ES2612272T3 - Máquina y procedimiento para la retirada continua de etiquetas de contenedores de materiales plásticos - Google Patents

Abstract

Una máquina para la retirada continua de etiquetas de la superficie de recipientes de plástico, que comprende: - una cámara fija (10) de tratamiento que tiene una entrada (12) para que se traten los recipientes, al menos una salida (14) para dichos recipientes con las etiquetas retiradas y al menos una porción de la pared perforada (11) para la expulsión de las etiquetas retiradas; - al menos un agitador (20) que gira en el interior de dicha cámara (10) de tratamiento y que tiene una pluralidad de álabes (22) distribuidos a lo largo del rotor (21) de dicho agitador (20) y dotados de al menos dos superficies planas opuestas, - y medios para realizar cortes en las etiquetas adheridas a la superficie de dichos recipientes durante el tránsito de los mismos en el interior de dicha cámara (10), caracterizada porque dichos medios para realizar cortes en las etiquetas comprenden una o más placas dentadas (40, 50, 60) montadas de forma separable en al menos una de las superficies planas de cada uno de dichos álabes (22).

Description

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Maquina y procedimiento para la retirada continua de etiquetas de contenedores de materiales plasticos Campo de la invencion

La presente invencion versa acerca de una maquina para el tratamiento de recipientes de plastico de tipo reciclable, tales como, por ejemplo, botellas de agua, bebidas o similares fabricados de PET u otros materiales plasticos reciclables. En particular, la presente invencion versa acerca de una maquina que permite la retirada continua de etiquetas de plastico y de papel de la superficie de recipientes o botellas de plastico.

Estado de la tecnica

Los recipientes de plastico que tienen una o mas partes reciclables son sometidas, en general, a una o mas etapas de tratamiento que permiten la recuperacion de los materiales plasticos reciclables requeridos.

En el caso de recipientes de PET, la tecnica conocida propone llevar a cabo al menos una etapa de prelavado o de lavado con un fluido calentado, si es necesario en combinacion con vapor a alta temperatura, para retirar los materiales de desecho que consisten, por ejemplo, en cualquier etiqueta de papel o de plastico fijada a los recipientes.

Desde hace poco, las botellas de PET cubiertas, completa o parcialmente, con revestimientos o envolturas termorretractiles de plastico en materiales distintos de PET, tal como PV, PETG o PE, con superficies de color y/o impresas, vienen siendo utilizadas de forma cada vez mas generalizada en el mercado. Estos nuevos tipos de revestimientos o envolturas termorretractiles que cubren las botellas representan un problema para los sistemas de la tecnica anterior que funcionan con un fluido calentado de lavado, o de temperatura elevada. De hecho, los revestimientos y envolturas termorretractiles de plastico sometidos a un calentamiento tienden a contraerse mas y, por lo tanto, a adherirse fundamentalmente a la superficie externa de los recipientes. Teniendo en cuenta que los recipientes que han de ser tratados son deformados, aplastados y retorcidos, en general, es muy diffcil la retirada de estos revestimientos envueltos en torno a los recipientes. En un caso en el que no se retiran los revestimientos o envolturas adheridos a los recipientes, los propios recipientes, aunque limpios, podrfan ser rechazados durante las etapas automaticas subsiguientes para clasificar los materiales que han de ser reciclados (por ejemplo, PET) de los considerados mas bien contaminantes (por ejemplo, PVC, PETG o PE). De hecho, la clasificacion automatica se lleva a cabo, en general, por medio de sistemas opticos que podrfan interpretar recipientes que siguen cubiertos por revestimientos como los recipientes fabricados de materiales distintos del material que ha de ser reciclado. Hasta la fecha se han propuesto diversas tecnicas en seco y humedo para la retirada de etiquetas de plastico y de papel. En los documentos DE-A1-19618363, JP-A-11099523 y WO2012/040763 A2 se describen algunas tecnicas en seco para la retirada de etiquetas de botellas fabricadas de material que ha de ser reciclado. Sin embargo, estos documentos proporcionan etapas obligatorias para las botellas, de forma que los medios afilados de corte puedan actuar axialmente sobre las etiquetas adheridas a la superficie de las botellas. En otras palabras, se proporcionan, por ejemplo, etapas obligatorias en las que se inserta la botella entre una parte fija y una hoja o cuchilla amovible. Las maquinas que utilizan estas tecnicas solo pueden tratar un flujo limitado de botellas dado que las etiquetas solo pueden hacer contacto con los medios de corte de esta forma. Naturalmente, esto limita el caudal de botellas y, por consiguiente, los niveles de produccion obtenibles con estas tecnicas, a no ser que se produzcan maquinas de gran tamano o se dispongan varias maquinas que funcionen en paralelo en una misma instalacion.

Todos los documentos de la tecnica anterior sugieren que se empleen hojas y/o cuchillas afiladas para actuar, de forma eficaz, en las etiquetas, realizando cortes orientados principalmente a lo largo de direcciones paralelas al eje de las botellas. Sin embargo, la eficacia de los medios afilados de corte se ve afectada rapidamente por el desgaste del borde de corte de las hojas y se requieren un mantenimiento frecuente y/o servicios de sustitucion de las propias placas.

Esto tiene como resultado que se detenga la maquina durante el tiempo requerido para sustituir o afilar de nuevo las hojas y, ademas, costes elevados de intervencion si las operaciones se vuelven laboriosas. Por ejemplo, el documento WO2012/040763 A2 proporciona medios de corte que consisten en cuchillas afiladas que se prolongan desde asientos longitudinales obtenidos en rodillos giratorios y alineados en paralelo con el eje de rotacion de los rodillos. Se obtiene la fijacion de cada cuchilla longitudinal, que se extiende sustancialmente a lo largo de toda la longitud del rodillo, por medio de una pluralidad de tornillos que se acoplan en roscas de tuerca obtenidas en una barra alojada con holgura en el interior del rodillo. Se insertan adicionalmente un resorte helicoidal y un elemento antagonista del mismo en cada tornillo que fija las cuchillas, de forma que la cuchilla pueda tener una cierta holgura limitada. Evidentemente, tal sistema complejo de fijacion se vuelve inconveniente en un caso en el que se tienen que retirar las cuchillas para ser sustituidas o afiladas de nuevo.

La solicitud de patente europea n° EP- 2050516, del mismo solicitante, propone una maquina y un procedimiento para la retirada de etiquetas y tales contaminantes de recipientes de PET durante la etapa de lavado. El tratamiento se lleva a cabo continuamente y se lleva a cabo con un fluido de lavado, tal como una disolucion acuosa, que, sin embargo, no se calienta, de forma que se eviten encogimientos adicionales de los revestimientos termorretractiles

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en los recipientes. Por lo tanto, el fluido no calentado de lavado permite ablandar las etiquetas de papel sin afectar a las fabricadas de plastico termorretractil.

Se proporcionan medios de desgarro en la maquina que permiten “aranar” los revestimientos de plastico y las etiquetas de papel, de forma que se provoque, o al menos facilite, la separacion de los mismos de la superficie del recipiente. Los medios de desgarro consisten en elementos puntiagudos atornillados en los alabes y/o en la pared interna de la camara de lavado.

Aunque se ha reconocido la eficacia de esta disolucion en la retirada de etiquetas de papel y de revestimientos termorretractiles de plastico, se ha encontrado cierta dificultad en las operaciones de mantenimiento de los elementos puntiagudos individuales que se prolongan desde los alabes y/o paredes de la camara. De hecho, la sustitucion requiere desatornillar necesariamente cada elemento puntiagudo individual y volver a atornillar un nuevo elemento puntiagudo. De forma alternativa, la recuperacion del elemento puntiagudo afilado mediante rectificado requiere la intervencion sobre cada elemento puntiagudo individual y una nueva regulacion de la prolongacion desde la superficie de fijacion.

En funcion de estas observaciones, el medio de desgarro propuesto en la solicitud de patente europea n° EP- 2050516, aunque es eficaz, tiene como resultado tiempos y costes de mantenimiento muy grandes.

Sumario de la invencion

En general, el objeto de la presente invencion es proponer una maquina y un procedimiento que permiten la retirada continua eficaz de etiquetas de cualquier tipo, ya sea de plastico o de papel, de los recipientes de plastico a los que estan fijadas.

Un objeto particular de la presente invencion es proponer una maquina y un procedimiento del tipo mencionado anteriormente que permiten prestar servicios rapidos y sencillos de mantenimiento en los medios para realizar cortes en las etiquetas.

Otro objeto de la presente invencion es hacer mas seguros los servicios de instalacion y de mantenimiento de los medios para realizar cortes en las etiquetas.

Se alcanzan estos objetos por medio de la presente invencion gracias a una maquina segun la reivindicacion 1 y un procedimiento segun la reivindicacion 11. En las reivindicaciones dependientes correspondientes se describen caracterfsticas especfficas adicionales de la maquina y del procedimiento segun la presente invencion.

Segun un primer aspecto de la presente invencion, se proporciona una maquina para la retirada continua de etiquetas de la superficie de recipientes de plastico, que comprende: una camara fija de tratamiento que tiene una entrada para que se traten los recipientes, al menos una salida para los recipientes con las etiquetas retiradas y al menos una porcion de la pared perforada para la expulsion de las etiquetas retiradas; al menos un agitador que gira en el interior de la camara de tratamiento, teniendo el agitador una pluralidad de alabes distribuidos a lo largo del rotor del agitador y dotado de al menos dos superficies planas opuestas; y medios para realizar cortes en las etiquetas adheridas a la superficie de los recipientes durante el transito de los mismos en el interior de la camara de tratamiento, comprendiendo los medios para realizar cortes en las etiquetas una o mas placas dentadas montadas de forma separable en al menos una de las superficies planas de cada uno de dichos alabes.

Aquf y en lo que sigue, con la definicion generica de “placas dentadas” tambien se pretende que se identifiquen las denominadas “placas en diente de sierra”.

Una maquina segun la presente invencion puede tratar caudales significativos de recipientes. De hecho, a diferencia de los sistemas para la retirada de etiquetas de botellas descritos en la tecnica anterior, cuantas mas botellas haya presentes, mejor funciona la maquina, dado que las propias botellas, pese a ser suministradas de cualquier modo y aleatoriamente a la camara de tratamiento, tienden a disponerse en la posicion mas adecuada para ser sometidas a cortes en una direccion ortogonal con respecto al eje de las propias botellas. Por lo tanto, la invencion es adecuada para tratar grandes numeros de botellas o de recipientes con una unica maquina de tamano compacto, mientras que, segun la tecnica anterior, para conseguir el mismo nivel de produccion, por ejemplo, era necesaria una pluralidad de maquinas en paralelo o maquinas individuales de gran tamano.

Con ensayos se ha descubierto que existen varios factores que puede afectar a una retirada eficaz de las etiquetas de plastico de las botellas.

En primer lugar, las etiquetas de plastico y, especialmente, los revestimientos termorretractiles se realizan, por razones tecnicas, con una pelfcula orientada en un solo sentido que, de forma natural, permite unicamente una termorretractabilidad radial en torno a la botella. En consecuencia, los revestimientos tienen una gran resistencia contra la accion de corte a lo largo de las direcciones paralelas al eje de la botella, mientras que ortogonalmente al eje la etiqueta es fragil y facil de cortar. Por lo tanto, al golpear aleatoriamente las botellas con medios dentados de corte, el grabado de las etiquetas sigue la direccion de la fragilidad, es decir la direccion ortogonal con respecto al eje de la botella. Por otra parte, la direccion mas resistente, es decir la paralela al eje de la botella, necesita una

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resistencia del grabado tanto mayor que la propia botella podrfa ser cortada, lo que es inaceptable no solo en los procedimientos previstos para el reciclado de la botella, sino tambien en los procedimientos para recuperar el material de reciclado de la botella.

De hecho, si se rompe o fragmenta la botella en trozos mas pequenas en esta etapa, los trocitos podrfan ser expulsados junto con las etiquetas, reduciendo, de esta manera, los niveles generales de produccion de la instalacion.

En segundo lugar, se ha observado que, al cargar aleatoriamente las botellas en un cilindro horizontal y manteniendolas con una agitacion continua, cada botella se dispone siempre con su propio eje paralelo al eje del cilindro por razones geometricas, con independencia de sus condiciones de deformacion. Por lo tanto, se hace improbable que pueda producirse la accion de aranado de las placas dentadas en torno al eje del agitador, que coincide con el eje de la camara de tratamiento, en la direccion paralela al eje de cada botella.

Segun una posible realizacion de la presente invencion, cada placa dentada incluye al menos un perfil dentado que se prolonga desde el borde tangencial del alabe en el que esta montado.

De forma alternativa, o en combinacion, cada placa dentada incluye al menos un perfil dentado que se prolonga desde el borde radial del alabe en el que esta montado. Segun una posible realizacion, cada placa dentada puede tener una forma cuadrangular con perfiles dentados a lo largo de los cuatro lados. En este caso, la propia placa dentada puede tener uno o dos perfiles dentados activos durante la operacion de la maquina, es decir, un perfil dentado en la direccion radial y/o un perfil dentado en la direccion tangencial con respecto al alabe en el que esta montado. En el caso de desgaste de los perfiles dentados activos, se puede girar la placa dentada 90° o 180° y puede fijarse en el mismo alabe que tiene un perfil dentado nuevo o, en cualquier caso, menos desgastado que se prolonga desde el borde tangencial y/o radial del alabe.

De forma alternativa, una placa dentada de forma cuadrangular puede tener solo dos lados opuestos dotados de perfiles dentados. Una placa dentada realizada de esta manera, en el momento en el que se produce el desgaste del perfil dentado que se prolonga desde el borde tangencial o radial del alabe, puede ser girada 180° solamente y puede ser fijada al mismo alabe, de forma que tenga un perfil dentado en la posicion operativa seleccionada, es decir, radial o tangencial.

De esta manera, se puede utilizar la propia placa dentada varias veces antes de que se requiera que sea sustituida completamente.

En otra realizacion de la presente invencion, se pueden montar varias placas dentadas en cada alabe y dotadas de un unico lado con un perfil dentado. Entonces, se puede montar en cada alabe una unica placa dentada, con el perfil dentado prolongandose, por ejemplo, unicamente en la direccion tangencial o prolongandose unicamente desde la direccion radial con respecto al alabe en el que esta montado. De forma alternativa, se pueden montar al menos dos placas dentadas, una con un perfil dentado que se prolonga en la direccion tangencial y una con un perfil que se prolonga en la direccion radial.

Preferentemente, las placas dentadas estan romas en las porciones dentadas. Esto hace mas segura la intervencion de los operarios encargados de los servicios de mantenimiento o de sustitucion de las placas dentadas.

A diferencia de las maquinas conocidas de la tecnica anterior, la eficacia de los medios de corte en las etiquetas no depende del borde afilado de las placas y cuchillas, ni del perfil afilado de los elementos puntiagudos, que estan sometidos a un desgaste rapido y necesitan un afilado o una sustitucion periodicos, sino mas bien de las porciones dentadas de las placas dentadas que hacen impacto energicamente contra las botellas. Las placas dentadas romas se vuelven eficaces durante mas tiempo y, por lo tanto, necesitan menos operaciones de sustitucion.

Para facilitar las operaciones de rotacion y/o de sustitucion de las placas dentadas en los alabes, se mantienen las placas dentadas en su posicion en los alabes por medio de un dispositivo de bloqueo que es fijado mediante tornillo. De hecho, cada dispositivo de bloqueo incluye medios de centrado que se prolongan desde una cara del mismo, es decir, la orientada hacia el alabe y las placas dentadas. Se proporcionan medios de centrado para acoplarse con asientos correspondientes presentes en cada uno de los alabes y/o en cada una de las placas dentadas.

Preferentemente, se utiliza un unico tornillo para hacer las intervenciones sobre las placas dentadas mas rapidas, mientras que el dispositivo de bloqueo permite evitar la rotacion de las placas dentadas y mantenerlas en contacto fntimo con las superficies planas del alabe.

En un caso de placas dentadas con forma cuadrada, dotados de perfiles dentados en dos lados opuestos o en los cuatro lados de la forma, la rotacion de la placa dentada 90° o 180° necesita aflojar el tornillo, distanciando el dispositivo de bloqueo para permitir la rotacion de la placa dentada, y luego atornillando de nuevo el tornillo para apretar el dispositivo de bloqueo en la placa dentada para mantenerla en su posicion. De cualquier forma, tambien la sustitucion completa de la placa dentada desgastada por una nueva necesita el desmontaje de un unico tornillo.

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En el caso de placas dentadas con un unico lado dotado de un perfil dentado, se pueden realizar tanto la sustitucion como el reposicionamiento de cada placa dentada sin retirar completamente el tornillo y el dispositivo de bloqueo. De hecho, es suficiente aflojar el tornillo, para separar el dispositivo de bloqueo una distancia igual al grosor de las prolongaciones con forma de chaveta y finalmente, despues de que se han sustituido o reposicionado las placas dentadas pertinentes la operacion, apretar el tornillo de nuevo hasta fijar el dispositivo de bloqueo contra las placas dentadas.

Preferentemente, los alabes estan montados a lo largo del rotor con un angulo de paso entre 3° y 30° con respecto a un plano perpendicular al eje de rotacion del agitador para facilitar el flujo correcto de transito de recipientes desde la entrada hasta la salida. Por ejemplo, los alabes montados en el rotor en proximidad de la entrada pueden tener un angulo de paso mayor con respecto a los montados en el rotor en proximidad de la salida. Segun otro aspecto de la presente invencion, se propone un procedimiento para la retirada continua de etiquetas de la superficie de recipientes de plastico, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

- suministrar aleatoriamente los recipientes a una camara fija de tratamiento a traves de una entrada;

- hacer rotar al menos un agitador ubicado en el interior de la camara de tratamiento, que tiene una pluralidad de alabes distribuidos a lo largo del rotor del agitador y dotados de al menos dos superficies planas opuestas;

- extraer los recipientes de la camara de tratamiento a traves de una salida de la camara; y

- expulsar las etiquetas retiradas de la superficie de los recipientes a traves de una porcion de la pared perforada de la camara de tratamiento;

- realizar cortes en las etiquetas adheridas a la superficie de los recipientes utilizando una o varias placas dentadas montadas de forma separable en al menos una de las superficies planas de cada uno de dichos alabes.

Se hace girar el agitador a velocidades angulares muy elevadas, sin embargo no inferiores a las necesarias para obtener, en los extremos de los alabes, una velocidad tangencial de 2,5 m/s. En particular, teniendo en cuenta las dimensiones de la maquina y las inercias de los componentes giratorios, se obtuvieron excelentes resultados haciendo girar el agitador con velocidades angulares, de forma que se obtenga una velocidad tangencial, medida en los extremos de los alabes, comprendida entre 15 y 25 m/s.

Preferentemente, se extraen los recipientes de la camara de tratamiento utilizando una barrena de extraccion dispuesta en la salida.

Se opera la barrena de extraccion por medio de un motor electrico bajo el control de medios apropiados que tambien permiten la regulacion del tiempo de estancia de los recipientes en la camara de tratamiento.

En la maquina segun la presente invencion, el tratamiento de los recipientes puede ser realizado en seco, por lo tanto sin requerir el uso de agua o de fluidos de lavado y, en consecuencia, evitando combinar la maquina con todos los equipos y sistemas para el suministro, la filtracion y la eliminacion del fluido de lavado. En este caso, se puede retirar corriente arriba de la maquina cualquier contaminante solido y/o pesado que pudiese danar la maquina, utilizando, por ejemplo, una pantalla balfstica. Se separa de los recipientes cualquier deposito de arena o tierra adherido a los recipientes durante el transito de los mismos a traves de la camara debido a la elevada velocidad de rotacion del agitador y al nivel elevado de frotamiento de los recipientes uno contra otro. El lavado con disoluciones acuosas y detergentes, si es necesario, tambien puede llevarse a cabo en las etapas subsiguientes de procesamiento. Sin embargo, tambien se puede emplear de forma eficaz una maquina segun la presente invencion para llevar a cabo la retirada de las etiquetas en presencia de un fluido de lavado, preferentemente un fluido no calentado, tal como, por ejemplo, el descrito en la solicitud de patente europea n° EP-2050516 en nombre del mismo solicitante. Por lo tanto, se necesita combinar tal maquina con una instalacion para suministrar y tratar fluidos de lavado.

Breve descripcion de los dibujos

Seran mas evidentes caracterfsticas y ventajas adicionales de la presente invencion a partir de la siguiente descripcion, realizada unicamente con fines ilustrativos y sin limitacion, con referencia particular a los dibujos esquematicos adjuntos, en los que:

- la Figura 1 es una vista en seccion longitudinal de una maquina para la retirada en seco de las etiquetas segun una posible realizacion de la presente invencion;

- la Figura 2 es una vista en seccion transversal a lo largo del plano II-II de la maquina representada en la Figura 1;

- la Figura 3 es una vista en planta que ilustra la orientacion de los alabes a lo largo del rotor del agitador;

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la Figura 4 muestra un alabe sin placas dentadas;

- la Figura 5 es una vista en alzado en perspectiva de una placa dentada montada en un alabe segun una posible realizacion de la invencion;

- la Figura 6 muestra la placa dentada de la realizacion de la Figura 5;

- las Figuras 6A y 6B son una vista lateral y una vista desde arriba, respectivamente, de la placa dentada de la Figura 6;

- la Figura 7 es una vista en perspectiva de un dispositivo de bloqueo para la placa dentada mostrada en la Figura

6;

- la Figura 8 ilustra una vista en alzado en perspectiva de otra realizacion de la invencion en la que se proporcionan varias placas dentadas, teniendo cada una un unico perfil dentado, montadas en el alabe de la Figura 4;

- la Figura 9 ilustra una de las placas dentadas de la realizacion de la Figura 8;

- la Figura 9A es una vista desde arriba de la placa dentada de la Figura 9;

- la Figura 10 es una vista en perspectiva de un dispositivo de bloqueo para las placas dentadas mostradas en la

Figura 8;

- las Figuras 11 y 12 ilustran otra realizacion de una placa dentada que puede montarse en el alabe de la Figura 4;

- la Figura 13 es una vista en seccion longitudinal de una maquina para lavar y retirar las etiquetas segun una

posible realizacion de la presente invencion; y

- la Figura 14 es una vista en seccion transversal a lo largo del plano II-II de la maquina para lavar y retirar las etiquetas mostradas en la Figura 13.

Descripcion detallada

Con referencia a las Figuras 1 y 2, una maquina para la retirada en seco de las etiquetas segun una posible realizacion de la presente invencion comprende esencialmente una camara fija 10 de tratamiento con una forma cilfndrica, y un agitador 20 girado en el interior de la camara 10 en torno a un eje A que coincide con el de la camara cilfndrica 10. En el rotor 21 del agitador 20 hay dispuesta una pluralidad de alabes 22 de agitacion, que estan orientados de forma que se facilite el transito de los recipientes a traves de la camara 10 de tratamiento desde una entrada 12 hasta una salida 14. Se suministran continuamente y se orientan aleatoriamente los recipientes a traves de una tolva 16 y tambien son extrafdos continuamente de la camara 10 por medio de una barrena 30.

Preferentemente, se suministran los recipientes uno a uno a la camara 10 de tratamiento, aunque se pueden tolerar pequenos grupos de botellas (por ejemplo, hasta un maximo de aproximadamente diez botellas).

La accion de friccion entre los recipientes se desarrolla por medio de los alabes 22 del agitador 20 que giran los cuerpos de los recipientes de plastico. El frotamiento de los recipientes uno contra otro y contra los alabes 22 produce una accion energica complementaria que da lugar a la retirada de las etiquetas.

Se opera el agitador 20 por medio de un motor electrico 24 accionado por una unidad 26 de control. Se hace girar el agitador a velocidades angulares muy elevadas de forma que se obtenga, en los extremos de los alabes 22, una velocidad tangencial superior a 2,5 m/s y comprendida, preferentemente, entre 15 y 25 m/s. Por ejemplo, durante los ensayos experimentales de una maquina con alabes que tienen una longitud de aproximadamente 75 cm, se gira el agitador a la velocidad angular de aproximadamente 250 rpm, obteniendo una velocidad tangencial inmediatamente por debajo de 20 m/s en los extremos de los alabes 22.

Las etiquetas retiradas durante el transito de los recipientes en la camara 10, junto con otros contaminantes, son expulsadas a traves de una porcion de la pared perforada 11 dispuesta en la parte inferior de la camara 10 de tratamiento. Los agujeros de la pared 11 tienen dimensiones predeterminadas, de forma que permitan el paso de trozos de etiquetas retiradas durante el tratamiento, por ejemplo agujeros con un diametro de aproximadamente 50 mm, sin permitir, sin embargo, que pasen a traves de los mismos los recipientes de los que se retiran las etiquetas.

Las etiquetas expulsadas a traves de la porcion de la pared perforada 11 son transportadas por medio de una tolva 13 a un sistema de transporte, ilustrado este en la realizacion representada aquf por una cinta transportadora 18, para ser eliminadas, entonces, o ser sometidas a un tratamiento adicional, por ejemplo para seleccionar tambien otros materiales potencialmente reciclables ademas del de los recipientes, o para ser compactadas, para reducir el

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volumen total de los mismos. De forma alternativa a la cinta transportadora 18 ilustrada aquf, la retirada continua de las etiquetas expulsadas tambien puede llevarse a cabo utilizando una barrena ubicada en un deposito subyacente a la tolva 13.

La vista de la Figura 2 resalta el sistema para extraer los recipientes de la maquina. En el procedimiento continuo llevado a cabo en la maquina segun la presente invencion, debido al angulo de los alabes 22 del agitador 20, los recipientes alcanzan la salida 14, en la que son extrafdos por medio de la barrena 30, que funciona por un motor electrico 35.

Para garantizar un tiempo de estancia constante del material en la camara 10 de tratamiento y, por lo tanto, un nivel optimo de llenado de la propia camara, la barrena 30 de extraccion esta dotada de una unidad 36 de control.

La unidad 36 de control acciona el motor 35 para variar automaticamente la velocidad de extraccion de los recipientes segun la absorcion de corriente medida en el motor 24 del agitador 20. Debido a este dispositivo es posible mantener el tiempo de estancia de los recipientes sustancialmente constante en la fase turbulenta, de forma que se garantice un resultado constante de las etiquetas con independencia del caudal de recipientes que entran en la maquina.

En otras palabras, un cierto nivel de llenado de la camara 10 de tratamiento se corresponde con un valor de corriente absorbida por el motor 24 del agitador 20. Por lo tanto, segun la configuracion de la unidad 36 de control, la barrena 30 de extraccion modula su velocidad para mantener constante el esfuerzo requerido por el agitador 20. Esto significa que, aunque funcione continuamente, es posible mantener un nivel requerido de llenado de la camara 10 de tratamiento, lo que determina el tiempo de estancia de los recipientes que estan siendo tratados en la propia camara.

Dado que se produce una retirada muy eficaz de las etiquetas, los recipientes extrafdos por medio de la barrena 30 pasan a traves de la salida 38 de la misma y pueden ser enviados directamente a las etapas subsiguientes de tratamiento, por ejemplo, a la etapa de seleccion optica de los materiales reciclables de interes.

En la Figura 3 se esquematiza la disposicion de los alabes 22 en el rotor 21 del agitador 20 a lo largo del recorrido seguido por los recipientes desde la entrada 12 hasta la salida 14 (ambas representadas con lfneas discontinuas). En la proximidad de la entrada 12 los alabes 22 estan montados en el rotor 21 con un angulo a de paso comprendido entre 15° y 30°, mientras que en proximidad de la salida 14 los alabes estan montados en el rotor 21 con un angulo a de paso comprendido entre 3° y 5°. Se preve que ambos angulos a y p sean medidos con respecto a un plano perpendicular al eje A del rotor 21. Los alabes dispuestos entre las dos posiciones extremas a lo largo del rotor 21 pueden tener, por ejemplo, angulos de paso con valores que se desplazan progresivamente hacia los seleccionados para los angulos a y p.

En la Figura 4 se representa un alabe 22 sin ninguna placa dentada montada en el mismo. Se debe hacer notar que el alabe tiene una forma plana y, por lo tanto, tiene dos superficies planas opuestas. El alabe 22 incluye un agujero roscado 3 previsto para recibir en acoplamiento un tornillo o perno 25 de fijacion (Figuras 5 y 8) y una pluralidad de agujeros 1 previstos para recibir los pasadores antirrotacion 47 o 57 de los dispositivos 45 o 55 de bloqueo (Figuras 7 y 10).

La flecha R en la vista de la Figura 4 indica la direccion de rotacion del alabe 22, con respecto a la cual se identifican un borde tangencial 23 y un borde radial 27, es decir, los bordes desde los que sobresalen las porciones dentadas “activas” de las placas dentadas, es decir, las porciones dentadas que hacen impacto en las botellas durante la rotacion del agitador 20.

En la vista de la Figura 5 se ilustra un alabe 22 en el que hay montada una placa dentada 40 segun una posible realizacion de la invencion. La placa dentada 40 tiene una forma sustancialmente cuadrangular y esta montada de forma separable en el alabe 22 por medio de un dispositivo 45 de bloqueo. Este incluye un agujero pasante central 48 (Fig. 7) en el que se inserta un perno 25 de fijacion de la placa dentada 40. La placa dentada 40 tiene, a su vez, un agujero pasante central 43 y cuatro agujeros pasantes 41 para los pasadores antirrotacion 47 (Fig. 7) del dispositivo 45 de bloqueo.

En la realizacion de las Figuras 5 y 6, la placa dentada 40 tiene dos perfiles dentados T1, T2 dispuestos a lo largo de dos lados opuestos de la forma cuadrangular y dos perfiles dentados R1, R2 dispuestos a lo largo de los otros dos lados opuestos. En la Figura 7 se ilustra el dispositivo 45 de bloqueo para la placa dentada 40.

Esto permite que se escojan distintas opciones de montaje de la placa dentada 40 cuando se desgastan uno o mas de los perfiles dentados antes de tener que sustituirlos. En la Figura 5, la placa dentada 40 esta montada en el alabe 22 con el perfil dentado T1 que actua en la direccion tangencial, mientras que el perfil dentado R1 es el que opera en la direccion radial. Si se desgastan ambos perfiles dentados T1 y R1 tras un cierto periodo de tiempo, se puede hacer girar la placa dentada 40 180°, llevando asf los perfiles T2 y R2 a la posicion operativa; los pasadores antirrotacion 47 del dispositivo 45 de bloqueo se seguiran acoplando en los agujeros 1 del alabe 22 y en los agujeros 41 de la placa dentada 40. Sin embargo, si solo uno de los dos perfiles T1 o R1 de la placa 40 esta mas desgastado

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que el otro, se puede hacer girar la placa dentada 40 solo 90°, por ejemplo llevando el perfil dentado T1 o T2 a la posicion ocupada actualmente en la Figura 5 por el perfil dentado R1 si este es el que esta mas desgastado. Merece la pena hacer notar que todas estas operaciones de rotacion de la placa dentada 40 pueden ser llevadas a cabo simplemente aflojando el tornillo o perno 25 de fijacion, separando el dispositivo 45 de bloqueo del alabe 22, si es necesario junto con la placa dentada 40 y luego, una vez se ha llevado a cabo la rotacion deseada 90° o 180° de la placa dentada 40, apretando de nuevo el tornillo o perno 25.

Como se puede entender por las vistas de las Figuras 6A y 6B, los perfiles dentados R1 y T1 no estan afilados; por lo tanto, la placa dentada 40 tiene una forma plana con el mismo grosor en todas sus secciones.

En la vista de la Figura 8 se ilustra un alabe 22 en el que estan montadas varias placas dentadas 60 segun otra realizacion de la invencion. Con referencia tambien a las Figuras 9 y 10, cada placa dentada 60 tiene un unico lado con un perfil dentado D y esta dotada de un par de ranuras 61 en las que se insertan prolongaciones 67 con forma de chaveta presentes en el dispositivo 55 de bloqueo. Ademas de las prolongaciones 67 con forma de chaveta, el dispositivo 55 de bloqueo incluye una prolongacion central 65 que tiene una forma cuadrangular para proporcionar un apoyo para los lados 62 de las placas dentadas 60, desde el lado opuesto con respecto a la porcion dentada D, y mantener el paralelismo correcto entre la superficie plana del alabe 22 y el dispositivo 55 de bloqueo tambien si solo hay montadas una o dos placas dentadas 60 en el alabe 22. De forma similar al dispositivo 45 de bloqueo, el dispositivo 55 de bloqueo tambien comprende un agujero central 58 para un tornillo o perno 25 para fijarse al alabe y cuatro pasadores antirrotacion 57 previstos para acoplarse en los agujeros 1 del alabe 22.

Como puede entenderse por la vista de la Figura 9A, el perfil dentado D de la placa dentada 60 tambien es romo; por lo tanto, el alabe 60 tiene una forma plana con el mismo grosor en todas sus secciones.

Esta realizacion simplifica adicionalmente las operaciones de sustitucion y de reposicionamiento para cada placa dentada 60; en particular, la sustitucion de una placa dentada 60 puede llevarse a cabo sin retirar por completo el dispositivo 55 de bloqueo.

En las Figuras 11 y 12, se ilustra otra realizacion de una placa dentada 50 adecuada para instalarse en un alabe 22, tal como el mostrado en la Figura 4. La placa dentada 50 esta dotada de solo dos bordes dentados S1 y S2 a lo largo de dos lados opuestos de la forma cuadrangular. De forma similar a la placa dentada 40, la placa dentada 50 comprende un agujero pasante 53 para un perno 25 de fijacion (Fig. 5), y una pluralidad de agujeros 51 en posiciones correspondientes a los pasadores antirrotacion 47 del dispositivo 45 de bloqueo (Fig. 7) que se acoplan en los agujeros 1 del alabe 22.

Esta realizacion es principalmente adecuada para ser utilizada con los perfiles dentados S1 o S2 que actuan unicamente en la direccion radial (Figura 11) o unicamente en la direccion tangencial (Figura 12). Esto puede ser util, por ejemplo, en el caso en el que, a lo largo del agitador 20, solo la accion radial (o tangencial) de las placas dentadas montadas en los alabes 22 resulta ser mas eficaz. De forma similar a las placas dentadas 40 y 60, tambien los perfiles dentados S1 y S2 de la placa dentada 50 estan romos; por lo tanto, tambien la placa dentada 50 tiene una forma plana con un grosor constante en todas sus secciones.

Sin embargo, se pueden montar todas las placas dentadas 40, 50 y 60 al mismo tiempo en un mismo agitador, por ejemplo al colocarlas de forma adecuada a lo largo del agitador para optimizar la eficacia de la retirada de las etiquetas en las diversas secciones de la camara de tratamiento.

Los principios de la presente invencion tambien pueden ser aplicados por igual a las maquinas que llevan a cabo el tratamiento de recipientes introduciendo un fluido, preferentemente no calentado, de lavado.

Por ejemplo, en las Figuras 13 y 14 se ilustra una maquina para lavar y retirar las etiquetas segun la presente invencion. Esta maquina comprende, esencialmente, una maquina fija 110 de lavado que tiene una forma cilfndrica, y un agitador 120 que gira en el interior de la camara 110 de lavado en torno a un eje A que coincide con el eje de la camara.

En el eje 121 del agitador 120 hay dispuesta una pluralidad de alabes 22 de agitacion (Figura 4) que estan orientados como los representados en la Figura 3, de forma que se fomente el transito de los recipientes en la camara 110 de lavado desde una entrada 112 hasta una salida 114. En cada uno de los alabes 22 hay montadas placas dentadas 40, 50 o 60 como las descritas, por ejemplo, en las Figuras 5, 6, 8, 9, 11 y 12.

Los recipientes son suministrados continuamente a traves de una tolva 116 y son extrafdos de la camara 110, tambien continuamente, utilizando una barrena 130.

Preferentemente, los recipientes estan orientados de forma aleatoria y son suministrados individualmente a la camara 110 de lavado, aunque se pueden tolerar pequenos grupos de botellas (por ejemplo, hasta un maximo de aproximadamente diez botellas).

La disolucion acuosa requerida para el procedimiento de lavado se introduce en la camara 110 de lavado por medio de toberas 115 distribuidas a lo largo de las paredes de la maquina de lavado, preferentemente en la porcion

8

5

10

15

20

25

30

35

40

45

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superior de la camara. Se introduce la disolucion acuosa en la camara 110 de lavado a temperatura ambiente, o, en todo caso, a temperatures no superiores a 45°C. Para mejorar la accion de lavado, se puede anadir el agua de tratamiento, si es necesario con detergentes qufmicos mediante bombas (no mostradas) de dosificacion.

Tambien se puede introducir una fraccion del fluido de lavado a traves de una o mas toberas 102 alimentadas a presiones superiores a 8 MPa, por ejemplo a una presion de aproximadamente 10 MPa, para anadir una accion hidraulica energica para la eliminacion de los contaminantes y las etiquetas, ademas de la accion mecanica ejercida por los alabes 22 y del frotamiento mutuo de los recipientes agitados en la camara. Preferentemente, las toberas 102 de presion elevada estan distribuidas en las paredes de la camara 110 inmediatamente corriente arriba de la salida 114 de los recipientes, o, en todo caso, en proximidad de la misma, es decir, en un punto de potencial acumulacion de los recipientes antes de la extraccion de los mismos por medio de la barrena 130.

La accion de rozamiento entre los recipientes se desarrolla por medio de los alabes 22 del agitador 120 que giran los cuerpos de los recipientes de plastico. El frotamiento de los recipientes uno contra otro y contra la camara 110 de lavado provoca la accion energica de lavado y de retirada de las etiquetas. El agitador es operado por medio de un motor electrico 124 accionado por una unidad 126 de control.

La porcion perforada 111, ubicada en la parte inferior de la camara 10 de lavado, incluye agujeros 117 de drenaje con una seccion circular que tiene un diametro adecuado (por ejemplo, de aproximadamente 50 mm) para la descarga de contaminantes solidos, tales como piedras, trozos de vidrio, etc.

A traves de estos agujeros circulares se descargan y transportan los contaminantes solidos, las etiquetas y la disolucion acuosa sucia por medio de una tolva 113 a un filtro 118. Se recoge el fluido de lavado separado de sus partfculas solidas en un deposito 119.

Se puede aspirar una fraccion del fluido de lavado en el deposito 119 y puede ser mezclada, si es necesario, con una fraccion de fluido nuevo que sera reintroducida en la misma camara 110 de lavado a traves de las toberas 115.

La vista de la Figura 14 resalta el sistema para extraer los recipientes de la maquina de lavado. En el procedimiento continuo que se lleva a cabo en la maquina de lavado segun la presente invencion, debido al angulo de los alabes 22 del agitador 120, los recipientes llegan a la salida 114 en la que son extrafdos por medio de la barrena 130, que funciona mediante un motor electrico 135.

Para garantizar un tiempo de estancia constante del material en la camara 110 de lavado durante la etapa de tratamiento y, por lo tanto, un nivel optimo de llenado de la propia camara, la barrena 130 de extraccion esta dotada de una unidad 136 de control.

La unidad 136 de control acciona el motor 135 para variar automaticamente la velocidad de extraccion de los recipientes segun la absorcion de corriente medida en el motor 124 del agitador 120. Debido a este dispositivo, es posible mantener el tiempo de estancia de los recipientes sustancialmente constante en la fase turbulenta, de forma que se garantice un resultado eficaz del lavado y de la retirada de las etiquetas con independencia del caudal de los recipientes que entran en la maquina.

En otras palabras, un cierto nivel de llenado de la camara 110 de tratamiento se corresponde con un valor de corriente absorbida por el motor 124 del agitador 120. Por lo tanto, segun la configuracion de la unidad 136 de control, la barrena 130 de extraccion modula su velocidad para mantener constante el esfuerzo requerido por el agitador 120. Esto significa que, aunque opere continuamente, se puede mantener constante un nivel requerido de llenado de la camara 110 de tratamiento, lo que determina el tiempo de estancia de los recipientes que estan siendo tratados en la camara.

El cambio de al menos una parte del fluido de lavado necesario para mantener constante el grado de contaminacion en la camara 110 de lavado tambien puede ser llevado a cabo con una ducha 132 dotada de toberas dirigidas a los recipientes extrafdos por medio de la barrena 130. En este caso es un fluido procedente de las etapas corriente abajo, en las que el grado de contaminacion del fluido recuperado es menor que el del fluido de lavado que fluye en la camara 110.

Los recipientes extrafdos por medio de la barrena 130 pasan a traves de la salida 138 de la misma para ser enviados a etapas subsiguientes de tratamiento, por ejemplo a una etapa adicional de separacion entre los contaminantes y los recipientes que se lleva a cabo, por ejemplo, a traves de una pantalla balfstica 150.

En la barrena 130 tambien se pueden disponer de antemano toberas 103 de presion elevada, siendo alimentadas estas con presiones superiores a 8 MPa (por ejemplo, 10 MPa). En este caso tambien, las toberas 103 de presion elevada estan dispuestos en una posicion favorable para ejercer una accion hidraulica energica de eliminacion de los contaminantes y de las etiquetas, es decir, una posicion en la que los recipientes tienen una libertad limitada de movimiento.

Tanto las toberas 102 dispuestas en la camara 110 como las toberas 103 dispuestas en la barrena 130 pueden ser alimentadas con fluido nuevo que puede restaurar la cantidad de fluido total presente constantemente en la camara

9

110, al menos parcialmente, por otra parte dejando a las toberas 115, y en un caso tambien 132, la tarea de restaurar la fraccion de fluido filtrado y purificado procedente, por ejemplo, del deposito 119.

Se pueden realizar diversas modificaciones a las realizaciones mostradas en la presente memoria sin alejarse del alcance de la presente invencion. Por ejemplo, las unidades 26 y 36, o 126 y 136, de control, aunque se representen 5 como unidades separadas en aras de la claridad, pueden estar integradas en una unica unidad principal de control que controla otras funciones de la maquina o del sistema en el que esta instalada. Ademas, las paredes perforadas 11 y 111 tambien pueden comprender, ademas de los agujeros circulares, tambien agujeros pasantes rectangulares delimitados por pequenas barras cilfndricas, por ejemplo.

Ademas, dado que los alabes del agitador tienen dos superficies planas opuestas, las placas dentadas podrfan estar 10 montadas en ambas superficies opuestas de uno o mas alabes, por ejemplo para aumentar la accion de corte de las placas dentadas en una o mas secciones de la camara de tratamiento.

Finalmente, se preven, en particular, las realizaciones de las maquinas aquf representadas para el tratamiento de botellas de PET, pero es evidente que se pueden adoptar los mismos principios de la presente invencion para otros tipos de recipientes, al igual que para otros materiales reciclables de plastico.

15

Claims (15)

1. 5

   10

   15

   20

   25

   30

   35

   40

   45

   50

   1. Una maquina para la retirada continua de etiquetas de la superficie de recipientes de plastico, que comprende:

   - una camara fija (10) de tratamiento que tiene una entrada (12) para que se traten los recipientes, al menos una salida (14) para dichos recipientes con las etiquetas retiradas y al menos una porcion de la pared perforada (11) para la expulsion de las etiquetas retiradas;

   - al menos un agitador (20) que gira en el interior de dicha camara (10) de tratamiento y que tiene una pluralidad de alabes (22) distribuidos a lo largo del rotor (21) de dicho agitador (20) y dotados de al menos dos superficies planas opuestas,

   - y medios para realizar cortes en las etiquetas adheridas a la superficie de dichos recipientes durante el transito de los mismos en el interior de dicha camara (10),

   caracterizada porque dichos medios para realizar cortes en las etiquetas comprenden una o mas placas dentadas (40, 50, 60) montadas de forma separable en al menos una de las superficies planas de cada uno de dichos alabes (22).
2. 2. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que cada una de dichas placas dentadas (40, 50, 60) incluye al menos un perfil dentado (T1, T2; S1, S2) que se prolonga desde el borde tangencial del alabe (22) en el que esta montado.
3. 3. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que cada una de dichas placas dentadas (40, 50, 60) incluye al menos un perfil dentado (R1, R2; S1, S2) que se prolonga desde el borde radial del alabe (22) en el que esta montado.
4. 4. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que cada una de dichas placas dentadas (40, 50) tiene una forma cuadrangular en una vista en planta, y en la que al menos dos lados opuestos de la placa dentada (40, 50) estan dotados de perfiles dentados (T1, T2; R1, R2; S1, S2).
5. 5. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que cada una de dichas placas dentadas (60) tiene un unico lado dotado de un perfil dentado (D).
6. 6. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que dichas placas dentadas (40, 50, 60) estan romas en las porciones dentadas.
7. 7. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que se mantienen dichas placas dentadas (40, 50, 60) en su posicion en cada uno de dichos alabes (22) por medio de un dispositivo (45, 55) de bloqueo que esta fijado al alabe (22) con al menos un tornillo (25).
8. 8. La maquina segun la reivindicacion 7, en la que dicho dispositivo (45, 55) de bloqueo esta fijado al alabe (22) con un unico tornillo (25).
9. 9. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que cada uno de dichos dispositivos (45, 55) de bloqueo incluye medios (47, 57) de centrado que se prolongan desde una cara de los mismos y estan adaptados para acoplarse con asientos correspondientes (41, 51, 61) presentes en cada uno de dichos alabes (22) y/o cada una de dichas placas dentadas (40, 50, 60).
10. 10. La maquina segun la reivindicacion 1, en la que dichos alabes (22) estan montados a lo largo de dicho rotor (21) con un angulo de paso (a, p) comprendido entre 3° y 30° con respecto a un plano perpendicular al eje (A) de rotacion del agitador (20).
11. 11. Un procedimiento para la retirada continua de etiquetas de la superficie de recipientes de plastico, comprendiendo el procedimiento las etapas de:

    - introducir dichos recipientes de una forma orientada aleatoriamente en una camara fija (10) de tratamiento a traves de una entrada (12);

    - hacer girar al menos un agitador (20) ubicado en el interior de dicha camara (10) de tratamiento y que tiene una pluralidad de alabes (22) distribuidos a lo largo del rotor (21) de dicho agitador (20) y dotados de al menos dos superficies planas opuestas;

    - extraer dichos recipientes de dicha camara (10) de tratamiento a traves de una salida (14) de dicha camara (10); y

    - expulsar dichas etiquetas retiradas de la superficie de dichos recipientes a traves de una porcion de pared perforada (11) de dicha camara (10) de tratamiento,

    caracterizado porque se realizan cortes en las etiquetas adheridas a la superficie de dichos recipientes utilizando una o mas placas dentadas (40, 50, 60) montados de forma separable en al menos una de las superficies planas de cada uno de dichos alabes (22).
12. 12. Un procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que se hace girar dicho agitador (20) a una velocidad tal que 5 se obtenga una velocidad tangencial, medida en los extremos de dichos alabes (22), no inferior a 2,5 m/s.
13. 13. El procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que se hace girar dicho agitador (20) a una velocidad tal que se obtenga una velocidad tangencial, medida en los extremos de dichos alabes (22), comprendida entre 15 y 25 m/s.
14. 14. El procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que se extraen dichos recipientes de la camara (10) de tratamiento utilizando una barrena (30) de extraccion dispuesta en dicha salida (14).

    10 15. El procedimiento segun la reivindicacion 14, en el que se opera dicha barrena (30) de extraccion por medio de un

    motor electrico (35), y en el que se regula la velocidad de extraccion de dichos recipientes desde dicha camara (10) de tratamiento mediante medios apropiados (36) de control.
15. 16. El procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que el tratamiento de dichos recipientes se lleva a cabo sin suministrar fluidos a la camara (10) de tratamiento.

    15 17. El procedimiento segun la reivindicacion 11, en el que el tratamiento de dichos recipientes se lleva a cabo

    suministrando al menos un fluido de lavado a la camara (10) de tratamiento.