CN102858472A - 用于从容器移除标签的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于移除标签（12）和/或清洗以可循环利用的塑料材料制成的容器（10）的方法和设备；具有待移除的标签（12）的容器（10）从竖直螺旋进给器（15）的底部向上供应，在螺旋进给器中，水流从上方供应，以将移除的标签（12'）向下拖曳到位于竖直螺旋进给器（15）的用于容器（10）的入口开口（20）下方的收集腔室（31）中；用于向下拖曳移除的标签（12'）的水流还可以用于移除污染物和在容器向上运动的同时清洗容器（10）。

Description

用于从容器移除标签的方法和设备

技术领域

本发明涉及用于从容器释放和移除标签的方法和设备，具体地，本发明涉及通过连续过程从塑料材料的容器和瓶子移除和分离标签，其中该标签由缠绕容器本体且粘贴到容器本体上的塑料材料带构成。

本发明具体地但非排他性地旨在从PET瓶子移除标签，该PET瓶子适合于被压碎或切割和再循环而作为原材料再次使用；然而，并不排除根据本发明的方法和设备用于移除和分离标签以及清洗和移除污染物的用途。

背景技术

塑料材料的瓶子或容器（例如要用作回收材料的PET瓶子）的循环利用通常需要清洗和移除已经粘附到瓶子的尤其是标签的污染物。

瓶子通常被收集且被送到回收设备，在该回收设备处，瓶子被清洗以移除污染物，包括标签，标签在清洗操作期间连续地和不连续地或成批地分离。

例如在US-A-4209344中描述了不连续的或成批的清洗和去除标签设备；例如在与本发明申请人相同的EP-A-0558528中，在US-A-6,752,192和EP-A-1084016中，还描述了通过连续过程进行清洗和/或移除标签。

根据US-A-4,209,344，在不连续的过程中，通常使用穿孔转鼓，在该穿孔转鼓中，具有待移除标签的瓶子或容器保持在高温下在液池中受到搅拌和擦刷作用，或者进入包括搅拌装置的竖直罐。现在暂时已经放弃了这种类型的设备和系统，原因在于机器的大部分体积普遍用于容纳水池，结果不可能获得高的工作容量。

考虑到塑料瓶子和容器的巨大消耗，不连续的设备已经被大尺寸的设备取代，该大尺寸的设备适用于在基本上连续的过程中处理大量材料，进行容器的清洗、污染物的移除以及标签的拆除与分离。

这种类型的设备基本上包括以较低速度旋转的大的水平圆筒，在该大的水平圆筒中，在存在水和化学物质的情况下，瓶子或容器通过滚动而受到搅拌作用，其中该化学物质适合于溶解粘合剂，标签通过该粘合剂粘附到瓶子或容器的外侧。

然而，尽管这种类型的设备适合于处理大量的材料，但是由于用于擦刷和拆除标签的较弱的机械作用，其需要极长的处理时间。为了部分地克服这个问题，通过在水池的高温下与强烈化学作用一起操作而进行标签的分离，以便增加粘合剂溶解作用和标签拆除的效率；然而，这包括高能量消耗并且增加了用于化学物质的成本。

连续过程的其它类型的限制或问题包括为了接下来将瓶子与标签分离而需要在清洗设备下游提供合适的分离装置；另外，如果该装置设置有用于保持标签的部件或者分离出口孔口，那么由于从瓶子拆除的标签展开成平的，所以这些标签将堵塞出口孔口，结果需要昂贵的维护操作。

JP-A-10-066894中也公开了用于移除标签的方法和设备，根据该文献，建议使用填充有水的竖直塔，刀片或螺纹型搅拌器在该竖直塔中旋转。

待清洗的瓶子和/或容器以及处理用水同时从上方朝向清洗塔的底部供应，保持水处于高温下，在60°C至90°C之间，以便有助于标签拆除作用。瓶子和/或容器以及拆除的标签均从清洗塔的底部被移除，并且标签与水流分离，进入到定位在一侧上的倾斜输送机中。

在这种类型的设备中，除了用于加热大量水的高能量消耗之外，通过搅拌器执行的用于拆除标签的机械作用仍然是较为普通的；随后进行的瓶子或容器与标签的分离需要特定的专门设备。

发明内容

本发明旨在提供用于将标签与塑料瓶子和/或容器拆除和分离的新的且不同的方案，通过该方案，在水流的流量较低的情况下，在所述设备内，主要在待移除的标签上产生将标签与瓶子分离所需的强机械作用。

因此，本发明的目的在于提供一种方法和设备，如上所述，通过该方法和设备，能够通过极为简单的方案获得标签与瓶子和/或容器的拆除和自动分离，其不需要辅助分离设备或装置，或者不需要常规设备类型的任何化学作用。

本发明的另一个目的在于提供用于标签与瓶子和/或容器的拆除和分离的方法和设备，如上所述，该方法和设备在必要时还可以用来清洗污染物，而不需要对方法或设备自身进行任何实质性的改变。

可以通过根据权利要求1的方法和根据权利要求5的设备来实现上述目的。

本发明所基于的原理包括从竖直螺旋进给器的底部朝向上部出口供应瓶子和/或容器，使瓶子和/或容器向上运动并且使它们受到离心作用而靠着进给器的圆柱形本体内的刮擦和摩擦构件，同时从螺旋进给器的上方供应水流，以向下拖曳从容器拆除的标签。这样，在瓶子和/或容器向上运动的同时进行标签从所述瓶子和/或容器的自动拆除作用，在使瓶子和/或容器在螺旋进给器内向上运动的同时进行拆除的标签的自动分离作用，该拆除的标签被水流向下拖曳。

然后，分离的标签和水流入到用于瓶子和/或容器进入竖直螺旋进给器的入口孔口下方的标签收集腔室中，接下来以极为简单的方式通过合适的装置进行分离，或者收集在存储罐中。

可以利用适合于期望目的的任何装置进行瓶子和/或容器到竖直螺旋进给器中的供应和用于分离和排出标签的拖曳水的供应。

如果该设备必须操作成仅仅执行标签的拆卸和分离，那么可以在水分配网络的温度或稍高的温度下以较低的水流量进行操作，从而能够显著地节省能量；否则，如果除了标签的拆除之外，还需要保持在瓶子和/或容器上的粘合剂的清洗和溶解作用，那么可以在合适的温度下供应较大量清洗水，该清洗水可以与减少量的化学物质预先混合，由此实施该方法和设备的工作。

因此，根据本发明，提供一种用于将标签从塑料材料的容器移除和分离的方法，其中该标签在竖直地延伸的螺旋进给器中通过机械作用被移除，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在螺旋进给器的底侧处供应容器，以允许该容器从螺旋进给器的底部向上流动；

借助于螺旋进给器的离心作用，通过将容器沿径向抛靠着螺旋进给器内的摩擦构件而破坏标签并且使得标签从容器拆除；以及

通过从螺旋进给器上方供应的水流将拆除的标签向下拖曳而将拆除的标签与容器分离，使得带有分离的标签的水流流入到用于容器的入口孔口下方的收集腔室中，同时容器朝向上部出口向上运动。

此外，提供一种适于通过前述方法执行用于移除和分离标签和/或清洗塑料容器的方法的设备，其中该设备包括：

竖直螺旋进给器，其具有圆柱形本体，该圆柱形本体在下部位置处设置有用于容器的入口孔口，并且在所述圆柱形本体的上部位置处设置有用于容器的出口，所述竖直螺旋进给器设置成使容器从入口孔口向上运动到出口；

多个摩擦构件，其用于将标签从容器移除，该多个摩擦构件在进给器内在入口孔口和出口之间竖直地延伸；

水供应装置，其用于将水流供应到螺旋进给器中，该水供应装置设置且布置在出口下方，以便将水流从顶部向下引向螺旋进给器；以及

标签收集腔室，其处于螺旋进给器的在用于容器的入口孔口下方的位置中。

附图说明

参考附图，从优选实施例的描述中，根据本发明的方法和设备的这些和其它特征将会更加详细，其中：

图1示出了具有标签的普通塑料瓶子；

图2为根据本发明的设备的纵向截面图；

图3为图2的放大细节，示出了标签收集腔室；

图4为根据图2的线4-4的横截面的放大细节；

图5为根据图2的线5-5的横截面的放大细节。

具体实施方式

图1示出了普通的塑料瓶子，例如用于容纳水或饮料的PET瓶子；该瓶子包括本体10和标签12，该本体10设置有封闭盖11，标签12包括塑料材料的带子，带子缠绕该瓶子且通过合适的粘合剂附接。如上所述，一旦饮料已经被饮用，具有标签12的空瓶子10通常被丢弃和/或存储在特定容器中以随后用作回收原材料。因此，在循环利用瓶子10之前，除了任何清洗操作之外，还需要拆除和移除标签12，原因是标签将会是对回收和重新使用塑料材料的污染物质。

根据本发明，通过图2所示的设备进行标签12与瓶子或容器10的拆除和分离。该设备包括螺旋进给器15，该螺旋进给器包括圆柱形的管状本体16，该管状本体限定了沿着竖直轴线向上延伸的去除标签腔室，阿基米德螺旋泵17在该管状本体内旋转，并且该阿基米德螺旋泵17通过机械变速器19操作地连接到电动马达18。

螺旋进给器15的圆柱形本体16在下部位置中设置有用于瓶子10的侧入口孔口20，瓶子10例如通过水平螺旋进给器21或者通过任何合适的供应系统连续地供应。

该设备还包括第二进给器，例如螺旋进给器22，其在竖直螺旋进给器15的圆柱形本体16的一侧上从用于瓶子10的入口孔口20水平地延伸。阿基米德螺旋泵23在水平进给器21内旋转，并且该阿基米德螺旋泵23通过机械变速器25操作地连接到电控马达24；在图2中，瓶子加载料斗通常用附图标记26表示。

再次参考图2，竖直进给器15的阿基米德螺旋泵17从用于瓶子10的侧入口孔口20朝向定位在竖直进给器15的上端部处的侧出口27向上延伸。

在竖直进给器15的圆柱形本体16内布置有一些刮擦和摩擦构件，通过阿基米德螺旋泵17的旋转和离心作用，瓶子10被抛靠着这些刮擦和摩擦构件，同时向上运动。在图示的情况下，摩擦构件包括成角度地间隔开的矩形杆28，如图4的横截面图中更加清楚地示出，杆28在入口孔口20和出口27之间在管状本体16的内表面上纵向地延伸。

如图2所示且如图3的放大细节所示，在用于瓶子10的入口孔口20的下部边缘上，阿基米德螺旋泵17具有底部盘29，该底部盘29防止瓶子10向下落；底部盘29的直径稍稍小于竖直螺旋进给器15的圆柱形本体16的内径，以提供环形槽30，从而允许用于拖曳已经从瓶子10拆除和分离的标签12'的水沿着竖直螺旋进给器15向下流动，如进一步解释的。

在圆柱形本体16内向下流动的水流继而将标签12'向下拖曳到在螺旋泵17和入口孔口20下方的收集腔室31中。

已经从瓶子10拆除的标签12'和拖曳水通过出口管32从收集腔室31排出，然后进给到分离装置（未示出）或存储罐。

以与瓶子向上运动的流动相反的流动进给用于拖曳标签12'的水，在用于瓶子10的出口27的紧下方的位置中，在竖直螺旋进给器15的上端部处供应该水；可以以任何合适的方式供应水，例如，如图2所示且如图4的放大细节所示，用于拖曳标签12'的水可以通过进给器15的圆柱形本体16中的槽或开口33、借助于环形分配器34进行供应，该环形分配器34具有用于水的入口35，能够连接到供水系统或者连接到加压水源；代替槽33和环形分配器34的是，可以使用用于供应水或其它处理流体的任何其它系统。

图5示出了竖直螺旋进给器15的进一步的特征和具体视图；在图5中，和前面的图中一样，相同的附图标记用来表示类似的或等效的部件。

从图5中可以看到，在进给器15的螺旋推进器17A的周边边缘17B与圆柱形本体16的内侧之间设置有多个槽36，这些槽36在两个相邻的摩擦杆28之间成角度地延伸；槽36用来允许水和已经从瓶子10拆除的标签12'沿着圆柱形本体16的内表面运行而朝向下方的收集腔室31向下流走。

如已经提及的，作为将该设备用作用于标签的分离器的可选方案，所述设备还可以用来清洗瓶子或容器10。

这可以简单地通过在合适的温度（例如在40°C到90°C之间）下供应较大量的水来实现，该水与定量的化学物质适当地预先混合，以帮助移除粘合剂或者移除任何污染物质。

与本发明的方法一致的设备以以下的方式工作：具有待拆除和分离的标签12的瓶子或容器10通过加载料斗26引入到水平螺旋进给器21中，并且通过在竖直进给器15的阿基米德螺旋泵17的下端部处的入口孔口20连续地进给。

进入竖直螺旋进给器15的瓶子或容器10由于阿基米德螺旋泵17进行的旋转和强离心作用而被抛向圆柱形本体16的周壁，靠着摩擦杆28，摩擦杆具有两个作用：在阿基米德螺旋泵17的推动下推压瓶子10上升而朝向上部出口27运动，以及在标签12上进行破坏和撕开作用，该破坏和撕开作用在瓶子沿着螺旋进给器15运动的同时通过所述瓶子之间的滚动和摩擦作用而得到增强。

具体地，图5在右侧上示出了通过阿基米德螺旋泵17的离心作用而推靠着摩擦杆28的瓶子10以及已经被拆除的标签12’。

从多次测试中已经确定的是，根据阿基米德螺旋泵17的直径和旋转速度，可以通过以例如每分钟40到60转的较高的转数，以及1.5到3米/秒之间的切向速度，旋转阿基米德螺旋泵17来实现标签12的有效破坏和撕开作用。

从已经陈述和示出的可以清楚的是，已经提供了用于将标签从塑料瓶子和/或容器移除的方法和设备，其中使用竖直螺旋进给器，该竖直螺旋进给器恰当地设置成允许待处理的瓶子和/或容器从底部向上连续流动，并且允许用于将标签从瓶子或容器移除的强机械作用，其中在瓶子和/或容器朝向在进给器的顶部端部处的出口上升的同时，标签被以与瓶子和/或容器相反的流动供应的水向下拖曳到收集腔室中。

已经参考附图描述和示出的仅仅是通过举例的方式列出了方法和设备的一般性特征和优选的实施例。

因此，可以在不脱离权利要求的情况下对方法和所述设备进行其它的改变或变型。

Claims (10)

1.一种用于将标签（12）从塑料材料的容器（10）移除和分离的方法，其中该标签（12）在竖直地延伸的螺旋进给器（15）中通过机械作用被移除，其特征在于，该方法包括以下步骤：

在螺旋进给器（15）的底侧处供应容器（10），以允许该容器（10）从螺旋进给器（15）的底部向上流动；

借助于螺旋进给器（15）的离心作用，通过将容器（10）沿径向抛靠着螺旋进给器（15）内的摩擦构件（28）而破坏标签（12）并且使得标签从容器（10）拆除；以及

通过从螺旋进给器（15）上方供应的水流将拆除的标签（12’）向下拖曳而将拆除的标签（12'）与容器（10）分离，使得带有分离的标签（12'）的水流流入到用于容器（10）的入口孔口（20）下方的收集腔室（31）中，同时容器（10）朝向上部出口（27）向上运动。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将带有拆除的标签（12'）的水从收集腔室（31）排出，并且执行接下来的分离步骤。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在竖直螺旋进给器（15）内执行容器（10）的清洗。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，执行容器（10）的清洗步骤，同时连带进行标签（12）的破坏和将标签从所述容器（10）拆除。

5.一种适于通过权利要求1的方法移除和分离标签和/或清洗塑料容器（10）的设备，其特征在于，该设备包括：

竖直螺旋进给器（15），其具有圆柱形本体（16），该圆柱形本体在下部位置处设置有用于容器（10）的入口孔口（20），并且在所述圆柱形本体（16）的上部位置处设置有用于容器（10）的出口（27），所述竖直螺旋进给器（15）设置成使容器（10）从入口孔口（20）向上运动到出口（27）；

多个摩擦构件（28），其用于将标签（12）从容器（10）移除，该多个摩擦构件在进给器（15）内在入口孔口（20）和出口（27）之间竖直地延伸；

水供应装置，其用于将水流供应到螺旋进给器（15）中，该水供应装置设置且布置在出口（27）下方，以便将水流从顶部向下引向螺旋进给器（15）；以及

标签收集腔室（31），其处于螺旋进给器（15）的在用于容器（10）的入口孔口（20）下方的位置中。

6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，摩擦构件（28）包括多个成角度地间隔开的杆，这些杆在入口孔口（20）和出口（27）之间竖直地延伸。

7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，螺旋进给器（15）的圆柱形本体（16）包括在阿基米德螺旋泵（17A）的周边边缘（17B）和螺旋进给器（15）的圆柱形本体（16）的内表面之间的用于水和拆除的标签（12’）向下流动的一组圆形槽（36）。

8.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，螺旋进给器（15）的阿基米德螺旋泵（17A）被致动至每分钟40到60转的旋转速度，并且被设置成提供在1.5到3米/秒之间的周缘速度。

9.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，其包括用于容器（10）的水平进给器（21），该水平进给器操作地连接到竖直螺旋进给器（15）的入口孔口（20）。

10.根据权利要求9所述的设备，其特征在于，水平进给器（21）为螺旋进给器。

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