熱可塑性材料の処理装置
【課題】熱可塑性材料の細片化を効果的に行わせる。
【解決手段】熱可塑性材料の処理装置において、周壁部７ｂ内で回転体１０の上側に被処理物押さえ体１７を設け、該被処理物押さえ体１７はこれの下面１７ａが回転体１０の上面１０ａに対向され該下面１７ａに複数の突起刃１８を設けられた構成となす。また熱可塑性材料の処理装置において、回転体１０の上面１０ａがこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面１０ａの複数箇所に突起刃９を設けられた構成となす。
【解決手段】熱可塑性材料の処理装置において、周壁部７ｂ内で回転体１０の上側に被処理物押さえ体１７を設け、該被処理物押さえ体１７はこれの下面１７ａが回転体１０の上面１０ａに対向され該下面１７ａに複数の突起刃１８を設けられた構成となす。また熱可塑性材料の処理装置において、回転体１０の上面１０ａがこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面１０ａの複数箇所に突起刃９を設けられた構成となす。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に廃棄材料としてのポリプロピレン、オレフィン及びＰＥＴなどの熱可塑性材料を細片化し特定位置に押し出すものとなされた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性材料の処理装置は、例えば特許文献１、２、３及び４などに開示されているのであって、その概要を図７を参照して説明すると次のとおりである。
即ち、底面部７ａ及びこれを取り巻いた周壁部７ｂとを具備した容器体７と、底面部７ａの上方近傍位置にて縦向き軸８回りへ回転可能となされ平面状の上面に突起刃９を固定された回転体１０とを備えると共に周壁部７ｂの下部に突起刃９に対応した別の突起刃１８ａを固定されてなる細片化処理容器部２と、周壁部７ｂに押出開始部３Ａのハウジング２１ａを固定され且つ回転体１０の高さ近傍の周壁部７ｂに形成された透孔ａ２を通じて容器体７内とハウジング２１ａ内とを連通されてなるスクリュー押出機３とを備えた構成となされている。
【０００３】
この種の処理装置の使用にさいしては、熱可塑性材料である合成プラスチック材料ｗなどを容器体２の上方から投入するのであり、このように投入された合成プラスチック材料ｗなどは縦向き軸８回りへ回転されている回転体１０の上面１０ａに落下し、該上面１０ａの突起刃９で何回も切断され細片化される。こうして細片化された合成プラスチック材料ｗなどは回転体１０から回転力を付与されて回転体１０の上面１０ａ上で回転され、該回転で発生した遠心力が作用した状態となり、この遠心力の作用により前記透孔ａ２を通じてハウジング２１ａの内方に供給され、スクリュー押出機３の押出し作用により特定位置から押し出される。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２０７２２３号公報
【特許文献２】特表平９−５０１６２３号公報
【特許文献３】特表平１０−５１２２０４号公報
【特許文献４】特表２００３−５１５４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の処理装置では、回転体１０の上面１０ａに落下した合成プラスチック材料ｗなどがこれに作用する重力作用により回転体１０の突起刃９に係合されて切断される。このような切断状況の下では、合成プラスチック材料ｗは回転体１０の外周縁近傍の狭い範囲でのみ２つの突起刃９、１８ａで効果的に細片化されるのであり、また合成プラスチック材料ｗなどが特にフィルムなどのような嵩比重の小さいものであるときに、合成プラスチック材料ｗに作用する遠心力や、空気流による抵抗や、突起刃９の係合作用に起因して重力作用に反して浮き上がってしまい、突起刃９に確実に係合するものとならず、突起刃９による細片化処理が十分に行われないことがある。
【０００６】
また細片化された後の無数集合状の合成プラスチック材料ｗの自由表面ｇが合成プラスチック材料ｗに作用する遠心力により図７に示すように回転体１０の上面１０ａ上でその半径方向外側ほど高く上昇するものとなって、突起刃９、１８ａが合成プラスチック材料ｗを効果的に細片化できなかったりスクリュー押出機３の押出開始部３Ａ内に合成プラスチック材料ｗが効果的に供給されないことがある。
【０００７】
本発明は、主にこのような問題点を解消することを可能とした熱可塑性材料の処理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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願の第一発明は、請求項１に記載したように、底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上側である前記周壁部内に被処理物押さえ体を設け、該被処理物押さえ体はこれの下面が前記回転体の上面に対向されるほか該下面に複数の突起刃が設けられているものである。
【０００９】
この発明は次のように具体化される。
即ち、請求項２に記載したように、前記被処理物押さえ体が前記回転体に対し上下変位可能であるものとなす。
【００１０】
また請求項３に記載したように、前記被処理物押さえ体が環形対称形状体となされていて前記回転体の回転中心と略同心に配置されているものとなす。
【００１１】
また請求項４に記載したように、前記環形対称形状体の下面がこれの中央部に向けて漸次に高くなされているものとなす。
【００１２】
また請求項５に記載したように、前記回転体の上面が回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされてあって、該上面と前記環形対称形状体の下面との上下方向隙間が前記縦向き軸からの距離に比例して小さくなされているものとなす。
【００１３】
さらには請求項６に記載したように、前記環形対称形状体の上面が中央部に向けて漸次に低くなされているものとなす。
【００１４】
次に本願の第二発明は、請求項７に記載したように、底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面の複数箇所に突起刃が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本願発明によれば、次のような効果が得られるのであって、即ち、被処理物が回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間の広い範囲で効果的に細片化されるものとなすことができ、また回転体の外周縁近傍に被処理物を比較的圧力の高い状態に密集させることができてスクリュー押出部の押出開始部内に被処理物が効果的に供給されるものとなすことができる。
【００１６】
また回転体の外周縁近傍に存在した被処理物の温度が比較的高い状態となり、スクリュー押出機の押出開始部への被処理物の供給が被処理物の軟質化により効果的に行われると共にスクリュー押出機による被処理物の熱可塑化が効率的に行われるものとなる。
【００１７】
請求項２に記載したものによれば、回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間で行われる被処理物の細片化作用を被処理物の種類や性状に応じて適宜に変更することができる。
【００１８】
請求項３に記載したものによれば、被処理物押さえ体が回転体の上面への被処理物の落下を妨げないものとなり、また回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間で回転体の外周縁の近傍に細片群からなる被処理物を効果的に充満させることができ、被処理物の細片化や温度上昇がさらに促進されるものとなる。
【００１９】
請求項４に記載したものによれば、被処理物押さえ体の下面に衝突した被処理物が効果的に該下面の突起刃と係合するようになり、該突起刃による被処理物の細片化が効果的に行われるものとなる。
【００２０】
請求項５に記載したものによれば、回転体の上面中央部に落下した被処理物を回転体の傾斜した比較的広い上面上に効果的に拡散させて、被処理物に対し回転体の突起刃と被処理物押さえ体の突起刃とによる効果的な細片化作用を付与することができ、しかも回転体の外周縁に近づくほど強力な細片化作用を付与できるものとなり、スクリュー押出機の押出開始部に細片化程度の大なる被処理物を効率的に供給することができるものである。
【００２１】
請求項６に記載したものによれば、被処理物が被処理物押さえ体の上面に落下しても該上面に引っ掛かることなく回転体の上面上に落下するものとなる。
【００２２】
請求項７に記載したものによれば、請求項５記載の処理装置を実現する上で寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図６は本発明に係る熱可塑性材料の処理装置の一実施例を示しており、図１は全体を示しＡは側面図でＢはｘ１ーｘ１部を示す図であり、図２は全体の平面図であり、図３は一部を示しＡは図１中のｘ２−ｘ２部を示す図でＢは図２中のｘ３−ｘ３部を示す図であり、図４は図２の一部を拡大した図であり、図５は図３Ａの一部を拡大した図であり、図６は図１Ａの一部を拡大した図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の処理装置は、床面に定置される定置フレーム１と、この定置フレーム１上に細片化処理容器部２及びスクリュー押出部３を設置された構成となされている。
【００２５】
定置フレーム１は、下側水平部材４から複数の支柱部材５を起立させ、これら支柱部材５の上端間を上側水平部材６で結合したものとなされている。
【００２６】
細片化処理容器部２は、図３にも示すように、平面視円形となされた底面部７ａ及びこれを取り巻いた円筒状の周壁部７ｂ及びこの周壁部７ｂの上面を覆う頂板部７ｃを具備した容器体７と、前記底面部７ａの上方近傍位置で縦向き軸８回りへ回転可能となされ上面１０ａに平面視台形状の突起刃９の多数を固定された回転体１０とからなっている。
【００２７】
周壁部７ｂの上部には図示しないベルトコンベアのような搬送手段を使用して被処理物ｗである合成プラスチック材料などを容器体７内に供給するための比較的大きな被処理物投入口ａ１が形成されており、この被処理物投入口ａ１の周囲には断面四角状の案内筒部材１１が固着されている。また周壁部７ｂの下部左側の前後箇所には容器体７の内方を保守点検するための四角状の開閉口１２ａ、１２ｂが形成されている。各開閉口１２ａ、１２ｂはこれを密状に閉鎖するための蓋部材１３を具備しており、各蓋部材１３はその対応する縦向き支点軸１３ａ回りへ開閉揺動されるものとなされている。１３ｂは蓋部材１３の開閉用把手部であり、ｂ１及びｂ２は開閉口１２ａ、１２ｂを開放したときの蓋部材１３を示している。
【００２８】
そして周壁部７ｂの下部右側面の前後方向中央位置には側面視四角状の透孔ａ２が形成されている。この透孔ａ２は下端縁をできるだけ底面部７ａに近接され、上端縁を回転体１０の上面１０ａの最外周縁高さよりも高くなされており、その前後方向長さ及び高さについてはスクリュー押出機３との関連によって決定される。
【００２９】
回転体１０は図４にも示すように、上面１０ａが円錐面状となされていて、縦向き軸８回りの複数等分角度位置である縦向き軸８半径方向の上面１０ａ箇所に、回転方向ｆ１前側に位置した前縁９ａを水平状の切刃となされ該切刃９ａが上面１０ａよりも数ｃｍ程度高くなされた突起刃９の複数を列状にしかも縦向き軸８半径方向外側へ向かうほど回転方向ｆ１に対して後退するように配置されたものとなされており、毎分凡そ７００回転程度で回転されるものである。
【００３０】
このさい、上面１０ａは円錐面状に限定するものではなく角錐面状となすことも差し支えないのであり、また図５に示すように水平状の底面部７ａに対する上面１０ａの傾斜角度θ１は凡そ１５度以上、好ましくは３０度程度となす。この傾斜角度θ１は被処理物ｗの種類や性状に関連して適当に決定されるものであり、これが適当大きさであると、上方から上面１０ａの中心部に落下した合成プラスチック材料ｗなどが上面１０ａ上を回転体１０の回転による遠心力や重力作用により外方へ適当速度で拡散されるのであり、一方、傾斜角度θ１が小さいときこの拡散の作用が減少し、逆にこれが大きいときこの拡散の作用が増大する。
【００３１】
縦向き軸８は上端に回転体１０を固定され、転がり軸受１４を介して定置フレーム１に支持され、下端に回転入力部材１５を固定され、定置フレーム１に縦向きに固定されたモーター１６の出力軸１６ａから回転入力部材１５に回転を入力されるものとなされている。
【００３２】
細片化処理容器部２の内方には、図５などに示すように被処理物押さえ体１７が設けられている。この被処理物押さえ体１７は環形対称形状体となされていて回転体１０の回転中心と略同心に配置されており、容器体７の周壁部７ｂに支持されると共に下面１７ａが前記回転体１０の上面１０ａに対向されるほか該下面１７ａに複数の突起刃１８を設けられたものとなされている。
【００３３】
被処理物押さえ体１７の下面１７ａはこれの中央部に向けて漸次に高くなされた凸形円錐面状となされており、回転体１０の上面１０ａと該下面１７ａとの上下方向隙間ｃ１は縦向き軸８からの距離に比例して小さくなされている。そして、水平面に対する下面１７ａの傾斜角度θ２は回転体１０の上面１０ａとの関連で決定されるもので、回転体１０の上面１０ａの傾斜角度θ１と同一かそれ以上の大きさとなされており、例えば１５度〜５０度の範囲内で決定される。
【００３４】
被処理物押さえ体１７の上面１７ｂはこれの中央部に向けて漸次に低くなされた凹形円錐面状となされており、水平面に対する該上面１７ｂの傾斜角度θ３は上面１７ｂに落下した被処理物ｗが重力作用により摩擦力に抗して中央側へ滑落し得るように決定される。被処理物ｗが合成プラスチック材料であるときは傾斜角度θ３を例えば４０度以上となされる。
【００３５】
さらに各突起刃１８は例えば細巾平板などを回転方向に沿わせた姿勢で固定するのであり、このさい回転体１０の回転方向ｆ１と対向した側に位置した前縁に切刃を形成するのが好ましいが、必ずしもそのようにしなくてもよいのであり、即ち、切刃を形成しないで単に被処理物ｗの回転方向ｆ１の流動を規制するに過ぎないものとなすことも差し支えないものである。
【００３６】
容器体７の周壁部７ｂと被処理物押さえ体１７との間には図５に示すように被処理物押さえ体１７を上下変位可能に位置決めするための位置調整変更手段１９が設けてあり、図示例ではボルト１９ａとこれに螺合されたナット１９ｂとを備え、ナット１９ｂがボルト１９ａに対し回転操作されることによりボルト１９ａが周壁部７ｂに対し上下変位され被処理物押さえ体１７がボルト１９ａと同体状に上下変位されるものとなされている。１９ｃはボルト１９ａの支持力を被処理物押さえ体１７に伝達するための板部材である。なお、この位置調整変更手段１９はモーターなどの動力により被処理物押さえ体１７を上下変位させる構成となすこともできる。
【００３７】
スクリュー型押出機３は次のようなものとなされている。
即ち、図１及び図２などに示すようにスクリュー２０とこれを包囲した筒状ハウジング２１とを備えており、後側から前側へ向けて押出開始部３Ａ、圧縮部３Ｂ、可塑化処理部３Ｃ及び取出口部３Ｄをこの順に形成されている。スクリュー２０は回転入力軸部２０ａ、シールスクリュー部分２０ｂ及び取入スクリュー部分２０ｃからなる径大スクリュー部と、径を前方へ向け漸減された圧縮スクリュー部分２０ｄと、小径となされた可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅとを同心状且つ一体状に形成されたものとなされている。一方、筒状ハウジング２１は図４及び図５に示すように後部ハウジング２１Ａと前部ハウジング２１Ｂとからなっており、後部ハウジング２１Ａは周壁左側部にこれの内方空間に通じた側面視四角状の取入口ｄ１を形成された取入ハウジング２１ａと、圧縮スクリュー部分２０ｄの外周面に対応して内孔の径を漸減された圧縮ハウジング２１ｂとからなり、また前部ハウジング２１Ｂは外径及び内径を比較的小さくなされ且つ比較的長いものとなされるほか周壁の適当箇所に極めて小さな径の図示しない通気透孔を多数形成されたものとなされている。
【００３８】
そして、押出開始部３Ａは回転入力軸部２０ａ、シールスクリュー部分２０ｂ及び取入スクリュー部分２０ｃと、これらを包囲した取入ハウジング２１ａとからなり、取入ハウジング２１ａの内方空間をなす内孔内と容器体７内とは透孔ａ２及び取入口ｄ１を通じて連通されており、また取入ハウジング２１ａの内孔の径は取入スクリュー部分２０ｃのそれよりも大きくなされており、取入ハウジング２１ａと取入スクリュー部分２０ｃとの間に形成された円弧状隙間は取入スクリュー部分２０ｃの下側隙間及び取入口ｄ１及び透孔ａ２を介して容器体７内に開放されると共に、取入スクリュー部分２０ｃの上側隙間は取入ハウジング２１ａの案内用角孔ｄ２に位置調整可能に内挿され固定された前後向きの仕切板２２を介して容器体７内への開放を制限された状態となされている。このさい、透孔ａ２及び取入口ｄ１は略同一と大きさとなされて正対配置されるのであり、それらの前後方向長さは取入スクリュー部分２０ｃの螺旋条ｅ１の複数ピッチ長さ程度となされ、高さは取入スクリュー部分２０ｃの螺旋条ｅ１の外径よりも僅かに小さい程度となされる。
【００３９】
圧縮部３Ｂは圧縮スクリュー部分２０ｄとこれを包囲した圧縮ハウジング２１ｂとからなり、前方へ向かうほど被処理物ｗの存在し得る容積が小さくなるものとなされている。そして可塑化処理部３Ｃは可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅとこれを包囲した前部ハウジング２１Ｂとを具備するほか、前部ハウジング２１Ｂの外周面に被着された加熱手段２３及び、前部ハウジング２１Ｂ内に存在した被処理物ｗ中の水分を除去するための水分除去手段２４を具備したものとなされている。水分除去手段２４は加熱手段２３の外方に空気を流通させる空気路２５と、この空気路２５内に空気を供給するファン２６と、空気路２５内から空気を吸引し排除する図示しない空気排出装置とを備えている。取出口部３Ｄは可塑化された被処理物ｗを取り出して他の機器に供給する箇所で、被処理物ｗの通路の断面積を可変として被処理物ｗの流動抵抗を大小に変更可能となすことも差し支えないものである。
【００４０】
取入ハウジング２１ａの後端には定置フレーム１に固定された減速機２７が結合されており、減速機２７の出力部材２７ａとスクリュー２０の後端とが取入ハウジング２１ａ及び減速機２７ケーシングの内方で連結されている。そして、減速機２７の入力部材２７ｂには定置フレーム１の後部に前後向きに固定されたモーター２８の出力軸２８ａが連動連結される。
【００４１】
なお図示例では取出口部３Ｄに被処理物濾過手段２９が結合されており、この濾過手段２９に、被処理物ｗを多数の小粒体に分割し成形するペレタイザー３０が結合されている。図２中、３１は定置フレーム１に固定された操作盤である。
【００４２】
次に、上記した熱可塑性材料の処理装置の使用例及び作用などについて説明する。
モーター１６及びモーター２８を作動させて回転体１０及びスクリュー２０を回転状態にすると共に被処理物押さえ体１７を特定高さに位置決めした後、被処理物投入口ａ１を通じて容器体７内に合成プラスチック材料などの断片からなる被処理物を投入する。
【００４３】
容器体７内に投入された被処理物ｗは被処理物押さえ体１７の中心孔を通過して回転体１０の上面１０ａの略中央部に落下する。このさい、被処理物ｗの一部は被処理物押さえ体１７の上面１０ａに落下することもあり得るが、ここに落下した被処理物ｗは上面１０ａの傾斜角度θ３により上面１０ａとの摩擦抵抗に抗して被処理物ｗに作用する重力により被処理物押さえ体１７に引っ掛かることなく滑落する。
【００４４】
回転体１０はこれの上面１０ａ上に落下した被処理物ｗに突起刃９による係止力及び上面１０ａに対する摩擦力により回転力を付与し被処理物ｗを同体的に回転させる。これにより、上面１０ａ上の被処理物ｗはこれに作用する遠心力で縦向き軸８半径外方向へ飛行し、被処理物押さえ体１７の下面１７ａに衝突して縦向き軸８回りの回転を突起刃１８の係止力及び下面１７ａに対する摩擦力で抑制されると共に縦向き軸８半径外方向の飛行を規制されるのであり、この状態になると、被処理物ｗに作用していた遠心力が小さくなるか消失するため、重力作用により落下して再び上面１０ａ上に達し、回転体１０から回転力を付与されるといった現象が繰り返されるのであり、これにより上面１０ａ上を漸次にその半径外方向へ移動され、この移動過程で回転体１０の突起刃９と下面１７ａの突起刃１８とにより切り刻まれると共に引張破断又は衝撃破断されるようになる。
【００４５】
このさい、上面１０ａの傾斜角度θ１が上面１０ａ上に落下した被処理物ｗの縦向き軸８半径外方向への拡散を効果的となし、また二つの突起刃９、１８が切断刃と受刃の関係となって被処理物ｗの細片化を効果的に行うものとなり、また上面１０ａが水平面である場合に比べて上面１０ａの面積が拡大したものとなり、このように拡大された上面１０ａと、被処理物押さえ体１７の下面１７ａとの間の略全域が被処理物ｗの細片化に寄与するものとなる。
【００４６】
こうして回転体１０による被処理物ｗの細片化が行われると、被処理物ｗは細片集合状となり、回転体１０の回転により回転体１０の半径方向外側へ向かうほど大きい遠心力を付与され高い圧力で密集するのであり、これに関連して、被処理物ｗの自由表面はこの圧力の大きさに比例した高さに上昇しようとする。しかし、被処理物ｗの自由表面の上昇は被処理物押さえ体１７の下面１７ａにより制限されるのであり、したがって被処理物ｗは特に回転体１０の外周縁近傍において上面１０ａと下面１７ａとの間に葉片状、薄片状又は小粒状となって充満した状態になる。
【００４７】
このように充満した状態は、突起刃９と突起刃１８による被処理物ｗの切断破砕作用による細片化を促進させたり、また被処理物ｗの混合攪拌及びこれによる温度上昇を促進させる上で寄与する。
【００４８】
上述した被処理物ｗの細片化処理中には被処理物ｗの破断エネルギーと摩擦エネルギーとで被処理物ｗは加熱され回転体１０の上面１０ａの外周縁に近いものほど温度が高い様態となる。こうして温度上昇された被処理物ｗの熱はスクリュー押出機３の押出過程での被処理物ｗの熱可塑化のための熱エネルギーとして有益に作用する。
【００４９】
回転体１０や被処理物押さえ体１７による被処理物ｗの細片化が十分に行われないときには、被処理物押さえ体１７の高さを変更してその下面１７ａを回転体１０の上面１０ａに近接させたり回転体１０の回転速度を上昇させるのであり、またその細片化が過度であるときにはその逆を行えばよい。
【００５０】
回転体１０の上面１０ａと被処理物押さえ体１７の下面１７ａとの間で回転体１０の外周縁近傍に充満した被処理物ｗは上述したように加熱され且つ圧力の高い状態となっているため、透孔ａ２及び取入口ｄ１を通じて押出開始部３Ａの取入ハウジング２１ａ内の取入スクリュー部分２０ｃの下側隙間に効果的に押し込まれる。このように押し込まれた被処理物ｗは取入スクリュー部分２０ａの前方視右回り方向の回転により取入ハウジング２１ａ内に誘い込まれその内孔の内面に沿って周方向へ移動され、仕切板２２の位置に達したとき、その周方向への移動を制限され、この制限により螺旋条ｅ１間の前後方向隙間内に強制的に押し込まれて前方への送り力を付与される。この送り力により、被処理物ｗはスクリュー押出機３による押出しを開始される。
【００５１】
こうして押し出された被処理物は圧縮部３Ｂで圧縮され嵩密度を上昇されつつ被処理物ｗの破断エネルギーや摩擦エネルギーでさらに温度上昇されて、可塑化処理部３Ｃに到達するのであり、可塑化処理部３Ｃでは可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅから送り力を付与されて前方へ移動されつつ加熱手段２３でさらに加熱されて熱可塑化されると共に前部ハウジング２１Ｂに形成された図示しない通気透孔を通じて通気路２５内へ流出する水蒸気を水分除去手段２４が大気側に排出することにより水分を除去される。
【００５２】
この後、熱可塑化された被処理物ｗは取出口部３Ｄから取り出され濾過手段２９に達し、ここで不純物を除去された後、ペレタイザー３０により小粒に成形される。
【００５３】
上記実施例装置は次のように変形できる。
回転体１０の上面１０ａを平面となし、この平面に突起刃９を設けることも差し支えない。このさい、被処理物押さえ体１７の下面１７ａは傾斜角度θ２を小さくなすか或いは水平面となしてもよい。
【００５４】
またスクリュー押出機３のスクリュー２０の長手方向は上下方向へ傾斜させてもよいのであり、或いは容器体７の半径方向に近づけるように位置させるか又は正確に合致させてもよいのであって、この場合は押出開始部３Ａの構造を例えば特許文献１に開示されたように変形することが必要となる。
【００５５】
さらには被処理物押さえ体１７を一体状の環形としないで、下面１７ａ、上面１７ｂ及び突起刃１８を具備した部分環体の複数個を容器体７の内周面の周方向へ隙間を置いて列設することも差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例である熱可塑性材料の処理装置の全体を示しＡは側面図でＢはｘ１ーｘ１部を示す図である。
【図２】図２は前記処理装置の全体平面図である。
【図３】前記処理装置の一部を示しＡは図１中のｘ２−ｘ２部を示す図でＢは図２中のｘ３−ｘ３部を示す図である。
【図４】図２の一部を拡大した図である。
【図５】図３Ａの一部を拡大した図である。
【図６】図１Ａの一部を拡大した図である。
【図７】従来装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
２ 細片化処理容器部
３ スクリュー押出機
３Ａ 押出開始部
７ 容器体
７ａ 底面部
７ｂ 周壁部
８ 縦向き軸
９ 突起刃
１０ 回転体
１０ａ 回転体１０の上面
１７ 被処理物押さえ体
１７ａ 被処理物押さえ体１７の下面
１８ 突起刃
２１ａ 取込ハウジング
ａ２ 透孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主に廃棄材料としてのポリプロピレン、オレフィン及びＰＥＴなどの熱可塑性材料を細片化し特定位置に押し出すものとなされた処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
熱可塑性材料の処理装置は、例えば特許文献１、２、３及び４などに開示されているのであって、その概要を図７を参照して説明すると次のとおりである。
即ち、底面部７ａ及びこれを取り巻いた周壁部７ｂとを具備した容器体７と、底面部７ａの上方近傍位置にて縦向き軸８回りへ回転可能となされ平面状の上面に突起刃９を固定された回転体１０とを備えると共に周壁部７ｂの下部に突起刃９に対応した別の突起刃１８ａを固定されてなる細片化処理容器部２と、周壁部７ｂに押出開始部３Ａのハウジング２１ａを固定され且つ回転体１０の高さ近傍の周壁部７ｂに形成された透孔ａ２を通じて容器体７内とハウジング２１ａ内とを連通されてなるスクリュー押出機３とを備えた構成となされている。
【０００３】
この種の処理装置の使用にさいしては、熱可塑性材料である合成プラスチック材料ｗなどを容器体２の上方から投入するのであり、このように投入された合成プラスチック材料ｗなどは縦向き軸８回りへ回転されている回転体１０の上面１０ａに落下し、該上面１０ａの突起刃９で何回も切断され細片化される。こうして細片化された合成プラスチック材料ｗなどは回転体１０から回転力を付与されて回転体１０の上面１０ａ上で回転され、該回転で発生した遠心力が作用した状態となり、この遠心力の作用により前記透孔ａ２を通じてハウジング２１ａの内方に供給され、スクリュー押出機３の押出し作用により特定位置から押し出される。
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−２０７２２３号公報
【特許文献２】特表平９−５０１６２３号公報
【特許文献３】特表平１０−５１２２０４号公報
【特許文献４】特表２００３−５１５４７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記した従来の処理装置では、回転体１０の上面１０ａに落下した合成プラスチック材料ｗなどがこれに作用する重力作用により回転体１０の突起刃９に係合されて切断される。このような切断状況の下では、合成プラスチック材料ｗは回転体１０の外周縁近傍の狭い範囲でのみ２つの突起刃９、１８ａで効果的に細片化されるのであり、また合成プラスチック材料ｗなどが特にフィルムなどのような嵩比重の小さいものであるときに、合成プラスチック材料ｗに作用する遠心力や、空気流による抵抗や、突起刃９の係合作用に起因して重力作用に反して浮き上がってしまい、突起刃９に確実に係合するものとならず、突起刃９による細片化処理が十分に行われないことがある。
【０００６】
また細片化された後の無数集合状の合成プラスチック材料ｗの自由表面ｇが合成プラスチック材料ｗに作用する遠心力により図７に示すように回転体１０の上面１０ａ上でその半径方向外側ほど高く上昇するものとなって、突起刃９、１８ａが合成プラスチック材料ｗを効果的に細片化できなかったりスクリュー押出機３の押出開始部３Ａ内に合成プラスチック材料ｗが効果的に供給されないことがある。
【０００７】
本発明は、主にこのような問題点を解消することを可能とした熱可塑性材料の処理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】
【０００８】
上記目的を達成するため、本願の第一発明は、請求項１に記載したように、底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上側である前記周壁部内に被処理物押さえ体を設け、該被処理物押さえ体はこれの下面が前記回転体の上面に対向されるほか該下面に複数の突起刃が設けられているものである。
【０００９】
この発明は次のように具体化される。
即ち、請求項２に記載したように、前記被処理物押さえ体が前記回転体に対し上下変位可能であるものとなす。
【００１０】
また請求項３に記載したように、前記被処理物押さえ体が環形対称形状体となされていて前記回転体の回転中心と略同心に配置されているものとなす。
【００１１】
また請求項４に記載したように、前記環形対称形状体の下面がこれの中央部に向けて漸次に高くなされているものとなす。
【００１２】
また請求項５に記載したように、前記回転体の上面が回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされてあって、該上面と前記環形対称形状体の下面との上下方向隙間が前記縦向き軸からの距離に比例して小さくなされているものとなす。
【００１３】
さらには請求項６に記載したように、前記環形対称形状体の上面が中央部に向けて漸次に低くなされているものとなす。
【００１４】
次に本願の第二発明は、請求項７に記載したように、底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面の複数箇所に突起刃が設けられているものである。
【発明の効果】
【００１５】
上記した本願発明によれば、次のような効果が得られるのであって、即ち、被処理物が回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間の広い範囲で効果的に細片化されるものとなすことができ、また回転体の外周縁近傍に被処理物を比較的圧力の高い状態に密集させることができてスクリュー押出部の押出開始部内に被処理物が効果的に供給されるものとなすことができる。
【００１６】
また回転体の外周縁近傍に存在した被処理物の温度が比較的高い状態となり、スクリュー押出機の押出開始部への被処理物の供給が被処理物の軟質化により効果的に行われると共にスクリュー押出機による被処理物の熱可塑化が効率的に行われるものとなる。
【００１７】
請求項２に記載したものによれば、回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間で行われる被処理物の細片化作用を被処理物の種類や性状に応じて適宜に変更することができる。
【００１８】
請求項３に記載したものによれば、被処理物押さえ体が回転体の上面への被処理物の落下を妨げないものとなり、また回転体の上面と被処理物押さえ体の下面との間で回転体の外周縁の近傍に細片群からなる被処理物を効果的に充満させることができ、被処理物の細片化や温度上昇がさらに促進されるものとなる。
【００１９】
請求項４に記載したものによれば、被処理物押さえ体の下面に衝突した被処理物が効果的に該下面の突起刃と係合するようになり、該突起刃による被処理物の細片化が効果的に行われるものとなる。
【００２０】
請求項５に記載したものによれば、回転体の上面中央部に落下した被処理物を回転体の傾斜した比較的広い上面上に効果的に拡散させて、被処理物に対し回転体の突起刃と被処理物押さえ体の突起刃とによる効果的な細片化作用を付与することができ、しかも回転体の外周縁に近づくほど強力な細片化作用を付与できるものとなり、スクリュー押出機の押出開始部に細片化程度の大なる被処理物を効率的に供給することができるものである。
【００２１】
請求項６に記載したものによれば、被処理物が被処理物押さえ体の上面に落下しても該上面に引っ掛かることなく回転体の上面上に落下するものとなる。
【００２２】
請求項７に記載したものによれば、請求項５記載の処理装置を実現する上で寄与するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１〜図６は本発明に係る熱可塑性材料の処理装置の一実施例を示しており、図１は全体を示しＡは側面図でＢはｘ１ーｘ１部を示す図であり、図２は全体の平面図であり、図３は一部を示しＡは図１中のｘ２−ｘ２部を示す図でＢは図２中のｘ３−ｘ３部を示す図であり、図４は図２の一部を拡大した図であり、図５は図３Ａの一部を拡大した図であり、図６は図１Ａの一部を拡大した図である。
【００２４】
図１及び図２に示すように、本発明の処理装置は、床面に定置される定置フレーム１と、この定置フレーム１上に細片化処理容器部２及びスクリュー押出部３を設置された構成となされている。
【００２５】
定置フレーム１は、下側水平部材４から複数の支柱部材５を起立させ、これら支柱部材５の上端間を上側水平部材６で結合したものとなされている。
【００２６】
細片化処理容器部２は、図３にも示すように、平面視円形となされた底面部７ａ及びこれを取り巻いた円筒状の周壁部７ｂ及びこの周壁部７ｂの上面を覆う頂板部７ｃを具備した容器体７と、前記底面部７ａの上方近傍位置で縦向き軸８回りへ回転可能となされ上面１０ａに平面視台形状の突起刃９の多数を固定された回転体１０とからなっている。
【００２７】
周壁部７ｂの上部には図示しないベルトコンベアのような搬送手段を使用して被処理物ｗである合成プラスチック材料などを容器体７内に供給するための比較的大きな被処理物投入口ａ１が形成されており、この被処理物投入口ａ１の周囲には断面四角状の案内筒部材１１が固着されている。また周壁部７ｂの下部左側の前後箇所には容器体７の内方を保守点検するための四角状の開閉口１２ａ、１２ｂが形成されている。各開閉口１２ａ、１２ｂはこれを密状に閉鎖するための蓋部材１３を具備しており、各蓋部材１３はその対応する縦向き支点軸１３ａ回りへ開閉揺動されるものとなされている。１３ｂは蓋部材１３の開閉用把手部であり、ｂ１及びｂ２は開閉口１２ａ、１２ｂを開放したときの蓋部材１３を示している。
【００２８】
そして周壁部７ｂの下部右側面の前後方向中央位置には側面視四角状の透孔ａ２が形成されている。この透孔ａ２は下端縁をできるだけ底面部７ａに近接され、上端縁を回転体１０の上面１０ａの最外周縁高さよりも高くなされており、その前後方向長さ及び高さについてはスクリュー押出機３との関連によって決定される。
【００２９】
回転体１０は図４にも示すように、上面１０ａが円錐面状となされていて、縦向き軸８回りの複数等分角度位置である縦向き軸８半径方向の上面１０ａ箇所に、回転方向ｆ１前側に位置した前縁９ａを水平状の切刃となされ該切刃９ａが上面１０ａよりも数ｃｍ程度高くなされた突起刃９の複数を列状にしかも縦向き軸８半径方向外側へ向かうほど回転方向ｆ１に対して後退するように配置されたものとなされており、毎分凡そ７００回転程度で回転されるものである。
【００３０】
このさい、上面１０ａは円錐面状に限定するものではなく角錐面状となすことも差し支えないのであり、また図５に示すように水平状の底面部７ａに対する上面１０ａの傾斜角度θ１は凡そ１５度以上、好ましくは３０度程度となす。この傾斜角度θ１は被処理物ｗの種類や性状に関連して適当に決定されるものであり、これが適当大きさであると、上方から上面１０ａの中心部に落下した合成プラスチック材料ｗなどが上面１０ａ上を回転体１０の回転による遠心力や重力作用により外方へ適当速度で拡散されるのであり、一方、傾斜角度θ１が小さいときこの拡散の作用が減少し、逆にこれが大きいときこの拡散の作用が増大する。
【００３１】
縦向き軸８は上端に回転体１０を固定され、転がり軸受１４を介して定置フレーム１に支持され、下端に回転入力部材１５を固定され、定置フレーム１に縦向きに固定されたモーター１６の出力軸１６ａから回転入力部材１５に回転を入力されるものとなされている。
【００３２】
細片化処理容器部２の内方には、図５などに示すように被処理物押さえ体１７が設けられている。この被処理物押さえ体１７は環形対称形状体となされていて回転体１０の回転中心と略同心に配置されており、容器体７の周壁部７ｂに支持されると共に下面１７ａが前記回転体１０の上面１０ａに対向されるほか該下面１７ａに複数の突起刃１８を設けられたものとなされている。
【００３３】
被処理物押さえ体１７の下面１７ａはこれの中央部に向けて漸次に高くなされた凸形円錐面状となされており、回転体１０の上面１０ａと該下面１７ａとの上下方向隙間ｃ１は縦向き軸８からの距離に比例して小さくなされている。そして、水平面に対する下面１７ａの傾斜角度θ２は回転体１０の上面１０ａとの関連で決定されるもので、回転体１０の上面１０ａの傾斜角度θ１と同一かそれ以上の大きさとなされており、例えば１５度〜５０度の範囲内で決定される。
【００３４】
被処理物押さえ体１７の上面１７ｂはこれの中央部に向けて漸次に低くなされた凹形円錐面状となされており、水平面に対する該上面１７ｂの傾斜角度θ３は上面１７ｂに落下した被処理物ｗが重力作用により摩擦力に抗して中央側へ滑落し得るように決定される。被処理物ｗが合成プラスチック材料であるときは傾斜角度θ３を例えば４０度以上となされる。
【００３５】
さらに各突起刃１８は例えば細巾平板などを回転方向に沿わせた姿勢で固定するのであり、このさい回転体１０の回転方向ｆ１と対向した側に位置した前縁に切刃を形成するのが好ましいが、必ずしもそのようにしなくてもよいのであり、即ち、切刃を形成しないで単に被処理物ｗの回転方向ｆ１の流動を規制するに過ぎないものとなすことも差し支えないものである。
【００３６】
容器体７の周壁部７ｂと被処理物押さえ体１７との間には図５に示すように被処理物押さえ体１７を上下変位可能に位置決めするための位置調整変更手段１９が設けてあり、図示例ではボルト１９ａとこれに螺合されたナット１９ｂとを備え、ナット１９ｂがボルト１９ａに対し回転操作されることによりボルト１９ａが周壁部７ｂに対し上下変位され被処理物押さえ体１７がボルト１９ａと同体状に上下変位されるものとなされている。１９ｃはボルト１９ａの支持力を被処理物押さえ体１７に伝達するための板部材である。なお、この位置調整変更手段１９はモーターなどの動力により被処理物押さえ体１７を上下変位させる構成となすこともできる。
【００３７】
スクリュー型押出機３は次のようなものとなされている。
即ち、図１及び図２などに示すようにスクリュー２０とこれを包囲した筒状ハウジング２１とを備えており、後側から前側へ向けて押出開始部３Ａ、圧縮部３Ｂ、可塑化処理部３Ｃ及び取出口部３Ｄをこの順に形成されている。スクリュー２０は回転入力軸部２０ａ、シールスクリュー部分２０ｂ及び取入スクリュー部分２０ｃからなる径大スクリュー部と、径を前方へ向け漸減された圧縮スクリュー部分２０ｄと、小径となされた可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅとを同心状且つ一体状に形成されたものとなされている。一方、筒状ハウジング２１は図４及び図５に示すように後部ハウジング２１Ａと前部ハウジング２１Ｂとからなっており、後部ハウジング２１Ａは周壁左側部にこれの内方空間に通じた側面視四角状の取入口ｄ１を形成された取入ハウジング２１ａと、圧縮スクリュー部分２０ｄの外周面に対応して内孔の径を漸減された圧縮ハウジング２１ｂとからなり、また前部ハウジング２１Ｂは外径及び内径を比較的小さくなされ且つ比較的長いものとなされるほか周壁の適当箇所に極めて小さな径の図示しない通気透孔を多数形成されたものとなされている。
【００３８】
そして、押出開始部３Ａは回転入力軸部２０ａ、シールスクリュー部分２０ｂ及び取入スクリュー部分２０ｃと、これらを包囲した取入ハウジング２１ａとからなり、取入ハウジング２１ａの内方空間をなす内孔内と容器体７内とは透孔ａ２及び取入口ｄ１を通じて連通されており、また取入ハウジング２１ａの内孔の径は取入スクリュー部分２０ｃのそれよりも大きくなされており、取入ハウジング２１ａと取入スクリュー部分２０ｃとの間に形成された円弧状隙間は取入スクリュー部分２０ｃの下側隙間及び取入口ｄ１及び透孔ａ２を介して容器体７内に開放されると共に、取入スクリュー部分２０ｃの上側隙間は取入ハウジング２１ａの案内用角孔ｄ２に位置調整可能に内挿され固定された前後向きの仕切板２２を介して容器体７内への開放を制限された状態となされている。このさい、透孔ａ２及び取入口ｄ１は略同一と大きさとなされて正対配置されるのであり、それらの前後方向長さは取入スクリュー部分２０ｃの螺旋条ｅ１の複数ピッチ長さ程度となされ、高さは取入スクリュー部分２０ｃの螺旋条ｅ１の外径よりも僅かに小さい程度となされる。
【００３９】
圧縮部３Ｂは圧縮スクリュー部分２０ｄとこれを包囲した圧縮ハウジング２１ｂとからなり、前方へ向かうほど被処理物ｗの存在し得る容積が小さくなるものとなされている。そして可塑化処理部３Ｃは可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅとこれを包囲した前部ハウジング２１Ｂとを具備するほか、前部ハウジング２１Ｂの外周面に被着された加熱手段２３及び、前部ハウジング２１Ｂ内に存在した被処理物ｗ中の水分を除去するための水分除去手段２４を具備したものとなされている。水分除去手段２４は加熱手段２３の外方に空気を流通させる空気路２５と、この空気路２５内に空気を供給するファン２６と、空気路２５内から空気を吸引し排除する図示しない空気排出装置とを備えている。取出口部３Ｄは可塑化された被処理物ｗを取り出して他の機器に供給する箇所で、被処理物ｗの通路の断面積を可変として被処理物ｗの流動抵抗を大小に変更可能となすことも差し支えないものである。
【００４０】
取入ハウジング２１ａの後端には定置フレーム１に固定された減速機２７が結合されており、減速機２７の出力部材２７ａとスクリュー２０の後端とが取入ハウジング２１ａ及び減速機２７ケーシングの内方で連結されている。そして、減速機２７の入力部材２７ｂには定置フレーム１の後部に前後向きに固定されたモーター２８の出力軸２８ａが連動連結される。
【００４１】
なお図示例では取出口部３Ｄに被処理物濾過手段２９が結合されており、この濾過手段２９に、被処理物ｗを多数の小粒体に分割し成形するペレタイザー３０が結合されている。図２中、３１は定置フレーム１に固定された操作盤である。
【００４２】
次に、上記した熱可塑性材料の処理装置の使用例及び作用などについて説明する。
モーター１６及びモーター２８を作動させて回転体１０及びスクリュー２０を回転状態にすると共に被処理物押さえ体１７を特定高さに位置決めした後、被処理物投入口ａ１を通じて容器体７内に合成プラスチック材料などの断片からなる被処理物を投入する。
【００４３】
容器体７内に投入された被処理物ｗは被処理物押さえ体１７の中心孔を通過して回転体１０の上面１０ａの略中央部に落下する。このさい、被処理物ｗの一部は被処理物押さえ体１７の上面１０ａに落下することもあり得るが、ここに落下した被処理物ｗは上面１０ａの傾斜角度θ３により上面１０ａとの摩擦抵抗に抗して被処理物ｗに作用する重力により被処理物押さえ体１７に引っ掛かることなく滑落する。
【００４４】
回転体１０はこれの上面１０ａ上に落下した被処理物ｗに突起刃９による係止力及び上面１０ａに対する摩擦力により回転力を付与し被処理物ｗを同体的に回転させる。これにより、上面１０ａ上の被処理物ｗはこれに作用する遠心力で縦向き軸８半径外方向へ飛行し、被処理物押さえ体１７の下面１７ａに衝突して縦向き軸８回りの回転を突起刃１８の係止力及び下面１７ａに対する摩擦力で抑制されると共に縦向き軸８半径外方向の飛行を規制されるのであり、この状態になると、被処理物ｗに作用していた遠心力が小さくなるか消失するため、重力作用により落下して再び上面１０ａ上に達し、回転体１０から回転力を付与されるといった現象が繰り返されるのであり、これにより上面１０ａ上を漸次にその半径外方向へ移動され、この移動過程で回転体１０の突起刃９と下面１７ａの突起刃１８とにより切り刻まれると共に引張破断又は衝撃破断されるようになる。
【００４５】
このさい、上面１０ａの傾斜角度θ１が上面１０ａ上に落下した被処理物ｗの縦向き軸８半径外方向への拡散を効果的となし、また二つの突起刃９、１８が切断刃と受刃の関係となって被処理物ｗの細片化を効果的に行うものとなり、また上面１０ａが水平面である場合に比べて上面１０ａの面積が拡大したものとなり、このように拡大された上面１０ａと、被処理物押さえ体１７の下面１７ａとの間の略全域が被処理物ｗの細片化に寄与するものとなる。
【００４６】
こうして回転体１０による被処理物ｗの細片化が行われると、被処理物ｗは細片集合状となり、回転体１０の回転により回転体１０の半径方向外側へ向かうほど大きい遠心力を付与され高い圧力で密集するのであり、これに関連して、被処理物ｗの自由表面はこの圧力の大きさに比例した高さに上昇しようとする。しかし、被処理物ｗの自由表面の上昇は被処理物押さえ体１７の下面１７ａにより制限されるのであり、したがって被処理物ｗは特に回転体１０の外周縁近傍において上面１０ａと下面１７ａとの間に葉片状、薄片状又は小粒状となって充満した状態になる。
【００４７】
このように充満した状態は、突起刃９と突起刃１８による被処理物ｗの切断破砕作用による細片化を促進させたり、また被処理物ｗの混合攪拌及びこれによる温度上昇を促進させる上で寄与する。
【００４８】
上述した被処理物ｗの細片化処理中には被処理物ｗの破断エネルギーと摩擦エネルギーとで被処理物ｗは加熱され回転体１０の上面１０ａの外周縁に近いものほど温度が高い様態となる。こうして温度上昇された被処理物ｗの熱はスクリュー押出機３の押出過程での被処理物ｗの熱可塑化のための熱エネルギーとして有益に作用する。
【００４９】
回転体１０や被処理物押さえ体１７による被処理物ｗの細片化が十分に行われないときには、被処理物押さえ体１７の高さを変更してその下面１７ａを回転体１０の上面１０ａに近接させたり回転体１０の回転速度を上昇させるのであり、またその細片化が過度であるときにはその逆を行えばよい。
【００５０】
回転体１０の上面１０ａと被処理物押さえ体１７の下面１７ａとの間で回転体１０の外周縁近傍に充満した被処理物ｗは上述したように加熱され且つ圧力の高い状態となっているため、透孔ａ２及び取入口ｄ１を通じて押出開始部３Ａの取入ハウジング２１ａ内の取入スクリュー部分２０ｃの下側隙間に効果的に押し込まれる。このように押し込まれた被処理物ｗは取入スクリュー部分２０ａの前方視右回り方向の回転により取入ハウジング２１ａ内に誘い込まれその内孔の内面に沿って周方向へ移動され、仕切板２２の位置に達したとき、その周方向への移動を制限され、この制限により螺旋条ｅ１間の前後方向隙間内に強制的に押し込まれて前方への送り力を付与される。この送り力により、被処理物ｗはスクリュー押出機３による押出しを開始される。
【００５１】
こうして押し出された被処理物は圧縮部３Ｂで圧縮され嵩密度を上昇されつつ被処理物ｗの破断エネルギーや摩擦エネルギーでさらに温度上昇されて、可塑化処理部３Ｃに到達するのであり、可塑化処理部３Ｃでは可塑化処理範囲スクリュー部分２０ｅから送り力を付与されて前方へ移動されつつ加熱手段２３でさらに加熱されて熱可塑化されると共に前部ハウジング２１Ｂに形成された図示しない通気透孔を通じて通気路２５内へ流出する水蒸気を水分除去手段２４が大気側に排出することにより水分を除去される。
【００５２】
この後、熱可塑化された被処理物ｗは取出口部３Ｄから取り出され濾過手段２９に達し、ここで不純物を除去された後、ペレタイザー３０により小粒に成形される。
【００５３】
上記実施例装置は次のように変形できる。
回転体１０の上面１０ａを平面となし、この平面に突起刃９を設けることも差し支えない。このさい、被処理物押さえ体１７の下面１７ａは傾斜角度θ２を小さくなすか或いは水平面となしてもよい。
【００５４】
またスクリュー押出機３のスクリュー２０の長手方向は上下方向へ傾斜させてもよいのであり、或いは容器体７の半径方向に近づけるように位置させるか又は正確に合致させてもよいのであって、この場合は押出開始部３Ａの構造を例えば特許文献１に開示されたように変形することが必要となる。
【００５５】
さらには被処理物押さえ体１７を一体状の環形としないで、下面１７ａ、上面１７ｂ及び突起刃１８を具備した部分環体の複数個を容器体７の内周面の周方向へ隙間を置いて列設することも差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施例である熱可塑性材料の処理装置の全体を示しＡは側面図でＢはｘ１ーｘ１部を示す図である。
【図２】図２は前記処理装置の全体平面図である。
【図３】前記処理装置の一部を示しＡは図１中のｘ２−ｘ２部を示す図でＢは図２中のｘ３−ｘ３部を示す図である。
【図４】図２の一部を拡大した図である。
【図５】図３Ａの一部を拡大した図である。
【図６】図１Ａの一部を拡大した図である。
【図７】従来装置の部分断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
２ 細片化処理容器部
３ スクリュー押出機
３Ａ 押出開始部
７ 容器体
７ａ 底面部
７ｂ 周壁部
８ 縦向き軸
９ 突起刃
１０ 回転体
１０ａ 回転体１０の上面
１７ 被処理物押さえ体
１７ａ 被処理物押さえ体１７の下面
１８ 突起刃
２１ａ 取込ハウジング
ａ２ 透孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置にて縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上側である前記周壁部内に被処理物押さえ体を設け、該被処理物押さえ体はこれの下面が前記回転体の上面に対向され該下面に複数の突起刃が設けられていることを特徴とする熱可塑性材料の処理装置。
【請求項２】
前記被処理物押さえ体が前記回転体に対し上下変位可能であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項３】
前記被処理物押さえ体が環形対称形状体となされていて前記回転体の回転中心と略同心に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項４】
前記環形対称形状体の下面がこれの中央部に向けて漸次に高くなされていることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項５】
前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされていて、該上面と前記環形対称形状体の下面との上下方向隙間が前記縦向き軸からの距離に比例して小さくなされていることを特徴とする請求項４記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項６】
前記環形対称形状体の上面が中央部に向けて漸次に低くなされていることを特徴とする請求項３、４又は５記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項７】
底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面の複数箇所に突起刃が設けられていることを特徴とする熱可塑性材料の処理装置。
【請求項１】
底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置にて縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上側である前記周壁部内に被処理物押さえ体を設け、該被処理物押さえ体はこれの下面が前記回転体の上面に対向され該下面に複数の突起刃が設けられていることを特徴とする熱可塑性材料の処理装置。
【請求項２】
前記被処理物押さえ体が前記回転体に対し上下変位可能であることを特徴とする請求項１記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項３】
前記被処理物押さえ体が環形対称形状体となされていて前記回転体の回転中心と略同心に配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項４】
前記環形対称形状体の下面がこれの中央部に向けて漸次に高くなされていることを特徴とする請求項３記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項５】
前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされていて、該上面と前記環形対称形状体の下面との上下方向隙間が前記縦向き軸からの距離に比例して小さくなされていることを特徴とする請求項４記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項６】
前記環形対称形状体の上面が中央部に向けて漸次に低くなされていることを特徴とする請求項３、４又は５記載の熱可塑性材料の処理装置。
【請求項７】
底面部及びこれを取り巻いた周壁部とを具備した容器体と、前記底面部の上方近傍位置で縦向き軸回りへ回転可能となされ上面に突起刃を固定された回転体とからなる細片化処理容器部を備えると共に、前記周壁部に押出開始部のハウジングを固定され且つ、前記回転体の高さ近傍の前記周壁部に形成された透孔を通じて前記容器体内と前記ハウジング内とが連通されてなるスクリュー押出機を備えた熱可塑性材料の処理装置において、前記回転体の上面がこれの回転中心に向け漸次に高くなる錐面状となされると共に該上面の複数箇所に突起刃が設けられていることを特徴とする熱可塑性材料の処理装置。
【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２００７−１７６０４０（Ｐ２００７−１７６０４０Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７７９１７（Ｐ２００５−３７７９１７）
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００２３４１２２）萩原工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２８日（２００５．１２．２８）
【出願人】（０００２３４１２２）萩原工業株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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