JP6784584B2 - 袋閉じ装置、及び同装置を備えたシュレッダ - Google Patents

袋閉じ装置、及び同装置を備えたシュレッダ Download PDF

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Description

この発明は、例えばシュレッダによる細断屑が入った屑袋を梱包する技術に係り、詳しくは、最終的には屑袋の口を手作業で結び留めるために、その事前準備として袋口をロール状に巻回する袋閉じ装置と、該装置を備えたシュレッダに関するものである。
シュレッダによる細断屑を袋詰めして処分する場合、細断部の下側に適当な大きさの袋を開口してセットしておき、袋内の細断屑が所定量となれば袋を取り出して、開口部の二箇所を中央で結ぶなどして袋口を閉じるのが一般的である。しかし、この方法では、開口部を結び留めする際に袋が圧縮され、その風圧によって袋内の細断屑が袋口から舞い散ることがある。特に、クロスカット式のシュレッダでは細断屑が微塵切りの状態となるため、僅かな風圧でも細断屑が舞い上がりやすい。
一方で、細断屑が入った屑袋を機械的に梱包するシュレッダも提案されている(特許文献1・2参照)。このうち特許文献1のシュレッダは、大量の細断屑を圧縮して梱包する機構を有するが、圧縮機構を有する分、構造が大掛かりである。これに鑑み、特許文献2のシュレッダでは、屑袋を水平回転してねじり部(被結束部)を形成する回転機構と、このねじり部を結束する結束装置とを備えることで、全体の小型化と低コストを実現したとされている。
特開平6−15192号公報 特開2014−161753号公報
特許文献1のシュレッダは、極めて大型で、通常のオフィスに設置できる大きさではなく、コスト高でもある。
一方、特許文献2のシュレッダは、用いる袋が上下とも開口した長尺なチューブ状をした専用のものであり、当初より底部が閉じられている汎用的なゴミ袋を使用することができない。
また、特許文献2のシュレッダでは、細断屑が入った袋にねじり部を形成するに際して、袋の上下を固定しなければならず手間である。
さらに、特許文献2のシュレッダは、細断屑が入った袋の開口部を固定した状態で、底部を回転テーブルにより水平回転させることによってねじり部を形成するが、この場合、ねじり部は開口部よりも下側に形成されることになるため、細断屑の収容量が犠牲となる。この点、袋口が大きい袋は、屑が投入しやすく一度に大量の屑を投入するのに適するが、上下方向に直径が均一な、伸縮性が低い袋の胴部途中に水平回転によってねじり部を形成するには、袋口の上縁から少なくとも袋口の周長に見合った高さ分の余裕がなければ、ねじり部で袋を密封することができないため、袋口が大きくなるほどねじり部の位置が下方にずれることになり、見かけ通りの収容量が得られなかった。
本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、汎用的な袋が使用でき、その収容量の損失を必要最小限にとどめる袋閉じ装置を開示し、加えて、収容物が細断屑である場合にも、袋閉じの際に当該細断屑の舞い散りがないシュレッダを提供することである。
上述した目的を達成するために本発明では、手前側を出し入れ口として開口状態の袋を内部に収容し、上方から前記開口状態の袋に収容物が投入可能な筐体と、該筐体に収容する前記袋の開口部の高さ位置に前記筐体の内部から前記出し入れ口を介して直線的に引き出し自在に設けた左右一対のスライドバーと、前記袋の開口部の対向する二箇所を袋外側から着脱自在に保持する先端部を有して、前記左右一対のスライドバーそれぞれに前記先端部同士を水平に向き合わせて回転自在に軸支した左右一対の巻取り軸と、前記スライドバーを前記筐体から引き出す際の直線運動を回転運動に変換して前記巻取り軸の回転力を発生する駆動力発生機構と、該駆動力発生機構からの前記回転力を前記一対の巻取り軸に伝達する駆動力伝達機構とを備え、前記スライドバーの前記筐体からの引き出しと連動して前記一対の巻取り軸が回転駆動することで、前記先端部に保持した二箇所を両端として前記収容物が投入された前記袋の前記開口部全体を水平な一本のロール状に巻き取ると共に、当該巻取り後の前記袋を前記筐体から取り出し可能とする手段を用いた。
上記手段によれば、スライドバーを筐体から引き出す力(直線運動)を利用して、一対の巻取り軸を同時に回転駆動し、これによって袋の開口部(輪状の口縁全体)を横一線にほぼ同時に巻き取り開始するため、収容物が細断屑などの極めて軽量物であっても、一本のロール状となる間に袋口から収容物が舞い散ることがない。
また、上記手段では、僅かな巻取りで袋の口縁全体を水平な一本のロール状として袋口を閉じることができるため、収容量の損失を最小限にとどめた状態で収容物を収容することができる。なお、袋口を閉じるために、巻取り軸を何回転させるかは任意であって、巻取り数が多ければ袋の密封性は高くなるが、後述するように、最終的にロール状の袋口両端を結び留めるのであれば、必ずしも一回転以上、回転させることはない。
そして、このように口縁全体をロール状とした後は、その両端を一対の巻取り軸から軸方向に引き抜くなどして取り外す。さらに、巻取り軸から取り外した後は、テープ止めなどによって開口しないようにする他、その両端を手作業で中央で結び留めるのが簡易である。
こうした手段において、巻取り軸の駆動力発生機構は、具体的には、左右一対のスライドバーと、これらスライドバーに対応するレールのそれぞれにラックアンドピニオンを設けてなることが好ましい。スライドバーの直線運動をより確実に回転運動に変換して巻取り軸を回転駆動させることができるうえ、スライドバーを筐体から完全に引き出した状態(袋口の巻き取り停止状態)でも、ピニオンがラックに噛合して、ピニオンの逆回転が規制されており、捻り戻しによって袋が開口状態に復元することを阻止できるからである。他の駆動力発生手段として、スライドバーにゴム製のタイヤを設け、このタイヤがスライドバーのレール上を転動することで、スライドバーの直線運動をタイヤの回転運動に変換するような機構も排除しないが、タイヤが滑るなどして運動変換が不安定となるおそれがあることから、上述したラックアンドピニオンを採用することが好ましい。
一方、駆動力伝達機構は、前記駆動力発生機構の出力側の回転軸(上記ピニオンやタイヤなど)と巻取り軸との間に、伝達ギア、またはチェーン及びチェーンスプロケット、さらにまたはベルトとプーリーなどを配設することよって構成することができるが、駆動力発生機構によっては、スライドバーを筐体に収容する方向と、スライドバーを筐体から引き出す方向の双方で回転運動がなされ、スライドバーを筐体に収容する際にも巻取り軸が回転駆動して、空の袋の開口部をロール状に閉じるといった不都合がある。そこで、駆動力伝達機構は、スライドバーを筐体から引き出す際の回転力を巻取り軸に伝達し、スライドバーを筐体に収容する際の回転力は前記巻取り軸に伝達することを規制するように構成することが好ましい。
より具体的には、巻取り軸、または駆動力伝達機構を構成する回転軸に、前記巻取り軸の巻き取り方向の回転を許容し、逆方向の回転を規制するワンウェイクラッチを設けることで、スライドバーを筐体から引き出すときにのみ巻取り軸を回転駆動させ、スライドバーを筐体に収容するときは巻取り軸を回転駆動させないようにすることができる。
なお、巻取り軸の回転方向や回転速度は限定しないが、回転方向については、一対の巻取り軸が互いに反対方向に回転して、袋の開口部全体にねじりを加えるようにすれば、同一方向に回転する場合よりも袋口の密封性が高まるうえ、当該袋口のねじりがほどけにくくなるため好ましい。これを実現する一手段として、左右一対のスライドバーに対応する一対のラックを歯部が互いに上下逆となるように配置し、それぞれに対応する一対のピニオンを相対的に逆向きに回転させるようにする。
一方、巻取り軸の回転速度については、袋開口部をゆっくりと巻き取るようにすれば、袋内の空気が袋口から脱気するにしても、前記細断屑が舞い上がるような風圧は発生せず、細断屑の飛散をより確実に回避することができるが、これは駆動力伝達機構におけるピニオンと、巻取り軸との間に設ける伝達ギアのギア比を選択することで調整することができる。
さらに、左右一対のスライドバーは、別個独立に引き出すことは予定しておらず、両バーに適宜、連結バーを架け渡して、一体的に引き出すようにする。この場合、左右一対のスライドバーと連結バーによって、袋を開口状態で装着することができるフレームを構成することができる。具体的には、左右一対のスライドバーの前後端部双方に連結バーを架け渡して、平面視略ロ字状のフレームを構成する他、スライドバーの後端部のみ連結バーで連結して、前記スライドバーの前端側(筐体の出し入れ口側)を開放した全体として平面視略コ字状のフレームを採用することもできる。
特に、この平面視略コ字状のフレームは、筐体に引き出し式に収容するものとして好ましい構成である。即ち、ロ字状のフレームであると手前側の連結バーが邪魔となって、袋を開口状態で装着したり、開口部を閉じた後の袋を取り出しにくいが、上記コ字状フレームであれば、作業正面となる手前が開放されているため、これらの作業を容易に進めることができる。
また、手前を開放した上記コ字状フレームでは、一対のスライドバーの前端側それぞれに取っ手を設けることによって、筐体への出し入れが容易となる。
そして、こうしたフレームに袋を脱着自在に装着する具体的手段としては、スライドフレームに巻取り軸を回転駆動するまで袋の口縁を着脱自在に仮保持する仮止め具を設けることが好ましい。仮止め具としては、袋の口縁を弾性的に挟み込むクリップが該当する。このクリップは、それ単独で袋口を挟み込むことができる既存のダブルクリップや洗濯ばさみの他、髪をとめるピン留めも利用可能で、また、フレームとの間で袋口を挟み込む板ばねなども含む概念である。さらに、スライドバーが磁性を有する場合は、磁石を仮止め具として利用することができる。この手段では、例えば、左右一対のスライドバーそれぞれの前後端二箇所、全体として合計四箇所に仮止め具を装備することで、袋を袋口が平面視矩形状に開口するように収容物を所定量投入するまで保持でき、投入完了後、巻取り動作時には、一対の巻取り軸に引き付けられる力によって仮止め具から袋口が容易に取り外される。
なお、収容物は特に限定せず、袋詰めすることができるものであれば、食品や小物の他、ゴミであってもよい。また、袋についても、当初から底が閉じられている必要はあるが、収容物に適したものであれば、その素材は問わない。
他方、本発明では、特に収容物が飛散しやすい場合の適例として、細断屑を下方に排出する細断部を備え、前記細断屑を収容物として、該細断部の下側に上述した手段の袋閉じ装置を設けたシュレッダを提供する。この場合、細断屑を入れる袋は従来より汎用されているポリ袋等をそのまま使用することができることはもちろんである。
本発明の袋閉じ装置は、収容物を投入後の開口状態にある袋の口を水平な一本のロール状に巻き取るため、収容物を容易に袋詰めすることができる。特に、この袋閉じ装置を備えたシュレッダは、細断屑が周囲に舞い散ることなく袋口をロール状に閉じることができるうえ、最終的な廃棄に際しても、その両端を中央で容易に結び留めることができる。
また、スライドバーを引き出すだけで袋閉じが完了するため、袋を交換するときには収容物が収容された先の袋は既に袋閉じが完了しており、交換作業を楽に行えるうえ、モータなどの別途動力を必要としないから、これを駆動するスイッチなどの制御回路も不要で、構成が簡易であり、保守も簡単に行うことができる。
本発明の袋閉じ装置を備えたシュレッダの実施形態を示した側面視概略図 同、正面視概略図 同、フレームを筐体に仕舞った状態の側面視概略図 同、フレームの全体構造を詳細に示す斜視図 同、フレームに屑袋を装着した状態を示す斜視図 同、巻取り軸の詳細を示す側面図 同、片側のスライドバーにおいて駆動力発生機構を示す側面図 同、巻取り軸の縦断面図 同、ピニオンの縦断面図 同、もう片側のスライドバーにおいて駆動力発生機構を示す側面図 同、巻取り完了後の状態を示したフレームの斜視図 同、袋閉じが完了した屑袋の概略図 同、袋閉じが完了した屑袋の閉口部を中央で結ぶところを示す概略図
以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図1・2は、本発明に係る袋閉じ装置を備えたシュレッダについての一の実施形態を示した側面視概略図、及び正面視概略図である。これらの図において、1は細断機構、2は上部に細断機構1を設置した筐体である。
細断機構1は、例えば不要書類を上方から投入して、下方から筐体2に対して細断屑を落下させるものであって、従来公知のものを採用することができるため、詳細な説明を割愛する。
筐体2は、上面が開口しており、これを落下口2aとして細断機構1から落下する細断屑を内部に取り入れる。また、手前側(図1において左側)は細断屑を収容する袋の出し入れ口2bとして開口している。なお、筐体2の手前側には扉を設けて、出し入れ口2bを開閉可能とすることもある。
さらに、筐体2には、落下口2aの直下に、筐体2の内部から出し入れ口2bを介して筐体2の外部に直線的にスライドする引き出し式のフレーム3を設けている。このフレーム3は、筐体2の左右側板の内側に前後方向水平に固定レール4を一対設けると共に、該固定レール4にスライドレール5をスライド自在に挿通し、さらに、該スライドレール5に対してスライドバー6をスライド自在に挿通することで、いわゆる二段式レールを構成している。
なお、当該フレーム3の二段式レールに関して、固定レール4・スライドレール5・スライドバー6の三部材は、筐体2の奥行きとほぼ同じ長さを有して、後述する屑袋TBと共に、図3に示すように、その全部を筐体2の内部に収容できる構成としている。また、図1に戻り、スライドレール5の後端には固定レール4からの引き抜けを防止するストッパ5aを設けると共に、その側板には長孔5bを設ける一方、スライドバー6には前記長孔5bに挿入係合するボス6aを設けている。したがって、スライドバー6を前後に操作すれば、まずスライドレール5が前後方向にスライドし、ストッパ5aが作用した段階で、ボス6aがスライドレール5の長孔5bに沿ってスライドし、スライドバー6が前後にスライドする。そして、スライドバー6は長孔5bに見合った長さが筐体2から引き出されることになる。即ち、長孔5bを例えばスライドストロークの1/2〜3/4の長さで設けることで、スライドバー6を全て引き出したとき、スライドレール5の後ろ側は固定レール4側に残置し、前側がスライドバー6と重複するため、スライドレール5は当該二段式レールにおける補強レールのような作用も行う。
このフレーム3は、図4に示すように、スライドバー6の引き出し手前側を解放する一方、後端側のみを連結バー7で連結して平面視コ字状とし、左右一対のスライドバー6を一体化している。さらに、スライドバー6の手前側先端それぞれには、短尺な取っ手8を設けており、この取っ手8と連結バー7の左右二箇所に板ばね9を設けて、図5に示すように、細断屑を収容する屑袋TBの口縁E四箇所を仮保持して、当該屑袋TBを開口状態で装着可能としている。
そして、このフレーム3は、屑袋TBの袋閉じ装置を備える。即ち、図2・図4・図5に示したように、左右一対のスライドバー6・6のそれぞれ中央部には、一対の巻取り軸10・10を先端部10a・10a同士がフレーム3内で向き合うように水平向きに回転自在に軸支すると共に、これを主部材として後述する駆動力発生機構及び駆動力伝達機構を備え、フレーム3を筐体2から引き出すときの力を利用して巻取り軸10・10を回転駆動するようにしている。
巻取り軸10は、図5に示したように、スライドバー6に開口状態に装着した屑袋TBの口縁Eの対向する二箇所を保持して巻き取るもので、その先端部10aの端面には、図6に示すように、口縁Eを差し込む軸方向のスリット10bを形成している。また、スリット10bの内部には板ばね10cを設けて、巻取り前に口縁Eがスリット10bから不用意に外れることなく、より確実に袋口縁Eを保持できるようにしている。さらに、当該巻取り軸10の先端部10aの外周面10dの形状を先細りのテーパ状として、巻取り完了後のロール状閉口部を巻取り軸10から軽い力で引き抜けるようにした。
この巻取り軸10を回転駆動する駆動力発生機構は、ラックアンドピニオンから構成している。即ち、図7に示すように、スライドレール5の側板にはラック11を固定すると共に、このラック11の歯部11aに噛合するピニオン12をスライドバー6に軸支して駆動力発生機構を構成している。ピニオン12は巻取り軸10と中心を同一線上に位置させてスライドバー6の後端側に軸支している。したがって、スライドバー6を前後にスライドさせれば、その直線運動はラック11と噛合するピニオン12の回転運動に変換される。
そして、スライドバー6の直線運動により回転運動するピニオン12の回転力を巻取り軸10に伝達する駆動力伝達機構は、図8・9に示すように、巻取り軸10とピニオン12の回転軸それぞれにチェーンスプロケット13・14を同軸に設け、図7に示したように、両チェーンスプロケット13・14に無端ループ状のチェーン15を掛け渡すことで構成している。つまり、スライドバー6を引き出し方向に沿って前後にスライドさせれば、ピニオン12が回転し、チェーンスプロケット13・チェーン15・チェーンスプロケット14の順に回転力が伝達され、巻取り軸10が回転駆動する。
なお、上記駆動力伝達機構では、スライドバー6を筐体2から引き出したときだけでなく、スライドバー6を筐体2に仕舞うときにも、ピニオン12の回転力が巻取り軸10に伝達されることになる。そうすると、袋交換時に、新しい空の袋をスライドバー6に装着して、筐体2に仕舞う際に、空の袋を袋閉じしてしまうという不都合が生ずる。
そこで、この実施形態では、図9に示したように、ピニオン12側のチェーンスプロケット13にワンウェイクラッチ16を圧入して、チェーンスプロケット13の回転方向を一方向に規制している。つまり、このワンウェイクラッチ16は、スライドバー6を筐体2から引き出す際のピニオン12の回転運動時は、その回転軸を通じてチェーンスプロケット13にピニオン12の回転力を伝達するが、スライドバー6を筐体2に仕舞う際のピニオン12の逆方向の回転運動時には空転して、このピニオン12の逆方向の回転運動をチェーンスプロケット13に伝達しないようにしている。したがって、巻取り軸10もスライドバー6を筐体2から引き出すときのみ回転駆動し、スライドバー6を筐体2に仕舞う際には回転停止した状態となる。
このようなワンウェイクラッチ16を設ける対象部材はチェーンスプロケット13に限らず、他方のチェーンスプロケット14など駆動力伝達機構を構成する回転軸の何れかに設けることができる。
ところで、上述した袋閉じ装置では、左右一対のスライドバー6に、同じ構成の巻取り軸10、駆動力発生機構、及び駆動力伝達機構を備えるが、この実施形態では、駆動力発生機構については、ラック11の取り付け向きを左右で上下逆向きにしている。即ち、図7に示したスライドバー6を右側とすれば、この右側スライドバー6では、ピニオン12の下側にラック11を設置しているが、左側のスライドバー6では、図10に示すように、ピニオン12の上側にラック11を設置するようにする。このように、左右のスライドバー6でラック11の歯部11aの向きを上下逆さにすることで、スライドバー6を引き出した際、左右の巻取り軸10を相対的に逆方向に回転させることができる。したがって、袋閉じの際は、袋口縁Eを一方向に巻き取るのではなく、両側から捻る(絞る)ように閉口することができる。
続いて、上記実施形態のシュレッダ(袋閉じ装置)の使用方法並びに作用効果について説明すると、まず、図5に示したように、有底状の空の屑袋TBを口縁Eを外側にめくってフレーム3に装着する。その際、口縁Eの対向二箇所は、巻取り軸10の先端部10aに設けたスリット10bに差し込んでおく。次に、図3に示したように、空の屑袋TBを装着したフレーム3を筐体2に仕舞い、通常どおり細断を行う。屑袋TBに所定量の細断屑Tが投入されたならば、フレーム3を筐体2から引き出す。そうすると、フレーム3を筐体2から引き出すのと連動して巻取り軸10が回転駆動し、スリット10bに差し込んだ口縁Eそれぞれが、当該巻取り軸10の先端部10aの外周に巻き取られる。これを継続する間、フレーム3に装着した他の口縁Eは徐々に巻取り軸10の先端部10aを結ぶ軸線上に引き寄せられ、最終的には、図11に示すように、巻取り軸10に保持した部分を両端として、口縁Eが全体にわたって水平な一本のロール状の閉口部Sを形成することになる。
そして、この閉口部Sの両端S1・S1を巻取り軸10から引き抜くことで、図12に示すように、閉口部Sにより口が閉じた状態で屑袋TBを筐体2から取り出すことができる。その後、屑袋TBを廃棄する際に、閉口部Sをどのように処理するかは任意であるが、図13に示すように、ロール状の閉口部Sの両端を中央に引き寄せ、真結び等により結び留めることが簡便である。
このように、上記実施形態によれば、フレーム3を筐体2から引き出すのみで細断屑Tが入った屑袋TBの袋閉じが完了する。
なお、本発明は上記実施形態に限定されず、例えば、図1に示したように、フレーム3に屑袋TBの受け台17を設けることもある。これによって、フレーム3に屑袋TBをセットした際、袋が浮いた状態となって、その底を床に引きずることなく、屑袋TBをスムーズに筐体2に出し入れすることができる。また、受け台17は細断屑の重みも支持するため、当該重みによって袋口がフレーム3から不用意に外れることも防止できる。
本発明は、その実施形態では、主としてシュレッダによる細断屑を袋詰めするものを説明したが、袋の収容物や、袋の素材・大きさはこれに限定されず、食品や小物など、従来から袋詰めされているものに適用することができる。
1 細断機構
2 筐体
2a 落下口
2b 出し入れ口
3 引き出し式フレーム
4 固定レール
5 スライドレール
5a ストッパ
5b 長孔
6 スライドバー
6a ボス
7 連結バー
8 取っ手
9 板ばね
10 巻取り軸
10a 先端部
10b スリット
10c 板ばね
10d 外周面
11 ラック
11a 歯部
12 ピニオン
13 チェーンスプロケット(ピニオン側)
14 チェーンスプロケット(巻取り軸側)
15 チェーン
16 ワンウェイクラッチ
17 受け台
TB 屑袋
E 口縁
T 屑
S 閉口部
S1 閉口部の両端

Claims (7)

  1. 手前側を出し入れ口として開口状態の袋を内部に収容し、上方から前記開口状態の袋に収容物が投入可能な筐体と、該筐体に収容する前記袋の開口部の高さ位置に前記筐体の内部から前記出し入れ口を介して直線的に引き出し自在に設けた左右一対のスライドバーと、前記袋の開口部の対向する二箇所を袋外側から着脱自在に保持する先端部を有して、前記左右一対のスライドバーそれぞれに前記先端部同士を水平に向き合わせて回転自在に軸支した左右一対の巻取り軸と、前記スライドバーを前記筐体から引き出す際の直線運動を回転運動に変換して前記巻取り軸の回転力を発生する駆動力発生機構と、該駆動力発生機構からの前記回転力を前記一対の巻取り軸に伝達する駆動力伝達機構とを備え、前記スライドバーの前記筐体からの引き出しと連動して前記一対の巻取り軸が回転駆動することで、前記先端部に保持した二箇所を両端として前記収容物が投入された前記袋の前記開口部全体を水平な一本のロール状に巻き取ることを特徴とする袋閉じ装置。
  2. 駆動力発生機構は、左右一対のスライドバーと、これらスライドバーに対応するレールのそれぞれにラックアンドピニオンを設けてなる請求項1記載の袋閉じ装置。
  3. 左右一対のスライドバーに対応する一対のラックを歯部が互いに上下逆となるように配置し、対応する一対のピニオンを相対的に逆向きに回転させるようにした請求項2記載の袋閉じ装置。
  4. 駆動力伝達機構は、スライドバーを筐体から引き出す際の回転力を巻取り軸に伝達し、スライドバーを筐体に収容する際の回転力は前記巻取り軸に伝達することを規制する請求項1、2または3記載の袋閉じ装置。
  5. 巻取り軸、または駆動力伝達機構を構成する回転軸に、前記巻取り軸の巻き取り方向の回転を許容し、逆方向の回転を規制するワンウェイクラッチを設けた請求項1、2または3記載の袋閉じ装置。
  6. 左右一対のサイドバーは、一対の巻取り軸を回転駆動するまで袋の開口部を着脱自在に仮保持する仮止め具を有する請求項1から5のうち何れか一項記載の袋閉じ装置。
  7. 細断屑を下方に排出する細断部を備え、前記細断屑を収容物として、前記細断部の下側に請求項1から6のうち何れか一項記載の袋閉じ装置を設けたシュレッダ。
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