JP5003568B2

JP5003568B2 - 粘性物質の切断方法及び装置

Info

Publication number: JP5003568B2
Application number: JP2008096735A
Authority: JP
Inventors: 久尚橋本; 泰彦木原; 隆能登; 雅則長藤; 眞樹山田
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2012-08-15
Anticipated expiration: 2028-04-03
Also published as: JP2009248213A

Description

本発明は、例えばポンプ等によって圧送されて吐出口から押し出される粘性物質を連続的に切断する粘性物質の切断方法及び装置に関する。

粘性のある物質（硬化する前のもち、粘土、汚泥等、水分を多く含み、金属やプラスチック等の滑らかな面に接触すると容易に付着する物質。）を細かく一定の大きさ（数mm〜５cm程度）の粒に連続切断（ここでいう“切断”とは、物を切り離す動作を示したものであり、ちぎる、もぎとる、という動作も包括した表現である。切断面に刃の形状が滑らかに残るわけではない）する方法としては、例えば切断の対象となる粘性物質をスクリューやポンプ等で小口径孔に押し込み、孔から排出される対象物を回転刃等で切断する方法や、別途乾燥物や薬剤を混入・添加して粒状化する方法が一般的である。

回転刃で切断する方法として、例えば特許文献１には、押出し成形機のダイスから成形物を押出し、ピアノ線や回転金属刃を用いた切断装置が例示されている。
そして、特許文献１においては、押出し成形物がピアノ線は回転金属刃に付着するのを防止するための手段として、フッ素樹脂等やよく研磨された金属等を用いることが示されている。

（特許文献１参照）。
特開平１１-２１６７１４号公報（特許文献１の［００１２］、［００１８］参照）

切断の対象となるものが粘性物質であるため、切断した粘性物質が回転刃に付着し、重力もしくは刃の遠心力では簡単に離れない場合がある。その結果、切断した粘性物質が回転刃にくっついたまま次の切断が行なわれ、先に切断したものと後で切断したものとが結合し、目的の細かい粒が得られなくなってしまう。

この点、特許文献１に示されているように、回転金属刃に粘性物質が付着するのを防止するための手段として、フッ素樹脂等やよく研磨された金属等を用いることも考えられるが、粘性物質の含水率が７０〜９０％と高いような例えば汚泥のようなものの場合には、このような手段では回転刃に粘着物質が付着するのを確実に防止することはできない。

実際、発明者は、粘性物質として汚泥を対象としての所定の長さに切断することについて試行錯誤した。汚泥のように含水率が７０〜９０％のものの場合には、例えばワイヤを回転させて切断すると、汚泥がワイヤに付着したまま外れず、複数回の切断に係る汚泥がまるで芋虫のようにくっついてしまった。また、吐出口から汚泥を吐出させて金属刃で切断し、金属刃に付着した汚泥をスクレーパで剥ぎ取ることも試みたが、この場合には汚泥がスクレーパに付着して離れなかった。
このように、汚泥のような含水率が高い粘性物質を連続的に所定の大きさに切断する方法は従来知られていない。
他方、前述したように、別途添加物等を混入する方法もあるが、その場合には装置が複雑になってしまう。

本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、粘性が高く付着力の強い粘性物質であっても切断刃への付着を防止して所定の大きさに連続して切断できる粘性物質の切断方法及び装置を得ることを目的としている。

（１）本発明に係る粘性物質の切断方法は、粘性物質を吐出口から吐出する工程と、吐出口から吐出している粘性物を切断刃で切断する工程と、前記切断刃に付勢力を付与する工程と、前記付勢力を解放することによって前記切断刃に付着した前記粘性物を振るい落とす工程とを備えたことを特徴とするものである。

（２）また、本発明に係る粘性物質の切断装置は、粘性物質を吐出する吐出口と、吐出された粘性物を切断する切断刃と、該切断刃に付勢力を付与する付勢力付与機構と、該付勢力付与機構によって切断刃に与えられた付勢力を切断後に開放する付勢力解放機構とを備えたことを特徴とするものである。

（３）また、本発明に係る粘性物質の切断装置は、粘性物質を切断する線又は帯状の回転刃と、該回転刃に付勢力を付与する付勢手段と、該回転刃の回転軌道に交差するように配置されて粘性物質を突出する吐出口と、該吐出口の近傍に設けられた当接板とを有し、前記回転刃が回転することで前記当接板に当接して該回転刃が回転径内方向に押圧されることにより前記付勢手段によって該回転刃に付勢力が付与され、該回転刃が前記当接板から外れたときに該回転刃に付与された付勢力が開放されることにより回転刃に付着した粘性物質を振るい落とすように構成したことを特徴とするものである。

本発明においては、吐出口から吐出する粘性物質を切断刃で切断すると共に切断刃に付勢力を付与し、この付勢力を解放することによって切断刃に振動を与えて切断刃に付着した粘性物を振るい落とすようにしたので、粘性が高く付着力の強い粘性物質であっても切断刃に付着するのを防止して所定の大きさに連続して切断することができる。

［実施の形態１］
図１は本発明の一実施の形態に係る粘性物質の切断装置の説明図であり、発明者が試作装置として作成したものである。図２は図１の一部を拡大して示す拡大図である。
本実施の形態に係る粘性物質の切断装置１は、図１、図２に示すように、複数の帯状の金属刃３を有しモータ５によって所定の回転数で回転する回転刃装置７と、金属刃３の回転軌道に交差するように配置されて回転する金属刃３に当接する当接板９と、当接板９に形成されて粘性物質を吐出する吐出口１１とを備えている。
以下、各構成をさらに詳細に説明する。

＜回転刃装置＞
回転刃装置７は、図３に示すように、回転軸１２と、回転軸１２に所定の間隔を離して設置された一対の円板１３と、一対の円板１３に所定の角度ごとに架設するように設置された帯状の金属刃３と、を備えている。
円板１３の周面部には、図３の丸で囲んだＡ部の拡大図である図４に示すように凹陥部１５が形成され、金属刃３がこの凹陥部１５に隙間を介して配置されている。そして、金属刃３は弾性体から形成されているので、金属刃３が円板１３の径内方向に押圧されると隙間の分だけ撓み、付勢力を付与されるようになっている。
回転軸１２は、図示しない動力伝達機構によってモータ５に連結され、所定の回転数、例えば１５〜６０rpmで回転できるようになっている。

＜吐出口＞
吐出口１１は、ポンプなどで粘性物質を圧送する管１７（図１参照）の先端に設けられ、金属刃３の回転軌道上に配置されて粘性物資を吐出するものである。この例では、吐出口１１は、図２に示すように当接板９の中央部に設けられている。なお、吐出口１１の穴の径は例えば２０ｍｍである。

＜当接板＞
当接板９は、金属刃３の回転軌道に交差するように配置され、回転する金属刃３に当接して金属刃３を回転径内方向に押圧し、これによって金属刃３に付勢力を付与するものである。

図５、図６は本実施の形態の動作を説明する説明図である。以下、上記のように構成された本実施の形態の粘性物質の切断装置１の動作を説明する。
図５は粘性物質１９を吐出する吐出口１１を備えた吐出装置２０と、金属刃３を備えた回転刃装置７の配置関係を示しており、図５に示すように、金属刃３の回転軌道に交差するように当接板９が設置されている。

図６は吐出口１１から吐出される粘性物質１９を金属刃３によって切断している様子を示している。以下、図６に基づいて粘性物質切断のメカニズムを説明する。
図６に示すように、吐出口１１から粘性物質１９が吐出されている状態で、金属刃３が回転して当接板９に接触する。このとき、金属刃３は、図７に示すように、当接板９に押圧されてその基端部が撓み、金属刃３が弾性体であることから付勢力が付与されることになる。この状態で、金属刃３は当接板９の表面を摺るようにして下方に移動し、吐出口１１から吐出している粘性物質１９を切断する。

切断された粘性物質１９は金属刃３の裏面側（吐出口１１と反対の面側）に付着する。粘性物質１９が付着した金属刃３が当接板９の表面を通過すると、金属刃３の付勢力が開放され、金属刃３は勢いよく外側に弾ける。このとき粘性物質１９は粘着力によって金属刃３にくっ付いて外側に移動しようとするが、金属刃３の外方に弾ける速度が速いので、粘性物は金属刃３から剥がれて自重によって落下する。

このように、本実施の形態によれば、粘性物質１９が一旦は金属刃３に付着するが、当接板９を通過したとき確実に金属刃３から剥離される。

なお、上記の実施の形態においては、金属刃３に付勢力を付与する手段として、金属刃３の基部に弾性を持たせるようにした例を示したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、金属刃３自体には弾性がなくても例えばバネなどで金属刃３を支持することによってバネによって付勢力を付与するようにしてもよい。

本発明の一実施の形態に係る粘性物質の切断装置の説明図である。図１の一部を拡大して示す拡大図である。本発明の一実施の形態に係る回転刃装置の説明図である。図３の一部を拡大して示す拡大図である。本発明の一実施の形態の動作を説明する説明図である。本発明の一実施の形態の動作を説明する説明図である。本発明の一実施の形態の動作を説明する説明図である。

符号の説明

１切断装置
３金属刃
５モータ
７回転刃装置
９当接板
１１吐出口
１２回転軸
１３円板
１５凹陥部
１７管
１９粘性物質

Claims

粘性物質を吐出口から吐出する工程と、吐出口から吐出している粘性物を切断刃で切断する工程と、前記切断刃に付勢力を付与する工程と、前記付勢力を解放することによって前記切断刃に付着した前記粘性物を振るい落とす工程とを備えたことを特徴とする粘性物質の切断方法。
粘性物質を吐出する吐出口と、吐出された粘性物を切断する切断刃と、該切断刃に付勢力を付与する付勢力付与機構と、該付勢力付与機構によって切断刃に与えられた付勢力を切断後に開放する付勢力解放機構とを備えたことを特徴とする粘性物質の切断装置。
粘性物質を切断する線又は帯状の回転刃と、該回転刃に付勢力を付与する付勢手段と、該回転刃の回転軌道に交差するように配置されて粘性物質を突出する吐出口と、該吐出口の近傍に設けられた当接板とを有し、前記回転刃が回転することで前記当接板に当接して該回転刃が回転径内方向に押圧されることにより前記付勢手段によって該回転刃に付勢力が付与され、該回転刃が前記当接板から外れたときに該回転刃に付与された付勢力が開放されることにより回転刃に付着した粘性物質を振るい落とすように構成したことを特徴とする粘性物質の切断装置。