Verfahren und Vorrichtung zum Öffnen von Kunststoffflaschen

Abstract

 Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Flaschen in sehr kurzer Zeit derart zu öffnen, dass sie nicht wieder verschlossen werden können. Dies wird erfindungsgemäß realisiert, indem durch einen Schnitt im Bereich des Flaschenhalses der das Aussengewinde aufweisende Teil mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abgetrennt wird. Die entsprechende erfindungsgemässe Vorrichtung hat ein Gehäuse (1), eine Führungsanordnung (8) zum Einführen einer Kunststoffflasche und eine im Gehäuse (1) angeordnete Schneideinheit (11). Anschlagmittel begrenzen das Einführen einer Flasche derart, dass durch die Schneideinheit (11) der das Aussengewinde aufweisende Teil des Flaschenhalses mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abtrennbar ist. Die Erfindung hat die Vorteile, dass die geöffneten Flaschen nicht mittels eines Schraubdeckels wieder verschliessbar sind und dass daraus getrunken werden kann und somit das Umfüllen des Inhalts in Becher unnötig wird.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft Verfahren und eine Vorrichtung zum Öffnen von Kunststoffflaschen, deren Flaschenhals ein Aussengewinde aufweist und mit einer Schraubkappe verschlossen ist.

[0002] Es sind zahlreiche Verfahren und Vorrichtungen zum Öffnen von Flaschen mit Schraubkappen bekannt, so zum Beispiel aus den Dokumenten DE 195 7 861, DE 205 25 58, EP 899 233, GB 914 693 und GB 940 327. Bei all diesen Lösungen wird die Flasche durch Ergreifen und Abschrauben der Schraubkappe geöffnet.

[0003] Insbesondere bei Grossveranstaltungen wie Konzerten und Sportanlässen hat sich in letzter Zeit ein Verbot des Verkaufs von Getränken in verschlossenen oder verschliessbaren Behältern durchgesetzt, weil solche Behälter als Wurfgeschosse verwendet werden könnten. Der Verkauf von Getränken in offenen Bechern, auf den zwangsläufig ausgewichen wurde, bringt erhebliche Nachteile mit sich. Beim Ausschank von Getränken aus Grossbehältern ist die Auswahl an Getränken meistens beschränkt und der Ausschank aus Flaschen ist mit erheblichem Aufwand für die Bereitstellung, Handhabung und Entsorgung der Flaschen verbunden. Beiden Verkaufsarten ist der Nachteil gemeinsam, dass das Füllen jedes Bechers mehrere Sekunden Zeit beansprucht, unabhängig davon, ob dieses ab einem Zapfhahn oder einer Flasche erfolgt.

[0004] Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Flaschen in sehr kurzer Zeit derart zu öffnen, dass sie nicht wieder verschlossen werden können, so dass darauf verzichtet werden kann, den Flascheninhalt in Becher abzufüllen.

[0005] Zur Lösung der Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass durch einen Schnitt im Bereich des Flaschenhalses der das Aussengewinde aufweisende Teil mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abgetrennt wird.

[0006] Diese Lösung hat den Vorteil, dass derart geöffnete Flaschen nicht mittels eines Schraubdeckels wieder verschliessbar sind und dass daraus getrunken werden kann und somit das Umfüllen des Inhalts in Becher unnötig wird.

[0007] Nach einer Ausführungsart des Verfahrens wird der Schnitt durch Abscheren ausgeführt. Der Vorteil dieser Ausführungsart besteht insbesondere darin, dass beim Abscheren des die Schraubkappe tragenden Teils des Flaschenhalses keine Späne entstehen, die in unerwünschter Weise in das Innere der Flasche gelangen könnten.

[0008] Die Erfindung betrifft auch eine Vorrichtung zum Öffnen von Kunststoffflaschen, deren Flaschenhals ein Aussengewinde aufweist und mit einer Schraubkappe verschlossen ist, mit einem Gehäuse und einer Führungsanordnung zum Einführen einer Kunststoffflasche. Zur Lösung der weiter oben formulierten Aufgabe ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse eine Schneideinheit angeordnet ist und dass Anschlagmittel das Einführen einer Flasche derart begrenzen, dass durch die Schneideinheit der das Aussengewinde aufweisende Teil des Flaschenhalses mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abtrennbar ist.

[0009] Nach einer Ausführungsart enthält die Führungsanordnung ein Führungsrohr, dessen Achse vertikal oder um bis zu 45° zur Vertikalen geneigt angeordnet ist. Eine Haltung der zu öffnenden Flaschen im angegebenen Neigungsbereich gewährleistet ein einfaches Einführen der Flasche in die Vorrichtung, ohne dass beim Öffnen Flüssigkeit austritt.

[0010] Nach einer bevorzugten Ausführungsart weist die Vorrichtung einen Motor zum Antrieb der Schneideinheit auf. Damit kann mit der Vorrichtung in kurzer Zeit eine grosse Anzahl von Flaschen praktisch ohne manuellen Kraftaufwand geöffnet werden.

[0011] Eine andere Ausführungsart sieht vor, dass die Schneideinheit mindestens eine um eine parallel zur Längsachse der Führungsanordnung angeordnete Achse rotierende Schneide und eine Gegenschneide aufweist, derart, dass der das Aussengewinde aufweisende Teil des Flaschenhalses mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe zwischen der Schneide und der Gegenschneide abgeschert wird. Solcherart geöffnete Kunststoffflaschen haben einen glatt abgeschnittenen Hals ohne Späne oder Grat.

[0012] Wenn nach einer weiteren Ausführungsart die Schneide in einem Schneidrad angeordnet ist, das radial ausserhalb der Schneide eine Verzahnung aufweist, welche mit einem durch den Motor angetriebenen Zahnrad in Eingriff steht, lassen sich mit der Vorrichtung grosse Schneidkräfte aufbringen und somit auch relativ dickwandige Flaschenhälse, etwa von PET-(Polyethylenterephtalat) Flaschen, mühelos durchtrennen.

[0013] Nach einer weiteren Ausführungsart weist das Schneidrad mindestens zwei Schneiden auf Auf diese Weise lassen sich pro Umdrehung des Schneidrades mindestens zwei Schnitte ausführen und die Abnützung der Schneiden wird entsprechend geringer.

[0014] Wenn nach einer zusätzlichen Ausführungsart die Schneide bzw. Schneiden konkav gebogen ist bzw. sind, wird eine zu hohe Pressung und damit ein Zusammenquetschen der Flaschenhälse beim Öffnungsvorgang verhindert.

[0015] Gemäss einer anderen Ausführungsart ist die Gegenschneide durch den Rand einer Öffnung gebildet, die in einer Gegenplatte vorhanden ist. Dies ermöglicht ebenfalls eine konkave Biegung der Gegenschneide, um eine zu hohe Pressung und damit ein Zusammenquetschen der Flaschenhälse beim Öffnungsvorgang zu vermeiden.

[0016] Nach einer weiteren Ausführungsart ist in der Gegenplatte eine weitere Öffnung vorhanden, welche mit Ableitmitteln fluchtet, um die abgetrennten Teile aus der Vorrichtung nach aussen zu führen. Die durch die rotierende Schneide mitgenommenen abgetrennten Flaschenteile fallen durch diese Öffnungen und können durch die beispielsweise als Rohr ausgebildeten Ableitmittel in einen Behälter geleitet werden.

[0017] Noch eine Ausführungsart ist dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel durch die Gegenplatte gebildet werden und dass Schaltmittel vorhanden sind, die einen Schneidvorgang auslösen, wenn eine Flasche mit einer bestimmten Kraft gegen die Gegenplatte gedrückt wird. Somit kann durch das Einführen der zu öffnenden Flasche automatisch ein Schneidvorgang ausgelöst werden.

[0018] Bevorzugt ist die Schneideinheit auswechselbar im Gehäuse aufgenommen. Somit kann die Schneideinheit leicht ausgetauscht werden, wenn eine Schneide abgenützt oder beschädigt ist oder wenn Flaschen mit anderen Abmessungen des Flaschenhalses geöffnet werden sollen.

[0019] Die Erfindung wird im nachfolgenden anhand der in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Es zeigt

[0020] 

Fig. 1

eine perspektivische Gesamtansicht der Vorrichtung;

Fig. 2

eine Ansicht schräg von oben bei geöffnetem Deckel;

Fig. 3

eine Ansicht ohne Gehäuse und Schneideinheit und

Fig. 4

eine Ansicht der Schneideinheit.

[0021] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlichen Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäss auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Gebrauchslage der Vorrichtung bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäss auf die neue Lage zu übertragen.

[0022] Fig. 1 gibt einen Überblick über die von einem Gehäuse 1 umschlossene Vorrichtung. Das Gehäuse 1 ist aus einem Rahmen 2 und Abdeckungen 3 gebildet, wobei an der Frontseite eine Abdeckplatte 25 gegenüber dem Rahmen 2 zurückversetzt ist. Die ganze Vorrichtung ist auf Füssen 4 gelagert und kann beispielsweise auf einem Tisch aufgestellt werden. Oben ist das Gehäuse 1 durch einen um Scharniere 6 schwenkbaren Deckel 5 verschlossen. Der Deckel 5 kann nur durch gleichzeitige Betätigung der zwei Knöpfe 7 geöffnet werden..Dadurch.ist gewährleistet, dass eine Person zur Öffnung des Deckels 5 beide Hände benutzen muss, so dass Handverletzungen durch die nachstehend beschriebene Schneideinheit praktisch ausgeschlossen sind. An der Frontseite ist ein Führungsrohr 8 zum Einführen von Flaschen und ein Ableitrohr 9 zum Ableiten abgeschnittener Teile zu erkennen. Das Führungsrohr 8 ist leicht geneigt, damit die zu öffnenden Flaschen mühelos von unten eingeführt werden können.

[0023] In den Fig. 2 und 3 ist zu erkennen, dass alle wesentlichen Komponenten der Vorrichtung auf einer Tragplatte 10 montiert sind, die leicht geneigt im Gehäuse 1 aufgenommen ist. Zwei Ringschrauben 21 erleichtern den Ein- und Ausbau der Tragplatte 10 mitsamt allen darauf montierten Komponenten. Rechts in Fig. 2 sieht man eine Schneideinheit 11 mit einem Messerrad 12, das an seinem Umfang mit einer Verzahnung 13 ausgerüstet ist. Das Messerrad 12 weist zwei gegenüberliegende, gebogene Schneiden 14 auf und führt zur Ausführung eines Schneidvorganges eine halbe Drehung aus, wie dies weiter unten noch genauer beschrieben wird. Es ist aber auch möglich, ein Schneidrad 12 mir nur einer Schneide 14 zu verwenden, das zur Ausführung eines Schneidvorganges eine ganze Drehung ausführt. Über dem Schneidrad 12 ist eine dieses in seiner axialen Position haltende Halteplatte 34 angeordnet. Unterhalb des Messerrades 12 ist eine Gegenplatte 15 mit einer ersten Öffnung 16 angeordnet, wobei die Öffnung 16 mit der Mittelachse des Führungsrohrs 8 und einer Öffnung 31 (Fig. 3) in der Tragplatte fluchtet.

[0024] Fig. 4 zeigt die Schneideinheit 11 in einer gegenüber Fig. 2 gewendeten Lage, in welcher gut zu erkennen ist, dass die Gegenplatte 15 eine längliche Form mit zwei parallelen Seitenkanten hat. Ferner zeigt Fig. 7 die erwähnte Öffnung 16 und eine weitere Öffnung 17. Eine Innenwand der Öffnung 16 ist zur Bildung einer Gegenschneide 18 angeschrägt. Die Schneideinheit 11 ist leicht auswechselbar, um sie durch eine andere Schneideinheit 11 mit frisch geschliffenen Schneiden 14, 18 oder mir einem anderen Durchmesser der Öffnung 16 und/oder 17 zu ersetzen. Auf der Tragplatte 10 sind Führungen 30 (Fig. 3) vorgesehen, zwischen denen die Schneideinheit 10 aufgenommen wird, nachdem sie über die Achse 33 (Fig. 3) gesteckt wurde. Schliesslich sieht man in Fig. 4 einen ersten Magneten 19 und einen zweiten Magneten 20, die im Schneidrad 12 eingesetzt sind.

[0025] Fig. 3 zeigt die Tragplatte 10 mit den darauf montierten Komponenten, jedoch ohne Gehäuse 1 und ohne Schneideinheit 11. Ein Getriebe 22 wird durch einen unterhalb der Tragplatte 10 angeordneten Motor 24 angetrieben. Ein Zahnrad 23 des Getriebes 22 kommt mit der Verzahnung 13 des Schneidrades 12 in Eingriff, sobald die Schneideinheit 11 in die Vorrichtung eingesetzt wird. Bei eingesetzter Schneideinheit 11 fluchtet wie erwähnt die Öffnung 16 der Gegenplatte 15 mit der Öffnung 31 der Tragplatte 10. Ferner fluchtet die Öffnung 17 der Gegenplatte 15 mit einer Öffnung 32 der Tragplatte 10. Ein Zykluszähler 26 ist in der Abdeckplatte 25 eingesetzt und in der Tragplatte 10 ist ein Deckelschalter 27 eingebaut, der die Stromzufuhr zum Motor 24 sofort unterbricht, sobald der Deckel 5 geöffnet wird. Ferner ist ein Auslöseschalter 28 und ein Endschalter 29 in der Tragplatte 10 eingebaut. Die Funktion dieser beiden Schalter wird weiter unten erläutert.

[0026] Nachstehend wird die Funktion der Vorrichtung erläutert. Nach dem Betätigen des Hauptschalters (nicht dargestellt) ist die Vorrichtung betriebsbereit. Eine zu öffnende Kunststoffflasche wird von unten in das Führungsrohr 8 eingeführt, bis ihre Schraubkappe durch die Öffnung 31 in der Tragplatte 10 und die Öffnung 16 in der Gegenplatte 15 ragt. Sobald die Schulter am Hals der Flasche an der Gegenplatte 15 ansteht, wird die ganze Schneideinheit 11 ein wenig angehoben, wodurch der Auslöseschalter 28 anspricht und den Motor 24 in Betrieb setzt. Das Schneidrad 12 beginnt zu rotieren und der das Aussengewinde und die Schraubkappe tragende Teil des Flaschenhalses wird durch die Schneide 14 und die Gegenschneide 18 abgeschert. Der abgetrennte Teil wird durch das Schneidrad 12 mitgenommen und fällt nach einer halben Drehung des Schneidrades 12 durch die Öffnung 17 der G gegenplatte 15 und die Öffnung 32 der Tragplatte 10 in das Ableitrohr 9. Das Ableitrohr kann zu einem Behälter für die Aufnahme der abgetrennten Teile führen. Praktisch im selben Moment, das heisst nach einer Drehung des Schneidrades 12 um etwa 180°, wird einer der Magnete 19 oder 20 durch den Endschalter 29 detektiert, der Motor 24 wird angehalten und die Vorrichtung ist für einen weiteren Schneidvorgang bereit. Wenn nach einer Variante, wie bereits erwähnt, das Schneidrad 12 nur eine Schneide 14 hat, ist auch nur ein Magnet 19 oder 20 im Schneidrad 12 eingebaut und letzteres führt bei jedem Schneidvorgang eine volle Drehung aus.

[0027] Die Auslösung des Schneidvorganges könnte alternativ auch durch einen beispielsweise an der Unterseite des Deckels 5 angeordneten Schalter erfolgen, der durch den Schraubdeckel der Flasche betätigt wird. Der Schalter zur Auslösung des Schneidvorgangs kann optisch funktionieren, indem er beispielsweise als Lichtschranke oder Reflexlichtschranke ausgebildet ist. Es kann aber auch ein auf dem Ultraschall- oder Induktionsprinzip basierender Näherungsschalter verwendet werden. Die Steuerung der Schneidfunktion kann durch eine elektronische Vorrichtung oder durch eine Releias-Steuervorrichtung erfolgen. Die Schneidvorgänge können zwecks Protokollierung der Anzahl geöffneter Flaschen zum Beispiel über ein LAN (local area network) an einen Computer übertragen werden. Wenn im Führungsrohr 8 ein Leser installiert wird, beispielsweise ein Barcode- oder RFID- (radio frequency identification) Leser, können die geöffneten Flaschen nach Sorte erfasst werden. An Hand der auf diese Weise erfassten Daten können die Einnahmen in der Kasse kontrolliert und das Lager bewirtschaftet werden.

[0028] Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten der Vorrichtung, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten und beschriebenen Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. Es sind also auch sämtliche denkbaren Ausführungsvarianten, die durch Kombinationen einzelner Details der dargestellten und beschriebenen Ausführungsvariante möglich sind, vom Schutzumfang mit umfasst.

[0029] Der Ordnung halber sei abschliessend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus der Vorrichtung diese bzw. deren Bestandteile teilweise unmassstäblich und/oder vergrössert und/oder verkleinert dargestellt wurden.

Bezugszeichenaufstellung

[0030] 

1

Gehäuse

2

Rahmen

3

Abdeckungen

4

Füsse

5

Deckel

6

Scharniere

7

Knöpfe

8

Führungsrohr

9

Ableitrohr

10

Tragplatte

11

Schneideinheit

12

Messerrad

13

Verzahnung

14

Schneide

15

Gegenplatte

16

Öffnung

17

Öffnung

18

Gegenschneide

19

erster Magnet

20

zweiter Magnet

21

Ringschraube

22

Getriebe

23

Zahnrad

24

Motor

25

Abdeckplatte

26

Zykluszähler

27

Deckelschalter

28

Auslöseschalter

29

Endschalter

30

Führungen

31

Öffnung

32

Öffnung

33

Achse

34

Halteplatte

Ansprüche

1. Verfahren zum Öffnen von Kunststoffflaschen, deren Flaschenhals ein Aussengewinde aufweist und mit einer Schraubkappe verschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch einen Schnitt im Bereich des Flaschenhalses der das Aussengewinde aufweisende Teil mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abgetrennt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Schnitt durch Abscheren ausgeführt wird.

3. Vorrichtung zum Öffnen von Kunststoffflaschen, deren Flaschenhals ein Aussengewinde aufweist und mit einer Schraubkappe verschlossen ist, mit einem Gehäuse (1) und einer Führungsanordnung (8) zum Einführen einer Kunststoffflasche, dadurch gekennzeichnet, dass im Gehäuse (1) eine Schneideinheit (11) angeordnet ist und dass Anschlagmittel (15) das Einführen einer Flasche derart begrenzen, dass durch die Schneideinheit (11) der das Aussengewinde aufweisende Teil des Flaschenhalses mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe abtrennbar ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Führungsanordnung ein Führungsrohr (8) enthält, dessen Achse vertikal oder um bis zu 45° zur Vertikalen geneigt angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass sie einen Motor (24) zum Antrieb der Schneideinheit (11) aufweist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (11) mindestens eine um eine parallel zur Längsachse der Führungsanordnung angeordnete Achse rotierende Schneide (14) und eine Gegenschneide (18) aufweist, derart, dass der das Aussengewinde aufweisende Teil des Flaschenhalses mit der darauf aufgeschraubten Schraubkappe zwischen der Schneide (14) und der Gegenschneide (18) abgeschert wird.

7. Vorrichtung nach Anspruche 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide (14) in einem Schneidrad (12) angeordnet ist, das radial ausserhalb der Schneide (14) eine Verzahnung (13) aufweist, welche mit einem durch den Motor (24) angetriebenen Zahnrad (23) in Eingriff steht.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Schneidrad (12) mindestens zwei Schneiden (14) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneide bzw. Schneiden (14) konkav gebogen ist bzw. sind.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Gegenschneide (18) durch den Rand einer Öffnung (16) gebildet wird, die in einer Gegenplatte (15) vorhanden ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Gegenplatte (15) eine weitere Öffnung (17) vorhanden ist, welche mit Ableitmitteln (9) fluchtet, um die abgetrennten Teile aus der Vorrichtung nach aussen zu führen.

12. Vorrichtung nach Anspruche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Anschlagmittel durch die Gegenplatte (15) gebildet werden und dass Schaltmittel (28) vorhanden sind, die einen Schneidvorgang auslösen, wenn eine Flasche mit einer bestimmten Kraft gegen die Gegenplatte (15) gedrückt wird.

13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schneideinheit (11) auswechselbar im Gehäuse (1) aufgenommen ist.

Zeichnung