(57)【要約】【課題】粉砕物を発生させることなく再生材料を良好に粗砕する粗砕装置を提供する。【解決手段】成形した成形物の製品以外の部分である再生材料３８を粗砕する粗砕装置１０であって、該粗砕装置１０は、前記再生材料３８を回転刃３２に導くホッパ１１と、前記回転刃３２及び固定刃３３の近傍区域内の静電気を除去する静電気除去手段４１とを有し、前記ホッパ１１はその頂面４２に前記再生材料３８を供給する供給口１３と、該供給口１３から落下する前記再生材料３８を跳ね返らせる傾斜部２９，３０と、該傾斜部２９，３０で跳ね返った再生材料３８を前記回転刃３２の上方へ進入させる垂直開口部３１とを備える。【選択図】図１
2007167733.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
成形した成形物の再生材料を粗砕する粗砕装置であって、該粗砕装置は、前記再生材料を回転刃に導くホッパと、前記回転刃及び固定刃の近傍区域内の静電気を除去する静電気除去手段とを有し、前記ホッパはその頂面に前記再生材料を供給する供給口と、該供給口から落下する前記再生材料を跳ね返らせる傾斜部と、該傾斜部で跳ね返った再生材料を前記回転刃の上方へ進入させる垂直開口部とを備えることを特徴とする粗砕装置。
【請求項２】
前記静電気除去手段は、イオン化された空気流を放出する放出部を有し、かつその中心を前記ホッパの下面開口部に露出する前記回転刃に向ける請求項１に記載の粗砕装置。
【請求項３】
前記静電気除去手段は、前記垂直開口部の上部を形成する前記ホッパの垂直部に取付けられる請求項１又は２に記載の粗砕装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形した成形物の製品以外の部分である再生材料を粗砕する粗砕装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
この技術分野における技術としては、例えば、プラスチック成形時に発生するスプール・ランナおよびバリ等を粉砕せしめ、この粉砕物とバージン材とを混合して成形機に供給するプラスチック原料のリサイクル装置において、スプール・ランナ投入口およびバージン材投入口を有し、粉砕機構を内蔵して成形機樹脂投入口の上部に設置されたホッパーと、バージン材をホッパーに供給するバージン材供給装置と、成形されたスプール・ランナ部を金型よりホッパーに移送するスプール・ランナ移送装置とを有するものがある（特許文献１参照）。しかしながら、前記特許文献１の技術によりスプール・ランナおよびバリ等を粉砕した場合には、粉砕機構に投入するスプール・ランナおよびバリ等が粉砕機構によって飛散させられ、スプール・ランナ投入口から散逸したり他のスプール・ランナおよびバリ等に干渉したりする。また、粉砕したスプール・ランナおよびバリ等が静電気により粉砕機構やホッパ壁面に付着滞流しさらには吸湿して、それらが累次に粉砕されることによって微粉化する。そのような微粉化した成形材料が可塑化され射出されて成形物となったときには、成形物の表面に汚点等が現れ成形不良となる。
【０００３】
このような静電気に基づく問題を解決する技術として、熱可塑性プラスチック廃材の微粉砕方法及びその装置がある（特許文献２参照）。前記特許文献２は、剛体としての適度の強度を有する熱可塑性樹脂を主体とするプラスチック廃材を、コロナ放電によって発生したイオンを含む静電気除去用エアーの吹き付け雰囲気中で、外周に基端より先端に向かって延長する複数の溝を有し、該溝の間に軸方向に僅かな間隔を置いて並列する多数の切れ刃を有すると共に、並列する各切れ刃の軸方向位置が各溝の間に関して互いにずれている回転切削工具を用いて、切削作用により微粉砕する熱可塑性プラスチック廃材の微粉砕方法に関するものである。このように、前記特許文献２においてはコロナ放電によって発生したイオンを含む静電気除去用エアーの吹き付け雰囲気中で粉砕を行ってはいるが、粉砕の手段は回転切削工具を用いて微粉末を積極的に生産するためのものであり、本発明のように微粉末を発生しないようにするものとは目的を異にする。
【特許文献１】特開平７―８８８４３号公報
【特許文献２】特公平７−８０１８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は上記の課題を解決するためになされたものであり、粉砕物を発生させることなく再生材料を良好に粗砕する粗砕装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
すなわち、請求項１の発明は、成形した成形物の再生材料を粗砕する粗砕装置であって、該粗砕装置は、前記再生材料を回転刃に導くホッパと、前記回転刃及び固定刃の近傍区域内の静電気を除去する静電気除去手段とを有し、前記ホッパはその頂面に前記再生材料を供給する供給口と、該供給口から落下する前記再生材料を跳ね返らせる傾斜部と、該傾斜部で跳ね返った再生材料を前記回転刃の上方へ進入させる垂直開口部とを備える粗砕装置に係る。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１において、前記静電気除去手段は、イオン化された空気流を放出する放出部を有し、かつその中心を前記ホッパの下面開口部に露出する前記回転刃に向ける請求項１に記載の粗砕装置に係る。
【０００７】
請求項３の発明は、請求項１又は２において、前記静電気除去手段は、前記垂直開口部の上部を形成する前記ホッパの垂直部に取付けられる粗砕装置に係る。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１の発明は、成形した成形物の再生材料を粗砕する粗砕装置であって、該粗砕装置は、前記再生材料を回転刃に導くホッパと、前記回転刃及び固定刃の近傍区域内の静電気を除去する静電気除去手段とを有し、前記ホッパはその頂面に前記再生材料を供給する供給口と、該供給口から落下する前記再生材料を跳ね返らせる傾斜部と、該傾斜部で跳ね返った再生材料を前記回転刃の上方へ進入させる垂直開口部とを備えるので、粉砕物を殆んど混入させずに再生材料を良好に粗砕することができる。
【０００９】
請求項２の発明は、前記静電気除去手段は、イオン化された空気流を放出する放出部を有し、かつその中心を前記ホッパの下面開口部に露出する前記回転刃に向けるので、静電気の除電を効果的に行うことができる。
【００１０】
請求項３の発明は、前記静電気除去手段は、前記垂直開口部の上部を形成する前記ホッパの垂直部に取付けられるので、静電気除去手段を効果的かつ容易に設置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の粗砕装置を示す斜視図であり、図２は図１におけるＡ−Ａ切断面における矢視断面図である。
【００１２】
粗砕装置１０は、図示しない射出成形機等で成形した成形物のうち必要とする製品以外の部分であるスプルやランナ等の再生材料３８を受け入れて回転刃３２へ導くホッパ１１と、頂面４２にホッパ１１を立設するハウジング２２と、ハウジング２２に回転自在に嵌挿される回転刃３２と、ハウジング２２に固着され回転刃３２と協働して再生材料３８を粗砕する固定刃３３と、回転刃３２及び固定刃３３の近傍区域内の静電気を除去する静電気除去手段４１と、回転刃３２を減速機２３を介して回転駆動する電動機２４とから主に構成される。
【００１３】
ホッパ１１は、その下面開口部３７が、ハウジング２２の上面に開口する導入口３６と連通するようにハウジングの上面に立設されている。ホッパ１１は、その頂面４２に第１供給口１３、第２供給口１４及び排気口１２を備え、下面に下面開口部３７を備えたＬ字状に屈曲した下細りの筒状体である。
【００１４】
すなわち、ホッパ１１は、下面開口部３７から垂直に立設し互いに直角に連接する第１垂直部２５及び第３垂直部２７と、下面開口部３７から外側に傾斜して立設し第１垂直部２５に連接する第２傾斜部３０と、下面開口部３７から外側に傾斜して立設し第３垂直部２７及び第２傾斜部３０に連接する第１傾斜部２９とを形成する平面板材からなる。そして、第１垂直部２５、第３垂直部２７及び第１傾斜部２９で形成されるコ字状板の立設体上端面には水平部２８が形成される。水平部２８の第１垂直部２５、第３垂直部２７及び第１傾斜部２９に連接されない辺から、第２垂直部２６が第１垂直部２５及び第１傾斜部２９に連接して垂直に立設されている。第１垂直部２５、第２垂直部２６、第１傾斜部２９の上部に連接された垂直部及び第２傾斜部３０の上部に連接された垂直部の上端面は、平面板材で封止されており、ホッパ１１の頂面４２となっている。
【００１５】
ホッパ１１の頂面４２に設けられた第１供給口１３は、図示しない射出成形機等から搬送される再生材料３８を受け入れてホッパ１１の内部へ供給するための部材であり、Ｌ字状に屈曲したパイプの一方はホッパ１１の頂面４２を貫通させ、他方は再生材料３８搬送用の管路に接続可能となっている。第２供給口１４は、他の射出成形機等からの再生材料３８を第１供給口１３と同様に受け入れるものであり、これを複数設けてもよい。ホッパ１１の頂面４２に設けられた排気口１２は、第１供給口１３や第２供給口１４等から流入する再生材料３８搬送のための空気を排出するＬ字状に屈曲したパイプである。なお、排気口１２のホッパ１１側端面には、再生材料３８の通過を阻止するために、スリットが設けられている。
【００１６】
第１供給口１３や第２供給口１４等からホッパ１１内に投入された再生材料３８は、第１傾斜部２９及び第２傾斜部３０のいずれか一方又は双方の内表面に衝突し跳ね返りながら落下して、垂直開口部３１から供給室３９へ進入する。垂直開口部３１は、第２垂直部２６の水平部２８からの立設基部と、第２傾斜部３０の下面開口部３７からの立設基部と、第１垂直部２５の内壁面と、第１傾斜部２９の内壁面とから区画される垂直面である。供給室３９は、垂直開口部３１と、下面開口部３７と、第１垂直部２５と、第３垂直部２７と、水平部２８と、第１傾斜部２９とから区画される空間である。
【００１７】
供給室３９へ進入した再生材料３８は、落下しつつ供給室３９の内壁面、下面開口部３７及び導入口３６に導かれて、導入口３６に外周の一部を露出する回転刃３２上に到達する。回転刃３２は、ハウジング２２の側面における垂直開口部３１の面に平行な方向に、導入口３６に連通するように穿孔されたシリンダ孔３５に、回転可能に嵌挿されている。回転刃３２の凹部４０に入った再生材料３８は、第２傾斜部３０から第３垂直部２７方向に回転する回転刃３２とともに移動し、導入口３６の第３垂直部２７下方位置に設けられた固定刃３３と回転刃３２により剪断される。再生材料３８の凹部４０に入って剪断された部分は、ハウジング２２のシリンダ孔３５に連通するように垂直に穿孔された排出口３４から、回転刃３２の回転に伴って排出される。剪断され排出口３４から排出されなかった再生材料３８は、導入口３６から供給室３９にかけて舞い上がり飛び散る。再生材料３８のこの剪断挙動は一部の再生材料３８に対して繰り返し行われることになり、再生材料３８がスプルのような細長いものであるとき、２〜３分割に剪断されるのが好ましいところ数十分割に粉砕され粉砕物となる。また、再生材料３８が剪断されるときに生成される剪断屑も粉砕物となる。
【００１８】
このような粉砕物は、静電気を帯びているので、回転刃３２や固定刃３３をはじめその近傍の導入口３６及び供給室３９内面に広く分布して付着する。それら粉砕物は、堆積して塊状で排出口３４へ排出され、又はさらに重ねて粉砕される結果、排出口３４から取出される粗砕された再生材料３８は、粉砕物が混入するため大きさ・形状が不均一となる。そのため、この粗砕された再生材料３８を成形原料として射出成形機等で成形するときには、成形物の表面に汚点や色むら等が発生し、成形不良の増加による製品生産性の低下が惹起されるのである。
【００１９】
このような問題を解決するため、静電気除去手段４１が設けられている。静電気除去手段４１は、コロナ放電によってイオンを発生させる機構とその制御部とが収納された直方体形状の本体１８と、制御部への給電のため本体１８の上面に設けられた給電コネクタ１５と、イオンの発生機構へ供給する圧縮空気の流量を調節するため本体１８の上面に設けられた調節ネジ１６と、イオンの発生機構へ供給する圧縮空気を流入させるため本体１８の上面に設けられた給空コネクタ１７と、イオン化され適量に調節された空気を所定の角度範囲内に吹出すため本体１８の下面に設けられたノズル１９とからなる。なお、本実施の形態では、静電気除去手段４１として、株式会社コガネイ製の小型ブロータイプのイオナイザー（型式ＤＴＲＹ−ＥＬＬ０１，標準ノズル型式ＤＴＲＹ−ＮＺＬ０１ＮＳ）が好適に採用されている。
【００２０】
静電気除去手段４１は、ノズル１９からのイオン化された所定角度範囲の空気流の中心が、ホッパ１１の下面開口部３７に露出する回転刃３２に向くように、第２垂直部２６の外表面に取付けられる。このとき、放出部であるノズル１９からのイオン化された空気流が水平部２８を容易に通過できるように、ノズル１９下方の空気流の中心に相当する位置に、空気流の直径より大きく穿孔されたのぞき窓２０が設けられている。のぞき窓２０は、回転刃３２と固定刃３３による粗砕状況と粉砕物の回転刃３２等への付着状況を容易に目視可能な点と、イオン化された空気流の除電効果を低下させない点によって、透明なプラスチックであるポリカーボネイト板が好適に採用される。また、第１垂直部２５の供給室３９を構成する外表面には、再生材料３８の回転刃３２への進入状況と供給室３９内表面への粉砕物の付着状況を目視するため、のぞき窓２１が設けられている。
【００２１】
ノズル１９は、イオン化された空気流の吹出し形態と角度を設定するものであり、多種類のものが交換可能に用意されている。本発明の実施の形態では、ノズル１９のイオン化された空気流の吹出し口を、特定の吹出し形態や角度に設定するものではなく、丸パイプを直角に切断したような単純な形態のものとした。したがって、静電気除去手段４１からのイオン化された空気流は、ノズル１９の吹出し口の中心軸を中心とした比較的広い角度範囲に及ぶことになる。静電気除去手段４１は、この角度範囲の中心の延長上に回転刃３２があるように設けられている。また、再生材料３８の粉砕物の回転刃３２による飛散は、供給室３９が比較的狭小にかつ再生材料３８の進入経路が垂直開口部３１からＬ字状に屈曲・離隔するように設けられているので、供給室３９の内部に殆んど制限される。さらに、イオン化された空気流は、粉砕物が付着する可能性が大きい供給室３９内表面の下部から中部に容易に到達可能であるから、粉砕物の除電は効果的に実行される。
【００２２】
イオン化された空気流の供給源である圧縮空気は、給空コネクタ１７へ供給されるが、その圧力はイオン化された空気流の到達距離と除電に要する時間に影響するので、供給室３９の容積・形状と粗砕状況に応じて最適に設定する必要がある。一実施例では、約０．２ＭＰａが最適であった。すなわち、０．２ＭＰａを大きく上回ると再生材料３８や粉砕物が供給室３９内で舞い上がって粗砕を困難にする。また、０．２ＭＰａを大きく下回ると除電効果が低下する。なお、調節ネジ１６の操作による空気の吹き出し量の調節によっても上記と同様の調整が行えるので、空圧源の圧力はやや高めに設定しておき、詳細な調整は調節ネジ１６によって行うことが好ましい。
【００２３】
このように、静電気除去手段４１は、再生材料３８の粗砕時に、粗砕された再生材料３８や粉砕物の静電気を除電するので、粗砕された再生材料３８や粉砕物が回転刃３２、固定刃３３、導入口３６及び供給室３９内表面に付着することはない。そのため、微粉化されたあるいは付着滞流により吸湿した粉砕物が殆んど混入しない良質な再生原料が得られる。
【００２４】
また、粗砕されて排出口３４から取出される再生原料は、静電気除去手段４１によって全て除電されているので、他の原料との混合機やそれから射出成形機等までの搬送途中で、機器の壁面に付着することがない。そのため、不良率の低い良好な成形作業が行える。
【００２５】
なお、本発明は、当業者の知識に基づいて様々な変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものを含む。また、前記変更等を加えた実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限りいずれも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。例えば、ホッパは平面板材で形成されるように例示したが、曲面板材を用いてもよい。また、ホッパの垂直部は若干の傾斜を有するものであってもよい。
【００２６】
さらに、本発明の粗砕装置は、射出成形機等の成形装置に直接設置する他、成形装置の設置床面に成形装置とは別個に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の粗砕装置を示す斜視図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ切断面における矢視断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０  粗砕装置
１１  ホッパ
１３  第１供給口
１９  ノズル（放出部）
２６  第２垂直部
２９  第１傾斜部
３０  第２傾斜部
３１  垂直開口部
３２  回転刃
３３  固定刃
３７  下面開口部
３８  再生材料
４１  静電気除去手段
４２  頂面
【図１】
2007167733.tif 000003
【図２】
2007167733.tif 000004