(57)【要約】【課題】アルミニウム製の蓋部とスチール製の胴部とからなるスチール缶の分別処理方法を提供する。【解決手段】環状先端部５Ａと、表面温度がアルミニウムの融点（約６６０℃）以上に設定された発熱部４０とを接触させ、該環状先端部５Ａのアルミニウム材料層１３を、該環状先端部５Ａの全周にわたって融解して滅失させて、該巻き締め加工部５から該蓋部３（アルミ中央部分３０）を分断する。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スチール製の胴部と、該胴部の少なくとも一端に巻き締め加工されて固定されたアルミニウム製の蓋部とからなるスチール缶の分別処理方法において、
前記蓋部を構成するアルミニウム材料が表面に露出した巻き締め加工部における平面視環状の環状先端部と、表面温度がアルミニウムの融点以上に設定された発熱部とを接触させ、該環状先端部における前記アルミニウム材料からなるアルミニウム材料層を、該先端部の全周にわたって融解して滅失させて、該巻き締め加工部から該蓋部を分断するようにしたことを特徴とするスチール缶の分別処理方法。
【請求項２】
複数のスチール缶を前記環状先端部が同一平面上に並ぶように整列させ、該複数のスチール缶の各環状先端部と単一の発熱部とを接触させる請求項１記載のスチール缶の分別処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スチール缶のリサイクル処理に関するものであって、具体的には、アルミニウム製の蓋部とスチール製の胴部とを分別するスチール缶の分別処理方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、飲料等の容器であるスチール缶には、胴部がスチール製で、蓋部がアルミニウム製のものが普及していることは知られている。以下、このようなスチール缶を、アルミ蓋スチール缶という。
また、該アルミ蓋スチール缶は、アルミニウム製の蓋部材料の外周と、スチール製の胴部材料の端部とを巻き締め加工することにより接合させて製造されることも知られている。
さらに、該アルミ蓋スチール缶の胴部と蓋部とを分別してリサイクルしようとする技術は、いくつか提案されている（例えば、特許文献１，２参照。）。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４２５２２号公報
【特許文献２】特開２００１−６４７３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１で開示された発明は、スチール缶における巻き締め加工部の下側を輪切り状に切断する構成であるため、切断用の刃物を切断対象であるスチール缶周りで移動させる必要があり、該切断用刃物の移動スペースが該スチール缶周りに必要となって、全体として装置が大型化してしまう問題があった。
また、上記特許文献２で開示された発明は、大型の溶融炉を備えた設備を要し、アルミニウムの回収率を高めつつしかも安全な設備を実現しようとすると、著しいコスト高を招く問題があった。
従来技術は上記の問題が解決されていないため、アルミ蓋スチール缶の胴部と蓋部とを分別するリサイクル事業は現状においては実質的に実施されていない。
【０００５】
そこで本発明は、アルミ蓋スチール缶の胴部と蓋部とを低コストで容易に分離することができるスチール缶の分別処理方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、スチール製の胴部と、該胴部の少なくとも一端に巻き締め加工されて固定されたアルミニウム製の蓋部とからなるスチール缶の分別処理方法において、前記蓋部を構成するアルミニウム材料が表面に露出した巻き締め加工部における平面視環状の環状先端部と、表面温度がアルミニウムの融点以上に設定された発熱部とを接触させ、該環状先端部における前記アルミニウム材料からなるアルミニウム材料層を、該先端部の全周にわたって融解して滅失させて、該巻き締め加工部から該蓋部を分断するようにしたことを特徴とするスチール缶の分別処理方法である。
【０００７】
かかる構成にあって、前記環状先端部が前記アルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって滅失されると、該アルミニウム材料層を構成する蓋部が当該巻き締め加工部から分断されて、スチール缶から蓋部を分離することが可能となる。
【０００８】
また、上記構成にあっては、複数のスチール缶を前記環状先端部が同一平面上に並ぶように整列させ、該複数のスチール缶の各環状先端部と単一の発熱部とを接触させる構成としてもよい。
【０００９】
かかる構成とすることにより、同時に多数のスチール缶について各環状先端部のアルミニウム材料層を滅失させて、各スチール缶から各蓋部を分離することができる。
【００１０】
また、以下に示す構成も提案される。
スチール製の胴部と、該胴部の少なくとも一端に巻き締め加工されて固定されたアルミニウム製の蓋部とからなるスチール缶の分別処理方法において、前記蓋部を構成するアルミニウム材料が表面に露出した巻き締め加工部における平面視環状の環状先端部と、摩耗面を具備した摩耗部の該摩耗面とを摺り合わせ、前記巻き締め加工部の前記環状先端部を、前記アルミニウム材料からなるアルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって摩滅させて、該巻き締め加工部から該蓋部を分断するようにしたことを特徴とするスチール缶の分別処理方法である。
【００１１】
かかる構成にあって、前記環状先端部が前記アルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって摩滅されると、該アルミニウム材料層を構成する蓋部が当該巻き締め加工部から分断されて、スチール缶から蓋部を分離することが可能となる。本発明は、前記環状先端部を摩耗させるだけでよいため、大型設備を用いることなく、容易に蓋部分をスチール缶本体から分離することができる。
【００１２】
上記構成にあっては、前記スチール缶を固定し、前記摩耗部の摩耗面を該スチール缶の前記巻き締め加工部の前記環状先端部に接触させながら該摩耗部を前記スチール缶の中心軸を中心に回動させて該環状先端部と該摩耗面とを摺り合わせ、該環状先端部を前記アルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって摩滅させる構成が提案される。
【００１３】
また、前記摩耗部を固定し、前記スチール缶の前記巻き締め加工部の前記環状先端部を該摩耗部の摩耗面に接触させながら該スチール缶を該スチール缶の中心軸周りに回動させて該環状先端部と該摩耗面とを摺り合わせ、該環状先端部を前記アルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって摩滅させる構成としてもよい。
【００１４】
さらに、前記スチール缶を該スチール缶の中心軸周りに回動可能に保持すると共に、前記摩耗部の摩耗面を該スチール缶の前記巻き締め加工部の前記環状先端部に接触させながら該摩耗部を前記スチール缶の中心軸を中心に回動可能に保持し、該スチール缶及び該摩耗部を、互いに正逆に回動させて該環状先端部と該摩耗面とを摺り合わせ、該環状先端部を前記アルミニウム材料層の層厚分だけ全周にわたって摩滅させる構成としてもよい。
【００１５】
上記したように、スチール缶及び／又は摩耗部を該スチール缶の中心軸周りに回動させて前記環状先端部と前記摩耗面とを摺り合せるようにすることにより、スチール缶及び摩耗部を突き合わせた状態のまま環状先端部を摩耗する摩耗工程を実行できるため、従来のように、スチール缶周囲に切断用の刃物を移動させる必要がない。このため、刃物移動用の余分なスペースを省略でき、装置を小型化することができる。
【００１６】
また、上記構成にあって、複数のスチール缶を前記環状先端部が同一平面上に並ぶように整列させ、該複数のスチール缶の各環状先端部と単一の摩耗面とを接触させるようにしてもよい。
【００１７】
かかる構成とすることにより、同時に多数のスチール缶について前記摩耗工程を実行できる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明は、大型で複雑な設備を用いることなく、スチール缶から容易にアルミニウム製の蓋部を分離することができるため、スチール缶のリサイクル事業を推進させる優れた効果がある。また、高価で且つ純度の高いアルミニウム材料を、その純度を低下させることなく、効率的に回収することができる効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
〈実施例１〉
本発明の実施例を添付図面に従って説明する。
本発明に係る使用済みスチール缶は、図１に示すように、スチール製の胴部２と、該胴部２の両端に配設されたアルミニウム製の蓋部３とからなるアルミ蓋スチール缶１である（以下、適宜、スチール缶１という。）。該スチール缶１は、一般に飲料用に使用されているものであって、図２に示すように、上端側の蓋部３には、飲み口用の開口３Ａとプルタブ３Ｂとが設けられている。
【００２０】
また、該スチール缶１は、胴部２と蓋部３とが、図１，３に示すように、公知の巻き締め加工によって接合されている。該巻き締め加工は、胴部２となる胴部材料の端縁と蓋部３となる蓋部材料の外縁とを重ね合わせた状態で外側へ巻き込み加工してなるものである。これにより、蓋部３と胴部２との接合部には、蓋部３の上面から所定高さで起立し、かつ前記蓋部を構成するアルミニウム材料が表面に露出した平面視環状（図２参照）の巻き締め加工部５が形成される。
【００２１】
次に、本発明に係るスチール缶１の分別処理方法を説明する。なお、具体的には、前記巻き締め加工部５から上端側の前記蓋部３を分断する過程を順次説明する。
【００２２】
本発明のスチール缶１の分別処理方法は、巻き締め加工部５の先端に配された環状先端部５Ａと、後述の摩耗部２０の摩耗面２０Ａとを摺り合わせ、該巻き締め加工部５の環状先端部５Ａの表層にあるアルミニウム材料層１３を全周にわたって摩滅させて、該巻き締め加工部５から蓋部３（アルミニウム材料からなるアルミ中央部分３０）を分離するものである（図６参照）。
【００２３】
さらに詳述すると、前記摩耗部２０は、図４に示すように、例えばドーナツ形状の円環部材で構成され、該部材の表面に平面視円環状の平面で構成された摩耗面２０Ａが形成されている。
【００２４】
また、該摩耗部２０の外径は、図５に示すように、スチール缶１の外径よりやや大きく設定され、該摩耗部２０と該スチール缶１の環状先端部５Ａとを突き合わせた際に前記摩耗面２０Ａと前記環状先端部５Ａの全周とが全周にわたって適正に接触するように設計されている。
【００２５】
なお、図５に示すように、前記摩耗部２０と該スチール缶１の環状先端部５Ａとを突き合わせた状態にあっては、前記摩耗部２０の中央の開口にスチール缶１のプルタブ３Ｂが位置することとなるため、仮にプルタブ３Ｂが蓋部３から起立した姿勢であっても、該プルタブ３Ｂに邪魔されることなく、前記摩耗部２０の摩耗面２０Ａと前記環状先端部５Ａとが確実に接触可能である。
【００２６】
そして、図６ａに示すように前記摩耗面２０Ａと前記環状先端部５Ａとを接触させた状態で、該スチール缶１を固定手段（図示省略）で固定する。また、前記摩耗部２０を、裏面側に連結された回転軸２１を中心にして一方向または正逆に回転させる。ここで、該回転軸２１の回転軸線Ｌ２は、該スチール缶１の中心軸Ｌ１と同一直線状となるように配置することが望ましい。  
【００２７】
そうすると、前記環状先端部５Ａと摩耗面２０Ａとが、当該スチール缶１と摩耗部２０とを突き合わせた姿勢で摺り合わされることとなり、図６ｂに示すように、時間経過と共に該環状先端部５Ａが表面から摩耗していくこととなる。
【００２８】
そして、前記摩耗面２０Ａによる前記環状先端部５Ａの摩耗工程を継続して、図６ｃに示すように、該環状先端部５Ａにおいて前記アルミニウム材料層１３の層厚分だけ全周にわたって摩滅させると、該巻き締め加工部５から蓋部３（アルミ中央部分３０）が分断されることとなる。
【００２９】
なお、上記構成（図５参照）は、スチール缶１を固定し、前記摩耗部２０を回動させて環状先端部５Ａと該摩耗面２０Ａとを摺り合わせる構成であるが、これに代えて、前記摩耗部２０を固定し、前記スチール缶１を一方向または正逆に回動させて環状先端部５Ａと該摩耗面２０Ａとを摺り合わせる構成としてもよい。
【００３０】
さらには、スチール缶１と摩耗部２０とを共に回動可能とし、該スチール缶１を一方向に回動させ、これに対して摩耗部２０をスチール缶１とは逆の方向に回動させて、該環状先端部５Ａと該摩耗面とを摺り合わせる構成としてもよい。かかる構成においても定期的に回転方向を変えてもよい。かかる構成とすると、アルミニウム材料層１３を摩滅するまでの時間を短縮することができる。
【００３１】
これまでに述べた構成は、スチール缶１及び／又は摩耗部２０が、該スチール缶１の中心軸Ｌ１を中心にして回動する構成であるため、同一軸線上でスチール缶１及び／又は摩耗部２０が回動することとなり、従来のように工具が移動することがないため、装置の小型化が可能となる。
【００３２】
また、図７に示すように、複数のスチール缶１を前記環状先端部５Ａが同一平面上に並ぶように整列させ、該複数のスチール缶１の各環状先端部５Ａと、単一の摩耗面２０Ａとを接触させ、単体の摩耗部２０を回動させて同時に複数のスチール缶１の分別処理を行なうようにしてもよい。
【００３３】
また、前記摩耗面２０Ａは、環状先端部５Ａと突き合わせた状態で該環状先端部５Ａの全周と接触する構成であるが、これに限定されず、摩耗面２０Ａと環状先端部５Ａとが突き合う状態において該摩耗面２０Ａが該環状先端部５Ａの一部とまず接触し、該摩耗面２０Ａ（又はスチール缶１）が回動することにより、結局、該環状先端部５Ａの表層のアルミニウム材料層１３が全周にわたって摩滅される構成としてもよい。また、スチール缶１又は摩耗部２０を回転させる駆動源としては、作業員による手動であってもよいし、電力や磁力を利用したモーター等の駆動装置を用いてもよい。また、スチール缶１又は摩耗部２０を固定する手段としては、所定の固定器具を用いてもよいし、作業員が手で固定してもよい。また、前記摩耗面２０Ａの平面形状は、上記実施例に限定されない。なお、本発明は、長尺の摩耗面２０Ａに対して、相対的に、スチール缶１を直線往復動させて環状先端部５Ａと摩耗面２０Ａとを摺り合わせる構成を積極的に排除するものではない。
【００３４】
〈実施例２〉
本発明の実施例２を説明する。なお、実施例１と共通する部分については説明を省略する。
【００３５】
本実施例は、前記環状先端部５Ａと、表面温度がアルミニウムの融点（約６６０℃）以上に設定された発熱部４０とを接触させ、該環状先端部５Ａのアルミニウム材料層１３を、該環状先端部５Ａの全周にわたって融解して滅失させて、該巻き締め加工部５から該蓋部３（アルミ中央部分３０）を分断する構成である（図１０参照）。なお、望ましくは、アルミニウムの融点以上かつスチール（胴部２）の融点（約１５３５℃）以下の範囲に温度設定するのがよく、例えば７００〜９００℃が提案される。
【００３６】
さらに詳述すると、前記発熱部４０は、図８に示すように、例えばドーナツ形状の円環のヒーター部材を用いて構成され、該部材の表側の平面である発熱面４０Ａが約６６０℃以上に発熱する。ここで、該発熱部４０の外径は、図９に示すように、スチール缶１の外径よりやや大きく設定され、該発熱部４０の発熱面４０Ａと該スチール缶１の環状先端部５Ａとを突き合わせた際に前記発熱面４０Ａと前記環状先端部５Ａの全周とが適正に接触するように設計されている。
【００３７】
そして、図１０ａに示すように、スチール缶１を固定し、押圧部材４０Ｂにより該スチール缶１に発熱部４０を押圧しながら前記発熱面４０Ａと前記環状先端部５Ａとを接触させ、該環状先端部５Ａの表面を融解開始する。
【００３８】
そうすると、図１０ｂに示すように、時間経過と共に該環状先端部５Ａが表面から融解し、アルミニウム材料層１３のアルミニウム材料が薄肉化していくこととなる。
【００３９】
そしてさらに、発熱部４０と環状先端部５Ａとを接触させ続けると、図１０ｃに示すように、該環状先端部５Ａにおいて前記アルミニウム材料層１３の層厚分だけ全周にわたって滅失し、該巻き締め加工部５から蓋部３（アルミ中央部分３０）が分断されることとなる。
かかる構成にあっては、前記環状先端部５Ａにあるアルミニウム材料を融解する構成あるため、アルミニウム材料が粉末状に飛散するなどして欠損することがない。したがって、高価で且つ純度の高いアルミニウム材料を、その純度を低下させることなく、効率的に回収することができる。また、従来のように工具が移動することがないため、装置の小型化が可能となる。
【００４０】
また、図１１に示すように、複数のスチール缶１を前記環状先端部５Ａが同一平面上に並ぶように整列させ、該複数のスチール缶１の各環状先端部５Ａと、単一の発熱部４０とを接触させ、同時に複数のスチール缶１の分別処理を行なうようにしてもよい。
【００４１】
また、前記発熱部４０は、環状先端部５Ａと突き合わせた状態で該環状先端部５Ａの全周と接触する構成であるが、これに限定されず、環状先端部５Ａと一部で接触する発熱部４０を全周にわたって回動させて、順次、該環状先端部５Ａの表層のアルミニウム材料層１３を全周にわたって滅失する構成としてもよい。
【００４２】
なお、これまでに述べた実施例１，２は、胴部２の両端にアルミニウム製の蓋部３が配設された構成であるが、胴部２の一端にアルミニウム製の蓋部３が配設された構成も当然に本発明に含まれる。
その他、本発明の主旨を逸脱しない限り、実施例は適宜設計変更できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】アルミ蓋スチール缶１の側面図である。
【図２】アルミ蓋スチール缶１の平面図である。
【図３】巻き締め加工部５を拡大して示す断面図である。
【図４】実施例１における摩耗部２０の正面図である。
【図５】環状先端部５Ａと摩耗面２０Ａとを接触させた側面図である。
【図６】環状先端部５Ａの摩滅過程を示す説明図である。
【図７】実施例１における他の実施例を示す側面図である。
【図８】発熱部４０の正面図である。
【図９】環状先端部５Ａと発熱部４０とを接触させた側面図である。
【図１０】環状先端部５Ａの滅失過程を示す説明図である。
【図１１】実施例２における他の実施例を示す側面図である。
【符号の説明】
【００４４】
１      アルミ蓋スチール缶（スチール缶）
２      胴部
３      蓋部
５      巻き締め加工部
５Ａ    環状先端部
１３    アルミニウム材料層
２０    摩耗部
２０Ａ  摩耗面
３０    蓋部の中央部分
４０    発熱部
Ｌ１    スチール缶の中心軸
【図１】
2009248080.tif 000003
【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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