JP2000126629A - 金属分離装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラスチックボトルから金属を分離させる処
理能力を大きくし、且つ材質分別に適したサイズとして
排出させる。 【解決手段】 支持架構１上のプラットフォーム２の中
央部に開口３を設ける。開口３縁部上に、内周面に固定
歯１０を備えた円筒状の本体胴４を上下方向に据え付け
る。本体胴４内の中心部に、センターシャフト１１を上
下方向に挿入配置して回転駆動可能に支持させる。セン
ターシャフト１１に回転ハンマー２０や２２を取り付け
る。分離機本体胴４内に上端の供給口８から供給したプ
ラスチックボトルを、自重で落下させる間に、回転ハン
マー２０，２２により固定歯１０との間で打撃し、破砕
し、プラスチックと金属とを分離させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラスチックボトル
に付属している金属キャップやばね類の如き金属をプラ
スチックから分離させるために用いる金属分離装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラスチックボトルのプラスチックを資
源として再利用するためには、プラスチックボトルに付
属している金属キャップや、ばね（シャンプーボトル等
の蓋の部分に内蔵されている）などの金属類を、プラス
チック材質分別の前処理として、プラスチックから分離
させる必要がある。

【０００３】しかし、これまでは、プラスチックボトル
からそれに付属している金属類を分離させる専用機械は
なく、空缶等を造粒処理する造粒機を使用している例が
一部であるだけである。

【０００４】上記造粒機は、横型２軸式としてあり、図
５にその一例の概略を示す如く、回転パドル式の供給装
置ａを備えた投入ホッパｂの下部に、周壁部に固定歯ｃ
を設けた横向き円筒状の粉砕室ｄとｅを上下２段に連設
して、これら粉砕室ｄ，ｅ内に、外周部に複数のハンマ
ーｆを取り付けたドラムｇを回転駆動可能に横向きに配
置し、投入ホッパｂより供給口ｈを通して上段粉砕室ｄ
に供給した空缶を、該上段粉砕室ｄ内において、回転す
るハンマーｆと固定歯ｃとの間で一次粉砕した後、連通
口ｉの目の粗いメッシュスクリーンｊを通して下段粉砕
室ｅに落下供給し、下段粉砕室ｅ内において、一次粉砕
された空缶を、同様に回転するハンマーｆと固定歯ｃと
の間で二次粉砕した後、排出口ｋの目の細かいメッシュ
スクリーンｌを通して受皿ｍ上に落下排出させるように
してある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記横型２
軸式の造粒機の場合、空缶の造粒のために製造されたも
のであるため、プラスチックボトルを投入すると、上段
粉砕室ｄの供給口ｈの部分で、プラスチックボトルが回
転するハンマーｆの上に乗り上段粉砕室ｄ内に思うよう
に巻き込まれないことから、連続供給できないという問
題があり、又、下段粉砕室ｅの排出口ｋに配置されてい
るメッシュスクリーンｌの孔径はφ４０mm位と小さいた
め、プラスチックが細断されなければ排出されず、した
がって、処理能力が小さいという問題もあり、更に、排
出されたプラスチックは、細か過ぎて却って材質分別に
は適さないサイズとなってしまう。

【０００６】そこで、本発明は、プラスチックボトルの
連続供給を可能として処理能力を大きくすることができ
るようにすると共に、後工程での材質分別に適したサイ
ズとして排出することができるような金属分離装置を提
供しようとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、所要の高さに構築した支持架構上にプラ
ットフォームを設けて、該プラットフォームの中央部に
所要の大きさとした円形の開口を形成し、該開口縁部上
に、上端開口をプラスチックボトルの供給口として内周
面に多数の固定歯を設けてなる円筒状の本体胴を上下方
向に据え付けると共に、上記開口縁部の下側に回収シュ
ートを配設し、且つ上記本体胴内の中心部を通して下方
へ鉛直に配したセンターシャフトの上端部を該本体胴の
上端部内側に支持された軸受に回転自在に支承させ、該
センターシャフトの下端部を上記回収シュートに支持さ
せた軸受に回転自在に支承させ、更に、上記固定歯との
間に所要の隙間が形成されるように上下方向に複数段に
亘って回転ハンマーをセンターシャフトに一体的に取り
付け、最下段に位置するハンマーの更に下側に、本体胴
の下端部内周面との間にリング状の排出口を形成するよ
うに円板を配置して該円板を上記センターシャフトに取
り付けた構成とする。

【０００８】供給口より本体胴内にプラスチックボトル
が供給されると、該プラスチックボトルは、自重で落下
する間に回転するハンマーにより固定歯との間で何回も
打撃を受けることにより破砕され、排出口を通って排出
される。

【０００９】又、本体胴を上端側が細くなるような截頭
円錐状とした構成とすることにより、跳ね上げられたプ
ラスチックボトル及びその破砕物は、円錐部により上方
への飛び出しが防がれる。

【００１０】更に、プラットフォームの開口縁部上面
に、周方向に分割構造としたリング状の排出口調整プレ
ートを介在配置し、且つ該排出口調整プレートの各分割
部を径方向へ拡縮移動させ得るようにした構成とするこ
とにより、破砕して排出するサイズを任意に選定できる
ことになる。

【００１１】更に又、センターシャフトに取り付けた円
板の上面位置に、該円板よりも外方へ張り出すように掻
き取り棒を放射状に配して各々センターシャフトに取り
付けた構成とすることによって、排出口から排出されな
い破砕物を掻き上げて再破砕させることができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照して説明する。

【００１３】図１乃至図４は本発明の実施の一形態を示
すもので、所要の高さに構築した骨組構造の支持架構１
上にプラットフォーム２を設置して、該プラットフォー
ム２の中央部に、所要の大きさとした円形の開口３を形
成し、該プラットフォーム２の開口３の縁部上面に、内
径を開口３の内径と同じにしたリング状の支持プレート
６を設置すると共に、該支持プレート６の上面に、後で
詳述する拡縮自在な排出口調整プレート２５を載置さ
せ、更に、その上方に、円筒状をなし且つ下端部外周に
リング状のベースプレート５が取り付けてある本体胴４
を上下方向に配置し、上記排出口調整プレート２５が径
方向へ摺動できるように上記ベースプレート５を支持プ
レート６にボルト７で止めて支持するようにする。

【００１４】上記本体胴４は、上端から下端部までの所
要の高さ範囲を截頭円錐状の円錐部４ａとして、上端開
口にはプラスチックボトルの供給口８を設けて、その上
端に投入ホッパ９を設置し、且つ内周部には、高さ方向
の全長に亘って延びる角棒状の固定歯１０を、周方向に
一定のピッチ間隔で取り付けた構成としてある。

【００１５】上記本体胴４内の中心部には、センターシ
ャフト１１を上下方向に挿入配置して、該センターシャ
フト１１の上端部を、本体胴４の上端部内側の支持ロッ
ド１２を介して支持させた軸受１３に回転自在に支持さ
せると共に、センターシャフト１１の下端部を後述する
下部の軸受１４により回転自在に且つ上下方向の荷重を
支承させるようにし、又、上記支持架構１の下部所要位
置にモータ１５を設置して、該モータ１５の駆動軸１６
に取り付けたプーリ１７と上記センターシャフト１１の
下端に取り付けたプーリ１８との間に無端状のベルト１
９を掛け回し、モータ１５の駆動でセンターシャフト１
１を回転させられるようにする。

【００１６】上記センターシャフト１１の本体胴４内に
位置する上端側には、図２に示す如く、ボス２０ａの外
周面に水平方向に放射状に複数本（図では４本）の棒状
のハンマー体２０ｂを配設してなる回転ハンマー２０
と、図３に示す如く、ボス２１ａの外周面に取り付けた
上下２枚１組とした支持円板２１の外周部間の複数個所
（図では４個所）に、扇状のハンマー体２２ａを、周方
向に所要間隔を隔てて水平方向へ揺動自在に且つ着脱自
在に取り付けてなる回転ハンマー２２とを、各ハンマー
２０，２２の先端と固定歯１０との間に所要の隙間が形
成されるようにして、図１に一例を示す如く、各々上下
方向へ複数段ずつボス２０ａ，２１ａを介し着脱自在に
嵌合して、センターシャフト１１と一体的に回転できる
ようにし、ハンマー２０，２２と固定歯１０との間でプ
ラスチックボトルを破砕できるようにする。更に、最下
段に位置するハンマー２２の更に下側となるセンターシ
ャフト１１の外周部に、本体胴４の内周面との間に破砕
物の排出口２３をリング状に形成するようにした円板２
４と、該円板２４よりも径方向外方へ放射状に張り出す
ようにした複数本の掻き取り棒２９を取り付けたボス２
４ａが嵌合されて、センターシャフト１１に固設してあ
り、排出口調整プレート２５上に落下した破砕物を掻き
取れるようにしてある。

【００１７】上記拡縮自在とした排出口調整プレート２
５は、図４に示す如く、たとえば、周方向９０°間隔の
位置において、順次径方向、周方向、径方向へと連続す
るクランク型の分割線で４つの分割部２５ａを形成し、
且つ各分割部２５ａの外周部に、押引ボルト２６を回転
自在に接続し、前後方向と左右方向で各々対向する分割
部２５ａ同士を近接、離反移動させることにより、上記
円板２４との間隔が変化させられて排出口２３の径方向
の寸法が調整できるようにしてある。なお、排出口調整
プレート２５には、本体胴４を据え付けるためのボルト
７の貫通位置に、移動のための長孔３０が設けてある。

【００１８】更に、上記プラットフォーム２の開口３部
に設置されている支持プレート６の内径側の下面には、
排出口２３より落下した破砕物を下部側方部へ導いて図
示しない回収容器へ回収させるための回収シュート２７
の上端部を固定して一体的に支持させ、該回収シュート
２７にセンターシャフト１１を回転自在に貫通位置させ
るための筒状部２７ａを上方へ立ち上がらせて回収シュ
ート２７内に位置するセンターシャフト１１の下端側を
破砕物から保護するようにすると共に、該回収シュート
２７の下面部に固設した支持フレーム２８によって、上
記センターシャフト１１を支承する下部の軸受１４を支
持させるようにする。

【００１９】なお、図１において、３１は排出口調整プ
レート２５の移動操作に用いる押引ボルト２６を保持す
るためにプラットフォーム２に設置したボルト受ブロッ
ク、３２はプラットフォーム２上の周辺部位置に取り付
けた手摺りを示す。

【００２０】プラスチックボトルのプラスチックから金
属類を分離させるようにする場合は、先ず、モータ１５
を駆動して駆動軸１６を回転させ、その回転動力をプー
リ１７、ベルト１９、プーリ１８を介しセンターシャフ
ト１１に伝えて、該センターシャフト１１上の各ハンマ
ー２０，２２を回転させるようにする。次に、かかる状
態において、投入ホッパ９内にプラスチックボトルを投
入し、上端の供給口８を通して本体胴４内に供給させる
ようにする。

【００２１】本体胴４内に供給されたプラスチックボト
ルは、自重で落下しながら、各段のハンマー２０，２２
による打撃及びそのはね飛ばしにより内周面の固定歯１
０に何度も打撃されることにより破砕され、硬さの異な
るプラスチックと金属とが分離させられる。この際、上
記本体胴４は上端から所要の高さ範囲に亘って截頭円錐
状に形成された円錐部４ａを有しているため、ハンマー
２０，２２による打撃によりプラスチックボトル及びそ
の破砕物が上方へ跳ね上げられたとしても、円錐部４ａ
の存在により上方への飛び出しが抑えられる。したがっ
て、ハンマー２０，２２が横型であって、供給されたプ
ラスチックボトルが順次落下して行くことと相俟って、
プラスチックボトルの連続供給が可能となる。

【００２２】上記プラスチックボトルの破砕物は、本体
胴４の下端部外周位置に形成されているリング状の排出
口２３を通って排出されるが、このとき、排出口調整プ
レート２５の位置を調整しておくことによって、破砕物
のサイズを任意に選定することができる。すなわち、排
出口２３は、センターシャフト１１に取り付けられてい
る円板２４の外周端と排出口調整板２５の内周端との間
の寸法によって規制されるが、図４において実線で示す
如く、排出口調整プレート２５の前後、左右で対向する
分割部２５ａを近接させた状態としたときに、排出口調
整プレート２５が本体胴４の内方へ最も突出した状態と
なって、排出口２３の寸法が最も小さくなり、一方、排
出口調整プレート２５の前後、左右で対向する分割部２
５ａを離反させた状態とすると、排出口調整プレート２
５の本体胴４内への突出量が小さくなって、排出口２３
の寸法が大きくなる。

【００２３】この場合、たとえば、排出口２３の寸法が
最も小さいとき、排出口２３を通過できないサイズの破
砕物が落下してくると、破砕物は排出口調整プレート２
５の上に載るが、円板２４の直上位置に取り付けられて
いる掻き取り棒２９の回転によりこの破砕物が掻き取ら
れて跳ね上げられるので、破砕物は上方のハンマー２２
により、上記排出口２３を通過できるサイズになるまで
再破砕されることになる。

【００２４】なお、上記排出口調整プレート２５による
排出口２３は、すべての据付用のボルト７を弛めた状態
とした後、各押引ボルト２６を同時に同方向へ回転させ
ることにより、図４において実線の状態と二点鎖線の状
態との間で拡縮調整を行うことができる。

【００２５】上記において、排出口２３を通過した破砕
物は回収シュート２７により導かれて回収容器内に回収
される。回収された破砕物の大きさは、上記排出口２３
の寸法により選定されたものであって、適度な金属の分
離度、プラスチックの破砕、潰れ度となっているため、
後工程で容易に材質分別することができる。

【００２６】なお、上記実施の形態では、ハンマーとし
て、棒状の回転ハンマー２０と扇形の回転ハンマー２２
を複数段ずつ上下に配置した組み合わせの場合を示した
が、回転ハンマー２０のみを多段に設置した構成として
もよく、又、回転ハンマー２２のみを多段に設置した構
成としてもよく、あるいは、上側に回転ハンマー２２を
複数段設置して下側に回転ハンマー２０を複数段設置す
る組み合わせとしてもよく、又、回転ハンマー２０の棒
状ハンマー体２０ｂの本数や、回転ハンマー２２の扇形
ハンマー体２２ａの数は任意に選定し得ること、又、固
定歯１０についても形状、配列数等を任意に選定し得る
こと、その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内において
種々変更を加え得ることは勿論である。

【００２７】

【発明の効果】以上述べた如く、本発明の金属分離装置
によれば、所要の高さに構築した支持架構上にプラット
フォームを設けて、該プラットフォームの中央部に所要
の大きさとした円形の開口を形成し、該開口縁部上に、
上端開口をプラスチックボトルの供給口として内周面に
多数の固定歯を設けてなる円筒状の本体胴を上下方向に
据え付けると共に、上記開口縁部の下側に回収シュート
を配設し、且つ上記本体胴内の中心部を通して下方へ鉛
直に配したセンターシャフトの上端部を該本体胴の上端
部内側に支持された軸受に回転自在に支承させ、該セン
ターシャフトの下端部を上記回収シュートに支持させた
軸受に回転自在に支承させ、更に、上記固定歯との間に
所要の隙間が形成されるように上下方向に複数段に亘っ
て回転ハンマーをセンターシャフトに一体的に取り付
け、最下段に位置するハンマーの更に下側に、本体胴の
下端部内周面との間にリング状の排出口を形成するよう
に円板を配置して該円板を上記センターシャフトに取り
付けた構成としてあるので、竪型の本体胴内に上端の供
給口より供給したプラスチックボトルを、落下させなが
ら回転するハンマーで破砕することができることによ
り、プラスチックボトルの連続供給が可能であって大き
な処理能力が得られ、且つ破砕により硬さの異なるプラ
スチックと金属とを効率よく分離することができ、本体
胴を上端側が細くなるような截頭円錐状とした構成とす
ることにより、プラスチックボトルが、たとえ跳ね上げ
られたとしても、上記円錐部の存在により供給口からの
飛び出しを防ぐことができ、又、プラットフォームの開
口縁部上面に、周方向に分割構造としたリング状の排出
口調整プレートを介在配置し、且つ該排出口調整プレー
トの各分割部を径方向へ拡縮移動させ得るようにした構
成とすることにより、排出口の寸法を調整することがで
きるので、破砕物を任意のサイズとして排出することが
でき、後工程での材質分別を容易なものとすることがで
き、更に、センターシャフトに取り付けた円板の上面位
置に、該円板よりも外方へ張り出すように掻き取り棒を
放射状に配して各々センターシャフトに取り付けた構成
とすることにより、排出口を通過しないサイズの破砕物
を掻き取り棒で掻き取って跳ね上げることができるの
で、破砕物を目的とするサイズになるまで再破砕するこ
とができる、等の優れた効果を発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の金属分離装置の実施の一形態を示す切
断側面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ方向矢視図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ方向矢視図である。

【図４】図１のＣ−Ｃ方向矢視図である。

【図５】空缶の造粒のために用いられている横型２軸式
の造粒機の一例を示す概略図である。

【符号の説明】

１ 支持架構 ２ プラットフォーム ３ 開口 ４ 本体胴 ４ａ 円錐部 ８ 供給口 １０ 固定歯 １１ センターシャフト １３，１４ 軸受 ２０，２２ 回転ハンマー ２３ 排出口 ２４ 円板 ２５ 排出口調整プレート ２５ａ 分割部 ２７ 回収シュート ２９ 掻き取り棒

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所要の高さに構築した支持架構上にプラ
   ットフォームを設けて、該プラットフォームの中央部に
   所要の大きさとした円形の開口を形成し、該開口縁部上
   に、上端開口をプラスチックボトルの供給口として内周
   面に多数の固定歯を設けてなる円筒状の本体胴を上下方
   向に据え付けると共に、上記開口縁部の下側に回収シュ
   ートを配設し、且つ上記本体胴内の中心部を通して下方
   へ鉛直に配したセンターシャフトの上端部を該本体胴の
   上端部内側に支持された軸受に回転自在に支承させ、該
   センターシャフトの下端部を上記回収シュートに支持さ
   せた軸受に回転自在に支承させ、更に、上記固定歯との
   間に所要の隙間が形成されるように上下方向に複数段に
   亘って回転ハンマーをセンターシャフトに一体的に取り
   付け、最下段に位置するハンマーの更に下側に、本体胴
   の下端部内周面との間にリング状の排出口を形成するよ
   うに円板を配置して該円板を上記センターシャフトに取
   り付けた構成を有することを特徴とする金属分離装置。
2. 【請求項２】 本体胴を上端側が細くなるような截頭円
   錐状とした請求項１記載の金属分離装置。
3. 【請求項３】 プラットフォームの開口縁部上面に、周
   方向に分割構造としたリング状の排出口調整プレートを
   介在配置し、且つ該排出口調整プレートの各分割部を径
   方向へ拡縮移動させ得るようにした請求項１又は２記載
   の金属分離装置。
4. 【請求項４】 センターシャフトに取り付けた円板の上
   面位置に、該円板よりも外方へ張り出すように掻き取り
   棒を放射状に配して各々センターシャフトに取り付けた
   請求項１、２又は３記載の金属分離装置。