(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物を処理するためのスプリング含有物処理装置であって、
破砕刃が固定されて回転駆動される回転軸を有し、上記スプリング含有物を破砕する破砕機と、
上記破砕機で破砕された破砕物を解砕する解砕機と、
上記解砕機で解砕された解砕物から金属部材片を選別する磁力選別機と
を備えることを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記破砕機は、互いに平行に配置された２つの上記回転軸を有する２軸せん断機であり、上記各回転軸への破砕物の巻き込みを防止する巻き込み防止部を有することを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項３】
請求項２に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記破砕機の巻き込み防止部は、各回転軸の破砕刃が互いに噛み合う側と平面視において反対側に夫々設けられており、上記各回転軸の外周面の接線と鋭角をなす傾斜面を有することを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項４】
請求項１に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記破砕機は、上記スプリング含有物を、５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状に破砕するように形成されていることを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項５】
請求項１に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記解砕機は、回転駆動される回転軸と、この回転軸の周りに揺動自在に配置されたハンマー部材とを有することを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項６】
請求項５に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記解砕機のハンマー部材は、４０ｍ／ｓｅｃ以上７０ｍ／ｓｅｃ以下の周速度で公転駆動されることを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項７】
請求項１に記載のスプリング含有物処理装置において、
上記スプリング含有物は、ベッドマット又はソファであることを特徴とするスプリング含有物処理装置。
【請求項８】
スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物の処理方法であって、
上記スプリング含有物を破砕して、５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状の破砕物を生成する破砕工程と、
上記破砕物を解砕して、金属部材片と柔軟部材片とが分離した状態で混在する解砕物を生成する解砕工程と、
上記解砕物から、磁力によって金属部材片を選別する磁力選別工程と
を備えることを特徴とするスプリング含有物処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばベッドマットやソファ等のように、金属製のスプリングを含んだスプリング含有物を処理するためのスプリング含有物処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ベッドマットやソファは、金属製のスプリングを内側に固定する枠体の周りに、スポンジや綿からなるクッションが配置され、その表面に合成繊維又は天然繊維の布が被覆されている。このような構造のベッドマット等は、廃棄されるとそのまま焼却処分に付されていたが、ベッドマット等を焼却処理した場合、種々の問題があった。すなわち、クッションや布等の柔軟部材が燃焼した後に残留するスプリング等の金属部材により焼却炉内が損傷する問題や、焼却後に残留した金属部材が再利用できず、産業廃棄物となって処分費用が嵩む問題があった。
【０００３】
そこで、従来、ベッドマットの構成部材ごとに適切な処分を行うため、ベッドマットを金属部材と柔軟部材とに分解する装置が提案されている。このような装置としては、ベッドマットを水平に載置するテーブルと、このテーブルを跨いだ状態でテーブルの長手方向に移動可能な２つの門型フレームと、一方の門型フレームに支持されたウォータージェット噴射器と、他方の門型フレームに支持された空気吸引器とを備えたベッドマット分解装置がある（例えば、特許文献１参照）。このベッドマット分解装置は、テーブル上に載置されたベッドマットに、研磨剤を含んだ水をウォータージェット噴射器により超高圧で噴射して柔軟部材を切断する一方、金属部材は切断しないようにしている。切断した柔軟部材の小片を空気吸引機で吸引し、テーブル上に金属部材を残すことにより、ベッドマットを柔軟部材と金属部材とに分別するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上記従来のベッドマット分解装置は、処理が可能なベッドマットの種類が限られるという問題がある。処理すべきベッドマットが、例えば枠体内に個々のコイルスプリングが不織布で包まれて収容されたポケットコイル式ベッドマットのように、金属部材の内側に柔軟部材が配置されたベッドマットである場合、切断した柔軟部材の小片を空気吸引機で回収することが困難である。また、上記従来のベッドマット分解装置は、ソファ等のようなベッドマット以外の廃棄物の処理に用いることは想定されておらず、使い勝手が悪いという問題がある。
【０００５】
そこで、従来、種々のベッドマットやソファを処理できる装置として、図５に示すように、ベッドマット等を破砕する破砕機１０１と、この破砕機１０１で破砕した破砕物から金属部材片を分別収集する磁力選別機１０２と、磁力選別機１０２で収集した金属部材片から、この金属部材片に付着した布や綿等の柔軟部材片を分別収集する風力選別機１０３とを備えた破砕分別装置がある（特許文献２参照）。図５において、１０６は風力選別機１０３の排気に含まれる柔軟部材片を分離するサイクロンであり、１０９はサイクロン１０６から空気を吸引して風力選別機１０３に圧送するブロワであり、１１０はブロワ１０９からの圧送空気に含まれる粉塵を回収するバグフィルタであり、Ｃ１０、Ｃ１１及びＣ１２はベルトコンベヤであり、１２１及び１６１は柔軟部材片を収集する収集容器であり、１３１は金属部材片を収集する収集容器である。
【０００６】
破砕機１０１は、円筒状のロータの周りに螺旋状に配列された複数の回転刃と、ケーシングに固定された固定刃とのせん断作用によりベッドマット等を破砕する１軸せん断式の破砕機である。破砕機１０１は、ロータの下半分を取り巻くと共に５０ｍｍ角の目開きを有するスクリーンを備え、５０ｍｍ角以下に破砕した破砕物をスクリーンを通して排出するようになっている。この破砕機１０１により、柔軟部材は５０ｍｍ角以下の寸法に切断する一方、スプリング等の金属部材は最大長さ２０ｍｍ以下の寸法に切断している。
【０００７】
特許文献２では、ベッドマット等の破砕のために、２つのロータを有する２軸せん断機やハンマー式破砕機を用いると、破砕片が大きすぎてスプリングと柔軟部材とを分離できないとしている。そして、ベッドマット等を所定サイズ以下に破砕するためには、１軸せん断機が適しているとされている。
【特許文献１】特開平８−１０６３９号公報
【特許文献２】特開平１０−２９０９４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の従来の破砕分別装置は、金属部材片から布や綿等を分別収集するために風力選別機１０３を用いるので、サイクロン１０６や風力選別機１０３やブロワ１０９やバグフィルタ１１０が必要となり、装置の構成機器が多いという問題がある。装置の構成機器が多いと、装置コストに加えてメンテナンスの手間とコストが嵩み、ベッドマット等の破砕分別にかかるコストの上昇を招くという問題がある。また、装置の運転に際して構成機器の制御が複雑化し、運転に手間がかかって破砕分別作業の効率低下を招くという問題がある。
【０００９】
また、破砕機１０１で破砕された破砕物は、金属部材片が布等と絡み合った状態であるので、磁力選別機１０２で布や綿等が付着した金属部材片が収集される一方、磁力選別機１０２の磁力では引き上げられない重さの布や綿等に絡まった金属部材片は、ベルトコンベヤＣ１１に残って収集容器１２１に受け取られる。したがって、収集容器１２１に回収された布等に金属部材片が混在することとなり、分別の精度が悪いという問題がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、スプリングを含むスプリング含有物を、風力選別機を用いることなく、金属部材と柔軟部材とに効果的かつ高精度に破砕分別でき、これにより、装置の構成機器数が少なくて安価なスプリング含有物処理装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明のスプリング含有物処理装置は、スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物の処理装置であって、
破砕刃が固定されて回転駆動される回転軸を有し、上記スプリング含有物を破砕する破砕機と、
上記破砕機で破砕された破砕物を解砕する解砕機と、
上記解砕機で解砕された解砕物から金属部材片を選別する磁力選別機と
を備えることを特徴としている。
【００１２】
上記構成によれば、スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物が、破砕機により破砕され、この破砕物が解砕機によって解砕される。このように、破砕機により破砕した後、解砕機で解砕することにより、スプリングを含む金属部材片は柔軟部材片と絡み易いにもかかわらず、金属部材片と柔軟部材片とに効果的に分離することができる。したがって、解砕物に磁力選別機で磁力を作用させることのみにより、柔軟部材片が殆ど絡むことなく、金属部材片を収集することができる。また、磁力選別機によって解砕物から殆どの金属部材片が収集されるので、磁力選別機の処理を行った後の解砕物は、金属部材片が殆ど残留していなくて、実質的に柔軟部材片のみになる。したがって、従来のように金属部材片と柔軟部材片とを分別するための風力選別機を削除できるので、サイクロンや風力選別機やブロワやバグフィルタといった機器が不要となり、少ない機器によりスプリング含有物処理装置を構成できる。その結果、装置コストを削減でき、メンテナンスの手間とコストを削減できて、ベッドマット等のスプリング含有物の破砕分別にかかるコストを削減できる。また、スプリング含有物処理装置の構成機器の制御を容易にできて、運転の手間を削減してスプリング含有物の破砕分別作業の効率を向上することができる。
【００１３】
また、本発明のスプリング含有物処理装置によれば、破砕機によりスプリング含有物を破砕するので、例えばベッドマットに限らず、ソファ等の他のスプリング含有物を処理して金属部材と柔軟部材とに分別することができる。このように、多くの種類のスプリング含有物の処理を行うことができるので、使い勝手が良くてスプリング含有物の処理コストの低減を図ることができる。
【００１４】
特許文献２に記載されているように、従来、スプリングを含むスプリング含有物の処理に関して、破砕機と解砕機とを組み合わせて処理を行うことは全く想定されていなかった。これに対して、本願発明者は、スプリングを含むスプリング含有物を破砕機で破砕した後処理として、解砕機で解砕を行うという新規な構成を採用することにより、金属部材片と柔軟部材片との絡み合いを効果的に防止し、効率的かつ高精度の分別が可能となるという格別な効果を見出し、この知見に基づいて本発明をなすに至った。
【００１５】
ここで、磁力選別機には、金属部材に含まれる強誘電体を磁力により引きつけて他の部材と分別するものや、金属部材に含まれる非誘電体を交番磁界により生成した渦電流の作用で弾き飛ばして他の部材と分別するもの等、磁力を応用して金属部材と柔軟部材を分別するものが広く該当する。
【００１６】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記破砕機は、互いに平行に配置された２つの上記回転軸を有する２軸せん断機であり、上記各回転軸への破砕物の巻き込みを防止する巻き込み防止部を有する。
【００１７】
上記実施形態によれば、互いに平行に配置された２つの上記回転軸を有する２軸せん断機により、スプリングを含むスプリング含有物を効果的に破砕できる。この２軸せん断機でスプリング含有物を破砕する際、破砕物のうち、特に金属部材に含まれるスプリングを回転軸に巻き込みやすいにもかかわらず、巻き込み防止部により破砕物の巻き込みを防止できる。また、スプリング以外の金属部材や、柔軟部材の回転軸への巻き込みを巻き込み防止部により防止できる。従来、特許文献２に記載されているように、スプリングを含むスプリング含有物を２軸せん断機によって破砕することは想定されていなかった。これに対して、本実施形態によれば、巻き込み防止部を有する２軸せん断機でスプリング含有物を破砕した後、破砕物を解砕機で解砕することにより、破砕物の巻き込みを防止して効果的に金属部材と柔軟部材とを分離することができる。
【００１８】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記破砕機の巻き込み防止部は、各回転軸の破砕刃が互いに噛み合う側と平面視において反対側に夫々設けられており、上記各回転軸の外周面の接線と鋭角をなす傾斜面を有する。
【００１９】
上記実施形態によれば、破砕機によりスプリング含有物を破砕する際、破砕刃のせん断作用によりせん断された破砕物が回転軸に付着しても、この付着した破砕物が巻き込み防止部の傾斜面上に乗り上がることによって削ぎ落とされる。したがって、破砕物が回転軸に巻き込まれる不都合を効果的に防止できる。
【００２０】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記破砕機は、上記スプリング含有物を、５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状に破砕するように形成されている。
【００２１】
上記実施形態によれば、破砕機により、スプリング含有物を５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状に破砕することにより、この短冊状の破砕片を、解砕機によって効果的に金属部材片と柔軟部材片とに分離することができる。ここで、破砕片の幅が５０ｍｍ以下であると、スプリング含有物の破砕効率が低下すると共に、破砕機の刃の間隔が小さくなってスプリングの巻き込みが生じやすくなる。一方、破砕片の幅が７５ｍｍよりも大きいと、解砕機によって解砕しても金属部材片と柔軟部材片とを分離し難くなる。
【００２２】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記解砕機は、回転駆動される回転軸と、この回転軸の周りに揺動自在に配置されたハンマー部材とを有する。
【００２３】
上記実施形態によれば、破砕機により破砕された破砕物を、回転軸の回転に伴って揺動しつつ公転するハンマー部材の衝撃力で解砕して、効果的に金属部材片と柔軟部材片とに分離することができる。特許文献２に記載されているように、従来はスプリングを含むスプリング含有物には不適切であるとされたハンマー式の解砕機を、破砕機による破砕工程の後に用いて解砕を行うことにより、風力選別機を用いることなく金属部材片と柔軟部材片とを分別することができる。特に、２軸せん断機とハンマー式解砕機とを組み合わせることにより、従来では全く想定されていなかった金属部材片と柔軟部材片との分離作用を奏することができる。
【００２４】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記解砕機のハンマー部材は、４０ｍ／ｓｅｃ以上７０ｍ／ｓｅｃ以下の周速度で公転駆動される。
【００２５】
上記実施形態によれば、スプリングを含む金属部材片と柔軟部材片とを、効果的に分離することができ、風力選別機を用いることなく磁力選別機のみによって金属部材片と柔軟部材片とを分別することができる。ここで、解砕機のハンマー部材の周速度が４０ｍ／ｓｅｃよりも小さいと、金属部材片と柔軟部材片との解砕効果が低減し、磁力選別機のみによる金属部材片と柔軟部材片との分別が困難となる。一方、解砕機のハンマー部材の周速度が７０ｍ／ｓｅｃよりも大きいと、ハンマー部材及び回転軸の強度確保が困難となる。
【００２６】
一実施形態のスプリング含有物処理装置は、上記スプリング含有物は、ベッドマット又はソファである。
【００２７】
上記実施形態によれば、ベッドマット又はソファのようなスプリングを含む金属部材を有するスプリング含有物を、風力選別機を用いることなく、効率的かつ少ないコストにより、金属部材片と柔軟部材片とに分別収集することができる。
【００２８】
本発明のスプリング含有物処理方法は、スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物の処理方法であって、
上記スプリング含有物を破砕して、５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状の破砕物を生成する破砕工程と、
上記破砕物を解砕して、金属部材片と柔軟部材片とが分離した状態で混在する解砕物を生成する解砕工程と、
上記解砕物から、磁力によって金属部材片を選別する磁力選別工程と
を備えることを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物を破砕し、５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下の幅を有する短冊状の破砕物を生成する。この短冊状の破砕物を解砕して、金属部材片と柔軟部材片とが分離した状態で混在する解砕物を生成する。このように、スプリングを含む金属部材片は柔軟部材片と絡み易いにもかかわらず、金属部材片と柔軟部材片とに効果的に分離することができる。したがって、解砕物に磁力を作用させることのみにより、柔軟部材片が殆ど絡むことなく、金属部材片を収集することができる。また、磁力によって解砕物から殆どの金属部材片が収集されるので、磁力選別工程を行った後の解砕物は、金属部材片が殆ど残留していなくて、実質的に柔軟部材片のみにすることができる。これにより、従来のように金属部材片と柔軟部材片とを分別するための風力選別機を削除できるので、サイクロンや風力選別機やブロワやバグフィルタといった機器が不要となり、少ない機器によりスプリング含有物処理装置を構成できる。その結果、装置コストを削減でき、メンテナンスの手間とコストを削減できて、ベッドマット等のスプリング含有物の破砕分別にかかるコストを削減できる。また、スプリング含有物処理方法を実行する装置の構成機器の制御を容易にできて、この装置の運転の手間を削減してスプリング含有物の処理作業の効率を向上することができる。
【００３０】
本発明において、スプリングには、コイル状のスプリングに限られず、Ｓ字状のスプリングのように、弾性力を発揮するように所定形状にされた部材が広く該当する。また、金属部材には、スプリングを固定してベッドマット等の形状を保持する枠部材等も広く該当する。また、柔軟部材には、金属部材の内側や外側に充填されたクッション材や、金属部材やクッション材の外側を覆う布材等が広く該当する。クッション材には、スポンジ、羽毛、繊維屑又は不織布等が含まれる。また、布材には、織布や不織布等が含まれる。クッション材や布材は、天然材料又は合成材料のいずれでもよい。また、スプリング含有物には、ベッドマットやソファのように、スプリングを含む金属部材と柔軟部材を有するものが広く該当する。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、スプリングを含む金属部材と、柔軟部材とを有するスプリング含有物を破砕機で破砕し、解砕機で解砕し、解砕物から磁力選別機で金属部材片を収集することにより、従来のように風力選別機を用いることなく、少ない機器で少ない工程により効率的に金属部材片と柔軟部材片とを分別収集することができる。したがって、従来よりも装置構成が簡単で低コストのスプリング含有物処理装置により、簡易な運転制御の下、容易かつ安価に金属部材片と柔軟部材片とを分別収集して、各部材片に応じた再利用処理や焼却処理等を行うことができる。その結果、実効性の高い資源の有効利用を行うことができ、ひいては環境保護に資することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明のスプリング含有物処理装置を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００３３】
図１は、本実施形態のスプリング含有物処理装置の構成を示す模式図である。このスプリング含有物処理装置は、例えばごみ収集施設に配置され、ベッドマットやソファ等のようなスプリングを含むスプリング含有物を処理するスプリング含有物処理装置である。
【００３４】
このスプリング含有物処理装置は、スプリング含有物を破砕する破砕機１と、この破砕機１で破砕された破砕物を解砕する解砕機２と、この解砕機２で解砕された解砕物から磁力により金属部材片を分別する磁力選別機３とで大略構成されている。破砕機１と解砕機２との間には、破砕物を搬送するベルトコンベヤＣ１を配置しており、解砕機２と磁力選別機３の間には、解砕物を搬送するベルトコンベヤＣ２を配置している。ベルトコンベヤＣ２の終端近傍には、金属部材を収容する金属部材容器４と、柔軟部材を収容する柔軟部材容器５とを配置している。
【００３５】
図２Ａは、破砕機１を上部の投入口側から見た様子を示す平面図であり、図２Ｂは、図２ＡのＩ−Ｉ線に沿う断面における回転軸及びロータディスクを取り出して示した断面図である。
【００３６】
この破砕機１は、上部に投入口１１ａを有するケーシング１１内に、互いに平行に配置されて互いに逆向きに回転駆動される２つの回転軸１２，１２を備えた２軸せん断機である。この２つの回転軸１２，１２には、破砕刃としての略円盤状の複数のロータディスク１３，１３，・・・が長手方向に所定間隔をおいて同心状に取り付けられている。一方の回転軸１２のロータディスク１３と他方の回転軸１２のロータディスク１３が、回転軸１２の軸線方向から見て一部が重なり合うように交互に配置されている。ロータディスク１３の外周面には、図２Ｂに示すように複数の爪部１４，１４，・・・が設けられており、この爪部１４は、回転方向を向く前面１４ａがロータディスク１３の径方向に延びる一方、回転方向と反対方向を向く背面１４ｂがロータディスク１３の径方向に対して傾斜している。２つの回転軸１２が、矢印Ｒ１及びＲ２で示すように互いに逆向きに回転駆動されるに伴い、両回転軸１２に取り付けられたロータディスク１３の爪部１４が、両回転軸１２の互いに向き合う側かつ下方に向かって順次移動するように形成されている。これにより、両回転軸１２の上方の投入口１１ａから投入されたスプリング含有物を、ロータディスク１３の爪部１４で食い付いて両回転軸１２，１２の間の内側かつ下側に送る。これに伴い、隣接するロータディスク１３によってスプリング含有物をせん断して、所定幅の短冊状に破砕するように形成されている。短冊状の破砕物は、ケーシング１１の下部の排出口１１ｂから排出してベルトコンベヤＣ１上に排出するようになっている。
【００３７】
ロータディスク１３の幅は５０ｍｍ程度に形成されている。隣り合うロータディスク１３のせん断動作により、短冊状の破砕物の幅が、５０ｍｍよりも大きく、かつ、９０ｍｍ以下となるように形成されている。更には、解砕機２による解砕効率を高めるため、短冊状の破砕物の幅は５０ｍｍよりも大きく、かつ、７５ｍｍ以下であるのが好ましい。
【００３８】
同一の回転軸１２に固定されて隣り合うロータディスク１３，１３の間には、巻き込み防止部としてのスクレーパ１５が夫々配置されている。スクレーパ１５は、ロータディスク１３が互いに噛み合う側、すなわち、平面視において２つの回転軸１２が向き合う側と反対側に配置されている。このスクレーパ１５は、回転軸１２の外周面のうち、両回転軸１２が向き合う側と反対側かつ下方部分に接する弧状面１５ａと、この弧状面１５ａの下端に連なり、回転軸１２の接線に対して鋭角をなす傾斜面１５ｂとを有し、回転軸１２から遠い側の端部がケーシング１１の内側面に固定されている。回転軸１２が回転駆動されてロータディスク１３で破砕物がせん断される際、せん断された破砕物が回転軸１２の表面に付着しても、付着した破砕物を、スクレーパ１５の傾斜面１５ｂで回転軸１２から削ぎ落とす。これにより、破砕物の回転軸１２への巻き込みを防止するようにしている。
【００３９】
なお、スクレーパ１５は、回転軸１２の外周面に接する弧状面１５ａを有しなくてもよく、回転軸１２の接線に対して鋭角をなす傾斜面１５ｂが回転軸１２に近接して設けられていればよい。スクレーパは、例えば、回転軸１２の軸線方向視において、傾斜面１５ｂの先端に連なる背面を有し、この背面と傾斜面１５ｂとの間が鋭角をなす楔状であってもよい。
【００４０】
回転軸１２及びロータディスク１３の上方には、一端がケーシング１１の内壁面に回転自在に枢着されて、油圧シリンダで揺動駆動されるプッシャ１７が配置されている。ケーシング１１上部の投入口１１ａから投入されたスプリング含有物を、プッシャ１７で下方に押圧することにより、スプリング含有物をロータディスク１３に噛み込ませて、スプリング含有物を効率良く破砕するようにしている。
【００４１】
回転軸１２は、ケーシング１１外部の図示しない変速機を介してモータに接続されており、このモータで回転駆動されるように形成されている。これにより、ロータディスク１３を３ｍ/ｓｅｃ〜４ｍ/ｓｅｃの周速度で回転駆動するようになっている。
【００４２】
図３Ａは、破砕機１で破砕された破砕物を解砕する解砕機２を示す平断面図であり、図３Ｂは、図３ＡのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す縦断面である。図３Ａは、図３ＢのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面を示している。
【００４３】
この解砕機２はハンマー式の解砕機であり、上部に投入口２１ａが設けられたケーシング２１と、このケーシング２１内に配置された１つの回転軸２２と、この回転軸２２に同心状に固定された複数のディスクプレート２３と、このディスクプレート２３の外縁の近傍に配置された複数のハンマー部材としてのハンマー２４，２４，・・・と、回転軸２２の下方に配置されたスクリーン２５を備える。
【００４４】
ディスクプレート２３は、７００ｍｍ〜１０００ｍｍの径と２０ｍｍ〜４０ｍｍの厚みを有する円盤状であり、中心の貫通孔が回転軸２２に挿通されている。複数のディスクプレート２３は、回転軸２２の軸線方向に、例えば約２０ｍｍおきに配置される。ディスクプレート２３の外径部分は、ハンマー２４が揺動する隙間を確保し、また、回転モーメントを低減するために、内径部分よりも厚みが小さく形成されている。各ディスクプレート２３には、外縁の近傍に、周方向に等間隔に４つの貫通孔が設けられており、各貫通孔に、軸線と平行に延びる連結軸２６が夫々挿通されている。４つの連結軸２６のうち、回転軸２２を挟んで径方向に対向する２つの連結軸２６，２６に、ハンマー２４が夫々枢着されている。
【００４５】
ハンマー２４は、図３Ｃの斜視図に示すように、細長矩形の板状体の一端部の角を削除して半円筒状にしたような形状を有し、半円筒部分に貫通孔２４ａが形成されている。この貫通孔２４ａに連結軸２６が挿通され、この連結軸２６周りに回動自在に形成されている。ハンマー２４は、長手方向の寸法が１８０ｍｍ、幅方向の寸法が５０ｍｍ、厚みが２０ｍｍに形成されている。ハンマー２４は、隣接するディスクプレート２３間に、１つの連結軸２６につき１つ配置されている。回転軸２２が回転駆動されてディスクプレート２３が回転するに伴い、連結軸２６周りに揺動しつつ回転軸２２の周りを公転するようになっている。回転軸２２は、図示しない変速機を介してモータに接続されており、このモータにより回転駆動される。これにより、ディスクプレート２３を４０ｍ/ｓｅｃ〜７０ｍ/ｓｅｃの周速度で回転駆動し、この速度で公転するハンマー２４により、破砕物に衝撃力を与えて解砕を行うようにしている。また、ハンマー２４とディスクプレート２３とで、破砕物に対する引き裂き作用とせん断作用を発揮することができ、これにより、解砕を促進することができる。
【００４６】
なお、ハンマーは、図３Ｄに示すように、他端部の長手方向に延びる４つの縁に面取り部２４ｂ，２４ｂ，・・・を形成して、八角形断面に形成してもよい。また、図３Ｄに示すよりも面取り幅を大きくして六角形断面に形成してもよい。
【００４７】
ケーシング２１内の回転軸２２の下方には、ハンマー２４の公転経路の下側を取り巻くようにスクリーン２５が配置されている。このスクリーン２５は、直径３０ｍｍ〜５０ｍｍの円形の貫通孔が複数個形成され、この貫通孔を通過する寸法に解砕された解砕物がスクリーンを通過して、ケーシング２１の下部の排出口２１ｂから排出されるようになっている。排出口２１ｂから排出された解砕物は、下方のコンベヤＣ２に受け取られて磁力選別機３に送られるようになっている。
【００４８】
磁力選別機３は、外側に概ね台形状に巻き回されたコンベヤベルト３１と、このコンベヤベルト３１の内側かつ下部に配置された電磁石ユニット３２とを備える。磁力選別機３はベルトコンベヤＣ２の上方に配置され、コンベヤベルト３１を循環駆動させた状態で電磁石ユニット３２に電力を供給する。電磁石ユニット３２の磁力により、ベルトコンベヤＣ２上の金属部材としての鉄や磁性ステンレス等の強磁性体を引きつけてコンベヤベルト３１の表面に固着させて、コンベヤベルト３１で強磁性体をベルトコンベヤＣ２の外側に運搬する。ベルトコンベヤＣ２の外側に運搬した強磁性体を、電磁石ユニット３２から遠ざかるに伴って磁力が低下することにより落下させて、ベルトコンベヤＣ２の外側の金属部材容器４に収集するようにしている。
【００４９】
スプリング含有物に含まれる金属部材が非磁性ステンレス等の非磁性体である場合、磁力選別機３に替えて渦電流式の非鉄金属セパレータを用いることができる。非鉄金属セパレータは、ベルトコンベヤＣ２のコンベヤベルトの間に配置され、永久磁石を内蔵したドラムを有し、このドラムを高速回転することにより、コンベヤベルト上の非鉄金属片に電磁誘導現象によって渦電流を発生させる。この渦電流と、高速回転するドラムによって生成される交流磁界との間に反発力を生じさせ、この反発力により、非鉄金属片をドラムから弾き飛ばす。ドラムから弾き飛ばされた非鉄金属片は、ベルトコンベヤＣ２の終端から所定距離をおいて配置した金属部材容器４で受け取る。また、スプリング含有物に含まれる金属部材が強磁性体と非磁性体とで形成される場合、磁力選別機３と非鉄金属セパレータとの両方を用いてもよい。
【００５０】
上記構成のスプリング含有物処理装置により、スプリング含有物として、コイルスプリングを含んだベッドマットを処理する際の動作を説明する。
【００５１】
ベッドマットは、鋼線によって形成された略矩形の枠内に、鋼製のコイルスプリングが不織布で覆われてなるポケットコイルが配列されている。金属部材の枠の上下面にウレタン製のクッションが配置され、枠、ポケットコイル及びクッションが布製カバーで覆われている。鋼製の枠とコイルスプリングが金属部材に該当し、不織布、ウレタン製クッション及び布製カバーが柔軟部材に該当する。
【００５２】
このベッドマット７を、フォークリフト等により、図１に示すように、投入口１１ａから破砕機１へ投入する。破砕機１は、モータにより回転軸１２を回転駆動してロータディスク１３が回転する状態で、プッシャ１７を下方に揺動駆動してベッドマット７を回転軸１２側に押圧する。これにより、ベッドマット７にロータディスク１３の爪部１４が食い付き、ロータディスク１３がベッドマット７を両回転軸１２，１２の間の内側かつ下側に送り、このとき、隣接するロータディスク１３，１３の作用によってベッドマット７をせん断する。これにより、ベッドマット７は、ロータディスク１３，１３の厚みに応じて５０ｍｍ〜７５ｍｍの幅の短冊状に破砕されて破砕物となる。このとき、せん断された破砕物が回転軸１２の表面に付着しても、回転軸１２の外周面の一部に接するスクレーパ１５により、付着した破砕物が回転軸１２から削ぎ落とされて巻き込みを効果的に防止する。特に、破砕に伴って伸張しやすいコイルスプリングの巻き込みを効果的に防止できる。破砕物は、下部の排出口１１ｂからベルトコンベヤＣ１上に排出される。破砕物には、金属部材と柔軟部材が混在しており、変形したコイルスプリングが柔軟部材に絡まった状態である。
【００５３】
短冊状の破砕物はベルトコンベヤＣ１で運搬され、解砕機２の投入口２１ａに投入される。解砕機２は、モータにより回転軸２２を回転駆動してディスクプレート２３を回転させ、これにより、ハンマー２４，２４が揺動しながら公転する。解砕機２に投入された破砕物を、揺動しながら公転するハンマー２４で打撃して解砕する。また、ディスクプレート２３とハンマー２４とで破砕物を挟んで引き裂き、また、せん断することにより、解砕片を小さくする。破砕物の金属部材及び柔軟部材は、解砕が進んでスクリーン２５の貫通孔径よりも小さい寸法になると、この貫通孔を通ってスクリーン２５の下方のベルトコンベヤＣ２に落下する。解砕物は、解砕により細切れにされた金属部材片と柔軟部材片が混在してなり、特に、金属部材のコイルスプリングは、螺旋状の原形を留めることなく概ね線状の鋼線片になっている。コイルスプリングが破砕及び解砕されてなる線状の鋼線片は、柔軟部材と殆ど絡み合うことなく、柔軟部材と混在する。
【００５４】
金属部材片と柔軟部材片が混在する解砕物はベルトコンベヤＣ２で運搬され、ベルトコンベヤＣ２の終端近傍で磁力選別機３の下方に到達する。磁力選別機３は、電磁石ユニット３２に給電して磁力を発生させ、ベルトコンベヤＣ２上の金属部材片を引きつけてコンベヤベルト３１の表面に固着させる。ベルトコンベヤＣ２上の金属部材片と柔軟部材片は殆ど絡み合うことなく混在しているので、金属部材片は殆ど柔軟部材片を伴うことなくコンベヤベルト３１の表面に固着する。また、金属部材片は、従来のようにベルトコンベヤＣ２上の柔軟部材片に絡まって残留することなく、殆どの金属部材片が磁力選別機３に引きつけられる。コンベヤベルト３１は、固着した金属部材片をベルトコンベヤＣ２の外側に運搬し、これに伴う磁力の低下によって金属部材片が下方に落下し、落下した金属部材片は金属部材容器４に受け取られる。ベルトコンベヤＣ２に残った柔軟部材片は、ベルトコンベヤＣ２の終端で落下し、下方に配置された柔軟部材容器５に受け取られる。金属部材容器４内の金属部材片は再生資源として利用する。一方、柔軟部材容器５内の柔軟部材片は焼却処分する。なお、柔軟部材片を風力選別装置等で材質毎に分別し、分別した材質に応じてクッションの材料や不織布の材料等として再利用してもよい。
【００５５】
このように、本実施形態のスプリング含有物処理装置によれば、スプリングを含む金属部材を有するベッドマットを、破砕機１により短冊状に破砕し、解砕機２によって解砕することにより、金属部材片と柔軟部材片とに効果的に分離することができる。したがって、解砕物に磁力選別機３で磁力を作用させることのみにより、柔軟部材片が殆ど絡むことなく、金属部材片を収集することができる。その結果、収集した金属部材片を、絡み付いた柔軟部材を除去する手間をかけることなく、再生資源として利用することができる。
【００５６】
また、破砕機１が、各回転軸１２のロータディスク１３が互いに噛み合う側と平面視において反対側に、各回転軸１２の外周面の接線と鋭角をなす傾斜面１５ｂを有する巻き込み防止部が夫々設けられているので、回転軸への破砕物の巻き込みを効果的に防止できる。また、この破砕機１によりスプリング含有物を短冊状に破砕することにより、解砕機２による金属部材片と柔軟部材片の解砕効率を効果的に向上して、金属部材片と柔軟部材片とを効果的に分離することができる。したがって、解砕物に磁力選別機３で磁力を作用させることのみにより、柔軟部材片が殆ど絡むことなく、金属部材片を収集することができる。
【００５７】
また、磁力選別機３によって解砕物から殆どの金属部材片を収集するので、磁力選別機３の処理を行った後の解砕物は、金属部材片が殆ど残留していなくて、実質的に柔軟部材片のみにすることができる。これにより、従来のように金属部材片と柔軟部材片とを分別するための風力選別機を削除できるので、サイクロンや風力選別機やブロワやバグフィルタといった機器が不要となり、少ない機器によりスプリング含有物処理装置を構成できる。その結果、装置コストを削減でき、メンテナンスの手間とコストを削減できて、ベッドマット等のスプリング含有物の破砕分別にかかるコストを削減できる。また、スプリング含有物処理装置の構成機器の制御を容易にできて、運転の手間を削減してスプリング含有物の破砕分別作業の効率を向上することができる。
【００５８】
上記実施形態において、スプリング含有物として、コイルスプリングを含む金属部材を有するベッドマット７を処理する場合を説明したが、ベッドマット７が有するスプリングはコイル状のスプリングに限られず、例えばＳ字状のスプリングのように、弾性力を発揮するように所定形状にされた他のスプリングであってもよい。また、金属部材は鋼製であったが、ステンレス等の他の材質で形成されていてもよい。また、柔軟部材は、コイルスプリングを包む不織布、ウレタン製クッション及び布製カバーであったが、スポンジ、羽毛、繊維屑又は不織布等で形成されたクッションや、不織布で形成されたカバーであってもよい。また、コイルスプリングは不職布で包まれていなくてもよい。また、スプリング含有物は、ベッドマット以外に、スプリングを含む金属部材と柔軟部材を有するソファ等の他のものであってもよい。例えば、スプリング含有物として、自動車や列車等の車輌の座席についても、効果的に金属部材と柔軟部材とに分別することができる。また、スプリング含有物は、金属部材及び柔軟部材以外に、木質部材や樹脂部材を含んでいてもよい。木質部材や樹脂部材もまた、破砕機１と解砕機２により、金属部材及び柔軟部材と共に効果的に破砕及び解砕して、木質部材片や樹脂部材片と混在する金属部材を、効率的に分離して分別を行うことができる。
【００５９】
上記実施形態において、破砕機として２軸せん断機を用いたが、他の破砕機を用いることも可能である。図４は、他の破砕機としての１軸せん断機を示す模式図であり、２つのプッシャを有するツインプレス型の破砕機５０を示している。この破砕機５０は、上部にスプリング含有物の投入口５１ａを有するケーシング５１と、モータで回転駆動される１つの回転軸５２と、この回転軸５２の外周面に固定された複数の回転刃５３を備える。ケーシング５１内には、回転軸５２と接離する方向に油圧シリンダで往復駆動される直動プッシャ５４と、ケーシング５１に固定されて上面で直動プッシャ５４を支持するプッシャステージ５５が配置されている。プッシャステージ５５の回転軸５２側の端には、固定刃５６が固定されている。ケーシング５１内の回転軸５２の上方には、一端が枢着されて揺動駆動される揺動プッシャ５７が配置されている。ケーシング５１内には、回転軸５２の側面から下面にわたって外周側を取り巻くスクリーン５８が配置されている。スクリーン５８は、直径５０ｍｍ〜７５ｍｍの円形の貫通孔が複数個形成されている。ケーシング５１の下部には、破砕物を排出する排出口５１ｂが設けられている。
【００６０】
この破砕機５０は、スプリングを含む金属部材を有するスプリング含有物が投入口５１ａから投入され、回転軸５２を回転駆動した状態で、スプリング含有物を、直動プッシャ５４の端面で回転軸５２側に押圧すると共に、揺動プッシャ５７の他端部で回転軸５２側に押圧する。スプリング含有物は、回転動作する回転刃５３と固定刃５６とのせん断作用により破砕され、寸法が５０ｍｍ〜７５ｍｍ以下となった時点でスクリーン５８を通過して排出口５１ｂから排出される。排出口５１ｂから排出された破砕物は、ベルトコンベヤＣ１上に落下して解砕機２に搬送される。
【００６１】
この破砕機５０は、直動プッシャ５４と揺動プッシャ５７でスプリング含有物を回転軸５２側に押圧することにより、せん断が比較的困難なスプリングを効果的に所定寸法以下にせん断することができる。また、スプリングがコイルスプリングである場合、コイルスプリング径よりも大幅に大きい径を有する回転軸５２で回転刃５３を回転動作させることにより、スプリングを回転軸５２に巻き込むことなく効果的に破砕することができる。
【００６２】
また、上記実施形態において、解砕機としてハンマー式解砕機を用いたが、他の解砕機を用いてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本実施形態のスプリング含有物処理装置の構成を示す模式図である。
【図２Ａ】破砕機を上部の投入口側から見た様子を示す平面図である。
【図２Ｂ】図２ＡのＩ−Ｉ線に沿う断面において、回転軸及びロータディスクを取り出して示した断面図である。
【図３Ａ】解砕機を示す平断面図であり、図３ＢのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面である。
【図３Ｂ】図３ＡのＩＩ−ＩＩ線に沿う断面を示す縦断面である。
【図３Ｃ】解砕機のハンマーを示す斜視図である。
【図３Ｄ】他のハンマーを示す斜視図である。
【図４】他の破砕機としての１軸せん断機を示す模式図である。
【図５】従来の破砕分別装置を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
１  破砕機
２  解砕機
３  磁力選別機
４  金属部材容器
５  柔軟部材容器
７  ベッドマット
１１  ケーシング
１２  回転軸
１３  ロータディスク
１５  スクレーパ
１７  プッシャ
２１  ケーシング
２２  回転軸
２３  ディスクプレート
２４  ハンマー
３１  コンベヤベルト
３２  電磁石ユニット
Ｃ１，Ｃ２  ベルトコンベヤ
【図１】
0004504408.tif 000002
【図２Ａ】
0004504408.tif 000003
【図２Ｂ】
0004504408.tif 000004
【図３Ａ】
0004504408.tif 000005
【図３Ｂ】
0004504408.tif 000006
【図３Ｃ】
0004504408.tif 000007
【図３Ｄ】
0004504408.tif 000008
【図４】
0004504408.tif 000009
【図５】
0004504408.tif 000010