DE19623382A1

DE19623382A1 - Vorrichtung und Verfahren zum Wärmeschrumpfen einer thermoplastischen Folie

Info

Publication number: DE19623382A1
Application number: DE19623382A
Authority: DE
Inventors: Robert Huisman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1996-06-12
Filing date: 1996-06-12
Publication date: 1997-12-18

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Wärme schrumpfen einer thermoplastischen Folie, mit der ein palettierter Stapel vollständig oder teilweise umhüllt ist, mit Heizelementen zum Erwärmen der Folie.

Bekannt ist eine Vielzahl von Anlagen zum Wärmeschrumpfen von beladenen Paletten, die mit einer Schrumpfhaube oder einer um die beladene Palette gewickelten thermo plastischen Folie, die auch Schrumpffolie genannt wird, umhüllt sind. Die üblicherweise aus Polyethylen bestehende Folie wird bei einer Temperatur von etwa 250°C geschrumpft. Zum kurzzeitigen, das Schrumpfen der Folie bewirkenden Erwärmen werden an der Palette Heiz leisten vorbeigeführt, die im Stand der Technik in der Regel mit Gasbrennern bestückt sind. Alternativ stehen die Heizleisten fest, und die Palette wird an den Heiz leisten vorbeigeführt, z. B. gedreht. Nachteilig sind die relativ hohen Investitions- und Betriebskosten. Die Gasbrenner erfordern nämlich aufwendige Regel- und Sicherheitseinrichtungen. Auf der Palette gestapelte feuergefährliche Güter können nicht oder nur mit einem erheblichen Sicherheitsaufwand durch Wärmeschrumpfen verpackt und gesichert werden, da die Gasbrenner mit einer offenen Flamme arbeiten.

Ein flammenloses Wärmeschrumpfen von auf Paletten gestapelten Gütern ist ebenfalls bekannt. So kann zum Erwärmen der Schrumpffolie erhitzte Luft oder auch die thermische Strahlung von erhitzten Keramikplatten genutzt werden. Dabei treten jedoch andere Nachteile auf, ins besondere der apparative Aufwand. Beim Einsatz von erhitzter Luft ist für eine Zufuhr von Frischluft sowie für eine geregelte Abführung der erhitzten Luft zu sorgen, wobei eine unerwünschte Erwärmung anderer Teile als der Schrumpffolie vermieden werden soll. Beim Einsatz von keramischen Strahlungs-Heizelementen, z. B. Keramik platten, muß eine sehr lange Aufheizzeit in Kauf genommen werden, so daß diese Heizelemente auch bei einer Unter brechung des Produktionsablaufes in Betrieb bleiben müssen. Eine entsprechend lange Vorbereitungszeit sowie ein hoher Energieverbrauch ist die Folge.

Aus der DE 34 07 145 C2 ist eine Schrumpfvorrichtung bekannt, die mit Wärmestrahlern arbeitet. Über die Art der Wärmestrahler und die von diesen abgegebene Strahlung wird hier jedoch nichts ausgesagt. In der Schrift wird unter anderem auch der ältere Vorschlag genannt, die Wärmestrahler nur zeitweise einzuschalten, und zwar dann, wenn ein mit der Schrumpffolie eingehüllter Gegenstand die Strahler passiert.

Die bisher bekannten, eine ausreichende Wärmeleistung zum Einschrumpfen erbringenden Wärmestrahler haben jedoch derart lange Aufheiz- und Abkühlzeiten, daß dieser Vor schlag bei der heutzutage üblichen schnellen Taktfolge beim Einschrumpfen von mit Schrumpffolie umhüllten beladenen Paletten nicht praktikabel ist.

Auch beim Einsatz üblicher Infrarotstrahler, deren Maxi mum der Strahlungscharakteristik bei Wellenlängen von mehr als 2000 nm liegt, um eine ausreichende Wärme leistung zu erbringen, ist der genannte Vorschlag in der Praxis nicht umsetzbar. Diese Infrarotstrahler haben nämlich üblicherweise eine metallische Wendel mit einer entsprechend langen Aufheiz- und Abkühlungszeit aufgrund der Massenträgheit. Werden andererseits Infrarotstrahler eingesetzt, die in einem kurzwelligeren Spektralbereich arbeiten, so erreicht man keine ausreichende Wärme leistung und keine zufriedenstellende Wirtschaftlichkeit.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vor richtung der eingangs genannten Art weiterzuentwickeln, die bei nur geringem Energieverbrauch, geringem appa rativen Aufwand ein sicheres Wärmeschrumpfen einer mit feuergefährlichen oder gar explosiven Produkten beladenen Palette ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Heizelemente als elektrisch betriebene Infrarot strahler ausgebildet sind, die nach dem Einschalten innerhalb von höchstens 3 s 90% ihrer Betriebstemperatur erreichen und sich nach dem Abschalten innerhalb von höchstens 3 s auf 50% ihrer Betriebstemperatur abkühlen, wobei die Infrarotstrahler eine aus einer stromdurchflossenen Kohlenstoffschicht bestehende Strahlungsquelle aufweisen und eine Betriebstemperatur (Farbtemperatur) zwischen 1000 und 1400°C haben. Das spektrale Maximum dieser Infrarotstrahler liegt bei einer Wellenlänge zwischen 2000 und 3000 nm. Derartige Infrarotstrahler sind unter dem Handelsnamen "Mittel wellige Carbon-Infrarot-Strahler CRS" der Firma Heraeus Noblelight GmbH erhältlich.

Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es zum ersten Mal möglich, ein sicheres, wirtschaftliches und wenig aufwendiges Verpacken einer mit feuergefährlichen Gütern beladenen Palette durch Wärmeschrumpfen zu erreichen. Die Heizelemente werden beim Betrieb der Vorrichtung nämlich erst dann eingeschaltet, wenn sie in ausreichender Nähe zur Schrumpffolie gebracht worden sind. Unmittelbar nach dem Beendigen des Schrumpfvorganges werden die Heiz elemente ausgeschaltet, die sich dann innerhalb kürzester Zeit abkühlen. Die von den Heizelementen erzeugte Wärme wird daher gezielt ausschließlich zum Schrumpfen der thermoplastischen Folie eingesetzt. In der Zeit zwischen den einzelnen Schrumpfvorgängen befindet sich keine Wärmequelle in der Nähe der feuergefährlichen Produkte.

Bei den heute üblichen sehr schnellen Schrumpfanlagen für mit thermoplastischer Folie umhüllte beladene Paletten ist zudem die Wärmeeinwirkung so gering, daß praktisch nur die thermoplastische Folie, nicht aber das Ver packungsgut wesentlich erwärmt wird.

Zur Verbesserung der Sicherheit beim Einschrumpfen von mit feuergefährlichen Produkten beladenen Paletten wird außerdem vorgeschlagen, daß die in einem Gehäuse gehalterte Strahlungsquelle des Infrarotstrahlers von einer Glasscheibe, insbesondere einer Quarzglasscheibe abgedeckt wird. Durch den nur kurzzeitigen, impulsartigen Betrieb des Infrarotstrahlers tritt nur eine geringfügige Erwärmung der Glasscheibe sowie des Gehäuses des Infrarotstrahlers ein. Die Brandgefahr durch eventuelle feuergefährlichen Dämpfe wird auf diese Weise erheblich herabgesetzt, da die Dämpfe nicht unmittelbar mit der heißen Strahlungsquelle in Kontakt kommen können.

Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Verpacken von auf einer Palette gestapelten Produkten, die teil weise oder vollständig von einer thermoplastischen Folie umhüllt sind, die durch Wärmeeinwirkung schrumpft, wobei man Heizelemente in ausreichender Nähe an der Folie bzw. den umhüllten Palettenstapel an den Heizelementen vor bei führt.

Die oben genannte erfindungsgemäße Aufgabe wird hier dadurch gelöst, daß man die als elektrisch betriebene Infrarotstrahler ausgebildeten Heizelemente erst nach oder kurz vor dem Erreichen des Sollabstandes zur thermo plastischen Folie einschaltet und unmittelbar nach der Abgabe der zum Schrumpfen erforderlichen Wärmemenge aus schaltet, wobei die Infrarotstrahler eine aus einer stromdurchflossenen Kohlenstoffschicht bestehende Strahlungsquelle aufweisen und eine Betriebstemperatur (Farbtemperatur) zwischen 1000 und 1400°C haben.

Im folgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand von Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vor richtung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Vorrichtung nach Fig. 1 und

Fig. 3 zwei Schrumpfarmkörper der Vorrichtung nach den Fig. 1 und 2 in Seitenansichten aus zwei unterschiedlichen Richtungen.

In allen Zeichnungen haben gleiche Bezugszeichen die gleiche Bedeutung und werden daher gegebenenfalls nur einmal erläutert.

Im erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 werden vier Schrumpfarmkörper 1 über einen vierarmigen Ausleger 5 an einem portalartigen Träger 2 drehbar gehalten. An der zum Packgut gerichteten Seite der Schrumpfarmkörper 1 sind Heizeinrichtungen ange bracht, die ihre Wärme in Richtung der Pfeile 6 an die Schrumpffolie abgeben. Im Betrieb dreht sich der Ausleger 5 mit den daran angebrachten Schrumpfarmkörpern 1 um eine senkrechte Drehachse 3, längs der das mit einer Schrumpf folie in Hauben- oder Banderolenform umhüllte Packgut 4 aufgestellt ist, um eine gleichmäßige Erwärmung der Schrumpffolie zu erreichen.

Fig. 3 zeigt rechts eine Ansicht eines Schrumpfarm körpers 1 aus der Richtung des Packguts. Die an der Innenseite des Schrumpfarmkörpers 1 angebrachten Heiz elemente sind als elektrisch betriebene Infrarotstrahler 7 ausgebildet, die eine sehr kurze Aufwärm- und Abkühl zeit haben, wie es bereits oben dargestellt ist. Im vor liegenden Beispiel sind drei Infrarotstrahler seitlich versetzt angeordnet, um eine auch über die Höhe des Packgutstapels gleichmäßige Erwärmung der Schrumpffolie zu gewährleisten.

Die Schrumpfarmkörper sind am Ausleger 5 über einen Führungsschlitten 8 befestigt, so daß die Schrumpfarm körper 1 in horizontaler Richtung verschoben werden und sich damit an unterschiedliche Formate des Packguts anpassen können.

Bezugszeichenliste

1 Schrumpfarmkörper
2 Träger
3 Drehachse
4 Packgut
5 Ausleger
6 Pfeile
7 Infrarotstrahler
8 Führungsschlitten

Claims

1. Vorrichtung zum Wärmeschrumpfen einer thermo plastischen Folie, mit der ein palettierter Stapel vollständig oder teilweise umhüllt ist, mit Heiz elementen zum Erwärmen der Folie, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizelemente als elektrisch betriebene Infrarotstrahler (7) ausgebildet sind, die nach dem Einschalten innerhalb von höchstens 3 s 90% ihrer Betriebstemperatur erreichen und sich nach dem Ab schalten innerhalb von höchstens 3 s auf 50% ihrer Betriebstemperatur abkühlen, wobei die Infrarot strahler (7) eine aus einer stromdurchflossenen Kohlenstoffschicht bestehende Strahlungsquelle auf weisen und eine Betriebstemperatur (Farbtemperatur) zwischen 1000 und 1400°C haben.

2. Vorrichtung nach dem vorhergehenden Anspruch, dadurch gekennzeichnet, daß die in einem Gehäuse gehalterte Strahlungsquelle des Infrarotstrahlers (7) von einer Glasscheibe, insbesondere einer Quarzglasscheibe abgedeckt wird.

3. Verfahren zum Verpacken von auf einer Palette gestapelten Produkten, die teilweise oder voll ständig von einer thermoplastischen Folie umhüllt sind, die durch Wärmeeinwirkung schrumpft, wobei man Heizelemente in ausreichender Nähe an der Folie bzw. den umhüllten Palettenstapel an den Heizelementen vorbei führt, dadurch gekennzeichnet, daß man die als elektrisch betriebene Infrarot strahler (7) ausgebildeten Heizelemente erst nach oder kurz vor dem Erreichen des Sollabstandes zur thermoplastischen Folie einschaltet und unmittelbar nach der Abgabe der zum Schrumpfen erforderlichen Wärmemenge ausschaltet, wobei die Infrarotstrahler (7) eine aus einer stromdurchflossenen Kohlen stoffschicht bestehende Strahlungsquelle aufweisen und eine Betriebstemperatur (Farbtemperatur) zwischen 1000 und 1400°C haben.