EP2547590B1

EP2547590B1 - Schrumpftunnel zum aufbringen von schrumpffolien, verfahren zum betrieb oder steuern eines schrumpftunnels sowie produktionsanlage mit einem schrumpftunnel

Info

Publication number: EP2547590B1
Application number: EP11702142.8A
Authority: EP
Inventors: Christian Schilling
Original assignee: KHS GmbH
Current assignee: KHS GmbH
Priority date: 2010-03-16
Filing date: 2011-01-25
Publication date: 2016-03-30
Anticipated expiration: 2031-01-25
Also published as: DE102010011640B4; PL2547590T3; US9926091B2; WO2011113506A1; US20130000256A1; BR112012021983A2; EP2547590A1; ES2568526T3; DE102010011640A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Schrumpftunnel zum Aufbringen von Schrumpffolien auf Verpackungseinheiten oder Gebinde gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 oder 2, auf ein Verfahren zum Betrieb oder zum Steuern eines Schrumpftunnels gemäß Oberbegriff Patentanspruch 11 oder 12 sowie auf eine Produktionsanlage mit einem Schrumpftunnel gemäß Oberbegriff 18.
In Produktionsanlagen, insbesondere auch in solchen der Getränkeindustrie, ist es bekannt, die Packmittel, beispielsweise Flaschen, Dosen oder andere Packmittel, die in vorausgehenden Anlagekomponenten oder-maschinen mit einem Produkt gefüllt, verschlossen und etikettiert wurden, einer nachgeordneten Verpackungsmaschine zuzuführen, in der die Packmittel beispielsweise auf Verpackungselementen jeweils zu Packmittelgruppen mit einer vorgegebenen Anzahl von Packmittel zusammengestelft und die so erzeugten Packmittelgruppen jeweils mit einer Schrumpffolie umhüllt werden. In einem der Verpackungsmaschinen nachfolgenden Schrumpftunnel wird aus jeder Packmittelgruppe durch Aufschrumpfen der Schrumpffolie unter Hitzeeinwirkung, insbesondere auch durch Anblasen mit Helßluft jeweils eine feste oder fixierte Verpackungseinheit gebildet.
Um das Aufschrumpfen mit der erforderlichen Qualität sicher zu stellen, ist es bei bekannten Anlagen üblich, den Schrumpftunnel, der in der Regel mehrere in einer Transportrichtung der Verpackungseinheiten oder Gebinde aufeinander folgende Heiz- oder Tunnelzonen mit jeweils eigenen Heizmitteln aufweist, so zu betreiben, dass sämtliche Tunnelzonen durch entsprechende Regelung oder Steuerung der Heizleistung der Heizmittel ständig die für das Schrumpfen der Schrumpffolien erforderliche Sollbetriebstemperatur, beispielsweise eine Temperatur im Bereich zwischen 195°C und 210°C, vorzugsweise eine Temperatur von etwa 200°C, aufweisen, und zwar auch während Betriebsstörungen, in denen keine Packmittel oder Packmittelgruppen zum Aufschrumpfen der Schrumpffolie durch den Schrumpftunnel bewegt werden und die beispielsweise durch Störungen in dem Schrumpftunnels vorausgehenden oder nachfolgenden Anlagekomponenten oder -maschinen bedingt sind. Die Heizmittel sind in der Regel elektrische oder gasbetriebene Heizelemente, insbesondere auch solche von Heißluftgebläsen.
Obwohl sich bei derartigen Betriebsstörungen durch das Fehlen von durch den Schrumpftunnel bewegten Packmitteln oder Packmittelgruppen die für die Aufrechterhaltung der Tunneltemperatur bzw. Sollbetriebstemperatur benötigte Heizleistung reduziert, beispielsweise auf etwa 40% bis 45% der im störungsfreien normalen Betrieb der Anlage benötigten Heizleistung, bedingt diese Betriebsweise bekannter Schrumpftunnel einen erheblichen Energieaufwand mit erheblichen Energie- oder Heizkosten und damit verbunden mit unnötig hohen Abgas- und CO2-Emissionen.
Bekannt ist ein Schrumpftunnel ( US 2004/0083687 A1 ) zum Aufbringen von Schrumpffolien auf Gegenstände oder Verpackungseinheiten. Durch eine am Schrumpftunnel vorgesehene Steuereinheit wird bei einer längeren Betriebsunterbrechung ein Standby- oder Sparmodus mit reduzierter Leistung eingeleitet. Die Zeitdauer der Unterbrechung kann an der Steuereinheit manuell eingestellt werden. Es ist weiterhin vorgesehen, dass ein Schrumpftunnel internes Transportband, auf dem die Gegenstände oder Verpackungseinheiten durch den Schrurnpftunnel bewegt werden, beim Einleiten des Stand-by-Modus abgeschaltet und beim Rücksetzen des Schrumpftunnels in den normalen Betriebszustand erst dann wieder eingeschaltet wird, wenn der Schrumpftunnel die Sollbetriebstemperatur erreicht hat.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrumpftunnel aufzuzeigen, der diese Nachteile vermeidet. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Schrumpftunnel entsprechend dem Patentanspruch 1 oder 2 ausgebildet. Ein Verfahren zum Betrieb oder Steuern eines Schrumpftunnels ist Gegenstand des Patentanspruchs 11 oder 12. Eine Produktionsanlage zum Fertigen von Verpackungselnhelten oder Gebinden mit diesen umschließenden und/oder fixierenden Schrumpffolien ist Gegenstand des Patentanspruchs 18.
Vorteilhafte Ausbildungen sind in der Unteransprüchen offenbart
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur, die in vereinfachter Funktionsdarstellung einen Anlagenabschnitt 1 einer Produktionsanlage für mit einem Produkt gefüllte Packmittel 2, beispielsweise für mit einem flüssigen Füllgut, z.B. mit einem Getränk gefüllte Packmittel 2 zeigt, näher erläutert. Der in der Figur dargestellte und allgemein mit 1 bezeichnete Anlagenabschnitt der Produktionsanlage dient speziell zum Zusammenstellen der mit dem Produkt gefüllten Packmittel 2 zu Packmittelgruppen 3 und zum Verpacken jeder Packmittelgruppe 3 u.a. unter Verwendung einer Schrumpffolie, sodass die Packmittelgruppen 3 jeweils nach dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 mit jeweils einer vorgegebenen Anzahl von Packmitteln 2 bilden.
Die Packmittel 2 sind beispielsweise Flaschen, Dosen oder dergleichen Behälter, die mit dem Produkt gefüllt, verschlossen und etikettiert sind. Der Anlagenabschnitt 1 weist hierfür in einer Transportrichtung A, in der die Packmittel 2 bzw. Packmittelgruppen 3 und schließlich auch die Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 bewegt werden, auf einander folgend u.a. folgende Anlagenkomponenten mit folgenden Funktionen auf:

Eine Puffer- oder Speichereinheit 5, die beispielsweise von einem Puffer- oder Speichertisch gebildet ist und die zur Zwischenspeicherung der dieser Einrichtung über einen äußeren Transporteur 6 in Transportrichtung A zugeführten Packmittel 2 dient.
Eine Verpackungsmaschine 7 an, in der aus den Packmitteln 2 die Packmittelgruppen 3 gebildet werden, und zwar bei der dargestellten Ausführungsform jeweils auf oder in einem Verpackungselement 8, beispielsweise in Form eines kartonartigen Verpackungselementes oder eines Tableaus oder Trays in der Weise, dass jede Packmittelgruppe 3 die Packmittel 2 in einer vorgegebenen Anzahl und Zuordnung zueinander aufweist, beispielsweise bei der dargestellten Ausführungsform in zwei Reihen mit jeweils drei Packmitteln 2. In der Verpackungsmaschine 7 wird jede Packmittelgruppe 3 einschließlich seines Verpackungselementes 8 mit der Schrumpffolie umhüllt, und zwar bevorzugt derart, dass die einander überlappenden Enden dieser Umhüllung sich an der Unterseite der Packmittelgruppe 3 bzw. des Verpackungselementes 8 befinden.
Die Verpackungselemente 8 oder diese bildenden Zuschnitte werden in der Verpackungsmaschine 7 über einen Transporteur 9 zugeführt (Pfeil B).
Ein Schrumpftunnel 10, in dem das Aufschrumpfen der Schrumpffolie auf die jeweiligen Packmittelgruppen 3 zur Bildung der Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 erfolgt, und zwar durch Hitzeeinwirkung, insbesondere auch durch Einwirkung von Heißluft auf die sich durch den Schrumpftunnel 10 in Transportrichtung A bewegten, mit der Schrumpffolie umhüllten Produktgruppen 3.

Die Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 werden nach dem Verlassen des Schrumpftunnels 10 über einen äußeren Transporteur 11 einer weiteren Verwendung oder Behandlung zugeführt, beispielsweise einer als Palettierer ausgebildeten Vorrichtung.
Innerhalb des Anlagenabschnittes 1 sind die Puffer- oder Speichereinheit 5, die Verpackungsmaschine 7 und der Schrumpftunnel 10 durch ein von wenigstens einem Transporteur oder Transportband gebildetes Transportsystem 12 miteinander verbunden, wobei der Schrumpftunnel 10 allerdings ein eigenständiges und eigenständig steuerbares Transportsystem für die Packmittelgruppen 3 bzw. die aus diesen gebildeten Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 in Form wenigstens eines endlos umlaufend antreibbaren Transportbandes 13 (z.B. Drahtgliedergurtkette oder aber auch Scharnierbandkette) aufweist.
Ebenso wie die Verpackungsmaschine 7 weist auch der Schrumpftunnel 10 beispielsweise die für diese Anlagenkomponenten übliche Bauweise auf. So ist der Schrumpftunnel bei der dargestellten Ausführungsform beispielsweise mit mehreren in Transportrichtung A aufeinander folgenden Heiz- oder Tunnelzonen 14 ausgebildet, beispielsweise mit insgesamt drei Tunnelzonen 14, wodurch u.a. sichergestellt ist, dass im normalen störungsfreien Betrieb der Anlage bzw. des Schrumpftunnels 10 auch bei einer dichten Folge der in Transportrichtung A durch den Schrumpftunnel 10 bewegten Packmittelgruppen 3 das Aufschrumpfen der Schrumpffolie auf jede Packmittelgruppe 3 mit der erforderlichen Qualität erfolgt. Jede Tunnelzonen 14 ist bei der dargestellten Ausführungsform mit eigenen, in der Figur nur sehr schematisch mit 15 angegebenen Heizmitteln ausgestattet, die durch Hitzeinwirkung das Aufschrumpfen der Schrumpffolie auf die Packmittelgruppen 3 bewirken und zumindest jeweils einen Heißlufterzeuger bestehend aus wenigstens einem Gebläse und aus wenigstens einer dem Gebläse zugeordneten Heizeinrichtung sowie gegebenenfalls wenigstens eine zusätzliche Heizeinrichtung für eine Grundheizleistung umfassen. Zur Vermeidung von Energieverlusten sind an dem Einlass und an dem Auslass des Schrumpftunnels 10 Lamellenvorhänge 16 vorgesehen.
Der Schrumpftunnel 10 umfasst auch eine nicht dargestellte Kühleinrichtung (z.B. Kühlluftgebläse), mit der das wenigstens eine Transportband 13 auf einer Transportbandlänge außerhalb des Schrumpftunnels 10 und in Umlaufrichtung vor dem Einlass des Schrumpftunnels 10 abgekühlt wird, sodass jede dem Schrumpftunnel 10 zugeführte und mit der Schrumpffolie umhüllte Packmittelgruppe 3 zunächst auf das abgekühlte Transportband 13 übergeben wird. Weiterhin weist der Schrumpftunnel 10 in Transportrichtung A auf die Tunnelzonen 14 folgend eine in der Figur mit unterbrochenen Linien angedeutete Kühlzone 17 auf, die u.a. zum Abkühlen der Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 dient und hierfür beispielsweise mit einem Kühlluftgebläse ausgestattet ist.
Im störungsfreien Betriebszustand der Anlage wird der Schrumpftunnel 10 in seinem normalen Betriebszustand oder Betriebsmodus betrieben, der u.a. durch folgende Betriebsparameter charakterisiert ist:

Schrumpftunnel 10 bzw. dessen Tunnelzonen 14 befinden sich auf Sollbetriebstemperatur, die für das Aufschrumpfen der Schrumpffolie mit der angestrebten Qualität ausreicht. Diese Sollbetriebstemperatur, die die Tunneltemperatur im Inneren des Schrumpftunnels 10 bzw. im Inneren der Tunnelzonen 14 und dabei insbesondere auch wenigstens die Temperatur der in die Tunnelzonen 14 ausgebrachten Heißluft ist, beträgt beispielsweise 200°C.
Das wenigstens eine Transportband 13 wird mit Produktionsgeschwindigkeit angetrieben, d.h. mit einer Geschwindigkeit, die der Leistung der Anlage und damit der Leistung Verpackungsmaschine 7 und der Transportgeschwindigkeit des Transportsystems 12 entspricht und in der Regel deutlich größer ist als 8 m/min.
Die Heizmittel 15 werden zur Aufrechterhaltung der Sollbetriebstemperatur zwischen einer Grundheizleistung, die beispielsweise 10-15 KW für jede Tunnelzone 14 beträgt, und einer maximalen Heizleistung oder Gesamtheizleistung gesteuert oder geregelt, die beispielsweise 45-50 KW für jede Tunnelzone 14 beträgt.
Die Kühleinrichtung 17 bzw. das dortige, Kühlluft erzeugende Gebläse ist eingeschaltet.

Eine Besonderheit der Anlage bzw. des Schrumpftunnels 10 besteht darin, dass bei in der Anlage auftretenden Störungen der Schrumpftunnel 10 bzw. dessen Tunnelzonen 14 einen Standbybetriebszustand oder Standbymodus mit einer gegenüber dem normalen, störungsfreien Betriebszustand deutlich reduzierten Leistung einnehmen und nach dem Beheben der Störung wieder automatisch in den normalen Betriebszustand zurückkehren. Derartige den Standbymodus veranlassende Störungen sind beispielsweise eine eine vorgegebene Packmittelmindestmenge unterschreitende Anzahl an Packmitteln 2 in der Puffer- und Speichereinheit 5 und/oder ein Packmittelstau innerhalb der Anlage, z.B. in einem bezogen auf die Transportrichtung A dem Schrumpftunnel 10 vorausgehenden und/oder nachfolgenden Anlagenabschnitt. Die Steuerung des Schrumpftunnels 10 zwischen den beiden Betriebszuständen erfolgt automatisch, d.h. bei der dargestellten Ausführungsform durch eine elektronische Steuereinrichtung 18, die beispielsweise eine dem Schrumpftunnel 10 zugeordnete Steuereinrichtung mit eigener Intelligenz ist und die auch die Heizmittel 15 zur Einhaltung der jeweils erforderlichen Tunneltemperatur regelt oder steuert. Die Steuereinrichtung 18, die beispielsweise über ein nicht dargestelltes Bussystem mit weiteren Steuereinrichtungen oder mit einer zentralen oder übergeordneten Anlagensteuerung verbunden ist, steuert das Umschalten zwischen den Betriebszuständen des Schrumpftunnels 10 (normaler Betriebsmodus/ Standbymodus) in Abhängigkeit von Fehlermeldungen beispielsweise der übergeordneten Anlagensteuerung und/oder in Abhängigkeit von anderen Signalen. Vorzugsweise werden in der Steuereinrichtung 18 zur Erkennung von vorliegenden Störungen zumindest teilweise auch Signale verarbeitet, die zur Steuerung anderer Anlagenkomponenten dienen, beispielsweise zur Steuerung der Verpackungsmaschine 7. Solche Signale sind z.B. "Minderbelegung in der Puffer- oder Speichereinheit 5" und/oder "Packmittelmangel in der Verpackungsmaschine 7", und/oder "Minimum Produkt" als Beispiele für Fehlerzustände in Transportrichtung A vor dem Schrumpftunnel 10, und/oder "Rückstau extern" und/oder "Palettenmangel" für Fehlerzustände in Transportrichtung A nach dem Schrumpftunnel 10 usw.
Mit dem Standbymodus werden u.a. die folgenden Maßnahmen eingeleitet, die jeweils einzeln oder in beliebiger Kombination vorgenommen werden können:

Absenken der Tunneltemperatur um einen vorgegebenen Betrag ΔT, beispielsweise um 50°C bis 80°C, vorzugsweise um etwa 50°C unter die Sollbetriebstemperatur, wobei diese Temperaturabsenkung bzw. der Betrag ΔT vor Ort am Schrumpftunnel 10 bzw. an einer Eingabe der Steuereinrichtung 18 zur Anpassung an die konkreten Produktionsbedingungen einstellbar ist, und zwar beispielsweise auch für jede Tunnelzone 14 individuell.
Abschalten der Grundlast, d.h. der die Grundheizleistung erbringenden Heizelemente, was zumindest in erster Linie für ein Beheizen des Schrumpftunnels 10 mit elektrischer Energie gilt, während bei einem Betrieb des Schrumpftunnels 10 mit Gas schon aus Sicherheitsgründen das Beheizen der Tunnelzonen 10 ausschließlich mit Heißluft erfolgt. Bei einem Absenken der Tunneltemperatur um den Betrag ΔT erfolgt bei einem gasbetriebenen Schrumpftunnel 10 zwangsläufig eine entsprechende Reduzierung der Grundheizleistung, d.h. die Heizelemente bzw. Gasbrenner regeln sich selbsttätig auf die jeweils benötigte Leistung und schalten ggs. auch kurzzeitig ab.
Reduzierung der Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transportsystems bzw. des wenigstens einen Transportbandes 13 auf eine Transportgeschwindigkeit, die nur noch 20% bis 40% der Transportgeschwindigkeit des normalen Betriebszustandes des Schrumpftunnels 10 entspricht.
Abschaltung der Kühlung der Kühlzone 17 für das Kühlen der Verpackungseinheiten oder Gebinde 4 und des wenigstens einen Transportbandes 13.
Abschalten eines Gebläses je Tunnelzone 14, sofern jeder Tunnelzone 14 wenigstens zwei elektrisch betriebene Gebläse zugeordnet sind, wie dies in der Regel der Fall ist.

Der Standbymodus, der vorzugsweise auch vor Ort, d.h. an dem Schrumpftunnel 10 oder an der Steuereinrichtung 18 ausgelöst werden kann, wird mit einer Zeitverzögerung Δt1 verzögert eingeleitet. Die Dauer dieser Zeitverzögerung Δt1 ist bevorzugt ausreichend lang gewählt, so dass solche Packmittelgruppen 3, die sich zum Zeitpunkt des Eingangs wenigstens einer den Übergang in den Standmodus veranlassenden Fehlermeldung bereits in dem Schrumpftunnel 10 sowie gegebenenfalls auch in einem diesen Schrumpftunnel bezogen auf die Transportrichtung A vorausgehenden Abschnitt der Anlage, beispielsweise in der Verpackungsmaschine 7 und/oder auf dem Transportsystem 12 zwischen der Verpackungsmaschine 7 und dem Schrumpftunnel 10 befinden, mit hoher Betriebssicherheit zuverlässig im Schrumpftunnel 10 behandelt werden, d.h. die Schrumpffolie auch auf diese Packmittelgruppen 2 noch ordnungsgemäß aufgeschrumpft wird. Die zeitliche Verzögerung Δt1, mit der der Standbymodus eingeleitet wird, beträgt beispielsweise 1 bis 2 Minuten.
Die Rückkehr des Schrumpftunnels 10 aus dem Standbymodus in den normalen Betriebszustand oder -modus erfolgt nach dem Wegfall der Fehlermeldung(en) und bedingt durch die für das Wieder-Aufheizen auf die Sollbetriebstemperatur benötigte Zeit ebenfalls zeitverzögert, d.h. mit einer Zeitverzögerung Δt2 beispielsweise von 2 bis 3 Minuten. Erst nach Ablauf dieser Zeitverzögerung wird auch die Verpackungsmaschine 7 wieder eingeschaltet, die selbstverständlich während des Standbymodus des Schrumpftunnels 10 abgeschaltet bzw. in einem Stand-by-Betrieb war. Ein Wieder-Einschalten der Verpackungsmaschine 7 und des die Packmittelgruppen 3 an den Schrumpftunnel 10 fördernden Transportsystems 12 erfolgt erst dann, wenn die Tunneltemperatur einen der Sollbetriebstemperatur stark angenäherten Temperaturwert erreicht hat. Das Einschalten der Verpackungsmaschine 7 und vorzugsweise auch des Transportsystems 12 wird dann durch ein entsprechendes, von der Steuereinrichtung 18 geliefertes Signal veranlasst.
Durch den Standbymodus ergibt sich bei Störungen in der Anlage eine ganz erhebliche Energieeinsparung, insbesondere auch eine ganz erhebliche Einsparung an Heizenergie und damit verbunden eine erhebliche Reduzierung der Abgasemission und insbesondere der CO2-Emission bei gasbetriebenem Schrumpftunnel 10.
Wie ausgeführt, wird bei herkömmlichen Anlagen auch bei Betriebsstörungen, d.h. dann, wenn keine Packmittelgruppen 3 zum Aufschrumpfen ihrer Schrumpffolie durch den Schrumpftunnel bewegt werden, die Betriebstemperatur des Schrumpftunnels auf der normalen Sollbetriebstemperatur, beispielsweise auf der Betriebstemperatur von 200°C gehalten. Dies erfordert eine Heizleistung, die zwar wegen des Fehlens von durch den Schrumpftunnel bewegten Produktgruppen 3 gegenüber der Heizleistung im normalen, störungsfreien Betrieb reduziert ist, bedeutet aber dennoch eine Heizleistung, die etwa 40% bis 50% der Gesamtheitsleistung des Schrumpftunnels im normalen störungsfreien Betrieb entspricht und beispielsweise bei herkömmlichen Schrumpftunneln im Bereich zwischen 40 KW und 45 KW liegt.
Bei einer konkreten Ausführungsform des Schrumpftunnels 10, dessen Sollbetriebstemperatur im normalen störungsfreien Betrieb 200°C beträgt, wurde bei einer Temperaturabsenkung ΔT von 50°C, d.h. auf eine reduzierte Tunneltemperatur von 150°C im Standbymodus eine Reduzierung der Heizleistung auf 5,4 KW und bei einer Temperaturabsenkung ΔT von 80°C, d.h. auf eine reduzierte Tunneltemperatur von 120°C eine Reduzierung der Heizleistung auf 4,6 KW festgestellt, wobei die Aufheizzeiten auf die Sollbetriebstemperatur 2,5 Minuten bei der Temperaturreduzierung ΔT von 50°C und 4 Minuten bei der Temperaturabsenkung ΔT von 80°C betragen.
Auch unter Berücksichtigung der Zeitdauer, die nach dem Einleiten des Standbymodus für den Temperaturabfall von der Sollbetriebstemperatur auf die reduzierte Tunneltemperatur des Standbymodus benötigt wird und beispielsweise 8 bis 10 Minuten beträgt, ergibt sich ein erhebliches Energieeinsparpotenzial durch das Umschalten in den Standbymodus. So liegt beispielsweise die Energieeinsparung bei einer 10-minütigen Störung oder Unterbrechung des Betriebes zwischen 1,44 KWh und 5,76 KWh und bei einer 30-minütigen Störung oder Unterbrechung bei etwa 18 KWh, und zwar einschließlich der für das Wiederaufheizen nach Beendigung der Betriebszerstörung notwendigen Heizenergie.
Eine wesentliche Energieeinsparung ergibt sich weiterhin durch das Abschalten der Kühlung oder Kühlgebläse für das wenigstens eine Transportband 13 und der Kühlzone 17 sowie auch durch das Abschalten wenigstens eines Gebläses für die Heißluft in jeder Tunnelzone 14, wobei diese Gebläse beispielsweise ein Leistungsbedarf von etwa 3 KW haben.
Das Zurücksetzen der Anlage und des Schrumpftunnels in den normalen Betriebszustand, d.h. die Produktionsfreigabe sowie das Hochfahren des Schrumpftunnels 10 in dem normalen Betriebszustand nach dem Löschen der Fehlermeldungen erfolgt beispielsweise in folgenden Schritten:

Rücksetzen der Tunneltemperatur der einzelnen Tunnelzonen 14 auf die erforderliche und an der Steuereinrichtung 18 eingestellte und/oder dort abgelegte Sollbetriebstemperatur und Einschalten sämtlicher Heizmittel 15 bzw. sämtliche Heizeinrichtungen und Heizluftgebläse;
Rücksetzen der Transportgeschwindigkeit des wenigstens einen Transportbandes 13 auf Produktgeschwindigkeit und Einschalten der Transportbandkühlung für das wenigstens eine Transportband 13 dann, wenn die Tunneltemperatur in sämtlichen Tunnelzonen 14 beim Wieder-Aufheizen einen Temperaturschwellwert erreicht hat, der etwa 5% bis 7%, beispielsweise etwa 5% oder 10°C unter der Sollbetriebstemperatur liegt;
Freigabe bzw. Einschalten der Verpackungsmaschine 7 sowie Einschalten der Kühlung für die Verpackungseinheiten oder Gebinde 4, d.h. Freigabe der Produktion dann, wenn die Betriebstemperatur in sämtlichen Tunnelzonen 14 beim Aufheizen einen Temperaturschwellwert erreicht hat, der geringfügig, d.h. beispielsweise 2 bis 3%, z.B. 5°C unterhalb der Sollbetriebstemperatur liegt.

Die den normalen Betriebsmodus und die den Standbymodus kennzeichnenden Betriebsparameter, insbesondere die Sollbetriebstemperatur, die Temperaturabsenkung ΔT und/oder die reduzierte Tunneltemperatur, die Zeitverzögerungen At1 und Δt2, die Reduzierung der Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transportsystems bzw. des wenigstens einen Transportbandes 13 usw. sind als Steuer- oder Regelungsparameter an der Steuereinrichtung 18 einstellbar und/oder dort in einem Datenspeicher abgelegt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist für den Schrumpftunnel 10 wenigstens ein weiterer Standbymodus oder Standbybetrieb vorgesehen, der nach anderen Kriterien oder Parametern eingeleitet wird und/oder andere Maßnahmen aufweist, als der vorstehend beschriebene Standbymodus, der bei Betriebsstörungen in der Anlage eingeleitet wird. Dieser weitere Standbymodus kann beispielsweise für geplante Produktionsunterbrechungen insbesondere bekannter Häufigkeit mit vorzugsweise längerer Dauer und/oder mit geplanter Start- und Endzeit vorgesehen sein, beispielsweise für geplante oder vorgegebene Produktionspausen. Da das Ende derartiger geplanter Produktionsunterbrechungen, beispielweise das Ende einer täglich wiederkehrenden Pause, und damit auch der Zeitpunkt bekannt sind, an dem die Produktion wieder aufgenommen wird, kann während einer solchen geplanten oder fixen Produktionsunterbrechung der Schrumpftunnel 10 in einen tieferen Standbymodus gefahren werden, d.h. die Tunneltemperatur in den Tunnelzonen 14 kann im Vergleich zum störungsbedingten Standbymodus noch weiter abgesenkt werden, da auch das Wiederhochfahren, insbesondere das Wieder-Aufheizen der Tunnelzonen geplant und zeitgesteuert erfolgen können.
Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird.

Bezugszeichenliste

1: Anlagenabschnitt
2: Packmittel
3: Packmittelgruppe
4: Verpackungseinheit oder Gebinde
5: Puffer- oder Speichereinheit
6: äußerer Transporteur
7: Verpackungsmaschine
8: Verpackungselement
9: Transportsystem zum Zuführen der Verpackungselemente 8
10: Schrumpftunnel
11: äußerer Transporteur
12: Transportsystem
13: Transportband
14: Tunnelzone
15: Heizmittel
16: Lamellenvorhang
17: Kühlzone
18: elektronische Steuereinheit
A, B: Transportrichtung
ΔT: Temperaturreduzierung im Standby-Modus
Δt1: Zeitverzögerung beim Einleiten des Standby-Modus
Δt2: Zeitverzögerung beim Wiederaufheizen des Schrumpftunnels 10

Claims

Schrumpftunnel zur Verwendung in einer Produktionsanlage zum Herstellen von Verpackungseinheiten oder Gebinden (4) aus mit einem Produkt gefüllten Packmitteln (2) und mit aufgeschrumpfter Schrumpffolie,
mit wenigstens einer Tunnelzone (14) mit Heizmitteln (15) zum Aufschrumpfen der Schrumpffolie unter Hitzeeinwirkung auf die durch die Tunnelzone bewegten Verpackungseinheiten (4) bei einer Tunneltemperatur, die eine Sollbetriebstemperatur im normalen störungsfreien Betriebszustand oder Betriebsmodus des Schrumpftunnels (10) ist, wobei der Schrumpftunnel (10) als weiteren Betriebszustand wenigstens einen Stand-by-Modus mit einer gegenüber dem normalen Betriebsmodus reduzierter Heizleistung und mit einer gegenüber dem normalen Betriebsmodus reduzierten Transportgeschwindigkeit eines schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) aufweist, und
mit einer Steuereinrichtung (18) zum Steuern der Betriebsmodi, wobei die Steuereinrichtung (18) beim Rücksetzen des Schrumpftunnels (10) in den normalen Betriebsmodus die Tunneltemperatur auf die Sollbetriebstemperatur zurücksetzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Steuereinrichtung (18) nach dem Rücksetzen des Schrumpftunnels (10) in den normalen Betriebsmodus bereits beim Erreichen eines ersten Temperaturschwellwertes der Tunneltemperatur noch unterhalb der Sollbetriebstemperatur die Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) wieder erhöht und/oder bei Erreichen eines zweiten, der Sollbetriebstemperatur weiter angenäherten Schwellwertes ein die Produktionsfreigabe veranlassendes Signal erzeugt.
Schrumpftunnel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) für die Einleitung des Stand-by-Modus bei Vorliegen eines von einer übergeordneten Steuereinrichtung der Produktionsanlage gelieferten, eine Betriebsstörung in der Produktionsanlage anzeigenden Signals ausgebildet ist.
Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) zur Steuerung oder Regelung der Tunneltemperatur im Schrumpftunnel und/oder in wenigstens einer Tunnelzone (14) über die Leistung von die Tunneltemperatur erzeugenden Heizmittel (15) in der Weise ausgebildet ist, dass während des normalen Betriebsmodus die Tunneltemperatur einer Sollbetriebstemperatur im Bereich zwischen 190 und 210°C, vorzugsweise einer Sollbetriebstemperatur von 200°C, entspricht und im Stand-by-Modus die Tunneltemperatur in der wenigstens einen Tunnelzone (14) um einen Temperaturbetrag (ΔT) von 50°C bis 80°C gegenüber der Sollbetriebstemperatur auf eine reduzierte Tunneltemperatur abgesenkt ist.
Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mehrere in der Transportrichtung (A) aufeinander folgende Tunnelzonen (14), wobei jeder Tunnelzone (14) Heizmittel (15) zugeordnet sind, die für das Umschalten der Betriebsmodi eigenständig steuer- oder regelbar sind, und zwar bevorzugt in Abhängigkeit von in der Steuereinheit (18) eingestellten oder abgelegten Steuer- oder Regelparametern.
Schrumpftunnels nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel (15) der wenigstens einen Tunnelzone zwischen einer Grundlast entsprechenden Heizleistung von 10 KW bis 14 KW und einer maximalen Heizleistung von 46 KW - 50 KW steuer- oder regelbar sind.
Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) für die Einleitung des Stand-by-Modus bei Vorliegen des die Betriebsstörung anzeigenden Signals für ein Auslösen des Stand-by-Modus mit einer Zeitverzögerung (Δt1) ausgebildet ist, beispielsweise mit einer Zeitverzögerung im Bereich von 1 bis 2 Minuten.
Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) für eine Reduzierung der Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) auf 20% bis 40% der Transportgeschwindigkeit des normalen Betriebsmodus und/oder zur Abschaltung einer Kühlung des schrumpftunnelseitigen Transportelementes (13) und/oder einer Kühlung, die zum Kühlen der Verpackungseinheiten (4) nach dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie dient, und/oder zum Abschalten von Gebläsen der Heizmittel (15) jeweils nach dem Einleiten des Stand-by-Modus ausgebildet ist.
Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (18) so ausgebildet ist, dass sie beim Erreichen des ersten Temperaturschwellwert, der 5% bis 7% unterhalb des Sollbetriebstemperatur liegt, Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) wieder erhöht und/oder eine Kühlung dieses Transportsystems einschaltet, und/oder dass die Steuereinrichtung (18) so ausgebildet ist, dass sie bei Erreichen des zweiten Schwellwertes, der 2% bis 5% unterhalb der Sollbetriebstemperatur liegt, das die Produktionsfreigabe veranlassendes Signal erzeugt und/oder eine Kühlung für die Verpackungseinheiten oder Gebinde (4) einschaltet.
Verfahren zum Betrieb oder Steuern eines Schrumpftunnels zur Verwendung in einer Produktionsanlage zum Herstellen von Verpackungseinheiten oder Gebinden (4) aus mit einem Produkt gefüllten Packmitteln (2) und mit aufgeschrumpfter Schrumpffolie, wobei der Schrumpftunnel wenigstens eine Tunnelzone (14) mit Heizmitteln (15) zum Aufschrumpfen der Schrumpffolie unter Hitzeeinwirkung auf die durch den Schrumpftunnels (10) bewegten Verpackungseinheiten (4) bei einer Tunneltemperatur bildet, die eine Sollbetriebstemperatur im normalen störungsfreien Betriebszustand oder Betriebsmodus des Schrumpftunnels (10) ist, bei Störungen für den Schrumpftunnel (10) ein Stand-by-Modus mit einer gegenüber dem normalen Betriebsmodus reduzierter Leistung, insbesondere mit einer reduzierter Heizleistung und mit einer reduzierten Transportgeschwindigkeit eines schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) zeit- und/oder signalgesteuert ausgelöst wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass nach dem Rücksetzen des Schrumpftunnels (10) in den normalen Betriebsmodus bereits beim Erreichen eines ersten Temperaturschwellwertes der Tunneltemperatur noch unterhalb der Sollbetriebstemperatur die Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) wieder erhöht wird und/oder bei Erreichen eines zweiten, der Sollbetriebstemperatur weiter angenäherten Schwellwertes ein die Produktionsfreigabe veranlassendes Signal erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Tunneltemperatur im Schrumpftunnel (10) und/oder in der wenigstens einen Tunnelzone (14) über die Leistung von die Tunneltemperatur erzeugenden Heizmittel (15) in der Weise geregelt oder gesteuert wird, dass während des normalen Betriebsmodus die Tunneltemperatur einer Sollbetriebstemperatur im Bereich zwischen 190 und 210°C, vorzugsweise einer Sollbetriebstemperatur von 200°C entspricht und im Stand-by-Modus die Tunneltemperatur in der wenigstens einen Tunnelzone (14) um einen Temperaturbetrag (ΔT) von 50°C bis 80°C gegenüber der Sollbetriebstemperatur auf eine reduzierte Tunneltemperatur abgesenkt ist.
Vertahren nach einem der Ansprüche 9-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmittel (15) der wenigstens einen Tunnelzone (14) zwischen einer Grundlast entsprechenden Heizleistung von 10 KW bis 14 KW und einer maximalen Heizleistung von 46 KW - 50 KW gesteuert oder geregelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, dadurch gekennzeichnet, dass der Stand-by-Modus mit einer Zeitverzögerung (Δt1) eingeleitet wird, beispielsweise mit einer Zeitverzögerung im Bereich von 1 bis 2 Minuten.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auslösen des Stand-by-Modus eine Reduzierung der Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) auf 20% bis 40% der Transportgeschwindigkeit des normalen Betriebsmodus und/oder eine Abschaltung einer Kühlung des schrumpftunnelseitigen Transportelementes (13) und/oder einer Kühlung, die zum Kühlen der Verpackungseinheiten (4) nach dem Aufschrumpfen der Schrumpffolie dient, und/oder ein Abschalten von Gebläsen der Heizmittel (15) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 9-13, dadurch gekennzeichnet, beim Erreichen des ersten Temperaturschwellwert, der 5% bis 7% unterhalb des Sollbetriebstemperatur liegt, die Transportgeschwindigkeit des schrumpftunnelseitigen Transporteurs (13) wieder erhöht und/oder eine Kühlung dieses Transportsystems einschaltet wird, und/oder dass bei Erreichen des zweiten Schwellwertes, der 2% bis 5% unterhalb der Sollbetriebstemperatur liegt, das die Produktionsfreigabe veranlassendes Signal erzeugt und/oder eine Kühlung für die Verpackungseinheiten oder Gebinde (4) einschaltet wird.
Produktionsanlage mit einem einer Verpackungsmaschine (7) nachgeschalteten Schrumpftunnel (10), dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpftunnel nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-8, ausgebildet ist.