JP5199577B2 - 空の容器を破砕するための装置 - Google Patents

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の、空の容器、特に飲料ボトル又は飲料缶、とりわけプラスチック又は薄肉の薄板より成る廃棄物を破砕するための装置に関する。

このような装置は、空の容器、特に食料品分野の空の容器、例えば、飲料ボトル、缶、及びこれに類する容器の容積を、リサイクル設備への搬送のために、若しくはリサイクルプロセス自体のために減じるか、若しくはさらなる加工のために処理を施すために使用される。

プレートプレスの原理に基づき作動する装置、及び１つ又は複数のプレスユニットがローラを有する装置が公知である。これらの装置はプラスチック容器又はブリキ容器／缶の処理のために最適化されている。

上に述べた廃棄物のかなりの数が閉じられた容器を含んでいる場合があるので、これらの装置のプレス装置にはしばしば穿孔機、例えばドイツ連邦共和国特許公開第４３３８５６１号明細書又はアメリカ特許公開第５．６４２．６６１号明細書による穿孔機が前置されている。

これらの装置において技術的な手間を減じることができるように、例えばドイツ連邦共和国特許公開第１００５５２０１号明細書に記載の、空の飲料容器を圧縮するための装置の場合のように、プレス装置のプレス部分に穿孔するための手段が設けられている装置も公知である。この装置は、基本的にロート状に先細りする搬送距離を有しており、この搬送距離には飲料容器が流入し、この搬送距離に側方で隣接した、搬送し、圧縮するための複数の装置の作用下に連続的に圧縮される。さらにこの明細書ではローラが、周に分配されたブレード状の隆起部を備えており、これらの隆起部はローラの長さにわたって、すなわち、ローラの回転軸線に対して平行に延びている。さらに特にこの装置では飲料容器を搬送し、圧縮するための装置が、ドラム形モータにより駆動されるローラより成っている。

この装置は、特に上記アセンブリに基づき高価であり、かつ頻繁なメンテナンスを要する。

対の形で配置されたローラの間隔、特に最小の軸間隔をおいて配置されたローラが、ローラの間隔及び長手方向に向けられたブレードの位置に関して次のように調整可能である、すなわち、貫通案内された材料の分離が破砕、裂断又は切断の形で行われ、これにより、それぞれボトル又は缶から、より小さい複数の破片が生じるように調整可能である。

前記空の容器にどの種の容積低減−圧縮又は破砕−が廃棄物の受取り場所で適用されるかは、後置されたリサイクル段階の目的、リサイクル会社への搬送及びリサイクル方法自体から決定される。従って、前記廃棄物を破砕するための装置は回収箇所又はリサイクル会社に設置されていてもよい。

前記廃棄物を破砕するための公知の装置は、特に形成された小片及び微小片の破砕、裂断又は切断エッジがほつれており、このようなほつれはさらなる処理のためにリサイクル材料を等級付けする場合には質の欠如を意味する。前記廃棄材料を破砕するための公知の装置の別の欠点は、形成された個々の小片が場合によってはまだ前記容器、例えばＰＥＴボトルに設けられていたマーク（ディポジットボトル回収システムのためのコード）を有していることがあり得るので、このことにより悪用を排除することができないことにもあることである。

従来技術より出発して、専門家は、プラスチック、特にＰＥＴボトル又はブリキより成る空の容器、特に飲料ボトル若しくは飲料缶を破砕するための装置を次のように形成するという課題、すなわち、破砕が信頼性良く、高い質で保証されており、かつこの装置のための製造コスト及びメンテナンス手間が公知の装置に対してわずかであるように形成するという課題を課されている。

本発明によれば、この課題は、請求項１の特徴を有する、空の容器を破砕するための装置により解決される。本発明の有利な発展形及び構成が従属請求項の対象である。

本発明の核となる思想は、破砕するための新しい装置では、ただ１つの切断ローラ対により前記廃棄物が破断されることであり、この場合に切断ユニットとしては、紙又は板紙を細断するためのシュレッダにおいて使用される切断ユニットが破砕するための本発明による装置内に配置されている。

この切断ユニットは２つの切断ローラを有する切断機構より成っており、これらの切断ローラの回転軸線は互いに間隔をおいて平行に配置されている。切断ユニットには、とりわけ伝動装置、駆動装置及び制御ユニットが属している。両方の切断ローラのそれぞれは複数の切断ディスクを有しており、これらの切断ディスクは、軸線方向で見て、それぞれ１つの溝（間隙）により互いに離隔されて配置されている。

回転軸線の互いの間隔は、それぞれ向かい合った切断ローラの切断ディスクが他方の切断ローラの間隙内へ進入するように選択されている。切断ローラに沿った切断ディスクと切断ディスクとの軸線方向間隔は、向かい側に位置する切断ローラの切断ディスクの幅よりも大きい。これにより、互いにオーバラップする（噛み合う）当該切断ディスクの互いに向いた側面の間にはわずかな幅のギャップ、「切片遊び」が提供されている。軸線方向の摺動の対応した調整により、前記切片遊びは次のように調整可能である、すなわち、当該切断ディスクの一方の側にはギャップが提供されていないか、又は極めて狭いギャップが提供されており、切断ディスクの他方の側では、互いに向かい合った両方の側面の間の切片遊びはより大きくなるように調整可能である。２つの隣接した切断ディスクの互いに向かい合った２つの側面の間に設けられたそれぞれの切片遊びの大きさ／幅は、規定された用途に対応して選択される。すなわち、ＰＥＴ容器のための切片遊びはブリキより成る容器のためのものとは異なっている。容器の肉厚を切片遊びの調整のために考慮することもできる。同様に装置の使用は種々異なった材料の廃棄物のために考慮することができる。すなわち、この装置の発展形では、少なくとも１つの切断ローラが軸線方向に調整可能又はロック可能に配置されている。

プラスチック又はブリキより成る空の容器、特に飲料ボトル又は飲料缶を破砕するための新しい装置が、充填開口並びに出口開口（排出開口）を有するハウジング（フレーム）と、ハウジング内に配置された上記切断ユニットとから成っている。さらに充填開口及び／又は出口開口のための１つ又は複数の閉鎖エレメントを操作及び制御するための手段が装置に、かつ／又は装置内に配置されている。

特に切断ユニットの、少なくとも１つの切断ローラには、しかしながら、有利には両方の切断ローラには、切断ディスクの周面内に少なくとも１つの、有利には複数の切欠き（溝）、特に４つ又は２の数倍の切欠き（溝）が加工されている。これらの切欠きは、切断ディスクの両方の切断ディスク側面の少なくとも一方、有利には両方の切断ディスク側面を破断している。

切断ローラの直径は５０〜２００ｍｍまでの範囲、有利には８０ｍｍ＋／−１０％の範囲である。別の構成によれば、両方の切断ローラの直径は異なっている。

１発展形では、両方の切断ディスクの間にスクレーパが配置されており、この場合に有利にはシュレッダの切断機構の標準のスクレーパが使用される。

隣接したディスクの間の前記「切片遊び」は、有利には０．００５〜２ｍｍまでの間の値を有している。隣接した、かつ向かい合ったディスクのオーバラップは０．５ｍｍ〜０．１５ｍｍまでの間で選択されている。

本装置の切断ローラは、有利には素材４２ＣｒＭｏＳ４より成っている。切断ローラの切断ディスクは硬化されており、有利な構成では、本体縁部領域のみが硬化されている。

１つ若しくは複数の切断ディスクの周面内に配置された溝の特別な１発展形によれば、周方向に遅れて進む溝側面は周面と共に、周方向に向いた鋭角の切断歯を形成しており、この場合に、この切断歯の尖端で始まる溝側面は少なくとも部分的には線状延び並びにローラ回転方向に対して向けられた延びを有しており、これに接続する移行領域は、溝底及び／又は回転方向に先に進む溝側面に向かって、アーチ状に形成されている。有利には、両方の溝側面は互いに平行又は拡開して延びている。それぞれの切断歯の先端角は、有利には４５°〜８０°までの間で選択されている。

さらに切断ローラが３０〜１５０回転／分の回転数範囲で回転するようになっている。切断ユニットの駆動装置は、有利には１．５〜２キロワットまでの出力を有している。

新しい装置の別の有利な構造詳細が、外側から支承プレート内へ挿入された、切断ローラのための支承部である。このことは、供給された容器が閉じられており、とりわけまだ液体を含んでおり、この液体が再び発酵することができ、これにより、ボトル内に圧力が形成されていて、最初の穿孔時に前記液体が切断ユニット内で無制御に周囲に撒き散らされることが排除されていないので有利である。このことに基づき、装置のハウジング内には切断ローラ及び／又は流入及び流出開口に殺菌手段を加えるためのノズルが設けられている。

装置の外側寸法は、ボトル及び／又は缶自動回収機若しくはシステムとの連結を行うことができるようになっている。この装置は特に０．２〜３リットルまでの容積を有する容器のために設計されている。

とりわけこの新しい装置では、切断機構の、有利な構成ではロート状の形状を備えたリザーバを有する充填開口の領域内にセパレータが前置されている。回転軸線を中心として回転する翼、有利には３つ又は４つの翼が、廃棄物を搬送方向に整列して切断機構に供給し、同時に、少なくとも切断ディスクにより容器が把持されるまでこの容器を切断機構の引込みギャップ内へ押し込む。切断機構の上方及びセパレータの後方には、リザーブ室を区切るために、かつ場合によっては翼の下方を通過した、若しくは引きずられた容器をリザーブ室の方へ戻すための案内面として、ロータの壁がさらに続いているか、若しくはプレート状の部分が配置されている。

別の特別な発展形では、それぞれの切断ローラの切断ディスク内に設けられた溝が、軸線方向で見て螺旋状に延びるように配置されている。とりわけ切断ディスクの縁横断面は一方側に傾斜しているか、又はＶ字形若しくはアーチ形に本体内側方向へ延びるように形成されている。さらにここでは螺旋溝は、内側方向へ向けられた傾斜部若しくはフィレットの深さよりも深く加工されている。この構成は、一方では廃棄物が切断ローラにより、より良好に把持され、引き込まれることをもたらし、かつ他方では形成された小片（フレーク）の切断エッジが平滑になっていることをもたらす。この構成は切断プロセス時の駆動装置に必要な出力に関してもポジティブに作用する。平滑かつ清潔な切断エッジに基づき、フレークの引っかかり若しくはフレークの積重なりも基本的には阻止される。

次に本発明の実施の形態を図面につきさらに詳しく説明する。

空の容器を破砕するための新しい装置が、図１には側面が部分的に開かれており、切断ユニットを見ることができる側面図で概略的に示されている。装置２０が、上側／上面１．１に充填開口２及び下側１．３に出口開口（排出開口とも呼ぶ）３を備えたハウジング１と、このハウジング１内に配置された切断ユニット４と、この切断ユニット４を駆動するための手段７と制御するための手段８とを有している。ハウジング１の前側１．２及び後側１．４が本実施例では閉じられている。

前記切断ユニット４は、回転軸線に関して互いに離隔されて配置された２つの切断ローラ４．１及び４．２を有している。それぞれの切断ローラ４．１及び４．２は、回転軸線Ａ１若しくはＡ２の長手方向で見て少なくとも２つの切断ディスク５を有しており、この場合にこれらの切断ディスク５は半径方向内側へ向けられた、コア直径４．３にまで達する溝Ｅによりそれぞれ離隔されている（これに関しては図２を参照のこと）。Ｂ２によりそれぞれの溝Ｅの幅が示されている。この幅Ｂ２は切断ディスク５の幅Ｂよりも大きい。これにより、切断ディスク５の噛み合う区分の間、すなわち、そこで互いに向かい合った切断ディスク側面５．２の間には「切片遊び」１６が付与されている。有利にはこの切片遊び１６のための値は、０．００５ｍｍ〜２ｍｍまでの間の範囲で選択されている。本実施例の特別な構成では、切断ローラ４．２が軸線方向に摺動及びロック可能に支承されていることが想定されている。これにより生じる利点は上記説明部分に既に挙げた。

隣接した、互いに向かい合った切断ディスク５のオーバラップが、０．５ｍｍ〜１５ｍｍの値範囲内で選択可能であり、本実施例では有利には６〜８ｍｍである。

それぞれの切断ディスク５の周面５．１内にはそれぞれ少なくとも１つの溝（切欠き）６が設けられており、本実施例では有利には６つの溝６が設けられている。それぞれ向かい合った切断ローラ４．１若しくは４．２内の溝６は他方の切断ローラ内の溝６に対して鏡面対称的に配置されている。

上面１．１内には充填開口２が設けられており、この充填開口２は壁９及び１３と共にリザーバ２′を形成している。このリザーバ２′は、切断ローラ４．１及び４．２により形成された引込みギャップの方へ通じている。この引込みギャップの近傍領域内には、リザーバ２′内にセパレータ兼セレクタ１０が配置されている。このセパレータ兼セレクタ１０の回転軸１１には複数の翼１２が配置されている。これらの翼１２の回転により供給された容器（廃棄物１９）が切断機構の引込みギャップに供給される。切断機構の幅全体に対応して１つ又は複数の容器１９が供給される。回転軸１１と切断ローラとの間隔、翼１２の長さ及び形状は次のように選択されている、すなわち、前記容器１９が、翼１２の端部領域により切断機構の引込みギャップ内へ押し込まれるように選択されている。それにもかかわらず予想に反して容器が翼の下方を通過して滑るか、又は切断ローラにより把持されなかった場合には、リザーバ２′の後側の壁、壁１３が次のように配置されている、すなわち、このような容器が再びリザーバ２′内へ搬入されるように配置されている。

供給された容器１９は切断ディスク５、特に切断歯５．３により捕らえられ、切断ギャップ内へ引き込まれ、切断ディスクによりいわば「粒子１５」の形に切断される。形成された小片は、次いで排出開口３を介して排出される。この排出開口の下方には収集容器が配置されていてよい。又は切断物が搬送ベルトに落下し、収集容器へ向かって搬送される。装置ローラのハウジング／フレーム１は、ボトル及び／又は缶自動回収機に連結可能に、又はこのボトル及び／又は缶自動回収機内に組込み可能であるように寸法取りされている。

切断ローラ４．１及び４．２の切断ディスク５は、有利には表面硬化されている。切断ローラ４．２の図２の左側の端部領域は支承ジャーナル４．４の形に成形されており、切断ローラ４．１の右側の端部領域は支承及び駆動装置ジャーナル４．５の形に成形されている。

図１、図２及び図４に示した構成では、切断ローラ４．１及び４．２の支承部は外側から、ハウジング内に配置された支承プレート１４内に挿入される。ここでも上の説明部分の利点が挙げられる。

切断ディスク５の直径Ｄが、０．２５〜３リットルの容積を有するＰＥＴボトルを破砕するための装置の本実施例では、有利には７９ｍｍである。

切断ユニット４の切断ローラ４．１及び４．２の回転数は、ここでは有利には５０〜９０回転／分である。

図４には、この構成では切断ディスク５の間にスクレーパ４．６が配置されていることがさらに示されており、この場合にはシュレッダの標準のスクレーパが使用される。

ハウジング１内に配置されたノズルが、切断ローラ１．４及び１．２及び／又は充填開口２及び流出開口３に殺菌及び／又は洗浄手段を加え、これにより、液体残留物及び周辺大気によりもたらされる臭い形成（バクテリア発生）を阻止することができる。

図３には、切断ディスク５内の溝６の詳細な構成が示されている。図３によれば、切断ローラ４．２の切断ディスク５の周面５．１内に配置された溝６の、回転方向Ｒ′に遅れて進むそれぞれの側面６．３が周面５．１と共に、周方向を向いた鋭角の切断歯５．３を形成しており、この場合に、尖端で始まる溝側面６．３が線状の、かつ切断ローラ回転方向Ｒ′に対して向けられた延びを有しており、この延びに続く移行領域６．４が、溝底６．２及び／又は周方向に位置する溝側面６．１に向かってアーチ状に形成されている。有利には両方の溝側面６．１及び６．３は互いに平行に、又は拡開するように延びている。切断歯５．３の尖端角Ｗは有利には４５°〜８０°までの間で選択されており、図示の実施例ではこの尖端角Ｗは有利には６０°である。符号Ｎにより傾斜角が示されており、この傾斜角Ｎは、回転軸線Ａ２を介して延びる仮想の座標軸と、溝底６．２に位置する同様に回転軸線Ａ２に基づき得られる垂線とにより形成される。符号Ｌにより溝６の長さが示されている。有利にはこの長さＬは、本実施例では、溝６と、この溝６に接続した、切断ディスク５の周面５．１の接続区分とにより規定された円弧の長さの約４０％に対応している。

図５及び図６には、図１に示したセパレータの翼の別の変化態様が示されている。中央の回転軸線１１を基点として、これらの翼は自由な端部に向かって多角形状１７又はアーチ状１８に成形されている。運動せしめられた翼の端部により描かれる周方向円が符号Ｄｋにより示されている。これらの構成は、０．２５リットル〜３リットルまでの容積を有する容器が、切断機構の引込みギャップの方向に最適な押圧力を得ることを保証している。両方の図面からさらに判るように、翼１７若しくは１８の端部領域には刺衝エレメント２１が取り付けられている。これらの刺衝エレメント２１の尖端は、回転方向、すなわち作業方向を向いている。このような手段により、容器の保持及び切断機構の引込みギャップの方への供給がさらに改善される。特に極めて肉薄で、かつ極めて柔軟な容器の場合には、場合によっては翼端部がこのような容器を超えて滑ることがあり得る。前記刺衝エレメントはこのような作用に反作用する。

特に強調されておらず、特に請求項に言及されていない場合にも、上記説明で言及した特徴並びに図面からのみ判る特徴は全て本発明のさらなる構成要素である。

本発明は上記実施例に限定されておらず、開示の範囲内で多様に可変である。

したがって、充填開口２を上面１．１内にではなく、ハウジング１のいずれか１つの側壁内に位置決めすることは本発明の範囲内にある。自体コンパクトな構成で入手可能なシュレッダの切断機構の利用が想定されることにより、充填開口の位置の前記変更は大きい技術的な付加的手間なしに実施可能である。

側面が開かれており、切断ユニットを見ることのできる本発明による装置を示す側面図である。 噛み合う切断ローラを、支承プレート及び駆動装置なしに示す上方から見た概略図である。 切断ディスクの部分図である。 支承プレートが一方側で取り外された場合の切断ローラの側面図である。 図１に示した配量及び圧着軸の翼の変化態様を示す図である。 図１に示した配量及び圧着軸の翼の別の変化態様を示す図である。

符号の説明

１ ハウジング、 １．１ 上側（上面）、 １．２ 前側、 １．３ 下側、 １．４ 後側、 ２ 充填開口、 ２′ リザーバ、 ３ 排出開口（出口開口）、 ４ 切断ユニット、 ４．１ 第１の切断ローラ（前側）、 ４．２ 第２の切断ローラ（後側）、 ４．３ コア直径、 ４．４ 支承ジャーナル、 ４．５ 支承及び駆動装置ジャーナル、 ４．６ スクレーパ、 ５ 切断ディスク、 ５．１ 周面、 ５．２ 切断ディスク側面、 ５．３ 切断歯、 ６ 溝、 ６．１ 先に進む溝側面、 ６．２ 溝底、 ６．３ 遅れて進む、溝側面、 ６．４ 移行領域、 ７ 駆動装置、 ８ 制御ユニット、 ９ 符号２′の壁、 １０ セパレータ、 １１ 符号１０の回転軸、 １２ 翼、 １３ 符号２′の壁、 １４ 支承プレート、 １５ 切断された容器、 １６ 切片遊び、 １７ 翼、多角状、 １８ 翼、アーチ状、 １９ 廃棄物（容器、入れ物）、 ２０ 装置、 ２１ 刺衝エレメント（先鋭ねじ、釘など）、 Ａ１ 切断ローラ４．１の回転軸線、 Ａ２ 切断ローラ４．２の回転軸線、 Ｂ 符号５の幅、 Ｂ２ 溝の幅、 Ｄ 符号５の直径、 Ｄｋ １０の翼の周円、 Ｅ 溝、 Ｌ 符号６の長さ、 Ｎ 傾斜角度、 Ｗ 尖端角、 Ｓ 符号Ａ２の垂線、 Ｒ，Ｒ′ 回転方向

Claims (6)

1. プラスチック又はブリキより成る空の飲料ボトル又は飲料缶としての容器を破砕するための装置であって、
   充填開口（２）並びに出口開口（３）を備えたハウジング兼フレーム（１）と、
   ハウジング（１）内に配置された切断ユニット（４）と、
   切断ユニット（４）を駆動し、制御するための手段とが設けられており、
   前記切断ユニット（４）が、回転軸線に関して互いに離隔して配置された少なくとも２つの切断ローラ（４．１及び４．２）を有しており、これら２つの切断ローラ（４．１及び４．２）が、回転軸線（Ａ１若しくはＡ２）の長手方向で見て少なくとも２つの切断ディスク（５）を有しており、前記切断ユニット（４）が、破砕しようとする容器を粒子（１５）状に切断する切断機構であって、該切断機構の引込みギャップに容器（１９）を供給するためのセパレータ兼セレクタ（１０）が該切断機構に前置されている形式のものにおいて、
   前記セパレータ兼セレクタ（１０）が、回転軸（１１）に配置された複数の翼（１２）を備えた単個のセパレータ兼セレクタとして構成されており、中心部に、すなわち回転軸で固定された翼（１２）が、該翼（１２）の自由な端部に向かって、多角状（１７）又はアーチ状（１８）に形成されており、該翼（１２）の自由な翼端部が、回転方向（Ｒ′）で見て遅れて進むようになっており、前記セパレータ兼セレクタ（１０）の回転軸（１１）と切断機構の切断ローラ（４．１及び４．２）との間隔、並びにセパレータ兼セレクタ（１０）の翼（１２）の長さ及び形状は、前記容器（１９）が、翼（１２）の端部領域により切断機構の引込みギャップ内へ押し込まれるように選定されていて、セパレータ兼セレクタ（１０）の翼（１２）の回転により、供給された容器（１９）が切断機構の引込みギャップに供給されることを特徴とする、空の容器を破砕するための装置。
2. 前記セパレータ兼セレクタ（１０）が、翼軸であり、該翼軸が、３つ又は４つの翼（１２）を有している、請求項１記載の装置。
3. 隣接した、向かい合った切断ディスク（５）のオーバラップが、０．５ｍｍ〜１５ｍｍまでの間の値を有している、請求項１又は２記載の装置。
4. 切断ローラ（４．１及び４．２）の駆動装置（７）が、３０〜１５０回転／分の範囲の回転数のための設計されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
5. 切断ディスク（５）が、周面（５．１）内に加工された溝（６）を有しており、該溝（６）の、周方向（Ｒ，Ｒ′）に遅れて進む側面（６．３）が、前記周面（５．１）と共に、周方向を向いた鋭角の切断歯（５．３）を形成しており、尖端で始まる溝側面（６．３）が、線状の延び並びにローラ回転方向（Ｒ，Ｒ′）に対して向けられた延びを有しており、これに接続する移行領域（６．４）が、溝底（６．２）及び／又は周方向に位置する溝側面（６．１）に向かってアーチ状に形成されており、両方の溝側面（６．１及び６．３）が、互いに平行に、又は拡開するように延びており、切断歯（５．３）の尖端角（Ｗ）が、４５°〜８０°までの間である、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. 前記切断機構の切断ローラ（４．１及び４．２）の互いに向き合う隣接し合う切断ディスク（５）間に切片遊び（１６）が設けられていて、該切片遊び（１６）が０．００５ｍｍ〜２ｍｍまでの値を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。

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