JPH09109152A - プラスチック物質の処理方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 発泡ポリスチレンのような発泡プラスチック物質が、プ
ラスチック物質を小片に切断し、それを、垂直方向に往
復運動するピストン（２０Ａ）と水平方向に往復運動す
るピストン（２１Ａ）とを有する部屋（１９）に供給す
るための、複数の刃をもつホッパー（１０）に投入され
る。二つのピストン（２０Ａと２１Ａ）が連動して動作
しプラスチック物質を圧縮し、圧縮されたプラスチック
物質を水平に配置されたシュート（２２）の入口端に供
給する。液圧で動作する主ラム（２２Ａ）はシュート
（２２）に沿って動き、プラスチック物質を更に圧縮
し、圧縮されたプラスチック物質をシュート（２２）に
沿って移動させて放出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばポリスチレンな
どの発泡（ｅｘｐａｎｄｅｄ ａｎｄ ｆｏａｍｅｄ）
プラスチック物質を、特にリサイクルできるように処理
する方法と装置に関するものである。

【０００２】

【発明が解決しようとする課題】発泡プラスチック物質
は、例えば組み立てラインに送られる部品の保護のため
に、広く使用されている。したがって、既製の買い揃え
た部品を使用して組み立て作業を行う会社では、会社が
もはや必要としない大量のプラスチック物質が急速に蓄
積され、廃棄の問題が生じる。したがって、本発明の目
的は、そのような物質の処理のための改善された方法と
改善された装置とを提供することである。

【０００３】本発明の更なる目的は、そのような物質が
リサイクルできるように処理する方法を提供することで
ある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の側面にし
たがって、発泡プラスチック物質の処理方法が提示され
ており、前記方法は以下のステップを特徴とする： ａ）切断機能をもつボード錐を装備したホッパーに該プ
ラスチック物質を投入するステップと、 ｂ）該ボード錐を動作させて該プラスチック物質を小片
に切断し、そして該プラスチック物質の小片を圧縮する
ために第一の方向に動く第一の往復運動ピストンと、該
プラスチック物質の小片をさらに圧縮しそして該圧縮さ
れたプラスチック物質を往復運動する主ラムを含むシュ
ートの入口端に送り込むために、前記第一の方向を横断
する第二の方向に動く第二の往復運動ピストンとを含む
部屋に、該プラスチック物質の小片を供給するステップ
と、 ｃ）前記第一と第二の往復運動ピストンの制御を調和さ
せて、該主ラムが前進していない位置にある間、前記第
一と第二の往復運動ピストンが複数のサイクルで動作
し、一定量の圧縮されたプラスチック物質を該シュート
の入口端に送り込めるようにするステップと、 ｄ）主ラムを動作させて、該主ラムがシュートにそって
前進して該プラスチック物質の更なる圧縮を行いそして
そのもとの位置に戻る前に該プラスチック物質を該シュ
ートの放出端に向かって移動させるステップ。

【０００５】ボード錐の動作は、望ましくは、主ラムの
動作中は中断される。

【０００６】第一と第二の往復運動ピストンは、それぞ
れが、主ラムがもとの位置あるいは進んでいない位置に
あるときに、可変回数のサイクル動作を行うように配置
され得る。

【０００７】プラスチック物質の圧縮時にかなりの熱が
発生する。したがって、ホッパーに供給される発泡プラ
スチックが濡れているまたは湿気を含んでいると、その
ような発熱の結果スチームが発生する。したがって、そ
のようなスチームを逃がす装備が必要である。したがっ
て、主ラムの頭部にはスチームが逃がれ易くする排気口
または他の手段を装備させてもよい。

【０００８】本発明の第二の側面にしたがって、発泡プ
ラスチック物質のための装置が提示されており、前記装
置は以下を特徴とする； ａ）プラスチック物質が供給されるホッパー； ｂ）該ホッパーの中にあり、切断機能をもつボード錐； ｃ）該ボード錐の動作を制御するための制御手段； ｄ）該ボード錐の動作によって該プラスチック物質の小
片が投入される部屋； ｅ）該プラスチック物質の小片を圧縮するために、該部
屋の中で第一の方向に動くことができる第一の往復運動
ピストン； ｆ）該プラスチック物質の小片をさらに圧縮するため
に、該部屋の中で該第一の方向を横断する第二の方向に
動くことができる第二の往復運動ピストン； ｇ）前進していない位置と前進した位置との間を動くこ
とのできる往復運動する主ラムを装備したシュート； ｈ）前記シュートは該部屋と連絡するように配置された
入口端をもち、従って、該第二の往復運動ピストンの動
作が圧縮された該プラスチック物質の小片を該シュート
の該入口端に搬送する； ｉ）前記第一および第二の往復運動ピストンと該主ラム
の動作を制御するための制御手段；該主ラムがその前進
しない位置またはもとの位置にある間に、前記第一およ
び第二のピストンのそれぞれが複数サイクル動作をし
て、一定量の圧縮された該プラスチック物質を該シュー
トの該入口端に搬送する； ｊ）前記制御手段は該主ラムの動作を制御し、従って、
該主ラムは該シュートに沿って前進して該プラスチック
物質をさらに圧縮しそして該主ラムがその元の位置に戻
る前に該プラスチック物質をシュートの放出端に送る； ｋ）該圧縮されたプラスチック物質が該主ラムの動作の
連続サイクルの間、該シュートに沿って順次搬送され、
従って該プラスチック物質がベール（ｂａｌｅ）に形成
され、その長さが切断されまたは切断可能である。

【０００９】ボード錐の動作を制御する手段が、望まし
くは、ボード錐の動作が主ラムの前進運動の間は中断さ
れるように、第一と第二の往復運動ピストンおよび主ラ
ムの動作を制御する制御手段と連動される。

【００１０】物質をホッパーに供給するためにコンベヤ
ーが装備される。

【００１１】

【実施例】図面で図１−４に示される装置は、発泡プラ
スチック物質、特に発泡ポリスチレンで作られた物質が
投入されるホッパー１０を含む。ホッパー１０は、プラ
スチック物質が投入される投入口１１をもち、この投入
口１１は物質の望ましくない飛び出しを防ぐ役割りを果
たす垂直のフレキシブルなプラスチックストリップ（図
示されていない）を含む。ホッパー１０は水平軸の回り
に回転するように配置されたボード錐１２を含む。ボー
ド錐１２はいくつかの切断用部品または刃をもち、該刃
はボード錐１２が回転すると発泡プラスチック物質を切
断する動作を行い、物質を効果的にテニス・ボールの大
きさと同じくらいの大きさの小片に切断する。

【００１２】ホッパー１０は木製の側壁１３と１４をも
ち、図２と図４に見られるように、それは垂直に対して
傾いており、投入口１１の下端の高さは操作する人がプ
ラスチック物質を容易に前記投入口１１に投入できる高
さで、物質がホッパー１０の底に向かって降下して行く
ようになっている。ホッパー１０の底部は図４に示され
るように曲面形状をしており、図４に見られるように壁
面１３と１４は互いに平行ではなく、ホッパー１０の底
部から離れていくに従って、わずかに、すなわち約１５
°の角度で広がっている。したがって、プラスチック物
質が図４に示される面１５を横切ってこの図で矢印１６
で示される方向にホッパー１０の底部に向かって移動す
ることを考えれば、ボード錐１２が回転する（図４では
反時計方向に）軸はこの面１５の中心には位置せず、プ
ラスチック物質は図４に見られるようにボード錐の軸の
左に落下して行く傾向にあり、この傾向は重力に助けら
れ、このようにボード錐の刃による切断動作をより効果
的なものにする。

【００１３】プラスチック物質の切断片はボード錐１２
により図１の矢印１８で示される方向に前進させられ、
ホッパー１０から垂直室１９に放出され、この垂直室１
９は図２で矢印２０により示される方向に液圧で動く第
一の往復運動ピストン（図１では２０Ａで模式的に示さ
れる）を含む。第一の往復運動ピストン２０Ａは下方に
動き、垂直室１９の底部でプラスチック物質の小片を圧
縮する。第一の往復運動ピストン２０Ａの上方にある垂
直室１９の部分は吸い上げライン（図示されていない）
により吸い上げポンプ（図示されていない）が接続され
た大きな袋に連結され、ピストン２０Ａを通り越したプ
ラスチック物質の粒子は垂直室１９の上部から袋の中に
吸い出される。吸い上げポンプは連続的に動作し、ピス
トン２０Ａの上部にプラスチック物質が蓄積されないよ
うに保証する。一般的に、特に厳しい許容公差を要求し
なくて、通常のピストンとシリンダーの機構を採用でき
る。ピストン２０Ａはプラスチック製ライナーをもち、
滑り摩擦係数を減らし、シリンダーの中でピストン２０
Ａがぴったりはまりあうのを保証する。

【００１４】第二の往復運動ピストン（図２で２１Ａで
模式的に示されている）が、図２の矢印２１により表示
される方向に水平運動するように配置され、垂直室１９
の底部で圧縮されたプラスチック物質をさらに圧縮する
ように働き、圧縮されたプラスチック物質を更に圧縮し
それを入口端からシュート２２の出口端まで押し出すた
めに、水平方向に動くことの出来る主ラム（図１で２Ａ
として模式的に示される）を含む水平方向のシュート２
２の入口端まで運ぶ。第一の往復運動ピストン２０Ａの
遠方端が排気されるのと同様の方法で、第二の往復運動
ピストン２１Ａと主ラム２２Ａの遠方端が吸い出しライ
ン（図示されていない）により、プラスチック物質の粒
子が集められる大きな袋に接続されている。この大きな
袋は、便利なようにシュート２２にそってシュート２２
の放出端に隣接して配置される。

【００１５】ピストンとシリンダー機構およびラムへ供
給される作動液はモータ２５により駆動される共通の供
給源から送られ、装置のさまざまな部分が必要なシーケ
ンスで動作するように、制御システムが装備されてい
る。制御システムは、図１の２６で概略線が示さたボッ
クスの中に収納されており、必要な制御機能を提供する
ようプログラムされ、一連の検知器に接続されたテレメ
カニック製ＴＳＸ１７ＰＬＣを含むことが出来る。例え
ば、ホッパー１０の中にプラスチック物質があることを
検知する検知器として機能する光電素子（示されていな
い）があるので、ボード錐１２は、ホッパー１０の中に
プラスチック物質がない場合には駆動されない。

【００１６】装置が動作サイクルの終わりにスイッチを
切られる時には、主ラム２２Ａは最初は前進した位置に
来ており、すなわち、主ラム２２Ａが前方及び後方に動
くときに主ラム２２Ａと接触するシュート２２の壁の部
分と接触している状態のプラスチック物質はないであろ
う。第一の往復運動ピストン２０Ａは上に上がった位置
で、第二の往復運動ピストン２１Ａは図２に示されるよ
うに、左側限界位置に来るであろう。

【００１７】したがって、装置がスタートすると、主ラ
ム２２Ａが、まず引っ込んだ位置に動き、次にボード錐
１２がスタートする。ボード錐１２がスタートして切断
されたプラスチック物質片を垂直室１９に供給し始める
と、第一と第二の往復運動ピストン２０Ａと２１Ａがス
タートする。第二の往復運動ピストン２１Ａが引っ込め
られ、すなわち図２に見られるように右側へ動き、第一
の往復運動ピストン２０Ａが下方へ動いてプラスチック
物質の切断片の初めの部分を垂直室１９の底部で圧縮す
る。

【００１８】次に、第一の往復運動ピストン２０Ａは最
初の上方の位置に向かって上に動き、第一のピストン２
０Ａが上方に動くと、第二の往復運動ピストン２１Ａが
左へ動き始め、プラスチック物質の圧縮片をシュート２
２の入口端に搬送し、そこで更にプラスチック物質を圧
縮する。ボード錐１２は第一のピストン２０Ａの上下へ
の動きの間、そして第二のピストン２１Ａの出入りの動
きの間動作を続け、このプロセスはそれぞれのピストン
２０Ａと２１Ａが３サイクル進むまで続く。次に、ピス
トン２０Ａとピストン２１Ａは停止し、ボード錐１２
は、主ラム２２Ａが前進動作をしそして元の引っ込んだ
位置に戻る間停止する。

【００１９】圧縮されたプラスチック物質の動きは、蝶
番式に装着され、ピストンとシリンダー機構２４の作用
の下に、プラスチック物質の形成されたベールの側面に
対して内側にバイアスされる一個のフラップまたは一対
のフラップ２３の作用に対抗して行われる。装置の制御
システムは主ラム２２Ａに作用する動作圧力に反応する
ので、あらかじめ決められた圧力に達すると、フラップ
または複数のフラップ２３に作用するピストンとシリン
ダー機構２４は弛緩され、フラップまたは複数のフラッ
プ２３の外側へのちょうつがい運動を可能にする。フラ
ップまたは複数のフラップ２３に与えることが許され
た、あらかじめ決められた圧力は、例えば、１３０バー
ルで、主ラム２２Ａにかかる最大圧力は１４０バールか
ら１６０バールの範囲にある。

【００２０】図１に見られるように、フラップまたは複
数のフラップ２３の左のシュート２２の部分には空気抜
きがあるので、圧縮されたプラスチック物質がシュート
２２に沿って進むとき圧縮されたプラスチック物質に捕
らえられていたどんな空気やガスもこの空気抜きから逃
げることができる。シュート２２の壁で主ラム２２Ａの
移動範囲よりも外側の壁の部分はステンレス・スチール
の内張りがしてあり、シュート２２の腐食の可能性を避
ける、または減少させるようにし、製作が容易なように
それはボックス形状の部品から製作される。シュート２
２の全長は、ベールにされた物質がシュート２２の端か
ら放出される時までに、もはやシュート２２の壁に閉じ
込められなくなったときは膨張しない程度にまで冷却さ
れるほどの長さである。

【００２１】発泡プラスチック物質の圧縮の程度は、い
くつかの要因の中でも、ピストン２０Ａとピストン２１
Ａにかかる液圧および二つのピストン２０Ａと２１Ａお
よび主ラム２２Ａの行程に依存する。例えば発泡ポリス
チレンに対しては、装置のパラメータは次のように設定
される。すなわち、プラスチック物質がシュート２２の
入口端に充填されたときにはその密度が当初の密度の２
０倍から２５倍の程度にまで圧縮され、ベールにされた
物質がシュート２２の出口端から放出されるときにはそ
の密度は当初の密度の４５倍程度である。第一の往復運
動ピストン２０Ａは最大圧力７．５トンで動作してプラ
スチック物質を圧縮し、その密度が約４倍程度に増加す
る。

【００２２】第二の往復運動ピストン２１Ａは最大圧力
１８．９トンで動作してプラスチック物質を更に圧縮
し、その密度が当初の密度の２０倍から２５倍に増加
し、主ラム２２Ａは最大圧力４８．５トンで動作してプ
ラスチック物質の密度を最終的に増加させる。

【００２３】もし必要なら、シュート２２の入口端へ搬
送される前のプラスチック物質の必要な圧縮度を得るた
めに、第一と第二の往復運動ピストン２０Ａと２１Ａの
動作サイクル数を変えることが出来る。前述の配置で
は、ピストン２０Ａと２１Ａは、主ラム２２Ａの断続的
な動作の間に、３サイクルの動作を行う。

【００２４】プラスチック物質が圧縮されるときには外
部からの加熱は行われない。しかし、プラスチック物質
の温度は、プラスチック物質が圧縮されると上昇する。
それでも温度の上昇程度はプラスチック物質の物理的性
質を劣化させる結果となる程のものではない。このよう
に、ベールにされたプラスチック物質は元の原材料と同
等の特性をもち、もし原材料がポリスチレンであれば、
ベールにされた物質はそれ自身だけで、あるいはほぼ等
量の元の原材料と混合して、再使用出来る。

【００２５】次に図５に移ると、この図は、ホッパー１
０が垂直軸に対して、図１−４に示された実施例と反対
方向に傾斜している別の配置例を示す。この配置は、装
置の全体幅、すなわち図２及び図５で右端から左端間の
距離を短くできる。この全体幅の縮小は装置の搬送やコ
ンテナ輸送を便利にする。

【００２６】前記の図面や記述に示された装置は、乾燥
したプラスチック物質の処理に使用されることを意図し
ている。しかし、もしプラスチック物質が湿っておれ
ば、処理過程での温度上昇が蒸気を発生させ得る。その
ような蒸気の発生は圧縮された物質をシュートに沿って
放出するのを妨げる。したがって、もし圧縮される物質
が水蒸気を含むものであれば、主ラム２２Ａの頭部に排
気口またはそのほかの手段を設けて、シュート２２の入
口端で主ラム２２Ａの頭部と噛み合ってプラスチック物
質が圧縮されるときに蒸気が逃げ出せるように出来る。

【００２７】このように本装置の使用は、輸送するのに
費用がかかり再販価値のほとんどない大量の物質を、輸
送の費用が少なくなるのみならず再販価値もある、より
高密度の物質に転換する。このように、本装置は“環境
に優しい”ものである。

【００２８】本装置は、ベールにした物質を再使用出来
るポリスチレンの細粒に変換する造粒機と一緒に使用出
来る。

【００２９】本装置は、また、プラスチック物質をホッ
パー１０に供給するコンベヤーと一緒に使用出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】発泡プラスチック物質の処理のために使用され
る装置の正面図である。

【図２】図１の装置の端面図である。

【図３】図１の装置の平面図である。

【図４】前記装置のホッパーの断面を示す詳細図であ
る。

【図５】装置の別の例を示す図２と同様の端面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ホッパー １１ 投入口 １２ ボード錐 １３、１４ 側壁 １９ 垂直室 ２０Ａ 第一の往復運動ピストン ２１Ａ 第二の往復運動ピストン ２２ シュート ２２Ａ 主ラム ２３ フラップ ２４ ピストンとシリンダー機構 ２５ モータ ２６ 制御システム・ボックス

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発泡プラスチック物質の処理方法であっ
   て、以下のステップを特徴とする方法： ａ）切断機能をもつボード錐を装備したホッパーに該プ
   ラスチック物質を投入するステップと、 ｂ）該ボード錐を動作させて該プラスチック物質を小片
   に切断し、そして該プラスチック物質の小片を圧縮する
   ために第一の方向に動く第一の往復運動ピストンと、該
   プラスチック物質の小片をさらに圧縮しそして該圧縮さ
   れたプラスチック物質を往復運動する主ラムを含むシュ
   ートの入口端に送り込むために、前記第一の方向を横断
   する第二の方向に動く第二の往復運動ピストンとを含む
   部屋に、該プラスチック物質の小片を供給するステップ
   と、 ｃ）前記第一と第二の往復運動ピストンの制御を調和さ
   せて、該主ラムが前進していない位置にある間、前記第
   一と第二の往復運動ピストンが複数のサイクルで動作
   し、一定量の圧縮された該プラスチック物質を該シュー
   トの入口端に送り込めるようにするステップと、 ｄ）該主ラムを動作させて、該主ラムがシュートにそっ
   て前進して該プラスチック物質の更なる圧縮を行いそし
   てそのもとの位置に戻る前に該プラスチック物質を該シ
   ュートの放出端に向かって移動させるステップ。
2. 【請求項２】 主ラムが前進運動している間はボード錐
   の動作が中断されることを特徴とする請求項１記載の方
   法。
3. 【請求項３】 以下を特徴とする発泡プラスチック物質
   の処理装置： ａ）該プラスチック物質が供給されるホッパー； ｂ）該ホッパーの中にあり、切断機能をもつボード錐； ｃ）該ボード錐の動作を制御するための制御手段； ｄ）該ボード錐の動作によって該プラスチック物質の小
   片が投入される部屋； ｅ）該プラスチック物質の小片を圧縮するために、該部
   屋の中で第一の方向に動くことができる第一の往復運動
   ピストン； ｆ）該プラスチック物質の小片をさらに圧縮するため
   に、該部屋の中で該第一の方向を横断する第二の方向に
   動くことができる第二の往復運動ピストン； ｇ）前進していない位置と前進した位置との間を動くこ
   とのできる往復運動する主ラムを装備したシュート； ｈ）前記シュートは該部屋と連絡するように配置された
   入口端をもち、従って、該第二の往復運動ピストンの動
   作が圧縮された該プラスチック物質の小片を該シュート
   の該入口端に搬送する； ｉ）前記第一および第二の往復運動ピストンと該主ラム
   の動作を制御するための制御手段；該主ラムがその前進
   しない位置またはもとの位置にある間に、前記第一およ
   び第二のピストンのそれぞれが複数サイクル動作をし
   て、一定量の圧縮された該プラスチック物質を該シュー
   トの該入口端に搬送する； ｊ）前記制御手段は該主ラムの動作を制御し、従って、
   該主ラムは該シュートに沿って前進して該プラスチック
   物質をさらに圧縮しそして該主ラムがその元の位置に戻
   る前に該プラスチック物質をシュートの放出端に送る； ｋ）該圧縮されたプラスチック物質が該主ラムの動作の
   連続サイクルの間、該シュートに沿って順次搬送され、
   従って該プラスチック物質がベールに形成され、その長
   さが切断されまたは切断可能である。
4. 【請求項４】 該ボード錐の動作を制御する制御手段が
   第一および第二の往復運動ピストンの動作を制御する制
   御手段と連動して、該ボード錐の動作が該主ラムの前進
   運動中は中断されるようにし、該ボード錐の動作を制御
   する該制御手段と該ピストンおよび該ラムの動作を制御
   する該制御手段とが共通の制御システムを与えるように
   結合されていることを特徴とする請求項３記載の装置。
5. 【請求項５】 該主ラムが液圧で動作し、一個又は複数
   のフラップが設けられて該シュートの壁を形成し、ピス
   トンとシリンダー手段が前記一個または複数個のフラッ
   プに結合しており、それらは、該主ラムに働く液圧があ
   らかじめ決められた値よりも小さいときに一個又は複数
   個の該フラップは内側に押されて、圧縮された該プラス
   チック物質のシュートに沿った動きを抑制するように配
   置されていることを特徴とする請求項４記載の装置。