DE102011052101B4

DE102011052101B4 - Schrumpfvorrichtung mit Gebindekühlung

Info

Publication number: DE102011052101B4
Application number: DE102011052101.1A
Authority: DE
Inventors: Christian Napravnik
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2011-07-25
Filing date: 2011-07-25
Publication date: 2023-10-05
Anticipated expiration: 2031-07-26
Also published as: SI2551207T1; DE102011052101A1; CN102897355A; CN102897355B; EP2551207A1; EP2551207B1

Abstract

Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) zum Aufschrumpfen einer Umverpackung (7) um eine Zusammenstellung von Artikeln (6) zu einem Gebinde (5*), wobei die Schrumpfvorrichtung eine Transportstrecke (10), einen Eingangsbereich (3), einen Schrumpftunnel (2) und einen Ausgangsbereich (4, 16a, 16b, 16c, 16d) umfasst, wobei mit einer Umverpackung (7) zusammengefasste Artikel (6) zum Aufschrumpfen der Umverpackung (7) mit heißer Luft beaufschlagt werden, wobei die Transportstrecke (10) dem unterbrechungsfreien Transport der Gebinde (5*) durch den Eingangsbereich (3), den Schrumpftunnel und den Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c) dient, wobei im Ausgangsbereich (4, 16a, 16b, 16c) oberhalb der Transportstrecke (10) mindestens eine erste Kühlmittelvorrichtung (20) angeordnet ist, durch die die Gebinde (5*) von oben her mit einem Kühlluftstrom (22) beaufschlagbar sind, wobei die Transportstrecke (10) ein durchgängiges und für Kühlmittel durchlässiges Transportmittel umfasst und wobei im Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c, 16d) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c, 15d) unterhalb des Transportmittels mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung (25) angeordnet ist, durch die der Bodenbereich der Gebinde (5*) von unten her mit einem Kühlluftstrom (26) beaufschlagbar sind,wobei direkt nach dem Ausgang des Schrumpftunnels mindestens eine erste obere Kühlmittelvorrichtung (20*) und eine zweite untere Kühlmittelvorrichtung (27*) einander direkt gegenüberliegend angeordnet sind,welche erste obere Kühlmittelvorrichtung (20*) einen weitgehend senkrecht nach unten gerichteten Kühlmittelstrom produziert undwelche zweite untere Kühlmittelvorrichtung (27*) einen weitgehend senkrecht nach oben gerichteten Kühlmittelstrom produziert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung zum Aufschrumpfen einer Umverpackung um eine Artikelzusammenstellung. Die Schrumpfvorrichtung umfasst eine Transportstrecke, einen Eingangsbereich, einen Schrumpftunnel und einen Ausgangsbereich, wobei im Ausgangsbereich oberhalb der Transportstrecke mindestens eine erste Kühlmittelvorrichtung angeordnet ist, durch die die Artikelzusammenstellung von oben her mit Kühlmittel beaufschlagbar ist.
Stand der Technik
Bei der Verpackung von Artikeln, insbesondere von Getränkebehältern, Flaschen etc. zu Gebinden, werden die Artikel in gewünschter Weise zusammengestellt und mit einer Schrumpffolie umhüllt. Die Schrumpffolie wird durch Zufuhr von Heißluft in einem Schrumpftunnel um die Artikel herum aufgeschrumpft.
Die Gebinde werden auf einer Fördervorrichtung durch den Schrumpftunnel transportiert. Aufgrund der permanenten Zufuhr von Heißluft erhitzt die Förderkette. Dies kann zu Problemen führen, da aufgrund zu starker lokaler Erwärmung die Schrumpffolie im Bodenbereich der Gebinde mit der Fördervorrichtung verkleben und es somit zu Beschädigungen der Schrumpfverpackung kommen kann. Aus diesem Grund sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Fördervorrichtung gezielt gekühlt wird.
Nachdem die Schrumpfgebinde den Schrumpftunnel verlassen, müssen diese relativ schnell abkühlen, bevor Sie weiteren Verarbeitungsvorrichtungen, beispielsweise Palettierungsvorrichtungen o.ä. zugeführt werden. Die Schrumpffolie an sich besitzt einen sogenannten Memory-Effekt. Bei der Herstellung von Schrumpffolie wird das verwendete Folienmaterial erwärmt, dabei gereckt und anschließend wieder abgekühlt. Beim Schrumpfprozess wird die um die Artikel gewickelte Schrumpffolie erneut erwärmt. Bei der nachfolgenden Abkühlung wechselt die Schrumpffolie wieder in ihren ungereckten Ursprungszustand zurück, wobei sich die Moleküle bzw. wieder in ihrer eigentlichen Ursprungsform anordnen. Der Schrumpfprozess besteht somit aus einem Erhitzen und Abkühlen der Schrumpffolie, welche um die Gebinde herumgewickelt ist. Dabei ist ein Schrumpfgebinde erst dann stabil, wenn die Schrumpffolie nach deren Erhitzen so weit abgekühlt wurde, dass keine weitere Verformung (Zusammenziehen der Schrumpffolie) mehr stattfindet und das Schrumpfgebinde somit fest und stabil ist. Dies ist insbesondere deshalb notwendig, da Schrumpfgebinde mit einer noch warmen Schrumpffolie sehr instabil und damit sehr empfindlich gegen Kräfteeinwirkungen jeglicher Art sind. Solche ungünstigen Kräfteeinwirkungen wirken zusätzlich bei noch warmen bzw. noch nicht vollständig abgekühlten Schrumpfgebinden gegen den noch nicht abgeschlossenen Schrumpfprozess und verschlechtern somit das Ergebnis bzw. führen zu defekten Verpackungen. Solche ungünstigen Kräfteeinwirkungen auf die Schrumpfgebinde findet man beispielsweise an Übergängen zwischen einzelnen Transportbändern anschließend an den Schrumpftunnel, über die die Schrumpfgebinde weiteren Verarbeitungsvorrichtungen zugeführt werden. Hierbei kommt es auf Grund von noch nicht vollständig abgekühlter Schrumpffolie im Bodenbereich der Gebinde leicht zu Beschädigungen derselben. In diesem Bodenbereich, in dem sich die Schrumpffolienenden überlappen, ist die Zeitdauer bis zur vollständigen Abkühlung höher als in den anderen Bereichen (Oberseite, Stirnseiten der Gebinde etc.). Beim Abkühlen der Schrumpffolie zieht sich die Folie noch weiter zusammen und wird fest um die verpackten Gegenstände herum fixiert bzw. angelegt.
Diese notwendige Abkühlung der Gebinde erreicht man beispielsweise dadurch, dass nach dem Schrumpftunnel eine sogenannte Abkühlstrecke vorhanden ist. Diese wird oftmals auf Grund der gegebenen Umgebungstemperaturen oder auch bedingt durch die Dicke der verwendeten Folie verlängert, um sicher zu stellen, dass die Schrumpfgebinde ausreichend abgekühlt werden, bevor sie an das nächste Transportband übergeben werden. Bei dem Fördermittel, mit welchem die Schrumpfgebinde durch den Schrumpftunnel und durch die Abkühlstrecke bewegt werden, handelt es sich um eine einzige Förderstrecke, deren Länge entsprechend den jeweiligen Anforderungen ausgelegt ist. Gegebenenfalls ist bei einem Produktwechsel somit auch eine Anpassung der Förderstrecke notwendig.
Gemäß dem bekannten Stand der Technik werden nach dem Schrumpftunnel, oberhalb des Fördermittels ein oder mehrere Gebläse, insbesondere Axialventilatoren oder Radialventilatoren o.ä. verwendet, die Kühlluft von oben auf das Produkt blasen. Die Gebindeunterseite wird jedoch nicht von dieser Kühlluft erfasst, so dass eine geringere Abkühlung der Gebinde in diesem Bereich erfolgt. Dadurch weisen die Gebinde in diesem Bereich eine geringere Stabilität auf, was insbesondere bei der Übergabe an ein nachgelagertes Transportband, einer Gebindedrehstation o.ä. zu Problemen führt. Dieses Problem wird im Allgemeinen durch die Kombination von in Serie montierter Gebläse und einer Verlängerung der Abkühlstrecke o.g. Art am Ausgang des Schrumpftunnels gelöst. Eine Verlängerung der Abkühlstrecke ist sehr aufwändig, da dies - wie bereits oben beschrieben - eine Verlängerung des gesamten Fördermittels mit sich bringt.
US 3 727 324 A beschreibt einen Schrumpftunnel, der am Eingang und am Ausgang jeweils einen Luftvorhang vorsieht. Der erste Luftvorhang am Eingang zum Schrumpftunnel dient dem Vorheizen der Folie in diesem Bereich. Der zweite Luftvorhang am Ausgang des Schrumpftunnels dient dem Abkühlen der Folie im Ausgangsbereich. Insbesondere ist am Ausgang des Schrumpftunnels ein Kühlbogen angeordnet, durch den Kühlluft von oben und von den Seiten her auf die mit Schrumpffolie umhüllte Palette mit Stückgut geblasen wird.
DE 15 86 349 A beschreibt ein Verfahren zum Umhüllen von Packungen mit Kunststoffschrumpffolie und zum Beaufschlagen der Packungen innerhalb eines Schrumpftunnels mit Warmluft. Es wird dort insbesondere die Handhabung eines die Stirnseite der jeweiligen Packungen überragenden Randstreifens beschrieben, der als Überstand bezeichnet wird. Zu diesem Zweck sind mehrere Düsen zur Lenkung von Luftstrahlen vorhanden, mit denen der Überstand gehalten und umgelenkt werden kann.
DE 23 20 424 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verpacken von Gegenständen, die einen Schrumpftunnel umfasst. Hierbei erfolgt nach dem Schrumpfprozess ebenfalls eine Kühlung der verpackten Gegenstände, wobei eine oben angeordnete Kühlanordnung Kaltluft auf die umhüllten Gegenstände richtet, um dadurch das Abkühlen der Gegenstände und ihrer aufgeschrumpften Verpackung zu beschleunigen.
Durch JP H10 - 327 747 A ist eine Schrumpfvorrichtung mit einem Schrumpftunnel und einer Transportstrecke offenbart, die dem Aufschrumpfen von Umverpackungen um Artikelzusammenstellungen dient. Im Ausgangsbereich sind die Gebinde von oberhalb sowie von unterhalb der Transportstrecke mit Kühlmittel beaufschlagbar.
Durch DE 30 26 176 A1 ist schließlich ein Tunnelofen für die Herstellung von beidseitig mit einem aushärtbaren Material beschichteten plattenartigen Flächengebilden offenbart, der eine Fördervorrichtung für die Flächengebilde sowie eine Heizvorrichtung mit einer Heißluftzufuhr umfasst. An einer der Heizvorrichtung abgekehrten Seite einer Förderbahn der Fördervorrichtung befindet sich eine Kühlluftzufuhr. Diese Kühlluftzufuhr, die eine sich parallel zur Förderbahn erstreckende Düsenreihe aufweisen kann, kann insbesondere unterhalb der Heißluftzufuhr angeordnet sein.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Gebinden im Ausgangsbereich eines Schrumpftunnels bzw. nachdem diese den Schrumpftunnel verlassen haben, effektiv und allseitig zu kühlen.
Die obige Aufgabe wird durch eine Schrumpfvorrichtung gelöst, die die Merkmale in dem Patentanspruch 1 umfasst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung zum Aufschrumpfen einer Umverpackung bzw. einer Schrumpffolie um eine Artikelzusammenstellung. Vorzugsweise handelt es sich bei den Artikeln um Flüssigkeitsbehälter, insbesondere um Getränkeflaschen, die mit einer Schrumpffolie umhüllt und zu Gebinden zusammengefasst werden. Die Schrumpfvorrichtung umfasst eine Transportstrecke, über die die Gebinde in Transportrichtung über einen Eingangsbereich in einen Schrumpftunnel und über einen Ausgangsbereich zu weiteren Transportvorrichtungen oder anderen Verarbeitungsvorrichtungen transportiert werden. Im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung ist gemäß dem bekannten Stand der Technik oberhalb der Transportstrecke mindestens eine erste Kühlmittelvorrichtung angeordnet ist, durch die die Gebinde von oben her mit einem Kühlmittel beaufschlagt werden. Vorzugsweise ist oberhalb der Transportstrecke mindestens ein Gebläse o.ä. angeordnet, mit dem kalte Luft auf die aus dem Schrumpftunnel kommenden, warmen Gebinde geblasen wird.
Erfindungsgemäß besteht die Transportstrecke aus einem durchgängigen, unterbrechungsfreien Transportmittel, d.h. aus einem einzigen Transportband o.ä., auf dem die Gebinde durch den Eingangsbereich, den Schrumpftunnel und den Ausgangsbereich bis zu einem Übergabebereich transportiert werden. Im Übergabebereich werden die fertig geschrumpften Gebinde an ein weiteres Transportmittel oder an eine weitere Verarbeitungsvorrichtung übergeben. Das Transportmittel der Schrumpfvorrichtung ist für ein Kühlmittel durchlässig. Im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung ist unterhalb des Transportmittels mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung angeordnet, durch die der Bodenbereich der Gebinde von unten her mit Kühlmittel beaufschlagt wird. Durch die zusätzliche Kühlmittelvorrichtung kann der Bodenbereich der Gebinde gezielt gekühlt werden. Dies war mit der bisherigen Kühlung von oben nur unzureichend bzw. überhaupt nicht möglich. Durch die Kühlung von unten her werden nunmehr auch die Stirnseiten und Seitenflächen der unteren Bereiche der Gebinde mit mehr Kühlmittel beaufschlagt, da die Distanz von der zu kühlenden Fläche zur Kühlmittelvorrichtung nunmehr wesentlich geringer ist.
Das Transportmittel ist vorzugsweise eine Förderband, insbesondere eine Endlosförderkette, ein Drahtgliedergurt, ein Netzgitterband, eine Stabröllchenkette oder ein ähnliches geeignetes Fördermittel, das für einen Kühlmittelstrom durchlässig ist. Als Kühlmittel wird insbesondere ein Kühlluftstrom verwendet, der durch mindestens ein Gebläse, einen Ventilator, beispielsweise einen Querstromventilator, einen Radialventilator oder einen Axialventilator o.ä. erzeugt wird.
Das Gebläse o.ä. kann hierbei als so genannter interner Ventilator direkt unterhalb der Transportstrecke so angeordnet sein, dass es seinen Kühlmittelstrom nach oben in Richtung der Gebindeunterseite richtet. Das Gebläse kann aber auch außerhalb der Schrumpfvorrichtung angeordnet sein und die Kühlluft über Leitungen an die gewünschten Stellen geleitet werden. Beispielsweise kann unter der Transportstrecke ein Kühlkanal angeordnet sein. Das Kühlmittel wird in den Kühlkanal geleitet und über nach oben gerichtete Düsen werden die Gebindeunterseiten mit dem Kühlmittel beaufschlagt. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Düsen einstellbar sind, insbesondere kann eine Einstellbarkeit der Düsenwinkel und der Größe der Düsenöffnung vorgesehen sein, so dass die Menge und der Winkel, in dem das Kühlmittel auf die Gebindeunterseite auftrifft, eingestellt werden kann.
Das Kühlmittel wird vorzugsweise in einem Winkel zwischen 30° bis 150° zur Transportfläche von unten her auf die Gebindeunterseite geblasen. Die vom Gebläse angesaugte Luft wird beispielsweise aus dem Bereich des Maschinengestells unterhalb des Transportbandes entnommen. Alternativ kann die Luft auch über seitliche Ansaugkanäle aus der Umgebung oder von einer anderen Verpackungsvorrichtung entnommen werden.
Erfindungsgemäß sind direkt am Ausgang aus dem Schrumpftunnel mindestens eine obere und eine untere Kühlmittelvorrichtung einander direkt gegenüberliegend angeordnet. Die obere Kühlmittelvorrichtung produziert einen weitgehend senkrecht nach unten gerichteten Kühlmittelstrom. Die untere Kühlmittelvorrichtung produziert einen weitgehend senkrecht nach oben gerichteten Kühlmittelstrom. Die beiden Kühlmittelströme bilden somit am Ausgang des Schrumpftunnels einen Kühlmittelvorhang, insbesondere einen Luftvorhang. Dieser verhindert, dass die Heißluft unkontrolliert aus dem Schrumpftunnel entweichen kann und wirkt sich somit positiv auf die Energiebilanz der Schrumpfvorrichtung aus.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann der Kühlmittelstrom und / oder die mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung bewegt werden. Insbesondere wird die Bewegung des Kühlmittelstroms und / oder die Bewegung der mindestens einen zweiten Kühlmittelvorrichtung analog zur Bewegung der Gebinde reguliert bzw. gesteuert.
Beispielsweise können die Düsen der Kühlmittelvorrichtung mit dem jeweiligen Gebinde mitbewegt werden, um somit möglichst lange eine kühlende Wirkung auf die Gebinde zu erzielen. Gemäß einer Ausführungsform ist beispielsweise das Gebläse unterhalb des Transportmittels verfahrbar angeordnet und bewegts sich parallel zu dem jeweiligen Gebinde mit.
Bei einer alternativen Ausführungsform mit einem Kühlkanal werden beispielsweise nur die Düsenöffnungen geöffnet, über denen sich das Gebinde gerade befindet, um somit den Kühlmittelstrom nur in diesen Bereichen zu erzeugen. Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Position der Gebinde auf dem Transportmittel sensorisch ermittelt und an eine Steuerungseinheit übermittelt wird. Die Steuerungseinheit steuert das Öffnen bzw. Schließen der entsprechenden Düsen, insbesondere unter Berücksichtigung relevanter Parameter der Vorrichtung, beispielsweise unter Berücksichtigung der Geschwindigkeit des Transportmittels etc. Bei den Sensoren kann es sich beispielsweise um Bild erfassende Sensoren handeln, weiterhin können auch gewichts- oder druckempfindliche Sensoren oder andere geeignete Sensoren eingesetzt werden. Eine solche gezielte Steuerung des Kühlmittels ist möglich, da die Gebinde auf der Transportstrecke beabstandet voneinander transportiert werden. Die Beabstandung ist insbesondere notwendig, um eine allseitige Kühlung der weitgehend senkrecht zur Transportfläche angeordneten Gebinde- Seitenflächen zu erzielen.
Weiterhin können im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung zusätzliche seitliche Kühlmittelvorrichtungen vorgesehen sein, so dass in diesem Bereich allumfänglich um die Transportstrecke herum Kühlmittelvorrichtungen angeordnet sind. Die verschiedenen Kühlmittelvorrichtungen sind vorzugsweise in einer Ebene senkrecht zur Transportebene angeordnet, so dass die Gebinde durch einen Kühlluftvorhang bzw. Kühlluftschild fahren und von allen Seiten her, insbesondere von oben und unten und ggf. von den Seiten her, mit Kühlluft beaufschlagt werden. Die Kühlmittelvorrichtungen können beispielsweise in etwa ringförmig, oval, in einer rechteckigen Form o.ä. um die Transportebene herum angeordnet sein.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass der Abstand zwischen den Kühlmittelvorrichtungen und den Gebinden entsprechend der Größe und Form der Gebinde eingestellt werden kann, um die Kühlmittelzufuhr optimal an die jeweiligen Gebinde anzupassen. Beispielsweise kann mindestens ein Sensor verwendet werden, der am Ausgang des Schrumpftunnels die Größe, Form etc. der Gebinde erfasst und die ermittelten Daten an eine Steuerungseinheit überträgt. Daraufhin reguliert die Steuerungseinheit die Position der Kühlmittelvorrichtungen und stellt somit den optimalen Abstand zwischen den Kühlmittelvorrichtungen und den Gebinden ein.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Schrumpfvorrichtung mit nachgeordneter Transportvorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik.
2 zeigt eine Vergrößerung des Ausgangsbereiches einer Schrumpfvorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik.
3 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung.
4 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung.
5 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer weiteren Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung.
6 bis 8 zeigen jeweils einen schematischen Querschnitt durch den Ausgangsbereichs einer Schrumpfvorrichtung.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung.

Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 und 2 zeigen jeweils schematische Ansichten einer Schrumpfvorrichtung 1 mit nachgeordneter Transportvorrichtung 12 gemäß dem bekannten Stand der Technik.
Artikel, insbesondere Getränkebehälter, Flaschen 6, Dosen o.ä. werden in Gruppen zusammengestellt und mit Schrumpffolie 7 umhüllt. Diese Artikelzusammenstellungen bezeichnet man auch als Gebinde 5. Die Gebinde 5 werden in Transportrichtung TR auf einem Transportmittel, insbesondere einem Förderband 10, über einen Eingangsbereich 3 einem Schrumpftunnel 2 zugeführt. In dem Schrumpftunnel 2 sind Heizmittel (nicht dargestellt) angeordnet, die die Gebinde 5 beispielsweise mit heißer Luft beaufschlagen. Dadurch schrumpft die Folie 7 der Umverpackung und legt sich dabei allseitig an die Artikel an und bildet somit fertiges Gebinde 5* bzw. eine Verpackungseinheit. Im Ausgangsbereich 4 der Schrumpfvorrichtung 1 sind oberhalb des Förderbands 10 Gebläse 20 angeordnet, mit denen kalte Luft 22 auf die warmen Gebinde 5* geblasen wird, um diese vor der Übergabe U an ein weiteres Transportband 12 abzukühlen und dadurch zu gewährleisten, dass die Gebinde 5* vor der Übergabe U fest und stabil sind. Durch das Abkühlen der nach dem Verlassen des Schrumpftunnels 2 warmen Gebinde 5* und vor der Weitergabe der Gebinde 5* an weitere Vorrichtungen - beispielsweise vor der Übergabe U an ein weiteres Transportband 12 - soll verhindert werden, dass die mit noch warmer Folie 7* umhüllten Gebinde 5* instabil sind und im weiteren Verlauf beschädigt werden können.
3 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung 15a. Hierbei werden die mit Schrumpffolie 7 umhüllten Flaschen 6 wiederum durch einen Schrumpftunnel 2 transportiert, wobei die Schrumpffolie 7 um die Flaschen 6 herum aufgeschrumpft und somit das fertige Gebinde 5* gebildet wird. Die Schrumpfvorrichtung 15a weist im Ausgangsbereich 16a über dem Transportband 10 angeordnete Gebläse 20 auf, zur Kühlung der Gebinde 5* mit einem auf die Gebinde 5* gerichteten Kühlluftstrom 22.
Das Förderband 10, auf dem die Gebinde 5, 5* durch die Schrumpfvorrichtung 15a befördert werden, ist luftdurchlässig ausgebildet, beispielsweise handelt es sich um eine Förderkette 11 oder um einen Mattenkettenförderer, wobei zwischen den Kettengliedern Öffnungen ausgebildet sind. Im Ausgangsbereich 16a der Schrumpfvorrichtung 15a sind unterhalb des Förderband 10 Kühlmittelvorrichtungen 25 angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um Gebläse 27, die Kühlluft 26 von unten her durch das Förderband 10 hindurch nach oben blasen. Dadurch kann insbesondere der Bodenbereich der warmen Gebinde 5* gekühlt werden. Weiterhin werden durch den Kühlluftstrom 26 auch die unteren Bereiche der Stirnseiten und Seitenflächen der Gebinde 5* mit mehr Kühlluft 22 und 26 beaufschlagt, da der Abstand zwischen unterer Kühlmittelvorrichtung 25 und diesen Bereichen geringer ist als der Abstand zwischen den oberen Kühlmittelvorrichtungen 20 und diesen Bereichen.
Bei der Kühlmittelvorrichtung 25 handelt es sich beispielsweise um mindestens einen Ventilator, der so unterhalb von einem Lochblech oder direkt unterhalb des Förderbands 10 angeordnet ist, dass die Kühlluft 26 nach oben in Richtung der warmen Gebinde 5* geblasen wird. Vorzugsweise weist der Austrittswinkel α der Kühlluft 26 in Bezug zur Transportebene einen Betrag zwischen 30° bis 150 ° auf.
4 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung 15b. Hierbei ist im Ausgangsbereich 16b unterhalb des Förderbands 10 ein Kühlkanal 28 angeordnet. Durch ein externes oder ein internes Gebläse (beide nicht dargestellt) wird kalte Luft in den Kühlkanal 28 geleitet. Die kalte Luft 26 wird über Düsenöffnungen 29 an der Oberseite des Kühlkanals 28 durch das Förderband 10 hindurch auf den Bodenbereich der Gebinde 5* geleitet.
5 zeigt eine schematische Teil- Ansicht einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung 15c. Im Ausgangsbereich 16c der Schrumpfvorrichtung 15c sind unterhalb des Förderbands 10 Kühlmittelvorrichtungen 27, 27* mit nach oben gerichtetem Kühlmittelstrom 26, 26* angeordnet. Oberhalb des Förderbands 10 sind Kühlmittelvorrichtungen 20, 20* mit nach unten gerichtetem Kühlmittelstrom 22, 22* angeordnet. Insbesondere ist direkt nach dem Ausgang des Schrumpftunnels 2 eine obere Kühlmittelvorrichtung 20* mit weitgehend senkrecht nach unten angeordnetem Kühlmittelstrom 22* und eine untere Kühlmittelvorrichtung 27* mit weitgehend senkrecht nach oben gerichtetem Kühlmittelstrom 26* angeordnet. Weiterhin sind in Transportrichtung TR mindestens eine weitere obere Kühlmittelvorrichtung 20 und eine weitere untere Kühlmittelvorrichtung 27 mit in einem Winkel nach unten bzw. nach oben gerichteten Kühlmittelströmen 22, 26 angeordnet.
Durch die beiden Kühlmittelströme 22*, 26* direkt im Ausgangsbereich des Schrumpftunnels 2 wird ein so genannter Kühlmittelvorhang 30 gebildet. Dieser Kühlmittelvorhang 30 bewirkt zum einen eine direkte Abkühlung der warmen Gebinde 5* von unten und oben und zum anderen verhindert er, dass warme Luft aus dem Schrumpftunnel 2 entweicht. Dadurch wird effektiv ein Wärmeverlust verhindert, wodurch die Energiekosten für den Schrumpftunnel 2 verringert werden können. Die nachgeordneten Kühlmittelströme 22, 26 dienen der weiteren Gebindekühlung. Insbesondere dient der Kühlmittelstrom 26 der Kühlung der Gebinde 5* von unten her, um die beschriebenen Probleme in Bezug auf Beschädigung und / oder ungewünschte Verformung der Verpackungsfolie 7* zu beheben.
6 bis 8 stellen jeweils einen schematischen Querschnitt durch den Ausgangsbereichs 16 einer Schrumpfvorrichtung dar.
6 zeigt den schematischen Querschnitt durch eine Schrumpfvorrichtung entsprechend den in den 3 bis 5 dargestellten Ausführungsformen, bei denen jeweils mindestens eine obere Kühlmittelvorrichtung 20 oberhalb der durch das Förderband 10 gebildeten Transportebene und jeweils mindestens eine untere Kühlmittelvorrichtung 25 unterhalb des Förderbands 10 angeordnet sind. Dadurch werden die Gebinde 5* von oben und von unten her mit Kühlmittel 22, 26 beaufschlagt.
7 und 8 zeigen jeweils Ausführungsformen, bei denen zusätzlich seitliche Kühlmittelvorrichtungen 40 zu beiden Seiten der durch das Förderband 10 gebildeten Transportebene angeordnet sind. Durch diese seitlichen Kühlmittelvorrichtungen 40 können die Seitenflächen der Gebinde 5* zusätzlich gezielt mit Kühlmittel 42 gekühlt werden. Die Kühlmittelvorrichtungen 20, 25 und 40 können zusätzlich noch einstellbar sein. Insbesondere kann der Abstand zwischen den Kühlmittelvorrichtungen 20 und 40 den Gebinden 5* entsprechend der Größe der Gebinde 5* eingestellt werden, so dass die Kühlmittelzufuhr optimal an die jeweiligen Gebinde 5* angepasst werden kann. Insbesondere kann ein Sensor 45 vorgesehen sein, der am Ausgang des Schrumpftunnels die Größe und Form etc. der Gebinde 5* erfasst. Anhand der durch den Sensor ermittelten Daten reguliert eine Steuerung 50 die Position der Kühlmittelvorrichtungen 20 und 40 und stellt somit den optimalen Abstand zwischen den Kühlmittelvorrichtungen 20 und 40 und den Gebinden 5* ein.
9 zeigt eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Schrumpfvorrichtung 15d. Hierbei ist die unterhalb des Förderbands 10 angeordnete Kühlmittelvorrichtung 25 beweglich und / oder steuerbar, so dass nur in den Bereichen des Förderbands 10, auf denen jeweils ein Gebinde 5* angeordnet ist, Kühlluft 26 auf den Bodenbereich des jeweiligen Gebindes 5* geblasen wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird beispielsweise das Gebläse 25 zusammen mit den Gebinden in Transportrichtung bewegt. Anschließend wird die Kühlmittelvorrichtung 25 wieder entgegen der Transportrichtung des Förderbands 10 zum Ausgang des Schrumpftunnels 2 bewegt und parallel zu dem nächsten Gebinde 5* in Transportrichtung in Richtung weiterer Verarbeitungsvorrichtungen, beispielsweise in Richtung des weiteren Transportbands 12, bewegt.
Gemäß einer weiteren, nicht dargestellten Ausführungsform kann die Kühlmittelvorrichtung auch mehrere Düsenöffnungen entlang der Transportstrecke aufweisen, die nacheinander aktiviert werden, insbesondere in Abhängigkeit davon, an welcher Position sich das jeweilige Gebinde 5* befindet. Hierfür kann beispielsweise ein Sensor vorgesehen sein, der die Position der Gebinde 5* ermittelt und die Daten an eine Steuerungseinheit übermittelt, die die Düsenöffnungen eines Kühlmittelkanals o.ä. entsprechend reguliert.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die oberhalb der Transportebene angeordneten Kühlmittelvorrichtungen 20 mit der nach unten gerichteten Kühlluft 22 ebenfalls parallel zur Transportstrecke bewegt werden oder entsprechend reguliert werden können (ebenfalls nicht dargestellt).
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1: Schrumpfvorrichtung
2: Schrumpftunnel
3: Eingangsbereich
4: Ausgangsbereich
5, 5*: Gebinde / Verpackungseinheit
6: Flasche
7: Schrumpffolie / Verpackungsfolie
10: Förderband
11: Förderkette
12: Transportband
15a, 15b, 15c: Schrumpfvorrichtung
16a, 16b, 16c: Ausgangsbereich
20, 20*: erste Kühlmittelvorrichtung / Gebläse
22, 22*: Kühlmittel / Kühlluft
25: zweite Kühlmittelvorrichtung
26, 26*: Kühlmittel / Kühlluft
27, 27*: Gebläse
28: Kühlkanal
29: Düsenöffnung
30: Kühlmittelvorhang
40: seitlich angeordnete Kühlmittelvorrichtung
42: Kühlmittel / Kühlluft
45: Sensor
50: Steuerung

Claims

Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) zum Aufschrumpfen einer Umverpackung (7) um eine Zusammenstellung von Artikeln (6) zu einem Gebinde (5*), wobei die Schrumpfvorrichtung eine Transportstrecke (10), einen Eingangsbereich (3), einen Schrumpftunnel (2) und einen Ausgangsbereich (4, 16a, 16b, 16c, 16d) umfasst, wobei mit einer Umverpackung (7) zusammengefasste Artikel (6) zum Aufschrumpfen der Umverpackung (7) mit heißer Luft beaufschlagt werden, wobei die Transportstrecke (10) dem unterbrechungsfreien Transport der Gebinde (5*) durch den Eingangsbereich (3), den Schrumpftunnel und den Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c) dient, wobei im Ausgangsbereich (4, 16a, 16b, 16c) oberhalb der Transportstrecke (10) mindestens eine erste Kühlmittelvorrichtung (20) angeordnet ist, durch die die Gebinde (5*) von oben her mit einem Kühlluftstrom (22) beaufschlagbar sind, wobei die Transportstrecke (10) ein durchgängiges und für Kühlmittel durchlässiges Transportmittel umfasst und wobei im Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c, 16d) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c, 15d) unterhalb des Transportmittels mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung (25) angeordnet ist, durch die der Bodenbereich der Gebinde (5*) von unten her mit einem Kühlluftstrom (26) beaufschlagbar sind, wobei direkt nach dem Ausgang des Schrumpftunnels mindestens eine erste obere Kühlmittelvorrichtung (20*) und eine zweite untere Kühlmittelvorrichtung (27*) einander direkt gegenüberliegend angeordnet sind, welche erste obere Kühlmittelvorrichtung (20*) einen weitgehend senkrecht nach unten gerichteten Kühlmittelstrom produziert und welche zweite untere Kühlmittelvorrichtung (27*) einen weitgehend senkrecht nach oben gerichteten Kühlmittelstrom produziert.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach Anspruch 1, wobei das Transportmittel ein Förderband (11), eine Endlosförderkette, eine Drahtgliedergurtkette, ein Netzgitterband oder eine Stabröllchenkette ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Kühlmittel (26) ein Kühlluftstrom ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung (25) ein Gebläse (27) insbesondere ein Querstromventilator, ein Radialventilator oder ein Axialventilator ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung (25) ein Kühlmittelkanal (28) ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach Anspruch 5, wobei der Kühlmittelkanal (28) auf seiner Oberseite Düsenöffnungen (29) aufweist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der Ansprüche 5 bis 6, wobei der Kühlmittelkanal (28) mindestens einen internen Ventilator zur Erzeugung des Kühlmittelstroms umfasst oder wobei der Kühlmittelkanal (28) an mindestens einen externen Ventilator zur Erzeugung des Kühlmittelstroms angeschlossen ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei durch mindestens eine oberhalb der Transportstrecke angeordnete erste Kühlmittelvorrichtung (20*) und durch mindestens eine unterhalb der Transportstrecke angeordnete zweite Kühlmittelvorrichtung (27*) am Ausgang des Schrumpftunnels (2) ein Kühlmittelvorhang (30) erzeugbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Kühlmittelstrom (26) und / oder die mindestens eine zweite Kühlmittelvorrichtung (25) im Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c, 16d) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c, 15d) beweglich angeordnet ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach Anspruch 9, wobei die Bewegung des Kühlmittelstroms (26) und / oder der mindestens einen zweiten Kühlmittelvorrichtung (25) analog zur Bewegung der Gebinde (5*) steuerbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1, 15a, 15b, 15c, 15d) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei im Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c, 16d) der Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c, 15d) allumfänglich um die Transportstrecke herum Kühlmittelvorrichtungen (20, 25, 40) angeordnet sind.
Verfahren zum Kühlen von Gebinden (5*) mit einer Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei Artikel (6) zusammengestellt, mit einer Umverpackung (7) umhüllt und die Umverpackung (7) in einem Schrumpftunnel (2) auf die Artikel (6) aufgeschrumpft wird, wobei die Gebinde (5*) über ein Transportmittel (10) transportiert und nach dem Verlassen des Schrumpftunnels (2) von oben und von unten gekühlt werden, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Bodenbereich der Gebinde (5*) von unten her mit Kühlmittel (22, 22*, 26, 26*) beaufschlagt wird, wobei das Kühlmittel (22, 22*, 26, 26*) durch mindestens eine Kühlmittelvorrichtung (25) erzeugt wird, die in einem dem Schrumpftunnel (2) nachgeordneten Ausgangsbereich (16a, 16b, 16c, 16d) einer Schrumpfvorrichtung (15a, 15b, 15c, 15d) unterhalb des Transportmittels (10) angeordnet ist.