(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃プラスチックを投入するホッパーの下方に台板を設け、該台板の端に固定刃を設けると共に、前記台板の端と側壁との間に前記固定刃と協同して廃プラスチックを破砕する、後退傾斜角度θを５°〜２０°とする回転刃を有する破砕用回転ローターを設け、更に、前記台板上に廃プラスチックを前記回転刃に押圧する押込みプッシャーを進退動自在に設けると共に、前記破砕用回転ローターの下方に多数の孔を有する排出スクリーンを設けた破砕機において、前記回転刃に平刃を適用すると共に、前記破砕用回転ローターの上方に遮蔽体を設け、廃プラスチックの投入前に前記遮蔽体を回動させて前記破砕用回転ローターの上方を遮蔽するとともに、前記押込みプッシャーにより廃プラスチックを破砕用ローターに向けて押し出すことによって、廃プラスチックが前記破砕用回転ローターに絡まるのを防止することを特徴とする廃プラスチックの破砕機。
【請求項２】
前記遮蔽体が邪魔板である請求項１記載の廃プラスチックの破砕機。
【請求項３】
前記遮蔽体が円弧ドラムである請求項１記載の廃プラスチックの破砕機。
【請求項４】
前記回転刃の後退傾斜角度θを８°〜１５°とする請求項１記載の廃プラスチックの破砕機。
【請求項５】
請求項１に記載の破砕機により繊維屑のように腰が無く、かつ、５０ｍｍ以上連なった構造を有する廃プラスチックを破砕することを特徴とする廃プラスチックの破砕方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチック類を回転刃に絡ませることなく、安定、かつ、効率的に破砕する廃プラスチックの破砕機および破砕方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固定刃と回転刃とを備えた破砕機は、ホッパーから投入された廃棄物をプッシャーで押圧して固定刃と回転刃とからなる破砕手段により破砕するものであり、このような一般的な破砕機は、種々の文献により公知である。
【０００３】
その一例として、実公平５−１３４１０号公報には、台板の端と側壁の間に開口を排出口として設け、台板上を摺動するプッシャーで、その上方に設けたホッパーから投入される廃棄物を回転刃に押圧できるような構造を有し、更に、回転刃の下方には、多数の小孔を設けたスクリーンが設けられている構造を有した破砕機が提案されている。
【０００４】
また、特許第３１７４７３１号公報には、一軸破砕機において、回転刃の上方に円弧式のドラムを設け、該ドラムを上下させることによって廃棄物の浮き上がりを抑制しつつ破砕する方法が提案されている。
【０００５】
このような破砕機は、硬質の廃プラスチック、例えば、ペットボトル等の破砕には適しているが、回転刃としてＶ字型のキューブ刃を使用していることが多く、このような破砕刃では、破砕箇所がＶ字形の頂上の部分に限られている。
【０００６】
従って、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造の廃棄物を破砕する際には、破砕が滞り、破砕されなかった連続構造の廃棄物が回転刃に巻き付く傾向が高い。
【０００７】
更に、このような破砕機は、プッシャーによって廃棄物を一度に、かつ、大量に回転刃に押圧するという性質上、回転刃に廃棄物を押圧した際に、破砕が滞り、破砕機が過負荷となる可能性が高い。
【０００８】
上記の理由により、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチックの破砕においては、回転式の破砕機が使用された例がこれまでに無く、従来は、裁断式（ギロチン式）の破砕機が用いられてきた。
【０００９】
かかる破砕機による破砕方法では、廃棄物をプッシャーによって回転刃に間欠的に押圧するといった構造上、大量の廃プラスチックを破砕することが困難であり、工業的な処理に不向きである上、安全面でも問題が生じる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来の技術が有していた問題点を解決し、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチック類を回転式破砕機によって破砕する際に、回転刃に廃棄物を絡ませることなく、また、破砕機が過負荷となることを抑制しつつ、安定、かつ、効率的に破砕する廃プラスチックの破砕機および破砕方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは鋭意検討を行った結果、平刃の回転刃の後退傾斜角度、即ち、当該回転刃が固定刃と噛み合う直前に固定刃の上面と回転刃の下面とが切断を有効に行えるように選んだ角度を５°〜２０°にセットすることにより固定刃の間で大きな剪断力が生み出されること、更には、廃プラスチックの回転刃への巻き付きを防止するため、回転ローターの上方に邪魔板や円弧ドラムを設置することにより破砕部への廃プラスチックの投入量を制限することによって安定、かつ、効率的に破砕を行うことが可能となることを見出して本発明に到ったのである。
【００１２】
すなわち、本発明は、次のように構成されている。
（１）  廃プラスチックを投入するホッパーの下方に台板を設け、該台板の端に固定刃を設けると共に、前記台板の端と側壁との間に前記固定刃と協同して廃プラスチックを破砕する、後退傾斜角度θを５°〜２０°とする回転刃を有する破砕用回転ローターを設け、更に、前記台板上に廃プラスチックを前記回転刃に押圧する押込みプッシャーを進退動自在に設けると共に、前記破砕用回転ローターの下方に多数の孔を有する排出スクリーンを設けた破砕機において、前記回転刃に平刃を適用すると共に、前記破砕用回転ローターの上方に遮蔽体を設け、廃プラスチックの投入前に前記遮蔽体を回動させて前記破砕用回転ローターの上方を遮蔽するとともに、前記押込みプッシャーにより廃プラスチックを破砕用ローターに向けて押し出すことによって、廃プラスチックが前記破砕用回転ローターに絡まるのを防止することを特徴とする廃プラスチックの破砕機。
【００１３】
（２）  前記遮蔽体が邪魔板である（１）記載の廃プラスチックの破砕機。
【００１４】
（３）  前記遮蔽体が円弧ドラムである（１）記載の廃プラスチックの破砕機。
【００１５】
（４）  前記回転刃の後退傾斜角度θを８°〜１５°とする（１）記載の廃プラスチックの破砕機。
【００１６】
（５）  請求項１に記載の破砕機により繊維屑のように腰が無く、かつ、５０ｍｍ以上連なった構造を有する廃プラスチックを破砕することを特徴とする廃プラスチックの破砕方法。
【００１７】
ここで、廃プラスチックとしては、例えば、合成繊維の屑や電線を被覆していた電線被覆屑などのように腰が無く、かつ、５０ｍｍ以上連なった構造を有するものを対象とする。
【００１８】
【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。なお、この実施の形態では、円弧ドラム形の遮蔽体を用いた場合を例に採る。
【００１９】
図１は、本発明に係る破砕機の主要断面図である。図１において、１０は破砕機、１１は投入ホッパー、１２は押込みプッシャー、１３は台板である。押込みプッシャー１２は、台板１３上に摺動、かつ、進退動自在に設けられている。
押込みプッシャー１２の押し込み前方には、複数個の平刃の回転刃１４ａを同一円周上および幅方向に有する破砕用回転ローター１４が設置され、これを挟んで台板１３の端に第１の固定刃１５が設けられ、その反対側には、破砕用回転ローター１４のローター中心の対称位置に第２の固定刃１６が設けられている。また、破砕用回転ローター１４の下方には、多数の孔を設けた排出スクリーン１７が設けられている。
【００２０】
更に、破砕用回転ローター１４の上方には、破砕用回転ローター１４の上方を覆う円弧ドラム形の遮蔽体１８が設けられている。そして、合成繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチック類（以下、廃プラスチックと称する）を破砕する際は、円弧ドラム形の遮蔽体１８を２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に下ろし、投入ホッパー１１内に投入された廃プラスチック（図示せず）が破砕用回転ローター１４に絡まらないようにする。
【００２１】
遮蔽体１８の回動は、例えば、遮蔽体１８の軸１９に取り付けたピニオン（図示せず）にラック（図示せず）を係合させ、このラックを図示しない油圧シリンダによって押し引きすることにより実施することができる。
【００２２】
しかして、遮蔽体１８によって投入ホッパー１１内に投入された廃プラスチックが回転刃１４ａに、直接、供給されることが無く、押込みプッシャー１２によって破砕用回転ローター１４に向けて押し出されるために、回転刃１４ａへの廃プラスチックの巻き付き、並びに破砕機の過負荷を抑制しつつ廃プラスチックの破砕を実施することが可能となる。
【００２３】
図２の破砕機は、円弧ドラム形の遮蔽体１８の代わりに平板状の遮蔽体１８０を用いたものであり、その他の構造については、図１の破砕機と変わりがないので、同じ部品に同じ符号を付与して詳しい説明を省略する。
【００２４】
図３に示すように、平刃の回転刃１４ａは、破砕用回転ローター１４の半径方向の直線２０に対して後退角度θだけ傾斜して破砕用回転ローター１４に取り付けられている。この傾斜後退角度θは、回転刃１４ａが固定刃１５と噛み合う直前に固定刃１５の上面と回転刃１４ａの下面とが切断を有効に行えるように選んだ角度である。この傾斜後退角度θによって剪断力が大きく変化するため、適した範囲が存在し、５°〜２０°、好ましくは８〜１５゜に設置すれば、安定、かつ、効率的に廃プラスチック類を破砕することができる。この傾斜後退角度θが範囲外にある場合でも破砕自体は可能であるが、処理能力が低下し、効率的ではなくなる。
【００２５】
次に、円弧ドラム形の遮蔽体を適用した破砕機の破砕処理について説明する。図４に示すように、円弧ドラム形の遮蔽体１８を２点鎖線で示す位置から実線で示す位置に回動させて円弧ドラム形の遮蔽体１８によって破砕用回転ローター１４の上方を遮蔽するとともに、押込みプッシャー１２を実線で示す位置に後退させてから、投入ホッパー１１内に腰がなく、かつ、連続した構造の合成繊維屑ａを投入する。
【００２６】
すると、合成繊維屑ａは、円弧ドラム形の遮蔽体１８の円弧面１８ａに案内され、遮蔽体１８の円弧面１８ａと押込みプッシャー１２の先端との間に露出した台板１３上に堆積する。
【００２７】
次いで、図５に示すように、予め後退させておいた押込みプッシャー１２を前進させて、合成繊維屑ａを破砕用回転ローター１４に押し付ける。すると、合成繊維屑ａは、円弧ドラム形の遮蔽体１８と台板１３との間の隙間から破砕用回転ローター１４に供給され、破砕用回転ローター１４に放射状に取り付けられている平刃の回転刃１４ａと第１の固定刃１５との間に噛み込まれ、その剪断力によって破砕され、次いで、回転刃１４ａと第２の固定刃１６との間に噛み込まれ、その剪断力によって破砕される。
【００２８】
従って、投入ホッパー１１に一度に大量の合成繊維屑ａを投入しても円弧ドラム形の遮蔽体１８によって破砕用回転ローター１４への巻き付きが防止され、押込みプッシャー１２によってのみ破砕部へ供給されるため、破砕機が過負荷となることが殆ど無い。
【００２９】
上記のように、合成繊維屑ａの破砕は、破砕用回転ローター１４の複数の平刃物の回転刃１４ａが回転して第１の固定刃１５および第２の固定刃１６との間にそれぞれ噛み込んで剪断力によって破砕する。押込みプッシャー１２の押し込み速度は、所定の値に設定しておくが、破砕機１０の電流値によって破砕機１０の負荷を管理し、電流値が設定値を超えると、押込みプッシャー１２が後退するシステムとすることにより、破砕機１０が過負荷となる危惧をより低減することが可能となる。上記のようにして破砕された合成繊維屑ａは、排出スクリーン１７上へ押出され、当該スクリーン１７の孔から落下して排出される。
【００３０】
上記のように、本発明によれば、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチック類を一軸式の破砕機の回転刃に廃棄物を絡ませることなく、また、破砕機が過負荷となることを抑制しつつ安定、かつ、効率的に破砕することが可能である。
【００３１】
【実施例】
実施例１
製糸工場で発生した糸屑（１ｍ以上連なっており、切れ目の少ない連続構造の糸屑）をポリ容器から一軸式の破砕機（図１参照）の投入ホッパーに一括して投入して破砕を行った。破砕の途中、人手は全く必要なく、押込みプッシャーの押込み速度を所定の値に設定するだけで回転刃の停止を招くことなく、全量を破砕することができた。なお、試験に先立って破砕用回転ローターを覆う形で円弧ドラム形の遮蔽体を設置するとともに、平刃の回転刃の傾斜後退角度θを１０°にセットし、かつ、排出スクリーンのメッシュ目を７５ｍｍとした。
【００３２】
比較例１
回転刃の傾斜後退角度θを２６°にセットした以外は実施例１と同条件で破砕を行ったところ、処理能力が約１／２に低下した。
【００３３】
比較例２
円弧ドラム形の遮蔽体を２点鎖線で示す位置に戻した状態にした以外は実施例１と同条件で破砕を行ったところ、糸屑が回転刃に絡まって停止し、破砕の続行が不可能となった。
【００３４】
比較例３
回転刃をＶ字型のキューブ刃にした以外は実施例１と同条件で破砕を行ったところ、糸屑が回転刃に絡まって停止し、破砕の続行が不可能となった。
【００３５】
【発明の効果】
上記のように、本発明の破砕機ならびに破砕方法によれば、繊維屑のように腰が無く、かつ、連続した構造を有する廃プラスチック類を一軸式の破砕機の回転刃に廃棄物を絡ませることなく、また、破砕機が過負荷となることを抑制しつつ安定、かつ、効率的に破砕することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る破砕機の主要断面図である。
【図２】本発明に係る破砕機の他の実施態様の主要断面図である。
【図３】回転刃の傾斜後退角度の説明図である。
【図４】ホッパーに廃棄物を投入した直後の状態を示す説明図である。
【図５】プッシャーで廃棄物を押圧した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
ａ  廃プラスチック
１０  破砕機
１１  ホッパー
１２  押込みプッシャー
１３  台板
１４ａ  回転刃
１４  破砕用回転ローター
１５，１６  固定刃
１７  排出スクリーン
１８，１８０  遮蔽体
【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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