JP3844497B2 - 容器からの収縮スリーブまたは全周ラベルの剥離方法および装置 - Google Patents

Description

本発明は請求項１の前提項および請求項１０の前提項のそれぞれに記載の容器からの収縮スリーブまたは全周ラベルの剥離方法および装置に関するものである。
容器を包囲する収縮スリーブまたは全周ラベルの剥離方法は既知であり，この方法においてはまず収縮スリーブまたは全周ラベルの周方向に対しほぼ直角方向の分割線が形成される。次に切断された全周ラベルまたは収縮スリーブを，容器外壁に対しほぼ径方向に芯出しされた流体噴射（圧縮空気噴射，水噴射）により吹き飛ばす（欧州特許第０５８７３５８号）かまたは吸引装置によりそれらを容器外壁から吸引により剥離する操作が行われる。この点に関してはとくに，分割線を形成した後にラベルまたは収縮スリーブの剥離が困難であることがわかっている。
したがって，ラベルまたは収縮スリーブの剥離方法および装置を改良することが本発明の目的である。
この目的は請求項１の特徴項に記載の方法および請求項１０の特徴項に記載の装置により達成される。
被覆材料（全周ラベル，収縮スリーブ）内に分割線を形成することは，既知の方法でたとえばカッタナイフまたは高圧水噴射により行うことができ，この目的のために容器は，コンベヤ装置上一般には連続駆動可能な回転テーブル上でその頂部および底面間で軸方向にクランプ保持されることが好ましい。分割線が形成された後，容器たとえばプラスチックで製作された飲料びん（ＰＥＴ）はその底部をフリーにしてその口部付近で保持されることが好ましく，これにより被覆材料は，上方から斜め方向に容器外壁に対してほぼ軸方向に芯出しされかつ高圧で容器外壁上に好ましくは被覆材料の上部端縁の上方に衝当する流体噴射により剥離される。
容器は底部をフリーにして懸垂されるので，剥離被覆材料は問題なくかつ故障のない方法で搬出することができる。
この目的のために適した方法および装置はとくに，再生びんとくにその口部の下に首部カラーを有するプラスチックびん（ＰＥＴ）の飲料充填ラインで使用されるのが有利である。首部カラーは被覆材料の剥離の間びんのハンドリングを容易にする。
流体噴射は圧縮空気および／または水により形成することができる。水または他の適切な液体が使用されるとき，びんの下側で浮遊された被覆材料および液体を捕集し，被覆材料を分離しかつそれをたとえば圧密するためにプレスに送り，および容器内に回収された液体をポンプによりノズルに供給して再利用することにより閉ループ回路を形成することができる。濾過またはその他の手段により液体を事前浄化してもよい。さらに，被覆材料の剥離の間にびんの外側を予備洗浄するために，液体に洗剤を加えてもよい。
他の実施態様により，流体噴射を容器の外側に衝当する間に容器を縦軸の周りに回転することがとくに有利であり，これによりたとえ固定噴射ノズルが使用された場合でもびんのほぼ全周にわたり流体を衝当させることができる。この点において，複数のジェットノズルがびんの移動経路の両側に沿って連続的に配置され，好ましくは搬送方向に向かって高さが次第に低くなるように配置されることが有利である。個々の流体噴射をびん壁に異なる角度で衝当させ，好ましくは噴射ノズルを調節可能なように固定することもまた有利である。
この方法および装置の他の有利な実施態様が従属項に与えられている。
以下に図面により好ましい実施態様を説明する。ここで，
図１は被覆材料を剥離する機械の略平面図，
図２は図１に示す機械の線II−IIによる縦部分断面図，
図３は図１に示す機械の線III−IIIによる縦断面図，
図４は図３に示すびん保持装置の拡大断面図，および
図５は図３および４に示す噴射ノズルの装着装置の平面図である。
図１に略図で示されている被覆材料の剥離機械はテーブルプレート１を含み，テーブルプレート１上に，付属の搬入星形車７および搬出星形車８を有する連続駆動可能な回転テーブル２が回転可能に装着されている。処理されるびん４を供給するために，搬入星形車７に一体スクリュー６を有する搬入コンベヤベルト５が付属されている。一体スクリューは供給ベルト５，搬入星形車７および搬出星形車８と同期して回転テーブル２に対し位置的に正確に駆動される。搬入星形車７と搬出星形車９との間に曲線案内セクタ８が配置されている。びんトラフの頂部を案内する案内スロットを共に形成する２つの曲線案内レール４０および４１が搬出星形車９の上方に固定配置されている。案内スロットの内側幅はびんの頂部の外径より僅かに大きい。固定保持されている直線摩擦ストリップ４２は案内レール４０と結合しかつ搬出コンベヤ５０まで伸長し，搬出コンベヤは５０付属の搬出コンベヤスクリュー５１を有している。チェーンホイール４３および４４を介して搬出星形車９と同期して駆動可能なチェーン４５が摩擦レールの反対側にそれから間隔を設けて配置されかつローラ４６を支持し，ローラ４６は各々等間隔を有する対をなして回転自由に装着されている。
搬出星形車９と搬出コンベヤベルト５０との間の領域内のびんの直線搬送経路の両側に沿って連続して複数のノズル６０が配置されている。噴射ノズル６０の領域内でびん４の下側に捕集ホッパ７０が設けられ，捕集ホッパ７０はその底部をフリーにして搬出星形車９と搬出コンベヤベルト５０との間で懸垂されている（図３）。
回転テーブル２（図２）は複数の等間隔配置びんプレート３を支持し，びんプレート３は基準円上に配置されている。これらのびんプレート３はびんテーブル２上に回転可能に装着され，それらの回転位置は付属駆動装置２０（サーボモータ，カム制御装置など）により操作可能である。図２からわかるように，図１には示されていない支持ディスク１１が回転テーブル２の上方に間隔を設けて回転テーブルに平行に配置され，回転テーブル２と共に回転可能に回転駆動中心軸１２に固定装着されている。びんプレート３と芯が一致する上下動可能な芯出しコーンまたはカップ１９が支持ディスク１１の周辺に配置されている。各芯出しコーン１９は案内棒１７の下端部に回転自由に装着され，案内棒１７はそれが支持ディスク１１の周辺において上下にスライド可能なように装着されかつ案内棒１７の上方端部にカムローラ１８が設けられている。このカムローラ１８はラジアルカム１３内で確動はめ合いをなして係合し，ラジアルカム１３は保持支柱１６および延長アーム１５により位置固定に保持されている。
びん４の縦軸２３に平行に芯出しされた２本の案内棒２１が回転テーブル２と回転テーブル２の上方に配置された支持ディスク１１との間でびん４の循環経路の径方向内方に固定され，びん４はその口部と底面との間で軸方向にクランプ保持されている。案内棒２１上に支持本体２２が移動可能に装着されている。支持本体は径方向内方に中心軸１２に面する側にカムローラ２５を有し，カムローラ２５は固定保持されたラジアルカム２６内に確動はめ合いをなして係合している。支持本体２２には径方向外方にびん４に面する側にスロットが設けられ，スロット内に水平支持軸２７が設けられ，水平支持軸２７上にカッタ３１が揺動可能に装着されている。カッタはびん４の外側曲面の方向に圧縮ばね２８により常時付勢されている。カッタ３１は切断エッジ２４を有し，切断エッジ２４はびん４の曲面から離れた径方向外方に向いている。カッタ３１の配置は，圧縮ばね２８によりカッタの先端が曲面に圧着されるように選択され，ラジアルカム２６は，カッタ３１の先端がびん４に付着している全周ラベルまたは収縮スリーブ３０の頂部端縁の上方に置かれかつ切断方向Ｓに実質的に下方に移動されるように構成されている。この下方運動の間にカッタの先端はびん４の曲面とラベル３０の裏側との間に侵入する。ラベルは外方に向けられた切断エッジ２４により裏側から表側に切断される。ラベル３０内に形成された軸方向分割線はびん４の縦軸２３にほぼ平行に走っている。図示のカムローラ２５およびラジアルカム２６の代わりに他の適切な操作装置たとえば制御空圧シリンダによりカッタ３１の上下運動を形成してもよい。
ラベルまたは収縮スリーブ３０の円周方向に対し直角方向に既に切断されたラベルまたは収縮スリーブ３０の剥離は，搬送方向に見た図３に示す剥離ステーションで行われる。びん４はその頂部領域において，連続長手方向チャネルが設けられている固定摩擦レール４２と，反対側の１対のローラ４６との間で径方向に保持されている。回転自由なローラ４６はその全周にわたり伸長する溝を有し，この溝はびん４の口部の下側に設けられた首部カラー１４を受け入れるのに使用される。この首部カラー１４は上記のチャネルを介して摩擦レール４２内にもはめ込まれている。首部カラー１４の下側で，底部がフリーに懸垂されたびん４の全曲面は噴射ノズル６０により上方から斜め方向に吐出される流体噴射８０の衝当を受けることができる。流体噴射８０は自由懸垂されたびん４の曲面上に鋭角をなして，好ましくは切断ラベル３０の頂部端縁の上方に衝当し，したがって流体の少なくとも一部が容器外壁とラベルの裏側との間に侵入し，これによりラベル３０は迅速かつ確実に剥離される。流体噴射８０として加圧水噴射が使用されることが好ましい。
びん外壁から下方に流れる水およびびん４から剥離されたラベル３０はびん４の下側に設けられた捕集ホッパ７０により回収され，捕集ホッパは底部が開放しかつ下側に設けられたラベル抽出装置７１上に排出される。ラベル抽出装置７１はスクリーンベルト７４などからなり，スクリーンベルト７４は２つの駆動可能なローラ７２および７３上で案内されかつ水を透過させる。したがって，捕集ホッパ７０から下に流れる水は妨害されることなく回収容器７６内に滴下し，回収容器７６は頂部が開放しかつスクリーンベルト７４の下側に配置され，一方分離されたラベル３０は横方向に搬送されてラベルプレス７５のホッパ内に排出される。容器７６内に回収された水はポンプ７７により抜き出されて再び噴射ノズル６０に供給される。
チェーン４５は図１に略図で示されているにすぎないが，搬出星形車９から搬出コンベヤ５０までびんを搬送するためのチェーン４５の構造は図４に示す断面図から詳細にわかる。複数のベンドを含みかつ転向チェーンホイール４４から駆動チェーンホイール４３（図１）まで伸長するサポート９１はびんの搬送経路の片側に沿って連続的に配置された複数の支柱９０に固定されている。複数の横アーム９３がびんの口部の経路の上方に間隔をなして配置されている。横アームはサポートの頂面上に連続して配置されかつ摩擦レール４２および摩擦レールの上方に配置されたスライドレール９４を固定装着する働きをなしている。サポート９１上でこのスライドレール９１と同じ高さ位置においてこのスライドレール９４に，水平方向に伸長する第２の対向スライドレール９４が付属されている。Ｕ形状に曲げられたスターラップ（箱金物）４８がローラチェーン４５に等間隔に固定され，ローラチェーン４５は水平面内で循環している。スターラップの各々はその下部アーム上にびん４の首部カラー１４を受け入れるための回転自由な２つのローラ４６を支持し，スターラップの上部アームはスライドレール９４の頂面上をスライドする。下部アームはローラ４６の間に図示されていないびん頂部受入れ凹部を有している。１対のローラ４６と摩擦レール４２との間に回転可能にクランプされたびん首部は正確かつ確実に案内され，ローラ４６およびローラチェーン４５のそれぞれのための支持レール４７，４９はサポート９１に固定されている。
各々並列に対をなして配置されかつ搬送方向に連続的に間隔配置された複数の垂直丸棒８１がサポート９１に動かないように固定されて噴射ノズル６０を装着している（図５）。水平方向に芯出しされた横棒８２がクランプ部材８５によりこれらの対をなす棒の各々に調節可能に装着されている。搬送方向Ｆに伸長しかつクランプ部材８７により噴射ノズル６０がそれに固定されている縦棒８３が同様にクランプ部材８６によりこれらの横棒８２に装着されている（図５）。前記クランプ部材はオフセット面上で相互に直角に交差する２つの受入内孔を有し，これらの内孔により噴射ノズル６０のびん外壁に対する角度および噴射ノズル６０の垂直位置の両方が連続的に調節可能である。さらに，２つの対向噴射ノズル６０の間の横方向距離もまたクランプ部材８６によりびんの幅にマッチするように連続的に調節可能である。搬送方向に見て連続的に配置されている噴射ノズル６０から噴出する流体噴射８０は次第に高さを低くしておよび／または異なる角度でびん外壁に衝当する。図４と組み合わせて図５から，長手方向サポート９１内に窓状開口９２が存在し，開口９２内をノズル６０が通されていることがわかる。
機械内を通過するびんの操作手順を以下に例により説明する。
びんの外壁に部分的に接着されたオーバーラップ全周ラベル３０が設けられたびん４は供給コンベヤ５から一体スクリュー６に搬送され，一体スクリュー６により機械部分上に搬送されかつ星形車７の受入ポケット内に導入される。曲線案内セクタ８と協働して，星形車７はびん４を回転テーブル２のびんプレート３上に搬送し，このとき同時にびん４はその口部と底面との間で降下された芯出しコーン１９により軸方向にクランプされる。次にびん４の外側に当接されたばね付勢カッタ３１がびん壁上でラベルの頂部端縁からラベルの底部端縁まで軸方向に移動され，このときカッタの先端はびんの外側とラベルの裏側との間に侵入しかつラベル３０は切断エッジ２４によりラベルの裏側から貫通切断され，切断エッジ２４はびんの外側から離れた方向を向いている。次にカッタ３１が再びその最初のスタート位置に戻されて次の切断作業を待機する。ラベル３０の周方向に対して直角方向に切断されたラベル３０を有するびん４が搬出星形車９内に入ると芯出しコーン１９がびんの口部から持ち上げられ，これにより軸方向クランプ作業が終端される。びん４の頂部は搬出星形車９により案内レール４０および４１の間の隙間内に導入され，このとき案内レールはびんが搬出星形車９内にあって前方に移動中びんの首部カラー１４の下側で係合しかつ僅かにびんを持ち上げる。びん４の首部カラー１４は案内レール４０および４１により摩擦レール４２のチャネルおよびローラ４６内の溝内に正確に導入され，一方同時に１対のローラ４６が案内レール４１の端部の転向ホイール４４により円を描いて揺動されて摩擦レールを通過していく。この作業において，びん４の首部カラー１４はその円周上の３点で回転可能に径方向にクランプされる。びん４は搬送方向Ｆにおけるチェーン４５の前進運動により摩擦レール４２に沿って反時計方向に転がり回転される。
最初の１対の噴射ノズル６０により上方から斜め方向に鋭角をなして既に切断された全周ラベルの頂部端縁上に圧縮空気が吹き込まれ，これによりラベルとびん外壁との間に隙間を形成する。搬送方向Ｆに後続する噴射ノズル６０により高圧水が吐出される。水は同様に上方から斜め方向にびん壁上に衝当して，その底部をフリーにしてその首部カラー１４で懸垂されたびん４からラベルを剥離する。剥離ラベル３０およびびんから下に落ちる水は捕集ホッパ７０によりその下側に配置されたラベル抽出装置７１に供給され，水は回収容器７６内に導入される（図３）。ここでラベルが剥離されたびん４はチェーン４５と同期して駆動されるコンベヤスクリュー５１内に導入されてコンベヤスクリューにより倒れないように保持され，一方首部カラー４１は摩擦レール４２の端部において解放される。ここでその底面を搬出コンベヤベルト５０上に載せて立っているびんは次にたとえばびん洗浄機へ搬出される。

Claims (16)

1. 容器（４）とくにびん、グラス、缶などからの収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）の剥離方法であって、まず周方向に対しほぼ直角方向の分割線が形成され、次に収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）が容器（４）に向けられた流体噴射（８０）により剥離される前記剥離方法において、
   貫通切断された収縮スリーブまたは貫通切断された全周ラベル（３０）の剥離の間に、容器（４）が底部をフリーにしてその頂部領域付近で保持され、少なくとも１つの流体噴射（８０）が、容器に対し上方から斜め方向に、容器外壁に対してほぼ軸方向に収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）の頂部端縁の上方に向けられ、流体噴射（８０）による衝当の間に容器（４）が、前記容器の前進運動により摩擦レール（４２）に沿って前記容器の縦軸（２３）の周りに回転されることを特徴とする容器からの収縮スリーブまたは全周ラベルの剥離方法。
2. 流体噴射（８０）として水噴射および圧縮空気噴射が使用され、容器（４）が最初に圧縮空気により衝当され次に水により衝当されることを特徴とする請求項１の方法。
3. 噴射に使用された液体は容器（４）から下に流れ落ちるときに捕集され、ラベル（３０）または収縮スリーブが分離され、液体が容器（７６）内に回収されることを特徴とする請求項１または２の方法。
4. 分離されたラベル（３０）または収縮スリーブがプレスされることを特徴とする請求項３の方法。
5. 回収された液体が、処理されおよび／または濾過された後に容器（４）の噴射に再使用されることを特徴とする請求項３の方法。
6. 容器（４）が連続的に間隔配置された複数の流体噴射（８０）内を通過して搬送され、流体噴射がとくに異なる高さでおよび／または異なる角度で容器壁に衝当することを特徴とする請求項１ないし５のいずれかの方法。
7. 容器（４）の搬送方向（Ｆ）に平行な２列の流体噴射（８）が両側から容器外壁に向けられ、両側からの２つの流体噴射がほぼ同時に容器（４）に衝当することを特徴とする請求項６の方法。
8. 首部カラー（１４）を備えたびん（４）とくにプラスチックびんが、流体噴射（８０）による衝当の間に首部カラー（１４）において保持されることを特徴とする請求項１ないし７のいずれかの方法。
9. 容器（４）とくにびん、グラス、缶などからの収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）の剥離装置であって、まず周方向に対しほぼ直角方向の分割線が切断装置（３１）により形成され、次に収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）が容器（４）に向けられた流体噴射（８０）により剥離される請求項１の方法を実行するための前記剥離装置において、
   貫通切断された収縮スリーブまたは貫通切断された全周ラベル（３０）を剥離するために、容器（４）が底部をフリーにして頂部領域付近で駆動可能な保持装置（４５、４６）により保持されて懸垂され、少なくとも１つのノズル（６０）が流体噴射（８０）を、容器に対し上方から斜め方向に、容器外壁に対してほぼ軸方向に向けて吐出し、前記流体噴射（８０）が容器外壁上で収縮スリーブまたは全周ラベル（３０）の頂部端縁の上方に衝当し、前記保持装置が、それに固定されたキャリヤ（４６）を有する連続的に駆動可能な牽引機構（４５）から形成され、前記キャリヤが各々対をなして牽引機構に回転自由に取付けられたローラ（４６）であり、ローラ（４６）には溝が設けられ、容器（４）は、前記ローラ（４６）と、連続チャネルを有していて前記ローラに対向して間隔を置いて配置された固定摩擦レール（４２）とにより回転可能に保持されることを特徴とする容器からの収縮スリーブまたは全周ラベルの剥離装置。
10. ローラ（４６）が、容器（４）をその下側かつその口部付近において首部カラー（１４）の位置で保持することを特徴とする請求項９の装置。
11. 複数のノズル（６）が搬送方向（Ｆ）に保持装置（４２、４５）に沿って連続して間隔を置いて配置され、かつ搬送方向に対し直角方向に相互に対向して配置されていることを特徴とする請求項９又は１０の装置。
12. 滴下液体および剥離ラベル（３０）用の捕集装置（７０）がノズル（６０）の領域内に存在し、および液体および剥離ラベル（３０）がラベル抽出装置（７１）、及び駆動可能なスクリーンベルト（７４）に供給されることを特徴とする請求項９ないし１１のいずれかの装置。
13. 分離ラベルがラベルプレス（７５）に供給されることを特徴とする請求項１２の装置。
14. 流体が回収タンク（７６）に導かれて再使用されることを特徴とする請求項１２の装置。
15. 流体をポンプ（７７）により高圧で回収タンク（７６）からノズル（６０）に供給可能であることを特徴とする請求項１４の装置。
16. 流体として水が使用される請求項９ないし１５のいずれかの装置。

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