５−１７７５８７号広報に記載されている。【０００８】長尺繊維束から短繊維束を製造する方法としては、外周に複数の刃を一定間隔で配置した円筒体に繊維束を巻き付け、その繊維束を押圧しながら連続的に所定の長さに切断するローラーカッター式切断機も広く用いられている。このような、技術の例としては特開２００３−２６８６３４号公報の技術が記載されている。
【特許文献１】特開平５−２３６０８号公報
【特許文献２】特開平９−５７１３８号公報
【特許文献３】特開２００３−１１９６６２号公報
【特許文献４】特開平５−１７７５８７号広報
【特許文献５】特開２００３−２６８６３４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】産業廃棄物を効率良く処分するためには、処分や再生利用が容易となるような大きさの小片に分割する必要があり、切断して減容することによって保管や運搬が容易にもなる。このように産業廃棄物を細かく切断したり破砕するために、種々のタイプの切断装置や破砕装置が開発されているが、その多くは比較的硬質な廃棄物を切断するのに適したものである。【００１０】軟質素材からなる産業廃棄物は柔軟で変形しやすく、せん断作用による破砕や切断においては、刃物等の隙間に入り込み良好に破砕または切断できない場合が多い。特に繊維素材の場合には柔軟で、各単繊維間の結束力が弱く一体となっていないため、刃先間の隙間に繊維束が入り込み、良好に切断できない場合が発生しやすい。【００１１】また、あらかじめ切断した上で一定量に分けて投入しなければ、非常に大きな切断力を必要とし、過大な負荷を発生させ破砕または切断作業を継続できない場合も発生することがある。その一方、手作業で小さな束に小分けするのには、多大な労力を必要とし、作業能率はきわめて低いものとなる。【００１２】一方、ローラーカッター式の場合、繊維束の径が大きい場合、カッター刃の突出寸法も大きくする必要があるが、そうすると、カッター刃自体の破損の可能性も大きくなる。したがって、小径の繊維束の切断に適する方法であるといえる。【００１３】回転刃を用いて切断を行う場合には、繊維束を確実に固定していないと繊維の一部が回転刃やその回転軸に絡みついたり、確実に切断できない場合が生じる場合もある。特に繊維束の径が比較的大きい場合には、各単繊維を確実に固定するのは容易ではないので、切断はより困難なものとなる。【００１４】繊維束をシート状物や、テープ等で結束し切断する方法では、シート、テープ等の副資材や結束装置および分別装置が必要となり、装置が複雑化する要因ともなる。【００１５】本発明は、繊維束の径が数センチ程度の比較的径の大きな場合であっても、繊維束を効率良く、かつ確実に切断するための方法および装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１６】繊維束の切断を行うに際して、繊維束に捻りを加えることにより、各単繊維間の結束力を強めるとともに張力を加え、比較的に径の大きい繊維束であっても確実に切断を行う繊維束切断方法および繊維束切断装置を提供する。【００１７】上記繊維束切断装置は、繊維束を供給し、繊維束に捻りを加える際に繊維束の端部を固定する固定手段を備えた供給部と、繊維束を供給部において把持し加工位置に移動した後に、引出軸を中心として把持部を回転させる回転部分を備えた回転部、および繊維束を引出方向に引き出すように把持部および回転部を支持し移動させる移動台を含めて構成されている。【００１８】被切断物である繊維束の一端を供給部のガイド穴を通して、把持部に供給し把持を行う。把持部が繊維束の一端を把持したのち、把持部が移動台とともに引出方向に移動し、繊維束を加工位置まで引き出す。【００１９】繊維束が加工位置まで引き出されると、供給部に備えられた固定部が繊維束を供給部において固定を行う。次に回転部が引出軸を中心として把持部を回転させることにより、繊維束に捻りを加え各繊維間の結束力を高める作用をおよぼす。
繊維束の供給と供給部においての固定動作を供給部に替え、作業員が供給および把持することによって装置を簡略なものとしてもよい。【００２０】上記繊維束切断装置は、繊維束に捻りを加えた後、切断使用とする部分の前後を固定する固定部材およびその固定部材を移動させる手段を含めて構成されている。繊維束を固定する方法としては、捻りを加えられた繊維束を挟み込むように複数の固定部分が互いに移動する方法と、一方が固定された方法のいずれを用いてもよい。【００２１】協働する複数の固定部材と繊維束は固定部材が繊維束を挟むように相対的に移動し、捻りを加えられた繊維束をその切断しようとする部分の前後において圧迫固定する。固定部材による繊維束の固定に際しては、繊維束とそれを支持する把持部および供給部を固定して複数の固定部材が移動する方法と、一方の固定部材を固定とし、繊維束とそれを支持する把持部および供給部、ならびに他方の固定部材が移動する方法のいずれを用いてもよい。【００２２】上記繊維束切断装置は、引出軸と直交する切断線に沿って繊維束の切断を行う切断刃を備える切断部および、その切断部を繊維束に向けて移動させる手段を含めて構成される。切断部は固定された繊維束を切断するための移動手段を備えるか、切断部分を固定し、繊維束を固定した固定部材が移動手段を備える方法のいずれを用いても良い。【００２３】切断刃が所定の位置から切断線に沿って繊維束に向かって移動し、複数の固定部材の間で圧迫固定された繊維束を切断線上で切断する。切断部は切断が終了すると、所定の位置まで復帰する。【００２４】上記の工程までで一連の工程は終了するが、把持部が再び把持位置に移動し、切断された後の供給部に固定された繊維束の端部を再び保持し、供給部が固定している繊維束を開放した後、一連の工程を繰り返すことにより連続的に加工を行うことができるので好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】以下にこの発明の実施形態の具体例を図面を参照しながら説明する。
図１は複数の切断部と固定部を被切断物をはさむように上下に配置した装置レイアウトの被切断物の供給時における概略側断面図である。この切断装置は、被切断物である長尺繊維束を供給部２より加工位置まで把持部１によって引き出し、把持部１が回転することにより繊維束に捻りを加え、その後に切断テーブル７上に押さえ部８により圧迫固定したのち、切断部１０によって切断する切断装置である。【００２６】把持部１は長尺繊維束Ｆの供給方向と平行に配置された移動レール５に沿って、把持位置から加工位置まで移動する移動台４によって支持されている。被切断物である長尺繊維束Ｆは供給部２のガイド穴を通過して把持位置に移動した把持部１に供給される。把持部１の先端は繊維束を挟んで把持するための、相対的に可動な構造とその駆動手段が設けられており、供給された被切断物を把持する。【００２７】把持位置で把持部１が繊維束Ｆを把持した後、移動台４は把持位置から加工位置へ引出方向に走行移動し、繊維束Ｆを加工位置へ引き出す。供給部２は引出された繊維束Ｆを挟み込んで固定するための相対的に可動な複数の部材からなる固定部６を有し、加工位置まで引き出された繊維束Ｆの一端を供給部２において固定する。【００２８】回転部４は移動台４によって支持されており、把持部１を繊維束引出軸を中心として回転させる駆動手段を備えている。加工位置に移動した繊維束Ｆの供給部２側の一端が固定部６によって固定された後、回転部４は把持部１を所定の回転数だけ回転させる。この回転動作により繊維束に捻りを加える。【００２９】図２は切断時における本切断装置の概略側断面図を示す。供給部２および把持部１を支持する移動台４は協働して、繊維束Ｆの下方に設けられた切断テーブル７上に繊維束Ｆが位置するように所定の位置まで移動する駆動手段を備える。押さえ部８は切断テーブル７上に繊維束Ｆを押し付け、切断線の前後において繊維束Ｆを圧迫固定する。【００３０】切断テーブル７には供給方向と直交する方向に、スリット９が切断部１０と同数、等間隔に設けられている。切断部１０は供給方向と直交する切断線の延長線上に位置するよう、それぞれ所定の間隔で平行に配置されている。【００３１】切断部１０は切断テーブル７の下方に位置する駆動軸１１に固定され、駆動モーター１２の駆動により回転する。駆動軸１１および駆動モーター１２は切断部移動台１３により支持される。切断部移動台１３は切断部１０を供給方向と直交する方向から切断線上を移動させる移動手段を備える。切断部１０は切断テーブル７に設けられたスリット９に沿って切断線上を移動し、繊維束Ｆを切断する。切断部１０は鋭利な刃先を有する回転刃が目詰まりすることがなく好適である。【００３２】切断を終えた切断部１０は切断部移動台１３とともに所定の位置に戻る。被切断物押さえ部８も所定の位置に戻り、把持部１は把持していた繊維束を開放する。【００３３】図１および図２には記載されていないが、繊維束排出板が切断テーブル７上に配置され、切断テーブル７の表面に接してその表面上を移動する移動手段を備えている。繊維束排出板は切断部１０が所定の位置に戻った後、切断後の繊維束Ｆをテーブル外へ排出する。図１に示す実施形態においては切断テーブル７は水平に配置されているが、切断後の繊維束が自然に落下する程度の傾斜をつけて切断テーブルを設置するか、あるいは鉛直に設置すると被切断物の排出装置は設ける必要が無いので装置が簡素化でき好適である。【００３４】把持部分１が把持位置に移動し、供給部２に固定された状態の切断された後の繊維束Ｆの端部を再び把持し、以降一連の動作を繰り返すことにより、連続的な切断を行う。【００３５】切断部は押さえ部とともに、引出軸上に一定の間隔をおいてそれぞれ平行になるように複数配置することにより、１回の工程で複数箇所の切断が行えるので、作業効率を向上させることができ好適である。【００３６】なお、本発明は前記実施形態のものに限定されるものではなく、必要に応じて種々変更することが可能である。
【発明の効果】
【００３７】本発明の方法および装置を用いて、直径が数センチ程度の比較的径の大きい繊維束であっても、比較的小出力のモーターを使用しても良好に切断できることが確認できた。このとき素材等の条件を同一として、繊維束に捻りを加える工程を含めた場合と含めない場合とを比較し、繊維束に捻りを加える工程を含めることの有効性を確認することができた。また、繊維の中でも比較的切断の容易でない単糸径の小さい繊維束の切断においても、良好に切断を行うことが可能であった。
【００３８】手作業による切断では、最低でも３人以上の作業員による作業を必要とするが、本発明に係る切断方法および切断装置を用いた場合、１人の作業員のみでも操作できて大幅に省力化と能率向上が可能となるだけでなく、作業員の負担軽減に寄与する効果も大きい。
【００３９】回転刃には目詰まりの発生しやすい丸のこ刃よりも、丸刃を使用するのが好適である。繊維束に捻りを加えた後に固定部材により繊維束に圧縮力を加えるため、繊維束切断面の断面積を縮小することにより、繊維束切断面と回転刃との摩擦による焦付きも発生しなかった。この結果、廃棄物である繊維の再生利用に際しても、その前処理工程として有効であるということができる。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】被切断物供給時における概略断面図
【００４１】
【図１】被切断物切断時における概略断面図
【図１】
2006200107.tif 000003
【図２】
2006200107.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成17年4月13日(2005.4.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
【図１】  被切断物供給時における概略断面図
【図２】  被切断物切断時における概略断面図
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４１
【補正方法】削除
【補正の内容】