付着物分離装置
【課題】装置の耐久性と、投入物と付着物の分離効率を飛躍的に向上させる。
【解決手段】本発明にかかる付着物分離装置は、内側形状が円筒形のドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底面中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端に前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを特徴とする。
【解決手段】本発明にかかる付着物分離装置は、内側形状が円筒形のドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底面中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端に前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は付着物分離装置に関し、特に、再利用されるガラス類や液晶ディスプレイ、金属類、プラスチック類（以下、単に「投入物」とも称する。）の表面の付着物を分離して、これらをガラス・金属・プラスチック等の再生原料とする付着物分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鏡のようにガラスの裏面に錫等の金属を蒸着したり、塗料を塗布したガラスを再生原料として使用する場合、ガラスの塗着物を分離させる必要がある。また、近年では液晶材料をガラス基板で挟み込んでなる液晶ディスプレイが多く用いられているが、そのガラス基板を再利用するにはガラス以外の付着物、塗布物、蒸着物を分離する必要がある。なお、本明細書および特許請求の範囲において、「付着物」の語は塗着物や蒸着物などを含む広い概念で用いるものとする。また、「分離」の語は剥離や除去の概念も含む。
【０００３】
ガラス類の塗着物を分離する従来技術として、ドラム内で回転体に取り付けた腕棒を回転させてガラス片を攪拌し、ガラス同士の摩擦によって塗着物が分離されるようにしたガラス塗着物分離装置がある（特許文献１）。
【特許文献１】実開昭５７−３９６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、ドラム内で回転させる腕棒で直接ガラス片を攪拌する構造であるため、長期の使用により腕棒自身がガラス片その他の粉塵により摩耗し、痩せてしまうという問題がある。腕棒が痩せて細くなると、付着物分離の効率が落ちてしまう。このとき、腕棒は回転体に直接取り付けられているため、摩耗して効率の落ちた腕棒を回復するには、腕棒全体あるいは回転体と組み合わせたユニット全体を新しいものに交換する必要があり、多大な費用と手間がかかってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、１以上のアーム（腕棒）の先端部に鋼材ヘッドを取り付けたり、ドラム側壁を二重構造として内壁を交換可能とすることにより、アームや装置の耐久性を飛躍的に向上するとともに、投入物の付着物分離効率を向上させた付着物分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の付着物分離装置は、内側形状が円筒形の直立したドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底部中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端にそれぞれ前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを主要な特徴とする。
【０００７】
この付着物分離装置において、前記アームヘッドは前記ドラムの底面から離して構成されることが好ましい。
【０００８】
一実施例において、前記アームヘッドは、前記アームの回転方向に尖った形状を有してもよい。
【０００９】
前記アームは、前記回転軸に対して６５〜１３５°の角度に延在させることができる。
【００１０】
前記アームヘッドと前記ドラム内壁の間の距離は、前記ドラムの半径の１５％以下であることが望ましい。
【００１１】
また、前記ドラム内への散水手段を具えてもよい。
【００１２】
また、前記ドラムに投入物および該投入物から分離した付着物を取り出すための排出口が設けられていることが望ましい。
【００１３】
さらに、前記排出口から取り出された排出物を選別する選別手段を具えることが望ましい。
【００１４】
上記実施例では、前記選別手段で選別された１または複数の要素を前記ドラムに戻すリターンコンベヤ手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【００１５】
さらに、前記ドラムの側壁が二重構造であり、その内側の側壁部が外側の側壁部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする付着物分離装置。
【００１６】
この場合、前記内側の側壁部が複数に分割されており、個別に交換可能であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の付着物分離装置は、１またはそれ以上の回転アームの先端部にそれぞれドラム内壁近傍まで延在するアームヘッドが取り付けられているため、経年使用によりアーム自身が摩耗することがなく、装置の耐久性を向上させることができる。また、このアームヘッドを着脱可能に構成することにより、アームヘッド自身が経年使用により摩耗して角が丸くなったような場合に、取り外して新しいものと取り替えたり、加工して再び角を鋭利にしてから再び取り付けたりすることができる。また、アーム自身よりアームヘッドの方が形状の自由度をもたせることができるため、所望の形に加工したアームヘッドを用いてより効果的な付着物分離処理を行うことができる。
【００１８】
また、アームヘッドをドラムの底辺から離した状態で回転させることにより、効率よく付着物の分離を行うことができる。
【００１９】
また、アームヘッドを回転方向に尖った形状とすることにより、効率的に投入物を拾い上げて攪拌し、互いに擦り合わせることができる。
【００２０】
また、アームヘッドとドラム内壁の間の距離をドラム半径の１５％以下とすることにより、効率的に付着物を分離することができる。
【００２１】
また、装置にドラム内への散水手段を設けることにより、乾燥した粉塵が舞い上がって人体に悪影響を及ぼしたり、強い摩擦により過熱となったりするのを効果的に防止することができる。
【００２２】
また、ドラムに排出口を設けることにより、簡単に投入物や分離物を取り出すことができる。
【００２３】
また、排出口から取り出された排出物を選別する選別手段や、排出物をドラムに戻すリターンコンベヤ手段を設けることにより、投入物や分離物を再びドラムに戻して攪拌することができる。なお、この選別手段としては、例えば篩など大きさで選別するもの、重量や比重で選別するもの、磁石式など吸磁性の有無で選別するもの等が考えられる。
【００２４】
また、ドラムの側壁を二重構造とし、内側の側壁部を交換できるようにすることにより、経年使用によりドラム内壁の摩耗が進んだ場合にも、内側の側壁部を交換して付着物分離装置を継続的に使用することができる。この場合、内側の側壁部を複数に分割しておき個別に交換できるようにすることにより、作業の簡便性が向上するとともに、運用中にドラム内壁が偏摩耗した場合に該当箇所のみ簡便に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の形態を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。なお、以下は本発明にかかる付着物分離装置を板ガラスや液晶パネル等のガラス類用の付着物分離装置であるものとして説明するが、本発明の装置はガラス類の他に、金属やプラスチック等あらゆる固形物の付着物分離に用いることができる。また、付着物を分離させる対象となる投入物は板状のものに限らず、あらゆる形状の投入物に対して本発明の装置を適用することができる。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例にかかる付着物分離装置１０を複数連設したプラントシステムを上から見た図である。本実施例のシステムは、付着物分離装置１０（詳細は後述する）を３つ連設し、さらにそれを２列並べて、合計６基の付着物分離装置１０を使用する。図１のシステムは、３連設された装置を１ユニットとして２つのユニットが向かい合わせで配置されており、その間に各装置１０からの吐出物を搬送する主ベルトコンベヤ２５が延在している。主ベルトコンベヤ２５は振動ふるい装置３５に接続しており、ここで篩い分けられた吐出物がそれぞれベルトコンベヤ３７ａ、３７ｂに運搬されてフレコン（フレキシブル・コンテナ）３９ａ、３９ｂに収容される。すなわち、後述するように各付着物分離装置１０で分離されたガラス片と剥離物とが振動ふるい装置３５で選り分けられ、ガラス片は一方のベルトコンベヤ３７ａから一方のフレコン３９ａに収納され、剥離物は他方のベルトコンベヤ３７ｂから他方のフレコン３９ｂに収納される。これらのフレコン３９は適宜の量となったら交換され、リサイクルへと回される。本発明は付着物分離装置１０に特徴があり、振動ふるい装置やフレコンは公知であるためその詳細な説明は本明細書では省略する。
【００２７】
図２乃至図４は、本実施形態にかかる付着物分離装置を詳細に説明するため、装置を単独で見た場合の図であり、図２は本付着物分離装置１０の正面図、図３はドラム１の内部を示す部分断面図、図４はドラム部分の平面図である。
【００２８】
図面に示すように、好適な実施形態にかかるガラス類の付着物分離装置は、直立した円筒形状のドラム１と、当該ドラムの下方からドラムの底面中央を通りドラム内に延在する回転軸２と、この回転軸２をチェーンベルト３を介して回転駆動するモータ４と、ドラム１内部で回転軸２から放射方向に延在し、回転軸２と一体的に回転する５本のアーム５と、各アーム５の先端にドラム２の内壁近傍まで延在するアームヘッド６とを具えている。
【００２９】
ドラム１はフレーム１１により床から浮いた位置に支承されている。回転軸２は床面に設置された台座１２に回転自在に軸支されており、図３によく示すように、垂直にドラム１の底面中央を通りドラム内に延在する。ドラム１の下の回転軸２にはギヤ１５が取り付けられ、このギヤ１５はチェーンベルト３を介してモータ４の出力ギヤに連結されている。このギヤ比はモータの回転速度やアーム５に所望する回転速度に合わせて適宜選択される。
【００３０】
図３および図４に示すように、回転軸２の頂部には回転体１３が固定され、これに各アーム５が固定されて、これらは一体的に回転する。回転体１３は、ドラム１の底面から少し離れた高い位置に支持されており、各アーム５はこの回転体１３から斜め下向き（本実施例では回転軸２に対して約１２０°）に延在し、ドラム２の底部近傍で水平方向に屈曲している。
【００３１】
各アーム５の先端には、それぞれアームヘッド６が取り付けられている。アームヘッド６は例えば削りだした硬質金属材を焼成して構成される。本実施例のアームヘッド６を遠位端部から見た状態を図４に示す。本図に示すように、アームヘッド６はアーム５の回転方向に尖った形状を有し、ボルト１６によりアーム５に対し着脱可能に取り付けられている。アームヘッド６とドラム１の内壁との間の距離は、ドラム１の半径の１５％以下に構成される。この寸法にすると、稼働中にアームヘッド６とドラム１の間にガラス片などの投入物が落ち込んで攪拌されなくなることが防止される。
【００３２】
図２に示すように、各ドラム１の側壁には取り出し口２１が設けられている。この取り出し口２１には蓋が設けられており、この蓋はアームヘッド６の少し上の部分まで延在しており、開閉機構２２、２３により自動的に開閉する。開閉機構２２、２３はコンプレッサとシリンダを用いる圧縮空気式でもよいし、電磁ソレノイドや電動モータなどの電気式のものでもよい。また、蓋はフラップ式、スライド式、その他開閉動作が制御可能な様々な開閉手段であってよい。本実施例のシステムでは各ドラム１の取り出し口２１がベルトコンベヤ２５に面しており、各装置からの吐出物がここから図１に示す振動ふるい装置３５に流され、分別後に再利用へと回される。
【００３３】
このように構成した付着物分離装置の使用方法を説明する。ドラム１がまったくの空である場合、ガラス類や液晶ディスプレイ等の投入物を適当な大きさ（例えば、Ａ４サイズ以下）に予め破砕してドラム１内に投入する。このとき、ガラス類とともに少量の研磨剤を投入する。この研磨剤は、例えば適当な粒径の砂、金属片、ガラスビーズなどを用いることができる。モータ４を始動すると回転軸２、回転体１３、アーム５、およびアームヘッド６が設定された速度で回転し、ドラム１内のガラス類を小片に破砕するとともに、これらのガラス片が互いに擦り合わせられる。破砕されたガラス片はさらに複数のアームヘッド６の回転によって攪拌され、アームヘッド６とガラス片同士および分離した付着物とが擦れ合うことにより、ガラスに塗着または付着している錫や液晶その他の付着物がガラス片から分離される。アーム５の回転速度は毎分０．１乃至２５０回転の間で適宜決定することができるが、毎分２０乃至２００回転で効率よく付着物を分離させることができる。
【００３４】
ガラスと付着物の分離状態を見計らって、取り出し口２１の開閉機構２２、２３を作動させるとともに、コンベヤ２５を始動させる。このとき回転軸２とアーム５はまだ回転させたままであるが、その回転速度を排出用の所定の速度まで増減させてもよい。取り出し口２１の蓋が開くと、アーム５の回転に伴ってガラス片が取り出し口２１から押し出され、ベルトコンベヤ２５に載って運ばれる。このとき、アーム５およびアームヘッド６はそれぞれドラム１の底部から離れているとともに、取り出し口２１はアームヘッド６の上の位置まで設けられているため、アームヘッド６に掻き出されるようにガラス片や分離された付着物が排出口から吐出される。吐出されたガラスと付着物の混合体は、ベルトコンベヤ２５により振動ふるい装置３５でガラスと分離物に振り分けられ、ガラスはコンベヤ３７ａからフレコン３９に収容されてガラスの再生用に供され、分離物はコンベヤ３７ｂからフレコン３９に回収され、その内容に応じて適宜再生用に供される。本実施例では下流の選別手段として振動ふるい装置３５を用いているが、これは選別対象となる材料の性質や大きさに応じて適宜定めることができ、例えば重量によって選別するもの、磁石を用いて吸磁性の有無により選別するもの等が含まれる。
【００３５】
本発明にかかる付着物分離装置の一実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例の構造に限るものではなく、様々な変更を施すことができる。例えば、上記実施例ではアーム５の延在角度を回転軸２に対して約１２０°に設定しているが、アーム５の延在角度は回転軸２に対して約６５°〜１３０°の範囲で適宜決定することができる。
【００３６】
図６は、遠位側から見たアームヘッド６の変形例の形状を示す図である。本図に示すように、アームヘッド６は断面円形、楕円形、四角形、菱形など様々な形状であってもよい。また、アーム５の断面も円形、楕円形、四角形、菱形、その他の多角形など様々な形状であってもよく、さらに真っ直ぐであっても湾曲または屈曲していてもよい（例えばＳ字、Ｌ字、弓形形状など）。さらに、複数本のアーム５またはアームヘッド６がそれぞれ異なる断面形状であってもよい。また、アームヘッド６の長さは上記実施例に限るものではなく、図示したものより短くてもよいし、アーム５の根本まで延在する長さとしてもよい。なお、上記実施例では５本のアームを具える付着物分離装置を説明しているが、アームの本数は５本に限定されるものではなく、処理対象物に応じて適宜の本数とすることができる。
【００３７】
ドラム１の内壁は、例えば３乃至３０ｍｍ程度の厚みを持たせた鋼板で構成することができる。付着物分離装置は使用によりドラム１の内壁が摩耗するため、予め内壁を厚く構成すると装置の耐久性を向上させることができる。ここで、長期使用によりアームヘッド６の近傍の内壁が最も摩耗が進むと考えられるが、本発明のアームヘッド６はアーム５に対して着脱可能であるため、アーム５に対するアームヘッド６の取り付け位置を少し外側に切り替えれば、再びアームヘッド６とドラム１の内壁を最適な距離として投入物の付着物分離性能を高くすることができる。
【００３８】
代替的に、図７に示すように、ドラム１の側壁を二重構造として、内側の側壁部３０を着脱可能に構成し、摩耗した際に交換できるようにしてもよい。この場合、内側の側壁部３０は一体的に構成したものを上からスライド挿入してもよいし、複数に分割（例えば、３分割または４分割）したものをドラム１の内壁にそれぞれ装着するような構成であってもよい。複数に分割して個別に交換可能とすると、使用により偏摩耗した場合にその部分のみ厚いものに交換することができる。また、ドラム１の側壁部全域を二重構造で厚く構成してもよいが、アームヘッド６およびその周辺に対応する部分（例えばドラム１の下半分）のみを二重構造としてもよい。
【００３９】
また、ベルトコンベヤ２５の下流の振動ふるい装置３５から、選別された所定の排出物を再びドラム１内に戻すリターンコンベヤ（図示せず）を設けてもよい。投入物の一部あるいは全部をドラム内に戻せるようにするとドラム１から取り出した投入物の付着物分離の程度を確認し、不十分なものを自動的にドラム１に戻すことができる。
【００４０】
その他、装置における個々の部材の材質、形状、寸法等は、装置の設置場所や投入物の形状や厚さ、強度、加工度合いなどの実施環境を勘案して適宜定めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ガラス・金属・プラスチック製品の製造業や再生原料製造業、マテリアルリサイクル業などで利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明にかかる付着物分離装置を用いたプラントシステムの実施例である。
【図２】本発明にかかる付着物分離装置の一実施例の正面図である。
【図３】図２に示す付着物分離装置の部分断面図である。
【図４】図２に示す付着物分離装置のドラム部分の平面図である。
【図５】遠位側から見たアームヘッドの一実施例の側面図である。
【図６】図５に示すアームヘッドの別の実施形態を説明するための図である。
【図７】図３に示す付着物分離装置の別の実施例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 付着物分離装置
１ ドラム
２ 回転軸
３ チェーンベルト
４ モータ
５ アーム
６ アームヘッド
１１ フレーム
１２ 台座
１３ 回転体
１５ ギヤ
２１ 取り出し口
２２、２３ 開閉機構
２５ ベルトコンベヤ
３５ 振動ふるい装置
３７ ベルトコンベヤ
３９ フレキシブル・コンテナ
【技術分野】
【０００１】
本発明は付着物分離装置に関し、特に、再利用されるガラス類や液晶ディスプレイ、金属類、プラスチック類（以下、単に「投入物」とも称する。）の表面の付着物を分離して、これらをガラス・金属・プラスチック等の再生原料とする付着物分離装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鏡のようにガラスの裏面に錫等の金属を蒸着したり、塗料を塗布したガラスを再生原料として使用する場合、ガラスの塗着物を分離させる必要がある。また、近年では液晶材料をガラス基板で挟み込んでなる液晶ディスプレイが多く用いられているが、そのガラス基板を再利用するにはガラス以外の付着物、塗布物、蒸着物を分離する必要がある。なお、本明細書および特許請求の範囲において、「付着物」の語は塗着物や蒸着物などを含む広い概念で用いるものとする。また、「分離」の語は剥離や除去の概念も含む。
【０００３】
ガラス類の塗着物を分離する従来技術として、ドラム内で回転体に取り付けた腕棒を回転させてガラス片を攪拌し、ガラス同士の摩擦によって塗着物が分離されるようにしたガラス塗着物分離装置がある（特許文献１）。
【特許文献１】実開昭５７−３９６５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１に記載の装置では、ドラム内で回転させる腕棒で直接ガラス片を攪拌する構造であるため、長期の使用により腕棒自身がガラス片その他の粉塵により摩耗し、痩せてしまうという問題がある。腕棒が痩せて細くなると、付着物分離の効率が落ちてしまう。このとき、腕棒は回転体に直接取り付けられているため、摩耗して効率の落ちた腕棒を回復するには、腕棒全体あるいは回転体と組み合わせたユニット全体を新しいものに交換する必要があり、多大な費用と手間がかかってしまう。
【０００５】
そこで本発明は、１以上のアーム（腕棒）の先端部に鋼材ヘッドを取り付けたり、ドラム側壁を二重構造として内壁を交換可能とすることにより、アームや装置の耐久性を飛躍的に向上するとともに、投入物の付着物分離効率を向上させた付着物分離装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の付着物分離装置は、内側形状が円筒形の直立したドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底部中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端にそれぞれ前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを主要な特徴とする。
【０００７】
この付着物分離装置において、前記アームヘッドは前記ドラムの底面から離して構成されることが好ましい。
【０００８】
一実施例において、前記アームヘッドは、前記アームの回転方向に尖った形状を有してもよい。
【０００９】
前記アームは、前記回転軸に対して６５〜１３５°の角度に延在させることができる。
【００１０】
前記アームヘッドと前記ドラム内壁の間の距離は、前記ドラムの半径の１５％以下であることが望ましい。
【００１１】
また、前記ドラム内への散水手段を具えてもよい。
【００１２】
また、前記ドラムに投入物および該投入物から分離した付着物を取り出すための排出口が設けられていることが望ましい。
【００１３】
さらに、前記排出口から取り出された排出物を選別する選別手段を具えることが望ましい。
【００１４】
上記実施例では、前記選別手段で選別された１または複数の要素を前記ドラムに戻すリターンコンベヤ手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【００１５】
さらに、前記ドラムの側壁が二重構造であり、その内側の側壁部が外側の側壁部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする付着物分離装置。
【００１６】
この場合、前記内側の側壁部が複数に分割されており、個別に交換可能であることが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の付着物分離装置は、１またはそれ以上の回転アームの先端部にそれぞれドラム内壁近傍まで延在するアームヘッドが取り付けられているため、経年使用によりアーム自身が摩耗することがなく、装置の耐久性を向上させることができる。また、このアームヘッドを着脱可能に構成することにより、アームヘッド自身が経年使用により摩耗して角が丸くなったような場合に、取り外して新しいものと取り替えたり、加工して再び角を鋭利にしてから再び取り付けたりすることができる。また、アーム自身よりアームヘッドの方が形状の自由度をもたせることができるため、所望の形に加工したアームヘッドを用いてより効果的な付着物分離処理を行うことができる。
【００１８】
また、アームヘッドをドラムの底辺から離した状態で回転させることにより、効率よく付着物の分離を行うことができる。
【００１９】
また、アームヘッドを回転方向に尖った形状とすることにより、効率的に投入物を拾い上げて攪拌し、互いに擦り合わせることができる。
【００２０】
また、アームヘッドとドラム内壁の間の距離をドラム半径の１５％以下とすることにより、効率的に付着物を分離することができる。
【００２１】
また、装置にドラム内への散水手段を設けることにより、乾燥した粉塵が舞い上がって人体に悪影響を及ぼしたり、強い摩擦により過熱となったりするのを効果的に防止することができる。
【００２２】
また、ドラムに排出口を設けることにより、簡単に投入物や分離物を取り出すことができる。
【００２３】
また、排出口から取り出された排出物を選別する選別手段や、排出物をドラムに戻すリターンコンベヤ手段を設けることにより、投入物や分離物を再びドラムに戻して攪拌することができる。なお、この選別手段としては、例えば篩など大きさで選別するもの、重量や比重で選別するもの、磁石式など吸磁性の有無で選別するもの等が考えられる。
【００２４】
また、ドラムの側壁を二重構造とし、内側の側壁部を交換できるようにすることにより、経年使用によりドラム内壁の摩耗が進んだ場合にも、内側の側壁部を交換して付着物分離装置を継続的に使用することができる。この場合、内側の側壁部を複数に分割しておき個別に交換できるようにすることにより、作業の簡便性が向上するとともに、運用中にドラム内壁が偏摩耗した場合に該当箇所のみ簡便に交換することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明を実施するための最良の形態を、添付の図面を参照しながら以下に詳細に説明する。なお、以下は本発明にかかる付着物分離装置を板ガラスや液晶パネル等のガラス類用の付着物分離装置であるものとして説明するが、本発明の装置はガラス類の他に、金属やプラスチック等あらゆる固形物の付着物分離に用いることができる。また、付着物を分離させる対象となる投入物は板状のものに限らず、あらゆる形状の投入物に対して本発明の装置を適用することができる。
【００２６】
図１は、本発明の一実施例にかかる付着物分離装置１０を複数連設したプラントシステムを上から見た図である。本実施例のシステムは、付着物分離装置１０（詳細は後述する）を３つ連設し、さらにそれを２列並べて、合計６基の付着物分離装置１０を使用する。図１のシステムは、３連設された装置を１ユニットとして２つのユニットが向かい合わせで配置されており、その間に各装置１０からの吐出物を搬送する主ベルトコンベヤ２５が延在している。主ベルトコンベヤ２５は振動ふるい装置３５に接続しており、ここで篩い分けられた吐出物がそれぞれベルトコンベヤ３７ａ、３７ｂに運搬されてフレコン（フレキシブル・コンテナ）３９ａ、３９ｂに収容される。すなわち、後述するように各付着物分離装置１０で分離されたガラス片と剥離物とが振動ふるい装置３５で選り分けられ、ガラス片は一方のベルトコンベヤ３７ａから一方のフレコン３９ａに収納され、剥離物は他方のベルトコンベヤ３７ｂから他方のフレコン３９ｂに収納される。これらのフレコン３９は適宜の量となったら交換され、リサイクルへと回される。本発明は付着物分離装置１０に特徴があり、振動ふるい装置やフレコンは公知であるためその詳細な説明は本明細書では省略する。
【００２７】
図２乃至図４は、本実施形態にかかる付着物分離装置を詳細に説明するため、装置を単独で見た場合の図であり、図２は本付着物分離装置１０の正面図、図３はドラム１の内部を示す部分断面図、図４はドラム部分の平面図である。
【００２８】
図面に示すように、好適な実施形態にかかるガラス類の付着物分離装置は、直立した円筒形状のドラム１と、当該ドラムの下方からドラムの底面中央を通りドラム内に延在する回転軸２と、この回転軸２をチェーンベルト３を介して回転駆動するモータ４と、ドラム１内部で回転軸２から放射方向に延在し、回転軸２と一体的に回転する５本のアーム５と、各アーム５の先端にドラム２の内壁近傍まで延在するアームヘッド６とを具えている。
【００２９】
ドラム１はフレーム１１により床から浮いた位置に支承されている。回転軸２は床面に設置された台座１２に回転自在に軸支されており、図３によく示すように、垂直にドラム１の底面中央を通りドラム内に延在する。ドラム１の下の回転軸２にはギヤ１５が取り付けられ、このギヤ１５はチェーンベルト３を介してモータ４の出力ギヤに連結されている。このギヤ比はモータの回転速度やアーム５に所望する回転速度に合わせて適宜選択される。
【００３０】
図３および図４に示すように、回転軸２の頂部には回転体１３が固定され、これに各アーム５が固定されて、これらは一体的に回転する。回転体１３は、ドラム１の底面から少し離れた高い位置に支持されており、各アーム５はこの回転体１３から斜め下向き（本実施例では回転軸２に対して約１２０°）に延在し、ドラム２の底部近傍で水平方向に屈曲している。
【００３１】
各アーム５の先端には、それぞれアームヘッド６が取り付けられている。アームヘッド６は例えば削りだした硬質金属材を焼成して構成される。本実施例のアームヘッド６を遠位端部から見た状態を図４に示す。本図に示すように、アームヘッド６はアーム５の回転方向に尖った形状を有し、ボルト１６によりアーム５に対し着脱可能に取り付けられている。アームヘッド６とドラム１の内壁との間の距離は、ドラム１の半径の１５％以下に構成される。この寸法にすると、稼働中にアームヘッド６とドラム１の間にガラス片などの投入物が落ち込んで攪拌されなくなることが防止される。
【００３２】
図２に示すように、各ドラム１の側壁には取り出し口２１が設けられている。この取り出し口２１には蓋が設けられており、この蓋はアームヘッド６の少し上の部分まで延在しており、開閉機構２２、２３により自動的に開閉する。開閉機構２２、２３はコンプレッサとシリンダを用いる圧縮空気式でもよいし、電磁ソレノイドや電動モータなどの電気式のものでもよい。また、蓋はフラップ式、スライド式、その他開閉動作が制御可能な様々な開閉手段であってよい。本実施例のシステムでは各ドラム１の取り出し口２１がベルトコンベヤ２５に面しており、各装置からの吐出物がここから図１に示す振動ふるい装置３５に流され、分別後に再利用へと回される。
【００３３】
このように構成した付着物分離装置の使用方法を説明する。ドラム１がまったくの空である場合、ガラス類や液晶ディスプレイ等の投入物を適当な大きさ（例えば、Ａ４サイズ以下）に予め破砕してドラム１内に投入する。このとき、ガラス類とともに少量の研磨剤を投入する。この研磨剤は、例えば適当な粒径の砂、金属片、ガラスビーズなどを用いることができる。モータ４を始動すると回転軸２、回転体１３、アーム５、およびアームヘッド６が設定された速度で回転し、ドラム１内のガラス類を小片に破砕するとともに、これらのガラス片が互いに擦り合わせられる。破砕されたガラス片はさらに複数のアームヘッド６の回転によって攪拌され、アームヘッド６とガラス片同士および分離した付着物とが擦れ合うことにより、ガラスに塗着または付着している錫や液晶その他の付着物がガラス片から分離される。アーム５の回転速度は毎分０．１乃至２５０回転の間で適宜決定することができるが、毎分２０乃至２００回転で効率よく付着物を分離させることができる。
【００３４】
ガラスと付着物の分離状態を見計らって、取り出し口２１の開閉機構２２、２３を作動させるとともに、コンベヤ２５を始動させる。このとき回転軸２とアーム５はまだ回転させたままであるが、その回転速度を排出用の所定の速度まで増減させてもよい。取り出し口２１の蓋が開くと、アーム５の回転に伴ってガラス片が取り出し口２１から押し出され、ベルトコンベヤ２５に載って運ばれる。このとき、アーム５およびアームヘッド６はそれぞれドラム１の底部から離れているとともに、取り出し口２１はアームヘッド６の上の位置まで設けられているため、アームヘッド６に掻き出されるようにガラス片や分離された付着物が排出口から吐出される。吐出されたガラスと付着物の混合体は、ベルトコンベヤ２５により振動ふるい装置３５でガラスと分離物に振り分けられ、ガラスはコンベヤ３７ａからフレコン３９に収容されてガラスの再生用に供され、分離物はコンベヤ３７ｂからフレコン３９に回収され、その内容に応じて適宜再生用に供される。本実施例では下流の選別手段として振動ふるい装置３５を用いているが、これは選別対象となる材料の性質や大きさに応じて適宜定めることができ、例えば重量によって選別するもの、磁石を用いて吸磁性の有無により選別するもの等が含まれる。
【００３５】
本発明にかかる付着物分離装置の一実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施例の構造に限るものではなく、様々な変更を施すことができる。例えば、上記実施例ではアーム５の延在角度を回転軸２に対して約１２０°に設定しているが、アーム５の延在角度は回転軸２に対して約６５°〜１３０°の範囲で適宜決定することができる。
【００３６】
図６は、遠位側から見たアームヘッド６の変形例の形状を示す図である。本図に示すように、アームヘッド６は断面円形、楕円形、四角形、菱形など様々な形状であってもよい。また、アーム５の断面も円形、楕円形、四角形、菱形、その他の多角形など様々な形状であってもよく、さらに真っ直ぐであっても湾曲または屈曲していてもよい（例えばＳ字、Ｌ字、弓形形状など）。さらに、複数本のアーム５またはアームヘッド６がそれぞれ異なる断面形状であってもよい。また、アームヘッド６の長さは上記実施例に限るものではなく、図示したものより短くてもよいし、アーム５の根本まで延在する長さとしてもよい。なお、上記実施例では５本のアームを具える付着物分離装置を説明しているが、アームの本数は５本に限定されるものではなく、処理対象物に応じて適宜の本数とすることができる。
【００３７】
ドラム１の内壁は、例えば３乃至３０ｍｍ程度の厚みを持たせた鋼板で構成することができる。付着物分離装置は使用によりドラム１の内壁が摩耗するため、予め内壁を厚く構成すると装置の耐久性を向上させることができる。ここで、長期使用によりアームヘッド６の近傍の内壁が最も摩耗が進むと考えられるが、本発明のアームヘッド６はアーム５に対して着脱可能であるため、アーム５に対するアームヘッド６の取り付け位置を少し外側に切り替えれば、再びアームヘッド６とドラム１の内壁を最適な距離として投入物の付着物分離性能を高くすることができる。
【００３８】
代替的に、図７に示すように、ドラム１の側壁を二重構造として、内側の側壁部３０を着脱可能に構成し、摩耗した際に交換できるようにしてもよい。この場合、内側の側壁部３０は一体的に構成したものを上からスライド挿入してもよいし、複数に分割（例えば、３分割または４分割）したものをドラム１の内壁にそれぞれ装着するような構成であってもよい。複数に分割して個別に交換可能とすると、使用により偏摩耗した場合にその部分のみ厚いものに交換することができる。また、ドラム１の側壁部全域を二重構造で厚く構成してもよいが、アームヘッド６およびその周辺に対応する部分（例えばドラム１の下半分）のみを二重構造としてもよい。
【００３９】
また、ベルトコンベヤ２５の下流の振動ふるい装置３５から、選別された所定の排出物を再びドラム１内に戻すリターンコンベヤ（図示せず）を設けてもよい。投入物の一部あるいは全部をドラム内に戻せるようにするとドラム１から取り出した投入物の付着物分離の程度を確認し、不十分なものを自動的にドラム１に戻すことができる。
【００４０】
その他、装置における個々の部材の材質、形状、寸法等は、装置の設置場所や投入物の形状や厚さ、強度、加工度合いなどの実施環境を勘案して適宜定めることができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、ガラス・金属・プラスチック製品の製造業や再生原料製造業、マテリアルリサイクル業などで利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明にかかる付着物分離装置を用いたプラントシステムの実施例である。
【図２】本発明にかかる付着物分離装置の一実施例の正面図である。
【図３】図２に示す付着物分離装置の部分断面図である。
【図４】図２に示す付着物分離装置のドラム部分の平面図である。
【図５】遠位側から見たアームヘッドの一実施例の側面図である。
【図６】図５に示すアームヘッドの別の実施形態を説明するための図である。
【図７】図３に示す付着物分離装置の別の実施例の部分断面図である。
【符号の説明】
【００４３】
１０ 付着物分離装置
１ ドラム
２ 回転軸
３ チェーンベルト
４ モータ
５ アーム
６ アームヘッド
１１ フレーム
１２ 台座
１３ 回転体
１５ ギヤ
２１ 取り出し口
２２、２３ 開閉機構
２５ ベルトコンベヤ
３５ 振動ふるい装置
３７ ベルトコンベヤ
３９ フレキシブル・コンテナ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側形状が円筒形の直立したドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底部中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端にそれぞれ前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項２】
請求項１の付着物分離装置において、前記アームヘッドは前記ドラムの底面から離して構成されることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項３】
請求項１または２の付着物分離装置において、前記アームヘッドは、前記アームの回転方向に尖った形状を有することを特徴とする付着物分離装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記アームは、前記回転軸に対して６５〜１３５°の角度に延在することを特徴とする付着物分離装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記アームヘッドと前記ドラム内壁の間の距離は、前記ドラムの半径の１５％以下であることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラム内への散水手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラムに投入物および当該投入物から分離した付着物を取り出すための排出口が設けられていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項８】
請求項７に記載の付着物分離装置において、前記排出口から取り出された排出物を選別する選別手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項９】
請求項８に記載の付着物分離装置において、前記選別手段で選別された１または複数の要素を前記ドラムに戻すリターンコンベヤ手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラムの側壁が二重構造であり、その内側の側壁部が外側の側壁部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の付着物分離装置において、前記内側の側壁部が複数に分割されており、個別に交換可能であることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項１】
内側形状が円筒形の直立したドラムと、当該ドラムの下方からドラムの底部中央を通り内側に延在する回転軸と、前記回転軸を回転駆動するモータと、前記ドラム内部で前記回転軸からドラム半径方向に延在し前記回転軸と一体的に回転する１以上のアームとを具え、前記アームの先端にそれぞれ前記ドラムの内壁近傍まで延在する着脱可能なアームヘッドが取り付けられていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項２】
請求項１の付着物分離装置において、前記アームヘッドは前記ドラムの底面から離して構成されることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項３】
請求項１または２の付着物分離装置において、前記アームヘッドは、前記アームの回転方向に尖った形状を有することを特徴とする付着物分離装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記アームは、前記回転軸に対して６５〜１３５°の角度に延在することを特徴とする付着物分離装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記アームヘッドと前記ドラム内壁の間の距離は、前記ドラムの半径の１５％以下であることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラム内への散水手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラムに投入物および当該投入物から分離した付着物を取り出すための排出口が設けられていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項８】
請求項７に記載の付着物分離装置において、前記排出口から取り出された排出物を選別する選別手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項９】
請求項８に記載の付着物分離装置において、前記選別手段で選別された１または複数の要素を前記ドラムに戻すリターンコンベヤ手段を具えることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の付着物分離装置において、前記ドラムの側壁が二重構造であり、その内側の側壁部が外側の側壁部に対して着脱可能に構成されていることを特徴とする付着物分離装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の付着物分離装置において、前記内側の側壁部が複数に分割されており、個別に交換可能であることを特徴とする付着物分離装置。
【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２０１０−１４９１０８（Ｐ２０１０−１４９１０８Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２６２０９２（Ｐ２００９−２６２０９２）
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（５０８３４２８２８）有限会社 飯室商店 (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１７日（２００９．１１．１７）
【出願人】（５０８３４２８２８）有限会社 飯室商店 (1)
【Ｆターム（参考）】
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