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Verfahren und Vorrichtung zum Aufschrumpfen von Schrumpffolien auf
Giiter Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Verpacken von Gütern durch
Aufschrumpfen von Schrumpffolien und auf eine Vorrichtung zur Durchführung dieses
Verfahrens.
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Das Umgeben von Gütern mit Folien, die durch eine Wärmebenandlung'auf
diese Güter aufgeschrumpft werden, ist grundsätzlich bekannt. Derartige Schrumpffolien
dienen der Verpackung, dem Korrosionsschutz, der Halterung mehrerer Stücke untereinander
oder der Befestigung von Gütern auf Transportbrettern, Transportwagen oder derglaichen,
im folgenden insgesamt mit Paletten bezeichnet.
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Die bekannten Verfahren und vorrichtungen arbeiten mit Wärmekammern,
in die die mit ungeschrumpfter Folie umegbenen Güter eingebracht werden und so gleichzeitig
und möglichst allseitig aufzuheizen sind. Das ebenso gleichzeitig an allen Stellen
der Folie einsetzende Schrumpfen führt zu Lufteinschlüssen, wodurch die Halterung
der eingeschlossenen Teile untereinander leidet, die Verpackung selbs t unansehnlich
wird und schliesslich ein angestrebter Korrosionsschutz verloren gehen kann, weil
die sich an den Stellen der Lufteinschlüsse auf sonst glatten Flächen vorwölbende,
dünnwandige Folie Verletzungen. ausgesetzt ist.
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Verpackungen mit Hilfe von Schrumpffolien werden in erster -Linie
für Massenprodukte angewendet, so dass eine Transport--einrichtung die zu verpackenden,
zusammenzufassenden oder aber auf Paletten zu haltenden Güter in eine Aufheizkammer
hinein und aus dieser wieder heraus befördert. Da die Kammer aus wärmewirtschaftlichen
Grunden so klein wie möglich gehalten werden muss, wird gleichzeitig nur eine zu
verpackende Einheit in die Heizkammer eingebracht, deren Einlass-und Auslasstüren
demgemäss etwa jeweils eine BreitseiQe der Kammer einnehmen. Bei Offnen dieser im
Verhältnis zur Kammer grossen Türen geht nach jedem Arbeitsgang eine-erhebliche
Wärmemenge verloren, die in den Pausen zwischen den Arbeits-.' gängen bzw. während
des Verharrens einer Verpackungseinheit in der Kammer nachgeliefert werden muss.
Es ist darüberhinaus
schwierig und teuer, auf den Türseiten eine
eberso irsensiv'e Beheizung zu gewährileisten wie an den übrigen Seiven der Kammer.
Ein ungleichmässiges Aufheizen der Folie zieht aber ein ungleichmässiges Schrumpfen
nach sich, was zu Verspannungen der Verpackung und zu unerwänschten ungleichmässigen
Belastungen der Güter führen kann.
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Es ist demnach Aufgabe der Erfindung, die durch Blasenwurf und örlich
verschieden starke Aufheizung der folie ermögaupuschalenunddarüberhinauseinewirtschaftlichereLosung
,' i s nm g bezüglichdesWärmebedarfszuschaffenalsdasdurchdie ~,.. r Benutzung grossvdumiger
Kammern mit grossen Einlass- und Auslasstüren und dem damit verbundenen Wärmeverlust
bisher möglich ist.
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Die ie erfindungsgemäse Lösung der Aufgabe sieht ein Verfahren vor,
beidesdasAufschrumpfenderSchrumpffolieaufdie zu verpackenden Güter zonenweise kontinuerlich
fortschreitend vorgenommen wird. Die für das Schrumpfen notwe@dige Wärmezufuhr erfasst
immer unr eine Zone der Folin und @ird Kontinuierlich entlang der Folienfläche fortbewegt.
so dass eine wandernde Aufheizzone entsteht. Dieser wandernde@ Aufheizzone folgt
eine ebenso wandernde Abkählu@gs- und Schrumpfzone nach, so dass die sich zwischen
den Gütern und der Folie befindende Luft in Richtung der fortschreitenden
Aufheizzone
herausgedrückt wird.
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Diese - vorzugsweise mit Hilfe eines Heissluftstromes gebildeten-Aufheizzonen
beginnen ihre Wanderung entlang der Folie zweckmässig an einer Stelle, die der oder
den Luftaustrittsöffnungen der Folienhülle am entferntesten gelegen ist. Je nach
Gestalt der Hülle sind auch mehrere gleichzeitig in verschi.edB.enRichtungenwanderndeAufheizzonen
denkbar. Bei Verwendung einer Hülle mit nur einer Offnung wird demnach folgerichtig
mit dem Aufheizen und damit Schrumpfen an der der~ffnung gegenüberliegenden Seite
begonnen und gleichmässig an den Hüllenwandungen entlang bis zum Rand der Hüllenoffnung
fortgeschritten.
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Ein solches Verfahren benötigt statt einer Aufheizkammer, in der
die gesamte Verpackungseinheit Platz findet, demnach ein tit kleineres Aüfheizgerät,
so dass bei kontinuierlich fortbewegten Gütern auf einer Transporteinrichtung das
Schrumpfen während des Transports vorgenommen werden kann, indem dans Aufheizgerät
für die während des Schrumpfarbeitsganges an einer Verpackungseinheit durchmessene
Strecke synchron zur Transportbewegung mitgeführt wird. Werden die Güter auf eine
Palette oder dergeichen aufgestapelt und sollen diese dort mittels einer Schrumpffolie
befestigt wrden,sowird die Uber die Güter gestülpte Hülle in an sich bekannter Weise
mit den ern ihrer Hüllenöffnung
. im ungeschrumpften Zustand bis
über die Tragplatte der Palette hinausgezogen, so dass sie beim Aufschrumpfen die
Tragplatte hintergreift.
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Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
weist einen hohlrahmenförmigen Heissluftverteiler auf, der die Hantelfläche einer
Verpackungseinheit für den Aufheizvorgang umgreift und auf seinen der Verpackungseinheit
zugekehrten Seiten mit Durchtrittsöffnungen für den ihm von aussen zugeführten oder
in ihm erzeugten Heissluftstrom versehen ist, wobei der Heissluftverteiler und die
Verpackungseinheit senkrecht zu der vom Heissluftverteilerrahmen aufgespannten Fläche
gegeneinander verschiebbar angeordnet sind.
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Bei dieser Vorrichtung ist darauf Bedacht genommen, dass derartige
Verpackungseinheiten in aller Regel einfache geometrische Formen aufweisen. Es genügt
demnach, die :, Mantelfläche der Folienhülle einer solchen Verpackungseinheit zu
beheizen, insbesondere dann, wenn eine oderbeideStirnseiten der Hülle geöffnet sind.
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Nur in Ausnahmefällen wird man genötigt sein, den Durchmesser und
die Form der von dem rahmenförmigen Heissluftverteiler umschlossenen-Durchtrittsfläche
veranderlich zu gestalten. Im allgemeinen sind. bei der Verpackung von Massenartikeln
die Abmessungen konstant ; bei Verwendung von
Paletten stehen Normgrössen
zur Verfügung.
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Rur die Verpackung von Massenartikeln wird unabhängig von der VerwendungvonPalettendieVerpackungseinheitaufrietst
horizontal fördernden Transporteinrichtungen fortbewegt.
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Bei intermittierendem Transport wird über die Verpackungseinheit
während ihres res Stillstandes ein Heissluftverteiler senkrecht zur Transportrichtung
abgesenkt, desser. vom Verteilerrahmen aufgespannte Fläche parallel zur Transportebene
verläuft, so dass der Heissluftverteiler die senkrecht zur Transportrichtung verlaufenden
Kantelflächen der Verpackungseinheit umschliesst und zonenweise aufheizt. Nach Beendigung
des Aufheizvorganges fährt der Rahmen zurück und gibet die Verpackungseinheit frei.
Bei einer solchen Vorrichtung ist. der Heissluftverteiler bezüglich der Transportrichtung
ortsgebunden angeordnet, während ihm die Verpackungseinheiten schrittweise einzeln
zugeführt werden und für den Aufschrumpfvorgang stillstehen.
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Soll ein kontinuierlich fortschreitender Transport der'Verpackungseinheiten
erreicht werden, so muss der Heissluftrahmen ausser der Verschebemöglichkeit senkrecht
zur Transportrichtung für den Schrumpfvorgang zusätzlich synchror mit der Transportbewegung
verschiebbar sein und zwar um eine Strec@ke, während deren Durchlaufens der Schrumpfarbeitsgang,
bestehend aus Aufheizphase und Riickfiihrphase des Heissluftverteilers, durchgefuhrt
werden kann. Zweckmässigerweise
wird dabei die Führungsanordnung
zum senkrecht zur Transportrichtung erfolgenden Verschieben des Heissluftverteilers
für die streckenweise Mitnahme in Transportrichtung in dieser verschiebbar angeordnet.
lsç es-beispielsweise aus Platzgründen-nicht möglich, das Aufschrumpfen während
eines kontinuerlichen Transports vorzunehmen, so kann ein intermittierender Transport
vorgesehen werden, bei dem die Stillstandszeit der Verpackungseinheit im wesentlichen
auf die Aufheizphase beschrankt wird und der Weitertransport bereits während der
Ruckführphase des Heissluftverteilers einsetzt. Der rahmenförmige Heissluftverteiler
muss die Verpackungseinheit daher möglichst unmittelbar nach dem Aufheizen freigeben,
ohne erst den für das Aufheizen durchmessenen Weg entlang der Verpackungseinheit
in umgekehrter Richtung zurücklegen zu müssen, Su diesem 2week wird der rahmenförmige
Heissluftverteiler. in der Rahmenebene auseinandergezogen,sobaldderAufheizvor'-gang
beendet ist. DafürwirdeineTeilungdesRahmensvrzugs'-weise in zwei U-förmige Teile
vorgesehen, wobei die Teilebene inTransportrihtungverlauft-. Die Radmenteile werden
nach Durchlaufen der Aufheizphase quer zur Transportrichtung. soweit auseinandergezogen,
dass die Verpackungseinheit durch die derart verbreiterte Fuge zwischen beiden Rahmenteilen
hindurchgeführt werden kann. Während des RücktransportßdeesMnme&rjLnändeßezögenenBahto.ensiaseine
Ausgangsposition zu Beginn eines neuen Aufschrumpfarbeitsganges
kann
sowohl die bereits fertig bearbeitete Verpackungseinheit abtransportiert als auch
die nächstfolgende Verpackungseinheit für den Aufschrumpfvorgang angeliefert werden.
Statt eines Auseinanderziehens der Rahmenteile können diese auch verschwenkt werden,
zweckmässigerweise in einer quer zur Transportrichtung verlaufendenEbene. Es erscheint
vortçilhaft, einen derartig geteilten Rahmen auch bezüglich seiner Heissluftführungen
und Heissluftzufuhr getrennt auszulegen.
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Je nach Art der Verpackungsaufgabe erscheint es in vielen Fällen
möglich, den rahmenformigen Heissluftverteiler ortsfest mit der Rahmenebene quer
zur Transportrichtung und die Verpackungseinheiten umgreifend anzuordnen. In machen
Bällen wird ein torformiges Uberspannen der Transporteinrichtung und der auf ihr
angeordneten Verpackungseinneiten eine ausreichende Aufheizung ermöglichen. In all
diesen Fällen wird der Vorteil-eines völlig unbewegten Heissluftverteilers mit dem
Vorteil eines kontinuierlichen Gütertransports gepaart, ohne dass das erfindungsmässige
Verfahren eines zonenweisen. kontinuierlich fortschreitenden Aufschrumpfens beeinträchtigt
wird.
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Ein einfachesAusblasenvonHeissluftdurchdenHeissluftverteiler verursacht
einen ziemlich hohen Wärmeverlust.
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In vorteilhafter Weiterentwicklung der Erfindung wird der Heissluftverteiler
daher in zwei oder mehrere parallel zu der vom Heissluftverteilerrahmen aufgespannten
Fläche
verlaufende Kanäle unterteilt, die alle auf die Verpackungseinheit
zu gerichtete Durchtrittsöffnungen aufweisen, wobei ein oder mehrere Kanäle für
die Heissluftzufuhr auf die , Folienwände und ein oder mehrere andere Kanäle für
die Rück-; führung dieser Heissluft von den Folienwanden zur Heissluftquelle vorgesehen
sind. Es wird demnach der Verlust an Heissluft gering gehalten und die erforderliche
Aufheizung des Luftstromes im wesentlichen in einem Luftkreislauf vorgenommen.
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An dieser Stelle sei bemerkt, dass der rahmenförmige Heissluftverteiler
auch aus mehreren sowohl bezüglich der Rahmenebene nebeneinander als auch zur Bildung
mehrerer An-und-Absaugkanäle übereinander angeordneter Hohlkörper mit entsprechend
angebrachten Durchtrittsöffnungen gebildet werden kann, wobei die Heissluftversorgung
getrennt durchgeführt oder zentral unter Verwendung entsprechend verzweigter Zuführungen
vorgenommen werden kann. Selbstverständlich können auch ein oder mehrere derartige
Hohlkörper ausserhalb der Rahmenanordnung eingesetzt sein und beispielsweise zusätzlich
die, obere Seite einer nach unten geöffneten Hülle aufheizen, deren Mantelflächen
in der beschriebenen 'Art aufgeheizt werden.
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Eire e weitere Ausbildung der erfindungsgemässen Lösung ist im Hinblick
auf eine nicht zu rasche Abkühlung einer schnell aufgeheizten Folie getroffen und
sieht eine als Jarmeschirm wirkende Haube'vor, die die Folie fortschreitend
mit
der Aufheizzone einhüllt. Dieses Einhüllen kann sic ber die gesamte Verpackurgseinheit
erstrecken oder aber nur über den zuerst aufgeheizten Teil. Insbesondere bei einseitig
geöffneten Hüllen, bei dener. von der geschlossenen Stirnseite an zur Offnung hin
aufgeheizt wird, ist eine derartige warmespeichernde Haube, die über den zuerst
aufgeheizten Teil der Verpackungseinheit und damit über die nicht direkt aufgeheizte
Stirnfläche der Hülle geschaben wird, von Hutzen, da sie ein Aufheizen dieser Stirnfläche
undchmit deren Schrumpfen bewirkt. Derartige rauben können demnach ganz allgemein
als Umleitschirme für den Heissluftstrom an nicht direkt beheizte Folienstellen
dienen.
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Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden
Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Es zeigen
Figuren 1 bis 3 eine-Vorrichtung mit senkrecht verschiebbar geführtem Heissluftverteiler
in zwei Seitenansichten und einer 3raS-sicht im Schnittbild nach der Linie II-II
in Figur 1 ; Figuren 4 bis 7 eine Vorrichtung mit senkrecht verschiebbarem Heissluftverteiler
und einer Haube als Wärmeschirm, wobei die Figuren 4 und 6 zwei Beitenansichten
der Vorrichtung in Ruhestellung und die Figuren 5 und 7 die entsprechenden Seitenansichten
der Vorrichtung in der Anordnung
vom Heissluftrahmen und Haube
zu Ende der Aufheizphase zeigen.
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Die in den Figuren 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung weist ein rechteckiges
Untergestellt 1 auf, auf dessen vier Ecken Führungssäulen 2 senkrecht aufragen,
deren obere Enden mit Hilfe einer Traverse 3 verbunden sind. Zwischen diesen Führungssäulen
2 ist ein hohlrahmenförmiger Heissluftverteiler 4 angeordnet, an dem insgesamt acht
Rollen 18 derart befestigt sind, dass je zwei Rollen an jeder Führungssaule vertikal
versetzt angreifen. Auf diese Weise wird. der Heissluftvateiler 4 vertikal verschiebbar
geführt und bezüglicn seiner Rahmenebene in horizontaler Lage gehalten.
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Die vertikale Verschiebung des Heissluftverteilers 4 erfolgt über
symmetrisch angeordnete endlose Seilzüge5<dieüber innerhalb des Untergestells
1 bzw. oberhalb der Traverse 3 angeordnete Führungsröllen 6 bzw. 7 geführt und mit
dem Heissluftverteiler 4 verbunaen sine. der nicht dargestellte Antrieb der Seilzuge
kann entweder an den Achsen der Führungsrollen 6 oder denen der Führungsrollen 7
angreifen.
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Wie aus den Figure1 und 3 ersichtlich, wird in der oberen Endstellung
des Heissluftverteilers zwischen diesel und dem Untergestell ein Raum frei gegeben,
in den eine Verpackungseinheit 8 eingebracht werden kann. Diese Verpackungseinheit
besteht im vorliegenden-Beispiel aus einem oder mehreren auf eine Palette 9 gestapelten
Gütern, über die von oben eine einseitig offene Folienhülle gestülpt ist, deren
Öffnungsränder bis unterhalb der Unterkante der Palettentragplatte
reichen.
In Abbildung 2 ist deutlich erkennbar, dass die von dem Rahmen umschlossene Fläche
um einiges grosser ist als die Querschnittsfläche der Verpackungseinheit,so'. dass
der rahmenförmige heissluftverteiler 4 ebne Schwierigkeiten die Verpackungseinheit
umgreifend und im Abstand an deren @antelfläche entlanggleitend auf das Untergestell
1 zu abgesenkt werden kann. In Figur 1 ist der Rarmen teilweise geschnitten dargestellt,
woraus erkernbar wird, dass der rahmenförmige Heissluftverteiler 4 zwei übereinander
angeordnete, rahmenfürmige kanäle 10 und 11 aufweist, deren der Verpackungseinneit
zugewandte Flachen mit Durchtrittsöffnungen 12 versehen sind. Die Heissluft tritt
dabei durch die Öffnungen 12 des Kanals 10 in das Rahmeninnere aus, streicht an
den Mantelflächen der Verpackungseinheit entlang und wird von den Durchtrittsoffnungen
12 des Banals 1 í wieder abgesogen. de in Figur 2 erkennbar ist, wird dieser Luftkreislauf
durch Leitungen 13 bzw. 14 vervollständigt, die in die Kanäle 10 bzw. 1 münden und
über eine Luftaufheizeinrichtu. 15 miteinander verbunden sind. Diese Luftaufheizeinrichtung
15 ist mit einem elektrisch angetriebenen Ventilator und einer elektrischen Heizung
verse'hen, wodurch eine gleichmässige Geschwindigkeit und eine gleichmässige Temperatur
des Heissluftstromes erreicht wird.
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Die Vorrichtung arbeitet wie folgt : Während sich der Heissluftverteiler
in seiner oberen Endlage
. befindet, wird die Verpackurgseinheit
mittels irgendeiner nicht dargestellten Transporteinrichtung in den Raum. zwischen
dem Untergestell 1 und dem heissluftverteiler 4 eingeschoben.
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Darauf wird der Heissluftverteiler 4 unter Einschalten des aufgeheizten
Luftstromes mit Hilfe der Seilzüge 5 abgesenkt, so dass der aus dem Kanal 10 austretende
Heissluftstrom an der Mantelfläche der Verpackungseinheit entlanggleSet und zu einem
Grossteil von dem hanal 11 wieder aufgesogen wird.
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Hat der Heissluftverteiler die untere indlage erreicht, so ist der
Aufheizvorgang beendet und der Heissluftverteiler kehrt in seine obere Endlage zurück.
Darauf kann die durch das Aufheizen und Schrumpfen ihrer Folie nunmehr Serti bearbeitete.VerpackungseinheitderVorrichtungentnommen
werden.
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In den Figuren 4 bis 7 ist eine Vorrichtung dargestellt, die neben
sämtlichen Einzelteilen der bisher beschribenen Vorrichtung zusätzlich eine Haube
16 aufweist, die oberdie halb des Heissluftverteilers angeordnet ist und die/von
dessein Rahmen aufgespannte Fläche iiberspannt. In den vier Darstellungen der Figuren
4 bis 7 sind die Haube 16 und zum Teil auch der Heissluftverteiler 4 im Schnitt
dargestellt.
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In der vorliegenden Ausführung besteht die Mantelfläche der Haube
aus einzelnen horizontalen Abschnitten 17, die teleskopartig ineinander verschiebbar
angeordnet sind. Die Figuren' 4 und 6 zeigen diese ineinandergeschoben Wandteile
17 in schematischer Darstellung. In den Figuren 5 und 7 sind die
Wandabschnitte
17 auseinandergezogen dargestellt, Bezüglich der Verschiebung des Heissluftverteilers
und-der Erzeugung und Führung des Heissluftstromes arbe-tet diese Vorrichtung genauso
wie die bereits beschriebene. Der Einsatz der Haube dient darüberhinaus 1. einer
Wärmespeicherung für den Fall, dass der Heissluftstrom zwischen den einzelnen Arbeitsgängen
nicht abgeschaltet wird, 2. einer Beheizung der oberen Stirnfläche der Verpackungseinheit
und 3. einer langsameren Abkühlung der Folie nach erfolgtem Aufheizen.
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Bei Absenken des Heissluftverteilers 4 aus seiner oberen Endlage wird
zunachst die gesamtye Haube 16 mit abgesenkt, bis mittels eines nicht dargestellten
Anschlages der obere Teil der Haube an einen weiteren Absenken gehindert wird und
in Form einer Glocke den zuerst beheizten Teil der Verpackungseinheit umsenliesst.
Bei weiterem Absenken des Heissluftverteilers werden die einzelnenWandabschnitte17
der Haube 16 nacheinander. teleskopartig ausgefahren, bis in der unteren Endlage
des Heissluftverteilers die numehr völlig ausgefahrene Eaube eine geschlossene Glocke
über der gesamten Verpackungseinheit bildet und somit ein zu rasches Abkühlen der
Folie verhindert. Bei der aufwärtsbewegung des Heissluftverteillers werden die Seitenwandabschnitte
17 der Haube wieder zusammengeschoben, so dass die Haube bei der oberen Endlage
des Heissluftverteilers wiederum ihre flache Gestalt erhält und die ausdenKanal
10 einströmende und nicht vom Kanal 11 abgesaugte Heissluft speichert bzw. von dieser
erwarmt wird.
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Die Erfindung ist nicht auf die nachfolgen Ansprüche beschränkt. Ihr
zugehörig sind sämtliche Merkmale aus der vorstehenden Beschreibung und der Zeichnung,
die aufgrund des Standes der Technik ersichtlich erfinderisch sine.