DE4423513C1 - Vorrichtung zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube, die über einen insbesondere pa­ lettierten Gutstapel gezogen wird, und mit ihrem freien Öffnungsrand am unteren Ende des Gutstapels oder an der Palette festgelegt wird sowie dann von außen zur Aufbringung der zum Schrumpfen erfor­ derlichen Wärmeenergie von unten nach oben mit­ tels eines in vertikaler Richtung entlang des Gut­ stapels bewegbaren Schrumpfrahmens mit Heiß­ luft beaufschlagt, wird wobei der von der Schrumpfhaube umschlossene Raum zur Aufblä­ hung der Haube unter Überdruck gesetzt wird, welcher bis zum Ende der Wärmeaufbringung auf­ rechterhalten wird, mit einem Förderer, ei­ ner Hubeinrichtung 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 Stapelunter­ seite hin offenen kastenförmigen Sammelraum sowie mit einem Gebläse, mittels dessen Luft in den Sammelraum und durch den Sammelraum in den von der Schrumpfhaube umschlossenen Raum einblasbar ist, wobei die Blasrichtung des wenigstens einen Gebläses betriebsmäßig umkehrbar ist, und wobei das Gebläse innerhalb des Sammelraumes angeordnet ist, welcher im Bereich der Seitenwände und der Bodenwand dicht ver­ schlossen ist und im oberen Randbereich Durchtrittsöffnun­ gen zum Durchströmen von erhitzter Luft aufweist (nach Patentan­ spruch 2 des Patentes 43 36 387).

Mit einem Verfahren und einer vorzitierten Vorrichtung nach dem deutschen Patent 43 36 387 ist es überraschend mög­ lich, in offenen Schrumpfeinrichtungen den gewünschten Auf­ bläheffekt zur Vermeidung der Verschweißungsgefahr zwischen der Schrumpf­ folienhaube und dem Verpackungsmaterial der Kleingebinde durch Einblasen erhitzter Luft zu erreichen, wodurch es nicht zu derartigen ungewünschten Verschweißungen kommt.

Dabei ist die Verfahrensführung gegenüber einem aus der EP 0 116 124 B2 bekannten Verfahren mit Frischluftaufblähung wesentlich 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 Fo­ lien, 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 Wärmespeicheref­ fekt ein.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß der Verpackungsvorgang noch energiesparender durchgeführt werden kann.

Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangs be­ zeichneten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Ge­ bläse mit variabler Leistung betreibbar ist. Auf diese Wei­ se ist es möglich, das Gebläse so zu regeln, daß es beim Aufblähen mit einem größeren Durchsatz erhitzte Luft vom Sammelraum in den Raum zwischen der Haube und den Stapel einbläst, während nach dem Aufblähvorgang mit geringerem Durchsatz zur Schaffung eines Luftpolsters Luft aus dem Sammelraum zur Stapelunterseite gefördert werden kann.

Auf diese Weise ist besonders zuverlässig gewährleistet, daß während des gesamten Schrumpfvorganges die beim Aufblä­ hen in den Raum zwischen dem Stapel und der Haube eingebla­ sene erhitzte Luft während des Schrumpfvorganges in diesem Raum verbleibt und nicht nach unten ausströmen kann, wobei an der Stapelunterseite ein Luftpolster durch Einblasen ei­ ner entsprechenden Luftmenge eingestellt wird, die eine Rückströmung verhindert. Dabei wird die Luftmenge selbst­ verständlich so eingestellt, daß die Luftmenge aus dem Raum zwischen dem Stapel und der Haube nach unten entweichen kann, die der Verringerung des Raumes durch die An­ schrumpfung der Folienhaube an den Stapel entspricht, um eine zu starke Aufblähung der Haube zu vermeiden.

Dazu ist vorteilhaft vorgesehen, daß der Antrieb des Geblä­ ses mit einer Drehzahlregelung versehen ist, womit auf ein­ fache Weise die variable Leistung des Gebläses einstellbar ist.

Zur Lösung der eingangs gestellten Aufgabe ist auch eine Vorrichtung nach dem Patentanspruch 3 des deutschen Paten­ tes 43 36 387 vorgesehen, die sich dadurch zusätzlich auszeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen des Sammelraumes zu den Leitkanälen oder die Leitkanäle mit Verschlußelemen­ ten dicht verschließbar sind. Dadurch ist es möglich, nach dem Aufblähen durch entsprechende Steuerung der Verschluß­ elemente den Sammelraum nach außen weitgehend zu verschlie­ ßen, so daß keine Außenluft mehr in den Sammelraum eintre­ ten kann, wenn sich der Schrumpfrahmen nicht mehr in unte­ rer Position befindet, so daß dann das erhöhte Temperatur­ niveau im Sammelraum weitgehend aufrechterhalten werden kann.

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,

Fig. 2 die Vorrichtung nach Fig. 1 beim Aufblähen der Haube und

Fig. 2a ein vergrößertes Detail der Vorrichtung nach Fig. 1 nach dem 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 10 verbleiben dann umlaufend Durchtrittsöffnungen, die mit 13 bezeichnet sind.

Innerhalb des die Hubeinrichtung 7 und den Kettenförderer 2 umkapselnden Sammelraumes 10 ist wenigstens ein Gebläse 14 angeordnet, welches als umschaltbares Saug-/Druckgebläse mit variabler Leistungsregelung ausgebildet ist. Dazu weist das Gebläse 14 einen nicht dargestellten Antriebsmotor mit Drehzahlregelung auf.

Innerhalb des Sammelraumes 10 sind außerdem angrenzend an die Durchtrittsöffnungen 13 Leitkanäle 15 vorgesehen, wel­ che eine gezielte Luftführung von den Durchtrittsöffnungen 13 zum Gebläse 14 ermöglichen. Diese Durchtrittskanäle 13 sind von inneren Leitwänden 22 und den Seitenwänden 11 be­ grenzt. Innerhalb der Leitkanäle 15 sind Verschlußklappen 23 gelenkig angelenkt, deren Funktion nachfolgend noch nä­ her erläutert wird.

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 vorzugsweise 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. Da­ bei sind die Verschlußklappen 23 offen (Fig. 1a) und ermög­ lichen einen Luftdurchtritt durch die Leitkanäle 15. 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 offenen (Verschlußklappen 23 geöffnet) Leitkanäle 15 in den Sammelraum 10 und durch das Gebläse 14 dann in den von der Schrumpfhaube 16 umschlossenen Raum, so daß sich die Haube 16 gegenüber dem Stapel 4 aufbläht, 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 Gutstapel 4 und der aufgeblähten Haube 16 ein Luftpolster aus erhitzter Luft.

Nach dem Aufblähen der Haube 16 oder auch bereits in der letzten Phase des Aufblähens 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.

Nach dem Aufblähen der Haube 16 werden die Leitkanäle 15 durch Verschließen der Verschlußklappen 23 (Fig. 2a) geschlossen, so daß in den Sammelraum 10 keine Außenluft mehr eintreten kann. Gleichzeitig wird das Gebläse 15 mit verminderter Leistung weiter im Druckbetrieb betrieben, wozu entsprechend die Drehzahl des Antriebsmotors des Gebläses verringert wird. Dabei ist die Regelung so getroffen, daß durch den Betrieb des Gebläses 15 mit verminderter Leistung kontinuierlich erhitzte Luft aus dem Sammelraum 10 gegen die Unterseite des Stapels 4 bzw. der Palette geblasen wird, und zwar derart, daß ohne eine zusätzliche Aufblähung der Haube eine Rückströmung der in dem von der Haube umschlossenen Raum 21 befindlichen Luft aus diesem Raum 21 behindert wird. Es entsteht somit an der Stapelunterseite eine Art Luftpolster, wobei durch die Regelung der Gebläseleistung selbstverständlich eine Rückströmung einer Luftmenge aus dem sich durch die Schrumpfung verringernden Raum 21 möglich ist, die dem verringerten Volumen des Raumes 21 entspricht. Andererseits ist jedoch ein weiteres Einströmen von Luft aus dem Sammelraum 10 in den Raum 21 ausgeschlossen. Somit läßt sich zuverlässig gewährleisten, daß beim gesamten Schrumpfvorgang sich im Raum 21 zwischen der Haube 16 und dem Stapel 4 nur erhitzte Luft befindet, so daß nur ein relativ geringes Temperaturgefälle zwischen dem aufgeblähten Raum 21 und der bei der Vertikal­ bewegung des Schrumpfrahmens 8 von unten nach oben auf die Haubenseitenwände auftreffenden Heißluft besteht.

Claims (3)

1. Vorrichtung zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube, die über, einen insbesondere palettierten Gutstapel gezogen wird und mit ihrem freien Öffnungsrand am unteren Ende des Gutstapels oder an der Palette festgelegt wird sowie dann von außen zur Aufbringung der zum Schrumpfen erfor­ derlichen Wärmeenergie von unten nach oben mit­ tels eines in vertikaler Richtung entlang des Gut­ stapels bewegbaren Schrumpfrahmens mit Heiß­ luft beaufschlagt wird, wobei der von der Schrumpfhaube umschlossene Raum zur Aufblä­ hung der Haube unter Überdruck gesetzt wird, welcher bis zum Ende der Wärmeaufbringung auf­ rechterhalten wird, mit einem Förderer, einer Hubeinrichtung zur Aufnahme eines Gutstapels, einem in vertikaler Richtung entlang des Gutstapels bewegbaren Schrumpfrahmen und einem unter dem Gutstapel unterhalb der Transportebene des Förderers ange­ ordneten, zur Stapelunterseite hin offenen kastenförmigen Sammelraum sowie mit einem Gebläse, mittels dessen Luft in den Sammelraum und durch den Sammelraum in den von der Schrumpfhaube umschlossenen Raum einblasbar ist, wobei die Blasrichtung des wenigstens einen Gebläses betriebsmäßig umkehrbar ist, und wobei das Gebläse innerhalb des Sammel­ raumes angeordnet ist, welcher im Bereich der Seitenwände und der Bodenwand dicht verschlossen ist und im oberen Randbereich Durchtrittsöffnungen zum Durchströmen von er­ hitzter Luft aufweist (nach Patentanspruch 2 des Patentes 43 36 387), dadurch gekennzeichnet, daß das Gebläse (14) mit variabler Leistung betreibbar ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb des Gebläses (14) mit einer Drehzahlrege­ lung versehen ist.

3. Vorrichtung zum Einschrumpfen einer Schrumpffolienhaube, die über einen insbesondere palettierten Gutstapel gezogen wird und mit ihrem freien Öffnungsrand am unteren Ende des Gutstapels oder an der Palette festgelegt wird sowie dann von außen zur Aufbringung der zum Schrumpfen erfor­ derlichen Wärmeenergie von unten nach oben mit­ tels eines in vertikaler Richtung entlang des Gut­ stapels bewegbaren Schrumpfrahmens mit Heiß­ luft beaufschlagt wird wobei der von der Schrumpfhaube umschlossene Raum zur Aufblä­ hung der Haube unter Überdruck gesetzt wird welcher bis zum Ende der Wärmeaufbringung auf­ rechterhalten wird, mit einem Förderer, einer Hubeinrichtung zur Aufnahme eines Gutstapels, einem in vertikaler Richtung entlang des Gutstapels bewegbaren Schrumpfrahmen und einem unter dem Gutstapel unterhalb der Transportebene des Förderers ange­ ordneten, zur Stapelunterseite hin offenen kastenförmigen Sammelraum sowie mit einem Gebläse, mittels dessen Luft in den Sammelraum und durch den Sammelraum in den von der Schrumpfhaube umschlossenen Raum einblasbar ist, wobei die Blasrichtung des wenigstens einen Gebläses betriebsmäßig umkehrbar ist, und wobei das Gebläse innerhalb des Sammel­ raumes angeordnet ist, welcher im Bereich der Seitenwände und der Bodenwand dicht verschlossen ist und im oberen Randbereich Durchtrittsöffnungen zum Durchströmen von er­ hitzter Luft aufweist, wobei innerhalb des Sammelraumes Leitkanäle für die erhitzte Luft von den Durchtrittsöffnun­ gen zum Gebläse vorgesehen sind (nach Patentanspruch 3 des Pa­ tentes 43 36 387) dadurch gekennzeichnet, daß die Durchtrittsöffnungen (13) des Sammelraumes (10) zu den Leitkanälen (15) oder die Leitkanäle (15) mit Ver­ schlußelementen (23) dicht verschließbar sind.