Kompaktierung von PET-Behältern
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Kompaktieren eines luftdicht ver- schliessbaren leeren Behälters aus Polyester gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie auf eine hierfür verwendete Kompaktiervorrichtung gemäss dem Oberbegriff von Anspruch 6.
In den letzten Jahren wurden die Bruchfestigkeit, Geschmacksneutralität und Rezyklier- barkeit von PET immer mehr verbessert, so dass PET zunehmend rezykliert wird. Das vorwiegend aus PET-Behältern, insbesondere PET-Getränkeflaschen, stammende re- zyklierte PET (RPET) wird daher möglichst platzsparend eingesammelt, um entsorgt oder rezykliert zu werden. Um Platz zu sparen, müssen die leeren PET-Behälter nach dem Gebrauch kompaktiert werden. Im folgenden wird unter "leerem" PET-Behälter ein PET-Behälter verstanden, der praktisch nur noch Luft und geringe Flüssigkeitsreste so¬ wie aus den Flüssigkeitsresten stammende flüchtige Bestandteile bzw. Dämpfe aus der Flüssigkeit enthält. Insbesondere handelt es sich bei den Flüssigkeiten um Getränke, Körperpflegemittel, Reinigungsmittel etc., die in Behältern aus Polyethylen-Terephthalat (PET) vertrieben werden.
Ein bekanntes Verfahren zum Kompaktieren eines luftdicht verschliessbaren leeren Be¬ hälters aus Polyester weist die folgenden aufeinanderfolgenden Schritte auf:
a) Kompaktieren des unverschlossenen Behälters mittels der Kompaktiervorrichtung derart, dass in dem Behälter enthaltene Luft aus dem Behälter entweicht, wobei die Dichtigkeit der Behälterwand nicht verletzt und die Behälteröffnung nicht ver¬ formt wird; und anschliessend b) luftdichtes Verschliessen des im kompaktierten Zustand gehaltenen Behälters.
Diese beiden Schritte werden von den Konsumenten mehr oder weniger perfekt und nicht immer mit grosser Begeisterung durchgeführt, nachdem sie die in dem Polyester- Behälter enthaltene Flüssigkeit konsumiert haben.
Die verschiedenen Varianten der Durchführung dieser beiden Schritte haben alle ihr eigenes Problem.
Möchte man z.B. nach dem Konsum eines Getränks aus einer PET-Flasche diese Fla¬ sche in einen PET-Sammelbehälter werfen, geht man in der Regel so vor, dass man entweder die geöffnete leere PET-Flasche mit der einen Hand mehr oder weniger gut zusammendrückt und die zusammengedrückt in der Hand gehaltene PET-Flasche mit der anderen Hand zuschraubt oder dass man sich bückt und die geöffnete leere PET- Flasche auf den Boden legt, mit dem Fuss darauf tritt und dann so schnell wie möglich die Flasche zuschraubt, wobei oft versucht wird, den Fuss während des Zuschraubens auf der zusammengetretenen PET-Flasche stehen zu lassen.
Diese Vorgehensweisen führen in der Regel zu nicht optimal kompaktierten PET- Behältem bzw. PET-Flaschen, obwohl die geschilderten Vorgehensweisen zum Teil recht mühselig sind. Ausserdem kann man sich bei unglücklichem Zusammendrücken Kratzverletzungen und sogar Schnittverletzungen an der Hand zuziehen, oder die PET- Behälter bekommen Risse, weil man sie zu stark gepresst hat, so dass Flüssigkeitsres¬ te austreten können, was zu Klebrigkeit, Geruchsbelästigungen und allgemein schlech¬ ter Hygiene führen kann.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Probleme zu beseitigen oder zumin¬ dest zu lindem.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäss Anspruch 1 bzw. mittels der Vorrich¬ tung gemäss Anspruch 6 gelöst.
Erfindungsgemäss wird das Kompaktierverfahren derart durchgeführt, dass in Schritt a) das Kompaktieren des Behälters durch Pressen mittels einer Pressvorrichtung erfolgt,
in die der Behälter eingelegt wird, wobei die Verschlussöffnung des Behälters nicht ge- presst wird.
Hierfür wird eine Kompaktiervorrichtung verwendet, welche aufweist:
i) ein Aufnahmeelement zur Aufnahme und gegen Wegrollen und/oder Wegrutschen fixierten Positionierung des Behälters; und ii) ein relativ zu dem Aufnahmeelement auf einem vorbestimmten Weg zwischen ei¬ ner dem Aufnahmeelement angenäherten Stellung und einer von dem Aufnahme¬ element entfernten Stellung bewegbares Presselement.
Erfindungsgemäss sind das Aufnahmeelement und das Presselement für die Aufnahme und das Pressen eines Behälters dimensioniert, der in der Kompaktiervorrichtung derart positionierbar ist, dass sein Verschlussbereich mit der Behälteröffnung aus dem Press¬ bereich zwischen dem Aufnahmeelement und dem Presselement herausragt.
Durch das erfindungsgemässe Verfahren und die erfindungsgemässe Vorrichtung wird können leere PET-Behälter und insbesondere leere PET-Flaschen über ihre gesamte Länge kontrolliert und einheitlicher kompaktiert werden, ohne den Verschlussbereich des PET-Behälters zu deformieren. Dadurch ist ein luftdichtes Wiederverschliessen des Behälters möglich, so dass dieser aufgrund des Atmosphärendrucks seinen kompaktier- ten Zustand beibehält.
Gemäss einer ersten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt das Pressen des Behälters durch eine Pressvorrichtung mit einem Aufnahmeelement zur Aufnahme des Behälters und einem an dem Aufnahmeelement angelenkten Pressele¬ ment, das zu dem Aufnahmeelement hin und von ihm weg verschwenkt werden kann. Dabei wird der Behälter in dem Aufnahmeelement zunächst positioniert und gegen Wegrutschen fixiert, wonach das Presselement in einer Schwenkbewegung gegen das Aufnahmeelement und den Behälter bewegt wird, um den Behälter zwischen dem Auf¬ nahmeelement und dem Presselement zu kompaktieren.
Gemäss einer zweiten Ausführung des erfindungsgemässen Verfahrens erfolgt das Pressen des Behälters durch eine Pressvorrichtung mit einem Aufnahmeelement zur Aufnahme des Behälters und einem an dem Aufnahmeelement geführten Pressele¬ ment, das zu dem Aufnahmeelement hin und von ihm weg verschoben werden kann. Dabei wird der Behälter in dem Aufnahmeelement zunächst positioniert und gegen Wegrutschen fixiert, wonach das Presselement in einer Verschiebungsbewegung gegen das Aufnahmeelement und den Behälter bewegt wird, um den Behälter zwischen dem Aufnahmeelement und dem Presselement zu kompaktieren.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich besonders gut für Behälter, vorzugswei¬ se PET-Flaschen, die eine mit einer Verschlusskappe verschliessbare Behälteröffnung aufweisen.
Gemäss einer ersten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das beweg¬ bare Presselement an dem Aufnahmeelement angelenkt und zu dem Aufnahmeelement hin und von ihm weg verschwenkbar.
Gemäss einer zweiten Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist das beweg¬ bare Presselement an dem Aufnahmeelement geführt und zu dem Aufnahmeelement hin und von ihm weg geführt verschiebbar.
Vorzugsweise weist das Aufnahmeelement eine Vertiefung zur Aufnahme des Behälters und das Presselement eine Erhöhung auf, die in die Vertiefung ragt, wenn sich das Presselement in der dem Aufnahmeelement angenäherten Stellung befindet. Beim Po¬ sitionieren des Behälters wird dieser in die Vertiefung gelegt. Dadurch wird er gegen Wegrutschen während seines Pressens fixiert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Form der Erhöhung komplementär zur Form der Vertiefung ist. Dadurch lässt sich eine besonders starke Kompaktierung des Behälters erzielen.
Besonders zweckmässig für PET-Flaschen ist es, wenn einerseits die Vertiefung eine konkav gewölbte Rinne bildet, deren Breite höchstens so gross wie der Flaschen¬ durchmesser ist und deren Länge mindestens so gross wie die Länge des zylindrischen Teils des Flaschenkörpers ist, und wenn andererseits die Erhöhung einen konvex ge-
wölbten Wulst bildet, dessen Breite höchstens so gross wie der Flaschendurchmesser ist und dessen Länge mindestens so gross wie die Länge des zylindrischen Teils des Flaschenkörpers ist.
Das Presselement kann mittels eines Hebelmechanismus bewegbar sein, bei dem ein Hebel mit dem Presselement starr verbunden ist. Alternativ kann das Presselement mit¬ tels eines Hebelmechanismus und/oder Nockenmechanismus bewegbar sein, wobei ein Nocken an dem Presselement anliegt.
Das Presselement kann auch mittels eines Kraftwandlers, wie z.B. eine Spindel oder ein Zahnstangenantrieb, bewegbar sein, wobei der Kraftwandler vorzugsweise eine An¬ triebswelle aufweist, die mit einer Kurbel drehfest verbunden ist oder die mit der Ab¬ triebswelle eines Elektromotors drehfest verbunden ist.
Besonders zweckmässig ist es, wenn der Kraftwandler eine Antriebswelle aufweist, die wahlweise mit einer Kurbel oder mit der Abtriebswelle eines Elektromotors drehfest ver¬ bunden werden kann. Dadurch kann die Vorrichtung rasch von manuellem Betrieb, vor¬ zugsweise im Haushalt, auf halbautomatischen Betrieb, vorzugsweise in Lebensmittel¬ geschäften, Tankstellen, etc, umgerüstet werden und umgekehrt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung kann eine mit dem Aufnahmeelement starr verbun¬ dene Platte mit Löchern aufweisen oder als eine solche Platte ausgebildet sein, die an einer Wand oder an einem Tisch montierbar ist. Dadurch eignet sie sich besonders gut für den Hausgebrauch.
Ergänzend oder alternativ zu der weiter oben erwähnten Vertiefung kann das Aufnah¬ meelement zur fixierten Positionierung des zu kompaktierenden Behälters leistenartige und/oder stiftartige Erhebungen aufweisen, die aus der dem Behälter zugewandten Flä¬ che des Aufnahmeelements hervorstehen und den aufgenommenen Behälter umgeben. Dadurch wird er gegen Wegrutschen während seines Pressens fixiert.
Vorzugsweise sind die leistenartigen und/oder stiftartigen Erhebungen entlang der dem Behälter zugewandten Fläche des Aufnahmeelements verschiebbar und an verschie-
denen Positionen fixierbar. Dies ermöglicht eine Fixierung beim Pressen von Behältern verschiedener Abmessungen.
Die leistenartigen und/oder stiftartigen Erhebungen haben auch den Vorteil, dass sie als Abstandshalter zwischen dem Aufnahmeelement und dem Presselement dienen. Da¬ durch wird ein übermässig starkes Pressen der Behälter, das zur Rissbildung oder dem Aufbrechen der Behälter führen kann, verhindert, so dass diese nach dem Kompaktie- ren und Wiederverschliessen das Vakuum halten können und somit kompakt bleiben.
Vorzugsweise weist das Aufnahmeelement und/oder das Presselement auf seiner dem aufgenommenen Behälter zugewandten Seite einen dünnwandigen flächigen Teil auf, der auf der von dem zu kompaktierenden Behälter abgewandten Seite Verstärkungsrip¬ pen besitzt. Dies ermöglicht eines besonders leichte Ausführung der erfindungsgemäs- sen Kompaktiervorrichtung aus Leichtmetall oder Kunststoff.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden beispielhaften Beschreibung einer Ausführung der erfindungs- gemässen Vorrichtung anhand der Zeichnung, wobei:
Fig. 1 eine schematische Perspektivansicht einer Ausführung der erfindungsge- mässen Kompaktiervorrichtung zeigt;
Fig. 2 einen typischen PET-Behälter im nicht-kompaktierten Zustand zeigt;
Fig. 3 den PET-Behälter der Fig. 2 im kompaktierten Zustand zeigt; und
Fig. 4 eine erfindungsgemässe Kompaktiervorrichtung auf einem Sammel- Container zeigt.
Fig. 1 ist eine schematische Perspektivansicht einer Ausführung der erfindungsgemäs- sen Kompaktiervorrichtung 1 , bei der ein Aufnahmeelement 2 und ein Presselement 3 zusammenwirken, um zwischen ihnen eine PET-Flasche 10 (siehe Fig. 2) zusammen¬ zupressen. Das Presselement 3 ist an dem Aufnahmeelement 2 entlang einer
Schwenkachse A-A angelenkt. Die Wellenzapfen (nicht gezeigt) der Schwenkachse A-A bzw. das linke Achsende 8 und das rechte Achsende 9 (in Fig. 1 verdeckt) der Lager¬ welle der Schwenkachse A-A sind in einem linken Ansatz 2b und in einem rechten An¬ satz 2c des Aufnahmeelements 2 drehbar gelagert. Die Schwenkbewegung des Press¬ elementes 3 ist durch den Doppelpfeil B1 angedeutet.
Das Aufnahmeelement 2 besitzt auf seiner dem Presselement 3 zugewandten Fläche eine rinnenartige Vertiefung 2a, die sich parallel zur Schwenkachse A-A erstreckt. Ebenso besitzt das Presselement 3 auf seiner dem Aufnahmeelement 2 zugewandten Fläche eine rückenartige Erhöhung 3a, die sich ebenfalls parallel zur Schwenkachse A- A erstreckt. Zusätzlich sind an dem Aufnahmeelement 2 noch leistenartige Erhebungen 5 entlang des Randes der rinnenartigen Vertiefung 2a vorgesehen. Sowohl die rinnenartige Vertiefung 2a als auch die leistenartigen Erhebungen 5 gewährleisten, dass eine in dem Pressbereich P zwischen dem Aufnahmeelement 2 und dem Presselement 3 liegende PET-Flasche 10 (siehe Fig. 2) beim Herabschwenken des Presselements 3 nicht aus dem Pressbereich P wegrutscht oder wegrollt.
Um das Herabschwenken des Presselements 3 gegen das Aufnahmeelement 2 und die Kompaktierung einer PET-Flasche 10 im Pressbereich P zu erleichtern, ist ein Hebel 4 mit dem Presselement 3 starr verbunden. Die leistenartigen Erhebungen 5 auf der dem Presselement 3 zugewandten Fläche des Aufnahmeelements 2 haben etwa dieselbe Höhe wie die Spaltbreite zwischen dem Aufnahmeelement 2 und dem Presselement 3 im Bereich der Schwenkachse A-A. Somit wirken sie auch als Abstandshalter auf der von der Schwenkachse A-A entfernten Seite des Pressbereichs P und verhindern ein zu starkes Zusammenpressen von PET-Flaschen, die dann meist im Bereich des Fla¬ schenbodens aufbrechen würden.
Eine zu kompaktierende leere und unverschlossene, d.h. aufgeschraubte PET-Flasche 10 wird parallel zur Schwenkachse A-A in die rinnenartige Vertiefung 2a des Aufnah¬ meelements 2 gelegt, wobei man den Verschlussbereich 10a (siehe Fig. 2 und 3) der PET-Flasche 10 aus dem Pressbereich P herausragen lässt. Das Presselement 3 wird dann mittels des Hebels 4 nach unten geschwenkt, wobei die PET-Flasche 10 zunächst von der rückenartigen Erhöhung 3a entlang einer Mantellinie des zylindrischen Teils der
PET-Flasche 10 berührt wird. Durch die rinnenartige Vertiefung 2a und die leistenarti¬ gen Erhebungen 5 an dem Aufnahmeelement 2 wird die PET-Flasche 10 daran gehin¬ dert, nach aussen, d.h. im wesentlichen senkrecht zur Schwenkachse A-A und sich von ihr entfernend wegzurutschen und/oder wegzurollen. Beim weiteren Herabschwenken des Presselements 3 gegen das Aufnahmeelement 2 wird die in Fig. 2 gezeigte PET- Flasche 10 zunehmend gepresst, bis sie schliesslich die in Fig. 3 gezeigte abgeflachte Form 13 einnimmt. Auf diese kompaktierte PET-Flasche 13 wird dann an ihrem weitge¬ hend unverformten Verschlussbereich 10a die zuvor entfernte Verschlusskappe 12 wie¬ der auf die Behälteröffnung 11 aufgeschraubt.
Die so erhaltenen kompaktierten PET-Flaschen 13 lassen sich in ihrem konnpaktierten Bereich 10b, der dem Pressbereich P der Kompaktiervorrichtung 1 entspricht, beson¬ ders kompakt stapeln und bündeln, wenn man die unverformten Verschlussbereiche 10a und die Verschlusskappen 12 der kompaktierten PET-Flaschen 13 des so gewon¬ nenen Stapels/Bündels abwechselnd auf der einen und der anderen Seite des Sta¬ pels/Bündels herausragen lässt.
Die hier beispielhaft beschriebene Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist für die vorliegende Erfindung nicht einschränkend aufzufassen.
So könnte z.B. in einer etwas einfacheren Ausführung auf die rinnenartige Vertiefung 2a und auf die rückenartige Erhöhung 3a verzichtet werden, so dass die einander zuge¬ wandten Flächen des Aufnahmeelements 2 und des Presselements 3 auch im Pressbe¬ reich P eben sind. Die leistenartigen Erhebungen 5 erfüllen dann eine Doppelfunktion. Einerseits verhindern sie das Wegrutschen und/oder Wegrollen einer zu pressenden PET-Flasche 10, und andererseits wirken sie als Abstandshalter, um ein zu starkes Pressen und die Gefahr eines Aufbrechens der PET-Flasche 10 zu verhindern. An der Stapelbarkeit und der kompakten Bündelbarkeit der kompaktierten PET-Flaschen 13 ändert dies aber prinzipiell nichts. Im Gegensatz zu dem etwas gewölbten kompaktier¬ ten Bereich 10b (siehe Fig. 3) aufgrund der Vertiefung 2a und der Erhöhung 3a erhält man dann lediglich einen praktisch ebenen kompaktierten Bereich 10b (nicht gezeigt).
Anstelle der Variante mit angelenktem Presselement 3 (in Fig. 1 gezeigt; in Anspruch 7 beansprucht) ist auch ohne grosse Abwandlung eine Variante mit geführt verschiebba¬ rem Presselement 3 möglich (nicht gezeigt; in Anspruch 8 beansprucht).
Sowohl die Variante mit Presselement-Verschwenkung als auch die Variante mit Press¬ element-Verschiebung lassen sich über einen Hebelantrieb oder über einen Nockenan¬ trieb, die auf das Presselement 3 einwirken, motorisieren.
Je nach der Form des zu kompaktierenden PET-Behälters kommen auch andere Geo¬ metrien für das Aufnahmeelement 2 und das Presselement 3 in Frage. Zu berücksichti¬ gen ist aber stets, dass der PET-Behälter beim Kompaktieren keine zu starke Knickung erfährt, und dass der Verschlussbereich um die Behälteröffnung herum nicht deformiert wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt, kann die erfindungsgemässe Kompaktiervorrichtung 1 auch auf einem Container 14 oder einem Sack (nicht gezeigt) angeordnet sein. In diesem Fall ist das Aufnahmeelement 2 mehrstückig ausgebildet. Ein Abschnitt 2d des Aufnahmeele¬ mentes 2 ist als Klappe 2d ausgebildet, die an dem die Klappe 2d rahmenartig umge¬ benden Rest des Aufnahmeelementes 2 mittels eines Gelenkes bzw. Scharniers 2e angelenkt ist und eine Bewegung B2 durchführen kann. Eine schematisch gezeigte und eine Bewegung B3 durchführende Verriegelungsvorrichtung 15 entriegelt die Klappe 2d erst (siehe Bewegung B2), nachdem das Presselement 3 zunächst an das Aufnahme¬ element 2 heranbewegt und anschliessend von ihm wegbewegt wird (siehe Bewegung B1). Dadurch wird gewährleistet, dass der kompaktierte PET-Behälter 13 erst nach dem Kompaktieren (Schritt a) und nach dem luftdichten Verschliessen (Schritt b) durch die Öffnung 14a in den Sammel-Container hineinfallen kann.
Die Verriegelungsvorrichtung 15 ist mit einer Abgabevorrichtung (nicht gezeigt) mecha¬ nisch, elektrisch oder anderwertig gekoppelt, die beim Einriegeln der Klappe 2d betätigt wird und eine Marke, einen Jeton oder ein Ticket zur "Belohnung" an den Bediener ab¬ gibt. Auf diese Weise wird die erfindungsgemässe Kompaktiervorrichtung 1 mit einem Belohnungs- bzw. Gutschein-System versehen, das den Bediener für das Kompaktieren
(Schritt a) und das luftdichte Wiederverschliessen (Schritt b) der kompaktierten PET- Behälter 13 belohnt.
Bezugszeichen
1 Kompaktiervorrichtung / Pressvorrichtung
2 Aufnahmeelement 2a Vertiefung
2b linker Ansatz
2d Klappe
2e Gelenk, Scharnier
2c rechter Ansatz
3 Presselement 3a Erhöhung
4 Hebel
5 Erhebung (Leiste oder Stift)
8 linkes Achsende
9 rechtes Achsende
10 Behälter / PET-Flasche (nicht-kompaktiert) 10a Verschlussbereich
10b kompaktierter Bereich
11 Behälteröffnung
12 Verschlusskappe
13 Behälter / PET-Flasche (kompaktiert)
14 Container
14a Container-Öffnung
15 Verriegelungsvorrichtung
B1 Bewegung des Presselementes
B2 Bewegung der Klappe
B3 Bewegung der Verriegelungsvorrichtung