(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
異種の樹脂材料が互いに接合した合成樹脂材積層物の小片をドラム内に投入し、ドラム内に配置した篩部材に対し粉砕部材を相対的に回転せしめることで合成樹脂材積層物を構成する一方の材料から他方の材料を分離するようにした合成樹脂材積層物の分離装置において、前記ドラムは、軸線を水平にした円胴と、円胴の右端面を閉塞する端板と、円胴の左端面を閉塞する端板とから構成され、前記端板のうち一方の端面を閉塞する端板の外側面にジャケットを設け、このジャケットに形成した導入口より該ジャケット内に冷却風を導入し、前記一方の端板を冷却して他方の端板との温度を異ならせる温度勾配形成手段を備えることを特徴とする合成樹脂材積層物の分離装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車の内装材のような合成樹脂製の表皮材とクッション材とが互いに接合した積層物を、表皮材とクッション材に分離する装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車等の内装材として用いられる、合成樹脂の表皮材と合成樹脂のクッション材とを接合してなる合成樹脂材積層物の廃材再利用が強く要請されているが、その再利用にあたっては、先ず、合成樹脂材積層物を表皮材とクッション材とに分離分別する必要がある。
【０００３】
そこで、本出願人は特開平１１−４８２４７号公報に、合成樹脂材積層物を表皮材とクッション材とに効率良く分離分別する装置を提案している。
この装置は、ドラム内に、環状の篩部材と、この篩部材と同心に配設される回転板と、この回転板に固着されて前記篩部材の内周面に一定間隙を存して対向する擦り付け部材（粉砕部材）とを配置した構成となっている。
そして、図６に示すように、篩部材内に投入された合成樹脂材積層物の破片群を擦り付け部材により篩部材に擦り付けることにより、各破片のクッション材を粉砕しながら篩部材を通過させて表皮材とクッション材とに分離するようにしたものである。
【０００４】
この装置にあっては、合成樹脂材積層物を擦り付け部材により篩部材に擦り付けるため、摩擦熱が発生し、クッション材が例えばポリプロピレン発泡体（ＰＰＦ）の場合には比較的低い温度でゲル化がはじまる。
クッション材がゲル化すると、表皮材との分離が困難になるばかりでなく、篩部材や擦り付け部材にも樹脂が融着してしまう。
【０００５】
そこで、上記装置にあってはドラムの側壁に放水ノズルを設け、ドラム内の温度が所定温度以上となった場合に、ドラム内に冷却水を散布し、冷却水の蒸発に伴う潜熱よって過度の温度上昇を抑制している。
【０００６】
ドラム内の温度上昇は、ドラム内に投入する合成樹脂材積層物の量によって変化し、図７に示すように、７２２ｇ／バッチ（ドラム容量：０．２８ｍ3）の場合には２３７ショット（１ショットは１回のバッチ処理を指す）目でＰＰＦゲル化温度に達するため、これ以降一定間隔で冷却水を散布し、また、投入する合成樹脂材積層物の量を２倍（１４４４ｇ）にすると、図８に示すように、僅か１４ショット目でＰＰＦゲル化温度に達し、これ以降一定間隔で冷却水を散布しなければならない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したようにドラム内温度を下げるため、水をドラム内に散布すると、細かく粉砕されたクッション材が水を介してくっついてしまい、その後の分別作業の前に、分離された樹脂を一旦乾燥せしめ、この後分別しなければならず作業効率の低下を招いている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明に係る合成樹脂材積層物の分離装置は、異種の樹脂材料が互いに接合した合成樹脂材積層物の小片をドラム内に投入し、ドラム内に配置した篩部材に対し粉砕部材を相対的に回転せしめることで合成樹脂材積層物を構成する一方の材料から他方の材料を分離するようにした合成樹脂材積層物の分離装置において、前記ドラムは、軸線を水平にした円胴と、円胴の右端面を閉塞する端板と、円胴の左端面を閉塞する端板とから構成され、前記端板のうち一方の端面を閉塞する端板の外側面にジャケットを設け、このジャケットに形成した導入口より該ジャケット内に冷却風を導入し、前記一方の端板を冷却して他方の端板との温度を異ならせる温度勾配形成手段を備えるようにした。
【０００９】
尚、ドラムの一側を冷却する場合には、回転板等の部材が近接していない側の方を冷却することにより温度勾配を形成しやすい。またドラムの両側を冷却してもよいが、その場合にも一方を他方よりも強く冷却し、温度勾配をつける必要がある。
【００１０】
上記構成によれば、冷却水を散布せずに冷却風により材料を冷却するので、一旦細かく粉砕されたクッション材が水を介してくっついて大きな塊りになることを防げる。尚、空調設備が整っていない場合には冷却によってドラム内に結露が発生することがあるが、この場合にも温度勾配があるので発生した結露を容易に蒸発で除去することができる。
【００１１】
ドラムの片側壁を冷却するために、冷却風の全てをドラムの片側壁の外側面に沿って流さずに、その一部をドラム内に導入してもよい。このようにすることで、材料の冷却効果が高まり、表皮材とクッション材とが分離されやすくなる。
【００１２】
また、冷却風をドラム内の直接冷却手段として利用する場合、冷却風をドラム内へ導く方法としては、吸引と圧送とが考えられるが、圧送の方が、合成樹脂材積層物の破片に冷却風が強く当るので、吸引の場合よりも分離効果は高まる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は合成樹脂材積層物の分離装置及びその付属機器の全体図、図２は合成樹脂材積層物の分離装置の正面図、図３は図２のＡ−Ａ方向断面図、図４は図２のＢ−Ｂ方向断面図、図５は篩部材と粉砕部材の位置関係を示す拡大断面図である。
【００１４】
図１に示すように本実施例では分離装置１の近傍に第１タンク１００と第２タンク２００が設けられ、分離装置１にて分離されたクッション材が排出管１０１、ブロワー１０２及びサイクロン１０３を介して第１タンク１００に送り込まれ、また分離装置１にて分離された表皮材が排出管２０１、ブロワー２０２及びサイクロン２０３を介して第２タンク２００に送り込まれる。尚、排出管１０１は分離装置１の上部に接続される排出管１０１ａと下部に接続される排出管１０１ｂとが合流して構成され、分離装置１の下部に接続される排出管１０１ｂの開口部は広げられている。
【００１５】
分離装置１は機台２に、軸線を水平にした円筒形のドラム３と、駆動軸を上記軸線と平行にした電動モータ４とが取付けられ、前記ドラム３は、円胴５と、円胴５の右端面を閉鎖する端板６と円胴５の左端面を開閉する端板７とから構成され、端板７は取り外し可能とされている。
【００１６】
ドラム３の内側には環状の篩部材８が間隔を開けて取付けられ、ドラム３の内側と篩部材８の外側との間に環状の分離室９が画成され、この分離室９には前記排出管１０１ａ，１０１ｂが開口している。
【００１７】
前記篩部材８は例えば厚さ１．２ｍｍの薄いパンチングプレートにて構成され、枠体やリング部材を介してドラム３の内側に固定される。またパンチングプレートに形成される穴はその周囲がドラム中心に向かって鋭く突出しており、表皮材からクッション材を掻き取る効果が高まる形状になっている。
【００１８】
ドラム３の一方の端板６の中心部に前記電動モータ４にて回転せしめられる水平回転軸１０の一端が気密に挿入され、この回転軸１０のドラム３内に臨む端部に回転板１１が端板６の内側面に近接して取付けられ、この回転板１１の周縁部には、等間隔に並ぶ複数（図示例では４個）の粉砕部材としての擦り付け部材１２がボルト結合される。
【００１９】
各擦り付け部材１２は、篩部材８と同幅か若干幅方向の寸法が短く設定され、篩部材８との間に一定の間隙を有しており、篩部材８との対向面は、篩部材８の周面の接線と平行な面、若しくは回転板１１の回転方向に向かって上り勾配の斜面に形成される。
【００２０】
また、篩部材８の下部にはシャッタ１３が設けられ、このシャッタ１３出口に前記排出管１０１ｂ内に挿入された前記排出管２０１が取付けられ、シャッタ１３を開けることで、篩部材８の内側に溜まった表皮材を排出管２０１内に送り込むようにしている。
【００２１】
一方、前記端板７の中央部にはドラム３内に合成樹脂材積層物の破片を投入するホッパ１４が取付けられ、このホッパ１４を囲むように環状のジャケット１５が端板７の側面に取付けられる。
【００２２】
ジャケット１５の下部には冷却風（１０〜１５℃）の導入口１６が形成され、ブロアー１７からの冷却風が配管１８及び導入口１６を介してジャケット１５内に圧送される。またジャケット１５で囲まれた端板７の一部、つまりホッパ１４の取付位置の左右にはドラム３内への冷却風の導入口１９が形成され、ジャケット１５内に圧送された冷却風の一部は導入口１９を介してドラム３内に供給される。
【００２３】
更に、ジャケット１５の上端部には冷却風の排出口２０が形成され、導入口１６からジャケット１５内に圧送された冷却風の一部は前記したように導入口１９を介してドラム３内に供給され、残りの冷却風はジャケット１５を通って排出口２０から外部に排出される。そして、排出口２０から排出されるまでの間に、冷却風は端板７の外側面のみを冷却し、ドラム３内に温度的に不均一な状態を作り出す。
また、端板７の上部には監視窓２１が設けられ、この監視窓２１を介して、分離状況を確認できるようにしている。
【００２４】
尚、ジャケット１５の形状については、環状ではなくＵ字状とし、Ｕ字状ジャケットの上端２箇所を排気口としてもよく、或いはジャケット１５の形状を単純なボックス状とし、このジャケットを貫通してホッパ１４が端板７の中央部に接続される構成としてもよい。更にはジャケットを設けず、ホッパ１４を冷却風導入管の途中に合流させ、この冷却風導入管を端板７の中央部に接続するようにしてもよい。
【００２５】
次に、分離装置１の作用について説明する。先ず、シャッタ１３を閉じた状態で、電動モータ４を作動して回転板１１を回転し、同時にブロワー２０２を作動する。回転板１１が回転することで、回転板１１に固着された擦り付け部材１２とドラム３に固定された篩部材８とが一定間隙開けて相対回転することになる。
【００２６】
この状態でホッパ１４からドラム３内に一定量の樹脂積層物の破片を投入すると、擦り付け部材１２とドラム３に固定された篩部材８との間隙に進入した樹脂積層物の破片が篩部材８に擦り付けられ、樹脂積層物の破片の表皮材を殆ど粉砕することなく、比較的脆いクッション材を粉砕して表皮材から剥離することができる。
【００２７】
さらに擦り付け部材１２には、篩部材８との対向面の回転方向に向かう前縁にエッジを形成してあるので、このエッジが擦り付け部材の回転中に樹脂積層物の破片に衝撃を与えて、クッション材の粉砕、剥離効果を高めることができる。
【００２８】
さらにまた擦り付け部材１２の回転は、ドラム３内に回転気流をも発生し、この気流によっても樹脂積層物の破片が篩部材８に擦り付けられ、表皮材を殆ど粉砕することなく、クッション材を粉砕して表皮材から剥離することができる。
【００２９】
こうして粉砕され、剥離されたクッション材粉末は篩部材８を通過して分離室９に受け入れられ、次いで排出管１０１ａ、１０１ｂ、１０１、ブロワー１０２及びサイクロン１０３を介して第１タンク１００に送り込まれ、篩部材８内側には表皮材のみが残留する。
【００３０】
第１タンク１００にクッション材が落下しなくなれば、それはクッション材が表皮材から分離し終わったことを意味するので、それを確認したならば、ブロワー１０２の作動を停止し、シャッタ１３を開くとともにブロワー２０３を作動させる。すると、今度はドラム３内から排出管２０１を経てサイクロン２０３へ向かう気流が発生し、篩部材８内側に残留する表皮材は、その気流により第２タンク２００に送られる。
【００３１】
尚、第２タンク２００に回収された多量の表皮材破片には、篩部材８を通過し得なかった比較的大きなクッション材の破片が混在することがしばしばあるので、第２タンク２００に回収されたものを更に公知の風力選別機にかけることは、表皮材とクッション材との分別精度を上げる上に効果的である。
【００３２】
【発明の効果】
図９は冷風圧送冷却（１４４４ｇ／バッチ）の場合の時間（ショット数）とドラム内温度との関係を示すグラフである。従来にあっては、ショット数が増加すると急激にドラム内温度が上昇し、冷却水を散布する必要があったが、本発明によれば、冷却水を散布せずに済むので、分別の前に乾燥工程を設ける必要がなくなり、作業を簡素化できる。
【００３３】
また、本発明によれば、比較的多量の合成樹脂材積層物を投入してもゲル化温度になりにくいので作業効率が向上する。具体的な数値を挙げれば、回収率は従来に比較して３０％向上した。
【００３４】
更に、ドラムの片側面のみを強制的に冷却することにより、表皮材とクッション材とが分離しやすくなり、処理能力が大幅に向上する。具体的な数値を挙げれば、全体を冷却する場合に比べ片面冷却による方が、同一量を分離するのに４０％時間を短縮することができた。
【図面の簡単な説明】
【図１】合成樹脂材積層物の分離装置及びその付属機器の全体図
【図２】合成樹脂材積層物の分離装置の正面図
【図３】図２のＡ−Ａ方向断面図
【図４】図２のＢ−Ｂ方向断面図
【図５】篩部材と粉砕部材の位置関係を示す拡大断面図
【図６】合成樹脂材積層物の分離過程を説明した図
【図７】外気吸入冷却（７２２ｇ／バッチ）の場合の時間（ショット数）とドラム内温度との関係を示すグラフ
【図８】外気吸入冷却（１４４４ｇ／バッチ）の場合の時間（ショット数）とドラム内温度との関係を示すグラフ
【図９】冷風圧送冷却（１４４４ｇ／バッチ）の場合の時間（ショット数）とドラム内温度との関係を示すグラフ
【符号の説明】
１…分離装置、２…機台、３…ドラム、４…電動モータ、５…円胴、６，７…端板、８…篩部材、９…分離室、１０…回転軸、１１…回転板、１２…擦り付け部材、１３…シャッタ、１４…ホッパ、１５…ジャケット、１６，１９…冷却風の導入口、１７…冷却風用ブロアー、１８…冷却風用配管、２０…排出口、２１…監視窓、１００…第１タンク、１０１，１０１ａ，１０１ｂ…排出管、１０２…ブロワー、１０３…サイクロン、２００…第２タンク、２０１…排出管、２０２…ブロワー、２０３…サイクロン。
【図１】
0004052770.tif 000002
【図２】
0004052770.tif 000003
【図３】
0004052770.tif 000004
【図４】
0004052770.tif 000005
【図５】
0004052770.tif 000006
【図６】
0004052770.tif 000007
【図７】
0004052770.tif 000008
【図８】
0004052770.tif 000009
【図９】
0004052770.tif 000010