EP3129735B1 - Schrumpfvorrichtung mit gebindekühlung und verfahren zum erzeugen eines gleichmässigen, homogenen kühlmittelstroms - Google Patents

Schrumpfvorrichtung mit gebindekühlung und verfahren zum erzeugen eines gleichmässigen, homogenen kühlmittelstroms Download PDF

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EP3129735B1
EP3129735B1 EP15712849.7A EP15712849A EP3129735B1 EP 3129735 B1 EP3129735 B1 EP 3129735B1 EP 15712849 A EP15712849 A EP 15712849A EP 3129735 B1 EP3129735 B1 EP 3129735B1
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EP
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coolant flow
multipacks
flow
shrinking
recited
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EP15712849.7A
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EP3129735A1 (de
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Christian Napravnik
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Krones AG
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Krones AG
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    • 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 present invention relates to a container cooling shrinking apparatus and a method for producing a uniform, homogeneous coolant stream according to the features of the preambles of claims 1 and 9.
  • the articles When packaging articles, in particular beverage containers, bottles, etc., into containers, the articles are assembled in the desired manner and covered with a shrink film.
  • the shrink wrap is shrunk around the articles by supplying hot air in a shrink tunnel.
  • the containers are transported on a conveyor through the shrink tunnel. Due to the permanent supply of hot air, the conveyor chain heats up. This can lead to problems because due to excessive local heating shrink film stuck in the bottom of the container with the conveyor and thus can lead to damage to the shrink wrap. For this reason, devices are known in which the conveying device is selectively cooled.
  • shrink packs After the shrink packs leave the shrink tunnel, they must cool relatively quickly, before you or other processing devices, such as palletizers. be supplied.
  • the shrink film itself has a so-called memory effect.
  • the film material used is heated, while stretched and then cooled again.
  • the shrink wrap wrapped around the articles is reheated.
  • the shrink film changes back to its unstretched original state, whereby the molecules re-arrange themselves in their original form.
  • the shrinking process thus consists of heating and cooling the shrink wrap wrapped around the packs.
  • a shrinkage package is stable only when the shrink film has been cooled after heating again so far that no further deformation (ie no further contraction of theshrinking film) takes place more and the shrinkage package is thus firm and stable.
  • shrink containers with a still warm shrink film are very unstable and thus very sensitive to forces of any kind.
  • Such unfavorable forces additionally act against the still unfinished shrinking process when the shrinkage package is still warm or not yet fully cooled and thus worsen the result or lead to defective packaging.
  • Such unfavorable forces acting on the shrinkage packages can be found, for example, at transitions between individual conveyor belts following the shrink tunnel, via which the shrinkage packages are fed to further processing devices.
  • This necessary cooling of the container can be achieved for example by the fact that after the shrink tunnel, a so-called cooling line is present. This is often extended due to the given ambient temperatures or due to the thickness of the film used to make sure that the shrinkage packages are sufficiently cooled before they are passed to the next conveyor belt.
  • the conveyor, with which the shrinkage packages are moved through the shrink tunnel and through the cooling section, is a single conveyor line whose length is designed according to the respective requirements.
  • an adaptation of the conveyor line is therefore necessary in a product change.
  • one or more fans are installed after the shrink tunnel above the conveying means. used to blow the cooling air from above onto the product.
  • US 3727324 describes a shrink tunnel that provides an air curtain at the entrance and the exit, respectively.
  • the first air curtain at the entrance to the shrink tunnel serves to preheat the film in this area.
  • the second air curtain at the exit of the shrink tunnel serves to cool the film in the exit area.
  • a cooling arc is arranged at the outlet of the shrink tunnel, through which the cooling air is blown from above and from the sides onto the shrink-wrapped pallet with piece goods.
  • DE 2320424 A1 describes an apparatus for the continuous packaging of articles comprising a shrink tunnel. Cooling of the packaged articles also takes place after the shrinking process, whereby a cooling arrangement arranged at the top directs cold air onto the enveloped objects, thereby accelerating the cooling of the articles and their shrunk-on packaging.
  • the object of the invention is to cool containers in the exit area of a shrink tunnel or after they have left the shrink tunnel effectively and on all sides.
  • the invention relates to a shrinking device with container cooling.
  • a shrinking device is used in particular for shrinking an outer packaging around a collection of articles to form a container.
  • a shrinking device can also be used, for example, to shrink-shrink labels on articles or the like.
  • the shrinking device comprises a transport path, an entrance area, a shrink tunnel and an exit area.
  • the transport route is usually by a continuous Continuous conveyor belt or other suitable conveying means formed and serves the preferably uninterrupted transport of the container through the entrance area, the shrink tunnel and the exit area of the shrinking device.
  • At least one cooling device is arranged in the output region of the shrinking device above the transport path, through which the container from above with coolant are applied.
  • at least one means for equalizing the distribution of the coolant flow directed to the container is associated with the outlet region of the shrinking device.
  • the means for equalizing the distribution of the coolant flow is assigned directly to the at least one cooling device.
  • the at least one cooling device is an axial fan, a radial fan or the like.
  • the by the axial fan, radial fan o.ä. generated air flow is inhomogeneous and unevenly distributed in particular over the width of the transport path.
  • the means for equalizing the distribution of directed to the container coolant flow causes the directed to the container coolant flow is homogeneous, in particular that the directed to the container coolant flow is evenly distributed over the entire width of the transport path, so that the coolant flow targeted to the container is directed and does not flow past them.
  • the at least one cooling device has an upper suction side and a lower pressure side.
  • the means for equalizing the distribution of directed to the container coolant flow is associated with the lower pressure side of the axial fan.
  • the means for equalizing the distribution of the directed to the container coolant flow a flow straightener, which has a permeable for the coolant flow, regular structuring.
  • the structuring is a honeycomb structure, wherein the honeycombs are aligned vertically and are flowed through from top to bottom by the coolant.
  • the shape of the honeycombs in particular their cross-section, for example, circular, oval or angular etc. be designed.
  • the flow rectifier is preferably made of a metal, in particular aluminum, and / or made of a plastic.
  • the flow straightener may be made by molding or other suitable manufacturing techniques.
  • the flow rectifier extends in the output region of the shrinking device over an entire transport width of the transport path.
  • a more uniform, homogeneous directed to the container coolant flow over the entire transport width of the transport path can be generated.
  • the flow rectifier in the exit region over an entire length of the output region, i. extends in particular over the entire length of the Abkühlsumble.
  • several fans are arranged side by side and / or one behind the other.
  • the flow rectifier can be dimensioned such that it homogenizes the air flow of all juxtaposed and / or successively arranged blower.
  • flow rectifier segments can be arranged next to one another and / or behind one another and assigned to the fans in order to completely cover the length and / or width of the cooling section.
  • container cooling units are each provided with at least one cooling device and each comprising a flow rectifier assigned on the pressure side, wherein a container cooling unit covers the entire transport width of the transport path.
  • a container cooling unit covers the entire transport width of the transport path.
  • the number of successively arranged container cooling units depends in particular on the length of the cooling section.
  • the invention further relates to a method for producing a uniform, homogeneous flow of coolant in an outlet region adjacent to a shrinking tunnel of a shrinking device for cooling containers after passing through the shrinking tunnel.
  • the coolant flow is generated by means of at least one cooling device arranged above a transport path and directed downwards onto the containers.
  • the coolant flow has an uneven distribution of coolant within the coolant flow.
  • the coolant flow first flows through a flow rectifier, as a result of which a homogeneous coolant flow is generated, which is directed onto the containers.
  • the method may comprise, as an alternative or in addition to the described features, one or more features and / or properties of the device described above.
  • the device may alternatively or additionally comprise one or more features and / or properties of the described method.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a shrinking device 1 with downstream transport device 12 according to the known prior art.
  • Articles, in particular beverage containers, bottles 6, cans or the like are assembled in groups and wrapped with shrink film 7.
  • This article compilations are also referred to as a container 5.
  • the container 5 are fed in the transport direction TR on a means of transport, in particular a conveyor belt 10, via an input area 3 a shrink tunnel 2.
  • heating means (not shown) are arranged, which act on the container 5, for example, with hot air.
  • the film 7 shrinks the outer packaging and places itself on all sides of the article and thus forms finished container 5 * or a packaging unit.
  • blowers 20 are arranged above the conveyor belt, with which cold air 22 is blown on the warm container 5 * to cool them before the transfer U to another conveyor belt 12 and thereby ensure that the container. 5 * are firm and stable before passing U
  • blowers 20 By cooling the after leaving the shrinking tunnel 2 warm container 5 * before passing the container 5 * to other devices - for example, before the transfer U to another conveyor belt 12 - to prevent that with still warm film 7 * wrapped container 5 * are unstable and may be damaged in the further course.
  • FIGS. 2A to C show various views of a blower 20 in the form of an axial fan 24 according to the known prior art and illustrate schematically the air flow 22 generated by the axial fan 24.
  • the axial fan 24 has a suction side S, from which the air is sucked in and a pressure side D, in whose direction the generated air flow 22 has.
  • the generated air flow 22 is inhomogeneous on the pressure side D of the axial fan 24.
  • This causes, when using axial fans 24 or comparable blowers 20 in a shrinking device 1 according to FIG. 1
  • the cooling effect has a strong inhomogeneity over the web width, in particular over the width of the conveyor belt 10 (see FIG. 1 ), so that a large part of the cooling air 22 ineffectively flows past the containers 5 *.
  • FIG. 3 shows a shrinking device 30 with inventive container cooling 31.
  • a container cooling unit 33 is in each case in different views in the FIGS. 4 to 6 shown.
  • a container cooling unit 33 comprises a housing 35, in which two blowers 20, in particular two axial fans 24, are arranged.
  • the container cooling unit 33 is arranged above the transport path for the container so that it is suction side S of the fan 20 above and the pressure side D of the fan 20 below. Thus, air is blown down on the container.
  • a flow straightener 45 is arranged on the underside of the container cooling unit 33, ie on the pressure side D of the blower 20, a flow straightener 45 is arranged.
  • the airflow generated by the blower 20 (22, cf. FIGS. 1 and 2 ) first flows through the flow straightener 45 before it hits the container.
  • the housing 35 furthermore has fastening means 37, by means of which the container cooling units 33 can be fastened quickly releasably on a frame element 36 assigned to the outlet region 4 of the shrinking tunnel 2 (cf. FIG. 3 ).
  • This quick attachment is particularly advantageous if individual blowers 20 are defective and must be replaced. In this case, for example, a package cooling unit 33 with a defective blower 20 could be removed and replaced by a new package cooling unit 33.
  • FIGS. 7A and B illustrate a flow straightener 45 of a container cooling unit 33 according to the invention in a perspective view and in a top view.
  • FIGS. 7C and D show details of a flow straightener 45 according to the FIGS. 7A and 7B .
  • the flow rectifier 45 has a regular, permeable to the coolant structure 46, namely a honeycomb structure.
  • the structuring is permeable vertically to the airflow generated by the fan 20.
  • turbulences or the like are broken in the air flow at the edges of the honeycomb and thus dissolved. This leads to a homogenization of the air flow 22 * (cf. FIG. 6 ). Since the flow rectifier 45 is formed over the entire width of the conveyor belt, this causes in particular a homogenization of the air flow 22 *

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Devices For And Details Of Packaging Control (AREA)

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung mit Gebindekühlung und ein Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen, homogenen Kühlmittelstroms gemäß den Merkmalen der Oberbegriffe der Ansprüche 1 und 9.
  • Bei der Verpackung von Artikeln, insbesondere von Getränkebehältern, Flaschen etc. zu Gebinden, werden die Artikel in gewünschter Weise zusammengestellt und mit einer Schrumpffolie umhüllt. Die Schrumpffolie wird durch Zufuhr von Heißluft in einem Schrumpftunnel um die Artikel herum aufgeschrumpft.
  • Die Gebinde werden auf einer Fördervorrichtung durch den Schrumpftunnel transportiert. Aufgrund der permanenten Zufuhr von Heißluft erhitzt die Förderkette. Dies kann zu Problemen führen, da aufgrund zu starker lokaler Erwärmung die Schrumpffolie im Bodenbereich der Gebinde mit der Fördervorrichtung verkleben und es somit zu Beschädigungen der Schrumpfverpackung kommen kann. Aus diesem Grund sind Vorrichtungen bekannt, bei denen die Fördervorrichtung gezielt gekühlt wird.
  • Nachdem die Schrumpfgebinde den Schrumpftunnel verlassen, müssen diese relativ schnell abkühlen, bevor Sie weiteren Verarbeitungsvorrichtungen, beispielsweise Palettierungsvorrichtungen o.ä. zugeführt werden. Die Schrumpffolie an sich besitzt einen sogenannten Memory- Effekt. Bei der Herstellung von Schrumpffolie wird das verwendete Folienmaterial erwärmt, dabei gereckt und anschließend wieder abgekühlt. Beim Schrumpfprozess wird die um die Artikel gewickelte Schrumpffolie erneut erwärmt. Bei der nachfolgenden Abkühlung wechselt die Schrumpffolie wieder in ihren ungereckten Ursprungszustand zurück, wobei sich die Moleküle wieder in ihrer eigentlichen Ursprungsform anordnen. Der Schrumpfprozess besteht somit aus einem Erhitzen und Abkühlen der Schrumpffolie, welche um die Gebinde herumgewickelt ist. Dabei ist ein Schrumpfgebinde erst dann stabil, wenn die Schrumpffolie nach dem Erhitzen wieder so weit abgekühlt wurde, dass keine weitere Verformung (d.h. kein weiteres Zusammenziehen der Schrumpffolie) mehr stattfindet und das Schrumpfgebinde somit fest und stabil ist. Dies ist insbesondere deshalb notwendig, da Schrumpfgebinde mit einer noch warmen Schrumpffolie sehr instabil und damit sehr empfindlich gegen Kräfteeinwirkungen jeglicher Art sind. Solche ungünstigen Kräfteeinwirkungen wirken zusätzlich bei noch warmen bzw. noch nicht vollständig abgekühlten Schrumpfgebinden gegen den noch nicht abgeschlossenen Schrumpfprozess und verschlechtern somit das Ergebnis bzw. führen zu defekten Verpackungen. Solche ungünstigen Kräfteeinwirkungen auf die Schrumpfgebinde findet man beispielsweise an Übergängen zwischen einzelnen Transportbändern anschließend an den Schrumpftunnel, über die die Schrumpfgebinde weiteren Verarbeitungsvorrichtungen zugeführt werden. Hierbei kommt es auf Grund von noch nicht vollständig abgekühlter Schrumpffolie im Bodenbereich der Gebinde leicht zu Beschädigungen derselben. In dem Bodenbereich der Gebinde, in dem sich die Schrumpffolienenden überlappen, ist die Zeitdauer bis zur vollständigen Abkühlung höher als in den anderen Bereichen (beispielsweise an der Oberseite oder den Stirnseiten der Gebinde etc.). Beim Abkühlen der Schrumpffolie zieht sich die Folie noch weiter zusammen und wird fest um die verpackten Gegenstände herum fixiert bzw. angelegt.
  • Diese notwendige Abkühlung der Gebinde erreicht man beispielsweise dadurch, dass nach dem Schrumpftunnel eine sogenannte Abkühlstrecke vorhanden ist. Diese wird oftmals auf Grund der gegebenen Umgebungstemperaturen oder auch bedingt durch die Dicke der verwendeten Folie verlängert, um sicher zu stellen, dass die Schrumpfgebinde ausreichend abgekühlt werden, bevor sie an das nächste Transportband übergeben werden. Bei dem Fördermittel, mit welchem die Schrumpfgebinde durch den Schrumpftunnel und durch die Abkühlstrecke bewegt werden, handelt es sich um eine einzige Förderstrecke, deren Länge entsprechend den jeweiligen Anforderungen ausgelegt ist. Gegebenenfalls ist bei einem Produktwechsel somit auch eine Anpassung der Förderstrecke notwendig.
  • Gemäß dem bekannten Stand der Technik werden nach dem Schrumpftunnel, oberhalb des Fördermittels ein oder mehrere Gebläse, insbesondere Axialventilatoren oder Radialventilatoren o.ä. verwendet, die Kühlluft von oben auf das Produkt blasen. Durch diese zusätzliche Kühlmaßnahme wird die Abkühlzeit und / oder die Abkühlstrecke entsprechend verkürzt.
  • US 3727324 beschreibt einen Schrumpftunnel, der am Eingang und am Ausgang jeweils einen Luftvorhang vorsieht. Der erste Luftvorhang am Eingang zum Schrumpftunnel dient dem Vorheizen der Folie in diesem Bereich. Der zweite Luftvorhang am Ausgang des Schrumpftunnels dient dem Abkühlen der Folie im Ausgangsbereich. Insbesondere ist am Ausgang des Schrumpftunnels ein Kühlbogen angeordnet, durch den die Kühlluft von oben und von den Seiten her auf die mit Schrumpffolie umhüllte Palette mit Stückgut geblasen wird.
  • DE 2320424 A1 beschreibt eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Verpacken von Gegenständen, die einen Schrumpftunnel umfasst. Hierbei erfolgt nach dem Schrumpfprozess ebenfalls eine Kühlung der verpackten Gegenstände, wobei eine oben angeordnete Kühlanordnung Kaltluft auf die umhüllten Gegenstände richtet, um dadurch das Abkühlen der Gegenstände und ihrer aufgeschrumpften Verpackung zu beschleunigen.
  • Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Axialventilatoren besteht die Problematik, dass die Ventilatoren druckseitig einen inhomogenen Luftstrom aufweisen. Der Kühlluftstrom und damit die Kühlwirkung weist starke Inhomogenität über die Bahnbreite auf und ein Großteil der Kühlluft strömt an den Gebinden vorbei.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, Gebinde im Ausgangsbereich eines Schrumpftunnels bzw. nachdem diese den Schrumpftunnel verlassen haben effektiv und allseitig zu kühlen.
  • Die obige Aufgabe wird durch eine Schrumpfvorrichtung und ein Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen, homogenen Kühlmittelstroms gelöst, die die Merkmale in den Patentansprüchen 1 und 9 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden durch die Unteransprüche beschrieben.
  • Die Erfindung betrifft eine Schrumpfvorrichtung mit Gebindekühlung. Eine solche Schrumpfvorrichtung dient insbesondere dem Aufschrumpfen einer Umverpackung um eine Zusammenstellung von Artikeln zu einem Gebinde. Eine solche Schrumpfvorrichtung kann aber beispielsweise auch verwendet werden, um Schrumpfetiketten auf Artikel aufzuschrumpfen o.ä. Die Schrumpfvorrichtung umfasst eine Transportstrecke, einen Eingangsbereich, einen Schrumpftunnel und einen Ausgangsbereich. Die Transportstrecke wird in der Regel durch ein durchgängiges Endlosförderband oder ein anderes geeignetes Fördermittel gebildet und dient dem vorzugsweise unterbrechungsfreien Transport der Gebinde durch den Eingangsbereich, den Schrumpftunnel und den Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung. Um die Gebinde vor Übergabe an weitere Handhabungsvorrichtungen ausreichend abzukühlen und somit eine Beschädigung der Umverpackung bei Übergabe an die weiteren Handhabungsvorrichtungen zu vermeiden, ist im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung oberhalb der Transportstrecke mindestens eine Kühleinrichtung angeordnet, durch die die Gebinde von oben her mit Kühlmittel beaufschlagt werden. Erfindungsgemäß ist dem Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung mindestens ein Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde gerichteten Kühlmittelstroms zugeordnet.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des Kühlmittelstroms direkt der mindestens einen Kühleinrichtung zugeordnet. Alternativ ist das Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des Kühlmittelstroms unterhalb der Kühleinrichtung, insbesondere zwischen Kühleinrichtung zu kühlendem Gebinde, angeordnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die mindestens eine Kühleinrichtung ein Axialgebläse, ein Radialgebläse o.ä. Der durch das Axialgebläse, Radialgebläse o.ä. erzeugte Luftstrom ist inhomogen und insbesondere über die Breite der Transportstrecke ungleichmäßig verteilt. Das Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde gerichteten Kühlmittelstroms bewirkt, dass der auf die Gebinde gerichtete Kühlmittelstrom homogen ist, insbesondere dass der auf die Gebinde gerichtete Kühlmittelstrom gleichmäßig über die gesamte Breite der Transportstrecke verteilt ist, so dass der Kühlmittelstrom gezielter auf die Gebinde gerichtet ist und nicht an diesen vorbei strömt.
  • Insbesondere weist die mindestens eine Kühlvorrichtung eine obere Saugseite und eine untere Druckseite auf. Das Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde gerichteten Kühlmittelstroms ist der unteren Druckseite des Axialgebläses zugeordnet.
  • Gemäß der Erfindung ist das Mittel zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde gerichteten Kühlmittelstroms ein Strömungsgleichrichter, der eine für den Kühlmittelstrom durchlässige, regelmäßige Strukturierung aufweist. Dabei handelt es sich bei der Strukturierung um eine Wabenstruktur, wobei die Waben vertikal ausgerichtet sind und von oben nach unten von dem Kühlmittel durchströmt werden. Die Form der Waben, insbesondere deren Querschnitt kann beispielsweise kreisförmig, oval oder eckig etc. ausgestaltet sein.
  • Der Strömungsgleichrichter ist vorzugsweise aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, und / oder aus einem Kunststoff gefertigt. Beispielsweise kann der Strömungsgleichrichter mittels Formgießen oder anderer geeigneter Herstellungsverfahren hergestellt sein. Als Strömungsgleichrichter kann aber auch eine regelmäßige, vorzugsweise dreidimensionale Netzstruktur o.ä. Verwendung finden, die ausreichend durchlässig für das Kühlmittel ist.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Strömungsgleichrichter im Ausgangsbereich der Schrumpfvorrichtung über eine gesamte Transportbreite der Transportstrecke. Somit kann ein gleichmäßiger, homogener auf die Gebinde gerichteter Kühlmittelstrom über die gesamte Transportbreite der Transportstrecke erzeugt werden.
  • Weiterhin kann vorgesehen sein, dass sich der Strömungsgleichrichter im Ausgangsbereich über eine gesamte Länge des Ausgangsbereichs, d.h. insbesondere über die gesamte Länge der Abkühlsstrecke erstreckt. In Abhängigkeit von der Länge der Abkühlstrecke und der Breite der Transportstrecke sind mehrere Gebläse nebeneinander und / oder hintereinander angeordnet. Der Strömungsgleichrichter kann derart dimensioniert sein, dass er den Luftstrom aller nebeneinander und / oder hintereinander angeordneten Gebläse homogenisiert. Alternativ können auch Strömungsgleichrichter- Segmente nebeneinander und / oder hintereinander angeordnet und den Gebläsen zugeordnet sein, um die Länge und / oder Breite der Abkühlstrecke vollständig abzudecken.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass Gebindekühleinheiten umfassend jeweils mindestens eine Kühleinrichtung und umfassend jeweils einen druckseitig zugeordneten Strömungsgleichrichter vorgesehen sind, wobei eine Gebindekühleinheit jeweils die gesamte Transportbreite der Transportstrecke abdeckt. Im Bereich der Abkühlstrecke wird oberhalb der Transportstrecke eine Mehrzahl von Gebindekühleinheiten in Transportrichtung nacheinander angeordnet. Die Anzahl der nacheinander angeordneten Gebindekühleinheiten ist insbesondere von der Länge der Abkühlstrecke abhängig. Mit dieser Anordnung kann im Bereich der gesamten Abkühlstrecke somit ein homogener nach unten auf die Gebinde gerichteter Luftstrom erzeugt werden.
  • Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen, homogenen Kühlmittelstroms in einem an einen Schrumpftunnel einer Schrumpfvorrichtung angrenzenden Ausgangsbereich zum Kühlen von Gebinden nach Durchlaufen des Schrumpftunnels. Der Kühlmittelstrom wird mittels mindestens einer oberhalb einer Transportstrecke angeordneten Kühleinrichtung erzeugt und nach unten gerichtet auf die Gebinde geblasen. Der Kühlmittelstrom weist eine ungleichmäßige Verteilung an Kühlmittel innerhalb des Kühlmittelstroms auf. Erfindungsgemäß wird durchströmt der Kühlmittelstrom erst einen Strömungsgleichrichter, wodurch ein homogener Kühlmittelstrom erzeugt wird, der auf die Gebinde gerichtet ist.
  • Das Verfahren kann alternativ oder zusätzlich zu den beschriebenen Merkmalen ein oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften der zuvor beschriebenen Vorrichtung umfassen. Ebenfalls kann die Vorrichtung alternativ oder zusätzlich einzelne oder mehrere Merkmale und / oder Eigenschaften des beschriebenen Verfahrens aufweisen.
  • Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher erläutern. Die Größenverhältnisse der einzelnen Elemente zueinander in den Figuren entsprechen nicht immer den realen Größenverhältnissen, da einige Formen vereinfacht und andere Formen zur besseren Veranschaulichung vergrößert im Verhältnis zu anderen Elementen dargestellt sind.
    • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Schrumpfvorrichtung mit nachgeordneter Transportvorrichtung gemäß dem bekannten Stand der Technik.
    • Figuren 2A bis C zeigen verschiedene Ansichten eines Axialventilators gemäß dem bekannten Stand der Technik und stellen schematisch den durch den Axialventilator erzeugten Luftstrom dar.
    • Figur 3 zeigt eine Schrumpfvorrichtung mit erfindungsgemäßer Gebindekühlung.
    • Figuren 4 bis 6 zeigen verschiedene Ansichten einer erfindungsgemäßen Gebindekühlungseinheit.
    • Figuren 7 zeigen unterschiedliche Ansichten eines Strömungsgleichrichters einer erfindungsgemäßen Gebindekühlungseinheit.
  • Für gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber nur Bezugszeichen in den einzelnen Figuren dargestellt, die für die Beschreibung der jeweiligen Figur erforderlich sind. Die dargestellten Ausführungsformen stellen lediglich Beispiele dar, wie die erfindungsgemäße Vorrichtung oder das erfindungsgemäße Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
  • Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Schrumpfvorrichtung 1 mit nachgeordneter Transportvorrichtung 12 gemäß dem bekannten Stand der Technik. Artikel, insbesondere Getränkebehälter, Flaschen 6, Dosen o.ä. werden in Gruppen zusammengestellt und mit Schrumpffolie 7 umhüllt. Diese Artikelzusammenstellungen bezeichnet man auch als Gebinde 5. Die Gebinde 5 werden in Transportrichtung TR auf einem Transportmittel, insbesondere einem Förderband 10, über einen Eingangsbereich 3 einem Schrumpftunnel 2 zugeführt. In dem Schrumpftunnel 2 sind Heizmittel (nicht dargestellt) angeordnet, die die Gebinde 5 beispielsweise mit heißer Luft beaufschlagen. Dadurch schrumpft die Folie 7 der Umverpackung und legt sich dabei allseitig an die Artikel an und bildet somit fertiges Gebinde 5* bzw. eine Verpackungseinheit. Im Ausgangsbereich 4 der Schrumpfvorrichtung 1 sind oberhalb des Förderbands 10 Gebläse 20 angeordnet, mit denen kalte Luft 22 auf die warmen Gebinde 5* geblasen wird, um diese vor der Übergabe U an ein weiteres Transportband 12 abzukühlen und dadurch zu gewährleisten, dass die Gebinde 5* vor der Übergabe U fest und stabil sind. Durch das Abkühlen der nach dem Verlassen des Schrumpftunnels 2 warmen Gebinde 5* vor der Weitergabe der Gebinde 5* an weitere Vorrichtungen - beispielsweise vor der Übergabe U an ein weiteres Transportband 12 - soll verhindert werden, dass die mit noch warmer Folie 7* umhüllten Gebinde 5* instabil sind und im weiteren Verlauf beschädigt werden können.
  • Figuren 2A bis C zeigen verschiedene Ansichten eines Gebläses 20 in Form eines Axialventilators 24 gemäß dem bekannten Stand der Technik und stellen schematisch den durch den Axialventilator 24 erzeugten Luftstrom 22 dar. Der Axialventilator 24 hat eine Saugseite S, von der die Luft angesaugt wird und eine Druckseite D, in deren Richtung der erzeugte Luftstrom 22 weist. Der erzeugte Luftstrom 22 ist auf der Druckseite D des Axialventilators 24 inhomogen. Das bewirkt, dass bei Verwendung von Axialventilatoren 24 oder vergleichbaren Gebläsen 20 in einer Schrumpfvorrichtung 1 gemäß Figur 1 auch die Kühlwirkung eine starke Inhomogenität über die Bahnbreite aufweist, insbesondere über die Breite des Förderbands 10 (vergleiche Figur 1), so dass ein Großteil der Kühlluft 22 wirkungslos an den Gebinden 5* vorbeiströmt.
  • Figur 3 zeigt eine Schrumpfvorrichtung 30 mit erfindungsgemäßer Gebindekühlung 31. Insbesondere sind hierbei im Ausgangsbereich 4 oberhalb der Transportstrecke des Förderbands 10 drei Gebindekühlungseinheiten 33 angeordnet. Eine Gebindekühlungseinheit 33 ist jeweils in verschiedene Ansichten in den Figuren 4 bis 6 dargestellt. Gemäß der dargestellten Ausführungsform umfasst eine Gebindekühlungseinheit 33 ein Gehäuse 35, in dem zwei Gebläse 20, insbesondere zwei Axialventilatoren 24, angeordnet sind. Die Gebindekühlungseinheit 33 ist derart oberhalb der Transportstrecke für die Gebinde angeordnet, dass sie Saugseite S der Gebläse 20 oben und die Druckseite D der Gebläse 20 unten ist. Somit wird Luft nach unten auf die Gebinde geblasen. An der Unterseite der Gebindekühlungseinheit 33, d.h. auf der Druckseite D der Gebläse 20, ist ein Strömungsgleichrichter 45 angeordnet. Der durch die Gebläse 20 erzeugte Luftstrom (22, vergleiche Figuren 1 und 2) durchströmt erst den Strömungsgleichrichter 45, bevor er auf die Gebinde trifft.
  • Das Gehäuse 35 weist weiterhin Befestigungsmittel 37 auf, mittels derer die Gebindekühlungseinheiten 33 an einem dem Ausgangsbereich 4 des Schrumpftunnels 2 zugeordneten Rahmenelement 36 schnell lösbar befestigt werden können (vergleiche Figur 3). Diese Schnellbefestigung ist insbesondere vorteilhaft, wenn einzelne Gebläse 20 defekt sind und ausgetauscht werden müssen. In diesem Fall könnte beispielsweise eine Gebindekühlungseinheit 33 mit defektem Gebläse 20 abmontiert und durch eine neue Gebindekühlungseinheit 33 ersetzt werden.
  • Figuren 7A und B stellen einen Strömungsgleichrichter 45 einer erfindungsgemäßen Gebindekühlungseinheit 33 in perspektivischer Ansicht und in Ansicht von oben dar. Figuren 7C und D zeigen Details eines Strömungsgleichrichters 45 gemäß den Figuren 7A und 7B. Der Strömungsgleichrichter 45 weist eine regelmäßige, für das Kühlmittel durchlässige Strukturierung 46 auf, nämlich eine Wabenstruktur. Die Strukturierung ist vertikal für den durch das Gebläse 20 generierten Luftstrom durchlässig. Beim Durchströmen des Strömungsgleichrichters 45 werden Verwirbelungen oder ähnliches im Luftstrom an den Kanten der Waben gebrochen und somit aufgelöst. Dies führt zu einer Homogenisierung des Luftstroms 22* (vergleiche Figur 6). Da der Strömungsgleichrichter 45 über die gesamte Breite des Förderbands ausgebildet ist, bewirkt dieser insbesondere eine einer Homogenisierung des Luftstroms 22*
  • Die Erfindung wurde unter Bezugnahme auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann vorstellbar, dass Abwandlungen oder Änderungen der Erfindung gemacht werden können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden Ansprüche zu verlassen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Schrumpfvorrichtung
    2
    Schrumpftunnel
    3
    Eingangsbereich
    4
    Ausgangsbereich
    5, 5*
    Gebinde / Verpackungseinheit
    6
    Flasche
    7
    Schrumpffolie / Verpackungsfolie
    10
    Förderband
    12
    Transportband
    20
    erste Kühlmittelvorrichtung / Gebläse
    22
    Kühlmittel / Kühlluft
    22*
    Homogener Luftstrom
    24
    Axialventilator
    30
    Schrumpfvorrichtung
    33
    Gebindekühlungseinheit
    35
    Gehäuse
    36
    Rahmenelement
    37
    Befestigungsmittel
    45
    Strömungsgleichrichter
    46
    Strukturierung
    D
    Druckseite
    S
    Saugseite
    TR
    Transportrichtung
    U
    Übergabebereich

Claims (10)

  1. Schrumpfvorrichtung (1, 30) zum Aufschrumpfen einer Umverpackung (7) um eine Zusammenstellung von Artikeln (6) zu einem Gebinde (5*) mit Gebindekühlung, wobei die Schrumpfvorrichtung eine Transportstrecke (10), einen Eingangsbereich (3), einen Schrumpftunnel (2) und einen an den Schrumpftunnel (2) angrenzenden Ausgangsbereich (4) umfasst, wobei die Transportstrecke (10) dem unterbrechungsfreien Transport der Gebinde (5,5*) durch den Eingangsbereich (3), den Schrumpftunnel (2) und den Ausgangsbereich (4) der Schrumpfvorrichtung (1, 30) dient, wobei im Ausgangsbereich (4) oberhalb der Transportstrecke (10) mindestens eine Kühleinrichtung (20) angeordnet ist, durch die die aus dem Schrumpftunnel kommenden Gebinde (5*) von oben her mit Kühlmittel (22) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass dem Ausgangsbereich (4) mindestens ein Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde (5*) gerichteten Kühlmittelstroms (22*) zugeordnet ist, wobei das Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde (5*) gerichteten Kühlmittelstroms (22*) ein Strömungsgleichrichter ist, der eine für den Kühlmittelstrom (22) durchlässige, regelmäßige Strukturierung (46) aufweist und dass die Strukturierung (46) eine Wabenstruktur ist, wobei die Waben vertikal ausgerichtet sind und so angeordnet sind, dass sie von oben nach unten von dem Kühlmittel durchströmt werden.
  2. Schrumpfvorrichtung (30) nach Anspruch 1, wobei das Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung der Kühleinrichtung (20) zugeordnet ist oder wobei das Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung unterhalb der Kühleinrichtung (20) angeordnet ist
  3. Schrumpfvorrichtung (30) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Kühleinrichtung (20) ein Axialgebläse (24) mit einer oberen Saugseite (S) und einer unteren Druckseite (D) ist und wobei das Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde (5*) gerichteten Kühlmittelstroms (22*) der unteren Druckseite (D) des Axialgebläses (24) zugeordnet ist.
  4. Schrumpfvorrichtung (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei die Waben einen runden oder eckigen Querschnitt aufweisen.
  5. Schrumpfvorrichtung (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei der Strömungsgleichrichter aus einem Metall, insbesondere aus Aluminium, und / oder aus einem Kunststoff gefertigt ist.
  6. Schrumpfvorrichtung (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sich der Strömungsgleichrichter im Ausgangsbereich (4) über eine gesamte Transportbreite der Transportstrecke (10) erstreckt.
  7. Schrumpfvorrichtung (30) nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei sich der Strömungsgleichrichter im Ausgangsbereich (4) über eine gesamte Länge des Ausgangsbereichs (4) erstreckt.
  8. Schrumpfvorrichtung (30) nach Anspruch 6 oder 7, wobei mittels des Strömungsgleichrichters im Ausgangsbereich (4) ein gleichmäßiger, homogener auf die Gebinde (5*) gerichteter Kühlmittelstrom (22*) über die gesamte Transportbreite der Transportstrecke (10) und / oder über die gesamte Länge des Ausgangsbereich (4) erzeugbar ist.
  9. Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen, homogenen Kühlmittelstroms (22*) in einem an einen Schrumpftunnel (2) angrenzenden Ausgangsbereich. (4) einer Schrumpfvorrichtung (30) zum Kühlen von Gebinden (5*) nach Durchlaufen des Schrumpftunnels (2), wobei der Kühlmittelstrom (20) mittels mindestens einer oberhalb einer Transportstrecke (10) für die Gebinde (5*) angeordneten Kühleinrichtung (20) erzeugt und nach unten gerichtet auf die Gebinde (5*) geleitet wird, wobei der mittels der Kühleinrichtung (20) erzeugte Kühlmittelstrom (20) ungleichmäßig ist und / oder Verwirbelungen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelstrom (22) erst ein Mittel (45) zur Vergleichmäßigung der Verteilung des auf die Gebinde (5*) gerichteten Kühlmittelstroms (22*) durchströmt, wodurch ein homogener Kühlmittelstrom (22*) erzeugt wird, der auf die Gebinde (5*) gerichtet ist, wobei das Mittel (45) zur Vergleichmäßigung ein Strömungsgleichrichter ist, der eine für den Kühlmittelstrom (22) durchlässige, regelmäßige Wabenstruktur aufweist, und wobei die Waben der Wabenstruktur vertikal ausgerichtet sind und von oben nach unten von dem Kühlmittel durchströmt werden.
  10. Verfahren zum Erzeugen eines gleichmäßigen, homogenen Kühlmittelstroms (22*) gemäß Anspruch 9 in einer Schrumpfvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8.
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