(57)【要約】【課題】主動側のクランク往復動機構より、受圧板に対し加圧板を往復揺動する揺動力を伝動し、同機構と、対象容器を両板間に挟持してなる梃子機構とを複合し、揺動力を強力化して容器に圧縮荷重を負荷し、容器圧縮開始位の行程端近傍における揺動力の極限値相当の圧縮荷重を負荷して圧縮起点を形成し、圧縮終了位の行程端近傍において、同様に極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を追加し、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行うこととする。【解決手段】機枠１に支設したギヤードモーター６の減速出力軸６ａに嵌着した主動側のクランク２のクランクピン２ａと、支軸３ａに枢支した加圧板３の中途に設けた連結ピン３ｂとを連結桿４により連結し、従動側の加圧板３の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側の行程端Ｐ２付近に、同加圧板に対向して受圧板５を機枠に支承している。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
機枠（１）に軸支した主動側のクランク（２）のクランクピン（２ａ）と、支軸（３ａ）に枢支した加圧板（３）の中途に設けた連結ピン（３ｂ）とを連結桿（４）により連結し、従動側の加圧板（３）の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側行程端（Ｐ２）付近に、同加圧板に対向して受圧板（５）を機枠に支承してなる容器圧縮処理機。
【請求項２】
請求項１に記載した容器圧縮処理機において、主動側のクランク（２）が、機枠（１）に支設したギヤードモーター（６）の減速出力軸（６ａ）に嵌着されてなることを特徴とする容器圧縮処理機。
【請求項３】
請求項１及び２に記載した容器圧縮処理機において、主動側のクランクより連結桿を介し、揺動力を受けて往復揺動する加圧板と受圧板との間に対象容器を投入して挟持し、両板と容器との接点、即ち作用点において鋏形梃子を形成し、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力を強力化した圧縮荷重を容器に負荷すると共に、加圧板のクランク側より受圧板側への圧縮行程において、復帰側行程端、即ちクランク側行程端近傍における極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を容器へ負荷し、座屈変形の起点を形成して圧縮を開始し、行程中途の圧縮を経て、往路側行程端、即ち受圧板側行程端近傍において、再び極限値相当の圧縮荷重に対応する容器への圧縮応力を追加することによりスプリングバックを抑制して圧縮を終了することを特徴とする容器圧縮処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アルミ缶、スチール缶及びペット（ＰＥＴ）ボトルなどの中空容器を圧縮・圧潰する容器圧縮処理手段に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、容器圧縮処理手段としては、一般にスチール缶、アルミ缶及びペットボトルなどを材質及び外観により自動選別して圧縮処理するものが実施化され、スチール缶とアルミ缶との空缶は、処理前の容積の５分の１程度に圧縮され、また、簡易な圧縮処理用具としては、一対の押圧板の間に空缶を挟み、外力として踏圧を加えて圧縮処理するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の技術で述べたように、自動化された容器圧縮処理装置として、投入した容器のスチール、アルミ及びＰＥＴなどの材質及び外観をセンサーにより識別して自動選別し、それぞれの中空容器を圧縮処理するものがあるが、中空容器の材質及び外観をセンサーにより検知するとき、容器の変形・汚損したものについても検知し、誤作動を生じないセンサーや制御機器ならびに出力の大きい電動圧縮装置を使用して自動化を行い、比較的大規模、高付加価値、且つ、高価であって、機能保全に係る管理が必要であり、また、簡易形の圧縮処理用具としては、一対の押圧板の間に中空容器を挟み踏圧を加えて圧潰するものがあるが、容器を一個ずつ選別して処理するため、処理能率が悪く、また、容器圧縮処理装置は、何れも圧縮処理後の容器の残留弾性応力によるスプリングバックの抑制処理が施されないため、スプリングバックを伴い、一般に処理前の容器の容積と処理後の容積との比、即ち圧縮比は５：１程度に留まり、収集・運搬などの後処理の能率を上げるためには、スプリングバックの抑制処理を施し、更に圧縮比８〜１０：１程度に向上する必要がある。
【０００４】
本発明は、従来の技術におけるこのような問題点に鑑みてなされものであり、その目的とするところは、主動側のクランク往復動機構より、受圧板に対し加圧板を往復揺動する揺動力を伝動し、同機構と、対象容器を両板間に挟持してなる梃子機構とを複合し、加圧板の揺動力を強力化して容器に圧縮荷重を負荷し、容器圧縮開始位の行程端近傍における揺動力の極限値相当の圧縮荷重を負荷して圧縮起点を形成し、圧縮終了位の行程端近傍において、同様に極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を追加し、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行うこととする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の容器圧縮機は、機枠に軸支した主動側のクランクのクランクピンと、支軸に枢支した加圧板の中途に設けた連結ピンとを連結桿により連結し、従動側の加圧板の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側行程端付近に、同加圧板に対向して受圧板を機枠に支承している。
【０００６】
上記主動側のクランクは、機枠に支設したギヤードモーターの減速出力軸に嵌着してもよい。
【０００７】
また、上記の容器圧縮機においては、主動側のクランクより連結桿を介し、揺動力を受けて往復揺動する加圧板と受圧板との間に対象容器を投入して挟持し、両板と容器との接点、即ち作用点において鋏形梃子を形成し、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力を強力化した圧縮荷重を容器に負荷すると共に、加圧板の往復揺動のクランク側より受圧板側への圧縮行程において、復帰側行程端（復帰側死点に同じ、以下クランク側行程端と呼ぶ）近傍における極限値相当の圧縮荷重に対応する圧縮応力を容器の作用点へ負荷し、座屈変形の起点を形成して圧縮を開始し、行程中途の圧縮を経て、往路側行程端（往路側死点に同じ、以下受圧板側行程端と呼ぶ）近傍において、再び同様に極限値相当の圧縮荷重に対応する容器への圧縮応力を追加することによりスプリングバックを抑制して行う容器圧縮処理方法を適用している。
【０００８】
上記加圧板が圧縮終了位の受圧板側行程端を過ぎて、再び圧縮開始位のクランク側行程端へ復帰するとき、加圧板と受圧板との鋏形開口が最大となると、既に圧縮処理された容器は該開口下位より落下して回収される状態になり、次に投入される対象容器は、該開口位の最低位へ落込み挟持され、上記と同様に、梃子の原理により、加圧板の揺動力を強力化した圧縮荷重により圧縮応力を容器へ負荷し、圧縮処理を行う。
【０００９】
【発明の実施の形態】
発明の実施の形態を実施例にもとづき図面を参照して説明すると、図１ないし図３において、機枠１に支設したギヤードモーター６の減速出力軸６ａに嵌着した主動側のクランク２のクランクピン２ａと、支軸３ａに枢支した加圧板３の中途に設けた連結ピン３ｂとを連結桿４により連結し、従動側の加圧板３の往復揺動の揺動力を伝動し、該往復揺動の、往路側の行程端Ｐ２付近に、同加圧板に対向して受圧板５を機枠１に支承している。
【００１０】
また、上記のように構成された容器圧縮処理機においては、図３に示すように、主動側のクランク２より連結桿４を介し、加圧板を往復揺動する揺動力を伝動し、ここに、減速出力軸６ａの出力トルクをＴ、該軸心より連結桿６への偏心距離をεとすると、連結桿の推力Ｆｃは、数１となり、連結ピン３ｂの変位方向分力として、加圧板３への揺動力（近似的にＦｃ相等とする）が伝動され、往復揺動する加圧板３と受圧板５との間に対象容器Ｃを投入して挟持し、両板と容器との接点、即ち作用点は、加圧板の力点としての連結ピン３ｂより低位置を占め、支軸３ａを支点とする鋏形の梃子を形成し、支点よりの力点位ｒ１と作用点位ｒ２との梃子比λ、即ち、数２を、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力Ｆｃに相乗して強力化した圧縮荷重Ｆとして数３を与え、これに対応する圧縮応力を対象容器へ負荷して圧縮を行い、加圧板３のクランク側より受圧板側への圧縮行程において、クランク側行程端Ｐ１及び受圧側の行程端Ｐ２近傍において、偏心距離εが微小になり、数４となるとき、連結桿推力ないし加圧板の揺動力（Ｆｃ相等）
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には無限大となり、従って、対象容器は加圧板のクランク側行程端Ｐ１において、数６の値に近い極めて大きい圧縮荷重により、加圧板との接点において容器の降伏応力を超える圧縮応力を負荷し、塑性変形による座屈変形の起点を形成して圧縮を開始し、受圧板側行程端Ｐ２への行程途中においては、既に形成された該起点より圧縮を継続し、受圧板側行程端Ｐ２近傍に達して、再び数６の値に近い極めて大きい圧縮荷重により、容器の未降伏部位の残留弾性応力を超える圧縮応力を追加して塑性変形を促進し、スプリングバックを抑制して行う圧縮処理方法を適用している。
【００１１】
【数１】Ｆｃ＝Ｔ／ε
【００１２】
【数２】λ＝ｒ１／ｒ２
【００１３】
【数３】Ｆ＝λＦｃ＝Ｔｒ１／Ｅｒ２
【００１４】
【数４】ε→０
【００１５】
【数５】
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【００１６】
【数６】
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【００１７】
そして、上記主動側クランク５の駆動を継続し、加圧板３が受圧板側行程端Ｐ２を過ぎて、クランク側行程端Ｐ１側へ復帰し、加圧板３と受圧板２とが鋏形に開口すると、既に圧縮処理済みの容器は、該開口下位より落下して回収可能な状態になり、次に投入される対象容器Ｃは、該開口位の最低位、即ち、上記梃子比λが最大となる低位置へ落込み挟持され、梃子比λを相乗して強力化された圧縮荷重Ｆにより前記と同様に圧縮処理を行う。
【００１８】
上記の圧縮処理過程において、加圧板３の受圧板側行程端Ｐ２における圧縮処理終了位において、同加圧板と受圧板５との間の容器挟持面の間隙ｃ１を設定し、圧縮処理後の圧縮厚さをｃ１相等に成形することとする。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、上述のとおり構成されているので、次に記載する効果を奏する。
【００２０】
請求項１及び２の容器圧縮処理機においては、主動側のクランクと連結桿の往復動機構により、連結ピン位を力点として加圧板の受ける往復揺動の揺動力を得ると共に、加圧板と受圧板との間において対象容器との接点を作用点として形成する梃子の、所謂、梃子の原理により、加圧板の揺動力を相乗的に強力化した圧縮荷重に対応する圧縮応力を該作用点に負荷して容器の圧縮処理を行うことができる。
【００２１】
請求項３の、上記構成のものにおける容器圧縮処理方法を適用すると、主動側のクランク機構と、対象容器を加圧板及び受圧板に挟持する鋏形の梃子機構とを複合して適用したことにより、クランク機構より加圧板の受ける揺動力を、該梃子機構の、所謂、梃子の原理により相乗的に強力化して圧縮荷重を与え、これに対応する圧縮応力を容器に負荷して圧縮処理行うと共に、殊に、クランク側より受圧板側への圧縮行程において、該行程両側の行程端近傍において、圧縮荷重が極限値として極めて大きい値となることを、有効に利用し、クランク側行程端近傍において、座屈・圧縮起点を形成する圧縮応力を負荷し、受圧板側行程端近傍において、再び同様の圧縮荷重により、未降伏部位の残留弾性応力を超える圧縮応力を追加して塑性変形を促進し、スプリングバックを抑制して圧縮処理を遂行することができる。
【００２２】
上記容器圧縮機の運転を続行し、加圧板が受圧板側行程端からクランク側行程端へ移行すると、受圧板との開口が最大となり、既に圧縮処理された容器は該開口下位より落下して回収される状態となり、次ぎに投入される対象容器を、該開口位の最低位へ挟持して容器圧縮行程へ移行し、上記と同様に容器圧縮処理方法が適用される状態において圧縮処理を行うことができる。
【００２３】
そして、上記のように圧縮行程の起点において座屈変形の起点を形成し、終点において、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行うため、主動側クランクの出力トルク余裕を過大に設定する必要がなくて、容器圧縮処理機を小規模・小出力形とすることができる。
【００２４】
なお、圧縮処理後の容器厚さを、加圧板の受圧板側程端における受圧板との間隔相等厚さとするように、該間隔を調節して設定して、圧縮処理前の容器容積の８〜１０分の１付近まで圧縮することができるため、収集・保管及び運搬など処理後の取り扱い性を改善し、処理能率を上げることができる。
【００２５】
上記のように、主動側クランクの往復動機構と、加圧板と受圧板とに挟圧される対象容器との梃子機能とを複合した簡易な構成により、強力化された圧縮荷重に対応して容器へ圧縮応力を負荷すると共に、スプリングバックを抑制して圧縮処理を行う、小出力・小規模、且つ廉価な容器圧縮機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】容器圧縮処理機の従断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａにおける横断面図である。
【図３】図１の要部詳細の立面図である。
【符号の説明】
１　機枠
２　クランク
２ａ　クランクピン
３　加圧板
３ａ　支軸
３ｂ　連結ピン
４　連結桿
５　受圧板
６　ギヤードモーター
６ａ　減速出力軸
７　投入口
Ｃ　対象容器
Ｐ１　復帰側行程端（即ち、クランク側行程端）
Ｐ２　往路側行程端（即ち、受圧板側行程端）
Ｔ　減速出力軸トルク
ε　偏心距離（減速出力軸の軸心より連結桿への）
Ｆｃ　連結桿推力（加圧板の揺動力に相等する）
ｒ１　力点位置（連結ピンの）
ｒ２　作用点位置（加圧板の）
λ　梃子比
Ｆ　圧縮荷重
ｃ１　往路側行程端の加圧板と受圧板との間隔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【手続補正書】
【提出日】平成14年7月29日(2002.7.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
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