説明

プラスチックボトル等の切断装置

【課題】小型化が可能でコストを低く抑えることができて、しかもペットボトル等のプラスチックボトル、空き缶等の被切断物をチップ状に切断することができるプラスチックボトル等の切断装置を提供する。
【解決手段】ペットボトルPはシャフト29とシャフト31の対抗領域へ引き込まれながら押し潰されて圧縮された状態となり、しかも互いに隣り合うカッター42aとカッター42bの縦刃40によって縦方向に切断される。即ち、重なった状態で互いに異なる方向へ回転するカッター42a、42bの縦刃40によって押し切られる、これと同時にペットボトルPはカッター42aの横刃37とシャフト31並びにカッター42bの横刃37とシャフト29によって横方向に切断されてチップ状態にされる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はペットボトル等のプラスチックボトル、空き缶を切断するための切断装置に係り、特に小型のプラスチックボトル等の切断装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
ペットボトル等のプラスチックボトルは、そのままの状態では嵩張るため効率よく運搬するためには体積を小さくする必要がある。特にペットボトルは圧力をかけて潰しても復元し易いため、切断してチップ状にすることが理想的である、またペレット等にして再利用する場合にも、プラスチックボトルをチップ状に切断する必要がある。
特許文献1に記載されたペットボトル切断装置では、投入されたペットボトルを圧縮する一対の圧縮ローラから構成された第1圧縮部と、一対の圧縮ローラから構成された第2圧縮部と、圧縮部によって圧縮されたペットボトルを切断する一対の切断ローラから構成された第1切断部と、第1切断部の切断ローラに対し直角な位置に設けられた一対の切断ローラから構成された第2切断部を備えている。
【0003】
このペットボトル切断装置では、第1圧縮部と第2圧縮部によってペットボトルを二段階に渡って圧縮する。これは、ペットボトルが第1切断部を構成する一対の切断ローラに引き込まれるようにするためであり、ペットボトルを圧縮せず、そのままの状態では、切断ローラの直径を相当に大きくしなければペットボトルを切断ローラの間に引き込むことはできない。
【0004】
【特許文献1】特開2005−161429号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、第1圧縮部と第2圧縮部を備えた切断装置は、どうしても大型化してしまうばかりか、コストが高いものになってしまう。また切断ローラの直径を大きくした場合も同様である。
更に、上記従来の切断装置は、ペットボトルをチップ状に切断するために第1切断部と第2切断部を備えており、これも切断装置の大型化の原因となっている。
本発明は上記従来の問題点に着目して為されたものであり、小型でコストを低く抑えることができて、しかもペットボトル等のプラスチックボトル、空き缶等の被切断物をチップ状に切断することが可能なプラスチックボトル等の切断装置を提供することを、その目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、請求項1の発明は、 一対のシャフトと、前記一対のシャフトにそれぞれ固定され外周部に刃部を有するローターと、前記シャフトを回転させる駆動手段とを有し、前記駆動手段によって一対のシャフトをローターと共に互いに異なる方向へ回転させて、プラスチックボトル等の被切断物をローターが巻き込む方向側から入れ、被切断物に刃部が圧接され被切断物が切断される切断領域へ搬送して、被切断物を切断するプラスチックボトル等の切断装置において、前記一対のローターの外周部に切り欠き部を形成し、被切断物が切り欠き部に入り込んで一対のローターに引き込まれ前記切断領域に送られることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0007】
請求項2の発明は、請求項1に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、刃部はローターの外周部の両側の縁によって形成された縦刃と、ローターの外周部に所定の間隔で設けられた横刃とによって構成されていることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0008】
請求項3の発明は、請求項1または2に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のローターは、切り欠き部が対称位置となるように同期して回転することを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0009】
請求項4の発明は、請求項2または3に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、横刃のローターが回転する方向側の側面とローターの外周面とによって被切断物の引き込み部が形成されていることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0010】
請求項5の発明は、請求項2から4のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、引き込み部を形成するローターの回転方向側の横刃の側面とローターの外周面とが為す角の角度は90°以下であることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0011】
請求項6の発明は、請求項2から5のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のシャフトのうち一方のシャフトに固定されたローターの横刃は被切断物を介して他方側のシャフトの外周面に圧接して、被切断物を切断するものであることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0012】
請求項7の発明は、請求項2から6のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のシャフトには、それぞれ複数のローターが互いに間隔をあけて固定され、一対のシャフトのうちの一方のシャフトに固定された一方側ローターは他方のシャフトに固定された他方側ローターの間に入り込み、前記他方側ローターは一方側ローターの間に入り込み、一方側ローターは他方側ローターと互い違いになるように一部分どうしが僅かな隙間をあけて重なり合っており、被切断物は互いに隣接する一方側ローターの縦刃と他方側ローターの縦刃とによって押し切られることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【0013】
請求項8の発明は、請求項2から7のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一方側のシャフトに固定されたローターの横刃と他方側のシャフトとの隙間を調節する隙間調節手段を具備したことを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置である。
【発明の効果】
【0014】
本発明のプラスチックボトル等の切断装置によれば、小型化できて、コストを低く抑えることができるようになる。しかもペットボトル等のプラスチックボトル、空き缶等の被切断物をチップ状に切断することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
本発明の実施の形態に係るプラスチックボトル等の切断装置1を図面にしたがって説明する。
符号3は装置本体を示し、この装置本体3の上面パネル5には被切断物としてのペットボトルPを投入するボトル投入口7と、キャップを投入するキャップ投入口9が設けられている。
装置本体3内には一対のシャッター4が備えられ、ボトル投入口7を閉鎖している。一対のシャッター4は内側に向かって回動開閉するようになっており、またシャッター4の開閉状態を検知する図示しないセンサーが設けられている。
また、装置本体3内には連結ボックス6が備えられ、この連結ボックス6の上面は開口していて、開口がシャッター4の斜め下方に位置している。連結ボックス6の下面側にはホース8の一端部が接続されている。
【0016】
キャップ投入口9にはホース11の一端が連結され、このホース11の他端は装置本体3内に備えられた回収ボックス13に連結されている。また、前面パネル15には開口部17が形成され、この開口部17にはペットボトルP内の飲み残しを回収するための流入口(図示せず)が形成され、この流入口は図示しないホースを介して装置本体3内の回収タンク(図示せず)に接続されている。
【0017】
装置本体3内には切断機構19が備えられている。切断機構19の構成について説明する。
符号21、23は軸受ベースを示し、これら軸受ベース21、23は僅かな隙間を空けて、互いに独立した状態で装置本体3内のベース板25に支持されている。
【0018】
軸受ベース21の軸受には円柱状のシャフト29が回転自在に支持され、また軸受ベース23の軸受には、シャフト29と同じ直径の円柱状のシャフト31が回転自在に支持されている。シャフト29、31には6枚のローター33(図5、図6参照)が、それぞれ等しい間隔を空けて固定されている。
シャフト29に固定されたローター33と、シャフト31に固定されたローター33は同一の物であり、後述するようにシャフト29、31に取り付ける方向が異なるだけであるが、以下、説明の便宜のためシャフト29に固定されたローター33を示す場合は符号33aを用い、シャフト31に固定されたローター33を示す場合は符号33bを用いて区別し、シャフト29、31のいずれに固定されているかを特に区別する必要がない場合には符号33を用いることとする。
【0019】
ローター33は円盤状で、その直径Dは120mmである。このローター33の中心にはシャフト29(31)が挿通される穴35が形成され、またその外周部34には切り欠き部36が形成されており、この切り欠き部36の幅寸法Wは40mm、高さ寸法17mmである。
またローター33の外周部34の切り欠き部36が形成されている部分には15枚の横刃37が等間隔に設けられている。この横刃37の高さ寸法は3mmである。
横刃37のローター33が回転する方向側の側面38と、ローター33の外周面34とによってペットボトルPの引き込み部39が形成されている。側面38と、ローター33の外周面34とが為す角の角度θは90°に設定されている。また、ローター33の外周部34の両側の縁によって形成された縦刃40が形成されている。
上記横刃37と縦刃40とによって刃部が構成されている。
以下の説明では上記した切り欠き部36、横刃37、縦刃40及びローター33を含めてカッター42と定義して用いることとする。またローター33aを含むカッター42を示す場合は符号42aを用い、ローター33bを含むカッター42を示す場合は符号42bを用いて区別し、ローター33a、33bのいずれの側であるかを特に区別する必要がない場合には符号42を用いることとする。
上記したようにローター33の直径Dが120mmで、横刃37の高さ寸法が3mmなので、カッター42の最大の直径、即ちローター33の直径Dである120mmにローター33を挟んで互いに対向する2つの横刃37の高さ寸法を加えた寸法は126mmである。
【0020】
シャフト29はカッター42aと共に後述するように図8から図11において反時計回りの方向へ回転し、6枚のカッター42aは側面38が回転方向側、即ち反時計回りの方向を向くようにシャフト29に固定されている。またシャフト31はカッター42bと共に後述するように図8から図11において時計回りの方向へ回転し、6枚のカッター42bは側面38が回転方向側、即ち時計回りの方向を向くようにシャフト31に固定されている。
【0021】
なお、以下の説明においてシャフト29、31とカッター42a、42bの回転方向を言う場合は、上記したように図8から図11を基準とする。
カッター42aとカッター42bは一部分どうしが互い違いになるように重なって配置されている。そして、カッター42aの横刃37はシャフト31に極僅かな隙間を空けて対向し、またカッター42bの横刃37はシャフト29に極僅かな隙間を空けて対向している(図8から図11参照)。
【0022】
軸受ベース21、23の内側面にはそれぞれ5枚の掻き取り板41が互いに間隔を空けて固定されている。掻き取り板41の下部はシャフト29、31の方向へ突出しており、この突出部分は鋭角に形成され先端部43が尖っている。
掻き取り板41はローター33aどうしの間と、ローター33bどうしの間に入り込むように配置されている。そして、掻き取り板41先端部43はシャフト29、31の外周面に僅かな隙間を空けて臨んでいる。
【0023】
シャフト29の一端部は軸受ベース21の前面から突出しており、この突出部分にギア45が固定されている。また、シャフト31の一端部は軸受ベース23の前面から突出しており、この突出部分にギア47が固定されており、このギア47はギア45と噛み合っている。
また、シャフト29の他端部は軸受ベース21の背面から突出しており、この突出部分にはスプロケット49が固定されている。符号51はモータを示し、このモータ51はベース板25に固定されている。モータ51の駆動軸の固定されたスプロケットと上記スプロケット49とにはチェーン53が掛け渡されている。
装置本体3には回収ボックス60が備えられ、この回収ボックス60はシャフト29、31、カッター42a、42bの下方に備えられている。
【0024】
ベース板25には一対のネジベース55が固定されており、これら一対のネジベース55の雌ネジには押圧ボルト57が螺合されている。押圧ボルト57の先端面は軸受ベース21の側面に対向している。
上記一対のネジベース55と押圧ボルト57とによってカッター42a、42bの横刃37とシャフト29、31との隙間を調節する隙間調節手段が構成されている。
【0025】
符号59が蓋体を示し、蓋体59の上面には下面に連通する筒状部61が設けられている。蓋体59はカッター42、掻き取り板41を上方から覆うように軸受ベース21、23に取り付けられる。筒状部61には、連結ボックス6に一端部が接続されたホース8の他端部が接続されている。
【0026】
次に、このプラスチックボトル等の切断装置1の動作について説明する。
切断装置1は、例えばペットボトル入り清涼飲料等の自動販売機の横に設置する。
ペットボトル入りの清涼飲料等を飲み終わった場合、キャップをキャップ投入口9へ投入し、ペットボトルPはボトル投入口7へ入れる。なお、ペットボトルP内に飲み残しがある場合は、開口部17へあける。
【0027】
ペットボトルPをボトル投入口7へ入れる際に、一対のシャッター4が押し開かれ、これをセンサーが検知する。そして、ペットボトルPがボトル投入口7を通過するとシャッター4が閉じて、これをセンサーが検知する。上記したようにセンサーがシャッター4の開閉を検知するとモータ51が作動して、モータ51の駆動軸と共にスプロケットが駆動する。そして、この駆動力はチェーン53を介してスプロケット49へ伝達され、シャフト29に固定されたスプロケット49が回転して、シャフト29がカッター42aと共に反時計回りの方向へ回転する。
【0028】
更にシャフト29と共にギア45が反時計回りの方向へ回転して、ギア45を介して駆動力がシャフト31に固定されたギア47へ伝達される。そして、シャフト31と共にカッター42bが時計回りの方向へ回転する。カッター42aとカッター42bの回転は同期しており、切り欠き部36は常に対称位置にある。
【0029】
図7に示すように、ホース8を通ってペットボトルPは、蓋体59の筒状部61内に到達する。このペットボトルPに引き込み部39が掛かり、ペットボトルPはカッター42a、42bに引き込まれる。側面38と、カッター42の外周面34とが為す角の角度θは90°に設定されているので、横刃37がペットボトルPに掛かりやすく、引き込み部39によってペットボトルPを引き込みやすい。
ただし、ペットボトルPのサイズが大きい場合等、引き込み部39によってはペットボトルPが引き込まれない場合もある。
【0030】
図7に示すようにペットボトルPが引き込み部39に引き込まれない場合には、ペットボトルPは回転するカッター42a、42bに載った状態となっているが、図8に示すようにカッター42a、42bの切り欠き部36がペットボトルPに対向する位置に来ると、ペットボトルPが切り欠き部36に落ち込む。
図9に示すようにカッター42a、42bが更に回転すると、鋭角になっている切り欠き部36の一端部が、一対の切り欠き部36に入り込んでいるペットボトルPをくわえ込むようにして引き込み、ペットボトルPが切断領域であるシャフト29とシャフト31との対向領域に送られる。
【0031】
図10に示すようにペットボトルPはシャフト29とシャフト31の対抗領域へ引き込まれながら押し潰されて圧縮された状態となり、しかも互いに隣り合うカッター42aとカッター42bの縦刃40によって縦方向に切断される(図12参照)。即ち、重なった状態で互いに異なる方向へ回転するカッター42a、42bの縦刃40によって押し切られる、
これと同時にペットボトルPはカッター42aの横刃37とシャフト31並びにカッター42bの横刃37とシャフト29によって横方向に切断される。即ち、ペットボトルPは、カッター42aの横刃37とシャフト31との間に挟まれ、またカッター42bの横刃37とシャフト29との間に挟まれて、横刃37がペットボトルPを介してシャフト29、31の外周面に圧接して切断される。
このようにしてペットボトルPは縦横に切断されたチップPtとなって落下し、回収ボックス60に回収される。
【0032】
また、図10に示すようにペットボトルPの切断屑Pdがシャフト29、31に付着しても、掻き取り板41の先端部43によって掻き取られて落下し、回収ボックス60に回収される。
【0033】
上記のようにプラスチックボトル等の切断装置1では、ローター33に切り欠き部36を備えているので、比較的小径のカッター42でもペットボトルPをシャフト29とシャフト31との対向領域に確実に引き込むことができる。従って、装置の小型化が可能となる。また、縦刃40と横刃37を備えているので、ペットボトルPをチップPtの状態に切断することができる。
しかも、カッター42等から成る1つの切断機構によって、ペットボトルPの圧縮、横方向と縦方向の両方向からの切断を1工程で行うことができ、効率よくペットボトルの切断を行うことが可能となる。また、このような切断機構を1つ設けるだけなので、装置の小型化、コストダウンを実現することができる。
【0034】
なお、カッター42aの横刃37とシャフト31との隙間、カッター42bの横刃37とシャフト29との隙間を調節するには、押圧ボルト57のネジを締めたり、弛めたりして、ネジベース55に螺合された押圧ボルト57の先端面が軸受ベース21の側面を押す力を加減することによって行う。即ち、図3において右側領域の横刃37の切れ具合が悪い場合には、右側の押圧ボルト57を締めて、押圧ボルト57による軸受ベース21の側板に対する押圧力を増すようにする。これにより、軸受ベース21の右側部分が極僅かに変形して、図3において右側領域のカッター42aの横刃37とシャフト31との隙間が小さく、またカッター42bの横刃37とシャフト29との隙間が小さくなる。これにより当該領域のペットボトルPを介して横刃37とシャフト29、31とが圧接する際の圧力が大きくなり、当該領域における横刃37の切れ具合が改善される。
【0035】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、具体的構成は、この実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計の変更などがあっても発明に含まれる。
例えば、カッターの横刃の形状、個数、配置間隔等は上記したものに限定されず、適宜変更することが可能であり、形状の異なる横刃を混在して設けてもよい。横刃37のローター33が回転する方向側の側面38と、ローターの外周部34とが為す角の角度θは90°以下であればよく、およそ90°〜30°の範囲で調整する。
また、カッター42の直径は126mmに限定されるものではなく、例えば250mm等のサイズのものを用いてもよい。
上記実施の形態では、カッター42はシャフト29、31にそれぞれ6枚ずつ固定したが、6枚ずつ合計12枚に限定されるものではなく、1枚ずつ以上、合計2枚以上であればよく、例えばシャフト29、31にそれぞれ8枚ずつ、合計16枚、シャフト29、31にそれぞれ10枚ずつ、合計20枚及びシャフト29、31にそれぞれ15枚ずつ、合計30枚、設けることが想定される。
また、本発明の切断装置は、ペットボトル等のプラスチックボトルだけでなく、空き缶等、その他の被切断物を対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【0036】
【図1】本発明の実施の形態に係るプラスチックボトル等の切断装置の斜視図である。
【図2】図1のプラスチックボトル等の切断装置に備えられる切断機構の斜視図である。
【図3】図2の切断機構の主要部の平面図である。
【図4】図2の切断機構を構成するシャフト、カッター及び掻き取り板の斜視図である。
【図5】図2の切断機構を構成するカッターの正面図である。
【図6】図2の切断機構を構成するカッターの平面図である。
【図7】図1のプラスチックボトル等の切断装置の動作を説明するための図である。
【図8】図1のプラスチックボトル等の切断装置の動作を説明するための図である。
【図9】図1のプラスチックボトル等の切断装置の動作を説明するための図である。
【図10】図1のプラスチックボトル等の切断装置の動作を説明するための図である。
【図11】図1のプラスチックボトル等の切断装置の動作を説明するための図である。
【図12】図1のプラスチックボトル等の切断装置によって切断されるペットボトルの切断状態を示す図である。
【符号の説明】
【0037】
1 プラスチックボトル等の切断装置 3 装置本体
4 シャッター 6 連結ボックス 8 ホース
5 上面パネル 7 ボトル投入口 9 キャップ投入口
11 ホース 13 回収ボックス 15 前面パネル
17 開口部 19 切断機構 21、23 軸受ベース
25 ベース板 27 ベース板の開口 29、31 シャフト
33(33a、33b) ローター
34 ローターの外周面 35 ローターの穴
36 ローターの切り欠き 37 横刃
38 横刃のローターが回転する方向側の側面 39 引き込み部
40 縦刃 41 掻き取り板
42(42a、42b) カッター 43 掻き取り板の突出部分の先端部
45、47 ギア 49 スプロケット 51 モータ
53 チェーン 55 ネジベース 57 押圧ボルト
59 蓋体 60 回収ボックス 61 筒状部
P ペットボトル Pd ペットボトルの切断屑
θ 横刃のローターが回転する方向側の側面とローターの外周面とが為す角の角度

【特許請求の範囲】
【請求項1】
一対のシャフトと、前記一対のシャフトにそれぞれ固定され外周部に刃部を有するローターと、前記シャフトを回転させる駆動手段とを有し、前記駆動手段によって一対のシャフトをローターと共に互いに異なる方向へ回転させて、プラスチックボトル等の被切断物をローターが巻き込む方向側から入れ、被切断物に刃部が圧接され被切断物が切断される切断領域へ搬送して、被切断物を切断するプラスチックボトル等の切断装置において、前記一対のローターの外周部に切り欠き部を形成し、被切断物が切り欠き部に入り込んで一対のローターに引き込まれ前記切断領域に送られることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項2】
請求項1に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、刃部はローターの外周部の両側の縁によって形成された縦刃と、ローターの外周部に所定の間隔で設けられた横刃とによって構成されていることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項3】
請求項1または2に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のローターは、切り欠き部が対称位置となるように同期して回転することを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項4】
請求項2または3に記載したプラスチックボトル等の切断装置において、横刃のローターが回転する方向側の側面とローターの外周面とによって被切断物の引き込み部が形成されていることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項5】
請求項2から4のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、引き込み部を形成するローターの回転方向側の横刃の側面とローターの外周面とが為す角の角度は90°以下であることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項6】
請求項2から5のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のシャフトのうち一方のシャフトに固定されたローターの横刃は被切断物を介して他方側のシャフトの外周面に圧接して、被切断物を切断するものであることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項7】
請求項2から6のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一対のシャフトには、それぞれ複数のローターが互いに間隔をあけて固定され、一対のシャフトのうちの一方のシャフトに固定された一方側ローターは他方のシャフトに固定された他方側ローターの間に入り込み、前記他方側ローターは一方側ローターの間に入り込み、一方側ローターは他方側ローターと互い違いになるように一部分どうしが僅かな隙間をあけて重なり合っており、被切断物は互いに隣接する一方側ローターの縦刃と他方側ローターの縦刃とによって押し切られることを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。
【請求項8】
請求項2から7のいずれかに記載したプラスチックボトル等の切断装置において、一方側のシャフトに固定されたローターの横刃と他方側のシャフトとの隙間を調節する隙間調節手段を具備したことを特徴とするプラスチックボトル等の切断装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【公開番号】特開2009−39816(P2009−39816A)
【公開日】平成21年2月26日(2009.2.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−207431(P2007−207431)
【出願日】平成19年8月9日(2007.8.9)
【出願人】(505175939)株式会社プラントシステム (4)