JP2016510266A - プラスチック材料からなる容器からラベルを連続的に除去する機械及び方法 - Google Patents

Abstract

リサイクル可能材料からなるプラスチック容器からラベルを連続的に除去するための機械及び方法を記載する。機械は、複数の羽根（２２）を備えた攪拌機（２０）が内部で回転する固定処理チャンバ（１０）を備える。各羽根（２２）の少なくとも一つの平坦な表面上に着脱可能な方法で歯板（４０）が設置される。【選択図】図１

Description

本発明は、ＰＥＴ又はその他のリサイクル可能なプラスチック材料からなる、水、飲料等向けボトル等の、リサイクル可能な種類のプラスチック容器を処理する機械に関する。特に本発明は、プラスチック容器又はボトルの表面からプラスチック及び紙ラベルを連続的に除去可能とする機械に関する。

一般的に、一つ以上のリサイクル可能な部分を有するプラスチック容器は、所要のリサイクル可能プラスチック材料の回収を可能にする、一つ以上の処理工程で処理される。

ＰＥＴ容器の場合、加熱した液体による少なくとも一つの予洗浄又は洗浄工程を行い、必要があれば高温での蒸気を組み合わせて、容器に付着した紙やプラスチックラベル等からなる不要材料を除去することが従来技術により提案されている。

近年、ＰＶ、ＰＥＴＧ、ＰＥ等のＰＥＴ以外の材料で色付き及び／又は印刷された表面のシュリンクラッププラスチックスリーブ又はラッパー（ｗｒａｐｐｅｒ）により全体又は部分的に覆われたＰＥＴボトルが市場でより広く使われるようになっている。しかし、ボトルを覆うこれらの新しい種類のシュリンクラップスリーブ又はラッパーは、加熱された又は高温の洗浄液で動作する従来のシステムに対して問題が生じていた。

シュリンクラッププラスチックスリーブ又はラッパーが実際に加熱されると、更に収縮する傾向があり、この結果容器の外表面に大部分が付着する。一般的に処理対象の容器が変形している、潰れている、捩れていることを考慮すると、容器の周囲に巻かれたこのようなスリーブを除去するのは非常に困難である。

容器に付着したスリーブ又はラッパーが除去されない場合には、容器自体が清潔であっても、（ＰＥＴ等の）リサイクル対象の材料を（ＰＶＣ、ＰＥＴＧ、ＰＥ等の）どちらかと言えば汚染物質から選り分けるための後続の自動工程で、不良品と判断される可能性がある。実際、自動選り分け動作は光学システムによって一般的に行われ、容器がスリーブで覆われたままになっている場合には、リサイクル対象の材料とは違う材料からなる容器と見なされる可能性がある。

プラスチック及び紙のラベルを除去するための様々な乾式及び湿式の技術がこれまで提案されてきた。リサイクル対象の材料からなるボトルからラベルを除去するための乾式の技術は例えば、独国特許出願公開第１９６１８３６３号明細書（ＤＥ−Ａ１−１９６１８３６３）、特開平１１−０９９５２３号公報（ＪＰ−Ａ−１１０９９５２３）及び国際公開第２０１２／０４０７６３号（ＷＯ２０１２／０４０７６３ Ａ２）に記載されている。しかしながら、これらの文献では、ボトルに対する必須の工程があり、鋭利な切削手段がボトル表面に付着したラベル上で軸方向に作用する。換言すると、例えば固定部と刃又は可動ナイフとの間にボトルが挿入されるような、必須の工程が設けられる。これらの技術を用いた機械では、ラベルが切削手段とこのような接触をするので、限られた流量のボトルしか処理することができない。必然的に、大型の機械が製造されるか、同じ設備内に並列に動作する複数の機械が配置されない限り、ボトルの流量は制限され、結果的にこれらの技術により得られる生産水準が制限される。

従来技術の文献は全て、ラベル上で効果的に作用する鋭利な刃及び／又はナイフを採用して、主にボトルの軸に平行な方向に沿うような向きに切り込みを入れることを提案している。しかしながら、鋭利な切削手段の効果は、刃の切削端が摩耗することによってすぐに損なわれてしまい、プレートそのものを頻繁に保守及び／又は交換する作業が必要となる。

この結果、刃を交換したり再び鋭利にしたりするために必要な時間、機械を停止させることに加えて、操作が面倒な場合には調整作業のコストが高くなる。

例えば、国際公開第２０１２／０４０７６３号（ＷＯ２０１２／０４０７６３ Ａ２）は、回転ローラ上で得られる長手方向の座面（ｓｅａｔ）から突出し、ローラの回転軸に平行に配置された鋭利なナイフからなる切削手段を提供する。ローラの略全長に沿って延びる各長手方向のナイフは、ローラの内部に緩く収納された棒内で得られるメネジと係合する複数のネジにより装着する。各ネジ上に更に、らせん状のばね及びその対抗手段要素（ｃｏｕｎｔｅｒｃｈｅｃｋ ｅｌｅｍｅｎｔ）が挿入されており、ナイフがある一定の限定された遊びを有するようにナイフを固定する。このような複雑な固定システムは、ナイフを交換又は再び鋭利にするために外す必要がある場合には明らかに不便である。

同一出願人による欧州特許出願２０５０５１６号（ＥＰ−２０５０５１６）は、洗浄工程中にＰＥＴ容器からラベルやこのような汚染物質を除去する機械及び方法を提案する。処理は連続的に行われ、水溶液等の洗浄液を用いて行われるが、容器上でシュリンクラップスリーブが更に縮まないよう加熱はされない。即ち、非加熱の洗浄液によって、シュリンクラッププラスチック製の包装材に影響を与えることなく、紙ラベルを軟らかくすることが可能となる。

機械には引き裂き手段（ｔｅａｒｉｎｇ ｍｅａｎｓ）が設けられ、プラスチックスリーブ及び紙ラベルを「引っ掻いて」、容器表面から剥がす又は少なくとも剥がしやすくする。引き裂き手段は、羽根及び／又は洗浄チャンバの内壁上にねじ留めされた先が鋭い（ｐｏｉｎｔｅｄ）要素からなる。

この方法による効率は紙ラベルやシュリンクラッププラスチックスリーブの除去については認められるものの、羽根及び／又はチャンバの壁から突出する単一の先が鋭い要素のメンテナンス作業において困難がある。実際、その交換は、単一の先が鋭い要素のそれぞれのネジを外し、新しい先が鋭い要素をネジ留めすることを必要とする。また、研削により鋭利な先の鋭い要素を回復するには、単一の先が鋭い要素のそれぞれにおいて処理を必要とし、固定している表面からの突出物に対する新たな調整を必要とする。

このような見解に基づくと、欧州特許出願２０５０５１６号（ＥＰ−２０５０５１６）が提案する引き裂き手段は、有効ではあるものの、多大な時間や保守費用がかかるものといえる。

本発明の目的は主に、プラスチック容器に付着したプラスチックや紙等の任意の種類のラベルを効果的に連続的に除去することを可能とする機械及び方法を提案することである。

本発明の目的は特に、ラベルに切り込みを入れる手段についての保守作業を迅速且つ簡便にすることができる、上述の種類の機械及び方法を提案することである。

本発明の更なる目的は、ラベルに切り込みを入れる手段の設置及び保守作業をより安全にすることである。

これらの目的は、請求項１に記載の機械及び請求項１１に記載の方法によって本発明により達成される。本発明の機械及び方法についての更なる具体的な特徴は、対応する従属項に記載される。

本発明の第一の態様によれば、プラスチック容器の表面からラベルを連続的に除去する機械が提供され、処理対象の容器用の入口と、ラベルが除去された容器用の少なくとも一つの出口と、除去されたラベルを排出する有孔壁の少なくとも一部とを有する固定処理チャンバと、処理チャンバ内部で回転する少なくとも一つの攪拌機であって、攪拌機の回転子に沿って分布し、少なくとも相対する二つの平坦な表面を備えた複数の羽根を有する攪拌機と、処理チャンバの内部で容器が通過する際に、容器の表面に付着したラベルに切り込みを入れる手段とを備える。

本発明によれば、ラベルに切り込みを入れる手段が各羽根の少なくとも一つの平らな表面上に着脱可能に設置された一つ以上の歯板を備える機械が提案される。

尚、ここでの及び以下の記載において、「歯板」の一般的な定義は、いわゆる「鋸歯状の板」を特定することも目的とする。

本発明の機械によれば、かなりの容器の流れを処理可能である。実際、従来技術に記載のボトルからラベルを除去するシステムとは違って、出鱈目に且つランダムに処理チャンバへと供給されるにも関わらず、ボトル自身がボトルの軸に垂直な方向に切り込みを受けるようにより適した位置に配置する傾向にあるため、より多くのボトルがあるほど、機械はうまく作動する。故に本発明は、小型の単一の機械で大量のボトルや容器を処理するのに適しており、一方従来技術によれば、同じレベルの製造を行うには、例えば、並列に並べられた複数の機械又は大型の機械が必要であった。

試験の結果、ボトルからのプラスチックラベルの効果的な除去に影響を与えうる幾つかの要因があることが分かった。

まず、プラスチックラベル、特にシュリンクラップスリーブは、技術的な理由により、ボトル周辺で半径方向のみへの収縮包装が自然に可能となるように、一方向に延伸されたフィルム（ｍｏｎｏ−ｏｒｉｅｎｔｅｄ ｆｉｌｍ）を用いて実現されている。従って、これらのスリーブは、ボトルの軸に平行な方向に沿った切削作用には強い抵抗を示し、一方、このような軸に垂直な方向では、ラベルは弱く容易に切断される。従って、歯状切削手段とボトルとをランダムに衝突させることにより、ラベルの彫り（ｅｎｇｒａｖｉｎｇ）が常に脆性方向、つまりボトルの軸に垂直な方向に追従する。一方、より抵抗を有する方向、即ちボトルの軸に平行な方向では、もっと大きな彫り込み強度が必要となり、ボトルそのものが切られてしまう可能性があり、ボトルのリサイクルを目的とした工程だけでなく、ボトルのリサイクル材料を再生する工程でも受け入れられない。

実際、この工程でボトルが破損したりより小さな片に分断されてしまった場合には、このようなチップはラベルと共に排出されてしまい、設備の総生産レベルが減少する可能性がある。

第二に、水平な円筒にボトルをランダムに充填して連続的な攪拌状態に維持しておくことにより、各ボトルは常に、ボトルの変形条件には関係なく幾何学的な理由により、円筒形の軸に平行なボトル自身の軸によって配列する。従って、処理チャンバの軸と一致する攪拌機の軸の周辺で回転する歯板の引っ掻き動作が、各ボトルの軸に平行な方向で起こる可能性は低い。

本発明の実施可能な形態によれば、各歯板が、設置される羽根の接線方向の端から突出する少なくとも一つの歯状側面を備える。

或いは又は組み合わせて、各歯板は、設置される羽根の半径方向の端から突出する少なくとも一つの歯状側面を備える。

実施可能な実施形態によれば、各歯板は、四辺全てに沿って歯状側面を備えた四角形形状を有してもよい。この場合、歯板そのものは、機械の動作中、一つ又は二つの歯状側面、即ち、設置された羽根に対して半径方向の歯状側面及び／又は接線方向の歯状側面のみが有効（ａｃｔｉｖｅ）であってもよい。有効な歯状側面が摩耗した場合には、歯板を９０°又は１８０°回転させて、同一の羽根上でその羽根の接線方向及び／又は半径方向の端部から突出する新しい又は摩耗の少ない歯状側面を有するよう固定してもよい。

或いは、四角形の歯板は、歯状側面を備えた相対する二つの辺だけを有してもよい。このような歯板は、羽根の接線方向又は半径方向の端部から突出する歯状側面の摩耗が生じた際には、１８０°だけ回転させて、同一の羽根上で、選択された動作位置、即ち、半径方向又は接線方向上で歯状側面を有するよう固定してもよい。

従って、歯板そのものは、完全に置換が必要となるまでに数回使用可能である。

本発明の別の実施形態において、幾つかの歯板を各羽根上に設置してもよく、歯状側面を備えた一つの辺を有する。各羽根上には一つの歯板のみが設置されてもよく、設置された羽根に対して接線方向のみ又は半径方向からのみ突出する歯状側面を有していてもよい。或いは、少なくとも二つの歯板であって、一方は接線方向に突出する歯状側面を備え、一方は半径方向に突出する側面を備えたものを設置してもよい。

歯板は、歯状側面において削られていない（ｕｎｓｈａｒｐｅｎｅｄ）ことが好ましい。これによって、歯板の保守又は交換作業を担当する作業者の調整作業がより安全となる。

周知の従来技術の機械とは違って、ラベル上での切削手段の効果は、すぐに摩耗して削ったり交換したりする作業を繰り返し行う必要のある板やナイフの鋭利な端にも、先の鋭い要素の鋭利な側面にも依存せず、力強くボトルに衝突する歯板の歯状部分に依存する。削っていない歯板は、より長く効果があり、従って、交換動作が必要となる頻度が低くなる。

羽根上での歯板の回転及び／又は交換動作を容易にするために、歯板は、ネジで固定された閉塞装置によって羽根上の位置に保持される。実際、各閉塞装置は、その面、即ち、羽根や歯板と相対する面から突出するセンタリング手段を備える。センタリング手段は、各羽根及び／又は各歯板に存在する対応する座面と係合するよう設けられる。

歯板に関する調整作業をより迅速にするために一本のネジを使用することが好ましく、一方、閉塞装置によって歯板の回転が防止され、平坦な羽根の表面と歯板とを密着して保持可能となる。

相対する二辺又は四辺全てに歯状側面を備えた正方形の歯板の場合に、９０°又は１８０°歯板を回転するには、ネジを緩めて、閉塞装置を歯板の回転が可能となるように遠ざけ、その後ネジを再び締めて閉塞装置を歯板上に固定して、その位置を保持する。いずれにせよ、摩耗した歯板を新しい物と完全に交換する場合にも、ただ一本のネジを取り外せばよい。

歯状側面を備えた一辺のみを有する歯板の場合には、各歯板の交換及び配置換えは共に、ネジと閉塞装置とを完全に取り外さなくても実行可能である。実際には、ネジを緩めて、鍵盤状突起（ｋｅｙ−ｓｈａｐｅｄ）の厚みに相当する距離だけ閉塞装置を離し、最後に、作業に関連した歯板を交換又は配置換えしたのちに、閉塞装置が歯板に対し固定されるまでネジを再び締めればよい。

羽根は、攪拌機の回転軸に垂直な平面に対して３°から３０°のピッチ角で回転子に沿って設置されるのが好ましく、入口から出口まで容器が正しく通過していきやすくなる。例えば、入口近傍で回転子に設置された羽根は、出口近傍で回転子に設置された羽根に比べてより大きなピッチ角を有してもよい。

本発明の更なる態様によれば、プラスチック容器の表面からラベルを連続的に除去する方法が提案され、
− 固定処理チャンバに入口を介して容器をランダムな方向で供給する工程と、
− 処理チャンバ内部に位置する少なくとも一つの攪拌機であって、攪拌機の回転子に沿って分布し、少なくとも相対する二つの平坦な表面を備えた複数の羽根を有する攪拌機を回転させる工程と、
− チャンバの出口を介して処理チャンバから容器を取り出す工程と、
− 処理チャンバの有孔壁の一部を介して容器の表面から除去したラベルを排出する工程とを備える。

本発明に記載の方法は、各羽根の少なくとも一つの平らな表面上に着脱可能に設置された一つ以上の歯板を用いて、容器の表面に付着したラベルに切り込みを入れる方法を提供する。

攪拌機は、羽根の端部で接線方向の速度が２．５ｍ／ｓとなるのに必要な角速度以上のかなり高い角速度であって、但しそれ以上の角速度で回転する。特に、機械の寸法や回転部品の慣性を考慮すると、羽根の端部で測定した接線方向の速度が１５ｍ／ｓから２５ｍ／ｓとなるような角速度で攪拌機を回転させることによって優れた結果が得られた。

出口に配置された取り出しオーガを用いて、容器が処理チャンバから取り出されるのが好ましい。

取り出しオーガは、処理チャンバでの容器の滞在時間の調整をも可能とするような適切な手段の制御の下、電気モータにより動作する。

本発明に記載の機械において、容器の処理は乾式で行ってよく、従って、水や洗浄液の使用は必要なく、従って、洗浄液の供給、濾過及び破棄のための全ての設備やシステムと機械とを組み合わせない。この場合、機械に損傷を与える可能性のある固体及び／又は重い汚染物質は、装置の上流で、例えば弾道スクリーン（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ ｓｃｒｅｅｎ）を用いて除去可能である。容器に付着した砂や土が堆積したものは、攪拌機の高回転速度により処理チャンバを通過中に及び容器同士が高度にこすり合わせられることによって分離される。水溶液や洗剤での洗剤がもし必要ならば、後の処理工程において行ってもよい。

但し、本発明に係る装置は、例えば同じ出願人による欧州特許出願ＥＰ−２０５０５１６に記載のもののような、洗浄液、好ましくは非加熱の液体の存在下でラベルを除去する場合にも効果的に採用可能である。従って、このような機械は、洗浄液を供給し処理する設備と組み合わせる必要がある。

本発明の更なる特徴及び利点は、添付の概略図を特に参照し、以下の説明によってより明らかになるであろう。但し、以下の記載は単に例示的に示したものでありこれに限定するものではない。
本発明の実施可能な形態に係る、ラベルの乾式除去用機械の長手方向断面図である。 図１に示した機械のＩＩ−ＩＩ平面に沿った断面図である。 攪拌機の回転子に沿った羽根の向きを示す平面図である。 歯板のない羽根を示す図である。 本発明の実施可能な形態に係る、羽根上に設置された歯板の斜視立面図である。 図５の実施形態の歯板を示す図である。 それぞれ、図６の歯板の側面図及び上面図である。 それぞれ、図６の歯板の側面図及び上面図である。 図６に示した歯板用の閉塞装置の斜視図である。 本発明の実施可能な別の形態の斜視立面図であり、幾つかの歯板が設けられて、各歯板は一つの歯状側面を有し、図４の羽根上に設置されている。 図８の実施形態の歯板の一つを示す図である。 図９の歯板の上面図である。 図８に示した歯板用の閉塞装置の斜視図である。 図４の羽根上に設置された、歯板の別の形態を示す図である。 図４の羽根上に設置された、歯板の別の形態を示す図である。 本発明の実施可能な形態に係る、ラベルの洗浄及び除去用機械の長手方向断面図である。 図１３に示したラベルの洗浄及び除去用機械のＩＩ−ＩＩ平面に沿った断面図である。

図１及び２を参照すると、本発明の実現可能な実施形態に係る、ラベルの乾式除去のための機械は実質的に、円筒形の固定処理チャンバ１０と、円筒形のチャンバ１０の軸と一致する軸Ａを中心にチャンバ１０内で回転する攪拌機２０とを備える。

攪拌機２０の回転子２１上には、複数の攪拌羽根２２が配置され、処理チャンバ１０内を入口１２から出口１４へと容器が通過しやすいようにする方向に向いている。容器は、ホッパ１６を介して連続的に供給されてランダムな向きとなり、オーガ３０によってチャンバ１０からここでも連続的に取り出される。

容器は、処理チャンバ１０へと一つずつ供給するのが好ましいが、ボトルの小さい集合であれば許容される（例えば、最大でおよそ１０個のボトルまで）。

容器間の摩擦作用が、プラスチック容器の本体を回転させる攪拌機２０の羽根２２によって生じる。容器を互いに及び羽根２２に対してこすり合わせることによって、力強い相補的な作用がもたらされ、ラベルの除去につながる。

攪拌機２０は、制御装置２６によって駆動される電気モータ２４によって動作する。攪拌機は、羽根２２の端部において、接線方向の速度が２．５ｍ／ｓを超える、好ましくは１５から２５ｍ／ｓであるように、非常に高速の角速度で回転する。例えば、約７５ｃｍの長さの羽根を備えた機械で実験をしたところ、攪拌機が約２５０ｒｐｍの角速度で回転すると、羽根２２の端部において接線方向の速度がちょうど２０ｍ／ｓを下回る速度が得られた。

チャンバ１０内を容器が通過する際に除去されたラベルは、汚染物質と共に、処理チャンバ１０の下部に配置された有孔壁１１の一部を介して排出される。壁１１の孔は、処理の間に除去したラベルの細片が通過できるような所定の寸法を有し、例えば、およそ直径５０ｍｍの孔であるが、ラベルが除去された容器は通過できないような寸法とする。

有孔壁１１の一部から排出されたラベルは、ホッパ１３により搬送システムへと運ばれる。搬送システムはこの実施例では搬送ベルト１８により表されており、ラベルはその後、廃棄されるか、容器の材料に加えて、他の潜在的なリサイクル可能材料を更に選別するため等の更なる処理を経るか、又は全体の容量を減らすために圧縮される。ここで例示した搬送ベルト１８の代わりに、ホッパ１３の下に配置されたタンク内に位置するオーガを用いて、排出されたラベルの連続的な除去を更に行ってもよい。

図２は、機械から容器を取り出すシステムを強調した図である。本発明に係る機械で行われる連続的な工程において、攪拌機２０の羽根２２の角度により、容器は出口１４に到達し、電気モータ３５によって動作するオーガ３０によって取り出される。

処理チャンバ１０内で材料が一定の時間滞在するようにして、チャンバ自身が最適なレベルで充填されているようにするために、取り出しオーガ３０には制御装置３６が備わっている。

制御装置３６は、攪拌機２０のモータ２４上で計測される電流吸収に応じて、容器の取り出し速度を自動的に変化させるよう、モータ３５を制御する。この装置によって、乱流相内での容器の滞在時間を略一定に維持することが可能となり、機械に侵入する容器の流量にかかわらず、一定のラベル除去結果が保証されるようになる。

即ち、処理チャンバ１０がある一定のレベルに充填されていることは、攪拌機２０のモータ２４が吸収するある電流値に相当する。従って、制御装置３６の設定に応じて、取り出しオーガ３０はその速度を調整し、攪拌機２０が必要とする動力を一定に維持する。つまり、連続的に動作しつつも、処理チャンバ１０の必要な充填レベルを維持することが可能となり、これによって、チャンバ自身で処理される容器の滞在時間が決定される。

ラベルが非常に上手く除去されていることがわかれば、オーガ３０を介して取り出した容器は、その出口３８を通過し、後続の処理工程、例えば、対象となるリサイクル可能材料の光学的な選択の工程へと直接送ることが可能である。

図３は、入口１２から出口１４（共に点線で表す）へと容器がたどる経路に沿った、攪拌機２０の回転子２１上の羽根２２の配置を概略的に示す図である。入口１２の近傍において、羽根２２は１５°から３０°のピッチ角αで回転子２１上に設置されるが、出口１４の近傍では、３°から５°のピッチ角βで回転子２１上に羽根を設置する。角度α、βは共に、回転子２１の軸Ａに垂直な平面に関して計測するよう意図する。回転子２１に沿った二つの端部の位置間に配置される羽根は、例えば、ピッチ角の値が角度αとβについて選択した値に向かって徐々に移動していくようなピッチ角度を有してもよい。

図４は、歯板が設置されてない羽根２２を示す図である。この羽根は、平坦な形状を有し、故に相対する二つの平坦な表面を有する。羽根２２は、固定ネジ又はボルト２５（図５及び８）を係合により受けることを目的としたネジ孔３と、閉塞装置４５又は５５（図７及び１０）の回転防止ピン４７又は５７を受けることを目的とした複数の孔１とを備える。

図４の矢印Ｒは、羽根２２の回転方向を示し、この方向と関連して、接線方向端２３及び半径方向端２７、即ち、歯板の「有効な」歯の部分が突出している端、攪拌機２０の回転中にボトルに衝突する歯状の部分が同定される。

図５は、本発明の実現可能な実施形態に係る、歯板４０が設置された羽根２２を示す図である。歯板４０は、略四角形の形状を有し、閉塞装置４５によって羽根２２上に着脱可能に設置される。閉塞装置は、中央貫通孔４８（図７）を備え、歯板４０の固定ボルト２５が挿入される。一方歯板４０には、中央貫通孔４３と閉塞装置４５の回転防止ピン４７（図７）用の四つの貫通孔４１とが備わっている。

図５及び６の実施形態において、歯板４０は、四角形の相対する二辺に沿った二つの歯状の側面Ｔ１、Ｔ２と、別の相対する二辺に沿った二つの歯状の側面Ｒ１、Ｒ２とを有する。歯板４０の閉塞装置４５を図７に示す。

これによって、一つ以上の歯状側面が摩耗した際に、それらを交換することが必要となる前に、歯板４０についての違った組み立ての選択肢を選択することが可能となる。図５では、歯板４０は、歯状側面Ｔ１が接線方向において作用し、歯状側面Ｒ１が半径方向において動作するように、羽根２２に設置される。ある一定の時間が経って、歯状側面Ｔ１、Ｒ１の両方が摩耗した場合には、歯板４０を１８０°回転させて、側面Ｔ２とＲ２とを動作位置にすることが可能であり、閉塞装置４５の回転防止ピン４７は羽根２２の孔１と歯板４０の孔４１と係合したままとなる。但し、板４０の二つの側面Ｔ１又はＲ１の一方のみが他方に比べてより摩耗した場合には、歯板４０を９０°だけ回転させて、例えば、歯状側面Ｒ１が最も摩耗しているとするならば、歯状側面Ｔ１又はＴ２を図５において歯状側面Ｒ１が現在占めている場所とすることが可能である。歯板４０についてのこのようなすべての回転動作は、単に、固定ネジ又はボルト２５を緩めて、必要ならば歯板４０に沿って羽根２２から閉塞装置４５を離し、歯板４０を９０°又は１８０°だけ所望に回転させたなら、ネジ又はボルト２５を再び締めることによって実行可能であることは注目に値する。

図６Ａ及び６Ｂからわかるように、歯状側面Ｒ１及びＴ１は、削られておらず、従って歯板４０は、全ての断面において同じ厚さの平坦な形状を有する。

図８は、本発明の更なる実施形態に係る、幾つかの歯板６０が設置された羽根２２を示す図である。更に図９及び１０を参照すると、各歯板６０は、歯状側面Ｄを備えた一つの辺を有し、閉塞装置５５上に存在する鍵盤状の突起６７が挿入される一対の長穴６１を備える。閉塞装置５５は、鍵盤状の突起６７に加えて、四角形の中央突起６５を備え、これは歯状部Ｄとは逆の、歯板６０の辺６２の受け台（ｒｅｓｔ）を設けるためであり、一つ又は二つの歯板６０だけが羽根２２上に設置される場合にも、羽根２２の平坦な表面と閉塞装置５５との平行を正しく保つためのものである。閉塞装置４５と同様に、閉塞装置５５も、羽根に固定するためのネジ又はボルト２５のための中央孔５８と、羽根２２の孔１と係合することを目的とした四つの回転防止ピン５７を備える。

図９Ａからわかるように、歯板６０の歯状側面Ｄもまた削られておらず、従って歯板６０は、全ての断面において同じ厚さの平坦な形状を有する。

本実施形態によると、各歯板６０の交換及び配置換えの作業が更に簡便となり、特に、歯板６０の交換は、閉塞装置５５を完全に外さなくても行うことができる。

図１１及び１２は、図４に示したような羽根２２に装着するのに適した、更なる実施形態である歯板５０を示す図である。歯板５０は、四角形の相対する二辺に沿った二つの歯状端Ｓ１及びＳ２のみを備える。歯板４０と同様に、歯板５０は、固定ボルト２５（図５）用の貫通孔５３と、羽根２２の孔１と係合する閉塞装置４５（図７）の回転防止ピン４７に対応する位置にある複数の孔５１とを備える。

本実施形態は、半径方向（図１１）のみで作用する、又は接線方向（図１２）のみで作用する、歯状側面Ｓ１又はＳ２を用いて使用するのに主に適している。これは例えば、攪拌機２０に沿って、羽根２２上に設置された歯板の半径方向（又は接線方向）のみの作用がより有効であることが分かった場合に有用である。歯板４０及び６０と同様に、歯板５０の歯状側面Ｓ１及びＳ２もまた削られておらず、従って歯板５０は、全ての断面において同じ厚さの平坦な形状を有する。

但し、全ての歯板４０、５０及び６０を、例えば攪拌機に沿って適切に位置決めすることによって同じ攪拌機上に同時に設置することが可能であり、処理チャンバの様々な断面においてラベル除去の効率を最適化してもよい。

本発明の原理は、洗浄液、好ましくは非加熱の液を導入することによって、容器を処理する機械にも同じように適用可能である。

例えば、図１３及び１４は、本発明に係る、ラベルの洗浄及び除去の機械を示す図である。この機械は実質的に、円筒形の固定洗浄機械１１０と、チャンバの軸と一致する軸Ａを中心に洗浄チャンバ１１０内で回転する攪拌機１２０とを備える。

攪拌機１２０の軸１２１上には、複数の攪拌羽根２２が配置され（図４）、図３に示したように、洗浄チャンバ１１０内で入口１１２から出口１１４へと容器の通過を促進するような方向に向いている。各羽根２２上で、例えば図５、６、８、９、１１及び１２に示したように歯板４０、５０又は６０が設置される。

容器は、ホッパ１１６を介して連続的に供給され、オーガ１３０を用いてチャンバ１１０からここでも連続的に取り出される。

容器は、処理チャンバ１１０へとランダムな方向で一つずつ供給するのが好ましいが、ボトルの小さい集合であれば許容される（例えば、最大でおよそ１０個のボトルまで）。

洗浄工程で必要となる水溶液は、洗浄機の壁に沿って、好ましくはチャンバの上部に分布するノズル１１５によって洗浄チャンバ１１０内に導入される。水溶液は室温、但し４５度以下の温度で洗浄チャンバ１１０に導入される。洗浄作用向上のために、適した注入ポンプ（図示せず）により、処理水を必要があれば化学洗剤と一緒に加えてもよい。

洗浄液の一部は、８０バールを超える圧力、例えば約１００バールの圧力で供給される、一つ以上のノズル１０２を介して導入してもよく、羽根２２によってもたらされる機械作用とチャンバ内で攪拌される容器同士のこすり合わせに加えて、汚染物質やラベルの除去に力強い水圧作用を追加する。高圧ノズル１０２は、チャンバ１１０の壁上であって、容器の出口１１４のすぐ上流側、但しその近傍、即ち、オーガ１３０によって容器を取り出す前に容器が溜まる可能性のある場所に分布させるのが好ましい。

容器間の摩擦作用がプラスチック容器の本体を回転させる攪拌機１２０の羽根２２によって生じる。容器を互いに及び洗浄チャンバ１１０に対してこすり合わせることによって、ラベルを洗浄及び除去する力強い作用がもたらされる。攪拌機は、制御装置１２６によって駆動される電気モータ１２４によって動作する。

洗浄チャンバ１０の下部に位置する有孔部１１１は、石、ガラス等の固形汚染物質の排出に適した径（例えば約５０ｍｍ）を有する円形断面のドレイン孔１１７を備える。

これらの円形の孔を介して、固形汚染物質、ラベル、汚れた水溶液が排出され、ホッパ１１３によってフィルタ１１８へと運ばれる。固形粒子から分離された洗浄液は、タンク１１９内に回収される。

タンク１１９内の洗浄液の一部を抜き取って、必要があれば新しい液の一部と混ぜて、ノズル１１５を介して同じ洗浄チャンバ１１０内に再導入してもよい。

図１４は、洗浄機から容器を取り出すシステムを強調した図である。本発明に係る洗浄機で行われる連続的な工程において、攪拌機１２０の羽根２２の角度により、容器は出口１１４に到達し、オーガ１３０によって取り出されるが、この作業は電気モータ１３５により行われる。

処理工程の間、洗浄チャンバ１１０内で材料が一定の時間滞在するようにし、チャンバ自身が最適なレベルで充填されているようにするために、取り出しオーガ１３０には制御装置１３６が備わっている。

制御装置１３６は、攪拌機１２０のモータ１２４上で計測される電流吸収に応じて、容器の取り出し速度を自動的に変化させるよう、モータ１３５を制御する。この装置によって、乱流相内での容器の滞在時間を略一定に維持することが可能となり、機械に侵入する容器の流量にかかわらず、一定のラベル洗浄及び除去結果が保証されるようになる。

即ち、処理チャンバ１１０がある一定のレベルに充填されていることは、攪拌機１２０のモータ１２４が吸収するある電流値に相当する。従って、制御装置１３６の設定に応じて、取り出しオーガ１３０はその速度を調整し、攪拌機１２０が必要とする動力を一定に維持する。つまり、連続的に動作しつつも、処理チャンバ１１０の必要な充填レベルを一定に維持することが可能となり、これによって、チャンバ内で処理される容器の滞在時間が決定される。

洗浄チャンバ１１０内の汚染度を一定に保つのに必要となる洗浄液の少なくとも一部の交換は、オーガ１３０によって取り出された容器の方向に向いたノズルに設けられたシャワー１３２によっても行える。この場合、下流の工程から来た液体であり、再生された液体の汚染度は、チャンバ１１０内に流れる洗浄液の汚染度より低い。

オーガ１３０によって取り出された容器は、出口１３８を通過し、次の処理工程、例えば、弾道スクリーン（ｂａｌｌｉｓｔｉｃ ｓｃｒｅｅｎ）１５０等を介して行われる、汚染物質と容器との分離といった更なる工程へと送られる。

オーガ１３０上にも高圧ノズル１０３が予め配置されていてもよく、ここでも８０バールを超える圧力（例えば約１００バール）で供給される。この場合にも、高圧ノズル１０３は、汚染物質やラベルの除去に力強い水圧作用を発揮するのに好ましい位置、即ち、容器の移動自由度が制限されている位置に配置される。

チャンバ１１０上に配置されるノズル１０２とオーガ１３０上に配置されるノズル１０３とには共に、少なくとも部分的にチャンバ１１０内に常に存在する全液体量を回復させられるように新しい液体を供給し、一方ノズル１１５及び用心のために１３２には、例えばタンク１１９からの濾過及び精製された液体の一部を回復する作業をさせる。

本発明の範囲から逸脱することなく、上述の実施形態には様々な変更が可能である。例えば、制御装置２６及び３６、又は１２６及び１３６は、明確にするために別々に示されていたとしても、機械又は機械が設置されるシステムのその他の機能を制御する単一の主制御装置内にて一体化することが可能である。更に、有孔壁１１及び１１１は、円形孔に加えて、例えば小さい円筒形の棒で区切られた矩形貫通孔を備えていてもよい。

更に、攪拌機の羽根は相対する二つの平坦な表面を有するので、処理チャンバの一つ以上の断面で歯板の切削作用を増加させるために、例えば、歯板を一つ以上の羽根の相対する表面の両方に設置してもよい。

最後に、本明細書で示した機械の実施形態は、特にＰＥＴボトルの処理を目的としたものであるが、本発明と同じ原理を他のリサイクル可能なプラスチック材料等の他の種類の容器についても採用可能である。

Claims (17)

1. プラスチック容器の表面からラベルを連続的に除去する機械であって、
   処理対象である前記容器のための入口と、ラベルが除去された前記容器のための少なくとも一つの出口と、除去されたラベルを排出する有孔壁の少なくとも一部とを有する固定処理チャンバと、
   前記固定処理チャンバの内部で回転する少なくとも一つの攪拌機であって、前記攪拌機の回転子に沿って配置され、少なくとも相対する二つの平坦な表面が設けられた複数の羽根を有する前記攪拌機と、
   前記固定処理チャンバの内部を前記容器が通過する際に、前記容器の前記表面に付着しているラベルに切り込みを入れる手段と、を備え、
   前記ラベルに切り込みを入れる手段が、前記各羽根の少なくとも一つの平坦な前記表面上に、着脱可能に設置された一つ以上の歯板を備える、
   ことを特徴する機械。
2. 前記各歯板が、設置される羽根の接線方向の端から突出する少なくとも一つの歯状側面を備える、請求項１に記載の機械。
3. 前記各歯板が、設置される羽根の半径方向の端から突出する少なくとも一つの歯状側面を備える、請求項１に記載の機械。
4. 前記各歯板は、平面視で四角形であり、歯板の少なくとも二つの相対する辺には、歯状側面が備わっている、請求項１に記載の機械。
5. 前記各歯板は、歯状側面を備えた一つの辺を有する、請求項１に記載の機械。
6. 前記歯板は、歯状側面において削られていない、請求項１に記載の機械。
7. 前記歯板は、前記各羽根上の位置に、少なくとも一つのネジで前記羽根に固定された閉塞装置によって保持される、請求項１に記載の機械。
8. 前記閉塞装置は、一つのネジで羽根に固定される、請求項７に記載の機械。
9. 前記各閉塞装置は、その面から突出するセンタリング手段を備え、前記各羽根及び／又は前記各歯板に存在する対応する座面と係合するよう構成される、請求項１に記載の機械。
10. 前記羽根は、攪拌機の回転軸に垂直な平面に対して、３°から３０°のピッチ角で前記回転子に沿って設置される、請求項１に記載の機械。
11. プラスチック容器の表面からラベルを連続的に除去する方法であって、
    固定処理チャンバに入口を介して前記容器をランダムな方向で供給する工程と、
    前記固定処理チャンバ内部に位置する少なくとも一つの攪拌機であって、前記攪拌機の回転子に沿って配置され、少なくとも相対する二つの平坦な表面が設けられた複数の羽根を有する前記攪拌機を回転させる工程と、
    前記固定処理チャンバの出口を介して前記固定処理チャンバから前記容器を取り出す工程と、
    前記固定処理チャンバの有孔壁の一部を介して前記容器の前記表面から除去した前記ラベルを排出する工程と、を備え、
    前記各羽根の少なくとも一つの平坦な前記表面上に着脱可能に設置された一つ以上の歯板を用いて、前記容器の前記表面に付着した前記ラベルに切り込みを入れる、
    ことを特徴とする、方法。
12. 前記攪拌機は、前記羽根の端部で測定した接線方向の速度が２．５ｍ／ｓ以上となるような速度で回転する、請求項１１に記載の方法。
13. 前記攪拌機は、前記羽根の端部で測定した接線方向の速度が１５ｍ／ｓから２５ｍ／ｓとなるような速度で回転する、請求項１１に記載の方法。
14. 前記容器は、前記出口に配置された取り出しオーガを用いて処理チャンバから取り出される、請求項１１に記載の方法。
15. 前記取り出しオーガは電気モータにより動作し、前記処理チャンバから前記容器を取り出す速度は、適切な制御手段により調整される、請求項１４に記載の方法。
16. 前記容器の処理は、処理チャンバ内に液体を供給せずに行われる、請求項１１に記載の方法。
17. 前記容器の処理は、処理チャンバ内に少なくとも一つの洗浄液を供給して行われる、請求項１１に記載の方法。

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