DE4336387C1 - Verfahren und Vorrichtung zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Einschrumpfen einer SchrumpffolienhaubeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einschrumpfen ei
ner Schrumpffolienhaube, die über einen insbesondere palet
tierten Gutstapel gezogen wird und mit ihrem freien Öff
nungsrand am unteren Ende des Gutstapels oder an der Palet
te festgelegt wird sowie dann von außen zur Aufbringung der
zum Schrumpfen erforderlichen Wärmeenergie von unten nach
oben mittels eines in vertikaler Richtung entlang des Gut
stapels bewegbaren Schrumpfrahmens mit Heißluft beauf
schlagt wird, wobei der von der Schrumpfhaube umschlossene
Raum zur Aufblähung der Haube unter Überdruck gesetzt wird,
welcher bis zum Ende der Wärmeaufbringung aufrechterhalten
wird, sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Ver
fahrens mit einem Förderer, einer Hubeinrichtung zur Auf
nahme eines Gutstapels, einem in vertikaler Richtung ent
lang des Gutstapels bewegbaren Schrumpfrahmen und einem un
ter dem Gutstapel unterhalb der Transportebene des Förde
rers angeordneten, zur Stapelunterseite hin offenen kasten
förmigen Sammelraum sowie mit einem Gebläse, mittels dessen
Luft in den Sammelraum und durch den Sammelraum in den von
der Schrumpfhaube umschlossenen Raum einblasbar ist.
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung sind
grundsätzlich bekannt. Mit Ausnahme der Verwendung eines in
vertikaler Richtung bewegbaren Schrumpfrahmens zur Aufbrin
gung von Heißluft auf die Schrumpffolienhaube und eines
Sammelraumes sind ein solches Verfahren und eine solche
Vorrichtung in der EP 0 116 124 B2 beschrieben, wobei an
Stelle des Schrumpfrahmens dort ein Heißgasmast vorgesehen
ist.
Wesentlich bei dem bekannten Verfahren ist, daß der von der
Schrumpfhaube umschlossene Raum mit Frischluft unter Über
druck gesetzt wird, bis die Schrumpfhaube sich aufbläht,
wobei der Überdruck geringer ist als die zu erwartenden
Schrumpfspannungen, und daß die Schrumpfhaube dann unter
Aufrechterhaltung des Überdrucks von außen mit Wärmeenergie
beaufschlagt wird. Dieses Aufblähen der Haube vor dem
Schrumpfen soll dem Zweck dienen, Schrumpfhauben, die ins
besondere aus Polyethylen bestehen, auch über einen Gutsta
pel einschrumpfen zu können, dessen Kleingebinde ihrerseits
in Polyethylen verpackt sind, um so eine ungewünschte Ver
klebung der Schrumpfhaube mit dem Verpackungsmaterial der
Kleingebinde zu vermeiden. Dabei ist es besonders wesent
lich, daß der Überdruck innerhalb der Schrumpfhaube durch
Zufuhr von Frischluft erzeugt wird, so daß die Außenwandun
gen des Gutstapels zusätzlich auch gekühlt werden und da
durch nicht die Temperatur der Schrumpfhaube annehmen kön
nen, so daß eine Verschweißung des Materials der Schrumpf
haube mit dem Verpackungsmaterial der Kleingebinde zuver
lässig vermieden wird.
Es hat sich nun jedoch herausgestellt, daß durch das zu
sätzliche Aufblähen der Haube mit Frischluft nach dem Fest
legen des unteren Haubenrandes und vor dem eigentlichen
Schrumpfvorgang, d. h. vor der Wärmeaufbringung, der gesamte
Verfahrensablauf nicht unwesentlich verzögert wird, so daß
gegenüber den bekannten Verpackungsverfahren deutlich ge
ringere Verpackungsleistungen pro Zeiteinheit erreichbar
sind. Darüber hinaus hat sich auch herausgestellt, daß
durch das Aufblähen mit Frischluft zusätzlich auch der
Energiebedarf zum Aufheizen und Einschrumpfen der Schrumpf
folienhaube größer ist.
Es ist nämlich auch schon seit langem bekannt (Zeitschrift
"Neue Verpackung", 11/1968, Seiten 1646, 1648 und 1650),
einen Gutstapel zunächst mit Schrumpfhaube zu überziehen
und diese mit ihrem freien Öffnungsrand am unteren Ende des
Gutstapels vor dem Einschrumpfen festzulegen. Anschließend
wird der Gutstapel dann über eine Förderstraße einem ge
schlossenen Schrumpftunnel zugeführt, in diesem abgesetzt
und mit Warmluft geschrumpft. Durch gezielte Führung des
Warmluftstromes im Schrumpftunnel läßt sich bewerkstellen,
daß die Erwärmung der Haube mit einem leichten Aufblähen
gekoppelt werden kann. Durch das Aufblähen wird vermieden,
daß die verpackte Ware mit der über 100°C heißen Schrumpf
haube bei Auslösung des Schrumpfvorganges bereits vollflä
chig in Berührung kommt, so daß die Wärmebeeinflussung nie
drig gehalten werden kann. Erst nach dem Verlassen des
Schrumpftunnels während der Abkühlung legt sich die
Schrumpfhaube hauteng an die verpackte Ware an. Es stellt
sich somit mit Beginn der Erwärmung der Schrumpfhaube in
dem von ihr umschlossenen Raum ein Druckunterschied zwi
schen diesem Raum und dem Raum ein, in dem der Warmluft
strom geführt wird, wobei der Druckunterschied ein Ein
schrumpfen der Schrumpfhaube unter dem Einfluß deren weite
ren Erwärmung zuläßt. Dieses für einen geschlossenen
Schrumpftunnel bekannte Verfahren läßt sich jedoch auf ein
gattungsgemäßes Verfahren mit einem vertikal beweglichen
Schrumpfrahmen, mittels dessen bereichsweise Heißluft auf
die Folienhaube aufgebracht wird, nicht übertragen, da kein
geschlossener Raum zur Verfügung steht, in welchem statio
när angeordnete Warmluft-Leit- und Führungselemente in be
liebiger Weise eingestellt werden können.
Aus der EP 0 403 906 A1 ist eine Vorrichtung zum Schrumpfen
einer über einen Gutstapel gezogenen Schrumpfhaube be
schrieben, bei welcher der Förderer derart unterbrochen
ist, daß der Schrumpfrahmen im Ruhezustand unter das Niveau
des Förderers abgesenkt werden kann, so daß es möglich ist,
in dieser Position des Schrumpfrahmens einen zu um
schrumpfenden Gutstapel in die Vorrichtung zu befördern.
Werden die Heißgasdüsen des Schrumpfrahmens bereits gezün
det, wenn sich der Schrumpfrahmen noch in seiner untersten
Stellung befindet, so kann noch im Bereich unterhalb der
Palette ungewollt eine Heißgaswolke freigesetzt werden.
Beispielsweise aus der DE 31 41 100 A1 ist ein Verfahren
bekannt, bei dem man zum Herstellen eines Unterschrumpfes
die Palette anhebt und die Luft unter der Palette mit einem
Gebläse absaugt, wodurch sich der Folienrand an die Palette
anlegt. In dieser Stellung wird er dann durch Wärmeeinwir
kung geschrumpft.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Verfahren
und eine gattungsgemäße Vorrichtung so zu verbessern, daß
der Verpackungsvorgang beschleunigt und energiesparender
durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren der eingangs be
zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zunächst
Heißluft vom Schrumpfrahmen auf den unteren Haubenbereich
geblasen und nach unten abströmende erhitzte Luft unterhalb
des Gutstapels gesammelt und diese erhitzte Luft anschlie
ßend in den von der Schrumpfhaube umschlossenen Raum gebla
sen wird, und daß nach Abgabe einer zum Aufblähen der Haube
ausreichenden Heißluftmenge der Schrumpfrahmen unter kontinuierlicher Wärmeabgabe an
die Haube entlang des Stapels von unten nach oben bewegt
wird.
Es hat sich überraschend herausgestellt, daß in offenen
Schrumpfeinrichtungen anders als dies von der Fachwelt bis
her angenommen und beispielsweise in der EP 0 116 124 B2
beschrieben worden ist, nicht allein Frischluft geeignet
ist, den gewünschten Aufbläheffekt ohne Verschweißungsge
fahr zwischen der Schrumpffolienhaube und dem Verpackungs
material der Kleingebinde zu erreichen, sondern daß dies
auch mit erhitzter Luft möglich ist, ohne daß es dabei zu
den ungewünschten Verschweißungseffekten kommt. Dabei ist
die Verfahrensführung gegenüber dem bekannten Verfahren we
sentlich vorteilhafter, da zum einen die Verfahrensdauer
deutlich reduziert ist, weil das Aufblähen der Haube
gleichzeitig mit der Erhitzung und Schrumpfung des unteren
Haubenrandbereiches erfolgt und zusätzlich die Schrumpfhau
be von innen durch die erhitzte Luft erwärmt wird, so daß
der Schrumpfvorgang beschleunigt und ein Schnellschrumpfef
fekt erreicht wird. Dieser Effekt wirkt sich besonders vor
teilhaft bei dünnen Folien aus, die derzeit - wegen der da
durch erzielbaren Kostenersparnis - immer größere Bedeutung
erlangen. Die Beschleunigung des Schrumpfvorganges läßt
sich dabei noch dadurch vergrößern, daß der Schrumpfrahmen
bereits vor Abschluß des gesamten Aufblähvorganges, also
beim Aufblähen der Haube entlang des Stapels nach oben be
wegt wird, wobei dann noch während der beginnenden Auf
wärtsbewegung des Schrumpfrahmens die gesammelte erhitzte
Luft zur Vervollständigung des Aufblähvorganges in den von
der Schrumpfhaube umschlossenen Raum eintritt. Zum anderen
ist von wesentlichem Vorteil, daß durch die erhitzte Luft
schicht zwischen der Schrumpffolienhaube und dem Gutstapel
gegenüber dem bekannten Frischluftpolster eine wesentlich
bessere Isolationswirkung zum Gutstapel eintritt, so daß
der Abfluß von Wärme aus der Folie in Richtung auf das Ver
packungsgut deutlich reduziert wird, da der Temperaturun
terschied zwischen der Folie und der eingeblasenen erhitz
ten Luftschicht gering ist. Dadurch geht weniger vom
Schrumpfrahmen aufzubringende Wärmeenergie verloren, so daß
insgesamt weniger Wärmeenergie aufgebracht werden muß. Die
ser Isolationseffekt wirkt sich natürlich nicht nur bei
dünnen Folien aus, sondern insbesondere auch bei dicken
Folien, die beispielsweise beim Einschrumpfen von schweren
Maschinenteilen eingesetzt werden, weil die Wärmeabfuhr in
diese Teile wegen der sehr hohen Wärmeleitfähigkeit dieser
Teile außerordentlich hoch ist. Der Isolationseffekt ist
umso wirkungsvoller, je höher die Temperatur der Luft ist,
die sich zwischen Stapel und Folienhaube befindet. Außerdem
tritt durch die Sammlung bzw. Speicherung der erhitzten
Luft vor dem Aufblähen ein vorteilhafter Wärmespeicher
effekt ein.
Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe sieht die Erfin
dung auch eine Vorrichtung zur Durchführung des vorbe
schriebenen Verfahrens mit einem Förderer, einer Hubein
richtung zur Aufnahme eines Gutstapels, einem in vertikaler
Richtung entlang des Gutstapels bewegbaren Schrumpfrahmen
und einem unter dem Gutstapel unterhalb der Transportebene
des Förderers angeordneten, zur Stapelunterseite hin offe
nen kastenförmigen Sammelraum sowie mit einem Gebläse vor,
mittels dessen Luft in den Sammelraum und durch den Sammel
raum in den von der Schrumpfhaube umschlossenen Raum ein
blasbar ist, wobei sich die Vorrichtung dadurch auszeich
net, daß die Blasrichtung des wenigstens einen Gebläses be
triebsmäßig umkehrbar ist und daß das Gebläse innerhalb des
Sammelraumes angeordnet ist, welcher im Bereich der Seiten
wände und der Bodenwand dicht verschlossen ist und im obe
ren Randbereich Durchtrittsöffnungen zum Durchströmen von
erhitzter Luft aufweist.
Mit dieser Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist es möglich, einen weitgehend gekapselten Sammelraum für
die erhitzte Luft zur Verfügung zu stellen, in den die vom
Schrumpfrahmen an den unteren Haubenbereich abgegebene
Heißluft erhitzt eintritt und im erhitzten Zustand dann in
den Bereich zwischen der Haube und dem Gutstapel eingebla
sen wird, ohne daß kalte Umgebungsluft mit in den aufzublä
henden Haubenbereich gelangen kann.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, daß innerhalb des Sammel
raumes Leitkanäle für die erhitzte Luft von den Durch
trittsöffnungen zum Gebläse vorgesehen sind. Durch diese
Maßnahme kann die erhitzte Luft gezielt zum Gebläse geführt
und von diesem in den von der Haube umschlossenen Raum ein
geblasen werden.
Ferner ist besonders vorteilhaft vorgesehen, daß der Sam
melraum mit einer Wärmeisolierung versehen ist. Die in dem
Sammelraum eingetretene bzw. eingesaugte erhitzte Luft be
hält dann ihre Temperatur weitgehend bei, so daß zuverläs
sig gewährleistet ist, daß die in den von der Haube um
schlossenen Raum aus dem Sammelraum austretende Luft noch
ausreichend erhitzt ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung bei
spielsweise näher erläutert. Diese zeigt in jeweils stark
vereinfachter Seitenansicht in
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Vorrichtung vor dem Aufblähen
der Haube,
Fig. 1a ein vergrößertes Detail der Vorrichtung nach Fig.
1 und
Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 beim Aufblähen der
Haube.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung 1 ist in der Zeichnung
nur mit den für die Erfindung wesentlichen Funktionsteilen
dargestellt. Diese Vorrichtung weist in bekannter Weise ei
nen Kettenförderer 2 auf, der im dargestellten Beispiel
drei parallel zueinander verlaufende Kettenbahnen 2a auf
weist. Dabei ist die Transportebene des Kettenförderers 2
mit 3 bezeichnet. Auf diesem Kettenförderer 2 läßt sich
quer zur Richtung der Zeichenebene ein Gutstapel 4 auf ei
ner Palette 5 transportieren. Die bahnenweise angeordneten
Ketten 2a des Kettenförderers 2 werden über nicht darge
stellte Umlenkeinrichtungen geführt und in einer unterhalb
der Transportebene 3 liegenden Ebene zurückgeführt. Zwi
schen den Kettenbahnen 2a des Kettenförderers 2 der Vor
richtung 1 sind Hubstempel 6 einer Hubeinrichtung 7 ange
ordnet, mittels welcher der Gutstapel 4 mit der Palette 5
vom Niveau der Transportebene 3 (Fig. 2) angehoben bzw.
freigestellt werden kann (Fig. 1).
Die Vorrichtung 1 weist bevorzugt auch eine Haubenüberzieh
einrichtung auf, die im einzelnen nicht dargestellt ist,
und insbesondere eine Schrumpfeinrichtung, welche einen ge
schlossenen Schrumpfrahmen 8 umfaßt, der in einem nicht
dargestellten Gestell der Vorrichtung entlang des Stapels 4
in vertikaler Richtung nach oben und nach unten verfahrbar
angeordnet ist. Dieser Schrumpfrahmen 8 weist Schlitzdüsen
auf, die horizontal angeordnet sind und ein Austreten von
Luft in Richtung des Pfeiles 9 schräg nach unten in Rich
tung zum Stapel 4 ermöglichen. Dabei wird die aus dem
Schrumpfrahmen 8 austretende Heißluft durch Gasbrenner oder
durch Elektroenergie oder auch andere Energien erzeugt,
worauf es hier im einzelnen nicht ankommt.
Unterhalb der Transportebene 3 des Kettenförderers 2 ist
ein zur Stapelunterseite hin offener kastenförmiger Sammel
raum 10 angeordnet, der den Raum unterhalb des Gutstapels 4
weitgehend begrenzt und geschlossene Seitenwände 11 sowie
eine geschlossene Bodenwand 12 aufweist und bevorzugt mit
einer nicht dargestellten Wärmeisolierung versehen ist.
Nach oben hin ist dieser Sammelraum 10 offen, wobei die
Oberseite des Sammelraumes 10 durch die Stapelunterseite
bzw. die Unterseite der Palette 5 abgeschlossen ist. Ledig
lich im oberen Randbereich des Sammelraumes 12 verbleiben
dann umlaufend Durchtrittsöffnungen, die mit 13 bezeichnet
sind.
Innerhalb des die Hubeinrichtung 7 und den Kettenförderer 2
umkapselnden Sammelraum 10 ist wenigstens ein Gebläse 14
angeordnet, welches vorzugsweise als umschaltbares Saug-/
Druckgebläse ausgebildet ist, dessen Funktion nachfolgend
noch näher erläutert wird.
Innerhalb des Sammelraumes 10 sind außerdem bevorzugt Leit
kanäle 15 vorgesehen, welche eine gezielte Luftführung von
den Durchtrittsöffnungen 13 zum Gebläse 14 ermöglichen.
Die Verfahrensweise mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung
ist die folgende:
Ein auf einer Palette 5 angeordneter Gutstapel 4 wird zu
nächst mittels des Kettenförderers 2 in die Vorrichtung 1
transportiert und dort oder bereits vorher mit einer
Schrumpffolienhaube 16 überzogen und anschließend mittels
der Hubeinrichtung 6, 7 über die Transportebene 3 des Ket
tenförderers 2 angehoben. Der untere Haubenseitenbereich 17
der Haube 16 hängt dann frei über den Unterrand des Gutsta
pels 4 bzw. der Palette 5 hervor.
Dieser untere Haubenseitenbereich 17 wird anschließend un
ter der Palette 5 festgelegt, wobei gemäß der
Darstellung in Fig. 1 das Gebläse 14 derart betätigt wird,
daß es als Sauggebläse dient, so daß sich eine Luftströmung
im Sammelraum 10 entsprechend der Pfeile 18 einstellt. Auf
grund dieser Luftströmung 18 wird der untere Haubenseiten
bereich 17 unter die Palette 5 gelegt (gesaugt). Gleichzei
tig ist der Schrumpfrahmen 8 in die unterste Position ver
fahren und in Richtung der Pfeile 9 wird Heißluft an den
unteren Haubenseitenbereich 17 abgegeben bzw. gleichzeitig
auch in den Sammelraum 10 eingeleitet, wobei diese Luft zu
sätzlich auch durch das Gebläse 14 eingesaugt wird. Dadurch
schrumpft der untere Haubenseitenbereich 17 unter der Pa
lette 5 fest und gleichzeitig wird heiße Luft in den Sam
melraum 10 eingeleitet, wobei schon im Sammelraum 10 be
findliche Luft, die noch nicht heiß ist, in Richtung der
Pfeile 19 aus dem Sammelraum 10 austritt.
Nach dem Unterschrumpfen des unteren Haubenseitenbereiches
17 wird der Gutstapel 4 mittels der Hubeinrichtung auf das
Niveau der Transportebene 3 abgesenkt und das Gebläse 14
wird vom Saugbetrieb in den Druckbetrieb umgeschaltet, wo
bei fortwährend vom Schrumpfrahmen 8 in unveränderter Ver
tikalposition desselben heiße Luft in den Sammelraum 10
eintritt. Es stellt sich dann im Sammelraum 10 eine Strö
mung ein, die durch Pfeile 20 angedeutet ist. Die aus dem
Schrumpfrahmen 8 stammende erhitzte Luft tritt zunächst
durch die Leitkanäle 15 in den Sammelraum 10 und durch Ge
bläse 14 dann in den von der Schrumpfhaube 16 umschlossenen
Raum, so daß sich die Haube 16 gegenüber dem Stapel 4 auf
bläht, dieser aufgeblähte Bereich ist mit 21 bezeichnet. Da
die aus dem Sammelraum 10 in den aufgeblähten Bereich 21
eingeblasene Luft erhitzt ist, besteht zwischen dem Gutsta
pel 4 und der aufgeblähten Haube 16 ein Luftpolster aus er
hitzter Luft.
Nach dem Aufblähen der Haube 16 wird dann in üblicher Weise
der Schrumpfrahmen 8 unter kontinuierlicher Abgabe von
Heißluft in Richtung der Pfeile 9 vertikal entlang des Sta
pels 4 nach oben bewegt, derart, daß nach und nach die Hau
be 16 an den Stapel 4 angeschrumpft wird.
Claims (4)
1. Verfahren zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube, die
über einen insbesondere palettierten Gutstapel gezogen wird
und mit ihrem freien Öffnungsrand am unteren Ende des Gut
stapels oder an der Palette festgelegt wird sowie dann von
außen zur Aufbringung der zum Schrumpfen erforderlichen
Wärmeenergie von unten nach oben mittels eines in vertika
ler Richtung entlang des Gutstapels bewegbaren Schrumpfrah
mens mit Heißluft beaufschlagt wird, wobei der von der
Schrumpfhaube umschlossene Raum zur Aufblähung der Haube
unter Überdruck gesetzt wird, welcher bis zum Ende der
Wärmeaufbringung aufrechterhalten wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß zunächst Heißluft vom Schrumpfrahmen auf den unteren
Haubenbereich geblasen und nach unten abströmende erhitzte
Luft unterhalb des Gutstapels gesammelt und diese erhitzte
Luft anschließend in den von der Schrumpfhaube umschlosse
nen Raum geblasen wird, und daß nach Abgabe einer zum Auf
blähen der Haube ausreichenden Heißluftmenge der Schrumpfrahmen unter kontinuierlicher
Wärmeabgabe an die Haube entlang des Stapels von unten nach
oben bewegt wird.
2. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1
mit einem Förderer, einer Hubeinrichtung zur Aufnahme eines
Gutstapels, einem in vertikaler Richtung entlang des Gut
stapels bewegbaren Schrumpfrahmen und einem unter dem Gut
stapel unterhalb der Transportebene des Förderers angeord
neten, zur Stapelunterseite hin offenen kastenförmigen Sam
melraum sowie mit einem Gebläse, mittels dessen Luft in den
Sammelraum und durch den Sammelraum in den von der
Schrumpfhaube umschlossenen Raum einblasbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blasrichtung des wenigstens einen Gebläses (14) be
triebsmäßig umkehrbar ist und daß das Gebläse (14) inner
halb des Sammelraumes (10) angeordnet ist, welcher im Be
reich der Seitenwände (11) und der Bodenwand (12) dicht
verschlossen ist und im oberen Randbereich Durchtrittsöff
nungen (13) zum Durchströmen von erhitzter Luft aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß innerhalb des Sammelraumes (10) Leitkanäle (15) für die
erhitzte Luft von den Durchtrittsöffnungen (13) zum Gebläse
(14) vorgesehen sind.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Sammelraum (10) mit einer Wärmeisolierung versehen
ist.
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Publications (1)
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