DE102021103837A1 - Shrinkage device and method for optimizing the energy output of a shrinkage device - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schrumpfvorrichtung (5) zum Aufschrumpfen eines Verpackungsmaterials (23) auf eine Zusammenstellung (22) umfassend mindestens einen Artikel und ein Verfahren zum Optimieren des Energieaustrags einer Schrumpfvorrichtung (5), welche Schrumpfvorrichtung (5) in mindestens zwei unterschiedlichen Produktionsmodi (PM) betreibbar ist. Die Schrumpfvorrichtung (5) ist für den mindestens zweibahnigen Transport von Artikelzusammenstellungen (22) über eine Transportstrecke (11) ausgebildet. Die Transportstrecke (11) wird dabei durch mindestens zwei parallel nebeneinander angeordnete Fördermittel (12) gebildet wird, welche unabhängig voneinander ansteuerbar und einstellbar und/oder kühlbar sind.The invention relates to a shrinking device (5) for shrinking a packaging material (23) onto an assembly (22) comprising at least one article and a method for optimizing the energy output of a shrinking device (5), which shrinking device (5) can be used in at least two different production modes (PM) is operable. The shrinking device (5) is designed for transporting combinations of articles (22) on at least two tracks over a transport section (11). The transport section (11) is formed by at least two conveying means (12) arranged parallel to one another, which can be controlled and adjusted and/or cooled independently of one another.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung und ein Verfahren zum Optimieren des Energieaustrags einer Schrumpfvorrichtung gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche.The present invention relates to a shrinking device and a method for optimizing the energy output of a shrinking device according to the features of the independent claims.
Die vorliegende Erfindung befasst sich mit Schrumpfvorrichtungen, die über ein optimiertes Energiemanagement verfügen oder mit optimiertem Energiemanagement betrieben werden.The present invention deals with shrinking devices that have optimized energy management or are operated with optimized energy management.
In Abfüll- und Verpackungsanlagen ist es bekannt, dass Artikel oder Zusammenstellungen von Artikeln, insbesondere Flaschen, Dosen, Getränkekartons oder dgl. mittels einer Schrumpffolie umwickelt und anschließend durch einen Schrumpftunnel hindurchtransportiert werden. Die mit Schrumpffolie umwickelten Artikel werden dabei mit einem Schrumpfmedium oder Schrumpfmittel beaufschlagt, insbesondere mit Heißluft. Dabei schrumpft die Schrumpffolie und legt sich an die Artikel oder Zusammenstellung von Artikeln an. Ein unmittelbar an den Schrumpftunnel anschließender Abkühlbereich mit Ventilatoren sorgt für eine rasche Abkühlung der dadurch hergestellten Verpackungseinheiten oder Gebinde, wodurch diese ihre transportfähige Festigkeit erhalten.In bottling and packaging plants, it is known that articles or assemblies of articles, in particular bottles, cans, beverage cartons or the like, are wrapped using a shrink film and then transported through a shrink tunnel. The articles wrapped with shrink film are subjected to a shrinking medium or shrinking agent, in particular hot air. The shrink film shrinks and attaches itself to the article or assembly of articles. A cooling area with fans immediately adjacent to the shrink tunnel ensures rapid cooling of the packaging units or bundles produced in this way, giving them their transportable strength.
Ein Schrumpftunnel umfasst in der Regel ein umlaufendes Endlos-Fördermittel, welches zumindest über eine Teilstrecke ein Gehäuse durchläuft, welches den Schrumpftunnel begrenzt. Weiter umfasst ein Schrumpftunnel meist mehrere Heizelemente und auch Ventilatoren bzw. Gebläsen, um die benötigte Heißluft zu erzeugen und anschließend in dem Innenraum des Schrumpftunnels zu verteilen. Um eine besonders gleichmäßige Verteilung der Heißluft zu erreichen, wird die Heißluft nach deren Erzeugung mittels geeigneter Heißluftführungen vorzugsweise teilweise in sogenannte Schachtwände geleitet und teilweise in eine Bodenkammer, welche sich direkt unterhalb des Fördermittels des Schrumpftunnels befindet. Somit werden die mit Schrumpffolie umwickelten Artikel bevorzugt von zumindest drei Seiten aktiv mit Schrumpfmedium beaufschlagt.A shrink tunnel generally includes a revolving endless conveyor, which runs through a housing, at least over a section, which delimits the shrink tunnel. Furthermore, a shrink tunnel usually includes several heating elements and also fans or blowers in order to generate the required hot air and then distribute it in the interior of the shrink tunnel. In order to achieve a particularly even distribution of the hot air, after it has been generated, the hot air is preferably guided partly into so-called shaft walls and partly into a floor chamber which is located directly below the conveying means of the shrink tunnel. Thus, the articles wrapped with shrink film are preferably actively loaded with shrink medium from at least three sides.
Der grundsätzliche Aufbau eines Schrumpftunnels sei an dieser Stelle nur in groben Abrissen erklärt. Ein Fachmann aus der Verpackungsindustrie kennt den Aufbau solcher Schrumpftunnel zur Genüge, so dass hier an dieser Stelle keine weiteren Detailausführungen genannt werden müssen.The basic structure of a shrink tunnel is explained here only in rough outlines. A specialist from the packaging industry knows the structure of such shrink tunnels well enough so that no further detailed explanations need to be given here.
Solche Schrumpftunnel haben einen hohen Bedarf an Wärmeenergie, wodurch nicht unerhebliche Kosten für den Betreiber anfallen. Insbesondere die Generierung des Schrumpfmediums stellt sich als größter Energieverbraucher bei einem Schrumpftunnel dar.Such shrink tunnels have a high thermal energy requirement, which means that the operator incurs not inconsiderable costs. In particular, the generation of the shrink medium is the largest energy consumer in a shrink tunnel.
Um den Energieverbrauch bei einem Schrumpftunnel zu senken, kann dieser bei gewissen Betriebszuständen, in denen der Schrumpftunnel nicht für die Produktion benötigt wird, in einen so genannten Stand-By-Modus versetzt werden. Dabei werden ein oder mehrere Verbraucher des Schrumpftunnels in deren Leistung reduziert und somit der Energieverbrauch gegenüber dem Produktionsbetrieb gesenkt.In order to reduce the energy consumption of a shrink tunnel, it can be put into a so-called stand-by mode in certain operating states in which the shrink tunnel is not required for production. One or more consumers of the shrink tunnel are reduced in their performance and thus the energy consumption is reduced compared to the production operation.
Ein solcher Schrumpftunnel bzw. ein solches Verfahren zum Betrieb eines Schrumpftunnels geht beispielsweise aus der
Eine Maßnahme wäre beispielsweise, dass die vorhandene Soll- Temperatur auf eine gegenüber der Soll- Temperatur reduzierte Stand-By-Temperatur einstellbar ist, was zur Folge hat, dass weniger Heizleistung erforderlich ist. Eine weitere Maßnahme wäre z.B. das Reduzieren der Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs um den Energieaustrag. respektive den Wärmeaustrag. aus dem Tunnel zu minimieren. Wiederum geht hervor, dass auch die Abschaltung einer Kühlung des schrumpftunnelseitigen Transporteurs und auch die Kühlung der Gebinde, welche aus dem Schrumpftunnel herausfahren, Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs wären. Auch das Abschalten eines Gebläses der Heizmittel je Tunnelzone, sofern jeder Tunnelzone mindestens zwei elektrisch betriebene Gebläse zugeordnet sind, bewirkt einen reduzierten Energiebedarf.One measure would be, for example, that the existing desired temperature can be set to a stand-by temperature that is reduced compared to the desired temperature, with the result that less heating power is required. Another measure would be, for example, reducing the transport speed of the transporter on the shrink tunnel side by the energy discharge. or the heat dissipation. from the tunnel to minimize. Again, it is evident that switching off the cooling of the shrink tunnel-side conveyor and the cooling of the packs that leave the shrink tunnel would also be measures to reduce the energy requirement. Switching off one fan of the heating means per tunnel zone, provided that each tunnel zone is assigned at least two electrically operated fans, results in a reduced energy requirement.
Weiterhin ist bekannt, dass der sogenannte Stand-By-Modus eine weitere Maßnahme mit sich bringt, wobei die beiden Öffnungen im Eingangs- und Ausgangsbereich des Schrumpftunnels zumindest teilweise verschlossen werden. Der Schrumpftunneleingangsbereich und der Schrumpftunnelausgangsbereich sind logischerweise in einem herkömmlichen Produktionsmodus so weit geöffnet, so dass die Gebinde ungehindert in den Schrumpftunnel ein- und auslaufen können.It is also known that the so-called stand-by mode entails a further measure, with the two openings in the entry and exit areas of the shrink tunnel being at least partially closed. In a conventional production mode, the shrink tunnel entrance area and the shrink tunnel exit area are logically open so wide that the packs can enter and exit the shrink tunnel unhindered.
Der Schrumpftunneleingangsbereich und der Schrumpftunnelausgangsbereich werden dabei bei einem Wechsel zwischen den jeweiligen Betriebsmodi, d.h. zwischen dem Produktionsmodus und dem Stand-By-Modus, entweder geöffnet oder geschlossen. Der Wechsel zwischen den beiden Betriebsmodi wird dabei ebenfalls zeit- und/oder signalgesteuert ausgelöst. Eine solche Steuerung zum Betrieb eines Schrumpftunnels und ein solcher Schrumpftunnel selbst gehen beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
Die Offenlegungsschrift
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es nunmehr, den genannten Stand der Technik dahingehend zu optimieren, dass der Energiebedarf des Schrumpftunnels in unterschiedlichen Produktionsmodi optimiert ist, insbesondere wenn innerhalb eines für den mindestens zweibahnigen Transport ausgelegten Schrumpftunnels ein Transport und eine Bearbeitung in einer geringeren Anzahl an Transportbahnen erfolgt, insbesondere wobei eine Bearbeitung in nur einer von mindesten zwei Transportbahnen erfolgt.The object of the present invention is now to optimize the stated state of the art in such a way that the energy requirement of the shrink tunnel is optimized in different production modes, in particular if transport and processing in a smaller number of Transport lanes takes place, in particular with processing taking place in only one of at least two transport lanes.
Die obige Aufgabe wird durch eine Schrumpfvorrichtung zum Aufschrumpfen eines Verpackungsmaterials auf eine Zusammenstellung umfassend mindestens einen Artikel und ein Verfahren zum Optimieren des Energieaustrags einer Schrumpfvorrichtung gelöst, die die Merkmale in den unabhängigen Patentansprüchen umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.The above object is achieved by a shrinking device for shrinking a packaging material onto an assembly comprising at least one article and a method for optimizing the energy output of a shrinking device, which comprise the features in the independent patent claims. Further advantageous configurations are described by the dependent claims.
Die mittels Schrumpfmedium oder Schrumpfmittel innerhalb der Schrumpfvorrichtung zu beaufschlagenden Produkte werden beispielsweise durch eine Mehrzahl von Artikeln gebildet, die mit einem Verpackungsmaterial umhüllt sind. Hierzu ist vorgesehen, dass in einer Gruppiervorrichtung die Artikel zu Artikelgruppen oder Artikelzusammenstellungen zusammengestellt werden. Diese werden anschließend in einer Einschlagvorrichtung mit dem Verpackungsmaterial umhüllt. Insbesondere wird in der Einschlagvorrichtung eine Schrumpffolie um die Artikelzusammenstellung herumgeschlagen.The products to be applied within the shrinking device by means of shrinking medium or shrinking means are formed, for example, by a plurality of articles which are covered with a packaging material. For this purpose, it is provided that the articles are combined into article groups or article combinations in a grouping device. These are then wrapped with the packaging material in a wrapping device. In particular, a shrink film is wrapped around the assembly of articles in the wrapping device.
Das Verpackungsmaterial wird vorzugsweise aus einem thermoplastischen flächigen Schrumpfmaterial gebildet, insbesondere einer Schrumpffolie, welche sich bei Zufuhr von Wärme zusammenzieht und somit an die nach außen weisenden Außenmantelflächen der Artikel anlegt, wodurch ein enger Verbund in Form einer Verpackungseinheit entsteht, welche Verpackungseinheit nachfolgend auch als Schrumpfgebinde bezeichnet wird.The packaging material is preferably formed from a thermoplastic flat shrink material, in particular a shrink film, which contracts when heat is applied and thus rests against the outwardly facing outer lateral surfaces of the articles, resulting in a close bond in the form of a packaging unit, which packaging unit is also referred to below as a shrink pack referred to as.
Alternativ kann es sich bei dem Schrumpfmaterial um einen Schrumpfschlauch oder ein Schrumpfetikett handeln, der/das um einen Artikel herum angeordnet wird und innerhalb der Schrumpfvorrichtung auf den Artikel aufgeschrumpft wird. Im Falle eines Schrumpfetiketts kann es notwendig sein, dessen Position am Artikel vermittels eines Klebepunktes o.ä. zumindest zeitweise vor Beginn des Schrumpfprozesses festzulegen. Diese oder eine ähnliche Klebepunktfixierung kann/können auch bei eingeschlagenen Schrumpffolien der Fall sein oder vorgenommen werden.Alternatively, the shrink material may be a shrink tube or label that is placed around an article and shrunk onto the article within the shrink apparatus. In the case of a shrink label, it may be necessary to fix its position on the article by means of an adhesive dot or similar, at least temporarily before the start of the shrink process. This or a similar adhesive point fixation can also be the case or be carried out with wrapped shrink films.
Bei den Artikeln handelt es sich vorzugsweise um Behälter, insbesondere Getränkebehälter wie Flaschen, Dosen o.ä. aus Glas, Kunststoff, Metall etc.The articles are preferably containers, in particular beverage containers such as bottles, cans or the like made of glass, plastic, metal etc.
Die Schrumpfvorrichtung weist einen Innenraum mit einer Transportstrecke auf, wobei mit Verpackungsmaterial umhüllte Artikel in mindestens zwei parallelen Transportbahnen durch die Schrumpfvorrichtung transportiert werden können.The shrinking device has an interior space with a transport path, whereby articles wrapped with packaging material can be transported through the shrinking device in at least two parallel transport paths.
Als Transportstrecke können im Wesentlichen die oben liegenden Oberflächen der Förderer verstanden werden, auf denen Artikel (ggf. inkl. Folie) bzw. Gebinde transportiert werden.The upper surfaces of the conveyors, on which articles (possibly including film) or containers are transported, can essentially be understood as the transport section.
Als Transportbahnen können die Korridore verstanden werden, durch die Artikel (ggf. inkl. Folie) bzw. Gebinde transportiert werden.The corridors through which the articles (possibly including foil) or containers are transported can be understood as transport lanes.
Die Schrumpfvorrichtung umfasst Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen, die dazu ausgebildet sind, Schrumpfmittel auf die mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel aufzubringen. Vorzugsweise handelt es sich hierbei um seitliche Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen und/oder untere Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen und/oder obere Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen. Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die seitlichen Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen als Schachtwände ausgebildet sind, die jeweils mindestens eine zur jeweiligen Transportbahn hin gerichtete Ausströmfläche für Schrumpfmittel aufweisen.The shrinking device includes shrinking agent introduction devices which are designed to apply shrinking agent to the articles wrapped with packaging material. These are preferably lateral shrinkage agent introduction devices and/or lower shrinkage agent introduction devices and/or upper shrinkage agent introduction devices. According to one embodiment it is provided that the lateral Shrinking agent introduction devices are designed as shaft walls, each of which has at least one outflow surface for shrinking agent directed toward the respective transport path.
Die Anzahl der Schachtwände kann die Anzahl der ausgebildeten Transportbahnen definieren. Bei einem einbahnigen Transport über die Transportstrecke sind bevorzugt zu beiden Seiten von, insbesondere oberhalb, der Transportstrecke jeweils sogenannte äußere Schachtwände vorgesehen, die jeweils eine dem Innenraum der Schrumpfvorrichtung zugewandten Ausströmfläche und eine dem Gehäuse der Schrumpfvorrichtung zugewandte geschlossene Seitenfläche aufweisen.The number of shaft walls can define the number of transport lanes formed. In the case of single-track transport over the transport path, so-called outer shaft walls are preferably provided on both sides of, in particular above, the transport path, each having an outflow surface facing the interior of the shrinking device and a closed side surface facing the housing of the shrinking device.
Bei einem zweibahnigen Transport von Artikeln über die Transportstrecke sind auf oder oberhalb der Transportstrecke drei Schachtwände angeordnet. Zwischen den drei Schachtwänden werden dadurch zwei Transportbahnen ausgebildet. Insbesondere werden die beiden Transportbahnen in Nachbarschaft zum Gehäuse der Schrumpfvorrichtung jeweils durch äußere Schachtwände begrenzt.In the case of a two-lane transport of articles over the transport route, three shaft walls are arranged on or above the transport route. As a result, two transport tracks are formed between the three shaft walls. In particular, the two transport paths in the vicinity of the housing of the shrinking device are each delimited by outer shaft walls.
Mittig oder ungefähr mittig zwischen den beiden äußeren Schachtwänden ist eine innere (oder auch mittlere genannt) Schachtwand angeordnet, deren beide im Wesentlichen vertikale Seitenflächen parallel zur Transportrichtung jeweils als Ausströmflächen ausgebildet sind. Die innere Schachtwand führt somit insbesondere den beiden parallelen Transportbahnen jeweils Schrumpfmedium oder Schrumpfmittel zu, wobei die Beaufschlagung der beiden parallelen Transportbahnen mit Schrumpfmedium in etwa die gleiche Größenordnung hat oder haben kann.An inner (or also called central) shaft wall is arranged in the middle or approximately in the middle between the two outer shaft walls, the two essentially vertical side surfaces of which are each designed as outflow surfaces parallel to the transport direction. The inner shaft wall thus feeds shrinking medium or shrinking agent in particular to the two parallel transport paths, with the application of shrinking medium to the two parallel transport paths having or can have approximately the same magnitude.
Alternativ kann es sein, dass bei einem zweibahnigen Transport vier Schachtwände zur Ausbringung von Schrumpfmedium in der Schrumpfvorrichtung angeordnet sind, zwei äußere, wie oben dargestellt, und zwei innere, wobei die zwei inneren jeweils nur eine Ausströmfläche aufweisen, aus der während der Produktion Schrumpfmedium austritt.Alternatively, in the case of two-lane transport, four shaft walls for dispensing shrinking medium can be arranged in the shrinking device, two outer ones, as shown above, and two inner ones, with the two inner ones each having only one outflow surface from which shrinking medium emerges during production .
Eine untere Schrumpfmitteleinbringeinrichtung ist beispielsweise in Form einer Bodenkammer ausgebildet, welche sich unterhalb der Transportstrecke befindet und dazu ausgebildet ist, Schrumpfmittel mit einer nach oben gerichteten Strömungskomponente durch die Fördermittel hindurch auf die Unterseite der mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel zu leiten.A lower shrinking agent introduction device is designed, for example, in the form of a floor chamber, which is located below the transport path and is designed to direct shrinking agent with an upward flow component through the conveying means onto the underside of the articles wrapped with packaging material.
Es ist vorgesehen, dass die Transportstrecke durch mindestens zwei parallel nebeneinander angeordnete Fördermittel gebildet wird, auf denen die mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel in einer Transportrichtung gefördert werden. Vorzugsweise sind die mindestens zwei parallel nebeneinander angeordneten Fördermittel unabhängig voneinander ansteuerbar und einstellbar und/oder kühlbar.It is provided that the transport path is formed by at least two conveyor means arranged parallel to one another, on which the articles wrapped with packaging material are conveyed in one transport direction. The at least two conveying means arranged parallel next to one another can preferably be controlled and adjusted and/or cooled independently of one another.
Unter unabhängig ansteuerbar soll beispielsweise ein unabhängiges Antreiben fallen. Dies kann beispielsweise durch n+1 separate Antriebe, z.B. Elektromotoren, wovon jeder einem anderen Fördermittel zugeordnet ist, erfolgen. Oder es erfolgt ein Antreiben von mindestens zwei Fördermitteln mit einem einzigen Antrieb, wobei ein Getriebe vorgesehen ist, mit welchem unterschiedliche Geschwindigkeiten der Fördermittel (zum selben Zeitpunkt) erzielt werden können. Ein unabhängiges Ansteuern kann somit auch lediglich ein zeitweises Antreiben mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten umfassen, wobei eine Geschwindigkeit dabei auch 0 m/s sein kann.Independently controllable should include, for example, independent driving. This can be done, for example, by n+1 separate drives, e.g. electric motors, each of which is assigned to a different conveyor. Or at least two conveying means are driven with a single drive, a gear being provided with which different speeds of the conveying means can be achieved (at the same point in time). An independent control can thus also only include a temporary driving at different speeds, in which case a speed can also be 0 m/s.
Im Fall von zwei Antrieben kann es sein, dass beide Antriebe miteinander für einen Produktionsmodus, in dem gleiche Gebinde in gleicher Geschwindigkeit auf beiden Fördermitteln gefördert werden sollen, synchronisierbar sind.In the case of two drives, it may be the case that both drives can be synchronized with one another for a production mode in which the same packs are to be conveyed at the same speed on both conveyors.
Um eine Überhitzung der Fördermittel zu vermeiden, die beispielsweise durch Festkleben des Verpackungsmaterials zu einer Beschädigung der mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel führen würde, können ein oder mehrere Kühleinrichtungen vorgesehen sein, die die Fördermittel insbesondere im Bereich der Rückführung über das Untertrum abkühlen. Hierfür sind dem Untertrum zugeordnete Kühleinrichtungen vorgesehen, die beispielsweise Luft auf das Fördermittel im Bereich des Untertrums aufblasen.In order to avoid overheating of the conveyor, which would lead to damage to the articles covered with packaging material, for example if the packaging material sticks, one or more cooling devices can be provided which cool the conveyor, particularly in the area of the return via the lower strand. For this purpose, cooling devices assigned to the lower strand are provided, which, for example, inflate air onto the conveying means in the area of the lower strand.
Zusätzlich kann eine Gebindekühlung, die stromabwärts nach der Schrumpfvorrichtung angeordnet ist und von oben und/oder unten Luft auf die Gebinde bläst, zur Kühlung der Fördermittel beitragen.In addition, a pack cooling system, which is arranged downstream of the shrinking device and blows air onto the packs from above and/or below, can contribute to the cooling of the conveying means.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Fördergeschwindigkeit der mindestens zwei Fördermittel unterschiedlich angesteuert und eingestellt werden. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in bestimmten Produktionsmodi der Schrumpfvorrichtung nicht immer alle Fördermittel angetrieben werden.According to one embodiment, the conveying speed of the at least two conveying means can be controlled and set differently. It can be provided, for example, that in certain production modes of the shrinking device, not all of the conveying means are always driven.
Anders gesagt kann es sein, dass in bestimmten Produktionsmodi weniger Fördermittel mit Produktionsgeschwindigkeit angetrieben werden als Fördermittel in der Schrumpfvorrichtung angeordnet sind. Die nicht mit Produktionsgeschwindigkeit angetriebenen Förderermittel können in diesen Produktionsmodi entweder langsamer angetrieben werden oder gar nicht.In other words, it may be the case that in certain production modes fewer conveyors are driven at production speed than there are conveyors in the shrinking device. The conveyor means not driven at production speed can either be driven more slowly or not at all in these production modes.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass die Kühlung der Fördermittel jeweils einzeln eingestellt und/oder angepasst werden kann. Dies erfolgt vorzugsweise über eine Steuerungseinrichtung, welche der Schrumpfvorrichtung zugeordnet ist oder welche einen Bestandteil der Schrumpfvorrichtung bildet.Furthermore, it can be provided that the cooling of the conveying means can be set and/or adjusted individually in each case. This preferably takes place via a control device which is assigned to the shrinking device or which forms part of the shrinking device.
Das im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung ebenfalls beschriebene Verfahren zum Optimieren des Energieaustrags einer Schrumpfvorrichtung sieht vor, dass die Schrumpfvorrichtung in mindestens zwei unterschiedlichen Produktionsmodi betrieben werden kann. Wie bereits oben beschrieben umfasst die Schrumpfvorrichtung mindestens n+1 Fördermittel für mit Verpackungsmaterial umhüllte Artikelzusammenstellungen, wobei n ≥ 1. Insbesondere ist somit innerhalb der Schrumpfvorrichtung ein paralleler Transport von n+1 Artikelzusammenstellungen möglich. Die Schrumpfvorrichtung kann bzw. soll aber auch für den Transport in einer geringeren Anzahl von Transportbahnen genutzt werden können, wobei in diesem Fall der Energiebedarf in vorteilhafter Weise gesenkt werden kann.The method for optimizing the energy output of a shrinking device, which is also described in connection with the present invention, provides that the shrinking device can be operated in at least two different production modes. As already described above, the shrinking device comprises at least n+1 conveying means for item combinations wrapped with packaging material, where n≧1. In particular, parallel transport of n+1 item combinations is thus possible within the shrinking device. However, the shrinking device can or should also be able to be used for transport in a smaller number of transport lanes, in which case the energy requirement can be reduced in an advantageous manner.
In einem ersten Produktionsmodus erfolgt ein Transport von mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikeln in n oder in n-x Transportbahnen, wobei x <n. Insbesondere erfolgt ein Transport von Artikelzusammenstellungen in mindestens einer Transportbahn. In einem zweiten Produktionsmodus erfolgt dagegen ein Transport in allen n+1 Transportbahnen, d.h. in mindestens zwei Transportbahnen.In a first production mode, articles wrapped with packaging material are transported in n or in n-x transport tracks, where x<n. In particular, item assemblies are transported in at least one transport lane. In a second production mode, on the other hand, transport takes place in all n+1 transport lanes, i.e. in at least two transport lanes.
In dem zweiten Produktionsmodus werden alle n+1 Fördermittel jeweils in einer Produktionsgeschwindigkeit angetrieben und/oder in einer Produktionsleistung gekühlt. Die Fördergeschwindigkeit der n+1 Fördermittel ist dabei gemäß einer bevorzugten Ausführungsform identisch.In the second production mode, all n+1 conveyors are each driven at a production speed and/or cooled at a production output. According to a preferred embodiment, the conveying speed of the n+1 conveying means is identical.
Alternative Ausführungsformen können vorsehen, dass die Produktionsgeschwindigkeiten der n+1 Fördermittel im zweiten Produktionsmodus in Abhängigkeit von der Ausführungsform der Schrumpfvorrichtung und den gewünschten Produktionsbedingungen auch verschieden gewählt und eingestellt werden können.Alternative embodiments can provide that the production speeds of the n+1 conveying means in the second production mode can also be selected and set differently depending on the embodiment of the shrinking device and the desired production conditions.
Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn auf den unterschiedlichen Fördermitteln jeweils unterschiedliche Produkte gefahren und/oder bearbeitet werden, z.B. ein gleichzeitiges Produzieren von Gebinden, deren Anzahl an Artikeln unterschiedlich ist, z.B. auf dem einen Fördermittel werden Gebinde mit y Artikeln gefördert und auf dem anderen Gebinde mit z Artikeln, wobei y < z.This can be particularly advantageous if different products are transported and/or processed on the different conveyors, e.g. a simultaneous production of bundles with a different number of articles, e.g. bundles with y articles are conveyed on one conveyor and on the other Bundle with z items, where y < z.
In diesem Fall können die vor- und nachgeordneten Handhabungsmodule der Verpackungsanlage entsprechend für den mehrbahnigen Betrieb ausgestattet sein. Beispielsweise könnte eine solche Verpackungsanlage auch zwei Folienförderanlagen und ggfs. auch ein geteiltes Folieneinschlagmodul vorsehen.In this case, the upstream and downstream handling modules of the packaging system can be equipped accordingly for multi-lane operation. For example, such a packaging system could also provide two film conveyor systems and possibly also a divided film wrapping module.
Beispielwiese können eine entsprechende Anzahl von in Transportrichtung nebeneinander oder hintereinander angeordneten Einschlagmodulen vorgesehen sein, wobei in einem ersten Einschlagmodul Artikel oder Artikelzusammenstellungen mit Verpackungsmaterial für den Transport über ein erstes Fördermittel der Schrumpfvorrichtung vorbereitet werden, während in einem zweiten Einschlagmodul Artikel oder Artikelzusammenstellungen mit Verpackungsmaterial für den Transport über ein zweites Fördermittel der Schrumpfvorrichtung vorbereitet werden.For example, a corresponding number of wrapping modules arranged next to one another or one behind the other in the transport direction can be provided, with items or item assemblies with packaging material being prepared in a first wrapping module for transport via a first conveyor of the shrinking device, while in a second wrapping module items or item assemblies with packaging material for the Transport are prepared via a second funding of the shrink device.
Dagegen werden in dem ersten Produktionsmodus n Fördermittel oder eine geringere Anzahl an Fördermittel jeweils in einer Produktionsgeschwindigkeit angetrieben und/oder mit derselben Intensität („Produktionsleistung“) wie im zweiten Produktionsmodus gekühlt, während das mindestens eine weitere Fördermittel nicht oder mit reduzierter Geschwindigkeit angetrieben wird. Alternativ oder zusätzlich kann im ersten Produktionsmodus vorgesehen sein, dass dieses mindestens eine weitere Fördermittel nicht oder mit reduzierter Intensität wie im zweiten Produktionsmodus gekühlt wird.In contrast, in the first production mode, n conveyors or a smaller number of conveyors are each driven at a production speed and/or cooled with the same intensity (“production output”) as in the second production mode, while the at least one other conveyor is not driven or is driven at a reduced speed. Alternatively or additionally, it can be provided in the first production mode that this at least one further conveying means is not cooled or is cooled with reduced intensity as in the second production mode.
Gemäß einer Ausführungsform kann also im ersten Produktionsmodus vorgesehen sein, dass die n+1 Fördermittel der Schrumpfvorrichtung mit jeweils unterschiedlichen Fördergeschwindigkeiten betrieben werden. Insbesondere kann vorgesehen werden, dass das mindestens eine Fördermittel, über welches im ersten Produktionsmodus keine mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikel transportiert werden, zumindest mit einer geringen Geschwindigkeit bewegt (oder gar nicht) und/oder mit einer geringen Kühlleistung (geringer als „Produktionsleistung“ oder 0 Wj gekühlt wird.According to one embodiment, provision can therefore be made in the first production mode for the n+1 conveying means of the shrinking device to be operated at different conveying speeds in each case. In particular, it can be provided that the at least one conveyor, via which no articles covered with packaging material are transported in the first production mode, is moved at least at a low speed (or not at all) and/or with a low cooling capacity (less than "production capacity" or 0 Wj is cooled.
Durch ein langsames Antreiben und eine geringe Kühlung kann insbesondere ein lokales starkes Überhitzen des Fördermittels verhindert werden. Wird genügend Wärme ohne zusätzliche Kühlung abgegeben, kann die Kühlung des einen Fördermittels ausgeschalten werden während es noch langsam weiter angetrieben wird.A slow driving and a little cooling can in particular prevent a strong local overheating of the conveyor. If sufficient heat is given off without additional cooling, the cooling of one conveyor can be switched off while it is still slowly being driven.
Eine Ausführungsform der Schrumpfvorrichtung sieht vor, dass jedem Fördermittel ein eigener Antrieb zugeordnet ist, so dass die Fördergeschwindigkeit eines jeden Fördermittels individuell eingestellt werden kann. Somit ist insbesondere die Einstellung unterschiedlicher Fördergeschwindigkeiten der mehreren Fördermittel der Schrumpfvorrichtung in einfacher Weise möglich.One embodiment of the shrinking device provides that each conveyor is assigned its own drive, so that the conveying speed of each conveyor can be adjusted individually. Thus, in particular, the setting of different conveying speeds of the several conveying means of the shrinking device is possible in a simple manner.
Eine alternative Ausführungsform sieht dagegen eine Koppelung (bspw. über eine Kupplung) von mindestens zwei Fördermitteln über einen gemeinsamen Antrieb vor. Somit kann das mindestens eine zweite gekoppelte Fördermittel immer nur gemeinsam mit dem mindestens einen ersten Fördermittel angetrieben werden, insbesondere werden die mindestens zwei Fördermittel bei Koppelung an den gemeinsamen Antrieb jeweils mit derselben Fördergeschwindigkeit angetrieben. Alternativ ist vorstellbar, dass zur Einstellung unterschiedlicher Fördergeschwindigkeiten noch entsprechende Einstellvorrichtungen vorgesehen sind, beispielsweise in Form von übersetzenden Getrieben o.ä.An alternative embodiment, on the other hand, provides for a coupling (e.g. via a coupling) of at least two conveying means via a common drive. Thus, the at least one second coupled conveyor can always only be driven together with the at least one first conveyor; in particular, the at least two conveyors are each driven at the same conveying speed when coupled to the common drive. Alternatively, it is conceivable that appropriate setting devices are also provided for setting different conveying speeds, for example in the form of transmission gears or the like.
Ein Ausführungsform wird nachfolgend am Beispiel einer Schrumpfvorrichtung mit zwei Fördermitteln näher beschrieben, d.h. einer Schrumpfvorrichtung mit n = 1 und n+1=2. Für die Koppelung beider Fördermittel an den Antrieb ist beispielsweise ein Kuppelelement vorgesehen, dass zwischen den beiden Fördermitteln angeordnet ist. In dem ersten Produktionsmodus ist dieses entkoppelt, so dass im ersten Produktionsmodus nur ein erstes Fördermittel mit dem Antrieb in Wirkverbindung steht und durch diesen angetrieben wird. Das zweite Fördermittel ist dagegen entkoppelt und wird somit nicht angetrieben.An embodiment is described in more detail below using the example of a shrinking device with two conveyors, i.e. a shrinking device with n=1 and n+1=2. A coupling element, for example, is provided for coupling the two funding means to the drive and is arranged between the two funding means. In the first production mode, this is decoupled, so that in the first production mode only a first conveyor is in operative connection with the drive and is driven by it. The second funding, however, is decoupled and is therefore not driven.
Im zweiten Produktionsmodus ist das zweite Fördermittel über das Kuppelelement mit dem ersten Fördermittel und somit mit dem Antrieb wirkverbunden, so dass beide Fördermittel durch den Antrieb mit derselben Fördergeschwindigkeit angetrieben werden.In the second production mode, the second conveyor is operatively connected via the coupling element to the first conveyor and thus to the drive, so that both conveyors are driven by the drive at the same conveying speed.
Zur Kühlung der Fördermittel kann vorgesehen sein, dass jedem der Fördermittel der Schrumpfvorrichtung eine eigene Kühleinrichtung zugeordnet ist, so dass die Kühlung jedes Fördermittels individuell eingestellt werden kann. Insbesondere kann dadurch die Kühlung eines jeden Fördermittels separat zugeschaltet oder abgeschaltet werden oder die Menge an Kühlmittel kann jeweils separat eingestellt werden.To cool the conveying means, it can be provided that each of the conveying means of the shrinking device is assigned its own cooling device, so that the cooling of each conveying means can be set individually. In particular, this allows the cooling of each conveyor to be switched on or off separately, or the amount of coolant can be set separately in each case.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der Transportstrecke bzw. den Transportbahnen mindestens eine Kühleinrichtung zugeordnet ist, wobei die mindestens eine Kühleinrichtung dazu ausgebildet ist, einen Kühlmittelstrom zur Kühlung von mindestens zwei benachbarten Fördermitteln zu erzeugen. Um die Fördermittel auch in diesem Fall unterschiedlich mit Kühlmittel beaufschlagen zu können, ist der Kühleinrichtung mindestens eine Einstellvorrichtung zugeordnet sind, die dazu ausgebildet ist, den Kühlmittelstrom gezielt auf mindestens ein Fördermittel der mindestens zwei Fördermittel zu leiten und / oder die Menge des jeweils den einzelnen Fördermitteln zugeführten Kühlmittelstroms zu regulieren.Alternatively, it can be provided that at least one cooling device is assigned to the transport section or the transport paths, the at least one cooling device being designed to generate a coolant flow for cooling at least two adjacent conveying means. In order to be able to charge the conveying means differently in this case as well, at least one adjustment device is assigned to the cooling device, which is designed to direct the flow of coolant in a targeted manner to at least one conveying means of the at least two conveying means and/or the amount of the respective individual To regulate funds supplied coolant flow.
In Abhängigkeit von der Einstellung der mindestens einen Einstellvorrichtung wird die Menge an dem jeweiligen Fördermittel zugeführten Kühlmittel reguliert. Vorzugsweise sind die den jeweiligen Einstelleinrichtungen unabhängig voneinander ansteuerbar und einstellbar. Die mindestens eine Einstellvorrichtung kann beispielsweise durch einen Schieberegler, durch Drosselklappen, Ventile o.ä. gebildet sein. Insbesondere kann durch die Ventile der Kühlluftstrom aufgeteilt werden, alternativ können zustellbare Abschirmelemente verwendet werden und/oder ggfs. wird die Leistung eines Ventilators angepasst.Depending on the setting of the at least one setting device, the amount of coolant supplied to the respective conveying means is regulated. The respective setting devices can preferably be controlled and set independently of one another. The at least one setting device can be formed, for example, by a slider, by throttle flaps, valves or the like. In particular, the cooling air flow can be divided by the valves; alternatively, extendable shielding elements can be used and/or, if necessary, the performance of a fan can be adjusted.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass in dem ersten Produktionsmodus das Fördermittel, über welches keine Artikel transportiert werden, nicht oder nur geringfügig gekühlt wird, während das gesamte Kühlmittel oder zumindest ein Hauptanteil des Kühlmittels zum ersten Fördermittel hingeleitet wird. Um weiterhin Energie zu sparen kann in diesem ersten Produktionsmodus zudem vorgesehen sein, die Leistung der Kühleinrichtung an sich zu reduzieren, beispielsweise durch eine Drehzahlerniedrigung des die Kühleinrichtung antreibenden Motors.For example, it can be provided that in the first production mode the conveyor, over which no articles are transported, is not or only slightly cooled, while all of the coolant or at least a major portion of the coolant is directed to the first conveyor. In order to continue to save energy, in this first production mode it can also be provided that the power of the cooling device itself is reduced, for example by reducing the speed of the motor driving the cooling device.
Eine weitere Ausführungsform bzw. ein weiterer Produktionsmodus kann vorsehen, dass mindestens eine mittig angeordnete Schachtwand der Schrumpfvorrichtung quer zur Transportrichtung verschieblich ausgebildet und angeordnet ist oder dass die mindestens eine mittig angeordnete Schachtwand aus der Schrumpfvorrichtung entnehmbar ausgebildet ist. Dadurch ist es möglich, das Produktspektrum der Schrumpfvorrichtung zu erweitern. Insbesondere kann diese genutzt werden, um breitere Produkte bearbeiten zu können. Beispielsweise werden mindestens zwei nebeneinander angeordnete Fördermittel genutzt, die mit gleicher Fördergeschwindigkeit betriebene werden, um breiteren Produkt durch die Schrumpfvorrichtung zu transportieren, wobei die breiteren Produkte bereichsweise auf jedem der mindestens zwei nebeneinander angeordneten Fördermittel angeordnet sind.A further embodiment or a further production mode can provide that at least one centrally arranged shaft wall of the shrinking device is designed and arranged to be displaceable transversely to the transport direction or that the at least one centrally arranged shaft wall is designed to be removable from the shrinking device. This makes it possible to expand the product range of the shrinking device. In particular, this can be used to process wider products. For example, at least two conveyors arranged next to one another are used, which are operated at the same conveying speed, in order to transport wider products through the shrinking device, with the wider products being arranged in regions on each of the at least two conveyors arranged next to one another.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die mindestens zwei Fördermittel quer zur Transportrichtung verschieblich ausgebildet und/oder angeordnet sind. In diesem Fall ist die mindestens eine innere Schachtwand vorzugsweise innerhalb der Schrumpfvorrichtung verschieblich ausgebildet, kann aus der Schrumpfvorrichtung entnommen werden oder beispielsweise aus der Transportstrecke heraus verschwenkt werden.Provision can furthermore be made for the at least two conveying means to be designed and/or arranged to be displaceable transversely to the transport direction. In this case, the at least one inner shaft wall is preferably designed to be displaceable within the shrinking device, can be removed from the shrinking device or, for example, can be pivoted out of the transport path.
Eine mögliche Ausführungsform wird anhand einer für den zweibahnigen Transport ausgebildeten Schrumpfvorrichtung mit zwei äußeren und einer inneren Schachtwand beschrieben. Die hier beschriebenen technischen Merkmale können jedoch auch ohne weiteres auf Schrumpfvorrichtung mit drei oder mehr Transportbahnen, d.h. auf Schrumpfvorrichtungen mit zwei oder mehr inneren Schachtwänden übertragen werden.A possible embodiment is based on a trained for the two-lane transport shrinking device with two outer and one inner shaft wall described. However, the technical features described here can also easily be transferred to shrinking devices with three or more transport tracks, ie to shrinking devices with two or more inner shaft walls.
Eine normalerweise für den zweibahnigen Transport vorgesehene Schrumpfvorrichtung mit zwei die Transportstrecke bildenden parallel zur Transportrichtung angeordneten Fördermitteln kann gemäß einer Ausführungsform in folgender Weise für den einbahnigen mittigen Transport von mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikeln umgerüstet werden:
- In einem ersten Verfahrensschritt kann die mittige Schachtwand entweder aus der Schrumpfvorrichtung entnommen werden, oder die mittige Schachtwand wird seitlich aus der Transportstrecke heraus verschoben oder die mittige Schachtwand wird durch nach oben Schwenken aus der Transportstrecke herausgeführt.
- In a first process step, the central shaft wall can either be removed from the shrinking device, or the central shaft wall is shifted laterally out of the transport path, or the central shaft wall is guided out of the transport path by pivoting upwards.
Die beiden Fördermittel sind jeweils quer zur Transportrichtung beweglich ausgebildet. Vorzugsweise sind die Fördermittel quer zur Transportrichtung verschieblich ausgebildet, indem sie beispielsweise über Schlittenführungen o.ä. an einem Rahmengestell angeordnet sind. In einem zweiten Verfahrensschritt wird eines der beiden Fördermittel beispielsweise in eine seitliche Warteposition verfahren.The two conveyors are each designed to be movable transversely to the direction of transport. The conveying means are preferably designed to be displaceable transversely to the direction of transport, for example by being arranged on a frame via carriage guides or the like. In a second method step, one of the two conveyors is moved, for example, to a lateral waiting position.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass eines der Fördermittel in unterschiedlichen Höhen angeordnet werden kann und insbesondere in einer Warteposition unterhalb der Transportstrecke angeordnet werden kann.Alternatively or additionally, it can be provided that one of the conveying means can be arranged at different heights and in particular can be arranged in a waiting position below the transport path.
Das andere Fördermittel wird vorzugsweise derart seitlich verfahren, dass es sich in einer im Wesentlichen mittigen Position zwischen den beiden äußeren Schachtwänden oder zwischen einer äußeren Schachtwand und der seitlich verschobenen inneren Schachtwand befindet.The other conveying means is preferably moved laterally in such a way that it is in a substantially central position between the two outer shaft walls or between an outer shaft wall and the laterally displaced inner shaft wall.
Werden die beiden Fördermittel in oben beschriebener Weise durch einen gemeinsamen Antrieb angetrieben, dann wird das in der Warteposition angeordnete Fördermittel insbesondere vor dem Verbringen in dieselbe von dem Antrieb entkoppelt.If the two conveying means are driven by a common drive in the manner described above, then the conveying means arranged in the waiting position is decoupled from the drive, in particular before it is brought into the same.
Die Schrumpfvorrichtung weist weiterhin eine Eintrittsöffnung für die mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelzusammenstellungen in den Innenraum und eine Austrittsöffnung auf. Da über diese Eintrittsöffnung und die Austrittsöffnung jeweils Wärme aus der Schrumpfvorrichtung entweicht, können diese beispielsweise in einem Standby-Modus durch Verschlusselemente verschlossen werden.The shrinking device also has an entry opening for the article combinations wrapped with packaging material into the interior and an exit opening. Since heat escapes from the shrinking device via this inlet opening and the outlet opening, these can be closed by closure elements in a standby mode, for example.
Eine weitere Option zur Verbesserung der Energieeffizienz der Schrumpfvorrichtung kann durch eine Ausstattung der Eintrittsöffnung und/oder der Austrittsöffnung durch geteilte Verschlusselemente erreicht werden. Insbesondere ist hierbei vorgesehen, dass die Anzahl der Teil- Verschlusselemente der Anzahl der Fördermittel entspricht und/oder dass eine jeweilige Breite der Teil- Verschlusselemente einer jeweiligen Breite eines jeweils zugeordneten Fördermittels entspricht.A further option for improving the energy efficiency of the shrinking device can be achieved by equipping the inlet opening and/or the outlet opening with divided closure elements. In particular, it is provided here that the number of partial closure elements corresponds to the number of funding means and/or that a respective width of the partial closure elements corresponds to a respective width of a respectively assigned funding means.
Besonders bevorzugt wird/werden in dem ersten Produktionsmodus, in dem weniger Transportbahnen befahren werden als innerhalb der Schrumpfvorrichtung zur Verfügung stehen, die Eintrittsöffnung und/oder die Austrittsöffnung teilweise durch TeilVerschlusselemente verschlossen. Durch die Verkleinerung der Öffnungsgröße wird auch der Wärmeaustrag aus der Schrumpfvorrichtung verringert. Insbesondere wird die jeweilige Eintrittsöffnung und/oder Austrittsöffnung mit einem Teil- Verschlusselement verschlossen, welches Teil- Verschlusselement einem Fördermittel zugeordnet ist, welches Fördermittel in dem jeweiligen Produktionsmodus nicht für den Transport von mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelzusammenstellungen verwendet wird.Particularly preferably, in the first production mode, in which fewer transport tracks are used than are available within the shrinking device, the inlet opening and/or the outlet opening is/are partially closed by partial closure elements. Reducing the size of the opening also reduces the heat dissipation from the shrink device. In particular, the respective inlet opening and/or outlet opening is closed with a partial closure element, which partial closure element is assigned to a conveyor, which conveyor is not used in the respective production mode for the transport of article combinations wrapped with packaging material.
In anderen Worten kann die Schrumpfvorrichtung Verriegelungen (z.B. in Form von Türen, Toren oder Rollläden) umfassen, welche (zumindest jeweils an Eingang und Ausgang) unabhängig voneinander betätigbar sind. Es können beispielsweise bei n+1 Fördermitteln n+1 Verriegelungen am Eingang und n+1 Verriegelungen am Ausgang der Schrumpfvorrichtung angeordnet sein, wobei jeweils eine Verriegelung den Bereich oberhalb eines Fördermittels (bis zu einer Decke der Schrumpfvorrichtung) verschließen kann. Werden in einem Produktionsmodus keine Artikel mittels eines Fördermittels gefördert, können die ihm zugeordneten Verriegelungen an Ein- und Ausgang verschlossen werden. Eine Verriegelung bildet quasi ein Teil- Verschlusselement.In other words, the shrinking device can include interlocks (e.g. in the form of doors, gates or shutters) which (at least at the entrance and exit) can be operated independently of one another. For example, with n+1 conveyors, n+1 locks can be arranged at the entrance and n+1 locks at the outlet of the shrinking device, with each lock being able to close the area above a conveyor (up to a ceiling of the shrinking device). If no articles are conveyed by means of a conveyor in a production mode, the locks assigned to it at the entrance and exit can be locked. A lock forms a kind of partial closure element.
Verriegelungen oder Teilverschlusselemente können beispielsweise von der Seite horizontal nach innen oder von oben vertikal nach unten verfahren werden.Locks or partial closure elements can, for example, be moved horizontally inwards from the side or vertically downwards from the top.
Die Umstellung zwischen den unterschiedlichen Produktionsmodi und dem Stand-by-Modus kann automatisiert über eine der Schrumpfvorrichtung zugeordnete Steuerungseinrichtung erfolgen. Die Steuerungseinrichtung kann auch als Teil einer Verpackungsanlage ausgebildet sein, wobei die Schrumpfvorrichtung ebenfalls einen Teil der Verpackungsanlage bildet.The changeover between the different production modes and the stand-by mode can take place automatically via a control device assigned to the shrinking device. The control device can also be designed as part of a packaging system, wherein the Shrinkage device also forms part of the packaging system.
Hierbei kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung unterschiedliche Programme für diverse Produkteinstellungen und/oder Produktionsmodi enthält, so dass der Benutzer jeweils das entsprechende Programm auswählen kann.Provision can be made here for the control device to contain different programs for various product settings and/or production modes, so that the user can select the appropriate program in each case.
Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Steuerungseinrichtung ein externer Speicher zugeordnet ist, insbesondere ein Cloud-Speicher, auf welchen die Steuerungseinrichtung mittels eines internetbasierten Fernzugriffs zugreifen kann.Alternatively or additionally, it can be provided that an external memory is assigned to the control device, in particular a cloud memory, which the control device can access by means of internet-based remote access.
Wird die Verpackungsanlage in Betrieb genommen oder erfolgt eine Produktumstellung, so wird der Steuerungseinrichtung von einem Benutzer oder einem MES / LMS mindestens eine Verpackungsbedingung und/oder ein Produktionsmodus vorgegeben. In der Steuerungseinrichtung und/oder in dem externen Speicher ist/sind eine Vielzahl an Verpackungsprogrammen hinterlegt, die mit unterschiedlichen Verpackungsbedingungen verknüpft sind.If the packaging system is put into operation or a product changeover takes place, at least one packaging condition and/or one production mode is specified for the control device by a user or an MES/LMS. A large number of packaging programs which are linked to different packaging conditions is/are stored in the control device and/or in the external memory.
Auf Grundlage der mindestens einen vorgegebenen Verpackungsbedingung oder der bereits auf der Steuerungseinrichtung hinterlegten Verpackungsbedingung überprüft die Steuerungseinrichtung, ob die jeweilige Verpackungsbedingung im eigenen oder im externen Speicher mit Verpackungsprogrammen verknüpft ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass seitens eines Benutzers Angaben zu einer Dimensionierung des jeweiligen mittels der Verpackungsanlage herzustellenden Schrumpfgebindes als erste Verpackungsbedingung vorgegeben werden.On the basis of the at least one specified packaging condition or the packaging condition already stored in the control device, the control device checks whether the respective packaging condition is linked to packaging programs in its own memory or in the external memory. For example, it can be provided that a user provides information on the dimensioning of the respective shrink pack to be produced by means of the packaging system as the first packaging condition.
Beispielsweise enthält der externe Speicher eine Mehrzahl von Rezepten an Einstellungen, die zudem fortlaufend ergänzt werden, da die Benutzer ihre jeweils neuen, eigenen Rezepte in den externen Speicher hochladen. Bei einer Produktumstellung kann die Steuerungseinrichtung auf den externen Speicher zugreifen und ein bereits vorhandenes Rezept für das entsprechende Produkt oder eine am nächsten liegende Voreinstellung herunterladen und verwenden. Gegebenenfalls muss dieses Rezept für jede Verpackungsanlage und jedes Produkt noch optimiert werden, insbesondere wenn das Schrumpfergebnis mit den Einstellungen gemäß Rezept noch nicht ausreichen und der Benutzer deshalb noch manuell Änderungen am System vornimmt.For example, the external memory contains a number of recipes for settings, which are also continuously supplemented, since the users upload their own new recipes to the external memory. In the event of a product changeover, the controller can access the external memory and download and use an already existing recipe for the relevant product or a closest preset. If necessary, this recipe must be optimized for each packaging system and each product, especially if the shrinkage result with the settings according to the recipe is not yet sufficient and the user therefore still makes manual changes to the system.
Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Qualität der aus der Schrumpfvorrichtung auslaufenden Verpackungseinheiten sensorisch überwacht wird. Genügt die Qualität nicht den gewünschten Anforderungen, so werden weitere Optimierungen an den Einstellungen vorgenommen, die im Anschluss an den externen Speicher übermittelt werden.For example, it can be provided that the quality of the packaging units emerging from the shrinking device is monitored by sensors. If the quality does not meet the desired requirements, further optimizations are made to the settings, which are then sent to the external memory.
Aus den dann tatsächlich verwendeten Einstellungen wird der Unterschied zum vorgeschlagenen Rezept erfasst und beispielsweise vermittels künstlicher Intelligenz analysiert und für zukünftige Vorschläge gespeichert. Die Vorschläge für das Rezept sind optimiert bzgl. Energie und/oder Qualität - insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Benutzer auswählen kann, welche Parameter ihm besonders wichtig sind.From the settings actually used, the difference to the suggested recipe is recorded and analyzed using artificial intelligence, for example, and saved for future suggestions. The suggestions for the recipe are optimized with regard to energy and/or quality—in particular, it can be provided that the user can select which parameters are particularly important to him.
Durch die im externen Speicher ausgebildete Verknüpfung von Verpackungsbedingungen mit Verpackungsprogrammen ist es lediglich erforderlich, dass einzelne Verpackungsbedingungen vorgegeben und/oder erfasst werden, worauf folgend sodann aus dem externen Speicher ein oder mehrere für einen Verpackungsprozess mögliche und die Verpackungsbedingungen berücksichtigende Verpackungsprogramme abgerufen werden können. Eine Inbetriebnahme oder ein Umrüsten der Verpackungsanlage kann daher im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen innerhalb kürzerer Zeit erfolgen. Durch das Abrufen von Verpackungsprogrammen aus dem externen Speicher kann der jeweilige Verpackungsprozess mit geringer Fehleranfälligkeit durchgeführt werden.Due to the linking of packaging conditions with packaging programs in the external memory, it is only necessary for individual packaging conditions to be specified and/or recorded, after which one or more packaging programs that are possible for a packaging process and take the packaging conditions into account can then be called up from the external memory. The packaging system can therefore be put into operation or converted within a shorter period of time compared to systems known from the prior art. By retrieving packaging programs from the external memory, the respective packaging process can be carried out with a low susceptibility to errors.
Ein weiterer Vorteil des externen Speichers, auf den insbesondere mehrere Benutzer unabhängig voneinander zugreifen können, besteht darin, dass die Programme durch die Anwendung von mehreren Benutzern immer weiter verbessert werden. Je mehr Benutzer auf denselben externen Speicher zugreifen und ihre optimierten Einstellungen wieder ablegen, desto mehr Parameter können erfasst und/oder optimiert werden.Another advantage of the external memory, which can be accessed independently by several users in particular, is that the programs are always improved by the use of several users. The more users access the same external memory and save their optimized settings again, the more parameters can be recorded and/or optimized.
In den Rezepten erfasste Parameter umfassen beispielsweise:
- A) Schrumpffoliendicke, Folienzuschnittslänge, Folienbreite, sonstige Eigenschaften des Verpackungsmaterials;
- B) Abmessungen der Artikel, beispielsweise Flaschenabmessungen; Material und sonstige Eigenschaften der Artikel;
- C) Abmessungen der mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelzusammenstellungen oder Artikelgruppen; dies ist insbesondere von der Menge der in der Zusammenstellung zusammengefassten Artikel abhängig;
- D) Fördergeschwindigkeit der Artikelzusammenstellungen durch die Schrumpfvorrichtung;
- E) Abstand der Schachtwände zu den mit Verpackungsmaterial umhüllten Artikelzusammenstellungen, Ausbildung der Schachtwände, insbesondere Ausbildung der Ausströmflächen der Schachtwände;
- F) Heizleistung der Schrumpfvorrichtung, Temperatur an verschiedenen Stellen innerhalb der Schrumpfvorrichtung, Abmessungen Schrumpfvorrichtung;
- G) Ionisation der Schrumpffolie;
- H) Messergebnisse von sensorischen Kontrolleinrichtungen;
- I) Energieverbrauch der Schrumpfvorrichtung etc.
- A) Shrink film thickness, film cut length, film width, other properties of the packaging material;
- B) dimensions of the articles, e.g. bottle dimensions; Material and other properties of the items;
- C) Dimensions of assemblies of articles or groups of articles wrapped in packaging material; this depends in particular on the number of articles combined in the composition;
- D) Conveyance speed of the assemblies of articles through the shrinking device;
- E) Distance of the chute walls to the article combinations covered with packaging material, design of the chute walls, in particular design of the outflow surfaces of the chute walls;
- F) Heat output of the shrinking device, temperature at various points within the shrinking device, dimensions of the shrinking device;
- G) ionization of the shrink film;
- H) measurement results from sensory control devices;
- I) Energy consumption of the shrinking device etc.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass beispielsweise während eines Standby-Modus - beispielsweise im Rahmen einer Produktumstellung der gesamten Verpackungsanlage - ermittelt wird, welche Fördermittel nach dem Standby betrieben werden und entsprechend wird mindestens eine Kühleinrichtung zur Kühlung des/der im anschließenden Produktionsmodus verwendeten Fördermittels/Fördermittel aktiviert.Furthermore, it can be provided that, for example during a standby mode - for example as part of a product changeover of the entire packaging system - it is determined which conveyors are operated after the standby and accordingly at least one cooling device is used to cool the conveyor(s) used in the subsequent production mode activated.
In vorbeschriebener Weise ist es möglich, in bestimmten Betriebsarten bzw. Produktionsmodi nur jeweils die Anzahl an Fördermitteln anzutreiben, die jeweils benötigt werden. Somit ist ein geringerer Energieaustrag aus der Schrumpfvorrichtung gewährleistet.In the manner described above, it is possible in certain operating modes or production modes to drive only the number of conveyors that are required in each case. This ensures that less energy is discharged from the shrinking device.
Alle vorbeschriebenen Maßnahmen dienen der Optimierung der Energiebilanz der Schrumpfvorrichtung, insbesondere soll der Energieaustrag aus der Schrumpfvorrichtung angepasst an den jeweiligen Produktionsmodus minimiert werden.All the measures described above serve to optimize the energy balance of the shrinking device; in particular, the energy discharge from the shrinking device should be minimized, adapted to the respective production mode.
Nachfolgendes Beispiel bezieht sich wiederum auf eine Schrumpfvorrichtung mit zwei Fördermittel, zwei äußeren Schachtwänden und einer inneren Schachtwand. Das Prinzip kann jedoch auch auf Schrumpfvorrichtung mit einer höheren Anzahl an Fördermitteln und inneren Schachtwänden übertragen werden.The following example again refers to a shrinking device with two conveyors, two outer shaft walls and one inner shaft wall. However, the principle can also be transferred to shrinking devices with a higher number of conveying means and inner shaft walls.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass in einem Produktionsmodus, in welchem über mindestens ein Fördermittel keine Artikel / Gebinde gefördert werden, eine Heizleistung (also die Leistung, die zum Erwärmen des Schrumpfmediums benötigt wird) der Schrumpfvorrichtung gegenüber einem Produktionsmodus verringert ist, in dem mindestens über ein Fördermittel mehr Artikel gefördert werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass in einem Produktionsmodus, in welchem über mindestens ein Fördermittel keine Artikel / Gebinde gefördert werden, auch kein Schrumpfmittel in den Bereich oberhalb dieses Fördermittels zugeführt wird. In anderen Worten kann vorgesehen sein, dass Schrumpfmittel lediglich den Transportbahnen zugeführt wird, die zur Produktion genutzt werden. Dies kann beispielsweise durch ein Verdecken von Austrittsöffnungen in den Schachtwänden oder durch eine Regelung der Schrumpfmittelzufuhr zu den einzelnen Schachtwänden (z.B. über Verteilerklappen) gesteuert werden.It can also be provided that in a production mode in which no articles/containers are conveyed via at least one conveyor, a heating output (i.e. the power required to heat the shrink medium) of the shrink device is reduced compared to a production mode in which at least more articles can be promoted via a grant. In particular, it can be provided that in a production mode in which no articles/containers are conveyed via at least one conveying means, no shrinking agent is fed into the area above this conveying means either. In other words, it can be provided that the shrinking agent is fed only to the transport tracks that are used for production. This can be controlled, for example, by covering outlet openings in the shaft walls or by regulating the supply of shrinking agent to the individual shaft walls (e.g. via distributor flaps).
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Zufuhr an Schrumpfmittel durch Modifikation der Schachtwände eingestellt und verändert werden kann, beispielsweise durch die Verwendung von entsprechend ausgebildeten Blendenleisten gemäß Offenbarung der Patentschrift
Es sei an dieser Stelle ausdrücklich erwähnt, dass alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte des erfindungsgemäßen Verfahrens betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zur erfindungsgemäßen Vorrichtung von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für das erfindungsgemäße Verfahren. In umgekehrter Weise gilt dasselbe, so dass auch alle Aspekte und Ausführungsvarianten, die im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden, gleichermaßen Teilaspekte der erfindungsgemäßen Vorrichtung betreffen oder sein können. Wenn daher an einer Stelle bei der Beschreibung oder auch bei den Anspruchsdefinitionen zum erfindungsgemäßen Verfahren von bestimmten Aspekten und/oder Zusammenhängen und/oder Wirkungen die Rede ist, so gilt dies gleichermaßen für die erfindungsgemäße Vorrichtung.It should be expressly mentioned at this point that all aspects and design variants that have been explained in connection with the device according to the invention equally relate to or can be partial aspects of the method according to the invention. Therefore, if certain aspects and/or connections and/or effects are mentioned at one point in the description or also in the definition of claims for the device according to the invention, this applies equally to the method according to the invention. The same applies in reverse, so that all aspects and design variants that have been explained in connection with the method according to the invention equally relate to or can be partial aspects of the device according to the invention. Therefore, if certain aspects and/or connections and/or effects are mentioned at one point in the description or also in the claim definitions for the method according to the invention, this applies equally to the device according to the invention.
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.
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1 zeigt eine schematische Ansicht einer Ausführungsvariante einer Verpackungsanlage zur Herstellung von Verpackungseinheiten. -
2 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Schrumpfvorrichtung von oben. -
3 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Schrumpfvorrichtung von oben. -
4 zeigt eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer Schrumpfvorrichtung mit zwei Fördermitteln in einer Schnittansicht in Transportrichtung. -
5 zeigt eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer Schrumpfvorrichtung mit zwei Fördermitteln in einer Schnittansicht in Transportrichtung. -
6 bis 8 zeigen unterschiedliche Produktionsmodi der zweiten Ausführungsform der Schrumpfvorrichtung gemäß5 .
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1 shows a schematic view of an embodiment variant of a packaging system for the production of packaging units. -
2 shows a schematic view of a first embodiment of a shrinking device from above. -
3 shows a schematic view of a second embodiment of a shrinking device from above. -
4 shows a schematic view of a first embodiment of a shrinking device with two conveying means in a sectional view in the direction of transport. -
5 shows a schematic view of a second embodiment of a shrinking device with two conveying means in a sectional view in the direction of transport. -
6 until8th show different production modes of the second embodiment of the shrinking device according to FIG5 .
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 Verpackungsanlage oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.Identical reference symbols are used for elements of the invention that are the same or have the same effect. Furthermore, for the sake of clarity, only reference symbols are shown in the individual figures that are necessary for the description of the respective figure. The illustrated embodiments only represent examples of how the packaging system according to the invention or the method according to the invention can be designed and do not represent any final limitation.
Die
Im Einschlagmodul 4 wird zur Verpackung der gruppierten Artikel 20 eine von einem Endlos-Folienvorrat 7 abgerollte Schrumpffolie 26 zur Verfügung gestellt und über eine Folientrennstation 8 zu den Artikelgruppen 22 zugeführt und diese entsprechend umhüllt.A shrink film 26 unrolled from an
Die derart mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 durchlaufen eine Schrumpfvorrichtung 5, wobei sie mit Schrumpfmittel beaufschlagt werden, das bewirkt, dass das Verpackungsmaterial 23 um die Artikel 20 der Artikelgruppe 22 aufschrumpft, wobei die Verpackungseinheit 25 bzw. das Schrumpfgebinde 26 gebildet wird.The groups of
Die Schrumpfvorrichtung 5 weist einen Innenraum 10 mit einer Transportstrecke 11 für den mindestens zweibahnigen Transport von mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 in Transportrichtung TR auf. In
Weiterhin weist die Schrumpfvorrichtung 50 Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen 13 auf, die dazu ausgebildet sind, Schrumpfmittel auf die mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 aufzubringen. Hierbei sind zum einen seitliche Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen (in
Weiterhin ist vorzugsweise eine untere Schrumpfmitteleinbringeinrichtung 18 in Form einer Bodenkammer 19 o.ä. vorgesehen, welche sich unterhalb der Transportstrecke 11 befindet und dazu ausgebildet ist, Schrumpfmittel mit einer nach oben gerichteten Strömungskomponente durch die Fördermittel 12 hindurch auf die Unterseite der mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 zu leiten.Furthermore, a lower shrinking agent introduction device 18 in the form of a floor chamber 19 or the like is preferably provided, which is located below the transport path 11 and is designed to apply shrinking agent with an upward flow component through the conveyor 12 onto the underside of the
Um eine Überhitzung der Fördermittel 12 zu vermeiden, die beispielsweise durch Festkleben der Schrumpffolie 24 zu einer Beschädigung der mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 führen würde, können ein oder mehrere Kühleinrichtungen 30 vorgesehen sein, die die Fördermittel 12 insbesondere im Bereich der Rückführung über das Untertrum abkühlen.In order to avoid overheating of the conveying means 12, which would lead to damage to the article groups 22 wrapped with
Die mindestens zwei die Transportstrecke 11 bildenden Fördermittel 12 können insbesondere unabhängig voneinander unterschiedlich eingestellt werden, insbesondere kann deren Fördergeschwindigkeit unterschiedlich angesteuert und eingestellt werden. Auch kann beispielsweise vorgesehen sein, dass in bestimmten Produktionsmodi der Schrumpfvorrichtung 5 nicht alle Fördermittel 12 angetrieben werden. Auch kann es vorgesehen sein, dass die Kühlung der mindestens zwei Fördermittel 12 einzeln eingestellt und/oder angepasst werden kann.The at least two conveying means 12 forming the transport path 11 can be set differently, in particular independently of one another; in particular, their conveying speed can be controlled and set differently. Provision can also be made, for example, for not all conveying means 12 to be driven in certain production modes of the shrinking
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Schrumpfgebinde 26 nach dem Verlassen des Innenraums 10 der Schrumpfvorrichtung 5 durch Kühleinrichtungen 9, beispielsweise Gebläse, mit Luft beaufschlagt werden, um diese abzukühlen und dadurch vor der weiteren Verarbeitung zu stabilisieren. Diese kühlen auch das Fördermittel. Insbesondere können zur Kühlung von n+1 Fördermitteln 12 auch n+1 Kühleinrichtungen nebeneinander (also bzw. der
Die fertigem Verpackungseinheiten 25 werden über einen Transportabschnitt 6 weiteren, hier nicht gezeigten, Verpackungs- und/oder Verarbeitungsstationen zugeführt, bspw. einer Palettiereinrichtung o. dgl.The finished packaging units 25 are fed via a
Die
Die Schrumpfvorrichtung 5a gemäß
Weiterhin sind die seitlichen Schrumpfmitteleinbringeinrichtungen 14 dargestellt, die insbesondere durch Schachtwände 15 gebildet werden, wobei eine innere Schachtwand 16 beiden Förderbändern 12-1, 12-2 zugeordnet ist, welche innere Schachtwand 16 jeweils beidseitig Ausströmflächen 31 für Schrumpfmittel aufweist, um diese seitlich auf die über die Förderbänder 12-1, 12-2 in Transportrichtung TR transportierten mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 aufzubringen. Weiterhin ist jedem Förderband 12-1, 12-2 eine äußere Schachtwand 17 zugeordnet, welche äußere Schachtwand 17 nur eine Ausströmfläche 31 aufweist, die insbesondere in Richtung der auf dem jeweiligen Förderband 12-1, 12-2 transportierten mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 weist, während die andere Seitenfläche der äußeren Schachtwand 17 als geschlossene Seitenfläche 32 ausgebildet ist.Also shown are the lateral shrinkage agent introduction devices 14, which are formed in particular by chute walls 15, with an inner chute wall 16 being assigned to both conveyor belts 12-1, 12-2, which inner chute wall 16 has outflow surfaces 31 for shrinkage agents on both sides, in order to place them laterally on the group of
Weiterhin ist dargestellt, dass jedem Fördermittel 12 jeweils eine Kühleinrichtung 30 zugeordnet ist. Sowohl die Förderbänder 12-1, 12-2 als auch die Kühleinrichtungen 30-1, 30-2 können über eine Steuerungseinrichtung 35 separat angesteuert und einzeln sowie unabhängig voneinander eingestellt werden.It is also shown that each conveyor 12 is assigned a
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Förderbänder 12-1- 12-2 mit unterschiedlicher Fördergeschwindigkeit betrieben werden. Oder es kann vorgesehen sein, dass in einem bestimmten Produktionsmodus nur eines der Förderbänder 12-1, 12-2 angetrieben wird, beispielsweise wenn nur eine Transportbahn verwendet wird, um Verpackungsmaterial 23 auf einbahnig zugeführte Artikelgruppen 22 aufzuschrumpfen.In particular, it can be provided that the conveyor belts 12-1-12-2 are operated at different conveying speeds. Or it can be provided that in a specific production mode only one of the conveyor belts 12-1, 12-2 is driven, for example if only one transport track is used to shrink
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Förderbänder 12-1, 12-2 in unterschiedlichen Produktionsmodi jeweils unterschiedlich stark gekühlt werden. Erfolgt in einem Produktionsmodus nur ein einbahniger Transport durch die Schrumpfvorrichtung 5, 5a, so kann Energie eingespart werden, in dem das jeweilige Fördermittel 12-1 oder 12-2 der nicht genutzten Transportbahn weniger stark oder nicht gekühlt wird.Provision can also be made for the conveyor belts 12-1, 12-2 to be cooled to different degrees in different production modes. If only one lane is transported through the shrinking
Die Schrumpfvorrichtung 5b gemäß
Die
Jedem Förderband 12-1, 12-2 ist ein eigener Antrieb 45, 45-1, 45-2 zugeordnet. Die beiden Antriebe 45-1, 45-2 werden über die Steuerungseinrichtung 35 der Schrumpfvorrichtung 5 angetrieben, um die Fördergeschwindigkeiten der beiden Förderbänder 12-1, 12-2 individuell und unabhängig voneinander einstellen zu können.Each conveyor belt 12-1, 12-2 is assigned its
Jedem Förderband 12-1, 12-2 ist im Bereich des rücklaufenden Untertrums 41 eine Kühleinrichtung 30 zugeordnet, die ebenfalls über die Steuerungseinrichtung 35 individuell und unabhängig voneinander eingestellt und reguliert werden können.Each conveyor belt 12 - 1 , 12 - 2 is assigned a
Die Zufuhr von Schrumpfmittel zu den Schachtwänden 15 erfolgt über einen oberen Verteilkanal 48. Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Menge des an über die Ausströmfläche 31 in den Innenraum 10 der Schrumpfvorrichtung 5 ausströmendes Schrumpfmittel eingestellt werden kann. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die mittig angeordnete innere Schachtwand 16 quer zur Transportrichtung TR verschieblich ausgebildet und angeordnet ist oder dass die innere Schachtwand 16 aus der Schrumpfvorrichtung 5 entnehmbar ausgebildet ist.The shrinking agent is supplied to the shaft walls 15 via an
In einem nicht gezeigten Ausführungsbeispiel können in einem Verteilkanal mehrere Verteiler, beispielsweise in Form von Klappen oder Ventilen, angeordnet sein, welche die Versorgung einzelner Schachtwände 15 mit Schrumpfmittel steuern können. Durch Schließen eines Verteilers kann z.B. die Schrumpfmittelzufuhr zu einer äußeren Schachtwand gesperrt werden. Wenn nun noch die äußere Schachtwand an die Position der benachbarten inneren Schachtwand versetzt wird (und die innere Schachtwand entnommen wird) oder wenn die benachbarte Ausströmfläche der benachbarten inneren Schachtwand abgedichtet wird oder im Fall von inneren Schachtwänden mit nur einer Ausströmfläche die Zufuhr zu der benachbarten Schachtwand durch einen oder den Verteiler gesperrt wird, kann man die Zufuhr von Schrumpfmittel zu einer Transportbahn komplett unterbinden.In an exemplary embodiment that is not shown, a plurality of distributors, for example in the form of flaps or valves, can be arranged in a distribution channel, which distributors can control the supply of shrinking agent to individual shaft walls 15 . By closing a distributor, for example, the supply of shrinking agent to an outer shaft wall can be blocked. If the outer duct wall is then moved to the position of the adjacent inner duct wall (and the inner duct wall is removed) or if the adjacent outflow surface of the adjacent inner duct wall is sealed or in the case of inner duct walls with only one outflow surface the supply to the adjacent duct wall is blocked by one or the distributor, the supply of shrinking agent to a transport track can be completely prevented.
Die
In diesem Fall ist ein gemeinsamer Antrieb 45 für die zwei Fördermittel 12 vorgesehen, welcher insbesondere immer - d.h. in jedem Produktionsmodus PM - mit dem ersten Förderband 12-1 wirkverbunden ist. Über ein Kuppelelement 46 kann das zweite Förderband 12-2 ebenfalls mit dem Antrieb 45 verbunden werden.In this case, a
In dem in
Rechts oben ist noch eine Steuerklappe oder Einstellklappe 47 vorgesehen, welche bevorzugt in dem ersten Produktionsmodus PM1 bevorzugt geschlossen sein könnte, wobei zusätzlich die rechte Ausströmfläche 31 der inneren Schachtwand 14 mit einer Blende verschlossen werden könnte, um auch die Heizleistung weiter reduzieren zu können. Alternativ könnten zwei innere Schachtwände mit nur einer Ausströmfläche 31 jeweils zwischen allen Transportbahnen bzw. Fördermitteln 12 angeordnet sein, deren jeweilige Schrumpfmittelzufuhr unabhängig bzw. separat (zumindest pro Transportbahn) steuerbar ist. (nicht gezeigt)A control flap or
In der in den
Die
Hierfür ist beispielsweise vorgesehen, dass die Fördermittel 12 quer zur Transportrichtung TR beweglich ausgebildet und angeordnet sind, insbesondere dass die Fördermittel 12 quer zur Transportrichtung TR verschieblich ausgebildet sind.For this purpose, it is provided, for example, that the conveying means 12 are designed and arranged to be movable transversely to the transport direction TR, in particular that the conveying means 12 are designed to be displaceable transversely to the transport direction TR.
Vorzugsweise wird das zweite Förderband 12-2 vom Antrieb 45 entkoppelt und aus der Schrumpfvorrichtung 5 entnommen oder in eine seitliche Warteposition innerhalb der Schrumpfvorrichtung 5 verfahren. Das erste Förderband 12-1 wird mittig oder im Wesentlichen mittig innerhalb der Schrumpfvorrichtung 5 positioniert.The second conveyor belt 12 - 2 is preferably decoupled from the
Weiterhin wird im Produktionsmodus PM3 gemäß
Im vierten Produktionsmodus PM4 gemäß
Die hier beschriebene Schrumpfvorrichtung 5 und das Verfahren zum Optimieren des Energieaustrags einer Schrumpfvorrichtung 5 sieht dementsprechend vor, dass die Schrumpfvorrichtung 5 in mindestens zwei unterschiedlichen Produktionsmodi PM betrieben werden kann. Die Schrumpfvorrichtung 5 umfasst mindestens n+1 Fördermittel 12, wobei n ≥ 1, d.h., die Schrumpfvorrichtung 5 umfasst mindestens zwei Fördermittel 12.The shrinking
In einem ersten Produktionsmodus PM1 erfolgt ein Transport von mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen in n Bahnen oder n-x Transportbahnen wobei x<n, während in einem zweiten Produktionsmodus PM2 ein Transport von mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen in allen n + 1 Transportbahnen erfolgt.In a first production mode PM1, article groups wrapped with
Im Falle einer Schrumpfvorrichtung 5 mit zwei Fördermitteln 12 wird im ersten Produktionsmodus PM1 nur ein Fördermittel 12 als Transportbahn verwendet, das andere Fördermittel 12 wird vorzugsweise nicht oder mit einer geringeren Geschwindigkeit betrieben. Zudem kann im ersten Produktionsmodus PM1 vorgesehen sein, das nicht als Transportbahn verwendete Fördermittel 12 nicht oder mit geringerer Kühlleistung zu beaufschlagen. In dem zweiten Produktionsmodus PM2 werden beide Fördermittel 12 jeweils in einer Produktionsgeschwindigkeit angetrieben und/oder gekühlt.In the case of a shrinking
Die Fördergeschwindigkeit der Fördermittel 12 im zweiten Produktionsmodus 12 kann in Abhängigkeit von der Ausführungsform der Schrumpfvorrichtung 5 gegebenenfalls gleich oder auch verschieden sein. Dies kann insbesondere vorteilhaft sein, wenn auf den unterschiedlichen Förderbändern 12-1, 12-2 jeweils unterschiedliche Produkte gefahren und bearbeitet werden. In diesem Fall müssen die vor- und nachgeschalteten Verpackungsmodule entsprechend für den mehrbahnigen Betrieb ausgestattet sein.The conveying speed of the conveying means 12 in the second production mode 12 can optionally be the same or different depending on the embodiment of the shrinking
Beispielwiese können zwei nebeneinander oder hintereinander angeordnete Einschlagmodule vorgesehen sein, wobei in einem ersten Einschlagmodul Artikelgruppen mit Verpackungsmaterial für den Transport über das erste Förderband 12-2 vorbereitet werden, während in einem zweiten Einschlagmodul Artikelgruppen mit Verpackungsmaterial für den Transport über das zweite Förderband 12-2 vorbereitet werden.For example, two wrapping modules arranged next to one another or one behind the other can be provided, with groups of articles with packaging material being prepared for transport via the first conveyor belt 12-2 in a first wrapping module, while groups of articles with packaging material for transport via the second conveyor belt 12-2 to get prepared.
So können die beiden Förderbänder 12-1, 12-2 bei der Ausführungsform gemäß
Bei der Ausführungsform der
Im ersten Produktionsmodus PM1 wird zumindest das eine Fördermittel oder die n Fördermittel, über welches/welche der Transport der Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 erfolgt, jeweils in einer gewünschten Produktionsgeschwindigkeit angetrieben und/oder mit derselben Intensität wie im zweiten Produktionsmodus PM2 gekühlt. Das mindestens eine weitere Fördermittel 12, insbesondere das zweite Förderband 12-2, über das im ersten Produktionsmodus PM1 kein Transport von mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelgruppen 22 erfolgt, wird dagegen nicht (vergleiche
In vorbeschriebener Weise ist es möglich, in bestimmten Betriebsarten bzw. Produktionsmodi PM nur jeweils die Förderbänder 12-1, 12-2 anzutreiben, die jeweils benötigt werden. Somit ist ein geringerer Energieaustrag aus der Schrumpfvorrichtung gewährleistet.In the manner described above, it is possible, in certain operating modes or production modes PM, to drive only the conveyor belts 12-1, 12-2 that are required in each case. This ensures that less energy is discharged from the shrinking device.
Weiterhin ist in
Die Umstellung zwischen den unterschiedlichen Produktionsmodi kann automatisiert über die Steuerungseinrichtung 35 erfolgen (beispielhaft in
Wird die Verpackungsanlage 1 in Betrieb genommen oder erfolgt eine Produktumstellung, so wird der Steuerungseinrichtung 35 von einem Benutzer mindestens eine Verpackungsbedingung vorgegeben. In der Steuerungseinrichtung 35 und/oder in dem externen Speicher ist eine Vielzahl an Verpackungsprogrammen hinterlegt, welche Verpackungsprogramme mit Verpackungsbedingungen verknüpft sind.If the packaging installation 1 is put into operation or if the product is changed over, a user specifies at least one packaging condition for the
Auf Grundlage der mindestens einen seitens des Benutzers vorgegebenen Verpackungsbedingung oder der bereits auf der Steuerungseinrichtung 35 hinterlegten Verpackungsbedingung überprüft die Steuerungseinrichtung 35, ob die jeweilige Verpackungsbedingung im eigenen oder im externen Speicher mit Verpackungsprogrammen verknüpft ist. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass seitens eines Benutzers Angaben zu einer Dimensionierung des jeweiligen mittels der Verpackungsanlage 1 herzustellenden Schrumpfgebindes 26 als erste Verpackungsbedingung vorgegeben werden.On the basis of the at least one packaging condition specified by the user or the packaging condition already stored in the
Beispielsweise enthält der externe Speicher eine Mehrzahl von Rezepten an Einstellungen, die zudem fortlaufend ergänzt werden, da die Benutzer ihre jeweils neuen, eigenen Rezepte in den externen Speicher hochladen. Bei einer Produktumstellung kann die Steuerungseinrichtung 35 auf den externen Speicher zugreifen und ein bereits vorhandenes Rezept für das entsprechende Produkt oder eine am nächsten liegende Voreinstellung herunterladen und verwenden. Gegebenenfalls muss dieses Rezept für jede Verpackungsanlage 1 und jedes Produkt noch optimiert werden, insbesondere wenn das Schrumpfergebnis mit den Einstellungen gemäß Rezept noch nicht ausreichen und der Benutzer deshalb noch manuell Änderungen am System vornimmt.For example, the external memory contains a plurality of recipes for settings that are also continuously supplemented, since the users upload their own new recipes to the external memory. In the event of a product changeover, the
Beispielsweise wird die Qualität der aus der Schrumpfvorrichtung auslaufenden Verpackungseinheiten 25 sensorisch überwacht. Genügt diese nicht den gewünschten Anforderungen, so werden weitere Optimierungen an den Einstellungen vorgenommen, die im Anschluss an den externen Speicher übermittelt werden.For example, the quality of the packaging units 25 emerging from the shrinking device is monitored by sensors. If this does not meet the desired requirements, further optimizations are made to the settings, which are then transferred to the external memory.
Aus den dann tatsächlich verwendeten Einstellungen wird der Unterschied zum vorgeschlagenen Rezept erfasst und vermittels künstlicher Intelligenz analysiert und für zukünftige Vorschläge gespeichert. Die Vorschläge für das Rezept sind optimiert bzgl. Energie und/oder Qualität - insbesondere kann vorgesehen sein, dass der Benutzer auswählen kann, welche Parameter ihm besonders wichtig sind.From the settings actually used, the difference to the suggested recipe is recorded and analyzed using artificial intelligence and saved for future suggestions. The suggestions for the recipe are optimized with regard to energy and/or quality—in particular, it can be provided that the user can select which parameters are particularly important to him.
Durch die im externen Speicher ausgebildete Verknüpfung von Verpackungsbedingungen mit Verpackungsprogrammen ist es lediglich erforderlich, dass einzelne Verpackungsbedingungen vorgegeben und/oder erfasst werden, worauf folgend sodann aus dem externen Speicher ein oder mehrere für einen Verpackungsprozess mögliche und die Verpackungsbedingungen berücksichtigende Verpackungsprogramme abgerufen werden können. Eine Inbetriebnahme der Verpackungsanlage 1 kann daher im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Systemen innerhalb kürzerer Zeit erfolgen. Durch das Abrufen von Verpackungsprogrammen aus dem externen Speicher kann der jeweilige Verpackungsprozess mit geringer Fehleranfälligkeit durchgeführt werden.Due to the linking of packaging conditions with packaging programs in the external memory, it is only necessary for individual packaging conditions to be specified and/or recorded, after which one or more packaging programs that are possible for a packaging process and take the packaging conditions into account can then be called up from the external memory. The packaging system 1 can therefore be put into operation within a shorter time in comparison to systems known from the prior art. By retrieving packaging programs from the external memory, the respective packaging process can be carried out with a low susceptibility to errors.
In den Rezepten erfasste Parameter umfassen beispielsweise:
- J) Dicke, Zuschnittslänge, Breite, sonstige Eigenschaften des Verpackungsmaterials 23;
- K) Abmessungen der Artikel 20, beispielsweise Flaschenabmessungen; Material und sonstige Eigenschaften der Artikel 20;
- L) Abmessungen
der mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelzusammenstellungen oder Artikelgruppen 22; - M) Fördergeschwindigkeit durch die
Schrumpfvorrichtung 5; - N) Abstand der Schachtwände 15 zu
den mit Verpackungsmaterial 23 umhüllten Artikelzusammenstellungen oder Artikelgruppen 22, Ausbildung der Schachtwände 15, insbesondere der Ausströmflächen 31; - O)
Heizleistung der Schrumpfvorrichtung 5, Temperatur an verschiedenen Stellen innerhalb derSchrumpfvorrichtung 5,Abmessungen Schrumpfvorrichtung 5; - P) Ionisation;
- Q) Messergebnisse von sensorischen Kontrolleinrichtungen;
- R)
Energieverbrauch der Schrumpfvorrichtung 5.
- J) thickness, blank length, width, other properties of the
packaging material 23; - K) Dimensions of Article 20, such as bottle dimensions; Material and other characteristics of Article 20;
- L) dimensions of the assemblies or groups of
articles 22 wrapped withpackaging material 23; - M) conveying speed through the shrinking
device 5; - N) distance of the chute walls 15 to the article assemblies or
article groups 22 wrapped withpackaging material 23, design of the chute walls 15, in particular the outflow surfaces 31; - O) Heat output of the shrinking
device 5, temperature at various points within the shrinkingdevice 5, dimensions of the shrinkingdevice 5; - P) ionization;
- Q) measurement results from sensory control devices;
- R) Energy consumption of the shrinking
device 5.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass beispielsweise während eines Standby-Modus - beispielsweise im Rahmen einer Produktumstellung der gesamten Verpackungsanlage 1 - ermittelt wird, welche Förderbänder 12-1, 12-2 nach dem Standby betrieben werden und entsprechend wird die mindestens eine Kühleinrichtung 30 zur Bandkühlung aktiviert.Furthermore, it can be provided that, for example during a standby mode - for example as part of a product changeover of the entire packaging system 1 - it is determined which conveyor belts 12-1, 12-2 are operated after the standby and the at least one
Die Ausführungsformen, Beispiele und Varianten der vorhergehenden Absätze, die Ansprüche oder die folgende Beschreibung und die Figuren, einschließlich ihrer verschiedenen Ansichten oder jeweiligen individuellen Merkmale, können unabhängig voneinander oder in beliebiger Kombination verwendet werden. Merkmale, die in Verbindung mit einer Ausführungsform beschrieben werden, sind für alle Ausführungsformen anwendbar, sofern die Merkmale nicht unvereinbar sind. Beispielsweise können die in
Wenn auch im Zusammenhang der Figuren generell von „schematischen“ Darstellungen und Ansichten die Rede ist, so ist damit keineswegs gemeint, dass die Figurendarstellungen und deren Beschreibung hinsichtlich der Offenbarung der Erfindung von untergeordneter Bedeutung sein sollen. Der Fachmann ist durchaus in der Lage, aus den schematisch und abstrakt gezeichneten Darstellungen genug an Informationen zu entnehmen, die ihm das Verständnis der Erfindung erleichtern, ohne dass er etwa aus den gezeichneten und möglicherweise nicht exakt maßstabsgerechten Größenverhältnissen der Artikel und/oder Teilen der Vorrichtung oder anderer gezeichneter Elemente in irgendeiner Weise in seinem Verständnis beeinträchtigt wäre. Die Figuren ermöglichen es dem Fachmann als Leser somit, anhand der konkreter erläuterten Umsetzungen des erfindungsgemäßen Verfahrens und der konkreter erläuterten Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein besseres Verständnis für den in den Ansprüchen sowie im allgemeinen Teil der Beschreibung allgemeiner und/oder abstrakter formulierten Erfindungsgedanken abzuleiten.Even if “schematic” representations and views are generally used in connection with the figures, this in no way means that the representations in the figures and their description are to be of secondary importance with regard to the disclosure of the invention. The person skilled in the art is quite capable of extracting enough information from the schematic and abstract drawings to make it easier for him to understand the invention, without having to lose sight of the proportions of the items and/or parts of the device that are drawn and may not be exactly to scale or other drawn elements would be impaired in any way in his understanding. The figures enable the person skilled in the art as a reader to derive a better understanding of the inventive idea formulated more generally and/or more abstractly in the claims and in the general part of the description on the basis of the more specifically explained implementations of the method according to the invention and the more specifically explained mode of operation of the device according to the invention.
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.The invention has been described with reference to a preferred embodiment. However, it will be apparent to a person skilled in the art that modifications or variations can be made to the invention without departing from the scope of the following claims.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Verpackungsanlagepackaging plant
- 22
- Gruppiereinrichtunggrouping device
- 33
- Horizontalfördereinrichtunghorizontal conveyor
- 44
- Einschlagmodulimpact module
- 5, 5a, 5b5, 5a, 5b
- Schrumpfvorrichtungshrink device
- 66
- Transportabschnitttransport section
- 77
- Endlos-FolienvorratEndless film stock
- 88th
- Folientrennstationfilm cutting station
- 99
- Kühleinrichtungcooling device
- 1010
- Innenrauminner space
- 1111
- Transportstrecketransport route
- 1212
- Fördermittelfunding
- 12-1, 12-2,12-312-1, 12-2, 12-3
- Förderbandconveyor belt
- 1313
- SchrumpfmitteleinbringeinrichtungShrinking agent feeding device
- 1414
- seitliche Schrumpfmitteleinbringeinrichtunglateral shrinking agent introduction device
- 1515
- Schachtwandshaft wall
- 1616
- innere Schachtwandinner shaft wall
- 1717
- äußere Schachtwandouter shaft wall
- 1818
- untere Schrumpfmitteleinbringeinrichtunglower shrinkage agent feeding device
- 1919
- Bodenkammerattic chamber
- 2020
- Artikelarticle
- 2121
- Flaschenbottles
- 2222
- Artikelgruppeitem group
- 2323
- Verpackungsmaterialpacking material
- 2424
- Schrumpffolieshrink wrap
- 2525
- VerpackungseinheitPackaging Unit
- 2626
- Schrumpfgebindeshrink pack
- 30, 30-1, 30-2,30-330, 30-1, 30-2, 30-3
- Kühleinrichtungencooling devices
- 3131
- Ausströmflächeoutflow area
- 3232
- geschlossene Seitenflächeclosed side surface
- 3535
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 3737
- Einstelleinrichtungadjustment device
- 3838
- Schiebereglerslider
- 4040
- Obertrumupper run
- 4141
- Untertrumreturn run
- 45, 45-1, 45-245, 45-1, 45-2
- Antriebdrive
- 4646
- Kuppelelementdome element
- 4747
- Einstellklappeadjustment flap
- 4848
- Verteilkanaldistribution channel
- 5050
- Eintrittsöffnungentry opening
- 5151
- Austrittsöffnungexit port
- 5252
- Verschlusselementclosure element
- 5353
- Verschlusselementclosure element
- PMp.m
- Produktionsmodusproduction mode
- PM1PM1
- Produktionsmodus 1Production mode 1
- PM2PM2
-
Produktionsmodus 2
production mode 2 - PM3PM3
-
Produktionsmodus 3
production mode 3 - PM4PM4
-
Produktionsmodus 4
production mode 4 - TRTR
- Transportrichtungtransport direction
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
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- DE 102013104417 A1 [0012]DE 102013104417 A1 [0012]
- EP 2653394 B1 [0083]EP 2653394 B1 [0083]
- DE 102019106530 [0083]DE 102019106530 [0083]
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