EP1050466A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Verpackung von Gegenständen in Schrumpffolie - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Verpackung von Gegenständen in Schrumpffolie Download PDF

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Publication number
EP1050466A1
EP1050466A1 EP00109387A EP00109387A EP1050466A1 EP 1050466 A1 EP1050466 A1 EP 1050466A1 EP 00109387 A EP00109387 A EP 00109387A EP 00109387 A EP00109387 A EP 00109387A EP 1050466 A1 EP1050466 A1 EP 1050466A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
air
film
shrink tunnel
shrink
areas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00109387A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Manfred Sautter
Jens Kallfass
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kallfass Verpackungsmaschinen GmbH and Co
Original Assignee
Kallfass Verpackungsmaschinen GmbH and Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kallfass Verpackungsmaschinen GmbH and Co filed Critical Kallfass Verpackungsmaschinen GmbH and Co
Publication of EP1050466A1 publication Critical patent/EP1050466A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B53/00—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging
    • B65B53/02—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging by heat
    • B65B53/06—Shrinking wrappers, containers, or container covers during or after packaging by heat supplied by gases, e.g. hot-air jets
    • B65B53/063—Tunnels

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for Packing items in shrink wrap, the Shrink wrap essentially surrounds and in a shrink tunnel connected by moving hot air, is closed and / or shrunk.
  • the invention has for its object a method and to further improve a device of the type mentioned at the outset, in particular, the shrinkage of the film is said to be more uniform and done stronger.
  • This task is due to the characteristics of claim 1 solved.
  • a non-contact Influencing individual areas of the film has the advantage that they are before, during or after heat shrinkage the film is not too heavily loaded, in particular not through corners or edges of mechanical devices. Furthermore, the hot air in the tunnel can be realized better become.
  • the hot air can be widely distributed in the shrink tunnel or be moved, especially by an essentially slow or moderate upheaval.
  • the additional Targeted exposure to rapidly flowing air for example essentially punctiform by at least one Air jet.
  • the movement speed of the circulated Hot air is normally 2 when the outlet is free up to 4 m / s; in part, for example 50% closed Air inlets for hot air up to 11 m / s.
  • the fast flowing Air of the additional application is advantageous in Compared to the revolution quickly, for example at one speed from 11 m / sec up to 22 m / sec, especially in Exit area.
  • Compressed air can be used with a pressure of 2 bar to 7 bar, preferably about 6 bar can.
  • compressed air from a fixed installation Compressed air system as is common in assembly halls can be found used.
  • the volume of the rapidly flowing air is advantageous a fraction of the volume inside the shrink tunnel permanently introduced or circulated hot air, the proportion can be between 1% and 20%, in particular Is 2 to 5%. From this it is clear that relatively little Air is additionally introduced into the shrink tunnel, in particular in order not to close the temperature control in cold air complicate.
  • the additional air can be continuous or pulsed or be introduced in interval operation.
  • the film can at least partially cold air is blown, such as one Compressed air system is removable. Introducing a targeted, especially cold, air flow can arise through Turbulence can be beneficial. It is for emergence of eddies not only necessary, only to blow the film. Additionally or alternatively, the Heated air is applied to and / or blown onto the film become.
  • the air is heated by a heating device possible for the shrink tunnel, for example can do this Hot air branched off from the shrink tunnel and for blowing the film can be compressed.
  • any area of the Shrink film are applied or blown.
  • Advantageous essentially loose areas of film are applied, i.e. those that are not on the object or an outside contour surface run along. At least one-sided open hose wrapping this can close the film areas the or for the opening.
  • preferably essentially those seen in the direction of travel of the object Sides and / or the underside of the object or the associated film areas are applied.
  • By the application can be foil areas that in particular are at least partially loose, towards the object and / or to be moved towards each other. This is a non-contact
  • the film areas can be folded to the desired extent, for example in a similar way as when wrapping a gift the open pages are wrapped in succession and placed on top of each other. It can be seen that thus great progress in packaging quality, closure quality (due to better overlap of the to be connected Film areas) and film consumption can be achieved can.
  • the application of film areas with fast flowing Air can take place in a changeable direction.
  • a change The direction of exposure can be essentially within further areas occur, it advantageously changes along the continuous path, especially with the object running along. Essentially a lateral one is preferred Loading, but it is also loading forward and / or aft direction and from below possible.
  • a controllable additional application is advantageous viewed, especially with regard to the direction of exposure, Speed and / or air volume controllable.
  • Speed and / or air volume controllable For example can essentially be applied in each case take place where the object is in its trajectory located.
  • the object can be adjusted using suitable sensors like light barriers or the like be located.
  • an application can be made in the area take place outside the shrink tunnel, preferred before entering the object in the shrink tunnel.
  • the film can be preformed or into a shrinkage of the film and / or to enable closure of overlapping film areas and favorable form. In particular can do this in the manner of a contactless pre-folding of the film respectively.
  • An application within is particularly preferred of the shrink tunnel, especially at least in the beginning and / or End area of the shrink tunnel.
  • Hot air circulation deviating turbulence can be generated. Such swirling is advantageous at least from middle area of the shrink tunnel used.
  • the direction of exposure can be oblique to the horizontal, for example at an angle between 10 ° and 90 °, especially between 45 ° and 80 °.
  • a method is thus possible in which the shrinkage and / or a closure of the film in the shrink tunnel Slow circulation of hot air takes place and through the additional Moving freely moving air and brought together unclosed film areas and be connected by the hot air. At least one partial loading from below can raise the Connection area of several film areas from the lower edge cause the object to move upwards.
  • the temperature in the shrink tunnel is preferably achieved by Regulation in a the shrinkage and / or connection of the Foil causing temperature range kept, for regulation detects the temperature with at least one temperature sensor and from a certain temperature drop on a heater is adjusted for the circulating hot air.
  • the heating device is preferably switched very much fast.
  • an electrical Heating device electronic load relays' are used in particular semiconductor switches, such as IGBTs or MOSFET's.
  • a packaging device with a shrink tunnel for Objects essentially surrounded by shrink wrap are, the objects in the shrink tunnel with hot air are treated to shrink and / or join the
  • a film can be a discharge device to act upon the film with rapidly flowing air or an appropriate medium in addition to the hot air treatment exhibit.
  • Fast flowing air can be considered mechanical Action on the shrink film, for example as Replacement of pressure rollers arranged after a shrink tunnel, be used. In particular, flowing under fast Viewed speeds between 11 m / sec and 22 m / sec, in any case, the speed of the hot air flow be exceeded significantly.
  • a discharge device can run at least partially along extend a trajectory of the objects, wherein they is preferably distributed. At least is preferred a discharge device in the lower area of the continuous path provided, in particular additional discharge devices in the side area.
  • a discharge device can have at least one duct or channel for the air, especially with outlet openings for the quick flowing air.
  • the outlet openings can be holes and / or slots are formed.
  • Adjustment means are advantageous for direction and / or opening cross sections of the Outlet openings provided, in particular an adjusting means for multiple openings.
  • the direction of at least one part the outlet openings or the air flow can be in one Angles between 10 ° and 90 ° run obliquely to the horizontal, especially between 45 ° and 80 °.
  • a discharge device can be arranged in front of the shrink tunnel Have outlet openings, in particular for pre-folding at least partially free film areas to be connected to be aligned obliquely to these film areas can. This enables a contactless pre-folding of the Areas of film before heat is applied to the shrink film.
  • the discharge device is particularly preferably essentially arranged in the shrink tunnel, the outlet openings on the one hand to fold and overlap more freely connecting film areas and / or for molding or pressing shrinking or shrinking film, especially on the Object can be formed. You can also go to Generation of turbulence. Advantageous they are similar to the above version slanted.
  • the packaging device can be a controller with a temperature control for heating the shrink tunnel.
  • at least one temperature sensor can be provided be preferably in the upper area of the shrink tunnel interior or be arranged on an air intake can.
  • the heater is preferably electrical, wherein they in particular have at least one tubular heater can in one of recirculated or heated air flowed through channel.
  • the controller can also Have switching means for a heating device of the heating, especially semiconductor switches.
  • the shrink tunnel can be designed as a two-shell system, with in the intermediate shell at least the circulation, possibly also the heating of the Hot air tracks, especially a part of the discharge device can run.
  • FIG. 1 shows a packaging line known in principle 11, which is a banding station 12, a shrink tunnel 15 and has an outlet station 16. Through these stations a multi-sectioned belt conveyor 17 runs through it Objects 18 successively in the direction D through the individual stations. Details on this, especially the Banding station 12, for example EP 718 198 A1 or the known prior art. Noteworthy is only that in the banding station 12th from two shrink film webs 23, 24, made of supply rolls 25 and 26 processed above and below the conveyor level 17 a film curtain is formed. In these The object 18 is pushed into the film curtain. The possibly film that is fed in synchronously with the movement lies in the embodiment closely around the front edge and over the Top and bottom of the object up to the rear edge out.
  • the film webs are made by a further device 23 and 24 separated and on the separated sides welded together.
  • the object 18 is thereby with surrounded by a closed band, the front and Trailing edge each has a weld seam and provisionally on both Sides is open, there the film is a good deal protrudes beyond the side edges.
  • the objects 18 run in the Shrink tunnel 15 into it. There is described on below Way the film shrunk onto the object and possibly connected to a closed bag. The one from the Shrink tunnel 15 emerging items 18 are in the Outlet station 16 taken over and transported on.
  • FIG. 2 shows schematically one possible embodiment for a shrink tunnel 15 with a discharge device arranged in front of it 40, being in a substantially usual manner is provided with heating. A revolution is on many Ways to achieve.
  • the heating shows schematically shown an air circulator 27 including drive 28, the Air is extracted from inside the shrink tunnel 15 and inside a channel 30 past tubular heaters 31. Subsequently the heated air can return to the inside of the Shrink tunnels 15 enter, via hot air outlets 55 on the side walls and / or the ceiling or the floor of the Shrink tunnels.
  • the hot air outlets are mostly like blinds provided in hot air ducts 56 and with respect to direction and passage cross section adjustable.
  • outlet nozzles 38 are arranged on the portal 33, which are also connected to the connecting line 35 are.
  • the outlet nozzles 38 run obliquely against the Passage direction D and are essentially towards the center of the object 18 to be aligned. That means the two upper outlet nozzles point downwards, the lower outlet nozzle however, points obliquely upwards.
  • the cross sections of the outlet openings or outlet nozzles should be relatively small, for example not larger than 2 cm, especially 2 - 3 mm.
  • Relatively sharp air jets are considered advantageous because, on the one hand, they are more precise Enable application and on the other hand the introduced Volume is lower.
  • An expansion of an air jet results from the distance of some alone Centimeter. The fast air also sweeps away the hot air.
  • FIG. 3 is a further embodiment of a Shrink tunnel 15 shown schematically, with the help of this representation an execution possibility for a in the discharge device 40 attached to the shrink tunnel becomes.
  • a in the discharge device 40 attached to the shrink tunnel becomes.
  • the illustration of the air circulator 27 together with channel 30 for heating of the shrink tunnel 15 has been dispensed with. It goes without saying that the shrink tunnel 15 in Fig. 3 such heating assigned.
  • Distribution channels 41 are along the inner long sides of the shrink tunnel 15 Distribution channels 41 attached, which are essentially over extend its length.
  • the upper distribution channel 41 has outlet openings 34 for the discharge of additionally introduced Air on.
  • the lower distribution channel 41 has outlet nozzles 38 on that are aligned increasingly flatter in the direction of flow D. are.
  • Another distribution channel 41 is indicated by dashed lines, which runs obliquely in the direction of flow D, in particular with decreasing height, not shown Have outlet openings 34 and / or outlet nozzles 38 can.
  • the passage area of the object 18 is by means of further outlet nozzles 38 on a further distribution channel 41 acted upon.
  • These outlet nozzles can be used with different Direction, as shown, the it is also possible to make them movable.
  • the Distribution channel 41 running below the belt conveyor 17 can either run parallel to the direction D, or in one to the transport plane of the object parallel plane run obliquely.
  • All distribution channels 41 are dash-dotted Connection line 35 with a compressed air line 36 or interconnected, the for the compressed air line 2 applies.
  • a shut-off valve 42 is shown to the Compressed air supply to this distribution channel or its outlet openings and thus control the amount applied or to be able to park.
  • Shut-off valves 42 of this type can each distribution channel 41, or the entire discharge device 40 assigned.
  • Fig. 4 is an article 18 from a shrink wrap surrounded by an upper shrink film 23 and a lower shrink film sheet 24. On front and The foils are connected on the back with a weld seam 44. First, free areas 46 of the upper film web pressurized with compressed air in the direction of arrows B. This should first of all be done by gravity free areas of film hanging downwards against the lateral surfaces of the object 18 are created. The free film areas 48 of the lower web 24 are still in essentially flat on the base, for example one Belt conveyor.
  • the air circulator 27, ie the hot air blower for the normal circulating air used for shrinking, can circulate in one embodiment approx. 2.7 m 3 / min, ie past the tubular heating elements 31 through the hot air channels 56, the hot air outlets 55 and the shrink tunnel interior back to the blower inlet .
  • FIG. 6 shows how the lower areas of the film 48 up over the upper areas 46 and against the Sides of the object 18 are folded or placed. Similar as with the loading B is also with the loading C changed the direction more towards the horizontal, in particular only slightly upwards. This will make the film sheets or the free areas 46 and 48 in one for the Joining or welding the foil by hot air and preferably tightly closing the band setting held.
  • Another advantage of an application C from below is that the connection area of the Foil webs at the opposite ends of the object, where the film webs together in the shrink tunnel be welded from the bottom edge of the object can be lifted upwards. So a sagging or sagging of this connection area avoided become.
  • the object 18 inserted into a foil band if possible clean, evenly and completely enclosed or closed become.
  • this can advantageously be done in the manner, for example a box is wrapped in wrapping paper.
  • the film overhang is on one side of the object first on two opposite areas of one side placed or folded inwards against the object, then first on one of the remaining film areas and finally the last film area folded against the side of the item. The same is done on the opposite side of the Subject repeated.
  • Fig. 7 is a top view of an object 18, of a sleeve made of an upper and lower shrink film 23 and 24 is wrapped.
  • the modified is shown in dashed lines Acting direction E to the film areas as in a To be able to perform folding as desired.
  • a pre-fold first the lateral foil areas has the advantage that here for two opposite areas on one side the same Conditions apply, unlike a hanging one Area 46 and a flat area 48.
  • Dog ears in principle Dog ears
  • a particularly advantageous example provides, however, through the improved shrinkage of the Film shrink this smooth, especially the shrinkability 100% use of the foils to create an appealing To achieve optics of the packaging.
  • Air especially if it should be cold of the total air introduced, which is hot air, is low should be, especially in the range of a few percent. Thereby the change in the desired temperature is introduced by Cold air kept low. To enable good regulation, it should be modified accordingly.
  • a possibility this consists, in particular, of an electrical one Heating device, for controlling semiconductor switches use. This enables, especially in connection with a zero-crossing control of the switching elements fast and frequent switching to responsive and precise control of the temperature in a desired range.
  • the turbulence resulting from the additional exposure, in particular to cold air can improve the shrinkage of the film.
  • the breakdown of the boundary layers through the swirling with additionally introduced air enables an improvement in the heat input into the film. It can thereby be achieved that the temperature at and thus in the film itself corresponds relatively exactly to the shrink tunnel temperature.
  • the reduction in the temperature gradient enables the required temperature in the tunnel to be reduced and thus the energy consumption.
  • the compressed air consumption is relatively low. In the above example, it is between 0.0275 and 0.11 m 3 / min, ie 1 to 5% of the amount of hot air circulated.
  • the shrinking process can be used on the one hand for polyethylene film (PE film) and on the other hand adapted for polyolefin film (PO film) become.
  • PE film polyethylene film
  • PO film polyolefin film
  • a temperature window is usually used for PO films 150 ° C - 180 ° C tunnel temperature used. About that melts the film. Even at 120 ° C - 130 ° C achieve shrinkage results according to the new process that otherwise only from 150 ° C (temperature measurement as above) explained) were possible. This enables immense energy savings.
  • a shrink tunnel can be used for the same throughput build shorter (especially with less power) the same length or performance results in a higher throughput.
  • the invention is also advantageous for packaging, at which the object is not only surrounded by a foil band, but is completely enclosed and welded in (full wrapping). There too, you can use the additional, possibly targeted High-speed air jets not only the film wrapping particularly even and visually appealing as well favorably affect strength, but also the Improve heat transfer on the film, so that shorter if necessary Shrink tunnels are possible.

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Abstract

Bei einem Verfahren zur Verpackung von Gegenständen (18) in Schrumpffolie (23, 24), bei dem die Schrumpffolie den Gegenstand im wesentlichen umgibt und in einem Schrumpftunnel (15) durch bewegte Heißluft geschlossen und/oder eingeschrumpft wird, kann erfindungsgemäß eine zusätzliche Beaufschlagung (B, C, E) von Folienbereichen (46, 48) mit schnell strömender Luft eingesetzt werden. Durch diese berührungslose Beaufschlagung kann die Schrumpffolie (23, 24) in eine für Schrumpfung oder Verschluß günstigere Form gebracht werden. Des weiteren wird eine Verpackungsvorrichtung (11) mit einem Schrumpftunnel (15) für Gegenstände (18) vorgeschlagen, die eine Austragvorrichtung (40) zur Beaufschlagung der Folie mit schnell strömender Luft zusätzlich zu der Heißluftbehandlung aufweist. Es können verstellbare Austrittsöffnungen (34) vorgesehen sein, insbesondere innerhalb des Schrumpftunnels. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verpackung von Gegenständen in Schrumpffolie, wobei die Schrumpffolie den Gegenstand im wesentlichen umgibt und in einem Schrumpftunnel durch bewegte Heißluft miteinander verbunden, verschlossen und/oder eingeschrumpft wird.
Bei bekannten Verfahren zur Verpackung von Gegenständen in Schrumpffolie werden diese auf einer dem Schrumpftunnel vorgelagerten Einrichtung mit einer Schrumpffolie umgeben, wobei die Schrumpffolie in der Regel entweder schlauch- oder beutelförmig ausgebildet ist, insbesondere auch den Gegenstand komplett verschlossen umgibt. Durch Wärmeeinwirkung kann die vorgereckte Folie mit Hilfe des sog. "Memory-Effektes" wieder in ihre ursprüngliche Ausdehnung zurückversetzt werden, das bedeutet, sie schrumpft zusammen. Dieses Einschrumpfen erfolgt üblicherweise in einem der Folieneinpackung nachgeschalteten Verfahrensschritt, insbesondere in einem Schrumpftunnel. Die Wärmeeinwirkung erfolgt in der Regel durch eine in dem Schrumpftunnel aufgebaute Heißluft-Umgebung mit Temperaturen von 150 °C bis 180 °C.
Ein Verfahren zum Verpacken von Gegenständen in Schrumpffolie ist beispielsweise in der EP 718 198 B1 beschrieben. Eine detaillierte Beschreibung eines Schrumpftunnels geht beispielsweise aus der US-PS 3 777 446 hervor.
Bei den bekannten Verfahren und Vorrichtungen wird in dem Schrumpftunnel Heißluft umgewälzt, vorzugsweise an Heizeinrichtungen vorbei in das Innere hinein. Dabei soll durch die Umwälzung einerseits die Luft immer wieder an der Heizeinrichtung vorbeigeführt werden und andererseits die Wärmeübertragung von der Heißluft auf die Schrumpffolie verbessert werden.
Aufgabe und Lösung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art weiter zu verbessern, insbesondere soll die Schrumpfung der Folie gleichmäßiger und stärker erfolgen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Eine Beaufschlagung von Folienbereichen mit schnell strömender Luft oder einem schnell strömenden Medium (beispielsweise auch ein Inertgas) in entsprechender Weise zusätzlich zu weiteren Einwirkungen auf die Folie, insbesondere durch die bewegte Heißluft, ermöglicht eine Beeinflussung bzw. Verformung der Folie. Eine berührungslose Beeinflussung einzelner Folienbereiche hat den Vorteil, daß sie vor, während oder nach der Schrumpfung durch Wärmeeinwirkung die Folie nicht zu stark belastet wird, insbesondere nicht durch Ecken oder Kanten mechanischer Vorrichtungen. Weiters kann die Heißluft in dem Tunnel besser verwirklicht werden.
Die Heißluft kann in dem Schrumpftunnel großflächig verteilt oder bewegt werden, insbesondere durch eine im wesentlichen langsame oder mäßige Umwälzung. Demgegenüber kann die zusätzliche Beaufschlagung mit schnell strömender Luft gezielt, beispielsweise im wesentlichen punktförmig durch wenigstens einen Luftstrahl, erfolgen. Die Bewegungsgeschwindigkeit der umgewälzten Heißluft beträgt normalerweise, bei freiem Austritt, 2 bis 4 m/s; bei zum Teil, beispielsweise 50 % geschlossenen Lufteinlässen für die Heißluft bis 11 m/s. Die schnell strömende Luft der zusätzlichen Beaufschlagung ist vorteilhaft im Vergleich zur Umwälzung schnell, beispielsweise mit einer Geschwindigkeit von 11 m/sec bis zu 22 m/sec, insbesondere im Austrittsbereich. Es kann Druckluft verwendet werden, die mit einem Druck von 2 bar bis 7 bar, vorzugsweise ca. 6 bar, austreten kann. Insbesondere kann Druckluft aus einem fest installierten Druckluftsystem, wie es in Montagehallen häufig anzutreffen ist, verwendet werden.
Das Volumen der schnell strömenden Luft beträgt vorteilhaft einen Bruchteil des Volumens der in das Innere des Schrumpftunnels permanent eingebrachten bzw. umgewälzten Heißluft, wobei der Anteil zwischen 1 % und 20 % liegen kann, insbesondere 2 bis 5 % beträgt. Hieraus wird klar, daß relativ wenig Luft zusätzlich in den Schrumpftunnel eingebracht wird, insbesondere um bei kalter Luft die Temperaturregelung nicht zu erschweren. Die zusätzliche Luft kann kontinuierlich oder gepulst bzw. im Intervallbetrieb eingebracht werden.
Gemäß einer Ausbildung kann die Folie zumindest teilweise mit kalter Luft angeblasen werden, wie sie beispielsweise einem Druckluftsystem entnehmbar ist. Ein Einbringen eines gezielten, insbesondere kalten, Luftstromes kann durch entstehende Verwirbelungen vorteilhaft sein. Dabei ist es für das Entstehen von Verwirbelungen nicht ausschließlich notwendig, nur die Folie anzublasen. Zusätzlich oder alternativ kann die Folie mit aufgeheizter Luft beaufschlagt und/oder angeblasen werden. Eine Aufheizung der Luft ist durch eine Heizeinrichtung für den Schrumpftunnel möglich, beispielsweise kann dazu Heißluft aus dem Schrumpftunnel abgezweigt und zum Anblasen der Folie verdichtet werden.
Prinzipiell kann ein beliebiger bzw. jeder Bereich der Schrumpffolie beaufschlagt bzw. angeblasen werden. Vorteilhaft werden im wesentlichen lose Folienbereiche beaufschlagt, d.h. solche, die nicht an dem Gegenstand oder einer Außenumrißfläche entlang verlaufen. Bei einer wenigstens einseitig offenen Schlauchumhüllung können dies die Folienbereiche nahe der bzw. für die Öffnung sein. Bevorzugt können weiters im wesentlichen die in Durchlaufrichtung des Gegenstandes gesehenen Seiten und/oder die Unterseite des Gegenstandes bzw. die dazugehörigen Folienbereiche beaufschlagt werden. Durch die Beaufschlagung können Folienbereiche, die insbesondere zumindest teilweise lose sind, zu dem Gegenstand hin und/oder aufeinander zu bewegt werden. Dadurch ist eine berührungslose Faltung der Folienbereiche im gewünschten Maß möglich, beispielsweise auf ähnliche Art, wie beim Einpacken eines Geschenkes die offenen Seiten aufeinanderfolgend eingeschlagen und übereinander gelegt werden. Es ist erkennbar, daß somit große Fortschritte hinsichtlich Verpackungsqualität, Verschlußqualität (infolge besserer Überlappung der zu verbindenden Folienbereiche) sowie Folienverbrauch erzielt werden können.
Die Beaufschlagung von Folienbereichen mit schnell strömender Luft kann in veränderbarer Richtung erfolgen. Eine Veränderung der Beaufschlagungsrichtung kann im wesentlichen innerhalb weiter Bereiche erfolgen, vorteilhaft ändert sie sich entlang der Durchlaufbahn, insbesondere mit dem Gegenstand mitlaufend. Bevorzugt wird im wesentlichen eine seitliche Beaufschlagung, es ist jedoch ebenso eine Beaufschlagung aus vorderlicher und/oder achterlicher Richtung sowie von unten möglich.
Als vorteilhaft wird eine steuerbare zusätzliche Beaufschlagung angesehen, insbesondere bezüglich Beaufschlagungsrichtung, Geschwindigkeit und/oder Luftvolumen steuerbar. Beispielsweise kann die Beaufschlagung im wesentlichen jeweils dort erfolgen, wo sich der Gegenstand auf seiner Durchlaufbahn befindet. Dabei kann der Gegenstand durch geeignete Sensoren wie Lichtschranken o.dgl. geortet werden.
Gemäß einer Ausbildung kann eine Beaufschlagung in dem Bereich außerhalb des Schrumpftunnels stattfinden, bevorzugt vor Einfahren des Gegenstandes in den Schrumpftunnel. Die Folie kann vorgeformt bzw. in eine die Schrumpfung der Folie und/oder Verschließung zu überlappender Folienbereiche ermöglichende und begünstigende Form gebracht werden. Insbesondere kann dies nach Art einer berührungslosen Vorfaltung der Folie erfolgen. Besonders bevorzugt wird eine Beaufschlagung innerhalb des Schrumpftunnels, insbesondere zumindest im Anfangs- und/oder Endbereich des Schrumpftunnels. Eine Beaufschlagung im wesentlichen entlang des gesamten Schrumpftunnels kann ein Falten bzw. Halten der Folienbereiche in einer günstigen Form während der Wärmeeinwirkung durch die Heißluft bewirken. Durch die zusätzliche Beaufschlagung mit der schnell strömenden Luft kann in dem Schrumpftunnel eine von der bekannten Heißluft-Umwälzung abweichende Verwirbelung erzeugt werden. Vorteilhaft wird eine solche Verwirbelung zumindest ab dem mittleren Bereich des Schrumpftunnels eingesetzt.
Die Beaufschlagungsrichtung kann schräg zur Horizontalen verlaufen, beispielsweise in einem Winkel zwischen 10° und 90°, insbesondere zwischen 45° und 80°. Von Vorteil ist zumindest eine Beaufschlagung mit schräg ansteigender Richtung, insbesondere um durch Wärmeeinwirkung beeinflußte Folienbereiche von der Unterlage des Gegenstandes abzuheben und gegen den Gegenstand oder übrige Folienbereiche anzulegen. Vorzugsweise erfolgt die Beaufschlagung durch verteilt angeordnete Austrittsöffnungen für die schnell strömende Luft.
Somit ist ein Verfahren möglich, bei dem die Schrumpfung und/oder ein Verschluß der Folie in dem Schrumpftunnel durch langsame Umwälzung von Heißluft erfolgt und durch die zusätzliche Beaufschlagung mit schnell strömender Luft frei bewegliche und nicht verschlossenen Folienbereiche zusammengebracht und durch die Heißluft verbunden werden. Eine zumindest teilweise Beaufschlagung von unten kann ein Anheben des Verbindungsbereiches mehrerer Folienbereiche von der Unterkante des Gegenstandes nach oben weg bewirken.
Bevorzugt wird die Temperatur in dem Schrumpftunnel durch Regelung in einem die Schrumpfung und/oder Verbindung der Folie bewirkenden Temperaturbereich gehalten, wobei zur Regelung die Temperatur mit wenigstens einem Temperatursensor erfaßt und ab einem bestimmten Temperaturabfall über eine Heizeinrichtung für die umgewälzte Heißluft nachgeregelt wird.
Das Schalten der Heizeinrichtung erfolgt vorzugsweise sehr schnell. Beispielsweise können hierfür bei einer elektrischen Heizeinrichtung elektronische Lastrelais' verwendet werden, insbesondere Halbleiterschalter, wie beispielsweise IGBT's oder MOSFET's.
Eine Verpackungsvorrichtung mit einem Schrumpftunnel für Gegenstände, die im wesentlichen mit Schrumpffolie umgeben sind, wobei die Gegenstände in dem Schrumpftunnel mit Heißluft behandelt werden zur Schrumpfung und/oder Verbindung der Folie miteinander, kann erfindungsgemäß eine Austragvorrichtung zur Beaufschlagung der Folie mit schnell strömender Luft oder einem entsprechenden Medium zusätzlich zu der Heißluftbehandlung aufweisen. Schnell strömende Luft kann als mechanische Einwirkung auf die Schrumpffolie, beispielsweise als Ersatz von nach einem Schrumpftunnel angeordneten Andrückwalzen, verwendet werden. Unter schnell strömend werden insbesondere Geschwindigkeiten zwischen 11 m/sec und 22 m/sec angesehen, jedenfalls sollte die Geschwindigkeit des Heißluftstromes deutlich überschritten werden.
Eine Austragvorrichtung kann sich zumindest teilweise entlang einer Durchlaufbahn der Gegenstände erstrecken, wobei sie vorzugsweise verteilt angeordnet ist. Bevorzugt ist wenigstens eine Austragvorrichtung im unteren Bereich der Durchlaufbahn vorgesehen, insbesondere zusätzliche Austragvorrichtungen im seitlichen Bereich. Eine Austragvorrichtung kann wenigstens eine Leitung oder einen Kanal für die Luft aufweisen, insbesondere mit Austrittsöffnungen für die schnell strömende Luft. Die Austrittsöffnungen können als Löcher und/oder Schlitze ausgebildet sein. Vorteilhaft sind Verstellmittel für Richtung und/oder Öffnungsquerschnitte der Austrittsöffnungen vorgesehen, insbesondere ein Verstellmittel für mehrere Öffnungen. Die Richtung zumindest eines Teils der Austrittsöffnungen bzw. des Luftstromes kann in einem Winkel zwischen 10° und 90° schräg zur Horizontalen verlaufen, insbesondere zwischen 45° und 80°. Von Vorteil ist es, wenn sie zur Durchlaufbahn des Gegenstandes hin geneigt ist, insbesondere von der Seite. Bei einer Austragvorrichtung mit veränderlicher Richtung der Luft durch Beeinflussung oder Steuerung der Austrittsöffnungen können vorteilhaft Erfassungsmittel zur Erfassung der Position bzw. Größe des Gegenstandes für eine gezielte Beaufschlagung mit schnell strömender Luft, insbesondere entlang der Durchlaufbahn des Gegenstandes, vorgesehen sein.
Eine Austragvorrichtung kann vor dem Schrumpftunnel angeordnete Austrittsöffnungen aufweisen, die insbesondere zur Vorfaltung freier zu verbindender Folienbereiche zumindest teilweise schräg auf diese Folienbereiche zu ausgerichtet sein können. Dies ermöglicht eine berührungslose Vorfaltung der Folienbereiche vor einer Wärmeeinwirkung auf die Schrumpffolie.
Besonders bevorzugt ist die Austragvorrichtung im wesentlichen in dem Schrumpftunnel angeordnet, wobei die Austrittsöffnungen zum einen zur Faltung und Überlappung freier zu verbindender Folienbereiche und/oder zum Formen bzw. Andrücken schrumpfender oder geschrumpfter Folie, insbesondere an den Gegenstand, ausgebildet sein können. Weiters können sie zur Erzeugung von Verwirbelungen ausgebildet sein. Vorteilhaft sind sie dazu ähnlich der vorstehend genannten Ausführung schräg ausgerichtet.
Die Verpackungsvorrichtung kann eine Steuerung mit einer Temperaturregelung für die Beheizung des Schrumpftunnels aufweisen. Insbesondere kann wenigstens ein Temperatursensor vorgesehen sein, der vorzugsweise im oberen Bereich des Schrumpftunnelinneren bzw. an einer Luftansaugung angeordnet sein kann. Die Heizeinrichtung ist vorzugsweise elektrisch, wobei sie insbesondere wenigstens einen Rohrheizkörper aufweisen kann, der in einen von umgewälzter oder zu heizender Luft durchströmten Kanal ragt. Des weiteren kann die Steuerung Schaltmittel für eine Heizeinrichtung der Beheizung aufweisen, insbesondere Halbleiterschalter. Der Schrumpftunnel kann als Zweihüllen-System ausgebildet sein, wobei in der Zwischenhülle zumindest die Umwälzung, evtl. auch die Beheizung der Heißluft verfolgt, insbesondere auch ein Teil der Austragvorrichtung verlaufen kann.
Diese und weitere Merkmale gehen außer aus den Ansprüchen auch aus der Beschreibung und den Zeichnungen hervor, wobei die einzelnen Merkmale jeweils für sich allein oder zu mehreren in Form von Unterkombinationen bei einer Ausführungsform der Erfindung und auf anderen Gebieten verwirklicht sein und vorteilhafte sowie für sich schutzfähige Ausführungen darstellen können, für die hier Schutz beansprucht wird. Die Unterteilung der Anmeldung in einzelne Abschnitte sowie Zwischen-Über-schriften beschränken die unter diesen gemachten Aussagen nicht in ihrer Allgemeingültigkeit.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1
eine schematische Seitenansicht einer Verpackungslinie mit Schrumpftunnel,
Fig. 2
eine Seitenansicht eines Schrumpftunnels mit vor dem Schrumpftunnel angebrachter zusätzlicher Anblasung,
Fig. 3
eine Innenansicht eines Schrumpftunnels, mit innen angebrachter Austragvorrichtung für die zusätzliche Beaufschlagung,
Fig. 4 bis Fig. 6
ein mögliches Verfahren zur Faltung der Schrumpffolie und
Fig. 7
eine Variante der Beaufschlagung der Schrumpffolie.
Detaillierte Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Fig. 1 zeigt eine prinzipiell bekannte Verpackungslinie 11, die eine Banderolierstation 12, einen Schrumpftunnel 15 und eine Auslaufstation 16 aufweist. Durch diese Stationen hindurch läuft ein mehrfach unterteilter Bandförderer 17, der Gegenstände 18 nacheinander in Durchlaufrichtung D durch die einzelnen Stationen fördert. Details hierzu, insbesondere der Banderolierstation 12, können beispielsweise der EP 718 198 A1 oder dem bekannten Stande der Technik entnommen werden. Erwähnenswert ist lediglich, daß in der Banderolierstation 12 aus zwei Schrumpffolienbahnen 23, 24, die von Vorratsrollen 25 und 26 oberhalb und unterhalb der Förderebene 17 abgewickelt werden, ein Folienvorhang gebildet wird. In diesen Folienvorhang wird der Gegenstand 18 hineingeschoben. Die ggf. synchron mit der Bewegung nachgeförderte Folie legt sich in dem Ausführungsbeispiel eng um die Vorderkante und über die Ober- und Unterseite des Gegenstandes bis über die Hinterkante hinaus. Von einer weiteren Vorrichtung werden die Folienbahnen 23 und 24 abgetrennt und an den angetrennten Seiten miteinander verschweißt. Der Gegenstand 18 ist dadurch mit einer geschlossenen Banderole umgeben, die an Vorder- und Hinterkante je eine Schweißnaht aufweist und vorläufig an beiden Seiten offen ist, wobei dort die Folie ein gutes Stück über die Seitenkanten übersteht.
Es ist theoretisch möglich, in einer der Banderolierstation nachgeschalteten Längsschweißstation die offenen seitlichen Bereiche der Schrumpffolie zu schließen. Solche Längsschweißstationen können jedoch eingespart werden, und die Verbindung der Schrumpffolienbahnen 23 und 24 miteinander in dem Schrumpftunnel 15 durch die Hitzeeinwirkung erreicht werden.
Auf dem Bandförderer 17 laufen die Gegenstände 18 in den Schrumpftunnel 15 hinein. Dort wird auf nachfolgend beschriebene Weise die Folie auf den Gegenstand aufgeschrumpft und evtl. zu einem geschlossenen Beutel verbunden. Die aus dem Schrumpftunnel 15 austretenden Gegenstände 18 werden in der Auslaufstation 16 übernommen und weitertransportiert.
Die Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführungsmöglichkeit für einen Schrumpftunnel 15 mit einer davor angeordneten Austragvorrichtung 40, wobei er auf im wesentlichen übliche Weise mit einer Beheizung versehen ist. Eine Umwälzung ist auf viele Möglichkeiten zu erreichen. Die Beheizung weist schematisch dargestellt einen Luftumwälzer 27 samt Antrieb 28 auf, der Luft aus dem Inneren des Schrumpftunnels 15 absaugt und innerhalb eines Kanals 30 an Rohrheizkörpern 31 vorbeiführt. Anschließend kann die aufgeheizte Luft wieder in das Innere des Schrumpftunnels 15 eintreten, und zwar über Heißluftaustritte 55 an den Seitenwänden und/oder der Decke bzw. dem Boden des Schrumpftunnels. Die Heißluftaustritte sind meist jalousieartig in Heißluftkanälen 56 vorgesehen und bezüglich Richtung und Durchlaßquerschnitt einstellbar ausgebildet.
In Durchlaufrichtung D ist vor dem Schrumpftunnel 15 ein Portal 33 als Austragvorrichtung 40 angeordnet, an dem untereinander aus der Zeichenebene herausragende Austrittsöffnungen 34 vorgesehen sind. Diese Austrittsöffnungen 34 dienen zur zusätzlichen Beaufschlagung der Schrumpffolie 23 und 24 bzw. des Gegenstandes 18. Für eine Beaufschlagung mit schnell strömender Luft sind sie mittels einer Verbindungsleitung 35 an eine Druckluftleitung 36 angeschlossen. Dieser Anschluß ist jedoch nur schematisch dargestellt. Vorzugsweise verläuft eine fest installierte Druckluftleitung im Boden oder in einer Wand einer Maschinenhalle. Die Verbindungsleitung 35 ist in diesem Fall wesentlichen länger und reicht aus dem Schrumpftunnel 15 heraus. Alle Austrittsöffnungen 34 sind an die Druckluft angeschlossen, wobei sie jeweils unterschiedliche Auslaßquerschnitte bzw. Ausrichtungen aufweisen können.
Des weiteren sind an dem Portal 33 Austrittsdüsen 38 angeordnet, die ebenfalls an die Verbindungsleitung 35 angeschlossen sind. Die Austrittsdüsen 38 verlaufen schräg entgegen der Durchlaufrichtung D und sind im wesentlichen auf die Mitte des Gegenstandes 18 zu ausgerichtet. Das bedeutet, die beiden oberen Austrittsdüsen weisen nach unten, die untere Austrittsdüse dagegen weist schräg nach oben. Auf nicht dargestellte Weise ist es möglich, die Austrittsdüsen 38 in ihrer Ausrichtung entlang einer, insbesondere entlang zweier Achsen zu bewegen. Des weiteren ist es möglich, einzelne Austrittsöffnungen 34 und/oder Austrittsdüsen 38 bzw. Gruppen davon in ihrer Druckluftzufuhr anzusteuern, beispielsweise über mit einer Steuerung verbundene Ventile.
Die Querschnitte der Austrittsöffnungen bzw. Austrittsdüsen sollten relativ klein sein, beispielsweise nicht größer als 2 cm, insbesondere 2 - 3 mm. Relativ scharfe Luftstrahlen werden als vorteilhaft angesehen, da sie zum einen eine exaktere Beaufschlagung ermöglichen und zum anderen das eingebrachte Volumen geringer ist. Eine Aufweitung eines Luftstrahls ergibt sich allein schon auf die Entfernung einiger Zentimeter. Die schnelle Luft reißt auch die Heißluft mit.
In der Fig. 3 ist eine weitere Ausführungsmöglichkeit eines Schrumpftunnels 15 schematisch dargestellt, wobei anhand dieser Darstellung eine Ausführungsmöglichkeit für eine in dem Schrumpftunnel angebrachte Austragvorrichtung 40 dargestellt wird. Der Übersichtlichkeit halber ist auf die Darstellung des Luftumwälzers 27 samt Kanal 30 für die Beheizung des Schrumpftunnels 15 verzichtet worden. Es versteht sich, daß auch dem Schrumpftunnel 15 in Fig. 3 eine solche Beheizung zugeordnet ist.
Entlang der inneren Längsseiten des Schrumpftunnels 15 sind Verteilkanäle 41 angebracht, die sich im wesentlichen über seine Länge erstrecken. Der obere Verteilkanal 41 weist Austrittsöffnungen 34 zum Austritt von zusätzlich eingebrachter Luft auf. Der untere Verteilkanal 41 weist Austrittsdüsen 38 auf, die in Durchlaufrichtung D zunehmend flacher ausgerichtet sind. Strichliniert ist ein weiterer Verteilkanal 41 angedeutet, der in Durchlaufrichtung D schräg verläuft, insbesondere mit abnehmender Höhe, wobei er nicht dargestellte Austrittsöffnungen 34 und/oder Austrittsdüsen 38 aufweisen kann.
Von unten wird der Durchlaufbereich des Gegenstandes 18 mittels weiterer Austrittsdüsen 38 an einem weiteren Verteilkanal 41 beaufschlagt. Diese Austrittsdüsen können mit unterschiedlicher Richtung versehen sein, wie dargestellt, des weiteren ist es möglich, sie beweglich auszugestalten. Der unterhalb des Bandförderers 17 verlaufende Verteilkanal 41 kann entweder parallel zur Durchlaufrichtung D verlaufen, oder aber in einer zu der Transportebene des Gegenstandes parallelen Ebene schräg verlaufen.
Sämtliche Verteilkanäle 41 sind mittels einer strichpunktierten Verbindungsleitung 35 mit einer Druckluftleitung 36 oder untereinander verbunden, wobei für die Druckluftleitung das zu Fig. 2 Gesagte gilt. In der Zuleitung zu dem obersten Verteilkanal 41 ist ein Absperrventil 42 dargestellt, um die Druckluftzufuhr zu diesem verteilkanal bzw. seinen Austrittsöffnungen und damit die Beaufschlagung mengenmäßig steuern bzw. abstellen zu können. Absperrventile 42 dieser Art können jedem Verteilkanal 41, oder aber der gesamten Austragvorrichtung 40 zugeordnet sein.
Des weiteren ist in Fig. 3 der doppelschalige Aufbau des Schrumpftunnels 15 mit dazwischenliegender Isolierung 39 angedeutet. Durch den Eintritt 20, der von einem nicht dargestellten Vorhang o.dgl. gegen Heißluftverlust verschlossen ist, tritt der Gegenstand 18 auf dem Bandförderer 17 in den Schrumpftunnel ein. Durch den Ausgang 21, der ebenfalls einen Vorhang o.dgl. aufweist, verläßt er ihn wieder. Die Ausführungen der Austragvorrichtungen 40 in den Fig. 2 und 3 können entweder einzeln oder in vielfältiger Weise kombiniert werden.
Anhand der Figuren 4 bis 7 soll im folgenden schematisch ein möglicher Verfahrensablauf zur Beaufschlagung eines in eine Schrumpffolienbanderole eingehüllten Gegenstandes 18 zusätzlich zu der für die Schrumpfung vorgesehenen Heißluft dargestellt werden. Dabei ist es unwesentlich, ob die Beaufschlagung mit Luft durch seitlich neben der Durchlaufbahn angeordnete Austragvorrichtungen oder am vorderen und rückwärtigen Ende des Gegenstandes durch innerhalb der Durchlaufbahn angeordnete Austragvorrichtungen erfolgt. Eine Einwirkung mit Heißluft auf die Schrumpffolie kann während der in den Figuren 4 bis 7 dargestellten Verfahrensschritte erfolgen, während eines Teils derselben oder auch anschließend.
In Fig. 4 ist ein Gegenstand 18 von einer Schrumpffolienbanderole umgeben, die aus einer oberen Schrumpffolienbahn 23 und einer unteren Schrumpffolienbahn 24 besteht. An Vorder- und Rückseite sind die Folien mit einer Schweißnaht 44 verbunden. Zuerst werden freie Bereiche 46 der oberen Folienbahn mit Druckluft beaufschlagt, und zwar in Richtung der Pfeile B. Dadurch sollen zuerst die evtl. schon durch die Schwerkraft zum Teil nach unten hängenden freien Folienbereiche gegen die seitlichen Flächen des Gegenstandes 18 angelegt werden. Die freien Folienbereiche 48 der unteren Bahn 24 liegen noch im wesentlichen flach auf der Unterlage, beispielsweise einem Bandförderer.
In Fig. 5 ist dargestellt, daß die freien Folienbereiche 46 bereits im wesentlichen an dem Gegenstand 18 anliegen. Dadurch ist es möglich, die Richtung der Beaufschlagung B auf diese Bereiche mehr zur Horizontalen hin zu ändern, insbesondere um das anschließende Hochschlagen der unteren freien Folienbereiche 48 nicht zu behindern. Durch eine schräg aufwärts gerichtete Beaufschlagung C werden die unteren freien Folienbereiche 48 nach oben und auf den Gegenstand 18 bzw. dessen Seiten zu bewegt. Hierbei ist es möglich, die Stärke der Beaufschlagung B zu reduzieren bzw. sie ganz einzustellen, da durch die dadurch hervorgerufenen Verwirbelungen bzw. abgelenkte Luft das Hochklappen der freien Folienbereiche 48 negativ beeinträchtigt werden könnte. In der Praxis wird ein Abstellen der Beaufschlagung B keine Nachteile bringen, da zum einen die obere Folienbahn 23 bereits gegen den Gegenstand angedrückt ist und sich nicht wieder davon entfernen wird. Zum anderen ist deutlich zu erkennen, daß der untere freie Folienbereich 48 den oberen Bereich 46 gegen die Beaufschlagung C abschirmt, also auch dadurch der Bereich 46 nicht verschoben werden wird.
Der Luftumwälzer 27, d.h. das Warmluftgebläse für die normale zum Schrumpfen eingesetzte Umluft, kann bei einer Ausführungsform ca. 2,7 m3/min umwälzen, d.h. an den Rohrheizkörpern 31 vorbei durch die Heißluftkanäle 56, die Heißluftaustritte 55 und den Schrumpftunnelinnenraum zurück zum Gebläseeintritt.
In Fig. 6 ist dargestellt, wie auch die unteren Folienbereiche 48 nach oben über die oberen Bereiche 46 und gegen die Seiten des Gegenstandes 18 geklappt bzw. gelegt sind. Ähnlich wie bei der Beaufschlagung B ist auch bei der Beaufschlagung C die Richtung mehr zur Horizontalen hin abgewandelt, insbesondere nur noch leicht aufwärts. Dadurch werden die Folienbahnen bzw. die freien Bereiche 46 und 48 in einem für das Verbinden bzw. Verschweißen der Folie durch Heißlufteinwirkung und vorzugsweise dichtes Abschließen der Banderoleinstellung gehalten. Ein weiterer Vorteil einer Beaufschlagung C von unten besteht darin, daß der Verbindungsbereich der Folienbahnen an den gegenüberliegenden Enden des Gegenstandes, an dem die Folienbahnen miteinander in dem Schrumpftunnel verschweißt werden, von der Unterkante des Gegenstandes nach oben hin angehoben werden können. Somit kann ein Absacken bzw. Durchsacken dieses Verbindungsbereiches vermieden werden.
Einerseits kann durch ein vorstehend beschriebenes Verfahren der in eine Folienbanderole eingebrachte Gegenstand 18 möglichst sauber, gleichmäßig und vollständig um- bzw. verschlossen werden. Bei einer an zwei gegenüberliegenden Seiten ottenen Banderole mit Überlappung, die verschlossen werden soll, kann dies vorteilhaft auf die Art und Weise erfolgen, wie beispielsweise ein Karton in Geschenkpapier eingeschlagen wird. Dabei wird der Folienüberstand über eine Seite des Gegenstandes zuerst an zwei gegenüberliegenden Bereichen einer Seite nach innen gegen den Gegenstand gelegt bzw. gefaltet, danach zuerst an einem der übrigen Folienbereiche und abschließend der letzte Folienbereich gegen die Seite des Gegenstandes gefaltet. Das Gleiche wird an der gegenüberliegenden Seite des Gegenstandes wiederholt. Ein solches Falten ist in Fig. 7 angedeutet, die eine Draufsicht auf einen Gegenstand 18, der von einer Banderole aus einer oberen und unteren Schrumpffolienbahn 23 und 24 umhüllt ist, darstellt. Durch die Beaufschlagung E werden jeweils die seitlichen Verbindungsbereiche zwischen den oberen freien Folienbereichen 46 und den unteren 48 nach innen und gegen die frei zugänglichen Seiten des Gegenstandes 18 gelegt. Anschließend können, beispielsweise gemäß den Figuren 4 bis 6, die freien Folienbereiche 46 und 48 zum vollständigen Verschluß beaufschlagt und an den Gegenstand 18 gefaltet werden. Gestrichelt dargestellt ist die veränderte Beaufschlagungsrichtung E, um die Folienbereiche wie bei einer Faltung wunschgemäß führen zu können. Eine Vorfaltung zuerst der seitlichen Folienbereiche hat den Vorteil, daß hier für jeweils zwei gegenüberliegende Bereiche einer Seite die gleichen Bedingungen gelten, anders als bei einem herunterhängenden Bereich 46 und einem flachliegenden Bereich 48.
Nach der Faltung abstehende sog. "dog ears" (im Prinzip Eselsohren), die auch bei Volleinschlag auftreten können, können angedrückt werden. Ein besonders vorteilhaftes Beispiel sieht jedoch vor, durch die verbesserte Schrumpfung der Folie diese glattzuschrumpfen, insbesondere die Schrumpffähigkeit der Folien zu 100 % auszunutzen, um eine ansprechende Optik der Verpackung zu erzielen.
Aus der vorstehenden Beschreibung der Verfahrensschritte geht hervor, daß eine Beaufschlagung der in Durchlaufrichtung D gesehenen Seitenbereiche des Gegenstandes vorteilhaft ist, da dort durch fortlaufend angeordnete, evtl. einer veränderten Beaufschlagungsrichtung entsprechende, Austrittsöffnungen 34 oder Austrittsdüsen 38 eine fortlaufende Beaufschlagung möglich ist. Des weiteren ist es möglich, insbesondere durch eine gesteuerte Beaufschlagung, die Beaufschlagung jeweils an dem vorderen und hinteren Ende des Gegenstandes vorzunehmen. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, den Gegenstand 18 kurz abzustoppen, um beispielsweise eine Faltung gemäß den Figuren 4 bis 7 vorzubereiten oder vorzunehmen, und danach wieder in Durchlaufrichtung D weiterzutransportieren. Ebenso sind zum Teil mitlaufende Austragvorrichtungen vorstellbar.
Insgesamt ist zu beachten, daß der Anteil der zusätzlich eingebrachten Luft, insbesondere wenn diese kalt sein sollte, an der insgesamt eingebrachten Luft, die Heißluft ist, gering sein sollte, insbesondere im Bereich weniger Prozent. Dadurch wird die Änderung der gewünschten Temperatur durch eingebrachte Kaltluft gering gehalten. Um eine gute Regelung zu ermöglichen, sollte sie entsprechend modifiziert sein. Eine Möglichkeit hierzu besteht darin, insbesondere bei einer elektrischen Heizeinrichtung, zur Ansteuerung Halbleiterschalter zu verwenden. Dies ermöglicht, insbesondere im Zusammenhang mit einer Null-Durchgangs-Ansteuerung der Schaltelemente, ein schnelles und häufiges Schalten zur reaktionsschnellen und genauen Regelung der Temperatur in einem gewünschten Bereich.
Es hat sich des entgegen dem allgemeinen Prinzip der Beaufschlagung mit Heißluft gezeigt, daß sich durch die Verwirbelungen infolge der zusätzlichen Beaufschlagung, insbesondere mit kalter Luft, die Schrumpfung der Folie verbessern läßt. Der Abbau der Grenzschichten durch die Verwirbelung mit zusätzlich eingebrachter Luft ermöglicht eine Verbesserung des Wärmeeintrags in die Folie. Dadurch kann erreicht werden, daß die Temperatur an und somit in der Folie selber relativ genau der Schrumpftunneltemperatur entspricht. Der Abbau des Temperaturgefälles ermöglicht ein Absenken der benötigten Temperatur im Tunnel und somit des Energieverbrauches. Der Druckluftverbrauch ist relativ gering. Bei dem vorhergenannten Beispiel beträgt er zwischen 0,0275 und 0,11 m3/min, d.h. 1 bis 5 % der umgewälzten Heißluftmenge.
Eine weitere Möglichkeit liegt darin, daß durch das gezielte und starke Anblasen von Schrumpffolienbereichen diese gegenüber dem Gegenstand etwas bewegt und von Kanten o.dgl. losgerüttelt werden kann. Somit kann sich eine Schrumpfung der Folie gleichmäßiger über deren gesamte Ausdehnung hinziehen. Überstehende Bereiche werden durch gleichmäßig verteilte Schrumpfung "glattgeschrumpft".
Der Schrumpfvorgang kann einerseits für Polyethylenfolie (PEFolie) und andererseits für Polyolefinfolie (PO-Folie) angepaßt werden.
Bei der dickeren PE-Folie (ca. 25 µm - 200 µm) kann das theoretisch vorhandene Schrumpfpotential weiter ausgeschöpft werden, einmal durch Losrütteln der Folie von den Kanten des Gegenstandes und zum anderen durch die verbesserte Wärmeeintragung. Die erfolgt bei Temperaturen um ca. 180 °C, wobei die Temperatur in der Regel in der Heißluftansaugung gemessen wird.
Bei der dünneren PO-Folie (ca. 8 µm - 35 µm, insbesondere 15 µm - 19 µm) kann neben der besser angereizten Schrumpfkapazität die Schrumpftemperatur gesenkt werden. Dies wird vor allem durch den Abbau der Grenzschichten an der Folie ermöglicht. Üblicherweise wird für PO-Folie ein Temperaturfenster von ca. 150 °C - 180 °C Tunneltemperatur verwendet. Darüber schmilzt die Folie an. Schon bei 120 °C - 130 °C lassen sich nach dem neuen Verfahren nun Schrumpfergebnisse erzielen, die ansonsten erst ab 150 °C (Temperaturmessung jeweils wie oben erläutert) möglich waren. Dies ermöglicht eine immense Energieersparnis. Bei gleichem Durchsatz kann ein Schrumpftunnel kürzer (insbesondere mit weniger Leistung) gebaut werden, bei gleicher Länge bzw. Leistung ergibt sich ein höherer Durchsatz.
Die Erfindung ist auch für Verpackungen vorteilhaft, bei denen der Gegenstand nicht nur von einer Folienbanderole umgeben, sondern ganz umschlossen und eingeschweißt ist (Volleinschlag). Auch dort kann man mit den zusätzlichen, ggf. gezielten Hochgeschwindigkeits-Luftstrahlen nicht nur die Folienumhüllung besonders gleichmäßig und optisch ansprechend sowie festigkeitsmäßig günstig beeinflussen, sondern auch die Wärmeübertragung an der Folie verbessern, so daß ggf. kürzere Schrumpftunnel möglich sind.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Verpackung von Gegenständen in Schrumpffolie, wobei die Schrumpffolie den Gegenstand im wesentlichen umgibt und in einem Schrumpftunnel durch bewegte Heißluft verschlossen und/oder eingeschrumpft wird, dadurch gekennzeichnet, daß Folienbereiche (46, 48) zusätzlich im wesentlichen gezielt mit schnell strömender Luft beaufschlagt werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die bewegte Heißluft großflächig verteilt wird, insbesondere durch langsame Umwälzung, wobei vorzugsweise die zusätzliche Beaufschlagung (B, C, E) gezielt erfolgt, insbesondere im wesentlichen punktförmig durch wenigstens einen Luftstrahl.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet; daß die schnell strömende Luft Druckluft ist, die mit einem Druck von 2 bar bis 7 bar austritt, insbesondere mit einer Geschwindigkeit von 11 m/sec bis 22 m/sec, wobei vorzugsweise das Volumen der schnell strömenden Luft 1 bis 20 %, bevorzugt 2 bis 5 % des Volumens der in das Innere des Schrumpftunnels (15) eingebrachten Heißluft beträgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Folie zumindest mit einer der folgenden Maßnahmen behandelt wird:
    sie wird teilweise mit schnell strömender kalter Luft beaufschlagt und/oder angeblasen;
    sie wird zumindest teilweise zusätzlich mit aufgeheizter, schnell strömender Luft beaufschlagt und/oder angeblasen, wobei die Luft vorzugsweise durch eine Heizeinrichtung (31) für den Schrumpftunnel (15) aufgeheizt wird;
    sie wird vor Einfahren des Gegenstandes (18) in den Schrumpftunnel (15) mit zusätzlicher Luft beaufschlagt, wobei vorzugsweise die Folie vorgeformt bzw. in eine die Schrumpfung der Folie und/oder Verschließung zu überlappender Folienbereiche (46, 48) ermöglichende Form gebracht wird;
    sie wird in dem Schrumpftunnel (15) mit schnell strömender Luft zusätzlich beaufschlagt, wobei die Beaufschlagung (B, C, E) vorzugsweise zumindest im Anfangs- und/oder Endbereich des Schrumpftunnels erfolgt, insbesondere im wesentlichen entlang des gesamten Schrumpftunnels.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im wesentlichen die in Durchlaufrichtung (D) gesehenen Seiten und/oder die Unterseite des Gegenstandes (18) bzw. dazugehörige Folienbereiche (46, 48) beaufschlagt werden, wobei insbesondere die Folienbereiche durch die Beaufschlagung (B, C, E) zu dem Gegenstand hin bewegt werden.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Beaufschlagung (B, C, E) in veränderbarer Richtung erfolgt, wobei vorzugsweise die Veränderung der Beaufschlagungsrichtung entlang der Durchlaufbahn erfolgt, insbesondere mit dem Gegenstand (18) mitlaufend.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine steuerbare zusätzliche Beaufschlagung (B, C, E) mit schnell strömender Luft, wobei vorzugsweise die Beaufschlagung im wesentlichen nur dort erfolgt, wo sich der Gegenstand (18) auf seiner Durchlaufbahn befindet.
  8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur in dem Schrumpftunnel (15) durch Regelung in einem die Schrumpfung und/oder Verbindung der Folie (23, 24) bewirkenden Temperaturbereich gehalten wird, wobei zur Regelung die Temperatur mit wenigstens einem Temperatursensor erfaßt und bei Temperaturabfall über eine Heizeinrichtung (31) für die Heißluft nachgeregelt wird, wobei vorzugsweise das Schalten der Heizeinrichtung sehr schnell erfolgt, insbesondere bei einer elektrischen Heizeinrichtung mittels elektronischer Schalter.
  9. Verpackungsvorrichtung mit einem Schrumpftunnel für Gegenstände, die im wesentlichen mit Schrumpffolie umgeben sind, wobei die Gegenstände in dem Schrumpftunnel mit Heißluft behandelt werden zur Schrumpfung und/oder Verbindung der Folie miteinander, gekennzeichnet durch eine Druckluft-Austragvorrichtung (40) zur Beaufschlagung (B, C, E) der Folie (23, 24) mit schnell strömender Luft zusätzlich zu der Heißluftbehandlung.
  10. Verpackungsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Austragvorrichtung (40) zumindest eines der folgenden Merkmale aufweist:
    sie erstreckt sich teilweise entlang einer Durchlaufbahn (D) der Gegenstände (18), insbesondere im unteren und vorzugsweise zusätzlich im seitlichen Bereich der Durchlaufbahn;
    sie weist wenigstens eine Druckluftleitung (41) für die schnell strömende Luft auf, insbesondere eine Leitung mit Austrittsöffnungen (34, 38) für die Luft, wobei vorzugsweise Verstellmittel zur Änderung von Richtung und/oder Austrittsquerschnitt der Austrittsöffnungen vorgesehen sind, wobei insbesondere die Richtung zumindest eines Teils der Austrittsöffnungen (34, 38) in einem Winkel zwischen 10° und 90° zur Horizontalen verläuft, insbesondere zwischen 45° und 80°, wobei sie vorzugsweise zur Durchlaufbahn (D) des Gegenstandes (18) hin geneigt ist.
  11. Verpackungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung (40) vor dem Schrumpftunnel (15) angeordnete Austrittsöffnungen (34, 38) aufweist, die insbesondere zur Vorfaltung freier zu verbindender Folienbereiche (46, 48) durch die Beaufschlagung (B, C, E) zumindest teilweise schräg auf diese Folienbereiche zu ausgerichtet sind.
  12. Verpackungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Austragvorrichtung (40) im wesentlichen innerhalb des Schrumpftunnels (15) angeordnet ist, wobei sie vorzugsweise Austrittsöffnungen (34, 38) aufweist, die zur Faltung und Überlappung freier zu verbindender Folienbereiche (46, 48) zumindest teilweise schräg auf wenigstens einen solchen Folienbereich zu ausgerichtet sind.
  13. Verpackungsvorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Steuerung mit einer Temperaturregelung für die Beheizung (31) des Schrumpftunneis (15) aufweist, wobei sie mit wenigstens einem Temperatursensor, der im oberen Bereich des Schrumpftunnelinneren angeordnet sein kann, verbunden ist, wobei insbesondere die Steuerung Schaltmittel für eine Heizeinrichtung (31) der Beheizung aufweist, insbesondere Halbleiterschalter, wobei die Heizeinrichtung vorzugsweise elektrisch ist und wenigstens einen Rohrheizkörper aufweist, der in einen von umgewälzter und zu heizender Luft durchströmten Kanal (30) ragt.
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