DE2242359A1

DE2242359A1 - Vorrichtung zum schrumpfen einer umhuellung um eine verpackungseinheit

Info

Publication number: DE2242359A1
Application number: DE2242359A
Authority: DE
Inventors: Olov Erland Gustavsson
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1971-09-09
Filing date: 1972-08-29
Publication date: 1973-03-15
Also published as: FI51075B; SE355778B; DK127375B; GB1331600A; NO130054B; FR2152171A5; CA964983A; FI51075C; US3801246A; NL7212200A; BE788493A

Description

Vorrichtung zum Schrumpfen einer Umhüllung um eine Verpackungseinheit

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Schrumpfen einer Umhüllung aus wärmeschrumpfbarer Kunststoffolie um eine Einheit, beispielsweise einen Stapel von Gegenständen, indem die Umhüllung Strahlungsenergie ausgesetzt wird, die von einer gerichtet strahlenden Strahlungseinheit abgegeben wird, wobei eine Relativbewegung zwischen der umhüllten Verpackungseinheit und der Strahlungseinheit in einer vorgegebenen Richtung erfolgt Die Strahlungseinheit ist so angeordnet, daß sie nacheinander während aufeinanderfolgender Schritte der Relativbewegung Oberflächenbereiche oder -abschnitte der schrumpfbaren Umhüllung bestrahlt.

Es ist bereits bekannt, eine aus wärmeschrumpfbarem Kunststoff bestehende Umhüllung einer Verpackungseinheit mittels Strahlungs-

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energie aus einem oder mehreren Richtstrahlereinheiten zu bestrahlen. Dadurch ergeben sich gegenüber der Erwärmung mittels heißer Luft erhebliche Vorteile, da beispielsweise die Strahlungsenergie nach Art und Wellenlänge innerhalb weiter Grenzen verändert werden kann, so daß nur etwa die gerade erforderliche Wärme auf die Umhüllung aufgebracht wird. Darüber hinaus arbeiten derartige Strahlungseinheiten aus größeren Abständen, als die durch Düsenöffnungen oder Aussparungen hindurchtretenden Warmluftströme, so daß die Strahlungseinheiten nicht so nahe an der vorbeilaufenden Verpackungseinheit angeordnet werden müssen. Ferner ist es wesentlich leichter, die Strahlungswärme auszurichten, um die Wärmeverluste erheblich zu verringern. Zudem werden keine besonderen Elemente benötigt, wie dies für das Erwärmen der Luft vor dem Erzeugen des Luftstroms erforderlich ist, so daß die Gesamtvorrichtung erheblich vereinfacht ist.

Bei den älteren, Strahlungsenergie verwendenden Vorrichtungen wurde jedoch die Verpackungseinheit entlang einer bestimmten, geradlinigen Bahn gegenüber der Strahlungseinheit bewegt oder die letztere wurde gegenüber der Verpackungseinheit bewegt, wodurch sich nur an denjenigen Seiten der Verpackungseinheit eine zufriedenstellende Schrumpfwirkung zeigte, die in der Hauptrichtung der Relativbewegung lagen. Obwohl bereits Vorschläge gemacht wurden, die Strahluncseinheit schräg auszurichten, um

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eine wirksamere Strahlung auf die Endflächen der Verpackxißgseinheit zu erhalten, waren derartige Maßnahmen bisher· nicht vollständig zufriedenstellend*

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zti schaffen, in der die Strahlungseinheit bzw. -einheiten nicht nur- die parallel zur Hauptbewegungsrichtung verlaufenden Seiten der Verpaekungseinheit, sondern auch die, bezogen auf die Bewegungsrichtung, vorderen und hinteren Endflächen bestrahlen.

Zur Lösung dieser Aufgabe werden bei einer Vorrichtung der eingangs erwähnten Art die Strahlungseinheiten bzw. die Strahlungseinheit derart bewegbar angeordnet, daß die gerichtete, abgegebene Strahlungsenergie mehr oder weniger automatisch auf verschiedene Seiten oder Flächen der Verpackungseinheit gerichtet wird, wenn diese während der Relativbewegung ihre Läge bezüglich der Strahlungseinheiten bzw. Strahlungseinheit ändert.

In einer Grundform zeichnet sich die erfindungsgemäße Vorrichtung dadurch aus, daß die Strahlungseinheit in Abhängigkeit von der Änderung der LageZuordnung von Verpackungseinheit und Strahlungseinheit während der Relativbewegung um mindestens eine Schwenkachse drehbar ist, die etwa rechtwinklig zur Richtung der Relativbewegung verläuft. -■ ■ ^:; '.--

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lit einer derartigen Vorrichtung hat die Sti*ahlUngäeinheit vorzugsweise eine an sich bekannte längliche ForÄ, Wöfeei sicth. Längsachse etwa parallel zur Schwenkachse erstreckt.

In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die elntheit von einer ersten Stellung, in der der Hauptteil der Strahlungsenergie auf den, bezogen auf die Bewegungsrichtung an der vorderen Seite der Verpackungseinneit befindlichen Teil der Umhüllung fällt, über eine zweite Stellung,,in der die Strahlungsenergie die Umhüllung im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Relativbewegung trifft, in eine dritte Stellung schwenkbar, in der der Hauptteil der Strahlungsenergie den, bezogen auf die Bewegungsrichtung an der hinteren Seite der Verpackungseinheit befindlichen Teil der Umhüllung trifft, worauf die Strahlungseinheit zur Behandlung der nächsten Verpackungseinheit in die erste Stellung zurückgeschwenkt werden kann. In diesem Fall arbeitet jede Strahlungseinheit zweckmäßigerweise gegen die Wirkung von Federn, die sie in die vorgegebene Ausgangsstellung zurückdrücken.

In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist jede Strahlungüeunheit um zwei im Abstand voneinander angeordnete, parallele Schwenkachsen bewegbar, die zweckmäßigerweise in Rieh·" tung der Relativbewegung voneinander entfernt sind. Dabei kann eine der Schwenkachsen mit der Mittelachse der Strahlungseinheit zusammenfallen.

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Die Bewegung der Strahlungseinheit kann durch Betätigungseinrichtungen erfolgenj die mit ihr verbunden sind und Räder oder Arme aufweisen, welche während der'Relativbewegung in direkten Eingriff mit der Verpackungseinheit kommen. Es ist jedoch, auch möglich., die Verpackungseinheit auf einen Träger aufzubringen, der dann während seiner Bewegung die Strahlungseinheit oder -einheiten bewegt und deren Lage und Richtung verändert.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausfilhrungsbei— spiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt eine Vorrichtung gemäß der Erfindung, bei der die Verpackungseinheit sich in einer Lage befindet, in der * die Strahlungseinheiten angelassen werden, um mit der Ab gabe zu beginnen. .

Fig. 2 zeigt in vereinfachter Darstellung die Vorrichtung gemäß Fig. 1 in einer Lage, in der sich die Verpackungseinheit weiter auf die Strahlungseinheiten zubewegt hat.

Fig. 3 zeigt in entsprechender Darstellung den Zustand der Vorrichtung, in dem sich die Strahlungseinheiten an den Längsseiten der Verpackungseinheit befinden.

Fig. ^jl zeigt in der gleichen vereinfachten Weise wie Fig. 2 und 3 den Zustand der Vorrichtung am Ende des Schrumpfvor-

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Fig. 5 zeigt eine Seitenansicht der Vorrichtung mit gestrichelt angedeutetem Förderband und Verpackungseinheit.

Die in den Fig. 1 bis 5 dargestellte Vorrichtung hat einen men 1, der ein Förderband 2 überspannt, welches nur schematisch in Fig. 5 angedeutet ist. Auf dem Transportband 2, dessen Laufgeschwindigkeit veränderbar ist oder das zumindest angehalten werden kann, befinden sich Verpackungseinheiten 3> die mit gewissen Abständen nacheinander durch den Rahmen 1 hindurchgeführt werden. In den Zeichnungen ist lediglich eine einzige derartige Verpackungseinheit gezeigt, die nur schenatisch dargestellt ist. Sie kann beispielsweise eine Palette 4 enthalten, auf der sich eine Anzahl von Gegenständen 5 befinden, die von einer Umhüllung

6 aus wärmeschrumpfbarer Kunststoffolie umschlossen sind. Der große Pfeil auf der Verpackungseinheit 3 in den Fig. 1 bis 4 deutet die Bewegungsrichtung durch die Vorrichtung an.

An jeder Seite der von der Verpackungseinheit 3 zu durchlaufenden Bahn ist am Rahmen 1 ein gatterartiger Rahmenaufbau 7 gegen die Wirkung einer Feder 9 um eine senkrechte Achse 8 gegenüber dem Rahmen schwenkbar befestigt, wobei die Feder 9 den Rahmenaufbau 7 in eine durch einen Anschlag 10 bestimmte Ausgangsstellung drückt. Insgesamt sind zwei gatterartige Rahmenaufbauton

7 vorhanden, die symmetrisch sind und jeweils am äußeren freien Ende eine Strahlun^-se inhe it 11 tragen, die in vertikale!· Rieh

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tung einen länglichen Aufbau hat. Die Strahlungseiniieit: ist ihrerseits gegenüber dem Rahmenaufbau 7 um eine vertiksOle Achse 12 drehbar ₃ die mit der Mittelachse der Sferaiiliirigsein?- heit zusammenfällt und durch Schwenkzapfen an deren: aberear und unterem· Ende gebildet wird. "Der untere Schwenkzapfen, istverlängert und dient als^; Schwenkzapfen für ein frei drehbares:*, horizontal angeordnetes Rad 13.

Wie die Fig. 1 bis 4 zeigen» werden die Räder 13 der· beiden. Rahmenaufhauten 7 von der Verpaclcungseinheit 3 unö insbesondere der Palette *t betätigt _s wenra die Verpackungseinh.eit an. ihnen vorbeiläuft .. Dadurch werden die Rahmenaufbauten ? nach außen und voneinander weg geschwenkt. Das erfordert selbstverständlich,daß der Durchmesser· der Räder 13 an die Grüße und Form der Verpackungseinheit bzw. der Palette angepaßt ist- Offensichtlich nehmen die Strahlungseinheiten 11 an der Schwenkbewegung der Rahmenaufbauten J um die vertikale Achse 8 teil, jedoch wird ihre Ausrichtung bezüglich dem jeweils zugehörigen Rahmenaufbau zunächst nicht geändert. An Jeder Strahlungseinheit 11 ist starr ein Betätigungsarm l*i befestigt, dessen freies, vorzugsweise kugelförmiges Ende ein kurzes Stück über den Umfang des zugehörigen Rades 13 hinausragt und der ebenfalls von der vorbeiführenden Verpackungseinheit 3 und im vorliegenden Fall von der Palette H betätigt wird. Wie sich aus den Fig. 1 bis H ergibt, bewirkt der Durchlauf der Verpackungseinheit durch

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die Vorrichtung zunächst ein nach auswärts Schwenken der Rahmenaufbauten 7 durch Betätigung der Räder 13· Hat dann das vordere Ende der Verpackungseinheit eine Stellung erreicht, in der es etwa eine Ebene durch die Schwenkachsen 12 der beiden Strahlungseinheiten 11 schneidet, dann betätigt es auch die Arme 14 und bewirkt eine schrittweise Drehung der Strahlungseinheiten gegenüber den Rahmenaufbauten. Die Ausgangsstellung der Arme 1Ί und damit der Strahlungseinheiten 11 gemäß Fig. 1 und 2 wird durch eine Seite der Anschläge 15 bestimmt, und die Strahlungseinheiten haben zusammen mit den Armen lh infolge der Wirkung von Federn (nicht gezeigt) die Neigung, in die Ausgangsstellung zurückzukehren.

Der Anschlag 15 für jede der Strahlungseinheiten 11 ist auf \

einem Arm 16 befestigt, der am zugehörigen Rahmenaufbau 7 an- I

gebracht ist und am äußeren Ende eine elektromagnetisch lösbare j

Klinke 17 aufweist. Diese Klinke kann in Eingriff mit einem j

Vorsprung 18 an der Strahlungseinheit 11 kommen und diese hai- j

ten, wenn die Strahlungseinheit um etwa 270° um die Achse 12 ^

gedreht ist und damit eine Berührung mit der gegenüberliegenden \

Seite des Anschlages 15 erreicht wurde. Dies tritt dann ein, wenn die Verpackungseinheit k gerade die Räder 13 passiert hat, wie dies gestrichelt in Fig. Ί angedeutet ist, worauf die Federn 9 die Rahmenaufbauten 7 in ihre Ausgangsstellungen an den Anschlagen 10 zurückführen, d.h. die Rahmenaufbauten nach innen

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und aufeinander zu schwenken. Daraus ergibt sich, daß die Federn 9 ausreichend stark sein müssen, um den Federn (nicht gezeigt) entgegenzuwirken, die die Strahlungseinheiten zurückbewegen wollen.

Bevor die Verpackungseinheit 4 die Räder 13 bei der Bewegung durch die Vorrichtung vollständig passiert hat, kommt sie bereits in Eingriff mit einem stationären Schalter 19 und betätigt diesen (Fig. 4). Erst wenn die Verpackungseinheit vollständig an dem Schalter vorbeigelaufen ist, wird die Klinke 17 elektromagnetisch freigegeben, so daß die Strahlungseinheit 11 jedes Rahmenaufbaus 7 unter Federwirkung in ihre Ausgangsstellung zurückkehrt. Unmittelbar vorher,oder in diesem Augenblick wird Strahlungseinheit abgeschaltet.

Der Aufbau der Strahlungseinheiten im einzelnen kann in Abhängigkeit von der Strahlungsquelle in weiten Grenzen geändert werden. Die Hauptstrahlungsquelle für derartige Strahlungseinheiten ist elektrischer Strom, beispielsweise aus dem Stromnetz, oder ein geeigneter Brennstoff, beispielsweise in Gasform, dessen Energiegehalt in Strahlungsenergie geeigneter Wellenlänge, beispielsweise im Infrarotbereich oder einem anderen Spektralbereich umgesetzt werden kann, so daß eine Erwärmung der die Umhüllung bildenden wärmeschrumpfbarη Folie erfolgt. Für die Erfindung spielt es keine Rolle, welche Art von Strahlungsenergie ver-

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wendet und wie diese erzeugt wird. Andererseits ist es für die Erfindung wichtig, daß die Strahlungsenergie von den Strahlungseinheiten 11 in ausreichender Weise auf die Verpackungseinheit gerichtet und konzentriert werden kann, wie dies durch kleine Pfeile nahe den Strahlungseinheiten in den Fig. 1 bis 4 angedeutet ist.

Man erkennt, daß die Strahlungsenergie der Strahlungseinheiten 11 in der beschriebenen Vorrichtung zu Anfang des Schrumpfvorganges auf den an der Vorderseite der Verpackungseinheit 3 befindlichen Teil der schrumpfbaren Umhüllung 6 gerichtet ist. Danach werden die die Längsseiten der Verpackungseinheit bedeckenden Umhüllungsbereiche bestrahlt, und schließlich wird Strahlungsenergie auf die Rückseite der Verpackungseinheit geleitet, so daß eine ausreichende Schrumpfung aller Teile der Umhüllung der Verpackungseinheit, sichergestellt ist, wenn diese Umhüllung im wesentlichen die Form eines oben offenen Schlauches hat.

Hat andererseits die Umhüllung die Form einer Kappe mit einem den oberen Teil der Verpackungseinheit abdeckenden Bereich, wie dies häufig der Fall ist, so kann die beschriebene Vorrichtung mit einer zusätzlichen Strahlungseinheit ergänzt werden, die diesen oberen Teil der Umhüllung bestrahlt. In diesem Fall kann die dritte Strahlungseinheit um eine horizontale Achse

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drehbar an einem horizontalen, gatterartigen, schwenkbaren Rahmenaufbau befestigt sein, der den sich vertikal erstreckenden Rahmenaufbauten 7 ähnelt und die Verpaekungseihheit oben überläuft. Hat die Verpackungseinheit andererseits eine sehr geringe Höhe, so kann es ausreichen, über ihr nur eine einzige Anordnung dieser Art vorzusehen, um den gesamten Schrumpfvorgang durchzuführen.

Anstelle einer Bewegung der Verpackungseinheit durch die stationäre Vorrichtung kann letztere selbstverständlich auch entlang einer vorbestimmten Bahn bezüglich einer stationären Verpackungseinheit bewegt werden. Die Bahn der Relativbewegung muß nicht zwangsläufig linear oder horizontal sein, sondern kann beispielsweise auch gekrümmt und/oder senkrecht verlaufen. Weitere Abwandlungen und Änderungen der beschriebenen Vorrichtung sind selbstverständlich möglich und fallen unter die Erfindung.

Bei Versuchen hat es sich gezeigt, daß mit einer Eingangsleistung von 10 kW/m-Strahlerlänge (senkrecht) eine wirksame und zufriedenstellende Schrumpfung bei einer Geschwindigkeit des Förderbandes von 6 m/Minute erreicht wurde, was als überraschend große Leistung angesehen werden muß und einen guten Eindruck für die sehr geringen Verluste darstellt. Selbstverständlich läßt sich bei Verringerung der Bandgeschwindigkeit auch die Eingangsleistung absenken.

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Soll die Schrumpfung der Umhüllungsbereiche an den Enden der Verpackungseinheit, d.h. die Vorder- und Rückseite, weiter verbessert werden, so läßt sich dies dadurch erreichen, daß man den Vorschub einerseits unterbricht, wenn das vordere Ende der Verpackungseinheit gerade in Berührung mit den Rädern 13 kommt und andererseits eine Vorschubsunterbrechung vornimmt, wenn die Verpackungseinheit diese Räder gerade passiert hat, d.h. sich also in der gestrichelt gezeichneten Stellung gemäß Pig. k befindet.

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Claims

Ansprüche

f 1. j Vorrichtung zum Schrumpfen einer Umhüllung aus wärmeschrumpf— barer Kunststoffolie um eine Verpackungseinheit mittels: van: mindestens einer Strahlungseinheit gerichtet abgegebener¹ Strahlungsenergie mit einer Transporteinrichtung- zur Erzeugung einer Relativbewegung in vorgegebener Richtung zwischen der umhüllten Verpackungseinheit und der Strahlungseinheit,, wobei die Strahlungseinheit während aufeinanderfolgender Schritte der Relativbewegung aufeinanderfolgende Plächenbereiche der schrumpfbaren Umhüllung bestrahlt, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) in Abhängigkeit von der Änderung der örtlichen Zuordnung von Verpackungseinheit (3) und Strahlungseinheit (11) während der Relativbewegung um mindestens eine Schwenkachse (12; 8.) drehbar ist, die etwa rechtwinklig zur Richtung der Relativbewegung verläuft .

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 mit einer länglichen Strahlungseinheit, dadurch gekennzeichnet, daß die Längsachse der Strahlungseinheit (11) etwa parallel zur Schwenkachse (12; 8) verläuft.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) aus einer ersten Stellung,

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in der der Hauptteil der Strahlungsenergie auf den an der, bezogen auf die Richtung der Relativbewegung vorn liegenden Seite der Verpackungseinheit (3) befindlichen Teil der Umhüllung (6) fällt, über eine zweite Stellung, in der die Strahlungsrichtung im wesentlichen senkrecht zur Richtung der Relativbewegung verläuft, in eine dritte Stellung drehbar ist, in der der Hauptteil der Strahlungsenergie auf den an der, bezogen auf die Richtung der Relativbewegung hinteren Seite der Verpackungseinheit befindlichen Teil der Umhüllung trifft, und daß die Strahlungseinheit (11) aus der dritten Stellung in die erste Stellung zurückschwenkbar ist.

Ί. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) gegen die Wirkung einer Feder (z.B. 9) aus einer vorbestimmten Ausgangsstellung heraus drehbar ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis ¹I, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) um zwei, im Abstand angeordnete, parallele Schwenkachsen (12, 8) drehbar ist.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5» dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schwenkachsen (12, 8) in Richtung der Relativbewegung voneinander entfernt sind.

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7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine der Schwenkachsen (12) im wesentlichen mit der Mittelachse der Strahlungseinheit (11) zusammenfällt.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7» dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) am freien Ende eines gatterartigen Rahmenaufbaus (7) befestigt ist, der um die zweite Schwenkachse (8) schwenkbar ist und demgegenüber die Strahlungseinheit (11) um die erste Schwenkachse (12) schwenkbar ist.

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9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenaufbau (7) ein in Eingriff mit der Verpackungseinheit (3) oder einem Träger (4) bringbares Rad (13) zur Änderung der Stellung der Strahlungseinheit gegenüber der Transporteinrichtung während verschiedener Schritte der Relativbewegung aufweist.

10.Vorrichtung nach Anspruch 9* dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlungseinheit (11) mit einem von der Verpackungseinheit (3) oder dem Träger (*») betätigbaren Betätigungsarm (I¹J) zur Drehung der Strahlungseinheit gegenüber dem Rahmenaufbau (7) verbunden ist, der sich mit einem Teil seiner Länge über den Umfang des Rades (13) hinaus erstreckt.

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11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch zwei drehbare Strahlungseinheiten (11), zwischen denen die Verpackungseinheit (13) hindurchbewegbar ist,

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch einen angetriebenen Förderer (2) zur Bewegung der Verpackungseinheit (3) gegenüber der Strahlungseinheit oder den Strahlungseinheiten (11) entlang einer im wesentlichen geradlinigen Bahn.

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