(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ごみ収容袋を上下のコンベアの間で圧下しながら搬送する工程と、
上部のコンベアを破袋手段として、上部コンベアを速度差を設けて回動する複数のチェーン間に配された回転刃で、圧下状態のごみ収容袋を回転刃により搬送方向に切り破る一次破袋工程と、
圧下状態のごみ収容袋に前記上部のコンベアの前記複数チェーンにそれぞれ設けた複数の移動刃を食い込ませ、該移動刃の搬送方向の速度差によりごみ収容袋を解体する二次破袋工程と、を有し、
前記一次破袋工程と、二次破袋工程とを同時進行することを特徴とするごみ収容袋の破袋方法。
【請求項２】
ごみ収容袋を搬送するコンベアと、該コンベアの上部に配設される破袋手段とを備えたものにおいて、
前記破袋手段が、ごみ収容袋を圧下しながら搬送方向に異なる速度で回動する複数のチェーンと、
前記チェーンの各々に突設した複数の移動刃と、
前記チェーンの間において回転する回転刃と、を備え、
前記回転刃を複数の駆動軸に前後交互に配設したことを特徴とするごみ収容袋の破袋装置。
【請求項３】
前記回転刃をごみ収容袋の搬送方向に対し斜めに配設したことを特徴とする請求項２記載のごみ収容袋の破袋装置。
【請求項４】
前記破袋手段を昇降手段上に設置したことを特徴とする請求項２記載のごみ収容袋の破袋装置。
【請求項５】
前記回転刃の駆動軸の両端部をそれぞれ独立に揺動するスイングレバーにより支持してなることを特徴とする請求項２または３記載のごみ収容袋の破袋装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ごみ処理場におけるごみ収容袋の破袋方法および装置に関し、特にリサイクル可能なプラスチック類のごみを分別基準適合物として処理する過程において、そのごみ収容袋を異物除去可能な状態に破袋する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般家庭から排出されるごみは、ビニールやポリエチレン等の袋に収容されてごみ処理場に運搬されてくるが、このうち例えば、プラスチック類を容器包装リサイクル法に基づきリサイクルしようとすれば、上記袋を破って、その中に混入しているビンや缶等を除去し、異物除去適合物として分別する必要がある。これらの袋は引っ掛け金物や鎌等を用いて人手により破っていたが、このような人力による破袋作業は、能率が悪いことから機械化が要請されていた。
【０００３】
機械的な破袋装置としては、従来より破砕機や解袋機等があるが、これらは大掛かりで高価なうえ、広い設置スペースを必要とするため、コストパフォーマンスの点で問題があった。
【０００４】
また、ごみ収容袋を搬送するコンベアの途中に設置するものとして、例えば特公昭６２−２１５７８号公報に開示された破袋装置があり、同装置は搬送コンベアの上部にチェーンにより吊り下げられた数条の引っ掛け爪付きローラコンベアと、ローラコンベア間の固定部に列設した複数の固定刃とからなり、さらに搬送コンベアの移動速度に対しローラコンベア相互間の速度を変化させてなるものである。したがって、この装置の破袋方法の基本原理は、ごみ収容袋を装置重量により圧下しながら搬送し、ローラコンベア相互間の速度差によって引っ掛け爪と固定刃でごみ収容袋をねじり、引きちぎる方法である。
【０００５】
そのため、引っ掛け爪が確実にごみ収容袋に食い込むことが前提条件であり、食い込み力が弱いと、例えば小さいごみ収容袋が混じっているような場合には引っ掛け爪の食い込み力が弱いため、破袋作用が不十分となるものである。したがって、大小入り混じったごみ収容袋に対しては破袋効果が十分でなく、しかもごみ収容袋内に別の小袋（子袋あるいは二次袋）が入っている場合にはその小袋の破袋までは不可能である。
【０００６】
また、特開平５−３１３９０号公報では、大小入り混じったごみ収容袋に着目してこれらの袋を回転刃により破袋しようと試みているが、該回転刃は搬送コンベアの排出端側上部に設置してあり、かつ、搬送方向に対し反対方向に回転しているため、押さえレバーにて上から小袋を押さえつけようとしても小袋は逃げる一方でうまく噛み込みができない。よって、この方法では小袋の破袋はほとんど不可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように従来技術ではごみ収容袋内にさらに別の小袋（子袋あるいは二次袋）が入っているような場合や、大小入り混じって搬送されてくる小袋に対しては破袋効果が不十分であるという課題がある。
また、破袋方法も引っ掛け爪の速度差と固定刃によるねじり引きちぎりでは破袋部が小さく、内容物が飛散する如き解体作用は期待できず、人手による解体作業が必要となる。
【０００８】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ごみ収容袋内の子袋あるいは二次袋や大小入り混じって搬送されてくる小袋に対しても異物除去可能な状態に破袋・解体することができ、しかもコストパフォーマンスに優れたごみ収容袋の破袋方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るごみ収容袋の破袋方法は、ごみ収容袋を上下のコンベアの間で圧下しながら搬送する工程と、上部のコンベアを破袋手段として、上部コンベアを速度差を設けて回動する複数のチェーン間に配された回転刃で、圧下状態のごみ収容袋を回転刃により搬送方向に切り破る一次破袋工程と、圧下状態のごみ収容袋に前記上部のコンベアの前記複数チェーンにそれぞれ設けた複数の移動刃を食い込ませ、該移動刃の搬送方向の速度差によりごみ収容袋を解体する二次破袋工程と、を有し、前記一次破袋工程と、二次破袋工程とを同時進行することを特徴とするものである。
【００１０】
また、本発明に係るごみ収容袋の破袋装置は、ごみ収容袋を搬送するコンベアと、該コンベアの上部に配設される破袋手段とを備えたものにおいて、前記破袋手段が、ごみ収容袋を圧下しながら搬送方向に異なる速度で回動する複数のチェーンと、前記チェーンの各々に突設した複数の移動刃と、前記チェーンの間において回転する回転刃と、を備え、前記回転刃を複数の駆動軸に前後交互に配設したことを特徴とするものである。
【００１１】
ごみ収容袋は、下部のコンベアと上部の複数のチェーン（コンベア）の間に挟み込まれ、圧下を受けながら搬送される。この圧下状態のごみ収容袋を搬送方向に回転する回転刃で切り破ることにより縦長の切れ目ができ、さらに速度差をもつ相互の移動刃がごみ収容袋に食い込んだ（あるいは突き刺した）状態で引っ張るので、切れ目が大きく割けて内容物が散在する状態に解体させることができる。したがって、破袋効果が大きく、解体率が向上する。また、確実に異物除去可能な状態に解体できるので、プラスチック類のごみをリサイクル可能な分別基準適合物として処理することが可能となる。もちろん、人手による解体の後処理も不要である。
また、ごみ収容袋内に子袋が入っている場合や大小入り混じった小袋が搬送されてきても、回転刃によりそれらの子袋や小袋までも切り破ることができ、解体できる。
【００１２】
また、本発明の破袋装置は、以下の特徴を有するものである。
前記回転刃をごみ収容袋の搬送方向に対し斜めに配設する。
前記破袋手段を昇降手段上に設置する。
複数列の前記回転刃の駆動軸をそれぞれ独立に揺動するスイングレバーにより支持する。
【００１３】
回転刃は複数設けられ、この場合、回転刃にかかる負荷を軽減・分担させるために複数の駆動軸に前後交互に取り付けることが望ましい。また、回転刃を搬送方向に若干斜めに取り付けると、袋の切れ目が波形となるが、この場合でも同様の破袋効果がある。
さらに、ビン、缶等の硬い異物が混入している場合、回転刃を保護するために破袋手段を昇降手段上に設置し、破袋手段を上昇させることで、回転刃の過負荷を防ぐ。同様に、回転刃の駆動装置のみをスイングレバーによって揺動させ退避させることもできる。また、複数列の回転刃駆動軸はそれぞれ独立に揺動させる。
また、チェーンソーの如く、回転刃の代わりに別のチェーンの外周に切断刃を設けることもできる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。図１は本発明の破袋装置の平面図、図２は概略の断面側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
この破袋装置は、ごみ収容袋１を搬送する下部のコンベア１０と、コンベア１０の上部に配設された上部コンベアを主体とする破袋手段２０とから構成される。破袋手段２０は、主として、コンベア１０の上部においてその幅方向に平行に並設した複数のチェーン２１、２２と、チェーン２１、２２の各々に所定の間隔で突設した移動刃２３、２４と、チェーン２１と２２の間において搬送方向に回転する複数の回転刃２５とから構成される。
【００１５】
チェーン２１、２２は、相互に速度差を設けて回動する。そのため、一方のチェーン２１は、大径の駆動ホイール２６に巻回され、速い速度で回動する。他方のチェーン２２は、小径の駆動ホイール２７に巻回され、遅い速度で回動する。したがって、これらのチェーン２１、２２に突設した移動刃２３、２４も、一方の移動刃２３は高速で、他方の移動刃２４は低速で、移動し、相互の移動刃２３、２４間に速度差を有する。
【００１６】
チェーン２１、２２は、さらに同一径の従動ホイール２８と、下部ガイドホイール２９、３０にそれぞれ巻回され、共通の駆動軸３１に設けたチェーン駆動用モータ３２によって、上記のように速度差を保ちながら搬送方向ａと同方向に回動する。そして、下部の２列のガイドホイール２９、３０によりチェーン２１、２２の下側部分はコンベア１０とほぼ平行に保持されている。また、チェーン２１、２２は、例えばキャタピラ（登録商標）形式のローラチェーンからなるものであるが、この形式に特に限定されるものではない。なお、図１において、３３はチェーン緊張装置である。
【００１７】
各チェーン２１、２２の間に設けられた回転刃２５は、ここでは２列の駆動軸３４に平面視で千鳥状に配置してあり、それぞれ駆動用モータ３５により搬送方向ａと同方向（図２において反時計方向）に回転する。回転刃２５の刃先形状は円形刃、角形刃、のこ刃、かぎ形刃等適宜に選定される。回転刃２５は半割りになっており、駆動軸３４を挟んで取り付けられるようになっている。
【００１８】
また、上記のように構成された破袋手段２０は、ここでは昇降可能に設けられている。すなわち、コンベア１０のサイドフレーム１１の両外側にシリンダ装置４０により昇降する昇降台４１を設け、前記のチェーン駆動用モータ３２、駆動軸３１の軸受３６、ガイドホイール軸の軸受３７、従動ホイール軸の軸受３８、並びに回転刃駆動用モータ３５、および駆動軸３４の軸受３９等は全てこれらの昇降台４１上に設置されている。シリンダ装置４０はサイドフレーム１１に固定された基台４２の前後端部に取り付けられている。昇降台４１は基台４２上のガイドポスト４３により昇降案内をさせている。
このように昇降可能な破袋手段２０を設置するために、コンベア１０のサイドフレーム１１には各チェーンホイール軸および回転刃駆動軸３４を上方より挿入するよう切欠き部１２が設けてある。
【００１９】
コンベア１０は、幅の半分程度の羽根１３を千鳥状に配設した羽根付きのものとなっているが、もちろんこのような形式に限定されるものではない。また、コンベア１０は傾斜させることも可能である。図中、４４は安全カバーである。
【００２０】
次に、この実施の形態による破袋装置の動作を図４を参照して説明する。
プラスチック類のごみを収容したごみ収容袋１をコンベア１０により次々に搬送する。ごみ収容袋１は、本破袋装置に到達すると、搬送方向ａと同方向に回動しているチェーン２１、２２の入口傾斜部によって噛み込まれ、次第に圧下されながら搬送される。ごみ収容袋１は圧下されると、幅広い扁平な状態となる（図４（ａ）参照）。
【００２１】
この圧下状態にあるごみ収容袋１は、回転刃２５の回転により搬送方向ａに、すなわち縦長に切り破られる。回転刃２５は複数設けてあるので、数条の切れ目２ができる。これが、図４（ｂ）に示す一次破袋工程（１）である。この切れ目２ができると、内部の圧縮された空気やビニール等の袋の復元力によって切れ目２が大きく割けることになる。これが、図４（ｃ）に示す一次破袋工程（２）である。また、ごみ収容袋１内に子袋３が混入している場合や大小入り混じって小さい小袋（図示せず）がある場合でも、その子袋３あるいは小袋を切り破ることができる。
【００２２】
回転刃２５の相互間にはチェーン２１、２２に取り付けられた移動刃２３、２４が速度差をもって搬送方向ａと同方向に移動しているので、移動刃２３、２４は切れ目２と切れ目２の間において袋１に食い込みもしくは突き刺し、速度差によってごみ収容袋１を引きちぎることになる（図４（ｄ）参照）。ここにごみ収容袋１は完全に解体され、内容物（プラスチック類のごみ）４が散在する状態となる。これが二次破袋工程である。
【００２３】
実際には、以上の、圧下・搬送、一次破袋、二次破袋の各工程は順番に行われるのではなく、同時進行的に行われる。
また、ごみ収容袋１内に、ビン、缶、ガラス、陶器類等が混入している場合において、回転刃２５にかかる負荷が大きくなると、回転刃２５を保護するために、シリンダ装置４０によって昇降台４１を上昇させ、回転刃２５にかかる負荷を軽減させる。この上昇のタイミングは回転刃駆動用モータ３５の負荷電流や回転刃２５の回転数等を検知することによって制御することができる。また、このシリンダ装置４０によって圧下・搬送部のギャップを調整することができるとともに、圧下時に大形の異物があった場合は破袋手段２０を上昇させることにより装置を保護することができる。
【００２４】
回転刃２５を搬送方向ａに対して若干斜めに取り付けることもできる。これによって、ごみ収容袋１や子袋３等の切れ目２を波形にすることができ、同様の破袋効果がある。
また、回転刃２５に過負荷がかかった場合に、上記のように装置全体を上昇させるのではなく、回転刃２５の駆動装置のみを退避させることもできる。例えば、図５に示すように、駆動軸３４の両端部をスイングレバー４５により支持する。この場合、前後の回転刃２５をそれぞれ独立に揺動させ退避させるよう複数列の駆動軸３４の各々をスイングレバー４５で支持する。回転刃２５はなるべく複数設ける方がよく、その場合においても、１本の軸に複数取り付けるよりも複数本の軸に取り付けることによって回転刃２５にかかる負荷を軽減・分担させることが望ましい。
また、図６に示すように、回転刃の代わりに別のチェーン４６の外周に切断刃４７を設けることにより、切断機構をチェーンソーの如く構成することもできる。
【００２５】
本発明の破袋装置は、既設のコンベアにも設置できることはいうまでもない。また、斜めに設置されたコンベアに対しても設置が可能である。しかも、省スペースでコンパクトな構成であるため、コストパフォーマンスに優れている。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ごみ収容袋を上下のコンベアの間で圧下しながら搬送し、その圧下状態にあるごみ収容袋を回転刃により搬送方向に切り破り、さらに上部のコンベアに突設した相互の移動刃の速度差により切れ目を拡大するようにしたので、解体率が向上するとともに、ごみ収容袋を確実に異物除去可能な状態に解体することができる。
また、ごみ収容袋内の子袋や大小入り混じって搬送される小袋をも回転刃により破袋することができる。
さらに、省スペースでコンパクトな構成であるため、コストパフォーマンスに優れている。
また、圧下時および破袋時に大形の異物や切断不可能な異物（ビン、缶等）が合った場合には破袋手段を上昇もしくは揺動させて退避させることにより本破袋装置を保護することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の破袋装置の平面図である。
【図２】図１の概略断面側面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】本発明の破袋方法を示す説明図である。
【図５】回転刃駆動装置の揺動手段の概略側面図である。
【図６】別の切断機構を示す概略側面図である。
【符号の説明】
１  ごみ収容袋
２  切れ目
３  子袋
４  内容物（プラスチック類のごみ）
１０  コンベア
２０  破袋手段
２１、２２  チェーン
２３、２４  移動刃
２５  回転刃
３１  駆動軸
３２  チェーン駆動用モータ
３４  回転刃駆動軸
３５  回転刃駆動用モータ
４０  シリンダ装置
４１  昇降台
４５  スイングレバー
４６  チェーン
４７  切断刃
【図１】
0004702757.tif 000002
【図２】
0004702757.tif 000003
【図３】
0004702757.tif 000004
【図４】
0004702757.tif 000005
【図５】
0004702757.tif 000006
【図６】
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