KR19990084227A

KR19990084227A - 재활용을 위한 pet용기 자동 분리장치

Info

Publication number: KR19990084227A
Application number: KR1019980015787A
Authority: KR
Inventors: 서형화
Original assignee: 서형화
Priority date: 1998-05-01
Filing date: 1998-05-01
Publication date: 1999-12-06
Also published as: KR100362705B1

Abstract

본 발명은 재활용을 하기 위한 PET용기 자동 분리장치에 관한 것으로서, PET용기를 안내하면서 이송되도록 하는 이송장치와 상기 이송장치에 의해 이송되는 PET용기의 라벨을 고정시키고 절단되도록 하고 분리시키는 라벨분리장치와, PP밑바닥부재를 잡고 회수시키는 바닥회수장치 및 상기 PP밑바닥부재와 PE본체를 분리 가능하도록 가열공기를 주입시키는 열부여장치로 이루어지도록 구성된 것이며, 여러가지 구성물로 된 PET용기를 재질별로 재활용될 수 있도록 PE본체와 라벨과 PP밑바닥부재로 분리시킬 수 있게 하는 특징이 있다.

Description

재활용을 위한 ＰＥＴ용기 자동 분리장치

본 발명은 재활용을 하기 위한 PET용기 자동 분리장치에 관한 것이다.

일반적으로 PET용기는 음료수 용기로 많이 사용되고 있다. 그러므로 PET용기는 쓰레기로 폐기되는 양이 상당하다. 그 이유는 주로 플라스틱 재질인 PET용기는 재활용이 가능하지만 성분별로 구분하면 적어도 3가지 이상의 구성물로 되어 있기 때문이다.

즉, PET용기는 용기입구를 포함한 전체가 PE재질로 되어 있고, 중간부에는 인쇄된 라벨이 부착되어 있다. 또한, 하부에는 바닥의 견고성을 위한 PP재질의 바닥부재가 본드로 접착되는 구조로 구성되어 있다. 그러므로 PET용기는 성분별로는 매우 복잡하게 되어 있기 때문에 이러한 성분별로 구분시키지 않으면 재활용이 불가능하다.

따라서, 종래에는 PET용기를 성분별로 분리시키지 못하였기 때문에 재활용을 거의 하지 못하고 대부분의 PET용기들은 압축시켜 매립하고 있다.

즉, 재활용이 될 수 있는 PET용기들, 더구나 기하급수적으로 소비가 증가되고 있는 음료수용기로 사용됨으로써 폐기되는 양이 상당한 PET용기가 재활용되지 못하는 것은 엄청난 낭비 및 손실을 초래하는 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 다수의 성분으로 구성되는 PET용기를 각각의 성분별로 자동으로 분리시켜 재활용이 가능하게 하는 PET용기 자동분리장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여 PET용기를 안내하면서 이송되도록 하는 이송장치와, 상기 이송장치에 의해 이송되는 PET용기의 라벨을 고정시키고 절단되도록 하고 분리시키는 라벨분리장치와, PP밑바닥부재를 잡고 회수시키는 바닥회수장치 및 상기 PP밑바닥부재와 PE본체를 분리가능하도록 가열공기를 주입시키는 열부여장치로 이루어진 것을 그 특징으로 한다.

도1은 본 발명에 따른 장치의 전체 사시도,

도2는 본 발명에 의한 장치의 용기 분리 상태를 나타낸 사시도,

도3은 본 발명 장치의 동작을 나타낸 일측면도,

도4는 본 발명에 따른 라벨 분리장치의 작용을 나타낸 사시도,

도5는 본 발명 장치의 동작을 설명하는 평면구성도,

도6은 본 발명에 따른 바닥회수장치 및 열부여장치의 작용을 나타낸 일부단 면 구성도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 본체프레임 10 : 이송장치

11 : 콘베이어벨트 13 : 꽂음돌기

14 : 모터 17 : 안내홈부

18 : 가이드부재 20 : 라벨분리장치

21 : 라벨흡착부 22 : 실린더

24 : 흡착기 25 : 라벨커팅부

26 : 실린더 27 : 받침대

28 : 이송대 29 : 모터

32 : 커터 33 : 모터

34 : 스크류 35 : 너트구

37 : 회전대 40 : 바닥회수장치

41 : 그리퍼 50 : 열부여장치

51 : 열공급기 52 : 호스

53 : 노즐 54 : 안내로울러

55 : 모터 100 : PET용기

110 : 용기입구 120 : 라벨

130 : PP밑바닥부재 140 : PE본체

본 발명에 따른 PET용기 자동분리장치를 첨부된 바람직한 실시도면에 의거하여 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명에 의한 PET용기 자동분리장치의 전체 사시도를 나타낸 것으로서, 본 발명의 장치는 우선 기본적으로 본체프레임(1)을 구성하며, 여기에 이송장치(10)를 비롯하여 열부여장치(50)등이 설치되는 구성을 갖도록 되어 있다.

따라서, 이송장치(10)는 폐기된 PET용기(100)를 분해시키기 위하여 이송되도록 하는 장치이다. 이 장치는 길다란 콘베이어벨트(11)가 벨트로울러(12,12')에 의해 회동되도록 되어 있고, 상기 콘베이어벨트(11)에는 등간격적이면서 기립된 상태로 꽂음돌기(13)가 고정되도록 되어 있다.

또한, 이송장치(10)에서 콘베이어벨트(11)를 회전되게 하는 벨트로울러(12, 12')중에 어느 하나의 벨트로울러(12)는 모터(14)의 구동력이 풀리(15,15')와 벨트(16)에 의해 상기 벨트로울러(12)가 회동됨으로서 콘베이어벨트(11)가 회동되도록 되어 있다.

한편, 콘베이어벨트(11) 상측 위치에는 안내홈부(17)를 가진 가이드부재(18)가 설치되는 것으로서, 상기 가이드부재(18)는 본체프레임(1)에 고정되어 설치되게 되어 있다.

따라서, 이송장치(10)는 모터(14) 구동에 의해 벨트로울러(12)에 그 구동력이 전달되므로서 콘베이어벨트(11)가 서서히 회전되며, 이 상태에서 작업자가 PET용기(100)를 하나씩 꽂음돌기(13)에 끼워 넣는다.

즉, 최초에는 PET용기(100)를 작업자가 공급시켜 주는 것으로서 PET용기(100)를 거꾸로 들고 그 주둥이가 되는 용기입구(110)에 꽂음돌기(13)가 끼워지도록 하는 것이다.

도2는 이송장치(10)의 콘베이어벨트(11)에 있는 꽂음돌기(13)에 PET용기(100)가 거꾸로 꽂아진 상태로 이송되는 것을 보여준다. 참고로 여기서 작업자가 PET용기(100)를 꽂아주는 위치는 오른쪽이다.

꽂음돌기(13)에 꽂아진 PET용기(100)(이하 용기라고 약칭함)는 콘베이어벨트(11)가 회동하므로 서서히 이동되고, 그로 인해 용기(100)도 이동되게 된다.

그리고 이동되는 용기(100)는 용기입구(110) 부분이 가이드부재(18)의 안내홈부(17)에 끼워지는 상태로 이동되게 되고, 그로 인해 용기(100)는 이동되는 과정에 흔들림이 없는 상태로 이동되게 된다.

한편, 용기(100)는 작업자가 계속적으로 꽂음돌기(13)에 용기입구(110)를 꽂아 줌으로써 계속 공급되게 된다.

또한, 콘베이어벨트(11)는 회동 및 정지 동작을 반복적으로 하도록 되어 있으며, 이러한 동작은 콘트롤부(미도시됨)에 의해 제어된다.

다음, 이송장치(10)에 의해 차례대로 이송되는 용기(100)는 라벨분리장치(20)에 의해서 용기(100)에 있는 라벨(120)이 분리되게 된다.

라벨분리장치(20)는 크게 구분하면 라벨흡착부(21)와 라벨커팅부로 구성된다.

도3 및 도4를 참조하면, 라벨분리장치(20)의 라벨흡착부(21)는 실린더(22)에 의해 전,후진 동작되는 브라켓트(23)와 상기 브라켓트(23) 양측에 설치되는 흡착기(24)로 구성되어 있으며, 상기 흡착기(24)는 진공펌프(미도시됨)와 연결되어 있다.

따라서, 라벨흡착부(21)가 있는 위치로 용기(100)가 이동되어 정지되는 상태가 되면, 실린더(22)에 의해서 브라켓트(23)가 전진되게 되고, 그로 인해 흡착기(24)가 용기(100)에 있는 라벨(120)에 밀착됨과 동시에 진공펌프가 흡착기(24)의 내부 공기를 빨아들이므로서 그 흡착기(24)는 라벨(120)을 잡게 되는 상태가 되고, 아울러서 라벨(120)을 포함한 용기(100)는 고정되는 상태가 된다.

상기 상태에서 라벨커팅부(25)가 동작된다. 라벨커팅부(25)는 실린더(26)의 전,후진 작동에 의해서 받침대(27)의 이송대(28)가 전,후진 동작되도록 되어 있고, 상기 이송대(28)에는 모터(29) 동력이 풀리(30,30') 및 벨트(31)에 의해서 전달되어 커터(32)가 고속 회전될 수 있도록 되어 있다.

또한, 받침대(27)는 그 하부에 설치된 모터(33)에 의해 회전되는 스크류(34)와 너트구(35)에 의해서 승,하강되도록 구성되어 있다.

따라서, 라벨흡착부(21)의 흡착기(24)에 의해 움직이지 못하도록 라벨(120)을 포함한 용기(100)가 고정되면, 라벨커팅부(25)가 동작된다.

즉, 라벨커팅부(25)는 우선 실린더(26)에 의해 받침대(27)의 이송대(28)가 전진되게 이동됨으로써 커터(32)가 용기(100)의 라벨(120)에 닿게 된다. 이때 커터(32)는 라벨(120)만 절단할 수 있는 상태의 위치까지만 이동되게 된다.

다음, 모터(29)가 구동됨으로써 커터(32)가 고속 회전함에 따라 라벨(120)만 절단되게 되는데, 이러한 라벨(120) 절단과 동시에 받침대(27)가 서서히 하강된다. 즉, 모터(33) 동력으로 스크류(34)가 회전하면 그 스크류(34)에 체결되어 있는 너트구(35)는 하부 방향으로 이동되고, 그로 인해 받침대(27)를 포함한 전체, 즉 커터(32)가 고속 회전하면서 하강됨으로써 용기(100)에 있는 라벨(120)은 위,아래 방향으로 절단되게 된다. 이러한 라벨(120) 절단후 모든 구성부품은 원위치로 복귀된다.

한편, 절단된 라벨(120)은 흡착기(24)에 흡착된 상태를 그대로 유지하게 되며, 이 상태에서 실린더(22)가 후진되는 작동에 의해 흡착기(24)에 라벨(120)이 붙은 상태에서 뒤쪽으로 후퇴하게 동작된다.

다음, 실린더(미도시) 동력으로 회전대(37)가 90°각도로 회전됨으로써 흡착기(24)를 포함한 라벨(120)은 옆 방향으로 회전되는 상태가 된다. 다음 흡착기(24)는 진공펌프가 흡입작용을 멈추므로서 내부 공기를 빨아들이지 못함에 따라 라벨(120)은 흡착기(24)에서 떨어지게 되어 하측으로 낙하되고 한군데에 집적되게 된다.

다음, 흡착기(24)는 원래의 위치로 복귀되는 동작을 하고 다음 차례에 있는 다른 용기(100)의 라벨(120)을 흡착하게 되는 작용을 반복하게 되는 것이다.

라벨분리장치(20)에 의해서 라벨(120)이 분리된 용기(100)는 이송장치(10)에 의해서 또 다시 이동된후 다시 정지하게 된다.

그리고 정지된 용기(100)는 바닥 회수장치(40) 및 열부여장치(50)에 의해서 용기(100) 밑바닥을 이루고 있는 PP밑바닥부재(이하 바닥부재라고 약칭함)(130)와 PE본체(이하 용기본체라고 함)(140)가 분리되게 된다.

도5 및 도6을 참조하면, 바닥 회수장치(40)는 그리퍼(41)가 앞으로 전진되면서 용기(100)에 있는 바닥부재(130)를 잡게 된다.

상기 그리퍼(41)를 전진 및 후진시키는 것은 도3에 나타낸 바와 같이 실린더(42)이며, 실린더(42)를 포함한 그리퍼(41)는 실린더(43) 동작에 의해 회전되는 회전대(44) 위에 설치됨으로써 상기 회전대(44)의 회동에 의해서 90°각도로 회전될 수 있도록 되어 있다.

한편, 열부여장치(50)는 도2 및 도6에 나타낸 바와 같이 히터가 내장된 열공급기(51)에서 뜨거운 공기가 발생되어 호스(52)를 통해 노즐(53)로 공급되도록 되어 있다.

또한, 노즐(53)은 상,하 방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있으며, 부호 54는 안내로울러이다.

따라서, 도5의 가상선 도시와 같이 그리퍼(41)가 앞으로 전진하여 바닥부재(130)를 잡게 된다. 그리퍼(41)가 전진하면서 오무라들어 바닥부재(130)를 잡는 구조는 공지기술이므로 여기서의 상세한 도면 및 설명은 생략한다.

다음, 도6에 나타낸 바와 같이 노즐(53)이 전진하여 공기입구(110)를 통해 용기본체(140) 내부로 삽입된다.

그리고 열공급기(51)에서 고온의 공기를 호스(52) 및 노즐(53)을 통해 용기본체(140) 내부로 주입시키게 된다.

이와 같이 고온의 공기가 용기본체(140)로 주입되면 열에 약한 PE재질의 용기본체(140)는 녹아서 오무라들게 되지만, PE보다 열에 강한 특성을 가진 PP재질의 바닥부재(130)는 원래 상태를 유지하게 된다.

그러므로 바닥부재(130)는 그대로 있고, 용기본체(140)는 오무라들므로 이들은 상호간에 분리되는 상태가 된다. 이때 이들을 부착시키고 있던 본드는 바닥부재(130)의 내면에 붙어 있게 되므로 후에 설명되는 바닥부재(130)의 분리시 같이 따라가게 된다.

상기와 같이 바닥부재(130)와 용기본체(140)가 고온공기에 의해 분리되는 시점에 바닥회수장치(40)의 실린더(43)가 동작을 하게 됨으로써 회전대(44)가 90°각도로 반회전하게 되고, 그로 인해 그리퍼(41)를 포함하여 그것에 의해 잡혀 있는 바닥부재(130)는 90°방향으로 회전되어 옮겨지게 된다.

다음, 그리퍼(41)가 바닥부재(130)를 놓게 됨으로써 밑으로 떨어져 집적되게 되는 상태로 회수된다. 그후 그리퍼(41)는 원래의 제자리 상태로 복귀된다.

한편, 바닥부재(130)가 분리되고 오무라진 상태의 용기본체(140) 내부로부터는 노즐(53)이 하강되어 빠져나가게 된다. 이때 노즐(53)은 모터(55)에 회전되는 로울러(54)들에 의해 하강되게 된다.

그리고 노즐(53)이 이탈된 다음 용기본체(140)는 콘베이어벨트(11)의 회동으로 이송되고 가이드부재(18)를 벗어나게 되면 유격이 생겨서 콘베이어벨트(11)의 계속된 회전에 따라 꽂음돌기(13)로부터 이탈되면서 밑으로 낙하되어 한군데에 집적되게 되고, 1개의 PET용기(100)에 대해서 분리공정이 1싸이클이 완료되는 것이며, 연속적으로 이루어지게 되는 것이다.

한편, 상기한 본 발명에서 실린더들은 공압실린더를 사용하는 것이 적합하며, 아울러서 실린더를 포함한 이것과 연계된 동작구조들은 공지기술이므로 상세한 설명 및 내부구조에 대해서는 생략하였다.

이상의 설명에 따르면, 본 발명의 장치에 의해서 기존에 재활용되지 못하였던 PET용기에서 재질별로 용기부품들을 자동으로 분리할 수 있게 되기 때문에 PET용기를 재활용시킬 수 있는 효과를 제공한다.

더욱이, PET용기를 연속으로 분리 가능하기 때문에 효율적인 재활용 분리작업을 용이하게 하고 양산적인 분리효과를 갖는다.

그리고 본 발명은 라벨분리장치에서의 라벨 절단을 커터로 하는 것으로 설명되었지만 경우에 따라서는 레이저로서도 라벨 절단이 가능하게 할 수 있으므로 청구범위를 크게 벗어나지 않는한 폭넓게 적용되고 보호되어야 함은 자명하다.

Claims

PE본체와 라벨과 PP밑바닥부재로 이루어지는 PET용기의 상기 구성물들을 분리되도록 하는 재활용을 위한 PET용기 자동분리장치에 있어서, 모터 동력으로 구동되고 용기입구가 꽂혀지는 꽂음돌기를 가진 콘베이어벨트에 의해 PET용기가 구성물 분리를 위해 이송되도록 하고 상기 PET용기를 안내하는 안내홈부를 가진 가이드부재로 구성된 이송장치와;

실린더 및 회전대에 의해 전,후진 및 회전동작되고 라벨을 흡착하여 분리되도록 하는 흡착기를 가진 라벨흡착부와, 상기 흡착기 반대편에 위치하고 위치 이동장치에 의해 전,후 및 승,하강되며 모터 동력으로 고속 회전되어 라벨을 절단시기는 커터를 가진 라벨커팅부로 구성되는 라벨분리장치와;

실린더들과 회전대에 의해 전,후진 및 회전 동작되고 PP밑바닥부재를 잡고 PE본체와 분리를 위한 그리퍼를 가진 바닥회수장치와;

상기 PE본체와 PP밑바닥부재의 분리를 위해 상기 PE본체에 고온공기가 투입되도록 하는 노즐과 상기 노즐에 고온공기를 공급되도록 하는 열공급기로 구성되는 열부여장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 PET용기 자동분리장치.
제1항에 있어서, 상기 라벨커팅부의 위치이동장치는 상기 커터 및 모터와 실린더가 설치된 이동대와, 상기 이동대가 이동되는 받침대와, 상기 받침대를 승,하강되도록 모터 동력으로 회전되는 스크류 및 상기 스크류 회전에 의해 승,하강 되는 너트구로 구성되는 것을 특징으로 하는 PET용기 자동분리장치.
제1항에 있어서, 상기 이송장치의 콘베이어벨트는 회전 및 정지동작을 반복하는 것을 특징으로 하는 PET용기 자동분리장치.