(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送してきた複数のガラス壜を、搬送方向の前方に配置した破砕部に向けて高速度で投げ飛ばし、前記ガラス壜の側面が破砕部に衝突するように、該ガラス壜の投げ飛ばす方向をガイド部で調整し、前記破砕部に衝突する際の衝撃力により前記ガラス壜を破砕し、発生したカレットを前記破砕部の下方に配置したカレット回収部に向けて落下させていくことを特徴とするガラス壜破砕方法。
【請求項２】
複数のガラス壜を立てた状態で搬送してくる搬送部と、この搬送部から受け取ったガラス壜の壜底側の側面を保持し、前記搬送部の水平前方に向けて高速度で投げ飛ばす投飛部と、この投飛部より水平前方に配置され、倒立した状態で飛んできた前記ガラス壜の側面が衝突する破砕部と、前記投飛部の直ぐ前方に、水平面に対して前記破砕部に向かうに従い下り傾斜を付けて設けられ、前記投飛部により投げ飛ばされた前記ガラス壜が、その壜底が上面を摺動しながら前方に移動して倒立するような回転力を加えるガイド部と、前記破砕部の下方に配置され、前記破砕部で発生して落下してきたカレットを回収するカレット回収部とを備えたことを特徴とするガラス壜破砕装置。
【請求項３】
前記投飛部が、鉛直方向を向く回転軸に回転自在に配設されており、前記搬送部から搬送されてきたガラス壜の壜底側の側面を挟持する互いに水平方向に離間した一対の円形回転部材と、これら一対の円形回転部材に対して互いに逆方向の高回転の回転力を伝達する回転駆動部とを備えていることを特徴とする請求項２記載のガラス壜破砕装置。
【請求項４】
前記円形回転部材を、柔軟性のある部材により構成したことを特徴とする請求項３記載のガラス壜破砕装置。
【請求項５】
前記破砕部を、板状の鉄製部材により構成するとともに、前記投飛部に対面して前記ガラス壜が衝突する破砕面に複数の角部を設けたことを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載のガラス壜破砕装置。
【請求項６】
前記破砕部は、横断面正６角形または略正６角形とした複数の柱状の鉄部材を、各鉄部材の軸線を略水平方向に延在させながら互いに上下方向に隣接して配置して構成しているとともに、これら鉄部材は、新たな鉄部材と適宜交換可能に着脱自在に配置されていることを特徴とする請求項２乃至５の何れかに記載のガラス壜破砕装置。
【請求項７】
前記破砕部の周囲の装置内壁に、前記ガラス壜が衝突するときの衝突音が外部に漏れるのを防止し、前記装置内壁に発生したカレットが衝突するのを防止する防音・衝撃緩和部材を配設したことを特徴とする請求項２乃至６の何れかに記載のガラス壜破砕装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、回収したガラス壜を連続的に破砕するガラス壜破砕方法及びガラス壜破砕装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
飲料を充填し市場で販売された壜は、使用後に廃棄物として回収され、再資源化されている。またビール壜等の飲料を再充填するリターナブル壜においても、飲料を再充填する前に壜の検査を行い、この検査で口欠け等の破損や擦り傷が多く発生している壜については、再使用できないために、破砕した後再生し、新壜として再利用される。
【０００３】
ビール工場等ではこのようなガラス壜を再資源化するためにガラス壜再生工場まで破損壜を運搬しなければならないが、そのままの状態で運送したのでは嵩が高いため、一度に多くを搬送できず効率が思い。そのため、ガラス壜の嵩を滅容化させるために、壜を破砕し、２〜５センチ角のカレット状にすることが一般的に行われている。
【０００４】
これまで、このような壜破砕装置としては、▲１▼プロペラ方式、▲２▼ドラム粉砕方式、▲３▼プレス方式、▲４▼自然落下方式などの装置が提案されている。
▲１▼のプロペラ方式は、複数枚のプロペラ翼を軸に設け、このプロペラ翼を回転させることにより、投入されるガラス壜を破砕する装置である。
▲２▼のドラム破砕方式は、特開平０９−３０８８３５号公報に記載されたように、歯車状の突起が形成された複数のドラムを隣接して設置し、そのドラムを回転させ、その間にガラス壜を投入して破砕する方法である。
【０００５】
▲３▼のプレス方式は、特開平０７−６０１４１号公報及び特開平０８−３３２４００号公報に記載されているように、打撃部材を直接ガラス壜に叩きつけて破砕する装置である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、▲１▼のプロペラ方式では、壜破砕時の衝撃でプロペラ翼の破損が大きく、装置の耐久性がないのが問題であり、メンテナンス等に多大の時間を要していた。またプロペラ方式では、破砕されたガラス壜の破片（カレット）が広範囲に飛散し、作業環境の悪化が問題であった。
【０００７】
▲２▼のドラム破砕方式は、騒音が大きく、またガラス壜を破砕する時の振動により、ドラムを回転させるベアリング等に故障が多く発生しやすかった。また、大量にガラス壜を処理する場合には、ドラムの歯車部分に細かく砕かれたカレットが挟み込まれてしまうことも多かった。特に、ビール壜のようなリターナブル壜は複数回、市場で使用されることを想定しているため、耐圧性、耐衝撃性が高く、このような壜を破砕するためには、ドラムの直径を大きくし、ゆっくりと回転させる必要があるため、時間当たりの処理本数が少なくなり、かつ、装置が大型化してまっていた。また、破砕する壜の大きさによって、ドラムの間隔を調整する等、型換えにも時間を要していた。
【０００８】
▲３▼のプレス方式は、打撃部材を直接ガラス壜に叩きつけて破砕するのでガラス壜全体を均一に破砕することができず、カレットの大きさが不揃いとなってしまうといった不具合が発生している。
そして、これら▲１▼〜▲３▼の壜破砕装置の時間当たりの具体的な処理本数は、３０〜５０本／分が最大であり、これ以上の本数を処理することができなかった。
【０００９】
さらに、▲４▼の自然落下方式は、最も効率よく均一にガラス壜を破砕できる装置であるが、カレットとして適当な大きさまで破砕するには、その落下開始高さを１５〜２０ｍ程度に設定する必要があり、非常に大がかりな設備となってしまう可能性があった。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、自由落下による壜破砕方式の利点を生かしながら、省スペースで、大量に処理でき、かつ、騒音・粉塵の発生を抑えることのできるとともに、ビール壜のように、大壜、中壜、小壜のように異なる直径のガラス壜であっても装置の設定を変更することないガラス壜破砕方法及びガラス壜破砕装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の請求項１記載のガラス壜破砕方法は、搬送してきた複数のガラス壜を、搬送方向の前方に配置した破砕部に向けて高速度で投げ飛ばし、前記ガラス壜の側面が破砕部に衝突するように、該ガラス壜の投げ飛ばす方向をガイド部で調整し、前記破砕部に衝突する際の衝撃力により前記ガラス壜を破砕し、発生したカレットを前記破砕部の下方に配置したカレット回収部に向けて落下させていく方法である。
【００１１】
また、請求項２記載のガラス壜破砕装置は、複数のガラス壜を立てた状態で搬送してくる搬送部と、この搬送部から受け取ったガラス壜の壜底側の側面を保持し、前記搬送部の水平前方に向けて高速度で投げ飛ばす投飛部と、この投飛部より水平前方に配置され、倒立した状態で飛んできた前記ガラス壜の側面が衝突する破砕部と、前記投飛部の直ぐ前方に、水平面に対して前記破砕部に向かうに従い下り傾斜を付けて設けられ、前記投飛部により投げ飛ばされた前記ガラス壜が、その壜底が上面を摺動しながら前方に移動して倒立するような回転力を加えるガイド部と、前記破砕部の下方に配置され、前記破砕部で発生して落下してきたカレットを回収するカレット回収部とを備えた装置である。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項２記載ガラス壜破砕装置において、前記投飛部が、鉛直方向を向く回転軸に回転自在に配設されており、前記搬送部から搬送されてきたガラス壜の壜底側の側面を挟持する互いに水平方向に離間した一対の円形回転部材と、これら一対の円形回転部材に対して互いに逆方向の高回転の回転力を伝達する回転駆動部とを備えている。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項３記載のガラス壜破砕装置において、前記円形回転部材を柔軟性のある部材により構成した。
【００１４】
また、請求項６記載の発明は、請求項２乃至５の何れかに記載のガラス壜破砕装置において、前記破砕部を、板状の鉄製部材により構成するとともに、前記投飛部に対面して前記ガラス壜が衝突する破砕面に複数の角部を設けた。また、請求項７記載の発明は、請求項２乃至６の何れかに記載のガラス壜破砕装置において、前記破砕部は、横断面正６角形または略正６角形とした複数の柱状の鉄部材を、各鉄部材の軸線を略水平方向に延在させながら互いに上下方向に隣接して配置して構成しているとともに、これら鉄部材は、新たな鉄部材と適宜交換可能に着脱自在に配置した。ここで、略正６角形の柱状の鉄部材とは、例えば、円柱形状の鉄部材の外周に、周方向に所定間隔をあけて平坦面を形成し、平坦面と曲面とが交互に連続した外周面を有する部材を示している。
【００１５】
さらに、請求項７記載の発明は、請求項２乃至６の何れかに記載のガラス壜破砕装置において、前記破砕部の周囲の装置内壁に、前記ガラス壜が衝突するときの衝突音が外部に漏れるのを防止し、前記装置内壁に発生したカレットが衝突するのを防止する防音・衝撃緩和部材を配設した。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るガラス壜破砕装置の１実施形態について図面を参照して説明する。
本実施形態は、ガラス壜としてのビール壜を破砕する破砕装置を示しており、図１は破砕装置２の全体を示す図であり、図２は、図１のII−II線矢視図であり、図３は図１のIII −III 線矢視図である。
【００１７】
破砕装置２は、複数本のビール壜Ｂを立てた状態で搬送してくる搬送部としてのコンベヤ４と、このコンベヤ４から受け取ったビール壜Ｂを水平前方に向けて高速度で投げ飛ばす投飛部６と、この投飛部６より水平前方に配置されており、投げ飛ばしたビール壜Ｂが衝突することで破砕する破砕部８と、カレット回収部１０と、投飛部６の直ぐ前方に配置したガイド部１２と、破砕部８の周囲の装置内壁に設けた防音・衝撃緩和部材１４とを備えている。
【００１８】
コンベヤ４は、回収部（図示せず）でストックされている多数のビール壜Ｂを、一列に並べた状態で矢印Ａ方向に移動し、投飛部６に向けて移動してくる。
投飛部６は、コンベヤ４の先端部の両側に配置した一対の円形回転部材６ａと、鉛直方向を向いて前記一対の円形回転部材６ａの中心に連結している一対の回転軸６ｂと、装置床上に配置した一対の駆動モータ６ｃと、各回転軸６ｂの下端に固定したプーリ６ｄ及び駆動モータ６ｃの駆動軸に固定したプーリ６ｆの間に掛け渡した駆動チェーン６ｇとを備えている。
【００１９】
前記一対の円形回転部材６ａは、ビール壜Ｂを充分に挟み込んで前方に投げ飛ばす機能を備えるために、柔軟性のあるラバー素材により形成されている。また、一対の円形回転部材６ａの高さは、ビール壜Ｂに投げ飛ばし力を与えたときに、ビール壜Ｂが転倒、或いはぐらつきが発生しないように壜底側の側面を挟持する高さに設定されている。また、図３に示すように、一対の円形回転部材６ａの離間距離ｄは、ビール壜Ｂの直径よりもやや狭い範囲に設定する。具体的には、ビール壜Ｂの大壜の最大直径は約７７mmであり、中壜の最大直径は約７２mmであり、小壜の最大直径は約６１mmであるため、前記離間距離ｄは、約６０mm程度に設定されている。
【００２０】
そして、一対の駆動モータ６ｃを互いに逆転駆動することにより、それぞれのプーリ６ｆ、駆動チェーン６ｇ、プーリ６ｄ及び回転軸６ｂに回転力が伝達され、一対の円形回転部材６ａが、互いに逆回りの回転（図３で示すＲ1 方向及びＲ2 方向）となって高回転で水平回転する。そして、高回転で水平回転する一対の円形回転部材６ａに挟持されたビール壜Ｂは、５０〜６０ｋｍ／ｈの高速度で水平前方に投げ飛ばされる。なお、駆動モータ６ｃ、プーリ６ｆ、駆動チェーン６ｇ及びプーリ６ｄが、本発明の回転駆動部に相当する。
【００２１】
ここで、円形回転部材６ａとして自動車のタイヤを使用することができる。自動車のタイヤ６ａを用いた場合は、図４に示すように、回転軸となる車軸６ｂの先端のホイール１６に自動車のタイヤ６ａを取り付けてボルト１８で固定する。
なお、この際、自動車のタイヤ６ａのチューブ内圧は異なる直径のビール壜Ｂであっても確実に挟特できるように設定する。具体的には、０．２５〜０．３５ＭＰａ程度に設定する。すなわち、この自動車のタイヤ６ａは高速回転となるため、チューブ内圧が高いと、ビール壜Ｂに挟み込まれないといった不具合が発生し、また内圧が低すぎても前方に押し出す力が充分に与えられないといった不具合が発生するからである。
【００２２】
一方、ガイド部１２は、水平面に対して５〜２０°程度で破砕部８に向かうに従い下り傾斜を付けて投飛部６の直ぐ前方に配置されている。このガイド部１２は、投飛部６から投げ飛ばされたビール壜Ｂの壜底がこのガイド部１２の上面を摺動しながら前方に移動することで、ビール壜Ｂが正しい姿勢で投げ飛ばされるように調整している。
【００２３】
また、破砕部８は、図１に示すように、外径が約１８〜２０cmで横断面が正６角形とした複数の柱状の鉄部材８ａを、各部材の軸線を略水平方向に延在させながら互いに上下方向に隣接配置することにより、板状の鉄製部材として形成されている。そして、この破砕部の投飛部８に対面する破砕面に、各鉄部材８ａの辺８ｂが水平方向に延在している。ここで、図３に示すように、各鉄部材８ａは、長手方向両端部に設けた係合部８ｃで装置壁２０に固定されており、係合部８ｃを取り外すことにより、複数の鉄部材８ａのうち所定の鉄部材８ｃを新たな部材に交換することができる。なお、前述した鉄部材８ａの辺８ｂが、本発明の破砕面に設けた角部に相当する。
【００２４】
また、カレット回収部１０は、破砕部８より数ｍ下方位置に設けられており、破砕部８付近で発生し、落下してきたカレットの全てを回収する装置である。
さらに、防音・衝撃緩和部材１４は、図３に示すように、破砕部８の裏面側と、破砕部８の破砕面の近くの装置壁２０の内側の３面に大きな面積で張設されている。この防音・衝撃緩和部材１４は、所定厚さのラバーにより形成されたシートであり、破砕装置２内で発生した音を吸収するとともに、発生したカレットが装置壁２０に衝突するときの衝撃を、自身の弾性変形により緩和する部材である。この防音・衝撃緩和部材１４の磨耗を防ぐために、厚さ１０〜１６mm程度の鋼板で覆ってもよい。
【００２５】
次に、上述した破砕装置２によるビール壜Ｂの搬送から破砕までの過程を、図１から図３を参照して説明する。
立てた状態でコンベヤ４に搬送されてきたビール壜Ｂは、投飛部６の一対の円形回転部材６ａに挟持され、ガイド部１２の上面をスライドしながら前方に強く投げ飛ばされる。この際、一対の円形回転部材６ａに壜底側の側面が挟持されたビール壜Ｂは、回転力と壜底の重みのために遠心力が加わり、図１に示すように倒立するように回転しながら投げ飛ばされる。
【００２６】
投げ飛ばされたビール壜Ｂは、倒立した状態で側面が破砕部８に衝突する。破砕部８には、各鉄部材８ａの辺８ｂが存在しており、ビール壜Ｂは辺８ｂにあたって均一に破砕されていく。このように破砕された部材は２〜５センチ角のカレットとなり、落下してカレット回収部１０に回収されていく。このような動作を連続的に行うことにより、１分間にビール壜Ｂが２５０〜５００本（２５０〜５００本／min ）の能力でビール壜Ｂの破砕処理が可能となる。
【００２７】
したがって、本実施形態の破砕装置２によると、投飛部６でビール壜Ｂを高速度で投げ飛ばし、投飛部６の水平前方に配置した破砕部８にビール壜Ｂを衝突させることで破砕してカレットを発生し、破砕部８の下方に設けたカレット回収部１０で回収するようにした装置なので、省スペースを図りながら、簡便な構造で大量のビール壜Ｂの破砕処理を行う装置を提供することができる。
【００２８】
また、投飛部６の直ぐ前方に下り傾斜を付けて配置したガイド部１２は、投飛部６からのビール壜Ｂの飛び出す方向を調整し、速度を一定にし、しかも、ビール壜Ｂが回転して倒立した状態で破砕部８に側面が当たるように調整しているので、ビール壜Ｂが壜口や壜底から破砕部８に衝突するなどの不都合な破砕状態が発生せず、大きさが２〜５センチ角で均一な高品質のカレットを回収することができる。ここで、若し、ガイド部１２の傾斜がない場合は、ガイド部１２とビール壜Ｂの底との間で磨耗が発生し、ビール壜Ｂに十分な力が加わらないとともに、投げ飛ばされる方向も一定にならない。
【００２９】
また、一対の円形回転部材６ａを柔軟性を有する部材で構成したので、外径が異なるビール壜Ｂが搬送されてきても、挟持幅を調整することなく、確実に挟持して投げ飛ばすことができる。また、一対の円形回転部材６ａが柔軟性を有していることから、これら円形回転部材６ａを回転させる駆動モータ６ｅ等に衝撃が伝わりにくくなり、破砕装置２全体の耐久性も向上する。
【００３０】
また、破砕部８は、横断面が正６角形とした複数の柱状の鉄部材８ａを互いに上下方向に隣接配置して構成されており、各鉄部材８ａの辺８ｂがビール壜Ｂの側面に当たって、効率的にビール壜Ｂを破砕することができる。そして、若し、辺８ｂが丸まった鉄部材８ｂが存在している場合には、その部材のみを、辺８ａが尖った新たな鉄部材８ｂに交換することで破砕部８の補修作業が完了するので、メンテナンス時間がほとんど必要ない破砕装置２となる。
【００３１】
さらに、防音・衝撃緩和部材１４を、破砕部８の裏面側と、破砕部８の破砕面の近くの装置壁２０の内側の３面に張設しているので、装置外部への騒音を大幅に削減することができる。そして、カレットは破砕部８の破砕面でしか発生せず、従来のプロペラ方式のようにカレットが広範囲に飛散しないので、粉塵の発生も抑制することができる。
【００３２】
ここで、破砕部８の構成部材として横断面が正６角形の柱状の鉄部材８ａを使用せずに、図５に示すように、横断面が略正６角形の柱状の鉄部材２２を使用してもよい。この略正６角形の柱状の鉄部材２２は、円柱形状の鉄部材を基本部材とし、この基本部材の周方向の所定間隔をあけた外周を平らに削って複数の平坦面２２ａを形成している。そして、平坦面２２ａと曲面２２ｂとが交互に連続している複数の鉄部材２２を、各部材の軸線が略水平方向に延在するように互いに上下方向に隣接配置し、それらの部材の右側を向く外周面を破砕面とした破砕部８が構成される。このように、略正６角形の柱状の鉄部材２２を使用すると、前述した正６角形の柱状の鉄部材８ａに比べて角部２２ｃが鈍角となるが、ビール壜Ｂを破砕するためには十分の角度となる。したがって、正６角形の柱状の鉄部材８ａを使用した破砕部８と同様の作用効果を得ることができる。
【００３３】
なお、本実施形態は、ビール壜Ｂを破砕する場合の例を示したが、本装置はビール壜Ｂ以外にも使用することができる。その場合には、円形回転部材６ａの離間距離ｄ、内圧、回転速度を適宜変更するればよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載のガラス壜破砕方法によると、搬送してきた複数のガラス壜を破砕部に向けて高速度で投げ飛ばし、破砕部に衝突する際の衝撃力によりガラス壜を破砕してカレットを発生し、下方のカレット回収部に向けて落下させるようにしているので、従来のプロペラ方式、ドラム方式やプレス方式と比較して多量のガラス壜の破砕理を行うことができ、大幅に破砕力能力を増大させることができる。また、ガラス壜を破砕部に向けて高速度で投げ飛ばす際に、ガラス壜の側面が破砕部に衝突するように、該ガラス壜の投げ飛ばす方向をガイド部で調整しているので、ガラス壜の壜口や壜底が当たって不揃いのカレットが発生する等の不都合が発生せず、高品質のカレットを形成することができる。
【００３６】
また、請求項２記載のガラス壜破砕装置によると、従来の自然落下方式と比較して装置高さが大幅に低く、しかも、他の従来のプロペラ方式、ドラム方式やプレス方式と比較して大型の装置部品が少ないので、省スペースの装置を提供することができる。そして、投飛部の直ぐ前方に下り傾斜を付けて配置したガイド部は、投飛部からのガラス壜の飛び出す方向を調整し、速度を一定にし、しかも、ガラス壜が回転して倒立した状態で破砕部に側面が当たるように調整するので、均一な高品質のカレットを形成することができる。
また、請求項３記載の装置によると、簡便な構成で投飛部を構成することができる。
【００３７】
また、請求項４記載の装置によると、投飛部を構成している円形回転部材を、柔軟性のある部材により構成したことから、異なる径のガラス壜が搬送されてきても、確実に全てのガラス壜を保持して破砕部に向けて投げ飛ばすことができる。
【００３８】
また、請求項５記載の装置によると、破砕部を、破砕面に複数の角部を設けた板状の鉄製部材で構成しているので、ガラス壜を前記角部に衝突させて効率よく破砕することができる。また、請求項６記載の装置によると、破砕部は、横断面が正６角形又は略正６角形とした複数の柱状の鉄部材を互いに上下方向に隣接配置して構成されており、各鉄部材の辺がガラス壜の側面に当たって、効率的にガラス壜を破砕することができる。そして、若し、辺が丸まった鉄部材が存在している場合には、その部材のみを、辺が尖った新たな鉄部材に交換することで破砕部の補修作業が完了するので、メンテナンス時間がほとんど必要ない破砕装置を提供することができる。
【００３９】
さらに、請求項７記載の装置によると、装置の内壁に防音・衝撃緩和部材を配設したことから、装置外部への騒音を大幅に削減することができる。また、破砕部から飛んで装置壁に衝突しようとするカレットは、防音・衝撃緩和部材に当たるので、装置壁の衝撃音も緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るビール壜破砕装置の全体を示す図である。
【図２】図１のII−II線矢視図である。
【図３】図１のIII −III 線矢視図である。
【図４】本発明に係る投飛部の円形回転部材の具体例として自動車のタイヤを使用した場合を示す図である。
【図５】本発明に係る横断面が略正６角形のとした複数の柱状の鉄部材からなる破砕部を示す図である。
【符号の説明】
２    破砕装置（ガラス壜破砕装置）
４    コンベヤ（搬送部）
６    投飛部
６ａ  円形回転部材
６ｂ  回転軸
６ｃ  駆動モータ
６ｄ  プーリ
６ｆ  プーリ
６ｇ  駆動チェーン
８    破砕部
８ａ、２２  鉄部材
８ｂ  辺（角部）
１０  カレット回収部
１２  ガイド部
１４  防音・衝撃緩和部材
Ｂ    ビール壜（ガラス壜）
【図１】
0004548893.tif 000002
【図２】
0004548893.tif 000003
【図３】
0004548893.tif 000004
【図４】
0004548893.tif 000005
【図５】
0004548893.tif 000006