(57)【要約】【課題】高い減容率と良好な作業性をもたらし作業者への負荷の軽い空き缶の剪断折り畳み方法およびその装置を提供する。【解決手段】直方体型の空き缶の四辺形の天板および底板を一辺の一部分を残して剪断する剪断工程、剪断した天板および底板を缶内部に折り曲げて缶胴面の一面または対向する二面に添わせる折り曲げ工程、天板および底板が添わない缶胴面の対向する二面を内部方向に向けて折り目をつける折り目つけ工程および折り目をつけていない缶胴面側より空き缶を押圧して偏平にする折り畳み工程からなることを特徴とする空き缶の剪断折り畳み方法およびこれに用いる装置。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
直方体型の空き缶（１００）の四辺形の天板（１０５）および底板（１１０）を一辺の一部分（１０６、１１１）を残して剪断する剪断工程、剪断した天板および底板を缶内部に折り曲げて缶胴面の一面または対向する二面（１２０、１３０）に添わせる折り曲げ工程、天板および底板が添わない缶胴面の対向する二面（１１５、１２５）に缶内部方向に向けて折り目をつける折り目つけ工程、および折り目をつけていない缶胴面側より空き缶を押圧して偏平にする折り畳み工程からなることを特徴とする空き缶の剪断折り畳み方法。
【請求項２】
天板（１０５）と底板（１１０）の折り曲げを時間をずらして行う請求項１に記載の方法。
【請求項３】
直方体型の空き缶を折り畳み処理する装置において、装置フレーム（１）と装置軸に空き缶（２）の缶軸が沿うように保持する空き缶ホルダー（３）と、前記装置フレーム（１）に取り付けた進退駆動手段により缶軸と平行に前進、後退して空き缶の天板および底板を一辺の一部分を残して剪断する一対の移動突出刃（６ａ、６ｂ）と、これら一片の一部分を残して剪断された天板および底板を缶胴内部に折り曲げ添わせる折り曲げ機構と、天板および底板が添う缶胴面に隣接している二面の対向する缶胴面の缶軸に平行する中央線部分を押圧して缶内部方向に向けて折り目をつける折り目つけ用突子（４ａ、４ｂ）と、折り目をつけた胴面に隣接する胴面を押圧して空き缶を折り畳み偏平にする折り畳み板とからなることを特徴とする空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項４】
移動突出刃（６ａ、６ｂ）が、四辺の先端が刃状を呈し、かつその一辺の一部が切欠かれて空隙が設けられている四辺形筒型に作られている請求項３に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項５】
移動突出刃（６ａ、６ｂ）の四辺の先端部が鋸刃状を呈している請求項３または４に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項６】
折り曲げ機構が移動突出刃（６ａ、６ｂ）の胴部を利用するものである請求項３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項７】
折り曲げ機構（８ａ、８ｂ）が、杆状の折り曲げ用バー（８１）、支杆（８３、８４）および折り曲げ板（８５、８６）を含み、折り曲げ用バー（８１）はその一方の端部（８１１）が移動突出刃（６）の内部に収容され、他方の端部（８１２）が刃外に出るようにして、刃外にある支点（８２）により軸支され、支杆（８３、８４）は折り曲げ用バーの一方の端部（８１１）近傍において折り曲げ用バーと直交するように固定され、支杆（８３、８４）の両端に垂直に折り曲げ板（８５、８６）、支杆（８４）と折り曲げ用バーの固定部近傍に折り曲げ板（８８）が設けられており、一方、装置フレームの前記折り曲げ用バーの進行方向の適当な位置に折り曲げ用ブラケット（２５）が取り付けられており、折り曲げ用バーの他方の端部（８１２）が前記ブラケット（２５）に当接した際に支点（８２）を中心として回転し得る請求項３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項８】
折り曲げ機構が移動突出刃（６ａ、６ｂ）内に延びる１対の折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）を含み、各折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）は駆動手段（９２ａ、９２ｂ）に連結され、移動突出刃（６ａ、６ｂ）による剪断操作と同時またはその後に移動突出刃（６ａ、６ｂ）内から突き出て天板（１０５）と底板（１１０）を折り曲げる請求項３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項９】
前記折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）が天板（１０５）と底板（１１０）に時間がずれて当接する請求項８に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項１０】
折り曲げ機構が請求項６および７に記載の折り曲げ機構を組み合わせて使用する請求項８または９に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項１１】
折り目つけ用突子（４ａ、４ｂ）が、缶胴面の中央部に当接させる、缶胴面天板と底板の間の長さを有する硬質の板状成形体からなる請求項３乃至１０のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【請求項１２】
枠状の空き缶ホルダーの下に取り付けられる折り目つけ用突子（４ｂ）の垂直板が、空き缶の缶軸に平行な空き缶ホルダーの枠体に当接する位置に枠体構成部材よりもやや大きな幅と深さの空隙を含む溝部（４２、４３）を有する請求項３乃至１１のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は直方体型の空き缶の剪断折り畳み方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、塗料、インキ、薬品、油脂類等の容器として広く１８リットル缶（５ガロン缶、一斗缶）等の直方体型の金属製中型缶が利用されており、印刷、薬品、食品、洗剤、化粧品、染料、塗料等のメーカーの製造現場では日々、大量の薬液を使用するため、この内容物使用後の空き缶も多量になり、その処理が大きな問題となってきている。
【０００３】
これらの空き缶の廃棄処理方法としては、これまで、ある程度の数量まで集積した空き缶を強力な加圧装置により加圧してスクラップ化する方法あるいは作業者自身の手作業により刃物等を用いて天板および底板を剪断した後、缶本体の稜部（角部）を互いに接近させるようにして缶本体を踏みつけ、押し潰して平坦にする方法が行われている。
【０００４】
しかし、前者の加圧装置による方法では、装置自体が大型であり、その設置に広いスペースと多数の付帯設備を要することや、あらかじめ空き缶を集積するための広い空き缶置き場を必要とすること等の問題がある。また、後者の手作業による方法では、大量に放出される缶を処理するにはあまりにも効率が悪い上、作業時に缶内部に残留している内容物が作業者に飛散するという衛生上の問題も生じる。さらに、作業者の負担が大きいという欠点もある。
【０００５】
これらの問題を解決する方法として、特開平８−１１８０９０号公報（特許文献１）、実公平７−１０８８０号公報（特許文献２）および特開２０００−２０２６９４号公報（特許文献３）に、あらかじめ天板および底板を切り取った後、これを押し潰して平板上に圧縮する方法および装置が提案されている。
【０００６】
しかし、特開平８−１１８０９０号公報（特許文献１）に開示されている方法および装置は、天板および底板を缶本体から完全に剪断し切り落とした後に、缶側面より加圧する方式であるため、剪断刃を引き抜く時に切り落とされた天板、底板が剪断刃に引きずられて移動してしまうので、天板、底板の少なくとも一部が缶外部に飛び出したり、切り落とされた天板、底板との接触により剪断刃の後退に負荷が生じたりする等の問題がある。また、剪断後の圧縮工程でも、切り落とされた天板、底板が缶に固定されていないため缶内部で自由に動くことが可能で、その位置が不確定なまま缶内に散在することになり、その天板、底板の位置によっては圧縮工程の際の負荷が大きなものとなったり、完全に平板状に圧縮できなくなったりする等の問題が生じる。さらに、剪断圧縮後の空き缶を取り扱う際にも、切り取った天板、底板が内部より缶外部に散逸してしまう等の危険が発生するので注意が必要となる煩わしさがある。
【０００７】
実公平７−１０８８０号公報（特許文献２）で示される技術は、天蓋（天板）、地蓋（底板）の剪断方法として環状一部欠如型の移動突出刃を使用することにより天蓋、地蓋の３辺を缶胴部より剪断し、残りの１辺を完全に残し、これを缶軸方向内部に折り曲げた後に缶を圧縮するものであり、これにより天蓋、地蓋の散逸は防止できるが、ここで提案されている方法では、天蓋、地蓋の一辺が完全に残されているため天蓋、底蓋が十分に折り曲がらず、刃を後退させる際に剪断刃と天蓋、地蓋の剪断面との接触による引き抜き抵抗により、一旦折り曲げられた蓋が刃に引きずられて元の位置に戻ったり、場合によっては缶の外側にまではみ出てしまい、その結果、圧縮工程に負荷が生じたり、完全に平板状に圧縮できない等の問題が生じる。また、前述の引き抜き抵抗により、剪断刃を傷めたり、剪断刃が初期の位置まで戻らなくなり、動作途中で装置を止めて調整を行ったりする必要が生じる場合もあり、作業性はかならずしも良好なものではない。
【０００８】
特開２０００−２０２６９４号公報（特許文献３）に開示の発明は、剪断工程での剪断を、空き缶の対角線に沿って剪断刃を入れ、その後圧縮するという方法で行うが、この方法によれば圧縮時の負荷が大きいだけでなく、圧縮後も天板、底板部分は完全には扁平にならず少し厚い状態となり、減容率は満足できる水準にない。
【０００９】
【特許文献１】
特開平８−１１８０９０号公報
【００１０】
【特許文献２】
実公平７−１０８８０号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２０００−２０２６９４号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、直方体型の空き缶の圧縮に関する従来技術には低い減容率と作業性および作業者の負荷の軽減という解決すべき課題が残されているが、これまで有効な解決手段は提示されていない。そこで本発明者は、これら従来技術の欠点を改善する空き缶の剪断折り畳み方法およびその装置を得るべく鋭意研究の結果、天板および底板を、その一辺の一部を切り残して缶内部に折り曲げて缶胴面に添わせる一方、天板および底板が添わない缶胴面を内部方向に折り目をつけた後、天板および底板が添う缶胴面側より折り畳むようにするのが良いことに想到し、本発明を完成させるに至った。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次の技術的構成により前記課題の解決を行う。
１．直方体型の空き缶（１００）の四辺形の天板（１０５）および底板（１１０）を一辺の一部分（１０６、１１１）を残して剪断する剪断工程、剪断した天板および底板を缶内部に折り曲げて缶胴面の一面または対向する二面（１２０、１３０）に添わせる折り曲げ工程、天板および底板が添わない缶胴面の対向する二面（１１５、１２５）に缶内部方向に向けて折り目をつける折り目つけ工程、および折り目をつけていない缶胴面側より空き缶を押圧して偏平にする折り畳み工程からなることを特徴とする空き缶の剪断折り畳み方法。
２．天板（１０５）と底板（１１０）の折り曲げを時間をずらして行う前記１に記載の方法。
【００１４】
３．直方体型の空き缶を折り畳み処理する装置において、装置フレーム（１）と装置軸に空き缶（２）の缶軸が沿うように保持する空き缶ホルダー（３）と、前記装置フレーム（１）に取り付けた進退駆動手段により缶軸と平行に前進、後退して空き缶の天板および底板を一辺の一部分を残して剪断する一対の移動突出刃（６ａ、６ｂ）と、これら一片の一部分を残して剪断された天板および底板を缶胴内部に折り曲げ添わせる折り曲げ機構と、天板および底板が添う缶胴面に隣接している二面の対向する缶胴面の缶軸に平行する中央線部分を押圧して缶内部方向に向けて折り目をつける折り目つけ用突子（４ａ、４ｂ）と、折り目をつけた胴面に隣接する胴面を押圧して空き缶を折り畳み偏平にする折り畳み板とからなることを特徴とする空き缶の剪断折り畳み装置。
【００１５】
４．移動突出刃（６ａ、６ｂ）が、四辺の先端が刃状を呈し、かつその一辺の一部が切欠かれて空隙が設けられている四辺形筒型に作られている前記３に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
５．移動突出刃（６ａ、６ｂ）の四辺の先端部が鋸刃状を呈している前記３または４に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
６．折り曲げ機構が移動突出刃（６ａ、６ｂ）の胴部を利用するものである前記３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【００１６】
７．折り曲げ機構（８ａ、８ｂ）が、杆状の折り曲げ用バー（８１）、支杆（８３、８４）および折り曲げ板（８５、８６）を含み、折り曲げ用バー（８１）はその一方の端部（８１１）が移動突出刃（６）の内部に収容され、他方の端部（８１２）が刃外に出るようにして、刃外にある支点（８２）により軸支され、支杆（８３、８４）は折り曲げ用バーの一方の端部（８１１）近傍において折り曲げ用バーと直交するように固定され、支杆（８３、８４）の両端に垂直に折り曲げ板（８５、８６）、支杆（８４）と折り曲げ用バーの固定部近傍に折り曲げ板（８８）が設けられており、一方、装置フレームの前記折り曲げ用バーの進行方向の適当な位置に折り曲げ用ブラケット（２５ａ、２５ｂ）が取り付けられており、折り曲げ用バーの他方の端部（８１２）が前記ブラケット（２５ａ、２５ｂ）に当接した際に支点（８２）を中心として回転し得る前記３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【００１７】
８．折り曲げ機構が移動突出刃（６ａ、６ｂ）内に延びる１対の折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）を含み、各折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）は駆動手段（９２ａ、９２ｂ）に連結され、移動突出刃（６ａ、６ｂ）による剪断操作と同時またはその後に移動突出刃（６ａ、６ｂ）内から突き出て天板（１０５）と底板（１１０）を折り曲げる前記３乃至５のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
９．前記折り曲げ部材（９０ａ、９０ｂ）が天板（１０５）と底板（１１０）に時間がずれて当接する前記８に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
【００１８】
１０．折り曲げ機構が請求項６および７に記載の折り曲げ機構を組み合わせて使用する前記８または９に記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
１１．折り目つけ用突子（４ａ、４ｂ）が、缶胴面の中央部に当接させる、缶胴面天板と底板の間の長さを有する硬質の板状成形体からなる前記３乃至１０のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
１２．枠状の空き缶ホルダーの下に取り付けられる折り目つけ用突子（４ｂ）の垂直板が、空き缶の缶軸に平行な空き缶ホルダーの枠体に当接する位置に枠体構成部材よりもやや大きな幅と深さの空隙を含む溝部（４２、４３）を有する前記３乃至１１のいずれかに記載の空き缶の剪断折り畳み装置。
以下、図面により本発明の内容を説明する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明による空き缶の剪断折り畳み方法の概略を示す。
図１（Ａ）において、矩形体１００は空き缶であり、天板１０５と底板１１０、缶胴面１１５、１２０、１２５および１３０を有している。
剪断工程（図１（Ｂ））では、空き缶１００の四辺形の天板１０５と底板１１０を一辺の一部分１０６および１１１を残して剪断する。剪断は任意の方法で行うことができる。
【００２０】
図２（Ａ）の天板および底板の端面図に示すように、剪断は３つのパラメータａ、ｂおよびｃにより規定される。ａおよびｂは剪断線と各辺との間の距離であり、ｃは残す辺の長さである（なお、ＸおよびＹは端面の縦横の長さである。）。これらのパラメータは、剪断する缶の大きさによって変わるが、通常は、ａおよびｂは３０ｍｍ以下が好ましく、より好ましくは２０ｍｍ以下、最も好ましくは１５ｍｍ以下である。ａまたはｂの大きさが過大であると、折り畳み工程において缶胴面の稜線に沿って残っている天板および底板の残存部が折り畳み時の抵抗になり、十分な減容率が得られない。また、折り畳み終了後に缶内部を洗浄する必要がある場合、洗浄液の通りが悪くなり洗浄効率が低下するため好ましくない。
【００２１】
残存させる辺１０６および１１１の長さｃは、次工程において天板および底板が分離することなく円滑に折り曲げられる程度であればよく、缶の材質や大きさ、板厚、折り曲げ手段の能力などにより決定されるが、通常は、５〜１００ｍｍが好ましく、７〜５０ｍｍがより好ましく、１０〜２０ｍｍがさらに好ましい。また、辺１０６および１１１を残存させる位置は特に限定されないが、通常は辺中央を残すことが好ましい。
【００２２】
なお、図１では相対する缶胴面１２０と１３０に接する辺の一部をそれぞれ残しているが、天板と底板とで同じ缶胴面に接する辺の一部を残してもよい。例えば、底板側の残辺１１１を缶胴面１２０に接する側に残してもよい。
【００２３】
次いで、折り曲げ工程（図１（Ｃ））で、天板１０５と底板１１０を、剪断工程で残した辺を中心にして缶内部に折り曲げる。折り曲げは任意の手段を用いて行うことができ、剪断と同時に行うこともできる。図の例では、天板１０５を缶胴面１２０の内面に、底板１１０を缶胴面１３０の内面に沿わせているが、底板側の残辺１１１を缶胴面１２０に接する側に残した場合には、底板１１０も缶胴面１２０の内面に添うように折り曲げる。折り曲げは天板１０５と底板１１０で時間をずらして行うことが好ましい。天板と底板の大きさに比べ両者間の距離が比較的短く、折り曲げた天板１０５と底板１１０が重なるような場合、それぞれの折り曲げの時間をずらして行うことにより、折り曲げ途中の天板１０５と底板１１０とが缶内で接触して折り曲げが妨げられる現象を防止できる。
【００２４】
しかる後、折り目つけ工程（図１（Ｄ））で、天板および底板が添わない缶胴面（図の例では缶胴面１１５と１２５）から缶内部方向に向けて折り目をつける。これは、剪断折り畳み後の処理物をよりコンパクトな物にするためだけでなく、次工程の折り畳みを円滑かつ低いエネルギーで行うためでもある。図２（Ｂ）の端面図に示すように、折り畳みは２つのパラメータＰおよびＺにより規定される。Ｚは折り目の深さであり、缶の材質や大きさ、板厚、折り畳み手段の能力などにより決定されるが、通常は、１５〜５０ｍｍが好ましく、約２０〜約４０ｍｍがより好ましい。折り目つけは任意の手段で行うことができる。また、Ｐの缶胴面に折り目をつける位置は、缶胴面短辺中央部が好ましい。
【００２５】
最後に、折り畳み工程（図１（Ｅ））で、折り目をつけていない缶胴面（図の例では缶胴面１２０と１３０）側より空き缶を押圧して折り畳み、偏平な処理物１４０とする。本発明における折り畳みは任意の手段を用いて行うことができる。本発明では折り畳み後の厚みｔは５０ｍｍ以下を実現することができる。折り畳み後の厚みｔは一般には薄い方が好ましいが、折り畳み後に洗浄を行う場合は、処理物内への洗浄液の循環を円滑にするため、ある程度の厚みを有することが好ましい。この点を考慮すれば、２０〜４０ｍｍ程度であることが好ましい。
【００２６】
以下、本発明の方法を実施するために好適な装置の一例を図面に基づいて説明する。
図３および４は本発明装置の実施態様を示す斜視図である。本発明装置は装置フレーム１と装置軸に空き缶２の缶軸が沿うように保持する空き缶ホルダー３を備えている。この装置フレーム１は空き缶ホルダー３を始め、以下に述べる諸部材を固定し、保持するための枠体であり、この種の切開圧縮装置に通常用いられている形態に作製すればよい。
【００２７】
また前記空き缶ホルダー３は、空き缶２を載置するためのもので、この種の剪断折り畳み装置に通常用いられている水平な板状に作ってもよいが、本発明装置の汎用性を考慮すれば、空き缶２の缶胴面の縦横の長さに応じた寸法の四辺形の枠体３１に成形することが好ましい。空き缶２は、天板２１および底板２２が垂直になるよう横倒しにして前記空き缶ホルダー３の上に置き、缶胴を折り畳み板５、さらに必要により折り目つけ用突子４で軽く押さえて保持する。このようにして、空き缶２を缶軸が装置フレーム１の装置軸に沿うように前記空き缶ホルダー３に保持する。
【００２８】
前記装置フレーム１には、装置フレーム１の装置軸に沿って、すなわち空き缶２の天板２１および底板２２に向かって前進後退できるように、空き缶２を間に挟むようにして一対の移動突出刃６ａ、６ｂが向かい合って配置されている。この移動突出刃６ａ、６ｂは、空き缶２の天板２１および底板２２の四辺の内の一辺の一部分を除いて剪断するような刃の機能を有するものであればよく、その形状、構造は任意に定めることができる。
【００２９】
移動突出刃６ａ、６ｂは、例えば図４に示すように、四辺の先端が刃状を呈しかつその一辺の一部が切欠かれて空隙６１ａ、６１ｂが設けられている四辺形筒形状とする。この移動突出刃６ａ、６ｂは、前記装置フレーム１に取り付けた進退駆動手段７ａ、７ｂにより缶軸と並行に前進、後退して、それぞれ空き缶の天板２１および底板２２を一辺の一部を未剪断部分として残すように剪断するものである。
【００３０】
また、この移動突出刃６ａ、６ｂの刃型も任意に定めればよい。図５（Ａ）に示すように各辺の中央が突出した形状（鋸刃状）とすることもできるし、図５（Ｂ）に示すように各辺の端部（四隅）が突出した形状とすることもできる。
【００３１】
なお、この移動突出刃６ａ、６ｂの刃先から基部までの長さ（（ｅ）＋（ｆ））も任意に定めればよいが、装置全体をコンパクトにするためには１００〜４００ｍｍにするのが好ましい。そして鋸刃状の刃型の場合、最短の刃先までの長さ図５の（ｅ）を５０〜１５０ｍｍにし、これより最長の刃先までの長さ図５の（ｆ）を５０〜２５０ｍｍにするのが好ましい。
【００３２】
この場合、これら移動突出刃６ａ、６ｂの幅は、剪断作業をスムーズにするために、直方体型の空き缶２の天板２１および底板２２の縦横長よりも幾分小さな長さにしておく必要がある。前述の通り、剪断工程における剪断長さは図２（Ａ）のＸ−２ａまたはＹ−２ｂであり、ａおよびｂは３０ｍｍ以下、好ましくは２０ｍｍ以下、最も好ましくは１５ｍｍ以下であり、移動突出刃６ａ、６ｂの幅はこれに等しい大きさとなる。
【００３３】
また、これら移動突出刃６ａ、６ｂの空隙６１ａ、６１ｂを設けた辺の両端に隣接する二辺は、０．５ｍｍ以上、好ましくは１ｍｍ以上、さらに好ましくは２ｍｍ以上外側にはみ出すようにするのが望ましい（図５（Ｃ）のｄ）。このように成形した刃で天板２１および底板２２を剪断すると、天板２１および底板２２の稜線に向けて細い切れ込みが入るので次工程での天板２１および底板２２の折り曲げが一層容易になる。
【００３４】
また空隙６１ａ、６１ｂの幅（図５（Ａ）〜（Ｃ）のｃ）は、剪断した天板２１および底板２２の缶内部への折り曲げが容易になるようになるべく短くするのが望ましい一方、空き缶２の剪断折り畳み作業中に天板２１および底板２２が缶胴面から完全に切り離れてしまうことがないように一定の長さを保つ必要がある。このために空隙６１ａ、６１ｂの幅は５ｍｍ以上１００ｍｍ以下にするのが好ましく、さらに好ましくは７ｍｍ以上５０ｍｍ以下、最も好ましくは１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下にする。
【００３５】
これら空隙６１ａ、６１ｂを設ける位置は、次工程である折り曲げ工程で、天板２１および底板２２を折り曲げて添わせる缶胴面側の移動突出刃６ａ、６ｂの各１辺となる。
【００３６】
空隙６１ａ、６１ｂは、移動突出刃６ａ、６ｂの四辺のいずれの辺に設けてもよいが、剪断された天板２１および底板２２を折り曲げた際にこれらが隣接する缶胴面（例えば、図４の空き缶２において「上面または下面」と「手前側の面または奥側面の面」）にそれぞれ添うような事態は避けなければならない。従って空隙６１ａ、６１ｂは移動突出刃６ａ、６ｂの対向する位置（すなわち、左側辺と右側辺）にそれぞれ設けるか、あるいはこれら移動突出刃６ａ、６ｂの同軸線上にある位置の側面（すなわち、左側辺と右側辺のいずれか一方）に設けることになる。図４に各空隙６１ａ、６１ｂを、移動突出刃６ａ、６ｂの同軸線上の側面に設けた態様を例示するが、この場合、空き缶ホルダー３上に横倒しに保持された空き缶２の同じ側の缶胴面（図で手前側）が切り残されることになる。
【００３７】
このように空隙６１ａ、６１ｂは移動突出刃６ａ、６ｂの四辺のいずれか一辺に設けるが、その一辺内の位置決めは、その辺のほぼ中央に空隙の中央部が位置するようにするのが望ましい。しかし本発明装置の実際において厳密に中央でなく多少の片寄りが生じることは許容される。
【００３８】
四辺形筒型の移動突出刃６ａ，６ｂを構成している４面の刃は、連続使用時の摩耗により刃の切れが悪くなった場合、４面の内の悪くなった面（刃）のみを交換できるように、各面が独立して四辺形筒型の移動突出刃６ａ，６ｂを形成していることが好ましい。
【００３９】
前記進退駆動手段７ａ、７ｂは装置フレーム１に取り付けられて、移動突出刃６ａ、６ｂを装置軸に平行して前進あるいは後退させる機能を有するものであるが、これはジャッキによる手動、電動モーター方式、油圧シリンダーやエアーシリンダー等の流体シリンダーの中から適宜選択して用いればよい。
【００４０】
空き缶ホルダー３に保持された空き缶２は、進退駆動手段７ａ、７ｂの作動により移動突出刃６ａ、６ｂを前進させて天板２１および底板２２を剪断するが、この剪断は天板２１および底板２２の四辺の内の一辺の一部分を残して行うことを大きな特徴としている。前記実公平７−１０８８０号公報に提案されているように、四辺のうちの一辺全部を残して剪断した場合、天板および底板を短時間で完全に内部に折り曲げることは非常に困難であり、かつ一旦折り曲げたとしてもスプリングバックにより戻りやすいため、移動突出刃の後退時に天板および底板との接触による引き抜き抵抗が大となり、剪断した天板および底板を缶外部に引きずってはみ出させてしまったり、移動突出刃が元の位置に戻らなくなったり、刃自体を損傷させてしまう等の問題が生じるが、本発明の装置ではそのような問題がすべて解消される。
【００４１】
このようにして剪断した後の天板２１および底板２２は折り曲げ機構により缶胴内部に折り曲げられる。この折り曲げ機構は、その手段自体は特には限定しないが、移動突出刃の進退運動を利用した機械的な方式、あるいは新たに折り曲げ機構専用の進退駆動手段に連動した折り曲げ装置等、任意に利用できる。
【００４２】
たとえばこの折り曲げ機構は、移動突出刃６ａ、６ｂが天板２１および底板２２を剪断した後、さらに空き缶２の内方に前進させて移動突出刃６ａ、６ｂの胴部６２ａ、６２ｂの圧力によりこれら天板２１および底板２２を折り曲げ、缶胴面に添わせる仕組みにすればよい。
【００４３】
あるいはこの折り曲げ機構は、天板２１および底板２２の折り曲げ専用の装置を作り、移動突出刃６ａ、６ｂに連動して折り曲げ作業をするようにしてもよい。図４に示す機構８ａ、８ｂはその第１の態様であり、９０ａ、９０ｂはその第２の態様である。これらの機構の詳細を図６に示す。
【００４４】
折り曲げ機構８ａ、８ｂの第１の態様は、杆状の折り曲げ用バー８１、折り曲げ板８５、８６、８８および支杆８３、８４を含む。折り曲げ用バー８１は、その一方の端部８１１が移動突出刃６の内部に収容され、他方の端部８１２が刃外に出ており、移動突出刃（図６中の６。図４及び８では６ａ、６ｂとして示す。）に、その移動方向と直交する方向に支点８２で軸支されている。また、折り曲げ用バー８１の端部８１１の近傍において折り曲げ用バー８１と直交するように支杆８３、８４を固定し、これら支杆８３、８４の両端に折り曲げ板８５、８６が、また、支杆８４と折り曲げ用バー８１との固定部近傍に折り曲げ板８８が設けられている。ただし、折り曲げ板は、缶の材質、板厚によりその数を増やしてもよいし、減らしてもよい。一方、装置フレーム１の前記折り曲げ用バー８２の進行方向適当位置に折り曲げ用ブラケット２５ａ、２５ｂが取り付けられている。この場合、移動突出刃６の前進に伴って折り曲げ用バー８１も前進するが、やがて折り曲げ用ブラケット２５ａ、２５ｂに下端部８１２が当たってその前進が止められると同時に、テコの原理によりバーを支える支点８２を軸に先端部８１１が前傾する。この先端部８１１の前傾に伴い、支杆８３、８４、および折り曲げ板８５、８６、８８が移動突出刃６内を前進し、折り曲げ板８５、８６、８８により天板２１（底板２２）を押圧して缶内部方向に折り曲げる。
【００４５】
折り曲げ機構の第２の態様は、移動突出刃（図６中の６。図４及び８では６ａ、６ｂとして示す。）内に延びる折り曲げ部材（図６中の９０。図４及び８では９０ａ、９０ｂとして示す。）を含み、各折り曲げ部材は駆動手段（図６中の９２。図４及び８では９２ａ、９２ｂとして示す。）に連結され、移動突出刃６による剪断操作と同時またはその後に移動突出刃６内から突き出て天板１０５と底板１１０を缶内に折り曲げる。
折り曲げ部材９０は、板に当接して缶内に押し倒すに適した形状であれば特に限定されない。図に示すような棒状部材でもよいし、板状、へら状、格子状等の部材でもよい。また、複数の部材を平行または概ね平行に並べたものでもよい。
【００４６】
駆動手段９２は特に限定されず、例えば，ジャッキによる手動、電動モーター方式、油圧シリンダーやエアーシリンダー等の流体シリンダーの中から適宜選択して用いればよい。天板等の剪断に比較して折り曲げに要する力は小さいので、比較的簡便なエアーシリンダーを用いることが好ましい。この場合、図４に示すように、例えば、移動突出刃６ａ、６ｂを駆動するための可動部の一部にエアーシリンダー９２ａ、９２ｂを取り付け、後者の可動軸に前記の棒状部材を取り付けることにより簡単な構成で移動突出刃６ａ、６ｂと折り曲げ部材９０ａ、９０ｂの連携を実現できる。
【００４７】
第２の折り曲げ機構では、折り曲げのタイミングを天板と底板とでずらすことが容易である。すなわち、移動突出刃（６ａ、６ｂ）の操作により一部を残して四辺を剪断した後、例えば、天板側の折り曲げ部材を缶内に突出させ、しかる後、底板側の折り曲げ部材を缶内に突出させる。かかる装置構成とすることにより、折れ曲がり途中の天板と底板とが缶内で接触することが避けられる。
第１と第２の折り曲げ機構は、図６に示すように併用することが好ましいが、それぞれを単独で用いてもよい。
【００４８】
このように折り曲げ機構８により天板２１および底板２２は、剪断後あるいは剪断に伴って缶胴内部に折り曲げられて缶胴面に添うことになる。前述したようにこれら天板２１および底板２２を添わせる缶胴面は両板をそれぞれ対向する二面にしてもよいし、あるいは両板を共に同一面に添わせてもよく、任意であるが、隣接する二面の缶胴面にそれぞれ添わせるような折り曲げは、本発明の目的を達成することができないので好ましくない。
【００４９】
移動突出刃６ａ、６ｂにより剪断され、折り曲げ機構８により天板２１および底板２２が内部に折り曲げられた空き缶２の缶胴面に隣接する相対する缶胴面（図３，４では上下の水平面）に、進退駆動手段９（９ａ、９ｂ）の先端に取り付けられている一対の折り目つけ用突子４ａ、４ｂにより折り目がつけられる。これらの折り目がつけられる缶胴面は、前記天板２１および底板２２が折り曲げられて添っている缶胴面に隣接する二面であり、両者は対向している。
【００５０】
前記折り目つけ用突子４ａ、４ｂは、缶の全長に実質的に対応する長さを有する硬質の板状に成形して缶胴面の中央部に当接させ、進退駆動手段９ａ、９ｂの前進駆動により、缶胴面を押圧し、缶胴面長辺の全長に渡って缶軸方向と平行に折り目をつける。
【００５１】
図４および図７に示すように、折り目つけ用突子４ｂが枠状の空き缶ホルダー３の下に取り付けられる場合、下方の折り目つけ用突子４ｂの垂直板４１には、空き缶２の缶軸に平行な空き缶ホルダー３の枠体３１よりもやや大きな幅と深さの二つの溝部４２、４３を設ける。これにより、折り目つけ用突子４ｂは進退駆動手段９ｂの作動によって空隙４２、４３に枠体３１を間に挟むようにして上昇し、空き缶下面の缶胴面を缶内部方向に向け押圧して折り目をつけ、その後、元の位置に下降することができる。
【００５２】
また、折り目つけ用突子４ａは、図３のように空き缶２の上方の位置に固定してしまうと、装置内への空き缶２の投入が困難となるため、空き缶２投入の際には、投入の邪魔にならない位置に移動し、投入後、所定の位置に戻ることができるようすることが好ましい。例えば、折り目つけ用突子４ａを、装置フレーム１に取り付けてあるスライド扉（リミットスイッチにより開状態では、以降の動作が駆動しなくなる安全機構付き）（図示せず）と連動して動くようにする。すなわちスライド扉を開いた時は、折り目つけ用突子４ａがスライド扉とともに移動し、空き缶投入部が開放され、スライド扉を閉じると共に、所定の位置に折り目つけ用突子４ａが戻るようなしくみにすることが出来る。
【００５３】
この折り目つけ作業は１０秒以内のスピードで折り目つけが完了するように行うことが好ましく、さもなくば相対する缶胴面に均一な折り目がつかなくなり、次工程での折り畳みが不均一になり、減容率が低下する恐れがある。
【００５４】
前記折り目つけ用突子４ａ、４ｂは、缶胴面に当接する先端部分の押圧により缶胴面が缶軸方向全面に渡って折り目をつけるが、折り目の位置は缶胴面の短辺のほぼ中央部である。通常は、折り目の深さ（図２（Ｂ）のＺ）が、１５〜５０ｍｍが好ましく、約２０〜約４０ｍｍがより好ましい。
【００５５】
なお、進退駆動手段９ａ、９ｂは特に限定はされず、前記移動突出刃６ａ、６ｂの移動に用いる進退駆動手段７ａ、７ｂと同機能のものを使用すればよいが、曲げスピードを早くする必要があることからエアーシリンダーを利用するのが好ましい。
【００５６】
対向する二面の缶胴面に折り目をつけた空き缶２は、折り目をつけられていない缶胴面が進退駆動手段１０の先端に取り付けられた折り畳み板５ａ、５ｂにより加圧されて、通常５０ｍｍ以下の扁平な板状にされる。この折り畳み板５ａ、５ｂは一定厚みを有する硬質の金属板で作られ、駆動手段１０の前進駆動により缶２を押圧するが、これはこの種の装置に通常用いる形態のものを使用すればよい。
【００５７】
なお、折り畳み板５ａ、５ｂは、一般的には、各図に示すように少なくとも一方（例えば５ｂ）が可動であればよい。すなわち、空き缶２の側方から水平方向に押し出すようにして、対向する空き缶２の側方位置の空き缶ホルダー３に、一定厚みで空き缶２の缶胴面以上の面積を有する硬質の金属板または箱体５ａを直立固定させておき、折り畳み板５ｂとの間で空き缶２を押圧して折り畳む。折り畳みにより空き缶２は扁平になるので、例えば、図９に示すように空き缶ホルダー３と折り畳み板５ａとの間に空隙３５を設けておけば、折り畳み板５ｂを後退させることにより、折り畳まれた空き缶は、液受け皿３６上に格子または枠状部材等として設けたコンベヤーまたはシューター３８上に落下する。なお、図９の液受け皿３６は缶内の残留液を受け止めて保持するためのものであり、ストッパー３８は処理済空き缶を積み重ねて保持するためのものである。
【００５８】
この折り畳み板５ａ、５ｂは、これに限らず空き缶２の上方の装置フレーム１に取り付けて下方に押し出すことにより、空き缶２を空き缶ホルダー３と押圧するようにするようにしてもよい。この場合前記金属板または箱体５ａをとくに設けることなく、これを空き缶ホルダー３で代替させるのであるが、この場合前記移動突出刃６ａ、６ｂの空隙６１ａ、６１ｂおよび折り曲げ機構（８ａ、８ｂおよび／または９０ａ、９０ｂ）は前記移動突出刃６ａ、６ｂの上辺および／または下辺に、そして前記折り目つけ用突子４ａ、４ｂは缶２の側方に位置することになる。
【００５９】
なお、使用する進退駆動手段１０も前記進退駆動手段７と同様、ジャッキによる手動あるいは油圧シリンダー、エアーシリンダー等の流体シリンダーの中から適宜選択して用いればよいが、とくに油圧シリンダー、エアーシリンダーが好ましい。
【００６０】
本発明に係る空き缶の剪断折り畳み装置は上述のような構成のものであり、これを次のようにして使用する。
まず、スライド扉（図示せず）を開いた後、空き缶２を天板２１および底板２２が垂直になるよう横倒しにして装置フレーム１に設けた空き缶ホルダー３の上に缶軸が装置フレーム１の装置軸に沿うようにして置き、スライド扉を閉じる。その後、缶胴面（側面）を折り畳み板５で軽く押さえて保持する。この時、空き缶２は、軸方向に向かい合って置かれている１対の移動突出刃６ａ、６ｂの間に挟まれている。
【００６１】
次に進退駆動手段７ａ、７ｂを作動させて移動突出刃６ａ、６ｂをそれぞれ缶２の天板２１および底板２２に向かって缶軸と平行に前進させ、天板２１および底板２２を突き破らせる。これにより天板２１および底板２２は、四周の縁部３０ｍｍ未満の線上を、一辺の中央部５〜１００ｍｍを未剪断部として残して剪断される。天板２１および底板２２はこの未剪断部分により缶胴面に繋がっている。
【００６２】
このようにして剪断した天板２１および底板２２は、折り曲げ機構（８ａ、８ｂおよび／または９０ａ、９０ｂ）により缶内方に折り曲げられる。すなわち、移動突出刃６ａ、６ｂをさらに缶２の内方に前進させて移動突出刃６ａ、６ｂの胴部の圧力により剪断された天板２１および底板２２を折り曲げ、缶胴面に添わせる。あるいはこの折り曲げは、移動突出刃６ａ、６ｂの前進に伴って前進する折り曲げ用バー８１の下端部８１２が、折り曲げ用ブラケット２５ａ、２５ｂに当たってその前進が停止するのと同時に、テコの原理によりバーを支える支点８２を軸に先端部８１１が前傾し、これに伴い支杆８３、８４が移動突出刃６ａ、６ｂ内を前進し、この前進に伴って折り曲げ板８５、８６、８８が移動突出刃６ａ、６ｂ内を前進してその先端で前記天板２１および底板２２を押圧して缶内部方向に折り曲げ、缶胴面に添わせることで行ってもよいし、さらに図６等に示す折り曲げ部材を突出させて行ってもよい。
【００６３】
この時、天板２１および底板２２は、それぞれ対向する二面の缶胴面に、または両者が同一の缶胴面に向けて折り曲げられるが、後者の方法による場合、とくに天板２１および底板２２の折り込み長さの合計が缶胴面よりも長い場合、両者が重なって折り曲げられるので移動突出刃６ａ、６ｂの前進は時差をつけて行うようにするとよい。このようにして天板２１および底板２２を折り曲げた後、移動突出刃６ａ、６ｂを後退させて元の位置に戻す。図６等に示す折り曲げ部材を用いる場合は、両者を時間をずらして缶内に突き出す。
【００６４】
次に前記天板２１、底板２２が折り曲げられて添っている一面または二面の缶胴面に隣接する二面の対向している缶胴面の中央部にそれぞれ当接している一対の折り目つけ用突子４ａ、４ｂを、進退駆動手段９ａ、９ｂを駆動して好ましくは１０秒以内のスピードで前進させ、缶胴面を押圧してこれら缶胴面長辺の全長に渡って缶軸方向と平行に缶内方に向けて１５ｍｍ〜５０ｍｍの深さの折り目をつける。図６等に示す折り曲げ部材を用いる場合は、折り曲げ部材を缶内に残した状態で折り目付けを行ってもよい。これにより、天板または底板を確実に折り曲げた状態で折り目付けを完了することができる。しかる後、折り曲げ部材を缶内から引き戻す。
【００６５】
このようにして上下の缶胴面に折り目をつけた缶２の残りの折り目をつけていない缶胴面を、進退駆動手段１０を駆動して折り畳み板５ａ−５ｂ間で押圧し、５０ｍｍ以下の扁平な板状に折り畳む。折り畳んだ後、折り畳み板５ｂを後退させて元の位置に戻すと共に扁平にした空き缶２を装置下部よりコンベヤーまたはシューター３８上に落とし、整頓してリサイクル処理する。
【００６６】
なお、コンベヤーまたはシューター３８上に落とされた平板状の空き缶２をラックに入った状態のまま、水、溶剤および／または中和剤、洗浄剤等の処理薬品のスプレー処理および／または浸漬処理により内部の薬液の洗浄を容易に行うことができる。
このように本発明方法およびその装置は、以上に述べた剪断工程→折り曲げ工程→折り目つけ工程→折り畳み工程よりなる一連の工程を一装置内で連続的に行う方法および装置である。
【００６７】
【発明の効果】
本発明は、天板および底板を一辺の一部分を残して切開するので天板、底板を容易に完全に折り曲げることが可能になり、刃の引き抜きにかかる抵抗が著しく低減されて刃の進退がスムーズになり作業効率が向上する他、刃の後退に伴う天板および底板の持ち出しもなくなるので折り畳み時の負荷が低減されると共に減容率が向上する利点がある。
【００６８】
また、本発明は、缶胴面の缶軸に並行する短辺中央線部分を加圧して折り目をつけるので缶の折り畳み作業を簡単かつ効率よく行うことができる。
なお、本発明を用いることにより折り畳み後の空き缶がコンパクトな形状になるのでその取り扱いも容易になる利益がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）〜（Ｆ）は、本発明による空き缶の剪断折り畳み方法の概略を示す流れ図。
【図２】（Ａ）は本発明による剪断工程における空き缶天板または底板の剪断部分を破線で示した空き缶の端面図であり、（Ｂ）は折り畳み工程でのパラメータを図示した空き缶の断面図。
【図３】本発明装置の実施態様を示す斜視図
【図４】本発明装置の要部を示す斜視図
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は各々本発明装置の移動突出刃例を示す斜視図
【図６】本発明装置の折り曲げ機構例を示す斜視図
【図７】本発明装置の曲げ用突子例の作動状況を示す斜視図
【図８】本発明装置の実施態様を示す側面図
【図９】本発明装置の実施態様について折り畳み機構を中心に描いた模式的な正面図
【符号の説明】
１　　　装置フレーム
２　　　空き缶
３　　　空き缶ホルダー
４ａ、４ｂ　　　折り目付け用突子
５ａ、５ｂ　　　折り畳み板
６ａ、６ｂ　　　移動突出刃
７ａ、７ｂ　　　進退駆動手段
８ａ、８ｂ　折り曲げ機構
９ａ、９ｂ　　　進退駆動手段
１０　　進退駆動手段
２１　　天板
２２　　底板
２５ａ、２５ｂ　　折り曲げ用ブラケット
３１　　枠体
３６　　液受け皿
３７　　シューター
３８　ストッパー
４１　　垂直板
４２、４３　　溝部
６１ａ、６１ｂ　　空隙
６２　　胴部
８１　　折り曲げ用バー
８２　　支点
８３、８４　　支杆
８５、８６、８８　　折り曲げ板
８９　　電磁弁
９０ａ、９０ｂ　折り曲げ部材
９２ａ、９２ｂ　　駆動装置
１００　　缶体
１１５、１２０、１２５、１３５　　缶胴面
１０５　　天板
１１０　　底板
１０６、１１１　　非剪断部
１４０　　扁平に折り畳んだ処理物
８１１、８１２　折り曲げ用バー端部
【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】
2004141947.tif 000008
【図７】
2004141947.tif 000009
【図８】
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【図９】
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