(57)【要約】【課題】廃タイヤを機械的に所要角に細分化し、そのままで燃料若しくは緩衝材とし、又は、粉砕等の２次加工用原料とするための方法と装置である。【解決手段】ビードＢを抜取るとともに、環状から帯状にした廃タイヤＴを上下で挟んで送り移動させる送りローラー１と、送りローラー１から出てくる帯状体ｔを縦方向で数条に細分して切断する複数の輪状カッター２１を備えた縦切断ローラー２と、縦切断ローラー２から出てくる数条の帯状体ｔを横方向で数個に切断して細の目状体ｓとする長方形カッター４１を備えた横切断ローラー４と、及び、送りローラー１、縦切断ローラー２と横切断ローラー４とを同期回転駆動する駆動機構５とからなる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビードを抜取るとともに、環状を切断して帯状にした廃タイヤを送り移動させながら、初めに縦方向で数条の帯状体に細分して切断する第１工程と、その数条の帯状体を横方向で数個に細分して細の目状体に切断する第２工程とを含むことを特徴とする廃タイヤの細分方法。
【請求項２】
ビードを抜取るとともに、環状を切断して帯状にした廃タイヤを上下で挟んで送り移動させる送りローラーと、該送りローラーから出てくる帯状の廃タイヤを縦方向で数条に細分して切断する複数の輪状カッターを固定した縦切断ローラーと、該縦切断ローラーから出てくる数条の帯状体を横方向で数個に細分して切断する複数の長方形カッターを周方向ヘ所定間隔で軸方向に固定した横切断ローラーと、及び、前記送りローラー、縦切断ローラーと横切断ローラーとを同期回転駆動する駆動機構とからなることを特徴とする廃タイヤの細分装置。
【請求項３】
前記送りローラーは廃タイヤの断面形状をコ字形からほぼ偏平にするために、水平周面とその両端部側に略円錐周面とを一体形成した下部ローラーを有し、この下部ローラーに摺接する上部ローラーは平滑周面に粗部周面を全部又は一部に形成したものであることを特徴とする請求項２記載の廃タイヤの細分装置。
【請求項４】
前記縦切断ローラーは、周面に軸方向へ所定間隔で複数の輪状カッターを固定した上部ローラーと、前記輪状カッターの刃先が当接する平滑面を有する下部ローラーとから構成されるものであることを特徴とする請求項２又は３記載の廃タイヤの細分装置。
【請求項５】
前記横切断ローラーは、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッターを軸方向へ固定した上部ローラーと、平滑周面を有する下部ローラーとから構成されるものであることを特徴とする請求項２，３又は４記載の廃タイヤの細分装置。
【請求項６】
前記横切断ローラーの上部ローラーは、両端部に鍔部を有し、その鍔部には周方向へ一定間隔の長孔が放射状配置で開設され、該長孔に端部が挿入されたバーが係合するとともに、該バーは前記長方形カッターの間に配置されて半径方向へ移動可能であり、かつ、そのバーを半径方向の外側へ移動させる固定ガイドを有することを特徴とする請求項２，３，４又は５記載の廃タイヤの細分装置。
【請求項７】
前記横切断ローラーは、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッターを軸方向へ固定した上部ローラーと下部ローラーとを、互いに一方の各長方形カッターが他方の各長方形カッターの間に入るように配置してなることを特徴とする請求項２，３又は４記載の廃タイヤの細分装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は廃タイヤの細分方法及びその装置に係り、特に、廃タイヤを細の目状体に切断する方法と装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車の普及により、廃タイヤが大量に出回り、公害問題を提起するようになって以来、その有効な処理方策に迫られ、セメント製造工場等における燃料としての焼却処理、粉砕して建設や土木の分野におけるビル用スラブ遮音材、歩道クッションマット等の素材化、畜産業における畜舎内の床材料、その他地下に埋設する方策などが提供されている。
【０００３】
焼却処理はその排煙による環境公害問題を惹起する不具合があり、また、地下埋設処理は行政的な介入によりその処分指定場所の激減などにて次第に減少し、残すところは結局、粉砕して各種素材としてリサイクルする以外にないのが現状である。したがって、現状にあってはリサイクルのために廃タイヤを粉砕処理することが最も有効な処理方策と言い得る。
【０００４】
このような再生処理に当たり、まず初めに、廃タイヤに埋め込まれているビード等の金属物質を除去する必要性に迫られる。廃タイヤをそのまま粉砕することは不可能ではないが、弾性体であるゴムと硬い鋼からなるビードを同時に切断及び粉砕することになり、その切断と粉砕をするための鋭利な刃等の破損や摩滅が激しくて経済的実用性に乏しくなる。
【０００５】
そこで、廃タイヤの粉砕処理に先行して、少なくとも廃タイヤの左右両側部に埋め込まれているビードを予め抜取る作業を機械的又は手作業で行っている。廃タイヤのビード抜取装置については、本件出願人も提供して既に特許を得た（特許第３００９８９１号及び特許第３０３１８９４号）が、さらに近時、出願人は、作業効率が向上して廃タイヤのビード引抜工程の経済性を図ることができるビード引抜装置を追加出願した。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このように、廃タイヤを粉砕することは、前記したセメント製造工場等における燃料としての焼却処理、粉砕して建設や土木の分野におけるビル用スラブ遮音材、歩道クッションマット等の素材化のためであって、細粒化することに留意したものである。
【０００７】
しかしながら、例えば、燃料としての焼却処理のためには、むしろ細粒化するよりも、例えば１０×１０ｃｍ角又は５×５ｃｍ角の板とした方が良いことが実験等にて実証されている。
【０００８】
そこで、この発明は、廃タイヤを例えば１０×１０ｃｍ角又は５×５ｃｍ等の所要の角板とすることを目的としてなされたものである。廃タイヤをこのような細の目状体に細分化できる装置は未だ提供されていない。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、この発明は、請求項１記載のように、ビードを抜取るとともに、環状を切断して帯状にした廃タイヤを送り移動させながら、初めに縦方向で数条の帯状体に切断する第１工程と、その数条の帯状体を横方向で数個に細分して細の目状体に切断する第２工程とを含むことを特徴とする廃タイヤの細分方法を提供する。
【００１０】
そして請求項２記載のように、ビードを抜取るとともに、環状を切断して帯状にした廃タイヤＴを上下で挟んで送り移動させる送りローラーと、該送りローラーから出てくる帯状の廃タイヤを縦方向で数条に細分して切断する複数の輪状カッターを固定した縦切断ローラーと、該縦切断ローラーから出てくる数条の帯状体を横方向で数個に細分して切断する複数の長方形カッターを周方向へ所定間隔で軸方向に固定した横切断ローラーと、及び、前記送りローラー、縦切断ローラーと横切断ローラーとを同期回転駆動する駆動機構とからなることを特徴とする廃タイヤの細分装置を提供する。
【００１１】
これにより、請求項１記載の方法を実現する具体的な装置が得られ、廃タイヤは前記したような所要角の板（細の目状体）に細分化でき、燃料としての最適状体に再生し、又は、そのままクッション材として用いることができるほか、前記したような細粒化をするための予備工程として利用できる効果がある。
【００１２】
さらに、請求項３記載のように、前記送りローラーは廃タイヤの断面形状をコ字形からほぼ偏平にするために水平周面とその両端部側に略円錐周面とを一体形成した下部ローラーを有し、この下部ローラーに摺接する上部ローラーは平滑周面に粗部周面を全部又は一部に形成したものであることを特徴とする請求項２記載の廃タイヤの細分装置を提供する。
【００１３】
これにより、送りローラーの下部ローラーは廃タイヤの断面形状をコ字形からほぼ偏平にして、次の縦切断ローラーに供給し易くするとともに、上部ローラーは粗部周面で廃タイヤを摩擦抵抗強く把持して送ることができる。
【００１４】
さらに、請求項４記載のように、前記縦切断ローラーは、周面に軸方向へ所定間隔で複数の輪状カッターを固定した上部ローラーと、前記輪状カッターの刃先が当接する平滑面を周面に形成した下部ローラーとから構成されるものであることを特徴とする請求項２又は３記載の廃タイヤの細分装置を提供する。
【００１５】
これにより、帯状の廃タイヤを連続してその長手方向へ数条の帯状体に切断することができる。
【００１６】
さらに、請求項５記載のように、前記横切断ローラーは、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッターを軸方向で固定した上部ローラーと、平滑周面を有する下部ローラーとから構成されるものであることを特徴とする請求項２，３又は４記載の廃タイヤの細分装置を提供する。
【００１７】
これにより、数条の帯状体となった廃タイヤを横方向で順次切断して細の目状体にすることができる。
【００１８】
なお、前記横切断ローラーの上部ローラーは、両端部に鍔部を有し、その鍔部には周方向へ一定間隔の長孔が放射状配置で開設され、該長孔に端部が挿入されたバーが係合するとともに、該バーは前記長方形カッターの間に配置されて半径方向へ移動可能であり、かつ、そのバーを半径方向の外側へ移動させる固定ガイドを有することを特徴とする請求項２，３，４又は５記載の廃タイヤの細分装置を提供する。
【００１９】
これにより、上部ローラーと下部ローラーで横方向に切断された廃タイヤが、長方形カッター間に圧入して落ちなくなるのを、バーが固定ガイドにて半径方向へ移動することにより強制的に排出させることで防止できる。
【００２０】
さらに、前記横切断ローラーは、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッターを軸方向へ固定した上部ローラーと下部ローラーとを、互いに一方の各長方形カッターが他方の各長方形カッターの間に入るように配置してなることを特徴とする請求項２，３又は４記載の廃タイヤの細分装置を提供する。
【００２１】
これにより、上部ローラーと下部ローラーで横方向に切断された廃タイヤが、長方形カッター間に圧入しても、上部ローラーと下部ローラーは互いに離れる方向へ回転するので長方形カッター間に圧入して落ちなくなるのを防止できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図に基づき説明する。この発明の実施の第１形態を示す図１は、請求項１記載の方法を実現する装置である。
【００２３】
すなわち、ビードＢを抜取るとともに、環状を切断して帯状にした廃タイヤＴを上下で挟んで送り移動させる送りローラー１と、該送りローラー１から出てくる帯状の廃タイヤＴを縦方向で数条に細分して切断する複数の輪状カッター２１を備えた縦切断ローラー２と、該縦切断ローラー２から出てくる数条の帯状体ｔを横方向で数個に細分して切断する複数の長方形カッター４１を備えた横切断ローラー４と、及び、前記送りローラー１、縦切断ローラー２と横切断ローラー４とを同期回転駆動する駆動機構５とを、主たる構成とする。３はアイドルローラー、６はローラー間の橋渡しをする水平支持板、７は排出案内板、８はサイド案内板であって、数条に切断された帯状体ｔが側方へ乱れるのを防止するために設けられる。
【００２４】
廃タイヤＴは、図２に示すように、その左右両側のビード埋め込み部ｂ，ｂに埋め込まれた環状鋼線からなる所謂ビードＢ（少なくとも片側２本）を既に抜取ったものであって、かつ、ドーナツ形の環状体を一カ所横断方向で切断して帯状物にしたものを用いる。ビードＢを抜取るとともに、環状体を一カ所横断方向で切断した廃タイヤＴは、ほぼ偏平の帯状物にすることが容易にできる。
【００２５】
送りローラー１は、廃タイヤＴをほぼ偏平の帯状物にして供給するため、廃タイヤＴの断面形状をコ字形からほぼ偏平にするための水平周面１１と、その両端部側に略円錐周面１２とを一体形成した下部ローラー１ｂを有する。この下部ローラー１ｂに摺接する上部ローラー１ａは、平滑周面１３にローレット等の粗部周面１４を全部又は一部に形成したものである。これにより、下部ローラー１ｂは廃タイヤＴの帯状物を断面コ字形からほぼ偏平状にして、次の縦切断ローラー２に供給し易くするとともに、上部ローラー１ａは粗部周面１４で廃タイヤＴを摩擦抵抗強く把持して送ることができる。
【００２６】
縦切断ローラー２は、周面に軸方向へ所定間隔で複数の輪状カッター２１を固定した上部ローラー２ａと、前記輪状カッター２１の刃先が当接する平滑面２２を有する下部ローラー２ｂとから構成される。
【００２７】
なお、前記輪状カッター２１の数は、廃タイヤＴの細分寸法を如何様に設定するかにより変るものであって、例えば１０ｃｍ角の細分化をするときは、輪状カッター２１は１０ｃｍ間隔で上部ローラー２ａに配置する。これにより、縦切断ローラー２は送りローラー１から供給されてくる帯状の廃タイヤＴを連続してその長手方向へ数条の、例えば１０ｃｍ幅の帯状体ｔに細分して切断する。
【００２８】
アイドルローラー３は縦切断ローラー２から排出されて来る数条の帯状体ｔを横切断ローラー４に乱れることなく供給するための手段であって、これまた、上部ローラー３ａと下部ローラー３ｂの一対を並設したものである。上部ローラー３ａと下部ローラー３ｂ間に数条の帯状体ｔが挟持されて移動する。
【００２９】
横切断ローラー４は、図３に示すように、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッター４１を軸方向に固定した上部ローラー４ａと、平滑周面４２を有する下部ローラー４ｂとから構成される。長方形カッター４１の刃先断面形状はＶ字形である。なお、長方形カッター４１の数は、廃タイヤＴの細分寸法を如何に設定するかにより変るものであって、例えば１０ｃｍ角の細分化をするときは、長方形カッター４１は１０ｃｍ間隔で周方向へ配置する。
【００３０】
上部ローラー４ａは、両端部に鍔部４３，４３を有し、その鍔部４３には周方向へ一定間隔の長孔４４が放射状配置で開設され、該長孔４４に端部が挿入されたバー４５が係合するとともに、該バー４５は前記長方形カッター４１，４１の隣接間に配置されて半径方向へ移動可能である。そして、鍔部４３の近傍に位置してバー４５を半径方向の外側へ移動させる固定ガイド４６を有する。
【００３１】
固定ガイド４６はバー４５が摺接するガイド弧部４７を有するプレートであって適宜固定して支持されるが、サイド案内板６の尾端付近に支持させてもよい。ガイド弧部４７は上部ローラー４ａと下部ローラー４ｂとが互いに回転しながら離れる排出案内板７付近に固定される。これにより、上部ローラー４ａと下部ローラー４ｂで帯状体ｔが横方向に切断されてなる細の目状体ｓが、隣接する長方形カッター４１，４１間に圧入して落ちなくなるのを、バー４５が固定ガイド４６のガイド弧部４７にて半径方向の外側へ移動することにより、強制的に排出させることで防止できる。
【００３２】
駆動機構５は、例えば図１に示すように、縦切断ローラー２における上部ローラー２ａのシャフト５０を減速機付電動モータ５１の駆動軸と直結し、シャフト５０にギヤ５２と二つのスプロケット５３，５４を結合することにより、スプロケット５３は送りローラー１を回転させ、スプロケット５４は横切断ローラー４を回転させるようにする。そのため、スプロケット５３に掛け回したチェーンベルト５５は、送りローラー１における上部ローラー１ａのシャフト５６に結合したスプロケット５７に掛け回してある。また、スプロケット５４に掛け回したチェーンベルト５８は、横切断ローラー４における上部ローラー４ａのシャフト５９に結合したスプロケット６０に掛け回してある。
【００３３】
送りローラー１、縦切断ローラー２及び横切断ローラー４のそれぞれにおける下部ローラー１ｂ，２ｂ，４ｂは、それぞれの上部ローラー１ａ，２ａ，４ａと連動して同期回転するのがよい。そのため、縦切断ローラー２における上部ローラー２ａのギヤ５２には、下部ローラー２ｂのシャフト６１に結合したギヤ６２を噛合させる。また、送りローラー１における上部ローラー１ａのシャフト５６には、ギヤ６３を結合するとともに、下部ローラー１ｂのシャフト６４にはギヤ６３と噛合するギヤ６５を設ける。さらに、横切断ローラー４における上部ローラー４ａのシャフト５９には、ギヤ６６を結合するとともに、下部ローラー４ｂのシャフト６７にはギヤ６６と噛合するギヤ６８を設けてある。
【００３４】
したがって、上部ローラー２ａと下部ローラー２ｂ間で廃タイヤＴは数条の帯状体ｔに切断された後、図４に示すように、上部ローラー４ａと下部ローラー４ｂ間で横方向に切断されて細の目状体ｓとなり、長方形カッター４１，４１間に圧入しても、バー４５がガイド弧面４７で鍔部４３の長孔４４内で半径方向外側へ押されて細の目状体ｓを押し出して排出することができる。
【００３５】
なお、この発明の実施の第２形態を図５〜図７に基づき説明する。図５において図１と同一符号部分は、全て同じ構成部分を表す。この例が前例と異なる構成は、横切断ローラー４である。横切断ローラー４は、図６に示すように、周面に周方向へ一定間隔で複数の長方形カッター４１を軸方向へ固定した上部ローラー４ａと、それと同一構成の下部ローラーと４ａを、互いに一方の長方形カッター４１が他方の各長方形カッター４１，４１間の中心部に入り込んで同期回転可能に配置してある。
【００３６】
これにより、図７に示すように、上下同じ構造の上部ローラー４ａと下部ローラー４ａで帯状体ｔが横方向に切断されてなる細の目状体ｓが、長方形カッター４１，４１間に圧入しても、上部ローラー４ａと下部ローラー４ａは互いに離れる方向へ回転しするので、長方形カッター４１，４１間の圧入状態が機械的に解除されるため、細の目状体ｓを強制的に排出する必要はない。したがって、前記実施の第１形態における鍔部４３と長孔４４及びバー４５を省略できる。
【００３７】
なお、この場合における細の目状体ｓは、長方形カッター４１の間隔が１０ｃｍであれば、帯状体ｔを５ｃｍの幅で横方向に切断することとなるから、１０×５ｃｍ角となる。したがって、５ｃｍ角の細の目状体ｓとするためには、前記輪状カッター２１の間隔を５ｃｍ間隔としなければならない。
【００３８】
かくして、廃タイヤＴは前記したような所要角の細の目状体ｓに細分化でき、燃料としての最適状体に再生し、又は、そのままクッション材として用いることができるほか、前記したような廃タイヤＴを細粒化をするための予備工程として利用できる。
【００３９】
【発明の効果】
以上記載したように、この発明によれば、廃タイヤは所要角の細の目状体に細分化でき、燃料としての最適状体に再生し、又は、そのままクッション材として用いることができるほか、前記したような細粒化をするための予備工程として利用できる効果がある。
【００４０】
さらに、送りローラーの下部ローラーは廃タイヤの断面形状をコ字形からほぼ偏平にして、次の縦切断ローラーに供給し易くするとともに、上部ローラーは粗部周面で廃タイヤを摩擦抵抗強く把持して送ることができる。また、縦切断ローラーは帯状の廃タイヤを連続してその長手方向へ数条の帯状体に切断することができる。さらに、数条の帯状体となった廃タイヤを横方向で順次切断して細の目状体にすることができる。
【００４１】
さらに、横切断ローラーで帯状体が横方向で数個に切断されてなる細の目状体が、長方形カッター間に圧入して落ちなくなるのを、バーが固定ガイドにて半径方向へ移動することにより強制的に排出させることで防止できる。
【００４２】
さらに、同一構成の上部ローラーと下部ローラーからなる横切断ローラーで帯状体が横方向で数個に切断されてなる細の目状体が、長方形カッター間に圧入しても、上部ローラーと下部ローラーは互いに離れる方向へ回転するので、長方形カッター間に圧入して落ちなくなるのを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の第１形態を示す廃タイヤの細分装置の斜視概要構成図である。
【図２】この発明の実施の形態において使用される廃タイヤの説明図である。
【図３】この発明の実施の形態における横切断ローラーの斜視図である。
【図４】この発明の実施の形態における横切断ローラーの作用を説明する断面図である。
【図５】この発明の実施の第２形態を示す廃タイヤの細分装置の斜視概要構成図である。
【図６】この発明の実施の２形態における横切断ローラーの斜視図である。
【図７】この発明の実施の第２形態における横切断ローラーの作用説明図である。
【符号の説明】
Ｔ…廃タイヤ
ｔ…帯状体
ｓ…細の目状体
１…送りローラー
１ａ…上部ローラー
１ｂ…下部ローラー
１１…水平周面
１２…略円錐周面
１３…平滑周面
１４…粗部周面
２…縦切断ローラー
２ａ…上部ローラー
２ｂ…下部ローラー
２１…輪状カッター
２２…平滑面
３…アイドラー
３ａ…上部ローラー
３ｂ…下部ローラー
４…横切断ローラー
４ａ…上部ローラー
４ｂ…下部ローラー
４１…長方形カッター
４２…平滑周面
４３…鍔部
４４…長孔
４５…バー
４６…固定ガイド
４７…ガイド弧面
５…駆動機構
６…水平支持板
７…排出案内板
８…サイド案内板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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