【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、缶ジュースや缶ビール等の飲用缶の飲用後の空缶を潰して容積の縮小化処理を行う空缶潰圧装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年は、ジュースやビール等の飲料を小型の金属缶（例えばアルミニウム缶）に詰めた缶飲料が広く流通しており、人が多く集まる場所には、屋内、屋外を問わず、これらの缶飲料の自動販売機が多数設置されている。
通常、飲用後の空缶は、自動販売機のそばに設けた空缶入れに入れて、回収するようになされているが、空缶入れがすぐに空缶で一杯となってしまい、美観上も好ましくないという問題があった。
このため、空缶を潰してコンパクト化して収納しておくようにした装置が提案されている。
例えば、空缶の軸に直交する方向に押圧力を加えて空缶を潰したり（例えば、特許文献１参照。）、空缶の軸に沿った方向に押圧力を加えて空缶を潰して（例えば、特許文献２参照。）、コンパクト化して回収することが行われている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−１５５０９３号公報
【特許文献２】
特開平８−１５５６８６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、空缶を一度に潰そうとする場合に、空缶の軸に沿った方向に押圧力を加えて空缶を潰そうとすると、胴部が支えとなって、簡単に潰すことができず、また、軸に直交する方向に押圧力を加えて空缶を潰そうとすると、蓋部の強度のために簡単に潰すことができず、いずれにしても完全に潰すことが困難であるという問題があった。
空缶を完全に潰すためには、非常に大きな押圧力が必要となり、このため、装置も大掛かりなものとなり、例えば駆動源として、モータを用いる場合には、消費電力が増大してしまうという問題があった。
【０００５】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであって、比較的小さな力でも簡単にかつ略完全に潰すことができ、モータの消費電力を抑制することができる空缶潰圧装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、空缶に機械的応力を加えて、当該空缶を潰圧するための空缶潰圧装置に係り、 上記空缶にずれ変形を起こさせるずれ応力発生機構を備えてなることを特徴としている。
【０００７】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の空缶潰圧装置に係り、上記ずれ応力発生機構は、第１の回転ローラと、第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形を起こさせる仕組みに構成されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項３記載の発明は、請求項２記載の空缶潰圧装置に係り、上記第１の回転ローラは、複数の半円筒形状の凸面部を有し、各凸面部には、上記空缶に対して第１の方向にずれ応力を作用させるための螺旋溝が形成されていて、かつ、上記第２の回転ローラは、上記凸面部と概略嵌合可能な複数の半円筒形状の凹面部を有し、各凹面部には、上記空缶に対して、上記第１の方向と反対方向の第２の方向にずれ応力を作用させるための螺旋溝が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項４記載の発明は、空缶に機械的応力を加えて、当該空缶を潰圧するための空缶潰圧装置に係り、 上記空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせるずれ／圧縮応力発生機構を備えてなることを特徴としている。
【００１０】
請求項５記載の発明は、請求項４記載の空缶潰圧装置に係り、上記ずれ／圧縮応力発生機構は、第１の回転ローラと、第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせる仕組みに構成されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項６記載の発明は、請求項５記載の空缶潰圧装置に係り、上記第１の回転ローラは、複数の半円筒形状の凸面部を有し、各凸面部には、上記空缶に対して第１の方向にずれ応力を作用させるための螺旋溝が形成されていて、かつ、上記第２の回転ローラは、上記凸面部と概略嵌合可能な複数の半円筒形状の凹面部を有し、各凹面部には、上記空缶に対して、上記第１の方向と反対方向の第２の方向にずれ応力を作用させるための螺旋溝が形成されていることを特徴としている。
【００１２】
請求項７記載の発明は、請求項４、５又は６記載の空缶潰圧装置に係り、上記ずれ／圧縮応力発生機構は、回転対称な形状を有する上記空缶に、上記空缶の両端面の中心を通る回転対称軸に沿って互いに反対向きの成分を持つ第１及び第２の押圧力を同時に加えることによって、上記空缶にずれ変形を発生させ、上記空缶にずれ変形が発生した状態で上記空缶を潰圧することを特徴としている。
【００１３】
請求項８記載の発明は、請求項７記載の空缶潰圧装置に係り、上記第１及び第２の回転ローラには、上記螺旋溝によって両側から挟まれて螺旋状に押圧用山部が形成され、上記押圧用山部が形成された上記第１及び第２の回転ローラが、回転しながら上記空缶に圧接することによって、上記押圧用山部と上記空缶との圧接部位で、上記空缶に対して上記第１及び第２の押圧力が与えられることを特徴としている。
【００１４】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の空缶潰圧装置に係り、上記第１及び第２の回転ローラには、上記第１及び第２の回転ローラの回転によって、上記空缶に対して、上記回転対称軸に沿った方向の分力の向きが互いに反対となる上記第１及び第２の押圧力が加わるように、それぞれ、上記螺旋溝及び上記押圧用山部が形成されていることを特徴としている。
【００１５】
請求項１０記載の発明は、請求項５乃至９のいずれか１に記載の空缶潰圧装置に係り、上記ずれ／圧縮応力発生機構は、上記第１及び／又は第２の回転ローラを駆動する駆動手段を有し、上記第１及び第２の回転ローラには、側端に互いに噛合するそれぞれ第１及び第２の歯車が固定され、上記第１及び第２の歯車のうち、一方の歯車が、上記駆動手段によって回転し、他方の歯車へ動力を伝達することを特徴としている。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施の形態について説明する。
この発明の第１の実施の形態に係る空缶潰圧装置は、空缶にずれ変形を起こさせるずれ応力発生機構を備えている。上記ずれ応力発生機構は、第１の回転ローラと、第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形を起こさせる仕組みに構成されている。上記第１の回転ローラは、複数の半円筒形状の凸面部を有し、各凸面部には、上記空缶に対して第１の方向にずれ応力を作用させるための１巻き又は複数巻きの螺旋溝が形成されていて、かつ、上記第２の回転ローラは、上記凸面部と概略嵌合可能な複数の半円筒形状の凹面部を有し、各凹面部には、上記空缶に対して、上記第１の方向と反対方向の第２の方向にずれ応力を作用させるための１巻き又は複数巻きの螺旋溝が形成されていて、上記第１の回転ローラと、上記第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形を起こさせる仕組みに構成されている。
【００１７】
この発明の第２の実施の形態に係る空缶潰圧装置は、空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせるずれ／圧縮応力発生機構を備えている。上記ずれ／圧縮応力発生機構は、第１の回転ローラと、第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせる仕組みに構成されている。上記第１の回転ローラは、複数の半円筒形状の凸面部を有し、各凸面部には、上記空缶に対して第１の方向にずれ応力を作用させるための１巻き又は複数巻きの螺旋溝が形成されていて、かつ、上記第２の回転ローラは、上記凸面部と概略嵌合可能な複数の半円筒形状の凹面部を有し、各凹面部には、上記空缶に対して、上記第１の方向と反対方向の第２の方向にずれ応力を作用させるための１巻き又は複数巻きの螺旋溝が形成されていて、上記第１の回転ローラと、上記第２の回転ローラとの協働で、上記空缶を挟持しつつ、上記空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせる仕組みに構成されている。
【００１８】
【発明の実施例】
次に、図面を参照して、この発明の実施例について説明する。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例である空缶潰圧装置の概略構成を示す斜視図、図２は、同空缶潰圧装置の内部の概略構成を示す斜視図、図３は同空缶潰圧装置の缶プレス部の要部の構成を示す斜視図、図４は、同缶プレス部の雄型回転ローラの概略構成を示す正面図、図５は、同雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す側面図、図６は、同雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す断面図、また、図７乃至図１０は、同空缶潰圧装置の動作を説明するための説明図である。
この例の空缶潰圧装置１は、例えばアルミ缶入りの飲料が販売される自動販売機の傍らに配置され、図１及び図２に示すように、筐体２と、空缶が投入される缶投入部３と、投入された空缶を潰圧して圧縮変形させる缶プレス部４（ずれ応力発生機構、ずれ／圧縮応力発生機構）と、潰圧された空缶を収納する缶収納部５とを備えてなっている。
【００１９】
缶投入部３は、筐体２を構成する上部筐体６に設けられた投入口７から投入された空缶を缶プレス部４の圧接部位へ導く案内部８を有している。
缶プレス部４は、筐体２を構成する中部筐体９内に収容され、空缶を間に挟み込んで潰圧する１対の雄型回転ローラ（第１又は第２の回転ローラ）１１及び雌型回転ローラ（第２又は第１の回転ローラ）１２と、雄型回転ローラ１１を駆動するためのモータ（駆動手段）１０とを備えている。
また、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２の両側端には、互いに噛合するギア（第１又は第２の歯車）１３，１３及びギア（第２又は第１の歯車）１４，１４がそれぞれ固定され、一方の歯車１３が、モータ１０によって、モータギア１５，回転ギア１６を介して回転することによって回転し、ギア１４へ動力を伝達するように構成されている。
これによって、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２は、空缶を挟んで互いに反対の向きに空缶を巻き込むように同一の回転数で回転する。
【００２０】
また、雄型回転ローラ１１は、図２乃至図５に示すように、その軸が中部筐体９の側壁部に固定された緩衝機能を有する支持腕１７によって支持され、雌型回転ローラ１２は、その軸が中部筐体９の底板部に固定された支持柱１８によって支持されている。
雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２は、支持腕１７及び支持柱１８によって、軸同士が平行な状態で相対峙するように配置されている。
雌型回転ローラ１２には、図５及び図６に示すように、この雌型回転ローラ１２の軸に空缶の軸が平行に配置される状態で空缶を保持するための複数（この例では、５つ）の半円筒形状の凹状湾曲部（凹面部）２１が形成され、雄型回転ローラ１１には、凹状湾曲部２１に保持された空缶を押圧するための凹状湾曲部２１の形状に対応した形状を有する複数（この例では、５つ）の半円筒形状の凸状湾曲部（凸面部）２２が形成されている。
【００２１】
雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２の回転によって、凸状湾曲部２２が、凹状湾曲部２１との間に予め設定された所定の幅の間隙が形成されるように凹状湾曲部２１内に配置されるように、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２が配置されている。
凸状湾曲部２２及び凹状湾曲部２１には、図３乃至図５に示すように、その周面に沿って、複数巻きの螺旋溝がそれぞれ形成され、螺旋溝によって挟まれた領域は、それぞれ押圧用山部２３，２４とされ、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２部が、回転しながら空缶に圧接することによって、押圧用山部２３，２４と空缶との圧接部位で、空缶に対して押圧力が与えられる。
ここで、空缶には、その軸に対して斜め方向に、軸に沿った方向の成分を持つ押圧力が加えられる。すなわち、空缶に働く力は、空缶を押し潰すように空缶の軸に向かう分力と、空缶の軸に沿った方向に働く分力と、両分力の方向に直交し、空缶を回転させるように働く分力とが合成されたものとなる。
【００２２】
なお、この例では、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２は、雄型回転ローラ１１の凸状湾曲部２２に形成された押圧用山部２３と、雌型回転ローラ１２の凹状湾曲部２１に形成された押圧用山部２４とは、上方から見て、雄型回転ローラ１１の凸状湾曲部２２に形成された押圧用山部２３と、雌型回転ローラ１２の凹状湾曲部２１に形成された押圧用山部２４とが、略平行となるように、配置されている。
これによって、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２の回転によって、空缶に対して加えられる押圧力の空缶の軸に沿った方向の分力の向きが互いに反対となる。
缶収納部５は、図１及び図２に示すように、筐２を構成する下部筐体２６内に回収箱２７がレール２８によって案内されて引出可能なように配置されてなっている。なお、下部筐体２６の正面には、回収箱２７を出入れするための扉２９が設けられている。
【００２３】
次に、図７乃至図１０を参照して、この例の空缶潰圧装置１の動作について説明する。
投入口７から空缶Ａが投入されると、図７（ａ）及び図８（ａ）に示すように、空缶Ａは案内部８を滑り落ちて缶プレス部４の圧設部位（例えば、雌型回転ローラ１２の１つの凹状湾曲部２１内）に落下する。
次に、モータ１０が回転し、その動力が雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２に伝達されると、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２は、空缶Ａを挟んで互いに反対の向きに空缶Ａを巻き込むように同一の回転数で回転する。
【００２４】
これによって、図７（ｂ）及び図８（ｂ）に示すように、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２部が、回転しながら空缶Ａに圧接することによって、押圧用山部２３，２４と空缶Ａとの圧接部位で、空缶Ａに対して押圧力が与えられる。
空缶Ａは、その胴部の周面の相対向する側の部位で、互いに反対向きの矢印Ｘ１，Ｘ２で示す方向にずらされ、平面視で、辺ａ，ｂ，ｃ，ｄによって囲まれた略矩形状の空缶Ａ（図８（ａ）参照）は、高さが小さくなった平行四辺形状の空缶Ａとなる（図８（ｂ）参照）。
このように、凹状湾曲部２１に保持された空缶Ａは、凸状湾曲部２２によって押圧されて、少しずつ圧縮変形する。
ここで、空缶Ａには、その軸に対して斜め方向に、軸に沿った方向の成分を持つ押圧力が加えられる。すなわち、図９に示すように、空缶Ａに働く力Ｆａ，Ｆｂは、空缶Ａを押し潰すように缶の軸に向かう分力と、空缶Ａの軸に沿った方向に働く分力と、両分力の方向に直交し、空缶を回転させるように働く分力とが合成されたものとなる。
また、空缶Ａに対して、雄型回転ローラ１１側から加えられる押圧力Ｆａと雌型回転ローラ１２側から加えられる押圧力Ｆｂとは、空缶Ａの軸に沿った方向の分力が互いに反対向きである。
【００２５】
このように、空缶Ａには、その軸に対して斜め方向に押圧力Ｆａ，Ｆｂが加わり、かつ、空缶Ａに対して、雄型回転ローラ１１側から加えられる押圧力Ｆａと雌型回転ローラ１２側から加えられる押圧力Ｆｂとは、空缶Ａの軸に沿った方向の分力が互いに反対向きであるので、空缶Ａにずれ変形が発生し、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２の回転と共に、図７（ｃ）、図８（ｃ）及び図１０に示すように、空缶Ａは、その胴部が扁平な形状に押し潰されると同時に、底部及び蓋部も扁平な胴部の方に曲げられる。
これによって、平面視で、図８（ｂ）に示す平行四辺形状の空缶Ａよりも、さらに高さが小さくなった空缶Ａとなり、全体として、やや湾曲した扁平な形状に略完全に押し潰される。
ここで、凸状湾曲部２２と凹状湾曲部２１との間に形成されるの間隙の幅の大きさによって、潰圧の程度が調整される。
雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２がさらに回転すると、図７（ｄ）及び図８（ｄ）に示すように、扁平な形状に潰圧された空缶Ａは、雄型回転ローラ１１及び雌型回転ローラ１２から離れ、缶収納部５の回収箱２７へ向けて落下する。
回収箱２７に空缶Ａが十分蓄積された場合は、扉２９を開け、レール２８に沿って回収箱２７を引き出して取り出す。
【００２６】
このように、この第１実施例の構成によれば、空缶Ａにその軸に対して斜め方向に押圧力を加え、かつ、空缶Ａに対して、雄型回転ローラ１１側から加えられる押圧力と雌型回転ローラ１２側から加えられる押圧力とは、空缶の軸に沿った方向の分力が互いに反対向きであるので、空缶Ａにずれ変形を起こさせて潰すことができ、比較的小さな力でも簡単にかつ略完全に潰すことができる。
したがって、モータの消費電力を抑制することができる。また、一度の動作で迅速に空缶を潰すことができる。
しかも、簡易な構成とすることができるので、装置の小型化、軽量化及び低コスト化に寄与することができる。
【００２７】
◇第２実施例
図１１は、この発明の第２実施例である空缶潰圧装置の雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す平面図である。
この例の装置構成が、上記した第１実施例のそれと大きく異なるところは、凸状湾曲部及び凹状湾曲部の押圧用山部が上方から見て互いに略対称となるように、雄型回転ローラ及び雌型回転ローラが配置されている点である。
これ以外の構成は、上述した第１実施例の構成と略同一であるので、その説明を簡略にする。
【００２８】
この例の空缶潰圧装置の雄型回転ローラ１１Ａ及び雌型回転ローラ１２Ａは、図１１に示すように、上方から見て、雄型回転ローラ１１Ａの凸状湾曲部２２Ａに形成された押圧用山部２３Ａと、雌型回転ローラ１２Ａの凹状湾曲部２１Ａに形成された押圧用山部２４Ａとが、略対称となるように（すなわち、「ハ」の字を描くように）、配置されている。
【００２９】
このように、この第２実施例の構成によれば、空缶Ａに軸に対して斜め方向に押圧力を加えて潰すように構成されているので、比較的小さな力でも簡単にかつ略完全に潰すことができ、モータの消費電力を抑制することができる。
また、一度の動作で迅速に空缶を潰すことができる。
しかも、簡易な構成とすることができるので、装置の小型化、軽量化及び低コスト化に寄与することができる。
【００３０】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られたものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述した実施例では、アルミ缶を扱う場合について述べたが、これに限らず、スチール缶を扱っても良い。また、例えば、アルミ缶と、スチール缶や、内容物が残存している缶とを分別する分別手段を付加するようにしても良い。
また、雄型回転ローラや雌型回転ローラの軸は水平方向に沿っていなくても鉛直方向に沿って配置されていても斜め方向であっても良い。
【００３１】
また、ずれ変形を発生させる押圧力を、空缶が投入され、雄型回転ローラと雌型回転ローラとの間に挟まれて変形が始まった直後の所定時間のみ与え、この後は、空缶の回転対称軸に直角な方向にのみ押圧力を与えるようにしても良い。
また、空缶に若干のずれ変形を発生させて（例えば、図８（ｂ）参照）、圧縮変形容易とした状態で、空缶を、従来技術で述べたようなプレス装置に導入するようにしても良い。
さらに、空缶の回転対称軸に直角な方向に直接押圧力を加える機能を廃し、例えば、空缶の蓋部と底部とを押えた状態で、蓋部と底部とを同時に回転対称軸に対して傾けるようにして、主としてずれ変形を発生させる機能のみを備えた構成としても良い。
【００３２】
また、例えば、雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの空缶に接触する部位のうち、空缶の両端部（蓋部及び底部）に接触する部位のみに押圧用山部を形成して、空缶の両端部のみを押圧するようにしても良い。また、空缶の胴部の中央部のみを押圧するようにしても良い。
また、雄型回転ローラ及び雌型回転ローラは、一対とは限らず、複数対配置するようにしてもよい。
また、投入口の形状は空缶を軸方向に沿って投入可能なように円形の形状としても良いし、横にして投入可能なように矩形状としても良い。
【００３３】
また、回転ローラは、両方雄型（凸型）でも良い。この場合、単に棒状部材に螺旋状の突起部が形成されたものであっても良い。このときは、飛び出さないように上方から空缶を押えるか、ゴム部材を棒状部材に被覆して摩擦力で送り出すようにしても良い。
また、複数対の棒状部材を配置して、排出側に近い棒状部材ほど両棒状部材間の間隙が狭くなるようにしても良い。
また、第１の実施例で述べた回転ローラの押圧用山部の少なくとも押圧面に、ゴム部材を取り付けるようにしても良い。
また、空缶を、その軸方向に潰すようにしても良い。また、螺旋状に形成する螺旋溝及び押圧用山部は、連続的でなくても良い。また、螺旋溝及び押圧用山部の巻数は、１巻きであっても良いし、１巻き以下であっても良い。
また、両回転ローラを別々のモータで回転させるようにしても良い。また、空缶の投入を検知して、モータを動作させるようにしても良い。また、人の接近を検知してモータを動作させるようにしても良い。
また、一方の回転ローラを必要に応じて固定させても良い。または、固定部と単一の回転ローラとの間に空缶を投入するようにしても良い。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、ずれ応力発生機構によって、空缶にずれ変形を起こさせて、空缶を潰圧するように構成されているので、比較的小さな力でも空缶を簡単にかつ略完全に潰すことができ、例えば、駆動手段としてのモータの消費電力を抑制することができる。
また、ずれ／圧縮応力発生機構によって、空缶にずれ変形と圧縮変形とを起こさせて、空缶を潰圧するように構成されているので、比較的小さな力でも一段と簡単に空缶を潰すことができる。
また、一度の動作で迅速に空缶を潰すことができる。
しかも、簡易な構成とすることができるので、装置の小型化、軽量化及び低コスト化に寄与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である空缶潰圧装置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】同空缶潰圧装置の内部の概略構成を示す斜視図である。
【図３】同空缶潰圧装置の缶プレス部の要部の構成を示す斜視図である。
【図４】同缶プレス部の雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す正面図である。
【図５】同雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す側面図である。
【図６】同雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す断面図である。
【図７】同空缶潰圧装置の動作を説明するための説明図である。
【図８】同空缶潰圧装置の動作を説明するための説明図である。
【図９】同空缶潰圧装置の動作を説明するための説明図である。
【図１０】同空缶潰圧装置の動作を説明するための説明図である。
【図１１】この発明の第２実施例である空缶潰圧装置の雄型回転ローラ及び雌型回転ローラの概略構成を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 空缶潰圧装置
２ 缶プレス部（ずれ応力発生機構、ずれ／圧縮応力発生機構）
５ 缶収納部
８ 案内部
１０ モータ（駆動手段）
１１ 雄型回転ローラ（第１又は第２の回転ローラ）
１２ 雌型回転ローラ（第２又は第１の回転ローラ）
１３ ギア（第１又は第２の歯車）
１４ ギア（第２又は第１の歯車）
２１ 凹状湾曲部（凹面部）
２２ 凸状湾曲部（凸面部）
２３，２４ 押圧用山部
Ａ 空缶[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an empty can crushing apparatus for crushing empty cans such as canned juice or canned beer after drinking to reduce the volume.
[0002]
[Prior art]
In recent years, canned beverages in which beverages such as juice and beer are packed in small metal cans (for example, aluminum cans) have been widely distributed, and in places where many people gather, these canned beverages can be used indoors or outdoors. Many vending machines are installed.
Normally, empty cans after drinking are put into an empty can provided near the vending machine and collected, but the empty can is quickly filled with empty cans. However, there is a problem that it is not preferable.
For this reason, there has been proposed a device in which an empty can is crushed to be compact and stored.
For example, a pressing force is applied in a direction perpendicular to the axis of the empty can to crush the empty can (for example, see Patent Document 1), or a pressing force is applied in a direction along the axis of the empty can to crush the empty can. (For example, see Patent Literature 2).
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H6-155093 [Patent Document 2]
JP-A-8-155686
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned conventional technology, when the empty cans are to be crushed at one time, if the pressing force is applied in the direction along the axis of the empty cans to crush the empty cans, the body becomes a support, and the body becomes simple. If you try to crush the empty can by applying a pressing force in the direction perpendicular to the axis, it cannot be easily crushed due to the strength of the lid, and in any case it will be completely crushed There was a problem that it was difficult.
In order to completely crush the empty can, an extremely large pressing force is required, and therefore, the device becomes large-scale. For example, when a motor is used as a driving source, power consumption increases. was there.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides an empty can crushing device that can be crushed easily and almost completely with a relatively small force and that suppresses power consumption of a motor. It is intended to be.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 relates to an empty can crushing apparatus for crushing the empty can by applying a mechanical stress to the empty can, and causes the empty can to be displaced and deformed. It is characterized by comprising a shear stress generation mechanism.
[0007]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the empty can crushing device according to the first aspect, wherein the misalignment stress generating mechanism cooperates with the first rotating roller and the second rotating roller to remove the empty can. It is characterized in that it is configured to cause the empty can to be displaced and deformed while being pinched.
[0008]
According to a third aspect of the present invention, there is provided the empty can crushing apparatus according to the second aspect, wherein the first rotary roller has a plurality of semi-cylindrical convex portions, and each of the convex portions has the empty can. A spiral groove for applying a shearing stress in a first direction to the second rotating roller, and the second rotating roller has a plurality of semi-cylindrical concave portions that can be substantially fitted with the convex surface portions. And a helical groove for applying a shear stress to the empty can in a second direction opposite to the first direction is formed on each of the concave portions. .
[0009]
The invention according to claim 4 relates to an empty can crushing apparatus for crushing the empty can by applying a mechanical stress to the empty can, wherein the empty can is caused to undergo a slip deformation and a compression deformation. It is characterized by comprising a stress generating mechanism.
[0010]
The invention according to claim 5 relates to the empty can crushing device according to claim 4, wherein the displacement / compression stress generating mechanism cooperates with a first rotating roller and a second rotating roller to form the empty can. It is characterized in that the empty can is caused to undergo slip deformation and compression deformation while holding the can.
[0011]
The invention according to claim 6 relates to the empty can crushing device according to claim 5, wherein the first rotating roller has a plurality of semi-cylindrical convex portions, and each of the convex portions has the empty can. A spiral groove for applying a shearing stress in a first direction to the second rotating roller, and the second rotating roller has a plurality of semi-cylindrical concave portions that can be substantially fitted with the convex surface portions. And a helical groove for applying a shear stress to the empty can in a second direction opposite to the first direction is formed on each of the concave portions. .
[0012]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the empty can crushing device according to the fourth, fifth or sixth aspect, wherein the shift / compression stress generating mechanism is configured such that both ends of the empty can are attached to the empty can having a rotationally symmetric shape. Simultaneous application of first and second pressing forces having components opposite to each other along the axis of rotational symmetry passing through the center of the surface causes slip deformation in the empty can, which causes slip deformation in the empty can. In this state, the empty can is crushed.
[0013]
The invention according to claim 8 relates to the empty can crushing device according to claim 7, wherein the first and second rotating rollers have pressing ridges spirally sandwiched between the spiral grooves from both sides. The first and second rotating rollers formed and formed with the pressing ridge are pressed against the empty can while rotating, so that the pressing ridge and the empty can are pressed into contact with each other, The first and second pressing forces are applied to the empty can.
[0014]
The invention according to claim 9 relates to the empty can crushing device according to claim 8, wherein the first and second rotating rollers are attached to the empty can by rotation of the first and second rotating rollers. On the other hand, the spiral groove and the pressing ridge are formed so that the first and second pressing forces in which the directions of the component forces in the direction along the rotational symmetry axis are opposite to each other are applied. It is characterized by having.
[0015]
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided the empty can crushing device according to any one of the fifth to ninth aspects, wherein the shift / compression stress generating mechanism drives the first and / or the second rotating roller. The first and second rotating rollers have first and second gears fixed to side ends thereof, respectively, and one of the first and second gears is fixed to the first and second rotating rollers. A gear is rotated by the driving means and transmits power to the other gear.
[0016]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
The empty can crushing device according to the first embodiment of the present invention includes a shear stress generation mechanism that causes the empty can to undergo shear deformation. The displacement stress generating mechanism is configured to cooperate with a first rotating roller and a second rotating roller to cause the empty can to be deformed while holding the empty can. The first rotating roller has a plurality of semi-cylindrical convex surfaces, and each convex surface has one or a plurality of windings for applying a shear stress to the empty can in a first direction. A spiral groove is formed, and the second rotating roller has a plurality of semi-cylindrical concave portions that can be approximately fitted with the convex portions, and each concave portion has a shape corresponding to the empty can. And one or more spiral grooves for applying a shear stress in a second direction opposite to the first direction are formed, and the first rotating roller and the second rotating In cooperation with a roller, the empty can is configured to shift and deform while nipping the empty can.
[0017]
The empty can crushing device according to the second embodiment of the present invention is provided with a displacement / compression stress generating mechanism for causing a displacement and a compression deformation in the empty can. The shift / compression stress generating mechanism is configured to cause the empty can to undergo a shear deformation and a compressive deformation while clamping the empty can in cooperation with a first rotating roller and a second rotating roller. It is configured. The first rotating roller has a plurality of semi-cylindrical convex surfaces, and each convex surface has one or a plurality of windings for applying a shear stress to the empty can in a first direction. A spiral groove is formed, and the second rotating roller has a plurality of semi-cylindrical concave portions that can be approximately fitted with the convex portions, and each concave portion has a shape corresponding to the empty can. And one or more spiral grooves for applying a shear stress in a second direction opposite to the first direction are formed, and the first rotating roller and the second rotating In cooperation with a roller, the empty can is caused to undergo slip deformation and compression deformation while being pinched.
[0018]
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an empty can crushing apparatus according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration inside the empty can crushing apparatus. FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of a can press unit of the empty can crushing apparatus, FIG. 4 is a front view showing a schematic configuration of a male rotary roller of the can press unit, and FIG. FIG. 6 is a side view showing a schematic configuration of a male rotary roller and a female rotary roller, FIG. 6 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the male rotary roller and a female rotary roller, and FIGS. It is explanatory drawing for demonstrating operation | movement of a can crushing apparatus.
The empty can crushing apparatus 1 of this example is arranged, for example, beside a vending machine that sells a beverage in an aluminum can, and as shown in FIGS. Can input section 3, a can press section 4 (a shear stress generating mechanism, a shear / compressive stress generating mechanism) for crushing and compressing the charged empty can, and a can storage section for storing the crushed empty can. 5 is provided.
[0019]
The can input section 3 has a guide section 8 for guiding an empty can supplied from an input port 7 provided in an upper housing 6 constituting the housing 2 to a press-contact portion of the can press section 4.
The can press section 4 is housed in a middle housing 9 constituting the housing 2, and a pair of male rotary rollers (first or second rotary rollers) 11 and a female which pinch an empty can and crush it. A mold rotating roller (second or first rotating roller) 12 and a motor (driving means) 10 for driving the male rotating roller 11 are provided.
Gears (first or second gears) 13 and 13 and gears (second or first gears) 14 and 14 that mesh with each other are provided on both side ends of the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12. Each of the gears 13 is fixed, and is rotated by a motor 10 through a motor gear 15 and a rotating gear 16 to transmit power to the gear 14.
As a result, the male rotating roller 11 and the female rotating roller 12 rotate at the same rotational speed so as to wind the empty can in opposite directions to each other with the empty can interposed therebetween.
[0020]
As shown in FIGS. 2 to 5, the male rotating roller 11 is supported by a support arm 17 having a buffering function whose axis is fixed to a side wall of the middle housing 9. The shaft is supported by a support column 18 fixed to the bottom plate of the middle housing 9.
The male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 are arranged by a support arm 17 and a support column 18 so that their axes are parallel to each other and face each other.
As shown in FIGS. 5 and 6, the female rotating roller 12 is provided with a plurality of empty cans for holding the empty can in a state where the axis of the empty can is arranged parallel to the axis of the female rotating roller 12 (this example). 5), a semi-cylindrical concave curved portion (concave surface portion) 21 is formed, and the male rotary roller 11 is provided with a concave curved portion 21 for pressing an empty can held by the concave curved portion 21. A plurality (five in this example) of semi-cylindrical convex curved portions (convex surface portions) 22 having a shape corresponding to the shape are formed.
[0021]
The rotation of the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 causes the convex curved portion 22 to be formed in the concave curved portion 21 such that a gap having a predetermined width is formed between the convex curved portion 22 and the concave curved portion 21. , A male rotating roller 11 and a female rotating roller 12 are arranged.
As shown in FIGS. 3 to 5, the convex curved portion 22 and the concave curved portion 21 are each formed with a plurality of spiral grooves along the peripheral surface thereof, and the regions sandwiched by the spiral grooves are respectively The pressing ridges 23 and 24 are used, and the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 are pressed against the empty can while rotating, so that the pressing ridges 23 and 24 and the empty can are pressed against each other. , A pressing force is applied to the empty can.
Here, a pressing force having a component in a direction along the axis is applied to the empty can in a direction oblique to the axis. That is, the force acting on the empty can is orthogonal to the direction of both the component force toward the axis of the empty can so as to crush the empty can and the direction of the component force acting in the direction along the axis of the empty can. The component force acting to rotate the can is synthesized.
[0022]
Note that, in this example, the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 include a pressing ridge 23 formed on the convex curved portion 22 of the male rotary roller 11 and a concave curved portion of the female rotary roller 12. When viewed from above, the pressing ridge 24 formed on the convex curving portion 22 of the male rotary roller 11 and the concave curving portion 21 of the female rotary roller 12 are viewed from above. Are arranged so that the pressing ridges 24 formed in the above are substantially parallel to each other.
Thereby, the directions of the component forces in the direction along the axis of the empty can of the pressing force applied to the empty can by rotation of the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 are opposite to each other.
As shown in FIGS. 1 and 2, the can storage unit 5 is arranged so that a collection box 27 is guided by a rail 28 and can be pulled out in a lower housing 26 constituting the housing 2. In addition, a door 29 through which the collection box 27 is put in and out is provided on the front surface of the lower housing 26.
[0023]
Next, the operation of the empty can crushing apparatus 1 of this example will be described with reference to FIGS.
When the empty can A is inserted from the charging port 7, the empty can A slides down the guide portion 8 as shown in FIGS. , Falls into one concave curved portion 21 of the female rotary roller 12).
Next, when the motor 10 rotates and its power is transmitted to the male rotating roller 11 and the female rotating roller 12, the male rotating roller 11 and the female rotating roller 12 are opposite to each other with the empty can A interposed therebetween. Rotate at the same rotation speed so that the empty can A is wound in the direction of.
[0024]
As a result, as shown in FIGS. 7B and 8B, the male rotary roller 11 and the female rotary roller 12 are pressed against the empty can A while rotating, so that the pressing ridges 23 are formed. , 24 and the empty can A are pressed against the empty can A.
The empty can A is shifted in the directions indicated by the arrows X 1 and X 2 opposite to each other on the opposite sides of the peripheral surface of the body, and is defined by sides a, b, c and d in plan view. The enclosed substantially rectangular empty can A (see FIG. 8A) becomes a parallelogram-shaped empty can A having a reduced height (see FIG. 8B).
In this way, the empty can A held by the concave curved portion 21 is pressed by the convex curved portion 22 and is gradually compressed and deformed.
Here, a pressing force having a component in a direction along the axis is applied to the empty can A in a direction oblique to the axis. That is, as shown in FIG. 9, the forces F a and F b acting on the empty can A act as a component force toward the axis of the can so as to crush the empty can A and a direction along the axis of the empty can A. The component force and the component force that is orthogonal to the directions of both component forces and that act to rotate the empty can are combined.
Further, for an empty cans A, and the pressing force F b exerted from the pressing force F a and the female rotation roller 12 side that is applied from the male rotating roller 11 side, the direction of the frequency along the axis of the empty cans A The forces are in opposite directions.
[0025]
Thus, the empty cans A, the pressing force F a in an oblique direction with respect to its axis, joined by F b, and, for empty cans A, the pressing force F a applied from the male rotating roller 11 side and the pressing force F b applied from the female rotary roller 12 side, since the component force in the direction along the axis of the empty cans a is opposite to each other, deformation displacement in empty cans a occurs, the male rotary With the rotation of the roller 11 and the female rotary roller 12, as shown in FIGS. 7 (c), 8 (c) and 10, the empty can A has its body crushed into a flat shape, The bottom and lid are also bent towards the flat body.
As a result, in plan view, the empty can A has a smaller height than the parallelogram-shaped empty can A shown in FIG. 8B, and as a whole, is almost completely pressed into a slightly curved flat shape. Crushed.
Here, the degree of the crushing pressure is adjusted by the width of the gap formed between the convex curved portion 22 and the concave curved portion 21.
When the male type rotating roller 11 and the female type rotating roller 12 further rotate, as shown in FIGS. 7 (d) and 8 (d), the empty can A crushed into a flat shape becomes the male type rotating roller 11 Then, it separates from the female rotary roller 12 and falls toward the collection box 27 of the can storage unit 5.
When the empty boxes A are sufficiently accumulated in the collection box 27, the door 29 is opened, and the collection box 27 is pulled out along the rail 28 and taken out.
[0026]
As described above, according to the configuration of the first embodiment, the pressing force is applied to the empty can A obliquely with respect to the axis thereof, and is applied to the empty can A from the male rotary roller 11 side. Since the pressing force and the pressing force applied from the female type rotating roller 12 side are opposite to each other in the direction along the axis of the empty can, the empty can A can be deformed and crushed. It can be easily and almost completely crushed with a relatively small force.
Therefore, the power consumption of the motor can be reduced. Further, the empty can can be quickly crushed by one operation.
In addition, since the configuration can be simplified, it is possible to contribute to reduction in size, weight, and cost of the device.
[0027]
Second Embodiment FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a male rotary roller and a female rotary roller of an empty can crushing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
The device configuration of this example is significantly different from that of the first embodiment described above, in that the male type rotating roller is arranged such that the pressing ridges of the convex curved portion and the concave curved portion are substantially symmetric with each other when viewed from above. And a female type rotating roller is disposed.
The other configuration is substantially the same as the configuration of the above-described first embodiment, so that the description will be simplified.
[0028]
As shown in FIG. 11, the male rotary roller 11A and the female rotary roller 12A of the empty can crushing apparatus of this example have pressing portions formed on the convex curved portion 22A of the male rotary roller 11A when viewed from above. The projecting ridge 23A and the pressing projecting portion 24A formed on the concave curved portion 21A of the female rotary roller 12A are arranged so as to be substantially symmetrical (that is, so as to draw a “C” shape). ing.
[0029]
As described above, according to the configuration of the second embodiment, the empty can A is configured to be crushed by applying a pressing force obliquely with respect to the axis. And power consumption of the motor can be suppressed.
Further, the empty can can be quickly crushed by one operation.
In addition, since the configuration can be simplified, it is possible to contribute to reduction in size, weight, and cost of the device.
[0030]
As described above, the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like within a range not departing from the gist of the present invention. Included in the invention.
For example, in the above-described embodiment, a case where an aluminum can is handled has been described. However, the present invention is not limited thereto, and a steel can may be handled. Further, for example, a separating means for separating an aluminum can from a steel can or a can in which contents remain may be added.
In addition, the axes of the male rotary roller and the female rotary roller may not be arranged along the horizontal direction, may be arranged along the vertical direction, or may be inclined.
[0031]
In addition, the pressing force for generating the shear deformation is given only for a predetermined time immediately after the empty can is charged, sandwiched between the male rotating roller and the female rotating roller and the deformation starts, and thereafter, the empty can is The pressing force may be applied only in the direction perpendicular to the rotational symmetry axis.
Further, a slight displacement deformation is generated in the empty can (see, for example, FIG. 8B), and the empty can is introduced into a press device as described in the prior art in a state where compression can be easily performed. May be.
Furthermore, the function of directly applying a pressing force in a direction perpendicular to the rotational symmetry axis of the empty can is abolished.For example, with the lid and the bottom of the empty can held down, the lid and the bottom are simultaneously moved with respect to the rotational symmetry axis. It is also possible to adopt a configuration having only a function of mainly generating a slip deformation by tilting the tilt.
[0032]
In addition, for example, of the portions of the male rotary roller and the female rotary roller that come into contact with the empty can, pressing ridges are formed only at the portions that come into contact with both ends (lid and bottom) of the empty can, and Only both ends of the can may be pressed. Alternatively, only the central portion of the body of the empty can may be pressed.
Further, the number of the male rotary rollers and the female rotary rollers is not limited to one pair, and a plurality of pairs may be arranged.
The shape of the charging port may be a circular shape so that the empty can can be charged along the axial direction, or a rectangular shape so that the empty can can be loaded horizontally.
[0033]
The rotating rollers may be both male (convex). In this case, the rod-shaped member may be simply formed with a spiral projection. At this time, the empty can may be pressed from above so as not to protrude, or the rubber member may be covered with a rod-shaped member and sent out by a frictional force.
Alternatively, a plurality of pairs of rod-shaped members may be arranged so that the gap between the rod-shaped members becomes narrower as the rod-shaped member is closer to the discharge side.
Further, a rubber member may be attached to at least the pressing surface of the pressing ridge of the rotating roller described in the first embodiment.
Further, the empty can may be crushed in the axial direction. Further, the spiral groove and the pressing ridge formed in a spiral shape may not be continuous. The number of turns of the spiral groove and the pressing ridge may be one, or may be one or less.
Further, both rotating rollers may be rotated by different motors. Alternatively, the motor may be operated by detecting the insertion of an empty can. Alternatively, the motor may be operated by detecting the approach of a person.
Further, one of the rotating rollers may be fixed as required. Alternatively, an empty can may be put between the fixed portion and the single rotating roller.
[0034]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, the empty can can be deformed by the shearing stress generating mechanism so as to crush the empty can. Can be easily and almost completely crushed, and for example, the power consumption of the motor as the driving means can be suppressed.
In addition, since the slip / compression stress generation mechanism causes the empty can to undergo shear deformation and compressive deformation, and crushes the empty can, it is easier to crush the empty can with relatively small force. Can be.
Further, the empty can can be quickly crushed by one operation.
In addition, since the configuration can be simplified, it is possible to contribute to reduction in size, weight, and cost of the device.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an empty can crushing apparatus according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a schematic configuration inside the empty can crushing apparatus.
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration of a main part of a can press section of the empty can crushing apparatus.
FIG. 4 is a front view showing a schematic configuration of a male rotary roller and a female rotary roller of the can press section.
FIG. 5 is a side view showing a schematic configuration of the male rotary roller and the female rotary roller.
FIG. 6 is a sectional view showing a schematic configuration of the male type rotating roller and the female type rotating roller.
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining the operation of the empty can crushing device.
FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining the operation of the empty can crushing device.
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining the operation of the empty can crushing device.
FIG. 10 is an explanatory diagram for explaining the operation of the empty can crushing device.
FIG. 11 is a plan view showing a schematic configuration of a male rotary roller and a female rotary roller of an empty can crushing apparatus according to a second embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Empty can crushing device 2 Can press (shear stress generation mechanism, shear / compression stress generation mechanism)
5 Can storage unit 8 Guide unit 10 Motor (drive means)
11 Male rotating roller (first or second rotating roller)
12. Female rotating roller (second or first rotating roller)
13 gears (first or second gear)
14 gears (second or first gear)
21 Concave curved part (concave part)
22 convex curved part (convex surface part)
23, 24 Pressing ridge A empty can
