(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
廃棄物を押出機１０に投入し、溶融し混練した後、この溶融物をTダイ１１を通して板状のボードにするボードの成形機Ａにおいて、
前記押出機１０に連なるTダイ１１の吐出口から吐出される溶融物を所定厚さのボードに圧延する一対挟持型の冷却ローラ１２群からなる冷却ユニット１３が機枠に配置し、この冷却ユニット１３の下流にはこのボードの受け台１４が配置してあり、この受け台１４と冷却ユニット１３の搬出端の間には、このボードをその幅方向に横断し所望寸法に切断する走行可能な丸鋸刃１５を有する切断装置１６が配置してあり、この受け台１４で受け取った所望寸法のボード板の歪を取る熱プレス１７が前記受け台１４の下流側に設けられ、この熱プレス１７の下流側にはボード板を冷却し平坦とする冷却プレス１８が配置してあり、前記切断装置１６は最搬入側の送りローラ２０とこの搬出側の走行式のカッターユニット２１からなり、このカッターユニット２１は前記切断装置１６の機枠Ｆに対してボードの移送方向に沿って前進後退可能に配備された走行台Ｓと、この走行台Ｓ上に搭載され、走行台Ｓ上を前記ボードの横断方向に往復動可能な前記丸鋸刃１５及びその回転駆動モータ２２を備えており、
前記走行台Ｓはボードが所定寸搬送毎に上流端位置より、下流側に向けてボード走行速度と同調して走行し、この間に前記カッターヘッドＨはボードの横断方向に一往復動するものであり、前記カッターヘッドＨが復帰後、前記走行台Ｓは上流端位置に復帰するものとし、前記走行台Ｓには、前記走行台Ｓの前進工程中前記ボードを上下から挟持し、前記カッターヘッドＨの復帰後、前記挟持力を開放するボード挟持板２５、２６を少なくとも丸鋸刃１５の搬出側に添ってボードの横断方向に装備してあり、前記送りローラ２０及び前記走行台Ｓを前進させる移送用モータ２４が前記切断装置１６の機枠Ｆに設けてあり、前記移送用モータ２４は常時前記送りローラ２０を回転駆動し、かつ前記走行台Ｓの初期移動時のみ、前記走行台Ｓに移動力を伝達するものであり、
前記走行台Ｓには、前記丸鋸刃１５の復工程後にこの前記走行台Ｓを前進位置から上流端位置に復帰させるエアシリンダ装置２８が設けてあることを特徴とする廃棄物を利用したボードの成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は廃棄物からなる成形品、殊に廃プラスチックを主材とするボードの成形機に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のボード成形機の一例としては、特開２０００−３０９０２２号公報がある。
この先行例では、粉砕した貝殻と廃プラスチックを混合攪拌し、押出機で加熱し、押出してボードを成形した後、冷却乾燥し、次いでこのボードの表面を研磨し貝殻の持つ独特の光沢のあるリサイクル化粧ボードを作成する旨が記載されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前記先行例のように研磨を行うことは、再生品の製造コストを上げる要因となり、更に研磨屑の回収などに設備が必要となり、有効に廃棄物を使用できない。
この発明は、前記先行例のような研磨工程、研磨機を必要とすることなく、主として廃棄物を有効に利用して、平坦なボードを低コストで成形可能とするボード成形機を市場に提供することを主目的にする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために特定発明は、廃棄物を押出機１０に投入し、溶融し混練した後、この溶融物をTダイ１１を通して板状のボードにするボードの成形機Ａにおいて、
前記押出機１０に連なるTダイ１１の吐出口から吐出される溶融物を所定厚さのボードに圧延する一対挟持型の冷却ローラ１２群からなる冷却ユニット１３が機枠に配置し、この冷却ユニット１３の下流にはこのボードの受け台１４が配置してあり、この受け台１４と冷却ユニット１３の搬出端の間には、このボードをその幅方向に横断し所望寸法に切断する走行可能な丸鋸刃１５を有する切断装置１６が配置してあり、この受け台１４で受け取った所望寸法のボード板の歪を取る熱プレス１７が前記受け台１４の下流側に設けられ、この熱プレス１７の下流側にはボード板を冷却し平坦とする冷却プレス１８が配置してあり、前記切断装置１６は最搬入側の送りローラ２０とこの搬出側の走行式のカッターユニット２１からなり、このカッターユニット２１は前記切断装置１６の機枠Ｆに対してボードの移送方向に沿って前進後退可能に配備された走行台Ｓと、この走行台Ｓ上に搭載され、走行台Ｓ上を前記ボードの横断方向に往復動可能な前記丸鋸刃１５及びその回転駆動モータ２２を備えており、
前記走行台Ｓはボードが所定寸搬送毎に上流端位置より、下流側に向けてボード走行速度と同調して走行し、この間に前記カッターヘッドＨはボードの横断方向に一往復動するものであり、前記カッターヘッドＨが復帰後、前記走行台Ｓは上流端位置に復帰するものとし、前記走行台Ｓには、前記走行台Ｓの前進工程中前記ボードを上下から挟持し、前記カッターヘッドＨの復帰後、前記挟持力を開放するボード挟持板２５、２６を少なくとも丸鋸刃１５の搬出側に添ってボードの横断方向に装備してあり、前記送りローラ２０及び前記走行台Ｓを前進させる移送用モータ２４が前記切断装置１６の機枠Ｆに設けてあり、前記移送用モータ２４は常時前記送りローラ２０を回転駆動し、かつ前記走行台Ｓの初期移動時のみ、前記走行台Ｓに移動力を伝達するものであり、
前記走行台Ｓには、前記丸鋸刃１５の復工程後にこの前記走行台Ｓを前進位置から上流端位置に復帰させるエアシリンダ装置２８が設けてあることを特徴とする廃棄物を利用したボードの成形機としてある。
このボードの成形機における前記Tダイは単層乃至多層型のものとし、前記ボードを単層構造、または多層構造としてあることもある。
【０００５】
このボードの成形機における前記廃棄物として、熱可塑性廃棄プラスチック１００％、熱可塑性廃棄プラスチックと非熱可塑性廃材の混合物のうちの一種とする。
前記非熱可塑性廃材としては、廃棄建材または間伐材の粉末・顆粒、古紙の粉末・顆粒などである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
請求項１記載の装置発明の代表的な実施の形態である。
図１、図２において、Ａは廃棄物を押出機１０に投入し、溶融し混連した後、この溶融物をＴダイ１１を通して板状のボードにするボードの成形機を示す。
【０００７】
前記押出機１０に連なるＴダイ１１の吐出口から吐出される溶融物を所定厚さのボードに圧延する一対挟持型の冷却ローラ１２群からなる冷却ユニット１３が機枠に配置してあり、この冷却ユニット１３の下流にはこのボードの受け台１４が配置され、この受け台１４と冷却ユニット１３の搬出端の間には、このボードを横断して、ボードをその幅方向で横断し所定寸法に切断する走行可能な水平軸線周りに回転する丸鋸刃１５を有する切断装置１６と、送り装置１９が配置してある（図３、図４参照））。
【０００８】
この切断装置１６は、連続押出成形されるボードの送り速度に同調して、前記ボードの移送方向にも移動可能とし、ボードを一直線に切断する構造としてある。
この丸鋸刃１５はボードの幅方向に往復動可能としてある。
【０００９】
この形態においては、前記切断装置１６は最搬入側の送りローラ２０とこの搬出側の走行式カッターユニット２１からなり、このカッターユニット２１は前記切断装置１６の機枠Ｆに対してボードの移送方向に沿って前進後退可能に配備された走行台Ｓと、この走行台Ｓ上に搭載され、走行台Ｓ上を前記ボードの横断方向に往復動可能な前記丸鋸刃１５及びその回転駆動モータ２２を備えたカッターヘッドＨよりなり、前記走行台Ｓはボードが所定寸搬送毎に上流端位置より、下流側に向けてボード走行速度と同調して走行し、この間に前記カッターヘッドＨはボードの横断方向に一往復動するものであり、前記カッターヘッドＨが復帰後、前記走行台Ｓは上流端位置に復帰するものである。
前記カッターヘッドＨは前記丸鋸刃１５と、前記丸鋸刃１５を回転させる駆動モータ２２及び、前記カッターヘッドＨをボードの横断方向に往復動させる走行用モータ２３とを有する。走行用モータに代えエアシリンダ装置を用いてもこの発明としては同じである。
【００１０】
前記走行台Ｓには、前記走行台Ｓの前進工程中前記ボードを上下から挟持し、前記カッターヘッドＨの復帰後、前記挟持力を開放するボード挟持板２５、２６を備え、前記送りローラ２０及び前記走行台Ｓを前進させる移送用モータ２４が前記切断装置１６の機枠Ｆに設けてあり、前記移送用モータ２４は常時前記送りローラ２０を回転駆動し、かつ前記走行台Ｓの初期移動時のみ、前記走行台Ｓに移動力を伝達するものである（図５、図６参照）。つまり、走行台Ｓ及びカッターヘッドＨの重量は相当な重量があり、慣性力が大であるため、初期移動のみ、送りローラ２０の駆動力を用い、後は送りローラ２０の駆動力を用い、後は送りローラ２０によるボードの移動によって移動させるようにしてある。
前記走行台Ｓには、前記丸鋸刃１５の復工程後にこの前記走行台Ｓを前進位置から上流端位置に復帰させるエアシリンダ装置２８が設けてある。
前記移送用モータ２４と前記走行台Ｓの伝動系の間には電磁クラッチ（図示せず）が設けてあり、電磁クラッチは前記走行台Ｓの初期移動時にオンし、前記走行台Ｓの前進を開始し、これと同時に前記上下のボード挟持板２５、２６によりボードを挟持し、これ以降前記電磁クラッチはオフと成る構成としてある。
【００１１】
受け台１４はローラコンベヤーとしてあり、これで受け取った所定寸法のボードの熱歪を取る熱プレス１７が前記受け台１４の下流に設けられている。好ましくは、この熱プレス１７は固定の下側定盤に対して昇降可能な上側定盤からなり、各定盤にはカートリッジヒータが埋設されている。
前記熱プレス１７における上、下側定盤の加工面の少なくとも一面に、しぼ模様が形成してあることもある。また装飾ボードを成形する場合には、前記熱プレス１７における上、下側定盤１７ａ、１７ｂの加工面に、装飾用のトレー状の窪みが形成される。このような形態の場合には、前記熱プレス１７における上、下側定盤１７ａ、１７ｂの加工面と同様の加工面をもつ上、下側定盤１８ａ、１８ｂを、前記冷却プレス１８は備える。
この熱プレス１７に並列して歪を除かれたボードを冷却し平坦とする冷却プレス１８がこの熱プレス１７の下流側に配置してある。この冷却プレス１８は、固定の下側定盤１８ｂに対して昇降可能な上側定盤１８ａからなる。
好ましくは、各定盤１８ａ、１８ｂには冷却パイプが埋設されている。
【００１２】
前記Tダイ１１は単層の前記ボードを成形する構造のものとしてある。なお、単一の前記Tダイ１１に複数の押出機１０を接続して、異種材料を二層乃至多層に押出す構造、又はＴダイ１１を二層乃至多層構造としても、この発明の技術的な範囲に属する。
【００１３】
前記廃棄物として、熱可塑性廃棄プラスチック１００％、熱可塑性廃棄プラスチックと非熱可塑性廃材の混合物のうちの一種とする。前記非熱可塑性廃材としては、廃棄建材または間伐材の粉末・顆粒、古紙の粉末・顆粒などである。
必要に応じて、冷却ローラ１２をエンボス加工用の冷却ローラとすることもある。
【００１４】
この形態の成形機でボードを成形するには、前記廃棄物として、熱可塑性廃棄プラスチック１００％、熱可塑性廃棄プラスチックと非熱可塑性廃材の混合物のうちの一種、例えば熱可塑性廃棄プラスチックと間伐材の微粉末の混合物を前記廃棄物として、前記押出機１０に投入し、溶融、混練して前記Ｔダイ１１の吐出口からシート状に溶融物を吐出する。
【００１５】
前記Ｔダイ１１の吐出口から吐出された溶融物を前記冷却ユニット１３に通し所定厚さのボードに圧延する。
この圧延時に前記ボード上面に加飾シートを適宜張り合わせることもある。
この際、最搬入側に位置する一対挟持型の冷却ローラ１２は、上下独立して水平面内でその垂直軸線の周りに適宜回動し、その上下冷却ローラ１２間の間隙を調整し、前記Ｔダイ１１の吐出口から吐出された溶融物の偏肉を修正し、所定肉厚とする。
【００１６】
前記冷却ユニット１３に通し所定厚さに圧延された所定厚さのボードを前記切断装置１６に所定寸法送り出す。この所定寸法送り出した瞬間に前記電磁クラッチをオンし、前記走行台Ｓの前進を開始させ、これと同時に前記上下のボード挟持板２５、２６を閉じてボードを挟持し、これ以降前記電磁クラッチをオフする。この状態で、前記送りローラ２０を前記回転駆動用モータ２４により連続回転させ、この送り力により前記ボードと結合している前記走行台Ｓをボードと共に同方向に等速度で移動する。現実には前記上下のボード挟持板２５、２６はボードの搬送方向に移動しながら挟持する。
前記走行台Ｓの移動開始と同時若しくは極く僅かの時間例えば、０．１秒乃至１秒後にカッターヘッドＨはボードの横断方向に走行を開始し、ボード挟持板２５、２６で上下より挟持されているボードを丸鋸刃１５で切断する。このとき丸鋸刃１５も前記走行台Ｓと共にボードの搬送方向に移動しているから、ボードは正確にその横断方向に切断される。
【００１７】
丸鋸刃１５によってボードが完全に切断されたならば前記カッターヘッドＨを再びボードの幅方向に復帰させるが、前記ボード挟持板２５、２６による挟持を続け前記走行台Ｓは、そのまま更に搬送方向にボードと共に移送を継続させ、丸鋸刃１５は今切断したボードの切断溝内を復帰し、切断屑を除去する。
前記カッターヘッドＨの幅方向の復帰が完全に終了したならばボード挟持板２５、２６を離反させ、前記エアシリンダ装置２８によって前記走行台Ｓを上流端位置に復帰させる。
以下ボードが所定寸法（目的に応じて適宜定める）移送される毎にこの操作が繰り返される。
【００１８】
このように切断した所定寸法のボードを前記送り装置１９により前記受け台１４に送り出し、次いで前記熱プレス１７の開いている下側定盤１７ｂと上側定盤１７ａの間に手動または簡易型のロボットハンドによりボードを前記受け台１４から搬入する。この後、上側定盤１７ａを下降させ、下側定盤１７ｂと上側定盤１７ａの間で前記ボードを上下から挟持し、前記冷却ユニット１３に通し圧延時に発生した歪を除去する。
この際、前記熱プレス１７により前記ボードに加えられる熱は、前記ボードが上、下側定盤１７ａ、１７ｂに融着しない程度の温度であり、好ましくは５０度乃至１５０度としてある。
【００１９】
このようにして加熱して歪を除いた後、前記ボードを冷却プレス１８の開いている下側定盤１８ｂと上側定盤１８ａの間に搬入し、前記上側定盤１８ａを下降させ、下側定盤１８ｂと上側定盤１８ａの間で前記ボードを上下から挟持し、冷却し所望寸法の平坦なボードを得る。この際、前記ボードは一枚ずつ冷却するが、能率的に複数枚積み重ねて冷却することもある。例えば３乃至１０ミリのボードを成形する。
各定盤１８ａ、１８ｂに冷却パイプが埋設されている場合には、前記ボードの冷却は強制的に能率よく行なわれる。
前記成形において、前記ボードの耳片及び丸鋸刃１５による鋸屑は原料として回収され、前記押出機１０に投入され、再使用される。また、この様に成形した使用済みのボードも、破砕され、前記押出機１０に原料として投入され、再生ボードとなって成形される。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１記載の発明においては、前記先行例のような研磨工程、研磨機を必要とすることなく、廃棄物を有効に利用して、木製のベニヤ板、合板の替わりに使用できるボードを低コストで成形できる。
前記冷却ユニットの下流には、第２次の冷却装置として冷却プレスが配置してあるため、前記冷却ユニットは押し出されたボードを完全に冷却する必要はなく、その長さを短くでき、ボード成形機全長を短くでき、据付け面積を狭くできる。
また切断装置に供給されるボードが完全冷却して硬化する前に供給できるから、切断が容易にできる。ボードの搬送を停めることなく、ボードの搬送速度を一定に保つことができ、製造効率がよく、搬送方向に直角に切断でき、ボードに厚み斑が少なく、またボード及び丸鋸刃の損傷のおそれはない。加えて、前記ボード挟持板２５、２６の効果により、ボードが変形することなく、所定寸法に切断し、切断されたボードを次の受台１４上に送り出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  実施の形態のボード成形機の概略側面図である。
【図２】  図１の平面図である。
【図３】  切断装置の正面図である。
【図４】  図３の側面図である。
【符号の説明】
Ａ    ボードの成形機
１０    押出機１０
１１    Tダイ
１２    冷却ローラ
１３    冷却ユニット
１４    受け台
１６    切断装置
１７    熱プレス
１８    冷却プレス
【図１】
0003969480.tif 000002
【図２】
0003969480.tif 000003
【図３】
0003969480.tif 000004
【図４】
0003969480.tif 000005