JP2019508251A - 容器圧縮装置、および容器圧縮装置の動作方法 - Google Patents

Abstract

空の容器、特に、好ましくはプラスチックまたは金属材料、例えばＰＥＴまたはブリキ金属で作製される飲料用ボトルまたは缶を押し固めるための、空き容器回収機に取り付け可能な容器圧縮装置（１００）であって、前記容器圧縮装置は：第１および第２の回転可能なローラ（１０２、１０４）を含み、前記ローラのそれぞれは、対向して配置された２つの端部（１１０ａ〜１１０ｂ、１１０ｃ〜１１０ｄ）間に配置された作業面（１２２）を有し、前記ローラは、互いに隣接して配置されて、共通の幾何学的ｘｚ平面（ｘ−ｚ）において、それぞれの回転軸（１０６、１０８）の周りで、反対方向に回転し；および前記作業面（１２２）は、前記ローラの軸方向において、前記作業面を横切って延在しかつ前記作業面の周方向に分布する複数のリッジを含み、各リッジ（１２０）は、前記軸方向に長手方向延在部を有する、容器圧縮装置（１００）。

Description

発明の技術分野
本発明は、空き容器回収機（reverse vending machine）に取り付け可能な容器圧縮装置、ならびに空き容器回収機内で容器を圧縮する方法に関する。

背景
空き容器回収機は、一般的に、人が空の容器を戻すことができ、および場合によっては、戻したことでいくらかのお金を受け取ることができるように、構成される。空き容器回収機は、短期間に多くの容器を収集し得る。これは、空き容器回収機が、容器用の収納箱を頻繁に交換する必要がないように、容器を効率的に収容する必要があることを意味する。それゆえ、容器は空き容器回収機によって圧縮され、それら容器それぞれが、圧縮される前よりも場所を取らないようにする。

容器を圧縮するために、空き容器回収機は、一般に、複数のローラを備える圧縮装置を有し、これらローラには、容器を掴むこと、およびその後、容器をローラ間で圧縮することという２つの主要な任務がある。望ましくは、ローラは、ローラから放出された後も平らなままに留まるように容器を圧縮して、各被圧縮容器を保管するために必要な空間を削減する必要がある。容器を圧縮するとき、ローラは、周期的負荷、力を受ける。負荷は、次に、機械的摩耗を生じ、これは、ローラの機械的および疲労破損を生じ得る。これは、弱すぎてローラに使用するのには適切ではないことに起因するローラの材料の欠点に起因し得る。破損はまた、ローラの設計に起因するかもしれず、局所的に機械的応力が高くなり、そこで疲労亀裂が発生し、かつローラに疲労破損が発生するまで、疲労亀裂が広がり得る。そのような破損は、コストがかかり、かつ空き容器回収機の停止時間を生むことになる。従って、破損のリスクを低下させること、ならびにローラ装置の機械的寿命を長くすることが望まれる。

この問題の１つの解決法は、ローラの材料を、より高強度の材料に置き換えることである。しかしながら、そのような材料は、ローラに使用されることが多い材料と比較して、材料費が高いことが多い。より高強度の材料を使用することはまた、材料の強度が増加することにより製造用工具の摩耗および製造時間を増大することによって、ローラの製造費を増加させる。

従って、最新の従来技術を改善し、機械的摩耗および破損を減らす改良型の容器圧縮装置を提供することが望まれている。

発明の概要
上記を考慮して、本発明の一般的な目的は、上述の欠点を克服するかまたは少なくとも軽減する、空き容器回収機に取り付け可能な改良型の容器圧縮装置を提供することにある。

それゆえ、本発明の第１の態様によれば、空の容器、特に、好ましくはプラスチックまたは金属材料、例えばＰＥＴまたはブリキ金属で作製される飲料用ボトルまたは缶を押し固める（compacting）ための、空き容器回収機に取り付け可能な容器圧縮装置が提供され、前記容器圧縮装置は：
第１および第２の回転可能なローラであって、前記ローラのそれぞれが、対向して配置された２つの端部間に配置された作業面を有し、前記ローラは、互いに隣接して配置されて、共通の幾何学的ｘｚ平面において、それぞれの回転軸の周りで、反対方向に回転する、第１および第２の回転可能なローラ
を含み；および
前記作業面は、前記ローラの軸方向において前記作業面を横切って延在しかつ前記作業面の周方向に分布する複数のリッジを含み、および各リッジは、前記軸方向に長手方向延在部を有し；および
前記ローラは、噛み合いの非接触協同で回転するように適応されて、ローラ間隙が、前記回転軸（１０６、１０８）間のｃ−ｃ方向に沿って、前記ローラ間に常に存在するようにする。

「非接触」協同については、２つのローラ間には直接的な接触がない、すなわち協同するローラ間の２つの作業面間に干渉がない。これにより、ローラの摩耗を減少させ、ならびに２つのローラがくさびのように押し込まれて、ローラの動力伝達系の破損を生じるリスクを減少させる。協同を説明する別の方法は、歯車とピニオンとの間の非接触での相互作用と同様である。噛み合いの非接触協同は、ローラ間に常に間隙または空間があることを保証する。容器圧縮装置が容器を圧縮するとき、容器は、２つのローラ間の間隙または空間を埋めるかまたは少なくとも部分的に埋めるように、圧縮される。

「噛み合い」協同については、ローラは、ローラ間隙において、第１のローラのリッジが、対向する第２のローラに配置された一部分と出会って回転するように配置され、その部分は、前記第２のローラの２つの隣接するリッジ間に配置されている。噛み合い協同を説明する別の方法は、２つの歯車間の非接触での相互作用と同様である。噛み合いの非接触協同は、ローラ間に常に間隙または空間があること、およびローラ間に直接的な接触が存在しないことを保証する。

容器圧縮装置の噛み合いの非接触協同は、ローラの摩耗を減少させる。そのような摩耗は、容器圧縮装置の性能を低下させ、ならびに容器が容器圧縮装置に詰まって、ローラ、またはローラの駆動システムを損傷させるリスクを高める。ローラの摩耗を減少させることによって；ローラ、およびローラ装置の寿命が長くなる。

それに加えてまたはその代わりに、ローラ間の最小距離は前記ローラ間隙であり、前記ローラ間隙は、前記ｘｙ平面内にあり、および前記軸方向に長手方向延在部を有する。２つのローラ間の、２つの作業面間に形成されたｘｙ平面におけるローラ間隙は、ローラの長手方向、または軸方向に延在する。ｘｙ平面のｘ軸は、容器圧縮装置のローラのそれぞれの回転軸間の中心間軸と位置合わせされている。ｘｙ平面は、それぞれの回転軸がそれに対して垂直となる平面である。ｃ−ｃすなわち中心間距離は、容器圧縮装置のローラの回転軸間の距離である。

ローラは、反対方向に回転するように配置される、換言すると、ローラは、それらが逆回転するように配置される。さらに、ローラの回転は、ローラが容器を掴んで、２つのローラ間内に押しやる（すなわち押すおよび／または引く）ようにする。２つのローラの回転速度は、２つのローラの直径が合致する場合、同じである。一方のローラがより小さい直径を有する場合、２つのローラの速度は異なってもよい。

第１および第２の回転可能なローラの回転軸は、平行とし得る。回転軸が平行に配置されるということは、平行からのわずかなずれを除外しない。例えば、回転軸間の角度の間隔が０〜３度であることは、「平行」に含まれると解釈されるべきである。ローラ装置は、ｘ軸、ｙ軸、およびｚ軸によって規定される直交ｘｙｚ座標系に配置されると言われ得る。ローラは、２つのローラの回転軸が座標系のｚ軸に対して平行になるように、配置され得る。そのため、回転軸は、共通の幾何学的ｘｚ平面にあると言われ得る。軸方向は、ｘｙｚ座標系のｚ軸に対して平行であるか、またはｚ方向にある方向と定義され得る。

これらローラの少なくとも一方または双方のローラは、複数のリッジを含む。リッジは、ローラの作業面を横切って延在するか、またはローラの軸方向に長手方向延在部を有する。リッジの長手方向延在部は、ローラのそれぞれの回転軸に対して平行または部分的に平行とし得る。リッジは、ローラの作業面を完全にまたは部分的に横切って延在し得る。リッジは、ローラの作業面の外周に均一に配置または分布され得る。あるいは、リッジは、ローラの作業面の周方向に不均一に配置または分布され得る。

さらに、ローラにあるリッジは、研磨によって簡単に製造される。リッジの研磨は、フライス加工と比較して、より滑らかな形状を生じ得る。フライス加工は、フライス加工面に小さな段差を残すことが多く、これら段差を、除去するために、二次的な製造を必要とする。それゆえ、リッジが研磨される場合には、リッジのより滑らかな形状を生じるための追加的な、機械によるリッジの二次的な作業が必要ないため、リッジは、より少数の製造または生産ステップで製造され得る。これにより、リッジを製造するためのコストおよび時間、ならびにローラを製造するための時間を削減し、これは、次に、製造費を削減する。リッジのフライス加工も当然ながら可能であるが、高度なフライス加工機械、または製造中の工作物の高度な取り付けを必要とし得る。

ローラは、鋼、ステンレス鋼などの金属材料、または空き容器回収機において使用するのに好適な任意の他の材料から作製され得る。ローラは、ローラの重量を削減するために、中心の中空コア部分を有し得る。ローラは、実質的に同一とし得るが、ローラは異なってもよい。例えば２つのローラの一方は、より大きなまたはより小さな直径を有してもよいし、またはローラは、軸方向において異なる長さを有してもよい。

作業面は、容器圧縮装置が容器を圧縮するように動作されるとき、通常、容器と接触するローラの表面である。圧縮装置において、ローラ間にはローラ間隙がある。容器がローラ間隙へ送り込まれると、２つのローラは、容器を圧縮して平らにする。容器は、例えばプラスチックまたはアルミニウム製ボトルまたは金属製缶、例えばアルミニウム製缶とし得る。各ローラの長手方向端部には、例えば空き容器回収機内にローラを取り付けかつ支持するためのシャフト部分があってもよい。シャフト部分は、駆動装置、例えば電動機に接続された、ローラを回転させる手段、例えばベルト、チェーンなどに接続されるように、配置され得る。シャフト部分は、さらに、ローラ間隙が調整可能となるようにローラを構成する手段を含み得る。各ローラは、複数のリッジが配置される作業面、例えばシリンダー状の表面を含む。

これらリッジは、ローラの作業面に沿って、ローラの回転軸に対して平行に延在するように構成される必要がある。これらリッジは、ローラの作業面に沿ったリッジの長手方向延在部の経路に沿って、ある程度のばらつきを含み得る。そのようなばらつきは、リッジの幅または高さ、ならびに横断面形状が、軸方向に沿って変化することを含み得る。

これらリッジは、リッジの方向で見て、ローラの作業面の長さの５０％〜１００％である軸方向延在部を有し得る。これらリッジは、作業面の全長にまたは長さの一部に延在し得る。これらリッジがローラの作業面の長さの一部に延在する場合、各リッジは、ローラの作業面の軸方向に対して平行な線に沿って範囲を定められた１組のリッジの一部を形成し得る。

それに加えてまたはその代わりに、少なくとも１つのローラの前記リッジのうちの少なくとも１つには、軸方向に延在する凹部が設けられていて、および凹部は、ｘ方向において、ローラ間にクリアランスを形成する。凹部は、容器圧縮装置の掴み動作、または容器を間隙まで引き下ろす動作を支援し得る。凹部は、２つのローラ間のｘｙ平面のｘ方向にクリアランスを生じる。クリアランスは、２つのローラ間に配置された光開口部と同様に構成され、ローラ間隙を規定または形成するリッジの凹部を通して、光をｘｙ平面のｙ方向に照らし得るようにする。

それに加えてまたはその代わりに、前記凹部は、周方向に位置合わせされ得る、すなわち、１つのリッジが、軸方向において一定の点にまたは作業面に沿った一定の点に凹部を有する場合、全リッジは、軸方向におけるこの点にまたは作業面に沿ったこの点に凹部を有する。換言すると、ローラの歯は、周方向に位置合わせされる。

それに加えてまたはその代わりに、各リッジは、軸方向に平行な方向に延在し、および／またはローラの歯は、軸方向に位置合わせされる。

それに加えてまたはその代わりに、リッジは、前記リッジの前記軸方向に沿って分布された凹部を含み、前記凹部の最大深さは、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内にある。リッジの凹部は、リッジの軸方向に沿って均一に分布され得る。凹部は、リッジの軸方向に沿って、不均一に、または、群れを成して、分布され得る。凹部の、リッジと凹部との間に形成された縁から凹部の最底点まで測定された最大深さは、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内とし得る。ローラの軸方向に対して垂直な方向から見た、凹部の横断面形状は、ほぼＵ字形状またはＶ字形状であるように構成され得る。他の横断面形状も可能である。

それに加えてまたはその代わりに、２つの隣接する凹部間の中心間距離は、前記作業面の長さＬの１％〜５０％である。凹部は、軸方向において、作業面の長さの１％〜５０％の中心間距離を有して分布され得る。それに加えてまたはその代わりに、凹部は、前記ローラの軸方向において、ローラの作業面の１００ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部、好ましくは５０ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部、一層好ましくは１５ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部が配置されるように、配置され得る。

それに加えてまたはその代わりに、リッジは、前端面および後端面を含み、および縁は、第１のリッジの前記前端面が隣接するリッジの前記後端面と交わる中間にある。リッジは、前端面および後端面を含む、またはそれらからなると説明され得る。リッジの前端面は、容器圧縮装置によって圧縮される容器と最初に接触する面である。前端面はまた、ローラの回転方向において、リッジの後端面の前に配置されると言われ得る。後端面は、リッジの頂部の反対側に配置され、および同じリッジの一部である面である。２つの隣接するリッジの前端面と後端面は、縁に沿って接合され得る。それゆえ、リッジの前端面と後端面との間の縁は、頂点を形成すると言われ得る。

それに加えてまたはその代わりに、第１のリッジの前記前端面が隣接するリッジの前記後端面と交わる中間にある縁は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内の半径（Ｒｅ）を有する。第１のリッジの前端面と、隣接するリッジの後端面との間の縁の半径が０ｍｍ〜５の範囲内、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍ、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍであることは、容器を掴んで、ローラ間隙内へと引き下ろすリッジの能力を高めるのに好都合であることが分かっている。

それに加えてまたはその代わりに、リッジは、さらに、相互接続面を含み、前記相互接続面は、前記前端面と後端面を相互接続する。相互接続面は、リッジの前端面と後端面を相互接続して配置され得る。それゆえ、リッジは、リッジの前端面と相互接続面との間に形成された前縁を含むと説明され得る。さらに、リッジは、リッジの相互接続面と後端面との間に形成された後縁を含むと説明され得る。相互接続面を有することは、容器圧縮装置によって圧縮中の容器と相互接続面との間の接触領域が増加するという点で、好都合とし得る。これにより、リッジへの機械的摩耗および機械的応力が減少する。これにより、ローラの機械的破損のリスクを減少し、かつローラの疲労寿命を長くし得る。相互接続面を含むリッジによって生じる容器の圧痕または圧縮も好都合である。

それに加えてまたはその代わりに、前端面は、最大半径に対して平行な線に対して角度を形成し、および前記角度は、−２０度〜＋３０度の範囲内、好ましくは−１０度〜＋２０度の範囲内、一層好ましくは０度〜＋１０度の範囲内にある。前端面は、最大半径に対して平行な線に対して角度を形成する。角度は、−２０度〜＋３０度の範囲内、好ましくは−１０度〜＋２０度の範囲内、一層好ましくは０度〜＋１０度の範囲内にある。正の角度については、前端面は、前縁から半径方向内向きの方向に傾斜する。負の角度については、前端面は、オーバーハングを有すると開示され得る。

それに加えてまたはその代わりに、後端面は、前記相互接続面に対して最大角を形成し、および前記最大角は、１９０度〜２６０度の範囲内、好ましくは１９０度〜２４０度の範囲内、一層好ましくは１９０度〜２２０度の範囲内にある。相互接続面は、後端面に対して角度を形成する。「最大角」については、言及される角度は、２つの角度の間で測定可能な最大角である。例として、２つの面間の角度は、２つの面間の角度が最大角、１９０度、または最小角、１７０度と呼ばれるかどうかに依存して、１９０度、および１７０度の双方とし得る。２つの角度が足されると、結果として生じる角度は３６０度である。最大角はまた、ローラの外面、または作業面で測定可能な角度と説明され得る。好都合には、リッジの相互接続面と後端面との間の最大角は、１９０度〜２６０度の範囲内、好ましくは１９０度〜２４０度の範囲内、一層好ましくは１９０度〜２２０度の範囲内にある。しかしながら、１９０〜３００度の範囲内の最大角を有することも可能とし得る。

それに加えてまたはその代わりに、後端面の幅は、相互接続面の幅の倍数であり、前記倍数は、１〜２０の範囲内、好ましくは２〜１５の範囲内、一層好ましくは３〜１０の範囲内である。後端面の幅、すなわちリッジの相互接続面とこのリッジの後端面との間に形成された後縁と、このリッジの前記後端面と隣接するリッジの前端面との間の縁との間の距離は、相互接続面の幅の倍数とし得る。相互接続面の幅は、ローラの表面に沿って、周方向に測定された長さである。相互接続面の幅はまた、リッジの前縁と後縁との間の最短距離と説明され、前縁および後縁は、ｘｙ平面において見られるように、相互接続面の端部を規定し得る。後端面の幅は、ｘｙ平面における、後端面の端部間の最短距離と説明され得る。本発明人らは、好都合にも、後端面の幅は、好ましくは相互接続面の幅の倍数であり、倍数は、１〜２０の範囲内、好ましくは２〜１５の範囲内、一層好ましくは３〜１０の範囲内であることを見出した。

それに加えてまたはその代わりに、ローラは、最大半径および最小半径を有し、および前記リッジは、前記最大半径と前記最小半径との差として定義される高さを有し、前記高さは、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内、好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内、一層好ましくは４ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。ローラは、最大半径および最小半径を有すると説明され得る。最大半径は、ローラの回転軸と、ローラのリッジに配置される最も外側の点との間の、半径方向に測定される最大距離である。それゆえ、ローラは、ローラの最大半径の２倍の直径を有すると言われ得る。最小半径は、ローラの回転軸と、ローラの２つの隣接するリッジ間に配置される最底点との間の、半径方向に測定される最小距離と説明され得る。それゆえ、リッジの高さは、最大半径Ｒｏと最小半径Ｒｉとの差、Ｒｏ−Ｒｉであると説明され得る。リッジの高さは、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内、好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内、一層好ましくは４ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。さらに、ローラの一方が、第１の高さおよび／または設計を有するリッジを含み、および第２のローラが、異なる高さおよび／または設計を有するリッジを含み得る。

それに加えてまたはその代わりに、各ローラは、前記ローラのｘｙ横断面に、３〜２０個のリッジ、好ましくは５〜１５個のリッジ、一層好ましくは６〜１２個のリッジを含む。リッジは、ローラの作業面の外周に均一に分布され得る。本発明人らは、ローラ上のリッジの好都合な数は、３〜３０の範囲内であることを見出した。リッジの数は、ｘｙ平面において見るとき、ローラの作業面の外周に均一に配置された、３〜２０個のリッジの範囲内、好ましくは５〜１５個のリッジ、一層好ましくは６〜１２個のリッジとし得る。３〜２０個のリッジを含む容器圧縮装置は、結果として得られる圧痕パターン、または装置によって圧縮された容器の形状が、さらにリサイクルするために送り出される被圧縮容器をより良好に積み重ねるかまたは梱包できることが見出されている波形すなわちｓ字形状を有することが好都合である。波形は、さらに、被圧縮容器の剛性を高める、つまり、被圧縮容器は、ローラから放出された後も平らなままである傾向が強く、それゆえ、被圧縮容器が、圧縮後に「バナナ」または半樽形状に曲げられるのを防止する。波形は、この波形を有しない容器と比べて、容器が、より多くのすなわち多数の被圧縮容器を保持できるようにする。それゆえ、容器圧縮装置は、環境により良好かつより好都合であると言われ得る。リッジの数はまた、容器圧縮装置のローラの機械的摩耗を減少させながら、好都合な被圧縮容器を生じ、それゆえ容器圧縮装置の機械的寿命を長くすることが見出されている。

それに加えてまたはその代わりに、ローラ間隙は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。ローラ間隙は、ローラが逆回転するので、最大値と最小値との間で変化し得る。ローラ間隙は、はローラが噛み合い協同で逆回転するので、ｘｙ平面のｘ軸に沿ったローラ間の最小距離によって、ローラ間の中心間距離によって、規定され得る。ローラ間隙の最小値は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。ローラ間隙はまた、ローラのそれぞれの回転軸間の距離、それぞれのローラの最大半径および最小半径、ならびにローラが回転してオフセットされる角度に応じると説明され得る。ローラの一方を、協同するローラに対して回転してオフセットさせることによって、容器圧縮装置の噛み合い特徴が得られ得る。ローラ間隙は、容器圧縮装置によって圧縮される容器の壁の厚さに依存して変更され得る。

それに加えてまたはその代わりに、各ローラの最大直径は、５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内、好ましくは６０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲内、一層好ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内にある。各ローラの最大直径は、同じであっても、または異なってもよい。ローラの直径が異なる場合、一方のローラは、前記他のローラよりも高速の回転を有して回転し得る。

それに加えてまたはその代わりに、作業面は、前記それぞれの回転軸に対して平行な方向に、５０ｍｍ〜７５０ｍｍの範囲内の最大長さを有する。ローラの作業面の長さは、好ましくは５０ｍｍ〜７５０ｍｍの範囲内にある。ローラの作業面の長さが７５０ｍｍを上回ることも可能とし得る。例えば、リサイクル施設に設置されたより大きなリサイクル機に取り付けられた容器圧縮装置は、７５０ｍｍを上回る長さの作業面を含むローラを有し得、それゆえ、空き容器回収機に取り付けられた容器圧縮装置よりも多くの容器を圧縮できる。

それに加えてまたはその代わりに、相互接続面、および／または前記前端面、および／または前記後端面の幅は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは２．５ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。相互接続面、および／または前端面、および／または後端面の幅は、ｘｙ平面において、周方向に、ローラの表面に沿って測定され得、および０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは２．５ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にあるとし得る。相互接続面、および／または前記前端面、および／または前記後端面は、ローラの表面に沿って延在する；これらの面はまた、ある方向の長さに、例えば円弧に沿って、または直線に沿って、またはｘｙ平面において、外側の最大半径によって規定されるローラの外周に沿って、延在すると称され得る。それに加えてまたはその代わりに、相互接続面、および／または前記前端面、および／または前記後端面は、実質的に平面的であるかまたは平面的であり、平面的は、曲がっていない／アーチ状でないという意味で使用される。面の長さは、リッジの数および／またはそれらの設計に依存して変化し得る。さらに、リッジは、相互接続面を有しないで設計され得る。

それに加えてまたはその代わりに、前記ローラの一方を前記回転軸の周りで回転させることによって、前記ローラ間隙の幅が調整される。ローラ間隙は、一方のローラを、他方のローラが適所にロックされている、すなわち、他方のローラは回転されていない間に、回転軸の周りで回転させることによって調整され得る。これにより、容器圧縮装置のローラの中心間距離を変更せずに、ローラ間隙を増減できる。これは、同じ容器圧縮装置が、異なる壁の厚さを有する容器を圧縮するように構成できることで、好都合とし得る。それゆえ、容器圧縮装置を含む空き容器回収機は、世界中の異なる地域の制約を管理するために構成可能とし得る。ローラの後端リッジは、回転調整の量、または一方のローラの他方のローラに対する回転と、ローラ間隙幅との間に、線形、またはほぼ線形の関係が達成されるように、配置され得る。

それに加えてまたはその代わりに、第１および第２のローラは回転式に位置合わせされ、前記ローラ間隙が、ローラ装置の中心間軸に沿って：
− 前記第１のローラにあるリッジの前記前縁が、前記第２のローラの後端面に対向して配置されていること；および
− 前記第２のローラにあるリッジの前記前縁が、前記第１のローラにある後端面に対向して配置されていること
によって、交互に、規定される。

ローラは、ローラ間隙が、容器圧縮装置の中心間軸に沿って、交互に、規定されるように、回転するように配置され得る。中心間軸は、ローラのそれぞれの回転軸間の軸であると定義される。ローラ間隙は：中心間軸に沿って、第２のローラのリッジの後端面に対向して配置されている第１のローラのリッジの前縁；および第１のローラのリッジの後端面に対向して配置されている第２のローラのリッジの前縁によって、交互に、規定される。ローラの前縁が、協同するローラの中央セクションの近くで後端面と出会うように、ローラは配置され得る。中央セクションは、後端面の中央の、第３のセクションとし得る。前縁はまた、後端面の両端部セクションの近くで、後端面と出会い得る。端部セクションは、中央セクションの両側の後端面の第３の部分である。ローラが外側相互接続面を含むとき、第１のローラの相互接続面は、中心間軸に沿って、ローラ間隙において、第２のローラの後端面と出会うと言われ得る。「出会う」ことについて、ローラの作業面は、互いに近くにあるが、接触してはいない。ローラ間隙は、２つのローラが逆回転するとき、ｘｙ平面のｘ軸に沿って可変幅を有すると言われ得る。ローラ間隙幅は、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内で変化し得る。しかしながら、範囲は、ローラのリッジの設計に応じて、それよりも小さくてもまたは大きくてもよい。

第２の態様によれば、本発明は、前記請求項のいずれか１項による容器圧縮装置を含む空き容器回収機が提供される。本発明人らは、容器圧縮装置が、空き容器回収機に取り付けるのに好都合であることを見出した。

本発明の第３の態様によれば、空の容器、特に、好ましくはプラスチックまたは金属材料、例えばＰＥＴまたはブリキ金属で作製される飲料用ボトルまたは缶を押し固めるための、容器圧縮装置の動作方法が提供され、前記容器圧縮装置は：
− 本発明の前記第１の態様に従って回転するように配置された第１および第２の回転可能なローラ
を含む。第３の態様の利点は、大部分は、第１および第２の態様に関して説明した利点と類似している。それゆえ、第１および第２の態様に関して上記で説明した利点は、第３の態様にも適用される。

本発明のさらなる特徴、および利点は、添付の特許請求の範囲および以下の説明を検討すると、明らかとなる。当業者は、本発明の異なる特徴を組み合わせて、本発明の範囲から逸脱せずに、下記で説明するもの以外の実施形態を生じ得ることに気づく。

図面の簡単な説明
本発明のこれらのおよび他の態様を、ここで、本発明の現在の好ましい実施形態を示す添付の図面を参照して、詳細に説明する。同様の参照符号は、図面を通して、同様のまたは実質的に同様の要素を指す。

本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態による容器圧縮装置を示す。 図１の容器圧縮装置の線Ａ−Ａに沿った断面図を示す。 図２ａに示すローラの一方の部分的な拡大図を示す。 代替的なリッジ設計の部分的な拡大図を示す。 本発明の少なくとも１つの例示的な実施形態によるローラの斜視図を示す。 図３ａに示すローラの上面図を示す。 図３ｂに示す凹部の部分的な拡大図を示す。 本発明の少なくとも１つの実施形態による容器圧縮装置によって圧縮されている被圧縮容器の形状を示す。 本発明の少なくとも１つの実施形態による容器圧縮装置によって圧縮されている被圧縮容器の形状を示す。 それぞれのローラのリッジと凹部との間で交互に発生するローラ間隙の一例を示す。 それぞれのローラのリッジと凹部との間で交互に発生するローラ間隙の一例を示す。 それぞれのローラのリッジと凹部との間で交互に発生するローラ間隙の一例を示す。 本発明の少なくとも１つの実施形態に従って、ローラ間隙がどのように調整可能であるかを示す。 本発明の少なくとも１つの実施形態に従って、ローラ間隙がどのように調整可能であるかを示す。 本発明の少なくとも１つの実施形態に従って、ローラ間隙がどのように調整可能であるかを示す。 非噛み合いの非接触協同の２つのローラを示す。 噛み合いの非接触協同の２つのローラを示す。

発明の例示的な実施形態の詳細な説明
この詳細な説明では、本発明による容器圧縮装置の例示的な実施形態は、主に、本発明の様々な実施形態による容器圧縮装置を示す概略図を参照して説明する。これは、決して本発明の範囲を限定するものではなく、他の状況においても、例えば添付の図面に示す実施形態以外のタイプまたは変形例の容器圧縮装置または構成要素にも適用可能であることに留意すべきである。さらに、具体的な構成要素または特徴が、本発明の実施形態に関連して説明されることは、それらの構成要素が、本発明の他の実施形態と一緒に、利益をもたらすために使用できないことを意味しない。本発明を、ここで、添付図面を参照して説明し、ここでは、第１に構造、第２に機能に注目する。同様の参照符号は、説明を通して、同様の要素を指す。

さらに、以下の説明では、本発明は、例示的なローラ、またはローラの特徴の具体的な寸法を使用して、部分的に説明される。しかしながら、これらの寸法は例示にすぎず、それにより本発明の範囲を限定するものではない。

図１は、本発明の実施形態による例示的な容器圧縮装置１００を示す。容器圧縮装置１００は、互いに隣接して配置された、第１のローラ１０２および第２のローラ１０４を含む。第１のローラは回転軸１０６を有し、および第２のローラは回転軸１０８を有する。第１および第２のローラ１０２、１０４の回転軸１０６、１０８は、平行に配置されている。第１および第２のローラ１０２、１０４は、反対方向に回転するように配置されているため、第１のローラ１０２および第２のローラ１０４は逆回転である。ローラの回転方向は、さらに、図２ａに示す。

ローラ１０２、１０４は、それらそれぞれの回転軸１０６、１０８の周りで回転され得るように、ローラ１０２、１０４を空き容器回収機（図示せず）に取り付けるためのシャフト部分１１０ａ〜ｄを含む。シャフト部分１１０ａ〜ｄは、ローラ１０２、１０４の長手方向端部に配置されている。各ローラ１０２、１０４の大部分のシリンダー状の表面は、作業面１２２と定義され得る。作業面１２２は、ローラ１０２、１０４の長手方向に長さＬを有し、長手方向は、ローラ１０２、１０４のそれぞれの回転軸１０６、１０８に対して平行している。長手方向はまた、図１のｘｙｚ座標系によって示されるｚ方向に対して平行な、ローラ１０２、１０４の軸方向とも呼ばれ得る。作業面１２２は、対向するシャフト部分１１０ａと１１０ｂとの間、１１０ｃと１１０ｄとの間に配置されている。作業領域１１２は、２つのローラ１０２、１０４の作業面１２２が出会う、ニップ（nip）、または間隙に配置される。間隙、またはローラ間隙Ｒｇは、２つのローラ１０２、１０４間の距離がｘｙｚ座標系のｘ方向に沿って最短である領域とし得る。ローラ間隙Ｒｇについては、図２ａに関して示して説明する。作業領域１１２は、容器圧縮装置１００の動作時に容器が圧縮される箇所である。

各ローラは、さらに、ローラ１０２、１０４の作業面１２２に設けられた複数のリッジ１２０を含む。リッジ１２０は、ローラ１０２、１０４の軸方向において、作業面１２２に沿って長手方向延在部を有する。ローラ１０２、１０４はまた、シリンダー状コア部分１１３を有すると説明され得、シリンダー状コア部分はリッジ１２０を含み、リッジは、突起の形態にあって、それぞれのローラ１０２、１０４のシリンダー状コア部分１１３から外向きに突出し、かつ軸方向に長手方向延在部を有している。あるいは、リッジ１２０は、軸方向に長手方向延在部を有するローラ歯と説明され得る。リッジ１２０については、図２ａに関してさらに説明する。ローラ１０２、１０４は、さらに、ローラ１０２、１０４の作業面１２２に配置された複数の凹部１２６を含む。凹部１２６については、図３ａ〜３ｃに関してさらに説明する。図１は、７個の凹部１２６を含むリッジ１２０を示すが、ローラ１０２、１０４は、それよりも多数または少数の凹部１２６を含むことが可能である。凹部１２６の数は、例えば作業面１２２の長さＬおよびローラ１０２、１０４の直径Ａ（図２ａに示す）に依存して、変化し得る。凹部１２６の好都合な数はまた、各凹部１２６の配置構成および寸法および設計に依存し得る。例として、ローラ１０２、１０４の作業面１２２の１００ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部、好ましくは５０ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部、一層好ましくは１５ｍｍのセクションの長さ当たり少なくとも１つの凹部が配置され得る。

リッジ１２０は、凹部の深さがリッジの高さを下回るため、作業面１２２の全長Ｌにわたって連続的に延在する。ローラ１０２、１０４の典型的な作業面１２２の長さＬは、５０〜７５０ｍｍの範囲内にある。添付図面に示す実施形態では、リッジ１２０は、凹部１２６によって部分的にのみ横断されて、リッジ１２０がローラ１０２、１０４の作業面１２２の全長Ｌに連続的に延在するようにする。凹部１２６は、全てが同じ設計を有するとして示されている；しかしながら、凹部１２６は、異なる形状および寸法を有するように作製されてもよい。例えば、第１の幅および深さを有する凹部１２６に、異なる幅および深さを有するリッジが続き得る。凹部１２６は、作業面長さＬの中央の近くに、ある形状および設計を有し、およびローラ１０２、１０４のシャフト部分１１０の近くに第２の形状および設計を有し得る。凹部１２６は、容器圧縮装置１００の缶把持能力を高め得る。凹部１２６は、軸方向において、リッジ１２０に沿って等間隔に分布されているように示している。凹部１２６は、リッジ１２０上の２つの隣接する凹部１２６間に可変中間間隔を有する、または２つの隣接する凹部１２６間に一定の、または固定の、中間距離を有するように配置され得る。

凹部１２６は、ローラの作業面１２２の外周に延在する半径方向溝として設計され得るため、リッジ１２０は、半径方向溝（図示せず）によって完全に横断される。さらに、リッジ１２０は、リッジ１２０が配置されていない作業面１２２の部分を残して、ローラ１０２、１０４の作業面１２２の長さＬの一部にのみ延在し得る。例えば、リッジ１２０は、アクスル部分１１０によって規定される作業面１２２の端部で開始し、かつその端部からある距離で終了し得る。凹部１２６は、ローラ１０２、１０４のコアの機能性に対して任意選択的であることに留意すべきである。しかしながら、リッジに凹部１２６を設けることによって、容器圧縮装置１００の性能を改善し得る。リッジ１２０は、ローラ１０２、１０４の回転軸１０６、１０８の軸方向に対して平行に延在するように示されている。さらに、リッジ１２０は、リッジ１２０の寸法、またはｘｙ平面の横断面形状が、作業面１２２の長さＬに沿って変化するように、設計または製造され得る。そのようなずれは、リッジ１２０に故意に追加されてもよいし、または不完全な製造技術に起因し得るか、または圧縮される容器を掴み得る追加的な縁を生じようとすることに起因し得る。

図１に示すように、全ての凹部は、周方向に位置合わせされる、すなわち、１つのリッジが、作業面の軸方向においてまたは長さＬに沿って一定の点に凹部を有する場合、全リッジが、実質的に軸方向においてこの点に、または作業面の長さＬに沿ってこの点に、凹部を有する、すなわち、周方向において凹部間に実質的にオフセットがない。さらに、ローラの歯は、軸方向および周方向の双方において位置合わせされる。

リッジ１２０は、ローラ１０２、１０４の作業面１２２の外周で均一にまたは対称的に離間され得る。それゆえ、リッジ１２０は、ある角度によって規定可能なセグメントまたはセクションを占有すると言われ得る。例えば、ローラ１０２、１０４の外周に均一に配置された８個のリッジを含むローラ１０２、１０４では、各リッジ１２０は、３６０／８＝４５度のセクション、または角度を占有すると言われ得る。リッジ１２０はまた、非対称的に配置または離間されて、より高い密度のリッジ１２０がローラ１０２、１０４（図示せず）の一部分に形成されるようにし得る。リッジ１２０はまた、リッジ群（図示せず）で配置され得る。さらに、缶圧縮装置１００は、任意選択的に、容器装入開口部からローラ１０２、１０４へ、および特にローラ間隙（図示せず）へ容器を送り込むように配置されたパドルフィードシステムを含み得る。パドルフィードシステムはパドルフィードローラを含み、パドルフィードローラは、複数のパドルを含み、中心アクスルの周りに配置され得る。パドルフィードローラのアクスルは、ローラ１０２、１０４の回転軸に対して平行な中心軸の周りで回転可能とし得る。ローラ１０２、１０４が回転し、かつ容器が、パドルフィードシステムを含む空き容器回収機内へ送り込まれると、パドルフィードローラは、容器を、空き容器回収機の容器装入開口部から下方へローラ１０２、１０４の作業面１２２へと、および特にローラ１０２、１０４間のローラ間隙へと押し込む。それゆえ、パドルフィードシステムは、ローラ間隙を通して容器を送り込むのを支援し、それにより、容器圧縮装置の性能を高め得る。

パドルフィードローラの中心アクスルから離れた外側縁は、空き容器回収機の容器装入開口部からの容器の掴み動作または引き寄せ動作を高めるために、歯付き設計を含み得る。さらに、パドルフィードローラのパドルの外側縁部分は、曲げられ得るか、またはパドルの中央部分に対してある角度を有する形状にされ得る。そのため、パドルは、Ｌ字形状を有すると言われ得る。パドルフィードローラのパドルはまた、パドルフィードローラの中心軸の軸方向に見て凸または凹形状を有し得る。

パドルフィードローラは、ローラ１０２、１０４の回転速度よりも低速な回転速度で回転し得る。しかしながら、ローラ１０２、１０４の回転速度と比較して同じ、または高速の回転速度で回転するように構成されてもよい。パドルフィードローラは、ローラの外周に配置された３〜１０個のパドル、好ましくは３〜６個のパドル、一層好ましくは４〜６個のパドルを含み得る。パドルフィードローラは、いくつかのパドルが配置されて、圧縮中の容器が、パドルフィードローラの２つの隣接するパドル間の空間に受け入れられ得るようにし得る。

図２ａは、図１に示す容器圧縮装置１００の線Ａ−Ａに沿って取った断面図を示す。第１のローラ１０２は、矢印Ｗ_１０２によって示されるように、回転軸１０６の周りで時計回りに回転されるように配置される。第２のローラ１０４は、矢印Ｗ_１０４によって示されるように、回転軸１０８の周りで、反対の、反時計回りの方向に回転するように配置される。矢印Ｗ_１０２およびＷ_１０４はまた、ローラ１０２、１０４の回転速度を示し得る。使用中、回転速度Ｗ_１０２およびＷ_１０４は実質的に同じである。例えば、第２のローラ１０４が、歯車、ベルト、チェーンなどを介して第１のローラ１０２に接続されている間は、第１のローラ１０２のみが駆動され得る。あるいは、回転速度Ｗ_１０２およびＷ_１０４は、わずかに異なってもよい。さらに、ローラの一方が他方のローラよりも大きい直径を有する場合、ローラの一方の回転速度は、２つのローラ１０２、１０４の直径の差を補償するために、増減され得る（図示せず）。

本発明に関して、用語「半径方向外向き」は、図２ａにおいて矢印Ｒｏｕｔによって示すように、それぞれのローラ１０２、１０４の回転軸１０６、１０８からの、ならびにそれに対して垂直な方向である。同様に、本発明に関して、用語「半径方向内向き」は、図２ａにおいて矢印Ｒｉｎによって示すように、それぞれのローラの回転軸１０６、１０８に向かう、ならびにそれに対して垂直な方向である。

各ローラ１０２、１０４は、回転軸１０６、１０８と、ローラ１０２、１０４のリッジ１２０の前端面の頂部との間に延びる外側の最大半径Ｒｏを含む。リッジ１２０の最も外側の点は、２つの交わる面間で規定される面または縁に配置され得る。外側半径Ｒｏは、２５ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内にあるとし得る。例えば、外側半径Ｒｏは約３５ｍｍとし得る。リッジ１２０の最底点までの最も短い半径Ｒｉは、一般に１５ｍｍ〜４５ｍｍの範囲内である。例えば、半径Ｒｉは約３４ｍｍとし得る。リッジの数は、３〜１４個、または５〜１２個または６〜１０個とし得、これらは、ローラ１０２、１０４の作業面１２２の外周に均一に配置される。一般に、および図面に示すように、ローラ１０２、１０４の外周に均一に配置または分布された、８個のリッジがあり得る。ローラの断面図は中実のローラ１０２、１０４を示すが、ローラ１０２、１０４は、ローラの重量を削減するために、中空の中心部分（図示せず）を有してもよい。図２ａは、各リッジが、前端面１３１、および後端面１３３を含み、および前端面１３１と後端面１３３との間に相互接続面１３２があることを示す。リッジ１２０の高さＲｄは、外側半径Ｒｏと内側半径Ｒｉとの差として定義される。リッジの高さＲｄは、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内、好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内、一層好ましくは４ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。例えば、リッジ１２０の高さＲｄは約４．５ｍｍとし得る。

ｘ軸に沿った２つのローラの作業面１２２間の距離、すなわち２つのローラ１０２、１０４間の間隙のサイズは、ローラ間隙Ｒｇである。図面から分かるように、ｘ軸に沿ったローラ間隙Ｒｇの場所およびサイズは、ローラが回転するにつれて変化するが、ローラ間の中心間の距離は一定である。変化は、０．１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内とし得る。リッジ１２０と、ローラ１０２、１０４間の配置構成との設計は、２つのローラ間に接触がないようにする。ローラ間隙Ｒｇは、０．１〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは約０．５ｍｍである。ローラ間隙Ｒｇは、圧縮される容器の壁の厚さに基づいて、構成され得る。異なる地方または地理的地域からの容器は、異なる壁の厚さを有し得る。例えば、壁の厚さ２ｍｍのアルミニウム製ボトルが販売されている地方があり、これは、一般に、ローラ間隙Ｒｇが０．５ｍｍを上回るように構成され得ることを意味する。ローラ間隙Ｒｇは、ローラの２つの回転軸間の距離Ｂを変更することによって、構成され得る。ローラ間の距離Ｂは、主に、ローラ装置のローラの直径に依存する。そのようなものとして、距離Ｂは、５０〜１００ｍｍの範囲内にあるとし得る。

使用中、第１および第２のローラ１０２、１０４は、それらそれぞれの回転方向Ｗ_１０２およびＷ_１０４に逆回転する。圧縮される容器は、矢印Ｌｄによって示す方向において、２つのローラ１０２、１０４間の作業領域１１２に受け入れられるかまたは送り込まれる。容器は、２つのローラ１０２、１０４間で圧縮されるか、または平らにされ、その後、図２ａに関して示すように、負のｙ方向において、下方に放出される。図２ａに示すローラは、ローラ１０２、１０４の外側の最大半径Ｒｏの２倍として定義される最大直径Ａを有する。

図２ｂは、図２ａに示すローラ１０２の一部分Ｐの部分的な拡大図を示し、リッジ１２０のより詳細な断面図を示している。各リッジ１２０は、前端面１３１、後端面１３３、およびそれらの間に配置されかつ前端面１３１と後端面１３３とを相互接続する相互接続面１３２を含む。２つの隣接する、または隣り合ったリッジ１２０ａ、１２０ｂは、中間溝１４２によって接続されているように見え得る。中間溝１４２は、最底点１４３を有するように見え得、および最も短い半径Ｒｉは、回転軸１０６、１０８と最底点１４３または中間溝１４２との間に延びる。第１のリッジ１２０ａの前端面１３１は、第２のリッジ１２０ｂの後端面１３３の向かい側に配置され、および中間溝１４２は、第１および第２のリッジ１２０の前記前端面１３１と後端面１３３との間に形成されると言われ得る。相互接続面１３２は、ローラ１０２、１０４の前縁１３１’と後縁１３３’との間に延在する、図２ｂに示す幅Ｒｃを有する。幅Ｒｃは、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは４ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある。幅Ｒｃは、さらに、０ｍｍであるかまたは０ｍｍに近い、例えば０．５ｍｍの幅を有し、リッジ１２０が、前端面１３１および後端面１３３のみを含むようにし得る（図示せず）。図２ｂおよび図２ｃに示す幅Ｒｃは、ｘｙ平面内に延在していると言われ得る。第１のリッジ１２０の前端面１３１と、第２のリッジ１２０の後端面１３３とを接続する縁１３４は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内にある半径Ｒｅを含み得る。

一実施形態によれば、および図２ｂに示すように、前端面１３１は、相互接続面１３２から接続縁１３４に向かって傾斜する。接続縁１３４は、第１のリッジ１２０上の前端面１３１と、第２のリッジ１２０上の後端面１３３との間に形成される。前端面１３１の傾斜は、半径方向と比較して正の角度αを有して示されている。しかしながら、前端面１３１は、負の傾斜、負の角度αを有し得る。前端面１３１が負の傾斜、負の角度αを含むとき_、前端面は、オーバーハングを有するように見え得る。傾斜の角度αは、−２０度〜＋３０度の範囲内、好ましくは−１０度〜＋２０度の範囲内、一層好ましくは０度〜＋１０度の範囲内である。

図２ｂには、リッジ１２０の相互接続面１３２と後端面１３３との間の最大角Ｒｔを示す。最大角Ｒｔは、外角とも説明され得、この角度は、外側作業面１２２またはローラ１０２、１０４上で測定可能である。最大角Ｒｔは、余角と合わせて、３６０度である。さらに図２ｂには、リッジの高さＲｄを示す。

図２ｃは、負の傾斜αを持つ前端面１３１を有するリッジ１２０を示す。そのため、前端面１３１は、オーバーハングを含む、またはそれからなると言われ得る。負の傾斜は、相互接続面１３２と前端面１３１との間により鋭い縁１３１’が形成されるようにする。より鋭い前縁１３１’は、ローラ間隙Ｒｇの方への容器の掴み動作および引き寄せ動作を支援し得る。ローラ１０２、１０４は、正の傾斜および負の傾斜をそれぞれ有するリッジ１２０の組み合わせを含み得る。前端面１３１と同様に、後端面１３３は、傾斜を含むと説明され得る。後端面１３３の傾斜は、例えば、ローラ１０２、１０４上のリッジ１２０の数、ならびにローラ１０２、１０４の直径、およびリッジ１２０のサイズに依存する。図２ｂ〜２ｃに示す後端面１３３は、隣接するリッジ１２０の前端面１３１の底部に向かう、線形の下向きの傾斜を有する。あるいは、後端面１３３は、異なる形状を有して作製され得る。後端面１３３、および／または相互接続面１３２は、凸状または凹状の表面部分、または第１のリッジ１２０の相互接続面１３２を、隣接するリッジ１２０の前端面１３１に接続する任意の他の好適な形状を含み得る。それにより、ローラ１０２、１０４のリッジ１２０の相互接続面１３２および後端面１３３の設計は、さらに、異なるシートメタルの厚さまたは異なるシート材料の缶を圧縮するように適応され得る。

図２ａ〜２ｃに示すそれぞれの実施形態では、相互接続面１３２、前端面１３１および後端面１３３は、それぞれ、実質的に平面である。

図３ａは、ローラ２０２の例示的な実施形態の斜視図を示す。図３ｂは、図３ａに示すものと同じローラ２０２の側面図を示す。ローラ２０２は、ローラ２０２の作業面１２２に、凹部の形態の空隙部２１０を含んで配置構成される。空隙部２１０は、ローラ２０２のシリンダー状の表面にある、大きな矩形の溝、または凹部とし得る。空隙部２１０は、ローラ２０２に機械加工で設けられ得る。空隙部の幅Ｖｗは、ローラ２０２の軸方向において、３０〜３５ｍｍの範囲内である。空隙部２１０の最大深さＶｄは、例えばローラ２０２の半径方向内向き方向において、約１５ｍｍとし得る。空隙部２１０は、缶のウィジェット（widgets）が容器圧縮装置の作業領域１１２、またはローラ間隙を通過するのを助けるように配置される。ウィジェットは小さく、しばしば、ある種のビール缶に含まれているプラスチック製の球形の物体である。そのようなウィジェットをビール缶に加えることは、ビールのヘッド部の特徴を管理するための周知の技術であり、および米国特許第４，８３２，９６８号に開示されている。空隙部２１０は、容器圧縮装置の動作中に、ウィジェットが、容器と共に引かれるか、または跳ねて空隙部２１０に入るかのいずれかとなるまで、跳ね返ることができるようにする。

両ローラが空隙部２１０を含む容器圧縮装置では、ローラは、例えば、第１のローラにある空隙部２１０の開口部が第２のローラにある空隙部２１０の開口部と決して出会わないように、配置構成される。ローラの１つの例示的な配置構成は、ローラの一方が、回転軸１０６、１０８の方向において見て、ローラ回転軸１０６、１０８の周りで１８０度だけ回転してオフセットしていることとし得る。ローラは、１つまたはいくつかの空隙部２１０を含み得る。そのため、空隙部２１０は、ローラ２０２の作業面１２２の端部に隣接して配置され得る。空隙部２１０はまた、ローラ２０２軸方向に沿って均一に配置され得る。

図３ｃは、図３ｂに示す凹部１２６のＤ−Ｄに沿った拡大断面図を示す。凹部１２６は、本質的に、Ｕ字形状を有して示されている。凹部は、２つの側壁２３１、２３２、および前記側壁２３１と２３２とを接続する中間底面２３３を含む。それぞれの側壁２３１、２３２は、同じまたは異なる長さを有して、側壁２３１、２３２のいずれかと底部２３３との間に９０度よりも大きいまたは小さい角度が形成されるようにし得る。側壁２３１、２３２の一方または双方は、底部２３３の方へテーパが付けられて作製され得る。両側壁２３１、２３２が、底部２３３に向かうって傾斜して作製される場合、凹部は、底部２３３の方へテーパが付けられていると言われ得る。傾斜は、±４５度の範囲内、好ましくは±２５度、一層好ましくは±１０度または０度とし得る。図３ｃは、縁２３４を示し、ここでは、それぞれの側壁２３１、２３２と底部２３３とが、０．４ｍｍの半径の丸みを帯びた形状を有して交わっている。そのような半径は、縁領域に、ローラ２０２の機械的疲労および破損を生じ得る亀裂が形成されるリスクを低減させる。縁２３４の半径は、０．１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内、好ましくは０．２〜１ｍｍの範囲内、一層好ましくは０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲内とし得る。凹部１２６は、開口部で測定された、４ｍｍの最大幅Ｒｗ、および１．２５ｍｍの最大深さＲｄｐを有する。しかしながら、凹部の最大深さＲｄｐは、１〜１０ｍｍ、好ましくは１〜５ｍｍ、一層好ましくは１〜２ｍｍとし得る。凹部の幅Ｒｗは、２〜２５ｍｍの範囲内、好ましくは２〜１５ｍｍ、一層好ましくは２〜５ｍｍとし得る。２つの凹部１２６間の中間間隔Ｒｓｐ、または２つの隣接する凹部１２６にある２つの側壁２３２、２３１間の距離は、５ｍｍ〜１００の範囲内、好ましくは１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲内、一層好ましくは１５ｍｍ〜２５ｍｍの範囲内とし得る。ローラ２０２の作業面長さＬは１６０ｍｍであるが、ローラの作業面１２２は、５０ｍｍ〜７５０ｍｍ、好ましくは２００ｍｍ〜５００ｍｍの長さを有して配置され得る。

図４ａ〜４ｂは、図４ａ〜４ｂに示すような容器圧縮装置１００によって圧縮された缶の斜視図を備える写真を示す（縮尺通り図示される）。缶は、側面Ｂから見て分かるように、平らな波形のパターンを有する。波形は、湾曲（sinus curve）形状を有するとして開示され得、波形は、中心にある中央線の周りに配置された正および負のピークを有すると言われ得る。平らな波形、またはｓ字状の形状は、圧縮された缶を容器に積み重ねるのに好都合である。被圧縮容器の圧縮パターン、または圧痕パターンは、異なる圧縮度を有すると見え得る、缶の複数の部分を含む。波形を規定する経路または曲率の頂部および底部４０は、圧縮の大きい、容器の複数の部分を含む。容器の壁のシート材料は、容器が最も圧縮された点で最小厚さＤ_４０を有する。頂部および底部４０は、第１のローラにあるリッジ１２０の相互接続面１３２および容器圧縮装置１００の第２のローラの中間溝１４２によって、容器が圧縮された部分である。結果として得られる圧縮は、相互接続面１３２と中間溝１４２との間に結果として得られる、最小幅を有するローラ間隙Ｒｇに起因する。被圧縮容器は、さらに、被圧縮容器の頂部部分と底部部分４０との間に配置された中間部分４１を含む。リッジ１２０および中間溝１４２の設計は、異なる厚さを有する被圧縮容器の異なる部分４０、４１を生じ得る。図４ａ〜４ｂに示す圧痕パターンは、被圧縮容器の縁４２によって規定されたベース曲率または経路、および縁４２に対して垂直な方向におよび図面では内向きに延在する長手方向延在部を含む。被圧縮容器の結果として得られる形状は、容器毎に異なり得る。

図５ａ〜５ｃは、どのようにローラ間隙が、第１のローラ１０２のリッジ１２０および第２のローラの中間溝１４２；および第２のローラ１０４に配置されたリッジ１２０および第２のローラ１０４に配置された中間溝１２４によって、交互に規定され得るかの例を示す。図５ａは、第１のローラ１０２の回転軸１０６から引かれて前縁１３１’と交差する直線が、他方のローラの最も隣接する中間溝１４２の部分と一致するように、ローラ１０２のリッジ１２０が配置される位置を示す。そのため、第１のローラ１０２のリッジ１２０の前縁１３１’は、第２のローラ１０４の中間溝１４２に直接対面しており、および第２のローラ１０４の中間溝１４２に対面する第１のローラ１０２の前縁１３１に関しては逆も同様に言われ得る。図５ａに示すローラ１０２、１０４の位置は、開始位置であると言われ得る。

図５ｂは、両ローラ１０２、１０４が、それらそれぞれの回転軸１０６、１０８の周りで１１．２５度回転したときのローラ装置を示す。ローラ１０２、１０４は、それらそれぞれの回転軸１０６、１０８の周りで回転するため、ローラ間隙Ｒｇは、ローラ１０２、１０４の作業面１２２の後端部にあるローラの複数の部分によって形成される。図５ｂは、前縁１３１’と交差しかつ他方のローラの最も隣接する中間溝１４２の部分と一致する、第１のローラ１０２の回転軸１０６から引かれた直線Ｖ_２を示す。この図では、Ｖ_２が第１のローラ１０２の中間溝１４２と一致していないため、第２のローラ１０４の前記前縁は、第１のローラにある中間溝１４２と対面していない。しかしながら、第１のローラ１０２の前縁は、第２のローラ１０４の中間溝１４２と対面している。ローラ間隙は、第１のローラ１０２の後端面１３３’および第２のローラ１０４の後端面１３３”によって規定される。

図５ｃは、ローラ１０２、１０４がさらに１１．２５度回転したため、ローラ間隙が第２のローラ１０４のリッジ１２０および第１のローラ１０２の中間溝１４２によって規定される位置を示す。それゆえ、両角度γ、βは、１１．２５度だけ増加した。図５ｃに示すローラ１０２、１０４の位置は、図５ａに示すローラ１０２、１０４の位置の鏡像であり、鏡映は、ｙ方向に対して平行な垂直線に沿っている。それゆえ、ローラ１０２、１０４が全回転する度に、ローラ間隙は、交互に、合計１６回、リッジ１２０および中間溝１４２によって規定され、それらの間で、２つの対向する中間溝１４２によって規定される。

図６ａ〜６ｃは、ローラ１０２、１０４の一方を、他方のローラが適所にロックされている間に、回転させることによって、どのようにローラ間隙が調整され得るかを示す概略図である。これは、２つのローラ１０２、１０４の２つの回転軸１０６、１０８間の距離Ｂを調整または変更することなく、行われ得る。これは、空き容器回収機においてローラ１０２、１０４を構成するときに行われ得るか、または動作中に行われ得る。図６ａは、通常動作用に配置された８個のリッジをそれぞれ有する、第１および第２のローラ１０２、１０４を示し、図５ａ〜５ｃで説明する角度γは、２２．５度である。対向する第２のローラ１０４の角度βはロックされているため、図６ａ〜６ｃを通して４５度である。図６ｂは、同じ配置構成を示し、第１のローラ１０２は、負の５度調整されたため、角度γ、５度だけ減少された（γ−５度）。第２のローラ１０４がロックされているときには、調整は、第１のローラ１０２を第２のローラ１０４に対して５度戻すように回転させることによって、行われ得る。これにより、第２のローラ１０４にあるリッジ１２０と、第１のローラ１０２の中間溝１４２の部分である後端面１３３との間の距離を減少させる。ここで、ローラ間隙の幅Ｒｇが狭くなっており、幅は、図６ａに示す配置構成の幅よりも狭い。それゆえ、ローラ装置は、材料壁の厚さが薄い缶をより押し固めるための、より良好なセットアップとし得る。これは、ローラ１０２、１０４の回転軸１０６、１０８の間の距離Ｂを増減させるために、ローラの一方を作動させたりまたは動かしたりする必要がなく、容器圧縮装置が調整可能であることによって、好都合である。

図６ｃは、第１のローラ１０２が正の５度回転および調整されたため、角度γが５度だけ増加される（γ＋５度）例を示す。図６ｃから分かるように、これにより、第１および第２のローラ１０２、１０４間のローラ間隙Ｒｇを増加させる。第１のローラ１０２を正の５度だけ調整することによってローラ間隙を増加させることにより、より厚い壁の材料厚さを有する容器の圧縮を可能にする。

図７ａは、非噛み合いの非接触協同している２つのローラを示す。第１のローラ１２０２、および第２のローラ１２０４は、それぞれの回転軸１２０６、１２０８の周りで、それぞれの回転方向Ｗ_１２０２、Ｗ_１２０４において逆回転するように配置される。２つのローラは、互いに距離Ｂに配置され、距離Ｂは、ローラの回転軸１２０６、１２０８間の距離である。ローラ間の距離Ｂが、２つのローラの最大半径を合わせたものよりも長い場合、ローラは、非噛み合い式に協同して配置されていると言われ得る。非噛み合い状態では、第１のローラ１２０２のリッジ１２２０は、第２のローラ１２０４の相互接続溝１２４２に受け入れられない。従って、２つのローラ間には常に光開口部がある。

噛み合いの非接触協同が、図７ｂに示されており、２つのローラ間の距離Ｂは、第１および第２のローラ１２０２、１２０４の最大半径を合わせたものよりも短い。リッジ１２２０、１２２４、１２２４’の形状は、第１のローラのリッジ１２２０が、第２のローラ１２０４にある２つの隣接するリッジ１２２４、１２２４’によって形成された相互接続溝に受け入れられ得るように、設計される。噛み合いの非接触協同は、第１のローラ１２０２のリッジ１２２０が、第２のローラ１２０４の対面する相互接続溝１２４２へと少なくとも部分的に突出すると説明され得る。そのような容器圧縮装置では、ｙ方向に光開口部Ｌｇは存在しない。しかしながら、凹部１２６がリッジに配置されるとき、これらは、ローラ間に光開口部を提供し得る。噛み合いの非接触協同はまた、第１の歯車、または歯車の歯と、第２の歯車（またはピニオン）、または第２の歯車の歯との間の非接触協同として説明され得、その３６０度の回転で、第１の歯車と第２の歯車との間には接触がない。それゆえ、歯車は、歯車を通してパワーが伝達されないように配置される。

さらに、開示の実施形態に対する変形例が、図面、本開示、および添付の特許請求の範囲の研究から、特許請求する発明の実施において、当業者によって理解されかつもたらされ得る。例えば、一方のローラは、より大きなまたはより小さな直径を有して作製され得る。そのような場合には、前記一方のローラに配置されるリッジの数は、ローラが、協同するローラと共に動作可能となるように、調整され得る。

特許請求の範囲では、語「含む（comprising）」は、他の要素またはステップを除外せず、および不定冠詞「a」または「an」は複数を除外しない。いくつかの手段が、相互に異なる従属請求項において引用されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが、利益をもたらすために使用できないことを示すものではない。

Claims (21)

1. 空の容器、特に、好ましくはプラスチックまたは金属材料、例えばＰＥＴまたはブリキ金属で作製される飲料用ボトルまたは缶を押し固めるための、空き容器回収機に取り付け可能な容器圧縮装置（１００）であって、前記容器圧縮装置は：
   第１および第２の回転可能なローラ（１０２、１０４）であって、前記ローラはそれぞれ、対向して配置された２つの端部（１１０ａ〜１１０ｂ、１１０ｃ〜１１０ｄ）の間に配置された作業面（１２２）を有し、前記ローラは、互いに隣接して配置されて、共通の幾何学的ｘｚ平面（ｘ−ｚ）において、それぞれの回転軸（１０６、１０８）の周りで、反対方向に回転する、第１および第２の回転可能なローラ（１０２、１０４）
   を含み；および
   前記作業面（１２２）は、前記ローラの軸方向において、前記作業面（１２２）を横切って延在しかつ前記作業面（１２２）の周方向に分布されている複数のリッジを含み、各リッジ（１２０）は、前記軸方向に長手方向延在部を有し；および
   前記ローラは、噛み合いの非接触協同で回転するように適合されて、ローラ間隙（Ｒｇ）が、前記回転軸（１０６、１０８）間のｃ−ｃ方向に沿って、前記ローラ（１０２、１０４）間に常に存在するようにする、容器圧縮装置（１００）。
2. 少なくとも１つのローラの前記リッジのうちの少なくとも１つが、前記軸方向に延在する凹部（１２６）を備え、および前記凹部は、ｘ方向において前記ローラ間にクリアランスを形成する、請求項１に記載の容器圧縮装置。
3. 前記ローラ間の最小距離が前記ローラ間隙（Ｒｇ）であり、前記ローラ間隙（Ｒｇ）は、前記ｘｙ平面（ｘ−ｙ）にあり、かつ前記軸方向に長手方向延在部を有する、請求項１または２に記載の容器圧縮装置。
4. 前記リッジ（１２０）は、前記リッジ（１２０）の前記軸方向に沿って分布された凹部（１２６）を含み、前記凹部（１２６）の最大深さＲｄｐは、１ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
5. ２つの隣接する凹部（１２６）間の中心間距離は、前記作業面（１２２）の長さＬの１％〜５０％である、請求項４に記載の容器圧縮装置。
6. 前記リッジ（１２０）は、前端面（１３１）および後端面（１３３）を含み、および前縁（１３１’）は、第１のリッジの前記前端面が隣接するリッジ（１２０）の前記後端面と交わる中間にある、請求項１〜５のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
7. 第１のリッジの前記前端面が隣接するリッジの前記後端面と交わる中間にある前記前縁（１３１’）は、０ｍｍ〜５ｍｍの範囲内、好ましくは０．５ｍｍ〜３ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜２ｍｍの範囲内の半径（Ｒｅ）を有する、請求項６に記載の容器圧縮装置。
8. 前記ローラ間隙（Ｒｇ）は：
   − 前記第１のローラ（１０２）にあるリッジ（１２０）の前記前縁（１３１’）および前記第２のローラ（１０４）にある後端面（１３３）；および
   − 前記第２のローラ（１０４）にあるリッジ（１２０）の前記前縁（１３１’）および前記第１のローラ（１０２）にある後端面（１３３）
   によって、交互に規定される、請求項６または７に記載の容器圧縮装置。
9. 前記リッジ（１２０）はさらに相互接続面（１３２）を含み、前記相互接続面（１３２）は、前記前端面（１３１）と後端面（１３３）とを相互接続する、請求項１〜８のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
10. 前記前端面（１３１）が、最大半径（Ｒｏ）に対して平行な線に対して角度αを形成し、および前記角度αは、−２０度〜＋３０度の範囲内、好ましくは−１０度〜＋２０度の範囲内、一層好ましくは０度〜＋１０度の範囲内にある、請求項６〜９のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
11. 前記後端面（１３３）は、前記相互接続面（１３２）に対して最大角（Ｒｔ）を形成し、および前記最大角（Ｒｔ）は、１９０度〜２６０度の範囲内、好ましくは１９０度〜２４０度の範囲内、一層好ましくは１９０度〜２２０度の範囲内にある、請求項９または１０に記載の容器圧縮装置。
12. 前記後端面（１３３）の幅は、前記相互接続面（１３２）の幅の倍数であり、前記倍数は、１〜２０の範囲内、好ましくは２〜１５の範囲内、一層好ましくは３〜１０の範囲内である、請求項９、または請求項９との組み合わせで請求項１０または１１のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
13. 前記ローラは、最大半径（Ｒｏ）および最小半径（Ｒｉ）を有し、および前記リッジ（１２０）は、前記最大半径（Ｒｏ）と前記最小半径（Ｒｉ）との差と定義される高さ（Ｒｄ）を有し、前記高さ（Ｒｄ）は、２ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内、好ましくは３ｍｍ〜１２ｍｍの範囲内、一層好ましくは４ｍｍ〜６ｍｍの範囲内である、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
14. 各ローラは、前記ローラのｘｙ横断面に３〜２０個のリッジ、好ましくは５〜１５個のリッジ、一層好ましくは６〜１２個のリッジを含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
15. 前記ローラ間隙（Ｒｇ）は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは１ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは１ｍｍ〜６ｍｍの範囲内にある、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
16. 各ローラ（１０２、１０４）の最大直径（Ａ）は、５０ｍｍ〜１００ｍｍの範囲内、好ましくは６０ｍｍ〜９０ｍｍの範囲内、一層好ましくは７０ｍｍ〜８０ｍｍの範囲内にある、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
17. 前記作業面（１２２）は、前記それぞれの回転軸（１０６、１０８）に対して平行な方向に、５０ｍｍ〜７５０ｍｍの範囲内の最大長さ（Ｌ）を有する、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
18. 前記相互接続面（１３２）、および／または前記前端面（１３１）、および／または前記後端面（１３３）の幅は、０．５ｍｍ〜１０ｍｍの範囲内、好ましくは２．５ｍｍ〜８ｍｍの範囲内、一層好ましくは５ｍｍ〜６ｍｍの範囲内である、請求項９に記載の容器圧縮装置。
19. 前記ローラ（１０２、１０４）の一方を前記回転軸（１０６、１０８）の周りで回転させることによって、前記ローラ間隙（Ｒｇ）の幅が調整される、請求項１〜１８のいずれか１項に記載の容器圧縮装置。
20. 請求項１〜１９のいずれか１項に記載の容器圧縮装置（１００）を含む、空き容器回収機。
21. 空の容器、特に、好ましくはプラスチックまたは金属材料、例えばＰＥＴまたはブリキ金属で作製されている飲料用ボトルまたは缶を押し固めるための、容器圧縮装置の動作方法であって、前記容器圧縮装置は：
    第１および第２の回転可能なローラ（１０２、１０４）であって、前記ローラのそれぞれが、対向して配置された２つの端部（１１０ａ〜１１０ｂ、１１０ｃ〜１１０ｄ）の間に配置された作業面（１２２）を有し、前記ローラ（１０２、１０４）は、互いに対して隣接して配置されて、共通の幾何学的ｘｚ平面（ｘｚ）において、それぞれの回転軸（１０６、１０８）の周りで、反対方向に回転する、第１および第２の回転可能なローラ（１０２、１０４）
    を含み；および
    前記作業面（１２２）は、前記ローラの軸方向において、前記作業面（１２２）を横切って延在しかつ前記作業面（１２２）の周方向に分布する複数のリッジ（１２０）を含み、各リッジ（１２０）は、前記軸方向に長手方向延在部を有し；
    前記方法は：
    − 前記ローラが噛み合いの非接触配置構成において協同するように、前記ローラ（１０２、１０４）を回転させることであって、ローラ間隙（Ｒｇ）が、ｘｙ平面（ｘ−ｙ）において、前記ローラ（１０２、１０４）間に常に存在すること
    を含む、方法。

Images