人工芝の芝葉引抜装置
【課題】使用済みの人工芝から、樹脂原料としてリサイクル可能な人工芝の芝葉部分だけを分別して効率的に回収することができる人工芝の芝葉引抜装置を提供すること。
【解決手段】引抜刃１７を有する引抜ローラ３と、引抜ローラ３を軸方向に回転させる手段と、人工芝２と引抜ローラ３との相対位置を変化させる手段とを備え、引抜刃１７が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、複数の引抜刃１７が、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、前記刃部を引抜ローラ３の回転方向に突出させて配置され、引抜ローラ３を回転させた状態で、人工芝２の裏側から人工芝２に当接させ、人工芝２の近傍における引抜刃１７の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま人工芝２を移動させる、あるいは、人工芝２の近傍における引抜刃１７の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま引抜ローラ３を移動させる。
【解決手段】引抜刃１７を有する引抜ローラ３と、引抜ローラ３を軸方向に回転させる手段と、人工芝２と引抜ローラ３との相対位置を変化させる手段とを備え、引抜刃１７が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、複数の引抜刃１７が、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、前記刃部を引抜ローラ３の回転方向に突出させて配置され、引抜ローラ３を回転させた状態で、人工芝２の裏側から人工芝２に当接させ、人工芝２の近傍における引抜刃１７の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま人工芝２を移動させる、あるいは、人工芝２の近傍における引抜刃１７の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま引抜ローラ３を移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリサイクル装置に関し、より詳細には、使用済みの人工芝から芝葉を樹脂原料としてリサイクル可能な状態で回収するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テニスコートやサッカー場等のグラウンドに敷設された人工芝の廃棄方法が問題となっている。通常、人工芝を敷設する場合、芝目に適量の砂を入れる（以下、この状態の人工芝を砂入り人工芝と記す）。また、グラウンドには、通常約５５ｍｍ〜約７５ｍｍの長い毛足の人工芝が敷設され、芝目に砂とゴムチップとを適量に入れる。従来の砂入り人工芝の廃棄方法は、人工芝と砂とを一体として処分する複合処理であり、多くの場合、砂入り人工芝は産業廃棄物として埋め立て処分されてきた。一方、環境問題の高まりにつれて砂入り人工芝の廃棄費用も年々増大してきており、人工芝の張り替え費用における人工芝の廃棄費用の占める割合も年々増大してきている。そのため、使用済みの砂入り人工芝を適切かつ安価に廃棄あるいはリサイクルする方法が望まれている。
【０００３】
下記特許文献１には、砂入り人工芝の回収及び再利用方法が開示されている。この砂入り人工芝の回収及び再利用方法によると、敷設面から剥離した人工芝を砂入り状態のままで回収して破砕場に搬送し、回収した人工芝を、砂入り状態のままで破砕機に投入して、所定サイズの砂抜き人工芝と砂とに分別することができる。分別された砂抜き人工芝は、公知の方法により、再生合成樹脂製品の原料として再製品化される。
【０００４】
また、下記特許文献２の図１に開示されるように、従来の人工芝は、パイル（芝葉）が基材（基布）に植設され、そのパイルが、接着剤（バッキング材）により基材の裏側から固定される構造を有する。
【特許文献１】特開２００７−１３２１１６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来の人工芝は、芝葉部分と、基布部分と、芝葉を基布に固定する接着剤としての合成ゴム部分とを備えて構成されている。これらの構成のうち、芝葉部分は、樹脂原料としてリサイクル可能なポリプロピレンやポリエチレン等で形成されている。そのため、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができると、純度の高いリサイクル用の樹脂原料を提供することができる。例えば、油化装置を用いて回収した人工芝から再生原油を生成する場合、人工芝に含まれる樹脂以外の材料（合成ゴム部分）は残渣となるため、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができないと、再生原油の生成率が低い。また、残渣は産業廃棄物として処分するしかなく、高額の廃棄費用が必要となる。従って、回収した人工芝から芝葉部分だけを分別する装置の実現が求められている。しかし、特許文献１に記載された砂入り人工芝の回収及び再利用方法では、回収した人工芝を所定サイズの砂抜き人工芝と砂とに分別することができるが、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、使用済みの人工芝から、樹脂原料としてリサイクル可能な人工芝の芝葉部分だけを分別して効率的に回収することができる人工芝の芝葉引抜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のために、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（１）は、引抜刃を有する引抜ローラと、前記引抜ローラを軸方向に回転させる手段と、人工芝と前記引抜ローラとの相対位置を変化させる手段とを備え、前記引抜刃が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの表面に、前記引抜ローラの外周に沿って、且つ、前記刃部を前記引抜ローラの回転方向に突出させて配置され、前記引抜ローラを回転させた状態で、前記人工芝の裏側から前記人工芝に当接させ、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま前記人工芝を移動させる、あるいは、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま前記引抜ローラを移動させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（２）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）において、前記引抜ローラ付近の前記人工芝を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（３）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）または（２）において、複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（４）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）〜（３）の何れかにおいて、前記引抜刃の前記刃部の形状が、鋸歯状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、使用済みの人工芝から、ほぼ芝葉部分だけを分別して効率的に回収することができる。従って、これら回収した芝葉部分は、残渣の原因となる合成ゴム部分がほとんど含まれない、純度の高いリサイクル用の樹脂原料となり得るため、油化装置を用いて、これら回収した人工芝の芝葉部分から再生原油を生成する際に、残渣の量を低減することができ、再生原油の生成率が高くなる。
【００１２】
また、本発明の人工芝の芝葉引抜装置は、例えば軽トラック等の運搬用車両の荷台に積載することが可能な程度の大きさおよび重量に構成され得るため、回収した人工芝を破砕場等に運搬する必要がなく、人工芝を回収する現場において、芝葉の回収作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の説明及び図面において、同じ符号は同じ又は類似の構成要素を示すこととし、よって、同じ又は類似の構成要素に関する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置の概略構成図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１は、人工芝２から芝葉を引き抜く引抜ローラ３と、人工芝２をＸ方向に移送させる送りローラ４と、送りローラ４が滑ることなく人工芝２を移送させるために人工芝２を押さえつける押さえローラ５と、引抜ローラ３を昇降させて、人工芝２の裏側に引抜ローラ３を当接させる昇降ユニット６と、引抜ローラ３付近の人工芝２に温風を供給する加熱手段７と、ベルト８を介して引抜ローラ３を駆動する引抜ローラ用モータ９と、ベルト１０を介して送りローラ４を駆動する送りローラ用モータ１１とを備える。
【００１６】
加熱手段７は温風を生成し、生成された温風は、温風吹き出し口１２から送出される（加熱手段７から温風吹き出し口１２への温風ガイドは図示せず）。全ての或いは一部の押さえローラ５には、人工芝２の蛇行を防止するためのスプロケット１３が取り付けられている。図１の（ａ）の例では、人工芝の芝葉引抜装置１には、６つの送りローラ４および６つの押さえローラ５が取り付けられ、昇降ユニット６には、２つの引抜ローラ３が取り付けられている。人工芝の芝葉引抜装置１の外寸は、概略で、例えば奥行き（図１（ｂ）中に示すＸ方向）１７０ｃｍ×幅１２０ｃｍ×高さ１２０ｃｍであり、人工芝の芝葉引抜装置１の底部四隅には、移動用の４つのキャスター１９が取り付けられている。
【００１７】
以下、人工芝の芝葉引抜装置１の動作を説明する。図２は、図１に示す人工芝の芝葉引抜装置１の動作状態における引抜ローラ３付近の拡大図であり、図３は、図２に示す人工芝２の断面図である。本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１に投入される人工芝２は、図３に示すように、芝葉１４の植設部１４１が基布１５の裏側に貫通し、芝葉１４のパイル部１４２が基布１５の表側に突出するように植設され、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１が、接着剤としての役割をする合成ゴム１６により、基布１５の裏側から固定される構造を有する。また、人工芝２は、予め砂が分離された状態で、所定の幅、例えば約６０ｃｍ〜約１２０ｃｍの間の幅にカットされているものとする。
【００１８】
まず、作業者が、芝葉１４の植設部１４１が引抜ローラ３に対向するように、人工芝２を送りローラ４と押さえローラ５との間に挿入する。送りローラ４および押さえローラ５は、所定の速度で所定方向Ｒ１およびＲ２にそれぞれ回転し、人工芝２をＸ方向に、所定の速度、例えば毎秒１００〜１５０ｍｍの速度で移送する。
【００１９】
送りローラ４と引抜ローラ３との間には温風吹き出し口１２が設けられており、加熱手段７は、少なくとも常温以上、例えば約１００℃以上の温風Ｈを人工芝２の裏側に供給して、芝葉１４と基布１５とを固定する合成ゴム１６の層を軟化させる。
【００２０】
詳細は後述するが、引抜ローラ３は複数の芝葉引抜刃１７を備え、芝葉引抜刃１７が、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、鋸歯状の刃部１７１（図６参照）を引抜ローラ３の回転方向Ｒ３に突出させて取り付けられている。引抜ローラ３は、所定の速度で所定方向Ｒ３に回転し、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を引っ掛けることにより、人工芝２の裏側から、基布１５に植設された芝葉１４を引き抜く。このとき、合成ゴム１６の層が軟化しているので、芝葉１４は容易に引き抜かれる。また、この際、芝葉引抜刃１７が芝葉１４を引き抜くのと同時に、基布１５の裏側に貼り付けられている合成ゴム１６の一部も削り取られる。従って、基布１５および合成ゴム１６をできるだけ削り取ることなく、芝葉１４を引き抜くことができるように、適切な位置で引抜ローラ３を回転させることが必要である。本実施の形態（図１）では、回転中の引抜ローラ３の位置は、引抜ローラ３が昇降ユニット６により上昇され、ストッパ１８によって上昇が停止されることで決定される。よって、回転中の引抜ローラ３の位置が上記したように適切な位置になるように、処理対象となる人工芝に応じて、ストッパ１８の位置を予め調節しておくことが望ましい。。
【００２１】
図４は、図２に示す引抜ローラ３の断面図である。図４に示すように、芝葉引抜刃１７は、例えばボルト等の固定手段により、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、刃部１７１を引抜ローラ３の回転方向に突出させて取り付けられている。図４中に示す引抜ローラ３の本体部分の直径φ１、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が描く円の半径ｒ１、芝葉引抜刃１７の厚さＬ１、芝葉引抜刃１７の長さＬ２、引抜ローラ３の外周から突出する芝葉引抜刃１７の高さＬ３、および芝葉引抜刃１７の刃部１７１の角度αは、例えば、φ１＝１００ｍｍ、ｒ１＝４７ｍｍ、Ｌ１＝３ｍｍ、Ｌ２＝２８ｍｍ、Ｌ３＝４．７１ｍｍ、およびα＝２０°である。
【００２２】
図５は、図２に示す引抜ローラ３の正面図である。図５に示すように、複数の芝葉引抜刃１７は、引抜ローラ３の回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられている。言い換えると、複数の芝葉引抜刃１７は、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラの外周に沿って、複数の列（符号Ａ、Ｂで示す）毎に互い違いに取り付けられている。図５に示す芝葉引抜刃１７の引抜ローラ３の軸方向の長さＬ４は、約２３５ｍｍである。処理対象の人工芝２の幅（約６０ｃｍ〜約１２０ｃｍ）よりも芝葉引抜刃１７の長さＬ４を短くすることにより、芝葉１４を引き抜くことにより摩耗する芝葉引抜刃１７を、芝葉引抜刃１７単位で交換することができる。
【００２３】
このように、図４および図５の例では、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、２列の列Ａおよび２列の列Ｂの合計４列で１列あたり６個の芝葉引抜刃１７が、ほぼ等間隔で、列Ａ―列Ｂ―列Ａ―列Ｂのパターンで互い違いに配置され、１つの引抜ローラ３あたり合計２４個の芝葉引き抜き刃１７が取り付けられている。
【００２４】
図６は、図５に示す芝葉引抜刃１７の部分拡大図である。図６に示すように、芝葉引抜刃１７は、芝葉引抜刃１７の一辺の全体にわたって刃部１７１を有し、その形状は鋸歯状である。図６中に示す刃部１７１の長さＬ５、隣り合う刃部１７１の先端の間隔Ｌ６、および刃部１７１の先端部の角度βは、例えば、Ｌ５＝３〜５ｍｍ、Ｌ６＝５．８ｍｍ、およびβ＝６０°である。芝葉引抜刃１７の刃部１７１の形状を鋸歯状とすることにより、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を効率よく引っ掛けて抜き取ることができる。
【００２５】
引抜ローラ３によって引き抜かれた芝葉１４Ａと、芝葉１４と共に削り取られた合成ゴム１６とは、例えば送風器（図示せず）等の送風手段により吹き飛ばされ、引抜ローラ３の下方に設置された芝葉受け箱（図示せず）に集積される。芝葉受け箱に集積された、引き抜かれた芝葉１４Ａは、その後、公知の方法により削り取られた合成ゴム１６と分別されて回収される。
【００２６】
このようにして、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１は、人工芝２の基布１５の裏側から、芝葉１４だけを引き抜いて分別回収することができる。本実施の形態に示される人工芝の芝葉引抜装置１は、芝葉１４の引き抜き漏れを低減するために、図１の（ａ）に示されるように、２つの引抜ローラ３を用いて芝葉１４を引き抜く。これにより、処理する人工芝２の面積の約９０％以上において、芝葉１４を引き抜くことができる。また、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１を用いて、芝葉１４だけを引き抜いて分別回収した後に、例えば、運搬用車両にて持ち運び可能な大きさの、公知の圧縮固化機または溶融固化機を用いて、回収した芝葉を減容してもよい。回収した芝葉を減容することで、回収した芝葉をより効率的に運搬することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態によって説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
上記実施の形態では、人工芝２を移送する速度、引抜ローラ３の数、および芝葉引抜刃１７の数を一例として示したが、これに限定されず、処理対象となる人工芝２に応じて適宜変更することができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３、芝葉引抜刃１７、および刃部１７１の大きさ、即ち、引抜ローラ３の本体部分の直径φ１、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が描く円の半径ｒ１、芝葉引抜刃１７の厚さＬ１、芝葉引抜刃１７の長さＬ２、引抜ローラ３の外周から突出する芝葉引抜刃１７の高さＬ３、芝葉引抜刃１７の刃部１７１の角度α、芝葉引抜刃１７の引抜ローラ３の軸方向の長さＬ４、刃部１７１の長さＬ５、隣り合う刃部１７１の先端の間隔Ｌ６、および刃部１７１の先端部の角度βの大きさを一例として示したが、これに限定されず、処理対象となる人工芝２に応じて適宜変更することができる。
【００３０】
また、上記実施の形態では、芝葉引抜刃１７の刃部１７１の形状は鋸歯状であるが、刃部１７１の形状は、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を引っ掛けることができるように、先鋭な突出部（例えば楔）が複数並列された形状であればよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、人工芝２を水平方向に移送しているが、人工芝２の移送方向はこれに限定されない。図７は、本発明の他の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１が行う人工芝２の他の移送態様を説明するための引抜ローラ３付近の拡大図であり、（ａ）は人工芝２を鉛直に移送する場合の模式図、（ｂ）は図２に示す配置の上下が逆転した状態で人工芝２を水平方向に移送する場合の模式図、（ｃ）は人工芝２をＳ字型に屈曲させて水平方向に移送する場合の模式図、（ｄ）は人工芝２をＬ字型に屈曲させて水平方向から鉛直方向に移送する場合の模式図である。即ち、図７の（ａ）〜（ｄ）の例に示すように、人工芝２と引抜ローラ３とが、芝葉１４の植設部１４１が引抜ローラ３に対向する位置関係を満たすように、人工芝２を移送すればよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で人工芝２を移送しているが、これに限定されず、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で、人工芝２と引抜ローラ３との位置関係を変化させればよい。例えば、所定の距離だけ人工芝２を移送した後、人工芝２を停止させた状態で、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で引抜ローラ３を移動させてもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３の当接機構に昇降ユニット６を使用し、芝葉引抜刃１７の適切な当接位置の調製機構にストッパ１８を使用しているが、当接機構および調製機構はこれに限定されず、例えばストッパ１８が昇降ユニット６に取り付けられていてもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、加熱手段７が生成する温風を人工芝２の裏側に供給して合成ゴム１６の層を軟化させているが、これに限定されず、合成ゴム１６の層を軟化させる手段であればよい。例えば、引抜ローラ３に当接される直前の人工芝２の部分を直接ヒータで加熱して、合成ゴム１６の層を軟化させてもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態では、複数の芝葉引抜刃１７を互い違いに取り付けているが、引抜ローラ３の回転軸方向の一直線上に間隔を空けずに、複数の芝葉引抜刃１７を取り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置の概略構成図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図２】図１に示す人工芝の芝葉引抜装置の引抜ローラ付近の拡大図である。
【図３】図２に示す人工芝の断面図である。
【図４】図２に示す引抜ローラの断面図である。
【図５】図２に示す引抜ローラの正面図である。
【図６】図５に示す芝葉引抜刃の部分拡大図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置が行い得る人工芝の種々の移送態様を説明するための引抜ローラ付近の拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 芝葉引抜装置
２ 人工芝
３ 引抜ローラ
４ 送りローラ
５ 押さえローラ
６ 昇降ユニット
７ 加熱手段
８ ベルト
９ 引抜ローラ用モータ
１０ ベルト
１１ 送りローラ用モータ
１２ 温風吹き出し口
１３ 蛇行防止スプロケット
１４ 芝葉
１４１ 芝葉の植設部
１４２ 芝葉のパイル部
１４Ａ 引き抜かれた芝葉
１５ 基布
１６ 合成ゴム
１７ 芝葉引抜刃
１７１ 刃部
１８ ストッパ
１９ キャスター
【技術分野】
【０００１】
本発明はリサイクル装置に関し、より詳細には、使用済みの人工芝から芝葉を樹脂原料としてリサイクル可能な状態で回収するための装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、テニスコートやサッカー場等のグラウンドに敷設された人工芝の廃棄方法が問題となっている。通常、人工芝を敷設する場合、芝目に適量の砂を入れる（以下、この状態の人工芝を砂入り人工芝と記す）。また、グラウンドには、通常約５５ｍｍ〜約７５ｍｍの長い毛足の人工芝が敷設され、芝目に砂とゴムチップとを適量に入れる。従来の砂入り人工芝の廃棄方法は、人工芝と砂とを一体として処分する複合処理であり、多くの場合、砂入り人工芝は産業廃棄物として埋め立て処分されてきた。一方、環境問題の高まりにつれて砂入り人工芝の廃棄費用も年々増大してきており、人工芝の張り替え費用における人工芝の廃棄費用の占める割合も年々増大してきている。そのため、使用済みの砂入り人工芝を適切かつ安価に廃棄あるいはリサイクルする方法が望まれている。
【０００３】
下記特許文献１には、砂入り人工芝の回収及び再利用方法が開示されている。この砂入り人工芝の回収及び再利用方法によると、敷設面から剥離した人工芝を砂入り状態のままで回収して破砕場に搬送し、回収した人工芝を、砂入り状態のままで破砕機に投入して、所定サイズの砂抜き人工芝と砂とに分別することができる。分別された砂抜き人工芝は、公知の方法により、再生合成樹脂製品の原料として再製品化される。
【０００４】
また、下記特許文献２の図１に開示されるように、従来の人工芝は、パイル（芝葉）が基材（基布）に植設され、そのパイルが、接着剤（バッキング材）により基材の裏側から固定される構造を有する。
【特許文献１】特開２００７−１３２１１６号公報
【特許文献２】特開２００２−１９２１２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記したように、従来の人工芝は、芝葉部分と、基布部分と、芝葉を基布に固定する接着剤としての合成ゴム部分とを備えて構成されている。これらの構成のうち、芝葉部分は、樹脂原料としてリサイクル可能なポリプロピレンやポリエチレン等で形成されている。そのため、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができると、純度の高いリサイクル用の樹脂原料を提供することができる。例えば、油化装置を用いて回収した人工芝から再生原油を生成する場合、人工芝に含まれる樹脂以外の材料（合成ゴム部分）は残渣となるため、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができないと、再生原油の生成率が低い。また、残渣は産業廃棄物として処分するしかなく、高額の廃棄費用が必要となる。従って、回収した人工芝から芝葉部分だけを分別する装置の実現が求められている。しかし、特許文献１に記載された砂入り人工芝の回収及び再利用方法では、回収した人工芝を所定サイズの砂抜き人工芝と砂とに分別することができるが、人工芝の芝葉部分だけを分別して回収することができない。
【０００６】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、使用済みの人工芝から、樹脂原料としてリサイクル可能な人工芝の芝葉部分だけを分別して効率的に回収することができる人工芝の芝葉引抜装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的の達成のために、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（１）は、引抜刃を有する引抜ローラと、前記引抜ローラを軸方向に回転させる手段と、人工芝と前記引抜ローラとの相対位置を変化させる手段とを備え、前記引抜刃が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの表面に、前記引抜ローラの外周に沿って、且つ、前記刃部を前記引抜ローラの回転方向に突出させて配置され、前記引抜ローラを回転させた状態で、前記人工芝の裏側から前記人工芝に当接させ、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま前記人工芝を移動させる、あるいは、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま前記引抜ローラを移動させることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（２）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）において、前記引抜ローラ付近の前記人工芝を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（３）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）または（２）において、複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る人工芝の芝葉引抜装置（４）は、上記の人工芝の芝葉引抜装置（１）〜（３）の何れかにおいて、前記引抜刃の前記刃部の形状が、鋸歯状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によると、使用済みの人工芝から、ほぼ芝葉部分だけを分別して効率的に回収することができる。従って、これら回収した芝葉部分は、残渣の原因となる合成ゴム部分がほとんど含まれない、純度の高いリサイクル用の樹脂原料となり得るため、油化装置を用いて、これら回収した人工芝の芝葉部分から再生原油を生成する際に、残渣の量を低減することができ、再生原油の生成率が高くなる。
【００１２】
また、本発明の人工芝の芝葉引抜装置は、例えば軽トラック等の運搬用車両の荷台に積載することが可能な程度の大きさおよび重量に構成され得るため、回収した人工芝を破砕場等に運搬する必要がなく、人工芝を回収する現場において、芝葉の回収作業を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。尚、以下の説明及び図面において、同じ符号は同じ又は類似の構成要素を示すこととし、よって、同じ又は類似の構成要素に関する説明を省略する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置の概略構成図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【００１５】
図１に示すように、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１は、人工芝２から芝葉を引き抜く引抜ローラ３と、人工芝２をＸ方向に移送させる送りローラ４と、送りローラ４が滑ることなく人工芝２を移送させるために人工芝２を押さえつける押さえローラ５と、引抜ローラ３を昇降させて、人工芝２の裏側に引抜ローラ３を当接させる昇降ユニット６と、引抜ローラ３付近の人工芝２に温風を供給する加熱手段７と、ベルト８を介して引抜ローラ３を駆動する引抜ローラ用モータ９と、ベルト１０を介して送りローラ４を駆動する送りローラ用モータ１１とを備える。
【００１６】
加熱手段７は温風を生成し、生成された温風は、温風吹き出し口１２から送出される（加熱手段７から温風吹き出し口１２への温風ガイドは図示せず）。全ての或いは一部の押さえローラ５には、人工芝２の蛇行を防止するためのスプロケット１３が取り付けられている。図１の（ａ）の例では、人工芝の芝葉引抜装置１には、６つの送りローラ４および６つの押さえローラ５が取り付けられ、昇降ユニット６には、２つの引抜ローラ３が取り付けられている。人工芝の芝葉引抜装置１の外寸は、概略で、例えば奥行き（図１（ｂ）中に示すＸ方向）１７０ｃｍ×幅１２０ｃｍ×高さ１２０ｃｍであり、人工芝の芝葉引抜装置１の底部四隅には、移動用の４つのキャスター１９が取り付けられている。
【００１７】
以下、人工芝の芝葉引抜装置１の動作を説明する。図２は、図１に示す人工芝の芝葉引抜装置１の動作状態における引抜ローラ３付近の拡大図であり、図３は、図２に示す人工芝２の断面図である。本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１に投入される人工芝２は、図３に示すように、芝葉１４の植設部１４１が基布１５の裏側に貫通し、芝葉１４のパイル部１４２が基布１５の表側に突出するように植設され、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１が、接着剤としての役割をする合成ゴム１６により、基布１５の裏側から固定される構造を有する。また、人工芝２は、予め砂が分離された状態で、所定の幅、例えば約６０ｃｍ〜約１２０ｃｍの間の幅にカットされているものとする。
【００１８】
まず、作業者が、芝葉１４の植設部１４１が引抜ローラ３に対向するように、人工芝２を送りローラ４と押さえローラ５との間に挿入する。送りローラ４および押さえローラ５は、所定の速度で所定方向Ｒ１およびＲ２にそれぞれ回転し、人工芝２をＸ方向に、所定の速度、例えば毎秒１００〜１５０ｍｍの速度で移送する。
【００１９】
送りローラ４と引抜ローラ３との間には温風吹き出し口１２が設けられており、加熱手段７は、少なくとも常温以上、例えば約１００℃以上の温風Ｈを人工芝２の裏側に供給して、芝葉１４と基布１５とを固定する合成ゴム１６の層を軟化させる。
【００２０】
詳細は後述するが、引抜ローラ３は複数の芝葉引抜刃１７を備え、芝葉引抜刃１７が、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、鋸歯状の刃部１７１（図６参照）を引抜ローラ３の回転方向Ｒ３に突出させて取り付けられている。引抜ローラ３は、所定の速度で所定方向Ｒ３に回転し、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を引っ掛けることにより、人工芝２の裏側から、基布１５に植設された芝葉１４を引き抜く。このとき、合成ゴム１６の層が軟化しているので、芝葉１４は容易に引き抜かれる。また、この際、芝葉引抜刃１７が芝葉１４を引き抜くのと同時に、基布１５の裏側に貼り付けられている合成ゴム１６の一部も削り取られる。従って、基布１５および合成ゴム１６をできるだけ削り取ることなく、芝葉１４を引き抜くことができるように、適切な位置で引抜ローラ３を回転させることが必要である。本実施の形態（図１）では、回転中の引抜ローラ３の位置は、引抜ローラ３が昇降ユニット６により上昇され、ストッパ１８によって上昇が停止されることで決定される。よって、回転中の引抜ローラ３の位置が上記したように適切な位置になるように、処理対象となる人工芝に応じて、ストッパ１８の位置を予め調節しておくことが望ましい。。
【００２１】
図４は、図２に示す引抜ローラ３の断面図である。図４に示すように、芝葉引抜刃１７は、例えばボルト等の固定手段により、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、且つ、刃部１７１を引抜ローラ３の回転方向に突出させて取り付けられている。図４中に示す引抜ローラ３の本体部分の直径φ１、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が描く円の半径ｒ１、芝葉引抜刃１７の厚さＬ１、芝葉引抜刃１７の長さＬ２、引抜ローラ３の外周から突出する芝葉引抜刃１７の高さＬ３、および芝葉引抜刃１７の刃部１７１の角度αは、例えば、φ１＝１００ｍｍ、ｒ１＝４７ｍｍ、Ｌ１＝３ｍｍ、Ｌ２＝２８ｍｍ、Ｌ３＝４．７１ｍｍ、およびα＝２０°である。
【００２２】
図５は、図２に示す引抜ローラ３の正面図である。図５に示すように、複数の芝葉引抜刃１７は、引抜ローラ３の回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられている。言い換えると、複数の芝葉引抜刃１７は、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラの外周に沿って、複数の列（符号Ａ、Ｂで示す）毎に互い違いに取り付けられている。図５に示す芝葉引抜刃１７の引抜ローラ３の軸方向の長さＬ４は、約２３５ｍｍである。処理対象の人工芝２の幅（約６０ｃｍ〜約１２０ｃｍ）よりも芝葉引抜刃１７の長さＬ４を短くすることにより、芝葉１４を引き抜くことにより摩耗する芝葉引抜刃１７を、芝葉引抜刃１７単位で交換することができる。
【００２３】
このように、図４および図５の例では、引抜ローラ３の表面に、引抜ローラ３の外周に沿って、２列の列Ａおよび２列の列Ｂの合計４列で１列あたり６個の芝葉引抜刃１７が、ほぼ等間隔で、列Ａ―列Ｂ―列Ａ―列Ｂのパターンで互い違いに配置され、１つの引抜ローラ３あたり合計２４個の芝葉引き抜き刃１７が取り付けられている。
【００２４】
図６は、図５に示す芝葉引抜刃１７の部分拡大図である。図６に示すように、芝葉引抜刃１７は、芝葉引抜刃１７の一辺の全体にわたって刃部１７１を有し、その形状は鋸歯状である。図６中に示す刃部１７１の長さＬ５、隣り合う刃部１７１の先端の間隔Ｌ６、および刃部１７１の先端部の角度βは、例えば、Ｌ５＝３〜５ｍｍ、Ｌ６＝５．８ｍｍ、およびβ＝６０°である。芝葉引抜刃１７の刃部１７１の形状を鋸歯状とすることにより、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を効率よく引っ掛けて抜き取ることができる。
【００２５】
引抜ローラ３によって引き抜かれた芝葉１４Ａと、芝葉１４と共に削り取られた合成ゴム１６とは、例えば送風器（図示せず）等の送風手段により吹き飛ばされ、引抜ローラ３の下方に設置された芝葉受け箱（図示せず）に集積される。芝葉受け箱に集積された、引き抜かれた芝葉１４Ａは、その後、公知の方法により削り取られた合成ゴム１６と分別されて回収される。
【００２６】
このようにして、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１は、人工芝２の基布１５の裏側から、芝葉１４だけを引き抜いて分別回収することができる。本実施の形態に示される人工芝の芝葉引抜装置１は、芝葉１４の引き抜き漏れを低減するために、図１の（ａ）に示されるように、２つの引抜ローラ３を用いて芝葉１４を引き抜く。これにより、処理する人工芝２の面積の約９０％以上において、芝葉１４を引き抜くことができる。また、本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１を用いて、芝葉１４だけを引き抜いて分別回収した後に、例えば、運搬用車両にて持ち運び可能な大きさの、公知の圧縮固化機または溶融固化機を用いて、回収した芝葉を減容してもよい。回収した芝葉を減容することで、回収した芝葉をより効率的に運搬することができる。
【００２７】
以上、本発明を実施の形態によって説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではない。
【００２８】
上記実施の形態では、人工芝２を移送する速度、引抜ローラ３の数、および芝葉引抜刃１７の数を一例として示したが、これに限定されず、処理対象となる人工芝２に応じて適宜変更することができる。
【００２９】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３、芝葉引抜刃１７、および刃部１７１の大きさ、即ち、引抜ローラ３の本体部分の直径φ１、芝葉引抜刃１７の刃部１７１が描く円の半径ｒ１、芝葉引抜刃１７の厚さＬ１、芝葉引抜刃１７の長さＬ２、引抜ローラ３の外周から突出する芝葉引抜刃１７の高さＬ３、芝葉引抜刃１７の刃部１７１の角度α、芝葉引抜刃１７の引抜ローラ３の軸方向の長さＬ４、刃部１７１の長さＬ５、隣り合う刃部１７１の先端の間隔Ｌ６、および刃部１７１の先端部の角度βの大きさを一例として示したが、これに限定されず、処理対象となる人工芝２に応じて適宜変更することができる。
【００３０】
また、上記実施の形態では、芝葉引抜刃１７の刃部１７１の形状は鋸歯状であるが、刃部１７１の形状は、基布１５の裏側に貫通する芝葉１４の植設部１４１を引っ掛けることができるように、先鋭な突出部（例えば楔）が複数並列された形状であればよい。
【００３１】
また、上記実施の形態では、人工芝２を水平方向に移送しているが、人工芝２の移送方向はこれに限定されない。図７は、本発明の他の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置１が行う人工芝２の他の移送態様を説明するための引抜ローラ３付近の拡大図であり、（ａ）は人工芝２を鉛直に移送する場合の模式図、（ｂ）は図２に示す配置の上下が逆転した状態で人工芝２を水平方向に移送する場合の模式図、（ｃ）は人工芝２をＳ字型に屈曲させて水平方向に移送する場合の模式図、（ｄ）は人工芝２をＬ字型に屈曲させて水平方向から鉛直方向に移送する場合の模式図である。即ち、図７の（ａ）〜（ｄ）の例に示すように、人工芝２と引抜ローラ３とが、芝葉１４の植設部１４１が引抜ローラ３に対向する位置関係を満たすように、人工芝２を移送すればよい。
【００３２】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で人工芝２を移送しているが、これに限定されず、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で、人工芝２と引抜ローラ３との位置関係を変化させればよい。例えば、所定の距離だけ人工芝２を移送した後、人工芝２を停止させた状態で、引抜ローラ３を人工芝２に当接させ、引抜ローラ３を回転させた状態で引抜ローラ３を移動させてもよい。
【００３３】
また、上記実施の形態では、引抜ローラ３の当接機構に昇降ユニット６を使用し、芝葉引抜刃１７の適切な当接位置の調製機構にストッパ１８を使用しているが、当接機構および調製機構はこれに限定されず、例えばストッパ１８が昇降ユニット６に取り付けられていてもよい。
【００３４】
また、上記実施の形態では、加熱手段７が生成する温風を人工芝２の裏側に供給して合成ゴム１６の層を軟化させているが、これに限定されず、合成ゴム１６の層を軟化させる手段であればよい。例えば、引抜ローラ３に当接される直前の人工芝２の部分を直接ヒータで加熱して、合成ゴム１６の層を軟化させてもよい。
【００３５】
また、上記実施の形態では、複数の芝葉引抜刃１７を互い違いに取り付けているが、引抜ローラ３の回転軸方向の一直線上に間隔を空けずに、複数の芝葉引抜刃１７を取り付けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置の概略構成図であり、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ線に沿った断面図、（ｄ）は（ａ）のＤ−Ｄ線に沿った断面図である。
【図２】図１に示す人工芝の芝葉引抜装置の引抜ローラ付近の拡大図である。
【図３】図２に示す人工芝の断面図である。
【図４】図２に示す引抜ローラの断面図である。
【図５】図２に示す引抜ローラの正面図である。
【図６】図５に示す芝葉引抜刃の部分拡大図である。
【図７】本発明の他の実施の形態に係る人工芝の芝葉引抜装置が行い得る人工芝の種々の移送態様を説明するための引抜ローラ付近の拡大図である。
【符号の説明】
【００３７】
１ 芝葉引抜装置
２ 人工芝
３ 引抜ローラ
４ 送りローラ
５ 押さえローラ
６ 昇降ユニット
７ 加熱手段
８ ベルト
９ 引抜ローラ用モータ
１０ ベルト
１１ 送りローラ用モータ
１２ 温風吹き出し口
１３ 蛇行防止スプロケット
１４ 芝葉
１４１ 芝葉の植設部
１４２ 芝葉のパイル部
１４Ａ 引き抜かれた芝葉
１５ 基布
１６ 合成ゴム
１７ 芝葉引抜刃
１７１ 刃部
１８ ストッパ
１９ キャスター
【特許請求の範囲】
【請求項１】
引抜刃を有する引抜ローラと、
前記引抜ローラを軸方向に回転させる手段と、
人工芝と前記引抜ローラとの相対位置を変化させる手段とを備え、
前記引抜刃が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、
複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの表面に、前記引抜ローラの外周に沿って、且つ、前記刃部を前記引抜ローラの回転方向に突出させて配置され、
前記引抜ローラを回転させた状態で、前記人工芝の裏側から前記人工芝に当接させ、
前記人工芝の近傍における前記引抜刃の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま前記人工芝を移動させる、あるいは、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま前記引抜ローラを移動させることを特徴とする人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項２】
前記引抜ローラ付近の前記人工芝を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項３】
複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項４】
前記引抜刃の前記刃部の形状が、鋸歯状であることを特徴とする請求項１〜３の何れかの項に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項１】
引抜刃を有する引抜ローラと、
前記引抜ローラを軸方向に回転させる手段と、
人工芝と前記引抜ローラとの相対位置を変化させる手段とを備え、
前記引抜刃が、複数の先鋭な突部が並列されて形成された刃部を有し、
複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの表面に、前記引抜ローラの外周に沿って、且つ、前記刃部を前記引抜ローラの回転方向に突出させて配置され、
前記引抜ローラを回転させた状態で、前記人工芝の裏側から前記人工芝に当接させ、
前記人工芝の近傍における前記引抜刃の先端部の移動方向と逆の方向に、当接状態を維持したまま前記人工芝を移動させる、あるいは、前記人工芝の近傍における前記引抜刃の前記先端部の移動方向と同じ方向に、当接状態を維持したまま前記引抜ローラを移動させることを特徴とする人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項２】
前記引抜ローラ付近の前記人工芝を加熱する加熱手段をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項３】
複数の前記引抜刃が、前記引抜ローラの回転軸の軸方向に互い違いに取り付けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【請求項４】
前記引抜刃の前記刃部の形状が、鋸歯状であることを特徴とする請求項１〜３の何れかの項に記載の人工芝の芝葉引抜装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−１３３１３８（Ｐ２００９−１３３１３８Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０７３１（Ｐ２００７−３１０７３１）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５９４１７７１５１）株式会社大晃 (7)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（５９４１７７１５１）株式会社大晃 (7)
【Ｆターム（参考）】
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