【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミ缶、スチール缶及びペット（ＰＥＴ）ボトルなどの中空容器を圧縮・圧潰する容器圧縮処理手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器圧縮処理手段としては、一般にスチール缶、アルミ缶及びペットボトルなどを材質及び外観により自動選別して圧縮処理するものが実施化され、スチール缶とアルミ缶との空缶は、処理前の容積の５分の１程度に圧縮され、また、簡易な圧縮処理用具としては、一対の押圧板の間に空缶を挟み、外力として踏圧を加えて圧縮処理するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたように、自動化された容器圧縮処理装置として、投入した容器のスチール、アルミ及びＰＥＴなどの材質及び外観をセンサーにより識別して自動選別し、それぞれの中空容器を圧縮処理するものがあるが、中空容器の材質及び外観をセンサーにより検知するとき、容器の変形・汚損したものについても検知し、誤作動を生じないセンサーや制御機器ならびに出力の大きい電動圧縮装置を使用して自動化を行い、比較的大規模、高付加価値、且つ、高価であって、機能保全に係る管理が必要であり、また、簡易形の圧縮処理用具としては、一対の押圧板の間に中空容器を挟み踏圧を加えて圧潰するものがあるが、容器を一個ずつ選別して処理するため、処理能率が悪く、また、容器圧縮処理装置は、何れも圧縮処理後の容器の残留弾性応力によるスプリングバックの抑制処理が施されないため、スプリングバックを伴い、一般に処理前の容器の容積と処理後の容積との比、即ち圧縮比は５：１程度に留まり、収集・運搬などの後処理の能率を上げるためには、スプリングバックの抑制処理を施し、更に圧縮比８〜１０：１程度に向上する必要がある。
【０００４】
本発明は、従来の技術におけるこのような問題点に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、主動側のクランク往復動機構より、受圧板に対し加圧板を往復揺動する揺動力を伝動し、同機構と、対象容器を両板間に挟持してなる梃子機構とを複合し、加圧板の揺動力を強力化して容器に圧縮荷重を負荷し、容器圧縮開始位の行程端近傍における揺動力の極限値相当の圧縮荷重を負荷して圧縮起点を形成し、圧縮終了位の行程端近傍において、同様に極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を追加し、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行うこととする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の容器圧縮機は、機枠に軸支した主動側のクランクのクランクピンと、支軸に枢支した加圧板の中途に設けた連結ピンとを連結桿により連結し、従動側の加圧板の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側行程端付近に、同加圧板に対向して受圧板を機枠に支承している。
【０００６】
上記主動側のクランクは、機枠に支設したギヤードモーターの減速出力軸に嵌着してもよい。
【０００７】
また、上記の容器圧縮機においては、主動側のクランクより連結桿を介し、揺動力を受けて往復揺動する加圧板と受圧板との間に対象容器を投入して挟持し、両板と容器との接点、即ち作用点において鋏形梃子を形成し、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力を強力化した圧縮荷重を容器に負荷すると共に、加圧板の往復揺動のクランク側より受圧板側への圧縮行程において、復帰側行程端（復帰側死点に同じ、以下クランク側行程端と呼ぶ）近傍における極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を容器の作用点へ負荷し、座屈変形の起点を形成して圧縮を開始し、行程中途の圧縮を経て、往路側行程端（往路側死点に同じ、以下受圧板側行程端と呼ぶ）近傍において、再び同様に極限値相当の圧縮荷重に対応する容器への圧縮応力を追加することによりスプリングバックを抑制して行う容器圧縮処理方法を適用している。
【０００８】
上記加圧板が圧縮終了位の受圧板側行程端を過ぎて、再び圧縮開始位のクランク側行程端へ復帰するとき、加圧板と受圧板との鋏形開口が最大となると、既に圧縮処理された容器は該開口下位より落下して回収される状態になり、次に投入される対象容器は、該開口位の最低位へ落込み挟持され、上記と同様に、梃子の原理により、加圧板の揺動力を強力化した圧縮荷重により圧縮応力を容器へ負荷し、圧縮処理を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明すると、図１ないし図３において、機枠１に支設したギヤードモーター６の減速出力軸６ａに嵌着した主動側のクランク２のクランクピン２ａと、支軸３ａに枢支した加圧板３の中途に設けた連結ピン３ｂとを連結桿４により連結し、従動側の加圧板３の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側の行程端Ｐ２付近に、同加圧板に対向して受圧板５を機枠１に支承している。
【００１０】
また、上記のように構成された容器圧縮処理機においては、図３に示すように、主動側のクランク２より連結桿４を介し、加圧板を往復揺動する揺動力を伝動し、ここに、減速出力軸６ａの出力トルクをＴ、該軸心より連結桿６への偏心距離をεとすると、連結桿の推力Ｆｃは、数１となり、連結ピン３ｂの変位方向分力として、加圧板３への揺動力（近似的にＦｃ相等とする）が伝動され、往復揺動する加圧板３と受圧板５との間に対象容器Ｃを投入して挟持し、両板と容器との接点、即ち作用点は、加圧板の力点としての連結ピン３ｂより低位置を占め、支軸３ａを支点とする鋏形の梃子を形成し、支点よりの力点位ｒ１と作用点位ｒ２との梃子比λ、即ち、数２を、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力Ｆｃに相乗して強力化した圧縮荷重Ｆとして数３を与え、これに対応する圧縮応力を対象容器へ負荷して圧縮を行い、加圧板３のクランク側より受圧板側への圧縮行程において、クランク側行程端Ｐ１及び受圧側の行程端Ｐ２近傍において、偏心距離εが微小になり、数４となるとき、連結桿推力ないし加圧板の揺動力（Ｆｃ相等）
には無限大となり、従って、対象容器は加圧板のクランク側行程端Ｐ１において、数６の値に近い極めて大きい圧縮荷重により、加圧板との接点において容器の降伏応力を超える圧縮応力を負荷し、塑性変形による座屈変形の起点を形成して圧縮を開始し、受圧板側行程端Ｐ２への行程途中においては、既に形成された該起点より圧縮を継続し、受圧板側行程端Ｐ２近傍に達して、再び数６の値に近い極めて大きい圧縮荷重により、容器の未降伏部位の残留弾性応力を超える圧縮応力を追加して塑性変形を促進し、スプリングバックを抑制して行う圧縮処理方法を適用している。
【００１１】
【数１】Ｆｃ＝Ｔ／ε
【００１２】
【数２】λ＝ｒ１／ｒ２
【００１３】
【数３】Ｆ＝λＦｃ＝Ｔｒ１／Ｅｒ２
【００１４】
【数４】ε→０
【００１５】
【数５】
【００１６】
【数６】
【００１７】
そして、上記主動側クランク５の駆動を継続し、加圧板３が受圧板側行程端Ｐ２を過ぎて、クランク側行程端Ｐ１側へ復帰し、加圧板３と受圧板２とが鋏形に開口すると、既に圧縮処理済みの容器は、該開口下位より落下して回収可能な状態になり、次に投入される対象容器Ｃは、該開口位の最低位、即ち、上記梃子比λが最大となる低位置へ落込み挟持され、梃子比λを相乗して強力化された圧縮荷重Ｆにより前記と同様に圧縮処理を行う。
【００１８】
上記の圧縮処理過程において、加圧板３の受圧板側行程端Ｐ２における圧縮処理終了位において、同加圧板と受圧板５との間の容器挟持面の間隙ｃ１を設定し、圧縮処理後の圧縮厚さをｃ１相等に成形することとする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００２０】
請求項１及び２の容器圧縮処理機においては、主動側のクランクと連結桿の往復動機構により、連結ピン位を力点として加圧板の受ける往復揺動の揺動力を得ると共に、加圧板と受圧板との間において対象容器との接点を作用点として形成する梃子の、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力を相乗的に強力化した圧縮荷重に対応する圧縮応力を該作用点に負荷して容器の圧縮処理を行うことができる。
【００２１】
請求項３の、上記構成のものにおける容器圧縮処理方法を適用すると、主動側のクランク機構と、対象容器を加圧板及び受圧板に挟持する鋏形の梃子機構とを複合して適用したことにより、クランク機構より加圧板の受ける揺動力を、該梃子機構の、所謂、梃子の原理により相乗的に強力化して圧縮荷重を与え、これに対応する圧縮応力を容器に負荷して圧縮処理行うと共に、殊に、クランク側より受圧板側への圧縮行程において、該行程両側の行程端近傍において、圧縮荷重が極限値として極めて大きい値となることを、有効に利用し、クランク側行程端近傍において、座屈・圧縮起点を形成する圧縮応力を負荷し、受圧板側行程端近傍において、再び同様の圧縮荷重により、未降伏部位の残留弾性応力を超える圧縮応力を追加して塑性変形を促進し、スプリングバックを抑制して圧縮処理を遂行することができる。
【００２２】
上記容器圧縮機の運転を続行し、加圧板が受圧板側行程端からクランク側行程端へ移行すると、受圧板との開口が最大となり、既に圧縮処理された容器は該開口下位より落下して回収される状態となり、次ぎに投入される対象容器を、該開口位の最低位へ挟持して容器圧縮行程へ移行し、上記と同様に容器圧縮処理方法が適用される状態において圧縮処理を行うことができる。
【００２３】
そして、上記のように圧縮行程の起点において座屈変形の起点を形成し、終点において、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行うため、主動側クランクの出力トルク余裕を過大に設定する必要がなくて、容器圧縮処理機を小規模・小出力形とすることができる。
【００２４】
なお、圧縮処理後の容器厚さを、加圧板の受圧板側程端における受圧板との間隔相等厚さとするように、該間隔を調節して設定して、圧縮処理前の容器容積の８〜１０分の１付近まで圧縮することができるため、収集・保管及び運搬など処理後の取り扱い性を改善し、処理能率を上げることができる。
【００２５】
上記のように、主動側クランクの往復動機構と、加圧板と受圧板とに挟圧される対象容器との梃子機能とを複合した簡易な構成により、強力化された圧縮荷重に対応して容器へ圧縮応力を負荷すると共に、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行う、小出力・小規模、且つ廉価な容器圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器圧縮処理機の従断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける横断面図である。
【図３】図１の要部詳細の立面図である。
【符号の説明】
１ 機枠
２ クランク
２ａ クランクピン
３ 加圧板
３ａ 支軸
３ｂ 連結ピン
４ 連結桿
５ 受圧板
６ ギヤードモーター
６ａ 減速出力軸
７ 投入口
Ｃ 対象容器
Ｐ１ 復帰側行程端（即ち、クランク側行程端）
Ｐ２ 往路側行程端（即ち、受圧板側行程端）
Ｔ 減速出力軸トルク
ε 偏心距離（減速出力軸の軸心より連結桿への）
Ｆｃ 連結桿推力（加圧板の揺動力に相等する）
ｒ１ 力点位置（連結ピンの）
ｒ２ 作用点位置（加圧板の）
λ 梃子比
Ｆ 圧縮荷重
ｃ１ 往路側行程端の加圧板と受圧板との間隔[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to container compression processing means for compressing and crushing hollow containers such as aluminum cans, steel cans, and PET (PET) bottles.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as means for compressing containers, means for automatically selecting and compressing steel cans, aluminum cans, PET bottles and the like according to the material and appearance have been implemented, and empty cans of steel cans and aluminum cans are processed before processing. As a simple compression processing tool, there is a simple compression processing tool in which an empty can is sandwiched between a pair of press plates and a compression process is performed by applying a tread pressure as an external force.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
As described in the related art, as an automated container compression processing device, materials and appearance of steel, aluminum, PET, and the like of a charged container are automatically selected and identified by a sensor, and each hollow container is subjected to compression processing. When detecting the material and appearance of the hollow container with a sensor, it also detects the deformed or soiled container, and uses sensors and control devices that do not cause malfunction and an electric compression device with a large output. It is relatively large-scale, high-value-added, and expensive, and requires management related to functional maintenance. As a simple compression processing tool, a hollow container is sandwiched between a pair of pressing plates. Although there is one that crushes by applying tread pressure, the processing efficiency is poor because the containers are sorted and processed one by one. Since the process of suppressing the springback due to the residual elastic stress is not performed, the ratio of the volume of the container before the treatment to the volume after the treatment, that is, the compression ratio, which is generally about 5: 1, is accompanied by the springback. In order to increase the efficiency of the post-treatment, it is necessary to perform a springback suppression treatment and further increase the compression ratio to about 8 to 10: 1.
[0004]
The present invention has been made in view of such a problem in the related art, and an object thereof is to provide a swinging power that reciprocally swings a pressure plate with respect to a pressure receiving plate from a crank reciprocating mechanism on a driving side. Combining this mechanism with a lever mechanism that sandwiches the target container between the two plates, strengthens the rocking force of the pressure plate, applies a compressive load to the container, and moves the stroke end of the container compression start position. The compression starting point is formed by applying a compressive load corresponding to the extreme value of the oscillating force in the vicinity, and a compressive stress corresponding to the compressive load equivalent to the extreme value is similarly added near the stroke end at the end of compression to reduce springback. The compression process is performed with the suppression.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a container compressor of the present invention is configured such that a crank pin of a driving side crank supported on a machine frame and a connection pin provided in the middle of a pressure plate supported on a support shaft by a connection rod. Further, the swinging power of the reciprocating swing of the driven pressure plate is transmitted, and the pressure receiving plate is supported on the machine frame in the vicinity of the forward stroke end of the reciprocating swing, facing the same pressure plate.
[0006]
The drive side crank may be fitted to a deceleration output shaft of a geared motor supported on a machine frame.
[0007]
Further, in the above-described container compressor, the target container is inserted and clamped between the pressure plate and the pressure receiving plate that reciprocate and oscillate by receiving the oscillating power through the connecting rod from the crank on the driving side, and the two plates are sandwiched. A scissor-shaped lever is formed at the contact point with the container, that is, at the point of action, and a compressive load that strengthens the oscillating power of the pressurizing plate is applied to the container by the so-called leverage principle. In the compression stroke toward the pressure receiving plate side, a compressive stress corresponding to a compression load corresponding to an extreme value near a return stroke end (same as a return dead center, hereinafter referred to as a crank stroke end) is applied to an application point of the container. Then, the starting point of the buckling deformation is formed and compression is started. After compression in the middle of the stroke, the same goes again in the vicinity of the forward stroke end (same as the forward dead center, hereinafter referred to as the pressure receiving plate stroke end). Compressive stress to the container corresponding to the compressive load equivalent to the limit value Are applying container compression processing method performed by suppressing spring back by pressing.
[0008]
When the pressure plate passes through the pressure-receiving plate-side stroke end at the compression end position and returns to the crank-side stroke end at the compression start position again, when the scissor-shaped opening between the pressure plate and the pressure plate is maximized, the compression processing is already performed. The container that has fallen from the lower part of the opening is brought into a state of being collected, and the target container to be charged next is dropped to the lowest position of the opening position and clamped. A compressive stress is applied to the container by a compressive load that strengthens the oscillating force of the container to perform a compression process.
[0009]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings based on an example. In FIGS. 1 to 3, a driving side crank 2 fitted to a reduction output shaft 6 a of a geared motor 6 supported on a machine frame 1 is shown. The crank pin 2a and a connecting pin 3b provided in the middle of the pressing plate 3 pivotally supported on the support shaft 3a are connected by a connecting rod 4, and the swinging power of the reciprocating swing of the driven pressing plate 3 is transmitted. A pressure receiving plate 5 is supported by the machine frame 1 near the stroke end P2 on the outward path side of the reciprocating swing, facing the pressure plate.
[0010]
Further, in the container compression processing machine configured as described above, as shown in FIG. 3, a swinging power for reciprocatingly swinging the pressurizing plate is transmitted from the crank 2 on the driving side via the connecting rod 4, and here, Assuming that the output torque of the deceleration output shaft 6a is T and the eccentric distance from the shaft center to the connecting rod 6 is ε, the thrust Fc of the connecting rod is expressed by the following equation (1). 3, the target container C is inserted between the pressure plate 3 and the pressure receiving plate 5 that reciprocate and oscillate, and the contact between the two plates and the container is carried out. That is, the action point occupies a position lower than the connecting pin 3b as the force point of the pressure plate, forms a scissor-shaped lever with the support shaft 3a as a fulcrum, and levers the force point r1 from the fulcrum and the action point r2. The ratio λ, that is, the pressure increased by synergistically increasing the rocking force Fc of the pressing plate by the so-called leverage principle Equation 3 is given as the contraction load F, and a compressive stress corresponding thereto is applied to the target container to perform compression. In the compression stroke of the pressing plate 3 from the crank side to the pressure receiving plate side, the crank side stroke end P1 and the pressure receiving side In the vicinity of the stroke end P2, when the eccentric distance ε becomes minute and becomes Equation 4, the connecting rod thrust or the oscillating force of the pressure plate (Fc phase, etc.)
[0011]
## EQU1 ## Fc = T / ε
[0012]
Λ = r1 / r2
[0013]
F = λFc = Tr1 / Er2
[0014]
[Equation 4] ε → 0
[0015]
(Equation 5)
(Equation 6)
Then, the driving of the driving side crank 5 is continued, and the pressure plate 3 returns to the crank stroke end P1 side after passing the pressure receiving plate side stroke end P2, and the pressure plate 3 and the pressure receiving plate 2 are opened in a scissor shape. Then, the already-compressed container drops from the lower part of the opening to be in a recoverable state, and the target container C to be charged next has the lowest position of the opening position, that is, the leverage ratio λ is maximum. The compression process is performed in the same manner as described above by the compression load F which is dropped and clamped to a very low position, and is strengthened in synergy with the lever ratio λ.
[0018]
In the above-described compression process, at the end of the compression process at the pressure receiving plate side stroke end P2 of the pressure plate 3, a gap c1 between the pressure plate and the pressure receiving plate 5 on the container holding surface is set, and the compression after the compression process is performed. The thickness is formed into a c1 phase or the like.
[0019]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
[0020]
In the container compression processing machine according to the first and second aspects, the reciprocating mechanism of the crank on the driving side and the connecting rod obtains the swinging power of the reciprocating swing received by the pressing plate with the connecting pin position as the point of power, and the pressure plate and the receiving pressure. By using a lever that forms a contact point with the target container between the plate and the contact point as an operation point, a so-called lever principle is used to apply a compressive stress corresponding to a compressive load that synergistically strengthens the oscillating power of the pressing plate to the operation point. The container can be compressed under load.
[0021]
By applying the container compression processing method in the above configuration according to claim 3, by combining and applying a crank mechanism on the driving side and a scissor-shaped lever mechanism for sandwiching the target container between the pressure plate and the pressure receiving plate. The rocking force received by the pressurizing plate from the crank mechanism is synergistically strengthened by the so-called lever principle of the lever mechanism to apply a compressive load, and the corresponding compressive stress is applied to the container to perform the compression process. In particular, in the compression stroke from the crank side to the pressure receiving plate side, in the vicinity of the stroke ends on both sides of the stroke, the fact that the compression load takes an extremely large value as an extreme value is effectively used, and in the vicinity of the crank side stroke end, Then, compressive stress that forms the buckling / compression starting point is applied, and near the stroke end on the pressure receiving plate side, a compressive stress exceeding the residual elastic stress of the unyielded part is added again by the same compressive load, resulting in plastic deformation. Promote, it is possible to perform the compression process to suppress spring-back.
[0022]
When the operation of the container compressor is continued and the pressure plate moves from the pressure receiving plate side stroke end to the crank side stroke end, the opening with the pressure receiving plate becomes maximum, and the already compressed container falls from the lower part of the opening. In the state of being collected, the next container to be charged is sandwiched at the lowest position of the opening position and the process proceeds to the container compression process, and the compression process is performed in a state where the container compression method is applied in the same manner as described above. be able to.
[0023]
Then, as described above, the starting point of the buckling deformation is formed at the starting point of the compression stroke, and at the end point, the compression process is performed while suppressing the springback, so that it is not necessary to set the output torque margin of the driving side crank excessively. Thus, the container compression processor can be of a small-scale and small-output type.
[0024]
The interval is adjusted and set so that the thickness of the container after the compression process is equal to the interval between the pressure plate and the pressure plate at the end of the pressure plate closer to the pressure plate. Since it can be compressed to about 1/10, it is possible to improve the handling after the processing such as collection, storage and transportation, and to increase the processing efficiency.
[0025]
As described above, the simple configuration that combines the reciprocating mechanism of the driving side crank and the lever function of the target container pressed between the pressurizing plate and the pressure receiving plate responds to the strengthened compressive load. It is possible to provide a low-power, small-scale, and inexpensive container compressor that applies a compressive stress to a container and performs compression processing while suppressing springback.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view of a container compression processor.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
FIG. 3 is an elevational view showing details of a main part of FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Machine frame 2 Crank 2a Crank pin 3 Pressure plate 3a Support shaft 3b Connection pin 4 Connection rod 5 Pressure receiving plate 6 Geared motor 6a Deceleration output shaft 7 Input port C Target container P1 Return stroke end (that is, crank stroke end)
P2 Outbound stroke end (ie, pressure plate side stroke end)
T Deceleration output shaft torque ε Eccentric distance (from shaft center of deceleration output shaft to connecting rod)
Fc connecting rod thrust (equivalent to the oscillating power of the pressure plate)
r1 Force point position (of connecting pin)
r2 Action point position (of pressure plate)
λ Lever ratio F Compressive load c1 Distance between pressure plate and pressure receiving plate at forward stroke end
