(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内壁面形状が平面視で円形または多角形状を成すとともに、内壁面に対し円周方向に適宜の間隔で縦方向配置の固定刃が複数固設され、上部に被破砕材料の投入口を有するとともに、下部に一次破砕片排出口を有する一次破砕室と、この一次破砕室の前記一次破砕片排出口に連通して、内壁面形状が平面視で円形または多角形状を成すとともに、内壁面に対し円周方向に適宜の間隔で縦方向配置の固定刃が複数固設され、かつ下部に二次破砕片排出口を有する二次破砕室とを設けるとともに、前記一次破砕室および二次破砕室のそれぞれに、略中心位置に鉛直方向に沿って回転駆動軸を設け、
前記一次破砕室において；前記回転駆動軸に対し、被破砕材料を内壁面側に誘導するとともに、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための円板状ロータを鉛直方向に多段状に配設するとともに、これら円板状ロータの内、所定の円板状ロータについてその周縁部に円周方向に適宜の間隔で鉛直軸回りに所定角度範囲で揺動自在かつ先端が内壁面に近接する遊芯破砕刃を固設し、
前記二次破砕室において；前記回転駆動軸と共に回転するように、一次破砕片を内壁面側に誘導するとともに、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための落下位置規制板と、この落下位置規制板の下面側に隣接して落下位置規制板の周縁より外方に突出しかつ先端が内壁面に近接する複数の回転刃とを設けたことを特徴とする破砕処理装置。
【請求項２】
前記多段状に固設された複数の円板状ロータの内、少なくとも一次破砕室内に配設された円板状ロータについては、下段側に行くに従って漸次内壁面との間隙を狭めてある請求項１記載の破砕処理装置。
【請求項３】
前記遊芯破砕刃は、前記多段状に配置される円板状ロータ間において段毎に千鳥状に配置されている請求項１、２いずれかに記載の破砕処理装置。
【請求項４】
前記一次破砕室において、一次破砕片排出口は最下段の遊芯破砕刃の下面側に位置し、かつ前記二次破砕室において、二次破砕片排出口は前記回転刃の下面側に位置している請求項１〜３いずれかに記載の破砕処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビ、ＯＡ機器等に使用されるプリント基盤等、非鉄金属とプラスチック等が混在一体となった廃棄物を前記非鉄金属とプラスチックとに完全に分離するとともに、分級選別可能な所定粒径に破砕可能とした破砕処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子技術の発達と共に、コンピュータ、ワードプロセッサー、テレビ、プロセス制御装置等の各種電子機器には、プラスチック板上または内層に電気配線やＩＣ、ＬＳＩ、抵抗器等を搭載したプリント基盤が多く使用されている。これらプリント基盤は、非鉄金属である銅、ニッケル、クロム、鉛、錫、アルミニウム、マグネシウム、金、プラチナ等と各種プラスチックとからなり、これらがそのまま廃棄処分されると、前記非鉄金属類が溶解流出し生態系に悪影響を及ぼすため、近年はプリント基盤の非鉄金属類とプラスチック類とを完全に分離するとともに、非鉄金属類を回収して資源として再利用できるようにする試みが成されている。
【０００３】
前記プリント基盤から非鉄金属類を分級選別するためには、先ず破砕工程においてプリント基盤を破砕することになるが、従来は周面に多数の破砕刃を備えた破砕用ロールを対向配置したシュレッダー装置に前記プリント基盤を通過させて破砕した後、風力選別、振動選別、液体サイクロン法などの比重分離法により選別を行っていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記シュレッダー装置による破砕ではプラスチックに非鉄金属類が付着したままであったり、破砕片の径が選別に適した径よりも大きくなるため選別工程で完全にかつ精度良く分級選別できないなどの問題があった。
【０００５】
そこで本発明の主たる課題は、プリント基盤等のプラスチックと非鉄金属類とが混在一体となった廃棄物等をプラスチックと非鉄金属類とに完全に分離しながら破砕可能であるとともに、選別のし易さ及び選別精度向上のために細径粉状の破砕片に、具体的には粒度０．３〜５mm程度の均一な破砕片に破砕可能とした破砕処理装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するための本発明は、内壁面形状が平面視で円形または多角形状を成すとともに、内壁面に対し円周方向に適宜の間隔で縦方向配置の固定刃が複数固設され、上部に被破砕材料の投入口を有するとともに、下部に一次破砕片排出口を有する一次破砕室と、この一次破砕室の前記一次破砕片排出口に連通して、内壁面形状が平面視で円形または多角形状を成すとともに、内壁面に対し円周方向に適宜の間隔で縦方向配置の固定刃が複数固設され、かつ下部に二次破砕片排出口を有する二次破砕室とを設けるとともに、前記一次破砕室および二次破砕室のそれぞれに、略中心位置に鉛直方向に沿って回転駆動軸を設け、
前記一次破砕室において；前記回転駆動軸に対し、被破砕材料を内壁面側に誘導するとともに、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための円板状ロータを鉛直方向に多段状に配設するとともに、これら円板状ロータの内、所定の円板状ロータについてその周縁部に円周方向に適宜の間隔で鉛直軸回りに所定角度範囲で揺動自在かつ先端が内壁面に近接する遊芯破砕刃を固設し、
前記二次破砕室において；前記回転駆動軸と共に回転するように、一次破砕片を内壁面側に誘導するとともに、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための落下位置規制板と、この落下位置規制板の下面側に隣接して落下位置規制板の周縁より外方に突出しかつ先端が内壁面に近接する複数の回転刃とを設けたことを特徴とするものである。
【０００７】
本発明の場合には、後述されるように、打撃破砕と狭圧破砕とにより、プラスチックと非鉄金属とが完全に分離するようになるとともに、略粒度０．３〜５mm程度の均一な破砕片に破砕される。これら細径粉状に破砕された破砕片は、次の選別工程でプラスチックと非鉄金属とに容易にかつ精度良く分級することが可能となる。
【０００８】
本発明においては、段階的に細かく破砕されたものから順に下段側に落下するようにするため、前記多段状に固設された複数の円板状ロータの内、少なくとも一次破砕室内に配設された円板状ロータについては、下段側に行くに従って漸次内壁面との間隙を狭めてあることが望ましい。
【０００９】
また、遊芯破砕刃と固定刃とによる狭圧破砕が効率的に行われるようにするには、前記多段状に配置される円板状ロータ間において、前記遊芯破砕刃は段毎に千鳥状に配置されていることが望ましい。
【００１０】
さらに、排出過程で、最下段の遊芯破砕刃の下面と、一次破砕室底面との間隙にて、破砕片がすり潰されるように狭圧破砕されるように、前記一次破砕室において、一次破砕片排出口は最下段の遊芯破砕刃の下面側に位置させるとともに、同様の理由により前記二次破砕室においても、二次破砕片排出口は前記回転刃の下面側に位置させるようにするのが望ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
図１は本発明に係る破砕処理装置の縦断面図、図２は図１のII−II線矢視図、図３は図１のIII−III線矢視図である。
【００１２】
本破砕処理装置１は、プリント基盤等の被破砕材料が投入され一次破砕が行われる一次破砕室３と、この一次破砕室３で破砕された破砕片を二次的にさらに細かく破砕するとともに、一次破砕室３で所定の粒径に破砕されなかった破砕片を破砕する二次破砕室４とを備え、プリント基盤等をプラスチックと非鉄金属類とに完全に分離しながら破砕可能とするとともに、選別のし易さ及び選別精度向上のために細径粉状の破砕片に、具体的には粒度０．３〜５mm程度の均一な破砕片に破砕可能とした破砕処理装置である。
【００１３】
以下、具体的に詳述すると、
前記一次破砕室３は、内壁面形状が平面視で円形、好ましくは多角形状、図示例では正十二角形状を成すドラム状函体より構成されるもので、内壁面には図２に示されるように、円周方向に適宜の間隔で、具体的には正十二角形の各面に対して縦方向配置の固定刃１０、１０…が固設されている。上部には被破砕材料の投入口１１、１１が形成されているとともに、下面側周囲に孔状の一次破砕片排出口１２、１２…が形成されている。この一次破砕室３の上部には、投入口１１から被破砕材料を供給するためにホッパー２が設けられている。
【００１４】
前記一次破砕室３の下部には、前記一次破砕片排出口１２、１２…より一次破砕材料が流入され、二次的に破砕が行われる二次破砕室４が設けられている。この二次破砕室４も前記一次破砕室３と同様に、内壁面形状が平面視で円形、好ましくは多角形状、図示例では正十二角形状を成すドラム状函体より構成されるもので、内壁面には、図３に示されるように、円周方向に適宜の間隔で、具体的には正十二角形の各面に対して縦方向配置の固定刃１３、、１３…が固設され、かつ下面側周囲に孔状の二次破砕片排出口１４、１４…が設けられている。
【００１５】
前記一次破砕室３および二次破砕室４の中心には、鉛直方向に沿って回転駆動軸５が貫通状態で配設されている。この回転駆動軸５は、下端側が装置ベース４０の固設された下部軸受け１５と、前記一次破砕室３の上部位置に固設された上部軸受け１６とにより回転自在に支持されているとともに、前記下部軸受け１５より下面側に突出する突出軸５ａを有し、この突出軸５ａに従動プーリ１７が固設されている。また、装置ベース４０の上面には駆動モータ１８が配設されているとともに、この駆動モータ１８の原動プーリ１８ａと前記従動プーリ１７との間にベルト１９が掛け渡され、前記駆動モータ１８の回転が前記ベルト１９によって伝達され、前記回転駆動軸５が軸芯回りに回転するようになっている。
【００１６】
前記一次破砕室３においては、前記回転駆動軸５に対し、被破砕材料を内壁面側に誘導するとともに、被破砕材料の落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための円板状ロータ２０〜２３が鉛直方向に多段状に配設されている。これら円板状ロータ２０〜２３の内、最上段の円板状ロータ２０は、一次破砕室３内に投入されたプリント基盤等の被破砕材料を内壁面側に誘導し、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための機能を担い、次段〜最下段の円板状ロータ２１〜２３は、被破砕材料を内壁面側に誘導し、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための機能と、周縁に後述の遊芯破砕刃２４、２４…を備え、被破砕材料を破砕する機能とを担うようになっている。最下段の円板状ロータ２３は実質的に一次破砕室３の底面板を兼ねるものとなっている。
【００１７】
前記円板状ロータ２０〜２３の内、最下段を除く一次破砕室３内部の円板状ロータ２０〜２２については、下段側に行くに従って漸次内壁面との間隙Ｍ１〜Ｍ３（Ｍ１＞Ｍ２＞Ｍ３）を狭め、段階的に行われる破砕過程で、各段毎に所定の粒径以上の破砕片は下段側に落下しないようになっている。
【００１８】
また、前記円板状ロータ２０〜２３の内、破砕機能を担う最上段の円板状ロータ２０を除く円板状ロータ２１〜２３には、図２に示されるように、その周縁に円周方向に適宜の間隔で遊芯破砕刃２４、２４…を備えている。この遊芯破砕刃２４は、支軸２５によって鉛直軸回りに所定角度範囲で揺動自在に支持されたチップホルダー２６の回転方向側の面に超硬チップ２７を固設した構造の揺動型の破砕刃であり、前記超硬チップ２７の先端面が内壁面に近接するようになっている。前記遊芯破砕刃２４、２４…は、該遊芯破砕刃２４、２４…と固定刃１０、１０…とによる狭圧破砕が効率的に行われるようにするため、多段状に配置されている円板状ロータ２１〜２３間において段毎に千鳥状に配設されている。また、排出過程で、最下段の遊芯破砕刃２４、２４…の下面と、一次破砕室底面との間隙にて、破砕片がすり潰されるようにしながら狭圧破砕されるように、一次破砕片排出口１２、１２…は最下段の遊芯破砕刃２４の下面側に位置するようになっている。
【００１９】
一方、前記二次破砕室４においては、前記回転駆動軸５と共に回転するように回転駆動軸５に対して直接的または間接的に、一次破砕片を内壁面側に誘導するとともに、落下位置を実質的に内壁面近傍に限定するための落下位置規制板２８と、この落下位置規制板２８の下面側に隣接して落下位置規制板２８の周縁より外方に突出し、かつ先端が内壁面に近接する回転刃２９、２９…とが設けられている。具体的には、図３に示されるように、回転駆動軸５に対して十字方向に夫々アーム片３０ａ、３０ａ…を有する回転ブロック体３０を取り付けるとともに、この回転ブロック体３０の上面側に前記落下位置規制板２８を取付け、かつ前記アーム片３０ａ、３０ａ…の回転方向がわの面に超硬チップからなる回転刃２９、２９…を固設するようにしている。
【００２０】
前記二次破砕室４の下面側には、回転駆動軸５に対して排出誘導板３１が固設され、前記二次破砕室４の二次破砕片排出口１４から落下した二次破砕片が内壁面側に誘導されるとともに、前記排出誘導板３１と内壁面３２との間隙からシュート３３上に落下し排出されるようになっている。
【００２１】
以上、詳述した破砕処理装置１において、一次破砕室３の投入口１１よりプリント基盤が投入されると、プリント基盤は最上段の円板状ロータ２０により内壁面側に誘導され、該円板状ロータ２０と内壁面との間隙から落下する。プリント基盤は次段の円板状ロータ２１に固設された遊芯破砕刃２４、２４…と固定刃１０、１０…とにより打撃を受けながら狭圧的に破砕されるとともに、細かく破砕されたものから順に下段側に落下し再度破砕される破砕工程を最下段の円板状ロータ２３まで繰り返す。この一次破砕過程において、前記遊芯破砕刃２４は鉛直軸回りに所定の角度範囲で揺動自在となっているため、内壁面と遊芯破砕刃２４との間にプリント基盤の破砕片が噛み込む事態となっても、前記遊芯破砕刃２４の揺動により噛み込みが未然に防止されるようになっている。
【００２２】
そして、一次破砕片排出口１２から排出される過程では、最下段の遊芯破砕刃２４、２４の下面と、一次破砕片排出口１２、１２…が形成されたリング状底面との僅かの間隙部分ですり潰されるようにしながら狭圧破砕された後、前記一次破砕片排出口１２、１２…から二次破砕室４に誘導される。
【００２３】
そして、二次破砕室４においては、落下した二次破砕片が落下位置規制板２８により内壁面側に誘導されるとともに、落下位置規制板２８と内壁面との間隙から落下する際に、回転刃２９、２９…と固定刃１３、１３…とにより打撃を受けながら破砕されるとともに、回転刃２９、２９…の下面と、二次破砕片排出口１４が形成されたリング状底面との僅かの間隙部分ですり潰されるようにしながら狭圧破砕された後、前記二次破砕片排出口１４、１４…から排出される。
【００２４】
以上の工程を経て破砕された破砕片は、前述の打撃破砕と狭圧破砕とにより、プラスチックと非鉄金属とが完全に分離するようになるとともに、概ね粒度０．３〜５mm程度の均一な破砕片に破砕されるようになる。これら細径粉状に破砕された破砕片は、次の選別工程でプラスチックと非鉄金属とに容易にかつ精度良く分級される。
【００２５】
ところで、上記例では一次破砕室３と二次破砕室４とを同軸上に上下配置とし、回転駆動軸５を兼用するようにしたが、一次破砕室３と二次破砕室４とは一次破砕室で破砕された一次破砕片がスムーズに二次破砕室４に導流される条件の下で隣接配置するようにしてもよい。この場合には、一次破砕室３と二次破砕室４とにはそれぞれ別々に回転駆動軸が設けられる。また、前記回転駆動軸５を若干横方向にスライド可能とすれば粒度調整も行えるようになる。
【００２６】
【発明の効果】
以上詳説のとおり本発明によれば、プリント基盤等のプラスチックと非鉄金属類とが混在一体となった廃棄物等をプラスチックと非鉄金属類とに完全に分離しながら破砕可能になるとともに、選別のし易さ及び選別精度向上のために細径粉状の破砕片に、具体的には粒度０．３〜５mm程度の均一な破砕片に破砕可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る破砕処理装置の縦断面図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】図１のIII−III線矢視図である。
【符号の説明】
１…破砕処理装置、２…ホッパー、３…一次破砕室、４…二次破砕室、５…回転駆動軸、１０・１３…固定刃、１１…被破砕材料投入口、１２…一次破砕片排出口、１４…二次破砕片排出口、１５・１６…軸受け、１８…駆動モータ、２０〜２３…円板状ロータ、２４…遊芯破砕刃、２８…落下位置規制板、２９…回転刃
【図１】
0004758028.tif 000002
【図２】
0004758028.tif 000003
【図３】
0004758028.tif 000004