JP6918960B2 - 中空体を打ち潰すことによってコンパクト化する装置と方法 - Google Patents
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Description
−まず、中空体を圧縮するためのプレス装置1であって、平行な回転軸1’a、1’bを中心に並んで逆方向に回転し、かつ互いに噛み合う2つのプレスローラ1a、bを有している、プレス装置、
−及び、通過方向10においてプレス装置1の下流に配置されているクラッシュ装置3であって、互いに平行な回転軸3’a、3’bを中心に隣接して配置されて互いに逆方向に回転する2つのクラッシュローラ3a、3bを有し、それらは同様に互いに噛み合うか、それらの間にきわめてわずかなクラッシュスロット5を有している、クラッシュ装置
を有する。
−ベース直径18に関しては、プレスローラ1aの全直径19とベース直径18の間の差の半分に相当し、かつ/又は
−リング溝8の溝底に関しては、溝底の直径とプレスローラ1aの全直径19との間の差の半分に相当する。
1a、b プレスローラ
1’a、1’b 回転軸
1.1 作用領域
1.2 軸受ピン
1.3 多歯プロフィール
2 プレススロット
2’ プレス案内面
3 クラッシュ装置
3a、b クラッシュローラ
3’a、3’b 回転軸
3.1 作用領域
3.2 軸受ピン
4、4.1、4.3 歯
4a フロント側面
4b 外側エッジ
4c 丸み、面取り
5 クラッシュスロット
5’ クラッシュ案内面
6 駆動装置
6a モータ
7 制御
8 周溝
8’ 間隔
9 ワイパー
10 通過方向
10’ 通過平面
11 横方向
12 ガイドスロット
13 ストッパ
14 歯リング領域
15 ばね
16 制動装置
17 ウィング軸
17’ 回転軸
17a、b ウィング
17a1、17b1 前方の自由な終端エッジ
17a2、17b2 後方の自由な終端エッジ
18 ベース直径
19 全直径
20 供給装置
21 通過間隔
22 軸間隔
23 ウィングカウンター部材、ウィングスライド面
24a 最小のウィング間隔
24b 最大のウィング間隔
25 歯切り
26 間隔
100.1 (変形されていない)中空体
100.2 平たく圧縮された、プレート形状の中空体
100.3 打ち潰された中空体
100.4 打ち潰されて、その後再度平たく圧縮された中空体
100’ 最大の延び
100” 最小の延び
Claims (28)
- 中空体(100.1)、たとえばプラスチックからなるビン又はたとえば金属からなる容器、をコンパクト化する装置であって、
a)中空体(100.1)を平たく圧縮するとともに、場合によっては穴をあけて平らな板形状の中空体(100.2)とするためのプレス装置(1)を備え、
前記プレス装置(1)が、
中空体(100.1)を捕捉して、プレスローラ(1a)とプレスカウンター部材(1b)との間に形成されたプレススロット(2)を通して通過方向(10)に引っ張ることにより平たく圧縮することを行う、回転駆動可能な少なくとも1つの第1のプレスローラ(1a)を有し、
前記プレスカウンター部材(1b)が、
プレス案内面(2’)を有するか、又は、
第2の回転可能なプレスローラ(1b)であって、第1の回転可能なプレスローラ(1a)とともに歯(4)を複数の軸方向にオフセットされた歯リング領域(14)中に有し、かつ、前記第1のプレスローラ(1a)の前記歯(4)が、軸方向にオフセットされて第2のプレスローラ(1b)の歯リング領域(14)の同士の間の半径方向に貫通するもの、を有し、
b)前記プレス装置(1)の前記通過方向(10)下流に、前記平らな板形状の中空体(100.2)を、前記通過方向(10)を横切るように延びる前記平らな板形状の中空体(100.2)の主平面に沿った一方向に破砕するクラッシュ装置(3)が配置され、
前記クラッシュ装置(3)は、前記平らな板形状の中空体(100.2)を捕捉して、前記クラッシュローラ(3a)とそれに対向するクラッシュ要素(3b)との間に形成されたクラッシュスロット(5)を通して、前記通過方向(10)に引っ張るために回転駆動可能な少なくとも一つのクラッシュローラ(3a)を備える、ことを特徴とする、中空体をコンパクト化する装置。 - −前記装置が、前記プレス装置(1)又は前記クラッシュ装置(3)を駆動するための少なくとも1つの駆動装置(6)を有し、かつ
−前記少なくとも1つの駆動装置(6)を制御するための少なくとも1つの制御装置を有している、
ことを特徴とする請求項1に記載の装置。 - プレス案内面(2’)は、固定されたプレス案内面(2‘)であり、又は、
第2の回転可能なプレスローラ(1b)は、前記第1のプレスローラ(1a)に対して逆方向に回転駆動可能なプレスローラ(1b)である、
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の装置。 - −前記プレススロット(2)が、通過方向(10)に見て、もっとも広い箇所が、もっとも狭い箇所よりも最大でも20%幅広となるような一様の幅を有しており、
又は
−前記プレスローラ(1a、1b)の回転軸(1’a、1’b)が互いに対して平行に配置されている、
ことを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の装置。 - −前記クラッシュカウンター部材(3b)が、
−固定の、クラッシュ案内面(5’)を有するか、
−又は、前記第1のクラッシュローラ(3a)に対して逆方向に回転駆動可能な、第2の回転可能なクラッシュローラ(3b)を有する、
ことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載の装置。 - −クラッシュスロット(5)が、前記プレスローラ(1a、1b)の間を通して前記通過方向(10)に移動された平たく圧縮された板形状の中空体(100.2)が強制的に前記クラッシュスロット(5)内へ到達して、少なくとも1つの回転する前記クラッシュローラ(3a)によって捕捉されるように、前記通過方向に配置されるか、位置決めされており、
−前記少なくとも1つのクラッシュローラ(3a、3b)を、前記2つのプレスローラ(1a、1b)の周速度よりも小さい周速度で駆動することができる、少なくとも1つの駆動装置(6)が設けられていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の装置。 - 前記クラッシュローラは、第1のクラッシュローラ(3a)と第2のクラッシュローラ(3b)を含み、
前記第1のクラッシュローラ(3a)の回転軸(3’a)、前記第2のクラッシュローラ(3b)の回転軸(3’b)は、前記プレスローラ(1a、1b)の回転軸(1’a、1’b)に対してほぼ平行か、又は直角で配置されている、ことを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の装置。 - 前記ローラ(1a、1b、3a、3b)が、その回転軸(1’a、1’b、3‘a、3’b)の方向の中央の領域内に設けられた作用領域(1.1、3.1)と、前記作用領域を越えて軸方向に張り出す軸受ピン(1.2、3.2)とを有し、前記作用領域(1.1、3.1)は、その軸方向の長さが、処理対象の最も小さい中空体(100.1b)の最大寸法(100‘)より小さい、ことを特徴とする請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の装置。
- −少なくとも1つの前記クラッシュローラ(3a、3b)は、その作用領域(1.1、3.1)の周面にわたって分散配置された当該ローラのベース直径(18)を越えて径方向に張り出す歯(4)を有している、
ことを特徴とする請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の装置。 - 前記プレス装置(1)と前記クラッシュ装置(3)の間の、前記プレススロット(2)と前記クラッシュスロット(5)のそれぞれもっとも狭い箇所の間の通過距離が、
−処理対象の最も小さい中空体(100.2b)であって平たく圧縮されたものの前記通過方向(10)の長さ(100’)より、とりわけ最も小さい中空体(100.1b)の変形前の長手方向における最大の長さ(100’)よりも短く、
又は
−少なくとも、処理対象の中空体であって、前記通過方向(10)に最大の寸法を持つ中空体を処理するときに、破砕された中空体(100.3a)が合成素材である場合に、その曲げ箇所に、曲げ箇所の10%を上回る応力白化が生じるほど強く破砕しない程度に十分大きい、
ことを特徴とする請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の装置。 - 少なくとも1つの前記プレスローラ(1a、1b)の前記歯(4.1)が、その軸方向(1’a、1’b)に見て、回転方向を向いたフロント側面(4.1a)を有し、前記フロント側面が軸方向(1’a、1’b)に対して径方向に立ち上がり、又はその外側の自由端部が内側の端部に対して回転方向においてずっと前に位置している、ことを特徴とする請求項1から請求項10のいずれか1項に記載の装置。
- −少なくとも1つの前記クラッシュローラ(3a、3b)の前記歯(4.3)が、周方向に見て、その外側エッジ(4b)からその側方の側面への移行部に丸みもしくは面取り(4c)を有し、
−又は、場合によって前記歯リング領域(14.1、14.3)の間に設けられた周溝(8)が、周方向に見て、その溝底からその側方の溝側面への移行部に丸みもしくは面取り(4c)を有している、
ことを特徴とする請求項9に記載の装置。 - 少なくとも1つの前記プレスローラ(1a)の前記歯(4.1)が、処理するために設けられている中空体(100.1)の材厚に従って、前記他のプレスローラ(1b)に対して、次のように、すなわち前記プレス装置(1)を通して案内される場合に、前記中空体(100.2)の少なくとも1つの壁が、前記歯(4.1)によって貫通され、切断されるように、寸法決めされ、かつ位置決めされている、ことを特徴とする請求項1から請求項12のいずれか1項に記載の装置。
- −前記歯リング領域(14)の間の軸方向の間隔内、前記周溝(8)内へ、ワイパー(9)のワイパー面(9’)が、前記ローラのベースボディの周面に対してほぼ接線状に、かつ通過方向(10)とは逆に、張り出し、
−前記少なくとも1つのプレスローラ(1a)の前記ワイパー(9)が、前記クラッシュ装置(3)の、前記少なくとも1つのクラッシュローラ(3a)の周面のできる限り近傍まで達し、かつ前記少なくとも1つのクラッシュローラ(3a)の前記歯リング領域(14)の間の軸方向の間隔内へ達する、
ことを特徴とする請求項1から請求項13のいずれか1項に記載の装置。 - 前記軸方向に離隔したワイパー(9)の前記ワイパー面(9’)と、場合によっては対向するクラッシュ案内面(5’)とによって画成されるガイドスロット(12)が通過方向(10)に−軸方向に見て−拡幅している、ことを特徴とする請求項14に記載の装置。
- 通過方向(10)において前記プレス装置(1)の上流で、回転駆動可能なウィング軸(17)の回転軸(17’)が、前記プレススロット(2)に対し、かつウィングカウンター部材(23)、供給スライド面(18)に対して、ほぼ平行に配置されており、そのウィング(17a、17b)は、その自由端部が回転方向に後を追うように湾曲されるか、又は前記回転軸(17’)の方向に見て後方端部が湾曲した多角形状に形成されている、ことを特徴とする請求項1から請求項15のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ウィング軸(17)が、前記プレススロット(2)に対し、かつ前記ウィングカウンター部材(23)に対して次のような、すなわち前記ウィング軸(17)をしかるべき回転方向に駆動する場合に、前記ウィング(17a、17b)が、前記ウィングカウンター部材(18)上に載置される中空体(100.1)をプレススロット(2)の方向へ押圧するような、軸間隔(22)で配置されている、ことを特徴とする請求項16に記載の装置。
- −ウィング(17a、17b)の前記自由端部と前記ウィングカウンター(23)との間の最小ウィング間隔が、最も薄い又は最も寸法が小さい処理対象の中空体(100.1b)の最小長さ(100”)よりも小さく、
又は
−前記ウィング軸(17)と前記ウィングカウンター部材(23)の間が取りうる最大のウィング間隔(24b)が、最も厚い又は最も大きい処理対象の中空体(100.1a)最大の寸法(100’)よりも大きい、
ことを特徴とする請求項16又は請求項17に記載の装置。 - −前記ウィング(17a、17b)が前記ウィング軸(17)の軸方向において、前記少なくとも1つのプレスローラ(1a)の前記作用領域(1.1)の長さの少なくとも60%にわたって延びており、
又は
−前記ウィング(17a、17b)の前記自由な終端エッジが歯切り(25)を有し、
又は
−前記ウィング(17a、17b)がそのメイン平面に対して横方向に延びる自由端部へ向かって、減少する曲げ剛性を有しており、
かつ、
−各ウィング(17a、17b)が軸方向に見て、その径方向に延びる方向において中心領域内で、回転方向に対して逆方向に、したがってその後ろ側で、その後ろ側に添接する、他のウィング(17b、17a)の後方の自由端部によって、支持されている、
ことを特徴とする請求項16から請求項18のいずれか1項に記載の装置。 - 前記クラッシュ装置(3)が、通過方向(10)に対して横方向に、前記平たく圧縮された板形状の中空体(100.2)の移動路内に配置されている、ストッパ(13)を有している、ことを特徴とする請求項1から請求項19のいずれか1項に記載の装置。
- 前記ストッパ(13)が、
−通過方向(10)に対して横方向に、前記平たく圧縮された板形状の中空体(100.2)の移動路から出るように移動可能であり、制御されて移動可能であって、
−前記ストッパ(13)が、通過方向とは逆に、ばね(15)もしくは制動装置(16)によって力を供給され、
又は
−前記ストッパ(13)が、通過方向(10)に移動可能、制御されて移動可能に、形成されている、
ことを特徴とする請求項20に記載の装置。 - 変形されていない中空体、たとえばプラスチックからなるビン又はたとえば金属からなる容器、を、コンパクト化する方法であって、
−前記変形されていない中空体(100.1)を、平たく圧縮することによって、平たいほぼ板形状に圧縮された中空体(100.2)とし、
前記変形されていない中空体(100.1)を平たく圧縮することは、前記変形されていない中空体(100.1)を、少なくとも一つの回転駆動可能な第1のプレスローラ(1a)とプレスカウンター部材(1b)との間のプレススロット(2)に引っ張ることにより行われ、
前記プレスカウンター部材(1b)が、
プレス案内面(2’)を有するか、又は、
第2の回転可能なプレスローラ(1b)であって、第1の回転可能なプレスローラ(1a)とともに歯(4)を複数の軸方向にオフセットされた歯リング領域(14)中に有し、かつ、前記第1のプレスローラ(1a)の前記歯(4)が、軸方向にオフセットされて第2のプレスローラ(1b)の歯リング領域(14)の同士の間の半径方向に貫通するもの、を有し、
平たく圧縮された、ほぼ板形状の前記中空体(100.2)が、通過方向(10)を横切るように伸びる平らな板形状の前記中空体(100.2)の主平面に沿った一方向、すなわち平たく圧縮された前記中空体(100.2)の最大寸法の方向に破砕され、
平たく圧縮されてほぼ板形状の前記中空体(100.2)が、前記プレススロット(2)の下流に配置され、前記クラッシュローラ(3a)とそれに対向するクラッシュ要素(3b)との間に形成されたクラッシュスロット(5)に引っ張ることにより破砕が行われる、
ことを特徴とする、未変形の中空体をコンパクト化する方法。 - −前記平たく圧縮された中空体(100.2)の打ち潰しが少なくとも、まだ前記中空体(100.1)が平たく圧縮され終わる前に、開始され、
かつ
−前記平たく圧縮された中空体(100.2)の打ち潰しが遅くとも、前記中空体(100)が平たく圧縮され終わる時には、終了される、
ことを特徴とする請求項22に記載の方法。 - −打ち潰しが、前記平たく圧縮された中空体(100.2)の、通過方向(10)における前方の端部を、前記プレススロット(2)を通るその通過速度に対して制動することによって実施され、
−前記プレススロット(2)の下流で前記平たく圧縮された中空体(100.2)を、スリップなしで、クラッシュスロット(5)を通して引っ張ることによって、実施される、
ことを特徴とする請求項22又は請求項23に記載の方法。 - 前記処理すべき中空体(100.1)が、その長手方向の最大寸法(100’)の方向において前記プレススロット(2)へ供給される、ことを特徴とする請求項22から請求項24のいずれか1項に記載の方法。
- 平たく圧縮された板形状の前記中空体(100.2)が、前記クラッシュスロット(5)へ、前記平らな板形状の中空体(100.2)の前記主平面に沿った一方向に、とりわけ初期状態における前記中空体(100)の長手方向の最大長さ(100’)の方向に供給される、ことを特徴とする請求項22から請求項25のいずれか1項に記載の方法。
- −前記クラッシュスロット(5)を通る通過速度が、前記プレススロット(2)を通る通過速度の半分未満であるように、装置が駆動され、
−前記装置の駆動において、前記少なくとも1つのクラッシュローラ(3a)の周速度が、前記少なくとも1つのプレスローラ(1a)の周速度の半分未満である、
ことを特徴とする請求項22から請求項26のいずれか1項に記載の方法。 - −平たく圧縮する前の前記中空体(100.1)が、ウィング軸(17)の前記ウィング(17a、17b)によって、近づくように移送され、かつ
−前記ウィング軸(17)の前記ウィング(17a、b)の周速度が、前記プレススロット(2)を通る通過速度の、または、前記少なくとも1つのプレスローラ(1a)の周速度の、少なくとも2倍となるように、装置が制御される、
ことを特徴とする請求項22から請求項27のいずれか1項に記載の方法。
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