JP6734119B2

JP6734119B2 - 合成樹脂製ボトルの圧潰切断機構及び減容装置並びに方法

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Publication number: JP6734119B2
Application number: JP2016102260A
Authority: JP
Inventors: 淳江口; 城田　孝典; 孝典城田; 守須永; 徹治吉澤; 能澤　孝博; 孝博能澤; 栄一古澤
Original assignee: Araco Corp
Current assignee: Araco Corp
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2020-08-05
Anticipated expiration: 2036-05-23
Also published as: JP2017209681A

Description

本発明は、ペットボトルなどの圧潰切断機構及びそれを組み入れた減容装置並びにそれを用いた減容方法に関する。

ペットボトルに入った飲料は年々増加しており、リサイクルの必要性は益々増加している。コンビニエンスストアやスーパーマーケットなどの店舗の他、公共施設、公共機関や企業の建物など様々な場所にペットボトルの回収装置や回収ボックスが置かれている。

ペットボトルを押し潰さずに回収すると嵩張るため、減容して回収することが望ましい。

特許文献１には、並列した２個のローラを有する圧縮部に、ペットボトルを垂直に導入し、ペットボトルを押し潰して減容するペットボトル減容機が開示されている。かかるペットボトル減容機は、導入されたペットボトルを、首部を含めて全体を押し潰す装置である。ペットボトルの首部は、耐熱性を上げるために結晶化されているものが一般的であり、胴部に比べて硬くなっている。ペットボトルをリサイクルしてＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の回収率を上げるためには、ペットボトルの首部も含めてリサイクルすることが重要である。しかしながら、特許文献１のような減容機を用いて減容した場合、硬い首部も押し潰すこととなり、首部の破片が周囲に飛び散ってしまう。飛び散った破片は回収ができないこととなり、減容せずに回収した場合と比べて、ＰＥＴの回収率が下がってしまうという問題があった。

また、特許文献２には、ペットボトルの首部の強度が高いことから、ペットボトルの首部を残して圧縮体で圧縮するようにした、容器の減容装置も開示されている。しかし、特許文献２のように、相対的に接近離間する一対の圧縮体では、圧縮した後にペットボトルの復元力により復元してしまうという問題があった。特に、昨今では、お茶を入れるための耐熱性に優れたペットボトルや炭酸飲料を入れるための耐圧性に優れたペットボトルなど、様々な種類のペットボトルがあり、押し潰した際の復元力が従来よりも高くなっているものも多い。このような高い復元力のペットボトルだと、相対的に接近離間する一対の圧縮体で圧縮するには、圧縮する圧力を高いものとする必要があり、大型の駆動機構が必要となるという問題があった。

特開２００４−１０４９特開平１０−３１５２３４

本発明は、上記従来技術に鑑みてなされたもので、首部を破壊することなく、回転運動による小さな力で、復元力の高い合成樹脂製ボトルであっても確実に押し潰し且つ切断して減容することが可能な、合成樹脂製ボトルの圧潰切断機構及び減容装置並びに方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の圧潰切断機構は、内容物を貯留するための胴部と前記胴部に接続された首部とを有する被減容対象物である合成樹脂製ボトルを圧潰せしめて減容する減容装置の圧潰切断機構であって、第一軸芯の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第一環状突起体によって前記第一軸芯の周面に形成された第一ローラ凹凸部を有する第一ローラと、前記第一ローラに相対向して設けられ、第二軸芯の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第二環状突起体によって前記第二軸芯の周面に形成された第二ローラ凹凸部を有する第二ローラと、を有し、前記第一ローラ及び前記第二ローラには、前記首部を圧潰することなく前記胴部を圧潰切断せしめるための首部逃がし部が形成されてなり、前記第一ローラ凹凸部の凹部には第二ローラ凹凸部の凸部が、前記第二ローラ凹凸部の凹部には第一ローラ凹凸部の凸部が対応するように、前記第一ローラの前記第一環状突起体と前記第二ローラの前記第二環状突起体とが千鳥状に配置せしめられ、前記第一環状突起体と前記第二環状突起体の周面とは隙間を空けて近接して設けられ、前記第一環状突起体のいずれか一つに設けられた第一環状カッタ部と、前記第一環状カッタ部に対応して前記第二環状突起体のいずれか一つに設けられ前記第一環状カッタ部に一部が当接せしめられる第二環状カッタ部とから構成される切断刃と、を備えてなる、圧潰切断機構である。

前記第一環状突起体及び前記第二環状突起体のそれぞれに、少なくとも一つの噛み込み突起が形成されてなるのが好適である。前記噛み込み突起を設けることで、合成樹脂製ボトルが前記第一ローラ及び前記第二ローラ間へと噛み込まれ易くなり、前記第一ローラ及び前記第二ローラの空転が防止されるからである。

また、前記第一ローラ凹凸部の凹部及び前記第二ローラ凹凸部の凹部のそれぞれに、前記第一環状突起体及び前記第二環状突起体の妄動を抑制するガイド段部が形成されてなるのが好適である。前記ガイド段部を設けることで、合成樹脂製ボトルが圧潰される際に、前記第一環状突起体及び前記第二環状突起体の前記第一環状カッタ部や第二環状カッタ部又は前記噛み込み突起などがガイドされ易くなり、倒れたりして妄動するのが防止される作用がある。

本発明の合成樹脂製ボトルの減容装置は、前記圧潰切断機構を組み込んでなる合成樹脂製ボトルの減容装置である。

本発明の合成樹脂製ボトルの減容方法は、合成樹脂製ボトルの減容装置を用いて合成樹脂製ボトルを減容してなる合成樹脂製ボトルの減容方法である。

本発明の合成樹脂製ボトルの圧潰切断機構及び減容装置並びに方法によれば、首部を破壊することなく、回転運動による小さな力で、復元力の高い合成樹脂製ボトルであっても確実に押し潰し且つ切断して減容することが可能な、合成樹脂製ボトルの圧潰切断機構及び減容装置並びに方法を提供することができるという著大な効果を奏する。

本発明の合成樹脂製ボトルの減容装置を示す概略正面図である。図１に示した減容装置の圧潰切断機構を示す概略斜視図である。図２の圧潰切断機構の概略正面図である。図３の矢印Ａ方向からみた圧潰切断機構の概略平面図である。圧潰切断機構の第一環状突起体及び第二環状突起体に用いられる環状体を示す正面図であって、（ａ）が噛み込み突起付き環状体、（ｂ）が圧潰用環状体、（ｃ）が切断用環状体をそれぞれ示す。本発明の合成樹脂製ボトルの減容装置によって圧潰切断されて減容された合成樹脂製ボトルを示す斜視図である。

以下に本発明の実施の形態を説明するが、これら実施の形態は例示的に示されるもので、本発明の技術思想から逸脱しない限り種々の変形が可能なことはいうまでもない。図示において、同一部材は同一符号であらわされる。

図１において、符号１０は、本発明の合成樹脂製ボトルの減容装置を示す。合成樹脂製ボトルとしては、例えばペットボトルが挙げられる。図６に合成樹脂製ボトル１８として、既に圧潰されて減容されたペットボトルを示す。図６の例では、キャップは外してある。合成樹脂製ボトルの減容装置１０は、内容物を貯留するための胴部１２と前記胴部１２に接続された首部１４とを有する被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８を圧潰せしめて、図６に示すように減容するための減容装置である。

合成樹脂製ボトルの減容装置１０は、筐体２０と前記筐体２０に設けられた投入口２２とを有している（図１）。投入口２２から投入された被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８は、圧潰切断機構２４によって圧潰されると共に切断される。圧潰切断機構２４の下には、圧潰切断された被減容対象物１６を収容する収容箱２６が設けられている（図１）。収容箱２６は、筐体２０に設けられた開閉扉（図示は省略）から出し入れ可能に構成されている。

圧潰切断機構２４は、図２〜図４によく示されるように、枠体２８に取り付けられた第一軸芯３０の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅによって前記第一軸芯３０の周面に形成された第一ローラ凹凸部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄを有する第一ローラ３６と、前記第一ローラ３６に相対向して設けられ、第二軸芯３８の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅによって前記第二軸芯３８の周面に形成された第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄを有する第二ローラ４４と、を有している。

また、前記第一ローラ３６及び前記第二ローラ４４には、被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８の首部１４を圧潰することなく前記胴部１２を圧潰切断せしめるための首部逃がし部４５，４７が前記第一ローラ３６及び前記第二ローラ４４のそれぞれに形成されている。首部逃がし部４５，４７は、第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ及び第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅを設けない部分をつくることにより形成されている。

前記第一ローラ凹凸部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄには第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの凸部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅが、前記第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅには第一ローラ凹凸部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの凸部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅが対応するように、前記第一ローラ３６の前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅと第二ローラ４４の前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅとが千鳥状に配置せしめられている。

すなわち、前記第一ローラ凹凸部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄには第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの凸部４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅが、前記第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅには第一ローラ凹凸部３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの凸部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅがそれぞれ相対向して位置するように、前記第一ローラ３６の前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅと第二ローラ４４の前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅとが互い違いに配置せしめられている。

そして、前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅと前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅの周面とは隙間５４を空けて近接して設けられている。かかる隙間５４に被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８の胴部１２は入り込むことで、圧潰されると共に孔が開穿される。

また、前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅのいずれか一つに設けられた第一環状カッタ部５６と、前記第一環状カッタ部５６に対応して前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅのいずれか一つに設けられ前記第一環状カッタ部５６に一部が当接せしめられる第二環状カッタ部５８とから構成される切断刃６０と、を備えてなる。図示例では、第一環状カッタ部５６は第一ローラ３６の中央付近の第一環状突起体３２ｄに設けられ、第二環状カッタ部５８は第二ローラ４４の中央付近の第二環状突起体４０ｃに設けられている。

また、前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ及び前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅのそれぞれには、図５（ａ）に示すような噛み込み突起６６が形成された噛み込み突起環状体６２が設けられている。噛み込み突起環状体６２は、環状体部６４に噛み込み突起６６を形成したものである（図示例では４つ）。なお、符号８０は、第一軸芯３０又は第二軸芯３８に取り付けるための挿通孔である。

また、第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅは、図５（ｂ）に示される環状体本体６８を複数枚と前記噛み込み突起環状体６２とを合わせて第一軸芯３０に取り付けることで構成されている。第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅも同様にして、図５（ｂ）に示される環状体本体６８を複数枚と前記噛み込み突起環状体６２とを合わせて第二軸芯３８に取り付けることで構成されている。環状体本体６８にも同様に第一軸芯３０又は第二軸芯３８に取り付けるための挿通孔８０が形成されている。

また、本発明に係る実施の形態では、第一環状カッタ部５６と第二環状カッタ部５８は、図５（ｃ）に示されるように、前記環状体本体６８よりも直径の大きい径大環状体本体７０で構成されている。かかる径大環状体本体７０を、複数枚の環状体本体６８と前記噛み込み突起環状体６２と合わせて、それぞれ第一軸芯３０及び第二軸芯３８に取り付けることで構成されている。第一環状カッタ部５６と第二環状カッタ部５８にも同様に第一軸芯３０又は第二軸芯３８に取り付けるための挿通孔８０が形成されている。

さらに、本発明に係る実施の形態では、図４によく示されるように、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄの凹部４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ及び前記第二ローラ凹凸部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの凹部５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅのそれぞれに、前記噛み込み突起６６の妄動を抑制するガイド段部７２が形成されている。

前記ガイド段部７２を設けることで、合成樹脂製ボトル１８が圧潰される際に、前記第一環状突起体３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ及び前記第二環状突起体４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅの前記第一環状カッタ部５６や第二環状カッタ部５８、環状体本体６８や前記噛み込み突起環状体６２などがガイドされ易くなり、倒れたりして妄動するのが防止される作用がある。

そして、図４に示すように、前記第一環状カッタ部５６の一部に第二環状カッタ部５８の一部を当接せしめることで切断刃６０となる。この切断刃６０によって、被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８は、中央付近で切断され、図６のようになる。図６には切断面７４を示した。

図３に示す矢印Ｂ方向に第一ローラ３６及び第二ローラ４４が駆動モータ（図示せず）によってギヤ７５ａ，７５ｂを介して同期回転せしめられると、回転している第一ローラ３６及び第二ローラ４４の間の若干の隙間５４（図４）を被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８が通ることとなる。これにより、合成樹脂製ボトル１８は胴部１２が押し潰されて圧潰され切断されると共に図６に示すように多数の孔７６が開穿される。首部１４は、首部逃がし部４５，４７に収まるので圧潰されたり、開孔されたり、また切断されたりすることもない。

そのため、図６に示すように、被減容対象物１６である合成樹脂製ボトル１８（図示例ではペットボトル）を、合成樹脂製ボトルの減容装置１０によって減容すると、胴部１２だけが開孔圧潰され切断された状態となる。したがって、首部１４を破壊することなく、首部１４の破片が周囲に飛び散ってしまうおそれもない。

合成樹脂製ボトル１８として、ペットボトルをリサイクルする場合、ペットボトルの形状そのままの方がリサイクルは有利であるが、嵩張るため当然輸送効率が低くなり、コストが高くなってしまう。また、細かくバラバラに細断すると、輸送効率は高いが、輸送時や識別時にロスすることが多く、リサイクル率が低くなってしまう。その為、圧縮して収容されるのが一般的である。

また、リサイクル工場にて、ペットボトルを実際に再生させる為には、搬入された材料の再生の可能性有無を、自動で識別するようなプロセスを含んでいる。自動で識別する為には、対象物は大きい方が有利である。一方、輸送効率を考えると、対象物が小さい方が有利である。上記事情を踏まえ、本発明では、リサイクルに最適な方式として、細かくバラバラに細断するのではなく、また、単に圧縮するのでもなく、圧潰切断方式を採用したのである。従って、合成樹脂製ボトル１８を胴部１２を横方向に半分に切断するサイズが本発明では好適である。

圧潰切断方式を採用することにより、本発明では、リサイクル工場における材料の再生の可能性有無の識別のし易さと輸送効率の向上という、従来の技術では両立するのが難しかった、相反するニーズを両立させることに成功したのである。

上述のように構成すれば、首部を破壊することなく、回転運動による小さな力で、復元力の高い合成樹脂製ボトルであっても確実に押し潰し且つ切断して減容することが可能である。

そしてかかる合成樹脂製ボトルの減容装置１０を用いれば、首部を破壊することなく、回転運動による小さな力で、復元力の高い合成樹脂製ボトルであっても確実に押し潰し且つ切断して減容することが可能な合成樹脂製ボトルの減容方法となる。

１０：合成樹脂製ボトルの減容装置、１２：胴部、１４：首部、１６：被減容対象物、１８：合成樹脂製ボトル、２０：筐体、２２：投入口、２４：圧潰切断機構、２６：収容箱、２８：枠体、３０：第一軸芯、３２ａ，３２ｂ，３２ｃ，３２ｄ，３２ｅ：第一環状突起体、３４ａ，３４ｂ，３４ｃ，３４ｄ：第一ローラ凹凸部、３６：第一ローラ、３８：第二軸芯、４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ，４０ｅ：第二環状突起体、４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ：第二ローラ凹凸部、４４：第二ローラ、４５，４７：首部逃がし部、４６ａ，４６ｂ，４６ｃ，４６ｄ：第一ローラ凹凸部の凹部、４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ，４８ｅ：第二ローラ凹凸部の凸部、５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ，５０ｅ：第二ローラ凹凸部の凹部、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ，５２ｅ：第一ローラ凹凸部の凸部、５４：隙間、５６：第一環状カッタ部、５８：第二環状カッタ部、６０：切断刃、６２：突起環状体、６４：環状体部、６６：噛み込み突起、６８：環状体本体、７０：径大環状体本体、７２：ガイド段部、７４：切断面、７５ａ，７５ｂ：ギヤ、７６：孔、８０：挿通孔、Ａ，Ｂ：矢印。

Claims

内容物を貯留するための胴部と前記胴部に接続された首部とを有する被減容対象物である合成樹脂製ボトルを圧潰せしめて減容する減容装置の圧潰切断機構であって、
第一軸芯の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第一環状突起体によって前記第一軸芯の周面に形成された第一ローラ凹凸部を有する第一ローラと、
前記第一ローラに相対向して設けられ、
第二軸芯の周面に所定の間隔を空けて形成された複数の第二環状突起体によって前記第二軸芯の周面に形成された第二ローラ凹凸部を有する第二ローラと、
を有し、
前記第一ローラ及び前記第二ローラには、前記首部を圧潰することなく前記胴部を圧潰切断せしめるための首部逃がし部が形成されてなり、
前記第一ローラ凹凸部の凹部には第二ローラ凹凸部の凸部が、前記第二ローラ凹凸部の凹部には第一ローラ凹凸部の凸部が対応するように、前記第一ローラの前記第一環状突起体と前記第二ローラの前記第二環状突起体とが千鳥状に配置せしめられ、
前記第一環状突起体と前記第二環状突起体の周面とは隙間を空けて近接して設けられ、
前記第一環状突起体のいずれか一つに設けられた第一環状カッタ部と、前記第一環状カッタ部に対応して前記第二環状突起体のいずれか一つに設けられ前記第一環状カッタ部に一部が当接せしめられる第二環状カッタ部とから構成される切断刃と、
を備えてなり、
前記第一環状突起体及び前記第二環状突起体のそれぞれに、少なくとも一つの噛み込み突起が形成されてなり、
前記第一ローラ凹凸部の凹部及び前記第二ローラ凹凸部の凹部のそれぞれに、前記第一環状突起体及び前記第二環状突起体の妄動を抑制するガイド段部が形成されてなる、圧潰切断機構。
請求項１記載の圧潰切断機構を組み込んでなる合成樹脂製ボトルの減容装置。
請求項２記載の合成樹脂製ボトルの減容装置を用いて合成樹脂製ボトルを減容してなる、合成樹脂製ボトルの減容方法。