[0001] Die Erfindung betrifft ein verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
[0002] Güter, die in größeren Mengen auf Paletten transportiert werden, werden oft mit einer
Folienhaube umgeben, die aus einem schrumpffähigen Folienmaterial besteht und durch
Wärmeeinwirkung geschrumpft wird. Auf diese Weise wird die auf der Palette befindliche
Ladung gleichzeitig festgelegt und gegen Transportschäden geschützt. Das Überziehen
der Folienhaube, Umlegen und Festlegen des Haubenrandes unter der Ladung oder der
Palette sowie das Schrumpfen, z.B. durch Strahlungsbrenner oder Heißluftgebläse, kann
dabei vollautomatisch bzw. teilautomatisch in geeigneten Vorrichtungen erfolgen.
[0003] Die auf der Palette befindliche Ladung kann aus kleineren, übereinandergestapelten
Einheiten bestehen, die ihrerseits von Schrumpffolien oder anderen Kunststoffolien
umgeben sind. In einem solchen Fall besteht die Gefahr, daß die Folienhaube mit dem
Umhüllungsmaterial der kleineren Einheiten verschmilzt oder verklebt, wenn sie in
der Anlage damit erwärmt wird und unter der Schrumpfwirkung dagegen gepreßt wird.
Die Folienhaube kann dann nicht mehr einwandfrei von der Ladung getrennt und die Einzelverpackungen
können beschädigt werden, was zu erheblichen Transportverlusten führen kann.
[0004] Um den vorgenannten Effekt zu verhindern ist es bekannt, den von der Folienhaube
umschlossenen Raum mit Hilfe eines Gebläses unter Überdruck zu setzen, so daß die
Haube sich aufbläht, und die Folienhaube dann unter Aufrechterhaltung des Überdrucks
von außen mit Wärmeenergie zu beaufschlagen (EP 0116124 B2). Dadurch, daß die Folienhaube
quasi aufgeblasen wird, liegt sie während der Erhitzung nicht unmittelbar an den die
Ladung umgebenden Folienlagen an, wobei die dazwischen befindliche Luftschicht gleichzeitig
eine gewisse Isolierwirkung ausübt, die ein Erweichen der inneren Folienlagen verhindert.
Zur Anlage kommt es erst, wenn die Folienhaube beim Abkühlen kontrahiert.
[0005] Das bekannte Verfahren bzw. die dafür bestimmte Vorrichtung arbeitet einerseits mit
einem gleichbleibenden Luftdruck des Gebläses, andererseits mit einem sog. Heißblasmast,
der im Kreis um den Gutstapel herumgeführt wird und die Schrumpffolie über die gesamte
Höhe des Stapels, in Umfangsrichtung fortschreitend, zum Schrumpfen bringt. Da aber
die in der Folienhaube eingeschlossene Luft nach oben steigt und im oberen Bereich
eine höhere Temperatur als unten hat, lassen sich über die Höhe der Ladung gesehen
keine einheitlichen, reproduzierbaren Kontaktverhältnisse zwischen der inneren und
der äußeren Folie erreichen.
[0006] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art
so auszubilden, daß ein gleichmäßiges Anliegen der geschrumpften Folienhaube an der
Ladung erreicht werden kann, ohne daß es zu Verklebungen oder Verschmelzungen mit
Folien kommt, die die Ladungseinheiten umgeben. Dabei soll der Einsatz eines Druckgebläses
entbehrlich sein.
[0007] Die Lösung der Aufgabe erfolgt mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs
13. Die Erfindung beruht darauf, daß für das Aufblähen der Folienhaube die Ausdehnung
der eingeschlossenen Luft aufgrund der zum Schrumpfen zugeführten Wärme ausreicht,
und daß zum Erzielen des gewünschten Effekts der Druck nicht wie beim Stand der Technik
erhöht, sondern auf ein bestimmtes Niveau erniedrigt werden muß. Die Höhe des aufrechtzuerhaltenen
Innendruckes bestimmt sich dabei nach der von der Folienhaube erzeugten Schrumpfkraft,
die das Anlegen der Folienhaube gegen die Ladung bewirkt. Da das Schrumpfen mit Hilfe
eines vertikal bewegten Schrumpfrahmens erfolgt, können die über die Stapelhöhe wechselnden
Druckverhältnisse ausgeglichen werden.
[0008] Die Regelung des Luftdruckes innerhalb der Folienhaube kann von unterschiedliche
Ausgangsgrößen ausgehen. So kann ein Sauggebläse vorgesehen sein, das überschüssige
Luft aus dem Inneren der Folienhaube absaugt, oder die Wärmezufuhr auf die Folienhaube
kann durch Änderung der Vertikalgeschwindigkeit des Schrumpfrahmens und/oder seiner
Wärmeabgabe gesteuert werden. Ebenso ist es möglich, verschiedene Regelparameter zu
kombinieren.
[0009] Gemäß der Erfindung wird auch eine Schrumpfanlage zur Durchführung des Verfahrens
vorgeschlagen, die in ansich bekannter Weise einen entlang der Palettenladung vertikal
bewegbaren Schrumpfrahmen aufweist und welche gemäß der Erfindung eine Festhaltevorrichtung
besitzt, die die Folie während des Schrumpfens an dem unteren Palettenrand fixiert,
und darüber hinaus regelbare Einrichtungen zum Absenken des anfänglichen Luftdruckes
innerhalb der Folienhaube während des Schrumpfens. Die Festhaltevorrichtung kann dabei
in vorteilhafter Weise z.B. durch Greifer gebildet sein, die an dem Schrumpfrahmen
selbst befestigt sind und zum Abziehen und Öffnen der Folie aber gleichzeitig auch
zum Festhalten der Folie im Bereich des unteren Palettenrandes dienen, damit hier
die Folie mittels Wärmebeeinflussung am Palettenrand fixiert werden kann. Es kann
jedoch vorkommen, daß die aufsteigende Luft zusammen mit den in vertikaler Richtung
wirkenden Schrumpfkräften versucht, die Folienhaube von der Palette zu lösen und aufsteigen
zu lassen. Dies ist auch deshalb möglich, weil die Folie noch warm ist und eine dauerhafte
Fixierung am unteren Palettenrand noch nicht stattgefunden hat. Für einen solchen
Fall ist es vorteilhaft, daß die Festhaltevorrichtung an einem Förderband, das zum
Transportieren der Paletten zu den einzelnen Bearbeitungsstationen dient, angebracht
ist und während des gesamten Schrumpfvorganges die Folie am unteren Palettenrand festhält.
Sollte eine Hebebühne vorgesehen sein, kann die Festhaltevorrichtung auch an der Hebebühne
vorgesehen sein, um während des gesamten Schrumpfvorganges für eine Fixierung der
Folie der Palette zu sorgen. Dabei ist die Festhaltevorrichtung vorteilhaft von mechanischen
Greifern gebildet, welche die Folie gegen die Palette drücken.
[0010] Die zur Regelung des Luftdruckes innerhalb der Folienhaube dienenden Einrichtungen
können von einem Sauggebläse gebildet sein, dessen Leistung in Abhängigkeit von dem
gewünschten Luftdruck innerhalb der Folienhaube gesteuert wird. Schließlich sind auch
in vorteilhafter Weise Einrichtungen vorgesehen, die die Schrumpftemperatur während
des Schrumpfvorganges erfassen und auf einem gleichmäßigen Niveau halten, während
sich der Schrumpfrahmen vom unteren Teil der Folienhaube zum oberen Teil bewegt. Versuche
haben nämlich gezeigt, daß die Schrumpftemperatur, das heißt, die Temperatur welche
die Folie während des Schrumpfvorganges aufweist in unterschiedlichen Höhen der Folien
unterschiedlich ist. Eine Steuerung der Schrumpftemperatur zur Erzielung einer gleichmäßig
geschrumpften Folienhaube ist daher sinnvoll.
[0011] Es kann ferner in vorteilhafter Weise eine Einrichtung zum Regeln der Aufwärtsbewegung
des Schrumpfrahmens vorgesehen sein, wobei der Schrumpfrahmen bei niedrigerer Schrumpftemperatur
über einen größeren Zeitraum am unteren Rand der Folienhaube verweilt, während er
sich mit zunehmender Geschwindigkeit nach oben bewegt. Man muß nämlich davon ausgehen,
daß durch die während des Schrumpfens aufsteigende heiße Luft der obere Teil der Folie
bereits vorgewärmt ist, bevor der Schrumpfrahmen diesen Bereich erreicht.
[0012] Schließlich kann die erfindungsgemäße Vorrichtung in vorteilhafter Weise wenigstens
zwei senkrechte Andrückleisten aufweisen, die im Abstand von den beiden Schmallseiten
der Palettenladung in deren Mitte angeordnet und auf die Ladung zubewegbar sind. Auf
diese Weise wird in vorteilhafter Weise erreicht, daß die Luft insbesondere in den
Eckbereichen ein verstärktes Aufblähen der Folienhaube bewirkt, so daß diese besonders
gefärdeten Bereiche weniger der Gefahr ausgesetzt sind, mit den Unterfolien eine klebende
Verbindung einzugehen.
[0013] Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert.
[0014] In der Zeichnung zeigen:
- Fig. 1 bis 5
- schematisch die einzelnen Stadien des Verfahrensablaufs,
- Fig. 6 und 7
- eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
[0015] In der Zeichnung bezeichnet 1 eine auf einer Palette angeordnete Ladung, die aus
übereinandergestapelten, jeweils von einer Folie umhüllten Einzelstücken bestehen
kann, die vor Kontakt mit einer erhitzten und/oder erweichten anderen Folie geschützt
werden müssen. Über die Ladung 1 ist in einem vorhergehenden Arbeitsgang bereits eine
Folienhaube 2 aus einem heißschrumpffähigen Material übergezogen worden. Unter der
Palette kann gemäß einer ersten Ausführung bei 3 ein Sauggebläse vorgesehen sein.
[0016] In einem ersten Verfahrensschritt wird der nach unten weisende Haubenrand 4 der Folienhaube
2 um den Unterrand der Ladung 1 nach innen umgefaltet und festgelegt, so daß die Folie
nicht infolge der vertikalen Schrumpfkräfte und der nach oben steigenden warmen Luft
abhebt. Im vorliegenden Beispiel erfolgt gemäß Fig. 2 ein Festschrumpfen der Folie
an der Palette mit Hilfe von nach innen und unten gerichteten heißen Gasstrahlen,
die von einem Schrumpfrahmen 5 ausgehen. Der Schrumpfrahmen befindet sich zu diesem
Zeitpunkt in seiner untersten Stellung. Er umgibt die Ladung 1 von allen Seiten und
kann in bekannter Weise auch mit Greifeinrichtungen ausgestattet sein, um die Folienhaube
von einem Vorrat abzuziehen, zu öffnen und über die Ladung zu ziehen.
[0017] Das Umlegen und Festhalten des Haubenrandes 4 unter der Ladung kann auch mit Hilfe
der genannten Greifeinrichtungen erfolgen.
[0018] Während der Schrumpfrahmen 5 kurzzeitig, z.B. in Abhängigkeit von der Folienstärke
3 bis 5 Sekunden lang, in seiner untersten Stellung verbleibt und Wärme in den von
ihm umschlossenen Raum abgibt, jedoch in verringertem Umfang, erfolgt ein Anschrumpfen
des Folienrandes an den Rand der Palette. Die erwärmte Luft wird gegen die Folie geblasen
und steigt nach oben, wobei sie ihre Wärme an die Folie abgibt. Die innerhalb der
Folienhaube 2 eingeschlossene Luft dehnt sich infolgedessen aus, so daß sich zwischen
der Folienhaube und der von ihr eingeschlossenen Ladung ein Luftspalt ausbildet, wie
aus Fig. 3 ersichtlich ist.
[0019] In den in Fig. 3 und 4 dargestellten Verfahrensschritten erfolgt das Schrumpfen der
Folienhaube 2. Hierzu wird die Wärmeabgabe des Schrumpfrahmens 5 erhöht, und dieser
wird gleichzeitig mit vorgegebener Geschwindigkeit nach oben bewegt. Mit zunehmender
Erwärmung wird einerseits das Material der Folienhaube weich, andererseits dehnt sich
die eingeschlossene Luft weiter aus und führt zu einem Aufblähen der Folienhaube.
[0020] Wenn in dem in Fig. 3 angedeuteten Zustand der Luftdruck innerhalb der Folienhaube
2 aufrechterhalten bliebe, würde ein ausreichendes Schrumpfen des Folienmaterials
verhindert, so daß die Folienhaube 2 sich nicht in gewünschter Weise an die Außenflächen
der Ladung anlegen könnte. Erfindungsgemäß wird deshalb der Luftdruck in einem solchen
Maß abgesenkt, daß er von der Schrumpfkraft der Folie überwunden werden kann, diese
dabei aber nicht vorzeitig zur Anlage an die Ladung kommt, wie es in Fig. 4 dargestellt
ist.
[0021] Das Absenken des Luftdruckes innerhalb der Folienhaube 2 erfolgt in diesem Fall durch
geregeltes Betreiben des Sauggebläses 3, das gerade soviel Luft abzieht, daß der in
Fig. 4 gezeigte Zustand aufrechterhalten wird, d.h. daß die Folie auf Abstand von
der Ladung gehalten wird, so lange sie noch nicht geschrumpft ist. Gleichzeitig mit
dem Schrumpfen legt sie sich dann an die Außenfläche der Ladung 1 an, wobei aber kein
Anhaften mehr stattfindet, da gleichzeitig auch die Abkühlung einsetzt. Die eingeschlossene
Luft ist zwar erwärmt, aber deutlich niedriger als die Schrumpf- oder Erweichungstemperatur
der Folien, so daß diese Luft als Isolierschicht gegen den Übertritt der Schrumpfwärme
auf die Ladung wirkt.
[0022] Das Abführen der Luft wird bis zur endgültigen Fertigstellung der umhüllten Palette
gemäß Fig. 5 beibehalten. Der Schrumpfrahmen 5 hat dann seine oberste Stellung erreicht,
in der er nach Fertigstellung des Oberschrumpfs abgeschaltet wird, und die Folienhaube
2 liegt allseitig dicht an der Ladung an, ohne dabei mit weiteren Folien zu verkleben,
die ggfs. die Ladungseinheiten umgeben.
[0023] Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den innerhalb der Folienhaube 2 herrschenden
Luftdruck so zu regulieren, daß er während des Schrumpfvorgangs den zu jedem Zeitpunkt
herrschenden Bedingungen angepaßt werden kann. So empfiehlt es sich, beim beschriebenen
Beispiel die Leistung des Sauggebläses 3 in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit des
Schrumpfrahmens 5 und/oder dessen Wärmeleistung zu steuern. Dabei werden im allgemeinen
die besten Ergebnisse erzielt, wenn die Saugleistung des Gebläses während der Aufwärtsbewegung
des Schrumpfrahmens allmählich erhöht wird.
[0024] Durch geeignete Verfahrensführung kann auch auf andere Weise erreicht werden, daß
der Luftdruck innerhalb der Folienhaube auf dem richtigen Wert gehalten wird. Hierzu
kann die Geschwindigkeit, mit der sich der Schrumpfrahmen aufwärts oder abwärts bewegt,
variiert werden. Gleichzeitig oder alternativ dazu ist es möglich, die vom Schrumpfrahmen
abgegebene Wärmeleistung zu steuern. Als weitere Regelgröße kommt die Schrumpftemperatur
in Betracht, die in geeigneter Weise gemessen werden kann.
[0025] Die in Fig. 6 und 7 gezeigte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens verhindert
in vorteilhafter Weise ein Verkleben der Folien an den senkrechten Kanten 6 des Ladungsstapels,
an denen die höchsten Spannungen in der Folienhaube auftreten. Dabei zeigt Fig. 6
eine Ansicht der Schmalseite der Palette, während Fig. 7 eine Draufsicht darstellt.
[0026] Hierbei wird während der in den Fig. 3 und 4 dargestellten Verfahrensschritte die
aufgeblähte Folienhaube 2 an den Schmalseiten des Palettenstapels über dessen gesamte
Höhe entlang einer senkrechten Mittellinie zusammengedrückt, so daß die Haube bis
dicht an die Ladung oder in leichte Berührung mit dieser gelangt, ohne jedoch damit
zu verkleben. Dieses seitliche Zusammendrücken bewirkt ein verstärktes Aufblähen der
Folienhauube in den übrigen Bereichen, wie es insbesondere in Fig. 7 gezeigt ist,
wobei die Folienhaube nicht mehr an den Seitenkanten 6 der Ladung anliegt. Zur Anlage
kommt es vielmehr erst beim Schrumpfen der Folienhaube, d.h. beim Abkühlen, so daß
auch an den Kanten kein Verkleben mehr stattfindet.
[0027] Da das Andrücken der Folienhaube keine großen Kräfte erfordert, genügen hierzu verhältnismäßig
schmale und leichte Leisten 7, die den Betrieb und die Wirkung des Schrumpfrahmens
5 nicht behindern.
1. Verfahren zum Schrumpfen einer aus heißschrumpffähigem Material bestehenden Folienhaube,
die über eine auf einer Palette befindliche Ladung gezogen ist, mit folgenden Schritten:
a) Umlegen und Festlegen des Haubenrandes unter der Ladung oder der Palette,
b) Erzeugen eines Luftüberdrucks innerhalb der Folienhaube,
c) Schrumpfen der Folienhaube durch Wärmeeinwirkung, um die Folienhaube unter Überwindung
des inneren Luftdrucks an die Ladung anzulegen, dadurch gekennzeichnet, daß
d) der Luftüberdruck innerhalb der Folienhaube allein durch Erwärmung der Folienhaube
und der in dieser befindlichen Luft bewirkt wird,
e) das Schrumpfen während der Vertikalbewegung eines die Ladung umschließenden Schrumpfrahmens
erfolgt,
f) durch Regelung der Verfahrensparameter während des gesamten Schrumpfvorgangs der
Luftdruck innerhalb der Folienhaube soweit abgesenkt wird, daß er höher bleibt als
der äußere Luftdruck, jedoch ein Schrumpfen und Anlegen der Folienhaube an die Ladung
erlaubt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung mit Hilfe eines Sauggebläses erfolgt, das den Druck innerhalb der Folienhaube
in dem erforderlichen Maß absenkt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistung des Sauggebläses in Abhängigkeit von der Vertikalgeschwindigkeit des
Schrumpfrahmens geregelt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung durch Steuern der Vertikalgeschwindigkeit des Schrumpfrahmens erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung durch Steuern der Wärmeleistung des Schrumpfrahmens erfolgt.
6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung in Abhängigkeit von der Schrumpftemperatur erfolgt.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zwei oder mehr der Regelparameter nach den Ansprüchen 2 bis 6 miteinander kombiniert
angewendet werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Umlegen und Festlegen des Haubenrandes unter der Ladung oder der Palette durch
Greifer erfolgt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Haubenrand nach dem Umlegen von den Greifern während des Schrumpfens der übrigen
Haube festgehalten wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9. dadurch gekennzeichnet, daß der Haubenrand vor dem Schrumpfen der übrigen Haube unter der Ladung angeschrumpft
wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8 und 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifer nach dem Anschrumpfen des Haubenrandes und vor dem Schrumpfen der übrigen
Haube gelöst werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß während des Schrumpfens die aufgeblähte Folienhaube an den Schmalseiten des Palettenstapels
über dessen gesamte Höhe entlang einer senkrechten Mittellinie zusammengedrückt wird.
13. Schrumpfanlage zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
mit einem entlang der Palettenladung (1) vertikal bewegbaren Schrumpfrahmen (5), dadurch gekennzeichnet, daß die Schrumpfanlage eine Festhaltevorrichtung aufweist, welche die Folie (2) während
des Schrumpfens an dem unteren Palettenrand fixiert, und daß regelbare Einrichtungen
zum Absenken des anfänglichen Luftdruckes innerhalb der Folienhaube (2) während des
Schrumpfens vorgesehen sind.
14. Schrumpfanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung aus Greifern besteht, die an dem Schrumpfrahmen (5) befestigt
sind.
15. Schrumpfanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung an einem Föderband angeordnet ist, das zum Transportieren
der Paletten zu den einzelnen Bearbeitungsstationen dient.
16. Schrumpfanlage nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Festhaltevorrichtung an einer Hebebühne für die Palette in der Schrumpfstation
angeordnet ist.
17. Schrumpfanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbare Einrichtung als unter der Palette angeordnetes Sauggebläse (3) ausgebildet
ist.
18. Schrumpfanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbare Einrichtung als Einrichtung zum Erfassen und Regeln der Schrumpftemperatur
ausgebildet ist.
19. Schrumpfanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die regelbare Einrichtung als Einrichtung zum Regeln der Geschwindigkeit des Schrumpfrahmens
(5) ausgebildet ist.
20. Schrumpfanlage nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwei senkrechte Andrückleisten (7) aufweist, die im Abstand von den beiden Schmalseiten
der Palettenladung (1) in deren Mitte angeordnet und auf die Ladung (1) zu bewegbar
sind.