JPH1086145A - プラスチック原料混合供給装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチック原料を良好に均一に混合するこ
とができ、しかも連続して成形機へ供給することができ
るプラスチック原料混合供給装置を提供すること。 【解決手段】 上部に原料投入口３２を持ち、下部に原
料排出口４０を持ち、下部の内径が上部の内径よりも小
さくなっている容器本体３１と、容器本体３１の略中心
部に軸方向に配置され、容器本体３１の下部に存在する
プラスチック原料を軸芯に沿って容器本体３１の上部に
持ち上げることが可能な回転翼３４とを有する原料混合
供給装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばプラスチ
ック廃材から成るプラスチック原料を連続的に均一に混
合して成形機に送ることが可能なプラスチック原料混合
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年では、プラスチック廃材の処理が問
題になってきており、プラスチック廃材をリサイクルし
てプラスチック成形品を成形しようとする試みが成され
ている。プラスチック廃材は、樹脂の種類に応じて選別
して回収され、細かく切断され、たとえば押出機などの
成形機に供給されて成形される。

【０００３】ところが、分別回収された同一種類のプラ
スチック廃材でも、その組成が微妙に異なり、そのまま
では成形機で再成形することはできない。成形機に供給
される原料の品質が一定でないと、成形機による安定し
た成形ができないからである。

【０００４】そこで、成形機に注入される前の、細かく
切断されたプラスチック廃材（原料）を均一に混合し、
成形機へ供給される原料の品質を均一化させる必要があ
る。原料の品質を一定化させる混合装置としては、従来
では、通常のプラスチック原料の混合を行うためのバッ
チ式のものが知られている。

【０００５】従来例に係るバッチ式の混合装置では、容
器自体が回転自在に保持してあり、容器に原料を投入し
た後、容器の蓋を閉め、容器を回転させ、内部の原料の
攪拌混合を行う。その後、容器の蓋を明け、攪拌混合さ
れた原料を袋に入れ、その袋に入れられた原料を押出機
などのプラスチック成形機へバッチ式に供給する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このように従来の混合
装置では、原料の混合をバッチ式にしか行えなかったた
め、混合装置への原料の供給作業、取り出し作業および
成形機への原料の供給作業に多大な労力と時間を必要と
し、それらの作業の省力化が望まれていた。

【０００７】また、プラスチック廃材から成る原料以外
の通常のプラスチック原料でも、成形機への供給前に原
料の品質を一定化するために、均一に混合する必要はあ
る。しかしながら、従来の混合装置は、バッチ式であっ
たため、混合装置への原料の供給作業、取り出し作業お
よび成形機への原料の供給作業に多大な労力と時間を必
要とし、それらの作業の省力化が望まれていた。

【０００８】本発明は、このような実状に鑑みてなさ
れ、プラスチック原料を良好に均一に混合することがで
き、しかも連続して成形機へ供給することができるプラ
スチック原料混合供給装置を提供することを目的とす
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明に係るプラスチック原料混合装置は、上部に
原料投入口を持ち、下部に原料排出口を持ち、下部の内
径が上部の内径よりも小さくなっている容器本体と、前
記容器本体の略中心部に軸方向に配置され、容器本体の
下部に存在するプラスチック原料を軸芯に沿って容器本
体の上部に持ち上げることが可能な回転翼とを有する。

【００１０】前記プラスチック原料としては、特に限定
されないが、たとえば１．０〜２５mm角のプラスチック
廃材の裁断片などが好ましく用いられる。

【００１１】前記回転翼は、回転軸と、その回転軸の周
囲に装着されたスクリュー状翼とを有することが好まし
い。回転軸の外径は、特に限定されないが、１００mm〜
１５０mm程度が好ましい。前記回転軸の下端部は、原料
排出口まで延びており、攪拌板状に成形してあることが
好ましい。攪拌板の厚みｂは、特に限定されないが、２
０mm〜８０mm程度が好ましい。原料排出口の内径ａは、
特に限定されないが、２００mm〜４００mm程度が好まし
い。このように回転軸の下端部を攪拌板形状とすること
で、原料排出口での原料の詰まりを良好に防止すること
ができる。

【００１２】前記容器本体の最大内径をＤとし、回転翼
の外径をｄとした場合には、ｄ／Ｄは１／２〜２／３程
度が好ましい。ｄ／Ｄが余りに小さいと、回転翼に沿っ
て上方に送られる原料の流れが少なくなり、均一混合の
効果が少なくなる傾向にある。また、ｄ／Ｄが大きすぎ
ると、回転翼と容器本体の内周面との隙間が小さくな
り、その隙間を通して下方に移動する原料の流れが少な
くなり、均一混合の効果が小さくなる傾向にある。

【００１３】前記容器本体の内周面底部は、下部に向け
てテーパ状に細くなり、その最底部で原料排出口と連通
していることが好ましい。前記回転翼と容器本体の内周
面との最小隙間ｔは、２０〜５０mmが好ましい。その最
小隙間は、回転翼の最下部の位置で生じる。その最小隙
間が小さいほど、容器本体内を循環する原料の流量が大
きくなり、均一混合の効果が大きくなるが、余りに最小
隙間が小さいと、回転翼が容器本体の内周面に衝突する
おそれがあり好ましくない。この最小隙間は、回転翼を
軸方向に移動させることで、調節可能にしてあることが
好ましい。

【００１４】前記容器本体の下部には、ホッパが配置し
てあり、ホッパの上部には、容器本体の原料排出口の外
周を覆う原料入口が形成してあり、ホッパの下部には、
原料を成型機へ送る連絡口が形成してあることが好まし
い。容器本体の原料排出口が埋められるようにホッパ内
に原料が貯留された場合には、容器本体の原料排出口か
らホッパ内へ流出する原料の量が自動的に制限される。
ホッパの連絡口から成型機内へ原料が送られ、ホッパ内
の原料の最上面位置が容器本体の原料排出口よりも低下
した場合には、原料排出口からホッパ内へ原料が適量に
排出される。

【００１５】本発明に係るプラスチック原料混合供給装
置では、原料投入口からプラスチック廃材などのプラス
チック原料を投入し、回転翼を回転させる。回転翼が回
転することにより、容器本体の下部に存在するプラスチ
ック原料を軸芯に沿って容器本体の上部に持ち上げる。
持ち上げられたプラスチック原料は、回転翼の外周と容
器本体の内周面との隙間を通して、下方に流下する。下
方に流下したプラスチック原料のうちの一部は、回転翼
と容器本体内周面との最小隙間を通して、容器本体内を
さらに流下し、原料排出口から排出される。また、回転
翼の外周と容器本体の内周面との隙間を通して下方に流
下したプラスチック原料のうちの他の一部は、再度回転
翼に捕まり、回転翼の作用により上方に運ばれる。この
ようにして、プラスチック原料は、連続的に均一に攪拌
混合され、原料排出口から排出されるプラスチック原料
の品質は一定なものとなる。

【００１６】したがって、この装置を通してプラスチッ
ク成形機へ送られるプラスチック原料の品質は一定なも
のとなり、成型機では、安定したプラスチック成形が可
能となる。しかも、原料の混合と成型機への原料の供給
とを連続して行うことができるため、作業の省力化を図
ることができ、従来では複数人必要であった作業を一人
で行うことが可能になり、製造コストの低減に寄与す
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプラスチック
原料混合供給装置を、図面に示す実施形態に基づき、詳
細に説明する。

【００１８】図１は本発明の一実施形態に係るプラスチ
ック原料混合供給装置の概略断面図、図２は図１に示す
II−II線に沿う断面図、図３はプラスチック成形機の一
例を示す概略図である。

【００１９】図１に示す本実施形態に係るプラスチック
原料混合供給装置３０は、たとえば図３に示すプラスチ
ック成形装置２へ、プラスチック廃材から成るプラスチ
ック原料を連続的に混合攪拌して供給するための装置で
ある。まず、図３に示すプラスチック成形装置２につい
て説明する。

【００２０】図３に示すように、プラスチック成形装置
２は、連続してプラスチック成形体を製造することがで
きる装置であり、一つの押し出し機８と、複数の成形機
４とを有する。押し出し機８では、図１に示す原料混合
供給装置３０から供給されたプラスチック原料を溶融さ
せて、樹脂導入管１０へ供給する。

【００２１】複数の成形機４は、樹脂導入管１０を通し
て、一つの押し出し機８のノズルに接続してある。樹脂
導入管１０の途中には、各成形機４に対応して、分岐ブ
ロック１２が装着してある。各分岐ブロック１２の上に
は、切り替えバルブ装置１４が装着してある。切り替え
バルブ装置１４には、弁体１６が装着してあり、樹脂導
入管１０内を流れる樹脂を、各成形機４に選択的に導入
するようになっている。

【００２２】たとえば、ある一つの成形機４へのみ樹脂
を流し、他の成形機４へは樹脂を流さないように制御さ
れ、金型６内のキャビティ内に十分に樹脂を流し終えた
段階で、バルブ装置１４の弁体１６を閉じ、次の成形機
４のバルブ装置１４の弁体１６を開く。すなわち、この
連続成形装置では、ある一つの成形機への樹脂の充填が
完了した時点で、次の成形機への樹脂の充填を行い、樹
脂の充填が完了した成形機での樹脂の冷却を待たずに、
次々と連続して、射出成形をおこなうことができる。も
ちろん、各成形機４での金型６の大きさや形状などは、
同一でも異なっていても良い。また、成形温度や成形時
間などの成形条件も、各成形機４毎に相違しても良い。
さらに、押し出し機８から押し出される樹脂の種類は特
に限定されず、プラスチック廃材以外の通常のプラスチ
ック原料であってもよい。

【００２３】樹脂導入管１０内での樹脂の冷却を防止す
るために、導入管１０の周囲には、ヒータ２０が装着し
てある。分岐ブロック１２およびバルブ装置１４の周囲
にも、ヒータが装着してある。

【００２４】本実施形態では、各成形機４の金型６は、
上型２２（第２金型）と下型２４（第１金型）とで構成
される。上型２２と下型２４とは、相対的に接近および
離反移動自在に配置され、組み合わされることにより内
部にキャビティが形成されるようになっている。本実施
形態では、上型２２が油圧シリンダなどの圧力シリンダ
２６により駆動され、型締めおよび型開き可能になって
いる。

【００２５】次に、図１，２に基づき、本実施形態に係
るプラスチック原料混合供給装置３０について説明す
る。この原料混合供給装置３０は、円筒状の容器本体３
１を有する。円筒状の容器本体３１の底部には、底に向
けて内径が細くなるテーパ部４４が形成してあり、その
最底部に原料排出口４０が形成してある。一方、容器本
体３１の上部には、原料投入口３２が形成してある。

【００２６】原料排出口４０の内径は、原料投入口３２
の内径に比較して格別に小さく構成してある。容器本体
３１の内径Ｄは、上部では、原料投入口３２の内径と同
一であり、本実施形態では、例えばＤ＝１５００mmであ
る。容器本体３１の底部では、内径は、テーパ部４４に
より漸次小さくなり、原料排出口４０で最も小さくなる
ようになっている。原料排出口４０の内径ａは、本実施
形態では、例えば３００mmである。本実施形態では、容
器本体３１の内容量は、２７４１リットルである。

【００２７】容器本体３１の中心部には、軸方向に沿っ
て回転翼３４が回転自在に配置してある。回転翼３４
は、回転軸３６を有する。回転軸３６の外径は、本実施
形態では、１２７０mmである。回転軸３６の外周には、
スクリュー状翼３８が装着してある。スクリュー状翼３
８は、図示するように、回転軸３６に沿って螺旋状に形
成してあり、たとえば金属板を湾曲させて溶接すること
により形成される。本実施形態では、スクリュー状翼３
８の外径ｄは、８００mmであり、そのピッチｐは２５０
mmである。また、翼３８の軸方向長さは、１２５０mmで
ある。

【００２８】回転軸３６の上部には、図示省略してある
減速機およびモータが連結され、回転軸３６を回転可能
になっている。回転軸３６の回転方向は、スクリュー状
翼３８により、容器本体３１の下部に位置する原料を翼
３８に乗せて上方に運ぶ方向の回転である。

【００２９】本実施形態では、回転軸３６の下端部は、
原料排出口４０まで延びており、しかも、図２に示すよ
うに、板状に成形してあり、攪拌板４２が形成してあ
る。攪拌板４２の厚みｂは、本実施形態では、５０mmで
ある。このように回転軸３６の下端部を攪拌板４２とす
ることで、原料排出口４０での原料の詰まりを良好に防
止することができる。

【００３０】翼３８の最下端部外周と、容器本体３１の
テーパ部４４内周面との最小隙間ｔは、２０〜５０mmが
好ましい。その最小隙間ｔが小さいほど、容器本体３１
内を循環する原料の流量が大きくなり、均一混合の効果
が大きくなるが、余りに最小隙間ｔが小さいと、翼３８
が容器本体３１のテーパ部内周面に衝突するおそれがあ
り好ましくない。この最小隙間ｔは、回転翼３４を軸方
向上下に移動させることで、調節可能である。

【００３１】本実施形態では、容器本体３１の下部に
は、ホッパ４６が配置してある。ホッパ４６の上部に
は、容器本体４６の原料排出口４０の外周を覆う原料入
口４８が形成してあり、ホッパ４６の下部には、原料を
図３に示す成型装置２の押し出し機８へ送る連絡口５０
が形成してある。ホッパ４６の底部には、傾斜部５２が
形成してあり、ホッパ４６内の原料を連絡口５０方向へ
向かわせるようになっている。

【００３２】容器本体３０の原料排出口４０が埋められ
るようにホッパ４６内に原料が貯留され、原料の最上面
がＬ₁ 位置にある場合には、容器本体３１の原料排出口
４０からホッパ４６内へ流出する原料の量が自動的に制
限される。ホッパ４６の連絡口５０から、図３に示す押
し出し機８へ原料が送られ、ホッパ４６内の原料の最上
面が容器本体の原料排出口４０よりも低下した場合（Ｌ
₂ 位置）には、原料排出口４０からホッパ４６内へ原料
が適量に排出される。

【００３３】本実施形態に係るプラスチック原料混合供
給装置３０では、原料投入口３２からプラスチック廃材
などのプラスチック原料を投入し、回転翼３４を回転さ
せる。回転翼３４が回転することにより、容器本体３１
の下部に存在するプラスチック原料を軸芯に沿って容器
本体３１の上部に持ち上げる。図１に示す点線矢印Ｘで
示すように、持ち上げられたプラスチック原料は、回転
翼３４の外周と容器本体３１の内周面との隙間を通し
て、下方に流下する。下方に流下したプラスチック原料
のうちの一部は、回転翼３４と容器本体内周面との最小
隙間ｔを通して、容器本体３１内をさらに流下し、原料
排出口４０から排出される。また、回転翼３４の外周と
容器本体３１の内周面との隙間を通して下方に流下した
プラスチック原料のうちの他の一部は、再度回転翼３４
に捕まり、回転翼３４の作用により上方に運ばれる。こ
のようにして、プラスチック原料は、連続的に均一に攪
拌混合され、原料排出口４０から排出されるプラスチッ
ク原料の品質は一定なものとなる。

【００３４】なお、本発明は、上述した実施形態に限定
されるものではなく、本発明の範囲内で種々に改変する
ことができる。

【００３５】たとえば、回転翼３４に用いられる翼３８
の形状は、下部の原料を軸心に沿って上方に運ぶことが
できる翼であれば、図１に示す形状に限定されない。ま
た、本発明に係るプラスチック原料混合供給装置により
原料が供給されるプラスチック成形装置は、図３に示す
装置に限定されず、種々の成形装置に適用することがで
きる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
原料混合装置によれば、プラスチック成形機へ送られる
プラスチック原料の品質は一定なものとなり、成型機で
は、安定したプラスチック成形が可能となる。しかも、
原料の混合と成型機への原料の供給とを連続して行うこ
とができるため、作業の省力化を図ることができ、従来
では複数人必要であった作業を一人で行うことが可能に
なり、製造コストの低減に寄与する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の一実施形態に係るプラスチック
原料混合供給装置の概略断面図である。

【図２】図２は図１に示すII−II線に沿う断面図であ
る。

【図３】図３はプラスチック成形機の一例を示す概略図
である。

【符号の説明】

２… プラスチック成形装置 ３０… プラスチック原料混合供給装置 ３１… 容器本体 ３２… 原料投入口 ３４… 回転翼 ３６… 回転軸 ３８… スクリュー状翼 ４０… 原料排出口 ４２… 攪拌板 ４４… テーパ部 ４６… ホッパ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に原料投入口を持ち、下部に原料排
   出口を持ち、下部の内径が上部の内径よりも小さくなっ
   ている容器本体と、 前記容器本体の略中心部に軸方向に配置され、容器本体
   の下部に存在するプラスチック原料を軸芯に沿って容器
   本体の上部に持ち上げることが可能な回転翼とを有する
   プラスチック原料混合供給装置。