Patente de Invenção para "MÉTODO E DISPOSITIVO PARA TRATAMENTO DE GARRAFAS OU RECIPIENTES SEMELHANTES" A presente invenção refere-se a um método, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 1, assim como a um dispositivo, de acordo com o conceito genérico da reivindicação 21.
No caso de máquinas Iimpadoras de garrafas é conhecida (documento de patente DE 30 06 490 A1) a medida de projetar como banho de líquido uma área de acumulação e/ou de apinhamento do dispositivo de transporte que conduz as garrafas na entrada para garrafas da máquina limpadora, na qual as garrafas são acomodadas através de uma parte de seu comprimento para assim obter uma redução da emissão sonora provocada pelas garrafas que se chocam entre si na área de acumulação e/ou apinhamento. Ao mesmo tempo, nesse banho de líquido, também é feita uma borrifação das garrafas com água através de pelo menos um cabeçote pulverizador ou cabeça de bocal pulverizador.
No caso da limpeza de garrafas ou de recipientes similares em máquinas limpadoras de recipientes ou garrafas, são especialmente problemáticos aqueles recipientes que são providos de etiquetas auto-adesivas feitas, por exemplo, de papel, material plástico ou de um material composto. Etiquetas desse tipo são soltas do recipientes somente com muita dificuldade e além disso apresentam a grande desvantagem de ao serem soltas, tendem geralmente a se enrolar ou se enroscar. Desse modo, cria-se não só um obstáculo para que essas etiquetas se soltem das garrafas alojadas nas células da cesta de garrafas de uma máquina limpadora, principalmente se a seção transversal dessas células de garrafas estiver ajustada relativamente sem folga à seção externa das garrafas, como também a retirada de etiquetas soltas, porém total ou parcialmente enroscadas para fora das células de garrafas é dificultada, na verdade por conta das condições estreitas de espaço nas células de garrafas assim como pelo fato de as propriedades auto-adesivas ainda estarem presentes total ou parcialmente nas etiquetas soltas. Pelo menos uma parte das etiquetas, por isso, é arrastada pelas células de garrafas para dentro da máquina limpadora.
Para assegurar uma retirada das etiquetas para fora das células de garrafas, muitas vezes é necessário aumentar as dimensões das células, porém a máquina Iimpadora continua com as mesmas medidas o que acaba reduzindo sensivelmente seu desempenho de limpeza (garrafas limpas por unidade de tempo).
Além disso, para se conseguir principalmente que as etiquetas auto-adesivas se soltem, é necessário aumentar a capacidade de remoção de etiquetas normalmente presente em uma máquina Iimpadora e que opera com um fluxo volumétrico, o que pressupõe pelo menos uma potência do motor maior, exigindo também um gasto extra de energia.
É tarefa da invenção, apresentar um método através do qual sejam evitadas desvantagens desse tipo. Para solucionar essa tarefa é criado um método de acordo com a reivindicação 1. Um dispositivo para a execução do método é objeto da reivindicação 19.
A invenção prevê tratar os recipientes antes de sua colocação dentro da máquina Iimpadora - uma máquina Iimpadora de garrafas de tipo construtivo conhecido, de tal forma que pelo menos a parte predominante das etiquetas auto-adesivas seja removida dos recipientes. Para tanto, os recipientes e, neste caso, principalmente a camada de cola auto-adesiva entre os recipientes e as etiquetas sejam aquecidos em uma fase do tratamento preliminar de forma que a camada de cola auto-adesiva da respectiva etiqueta seja transformada pelo aquecimento em um estado mole ou pelo menos viscoso, de forma que as etiquetas possam ser removidas totalmente dos recipientes em uma fase subseqüente do tratamento principal por meio do meio de tratamento utilizado nessa fase do tratamento.
Na fase do tratamento principal, os recipientes são tratados ou lavados intensamente, como, por exemplo, , com um meio fluido aquecido, e/ou lavados por jato com um meio de tratamento, por exemplo, aquecido, que sai de bocais sob alta pressão, preferível mente de forma que o jateamento do agente de tratamento atinja a superfície do recipiente em sentido tangencial ou em um ângulo quase tangencial ou em um ângulo agudo, fazendo com que seja feito um descascamento das etiquetas através desses jatos de alta pressão.
As vantagens especiais do método, de acordo com a invenção e do dispositivo, de acordo com a invenção, são entre outras coisas: - é feita uma remoção segura e confiável das etiquetas. - a parte predominante das etiquetas não chega mais até a máquina limpadora. Desse modo, a vida útil dos meios de limpeza utilizados na máquina limpadora, principalmente lixívias, é essencialmente aumentada e desse modo o consumo de meios de limpeza e produtos químicos é bastante reduzido.
- além disso, a contaminação de águas servidas é reduzida de forma acentuada, na verdade com a redução simultânea dos custos para o processo de limpeza.
- através do método, de acordo com a invenção, o rendimento e o espaço exigido dos meios, a serem previstos em uma máquina limpadora, para a remoção de etiquetas assim como para retirada de etiquetas removidas, são sensivelmente reduzidos.
Aperfeiçoamentos da invenção constituem objeto das reivindicações dependentes. A invenção é mais detalhadamente esclarecida a seguir por meio de figuras em exemplos de concretização, onde A figura 1 mostra em uma representação esquemática simplificada a célula de garrafas de uma máquina limpadora de garrafas juntamente com uma garrafa alojada nessa célula, com uma etiqueta auto-adesiva solta; A figura 2 mostra em uma representação simplificada e em vista de cima uma instalação para limpeza de garrafas ou de recipientes similares composta de uma máquina limpadora e um dispositivo ou uma máquina conectada em série para a remoção das etiquetas;
A figura 3 mostra em uma representação esquemática simplificada, uma forma de concretização do dispositivo, de acordo com a invenção; A figura 4 mostra em corte uma estação do dispositivo para remoção das etiquetas;
A figura 5 mostra em uma representação conforme a figura 3 uma forma de concretização da invenção;
A figura 6 mostra em uma representação esquemática e em vista de cima uma zona de tratamento de uma outra forma de concretização da invenção; A figura 7 mostra a zona de tratamento da figura 6 em uma vista parcial lateral. Nas figuras o No. 1 são garrafas ou recipientes similares providos, em uma área de recipientes, de etiqueta auto-adesiva 2 feita de papel, material plástico ou de um material composto. A figura 1 mostra, em uma representação bastante simplificada, uma cesta de garrafas 4 contendo várias células 3, de uma máquina Iimpadora de garrafas ou recipientes 5, através da qual as garrafas 1 conduzidas sobre uma pista de transporte 6 são transportadas para sua respectiva limpeza, desde uma entrada para recipientes 5.1, passando por diferentes zonas de limpeza até chegarem a uma saída para recipientes 5.2, de onde as garrafas limpas 1 então são encaminhadas para a aplicação em questão (figura 2), através de uma pista de transporte 7.
Conforme sugere a figura 1, as etiquetas 2 auto-adesivas tendem a se soltar das garrafas, dentro da máquina Iimpadora 5 ou dentro das zonas de tratamento ali situadas, ao enrolarem suas bordas. Com isso, impede-se a remoção das etiquetas das garrafas 1 e para fora das células 3, conforme mencionado inicialmente.
Para evitar essas desvantagens acima referidas, é conectado na frente da máquina limpadora 5 um dispositivo 8, que serve exclusivamente para soltar as etiquetas 2 das garrafas 1. O dispositivo 8 é basicamente composto de dois segmentos, a saber, de um segmento 8.1 para separar as garrafas 1 na posição em pé sobre um transportador 9, ou seja orientadas em sentido vertical pelo seu eixo, e de um segmento 8.2, no qual as etiquetas 2 são soltas pelo aquecimento e, por exemplo, por lavagem abundante e/ou lavagem por jato (inclusive com jato de água de alta pressão e/ou jato de vapor), de forma que as garrafas 1 livres das etiquetas 2 chegam então até a saída para recipientes 5.1 da máquina Iimpadora 5, através da pista de transporte 6. As figuras 3 e 4 mostram mais detalhadamente o dispositivo 8 e, neste caso, seu segmento 8.2. Através do No. 10 é assinalado um transportador interno ao dispositivo através do qual as garrafas 1 são movimentadas em pé ao longo do segmento 8.1 e em seguida no fluxo de garrafas distantes entre si ao longo do segmento 8.2. O segmento 8.2 é composto por vários segmentos parciais, na verdade, no caso da forma de concretização ilustrada, é composto no total por 4 segmentos parciais ou zonas de tratamento 11-14.
Nas zonas de tratamento 11 e 12 é feito respectivamente o pré-aquecimento ou esquentamento das garrafas 1 (fase de tratamento preliminar), na verdade especialmente de forma que através desse aquecimento a camada de cola das etiquetas 2 seja transformada em um estado mole para facilitar a remoção. Para o aquecimento, as garrafas 1 são tratadas com água quente nas zonas de tratamento 11 e 12 por cima, mas também de lado. Neste caso, são previstos cabeçotes de bocal 15 ou 16 com respectivamente uma multiplicidade de orifícios de bocal, nas zonas de tratamento 11 e 12,acima da posta de movimentação 1, assim como lateralmente em relação a essa pista de movimentação, dos quais é jorrada a água quente sobre as garrafas 1 que vão passando por ali.
Abaixo do transportador 10 está previsto em cada zona de tratamento 11 ou 12, um tanque coletor de água 17 com uma saída correspondente 18. Dentro do tanque coletor 17 encontra-se uma peneira, como, por exemplo, uma peneira 19 formada por uma cinta transportadora com filtro, através da qual são retirados para fora matérias estranhas ou componentes sólidos, como, por exemplo, etiquetas 2 soltas já nas zonas de tratamento 11 e 12. A água que chega até uma câmara coletora 23 através do circuito 18 é reconduzida à cabeça do bocal 15 e 16, saindo da câmara coletora passando por uma peneira 21, uma bomba 22 e um dispositivo de aquecimento 23. Para complementar a água arrastada durante a descarga de material estranho através da peneira 19, é prevista uma condução de água controlada por válvula 17.1. As garrafas 1 aquecidas nas zonas de tratamento 11 e 12 ou na fase de tratamento prévio, são então lavadas abundantemente com água quente nas zonas de tratamento subseqüentes 13 e 14 (fase de tratamento principal). Neste caso, as zonas de tratamento 13 e 14 apresentam a princípio a mesma estrutura, tal como descrita para as zonas de tratamento 11 e 12, porém com a diferença de que a quantidade de água transportada durante essa lavagem abundante sobre as garrafas 1 é maior do que a quantidade de água utilizada durante o aquecimento das garrafas 1, nas zonas de tratamento 1 e 12, e de as cabeças dos bocais 15 e 16 apresentarem orifícios maiores. A água utilizada durante a lavagem abundante possui uma temperatura pouco abaixo do ponto de fusão, por exemplo, uma temperatura de aproximadamente 95° C. verificou- se que nessa temperatura de água as etiquetas 2 normalmente se soltam das garrafas em apenas alguns segundos, ou seja, p.exemplo no máximo em 10 segundos, e depois podem ser removidas através de peneiras 19 formadas preferível mente por cintas transportadoras com filtro rotativas, previstas nas zonas de tratamento 12 e 13 ou através de dispositivos de descarga similares. O dispositivo 8 e, neste caso, também seu segmento 8.2, são projetados em módulos, ou seja, as zonas individuais de tratamento 11-14, são executadas, conforme anteriormente descrito, de modo idêntico ou de modo o mais idêntico possível e podem ser juntados, dependendo da necessidade, formando o dispositivo 8. Neste caso, pode-se selecionar principalmente a quantidade dos módulos empregados para o tratamento prévio ou pré-aquecimento das garrafas 1 e/ou para a remoção das etiquetas 2 (tratamento principal), e zonas de tratamento, de acordo com o caso de aplicação.
Partiu-se então do fato de que o aquecimento das garrafas 1 nas zonas de tratamento 11 e 12 pode ser feito através de água quente. Também são possíveis outros métodos. Assim, as garrafas 1 e a camada auto-adesiva das etiquetas 2 também podem ser aquecidas por outros meios quentes gaseiformes, em forma de vapor e/ou fluidos, especialmente por vapor de água, ar quente, para que em seguida as etiquetas se soltem nas zonas de tratamento 13 e 14. Podem ser também utilizadas outras opções de pré- aquecimento das garrafas 1, como, por exemplo, radiação infra-vermelha e/ou tratamento com ondas eletromagnéticas (micro-ondas), sendo esta última opção utilizada quando a camada de cola das etiquetas auto-adesivas 2 contiver um aditivo ou carga de enchimento eletricamente condutor, de forma que durante o pré-aquecimento seja aquecida basicamente somente essa camada de cola para a fluidificação ou amolecimento da cola através da radiação por microondas.
Partiu-se também do fato de que a remoção das etiquetas, nas zonas de tratamento 13 e 14, pode ser feita por lavagem abundante com água quente. Neste caso também existem outras opções, como, por exemplo, a remoção através de lavagem por jato ou descascamento das etiquetas 2 por meio de jatos de água a alta pressão, como, por exemplo, por meio de jatos de água quente a alta pressão, etc.
A figura 5 mostra um dispositivo 8a, que se diferencia do dispositivo 8 basicamente pelo fato de tanto o tratamento prévio ou pré-aquecimento das garrafas 1, distantes entre si, movimentadas, por sua vez, através do transportador 10 ao longo das zonas de tratamento 24 -27, ser feito de modo controlado nas zonas de tratamento 24 e 25, como também a remoção das etiquetas 2 por meio da lavagem abundante e/ou lavagem por jato lateral nas zonas de tratamento 26 e 17, ou seja, através do descarregamento controlado do respectivo meio de tratamento. Para tanto, é prevista uma unidade sensora 28 na saída da zona de tratamento 25, ou seja, na passagem dessa zona de tratamento para a zona de tratamento 26, como, por exemplo, uma unidade sensora que registra a temperatura das garrafas 1 que por ali vão passando, de modo que através de um dispositivo de controle 29, atribuído à unidade sensora 28, pela ativação de válvulas 30 e 31, se possa obter a quantidade de água quente fornecida pela cabeça de bocal pulverizador 15 para a realização de um pré-aquecimento das garrafas 1 o mais ideal possível, com um consumo de energia ao mesmo tempo otimizado.
Se o pré-aquecimento das garrafas 1, nas zonas de tratamento 24 e 25, não for feito com água quente, mas, conforme acima descrito, através de um outro meio, como por exemplo, vapor, ar quente, radiação infra-vermelha ou por microondas, etc, a quantidade de energia conduzida através desse meio àss garrafas 1 será controlada, de forma correspondente, através de uma unidade sensora 28 e um dispositivo sensor 29. A unidade sensora 28 apresenta, por exemplo, um sistema de câmera, que é parte integrante de um processamento de imagem e/ou avaliação de imagem 32, através do qual é apurada a relação das garrafas 1 com e sem etiqueta 2 e controlada a quantidade de água quente transportada para fora dos bocais pulverizadores durante a lavagem abundante das garrafas, correspondentemente através do elemento de controle 29 e de válvulas 33.
Uma outra unidade sensora 35 é prevista na passagem entre as zonas de tratamento 26 e 27. Essa unidade sensora é igualmente um sistema de câmera de um processamento de imagem ou de uma avaliação de imagem 36, através do qual por sua vez é apurada a porcentagem das garrafas 1 com e sem etiqueta 2. Através do elemento de controle 29 é depois feita a lavagem abundante das garrafas 1 através do comando correspondente de válvulas 37 pelos bocais 38, e através do comando das válvulas 39 pelos bocais 40 é feita a lavagem por jato lateral das garrafas 1 e/ou o descascamento das etiquetas 2, na verdade de modo controlado de acordo com a relação da quantidade das garrafas 1 com e sem etiqueta 2.
As funções da unidade sensora central 29 e do processamento de imagem e/ou da avaliação de imagem 32 e 36 são preferivelmente reunidas em um elemento de controle conjunto, como, por exemplo, em um elemento de controle conjunto, formado pelo menos por um computador. As figuras 6 e 7 mostram, como sendo uma outra forma de concretização, uma zona de tratamento 41, que pode ser combinada com outras zonas de tratamento, de acordo com as zonas de tratamento 11 - 14 ou 24 - 27, formando um dispositivo para soltar as etiquetas 2 das garrafas 1. A zona de tratamento 41 compreende, por sua vez, o transportador interno 10 do dispositivo, sobre o qual as garrafas 1 são levadas em pé ao longo da zona de tratamento 41, na verdade, sobre o trecho de transporte 42 formado, entre outras coisas, por esse transportador 10. Nos dois lados do trecho transportador 42 estão previstos dois transportadores com mordaças de aperto 33 e 44, que são formados respectivamente por duas cintas ou correias 45 de acionamento rotativo contínuo, que delimitam com seus comprimentos 45.1 internos os trechos de transporte 42 e ficam em contato lateralmente com as garrafas 1, na verdade em sua superfície circunferencial fora das etiquetas a serem soltas 2. No caso da forma de concretização ilustrada, a cinta inferior 45 de cada transportador com mordaças de aperto 43 ou 44, fica em contato pelo seu comprimento 5.1 com as garrafas 1 na área do fundo da garrafa ou um pouco acima desse fundo da garrafa e a cinta superior 45, pelo seu comprimento 45.1, fica em contato com as garrafas 1 na área do casco da garrafa mais ou menos na passagem para o gargalo que vai se afinando. Cada cinta 45 forma um Ioop fechado, que fica disposto pelo seu plano em looping em um plano horizontal ou basicamente horizontal. Além disso, cada cinta 45 é conduzida por pelo menos dois roletes 46 e 47 e por rodas ou guias deslizantes não ilustradas. Dos roletes pelo menos os roletes 47 de cada transportador com mordaças de aperto 43 e 44 ficam dispostos sobre um eixo comum, acionado pelo acionamento 48. A distância entre os dois transportadores com mordaças de aperto 43 e 44 respectivamente o comprimento internamente situado 45.1 é selecionado de forma que as garrafas 1 que passam pela zona de tratamento 41, distantes entre si permanecem presas fixamente entre os transportadores com mordaças de aperto 43 e 44.
As cintas 45 do transportador com mordaças de aperto 43 e as cintas 45 do transportador com mordaças de aperto 44 são preferivelmente acionadas com velocidades diferentes, conforme sugerido na figura 6 através das setas B e C, de modo que as garrafas 1 sejam giradas ao passarem pelo trecho de transporte 42 em torno do seu eixo vertical.
Acima do trecho de transporte 42 estão previstas por sua vez, cabeças de bocal pulverizador, como, por exemplo, tubos pulverizadores 49 providos de bocais 49.1 para a saída do respectivo meio de tratamento, ou seja, no caso do uso da zona de tratamento 41 para a fase de tratamento preliminar para a saída do meio de tratamento preliminar que aquece as garrafas 1 ou no caso do uso da zona de tratamento 41 para a fase de tratamento principal para a saída do meio de tratamento fluido (por exemplo água quente), para assim obter a remoção definitiva das etiquetas 2. No trecho de transporte 42 também ficam dispostos lateralmente tubos pulverizadores 50 providos de bocais 50.1, através dos quais as garrafas que vão passando por ali são tratadas lateralmente. Especialmente no caso do uso da zona de transporte 41 para a fase principal de tratamento os bocais pulverizadores 50.1 ficam de tal modo orientados que os jatos do meio de tratamento fluido, que dali saem (por exemplo jatos em leque), sejam orientados em sentido tangencial ou aproximadamente tangencial em relação à circunferência das garrafas que vão passando por ali 1. Um outro tubo pulverizador 51 provido de vários bocais 51.1 está previsto abaixo do trecho de transporte 42 ou da pista de movimentação das garrafas 1.
Através do uso dos transportadores com mordaças de aperto 43 e 44, existe também principalmente a possibilidade de executar o trecho de transporte 42 pelo menos em um comprimento parcial, sem os transportadores 10 que formam a superfície estática para as garrafas 1, de tal forma que os bocais 51.1 previstos sob o trecho de transporte 42 possam agir plenamente. A invenção foi descrita anteriormente com base em exemplos de concretização. Naturalmente que são possíveis alterações e modificações sem que a idéia inventiva que serve de base à invenção seja abandonada.
Assim, também é possível por exemplo, dependendo dos sinais fornecidos pelas unidades sensoras 28 e 35, controlar não as zonas individuais de tratamento 24 - 27, mas toda a instalação, sendo que ao invés, por exemplo de duas unidades sensoras 28 e 35 é prevista apenas uma unidade sensora na saída para recipientes do dispositivo 8 a. Além disso, existe a possibilidade de prever sensores adequados ou unidades sensoras adequadas na frente de cada zona de tratamento, na verdade, de tal forma que para cada garrafa 1 seja verificado individualmente, se na garrafa ainda se encontram uma ou várias etiquetas coladas. Dependendo desse exame, o rendimento da zona de tratamento subseqüente será então controlado ou regulado na sua totalidade e/ou o rendimento apenas de cada elemento funcional. Essa regulagem poderia então ser feita de forma vantajosa de forma que o respectivo meio de tratamento seja descarregado somente por aqueles bocais em cuja área de influência se encontra o respectivo recipiente.
A invenção foi descrita anteriormente para dispositivos destinados ao tratamento de garrafas. Naturalmente que esses dispositivos são adequados igualmente para outros recipientes a fim de remover as etiquetas auto- adesivas. Além disso, o dispositivo, de acordo com a invenção, é adequado não somente para soltar etiquetas, mas a princípio também para soltar etiquetas que foram, por exemplo, aplicadas com uma outra cola ou camada adesiva sobre as respectivas garrafas ou sobre os respectivos recipientes. No caso das formas de concretização acima descritas, os recipientes ou garrafas 1 foram movimentados como fluxo de recipientes de pista única através das diferentes zonas de tratamento 11 - 14 ou 24 - 27 ou 41.
Naturalmente, também é possível projetar o dispositivo de tal forma que os recipientes ou garrafas 1 sejam movimentados em um fluxo de garrafas ou de recipientes de múltiplas pistas através do dispositivo, sendo assim formadas várias travessas paralelas através da calha-guia correspondente para respectivamente um fluxo de recipientes e sendo que os bocais individuais estão previstos em distribuição correspondente acima e/ou lateralmente e/ou abaixo dessas travessas.
LISTA DE SINAIS DE REFERÊNCIA
1 Garrafa
2 Etiqueta
3 Células de garrafas
4 Cesta de garrafas
5 Máquina Iinipadora
5.1 Entradaderecipientes 5.2 Descarga de recipientes
6.7 Trecho de transporte
8.8a Dispositivo
8.1,8.2 Segmento do dispositivo
9 Trecho de transporte
10 Transportador interno do dispositivo
11,12,13,14 Zona de tratamento
15,16 Cabeça de bocal
17 Tanque coletor
17,1 Condução de água ao tanque coletor 17
18 Circuito
19 Peneira
20 Câmara coletora
21 Peneira
22 Bomba
23 Aquecimento
24,25,26,27 Zona de tratamento
28 Unidade sensora
29 Unidade de controle
30,31 Válvula de controle
32 Processamento de imagem
33 Válvula de controle
34 Bocal
35 Unidade sensora
36 Processamento de imagem
37 Válvula de controle
38 Bocal
39 Válvula de controle
40 Bocal
41 Zona de tratamento
42 Trecho de transporte
43,44 Transportador com mordaças de aperto
45 Cinta 45,1 Comprimento
46,47 Rolete
48 Acionamento
49 Cabeça do bocal ou tubo pulverizador 49.1 Bocais
50 Tubo pulverizador 50.1 Bocais
51 Tubo pulverizador 51.1 Bocais
A Dispositivo de transporte das garrafas 1 através do dispositivo 8 ou 8 a.
B, C Sentido circundante das cintas do transportador com mordaças de aperto 43 ou 44