CN101421055A - 用于处理瓶或类似容器的方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种用于处理瓶或类似容器的方法，在该方法中将所述容器在至少一个处理区中至少在其外表面上用清洗液进行处理，为了剥离标签，尤其是自粘的标签，在用该液体处理介质处理前将容器在预处理阶段中加热。

Description

用于处理瓶或类似容器的方法及装置
技术领域
本发明涉及一种如权利要求1前序部分所述的方法以及一种如权利要求21前序部分所述的装置。
背景技术
对于瓶清洁机已知(DE 30 06 490 A1)，输送瓶的输送装置在清洁机的瓶入口上的滞积区域和/或拥挤区域构造为液体池，瓶在部分高度上被容纳在其中，以便由此减少由于在滞积区域和/或拥挤区域中相互碰撞的瓶引起的噪声。同时，在该液体池中还通过至少一个设置在该瓶运动轨道上方的喷淋头或喷嘴头用水冲洗瓶。
但在瓶清洁机或容器清洁机中清洁瓶或类似容器时，尤其有问题的是这样的容器：它们设置有例如由纸、塑料或复合材料制成的自粘标签。这种标签很难从容器上脱离并且还具有大的缺陷，即，它们在剥离时通常打卷或卷起。由此不仅阻碍标签从被容纳在清洁机瓶篮的瓶格中的瓶上脱离，尤其是当瓶格的横截面比较紧密地适配于瓶的外横截面时，而且也使从瓶格中带出剥离的、但是完全或部分打卷的标签变得困难，具体说由于瓶格中的狭窄的空间情况以及还由于自粘特性在以剥离的标签上也完全地或部分地存在。因此，至少一部分标签被瓶格在清洁机内部带走。
为了保证将标签从瓶格中带出，经常必须加大瓶格的尺寸，由此在清洁机尺寸相同的情况下其清洁效率(单位时间清洁的瓶)明显降低。
此外，为了使自粘标签彻底脱离，必须提高一般在清洁机中存在并且利用体积流工作的标签剥离装置的效率，这至少要求提高电机功率并且带来附加的能量消耗。
发明内容
因此，本发明的目的是，提供一种方法，通过它可避免这些缺陷。为了实现该目的，根据权利要求1构成一种方法。权利要求21的保护对象是一种用于实施该方法的装置。
本发明规定，容器在被带入到真正的容器清洁机—已知结构形式的瓶清洁机—中之前被这样处理，使得自粘标签的至少绝大部分与容器离开。为此将容器并且在此尤其也将容器与标签之间的自粘的粘接剂层在预处理阶段中加热，使得对应的标签的自粘的粘接剂层通过加热转变到软的或至少黏稠的状态，以致标签在后面的主处理阶段中可以通过在该处理阶段中使用的处理介质完全从容器上去除。
在主处理阶段中将容器例如用加热的流体处理介质处理或者说冲刷和/或用在高压下从喷嘴喷出的例如加热的处理介质喷射，具体最好这样：处理介质的射流切向地或大致切向地或以锐角喷射到容器外表面上，使得通过这些高压射流实现标签的剥落。
本发明方法和本发明装置的特别的优点是：
—实现安全可靠的标签剥离。
—绝大部分标签因此不再进入清洁机中。由此极大提高在清洁机中使用的清洁介质、尤其是碱液的使用寿命并由此明显降低清洁介质和化学制剂的消耗。
—此外也显著降低废水负荷，同时降低清洁过程的成本。
—通过本发明方法还可以明显降低在清洁机中要设置的用于去除标签和用于带出去除的标签的机构的功率和空间需求。
附图说明
本发明的扩展方案是从属权利要求的内容。下面借助于实施例附图详细解释本发明。附图中示出：
图1瓶清洁机中的瓶格连同放置在该格中的带有部分剥离的自粘标签的瓶的简化示意图，
图2用于清洁瓶或类似容器的设备的简化示意图和俯视图示出，包括洗瓶机和前置的用于剥离标签的机器或装置，
图3本发明装置的一种实施方式的简化示意图，
图4用于剥离标签的装置的一个工作站的剖面，
图5本发明另一实施方式的与图3相同的视图，
图6本发明另一实施方式的一个处理区的示意图和俯视图，
图7图6的处理区的局部侧视图。
具体实施方式
在附图中用1标记瓶或类似容器，它们在一个容器区域上设置有由纸、塑料或复合材料制成的自粘的标签2。
图1以很简化的视图示出一个瓶清洁机或容器清洁机5的具有多个瓶格3的瓶篮4，借助该瓶篮将经过输送路段6输送的瓶1从容器入口5.1超越不同的清洁区输送到容器出口5.2，以便清洁，清洁后的瓶1从该容器出口经过输送路段7输送给进一步的使用(图2)。
如图1所示，尤其是自粘的标签2倾向于在清洁机5中或者说在那里的处理区中通过标签边缘卷起而与瓶1脱离。如开头所述，由于这种卷起，妨碍了标签从瓶1上和从瓶格3中的去除。
为了避免开头所述的缺陷，在清洁机5前面连接一个装置8，它仅用于从瓶1剥离标签2。该装置8主要包括两个区段，即：一个区段8.1，用于将在输送器9上直立的、即以其瓶轴线在垂直方向上取向的瓶1单个地分开，一个区段8.2，在该区段中通过加热并且例如通过冲刷和/或侧面喷射(也通过高压水射流和/或蒸汽射流)实现标签2的剥离，由此，摆脱了标签2的瓶1经过输送路段6到达清洁机5的容器入口5.1。
图3和4更详细地示出装置8，在此尤其示出其区段8.2。用10表示装置内部的输送器，借助该输送器，瓶1直立地运动穿过区段8.1并接着在瓶流中相互间隔开地穿过区段8.2。区段8.2由多个分段组成，在所示实施方式中由总共四个分段或者说处理区11—14组成。
在处理区11和12中分别进行瓶1的预热和加热(预处理阶段)，尤其也以这种形式：通过该加热使标签2的粘接剂层为了易于剥离而通过变热转变到软态。为了该变热，瓶1在处理区11和12中被从上面、但也从侧面用热水处理。为此，在处理区11和12中在瓶1的运动轨道上方以及也在该运动轨道的侧面设置有分别具有多个喷嘴孔的喷嘴头15或16，由这些喷嘴孔将热水施加到经过的瓶1上。
在输送器10的下方，在每个处理区11或12中设置一个具有相应排出装置18的水收集池17。在收集池17内部有一筛，例如一个由环绕的筛带构成的筛19，通过它使异物或固体成分例如在处理区11和12中已剥离的标签2被带出。经过排出装置18到达到聚集室20中的水从该聚集室经过筛21、泵22和加热器23返回喷嘴头15和16。为了补充在通过筛19带出异物时所带走的水，设置有一个阀控制的水导入装置17.1。
在处理区11和12中或者说在预处理阶段中变热的瓶1然后在后随的处理区13和14中用热水冲刷(主处理阶段)。为此，处理区13和14原则上具有相同的结构，与针对处理区11和12所描述的结构一样，但具有这种差别：在冲刷时施加到瓶1上的水量大于瓶1在处理区11和12中加热时所使用的水量并且喷嘴头15和16具有较大的喷嘴孔。在冲刷时使用的水具有略低于沸点的温度，例如约95℃的温度。已经证实，在该水温下标签2通常仅在几秒内，即例如最多10秒内即可与瓶1脱离并且然后通过设置在处理区12和13中的、最好同样由环绕的筛带构成的筛19或类似的排出装置排出。
装置8、在此尤其还有其区段8.2模块式地构成，即，各个处理区11—14以上述方式分别相同地地或在很大程度上相同地构成并且可以根据需要组合成装置8。在此尤其也可以根据当时的使用情况来选择用于瓶1的预处理或预热和/或用于标签2的去除(主处理)的模块或处理区的数量。
前面所述的出发点是，瓶1在处理区11和12中的加热通过热水实现。也可以使用其它方法。瓶1或标签2的自粘层也可以通过其它的热的气态的、蒸汽态的和/或液态的介质、尤其也可以通过水蒸汽、热空气加热，以便接着实现标签在处理区13和14中的剥离。可以设想预热瓶1的其它方法，例如通过红外辐射和/或通过用电磁波(微波)处理，电磁波尤其用在这时：自粘的标签2的粘接剂层含有导电的添加物或填料，使得在通过微波辐射预热时基本上仅该粘接剂层被加热到粘接剂液化或软化。
前面所述的出发点还有，标签在处理区13和14的去除通过热水冲刷进行。在这里也存在其它可能性，例如通过侧面喷射去除或借助高压水射束、例如借助热的高压水射束使标签2剥落。
图5示出一个装置8a，它与装置8的区别主要是，也借助输送器10运动穿过处理区24—27并且在此相互间隔开的瓶1在处理区24和25中的预处理或预热以及标签2通过冲刷和/或侧面喷射在处理区26和27中的去除受控制地进行，即通过受控制地输出对应的处理介质进行。为此在处理区25的出口上，即在该处理区到处理区26的过渡部上，设置有一个传感器单元28，例如检测在旁边经过的瓶1的温度的传感器单元，由此，通过与该传感器单元28对应配置的控制装置29，通过控制阀30和31来控制经喷嘴头15排出的热水量，以便在优化能耗的情况下实现瓶1的尽可能优化的预热。
如果在处理区24和25中不是用热水预热瓶1，而是如上所述用其它介质例如蒸汽、热空气、红外辐射或微波能量等进行，则通过传感器单元28和控制装置29相应控制经这些介质输送给瓶1的能量。传感器单元28例如还具有一个摄像系统，它是一个图像处理装置和/或评价装置32的组成部分，通过该图像处理装置和/或图像评价装置获知带有标签2的瓶1与没有标签2的瓶的1比例并且与此相应地通过控制装置29和阀33控制在冲刷瓶1时从喷嘴34喷出的热水量。
另一传感器单元35设置在处理区26与27之间的过渡部上。该传感器单元也是一个图像处理装置或图像评价装置36的摄像系统，通过它也获知具有标签2的瓶1和没有标签2的瓶1的份额。通过控制装置29，通过相应控制阀37由喷嘴38对瓶1进行冲刷并且通过控制阀39由喷嘴40对瓶1进行侧面喷射和/或使标签2剥落，具体说分别相应于具有标签2的瓶1和没有标签2的瓶1的数量来控制。
中央控制单元29和图像处理装置和/或图像评价装置32和36的功能优选组合在一个公共的控制装置中，例如组合在一个公共的、至少部分地由计算机构成的控制装置中。
图6和7作为另一实施方式示出一个处理区41，它相应于处理区11—14或24—27可以与其它处理区一起组合成一个用于从瓶1剥离标签2的装置。该处理区41也包括装置内部的输送器10，瓶1在该输送器上直立地运动穿过处理区41，具体说在主要由该输送器10构成的输送路段42上。在输送路段42的两侧设置有两个夹钳式输送器43和44，它们分别由两个封闭环形地被驱动的带或带45构成，它们通过其位于内部的长度45.1在侧面限制输送路段42并且在侧面靠在瓶1上，具体说在要被剥离的标签2之外靠在瓶圆周面上。在所示的实施方式中，每个夹钳式输送器43或44的下侧带45以其长度45.1在瓶底部区域中或者略高于瓶底部贴靠在瓶1上并且上侧带45以其长度45.1在瓶身上大致在到逐渐收缩的瓶颈的过渡部上贴靠在瓶1上。
每个带45构成一个封闭的回环，它的回环平面设置在一个水平的或基本水平的平面中。此外每个带45通过至少两个滚子46和47和未示出的滑轮或滑动导向装置导向。在这些滚子中，至少每个夹钳式输送器43或44的滚子47设置在一个公共的、由驱动装置48驱动的轴上。这样选择两个夹钳式输送器43与44或其位于内部的长度45.1之间的距离，使得经过处理区41的、相互间隔开的瓶1在夹钳式输送器43和44之间保持夹紧。
夹钳式输送器43的带45和夹钳式输送器44的带45最好以不同的速度被驱动，如在图6中用箭头B和C所表示的那样，由此使瓶1在经输送路段42时绕其垂直的瓶轴线旋转。
在输送路段42上方也设置有喷嘴头，例如具有喷嘴49.1的喷射管49，用于喷出对应的处理介质，即，在处理区41用于预处理阶段时喷出使瓶变热的预处理介质，在处理区41用于主处理阶段时喷出用于有效去除标签2的液体处理介质(例如热水)。在输送路段42上还在侧面设置了具有喷嘴50.1的喷射管50，通过它们对经过的瓶1在侧面进行处理。尤其在输送区域41用于主处理阶段时，喷嘴50.1这样取向，使得从喷嘴喷出的液体处理介质射束(例如扇形射束)切向地或近似切向地对准经过的瓶1的圆周。在瓶1的输送路段42或者说运动轨道的下方设置有另一具有多个喷嘴51.1的喷射管51。
通过使用夹钳式输送器43和44尤其也存在这种可能性：输送路段42至少在部分长度上不构造有构成用于瓶1的放置面的输送器10，由此使位于输送路段42下面的喷嘴51.1完全发挥作用。
上面借助于一些实施例描述了本发明。当然可以进行变化以及修改，而不会因此脱离本发明所基于的发明构思。
因此例如也可以根据由传感器单元28和35提供的信号不是控制各个处理区24—27，而是控制整个长度，其中例如代替两个传感器单元28和35仅在装置8a的容器出口上设置一个传感器单元。
此外例如还存在这种可能性：在每个处理区前面设置适合的传感器或传感器单元，具体这样设置，使得对于每个瓶1单个地检验是否在瓶上还附着有一个或多个标签2。然后根据该检验控制或调节后随的整个处理区的功率和/或仅单个功能元件例如喷嘴的功率。该调节也可以有利地这样进行，使得对应的处理介质只由在其作用范围内存在相关容器的喷嘴喷出。
在上面针对用于处理瓶的装置描述了本发明。当然，这些装置同样也适用于其它容器，用于去除自粘的标签。此外，本发明装置不仅适用于剥离标签，而且原则上也适用于剥离例如用其它粘接剂或胶水施加到瓶或容器上的标签。
在上述实施方式中，容器或瓶1作为单道容器流运动穿过不同的处理区11—14或24—27或41。当然也可以这样构造该装置，使得容器或瓶1以多道的容器流或瓶流运动穿过该装置，其中例如通过相应的导向栏杆形成多个平行的通道，各用于一个容器流，各个喷嘴以相应的分布设置在这些通道的上方和/或侧面和/或下方。
附图标记
1         瓶
2         标签
3         瓶格
4         瓶篮
5         清洁机
5.1瓶     入口
5.2瓶     出口
6，7      输送路段
8，8a     装置
8.1，8.2  装置的区段
9输       送路段
10装      置内部的输送器
11，12，13，14 处理区
15，16    喷嘴头
17        收集池
17.1      对收集池17的水输入
18        排出装置
19        筛
20        聚集室
21        筛
22        泵
23     加热装置
24，25，26，27    处理区
28     传感器单元
29     控制单元
30，31 控制阀
32     图像处理装置
33     控制阀
34     喷嘴
35     传感器单元
36     图像处理装置
37     控制阀
38     喷嘴
39     控制阀
40     喷嘴
41     处理区
42     输送路段
43，44 夹钳式输送器
45     带
45.1   长度
46，47 滚子
48     驱动装置
49     喷嘴头或喷射管
49.1   喷嘴
50     喷射管
50.1   喷嘴
51     喷射管
51.1   喷嘴
A      喷嘴1穿过装置8或8a的输送方向
B，C   夹钳式输送器43或44的带的环行方向

Claims (37)

1.一种用于处理瓶或类似容器(1)的方法，在该方法中，将所述容器在至少一个处理区(13，1；26，27)中至少在其外表面上用处理介质进行处理，其特征在于，在将容器(1)在已知结构方式的瓶清洁机中在独立的处理阶段中用处理介质处理之前，将容器加温或加热，以便剥离粘附在容器上的标签，尤其是自粘的标签。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，独立的处理阶段分成一个预处理阶段和一个主处理阶段。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，在预处理阶段中将容器(1)用流体处理介质或通过辐射能量加温或加热。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在主处理阶段中将容器(1)通过用已加热的流体处理介质、例如用热水冲刷进行处理。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在主处理阶段将容器通过高压喷射用流体处理介质、例如水进行处理。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，用已加热的流体处理介质、例如用热水进行所述高压喷射。
7.如权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述已加热的处理介质具有90℃至100℃之间范围内的温度，例如约95℃的温度。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在预处理阶段和主处理阶段将容器(1)直立地从上面和/或从侧面用处理介质进行处理。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，为了使标签(2)剥落，使处理介质至少部分地在切向上或以一锐角施加到容器外表面上。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在预处理阶段中将容器(1)通过液体的加热介质、例如通过热水加温。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在预处理阶段中将容器(1)通过热的气体介质、例如通过热的空气和/或水蒸汽加温。
12.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，容器在预处理阶段中的加热通过辐射能量、例如通过红外线或尤其是微波范围内的电磁辐射进行。
13.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，预处理阶段和接着的主处理阶段分别在处理区(11—14；24—27；41)中进行，容器(1)借助输送元件(10)运动穿过这些处理区(11—14；24—27；41)。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，对于预处理阶段和/或主处理阶段使用至少两个处理区(11，12，24，25；13，14，26，27；41)。
15.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，容器(1)在预处理阶段中的预热温度受控地进行。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，紧接着用于预处理阶段的至少一个处理区(24，25)设置至少一个感测容器(1)的温度的传感器(28)，用于调节该预处理的温度。
17.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，根据“有标签(2)的容器(1)/无标签(2)的容器(1)”的比例来控制在主处理阶段中使用的处理介质量。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，在容器(1)的输送方向(A)上在所述至少一个处理区(26，27)前面为主处理阶段设置至少一个传感器单元，例如一个图像处理系统或识别系统(32，36)的至少一个相机，用于确定“有标签(2)的容器(1)/无标签(2)的容器(1)”的比例。
19.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在输送路段(9)的或该装置的位于用于预处理阶段的所述至少一个处理区(11，24)前面的区段中，将经过输送路段(9)在单道的或多道的容器流中输送的容器(1)相互间隔开，使得在预处理阶段和主处理阶段期间每个容器(1)与相邻的容器的具有距离。
20.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在用于预处理阶段的处理区中和/或用于主处理阶段的处理区这将容器(1)在至少两个夹钳式输送器(43，44)之间保持住，尤其是为了用处理介质从下面进行处理。
21.一种用于对瓶或类似容器(1)至少在其外表面上用处理介质进行处理的装置，具有至少一个处理区(13，14；26，27；41)，容器(1)在输送器(10)上被带动穿过所述处理区，其特征在于，该装置被设置用于使标签(2)、尤其是自粘的标签剥离并且构造为独立的单元。
22.如权利要求21所述的装置，其特征在于，在该装置内部在由所述输送器(10)构成的输送路段上，在输送方向(A)上构成至少一个用于加热容器(1)的预处理区(11，12；24，25；41)和至少一个主处理区(13，14；26，27；41)。
23.如权利要求22所述的装置，其特征在于，所述至少一个主处理区(13，14；26，27；41)具有用于将已加热的液体处理介质施加到容器(1)上的机构(15，16，34，40)，例如用于施加热水。
24.如权利要求22或23所述的装置，其特征在于，在所述至少一个主处理区(13，14；26，27，41)中设置用于用液体处理介质例如用水、优选用已加热的处理介质或水对容器(1)进行高压喷射的喷嘴(15，16；34，40；49.1，50.1，51.1)。
25.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在所述至少一个主处理区中设置有用于将液体处理介质切向地或大致切向地或以锐角施加到容器外表面上以便使标签(2)从容器(1)剥落的喷嘴(16，41，50.1)。
26.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个预处理区(11，12；24，25；41)具有用于将已加热的液体的和/或气体的介质施加到容器(1)上的机构(15，16；49.1，50.1，51.1)，例如用于施加热水和/或热的空气和/或水蒸汽。
27.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述至少一个预处理区(11，12；24，25；41)具有用于通过辐射能量例如通过红外线和/或尤其是微波范围内的电磁波加热容器(1)的机构。
28.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于至少两个预处理区(11，12；24，25)和/或至少两个主处理区(13，14；26，27)。
29.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于一温度控制装置，用于在所述至少一个预处理区(11，12；24，25)中温度受控地加热容器。
30.如权利要求29所述的装置，其特征在于，紧接着所述至少一个预处理区(24，25)设置有至少一个感测容器(1)的温度的传感器(28)，用于调节该预处理的温度。
31.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，具有用于根据“有标签(2)的容器(1)/无标签(2)的容器(1)”的比例控制在所述至少一个预处理区(11，12，24，25)中和/或在所述至少一个主处理区(13，14；26，27)中施加到容器(1)上的处理介质量的机构。
32.如权利要求31所述的装置，其特征在于，在容器(1)的输送方向(A)上在所述至少一个主处理区(26，27)前面设置有至少一个传感器单元，例如一个图像处理系统或识别系统(32，36)的至少一个相机，用于确定“有标签(2)的容器(1)/无标签(2)的容器(1)”的比例。
33.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，由所述至少一个输送器(10，43，44)构成的所述输送路段构造得用于单道的容器流。
34.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，由所述至少一个输送器构成的所述输送路段构造得用于多道的容器流。
35.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在容器(1)输送方向(A)上在所述至少一个预处理区(11，12；24，25)前面设置有用于使容器(1)在输送方向(A)上相互间隔开的机构。
36.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，在容器(1)的输送路段(42)下方在所述至少一个预处理区和/或在所述至少一个主处理区这设置有用于将处理介质施加到容器(1)上的机构(51，51.1)。
37.如上述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，容器(1)的输送路段(42)至少在所述至少一个预处理区的和/或所述至少一个主处理区的部分长度上由夹钳式输送器(43，44)构成。
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