JP2002037440A - ボトル整列装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多列ないし無整列のボトルを１列に整列させ
ながら搬送するボトル１本化搬送能力を向上させる。 【解決手段】 ボトル整列装置は、ボトル収容凹所41を
有しかつ凹所41周面が低所および高所にわたるように配
置されているロータ13と、凹所41内の低所に整列すべき
ボトルを供給する供給手段81と、供給されたボトルが遠
心力によって凹所41周面に当接させられて低所から高所
まで移動させられるようにロータ13を回転させる回転手
段56と、凹所41内の高所からボトルを排出する排出手段
82とを備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えば、容器包
装リサイクルの分野において、回収した使用済みプラス
チックボトルを、材質識別のために１列に整列するボト
ル整列装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】容器包装リサイクル法の施行により、多
くの自治体でプラスチックボトル、缶、ガラスびん等を
分別回収するようになってきている。その多くは、街角
や公園の一角にこれらを回収するためのボックスや網袋
を用意し、住民の方に指定ボックスに分別投入してもら
う方式を採っている。したがって、プラスチックボトル
単種類で回収できるようになっている。

【０００３】プラスチックボトルには、ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）、ＰＰ（ポリプレピレン）、Ｐ
Ｓ（ポリスチレン）、ＰＶＣ（塩ビ）等のプラスチック
材質が、その使用目的によって使い分けられている。つ
まり、種々の材質のプラスチックボトルが作られる。し
かし、一般の方にはその材質を特定することは難しく、
自治体も材質分別までは求めていない場合が多い。した
がって、リサイクルするためにはプラスチックボトルの
材質別に分別する必要がでてくる。

【０００４】あるいは、ＰＥＴボトルについては、その
使用目的が飲料水用が多いことから、「飲料水用 イコ
ール 材質はＰＥＴ」として分別回収している自治体も
多い。この場合は、間違って入れられた他材質のプラス
チックボトルを除去することが必要となる。

【０００５】プラスチックボトルの材質を識別するため
には、近赤外線センサーを備えた材質識別センサー部へ
プラスチックボトルを１本ずつ、ある間隔（数センチ以
上）を開けて供給（通過）させる必要がある。

【０００６】従来の方式は、搬送速度を段階的に速くし
たコンベヤを２〜４段接続し、重なって搬送されてきた
プラスチックボトルを乗り継ぎ毎にその重なりを少なく
し、最終段（識別センサー用搬送コンベヤ）では、１本
ずつ分離した状態になるようにしている。

【０００７】この段階的増速コンベヤ方式では、約１
０，０００本／ｈ（３本弱／ｓ）が１本化搬送の限界で
あった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上記１本
化搬送能力の限界を、５０〜１００％アップすることを
可能とするボトル整列装置を提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明によるボトル整
列装置は、ボトル収容凹所を有しかつ凹所周面が低所お
よび高所にわたるように配置されているロータと、凹所
内の低所に整列すべきボトルを供給する供給手段と、供
給されたボトルが遠心力によって凹所周面に当接させら
れて低所から高所まで移動させられるようにロータを回
転させる回転手段と、凹所内の高所からボトルを排出す
る排出手段とを備えているものである。この発明による
ボトル整列装置では、ロータを回転させている状態で、
低所に無整列状態のボトルを供給すると、供給されたボ
トルは、遠心力によって凹所周面に１列に並んだ状態で
当接させられて、この状態のまま、低所から高所まで移
動させられ、高所から１つずつ落下し、排出されてい
く。したがって、短時間かつ短距離のうちに、ボトルを
１列に整列させることができ、ボトル１本化搬送能力の
限界を向上させることができる。

【００１０】さらに、凹所周面にボトルを１つずつ係合
させうる複数の係合部が同周面周方向に間隔をおいて設
けられていると、凹所周面に対しボトルがスリップを生
じさせることなく、ボトルを確実に低所から高所まで移
動させることができる。

【００１１】また、ボトルが高所からその自重によって
落下しうるようにロータの回転速度を設定する設定手段
を備えていると、とくにボトルを強制的に落下させる手
段が不要であるため、装置の構造が簡単で済む。

【００１２】また、高所において凹所周面からボトルを
強制的に落下させる落下手段を備えていると、高所から
ボトルを確実に落下させることができる。

【００１３】さらに落下手段が、高所においてボトルに
向かってエアーを噴出させるエアー要素よりなるもので
もよい。

【００１４】また、落下手段が、高所において凹所内に
対し進退しうるように配置されかつ進入時にボトルに当
接しうるノッカーよりなるものでもよい。

【００１５】また、高所から落下するボトルを受止めう
るようにシュートが配置されていることが好ましい。

【００１６】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を参
照してつぎに説明する。

【００１７】以下の説明において、前後とは、図１の紙
面手前側を前（図２の左側）、これと反対側を後とい
い、左右とは、前方より見て、その左右の側（図１の左
右）を左右というものとする。

【００１８】図１および図２を参照すると、ボトル整列
装置は、架台11と、架台11に下端部で前後方向に傾動し
うるように支持されている可動フレーム12と、可動フレ
ーム12に取付けられているロータ13とを備えている。

【００１９】架台11上の前寄りの位置には左右方向にの
びた水平支持軸21が設けられるとともに、その左右両縁
部に一対の門型状ブラケット22が対向状に設けられてい
る。

【００２０】両ブラケット22の頂面には一対の固定部材
23が同頂面の長さ方向に位置調節に取付けられている。
両固定部材23には一対の水平係合ピン24が左右対向状に
設けられている。

【００２１】可動フレーム12は、両ブラケット22間に上
端を後に倒した傾斜姿勢で挟まれるように配置されかつ
下端部で支持軸21に揺動自在に取付られた方形枠状のも
ので、上下枠部材31、32および左右枠部材33、34を備えて
いる。左右枠部材33、34の長さの中程には中間枠部材35
が渡し止められている。

【００２２】左右枠部材33、34の上端部近くの長さ方向
には一対の長孔36が設けられ、これらの左右対応するも
の同士に、係合ピン24がそれぞれはめ入れられている。
固定部材23の取付位置を変更することにより、可動フレ
ーム12の傾斜角度を変更しうるようになっている。

【００２３】上下枠部材31、32の対向面長さの中程には
一対の横ガイドローラ37がそれぞれ取り付けられるとと
もに、左右枠部材33、34の対向面長さの中程には一対の
縦ガイドローラ38がそれぞれ取り付けられている。

【００２４】ロータ13は、前斜め上を向いた凹所41を有
するたらい状のもので、円板状底壁42および短筒状周壁
43よりなる。

【００２５】底壁42の周方向を４等分する位置には両横
および縦ガイドローラ37、38が当接させられている。底
壁42中央部にはこれと直交する方向にのびた回転軸51の
前端部が連結されている。回転軸51は中間枠部材35に設
けられた上支持台52に軸受53を介して支持されている。
回転軸51の後端部には従動スプロケット54が取付けられ
ている。一方、下枠部材32には下支持台55が設けられ、
これに、モータ56が搭載されている。モータ56の出力軸
には駆動スプロケット57が取付けられている。従動スプ
ロケット54および駆動スプロケット57にはチェーン58が
巻き掛けられている。

【００２６】周壁43は、スリット61を介して連設されて
いる幅狭部62および幅広部63よりなる。幅狭部62は、底
壁42の縁部にこれと直交して屈曲するように連なってい
る。周壁43の外面周方向複数箇所にはスリット61の両縁
部にまたがるように継板64が渡し止められている。一
方、周壁43の内面側には複数の係合部材65が周壁43周方
向に間隔をおいて設けられている。

【００２７】係合部材65は、図３に詳しく示すように、
Ｌ字状のもので、底壁42の縁部から周壁43の幅方向にの
びかつスリット61を挟んでその両縁部にまたがっている
方形板状横向き部71と、横向き部71の先端から周壁43の
周方向にのびている三角板状縦向き部72とよりなる。横
向き部71の長さは、整列されるボトルの径より若干長く
作られている。そのため、係合部材65には１つのボトル
だけしか係合しないようになっている。また、横向き部
71は、継板64があるところと同じ位置にある。縦向き部
72は、ロータ13回転方向下流（図１および図３の矢印
Ａ）にいくにしたがってその高さを漸次低くしている。
これにより、ボトルを縦向きにした姿勢で係合部材65が
ボトルをすくい取り易くなっている。

【００２８】凹所41の内外にわたるように供給ホッパ81
および排出シュート82がそれぞれ配置されている。供給
ホッパ81は、凹所41内の低所に臨ませられた下端排出口
83を有している。排出シュート82は、凹所41内の高所に
臨ませられた上端投入口84を有している。

【００２９】供給ホッパ81の上方には供給コンベヤ85の
搬送経路終端がのびてきている。排出シュート82の下方
には排出コンベヤ86の搬送経路始端が臨ませられてい
る。

【００３０】ロータ13を回転させた状態で、供給コンベ
ヤ85によって供給ホッパ81にはボトルが連続して供給さ
れる。この場合、ボトルは、前後左右に重なっていても
差し支えない。供給されたボトルは、排出口83を通じて
凹所41内の低所に落下する。落下したボトルは、ロータ
13の回転の遠心力によって、ロータ周壁43内面に押し付
けられ、また、係合部材65に係合して、周壁43とともに
低所から高所に向かって移動していく。移動するボトル
は、１列に並べられる。周壁43とともに移動するボトル
が周壁43上端の手前の位置に、例えば、水平線に対して
４５度の角度をもった位置まで達すると、遠心力より重
力の方が大きくなり、周壁43からボトルが引き離され
る。引き離されたボトルは、左斜め上向きに投げられる
形となり、放物線を描いて投入口84内に落下する。排出
シュート82内を落下するボトルは、排出コンベヤ86まで
導かれる。こうして、つぎつぎに運ばれてくるボトル
は、排出コンベヤ86上を１列に並んだ状態で運ばれてい
き、材質選別センサーによって選別されることになる。

【００３１】上記において、ロータ13は、底壁42が水平
線に対し７０度〜９０度の角度を持つように傾斜角度が
調節される。ロータ13の周壁43の径は、整列するボトル
の高さの３倍以上であることが好ましい。

【００３２】同周壁43の径が１．５ｍの場合、ロータ13
の回転数を２１〜２４ｒｐｍに設定すると、ボトルは、
上記の通り、周壁43の上端まて達する手前で、その自重
により落下し、排出シュート82で受け止められる。

【００３３】ロータ13の回転数を２４ｒｐｍを超えて、
２５〜２８ｒｐｍに上げると、落下するボトルが投げら
れる勢いが強くてシュート82の上方を飛び越しまうこと
があり、さらに、２９〜３３ｒｐｍまで上げると、周壁
43からボトルが落下しないで周壁43とともに一周して低
所まで戻ってしまうことがある。

【００３４】このような場合、つぎに説明する落下機構
を装置すればよい。

【００３５】図４では、ロータ13周壁43が多孔板91で形
成されている。上記した周壁43の上端手前のボトル落下
点付近がカバー92で被覆されている。カバー92内にはブ
ロワー93からエアーが供給される。カバー92内に供給さ
れたエアーは、多孔板91の孔から周壁43内に吹き込ま
れ、そのエアー圧によって周壁43に付着しているボトル
が強制的に吹き落とされる。

【００３６】図５では、上記落下点にエアーノズル101
が周壁スリット61を通じて周壁43内に臨ませられるよう
に配置されている。エアーノズル101には電磁弁102付供
給パイプ103を通じてエアーが連続的に供給される。エ
アーノズル101から噴出するエアージェットによりボト
ルは、吹き飛ばされる。この例では、エアーノズル101
からはエアージェットが連続的に噴出されるが、エアー
ジェットは必要な時にだけ間欠的に噴出されるようにし
ても良い。その場合、図６に示すように、ノズル101よ
りロータ13回転方向上流の位置にセンサー104が配置さ
れる。センサー104の出力信号は、アンプ105に入力さ
れ、アンプ105により、電磁弁102のＯＮ・ＯＦＦが制御
される。

【００３７】以上は、エアー圧によりボトルを強制的に
落下させる例を示したが、つぎに、ボトルを機械的に落
下させる例を示す。

【００３８】図７において、同落下点に流体圧シリンダ
111がそのピストンロッド112を周壁43スリット61を介し
て周壁43の内外を貫通させるように配置されている。ピ
ストンロッド112の先端には円板状ノッカー113が取付け
られている。ボトルが運ばれてくるタイミングに合わせ
てピストンロッド112を進退させるようにすれば、ピス
トンロッド112の進出時にノッカー113によってボトルが
突き落とされる。

【００３９】図８でにおいては、上記円板状ノッカー11
3に代わり、棒状ノッカー121が配備されている。棒状ノ
ッカー121は、周壁スリット61を介して周壁43内に対し
進退しうるように配置されかつコイルばね状弾性体122
の先端に取付けられている。ロータ13の回転にともな
い、継板64がノッカー121のところに差し掛かると、継
板64によってノッカー121が弾性体122を屈曲させること
によって持ち上げられて、ノッカー121が周壁43内から
退去させられ、継板64がノッカー121のところを通りす
ぎると、弾性体122が真っ直ぐにのびてノッカー121が周
壁43うちに進入させられる。進入させられるノッカー12
1によってボトルは、叩き落とされる。

【００４０】

【発明の効果】この発明によれば、多列ないし無整列の
ボトルを１列に整列させながら搬送するボトル１本化搬
送能力を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明によるボトル整列装置の正面図であ
る。

【図２】同ボトル整列装置の垂直縦断面図である。

【図３】同ボトル整列装置の一部拡大して示す斜視図で
ある。

【図４】同ボトル整列装置の変形例を示す部分断面図で
ある。

【図５】同ボトル整列装置の他の変形例を示す部分断面
図である。

【図６】同ボトル整列装置のさらなる他の変形例を示す
部分断面図である。

【図７】同ボトル整列装置のさらなる他の変形例を示す
部分断面図である。

【図８】同ボトル整列装置のさらなる他の変形例を示す
部分断面図である。

【符号の説明】

13 ロータ 41 凹所 56 モータ 65 係合部材 81 供給ホッパー 82 排出ホッパー 91 多孔板 101 ノズル 112 ノッカー 121 ノッカー

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボトル収容凹所41を有しかつ凹所41周面
   が低所および高所にわたるように配置されているロータ
   13と、 凹所41内の低所に整列すべきボトルを供給する供給手段
   81と、 供給されたボトルが遠心力によって凹所41周面に当接さ
   せられて低所から高所まで移動させられるようにロータ
   13を回転させる回転手段56と、 凹所41内の高所からボトルを排出する排出手段82と、 を備えているボトル整列装置。
2. 【請求項２】 凹所41周面にボトルを１つずつ係合させ
   うる複数の係合部65が同周面周方向に間隔をおいて設け
   られている請求項１に記載のボトル整列装置。
3. 【請求項３】 ボトルが高所からその自重によって落下
   しうるようにロータの回転速度を設定する設定手段を備
   えている請求項１または２に記載のボトル整列装置。
4. 【請求項４】 高所において凹所周面からボトルを強制
   的に落下させる落下手段を備えている請求項１または２
   に記載のボトル整列装置。
5. 【請求項５】 落下手段が、高所においてボトルに向か
   ってエアーを噴出させるエアー要素91、101よりなる請求
   項４に記載のボトル整列装置。
6. 【請求項６】 落下手段が、高所において凹所内に対し
   進退しうるように配置されかつ進入時にボトルに当接し
   うるノッカー113、121よりなる請求項４に記載のボトル
   整列装置。
7. 【請求項７】 高所から落下するボトルを受止めうるよ
   うにシュート82が配置されている請求項３〜６のいずれ
   か１つに記載のボトル整列装置。