(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャを進退自在に嵌挿した角筒形又は円筒形の圧縮チャンバーと、圧縮チャンバーの前部上の供給口に立設した廃棄フィルムのホッパーと、圧縮チャンバーと同形で外周囲にヒータを備え、該圧縮チャンバーの前端に接続した加熱チャンバーとからなる圧縮減容処理装置を用いて、上記ホッパーに投入した廃棄フィルムを、上記プランジャの前進移動により圧縮チャンバーから加熱チャンバーに押込み、該加熱チャンバーにおけるフィルム周囲の溶融によりフィルム相互を一体的に溶着し、スティク状のフィルム固形物に押出成形して処理するにあたり、
上記ホッパーの下部周囲と圧縮チャンバーの供給口部位の周囲とに、プランジャの進退移動により交互に吸引作動する吸引チャンバーを上下に設け、上記ホッパーに投入した廃棄フィルムを、プランジャの前進移動による供給口の閉塞によりホッパー下部の吸引領域で吸引圧縮して減容された所定量のフィルム集積物となし、
そのフィルム集積物を、プランジャの後退移動による供給口の開口と、圧縮チャンバー側の吸引作動とによりプランジャ前面に吸引充填し、プランジャの前進移動により圧縮減容状態で加熱チャンバーに押込むとともに供給口を閉塞してなることを特徴とする廃棄フィルムの圧縮減容処理方法。
【請求項２】
圧縮減容用のプランジャを進退自在に嵌挿した角筒形又は円筒形の圧縮チャンバーと、圧縮チャンバーの前部上の供給口に立設した廃棄フィルムの吸込みホッパーと、圧縮チャンバーと同形で外周囲にヒータを備え、該圧縮チャンバーの前端に接続した加熱チャンバーと、加熱チャンバーと同形で該加熱チャンバーの前端に接続した成形及び冷却チャンバーと、該成形及び冷却チャンバーと加熱チャンバーとの間に設けたフィルム溶着物の切断装置と、上記圧縮チャンバーの後方に設置して、プランジャの後端にクランクシャフトを連結した進退移動用のクランク装置とからなり、
上記吸込みホッパーの下部周囲と圧縮チャンバーの供給口部位の周囲とに、上記プランジャの前進移動による供給口の閉塞後に吸引作動し、ホッパー内で廃棄フィルムを吸引圧縮して減容されたフィルム集積物となす吸引チャンバーによる吸引集積手段と、上記プランジャの後退移動による供給口の開口後に吸引作動し、ホッパー内の上記フィルム集積物を圧縮チャンバーのプランジャ前面に吸引充填する吸引チャンバーによる充填手段とを上下に備えてなることを特徴とする廃棄フィルムの圧縮減容処理装置。
【請求項３】
上記廃棄フィルムの集積手段及び充填手段は、上記圧縮チャンバーの供給口部位の周囲と上記吸込みホッパーの下部周囲とを、それぞれ気密に被覆した上下二段の吸引チャンバーと、吸引チャンバー及び吸引チャンバー内の周壁に穿設した多数の吸引孔と、両吸引チャンバーに吸排管を上段側と下段側とに分岐して接続した吸引ブロアと、上段側の吸排管に取り付けた開閉バルブとからなり、
その開閉バルブを、上記プランジャの前進限で開いて上段の吸引チャンバーが吸引作動し、プランジャの後進限で閉じて上段の吸引チャンバーが吸引を停止し、下段の吸引チャンバーが吸引作動するように上記クランク装置に連結してなることを特徴とする請求項２に記載の廃棄フィルムの圧縮減容処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、物品の包装や袋などに使用された後の廃棄フィルムを、連続的に圧縮減容して再利用できるように処理する廃棄フィルムの圧縮減容処方法とその処理装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
物品を熱可塑性プラスチックのフィルムにより包み、そのフィルムを加熱収縮して包装を行う熱収縮包装は、単一物品の包装以外にも、数個の物品を一まとめに包装して運送することができ、またその包装も物品の大きさや形態なりに行い得ることから、多くの物品の包装に広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、多量の包装物品が搬入される店舗や事業所などでは、プラスチックフィルムによる包装袋や包装を解いた後のフィルムが、ゴミとして大量に残る。この使用後のフィルムの殆どは、廃棄フィルムとして産廃業者に引き取られるのであるが、それまでの間、袋に詰めたり、或いは、まとめて圧縮容減したものをバンド掛けして荷にするなどして保管している。
【０００４】
このフィルムの後始末には以外と手数がかかり、広い保管場所も必要となる。またフィルムの圧縮容減には油圧のプレス機械が必要となり、その機械を操作する作業員も必要となる。このようなことから、多量の廃棄フィルムが出る店舗や事業所などでは、小型でフィルムを簡単に容減処理して保管できる装置の開発が望まれている。
【０００５】
この発明は、上記事情から考えられたものであって、その目的は、包装や包装袋として使用された大小様々なフィルムをホッパーに吸引投入するだけで、スティック状のフィルム固形物に処理して取り出すことができ、またフィルムを形成するプラスチックによっては、そのスティック状のフィルム固形物を、燃料として再利用可能な形態に押出成形することができる廃棄フィルムの圧縮減容処方法とその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】
上記目的によるこの発明の方法は、プランジャを進退自在に嵌挿した角筒形又は円筒形の圧縮チャンバーと、圧縮チャンバーの前部上の供給口に立設した廃棄フィルムのホッパーと、圧縮チャンバーと同形で外周囲にヒータを備え、該圧縮チャンバーの前端に接続した加熱チャンバーとからなる圧縮減容処理装置を用いて、上記ホッパーに投入した廃棄フィルムを、上記プランジャの前進移動により圧縮チャンバーから加熱チャンバーに押込み、該加熱チャンバーにおけるフィルム周囲の溶融によりフィルム相互を一体的に溶着し、スティク状のフィルム固形物に押出成形して処理するにあたり、上記ホッパーの下部周囲と圧縮チャンバーの供給口部位の周囲とに、プランジャの進退移動により交互に吸引作動する吸引チャンバーを上下に設け、上記ホッパーに投入した廃棄フィルムを、プランジャの前進移動による供給口の閉塞によりホッパー下部の吸引領域で吸引圧縮して減容された所定量のフィルム集積物となし、そのフィルム集積物を、プランジャの後退移動による供給口の開口と、圧縮チャンバー側の吸引作動とによりプランジャ前面に吸引充填し、プランジャの前進移動により圧縮減容状態で加熱チャンバーに押込むとともに供給口を閉塞してなる、というものである。
【０００７】
またこの発明の装置は、圧縮減容用のプランジャを進退自在に嵌挿した角筒形又は円筒形の圧縮チャンバーと、圧縮チャンバーの前部上の供給口に立設した廃棄フィルムの吸込みホッパーと、圧縮チャンバーと同形で外周囲にヒータを備え、該圧縮チャンバーの前端に接続した加熱チャンバーと、加熱チャンバーと同形で該加熱チャンバーの前端に接続した成形及び冷却チャンバーと、該成形及び冷却チャンバーと加熱チャンバーとの間に設けたフィルム溶着物の切断装置と、上記圧縮チャンバーの後方に設置して、プランジャの後端にクランクシャフトを連結した進退移動用のクランク装置とからなり、上記吸込みホッパーの下部周囲と圧縮チャンバーの供給口部位の周囲とに、上記プランジャの前進移動による供給口の閉塞後に吸引作動し、ホッパー内で廃棄フィルムを吸引圧縮して減容されたフィルム集積物となす吸引チャンバーによる吸引集積手段と、上記プランジャの後退移動による供給口の開口後に吸引作動し、ホッパー内の上記フィルム集積物を圧縮チャンバーのプランジャ前面に吸引充填する吸引チャンバーによる充填手段とを上下に備えてなる、というものである。
【０００８】
またこの発明の上記廃棄フィルムの集積手段及び充填手段は、上記圧縮チャンバーの供給口部位の周囲と上記吸込みホッパーの下部周囲とを、それぞれ気密に被覆した上下二段の吸引チャンバーと、吸引チャンバー及び吸引チャンバー内の周壁に穿設した多数の吸引孔と、両吸引チャンバーに吸排管を上段側と下段側とに分岐して接続した吸引ブロアと、上段側の吸排管に取り付けた開閉バルブとからなり、その開閉バルブを、上記プランジャの前進限で開いて上段の吸引チャンバーが吸引作動し、プランジャの後進限で閉じて上段の吸引チャンバーが吸引を停止し、下段の吸引チャンバーが吸引作動するように上記クランク装置に連結してなる、というものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図中１は圧縮チャンバーで、断面形状が正方形（縦横１０ｃｍ）で横長の角筒形からなるが、場合によっては円筒形のものあってもよい。
２は圧縮チャンバー１の前端に接続した同形の加熱チャンバー、３は加熱チャンバーの前端側に接続した同形の成形チャンバー、４は成形チャンバー３に接続した同形で長尺の冷却チャンバーで、それらは機台５の上に一連の処理チャンバーとして設けられている。
【００１０】
上記圧縮チャンバー１の前部上には供給口１１が設けてあり、その供給口１１の上に円筒状の吸込みホッパー１２が立設してある。また供給口１１より後部のチャンバー内には、上記加熱チャンバー内まで前進する同一断面形状の圧縮用のプランジャ１３が進退自在に嵌挿してある。
【００１１】
このプランジャ１３の供給口１１に臨む先端部の上面は段部に形成され、それにより進退移動時におけるフィルムの噛み込みを防止するクリアランス１３ａがが生じている。またプランジャ１３の両側面及び底面には、供給口１１の下側のチャンバー両側面及び底面に並設した、長手方向のフィルム押し戻り防止用の板バネ１４の収納溝１３ｂが設けてある。
【００１２】
このようなプランジャ１３の後端には、圧縮チャンバー１の後方の機台上に設置したクランク装置６のクランクシャフト６１が連結してあり、そのクランク装置６によりプランジャ１３は、上記供給口１１の後側から上記加熱チャンバー２の手前までまで前進移動して、プランジャ前面に集積状態で充填された所定量の廃棄フィルムを圧縮減容することができるようにしてある。
【００１３】
上記加熱チャンバー２は、圧縮チャンバー１と上記成形チャンバー３との両方に断熱材を挟んで一体に接続され、またチャンバー側壁の各外面にプレート状のヒータ又はバンドヒータなどによるヒーター２１を備えている。このヒーター２１によりチャンバー側壁は、廃棄フィルムの溶融温度以上の温度に常時加熱されて、その内壁面と接触したフィルムを溶融することができるようにしてある。
【００１４】
上記冷却チャンバー４の内部には、図１及び図３に示すように、成形板４１，４２が天井壁と片側壁に沿って長手方向に設けてあり、その成形板４１，４２をネジによる調整部材４３，４４に連結して、チャンバー内を広く又は狭く変更できるようにし、それにより成形チャンバー３内にて成形されたフィルム溶着物の断面積を、再利用に適合した大きさに変えることができるようにしてある。
なお、４５はスティックの長さ測定器、４６はチャンバー支脚である。
【００１５】
この冷却チャンバー４と上記成形チャンバー３との接続部位の機台５上には、スティック状のフィルム溶着物の切断装置７が配設してある。この切断装置７は上下ガイド部材７１により側方からチャンバー内に進退自在に臨ませて、フィルム溶着物を設定寸法に押切るカッタープレート７２と、その後端にピストンロッド７３を連結して、カッタープレート７２を進退可動するエアシリンダ７４とからなる。
【００１６】
上記圧縮チャンバー１の供給口１１を設けた部位の周囲と、供給口１１に立設した吸込みホッパー１２の下部周囲には、上下二段の吸込チャンバー８１，８２と後記する吸排ブロア９，９１及び開閉バルブ８７などによる廃棄フィルムの吸引集積及び充填手段が設けてある。
【００１７】
上記吸引チャンバー８は吸込みホッパー１２の下部周囲を気密に被覆する上段の吸引チャンバー８１と、供給口部位の周囲を気密に被覆する下段の吸引チャンバー８２とからなり、それら吸引チャンバー８１，８２の内部のホッパー及びチャンバー周壁に多数の吸引孔が穿設してある。
【００１８】
また上下二段の吸引チャンバー８１，８２は、それぞれ吸排口８３，８４を側面に有し、図６に示すように、その吸排口８３，８４には吸引ブロア９が上段側と下段側とに分岐した吸排管８５，８６をもって接続してある。さらに上段側の吸排管８５には上記プランジャ１３の進退移動に同期して開閉作動する開閉バルブ８７が取り付けてある。
【００１９】
なお、図示の例では下段の吸引チャンバー８２の吸引を行う専用の吸引ブロア９１を設け、吸排管９２により吸引チャンバー８２の上部の吸排口９３に接続しているが、これは加熱チャンバー側の吸引効率を高めるためで、上記吸排ブロア９の容量が大きい場合には省略することができる。９４は排気管９５により吸排ブロア９１に接続した排気フイルターである。
【００２０】
上記開閉バルブ８７は、上端部に設けた開放孔８７ａの下側の上下二個所に、吸排管８５の接続口８５ａ，８５ｂを有する円筒形の固定本体と、開放孔８７ａと下部の接続口８５ｂとを交互に開閉する２個の弁体８８ａ，８８ｂを備えた弁棒８８とからなり、その弁棒８８の下端を上記クランク装置６のプーリー６１の中央に突出した回転盤６２の偏心部位にピン結合して、弁棒８８が回転により上下動するようにクランク装置６に連結してある。なお８９はモーターである。
【００２１】
このような開閉バルブ８７では、上記プランジャ１３の進退移動に同期して、上記吸排管８５の接続口８５ａに接続した上段の吸引チャンバー８１側と、下側の接続口８５ｂに接続した吸排ブロア９側の開閉を、上記開放孔８７ａの開閉と交互に行い、これによりプランジャ前進後の上段の吸引チャンバー８１における廃棄フィルムの吸引集積と、プランジャ後退後の下段の吸引チャンバー８２における集積フィルムの吸引充填とが交互に生ずるようになる。
【００２２】
次に、上記処理装置の動作と廃棄フィルムの処理について説明する。
上記吸引ブロア９１は下段の吸引チャンバー８２のみ吸引し、吸引ブロア９は分岐した吸排管８５，８６により上下二段の吸引チャンバー８１，８２を吸引する。稼働中の吸引ブロア９による上段チャンバー８１の吸引は、開閉バルブ８７の開閉動作により間欠吸引となる。
【００２３】
またプランジャ１３の移動に連動する開閉バルブ８７は、プランジャ１３の後退限で閉じ、前進限で開く。開閉バルブ８７が開くと吸引ブロア９により上段吸引チャンバー８１は吸込みとなり、閉じると上段の吸引チャンバー８１からの吸込みを停止し、吸引ブロア９，９１は下段の吸引チャンバー８２を吸引する。
下段の吸引チャンバー８２の吸込みは、プランジャ１３が前進するとプランジャ両側面及び下側面の吸引口がプランジャ側面により塞がれるため、吸引は上側からとなる。
【００２４】
上記作動中に、ラベル紙などが貼着したままの廃棄フィルムＦ１を、ホッパー１２に連続投入すると、図７（Ａ）に示すように、プランジャ１３の前進移動により供給口１１が塞がれることから、廃棄フィルムＦ1 はホッパー下部の吸引孔の領域で吸引圧縮され、一次的に減容されたフィルム集積物Ｆ2 となる。
【００２５】
プランジャ１３が後退限位置に戻ると、開閉バルブ８７により吸排管８５が閉じて、上段の吸引チャンバー８１の吸引は停止し、残圧は上記開放弁８７ａによりパージーされてなくなる。また上記集積物Ｆ2 は下段の吸引チャンバー８２が吸引状態にあるので、プランジャ１３が後退すると瞬時に供給口１１から圧縮チャンバー１に吸引されて、プランジャ前面にそのまま充填される。
【００２６】
また連続投入されている廃棄フィルムＦ1 は、下段の吸引チャンバー８２の吸引領域である供給口１１の上の部位に吸引されて圧縮され集積する。このようなことから、吸引チャンバーを上下二段に構成すると、プランジャ１３の上部領域では常時に投入された廃棄フィルムＦ1 の吸引圧縮による集積が行え、プランジャ１３の後退移動で圧縮チャンバー１への集積した廃棄フィルムの瞬時の充填が行えるので作業効率が増すようになる。
【００２７】
圧縮チャンバー１に充填されたフィルム集積物Ｆ2 は、クランク装置６により前進移動するプランジャ１３により、加熱チャンバー２へと押し出される。このときの圧縮によりフィルムの嵩は小さくなり、さらに減容された状態となる。
【００２８】
ホッパー１２側では、プランジャ１３の前進移動により供給口１１が塞がれ、またプランジャ移動に連動する開閉バルブ８７の開動作により開放孔８７ａが塞がれて吸排管８５が連通するので、吸引ブロア９による上段の吸引チャンバー８１の吸引が開始されて、連続投入された廃棄フィルムＦ1 の次なる吸引圧縮による集積が、プランジャ１３の後退移動までの間に行われる。
【００２９】
また圧縮チャンバー１では、両側面及び底面にフィルム押し戻り防止用の上記板バネ１４が突出しているので、プランジャ１３が後退移動してフィルム集積物Ｆ2 に対する押圧力が除かれても、フィルムが復元力によりばらけて、その一部が供給口１１の下まで戻るようなことはない。
【００３０】
このようなプランジャ１３の進退移動に伴う廃棄フィルムＦ1 の圧縮集積及び充填と押し出しとが繰り返し行われると、圧縮チャンバー１内のフィルム集積物Ｆ2 は、プランジャ１３の前進移動ごとに、上記加熱チャンバー２に連続して圧縮されながら送り込まれる。
【００３１】
加熱チャンバー２では上記ヒーター２１により周側壁が常にフィルム溶融温度以上に加熱されていることから、プランジャ１３により圧縮された減容状態で、加熱チャンバー２に押し込まれたフィルム集積物Ｆは、チャンバー側壁との接触により周囲が加熱されて溶融する。
これによりフィルム相互の周囲が溶着し、内部はフィルムが積層した状態のフィルム溶着物Ｆ3 となって、加熱チャンバー２から順に成形チャンバー３に連続して押し出され、スティック状に成形される。
【００３２】
冷却チャンバー４に押し出されたフィルム溶着物Ｆ3 は、冷却チャンバー４を通過する過程で溶融した周囲が冷却して固化し、上記成形板４１，４２によるチャンバー内のスペース調整により、再利用に適した断面積のスティック状のフィルム固形物１０となって、冷却チャンバー４から押し出されるのである。しかし、そのままでは長く連続成形された状態にあって取り扱いにくいので、上記切断装置７により適当な長さに切断される。
【００３３】
この切断は、後退位置の上記カッタープレート７２をエアシリンダ７４により進退移動して、Ｖ状形に形成した刃先をスティック状の溶着物に押込むだけで行い得る。冷却前のフィルム溶着物Ｆ3 は周囲が溶融状態にあって柔らかく、内部のフィルムは押し重ねられたままであって、刃先が入り込み易い状態にあることから、カッタープレート７２により容易に押切ることができる。
【００３４】
従ってスティック状のフィルム溶着物Ｆ3 は、カッタープレート７２により切断されて冷却チャンバー４に押出され、さらに周囲が冷却固化した設定寸法のフィルム固形物１０として、冷却チャンバー４から押し出されることになる。
【００３５】
このように、ホッパーにおける吸引圧縮により一次的に減容した廃棄フィルムを、さらにプランジャにより圧縮減容するとともに、集積したフィルム周囲のみを加熱溶融し、フィルム相互を一体的に溶着してスティック状に成形処理するこの発明では、多量の廃棄フィルムの連続処理が可能となり、処理後はスティック状のフィルム固形物として取り扱えるので再利用し易いものとなる。
またフィルムがポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリエチレンテレナフタレート（ＰＥＮ）の場合には、そのまま燃料として使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係わる廃棄フィルムの圧縮減容処理装置の縦断側面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図５】図１のＤ−Ｄ線断面図である。
【図６】吸引ブロアと吸排管の配管図である。
【図７】廃棄フィルムの処理説明図である。
【図８】フィルム固形物の斜視図である。
【符号の説明】
１      圧縮チャンバー
２      加熱チャンバー
３      成形チャンバー
４      冷却チャンバー
５      機台
６      クランク装置
７      切断装置
８      吸引チャンバー
９，９１  吸引ブロア
１０    フィルム固形物
１１    供給口
１２    ホッパー
１３    圧縮用のプランジャ
２１    ヒーター
７２    カッター
８１    上段の吸引チャンバー
８２    下段の吸引チャンバー
８５    上段の吸引チャンバーの吸排管
８６    下段の吸引チャンバーの給排管
８７    上段の吸排管の開閉バルブ
【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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【図８】
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