DE102012103398A9

DE102012103398A9 - Schrumpfvorrichtung mit Blendenleiste

Info

Publication number: DE102012103398A9
Application number: DE102012103398A
Authority: DE
Inventors: Christian Napravnik
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2013-12-24
Anticipated expiration: 2032-04-19
Also published as: DE102012103398B4; DE102012103398A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung (1) zum Heißschrumpfen von Folie (14) um Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10). Die Schrumpfvorrichtung (1) umfasst mindestens einen Schacht (2) mit einer Transportstrecke (11) für die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) und mindestens ein Mittel (30) zur Zuführung eines Schrumpfmediums (7) in einen Innenraum (2*) des Schachts (2). Der Schacht (2) weist mindestens eine Schachtwand (3) einer ersten Länge (LS) und mindestens eine dem Innenraum (2*) des Schachts (2) zugewandte Düsenfläche (6) mit einer Mehrzahl von auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) gerichteten Düsen (8) auf. Die Düsen (8) sind in Düsenreihen (8*) angeordnet und das Schrumpfmedium (7) wird durch die Düsen (8) in einer Strömungsrichtung in den Innenraum (2*) der Schrumpfvorrichtung (1) geleitet. Erfindungsgemäß ist der mindestens einen Düsenfläche (6) der Schachtwand (3) mindestens eine bewegliche Blendenleiste (20) zugeordnet ist. Die Länge (LB) der Blendenleiste (20) entspricht weitgehend der ersten Länge (LS) der Schachtwand (3). In einer ersten Arbeitsposition (AP1) ist die Blendenleiste (20) weitgehend einer Oberkante ...

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung zum Heißschrumpfen von Folie um Artikel oder Artikelzusammenstellungen gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruchs 1.
Bei der Verpackung von Artikeln, insbesondere von Getränkebehältern, Flaschen etc. zu Gebinden, werden die Artikel in gewünschter Weise zusammengestellt und mit einer Schrumpffolie umhüllt. Die Schrumpffolie wird durch Zufuhr von Heißluft in einem Schrumpftunnel um die Artikel herum aufgeschrumpft. Aus dem Stand der Technik sind Luftbeaufschlagungen mittels Düsenrohren, Düsenkanälen und Schachtwänden bekannt.
Häufig werden die Gebinde, abhängig von ihrer Größe, im Schrumpftunnel in mehreren parallel geführten Bahnen verarbeitet. Um alle Gebinde von allen Seiten mit warmer Luft beaufschlagen zu können, müssen auch Mittel zum Einbringen der warmen Luft vorgesehen sein, welche die als Schrumpfmedium fungierende warme Luft zwischen den parallel geführten Artikeln eindüsen. Beispielsweise werden für die mehrbahnige Verarbeitung Schrumpftunnel mit mindestens einer mittleren Schachtwand verwendet. Diese innere Schachtwand weist Düsenöffnungen an beiden Seitenwandflächen auf, so dass Heißluft nach beiden Seiten in das Innere des Schrumpftunnels ausströmt.
Die aus dem Stand der Technik bekannten Schachtwände sind Wände mit einem inneren Hohlraum, in den die Heißluft eingeblasen wird. Hierzu weisen die Schachtwände jeweils mindestens eine, vorzugsweise im oberen Bereich angeordnete Lufteintrittsöffnung auf, durch die die Heißluft von oben her in die Schachtwand eingeblasen wird und dann durch die Düsenöffnungen in das Innere des Schrumpftunnels strömt.
Die Artikel bzw. Gebinde weisen typischerweise unterschiedlich empfindliche Bereiche auf. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn bestimmte Bereiche weniger stark mit Heißluft beaufschlagt werden. Beispielsweise beschreibt die EP 2 319 769 A Schachtwände mit einer Mehrzahl von Düsen. Diese sind in Reihen angeordnet. Den jeweiligen Düsenreihen sind Mittel zur Einstellung der Menge und/oder des Strömungswinkels des Heißgasstroms zugeordnet. Die Mittel umfassen jeweils Wechseldüsenbleche, die in Halterungen einschiebbar sind, wobei die Wechseldüsenbleche insbesondere parallel zur Schachtwand beweglich und austauschbar sind. Dadurch soll der Schrumpftunnel an die Höhe des Packgutes angepasst werden können, um dadurch eine verbesserte Schrumpfqualität zu erzielen
Weiterhin sind aus dem Stand der Technik verstellbare Düsenflächen-Verschlussbleche bekannt, die von oben nach unten bewegt werden können und somit von oben beginnend Düsenreihe für Düsenreihe verschließen, um den Schrumpftunnel an die Höhe des Packgutes anzupassen. Problematisch ist jedoch, dass durch das Verschließen der Düsen weniger Luft im Inneren des Schrumpftunnels umgeschlagen wird, wodurch die Innentemperatur im Tunnel sinkt. Dies ändert den thermodynamischen Betriebszustand und erfordert eine Nachregulierung der Heizleistung o.ä.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine optimale Beaufschlagung von Gebinden oder Artikeln mit Schrumpfmedium in einer Schrumpfvorrichtung zu erzielen, so dass empfindliche Bereiche der Gebinde oder Artikel gezielt geschützt werden können, wobei der thermodynamische Betriebszustand in der Schrumpfvorrichtung weitgehend unbeeinflusst bleibt.
Die obige Aufgabe wird durch eine Schrumpfvorrichtung und durch ein Verfahren gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 12 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung zum Heißschrumpfen von Folie um Artikel oder Artikelzusammenstellungen. Die Schrumpfvorrichtung umfasst mindestens einen Schacht mit einer Transportstrecke für die Artikel oder Artikelzusammenstellungen und mindestens ein Mittel zur Zuführung eines Schrumpfmediums in den Innenraum des Schachts. Der Schacht umfasst mindestens eine, vorzugsweise mindestens zwei Schachtwände mit einer ersten Länge und jeweils mindestens einer dem Innenraum des Schachts zugewandten Düsenfläche. Die Düsenfläche umfasst eine Mehrzahl von auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen gerichteten Düsen, die in vorzugsweise parallelen Düsenreihen angeordnet sind. Durch die Düsen wird das Schrumpfmedium in einer Strömungsrichtung aus den Schachtwänden in den Innenraum des Schachtes geleitet.
Erfindungsgemäß ist der mindestens einen Düsenfläche der Schachtwand mindestens eine bewegliche Blendenleiste zugeordnet. Die Blendenleiste hat eine zweite Länge, die weitgehend der ersten Länge der Schachtwand entspricht. In einer ersten Arbeitsposition ist die Blendenleiste weitgehend einer Oberkante der Schachtwand zugeordnet. Ist bei der entsprechenden Schachtwand die gesamte Seitenwandfläche als Düsenfläche ausgebildet, so blendet die Blendenleiste in der ersten Arbeitsposition die mindestens eine, vorzugsweise die mindestens zwei oder mindestens drei oberen Düsenreihen der Schachtwand bzw. Düsenfläche ab. Ist bei der entsprechenden Schachtwand nur ein unterer Bereich, beispielsweise die unteren 80% der Seitenwandfläche als Düsenfläche ausgebildet, kann die Blendenleiste in der ersten Arbeitsposition so oberhalb der Düsenfläche angeordnet werden, dass keine Düsenreihen abgeblendet werden.
Durch eine Vertikalbewegung kann die Blendenleiste in mindestens eine zweite Arbeitsposition verschoben werden, in dem die Blendenleiste mindestens einer Düsenreihe vorgelagert und von dieser beabstandet ist, so dass die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums in diesem Bereich umgelenkt wird. Insbesondere trifft in der Höhe der Düsenfläche, in der die mindestens eine Blendenleiste nunmehr angeordnet ist, kein Schrumpfmedium direkt auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen. Der Abstand zwischen Düsenfläche und Blendenleiste ist so gewählt, dass das Schrumpfmedium aus den abgeblendeten Düsenreihen frei austreten kann, jedoch an der Blendenleiste abprallt und dadurch umgelenkt wird. Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen Düsenfläche und Blendenleiste mindestens 0,5 mal dem Durchmesser einer Düse. Damit kann ein spezieller Bereich der Artikel bzw. Artikelzusammenstellungen gezielt vor einem direkten Anströmen durch das Schrumpfmedium geschützt werden.
Wird in einer Schrumpfvorrichtung Schrumpffolie als Umverpackung um eine Artikelzusammenstellung geschrumpft, so wird zuerst die Schrumpffolie in einer Folieneinschlagvorrichtung um die Artikelzusammenstellung geschlagen. Seitlich bleiben so genannten Folienaugen offen. Die umhüllten Artikelzusammenstellungen werden so auf der Transportstrecke in der Schrumpfvorrichtung transportiert, dass die Folienaugen jeweils in Ebenen parallel zu den Schachtwänden angeordnet sind. Die Mittelachse der Folienaugen ist dementsprechend senkrecht zu den Schachtwänden angeordnet. Die Folienaugen werden durch einen oberen und einen unteren Folienlappen begrenzt. Der obere Folienlappen soll in der Schrumpfvorrichtung nicht nach unten gedrückt werden, da dies das Einströmen des Schrumpfmediums über das Folienauge in die Artikelzusammenstellung behindern würde. Das zwischen die Artikel der Artikelzusammenstellung einströmende Schrumpfmedium ist notwendig, um die Schrumpffolie von innen her zu erwärmen und ein optimales Schrumpfergebnis zu erzielen. Aus diesem Grund ist es vorteilhaft, wenn die Strömung des Schrumpfmediums aus der mindestens einen Düsenreihe, die sich auf derselben Höhe wie der obere Folienlappen befindet, mit der Blendenleiste abgeblendet werden kann, da dadurch der obere Folienlappen stabilisiert werden kann.
Im Falle der ersten Ausführungsform, bei der die gesamte Seitenwandfläche als Düsenfläche ausgebildet ist, entspricht die zweite Arbeitsposition einer Positionierung der Blendenleiste auf einer Höhe, in der die Blendenleiste nunmehr mindestens einer Düsenreihe unterhalb der in der ersten Arbeitsposition abgeblendeten Düsenreihen zugeordnet ist. Im Falle der zweiten Ausführungsform, bei der nur ein unterer Teilbereich der Seitenwandfläche als Düsenfläche ausgebildet ist, kann die Blendenleiste beispielsweise in der zweiten Arbeitsposition so angeordnet werden, dass nur die oberste Düsenreihe abgeblendet wird. In Abhängigkeit von der Breite und der vertikalen Positionierung der Blendenleiste können die obersten zwei oder drei Düsenreihen gezielt abgeblendet werden. Durch weiteres Verschieben der Blendenleiste nach unten können in Abhängigkeit von der Breite der Blendenleiste ein oder mehrere Düsenreihen in einem mittleren Bereich der Düsenfläche bzw. auf einer mittleren Höhe der Düsenfläche abgeblendet werden.
Die Blendenleiste ist in einer zweiten oder in jeder weiteren Arbeitsposition jeweils mindestens einer Düsenreihe vorgelagert, so dass die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums in diesem Bereich umgelenkt wird. D.h. die Blendenleiste verschließt die Düsen der Düsenreihe nicht dicht, sondern lenkt die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums in diesem Bereich um, so dass in Höhe der mindestens einen Blendenleiste kein Schrumpfmedium direkt auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen trifft. Das aus den Düsen ausströmende Schrumpfmedium prallt gegen die Blendenleiste und wird dadurch nach oben bzw. unten abgelenkt, so dass das Schrumpfmedium oberhalb und/oder unterhalb der Blendenleiste in den Innenraum des Schachtes einströmt.
Die vertikale Positionierung der Blendenleiste kann weitgehend stufenlos eingestellt werden, insbesondere erfolgt dies automatisiert und/oder gesteuert über entsprechende Mittel zur Vertikalpositionierung. Alternativ ist vorgesehen, dass die Vertikalposition der mindestens einen Blendenleiste manuell eingestellt werden kann. Eine weitere Alternative ermöglicht eine Verstellung der Blendenleiste in definierten Schritten innerhalb eines so genannten Vertikalrasters.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Schrumpfvorrichtung Mittel zur Winkeleinstellung. Damit kann der Winkel der mindestens einen Blendenleiste zur Düsenfläche eingestellt werden. Im Allgemeinen ist vorgesehen, dass die Blendenleiste in einer Ebene parallel zur weitgehend senkrecht zur Transportebene befindlichen Düsenfläche angeordnet ist. Es kann jedoch auch vorteilhaft sein, die Blendenleiste in einem definierten Winkel zur Düsenfläche anzuordnen, um eine gezielte Umlenkung der Strömungsrichtung des Schrumpfmediums nach oben oder nach unten zu erzielen. Dies kann je nach Artikel bzw. Artikelzusammenstellung variieren.
In Abhängigkeit von einer Breite der Blendenleiste senkrecht zur zweiten Länge der Blendenleiste und weitgehend senkrecht zur Transportrichtung, können mit der Blendenleiste mindestens eine, vorzugsweise zwei oder drei Düsenreihen abgeblendet werden. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Blendenleiste mindestens so breit, wie der mittlere Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenreihen. Besonders bevorzugt verwendet man den so genannten Düsenmittelabstand zuzüglich einmal dem Düsendurchmesser, d.h. den Abstand zwischen dem Düsenmittelpunkt einer ersten Düse und dem Düsenmittelpunkt einer zweiten Düse der benachbarten Reihe zuzüglich einmal dem Düsendurchmesser. Der Düsendurchmesser soll dabei als Austrittsöffnung des Schrumpfmediums verstanden werden. Positioniert man eine Blendenleiste mit einer Breite, die in etwa einem einfachen Abstand entspricht bzw. mit einer Breite, die geringer als zweimal der Abstand zweier benachbarter Düsenreihen ist, zentral vor einer Düsenreihe, so strömt das Schrumpfmedium aus dieser Düsenreihe nicht direkt auf die Artikel bzw. Artikelzusammenstellung. Stattdessen strömt das Schrumpfmedium oberhalb und/oder unterhalb der Blendenleiste in einer nach oben bzw. nach unten gerichteten Strömungsrichtung in den Schacht. Mit einer Blendenleiste mit einer Breite, die mindestens ca. zweimal dem Abstand zweier benachbarter Düsenreihen aber höchsten dreimal dem Abstand zweier benachbarter Düsenreihen entspricht, können bei entsprechender Positionierung vorteilhaft zwei Düsenreihen abgeblendet werden usw.
Die verstellbare Blendenleiste weist vorzugsweise eine Breite von 50mm bis 100mm auf, so dass bei einem mittleren Abstand von ca. 40 mm zwischen zwei benachbarten Düsenreihen das aus bis zu zwei bis vier übereinander angeordneten Düsenreihen ausströmende Schrumpfmedium gleichzeitig abgeblendet werden kann.
Weiterhin kann die Schrumpfvorrichtung Mittel zur Horizontalpositionierung der Blendenleiste umfassen, so dass der Abstand zwischen Düsenfläche und Blendenleiste variiert werden kann. Je geringer der Abstand zwischen Düsenfläche und Blendenleiste, umso höher ist der Strömungsdruck, mit der das Schrumpfmedium oberhalb und/oder unterhalb der Blendenleiste in den Schachtinnenraum einströmt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind der mindestens einen Düsenfläche der Schachtwand mindestens zwei bewegliche Blendenleisten zugeordnet. Diese sind vorzugsweise unabhängig voneinander einstellbar; dies betrifft insbesondere die Vertikalpositionierung und/oder die Winkeleinstellung und/oder die Horizontalpositionierung. Damit kann die Zuführung von Schrumpfmedium in zwei empfindlichen Bereichen der Artikel oder Artikelzusammenstellung abgeblendet bzw. umgelenkt werden. Beispielsweise kann somit der Bereich des oberen Folienlappens geschützt werden. Zusätzlich kann der Etikettenbereich geschützt werden, insbesondere bei wärmeempfindlichen Etiketten etc. Alternativ kann der Bereich des unteren Folienlappens geschützt werden. In diesem Bereich besteht insbesondere die Problematik, dass der untere Folienlappen durch das im Allgemeinen nach unten gerichtete Schrumpfmittel nach unten gedrückt wird. Ist der Druck durch das Schrumpfmittel höher als die Schrumpfkraft der Folie, dann wird die Ausbildung einer intakten Schrumpfverpackung behindert. Bei einer weiteren Ausführungsform einer Schrumpfvorrichtung mit drei beweglichen Blendenleisten je Düsenfläche können entsprechend drei Bereiche durch Abblenden des Schrumpfmittelstroms geschützt werden. Beispielsweise können der Bereich des oberen Folienlappens, der Bereich des Etiketts und der Bereich des unteren Folienlappens gleichzeitig geschützt werden.
Mit der erfindungsgemäßen Blendenleiste werden also nur ein bis wenige Düsenreihen gleichzeitig abgeblendet. Insbesondere werden durch die Blendenleiste die Düsen nicht verschlossen. Stattdessen wird das aus den abgeblendeten Düsen ausströmende Schrumpfmedium umgelenkt. Dadurch bleibt der thermodynamische Betriebszustand innerhalb der Schrumpfvorrichtung weitgehend unverändert. Zudem können bestimmte Bereich der Düsenfläche flexibler ausgeblendet werden. Die Blendenleiste kann zudem in einem Winkel zur Düsenfläche angestellt werden, um eine vorteilhafte Strömungsrichtung zu erzeugen. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass an der Oberkante und/oder der Unterkante der Blendenleiste jeweils Leitvorrichtungen, insbesondere Leitbleche, angeordnet sind, um die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums aus abgeblendeten und dazu benachbarten freien Düsenreihen zu beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßen Blendenleiste kann das Strömungsbild in der Schrumpfvorrichtung besser auf das jeweilige Produkt angepasst werden. Vorteilhaft ist weiterhin, dass die Aufheizzeiten im Tunnel unverändert bleiben, da nur wenige Düsen abgeblendet werden und somit keine Veränderung der Menge an zugeführtem Schrumpfmedium notwendig ist, um die Strömungsgeschwindigkeit konstant zu halten.
Vorteilhaft ist zudem, dass bereits bestehende Schrumpfvorrichtungen mit Schachtwänden mit entsprechenden Blendenleisten nachgerüstet werden können. Um die beschriebene Funktionalität zu erzielen, muss der Verbraucher somit nicht zwingend eine neue Schrumpfvorrichtung anschaffen.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Heißschrumpfen von Folie um Artikel oder Artikelzusammenstellungen in einer Schrumpfvorrichtung, wie sie beschrieben wurde. Bei dem Verfahren kann mindestens eine einzelne Düsenreihe der mindestens einen Düsenfläche abgeblendet werden, so dass das aus den Düsen der abgeblendeten Düsenreihe in den Innenraum des Schachtes strömende Schrumpfmedium im Bereich der abgeblendeten Düsenreihe umgelenkt wird und nicht direkt auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen trifft. Insbesondere wird die mindestens eine Düsenreihe abgeblendet, indem mindestens eine vertikal bewegliche, der Düsenfläche vorgelagerte Blendenleiste, deren zweite Länge weitgehend der ersten Länge der Schachtwand entspricht, vor die jeweilige Düsenreihe positioniert wird.
Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
1 zeigt eine Schrumpfvorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik.
2 zeigt eine aus dem Stand der Technik bekannte Möglichkeit zum sukzessiven Verschließen oberer Düsenreihen.
3A bis 3D und 4A bis 4D zeigen unterschiedliche Anordnungen von Blendenleisten gemäß vorliegender Erfindung.
5 und 6 zeigen verschiedene Ansichten einer Schachtwand mit einer erfindungsgemäßen Blendenleiste.
7A bis 7C zeigt Ausführungsformen einer diagonal angeordneten Blendenleiste.
8A und 8B zeigen jeweils eine Ausführungsform, bei der jeder Düsenfläche drei Blendenleisten zugeordnet sind.
9 zeigt einen Schrumpftunnel mit zwei Schächten, in denen jeweils unterschiedliche Produkte verarbeitet werden.
10A bis 10D zeigen verschiedene Anordnungen bzw. Ausführungsformen von Blendenleisten an einer Schachtwand.
Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
1 zeigt eine schematische Ansicht eines Schrumpftunnels 1 mit Schachtwandtechnik. Der Schrumpftunnel 1 ist für die zweibahnige, d.h. die parallele Verarbeitung von zwei Artikeln bzw. Gebinden 10 geeignet. Dafür umfasst der Schrumpftunnel 1 zwei Schächte 2 und insgesamt drei Schachtwände 3. Insbesondere handelt es sich um zwei äußere Schachtwände 4, bei denen jeweils nur die dem Schachtinnenraum 2* zugewandte Seitenwandfläche 9 jeweils zumindest teilweise als Düsenfläche 6 ausgebildet ist. Zwischen den beiden Schächten 2 ist eine innere Schachtwand 5 angeordnet, deren beide parallel zu Transportrichtung der Gebinde 10 angeordneten Seitenwandflächen 9 jeweils einem Schachtinnenraum 2* zugewandt sind und die beide jeweils zumindest teilweise als Düsenfläche 6 ausgebildet sind, wobei die Düsen 8 vorzugsweise in Reihen angeordnet sind.
Die Gebinde 10 werden über ein gemeinsames Transportband 11 durch den Schrumpftunnel 1 bewegt. Das Schrumpfmedium 7, beispielsweise Heißluft, wird in die Schachtwände 3 eingeblasen und entweicht über Düsen 8 in den Düsenflächen 6 in den jeweiligen Schachtinnenraum 2*. Hierbei wird eine gleichmäßige Ausströmung des Schrumpfmediums 7 über die gesamte Düsenfläche 6 der Schachtwände 4, 5 erzielt.
Nachteilig ist hierbei, dass empfindliche Gebindepositionen nicht relativ zu anderen Positionen geschützt werden können.
2 zeigt aus dem Stand der Technik bekannte verstellbare Düsenflächen-Verschlussbleche 12. Diese sind beweglich auf den dem Schachtwandinnenraum 2* zugwandten Seitenwandflächen 9 angeordnet und können auf diesen in einer Vertikalbewegung B_V von oben nach unten bzw. von unten nach oben bewegt werden. Ausgehend von einer ersten in 2A dargestellten Arbeitsposition AP1*, in der die Düsenflächen-Verschlussbleche 12 oberhalb der jeweiligen Düsenflächen 6 angeordnet sind und die besonders für Gebinde 10a aus hohen Flaschen 13a verwendet wird, kann nunmehr von oben beginnend Düsenreihe 8* für Düsenreihe 8* verschlossen werden, um den Schrumpftunnel an die Höhe des Packgutes anzupassen. Eine zweite Arbeitsposition AP2* der Düsenflächen-Verschlussbleche 12, bei der beispielhaft die obersten drei Düsenreihen 8* verschlossen sind, wird beispielsweise verwendet, um Gebinde 10b aus Flaschen 13b mit einer geringeren Höhe zu bearbeiten (vgl. 2B). 2C stellt den zweiten Extremfall einer dritten Arbeitsposition AP3* dar, in dem sich die Düsenflächen-Verschlussbleche 12 in der untersten Positionierung bzw. in einer Endposition befinden und somit die gesamten Düsen 8 der jeweiligen Düsenfläche 6 verschließen.
Über die Düsenflächen-Verschlussbleche 12 werden die jeweiligen Düsen 8 bzw. Düsenreihen 8* komplett verschlossen. Dies führt zu einem erhöhten Ausstrom von Schrumpfmedium 7 aus den darunter angeordneten offenen Düsenreihen 8*. Um den Ausstrom an Schrumpfmedium 7 aus den unteren Düsen 8 beim Verschließen der oberen Düsen 8 nicht zu erhöhen, müsste nunmehr die Zufuhr an Schrumpfmedium 7 in die Schachtwände 3, 5 an sich reduziert werden. Problematisch ist dann jedoch, dass durch das Verschließen von Düsen 8 weniger Luft im Inneren 2* des Schrumpftunnels umgeschlagen wird, wodurch die Innentemperatur im Schrumpftunnel sinkt. Dies ändert den thermodynamischen Betriebszustand und erfordert eine Nachregulierung der Heizleistung o.ä.
3A bis 3D und 4A bis 4D zeigen unterschiedliche Anordnungen von Blendenleisten 20 zur Verwendung in einem Schrumpftunnel gemäß vorliegender Erfindung.
3A bis 3D zeigen jeweils zwei komplette Gebinde 10, die parallel über ein Transportband 11 durch zwei parallele Schächte 2 transportiert werden. Zur Vereinfachung ist jeweils nur die innere Schachtwand 3, 5 dargestellt, d.h. jede der beiden Seitenwandflächen 9 der Schachtwand 3, 5 ist jeweils zumindest teilweise als Düsenfläche 6 ausgebildet. In der dargestellten Ausführungsform in den 3A bis 3D ist zumindest die untere Hälfte der Seitenwandfläche 9 als Düsenfläche 6 ausgebildet.
4A bis 4D zeigen jeweils nur eine Flasche 13 eines Gebindes und einen Teil der Umverpackung 14, insbesondere den oberen Folienlappen 15 und den unteren Folienlappen 16, die das so genannte Folienauge 17 begrenzen. Zur Vereinfachung ist jeweils nur die innere Schachtwand 3, 5 dargestellt. Über einen Verteilerkanal 30 wird Schrumpfmedium 7 in die Schachtwand 3, 5 geleitet und über die Düsen 8 in den Düsenflächen 6 in das Innere 2* der Schächte 2 geleitet. Weiterhin ist in den 4A bis 4D dargestellt, dass Schrumpfmedium 7 zusätzlich von unten her durch das Transportband 11 auf die Unterseite der Gebinde geleitet wird, um einen ausreichenden Wärmeeintrag in diesem Bereich zu gewährleisten. In der dargestellten Ausführungsform in den 4A bis D sind in etwa die unteren 80% der Seitenwandfläche 9 als Düsenfläche 6 ausgebildet.
Innerhalb der Düsenfläche 6 sind Düsen 8, über die das Schrumpfmedium 7 in den Innenraum 2* der Schächte 2 eingeleitet wird, in so genannten Düsenreihen 8* angeordnet. Die Düsenreihen 8* verlaufen vorzugsweise entlang und parallel zur Transportrichtung der Gebinde 10. Jeder Düsenfläche 6 ist mindestens eine bewegliche Blendenleiste 20 zugeordnet. Insbesondere können die Blendenleisten 20 jeweils in einer Vertikalbewegung B_V von oben nach unten bzw. von unten nach oben bewegt werden.
Ausgehend von einer in den 3A und 4A dargestellten ersten Arbeitsposition AP1, in der die Blendenleisten 20 oberhalb der jeweiligen Düsenflächen 6 angeordnet sind und die besonders für Gebinde 10 aus hohen Flaschen 13 verwendet werden kann, können die Blendenleisten 20 nunmehr von oben beginnend nach unten verschoben werden, um den Schrumpfmittelstrom 7 bestimmter Düsenreihen 8* gezielt abzublenden. Insbesondere sind die Blendenleisten 20 den Düsenreihen 8* jeweils vorgelagert, so dass die Düsen 8 der jeweiligen Reihe 8* durch die Blendenleisten 20 nicht verschlossen werden. Stattdessen prallt der Strom des Schrumpfmediums 7 gegen die Blendenleiste 20 und wird dadurch nach unten bzw. oben abgelenkt. Dadurch wird erreicht, dass bestimmte Bereiche des Gebindes 10 gezielt vor dem Schrumpfmittelstrom 7 geschützt werden können, ohne dass der thermodynamische Betriebszustand im Innenraum 2* des Schrumpftunnels beeinflusst wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Breite B der Blendenleiste 20 so gewählt, dass vorzugsweise zwei benachbarte Düsenreihen 8* gemeinsam abgeblendet werden können – vgl. auch 5 und 6. Insbesondere ist die Breite B größer als zweimal der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenreihen 8-1*, 8-2* und geringer als dreimal der Abstand zwischen zwei benachbarten Düsenreihen 8-1*, 8-2*. In jedem Fall ist die Breite B der Blendenleiste 20 deutlich geringer als die Höhe H der Düsenfläche 6. Insbesondere entspricht die Breite B maximal 30% der Höhe H der Düsenfläche 6, insbesondere liegt die Breite B zwischen 5%–20% der Höhe H der Düsenfläche 6, vorzugsweise zwischen 10%–18 %, vorzugsweise bei ca. 15%.
3B und 4B zeigen beispielhaft die Positionierung der Blendenleiste 20 in einer zweiten Arbeitsposition AP2, in der jeweils zumindest die oberste Düsenreihe 8 ₀* abgeblendet wird. Dies ist beispielsweise vorteilhaft, um den oberen Folienlappen 15 abzustützen, damit dieser nicht vorzeitig durch die nach unten gerichtete Strömungsrichtung des Schrumpfmediums 7 nach unten gedrückt wird. Ein vorzeitig nach unten gedrückter Folienlappen 15 verhindert einen ausreichenden seitlichen Wärmeeintrag in das Innere des Gebindes 10 über das so genannte Folienauge 17. Die in das Innere des Gebindes 10 eingetragene Wärme ist insbesondere notwendig, um die Umverpackung 14, insbesondere die Schrumpffolie, auch von innen ausreichend zu erhitzen und somit ein gutes Schrumpfergebnis zu erzielen.
3C und 4C zeigen beispielhaft die Positionierung der Blendenleiste 20 in einer dritten Arbeitsposition AP3, in der jeweils mindestens eine, vorzugsweise zwei, Düsenreihen 8* in einem oberen Bereich der Düsenfläche 6 abgeblendet werden. Insbesondere werden Düsenreihen 8* abgeblendet, die sich auf der Höhe der Etiketten 18 auf den Flaschen 13 befinden. Dadurch wird verhindert, dass Schrumpfmedium 7 direkt auf wärmeempfindliche Etiketten 18 aufgeblasen wird. Die Anzahl der abgeblendeten Düsenreihen 8* hängt von der jeweiligen Breite B der Blendenleiste 20 ab.
3D und 4D zeigen beispielhaft die Positionierung der Blendenleiste 20 in einer vierten Arbeitsposition AP4 bzw. unteren Endposition, in der jeweils die untersten Düsenreihen 8* der Düsenfläche 6 abgeblendet werden. Dies kann gewünscht werden, um insbesondere ein nach unten Klappen des unteren Folienlappens 16 zu verhindern.
5 und 6 zeigen verschiedene Ansichten einer Düsenfläche 6 einer Schachtwand 3 mit einer Höhe H und eine Länge L₃ und einer Blendenleiste 20 mit einer Breite B und eine Länge L₂₀, die der Länge L₃ der Schachtwand 3 entspricht. Die Blendenleiste 20 ist der Düsenfläche 6 vertikalbeweglich zugeordnet, so dass in Abhängigkeit von der jeweiligen Positionierung der Blendenleiste 20 jeweils unterschiedliche Düsenreihen 8* abgeblendet, und somit unterschiedliche Bereiche der Gebinde geschützt werden können.
7 zeigt eine Ausführungsform einer diagonal angeordneten Blendenleiste 22. Diese weist in etwa dieselbe Länge wie die Schachtwand 3 auf. Die Anordnung der Blendenleiste 22 kann beispielsweise geändert werden, in dem der Anfangsbereich 24 und der Endbereich 26 jeweils höhenvariabel, d.h. mittels einer Vertikalbewegung B_V höhenverschieblich sind (vgl. 7A und 7B). Alternativ kann gemäß 7C vorgesehen sein, dass die Blendenleiste 22 an einem Drehpunkt D befestigt ist, wodurch ebenfalls unterschiedliche diagonale Anordnungen der Blendenleiste 22 relativ zur Düsenfläche 6 der Schachtwand 3 eingestellt werden können. Beispielhaft ist eine Blendenleiste 22 in einer ersten Anordnung 22(1) und einer zweiten Anordnung 22(2) dargestellt.
8A und 8B zeigen jeweils eine Ausführungsform einer inneren Schachtwand 5, bei der jeder Seitenwandfläche 9 bzw. Düsenfläche 6 jeweils drei Blendenleisten 20-1, 20-2 und 20-3 zugeordnet sind. Die Blendenleisten 20-1, 20-2 und 20-3 können unabhängig voneinander vertikal bewegt, insbesondere verschoben, werden und somit in unterschiedlichen Höhen angeordnet werden. Mit einer solchen Anordnung ist es möglich, ein, zwei oder drei unterschiedliche Bereiche der durchlaufenden Gebinde (nicht dargestellt) gezielt zu schützen. In 8B ist beispielsweise eine Ausführungsform dargestellt, bei der sowohl der Bereich des oberen Folienlappens 15 (vgl. 3B und 4B), als auch der Etikettenbereich 18 (vgl. 3C und 4C) und zusätzlich der Bereich des unteren Folienlappens 16 (vgl. 3D und 4D) geschützt werden.
9 zeigt einen Schrumpftunnel 100 mit zwei Schächten 2-1 und 2-2, in denen jeweils unterschiedliche Produkte, insbesondere Gebinde 10a und 10b unterschiedlicher Höhe, verarbeitet werden. Die vertikale Positionierung der Blendenleisten 20 der Schachtwände 3 ist jeweils unabhängig voneinander einstellbar, insbesondere sind die Blendenleisten 20b und 20c der inneren Schachtwand 5 unabhängig voneinander einstellbar. Gemäß der dargestellten Ausführungsform werden die Blendenleisten 20a und 20b, die jeweils im Innenraum 2-1* des ersten Schachtes 2-1 angeordnet sind, in weitgehend einer erste Höhe h1 angeordnet, die der Höhe der Gebinde 10a angepasst ist, so dass jeweils der obere Folienlappen der Gebinde 10a geschützt ist. Die Blendenleisten 20c und 20d, die jeweils im Innenraum 2-2* des zweiten Schachtes 2-2 angeordnet sind, werden in weitgehend einer zweiten Höhe h2 angeordnet, die der Höhe der Gebinde 10b angepasst ist, so dass jeweils deren obere Folienlappen geschützt sind. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass jeweils die Blendenleisten 20a und 20b bzw. 20c und 20d, die jeweils demselben Innenraum 2-1* bzw. 2-2* desselben Schachtes 2-1 bzw. 2-2 zugeordnet sind, gemeinsam reguliert und eingestellt werden können. Ein Schrumpftunnel 100 mit erfindungsgemäßen Blendenleisten 20 kann somit vorteilhafterweise eingesetzt werden, um parallel Gebinde 10a, 10b aus unterschiedlichen Artikeln bzw. Flaschen 13a, 13b zu verarbeiten.
10A bis 10D zeigen verschiedene Anordnungen bzw. Ausführungsformen von Blendenleisten 20 an einer inneren Schachtwand 5. 10A zeigt eine erste Anordnung, wobei die Blendenleisten 20 in einem geringen Abstand zu den Düsen 8 der Düsenfläche 6 angeordnet sind. Der Abstand zwischen Düsen 8 und Blendenleiste 20 beträgt beispielsweise zwischen 1mm bis 3mm. Gemäß der in 10B dargestellten Ausführungsform kann der Abstand zwischen den Düsenflächen 6 und den Blendenleisten 20 durch eine Horizontalbewegung B_H variiert werden. Durch die Vergrößerung bzw. Verringerung des Abstandes kann der Strömungsverlauf bzw. das Einströmungsverhalten des Schrumpfmediums 7 in den Schachtinnenraum 2* vorteilhaft verändert werden.
Eine weitere Einstellmöglichkeit ist in 10C dargestellt. Hierbei kann der Winkel α, in dem die Blendenleiste 20 zur Seitenwandfläche 9 der Schachtwand 5 angestellt ist, variiert werden. Somit ist eine vorteilhafte Umlenkung der Strömungsrichtung des an der Blendenleiste 20 abprallenden Schrumpfmediums 7 möglich. Insbesondere sind unterschiedliche Winkeleinstellungen α1 und α2 dargestellt.
10D zeigt eine Blendenleiste 20, die an ihrer oberen und unteren Kante jeweils zusätzliche obere Leitbleche 28 ₀ und untere Leitbleche 28 ₀ aufweist, wodurch ebenfalls eine vorteilhafte Umlenkung der Strömungsrichtung des an der Blendenleiste 20 abprallenden Schrumpfmediums 7 möglich ist.
Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
Bezugszeichenliste

1, 100: Schrumpftunnel
2 / 2*: Schacht / Schachtinnenraum
3: Schachtwand
4: äußere Schachtwand
5: innere Schachtwand
6: Düsenfläche
7: Schrumpfmedium
8 / 8*: Düse / Düsenreihe
9: Seitenwandfläche
10: Gebinde
11: Transportband
12: Düsenflächen-Verschlussblech
13: Flasche
14: Umverpackung
15: oberer Folienlappen
16: unterer Folienlappen
17: Folienauge
18: Etikett
20: Blendenleiste
22: Blendenleiste
24: Anfangsbereich
26*: Endbereich
28: Leitblech
30: Verteilerkanal
AP: Arbeitsposition
B: Breite
B_H: Horizontalbewegung
B_V: Vertikalbewegung
D: Drehpunkt
h, H: Höhe
L: Länge

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

EP 2319769 A [0005]

Claims

Schrumpfvorrichtung (1) zum Heißschrumpfen von Folie (14) um Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10), wobei die Schrumpfvorrichtung (1) mindestens einen Schacht (2) mit einer Transportstrecke (11) für die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) und mindestens ein Mittel (30) zur Zuführung eines Schrumpfmediums (7) in einen Innenraum (2*) des Schachts (2) umfasst, wobei der Schacht (2) mindestens eine Schachtwand (3) einer ersten Länge (L_S) und mit mindestens einer dem Innenraum (2*) des Schachts (2) zugewandten Düsenfläche (6) mit einer Mehrzahl von auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) gerichteten Düsen (8) aufweist, wobei die Düsen (8) in Düsenreihen (8*) angeordnet sind und wobei das Schrumpfmedium (7) durch die Düsen (8) in einer Strömungsrichtung in den Innenraum (2*) der Schrumpfvorrichtung (1) leitbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens einen Düsenfläche (6) der Schachtwand (3) mindestens eine bewegliche Blendenleiste (20) zugeordnet ist, mit einer zweiten Länge (L_B), die weitgehend der ersten Länge (L_S) der Schachtwand (3) entspricht, wobei die Blendenleiste (20) in einer ersten Arbeitsposition (AP1) weitgehend einer Oberkante der Schachtwand (3) zugeordnet ist und wobei die Blendenleiste (20) durch eine Vertikalbewegung (B_V) in mindestens eine zweite Arbeitsposition (AP2) bringbar ist, wobei die Blendenleiste (20) in der mindestens einen zweiten Arbeitsposition (AP2) mindestens einer Düsenreihe (8*) vorgelagert und von dieser beabstandet ist, so dass die Strömungsrichtung des in den Innenraum (2*) des Schachtes (2) einströmenden Schrumpfmediums (7) in diesem Bereich umgelenkt ist und in Höhe der mindestens einen Blendenleiste (20) kein Schrumpfmedium (7) direkt auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) trifft.
Schrumpfvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Schrumpfvorrichtung Mittel zur Vertikalpositionierung umfasst, über die die Vertikalposition der mindestens einen Blendenleiste (20) automatisiert und / oder gesteuert einstellbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach Anspruch 1, wobei die Vertikalposition der mindestens einen Blendenleiste (20) manuell einstellbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Schrumpfvorrichtung (1) Mittel zur Winkeleinstellung umfasst, über die der Winkel (α) der mindestens einen Blendenleiste (20) zur Düsenfläche (6) einstellbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Blendenleiste (20) eine Breite (B) senkrecht zur zweiten Länge (L_B) der Blendenleiste (20) und weitgehend senkrecht zur Transportrichtung aufweist, wobei die Breite (B) größer oder gleich dem mittleren Abstand zweier benachbarter Düsenreihen (8*) zuzüglich einmal dem Düsendurchmesser ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach Anspruch 5, wobei die Breite (B) der Blendenleiste (20) kleiner oder gleich zweimal dem mittleren Abstand zweier benachbarter Düsenreihen (8*) zuzüglich einmal dem Düsendurchmesser ist oder wobei die Breite (B) der Blendenleiste (20) kleiner oder gleich dreimal dem mittleren Abstand zweier benachbarter Düsenreihen (8*) zuzüglich einmal dem Düsendurchmesser ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Schrumpfvorrichtung (1) Mittel zur Horizontalpositionierung umfasst, über die der Abstand zwischen der mindestens einen Blendenleiste (20) und der Düsenfläche (6) manuell, automatisiert und / oder gesteuert einstellbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der mindestens einen Düsenfläche (6) der Schachtwand (3) mindestens zwei bewegliche Blendenleisten (20) zugeordnet sind.
Schrumpfvorrichtung (1) nach Anspruch 8, wobei die Vertikalposition der mindestens zwei Blendenleisten (20) unabhängig voneinander einstellbar ist.
Schrumpfvorrichtung (1) nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Winkel (α) der mindestens zwei Blendenleisten (20) unabhängig voneinander zur Düsenfläche (6) einstellbar sind.
Schrumpfvorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Schrumpfvorrichtung (1) Mittel zur Horizontalpositionierung umfasst, über die der Abstand zwischen der mindestens zwei Blendenleisten (20) und der Düsenfläche (6) jeweils unabhängig voneinander einstellbar ist.
Verfahren zum Heißschrumpfen von Folie (14) um Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) in einer Schrumpfvorrichtung (1), die mindestens einen Schacht (2) mit einer Transportstrecke (11) für die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) und mindestens ein Mittel (30) zur Zuführung eines Schrumpfmediums (7) in einen Innenraum (2*) des Schachts (2) umfasst, wobei der Schacht (2) mindestens eine Schachtwand (3) einer ersten Länge (L_S) und mit mindestens einer dem Innenraum (2*) des Schachts (2) zugewandten Düsenfläche (6) mit einer Mehrzahl von auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) gerichteten Düsen (8) aufweist, wobei die Düsen (8) in Düsenreihen (8*) angeordnet sind und wobei das Schrumpfmedium (7) durch die Düsen (8) in den Innenraum (2*) der Schrumpfvorrichtung (1) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine einzelne Düsenreihe (8*) der mindestens einen Düsenfläche (6) der Schachtwand (3) abgeblendet werden kann, so dass das aus den Düsen (8) der abgeblendeten Düsenreihe (8*) in den Innenraum (2*) des Schachtes (2) strömende Schrumpfmedium (7) im Bereich der abgeblendeten Düsenreihe (8*) umgelenkt wird und nicht direkt auf die Artikel oder Artikelzusammenstellungen (10) trifft, wobei die mindestens eine Düsenreihe (8*) abgeblendet wird, indem mindestens eine vertikal bewegliche, der Düsenfläche (6) vorgelagerte Blendenleiste (20), deren zweite Länge (L_B) weitgehend der ersten Länge (L_S) der Schachtwand (3) entspricht, beabstandet vor die jeweilige Düsenreihe (8*) positioniert wird.