DE202017001813U1 - Device for cutting and removing labels on PET bottles - Google Patents

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Abstract

Vorrichtung zum Entfernen von Etiketten an PET-Getränkeflaschen, dadurch gekennzeichnet, dass die etikettierten PET-Getränkeflaschen (4) in der Längsrichtung auf einer ausgerundeten Wanne (2) und durch einen Mitnehmerbalken (3) mit Schild (50), das der ausgerundeten Wanne (2) angepasst ist, einem Aufschneidkasten (5) und einem Abstreif-Element (9) zugeführt werden.Device for removing labels from PET beverage bottles, characterized in that the labeled PET beverage bottles (4) in the longitudinal direction on a rounded trough (2) and by a driving bar (3) with shield (50), the rounded well ( 2) is adapted to a Aufschneidkasten (5) and a stripping element (9) are supplied.

Description

Technisches Gebiet:Technical area:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufschneiden und Entfernen von Etiketten an PET-Getränkeflaschen.The invention relates to a device for cutting and removing labels on PET beverage bottles.

Stand der Technik:State of the art:

Nach dem bekannten Stand der Technik werden die entleerten PET-Getränkeflaschen über Sammelstationen eingesammelt und in zentralen Aufbereitungsanlagen recycelt. Dabei werden die Flaschen in einem Schritt mit den Etiketten und den Verschlüssen zerkleinert. Das erfolgt in sogenannten Schreddern.According to the known state of the art, the emptied PET beverage bottles are collected via collecting stations and recycled in central processing plants. The bottles are shredded in one step with the labels and caps. This is done in so-called shredding.

Die verwendeten Flaschen bestehen aber aus unterschiedlichem Material. Der Flaschenkörper besteht aus PET (Polyethylenterephthalat), der Verschluss besteht in der Regel aus Polypropylen (PP) oder einem ähnlichen Kunststoff und die Etiketten sind aus Folienmaterial, meist HDPE-Material und bedruckt, teils aufgeschrumpft oder aufgeklebt, auf dem Flaschenkörper. Nach dem Schreddern der Flaschen erhält man einen Mix aus verschiedenen Materialien.However, the bottles used are made of different materials. The bottle body is made of PET (polyethylene terephthalate), the closure is usually made of polypropylene (PP) or similar plastic and the labels are made of film material, mostly HDPE material and printed, partly shrunk or glued, on the bottle body. After shredding the bottles you get a mix of different materials.

Der so erhaltene Mix aus verschiedensten Materialien muss nun in einem aufwändigen Verfahren getrennt werden. Dabei gelingt es nicht immer, die erforderliche Reinheit des Materiales zu erhalten, die zur Herstellung neuer Flaschen aus dem recycelten Material erforderlich ist.The resulting mix of different materials now has to be separated in a complex process. It is not always possible to obtain the required purity of the material required to make new bottles from the recycled material.

Zur Lösung dieser Probleme sind bereits einige Verfahren bekannt. In der Patentschrift EP 0711 209 B1 ist ein Verfahren zur Entfernung von Schrumpfhülsen und Etiketten beschrieben. In dem Gebrauchsmuster G 86 30 471.2 ist ein Verfahren zum mechanischen Ablösen von Etiketten beschrieben und in der Offenlegungsschrift DE 42 19 051 A1 ist ebenfalls eine Vorrichtung zum Entfernen von Etiketten beschrieben.To solve these problems, some methods are already known. In the patent EP 0711 209 B1 a method for removing shrink sleeves and labels is described. In the utility model G 86 30 471.2 a method for the mechanical detachment of labels is described and in the published patent application DE 42 19 051 A1 a device for removing labels is also described.

Die oben genannten Verfahren haben jedoch Nachteile. Zum einen sind sie für die Großindustrielle Anwendung konzipiert und haben deshalb den Nachteil, dass sie sehr umfangreich, technisch sehr aufwendig und damit teuer sind. Zum andern sind sie nicht für eine einfache, billige Herstellung und Anwendung geeignet.However, the above methods have disadvantages. First, they are designed for large-scale industrial application and therefore have the disadvantage that they are very large, technically very complex and therefore expensive. On the other hand, they are not suitable for simple, cheap manufacture and application.

In der Offenlegungsschrift DE 10 2012 212 319 A1 ist das Aufschneiden der Etiketten mit einem Laser beschrieben, der in einer sehr komplizierten Vorrichtung und mit mehreren Kameras und einer Vielzahl von Sensoren arbeitet. Auch hier steht die Großindustrielle Anwendung im Vordergrund. Die Verwendung eines Lasers, wie in der vorliegenden Gebrauchsmusteranmeldung beschrieben, steht dem Patentanspruch 1 der genannten Offenlegungsschrift DE 10 2012 212 319 A1 nicht entgegen. Die Verwendung eines Lasers zum Schneiden ist eine grundlegende, selbstverständliche Anwendung eines Lasers.In the published patent application DE 10 2012 212 319 A1 the cutting of the labels is described with a laser that works in a very complicated device and with multiple cameras and a variety of sensors. Again, the major industrial application in the foreground. The use of a laser, as described in the present utility model application, is claimed in claim 1 of the published patent application DE 10 2012 212 319 A1 not contrary. The use of a laser for cutting is a basic, natural use of a laser.

Der Erfindung liegen folgende Probleme zugrunde:

  • 1. Die Trennung der verschiedenen Materialien (PET, PP, HDPE), die in verschiedenen Arbeitsgängen nach der Zerkleinerung der Flaschen stattfindet, ist sehr aufwändig und fehlerbehaftet.
  • 2. Eine Trennung der Materialien zu einem frühestmöglichen Zeitpunkt des Recycle-Prozesses ist möglich, wenn die Verschlüsse und die Etiketten vor dem Schreddern der PET-Flaschen entfernt werden.
  • 3. Während die Verschlusskappen leicht von Hand entfernt werden können, sind die Etiketten äußerst fest mit dem Flaschenkörper verbunden. Sie können nur entfernt werden, wenn sie aufgerissen oder aufgeschnitten werden.
  • 4. Ein Aufschneiden der Etiketten von Hand, mit einem scharfen Messer oder ähnlichem Werkzeug, ist extrem schwierig und extrem verletzungsanfällig, weshalb dieses Verfahren relativ selten angewendet wird.
  • 5. Mit einfachsten technischen Mitteln soll ein brauchbares Gerät geschaffen werden, das die Technik radikal reduziert und als Laser ist ein billiger handelsüblicher Laser mit einer geringen Leistung von 5 Watt eingesetzt.
The invention is based on the following problems:
  • 1. The separation of the different materials (PET, PP, HDPE), which takes place in different operations after the crushing of the bottles, is very complex and error-prone.
  • 2. Separation of the materials at the earliest possible stage of the recycle process is possible if the closures and labels are removed prior to shredding the PET bottles.
  • 3. While the caps can easily be removed by hand, the labels are extremely tightly connected to the body of the bottle. They can only be removed if they are ripped open or cut open.
  • 4. Cutting the labels by hand with a sharp knife or similar tool is extremely difficult and extremely prone to injury, which is why this method is relatively rarely used.
  • 5. With the simplest technical means to create a useful device that reduces the technology radically and as a laser is a cheap commercial laser used with a low power of 5 watts.

Diese Aufgabe, die Trennung der verschiedenen Materialien einer PET-Getränkeflaschen vor der Zerkleinerung mit dem Schredder, wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale der Schutzansprüche 1–3 gelöst.This object, the separation of the different materials of a PET beverage bottles before shredding with the shredder, is achieved by the characterizing features of the claims 1-3.

Beschreibung der ZeichnungenDescription of the drawings

1 zeigt das System zum Aufschneiden der Etiketten. Es handelt sich dabei um eine Maschine, die durch einen Elektromotor (7) angetrieben wird. Sie ist zweckmäßiger Weise auf einem Rahmen mit 4 Füßen montiert. Der Elektromotor treibt über das Zahnrad (8) eine Kette (1) an, an der in geeignetem Abstand Mitnehmerbalken (3) montiert sind. In einer ausgerundeten Wanne (2) werden durch den Mitnehmerbalken (3) die etikettierten PET-Flaschen (4) vorwärts in den Aufschneidkasten (5) geschoben. Im Aufschneidkasten werden die Etiketten aufgeschnitten und die PET-Flasche mit aufgeschnitten Etiketten (6) verlässt den Kasten (5). In diesem Bereich können die PET-Flaschen entnommen werden und das Etikett einfach von Hand abgesteift werden. 1 shows the system for slicing the labels. It is a machine powered by an electric motor ( 7 ) is driven. It is conveniently mounted on a frame with 4 feet. The electric motor drives via the gear ( 8th ) a chain ( 1 ), at which at suitable distance driving beams ( 3 ) are mounted. In a rounded tub ( 2 ) by the Mitnehmerbalken ( 3 ) the labeled PET bottles ( 4 ) forward into the slicing box ( 5 ) pushed. In the slicing box, the labels are cut open and the PET bottle is cut open with labels ( 6 ) leaves the box ( 5 ). In this area, the PET bottles can be removed and the label simply staked by hand.

Durch die Verwendung einer ausgerundeten Wanne (2) werden die zugeführten PET-Flaschen (4) immer in der Längsrichtung zur Förderrichtung ausgerichtet und vorwärts transportiert, so dass keine weitere Vorrichtung zum Justieren und Ausrichten der PET-Flaschen notwendig ist. By using a rounded tub ( 2 ), the supplied PET bottles ( 4 ) are always aligned in the longitudinal direction to the conveying direction and transported forward, so that no further device for adjusting and aligning the PET bottles is necessary.

Durch die Verwendung eines Mitnehmerbalkens (3) wird der Transport der PET-Flaschen durch den Aufschneidkasten (5) und weiter durch die Abstreif-Einheit (9) extrem vereinfacht.By using a Mitnehmerbalkens ( 3 ), the transport of the PET bottles through the slicing box ( 5 ) and further through the stripping unit ( 9 ) extremely simplified.

2 zeigt das System zum Aufschneiden und Entfernen der Etiketten. Die 2 zeigt die Weiterentwicklung der Erfindung. Dem Aufschneidkasten (5) ist die Abstreif-Einheit (9) zum automatischen Abstreifen der im Aufschneidkasten (5) aufgeschnittenen Etiketten nachgeschaltet. Die abgelösten Etiketten (10) werden unterhalb der Maschine ausgeworfen. Die PET-Flasche, ohne Etikett (11) verlässt die Abstreif-Einheit (9) und wird durch den Mitnehmerbalken (3) weitergeschoben. In diesem Bereich können die PET-Flaschen entnommen werden oder einer weiteren Einheit, etwa einem Schredder, zugeführt werden. 2 shows the system for cutting and removing the labels. The 2 shows the further development of the invention. The slicing box ( 5 ) is the stripping unit ( 9 ) for automatic stripping in the slicing box ( 5 ) downstream cut labels. The detached labels ( 10 ) are ejected below the machine. The PET bottle, without label ( 11 ) leaves the stripping unit ( 9 ) and by the Mitnehmerbalken ( 3 ) pushed further. In this area, the PET bottles can be removed or fed to another unit, such as a shredder.

3 zeigt das Prinzip des Aufschneide-Vorganges. Die etikettierten PET-Flaschen werden auf der ausgerundeten Wanne (2) durch den Mitnehmerbalken (3) kontinuierlich in den Aufschneidkasten (5) eingeschoben. Im Aufschneidkasten befinden sich mindestens ein, vorzugweise zwei oder mehrere Laser-Einheiten (20). Der Laserstrahl (24) wird durch die Laserfokuslinse (21) auf das Etikett der noch etikettierten PET-Flasche (23) gerichtet und schneidet das Etikett am Laserbrennpunkt (22) durch die Absorption der Laserenergie auf. Durch den weiteren kontinuierlichen Vorschub des Mitnehmerbalkens verlässt die PET-Flasche mit dem aufgeschnittenen Etikett den Aufschneidkasten (5). 3 shows the principle of the slicing process. The labeled PET bottles are placed on the rounded tray ( 2 ) by the Mitnehmerbalken ( 3 ) continuously into the slicing box ( 5 ) inserted. The slicing box contains at least one, preferably two or more laser units ( 20 ). The laser beam ( 24 ) is illuminated by the laser focus lens ( 21 ) on the label of the still labeled PET bottle ( 23 ) and cuts the label at the laser focal point ( 22 ) by the absorption of the laser energy. Due to the further continuous feed of the driver bar, the PET bottle with the cut-open label leaves the slicing box (FIG. 5 ).

Der Aufschneidkasten (5) hat, neben der Unterbringung der Laser-Einheit (20), die Aufgabe, die Abschirmung des Laserstrahls, der Reflektion und des entstehenden Streulichts zu übernehmen.The slicing box ( 5 ), in addition to housing the laser unit ( 20 ), the task to take over the shielding of the laser beam, the reflection and the resulting scattered light.

4 zeigt das Prinzip des Ablösens der aufgeschnittenen Etiketten. In der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung wird die PET-Flasche mit dem aufgeschnittenen Etikett durch den Vorschub des Mitnehmerbalken (3) in die Abstreif-Einheit (9) geschoben. In der Abstreif-Einheit (9) ist ein starkes Heißluftgebläse (30) untergebracht. Der Heißluftstrom (31) ist auf die PET-Flasche mit dem aufgeschnittenen Etikett (6) gerichtet. Durch den starken Heißluftstrom wird das schon aufgeschnittene Etikett vom PET-Flaschenkörper gelöst und über eine Öffnung in der ausgerundeten Wanne (2) in einen darunter befindlichen Behälter befördert. 4 shows the principle of detachment of the cut labels. In the further development of the invention, the PET bottle with the cut-open label by the feed of the driving beam ( 3 ) in the stripping unit ( 9 ) pushed. In the stripping unit ( 9 ) is a powerful hot air blower ( 30 ) housed. The hot air stream ( 31 ) is on the PET bottle with the cut label ( 6 ). Due to the strong stream of hot air, the already cut-off label is detached from the PET bottle body and passed through an opening in the rounded tub (FIG. 2 ) transported in a container below.

5 zeigt das Prinzip der ausgerundeten Wanne. Durch das Prinzip der ausgerundeten Wanne (2) wird die etikettierte PET-Flasche (4) auch beim Vorschub stets in der Längsrichtung der Wanne ausgerichtet. In dieser ausgerichteten Lage wird die etikettierte PET-Flasche (4) durch den Aufschneidkasten (5) und in der erfindungsgemäßen Weitererweiterung, auch durch die Abstreif-Einheit (9) geschoben. 5 shows the principle of the rounded tub. By the principle of the rounded tub ( 2 ), the labeled PET bottle ( 4 ) are always aligned during the feed in the longitudinal direction of the tub. In this aligned position, the labeled PET bottle ( 4 ) through the slicing box ( 5 ) and in the further extension according to the invention, also by the stripping unit ( 9 ) pushed.

6 zeigt das Prinzip der ausgerundeten Wanne, alternativ mit Rundstäben. Eine ausgerundete Wanne kann alternativ auch mit Rundstäben (40) hergestellt werden. Auch in dieser Wanne wird die etikettierte PET-Flasche (4) immer in der Längsachse der Wanne ausgerichtet transportiert. In dieser Ausrichtung durchläuft die PET-Flasche den Aufschneidkasten (5) und bei der erfindungsgemäßen Weiterentwicklung auch die Abstreif-Einheit (9). 6 shows the principle of the rounded tub, alternatively with round bars. A rounded tub can alternatively also with round rods ( 40 ) getting produced. Also in this tub, the labeled PET bottle ( 4 ) always transported aligned in the longitudinal axis of the tub. In this orientation, the PET bottle passes through the slicing box ( 5 ) and in the further development according to the invention also the stripping unit ( 9 ).

7: Zeigt das Prinzip des Mitnehmerbalken. Der Mitnehmerbalken (3) ist an beiden Seiten an einer Glieder-Kette (1) befestigt und wird durch einen Elektromotor (8) vorwärtsbewegt. Der Mitnehmerbalken (3) hat ein Schild (50), welches an das Profil der ausgerundeten Wanne (2) angepasst ist. An der Glieder-Kette (1) sind mehrere Mitnehmerbalken (3) angeordnet, die umlaufend jeweils eine PEF-Flasche (4) vorwärts durch den Aufschneidkasten (5) und die Abstreif-Einheit (9) transportieren. 7 : Shows the principle of the Mitnehmerbalken. The driver bar ( 3 ) is on both sides on a link chain ( 1 ) and is powered by an electric motor ( 8th ) moved forward. The driver bar ( 3 ) has a sign ( 50 ), which corresponds to the profile of the rounded well ( 2 ) is adjusted. At the links chain ( 1 ) are several Mitnehmerbalken ( 3 ), which circulating in each case a PEF bottle ( 4 ) forward through the slicing box ( 5 ) and the stripping unit ( 9 ) transport.

Vorteile der Erfindung:Advantages of the invention:

Der wesentliche Vorteil der Erfindung ist, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Aufschneiden und Entfernen von Etiketten an PET-Flaschen, in kleinmaßstäblichen Verhältnissen gefertigt und eingesetzt werden kann. Die Vorrichtung lässt sich an dezentralen Sammelstellen kostengünstig aufstellen und die Trennung der verschiedenen Materialien erfolgt zu einem sehr frühen Zeitpunkt des Recycele-Prozess.The essential advantage of the invention is that the device according to the invention for cutting and removing labels on PET bottles can be manufactured and used in small-scale ratios. The device can be set up at decentralized collection points inexpensively and the separation of the different materials takes place at a very early stage of the recycle process.

Durch einen nachgeschalteten Schredder kann das sortenreine Material geschreddert und in sog. Big-Bags abgefüllt werden. Das reduziert die Transportkosten und bringt bessere Erlöse beim Verkauf des recycelten Materiales, da dieses bereits sortenrein getrennt ist.By a downstream shredder, the unmixed material can be shredded and filled into so-called big bags. This reduces the transport costs and brings better proceeds when selling the recycled material, since this is already separated by type.

Ausführungsbeispiel:Embodiment:

1: Zeigt das System zum Aufschneiden der Etiketten 1 : Shows the system for slicing the labels

2: Zeigt das System zum Aufschneiden und Entfernen der Etiketten 2 : Shows the system for slicing and removing the labels

3: Zeigt das Prinzip des Aufschneide-Vorganges 3 : Shows the principle of the slicing process

4: Zeigt das Prinzip des Ablösens der aufgeschnittenen Etiketten 4 : Shows the principle of detaching the cut labels

5: Zeigt das Prinzip der ausgerundeten Wanne 5 : Shows the principle of the rounded tub

6: Zeigt das Prinzip der ausgerundeten Wanne, alternativ mit Rundstäben 6 : Shows the principle of the rounded tub, alternatively with round bars

7: Zeigt das Prinzip des Mitnehmerbalken 7 : Shows the principle of the Mitnehmerbalken

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 0711209 B1 [0005] EP 0711209 B1 [0005]
  • DE 8630471 U [0005] DE 8630471 U [0005]
  • DE 4219051 A1 [0005] DE 4219051 A1 [0005]
  • DE 102012212319 A1 [0007, 0007] DE 102012212319 A1 [0007, 0007]

Claims (3)

Vorrichtung zum Entfernen von Etiketten an PET-Getränkeflaschen, dadurch gekennzeichnet, dass die etikettierten PET-Getränkeflaschen (4) in der Längsrichtung auf einer ausgerundeten Wanne (2) und durch einen Mitnehmerbalken (3) mit Schild (50), das der ausgerundeten Wanne (2) angepasst ist, einem Aufschneidkasten (5) und einem Abstreif-Element (9) zugeführt werden.Device for removing labels from PET beverage bottles, characterized in that the labeled PET beverage bottles ( 4 ) in the longitudinal direction on a rounded well ( 2 ) and by a driver bar ( 3 ) with sign ( 50 ), the rounded tub ( 2 ), a slicing box ( 5 ) and a stripping element ( 9 ). Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerbalken (3) an beiden Seiten an einer Kette (1) befestigt ist, die über ein Zahnrad (8) läuft und durch einen Elektromotor (7) angetrieben wird.Apparatus according to claim 1, characterized in that the driving bar ( 3 ) on both sides on a chain ( 1 ) is attached, which via a gear ( 8th ) and by an electric motor ( 7 ) is driven. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Mitnehmerbalken (3) ein Transportschild (50) hat, welches der Form der ausgerundeten Wanne (2) angepasst ist.Apparatus according to claim 1, characterized in that the driving bar ( 3 ) a transport sign ( 50 ), which has the shape of the rounded tub ( 2 ) is adjusted.
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