DE19709621A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Behälterdekorationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entfernen von Dekorationen auf Oberflächen von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffflaschen. Dekorationen sind in den unterschiedlichsten Ausführungsformen bekannt. Im Rahmen der Beschreibung sollen unter Dekorationen unmittelbar oder mittelbar auf die Oberfläche des Behältnisses aufgebrachte Aufdrucke, Verzierungen, Kennzeichnungen, Etiketten und dergleichen verstanden werden.

Im Zuge des zunehmenden Umweltbewußtseins haben sich Mehrwegsysteme immer weiter durchgesetzt. Dies betrifft seit jeher die Verwendung von Mehrwegflaschen für Getränke. Derartige Mehrwegflaschen sind in der Regel aus Glas, wobei sich die Verwendung von Kunststoff auch im Mehrwegbereich immer mehr durchsetzt.

Die mehrmalige Verwendung von Getränkeflaschen erfordert zum einen eine hygienische Reinigung der Flaschen von innen. Zum anderen ist es notwendig, die alten Dekorationen, die Flaschenetiketten, restlos von dem Behältnis zu entfernen. Das Entfernen ist einerseits erforderlich, um eine optisch einwandfreie neue Dekoration zu ermöglichen, da diese der Hauptwerbeträger für den Inhalt des Behälters ist. Bei der Befüllung einer Behältersorte mit verschiedenen Getränken kann andererseits nicht gewährleistet werden, daß stets eine sinnfällige Zuordnung von Inhalt und zugehöriger Dekoration erreicht wird. Dies würde ein vorheriges Sortieren voraussetzten, das sehr aufwendig wäre.

Behälterdekorationen auf Mehrwegflaschen, die auf einem Papierträger (Papieretiketten) aufgebracht sind, der mit dem Behältnis verklebt ist, werden in der Regel mittels erwärmter Laugenbädern restlos entfernt. Dieses bekannte Verfahren erfordert jedoch einen sehr hohen Energieaufwand zum Erwärmen und Umwälzen der Reinigungsbäder. Weiterhin entsteht bei dem Verfahren eine große Menge nicht weiter verwertbaren Abfalls, bestehend aus laugegetränktem Papier, zum Teil schwermetallbelasteten Druckfarben sowie Schmutz und Klebstoffresten. Die Lauge kann daher nicht ohne weiteres im Kreislauf geführt werden, und eine Entsorgung ist sehr aufwendig.

Es sind auch Behälterdekorationen bekannt, bei denen eine Trägerhülle, im allgemeinen aus Kunststoff, vorgesehen ist, die den Behälter vollständig umspannt (Folienetiketten). Die Enden der Trägerhülle sind miteinander verklebt oder verschweißt, so daß kein Klebstoff zwischen der Trägerhülle und dem Behälter erforderlich ist. Zum Entfernen dieser Dekorationen werden mechanische Verfahren eingesetzt, bei welchen die Trägerhülle durch ein physikalisches Prinzip von der Behälteroberfläche angehoben und durch ein Messer aufgetrennt wird. Die Trägerhülle läßt sich dann rückstandsfrei entfernen. Hier besteht ein Nachteil darin, daß eine Beschädigung des Behälters nicht vollkommen ausgeschlossen werden kann, da der Behälter gewisse Toleranzen aufweist, die trotz genauer Justage des Messers nicht ausgeglichen werden können. Ferner ist bei dieser Art Dekoration eine große Menge Trägermaterial (Folienetiketten) erforderlich, da stets der gesamte Behälter umschlossen werden muß. Dies hat ebenfalls eine große, nicht wieder verwertbare Abfallmenge zur Folge.

Es existieren auch Dekorationen, die unmittelbar auf den Behälter aufgebracht werden (Siebdruck). Diese Dekorationen ist für den Mehrwegbereich sehr kostenintensiv und wird daher nur selten eingesetzt. Auch sind Dekorationen bekannt, die durch Wärmeaktivierung von Trägerbändern auf den Behälter übertragen werden und anschließend fest auf diesem fixiert werden (Thermotransferverfahren). Diese Dekorationen werden bislang nur im Einwegbereich eingesetzt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entfernen von Behälterdekorationen zu schaffen, bei der die oben geschilderten Nachteile vermieden werden. Insbesondere soll auch das Entfernen von unmittelbar auf der Oberfläche aufgebrachten Dekorationen möglich sein.

Die Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das Behältnis auf einem Transportmittel gehalten und einer Reinigungsstation zugeführt wird, in der wenigstens ein Strahl mit Trockeneisgranulat mit erhöhter kinetischer Energie derart auf die Oberfläche aufgebracht wird, daß zumindest die mit der Dekoration versehene Oberfläche von dem Trockeneisgranulat erfaßt wird. Es hat sich in überraschender Weise gezeigt, daß sich auf der äußeren Oberfläche befindliche Behälterdekorationen beliebiger Art problemlos mit dem erfindungsgemäßen Verfahren entfernen lassen. Der Vorteil des Verfahrens besteht insbesondere darin, daß die Dekorationen, die Flaschenetiketten und dergleichen separiert anfallen, da das Trockeneis unmittelbar in den gasförmigen Zustand übergeht. Eine Vermischung des Strahlmittels mit den Abfallstoffen findet demnach nicht statt. Ein anderer Vorteil ist darin zu sehen, daß die Dekorationen gelöst werden, ohne daß der Behälter selbst abrasiv angegriffen wird. So bleibt die gewünschte Durchsichtigkeit oder die glatte Oberfläche von Kunststoffflaschen auch nach dem Reinigungsvorgängen erhalten.

Es kann vorgesehen werden, daß im wesentlichen die gesamte Oberfläche des Behältnisses von dem Trockeneisgranulat erfaßt wird. Dies hat den Vorteil, daß Behältnisse mit den unterschiedlichsten Dekorationen in derselben Reinigungsanlage behandelt werden können, ohne daß eine Einstellung oder Ausrichtung der Düse auf bestimmte Dekorationen erforderlich wird.

Grundsätzlich ist das Reinigen von Oberflächen mit Trockeneisgranulat zum Beispiel aus den Veröffentlichungen "Zuverlässigkeit ist planbar", PROCESS 12/1995, und "Trockeneis contra Lösemittel", PROCESS 05/1996, bekannt. Es handelt sich hier jedoch um manuelle Verfahren zum Reinigen von Großmaschinen. Das Trockeneisgranulat wird mittels einer von Hand geführte Düse auf die Oberfläche der zu reinigenden Maschinenteile gebracht. Durch das Trockeneis werden die Verschmutzungen auf der Oberfläche schockartig gekühlt, so daß die entstehenden thermischen Spannungen ein Abplatzen des Schmutzes bewirken. Der Ablöseeffekt wird zudem durch die schlagartige Volumenvergrößerung der Trockeneispartikel beim Übergang in die Gasphase verstärkt. Weiterhin wirkt sich die kinetische Energie des Trockeneisgranulates positiv auf die Ablösung aus. Bei den bekannten Verfahren handelt es sich jedoch stets um Reinigungsverfahren großer Oberflächen von Hand. Eine Anwendung auf kleinere, leichte Gegenstände, wie beispielsweise Flaschen aus Kunststoff, ist nicht offenbart.

Es kann vorgesehen werden, daß das Behältnis in der Reinigungsvorrichtung relativ zu dem Strahl bewegt, beispielsweise gedreht, wird, um die gesamte Oberfläche zu erfassen. Es kann aber auch alternativ oder zusätzlich zweckmäßig sein, wenn in der Reinigungsvorrichtung mehrere Strahlen auf die Oberfläche aufgebracht werden, um die gesamte Oberfläche zu erfassen. Durch diese Maßnahmen wird mit einfachen Mitteln gewährleistet, daß die gesamte Oberfläche des Behältnisses von dem Trockeneisgranulatstrom gereinigt wird.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Reinigung kontinuierlich erfolgt. Es kann aber auch eine diskontinuierliche Arbeitsweise vorgesehen werden, bei der das Behältnis zunächst in Position gebracht wird und anschließend durch den oder die Trockeneisstrahlen gereinigt wird. Hiermit ist es möglich, den Strahlmittelverbrauch zu reduzieren.

Das Trockeneisgranulat wird mit einem Gasstrahl unter erhöhtem Druck auf die Oberfläche gestrahlt. Dieser Gasstrahl kann ein Luftstrahl sein. In der Reinigungsstation entsteht aus dem zunächst festem Trockeneis beim Auftreffen auf die zu reinigende Oberfläche schlagartig gasförmiges Kohlendioxid. Gemäß einer weiterführenden Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Luftstrom und das freigesetzte Kohlendioxid aus der Reinigungsstation abgesaugt werden und das Kohlendioxid abgetrennt wird. Dies hat den Vorteil, daß beispielsweise das schwerere Kohlendioxid nach einer entsprechenden Aufbereitung wieder zu Trockeneisgranulat weiterverarbeitet und somit im Kreislauf geführt werden kann.

Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Entfernen von Dekorationen auf Oberflächen von Behältnissen, insbesondere Kunststoffflaschen. Um das Verfahren der eingangs geschilderten Art einsetzen zu können, ist gemäß der Erfindung ein Transportmittel, auf dem das Behältnis gehalten wird, und wenigstens eine Reinigungsstation vorgesehen, zu der das Behältnis durch das Transportmittel bringbar ist und in der wenigstens eine Strahldüse in Richtung auf das Behältnis angeordnet ist, die unter erhöhtem Druck mit einem Trockeneisgranulat beaufschlagt wird. Hierdurch ist es mit einfachen Mitteln und ohne wesentliche Umweltbelastung möglich, Dekorationen beliebiger Art von Behältnissen zu entfernen.

Grundsätzlich ist es zweckmäßig, wenn die Reinigungsvorrichtung ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse aufweist, in dem die Strahldüse angeordnet und in das das zu reinigende Behältnis einführbar ist. Dies hat den Vorteil, daß eine Lärmbelästigung durch das Reinigungsverfahren vermieden werden kann. Auch kann die gelöste Dekoration sowie das anfallende Kohlendioxid leicht aufgefangen und abgeleitet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung kann vorgesehen werden, daß die Reinigungsvorrichtung mit einer Absaugvorrichtung zumindest für das gasförmige Kohlendioxid versehen ist. Die Absaugvorrichtung kann beispielsweise im unteren Bereich der Reinigungsstation angeordnet und mit einer Austragseinrichtung für die gelöste Dekoration kombiniert sein. Mit einem Filter kann vermieden werden, daß Abfallstoffe in den abgesaugten Gasstrom gelangen.

Es kann vorgesehen werden, daß das Transportmittel ein lineares Transportmittel ist. Es kann aber auch zweckmäßig sein, wenn das Transportmittel ein Drehtisch ist. Drehtische sind in der Getränke verarbeitenden Industrie allgemein bekannt und ermöglichen einen hohen Durchsatz.

Das Verfahren und die Vorrichtung gemäß der Erfindung eignen sich grundsätzlich zum Entfernen beliebiger Dekorationen von Behältern. Es wird daher gemäß der Erfindung vorgeschlagen, das Verfahren und/oder die Vorrichtung zum Entfernen von Dekorationen einzusetzen, die auf einem Träger angeordnet sind, der mit dem Behältnis verbunden, beispielsweise verklebt ist.

Es hat sich aber weiterhin in überraschender Weise gezeigt, daß auch solche Dekorationen durch das erfindungsgemäße Verfahren und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung entfernt werden können, die unmittelbar auf der Oberfläche des Behältnisses aufgebracht sind. Ferner hat sich herausgestellt, daß durch das Verfahren und/oder die Vorrichtung gemäß der oben erläuterten Art auch solche Dekorationen entfernt werden können, die mittels Wärmeaktivierung (Thermotransferverfahren) von Trägerbändern auf das Behältnis übertragen worden sind. Es ist somit möglich, auch solche Dekorationen für Mehrwegbehälter aus Kunststoff oder Glas anzuwenden, da derartige Aufdrucke nunmehr durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung nach Gebrauch des Behältnisses wieder restlos entfernt werden können. Für derartig dekorierte Einwegbehälter aus Kunststoff, die dem Recycling zugeführt werden sollen, ergibt sich zudem der Vorteil, daß das Kunststoffregenerat in reiner Form vorliegt, da es nicht durch Dekorationsreste verunreinigt ist.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Reinigungsprinzip der Erfindung.

In der Zeichnung ist die Reinigungsstation schematisch dargestellt. Es werden durch ein nicht gezeigtes Transportmittel Behälter 4, insbesondere Flaschen, an einer Strahldüse 1 entlang geführt. Bei dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel verläuft die Transportrichtung senkrecht zur vertikalen Achse des Behälters. Die Öffnung der Düse ist in Richtung auf den Behälter ausgerichtet und wird mit einem Trockeneisgranulat führenden Gasstrom unter erhöhtem Druck beaufschlagt.

Der Trockeneisgranulatstrahl 2 trifft auf die Oberfläche des Behälters, die ganz oder teilweise mit einer Dekoration 3 versehen sein kann. Durch die physikalischen Effekte, nämlich insbesondere das Entstehen von thermischen Spannungen durch das schockartige Abkühlen der dekorierten Oberfläche durch das Trockeneis und den schlagartigen Übergang des zunächst festen Kohlendioxids in die Gasphase (Sublimation) sowie der hohen kinetischen Energie des auf die dekorierte Oberfläche auftreffenden Trockeneisgranulates, wird die Dekoration, beispielsweise ein Papieretikett, von der Oberfläche gelöst.

Das Trockeneisgranulat weist Trockeneispartikel auf, die etwa die Größe eines Reiskornes haben. Die Länge kann beispielsweise 5-10 mm und der Durchmesser etwa 2 bis 4 mm betragen.

Es ist hierbei lediglich erforderlich, daß die Behältnisse gegen den mit erhöhtem Druck auf die Oberfläche auftreffenden und Trockeneisgranulat transportierenden Gasstrom, beispielsweise Luft, Stickstoff oder gasförmiges Kohlendioxid, auf dem Transportmittel gehalten werden. Dies kann durch in der Getränke verarbeitenden Industrie übliche Maßnahmen erfolgen, bei denen beispielsweise der Behälter durch einen kraftbeaufschlagten Stempel auf einem um seine vertikale Achse drehbaren, antreibbaren Träger des Transportmittels lösbar festgehalten wird. Die erhöhte kinetische Energie der Granulatteilchen kann auch mechanisch erzeugt werden.

Wie aus der schematischen Zeichnung ersichtlich, wird durch eine Düse lediglich ein begrenzter Bereich der Oberfläche eines rotationssymmetrischen, beispielsweise runden, Behältnisses erfaßt. Es wird daher in der Regel erforderlich sein, den Behälter 4 relativ zu dem Trockeneisgranulatstrahl so zu bewegen, daß die gesamte Oberfläche von dem Strahl erfaßt werden kann. Hierzu kann vorgesehen werden, daß der Behälter relativ zu der Strahldüse 1 gedreht wird. Der Stempel oder der drehbare Träger des Transportmittels kann dann gleichzeitig als Drehantrieb für die Flasche dienen.

Es ist aber auch möglich, mehrere Strahldüsen 1 um den Behälter herum anzuordnen. Bei einem rotationssymmetrischen Behälter können beispielsweise drei oder vier Strahldüsen ausreichend sein, die jeweils einen entsprechenden Winkelbereichs des Umfanges der Behälteroberfläche von 120° bzw. 90° erfassen. Desweiteren kann vorgesehen sein, an einem Teil des Umfanges eines Drehtisches eine oder mehrere Strahldüsen derart anzuordnen, daß diese auf den Behälter ausgerichtet sind. Dabei könnte z. B. ein Drittel des Umfanges des Drehtisches als Behandlungsweg für den Behälter ausreichend sein. Es ist sinnvoll, den Behälter relativ zur Drehbewegung des Drehtisches um die vertikale Achse des Behälters zu drehen, um zumindest die mit der Dekoration bedeckte Oberfläche des Behälters zu erfassen.

Selbstverständlich ist es auch möglich, den Behälter zusätzlich relativ zu den Strahldüsen zu drehen. Ebenso kann es vorgesehen sein, den Behälter zusätzlich linear relativ zu dem Strahldüsen in Richtung seiner vertikalen Achse und/oder senkrecht zur Transportrichtung zu bewegen.

Es ist offensichtlich, daß hiermit ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitgestellt werden können, die sich universell zum Entfernen von Behälterdekorationen eignen. Es findet keine Vermischung von Strahlmittelresten und entfernter Dekoration an, da das Trockeneisgranulat sofort nach dem Auftreffen auf den Behälter in die gasförmige Phase übergeht. Die Dekoration bleibt hingegen in der festen Phase. Es entsteht lediglich gasförmiges Kohlendioxid, das problemlos aufbereitet und/oder entsorgt werden kann. Entsprechend liegt die Dekoration als reiner Abfallstoff ohne Strahlmittelreste vor, so daß auch hier eine problemlose Entsorgung möglich wird.

Claims (23)

1. Verfahren zum Entfernen von Dekorationen (3) auf Oberflächen von Behältnissen, insbesondere von Kunststoffflaschen (4), dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis auf einem Transportmittel gehalten und einer Reinigungsstation zugeführt wird, in der wenigstens ein Strahl (2) mit Trockeneisgranulat mit erhöhter kinetischer Energie derart auf die Oberfläche aufgebracht wird, daß zumindest die mit der Dekoration versehene Oberfläche von dem Trockeneisgranulat erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die gesamte Oberfläche von dem Trockeneisgranulat erfaßt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis relativ zu dem Strahl bewegt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis gedreht wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis in Richtung seiner vertikalen Achse linear relativ zu dem Strahl bewegt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Trockeneisgranulat mit einem unter erhöhtem Druck stehenden Gasstrahl aufgebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl ein Luftstrahl ist.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasstrahl und das freigesetzte Kohlendioxid aus der Reinigungsstation abgesaugt werden und das Kohlendioxid abgetrennt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erhöhte kinetische Energie mechanisch erzeugt wird.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter kontinuierlich gereinigt werden.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälter taktweise oder diskontinuierlich gereinigt werden.

12. Vorrichtung zum Entfernen von Dekorationen (3) auf Oberflächen von Behältnissen (4), insbesondere Kunststoffflaschen, dadurch gekennzeichnet, daß ein Transportmittel vorgesehen ist, auf dem das Behältnis gehalten wird, und daß wenigstens eine Reinigungsstation vorgesehen ist, zu der das Behältnis durch das Transportmittel bringbar ist und in der wenigstens eine Strahldüse (1) in Richtung auf das Behältnis angeordnet ist, mit der wenigstens ein Trockeneisgranulatstahl mit erhöhter kinetischer Energie auf das Behältnis aufbringbar ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis relativ zur Strahldüse bewegbar, insbesondere drehbar, ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis linear in Richtung seiner vertikalen Achse relativ zur Strahldüse bewegbar ist.

15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Strahldüsen (1) vorgesehen sind.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung ein im wesentlichen geschlossenes Gehäuse aufweist, in dem die Strahldüse angeordnet ist und in das das zu reinigende Behältnis (4) einführbar ist

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Reinigungsvorrichtung mit einer Absaugvorrichtung zumindest für das gasförmige Kohlendioxid versehen ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel ein lineares Transportmittel ist.

19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Transportmittel ein Drehtisch ist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Behältnis relativ zum Transportmittel drehbar ist.

21. Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Entfernen von Dekorationen, die auf einem Träger angeordnet sind, der mit dem Behältnis verbunden ist.

22. Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Entfernen von Dekorationen, die unmittelbar auf dem Behältnis aufgebracht sind.

23. Verwendung des Verfahrens und/oder der Vorrichtung gemäß einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche zum Entfernen von Dekorationen, die mittels Wärmeaktivierung von Trägerbändern auf den Behälter übertragen worden sind.