[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft einen Schrumpftunnel zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln
um eine Zusammenstellung von Artikeln, wobei der Schrumpftunnel mindestens eine Transportebene
mit einer Transportstrecke für die mit Verpackungsmittel umhüllten Artikel und mindestens
zwei Schachtwände umfasst, über die die mit dem Verpackungsmittel umhüllten Artikel
mit einem Schrumpfmedium beaufschlagbar sind. Weiterhin betrifft die Erfindung ein
Verfahren zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln um eine Zusammenstellung von Artikeln,
wobei Schrumpfmedium aus Schachtwänden in einen Schrumpftunnel geleitet wird.
[0002] Aus dem Stand der Technik sind Verfahren und Einrichtungen zum Verpacken von Artikeln
(Verpackungsgut) bekannt, die als Verpackungshülle für die Gegenstände eine Schrumpffolie
verwenden. Diese Schrumpffolie wird im Allgemeinen als Folienzuschnitt mittels eines
Einschlagsystems um die Artikelzusammenstellung herum gewickelt. Dieses so genannte
Gebinde wird durch einen Schrumpftunnel transportiert. Im Schrumpftunnel werden die
umhüllten Artikel mit Heißgas z.B. warmer bzw. heißer Luft als Schrumpfmedium beaufschlagt,
wodurch sich die Schrumpffolie zusammenzieht, so dass sie sich an die Artikel anschmiegt
und das fertige Schrumpfgebinde entsteht.
[0003] Häufig werden die Gebinde, abhängig von deren Größe, im Schrumpftunnel in mehreren
parallel geführten Bahnen verarbeitet. Um alle Gebinde von allen Seiten mit warmer
Luft beaufschlagen zu können, müssen auch Mittel zum Einbringen der warmen Luft vorgesehen
sein, welche das Schrumpfmedium zwischen den parallel geführten Artikeln eindüsen.
Beispielsweise werden für die mehrbahnige Verarbeitung Schrumpftunnel mit mindestens
einer mittleren Schachtwand verwendet. Diese innere Schachtwand weist Düsenöffnungen
an beiden Seitenwänden auf, so dass Heißluft nach beiden Seiten in das Innere des
Schrumpftunnels ausströmt.
[0004] Die bekannten Schachtwände sind Wände mit einem inneren Hohlraum, in den die Heißluft
eingeblasen wird. Hierzu weisen die Schachtwände jeweils mindestens eine, vorzugsweise
im oberen Bereich angeordnete Lufteintrittsöffnung auf, durch die die Heißluft von
oben her in die Schachtwand eingeblasen wird und dann durch die Düsenöffnungen in
das Innere des Schrumpftunnels strömt.
[0005] DE 4038417 A1 beschreibt einen vertikal verfahrbaren Heizrahmen, bei dem Heißluft aus einem Gebläse
eingeblasen wird und über Kanäle mit Schlitzdüsen in den Innenraum der Schrumpfvorrichtung
geleitet wird. Die eingeleitete Luft wird hierbei mittels einer Trennwand aufgeteilt.
Der erste Teil der Heißluft wird direkt in das Innere eines ersten Kanals der Schrumpfvorrichtung
geleitet, der zweite Teil der Heißluft wird in einen senkrecht dazu angeordneten zweiten
Kanal weitergeführt und von dort aus in das Innere der Schrumpfvorrichtung geleitet.
[0006] DE 102007049441 A1 offenbart einen Schrumpftunnel mit einer Vielzahl von Gaszuführungseinrichtungen,
die das heiße Gas für das Aufschrumpfen der Verpackung zuführen. Die Gaszuführungseinrichtungen
sind insbesondere als Schachtwände mit jeweils einer gasdichten inneren Trennwand
ausgebildet. Die beiden dadurch entstehenden Schächte jeder Gaszuführungseinrichtung
weisen jeweils einen eigenen Zuführanschluss für gasförmiges Medium auf. Die Trennwand
ist diagonal angeordnet, wodurch die beiden Strömungskammern symmetrisch zueinander
angeordnet sind. An Ihren jeweiligen Außenseiten weisen die Schachtwände Düsenöffnungen
auf, durch die das heiße Gas gleichförmig und vorzugsweise weitgehend horizontal,
d.h. parallel zur Transportebene, in das Innere des Schrumpftunnels strömt.
Figur 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Schrumpfvorrichtung 1 gemäß dem bekannten Stand
der Technik. Artikel, insbesondere Getränkebehälter, Flaschen 6, Dosen o.ä. werden
in Gruppen zusammengestellt und mit Schrumpffolie 7 umhüllt. Diese Anordnungen bezeichnet
man auch als Gebinde 5. Die Gebinde 5 werden in Transportrichtung TR auf einem Förderband
10 einem Schrumpftunnel 2 zugeführt. In dem Schrumpftunnel 2 sind Heizmittel (nicht
dargestellt) angeordnet, die die Gebinde 5 beispielsweise mit heißer Luft beaufschlagen
und die Folie 7 um die Flaschen 6 schrumpft. Nachdem die Gebinde 5 den Schrumpftunnel
2 verlassen haben, werden sie durch oberhalb des Förderbands 10 angeordnete Gebläse
20 mit kalter Luft 22 abgekühlt.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Schrumpftunnel 2 mit zwei Transportbahnen 11
für Gebinde (nicht dargestellt). Über so genannte Schachtwände 30, 32 wird heiße Luft
40 in das Innere des Schrumpftunnels 2 geblasen. Die äußeren Schachtwände 30 weisen
nur an ihren zum Innenraum 34 des Schrumpftunnels 2 hin gerichteten Seitenwänden 31
Düsenöffnungen 35 für die Heißluft 40 auf. Die innere Schachtwand 32 weist dagegen
auf beiden Seitenflächen 33 Düsenöffnungen 35 für die Heißluft 40 auf. Weiterhin weist
die Transportstrecke 11 Mittel 24 auf, mit denen die Gebinde zusätzlich von unten
her mit Heißluft 41 beaufschlagt werden.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine innere Schachtwand 32, die an beiden Seitenflächen
33 Düsenöffnungen 35 für die Heißluft 40 aufweist. Die Heißluft 40 wird von oben her
über einen oberen Verteilerkanal 45 in den Innenraum 34 der Schachtwand 32 eingeblasen
und tritt somit in einem nach unten gerichteten Strahl aus den jeweiligen Düsenöffnungen
35 aus. Die Strömungsrichtung der aus der Schachtwand 32 austretenden Heißluft 40
ist somit weitgehend gegensinnig zu der in Figur 2 zusätzlich dargestellten Strömung
von Heißluft 41 von unten her. Dabei besteht die Gefahr, dass beispielsweise ein nach
oben gerichteter Folienüberlapp durch den nach unten gerichteten Luftstrom 40 nach
unten gedrückt werden kann und somit eine fehlerhafte Verpackung gebildet wird. Weiterhin
ist das Ausströmungsfeld der Heißluft 40 bei der gezeigten Vorrichtung nicht gleichmäßig.
Insbesondere ist die Ausströmungsmenge an heißer Luft 40 im oberen Bereich der Schachtwand
32 höher als im unteren Bereich.
[0007] Aufgabe der Erfindung ist, eine vorteilhafte Strömungsrichtung des Schrumpfmittels
zu erzeugen, um die oben beschriebenen Nachteile der bekannten Anordnungen zu umgehen.
[0008] Die obige Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gelöst, die die Merkmale
in den Patentansprüchen 1 und 14 umfassen. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen werden
durch die Unteransprüche beschrieben.
[0009] Die Erfindung betrifft einen Schrumpftunnel zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln
um eine Zusammenstellung von Artikeln. Insbesondere wird ein solcher Schrumpftunnel
verwendet, um Schrumpffolie um Getränkebehälter, insbesondere um Flaschen o.ä. aufzuschrumpfen.
Diese mit Schrumpffolie umhüllten Artikelzusammenstellungen werden auch als Gebinde
bezeichnet. Weiterhin werden Schrumpftunnel verwendet, um beispielsweise auf Paletten
zusammengestellte Gebindelagen zu größeren Verpackungseinheiten zusammenzufassen,
Etiketten auf Artikel aufzuschrumpfen o.ä.
[0010] Ein Schrumpftunnel umfasst mindestens eine Transportstrecke, insbesondere ein Förderband
o.ä. für die mit dem Verpackungsmittel umhüllten Artikel. Weiterhin umfasst der Schrumpftunnel
mindestens zwei beidseitig zur Transportstrecke angeordnete Schachtwände, über die
das Schrumpfmedium auf die um die Artikel gehüllte Schrumpffolie geleitet wird. Das
Schrumpfmedium wird mittels eines Gebläses o.ä., beispielsweise mittels eines Heißluftgebläses
erzeugt und von oben her in die Schachtwände geleitet. Über Düsenöffnungen in den
senkrecht zur Transportstrecke angeordneten Seitenflächen der Schachtwände wird das
Schrumpfmedium in das Innere des Schrumpftunnels geleitet.
[0011] Unterhalb der Transportstrecke können weitere Mittel zur Zuführung von Schrumpfmedium
vorgesehen sein. Insbesondere kann unterhalb der Transportstrecke mindestens ein Heißluftgebläse
vorgesehen sein, das Heißluft durch das Förderband hindurch auf die Unterseite der
Gebinde etc. bläst.
[0012] Erfindungsgemäß umfassen die Schachtwände jeweils mindestens eine Umleitvorrichtung
für das Schrumpfmedium, durch die die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums weitgehend
umkehrbar ist. Insbesondere handelt es sich bei der Umleitvorrichtung um ein Leitblech
oder einen so genannten Wendekanal, wobei die Schachtwand durch das Leitblech in mindestens
einen Einströmungsbereich für das Schrumpfmedium und mindestens einen Ausströmungsbereich
für das Schrumpfmedium unterteilt wird. Insbesondere unterteilt die Umleitvorrichtung
die Schachtwand dergestalt, dass die dem Innenraum des Schrumpftunnels und somit den
mit Schrumpfmedium zu beaufschlagenden Artikeln zugewandte Seitenfläche der Schachtwand
den Ausströmungsbereich für das Schrumpfmedium umfasst.
[0013] Handelt es sich bei der Schachtwand um eine seitliche bzw. äußere Schachtwand, bei
der nur eine senkrecht zur Transportfläche angeordnete Seitenfläche dem Innenraum
des Schrumpftunnels zugewandt ist, während die andere senkrecht zur Transportfläche
angeordnete Seitenfläche beispielsweise eine Außenwand des Schrumpftunnels bildet,
dann ist vorzugsweise eine Umleitvorrichtung so innerhalb der Schachtwand angeordnet,
dass die Schachtwand in einen äußeren Einströmungsbereich und einen inneren Ausströmungsbereich
unterteilt wird.
[0014] Handelt es sich bei der Schachtwand um eine innere Schachtwand, bei der beide senkrecht
zur Transportfläche angeordnete Seitenflächen jeweils einem Innenbereich des Schrumpftunnels
zugewandt sind, dann sind vorzugsweise zwei Umleitvorrichtungen so innerhalb der Schachtwand
angeordnet, dass die Schachtwand in einen mittleren Einströmungsbereich und zwei äußere
Ausströmungsbereiche unterteilt wird.
[0015] Vorzugsweise sind der Einströmungsbereich und der Ausströmungsbereich oder die Ausströmungsbereiche
im oberen Bereich der Schachtwand strömungstechnisch voneinander getrennt. Das von
oben in den Einströmungsbereich der Schachtwand eingeleitete Schrumpfmedium wird somit
innerhalb des Einströmungsbereichs in der Schachtwand entlang der Umleitvorrichtung
nach unten geführt. Im unteren Bereich der Schachtwände sind der Einströmungsbereich
und der Ausströmungsbereich oder die Ausströmungsbereiche strömungstechnisch miteinander
verbunden. Insbesondere befindet sich in diesem Bereich keine Umleitvorrichtung. Das
von oben her einströmende Schrumpfmedium wird um eine untere Leitkontur der Umleitvorrichtung
herum in den Ausströmungsbereich geleitet. Insbesondere erfolgt dadurch eine weitgehende
Richtungsumkehr der Strömungsrichtung des Schrumpfmediums.
[0016] Vorzugsweise wird das Schrumpfmedium im Einströmungsbereich der Schachtwand in einer
ersten Strömungsrichtung weitgehend senkrecht zur Transportebene in Richtung derselben,
d.h. nach unten, geführt. Im unteren Bereich der Schachtwand erfolgt eine Richtungsänderung,
so dass das Schrumpfmedium nunmehr von der Transportebene weg nach oben geführt wird.
Das Schrumpfmedium wird in einem Winkel von ca. 45° bis 90° zur Transportebene, vorzugsweise
in einem Winkel von ca. 70° bis 90° zur Transportebene, insbesondere in etwa weitgehend
senkrecht weg von der Transportebene im Ausströmungsbereich der Schachtwand nach oben
geführt.
[0017] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist oberhalb der Schachtwand
ein Verteilerkanal für das Schrumpfmedium angeordnet. Die Länge des Verteilerkanals
entspricht der Länge der jeweiligen Schachtwand. Dem Verteilerkanal ist beispielsweise
ein Heißluftgebläse oder ein anderer geeigneter Heißlufterzeuger zugeordnet. Das Schrumpfmedium
wird über den Verteilerkanal in den Einströmungsbereich der Schachtwand geleitet.
[0018] Vorzugsweise wird das Schrumpfmedium mittig in den Verteilerkanal eingespeist. Der
Verteilerkanal weist im Bereich der Einspeisung vorzugsweise eine maximale Gesamthöhe
auf, die nach beiden Seiten entlang der Schachwand jeweils vorzugsweise gleichmäßig
abnimmt.
[0019] Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verteilerkanal weitgehend dreieckförmige
Seitenflächen und eine hexagonale oder orthogonale Unterseite auf. Die Oberseite des
Verteilerkanals besteht aus zwei gleichen, spiegelsymmetrisch einander gegenüber liegenden
Trapezflächen und / oder einer mittig angeordneten rechteckigen Fläche. Die beschriebene
Anordnung führt zu einer Verringerung der Höhe des Verteilerkanals in Richtung der
beiden Enden, d.h. des Anfangs und des Endes des Verteilerkanals. Der Verteilerkanal
weist im mittigen Bereich seine maximale Breite und in den Endbereichen jeweils eine
geringere Breite auf. Die Einspeisung für das Schrumpfmedium erfolgt vorzugsweise
im Bereich der mittig angeordneten rechteckigen Fläche oder im Bereich der gemeinsamen
Kante der Trapezflächen. Aufgrund der sich zu den Enden hin sowohl in der Höhe als
auch in der Breite verjüngenden Form des Verteilerkanals verteilt sich das Schrumpfmedium
über die gesamte Kanallänge, d.h. in und entgegen der Transportrichtung für die Gebinde.
Die Kanallänge entspricht der Länge der Schachtwände und somit der Lauflänge der umhüllten
Artikel im Schrumpftunnel.
[0020] Insbesondere die Kombination aus der beschriebenen Form des Verteilerkanals mit der
neuen Art der Strömungsführung durch die Umleitvorrichtungen, wobei das Schrumpfmedium
zuerst nach unten in Richtung der Transportfläche geführt und anschließend um ca.
120° bis weitgehend 180° umgelenkt wird, führt zu einer verbesserten Gleichverteilung
der Strömung des Schrumpfmediums. Insbesondere weisen nunmehr alle Ströme des Schrumpfmediums,
d.h. sowohl der nach oben gerichtete Strom aus einer unterhalb der Transportstrecke
angeordneten Bodenkammer, als auch die Ströme aus den Schachtwänden, von der Transportfläche
weg nach oben. Insbesondere weisen die Ströme des Schrumpfmediums in Richtung einer
Ansaugung durch ein Umluftgebläse o.ä. Durch die nach oben gerichteten Strömungen
des Schrumpfmediums wird insbesondere eine nach oben gerichtete Überlappung von Verpackungsmitteln
gestützt und nicht in eine falsche Richtung heruntergedrückt. Weiterhin wird eine
Wirbelbildung des Schrumpfmediums verhindert bzw. reduziert, die bei den herkömmlicherweise
verwendeten Schrumpftunneln aufgrund der entgegengesetzten Strömungsrichtungen des
Schrumpfmediums aus dem Bodenbereich und aus den Schachtwänden auftritt.
[0021] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann der Austrittswinkel, in dem das Schrumpfmedium
in das Innere des Schrumpftunnels eingeblasen wird, durch die Auswahl von geeigneten
gerichteten Düsenöffnungen in der Seitenwand der Schachtwand gezielt beeinflusst werden.
Alternativ können verstellbare Düsen verwendet werden. Insbesondere können bewegliche
Düsen verwendet werden, Düsen deren Öffnungsgröße verstellt werden kann, Düsen die
vollständig geschlossen werden können etc. Insbesondere kann es vorteilhaft sein,
wenn einzelne und / oder in Funktionsgruppen zusammenhängende Düsen gezielt gemeinsam
bzw. zeitgleich verschlossen werden können, so dass in bestimmten Bereichen des Schrumpftunnels
keine Heißluftzufuhr erfolgt. Dies erlaubt eine optimale Anpassung der Zufuhr von
Heißluft an das jeweilige Produkt, wodurch gegebenenfalls auch der Energieverbrauch
des Schrumpftunnels entsprechend angepasst, insbesondere reduziert, werden kann.
[0022] Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Umleitvorrichtung für das Schrumpfmedium
zumindest teilweise durchlässig. Die Umleitvorrichtung ist über eine Mehrzahl von
luftundurchlässigen Verbindungselementen an der zugeordneten Strömungsfläche befestigt.
Dadurch werden eine Mehrzahl von übereinander angeordneten Ausströmungskammern gebildet.
Diese Ausströmungskammern sind eigenständige strömungstechnische Einheiten. Jeder
dieser Ausströmungskammern ist mindestens eine Düse oder Düsenreihe zugeordnet, aus
der das nunmehr weitgehen nach oben gerichtete Schrumpfmedium in das Innere des Schrumpftunnels
strömt.
[0023] Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln
um eine Zusammenstellung von Artikeln, wobei Schrumpfmedium aus seitlichen Schachtwänden
in einen Schrumpftunnel geleitet wird. Erfindungsgemäß wird die Strömungsrichtung
des Schrumpfmediums innerhalb der Schachtwände weitgehend umgekehrt. Das aus den Schachtwänden
ausströmende Schrumpfmedium weist somit weitgehend dieselbe Strömungsrichtung wie
das Schrumpfmedium auf, das durch die Transportfläche hindurch von unten auf den Bodenbereich
der Artikelzusammenstellungen gerichtet wird. Die Strömungsrichtung des aus den Schachtwänden
ausströmenden Schrumpfmediums ist somit von der Transportebene aus gesehen nach oben
gerichtet, insbesondere verlässt das Schrumpfmedium die Schachtwände in einem Austrittswinkel
zwischen 0° bis 60° zur Ebene der Schachtwände, vorzugsweise in einem Austrittswinkel
von 5° bis 25° zur Ebene der Schachtwände.
[0024] Das Schrumpfmedium aus den Schachtwänden strömt die Artikelzusammenstellungen somit
ebenfalls weitgehend von unten her an. Dies ist insbesondere vorteilhaft, da nach
oben gerichtete Verpackungsüberstände nunmehr nicht durch das Schrumpfmedium nach
unten gedrückt werden.
[0025] Bei dem Verfahren wird das Schrumpfmedium über einen Verteilerkanal von oben her
in einen Einströmungsbereich der Schachtwand eingeleitet. Das Schrumpfmedium wird
entlang einer innerhalb der Schachtwand angeordneten Umleitvorrichtung nach unten
geleitet. Die Umleitvorrichtung weist im unteren Bereich der Schachtwand keine Verbindung
zur Grundfläche der Schachtwand auf, so dass das Schrumpfmedium an einer unteren Führungskontur
der Umleitvorrichtung in einen Ausströmungsbereich der Schachtwand umgeleitet wird.
Dadurch ändert sich die Strömungsrichtung des Schrumpfmediums, so dass dieses nunmehr
weitgehend die entgegengesetzte Strömungsrichtung aufweist. Insbesondere strömt das
Schrumpfmedium nunmehr nach oben, weitgehend parallel zur Außenseite der Schachtwand.
Das Schrumpfmedium wird nunmehr durch Düsenöffnungen in der Ausströmungsfläche der
Schachtwand in das Innere des Schrumpftunnels geleitet, wobei der Winkel, mit dem
das Schrumpfmedium in den Tunnel geleitet wird, durch den Anstellwinkel der Düsenöffnungen
verstellt werden kann.
[0026] 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 gemäß dem bekannten
Stand der Technik.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Schrumpftunnel gemäß dem bekannten Stand
der Technik.
Figur 3 zeigt einen Querschnitt durch eine innere Schachtwand gemäß dem bekannten
Stand der Technik.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Schrumpftunnel mit einer erfindungsgemäß
modifizierten Schachtwand.
Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer inneren Schachtwand
mit Umleitvorrichtung.
Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer äußeren Schachtwand
mit Umleitvorrichtung.
Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer inneren Schachtwand
mit Umleitvorrichtung.
Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer äußeren Schachtwand
mit Umleitvorrichtung.
Figur 9 zeigt eine Schachtwand mit Verteilerkanal für einen Schrumpftunnel.
Figur 10 zeigt einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer inneren Schachtwand
mit Umleitvorrichtung.
Figur 11 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt aus Figur 10.
[0027] 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.
[0028] Figuren 1 bis 3 wurden bereits im Stand der Technik beschrieben.
[0029] Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch einen Schrumpftunnel 3 mit einer erfindungsgemäß modifizierten
inneren Schachtwand 60 und erfindungsgemäß modifizierten äußeren Schachtwänden 50.
Der Schrumpftunnel 3 umfasst zwei Transportbahnen 11 für Gebinde 5. Unterhalb der
Transportebene TE sind Heißlufterzeuger 24 angeordnet. Die heiße Luft 41 dient als
Schrumpfmedium und ist nach oben durch die Transportebene hindurch auf die Unterseite
der Gebinde 5 gerichtet. Die Schachtwände 50, 60 weisen zumindest an den dem Innenraum
34 des Schrumpftunnels 3 zugewandten Seitenflächen 52, 62 Düsenöffnungen 54, 64 auf,
durch die Heißluft 42 in den Schrumpftunnel 3 eingeleitet wird. Insbesondere weist
die über die Schachtwände 50, 60 zugeführte Heißluft 42 einen nach oben gerichteten
Strömungsvektor auf.
[0030] Figur 5 zeigt einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform einer inneren Schachtwand
60a mit zwei Umleitvorrichtungen 70. Bei einer inneren Schachtwand 60a sind beide
jeweils senkrecht zur Transportebene TE angeordneten Seitenflächen 62 für Schrumpfmedium,
insbesondere für Heißluft 42 durchlässig. Hierfür weisen die Seitenflächen 62 vorzugsweise
so genannte Düsenöffnungen 64 auf. Oberhalb der Schachtwand 60a befindet sich ein
Verteilerkanal 80, über den die Heißluft 42 in die Schachtwand 60a geleitet wird.
Die Heißluft 42 im Verteilerkanal 80 wird beispielsweise über ein dem Verteilerkanal
80 zugeordnetes Heißluftgebläse (nicht dargestellt) erzeugt.
[0031] Innerhalb der Schachtwand sind zwei Umleitvorrichtungen 70 angeordnet, die die Wendekanäle
71 bilden. Die Umleitvorrichtungen 70 unterteilen die Schachtwand 60a in eine mittlere
Einströmungskammer 74 und zwei äußere Ausströmungskammern 76. Die Heißluft 42 wird
über den Verteilerkanal 80 in die Einströmungskammer 74 der Schachtwand 60a geleitet.
Die Heißluft 42 wird innerhalb der Einströmungskammer 74 der Schachtwand 60a entlang
der Umleitvorrichtungen 70 in einer ersten Strömungsrichtung SR1 nach unten geleitet.
Im unteren Bereich der Schachtwand 60a besteht eine Öffnung zwischen Einströmungskammer
74 und Ausströmungskammern 76. Die Heißluft 42 wird in diesem unteren Bereich über
die Kontur der Umleitvorrichtungen 70 in die Ausströmungskammern 76 umgeleitet. Dabei
erfolgt eine Umkehr der innerhalb der Einströmungskammer 74 nach unten gerichteten
ersten Strömungsrichtung SR1 der Heißluft 42 in eine weitgehend nach oben gerichteten
zweite Strömungsrichtung SR2 der Heißluft 42 innerhalb der Wendekanäle 71 bzw. Ausströmungskammern
76. Die an den Innenraum des Schrumpftunnels grenzenden Seitenflächen der Ausströmungskammern
76 entsprechen den für Heißluft 42 durchlässigen Seitenflächen 62. Über die Düsenöffnungen
64 der Seitenflächen 62 wird die Heißluft 42 in das Innere des Schrumpftunnels geblasen.
[0032] Im gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Umleitvorrichtungen 70 schräg innerhalb
der Schachtwand 60a angeordnet. Insbesondere sind die Umleitvorrichtungen 70 im oberen
Bereich, der direkt an den Verteilerkanal 80 grenzt, an den jeweiligen Seitenwänden
62 der Schachtwand 60a befestigt. Die Umleitvorrichtungen 70 verlaufen im Inneren
der Schachtwand 60a in einem Winkel α zur jeweiligen Seitenwand 62, so dass der Abstand
zwischen Seitenwand 62 und Umleitvorrichtungen 70 im unteren Bereich der Schachtwand
60a größer ist als der Abstand zwischen Seitenwand 62 und Umleitvorrichtung 70 in
einem darüber liegenden Bereich. Das gewünschte Strömungsprofil kann über diesen so
genannten Anstellwinkel α entsprechend eingestellt werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform
kann vorgesehen sein, dass der Anstellwinkel α der Umleitvorrichtungen 70 innerhalb
der Schachtwand 60a verändert werden kann. Beispielsweise können die Umleitvorrichtungen
70 an den Innenseiten der Seitenwände 62 über ein steuerbares Scharnier o.ä. befestigt
sein.
[0033] Weiterhin kann das Strömungsprofil der Heißluft 42 durch eine gezielte Auswahl der
Form der Außenseite der Umleitvorrichtungen 70, d.h. durch eine gezielte Auswahl Führungskontur
der Umleitvorrichtungen 70, über die die Heißluft 42 geleitet wird, beeinflusst und
verändert werden.
[0034] Gemäß einer Ausführungsform kann der Austrittswinkel β, in dem die Heißluft 42 aus
der Schachtwand 60a in das Innere des Schrumpftunnels einströmt, durch die Auswahl
von geeigneten gerichteten Düsenöffnungen 64 gezielt beeinflusst werden. Auch ist
es möglich, verstellbare Düsen 64 zu verwenden. Insbesondere können verstellbare Düsen
64, mit denen der Austrittswinkel β verändert werden kann und / oder deren Öffnungsgröße
einstellbar ist, so dass die Menge an ausströmender Heißluft 42 gezielt verändert
werden kann, verwendet werden. Weiterhin kann es vorteilhaft sein, wenn einzelne und
/ oder in Funktionsgruppen zusammenhängende Düsen 64 gezielt verschlossen werden können,
so dass in bestimmten Bereichen des Schrumpftunnels keine Heißluftzufuhr erfolgt.
Somit ist eine optimale Anpassung der Zufuhr von Heißluft 42 an das jeweilige Produkt
möglich. Beispielsweise können bei der Verarbeitung niedriger Gebinde o.ä. die Düsen
64 im oberen Bereich der Schachtwand 60a verschlossen werden und somit bei gleichem
Energieaufwand die Heißluftzufuhr im unteren Bereich erhöht werden. Oder aber die
Düsen 64 im oberen Bereich der Schachtwand 60a werden verschlossen und gleichzeitig
wird die Zufuhr an Heißluft reduziert, wodurch der Energieverbrauch entsprechend reduziert
werden kann.
[0035] Figur 6 zeigt einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform einer äußeren Schachtwand
50a mit einer Umleitvorrichtung 70. In diesem Fall ist nur die in den Innenraum des
Schrumpftunnels weisende Seitenwand 52 mit Düsenöffnungen 54 versehen, während die
zur Außenseite weisende Seitenwand 51 keine Düsen aufweist. Die Funktionsweise entspricht
im Wesentlichen der Funktionsweise der inneren Schachtwand 60a, weshalb auf die Beschreibung
der
Figur 5 verwiesen wird.
[0036] Figur 7 zeigt einen Querschnitt durch eine dritte Ausführungsform einer inneren Schachtwand
60b mit zwei Umleitvorrichtungen 70 und
Figur 8 zeigt einen Querschnitt durch eine vierte Ausführungsform einer äußeren Schachtwand
50b mit einer Umleitvorrichtung 70. In diesen zwei Beispielen sind die Umleitvorrichtungen
70 jeweils weitgehend parallel zu den mit Düsenöffnungen 54, 64 versehenen Seitenwänden
52, 62 angeordnet. Aus den gezeigten Ausführungsbeispielen geht deutlich hervor, dass
die Einströmungskammern 74 und die Ausströmungskammern 76 im Bereich zwischen Verteilerkanal
80 und Schachtwand 50b, 60b strömungstechnisch voneinander getrennt sind, so dass
die Heißluft 42 entlang der Umleitvorrichtungen 70 innerhalb der Schachtwände 50b,
60b, insbesondere innerhalb der Einströmungskammern 74, nach unten geleitet und erst
im unteren Bereich der Schachtwände 50b, 60b in die Ausströmungskammern 76 umgeleitet
wird. Für die weiteren Merkmale wird auf die umfassende Beschreibung von
Figur 5 verwiesen.
[0037] Figur 9 zeigt eine Schachtwand 50, 60 mit Verteilerkanal 80 für einen Schrumpftunnel. Der
Verteilerkanal 80 weist weitgehend dreieckförmige Seitenflächen 84 und eine orthogonale
Unterseite auf. Die Oberseite des Verteilerkanals 80 besteht aus zwei gleichen, spiegelsymmetrisch
einander gegenüber liegenden Trapezflächen 85 und einer mittig angeordneten rechteckigen
Fläche 86.
[0038] Im Bereich der mittig angeordneten rechteckigen Fläche 86 ist die Einspeisung 82
für das Schrumpfmedium (nicht dargestellt) angeordnet. Beispielsweise handelt es sich
hierbei um einen Zuleitung von Heißluft von einem Heißluftgebläse o.ä.
[0039] Die dargestellte Bauweise des Verteilerkanals 80 führt zu einer Verringerung der
maximalen Höhe H1 im mittleren Bereich des Verteilerkanals 80 in Richtung der beiden
Enden des Verteilerkanals 80, wo dieser jeweils nur noch eine Höhe H2 aufweist. Weiterhin
weist der Verteilerkanal 80 im Bereich der mittig angeordneten rechteckigen Fläche
86 seine größte Breite B1 auf. In den jeweiligen Endbereichen weist der Kanal jeweils
eine verringerte Breite B2 auf. Aufgrund des beschriebenen Aufbau des Verteilerkanals
80 verteilt sich das einströmende Schrumpfmedium 42 besonders gut und schnell über
die gesamte Länge des Verteilerkanals 80 und wird von dort aus nach unten in die Schachtwand
50, 60 eingeleitet.
[0040] Figur 10 zeigt einen Querschnitt durch eine fünfte Ausführungsform einer inneren Schachtwand
60c mit geteilten Umleitvorrichtungen 70 und
Figur 11 zeigt einen vergrößerten Teilausschnitt A. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel sind
beide jeweils senkrecht zur Transportebene TE angeordneten Seitenflächen 62 für Heißluft
42 durchlässig und weisen Düsenöffnungen 64 auf. Die Heißluft 42 wird über einen Verteilerkanal
80 in die Einströmungskammer 74 der Schachtwand 60c geleitet.
[0041] Bei dieser Ausführungsform ist die Umleitvorrichtung 72 zumindest teilweise für die
Heißluft 42 durchlässig. Insbesondere ist vorgesehen, dass zwischen der Ausströmfläche
62 der Schachtwand 60c und der Umleitvorrichtung 72 eine Mehrzahl von Wendekanälen
73 bzw. Ausströmungskammern 78 ausgebildet ist. Hierbei ist jeder dieser Ausströmungskammern
78 mindestens eine Düsenöffnung 64 für ausströmende Heißluft 42 zugeordnet.
[0042] Durch die Unterteilung in eine Mehrzahl von Ausströmungskammern 78 weist die Gesamtkonstruktion
eine höhere Steifigkeit auf. Zudem ist der Strömungswiderstand in dieser Ausführungsform
geringer.
[0043] Die zumindest teilweise durchgängige bzw. luftdurchlässige Umleitvorrichtung 72 kann
beispielsweise durch ein Lochblech o.ä. gebildet werden, dass durch eine Mehrzahl
von Verbindungselementen 92 in einem Winkel α zur Seitenfläche 62 der Schachtwand
60c befestigt ist. Die Verbindungselemente 92 sind luftundurchlässig und derart beabstandet
zueinander angeordnet, dass zwischen Umleitvorrichtung 72 und Seitenfläche 62 jeweils
Ausströmungskammern 78 gebildet werden. Jeder dieser Ausströmungskammern 78 ist mindestens
eine Düse 64 zugeordnet. Vorzugsweise ist jeder Ausströmungskammer 78 jeweils mindestens
eine Düsenreihe zugeordnet. Vorzugsweise sind die Öffnungen in der Umleitvorrichtung
72 jeweils unterhalb der zugeordneten Düsen 64 der jeweiligen Ausströmungskammer 78
angeordnet. Dies bewirkt eine nach oben gerichtete Bewegung der Heißluft 42 innerhalb
der Ausströmungskammer 78 und unterstützt somit die aufwärts gerichtete Strömungsbewegung
der Heißluft aus den Düsen 64 in das Innere des Schrumpftunnels.
[0044] Die zumindest teilweise durchgängige Umleitvorrichtung 72 kann gemäß einer weiteren
Ausführungsform beispielsweise durch eine Mehrzahl von in einer Ebene parallel zueinander
angeordneten Blechen 90 gebildet, wobei jeweils zwei benachbarte Bleche 90 zueinander
in einem Abstand d angeordnet sind, der den Eintritt von Heißluft aus der Einströmungskammer
74 in die jeweilige Ausströmungskammer 78 erlaubt. Die Bleche 90 sind jeweils an Verbindungselementen
92 befestigt. Die Verbindungselemente 92 sind mit ihrem gegenüberliegenden Ende jeweils
an der Seitenfläche 62 der Schachtwand 60c befestigt, so dass sie gleichzeitig die
einzelnen Ausströmungskammern 78 nach oben bzw. unten begrenzen.
[0045] Es kann weiterhin vorgesehen sein, die Öffnungen der Umleitvorrichtung 72 gezielt,
insbesondere bereichsweise, verschließen zu können. Dadurch können bestimmte Ausströmungskammern
78 ohne Luftversorgung verbleiben, so dass aus den jeweils zugeordneten Düsen 62 auch
keine Heißluft 42 in das Innere der Schrumpfvorrichtung einströmt.
[0046] 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
[0047]
- 1
- Schrumpfvorrichtung
- 2
- Schrumpftunnel
- 3
- Schrumpftunnel
- 5
- Gebinde
- 6
- Flasche
- 7
- Schrumpffolie / Verpackungsmittel
- 10
- Förderband
- 11
- Transportbahn
- 20
- Gebläse
- 22
- Kühlluft
- 24
- Heißlufterzeuger
- 30
- äußere Schachtwand
- 31
- innere Seitenfläche
- 32
- innere Schachtwand
- 33
- Seitenfläche der inneren Schachtwand
- 34
- Innenraum des Schrumpftunnels
- 35
- Düsenöffnung
- 40
- Heißluft
- 41
- Heißluft
- 42
- Heißluft
- 45
- Verteilerkanal
- 50, 50a, 50b, 50c
- äußere Schachtwand
- 51
- äußere Seitenfläche
- 52
- innere Seitenfläche
- 54
- Düsenöffnung
- 60, 60a, 60b, 60c
- innere Schachtwand
- 62
- Seitenfläche
- 64
- Düsenöffnung
- 70
- Umleitvorrichtung
- 71
- Wendekanal
- 72
- Umleitvorrichtung
- 73
- Wendekanal
- 74
- Einströmungskammer
- 76
- Ausströmungskammer
- 78
- Ausströmungskammer
- 80
- Verteilerkanal
- 82
- Einspeisung
- 84
- Seitenfläche
- 85
- trapezförmige Fläche
- 86
- Rechtecksfläche
- 90
- Blech
- 92
- Verbindungselement
- α
- Anstellwinkel / Winkel zwischen Seitenfläche und Wendekanal
- β
- Austrittswinkel
- d
- Abstand
- SR1, SR2
- Strömungsrichtung
- TE
- Transportebene
1. Schrumpftunnel (3) zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln (7) um eine Zusammenstellung
von Artikeln (6), wobei der Schrumpftunnel (2) eine Transportebene (TE) mit mindestens
einer Transportstrecke (10) für die mit Verpackungsmittel (7) umhüllten Artikel (6)
und mindestens zwei beidseitig entlang der Transportstrecke (10) angeordnete Schachtwände
(50, 60) umfasst, über die die mit dem Verpackungsmittel (7) umhüllten Artikel (6)
mit einem Schrumpfmedium (42) beaufschlagbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Schachtwände (50, 60) jeweils mindestens eine Umleitvorrichtung (70) für das
Schrumpfmedium (42) umfassen, wobei eine Strömungsrichtung (SR1, SR2) des Schrumpfmediums
(42) durch die Umleitvorrichtung (70) weitgehend umkehrbar ist.
2. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 1, wobei die Umleitvorrichtung (70) eine Führungskontur,
ein Leitblech oder ein Wendekanal (71) für das Schrumpfmedium (42) ist.
3. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 2, wobei die Umleitvorrichtung (70) derart angeordnet
ist, dass es die Schachtwand (50, 60) in mindestens einen Einströmungsbereich (74)
für das Schrumpfmedium (42) und mindestens einen Ausströmungsbereich (76) für das
Schrumpfmedium (42) unterteilt.
4. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 3, wobei der Einströmungsbereich (74) für das Schrumpfmedium
(42) und der Ausströmungsbereich (76) für das Schrumpfmedium (42) im oberen Bereich
der Schachtwand (50, 60) strömungstechnisch voneinander getrennt sind.
5. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der Einströmungsbereich (74) für
das Schrumpfmedium (42) und der Ausströmungsbereich (76) für das Schrumpfmedium (42)
im unteren Bereich der Schachtwand (50, 60) strömungstechnisch miteinander verbunden
sind.
6. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei eine erste Strömungsrichtung
(SR1) des Schrumpfmediums (42) im Einströmungsbereich (74) der Schachtwand (50, 60)
weitgehend nach unten in Richtung der Transportebene (TE) gerichtet ist, wobei die
erste Strömungsrichtung (SR1) des Strömungsmediums (42) im unteren Bereich der Schachtwand
(50, 60) durch die Umleitvorrichtung (70) weitgehend umkehrbar ist, so dass die zweite
Strömungsrichtung (SR2) des Schrumpfmediums (42) im Ausströmungsbereich (76) der Schachtwand
(50, 60) weitgehend nach oben von der Transportebene (TE) weg gerichtet ist.
7. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei oberhalb des Schachtwand
(50, 60) ein Verteilerkanal (80) für die Zufuhr des Schrumpfmediums (42) vorgesehen
ist, wobei das Schrumpfmedium (42) aus dem Verteilerkanal (80) in den mindestens einen
Einströmungsbereich (74) der Schachtwand (50, 60) leitbar ist.
8. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 7, wobei der Verteilerkanal (80) eine weitgehen mittig
angeordnete Einspeisung (82) für das Schrumpfmedium (42) vorsieht.
9. Schrumpftunnel (3) nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Verteilerkanal (80) weitgehend
dreieckförmige Seitenflächen (84) und eine hexagonale oder orthogonale Unterseite
aufweist.
10. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Oberseite des Verteilerkanals
(80) aus zwei gleichen, spiegelsymmetrisch einander gegenüber liegenden Trapezflächen
(85) und / oder einer zwischen den Trapezflächen (85) angeordneten rechteckigen Fläche
(86) besteht.
11. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei das aus den Schachtwänden
(50, 60) in das Innere des Schrumpftunnels (3) geleitete Schrumpfmedium (42) weitgehend
nach oben gerichtet ist.
12. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei der Schrumpftunnel (3)
zwei äußere und mindestens eine innere Schachtwand (50, 60) umfasst, wobei die äußeren
Schachtwände (50) jeweils eine Umleitvorrichtung (70) für das Schrumpfmedium (42)
umfassen und wobei die mindestens eine innere Schachtwand (60) zwei Umleitvorrichtungen
(70) für das Schrumpfmedium (42) umfasst.
13. Schrumpftunnel (3) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei die mindestens eine Umleitvorrichtung
(72) für das Schrumpfmedium (42) zumindest teilweise durchlässig ist und über eine
Mehrzahl von luftundurchlässigen Verbindungselementen (92) unter Ausbildung einer
Mehrzahl von übereinander angeordneten Ausströmungskammern (78) an einer Strömungsfläche
(62) der Schachtwand (50, 60) befestigt ist.
14. Verfahren zum Schrumpfen von Verpackungsmitteln (7) um eine Zusammenstellung von Artikeln
(6), wobei Schrumpfmedium (40, 42) aus Schachtwänden (50, 60) in einen Schrumpftunnel
(2, 3) geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtung (SR1, SR2) des Schrumpfmediums (42) innerhalb der Schachtwände
(50, 60) weitgehend umgekehrt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Schrumpfmedium (42) über einen Verteilerkanal
(80) von oben in mindestens einen Einströmungsbereich (74) der Schachtwand (50, 60)
eingeleitet wird, wobei das Schrumpfmedium (42) entlang einer Umleitvorrichtung (70)
innerhalb des Schachtwand (50, 60) nach unten geleitet wird und wobei das Schrumpfmedium
(42) an einem unteren Bereich der Umleitvorrichtung (70) in einen Ausströmungsbereich
(74) der Schachtwand (50, 60) umgeleitet wird, so dass die Strömungsrichtung (SR2)
des Schrumpfmediums (42) im Ausströmungsbereich (76) weitgehend umgekehrt zur Strömungsrichtung
(SR1) des Schrumpfmediums (42) im Einströmungsbereich (74) ist und wobei das Schrumpfmedium
(42) im Ausströmungsbereich durch Düsenöffnungen (54, 64) in der Schachtwand (50,
60) in den Innenbereich des Schrumpftunnels (3) geleitet wird.