(57)【要約】【課題】簡単な構造でマトリックスから連続的に押出されるプラスチック類の成形物を所定の長さに切断可能とする。【解決手段】ホッパー３から投入されるプラスチック類を処理する処理室２に、プラスチック類を破砕する破砕アーム６とプラスチック類を前方に送るスクリュー羽根７とを有する回転軸５と、回転軸５の前端部のスクリュー羽根７を囲むテーパ状の圧縮筒９とを備え、圧縮筒９の前方に断面が多角形のマトリックス８を連設したプラスチック類の減容機において、マトリックス８を圧縮筒９側と排出口１８側とに２分割し、圧縮筒９側を圧縮筒９に固定される固定マトリックス１０、排出口１８側を固定マトリックス１０に対して同軸で回転可能な回転マトリクス１１とする。【選択図】　図１
2004050098.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホッパーから投入されるプラスチック類を処理する処理室に、プラスチック類を破砕する破砕アームとプラスチック類を前方に送るスクリュー羽根とを有する回転軸と、回転軸の前端部のスクリュー羽根を囲むテーパ状の圧縮筒とを備え、圧縮筒の前方に断面が多角形のマトリックスを連設したプラスチック類の減容機において、
マトリックスを圧縮筒側と排出口側とに２分割し、圧縮筒側を圧縮筒に固定される固定マトリックス、排出口側を固定マトリックスに対して同軸で回転可能な回転マトリクスとしたことを特徴とするプラスチック類の減容機の成形物切断装置。
【請求項２】
固定マトリックスに回転マトリックスを回転可能に支持する軸受機構を設けたことを特徴とする請求項１記載のプラスチック類の減容機の成形物切断装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発泡スチロール等のプラスチック類を破砕、圧縮して容積を減少させるプラスチック類の減容機において、成形物を切断するためのプラスチック類の減容機の成形物切断装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、商品の容器等に多用されている発泡スチロール等のプラスチック類の廃棄物は、嵩張るためリサイクルを行う際の取り扱いが面倒である。そこで、回収したプラスチック類を圧縮して容積を減少させるプラスチック類の減容機が開発されている。
【０００３】
従来のプラスチック類の減容機には、ホッパーから投入されるプラスチック類を処理する処理室に、プラスチック類を破砕する破砕アームとプラスチック類を前方に送るスクリュー羽根とを有する回転軸と、回転軸の前端部のスクリュー羽根を囲むテーパ状の圧縮筒とを備え、圧縮筒の前方に成形用のマトリックスを連設したものがある。
【０００４】
このプラスチック類の減容機では、ホッパーに投入された発泡スチロール等のプラスチック類は、下方の処理室に入り、処理室で破砕アームによって破砕され、スクリュー羽根で前方へ送られ、圧縮筒内で圧縮減容される。摩擦と圧縮によって温度が上昇したプラスチック類は、マトリックスで溶着成形されて排出口から連続的に押出される。
【０００５】
この減容機は、投入されるプラスチック類の量や性状の変化により、マトリックスにおいてプラスチック類の圧力が上昇し、高温状態となったプラスチック類がゲル化して固着したり、圧力が低下してプラスチック類がまとまらずばらばらのまま排出されてしまうことがある。
このため、マトリックスを上下二分割し、上下のマトリックス部材を開口断面積可変に連結し、マトリックスにおけるプラスチック類の圧力の変動に対応して開口断面積が変化するように構成し、成形能力を向上させたプラスチック類の減容機が提案されている（特願２００１−１０６７８８号参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
プラスチック類がマトリックスで溶着成形されて排出口から連続的に押出されると、得られる成形物は非常に長くなり、次のリサイクル工程への運搬が困難である。よって、押出されたプラスチック類の成形物を所定の長さに切断することが求められていた。
【０００７】
しかし、排出口から押出されたプラスチック類の成形物を、作業者が手で折り曲げて（あるいは引きちぎって）切断するのは極めて困難であり、多くの労力を要する。鋭利な刃物で切断しようとしても、プラスチック類の成形物は延性に富んでいるので切断することができない。そこで、他の切断手段として鋸刃方式と電熱線方式とが考えられる。
【０００８】
鋸刃方式はマトリックスの排出口に鋸刃を設けてプラスチック類の成形物を切断するもであるが、切断の開始から終了までの間にもプラスチック類はマトリックスから連続して押出されるめ、鋸刃に前後方向への移動機構を設けなければならず構造が複雑になりコストが嵩むので好ましくない。
電熱線方式は切断時間が短く構造も比較的複雑にはならないが、切断時に煙や臭いが発生するので好ましくない。
【０００９】
本発明は、プラスチック類の減容機における上記問題を解決するものであって、簡単な構造でマトリックスから連続的に押出されるプラスチック類の成形物を所定の長さに容易に切断できるプラスチック類の減容機の成形物切断装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明では、ホッパーから投入されるプラスチック類を処理する処理室に、プラスチック類を破砕する破砕アームとプラスチック類を前方に送るスクリュー羽根とを有する回転軸と、回転軸の前端部のスクリュー羽根を囲むテーパ状の圧縮筒とを備え、圧縮筒の前方に断面が多角形のマトリックスを連設したプラスチック類の減容機において、マトリックスを圧縮筒側と排出口側とに２分割し、圧縮筒側を圧縮筒に固定される固定マトリックス、排出口側を固定マトリックスに対して同軸で回転可能な回転マトリクスとすることにより成形物切断装置を構成している。
【００１１】
このプラスチック類の減容機では、ホッパーから投入された発泡スチロール等のプラスチック類は、処理室で破砕アームで破砕され、スクリュー羽根によって前方へ送られ、圧縮筒内で圧縮減容されてマトリックスに押込まれる。圧縮筒で発生する摩擦熱によって温度が上昇したプラスチック類は、マトリックスで溶着成形されるが、回転マトリックスを固定マトリックスに対して回転させることにより、完全に固化する前の状態の成形物が固定マトリックスと回転マトリックスとの境界で捻じ切られる。所定の時間間隔をおいて回転マトリクスの回転を繰り返し行うことにより、マトリックスの排出口からは所定の長さに切断された成形物が連続的に押出される。
【００１２】
固定マトリックスに回転マトリックスを回転可能に支持する軸受機構を設けると、回転マトリックスの回転作動をより円滑に行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施の一形態である成形物切断装置を備えたプラスチック類の減容機の正面図、図２はマトリックスの左側面図、図３は固定マトリックスと回転マトリックスの境界付近の構成を示す拡大縦断面図である。
このプラスチック類の減容機は、架台１上に処理室２が設置され、この処理室２の上に、ホッパー３が設けられている。処理室２の後方（図１上、右方）には減速機１４付きのモータ１５、ホッパー３の前面には操作盤１６が配置されている。架台１は移動用の車輪４を備えている。
【００１４】
処理室２は断面が略正方形で前後に長い直方体状の函体であり、その断面中央に、プラスチック類を破砕する破砕アーム６とプラスチック類を前方に送るスクリュー羽根７とを設けた回転軸５が、軸心が前後に水平となるように設けられている。回転軸５は基端部がモータ１５の減速機１４に挿着され、回転が与えられる。処理室２の前部には、回転軸２の前端部のスクリュー羽根７を囲むテーパ状の圧縮筒９が前方へ突出するよう設けられている。
【００１５】
この圧縮筒９の前端には、断面が多角形のマトリックス８が連設されている。マトリックス８は、圧縮筒９側と排出口１８側とに２分割されており、圧縮筒９側が圧縮筒９に固定された固定マトリックス１０、排出口１８側が固定マトリックス１０に対して同軸で回転可能な回転マトリックス１１となっている。
固定マトリックス１０は、断面が多角形のマトリックス部材１０ａと、マトリックス部材１０ａの前部外周上に固着された回転支持板１０ｂと、回転支持板１０ｂの周縁部にボルト１０ｄで固定された環状のガイド板１０ｃとからなる。
【００１６】
回転支持板１０ｂとガイド板１０ｃとの間にはボルト１０ｄを軸として回転するローラ１２が設けられている。
回転マトリックス１１は、回転支持板１０ｂとガイド板１０ｃとで支持された回転板１１ｃと、回転板１１ｃに固着されたマトリックス部材１１ｂと、回転板１１ｃにボルト１１ｅで長穴１１ｆをガイドとして上下摺動可能に取付けられたマトリックス部材１１ａとからなる。また、回転マトリックス１１には、回転操作用の把手１３が設けられている。
【００１７】
回転板１１ｃは、後端面が回転支持板１０ｂの前端面に摺接し、前方への移動がガイド板１０ｃによって規制され、周縁がローラ１２に当接して、回転マトリックス１１が固定マトリックス１０に対して同軸で回転するように支持されている。
回転板１１ｃの後端面にはＯリング１１ｄが設けられており、プラスチック類が回転支持板１０ｂと回転板１１ｃとの間から漏出飛散するのを防止している。
【００１８】
マトリックス部材１１ｂとマトリックス部材１１ａとは、従来の上下二分割型のマトリックスと同様にスプリング（図示略）を介して開口断面積可変に連結されており、両者を接合した状態で固定マトリックス１０のマトリックス部材１０ａと同じ多角形の断面が形成される。
このプラスチック類の減容機で減容処理を行う場合には、操作盤１６でモータ１５を起動させ回転軸５を回転させる。次に、蓋１７を開け、発泡スチロール等のプラスチック類をホッパー３に投入する。
【００１９】
投入されたプラスチック類は、下方の処理室２に入って回転する破砕アーム６によって破砕され、スクリュー羽根７で前方へ送られ圧縮筒９内に押込まれる。圧縮筒９に押し込まれたプラスチック類は圧縮減容され、固定マトリックス１０に送られる。このとき発生する摩擦熱が固定マトリックス１０および回転マトリックス１１に伝導する。
【００２０】
固定マトリックス１０および回転マトリックス１１では、摩擦熱によって温度が上昇したプラスチック類は、まず加熱されながら溶着成形され、次第に冷却されながら減容成形物として固化する。固定マトリックス１０と回転マトリックス１１の境界は、プラスチック類の冷却／固化がある程度進んだ状態となるような位置に設定されている。
【００２１】
プラスチック類が固定マトリックス１０を経て回転マトリックス１１に送られるようになったら、所定の時間間隔をおいて把手１３で回転マトリックス１１を１回転または半回転させる。固定マトリックス１０および回転マトリックス１１は断面が多角形なので、回転マトリックス１１の回転によってプラスチック類には剪断力が作用し、固定マトリックス１０と回転マトリックス１１の境界で捻じ切られるように切断される。
【００２２】
この境界付近では、プラスチック類は固化が完了する前なので回転マトリックス１１の回転に要する力は少なくて済むが、この減容機の成形物切断装置では固定マトリックス１０と回転マトリックス１１との間の軸受機構としてローラ１２を設けているので、より少ない力で回転させることが可能である。なお、ローラ１２の代わりに玉軸受等を軸受機構として用いてもよい。
【００２３】
回転マトリクス１１の回転を時間間隔をおいて繰り返し行うことにより、成形物は所定の長さに切断され、回転マトリックス１１内で冷却された後、排出口１８から排出される。成形物は所定の長さに切断されているので、次のリサイクル工程への運搬が容易である。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラスチック類の減容機の成形物切断装置は、簡単な構造でプラスチック類の成形物を所定の長さに切断できるので、次のリサイクル工程への成形物の運搬が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態である成形物切断装置を備えたプラスチック類の減容機の正面図である。
【図２】マトリックスの左側面図である。
【図３】固定マトリックスと回転マトリックスの境界付近の構成を示す拡大縦断面図である。
【符号の説明】
１　　　架台
２　　　処理室
３　　　ホッパー
４　　　車輪
５　　　回転軸
６　　　破砕アーム
７　　　スクリュー羽根
８　　　マトリックス
９　　　圧縮筒
１０　　固定マトリックス
１１　　回転マトリックス
１２　　ローラ
１３　　把手
１４　　減速機
１５　　モータ
１６　　操作盤
１７　　蓋
１８　　排出口
【図１】
2004050098.tif 000003
【図２】
2004050098.tif 000004
【図３】
2004050098.tif 000005