DE102017107766A1

DE102017107766A1 - Method and device for forming containers

Info

Publication number: DE102017107766A1
Application number: DE102017107766.9A
Authority: DE
Inventors: Herbert BRAAM; Stefan Skodek; Heiko Bartholemy; Holger Kamps; Tobias Kersten
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2017-04-11
Filing date: 2017-04-11
Publication date: 2018-10-11
Also published as: EP3609792B1; PL3609792T3; EP3609792A1; WO2018189141A1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1) zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen mit zumindest einer Heizzone (I, II) mit mehreren elektrischen Heizeinrichtungen (HR), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:
- Erfassen der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) und Vergleichen der Ist-Temperatur (IT) im Bereich der Heizzone (I, II) mit einer Solltemperatur (ST);
- Wechseln in einen ersten Betriebsmodus durch Reduzieren der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) in der Heizzone (I, II) auf eine vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR), wenn die Ist-Temperatur (IT) im Bereich der Heizzone (I, II) die Solltemperatur (ST) überschritten hat, wobei die vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR) unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters bestimmt wurde; und
- Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus durch Erhöhen der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) in der Heizzone (I, II) zur Erhöhung der Ist-Temperatur (IT) im Bereich der Heizzone (I, II) auf die Solltemperatur (ST).

The invention relates to a method for operating a device (1) for shrinking a flat material onto a group of individual packagings having at least one heating zone (I, II) with a plurality of electrical heating devices (HR), the method comprising the following method steps:
- Detecting the actual temperature in the region of the heating zone (I, II) and comparing the actual temperature (IT) in the region of the heating zone (I, II) with a set temperature (ST);
Switching to a first operating mode by reducing the number of active heaters (HR) in the heating zone (I, II) to a predefined number of heaters (HR) when the actual temperature (IT) in the region of the heating zone (I, II ) has exceeded the setpoint temperature (ST), wherein the predefined number of heating devices (HR) has been determined taking into account at least one operating parameter; and
Changing from the first operating mode to a second operating mode by increasing the number of active heating devices (HR) in the heating zone (I, II) to increase the actual temperature (IT) in the region of the heating zone (I, II) to the setpoint temperature ( ST).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen zur Bildung von Gebinden.The invention relates to a method and apparatus for shrinking a sheet material onto a group of individual packages to form packages.

In Produktionsanlagen, insbesondere auch in solchen der Getränkeindustrie, ist es bekannt, Einzelverpackungen, beispielsweise Flaschen, Dosen oder dergleichen, die in vorausgehenden Anlagekomponenten oder -maschinen mit einem Produkt gefüllt und verschlossen wurden, einer nachgeordneten Verpackungsmaschine zuzuführen, in der die Einzelverpackungen jeweils zu Packmittelgruppen mit einer vorgegebenen Anzahl von Einzelverpackungen zusammengestellt und die so erzeugten Packmittelgruppen jeweils mit einer Schrumpffolie umhüllt werden. In einer der Verpackungsmaschine nachfolgenden Schrumpfvorrichtung wird aus jeder Packmittelgruppe beim Hindurchfördern derselben durch Aufschrumpfen der Schrumpffolie unter Hitzeeinwirkung jeweils eine feste oder fixierte Verpackungseinheit bzw. ein Gebinde gebildet. Die Wärme innerhalb der Schrumpfvorrichtung kann beispielsweise durch elektrische Heizvorrichtungen erzeugt werden. Die Schrumpfvorrichtung kann beispielsweise mehrere in Transportrichtung der Einzelverpackungen aufeinanderfolgende Heizzonen umfassen.In production plants, especially in those of the beverage industry, it is known, individual packages, such as bottles, cans or the like, which were filled in previous investment components or machines with a product and sealed, supply a downstream packaging machine, in which the individual packs each packaging groups assembled with a predetermined number of individual packaging and the packaging groups thus produced are each covered with a shrink film. In a shrinking device following the packaging machine, a solid or fixed packaging unit or a container is formed from each packaging material group when conveying the same by shrinking the shrink film under the action of heat. The heat within the shrinking device can be generated for example by electric heaters. The shrinking device may, for example, comprise a plurality of heating zones successive in the direction of transport of the individual packagings.

Insbesondere sind Schrumpfvorrichtungen mit elektrischen Heizvorrichtungen bekannt, die eine relativ niedrige Grundheizlast, beispielsweise eine Grundheizlast von 12 - 15kW pro Heizzone aufweisen. Zur Bereitstellung dieser Grundheizlast ist je Heizzone eine Heizeinrichtung vorgesehen, welche bevorzugt gemeinsam mit dem Hauptschalter des Schrumpftunnels ein- und ausgeschaltet wird. Somit ist diese die Grundheizlast bereitstellende Heizeinrichtung ständig aktiviert.In particular, shrinking devices with electric heaters are known which have a relatively low basic heating load, for example a base heating load of 12-15kW per heating zone. To provide this Grundheizlast a heating device is provided per heating zone, which is preferably switched on and off together with the main switch of the shrinking tunnel. Thus, this is the Grundheizlast providing heater permanently activated.

Die Temperaturregelung auf die Soll-Temperatur des Schrumpftunnels erfolgt durch die weiteren Heizeinrichtungen der jeweiligen Heizzonen, die beispielsweise eine Leistung von bis zu 60kW pro Heizzone aufweisen. Diese weiteren Heizeinrichtungen können über Schalteinheiten ein- und ausgeschaltet werden. Dabei werden die weiteren Heizeinrichtungen jeweils gemeinsam betrieben, also auch gemeinsam ein- oder ausgeschaltet.The temperature control to the target temperature of the shrink tunnel is carried out by the other heating devices of the respective heating zones, for example, have a power of up to 60kW per heating zone. These further heating devices can be switched on and off via switching units. In this case, the other heaters are each operated together, so also switched on or off together.

Durch die hohe Heizleistung der weiteren Heizeinrichtungen wird die gewünschte Soll-Temperatur des Schrumpftunnels nach dem Einschalten der Heizeinrichtungen sehr schnell erreicht, was dazu führt, dass die gerade erste eingeschalteten Heizeinrichtungen bereits nach kurzer Zeit wieder ausgeschaltet werden müssen, um die Soll-Temperatur des Schrumpftunnels nicht in unzulässiger Weise zu überschreiten. Im Vergleich zu der niedrigen Leistung der, die Grundheizlast bereitstellenden Heizeinrichtung weisen die weiteren Heizeinrichtungen eine hohe Leistung auf, was dazu führt, dass die weiteren Heizeinrichtungen mit einer hohen Schaltfrequenzen geschaltet werden.Due to the high heating power of the other heaters, the desired setpoint temperature of the shrink tunnel is reached very quickly after switching on the heaters, which means that the just first switched on heaters must be switched off again after a short time to the target temperature of the shrink tunnel not to exceed in an inadmissible way. Compared to the low power of the heater providing the base heating load, the further heaters have high power, which causes the other heaters to be switched at a high switching frequency.

Diese hohe Schaltfrequenz ist von großem Nachteil, insbesondere da dadurch hohe Schaltströme (incl. Stromspitzen durch den Schaltvorgang) von bis zu 100 Ampere pro Zuleitung auftreten können und die Heizeinrichtungen einer hohen mechanischen Belastung durch ständiges Erwärmen und Abkühlen ausgesetzt sind.This high switching frequency is of great disadvantage, in particular since high switching currents (including current peaks due to the switching process) of up to 100 amperes per lead can thereby occur and the heaters are exposed to a high mechanical load due to constant heating and cooling.

Weiterhin treten bei der bekannten Schrumpfvorrichtung durch die hohen Schaltströme häufig Netzstörungen, insbesondere Spannungsschwankungen auf, die wiederum so genannte Flickereffekte, also Helligkeitsschwankungen bei Leuchtmitteln hervorrufen.Furthermore, frequently occur in the known shrinking device by the high switching currents network disturbances, in particular voltage fluctuations, which in turn cause so-called flicker effects, so brightness fluctuations in lighting.

Ausgehend hiervon ist es Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben einer Schrumpfvorrichtung anzugeben, das zu einer geringeren Schaltfrequenz und dadurch zu geringeren Netzspannungsschwankungen führt.Proceeding from this, it is an object of the invention to provide a method for operating a shrinking device, which leads to a lower switching frequency and thereby to lower line voltage fluctuations.

Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Schrumpfvorrichtung ist Gegenstand des nebengeordneten Patentanspruchs 15.The object is achieved by a method according to the features of independent claim 1. A shrinking device is the subject of the independent patent claim 15.

Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen mit zumindest einer Heizzone mit mehreren elektrischen Heizeinrichtungen, wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst:

- Erfassen der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone und Vergleichen der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone mit einer Solltemperatur;
- Wechseln in einen ersten Betriebsmodus durch Reduzieren der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen in der Heizzone auf eine vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen, wenn die Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone die Solltemperatur überschritten hat, wobei die vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters bestimmt wurde; und
- Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus durch Erhöhen der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen in der Heizzone zur Erhöhung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone auf die Solltemperatur.

According to a first aspect, the invention relates to a method for operating a device for shrinking a flat material onto a group of individual packagings having at least one heating zone with a plurality of electrical heating devices, the method comprising the following method steps:

- Detecting the actual temperature in the region of the heating zone and comparing the actual temperature in the region of the heating zone with a set temperature;
Switching to a first operating mode by reducing the number of active heaters in the heating zone to a predefined number of heaters when the actual temperature in the region of the heating zone has exceeded the target temperature, wherein the predefined number of heaters has been determined taking into account at least one operating parameter ; and
Changing from the first operating mode to a second operating mode by increasing the number of active heating devices in the heating zone to increase the actual temperature in the region of the heating zone to the setpoint temperature.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass in dem ersten Betriebsmodus, in dem die Anlage mit der Grundheizlast betrieben wird, die Heizleistung (Grundheizleistung) nicht starr vorgegeben ist, sondern die im ersten Betriebsmodus aktive Anzahl von Heizeinrichtungen und damit die Höhe der Grundheizleistung basierend auf Betriebsparameter bestimmt wird, so dass durch eine geeignete Wahl der Grundheizleistung eine reduzierte Häufigkeit des An- bzw. Abschaltens der Heizeinrichtungen und damit reduzierte Netzspannungsschwankungen und reduzierte thermische Belastungen an den Heizeinrichtungen entstehen.The essential advantage of the method according to the invention is that in the first Operating mode in which the system is operated with the Grundheizlast, the heating power (basic heating) is not rigidly defined, but the active in the first operating mode number of heaters and thus the amount of Grundheizleistung determined based on operating parameters, so that by a suitable choice of Basic heating a reduced frequency of switching on and off of the heaters and thus reduced mains voltage fluctuations and reduced thermal loads on the heaters arise.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im ersten Betriebsmodus von der Solltemperatur in der Heizzone abhängig. Die Solltemperatur innerhalb der jeweiligen Heizzone bestimmt maßgeblich den Wärmebedarf und damit die bereitzustellende Heizleistung. Weitere Betriebsparameter, die Einfluss auf die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im ersten Betriebsmodus nehmen können, sind beispielsweise die Umgebungstemperatur, der durchschnittliche Leistungsbedarf der Heizzone bzw. der gesamten Heizeinrichtungen in einem zurückliegenden Zeitraum, beispielsweise den vergangenen n Minuten, wobei n eine rationale Zahl sein kann, etc. Dadurch kann die Grundheizleistung an die aktuell vorherrschende Betriebssituation angepasst werden.According to one embodiment, the number of active heaters in the first operating mode is dependent on the target temperature in the heating zone. The setpoint temperature within the respective heating zone significantly determines the heat requirement and thus the heat output to be provided. Further operating parameters that may influence the number of active heaters in the first operating mode are, for example, the ambient temperature, the average power requirement of the heating zone or the entire heaters in a past period, for example the past n minutes, where n can be a rational number , etc. Thus, the basic heating power can be adapted to the currently prevailing operating situation.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im ersten Betriebsmodus gleich oder größer als zwei. In anderen Worten wird zur Erzeugung der Grundheizleistung nicht nur lediglich eine einzige Heizeinrichtung verwendet sondern mindestens zwei. Vorzugsweise wird durch die zumindest zwei aktiven Heizeinrichtungen eine Grundheizlast von mehr als 15KW bereitgestellt. Dadurch wird der dauerhaft betriebene Anteil der Heizeinrichtungen erhöht und der intermittierend zugeschaltete Anteil der Heizeinrichtungen verringert.According to one embodiment, the number of active heaters in the first operating mode is equal to or greater than two. In other words, not only a single heater is used to generate the basic heating power but at least two. Preferably, a base heat load of more than 15KW is provided by the at least two active heaters. As a result, the permanently operated portion of the heaters is increased and the intermittently switched share of the heaters reduced.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel ist die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im zweiten Betriebsmodus um eins größer als die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im ersten Betriebsmodus. In anderen Worten wird zusätzlich zu den die Grundheizleistung bereitstellenden Heizeinrichtungen intermittierend lediglich eine weitere Heizeinrichtung zugeschaltet, um die Temperatur in der Heizzone auf die Solltemperatur zu erhöhen. Dadurch können die durch die Schaltvorgänge hervorgerufenen Leistungsveränderungen und damit die Spannungsschwankungen im elektrischen Netz wesentlich reduziert werden.In one embodiment, the number of active heaters in the second mode of operation is one greater than the number of active heaters in the first mode of operation. In other words, in addition to the heating elements that provide the basic heating power, only one additional heating device is intermittently switched on in order to increase the temperature in the heating zone to the setpoint temperature. As a result, the changes in output caused by the switching operations and thus the voltage fluctuations in the electrical network can be substantially reduced.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen im ersten Betriebsmodus durch eine Steuereinrichtung unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters berechnet. Damit kann die Grundheizleistung automatisch angepasst werden. Alternativ ist es möglich, dass die Grundheizleistung durch das Bedienpersonal abhängig von Betriebsparametern manuell eingestellt wird.According to one exemplary embodiment, the number of active heating devices in the first operating mode is calculated by a control device taking into account at least one operating parameter. This allows the basic heating power to be adjusted automatically. Alternatively, it is possible that the basic heating power is set manually by the operating personnel depending on operating parameters.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen während des Betriebs der Vorrichtung fußend auf Betriebsparameter kontinuierlich oder intermittierend berechnet. Dadurch kann die Grundheizleistung fortlaufend an Veränderungen der Betriebssituation angepasst werden.According to one embodiment, the number of heaters active in the first mode of operation is calculated continuously or intermittently during operation of the device based on operating parameters. As a result, the basic heating power can be continuously adapted to changes in the operating situation.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen unter Berücksichtigung der durch das Aktivieren und/oder Deaktivieren der jeweiligen Heizeinrichtungen hervorgerufenen Temperaturveränderungen in der jeweiligen Heizzone ermittelt. Beispielsweise kann der zeitliche Verlauf der Temperaturveränderung nach dem Aktivieren bzw. Deaktivieren einer gewissen Heizeinrichtung ermittelt und daraus abgeleitet werden, ob diese Heizeinrichtung zur Bereitstellung der Grundheizleistung aktiviert werden soll oder nicht.According to one embodiment, the number of heating devices active in the first operating mode is determined taking into account the temperature changes in the respective heating zone caused by the activation and / or deactivation of the respective heating devices. For example, the time profile of the temperature change after activating or deactivating a certain heating device can be determined and deduced therefrom, whether this heating device should be activated to provide the basic heating power or not.

Die der jeweiligen Heizzone zugeordneten Heizeinrichtungen können dabei jeweils die gleiche Heizleistung oder unterschiedliche Heizleistung aufweisen. Vorzugsweise kann bei Heizeinrichtungen mit unterschiedlicher Heizleistung diejenige Heizeinrichtung zur Bereitstellung der Grundheizleistung aktiviert werden, die möglichst genau den Leistungsbedarf abdeckt, der bei einer gewissen Betriebssituation (z.B. Solltemperatur, Umgebungstemperatur etc.) reduzierte Schaltaktivitäten hervorruft.The heating devices assigned to the respective heating zone can each have the same heating power or different heating power. In the case of heating devices with different heating power, it is preferably possible to activate the heating device for providing the basic heating power, which covers the power requirement as precisely as possible, which causes reduced switching activities in a certain operating situation (for example set temperature, ambient temperature, etc.).

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen um eins reduziert, wenn im zweiten Betriebsmodus die gemessene Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone die Solltemperatur um einen vorgegebenen Temperaturdifferenzwert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet. Dies ist ein Hinweis darauf, dass die Grundheizleistung zu hoch gewählt ist und dadurch eine hohe Schaltaktivität bei den intermittierend zugeschalteten Heizeinrichtungen hervorgerufen wird.According to one exemplary embodiment, the number of heating devices active in the first operating mode is reduced by one if, in the second operating mode, the measured actual temperature in the region of the heating zone exceeds the setpoint temperature by a predetermined temperature difference value for a predetermined period of time. This is an indication that the basic heating power is set too high and thus a high switching activity is caused in the intermittently connected heaters.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt der Temperaturdifferenzwert im Bereich zwischen 1°C und 5°C, insbesondere bei 2°C, 3°C oder 4°C.According to one embodiment, the temperature difference value is in the range between 1 ° C and 5 ° C, in particular at 2 ° C, 3 ° C or 4 ° C.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel liegt die vorgegebene Zeitdauer im Bereich zwischen 30sec und 3min und insbesondere 1min, 1,5min oder 2min oder mehr beträgt.According to one embodiment, the predetermined period of time is in the range between 30sec and 3min and in particular 1min, 1.5min or 2min or more.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen um eins reduziert, wenn das Verhältnis der Zeitdauer, in der sich die Vorrichtung im zweiten Betriebsmodus befindet, zu der Zeitdauer, in der sich die Vorrichtung im ersten Betriebsmodus befindet, einen Schwellwert unterschreitet. In anderen Worten wird das Zeitdauerverhältnis bestimmt, das angibt wie lange die Heizzone mit Grundheizleistung betrieben wird. Abhängig von diesem Wert wird die Grundheizleistung verringert, wenn das Zeitdauerverhältnis angibt, dass die Heizzone nur immer sehr kurz mit einer Heizleistung über der Grundheizleistung betrieben wird. According to an exemplary embodiment, the number of heaters active in the first operating mode is reduced by one if the ratio of the time duration in which the device is in the second operating mode to the time duration in which the device is in the first operating mode is below a threshold value. In other words, the time duration ratio is determined, which indicates how long the heating zone is operated with basic heating power. Depending on this value, the basic heating power is reduced if the time duration ratio indicates that the heating zone is only ever operated very briefly with a heating capacity above the basic heating power.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird das Verhältnis der Zeitdauern über mehrere Schaltzyklen hinweg ermittelt. Dadurch kann ein Mittelwert des Zeitdauerverhältnisses errechnet werden. Basierend auf dem Zeitdauerverhältnis kann dann eine Entscheidung über die Reduzierung der Grundheizleistung getroffen werden.According to one embodiment, the ratio of the durations over a plurality of switching cycles is determined. As a result, an average value of the time duration ratio can be calculated. Based on the time duration ratio, a decision can then be made to reduce the base heating power.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen durch Schaltmittel, wobei die Schaltmittel vorzugsweise auch die, durch sie geschaltete elektrische Last überwachen. Dadurch ist es möglich, basierend auf den Schaltmitteln den Zustand der Heizeinrichtungen zu kontrollieren, beispielsweise einen Ausfall durch Unterbrechen eines Heizleiters oder einen Kurzschluss zu erkennen.According to one embodiment, the activation and deactivation of the heating devices is effected by switching means, wherein the switching means preferably also monitor the electrical load switched through them. This makes it possible, based on the switching means to control the state of the heaters, for example, to detect a failure by interrupting a heat conductor or a short circuit.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen durch zumindest eine Schalteinrichtung, die zum Schalten der Heizeinrichtungen nach dem Prinzip der Schwingungspaketsteuerung ausgebildet ist. Insbesondere ist die Schalteinrichtung dazu ausgebildet, die Heizeinrichtungen in Nulldurchgängen des Strom- bzw. Spannungsverlaufs zu aktivieren bzw. zu deaktivieren. Dadurch werden Strom- und Spannungs-Transienten und damit Oberschwingungen weitgehend vermieden.According to one embodiment, the activation and deactivation of the heating devices is carried out by at least one switching device, which is designed to switch the heating devices according to the principle of oscillation packet control. In particular, the switching device is designed to activate or deactivate the heaters in zero crossings of the current or voltage profile. This largely avoids current and voltage transients and therefore harmonics.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt das Aufheizen der Heizzone durch Aktivieren, insbesondere zeitversetztes Aktivieren sämtlicher Heizeinrichtungen. Dadurch können die Lastveränderung zeitlich verteilt und damit die Auswirkungen auf das elektrische Netz reduziert werden.According to one embodiment, the heating of the heating zone by activating, in particular time-delayed activation of all heaters. As a result, the load change can be distributed over time and thus the impact on the electrical network can be reduced.

Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf eine Vorrichtung zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen. Die Vorrichtung umfasst zumindest eine mehrere elektrische Heizeinrichtungen aufweisende Heizzone und einen Temperatursensor zur Ermittlung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone, wobei eine Steuereinrichtung vorgesehen ist, die zum Empfang von Informationen bezüglich der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone und zum Veranlassen eines Umschaltens der Vorrichtung von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus ausgebildet ist. Zudem sind Schaltmittel vorgesehen, die mit der Steuereinrichtung derart zusammenwirken, dass in einen ersten Betriebsmodus gewechselt wird, indem die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen auf eine vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen reduziert wird, wenn die Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone eine Solltemperatur überschritten hat, wobei die vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters bestimmt wurde. Weiterhin wirken die Schaltmittel mit der Steuereinrichtung derart zusammen, dass von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, indem die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen zur Regelung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone auf die Solltemperatur erhöht wird.Furthermore, the invention relates to a device for shrinking a sheet material onto a group of individual packages. The device comprises at least one heating zone having a plurality of electrical heating devices and a temperature sensor for determining the actual temperature in the region of the heating zone, wherein a control device is provided which is adapted to receive information regarding the actual temperature in the region of the heating zone and to initiate a switching Device is formed by a first operating mode in a second operating mode. In addition, switching means are provided which cooperate with the control means to switch to a first operating mode by the number of active heaters is reduced to a predefined number of heaters when the actual temperature has exceeded a target temperature in the region of the heating zone, wherein the predefined number of heating devices has been determined taking into account at least one operating parameter. Furthermore, the switching means cooperate with the control device in such a way that switching from the first operating mode to a second operating mode is made by increasing the number of active heating devices for regulating the actual temperature in the region of the heating zone to the setpoint temperature.

Der Ausdruck „im Wesentlichen“ bzw. „etwa“ bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/- 10%, bevorzugt um +/- 5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.The expression "essentially" or "approximately" in the sense of the invention means deviations from the exact value by +/- 10%, preferably by +/- 5% and / or deviations in the form of changes that are insignificant for the function.

Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.Further developments, advantages and applications of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and from the figures. In this case, all described and / or illustrated features alone or in any combination are fundamentally the subject of the invention, regardless of their summary in the claims or their dependency. Also, the content of the claims is made an integral part of the description.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigen:

1 beispielhaft und grob schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Schrumpfvorrichtung mit mehreren Heizzonen in einer oberseitigen Ansicht;
2 beispielhaft und grob schematisch eine Darstellung zweier Heizzonen mit Heizeinrichtungen und diesen zugeordneten Schaltmitteln;
3 beispielhaft und grob schematisch ein Temperaturdiagramm, das das Zusammenwirken der Heizeinrichtungen zur Erzielung einer gewissen Temperatur in der Heizzone veranschaulicht;
4 beispielhaft und schematisch der zeitliche Strom- bzw. Spannungsverlauf in einem Wechselstromnetz, basierend auf dem ein Schalten der Heizeinrichtungen gemäß der Schwingungspaketsteuerung erfolgen kann; und
5 beispielhaft und schematisch zwei zeitliche Verläufe der Leistungsaufnahme der Heizeinrichtungen einer oder mehrerer Heizzonen.

The invention will be explained in more detail below with reference to the figures of exemplary embodiments. Show it:

1 exemplary and roughly schematically an embodiment of a shrinking device with a plurality of heating zones in a top view;
2 by way of example and roughly schematically a representation of two heating zones with heaters and associated switching means;
3 by way of example and roughly schematically, a temperature diagram illustrating the interaction of the heaters to achieve a certain temperature in the heating zone;
4 exemplary and schematic of the temporal current or voltage curve in an AC network, based on the switching the heaters can be made according to the vibration packet control; and
5 by way of example and schematically two time profiles of the power consumption of the heating devices of one or more heating zones.

In 1 ist mit dem Bezugszeichen 1 eine Vorrichtung zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen gezeigt. Derartige Vorrichtungen 1 werden auch als Schrumpfvorrichtung bezeichnet. Die Vorrichtung 1 umfasst einen Transporteur 5, auf dem gruppierte Einzelverpackungen, beispielsweise Flaschen, Dosen oder andere Packmittel, als Packmittelgruppen mit einem flächigen Material umhüllt einem Schrumpftunnel 6 zugeführt werden. Das flächige Material kann insbesondere eine aus einem Kunststoffmaterial bestehende Folie sein, die sich unter Hitzeeinwirkung zusammenzieht und damit die Einzelverpackungen zu einem Gebinde zusammenfasst.In 1 is with the reference numeral 1 a device for shrinking a sheet material onto a group of individual packages shown. Such devices 1 are also referred to as shrinking device. The device 1 includes a transporter 5 , on the grouped individual packaging, such as bottles, cans or other packaging, wrapped as packaging groups with a sheet material a shrink tunnel 6 be supplied. The sheet material may in particular be made of a plastic material film that contracts under the influence of heat and thus summarizes the individual packaging into a container.

Der Schrumpftunnel 6 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel mehrere Heizzonen I, II auf, in denen jeweils mehrere elektrische Heizeinrichtungen HR zur Erzeugung der, für das Aufschrumpfen des flächigen Materials nötigen Wärme vorgesehen sind. Die elektrischen Heizeinrichtungen HR können jegliche durch elektrischen Strom betriebene Heizeinrichtungen sein, insbesondere Widerstandsheizungen mit zumindest einer Heizwendel.The shrink tunnel 6 has in the embodiment shown several heating zones I . II on, in each of which several electric heaters MR for generating the, for the shrinkage of the sheet material necessary heat are provided. The electric heaters MR may be any electric current operated heaters, in particular resistance heaters with at least one heating coil.

Zur Steuerung der Temperatur innerhalb der jeweiligen Heizzone I, II ist ein Temperatursensor vorgesehen. Insbesondere weist jede Heizzone I, II zumindest einen Temperatursensor auf, mittels dem die Ist-Temperatur im Bereich dieser Heizzone I, II erfasst wird. Basierend auf der, durch diesen Temperatursensor gewonnenen Informationen ist es möglich, die Ist-Temperatur innerhalb der Heizzone I, II derart zu steuern und/oder zu regeln, dass diese im Bereich einer Soll-Temperatur ST eingeregelt wird. Diese Soll-Temperatur ST hängt insbesondere von dem die Packmittelgruppe umhüllenden Material, der Fördergeschwindigkeit des Transporteurs 5 bzw. der Verweildauer einer Packmittelgruppe in der jeweiligen Heizzone I, II etc. ab. Diese kann beispielsweise im Bereich zwischen 150 °C und 250 °C, insbesondere zwischen 170 °C und 200 °C liegen. Die Soll-Temperatur ST kann für die unterschiedlichen Heizzonen I, II unterschiedlich hoch gewählt sein.For controlling the temperature within the respective heating zone I . II a temperature sensor is provided. In particular, each heating zone I . II at least one temperature sensor, by means of which the actual temperature in the region of this heating zone I . II is detected. Based on the information obtained by this temperature sensor, it is possible to determine the actual temperature within the heating zone I . II to control and / or to regulate such that they are in the range of a target temperature ST is adjusted. This target temperature ST depends in particular on the packaging material group enveloping material, the conveying speed of the conveyor 5 or the residence time of a packaging group in the respective heating zone I . II etc. from. This may, for example, in the range between 150 ° C and 250 ° C, in particular between 170 ° C and 200 ° C. The target temperature ST can for the different heating zones I . II be chosen differently high.

Die Vorrichtung 1 weist des Weiteren eine Steuereinrichtung 3 auf. Die Steuereinrichtung 3 ist insbesondere zur Steuerung der Temperatur innerhalb der jeweiligen Heizzone I, II ausgebildet. Diese Steuerung kann insbesondere durch Einschalten bzw. Ausschalten der Heizeinrichtungen HR der jeweiligen Heizzone I, II erfolgen. Die Steuereinrichtung 3 ist dabei vorzugsweise mit dem in der Heizzone I, II vorgesehenen Temperatursensor verbunden und erhält von diesem Informationen hinsichtlich der Ist-Temperatur innerhalb der Heizzone I, II. Die Steuereinrichtung 3 ist dazu ausgebildet, die Ist-Temperatur innerhalb der Heizzone I, II mit einer Solltemperatur ST zu vergleichen und basierend auf diesem Vergleichsergebnis die Ansteuerung der Heizeinrichtungen HR d.h. das intermittierende Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen HR in der jeweiligen Heizzone I, II vorzunehmen. Letztlich weist die beschriebene Steuereinrichtung 3 die Funktion einer Regeleinrichtung auf, so dass die Begriffe Steuerung und Regelung im Rahmen der vorliegenden Anmeldung stets unter Beachtung der jeweils zugehörigen Stellen der Beschreibung zu interpretieren sind.The device 1 further comprises a control device 3 on. The control device 3 is in particular for controlling the temperature within the respective heating zone I . II educated. This control can in particular by switching on or off the heaters MR the respective heating zone I . II respectively. The control device 3 is preferably with the in the heating zone I . II provided temperature sensor and receives from this information regarding the actual temperature within the heating zone I . II , The control device 3 is designed to be the actual temperature within the heating zone I . II with a set temperature ST to compare and based on this comparison result, the control of the heaters MR ie the intermittent activation and deactivation of the heaters MR in the respective heating zone I . II make. Finally, the described control device 3 the function of a control device, so that the terms control and regulation in the context of the present application are always to be interpreted in accordance with the respectively associated parts of the description.

Das Aktivieren bzw. Deaktivieren (Anschalten bzw. Abschalten) der Heizeinrichtungen HR erfolgt durch Schaltmittel 4. Insbesondere ist, wie in 2 gezeigt, jeder Heizeinrichtung HR ein eigenständiges Schaltmittel 4 zugeordnet, so dass jede Heizeinrichtung HR unabhängig von den anderen Heizeinrichtungen aktiviert bzw. deaktiviert werden kann. Das Schaltmittel 4 kann insbesondere durch einen Halbleiterschütz gebildet werden.The activation or deactivation (switching on or off) of the heating devices MR done by switching means 4 , In particular, as in 2 shown each heater MR an independent switching device 4 assigned so that each heater MR can be activated or deactivated independently of the other heaters. The switching means 4 can be formed in particular by a semiconductor contactor.

Nachfolgend wird die Steuerung der Vorrichtung 1 basierend auf der Darstellung in 3 näher erläutert. Bei der Inbetriebnahme der Vorrichtung 1 wird zunächst der Innenraum des Schrumpftunnels 6 durch die Heizeinrichtungen HR aufgeheizt. Dabei werden zunächst sämtliche Heizeinrichtungen HR aktiviert, so dass die Heizzone I, II mit maximaler Heizleistung aufgeheizt wird. Die Ist-Temperatur innerhalb der jeweiligen Heizzone I, II wird dabei durch den Temperatursensor erfasst und die Heizzonen I, II werden so lange mit maximaler Heizleistung betrieben, bis die Ist-Temperatur die Solltemperatur ST erreicht bzw. überschritten hat. Anschließend wird die Anzahl der aktiven, d.h. der eingeschalteten Heizeinrichtungen HR reduziert, so dass die jeweilige Heizzone I, II mit einer Grundheizlast beheizt wird, die durch eine Anzahl von aktiven Heizeinrichtungen HR in der jeweiligen Heizzone I, II definiert wird. Die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen HR pro Heizzone I, II bei der Grundheizlast beträgt vorzugsweise mindestens zwei Heizeinrichtungen HR pro Heizzone I, II.The following is the control of the device 1 based on the illustration in 3 explained in more detail. During commissioning of the device 1 First, the interior of the shrink tunnel 6 through the heaters MR heated. First, all heaters MR activated, leaving the heating zone I . II is heated with maximum heating power. The actual temperature within the respective heating zone I . II is detected by the temperature sensor and the heating zones I . II are operated with maximum heating power until the actual temperature reaches the setpoint temperature ST has reached or exceeded. Subsequently, the number of active, ie the switched on heaters MR reduced, so that the respective heating zone I . II heated by a base heating load, which is heated by a number of active heaters MR in the respective heating zone I . II is defined. The number of active heaters MR per heating zone I . II in the Grundheizlast is preferably at least two heaters MR per heating zone I . II ,

Die Regelung der Heizleistung pro Heizzone I, II und damit auch die Regelung der Ist-Temperatur innerhalb der jeweiligen Heizzone I, II auf die gewünschte Solltemperatur ST erfolgt durch die Steuereinrichtung 3, die Steuersignale an die Schaltmittel 4 abgibt, um dadurch ein Aktivieren bzw. Deaktivieren der Heizeinrichtungen HR zu erreichen. Die Heizeinrichtungen HR werden dabei vorzugsweise stets mit einer festen elektrischen Leistung betrieben, deren Betrag nicht veränderbar ist. Die Heizeinrichtungen HR werden also lediglich digital geschaltet (an/aus).The regulation of heating power per heating zone I . II and thus also the regulation of the actual temperature within the respective heating zone I . II to the desired setpoint temperature ST done by the controller 3 , the control signals to the switching means 4 to thereby activate or deactivate the heaters MR to reach. The heaters MR are preferably always operated with a fixed electrical power whose amount is not changeable. The heaters MR So they are only switched digitally (on / off).

Um die Häufigkeit der Schaltvorgänge zu reduzieren und damit die Lastschwankungen im Stromnetz zu verringern, wird die für die Grundheizlast nötige Anzahl von aktiven Heizeinrichtungen HR in Abhängigkeit von Betriebsparametern der Vorrichtung 1 vorab bestimmt. Die Bestimmung der Anzahl von aktiven Heizeinrichtungen HR zur Erreichung der Grundheizlast kann beispielsweise basierend auf Erfahrungswerten des Bedienpersonals erfolgen und manuell bzw. durch entsprechende Eingaben an der Maschinensteuerung eingestellt werden. Alternativ ist es möglich, dass die Steuereinrichtung 3 oder ein damit verbundener Steuerrechner die für die Erreichung der Grundheizlast nötigen aktiven Heizeinrichtungen HR berechnet und dieser berechnete Wert zum Betrieb der Vorrichtung 1 bei Grundheizlast herangezogen wird. Zu dieser Berechnung können insbesondere Betriebsparameter wie z.B. die Solltemperatur ST, die Umgebungstemperatur, Informationen hinsichtlich in der Vergangenheit erfolgter Schaltvorgänge etc. herangezogen werden.In order to reduce the frequency of switching operations and thus reduce the load fluctuations in the power grid, the number of active heaters required for the basic heating load becomes MR depending on operating parameters of the device 1 determined in advance. The determination of the number of active heaters MR to achieve the Grundheizlast can be done for example based on experience of the operator and manually or by appropriate inputs to the machine control can be set. Alternatively, it is possible for the control device 3 or an associated control computer, the necessary for the achievement of Grundheizlast active heaters MR calculated and this calculated value for operation of the device 1 used in Grundheizlast. In particular, operating parameters such as the setpoint temperature can be used for this calculation ST , the ambient temperature, information regarding past switching operations etc. are used.

Die Anzahl von aktiven Heizeinrichtungen HR zur Erreichung bzw. kontinuierliche Bereitstellung der Grundheizlast ist dabei vorzugsweise derart gewählt, dass die durch diese Heizeinrichtungen HR erreichte Heizleistung kleiner ist als die für die Erreichung der Solltemperatur ST notwendige Heizleistung. Dadurch wird erreicht, dass nach dem vorher beschriebenen Aufheizvorgang, nach dem Erreichen oder Überschreiten der Solltemperatur ST durch Betreiben der Vorrichtung 1 bei der Grundheizlast durch Deaktivieren zumindest einer Heizeinrichtung HR gegenüber dem Aufheizvorgang ein Absinken der Ist-Temperatur in der Heizzone I, II erfolgt. In anderen Worten wird nach dem Aufheizvorgang der jeweiligen Heizzone I, II diese Heizzone I, II zunächst mit der Grundheizlast betrieben.The number of active heaters MR to achieve or continuous provision of Grundheizlast is preferably chosen such that the by these heaters MR achieved heating power is less than that for the achievement of the target temperature ST necessary heating power. This ensures that after the previously described heating, after reaching or exceeding the target temperature ST by operating the device 1 at the Grundheizlast by deactivating at least one heater MR compared to the heating process, a drop in the actual temperature in the heating zone I . II he follows. In other words, after the heating process of the respective heating zone I . II this heating zone I . II initially operated with the Grundheizlast.

Alternativ erfolgt die beschriebene Umschaltung bereits kurz bevor die Ist-Temperatur die Solltemperatur ST erreicht, was zur Folge hat, dass ein Überschwingen der Ist-Temperatur über die Solltemperatur ST sicher vermieden wird.Alternatively, the switching described already takes place shortly before the actual temperature is the setpoint temperature ST achieved, which has the consequence that an overshoot of the actual temperature above the setpoint temperature ST safely avoided.

Nachdem beim Betrieb bei Grundheizlast die Ist-Temperatur in der Heizzone I, II unter einen Schwellwert gefallen ist, wird die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen erhöht, und zwar vorzugsweise um eine einzige Heizeinrichtung HR (für die jeweilige Heizzone I, II), so dass die nunmehr bereitgestellte Heizleistung in der Heizzone I, II größer ist als der Wärmeverlust, so dass die Ist-Temperatur in der Heizzone I, II erneut ansteigt. Somit wird zur Regelung der Ist-Temperatur in der Heizzone I, II auf Solltemperatur ST vorzugsweise lediglich eine Heizeinrichtung HR intermittierend an- und abgeschaltet, so dass die Variation der für die Beheizung benötigten elektrischen Leistung im Vergleich zum Stand der Technik minimiert wird.After operating at Grundheizlast the actual temperature in the heating zone I . II has fallen below a threshold, the number of active heaters is increased, preferably by a single heater MR (for the respective heating zone I . II ), so that the now provided heating power in the heating zone I . II greater than the heat loss, so that the actual temperature in the heating zone I . II rises again. Thus, to control the actual temperature in the heating zone I . II at set temperature ST preferably only a heating device MR switched on and off intermittently, so that the variation of the electric power required for the heating is minimized compared to the prior art.

Gemäß dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist eine Heizzone I, II vier Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3, HR4 auf, die unabhängig voneinander aktivierbar sind. Die Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3, HR4 bewirken durch ihre gemeinsame Aktivierung eine Temperatur in der Heizzone I, II gemäß dem Temperaturdiagramm in 3.According to the in 3 embodiment shown has a heating zone I . II four heaters HR1, HR2, HR3, HR4, which are independently activatable. The heaters HR1, HR2, HR3, HR4 cause by their joint activation a temperature in the heating zone I . II according to the temperature diagram in 3 ,

Um beispielsweise eine Soll-Temperatur von 180°C in der Heizzone I, II zu erhalten, würde die Aufheizung der Heizzone zunächst mittels Aktivierung aller vier Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3, HR4 erfolgen. Nachdem die Aufheizung der Heizzone vollzogen ist, würde die Heizeinrichtung HR4 deaktiviert werden und die Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3 würden aktiviert bleiben. Da die Heizleistung der verbleibenden drei Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3 geringer ist als der bei der gewünschten Soll-Temperatur vorhandene Wärmeverlust würde die Ist-Temperatur (nach ggf. vorhandenen Nachheizeffekten) zunächst absinken. Wenn die Ist-Temperatur unter einen gewissen unteren Schwellwert gesunken ist, würde die Heizeinrichtung HR4 erneut aktiviert, was zu einem erneuten Ansteigen der Ist-Temperatur führt. Die Temperaturregelung würde dann durch intermittierendes Aktivieren/Deaktivieren der Heizeinrichtung HR4 bei konstantem Betrieb der Heizeinrichtungen HR1, HR2, HR3 erfolgen. Dadurch können die Lastschwankungen im elektrischen Stromnetz und die Schaltfrequenz erheblich reduziert werden. For example, a target temperature of 180 ° C in the heating zone I . II To obtain the heating of the heating zone would first be done by activating all four heaters HR1, HR2, HR3, HR4. After the heating zone has been heated, the heater HR4 would be deactivated and the heaters HR1, HR2, HR3 would remain activated. Since the heating power of the remaining three heaters HR1, HR2, HR3 is lower than the heat loss present at the desired setpoint temperature, the actual temperature (after any after-heating effects) would initially drop. If the actual temperature has dropped below a certain lower threshold, the heater HR4 would be reactivated, causing the actual temperature to rise again. The temperature control would then be carried out by intermittently activating / deactivating the heater HR4 with constant operation of the heaters HR1, HR2, HR3. As a result, the load fluctuations in the electrical grid and the switching frequency can be significantly reduced.

Bevorzugt ist die Vorrichtung 1, vorzugsweise die Steuereinrichtung 3 der Vorrichtung 1 dazu ausgebildet, die durch Aktivieren/Deaktivieren der Heizeinrichtungen HR hervorgerufenen zeitlichen Temperaturveränderungen zu erfassen und basierend darauf die Anzahl der zum Betreiben der Heizzone I, II bei Grundheizlast benötigten Heizeinrichtungen HR in dieser Heizzone I, II zu bestimmen. Insbesondere kann der Gradient des zeitlichen Temperaturanstiegs zur Erreichung der Solltemperatur und/oder der Gradient des zeitlichen Temperaturabfalls (bei Betreiben der Heizzone I, II mit der Grundheizlast) ermittelt werden.The device is preferred 1 , preferably the control device 3 the device 1 adapted to by activating / deactivating the heaters MR to detect caused temporal temperature changes and based on the number of operating the heating zone I . II at Grundheizlast required heaters MR in this heating zone I . II to determine. In particular, the gradient of the temporal temperature increase to achieve the target temperature and / or the gradient of the temporal temperature drop (when operating the heating zone I . II with the basic heating load).

Des Weiteren kann vorgesehen sein, die für die Grundheizlast verwendete Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen HR zeitlich zu verändern, um die Grundheizlast aktuellen Gegebenheiten (beispielsweise einer veränderten Umgebungstemperatur) anzupassen. So kann beispielsweise die für die Grundheizlast verwendete Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen HR um eins reduziert werden, wenn beim Erhöhen der Heizleistung gegenüber der Grundheizlast durch Zuschalten einer weiteren Heizeinrichtung HR (zweiter Betriebsmodus) die gemessene Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone I, II die Solltemperatur ST um einen vorgegebenen Temperaturdifferenzwert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet. In anderen Worten kann die Grundheizlast verringert werden, wenn ein temperaturbetragsmäßig oder zeitlich starkes Überschwingen bei der Temperaturregelung erreicht wird. So kann beispielsweise die Grundheizlast verringert werden, wenn der Temperaturdifferenzwert im Bereich zwischen 1°C und 5°C liegt, insbesondere 2°C, 3°C oder 4°C beträgt und/oder die die vorgegebene Zeitdauer im Bereich zwischen 30sec und 3min liegt, insbesondere 1 min, 1,5min oder 2min oder mehr beträgt.Furthermore, it can be provided, the number of active heaters used for the Grundheizlast MR To change the time to adapt the Grundheizlast current circumstances (for example, a changed ambient temperature). For example, the number of active heaters used for the basic heating load MR be reduced by one, when increasing the heating power compared to the Grundheizlast by connecting another heater MR (second operating mode) the measured actual temperature in the area of the heating zone I . II the set temperature ST exceeds a predetermined temperature difference value for a predetermined period of time. In other words, the base heating load can be reduced if a temperature-wise or temporally strong overshoot in the temperature control is achieved. For example, the basic heating load can be reduced if the temperature difference value lies in the range between 1 ° C and 5 ° C, in particular 2 ° C, 3 ° C or 4 ° C and / or the predetermined time is in the range between 30sec and 3min , in particular 1 min, 1.5min or 2min or more.

Ebenso kann das Verhältnis einer ersten Zeitdauer, bei der eine Heizzone oberhalb der Grundheizlast betrieben wird, zu einer zweiten Zeitdauer, in der die Heizzone unterhalb der Grundheizlast betrieben wird, herangezogen werden, um die Anzahl der bei Grundheizlast aktiven Heizeinrichtungen HR zu verändern. So kann beispielsweise ein Verhältnis der ersten Zeitdauer zur zweiten Zeitdauer durch die Steuereinrichtung 3 oder einen damit verbundenen Steuerrechner ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen werden. Für den Fall, dass der berechnete Wert den Schwellwert unterschreitet, kann die Anzahl der bei Grundheizlast aktiven Heizeinrichtungen HR verringert werden, insbesondere um eine einzige Heizeinrichtung HR. Dabei kann das Zeitdauerverhältnis über einen Zeitraum von mehreren Schaltzyklen hinweg gemittelt und dieser gemittelte Wert für die Entscheidung der Veränderung der bei der Grundheizlast aktiven Heizeinrichtungen HR verwendet werden.Similarly, the ratio of a first time period in which a heating zone is operated above the base heating load to a second time duration in which the heating zone is operated below the base heating load may be used to determine the number of heaters active during the base heating load MR to change. For example, a ratio of the first time period to the second time duration by the control device 3 or an associated control computer and compared with a threshold. In the event that the calculated value falls below the threshold value, the number of heaters active during the basic heating load can MR be reduced, in particular by a single heater MR , In this case, the time duration ratio can be averaged over a period of a plurality of switching cycles, and this averaged value for the decision of the change of the heaters active in the basic heating load MR be used.

Die Schaltmittel 4 können neben dem An- bzw. Abschalten der Energiezuführung zu den Heizeinrichtungen HR zudem zur Überwachung bzw. zum Monitoring der jeweiligen an ihnen angeschlossenen Heizeinrichtungen HR ausgebildet sein. So können die Schaltmittel 4 beispielsweise zur Überwachung der elektrischen Last bzw. der elektrischen Leistungsaufnahme der an ihnen angeschlossenen Heizeinrichtung HR ausgebildet sein. Aufgrund dieser Überwachungs- bzw. Monitoringfähigkeit kann beispielsweise erkannt werden, wenn die Heizeinrichtung HR keine oder nur eine geringe Heizleistung bereitstellt, was zu unzureichender Schrumpfleistung im Bereich des Schrumpftunnels 6 führt. Beispielsweise kann ein Überwachungs- bzw. Monitoringausgang des Schaltmittels 4 mit der Steuereinrichtung 3 gekoppelt sein und ein Fehlersignal abgeben, wenn keine oder nur eine geringe Heizleistung der Heizeinrichtung HR festgestellt wird. Zudem können die Schaltmittel 4 dazu ausgebildet sein, die Heizeinrichtung HR dauerhaft vom Stromnetz zu trennen, beispielsweise im Falle eines elektrischen Kurzschlusses.The switching means 4 In addition to turning on or off the power supply to the heaters MR In addition, for monitoring or monitoring of the respective connected to them heaters MR be educated. So can the switching means 4 For example, to monitor the electrical load or the electrical power consumption of the heater connected to them MR be educated. Because of this monitoring or monitoring capability can be detected, for example, when the heater MR provides little or no heating power, resulting in insufficient shrinkage performance in the area of the shrink tunnel 6 leads. For example, a monitoring or monitoring output of the switching means 4 with the control device 3 coupled and give an error signal when no or only a small heat output of the heater MR is detected. In addition, the switching means 4 be configured to the heater MR permanently disconnected from the mains, for example in the event of an electrical short circuit.

Des Weiteren können die Schaltmittel 4 zur Ansteuerung der Heizeinrichtung HR gemäß der Schwingungspaketsteuerung ausgebildet sein. Dabei wird, wie in 4 gezeigt, im Gegensatz zur Phasenanschnittsteuerung die Heizeinrichtung HR nur in den Nulldurchgängen des zeitlichen Strom- bzw. Spannungsverlaufs geschaltet. Dadurch können Strom- und Spannungs-Transienten und damit Oberschwingungen weitgehend vermieden werden.Furthermore, the switching means 4 for controlling the heating device MR be formed according to the vibration packet control. It will, as in 4 shown, in contrast to the phase control, the heater MR switched only in the zero crossings of the temporal current or voltage curve. As a result, current and voltage transients and thus harmonics can be largely avoided.

Die Schaltmittel 4 können insbesondere durch einen Halbleiterschütz, beispielsweise einen 2/3-phasigen Halbleiterschütz (RGC2/RGC3) des Herstellers Carlo Gavazzi gebildet werden. Der Halbleiterschütz weist beispielsweise einen Überspannungsschutz, Lastüberwachungsmittel, einen Alarmausgang und ggf. weitere Hilfskontakte auf.The switching means 4 can be formed in particular by a semiconductor contactor, for example a 2/3-phase semiconductor contactor (RGC2 / RGC3) of the manufacturer Carlo Gavazzi. The semiconductor contactor has, for example, an overvoltage protection, load monitoring means, an alarm output and possibly further auxiliary contacts.

5 zeigt den zeitlichen Verlauf der elektrischen Leistungsaufnahme einer Vorrichtung 1 zur Beheizung des Schrumpftunnels 6 mittels der Heizeinrichtungen HR. Dabei zeigt der zeitlich stark schwankende, gezackte Kurvenverlauf K1 die elektrische Leistungsaufnahme einer Vorrichtung gemäß dem vorbeschriebenen Stand der Technik, bei dem die Grundheizlast sehr niedrig gewählt ist und die sämtliche übrigen Heizeinrichtungen stets gleichzeitig zur Regelung der Ist-Temperatur an- bzw. ausgeschaltet werden. Die darunter liegende Kurve K2 zeigt eine wesentlich geringere zeitliche Schwankungshäufigkeit, wobei die Leistung länger auf einem gewissen Leistungsniveau verbleibt. Zudem ist die Amplitude der Leistungsänderung wesentlich geringer. Dadurch können Leistungsschwankungen im elektrischen Stromnetz, aber auch die mechanische Belastung der Heizeinrichtungen durch häufiges Ein- und Ausschalten wesentlich reduziert werden. Zudem ist erkennbar, dass dadurch die verbrauchte elektrische Durchschnittsleistung der Vorrichtung 1 verringert werden kann, so dass auch die Energieeffizienz der Vorrichtung 1 gesteigert wird. 5 shows the time course of the electrical power consumption of a device 1 for heating the shrink tunnel 6 by means of the heaters MR , In this case, the time-varying, jagged curve K1 shows the electrical power consumption of a device according to the above-described prior art, in which the Grundheizlast is very low and the other heating devices are always switched on and off simultaneously to control the actual temperature. The underlying curve K2 shows a much lower temporal fluctuation frequency, with the performance remaining at a certain level of performance longer. In addition, the amplitude of the power change is much lower. As a result, power fluctuations in the electrical power network, but also the mechanical load of the heaters can be significantly reduced by frequent switching on and off. In addition, it can be seen that this results in the average electrical power consumed by the device 1 can be reduced, so that the energy efficiency of the device 1 is increased.

Die Erfindung wurde voranstehend an Ausführungsbeispielen beschrieben. Es versteht sich, dass eine Vielzahl von Änderungen oder Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.The invention has been described above by means of exemplary embodiments. It is understood that a variety of changes or modifications are possible without thereby departing from the inventive concept underlying the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Schrumpfvorrichtungshrinker
33: Steuereinrichtungcontrol device
44: Schaltmittelswitching means
55: Transporteurcarrier
66: Schrumpftunnel shrink tunnel
I, III, II: Heizzoneheating zone
HRMR: Heizeinrichtungheater
STST: Solltemperaturset temperature

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Vorrichtung (1) zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen mit zumindest einer Heizzone (I, II) mit mehreren elektrischen Heizeinrichtungen (HR), wobei das Verfahren die folgenden Verfahrensschritte umfasst: - Erfassen der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) und Vergleichen der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) mit einer Solltemperatur (ST); - Wechseln in einen ersten Betriebsmodus durch Reduzieren der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (2, 2', 2") in der Heizzone (I, II) auf eine vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR), wenn die Ist-Temperatur (IT) im Bereich der Heizzone (I, II) die Solltemperatur (ST) überschritten hat, wobei die vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR) unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters bestimmt wurde; und - Wechseln von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus durch Erhöhen der Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) in der Heizzone (I, II) zur Erhöhung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) auf die Solltemperatur (ST).Method for operating a device (1) for shrinking a flat material onto a group of individual packagings having at least one heating zone (I, II) with a plurality of electrical heating devices (HR), the method comprising the following method steps: - Detecting the actual temperature in the region of the heating zone (I, II) and comparing the actual temperature in the region of the heating zone (I, II) with a set temperature (ST); Switching to a first mode of operation by reducing the number of active heaters (2, 2 ', 2 ") in the heating zone (I, II) to a predefined number of heaters (HR) when the actual temperature (IT) is in the range the heating zone (I, II) has exceeded the setpoint temperature (ST), the predefined number of heating devices (HR) being determined taking into account at least one operating parameter, and Changing from the first operating mode to a second operating mode by increasing the number of active heaters (HR) in the heating zone (I, II) to increase the actual temperature in the region of the heating zone (I, II) to the set temperature (ST).

Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) im ersten Betriebsmodus von der Solltemperatur (ST) in der Heizzone (I, II) abhängig ist.Method according to Claim 1 , characterized in that the number of active heaters (HR) in the first mode of operation of the target temperature (ST) in the heating zone (I, II) is dependent.

Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) im ersten Betriebsmodus gleich oder größer als zwei ist.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the number of active heaters (HR) in the first operating mode is equal to or greater than two.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) im zweiten Betriebsmodus um eins größer ist als die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) im ersten Betriebsmodus.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of active heaters (HR) in the second operating mode is one greater than the number of active heaters (HR) in the first operating mode.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) im ersten Betriebsmodus durch eine Steuereinrichtung (3) unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of active heating devices (HR) in the first operating mode by a control device (3) is calculated taking into account at least one operating parameter.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen (HR) während des Betriebs der Vorrichtung (1) fußend auf Betriebsparameter kontinuierlich oder intermittierend berechnet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of active in the first operating mode heaters (HR) during operation of the device (1) is calculated based on operating parameters continuously or intermittently.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen (HR) unter Berücksichtigung der durch das Aktivieren und/oder Deaktivieren der jeweiligen Heizeinrichtungen (HR) hervorgerufenen Temperaturveränderungen in der jeweiligen Heizzone (I, II) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of active in the first operating mode heaters (HR), taking into account the caused by the activation and / or deactivation of the respective heaters (HR) temperature changes in the respective heating zone (I, II) determined becomes.

Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen (HR) um eins reduziert wird, wenn im zweiten Betriebsmodus die gemessene Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) die Solltemperatur (ST) um einen vorgegebenen Temperaturdifferenzwert für eine vorgegebene Zeitdauer überschreitet.Method according to Claim 6 or 7 , characterized in that the number of active in the first operating mode heaters (HR) is reduced by one, if in the second operating mode, the measured actual temperature in the region of the heating zone (I, II) the setpoint temperature (ST) by a predetermined temperature difference value for a exceeds given time duration.

Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperaturdifferenzwert im Bereich zwischen 1°C und 5°C liegt, insbesondere 2°C, 3°C oder 4°C beträgt.Method according to Claim 8 , characterized in that the temperature difference value is in the range between 1 ° C and 5 ° C, in particular 2 ° C, 3 ° C or 4 ° C.

Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die vorgegebene Zeitdauer im Bereich zwischen 30sec und 3min liegt, insbesondere 1min, 1,5min oder 2min oder mehr beträgt.Method according to Claim 8 or 9 , characterized in that the predetermined period of time is in the range between 30sec and 3min, in particular 1min, 1.5min or 2min or more.

Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der im ersten Betriebsmodus aktiven Heizeinrichtungen (HR) um eins reduziert wird, wenn das Verhältnis der Zeitdauer, in der sich die Vorrichtung (1) im zweiten Betriebsmodus befindet, zu der Zeitdauer, in der sich die Vorrichtung (1) im ersten Betriebsmodus befindet, einen Schwellwert unterschreitet.Method according to one of Claims 6 to 10 characterized in that the number of heaters (HR) active in the first mode of operation is reduced by one when the ratio of the length of time the device (1) is in the second mode of operation to the length of time the device (FIG. 1) is in the first operating mode, falls below a threshold.

Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Verhältnis der Zeitdauern über mehrere Schaltzyklen hinweg ermittelt wird.Method according to Claim 11 , characterized in that the ratio of the durations over a plurality of switching cycles across is determined.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen (HR) durch Schaltmittel (4) erfolgt, wobei die Schaltmittel (4) die durch diese getriebene elektrische Last überwachen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the activation and deactivation of the heating means (HR) by switching means (4), wherein the switching means (4) monitor the electric load driven by these.

Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Aktivieren und Deaktivieren der Heizeinrichtungen (HR) durch zumindest eine Schalteinrichtung erfolgt, die zum Schalten der Heizeinrichtungen (HR) nach dem Prinzip der Schwingungspaketsteuerung ausgebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the activation and deactivation of the heating devices (HR) by at least one switching device takes place, which is designed for switching the heaters (HR) according to the principle of vibration packet control.

Vorrichtung zum Aufschrumpfen eines flächigen Materials auf eine Gruppe von Einzelverpackungen umfassend zumindest eine mehrere elektrische Heizeinrichtungen (HR) aufweisende Heizzone (I, II) und einen Temperatursensor zur Ermittlung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II), wobei eine Steuereinrichtung (3) vorgesehen ist, die zum Empfang von Informationen bezüglich der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) und zum Veranlassen eines Umschaltens der Vorrichtung (1) von einem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus ausgebildet ist, wobei Schaltmittel (4) vorgesehen sind, die mit der Steuereinrichtung derart zusammenwirken, dass in einen ersten Betriebsmodus gewechselt wird, indem die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) auf eine vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR) reduziert wird, wenn die Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) eine Solltemperatur (ST) überschritten hat, wobei die vordefinierte Anzahl von Heizeinrichtungen (HR) unter Berücksichtigung zumindest eines Betriebsparameters bestimmt wurde und weiterhin derart zusammenwirken, dass von dem ersten Betriebsmodus in einen zweiten Betriebsmodus umgeschaltet wird, indem die Anzahl der aktiven Heizeinrichtungen (HR) zur Regelung der Ist-Temperatur im Bereich der Heizzone (I, II) auf die Solltemperatur (ST) erhöht wird. Device for shrinking a flat material onto a group of individual packs comprising at least one heating zone (I, II) having a plurality of electrical heating devices (HR) and a temperature sensor for determining the actual temperature in the region of the heating zone (I, II), wherein a control device ( 3) is provided which is adapted to receive information regarding the actual temperature in the region of the heating zone (I, II) and for causing a switching of the device (1) from a first operating mode to a second operating mode, wherein switching means (4) are provided, which interact with the control device such that in a first operating mode is changed by the number of active heaters (HR) is reduced to a predefined number of heaters (HR) when the actual temperature in the region of the heating zone (I , II) has exceeded a setpoint temperature (ST), wherein the predefined number of heaters (HR) and un Considering at least one operating parameter was determined and continue to cooperate such that is switched from the first operating mode in a second operating mode by the number of active heaters (HR) for controlling the actual temperature in the heating zone (I, II) on the Target temperature (ST) is increased.