[0001] Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren zum Betrieb eines Schrumpftunnels
gemäß Anspruch1. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Überführen
eines Schrumpftunnels in einen Produktionsmodus.
[0002] In Abfüll- und Verpackungsanlagen ist es bekannt, dass Gegenstände, insbesondere
Flaschen, Dosen, Getränkekartons oder dgl. mittels einer Folie umwickelt werden und
anschließend durch einen Schrumpftunnel hindurchtransportiert werden. Bei den mit
Folie umwickelten Gegenständen spricht man in der Getränkeindustrie bevorzugt von
sogenannten Gebinden. Bei der Folie handelt es sich in diesem Fall um eine wärmeschrumpfende
Folie, dem Fachmann auch geläufig als LDPE, LLDPE - Kunststofffolie. Die mit einer
solchen Folie umwickelten Gegenstände werden also im Anschluss nach deren Umwicklung
in einer Verpackungsmaschine durch einen Schrumpftunnel befördert und dort mit Heißluft
beaufschlagt, so dass die Folie schrumpft und sich an die Gegenstände anlegt. Ein
unmittelbar an den Schrumpftunnel anschließender Abkühlbereich mit Ventilatoren sorgt
für eine rasche Abkühlung der Gebinde, wodurch diese ihre transportfähige Festigkeit
erhalten.
[0003] Ein solcher Schrumpftunnel besteht nun im Wesentlichen aus einem umlaufenden Endlos-Fördermittel,
welches über eine Teilstrecke mit einer Einhausung (Tunnel) überdacht ist, die den
Tunnel bildet. Weiter besteht ein Schrumpftunnel aus meist mehreren Heizelementen
und auch Ventilatoren bzw. Gebläsen, um die benötigte Heißluft zu erzeugen und anschließend
im Tunnelinnenraum zu verteilen. Um eine besonders gleichmäßige Verteilung der Heißluft
zu erreichen, wird die Heißluft nach deren Erzeugung mittels geeigneter Heißluftführungen
teils in sogenannte Schachtwände geleitet und teils in eine Kammer, welche sich direkt
unterhalb dem Fördermittel des Schrumpftunnels befindet. Somit werden die Gebinde
bevorzugt von zumindest drei Seiten aktiv mit heißer Luft beaufschlagt. Der grundsätzliche
Aufbau eines Schrumpftunnels sei an dieser Stelle nur in groben Abrissen erklärt.
Ein Fachmann aus der Verpackungsindustrie kennt den Aufbau solcher Schrumpftunnel
zur genüge, so dass hier an dieser Stelle keine weiteren Detailausführungen genannt
werden müssen.
[0004] Wie eingangs schon erwähnt benötigt ein solcher Schrumpftunnel zum Schrumpfen der
Folie ein heißes gasförmiges Medium, meist Heißluft. Diese Heißluft wird durch die
Heizmittel, welche Bestandteil eines Schrumpftunnels sind, erzeugt. Die erzeugte Heißluft
bzw. die von den Heizmitteln erzeugte Heißluft wird dabei bevorzugt mit elektrischer
Energie erzeugt. Mittlerweile ist man auch dazu übergegangen, die benötigte Heißluft
mittels beispielsweise eines sogenannten Gasbrenners zu erzeugen. Leider ist das benötigte
Gas vielerorts nicht so ohne weiteres verfügbar, weshalb dann wiederum elektrisch
beheizte Schrumpftunnel zum Einsatz kommen.
[0005] Solche elektrisch beheizten Schrumpftunnel haben einen hohen Bedarf an elektrischer
Energie, wodurch nicht unerhebliche Kosten für den Betreiber anfallen. Insbesondere
die Generierung der Heißluft stellt sich als größter Energieverbraucher bei einem
Schrumpftunnel dar. Nun hat man festgestellt, dass der Verbrauch von elektrischer
Energie bei einem Schrumpftunnel gesenkt werden kann, in dem man bei gewissen Betriebszuständen
bzw. Betriebsmodi, in denen der Schrumpftunnel nicht für die Produktion benötigt wird,
diesen in einen so genannten Stand-By Modus versetzt. Dabei werden ein oder mehrere
Verbraucher des Schrumpftunnels in deren Leistung reduziert und somit der Energieverbrauch
gegenüber dem Produktionsbetrieb gesenkt.
[0006] Ein solcher Schrumpftunnel bzw. ein solches Verfahren zum Betrieb eines Schrumpftunnels
geht beispielsweise aus der
DE102010011640 A1 hervor. Hier wird ein Schrumpftunnel beschrieben, welcher neben dem herkömmlichen
Produktionsmodus einen weiteren sogenannten Stand-By Modus aufweist, wobei mittels
dieses Stand-By Modus der Schrumpftunnel mit einer gegenüber dem Produktionsmodus
reduzierter Leistung betrieben wird. Der Wechsel zwischen dem herkömmlichen Produktionsmodus
und dem weiteren Stand-By Modus erfolgt dabei zeit- und oder signalgesteuert. Bei
dem Wechsel auf den Stand-By Modus erfolgen dabei einige Maßnahmen, welche zur Reduzierung
des Energiebedarfs des Schrumpftunnels führen. Eine Maßnahme wäre beispielsweise,
dass die vorhandene Soll-Temperatur auf eine gegenüber der Soll-Temperatur reduzierte
Stand-By Temperatur einstellbar ist, was zur Folge hat, dass weniger Heizleistung
erforderlich ist. Eine weitere Maßnahme wäre z.B. das Reduzieren der Transportgeschwindigkeit
des schrumpftunnelseitigen Transporteurs, um den Energieaustrag, respektive den Wärmeaustrag,
aus dem Tunnel zu minimieren. Wiederum geht hervor, dass auch die Abschaltung einer
Kühlung des schrumpftunnelseitigen Transporteurs und auch die Kühlung der Gebinde,
welche aus dem Schrumpftunnel herausfahren, Maßnahmen zur Reduzierung des Energiebedarfs
wären. Auch das Abschalten eines Gebläses der Heizmittel je Tunnelzone, sofern jeder
Tunnelzone mindestens zwei elektrisch betriebene Gebläse zugeordnet sind, bewirkt
einen reduzierten Energiebedarf.
[0007] Weiterhin ist bekannt, dass der sogenannte Stand-By Modus eine weitere Maßnahme mit
sich bringt, wobei die beiden Öffnungen im Eingangs- und Ausgangsbereich des Schrumpftunnels
zumindest teilweise verschlossen werden. Der Schrumpftunneleingangsbereich und der
Schrumpftunnelausgangsbereich sind logischerweise in einem herkömmlichen Produktionsmodus
so weit geöffnet, so dass die Gebinde ungehindert in den Schrumpftunnel ein- und auslaufen
können. Der Schrumpftunneleingangsbereich und der Schrumpftunnelausgangsbereich werden
dabei bei einem Wechsel zwischen den jeweiligen Betriebsmodi, d.h. zwischen dem Produktionsmodus
und dem Stand-By Modus, entweder geöffnet oder geschlossen. Der Wechsel zwischen den
beiden Betriebsmodi wird dabei ebenfalls zeit- und/oder signalgesteuert ausgelöst.
Eine solche Steuerung zum Betrieb eines Schrumpftunnels und ein solcher Schrumpftunnel
selbst gehen beispielsweise aus der
DE 102010020957 A1 hervor.
[0008] Der oben genannte Stand der Technik offenbart somit bereits einen Schrumpftunnel
bzw. ein Verfahren zum Steuern eines Schrumpftunnels welches zeit- und / oder signalgesteuert
zwischen zwei Betriebsmodi wechselt, bei denen jeweils ein unterschiedlicher Energiebedarf
anfällt. Weiterhin offenbart das Dokument einen Schrumpftunnel bzw. ein Verfahren
zum Steuern eines Schrumpftunnels, welcher zusätzlich bei einem Wechsel zwischen zwei
Betriebsmodi die Schrumpftunnelöffnungen im Eingangs- und Ausgangsbereich des Schrumpftunnels
öffnet oder verschließt.
[0009] Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist nunmehr, den genannten Stand der Technik
dahingehend zu optimieren, dass der Energiebedarf des Schrumpftunnels beim Hochfahren
bzw. Einschalten des Schrumpftunnels weiter optimiert und insbesondere minimiert wird.
[0010] Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels
in einen Produktionsmodus gemäß Anspruch 1.
[0011] Es hat sich gezeigt, dass nach dem zeit- und / oder signalgesteuertem Wechsel zwischen
den am Stand der Technik bekannten einzelnen Betriebsmodi eine definierte Schrittfolge
einzelner zuvor genannter Maßnahmen für den Betrieb bzw. zur Steuerung eines Schrumpftunnels
zu dem Ergebnis führt, dass der Energiebedarf unmittelbar nach dem Wechsel bis hin
zum Erreichen der Vorgaben des jeweiligen Betriebsmodi nochmals weiter reduziert werden
kann.
[0012] So zeigt die Erfindung ein Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels mit einem
Fördermittel in einen Produktionsmodus auf, welches u.d. das Öffnen einer eines Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder das Öffnen eines Schrumpftunnelausgangsbereichs umfasst. Dieses Verfahren
kann insbesondere eine Erstinbetriebnahme eines Schrumpftunnels oder die Überführung
eines Schrumpftunnels von einem Stand-By Modus in einen Produktionsmodus betreffen.
Weiterhin kann ein Schrumpftunnel, bei dem aufgrund einer längeren Stillstandzeit
alle Energieverbraucher ausgeschaltet worden sind, und der sich somit in einem so
genannten Stop-Modus befindet, in den Produktionsmodus überführt werden. Der wesentliche
Unterschied zwischen dem Stand-By Modus und dem Stop-Modus besteht darin, dass der
Schrumpftunnel im Stand-By Modus, so wie aus dem Stand der Technik bekannt, auf einer
niedrigeren zweiten Soll-Temperatur gehalten wird. Durch das Abschalten aller Energieverbraucher
im Stop-Modus kann das Innere des Schrumpftunnels in Abhängigkeit von der Dauer der
Stillstandzeit bis auf die Umgebungstemperatur abkühlen. Soll der Schrumpftunnel wieder
in den Produktionsmodus hochgefahren werden, so ist die Ist-Tunneltemperatur nicht
vorbekannt.
[0013] Das Verfahren umfasst weiterhin folgenden Schritt: Einschalten des Fördermittels
des Schrumpftunnels oder Erhöhen der Geschwindigkeit des Fördermittels des Schrumpftunnels
auf einen vorgegebenen Sollwert.
[0014] Eine weitere Besonderheit des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass der Schritt
des Einschaltens des Fördermittels bzw. das Erhöhen der Geschwindigkeit des Fördermittels
in Abhängigkeit des Fortschritts des Aufheizens des Schrumpftunnels auf eine vordefinierte
Solltemperatur erfolgt.
[0015] Der Verfahrensschritt des Einschaltens des Fördermittels bzw. des Erhöhens der Geschwindigkeit
des Fördermittels erfolgt in Abhängigkeit des Fortschritts des Aufheizens des Schrumpftunnels
auf eine vordefinierte Solltemperatur. Beispielsweise kann vorgesehen sein, das Fördermittel
erst einzuschalten, wenn die Temperatur im Innenraum des Schrumpftunnels ca. 90% des
Sollwertes erreicht hat. Das Fördermittel benötigt für den Produktionsmodus ebenfalls
eine bestimmte Solltemperatur. Ist das Fördermittel zu kalt, so beeinflusst dies die
Qualität des Schrumpfergebnisses im Bodenbereich der Gebinde negativ. Ist das Fördermittel
im Stand-By Modus ausgeschaltet, dann erhitzt sich beim Aufheizen des Schrumpftunnelinnenraumes
im Wesentlichen nur der Transportbereich innerhalb des Schrumpftunnels. Der Rückführbereich
des Fördermittels bleibt hingegen je nach Anordnung kalt. Der Zeitpunkt an dem das
Fördermittel eingeschaltet wird bzw. zu dem die Geschwindigkeit des Fördermittels
erhöht wird, ist dabei so gewählt, dass beim Durchlaufen des Schrumpftunnels während
der Zeit, die benötigt wird, um den Schrumpftunnel auf den endgültigen Sollwert der
benötigten Schrumpftunnelinnentemperatur aufzuheizen, alle Bereiche des Fördermittels
ausreichend erwärmt werden, so dass dieses allumfassend auf die notwendige Produktionstemperatur
aufgeheizt wird.
[0016] Weiterhin ist gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass das Öffnen des
Schrumpftunneleingangsbereichs und/ oder das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
mit Erreichen des definierten Sollwertes der Schrumpftunnelinnentemperatur erfolgt.
[0017] Das Verfahren umfasst zumindest die Schritte, Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
auf einen vordefinierten Sollwert; und Einschalten des Fördermittels oder Erhöhen
der Geschwindigkeit des Fördermittels auf einen vorgegebenen Sollwert. Weiterhin kann
das Verfahren wenigstens einen der nachfolgend beschriebenen Schritte umfassen: Steigerung
der Kettenkühlleistung zur Kühlung des Fördermittels auf einen vorgegebenen Sollwert;
und / oder Steigerung der Gebindekühlleistung auf einen vorgegebenen Sollwert.
[0018] An dieser Stelle soll nochmal etwas detailliert auf die Bestandteile eines für die
erfindungsgemäßen Verfahren benötigten Schrumpftunnel eingegangen werden, die im späteren
Verlauf wesentlich für die erfindungsgemäßen Verfahren sind.
[0019] Ein für die erfindungsgemäßen Verfahren erfindungsgemäßer Schrumpftunnel besteht
dabei aus den zumindest nachfolgend beschriebenen Bauteilen. Ein solcher Schrumpftunnel
weist ein elektromotorisch angetriebenes Fördermittel und ein oder mehrere auch in
Kombination wirkende Aggregate (z.B. Heißluftgebläse in Form von Ventilatoren, Heizregister,
Sensoren), die für die notwendige Heißlufterzeugung und somit für das Einstellen der
Schrumpftunnelinnenraumtemperatur, respektive zum Erreichen eines vordefinierten Sollwerts,
z.B. Temperatur in °C, notwendig sind. Insbesondere können im Innenraum des Schrumpftunnels
Sensoren vorgesehen sein, die die Ist-Temperatur ermitteln und den Wert an eine Steuerungseinheit
weitergeben. Die Ist-Temperatur wird mit der Soll-Temperatur verglichen und die Heißluftgebläse
und / oder Heizregister werden daraufhin so nachreguliert, dass die Soll-Temperatur
im Innenraum des Schrumpftunnels eingestellt wird. Weiterhin weist ein für das erfindungsgemäße
Verfahren verwendeter erfindungsgemäßer Schrumpftunnel eine sogenannte elektrische
Kettenkühlung auf, die beispielsweise aus ein oder mehreren auch in Kombination wirkenden
Aggregaten wie Ventilatoren und gegebenenfalls Sensoren besteht, welche außerhalb
des Tunnelinnenraums, bevorzugt unterhalb des umlaufenden Fördermittels, angeordnet
sind. Die Kühlaggregate dienen der Kühlung des Fördermittels, welches z.B. eine Netzgittergliederbandkette
oder eine sogenannte Stabröllchenkette ist. Das Fördermittel heizt sich beim Durchlaufen
des Schrumpftunnels auf. Bevor es den Schrumpftunnel erneut durchläuft, muss es bei
der Rückführung heruntergekühlt werden, da ansonsten die Gefahr besteht, dass das
Verpackungsmittel und / oder die nachfolgend geförderten Artikel zumindest teilweise
schmelzen und am Fördermittel kleben bleiben. Des Weiteren weist ein für das erfindungsgemäße
Verfahren verwendeter erfindungsgemäßer Schrumpftunnel mindestens ein oder mehrere
auch in Kombination wirkende Aggregate, wie z.B. Axial-Ventilatoren oder Querstromventilatoren
auf, die meist unmittelbar nach dem Schrumpftunnelinnenraum, also außerhalb und oberhalb
und / oder seitlich des Fördermittels angeordnet sind, welche für die Abkühlung der
Gebinde und somit für die notwendige Kühlleistung von Bedarf sind. Weiter ist für
das erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen, dass im Bereich der beiden Tunnelöffnungen
des erfindungsgemäßen Schrumpftunnels Türen oder andere geeignete Verschlusselemente
angeordnet sind, die sich bei Bedarf automatisch schließen oder öffnen, wobei in einem
geschlossenen Zustand der Türen bzw. Verschlusselemente der Wärmeaustritt aus dem
Schrumpftunnel reduziert wird. Um alle die genannten Verbraucher in einer definierten
Art und Weise, besonders in einer definierten Schrittfolge zu betreiben, umfasst der
Schrumpftunnel weiter eine eigene Steuerung, mittels welcher die erfindungsgemäßen
Verfahren durchführbar sind. In dieser Steuerung sind die für die erfindungsgemäßen
Verfahren notwendigen Daten hinterlegt. Bevorzugt ist der für das erfindungsgemäße
Verfahren benötigte Schrumpftunnel noch mit mindestens einer Sensorik (z.B. Lichtschranke)
an der Einlaufseite des Tunnels und mindestens einer weiteren Sensorik (z.B. Lichtschranke)
an der Auslaufseite des Tunnels bestückt. Weiterhin ist für das erfindungsgemäße Verfahren
wichtig, dass die eigene Steuerungseinheit des Schrumpftunnels eine Schnittstelle
zu einer unmittelbar vor den Schrumpftunnel vorgeordneten Verpackungsmaschine bzw.
der Steuerungseinheit der Verpackungsmaschine hat und dass diese gegenseitig miteinander
kommunizieren können. Die Kommunikationsschnittstelle zum Kommunizieren des Schrumpftunnels
mit der vorgeordneten Verpackungsmaschine kann dabei beispielsweise über ein sogenanntes
Ethernet-Netz erfolgen.
[0020] Da einzelne Maßnahmen bzw. Schritte, welche für den erfindungsgemäßen Betrieb eines
Schrumpftunnels notwendig sind, einerseits einen unterschiedlichen Energiebedarf und
andererseits in Abhängigkeit von bestimmten Parametern unterschiedliche Zeit beanspruchen,
ist es von Vorteil, diese einzelnen Maßnahmen bzw. Schritte in eine definierte Reihenfolge
zu bringen.
[0021] Durch eine definierte Reihenfolge einzelner Schritte ist es möglich, den Energiebedarf
während bestimmter Maßnahmen nochmals zu senken. Ausgehend von einem Produktionsmodus
und einem Stand-By Modus hat jeder der beiden Betriebsmodi somit zunächst einige Schritte
zu durchlaufen, welche wiederum definierten Sollwerten als Vorgabe zu Grund liegen.
Um diese Sollwerte zu erreichen, erfolgt somit mit jedem Wechsel von einem Betriebsmodus
zu einem anderen Betriebsmodus das Einleiten bestimmter Maßnahmen bzw. Schritte. Es
hat sich gezeigt, dass wenn die einzelnen Schritte bzw. Maßnahmen in einer definierten
Reihenfolge durchgeführt werden, durch diese definierte Reihenfolge der Energiebedarf
während des Ausführens einzelner oder mehrerer Schritte nochmals reduziert werden
kann.
[0022] Bei den erfindungsgemäßen Verfahren ist somit in erster Linie entscheidend, wann
ein einzelner oder mehrere Schritte durchgeführt werden und weiterhin auch wie hoch
die Zeitdauer eines Schrittes oder mehrerer Schritte ist, um diese vollständig durchzuführen.
[0023] Nachfolgend sollen weitere Ausführungsformen bzw. Weiterbildungen beschrieben werden.
Weiter kann das erfindungsgemäße Verfahren auch mindestens einen weiteren Schritt
umfassen: Steigerung der Kettenkühlleistung auf einen vorgegebenen Sollwert und /
oder Steigerung der Gebindekühlleistung auf einen vorgegebenen Sollwert.
[0024] Eine weitere erfindungsgemäße Verfahrensvariante schlägt vor, dass das Öffnen des
Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
zeitgleich mit oder spätestens nach einem der Schritte oben genannten Verfahrensschritte
erfolgt.
[0025] So ist es besonders von Vorteil, ein Verfahren zum Betrieb eines Schrumpftunnels
zu verwenden, wobei das Öffnen eines Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das
Öffnen eines Schrumpftunnelausgangsbereichs frühestens dann erfolgt, wenn die Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
den vorgegebenen Sollwert erreicht. Es wird somit verhindert, dass während des Aufheizvorganges
des Schrumpftunnelinnenraums, welcher mittels mehrerer elektrischer, energieverbrauchender,
einzeln oder auch in Kombination wirkender Aggregate, der Schrumpftunneleingangsbereich
und/oder der Schrumpftunnelausgangsbereich vorzeitig geöffnet sind. Die für den Aufheizvorgang
notwendigen Aggregate wie z.B. Heizregister, Heizgebläse, Gebläse können somit möglichst
effizient betrieben werden, da sich der Schrumpftunneleingangsbereich und / oder der
Schrumpftunnelausgangsbereich in einem geschlossenen Zustand befinden. Sind während
dem Aufheizvorgang beide Schrumpftunneleingangs- und -ausgangsbereiche verschlossen,
so verkürzt sich dadurch auch die Zeitdauer des Aufheizvorganges, insbesondere verkürzt
sich die Zeitdauer des Schrittes Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur auf
den vorgegebenen Sollwert. Durch das früheste Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder des Schrumpftunnelausgangsbereichs wenn der vordefinierte Soll-Wert des
Schrittes Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur erreicht ist, wird die Aufheizdauer
reduziert und weiterhin der Wärmeverlust minimiert, wodurch sich der daraus resultierende
anfallende Energiebedarf für den Schritt absenkt. Weiterhin wird mit dem frühesten
Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und des Schrumpftunnelausgangsbereichs,
das erst erfolgt, wenn der Sollwert des Schrittes Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
erreicht ist, bedingt durch die verkürzte Aufheizdauer, die Bereitstellungsdauer eines
für die Produktion notwendigen Sollzustands des Schrumpftunnels verkürzt.
[0026] In einer weiteren besonderen Ausführungsform erfolgen die Schritte "Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs" in Abhängigkeit des Fortschritts
des Schrittes Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur auf einen vordefinierten
Sollwert. So kann, um eine Stauwärmebildung im Schrumpftunnelinnenraum kurz vor Erreichen
des vordefinierten Sollwerts für die Schrumpftunnelinnenraumtemperatur zu verhindern,
das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
bereits erfolgen, wenn eine vordefinierte Temperatur erreicht ist, die unterhalb des
Sollwertes für den Produktionsmodus liegt. Dadurch wird eine mögliche Stauwärmebildung
innerhalb des Schrumpftunnels vermieden, welche dazu führen kann, dass die ersten,
durch den Schrumpftunnel beförderten, Gebinde überhitzt werden. Mit anderen Worten,
bedingt durch das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Öffnen
des Schrumpftunnelausgangsbereichs bei Erreichen einer definierten Soll-Temperatur,
die beispielsweise 90 - 95% des vordefinierten Sollwerts der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
entspricht, kann eine Stauwärmebildung innerhalb des Schrumpftunnels vermieden werden,
wodurch die ersten, nach Fertigstellung des Schritt a) Erhöhen der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
auf einen vordefinierten Sollwert, hindurch beförderten Gebinde keine Überhitzung
bzw. Beschädigung erfahren. Dies bewirkt eine Verbesserung der Qualität der ersten
im Schrumpftunnel verarbeiteten Gebinde, die ansonsten gegebenenfalls verworfen werden
müssten.
[0027] Gleichzeitig kann es notwendig sein, die Kettenkühlmittel anzuschalten bzw. die Kettenkühlleistung
zu erhöhen, damit die Temperatur des Fördermittels, insbesondere im Schrumpftunneleingangsbereich,
die gewünschte Temperatur hat.
[0028] Eine weitere besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht deshalb
vor, dass die Steigerung der Kettenkühlleistung auf einen vordefinierten Sollwert
in Abhängigkeit einer ermittelten Kettentemperatur erfolgt. Bei einem Schrumpftunnel
wird das Fördermittel, z.B. Netzgitterbandgliederkette, Stabröllchenkette, in einem
normalen Produktionsmodus stetig gekühlt, um zu verhindern, dass es sich zu stark
erhitzt. Ein zu stark erhitztes Fördermittel würde zu einem Schmelzen von Verpackungsmittel
und gegebenenfalls auch zu einem teilweisen Schmelzen der Artikel führen. Dies führt
zu einer Verschmutzung des Fördermittels mit Kunststoffrückständen und behindert den
weiteren Transport. Zudem kann dies zu starken Qualitätseinbußen am fertig geschrumpften
Gebinde führen. Nun sieht das erfindungsgemäße Verfahren vor, dass zusätzlich zum
Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichswährend
der Steigerung der Kühlleistung zur Kühlung des Fördermittels, eine Steigerung der
Kettenkühlleistung in Abhängigkeit einer ermittelten Fördermitteltemperatur erfolgt.
Durch die Steigerung der Kühlleistung in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des
Fördermittels wird diese nur gesteigert, wenn es auch wirklich notwendig ist. Somit
kann gezielt und effizient der Energiebedarf weiter reduziert werden. Die Temperatur
des Fördermittels wird insbesondere im oder anschließend an den Schrumpftunnelausgangbereich
durch eine sensorische Messung der Temperatur ermittelt und mit einem vordefinierten
Sollwert abgeglichen. Dieser Sollwert entspricht einem Temperaturwert, den das Fördermittel
im Schrumpftunneleingangsbereich aufweisen soll. Bei der Rückführung des Fördermittels
zwischen Schrumpftunnelausgangbereich und Schrumpftunneleingangsbereich erfolgt eine
angepasste Kühlung des Fördermittels. Der Erfolg der Kühlung kann durch einen zweiten,
im Rückführbereich angeordneten Temperatursensor überprüft werden und gegebenenfalls
kann daraufhin die Kettenkühlleistung nochmalig angepasst werden.
[0029] Weiter hat sich gezeigt, dass es sinnvoll sein kann, wenn die Schrumpftunneltüren
bzw. Verschlusselemente nicht nur in Abhängigkeit der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
geöffnet werden, sondern auch in Abhängigkeit der Gebinde, welche von der vorgeordneten
Verpackungsmaschine erzeugt und über das Fördermittel durch den Schrumpftunnel transportiert
werden. Es kann somit hier ebenfalls ein Energieverlust bedingt durch ein zu frühzeitiges
Öffnen der Schrumpftunneltüren bzw. Verschlusselemente vermieden werden. So kann beispielsweise
beim Start der Verpackungsmaschine die Zeit genutzt werden, welche die Verpackungsmaschine
benötigt, um ein erstes Gebinde mit Folie zu umwickeln, welches im Anschluss an den
Schrumpftunnel übergeben wird. Diese Zeit ist nicht unerheblich. Bedingt durch den
Wiederanlauf der Verpackungsmaschine und der zuerst durchzuführenden einzelnen Schritte
wie Einteilen einzelner Artikel zu einer Gebindeformation, Weitertransportieren der
Gebindeformation in ein Folieneinschlagmodul, Umwickeln der Gebindeformation mit schrumpfbarer
Folie, Abtransport der umwickelten Foliengebinde und Übergabe auf das Fördermittel,
verstreicht eine gewisse Zeit, bis der Schrumpftunnel für seine herkömmliche Produktionsaufgabe,
das Schrumpfen von Gebinden, benötigt wird. So wäre denkbar, dass der Schrumpftunneleingangsbereich
erst dann geöffnet wird, wenn die Verpackungsmaschine bereits mit der Herstellung
der Foliengebinde und dessen Umwicklung begonnen hat. Besonders bevorzugt öffnet sich
der Schrumpftunneleingangsbereich erst mit der Fertigstellung eines ersten mit Schrumpffolie
umwickelten Gebindes. Der Schrumpftunnelausgangsbereich kann entweder unter gleichen
Bedingungen geöffnet werden, oder aber erst dann, wenn vorher, in Abhängigkeit der
Geschwindigkeit des Fördermittels, eine bestimmte Zeit verstrichen ist. Anhand der
Fertigstellung des umwickelten Foliengebindes und dessen Übergabe auf das Fördermittel
und anhand der vorbekannten Fördergeschwindigkeit des Fördermittels kann sehr genau
ermittelt werden, wie lange der Transport des ersten Gebindes benötigt, um am Schrumpftunnelausgangsbereich
anzukommen. Der Schrumpftunnelausgangsbereich wird somit rechtzeitig geöffnet, bevor
das Gebinde diesen erreicht.
[0030] Eine weitere besondere Art und Weise, die die Steuerung der Schrumpftunneltüren noch
effizienter gestaltet und weniger komplizierte Programmiertätigkeiten erfordert, wäre,
dass der Schrumpftunneleingangsbereich und der Schrumpftunnelausgangsbereich jeweils
über eine eigene Sensorik verfügen. Eine Ausgestaltung der Sensorik sieht dabei zumindest
vor dem Schrumpftunneleingangsbereich eine erste Lichtschranke vor. In Abhängigkeit
von Belegung und einem vorgegebenen Zeitintervall steuert diese Lichtschrankenanordnung
den Öffnungszeitpunkt der beiden Schrumpftunneltüren, wobei der Schrumpftunneleingangsbereich
als erstes geöffnet wird und der Schrumpftunnelausgangsbereich erst nach Ablauf eines
anschließenden, vorgegebenen Zeitintervalls. Alternativ kann der Schrumpftunnelausgangsbereich
auch gleichzeitig mit dem Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs geöffnet werden.
Diese Art der Öffnungssteuerung der beiden Schrumpftunneltüren bzw. Verschlusselemente
erscheint als besonders bevorzugt und gleichzeitig als einfachste und direkteste Art
und Weise, um möglichst genau dann die Schrumpftunneltüren bzw. Verschlusselemente
zu öffnen, wenn dies notwendig ist, d.h. insbesondere dann, wenn die Gebinde in den
Schrumpftunnel einlaufen bzw. sich kurz vor dem Schrumpftunneleingangsbereich befinden
bzw. wenn sich die Gebinde im Schrumpftunnel kurz vor dem Schrumpftunnelausgangsbereich
befinden.
[0031] Es sei am Rande bemerkt, dass diese Art und Weise, die Steuerung der Schrumpftunneltüren
über eine Lichtschrankenanordnung, auch dazu verwendet werden kann, um den Schrumpftunneleingangsbereich
und den Schrumpftunnelausgangsbereich möglichst direkt und schnell zu schließen. Hierfür
kann vorgesehen sein, dass vor dem Schrumpftunneleingangsbereich und unmittelbar nach
dem Schrumpftunnelausgangsbereich jeweils eine Lichtschranke angeordnet ist.
[0032] Weiterhin kann bei der Reaktivierungsmaßnahme, bei der der Schrumpftunnel komplett
angefahren oder aus einem Stand-By Modus in den Produktionsmodus hochgefahren wird,
das Fördermittel vor oder bei Übergabe der ersten Gebinde auf das Fördermittel kurzzeitig
mit einer erhöhten Transportgeschwindigkeit betrieben werden. Dieser zusätzliche Verfahrensschritt
trägt nur indirekt zur Optimierung des Energiebedarfs bzw. Energieverbrauchs bei.
Beim Reaktivieren und Öffnen der Tunneltüren erst mit oder kurz vor dem Erreichen
der notwendigen Sollbetriebstemperatur im Innenraum des Schrumpftunnels, bildet sich
bedingt durch die zuvor geschlossenen Türen eine sogenannte Stauwärme im Schrumpftunnel.
Werden nun die ersten Gebinde unmittelbar nach dem Öffnen der Türen in den Schrumpftunnel
hinein bzw. hindurchgefahren, so unterliegen diese Gebinde der zuvor erwähnten Stauwärme.
Dies kann dazu führen, dass die ersten in den Schrumpftunnel einfahrenden Gebinde
eventuell mit zu viel Wärmeenergie beaufschlagt werden. Aus diesem Grund kann es erforderlich
sein, dass nach dem späten Öffnen der Schrumpftunneltüren, die Transportgeschwindigkeit
des Fördermittels kurzfristig über der regulären Transportgeschwindigkeit liegt, die
für den normalen Produktionsbetrieb erforderlich ist. Es wirkt somit im Verhältnis
gesehen, bedingt durch die kurzfristige Erhöhung der Transportgeschwindigkeit, die
gleiche Wärmeenergie auf die ersten durchlaufenden Gebinde, wie bei den nachlaufenden
weiteren Gebinden, welche unter den normalen Produktionsbedingungen mit normaler Transportgeschwindigkeit
durch den Schrumpftunnel befördert werden. Um hier Klarheit darüber zu schaffen, welches
die ersten Gebinde sind, die mit erhöhter Transportgeschwindigkeit durch den Schrumpftunnel
transportiert werden und welches die nachfolgenden Gebinde sind, die unter den normalen
Produktionsbedingungen durch den Schrumpftunnel gefahren werden, sei an dieser Stelle
vermerkt, dass die ersten Gebinde eine Anzahl von mindestens fünf Gebinden, maximal
jedoch 25 Gebinden umfasst. Würde man noch weitere Gebinde mit einer erhöhten Transportgeschwindigkeit
durch den Schrumpftunnel befördern, so wäre bedingt durch die fehlende Stauwärme das
optimale Schrumpfergebnis nicht mehr gewährleistet. Die kurzfristige Erhöhung der
Transportgeschwindigkeit kann zeitlich mit ca. ein bis drei Minuten definiert werden.
[0033] Wie bereits beschrieben, kann der Schrumpftunnel in einem Stop-Modus vorliegen, bei
dem alle Energieverbraucher komplett abgeschaltet sind. Oder aber der Schrumpftunnel
liegt in einem Stand-By Modus vor, bei dem die Leistung der Energieverbraucher zumindest
teilweise reduziert ist. Ein Teil der Energieverbraucher, beispielsweise ein Teil
der Heizmittel kann dabei auch komplett abgeschaltet sein. Im Wesentlichen kann der
Schrumpftunnel aus dem Stand-By Modus relativ schnell wieder in den Produktionsmodus
zurückversetzt werden. Beim Stop-Modus sind dagegen alle Energieverbraucher abgeschaltet,
so dass der Schrumpftunnel in Abhängigkeit von der Dauer der Stillstandzeit sogar
bis auf Raumtemperatur abkühlen kann. Insbesondere wird der Stop-Modus des Schrumpftunnels
dadurch eingeleitet, dass die Steuerungseinheit in einen Stop-Modus versetzt wird,
wodurch ein Abschalten aller Energieverbraucher bewirkt wird. Um den Schrumpftunnel
wieder in den Produktionsmodus zu versetzen, kann deshalb in einem weiteren Verfahrensschritt
vorgesehen sein, dass die Steuerungseinheit und somit der Schrumpftunnel zuerst aus
dem Stop-Modus aufgeweckt und in einen so genannten Run-Modus überführt werden, bei
dem beispielsweise alle Heizmittel des Schrumpftunnels mit maximaler Leistung betrieben
werden. Wird anschließend eine Schrumpftunnelinnentemperatur erreicht, die in etwa
der Soll-Innentemperatur beim Stand-By Modus oder ca. 85-90% der Soll-Innentemperatur
beim Stand-By Modus entspricht, so wird die Leistung der Heizmittel wieder reduziert
und die Verfahrensschritte zum Überführen des Schrumpftunnels aus dem Stand-By Modus
in den Produktionsmodus werden eingeleitet.
[0034] Weiterhin wird ein Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels in einen Produktionsmodus
beschrieben, wobei das Verfahren mindestens das Öffnen eines Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder das Öffnen eines Schrumpftunnelausgangsbereichs umfasst. Hierbei ist vorgesehen,
dass der Schrumpftunneleingangsbereichs und/oder der Schrumpftunnelausgangsbereichs
des Schrumpftunnels zuerst einmal verschlossen vorliegen. Zuerst wird der Schrumpftunnel
in einen Betriebsmodus versetzt. Dies erfolgt durch Einschalten oder Hochsetzen der
Leistung mindestens eines Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels. Das Öffnen des
Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
erfolgt frühestens mit dem Einschalten oder Hochsetzen der Leistung des mindestens
einen Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels. Insbesondere ist vorgesehen, dass
das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
erst erfolgt, wenn eine Mindesttemperatur im Innenraum des Schrumpftunnels erreicht
ist. Dies wird beispielsweise über einen mit einer Steuerungseinheit gekoppelten Temperatursensor
kontrolliert und gesteuert. Anschließend wird die Leistung weiterer Verbraucher auf
die Produktionsleistung erhöht, wodurch der Produktionsmodus des Schrumpftunnels eingestellt
wird.
[0035] Weiterhin wird ein Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels von einem Produktionsmodus
in einen Stillstand-Modus beschrieben. Unter Stillstand-Modus kann ein Stand-By Modus
verstanden werden, bei dem der Schrumpftunnel mit einer reduzierten Leistung betrieben
wird. Unter Stillstand-Modus kann aber auch ein Stop-Modus verstanden werden, bei
dem alle Energieverbraucher des Schrumpftunnels komplett abgeschaltet sind. Das Verfahren
umfasst mindestens das Schließen eines Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das
Schließen eines Schrumpftunnelausgangsbereichs. Weiterhin umfasst das Verfahren mindestens
einen der nachfolgend genannten Schritte: Absenken der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
auf einen vordefinierten Sollwert; Verringern der Geschwindigkeit des Fördermittels
auf einen vorgegebenen Sollwert; Reduzieren der Kettenkühlleistung auf einen vorgegebenen
Sollwert; Reduzieren der Gebindekühlleistung auf einen vorgegebenen Sollwert. Erfindungsgemäß
ist vorgesehen, dass das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das
Schließen des Schrumpftunnelausgangsbereichs spätestens mit einem der vorgenannten
Verfahrensschritte erfolgt.
[0036] Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder das Schließen des Schrumpftunnelausgangsbereichs vor einem der vorgenannten
Verfahrensschritteerfolgt. Besonders bevorzugt erfolgt das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs
und / oder das Schließen des Schrumpftunnelausgangsbereichs als erster Schritt bevor
einer der vorgenannten Verfahrensschritte. Insbesondere können die vorgenannten Verfahrensschritte
in beliebiger Reihenfolge oder zeitgleich vorgenommen werden.
[0037] Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Verringern der Geschwindigkeit des Fördermittels
spätestens mit dem Absenken der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur. Durch die stetige
Bewegung des Fördermittels wird beim Beheizen des Schrumpftunnels immer gewährleistet,
dass dem Fördermittel nicht kontinuierlich Wärme zugeführt wird. Insbesondere im Rückführbereich
erfolgt keine Wärmezufuhr, so dass das Fördermittel immer jeweils bereichsweise herunterkühlen
kann. Würde die Transportgeschwindigkeit des Fördermittels bereits vor dem Absenken
der Temperatur im Innenraum des Schrumpftunnels abgesenkt oder das Fördermittel komplett
gestoppt werden, so könnte es lokal im Innenraum des Schrumpftunnels zu einer starken
Überhitzung des Fördermittels kommen, was auch zu Schäden am Fördermittel oder an
weiteren Bestandteilen innerhalb des Schrumpftunnels führen könnte. Wie bereits beschrieben,
muss das Fördermittel aus diesem Grund im normalen Produktionsbetrieb in der Regel
auch gekühlt werden, um eine Überhitzung des Fördermittels und dadurch bedingte Schäden
an den zu verarbeitenden Gebinden zu vermeiden.
[0038] Gemäß einer Ausführungsform erfolgt ein Reduzieren der Kettenkühlleistung spätestens
mit dem Verringern der Geschwindigkeit des Fördermittels. In Kombination mit dem oben
gesagten ergibt sich, dass vorzugsweise das Absenken der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur,
die Reduzierung der Transportgeschwindigkeit des Fördermittels und das Reduzieren
der Kettenkühlleistung zeitgleich erfolgen.
[0039] Das Verfahren kann weiterhin einen zusätzlichen Schritt umfassen, mit welchem die
Position der auf dem Fördermittel beförderten Gebinde ermittelt wird und in Abhängigkeit
der ermittelten Position das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder
des Schrumpftunnelausgangsbereichs erfolgt.
[0040] Wenn das Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels von einem Produktionsmodus
in einen Stillstand-Modus durchgeführt werden soll, werden dem Schrumpftunnel keine
zu verarbeitenden Gebinde mehr zugeführt. Allerdings sollen während des StillstandModus
keine Gebinde im Schrumpftunnel verbleiben. Somit könnte der Schrumpftunneleingangsbereich
bereits verschlossen werden, nachdem das letzte Gebinde in den Schrumpftunnel eingefahren
ist, während der Schrumpftunnelausgangsbereichs erst verschlossen werden kann, wenn
das letzte Gebinde den Schrumpftunnel verlassen hat. Da sich in diesem Fall jedoch
Stauwärme bilden könnte, werden vorzugsweise beide Bereiche gleichzeitig verschlossen,
nachdem alle Gebinde den Schrumpftunnel verlassen haben.
[0041] Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann bei absehbar längeren Stillstandzeiten
auch vorgesehen sein, dass die Sollwerte der oben genannten Verfahrensschritte gleich
Null sind. Insbesondere ist in einem so genannten Stop-Modus vorgesehen, dass alle
Energieverbraucher des Schrumpftunnels ausgeschaltet sind. In diesem Fall erfolgt
auch keine Überwachung der Schrumpftunnelinnentemperatur, so dass dieser im Extremfall
auf eine Temperatur, die in etwa der vorherrschenden Umgebungstemperatur entspricht,
herunterkühlen kann.
[0042] Insbesondere kann spätestens nach Ausführen aller vorgenannten Verfahrensschritte
ein weiterer Schritt vorgesehen sein, der die Steuerungseinheit des Schrumpftunnels
in einen Stop-Modus versetzt. Das Ausführen aller vorgenannten Verfahrensschrittedeutet
insbesondere auf eine längere Stillstandzeit hin und dient somit als Signal für die
Steuerungseinheit, alle Energieverbraucher komplett abzuschalten.
[0043] Weiterhin wird ein Verfahren zum Überführen eines Schrumpftunnels von einem Produktionsmodus
in einen Stillstand-Modus beschrieben, wobei das Verfahren mindestens das Schließen
eines Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Schließen eines Schrumpftunnelausgangsbereichs
umfasst. Im Produktionsmodus sind der Schrumpftunneleingangsbereichs und der Schrumpftunnelausgangsbereichs
zumindest teilweise geöffnet, um einen Durchtritt der Artikel oder Artikelzusammenstellungen
durch den Schrumpftunneleingangsbereichs in den Schrumpftunnel hinein und durch den
Schrumpftunnelausgangsbereichs aus dem Schrumpftunnel hinaus zu gewähren. Der Schrumpftunnel
wird durch Ausschalten oder Herabsetzen der Leistung mindestens eines Verbrauchers
innerhalb des Schrumpftunnels zuerst in einen Betriebsmodus versetzt. Erfindungsgemäß
erfolgt das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs und / oder das Schließen
des Schrumpftunnelausgangsbereichs frühestens mit dem Ausschalten oder Herabsetzen
der Leistung des mindestens einen Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels. Insbesondere
ist vorgesehen, den Schrumpftunneleingangsbereich und den Schrumpftunnelausgangsbereich
zeitgleich mit dem Ausschalten oder Herabsetzen der Leistung des mindestens einen
Verbrauchers zu verschließen. Somit wird die vorhandene Wärme weitgehend im Innenraum
des Schrumpftunnels zurückgehalten und dieser kühlt weniger schnell aus. Anschließend
kann der Schrumpftunnel durch Abschalten oder Herabsetzen der Leistung weiterer Verbraucher
in einen Stillstand-Modus, insbesondere in den Stand-By Modus oder sogar in den Stop-Modus
versetzt werden. Soll der Schrumpftunnel für eine neue Produktion nun wieder in den
Produktionsmodus versetzt werden, erfolgt dies beispielsweise über den Zwischenschritt
des Betriebsmodus. In Abhängigkeit von der gegebenen Ist-Temperatur im Innenraum des
Schrumpftunnels im Stillstand-Modus muss gegebenenfalls weniger Energie aufgebracht
werden, um den Betriebsmodus und anschließend den Produktionsmodus zu erreichen.
[0044] Im Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erfindung und ihre Vorteile anhand der
beigefügten Figuren näher erläutern.
Figur 1 zeigt einen schematischen Überblick über ein Verfahren zum Überführen eines
Schrumpftunnels in verschiedene Betriebsmodi.
Figur 2 zeigt eine bevorzugte Ausführungsform eines Verfahrens zum Überführen eines
Schrumpftunnels von einem Produktionsmodus in einen Stand-By Modus und anschließend
in einen Stop-Modus.
Figur 3 zeigt einen schematischen Überblick über ein Verfahren zum Uberführen eines
Schrumpftunnels zwischen einem Produktionsmodus und einem Stillstandmodus über einen
Zwischen-Betriebsmodus.
[0045] 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 erfindungsgemäßen
Verfahren ausgestaltet sein können und stellen keine abschließende Begrenzung dar.
[0046] Figur 1 zeigt einen schematischen Überblick über ein Verfahren zum Überführen eines
Schrumpftunnels in verschiedene Betriebsmodi. Im Produktionsmodus PM weist der Schrumpftunnel
weitgehend eine für den normalen Schrumpfbetrieb notwendige definierte Innentemperatur
Ti-PM auf. Diese liegt unter der Schmelztemperatur des Verpackungsmaterials und der
Artikel. Beispielsweise liegt die Innentemperatur Ti-PM im Produktionsmodus PM bei
ca. 200°C. Das Fördermittel, mit dem die mit Verpackungsmittel umhüllten Artikel oder
Artikelzusammenstellungen durch den Schrumpftunnel befördert werden, bewegt sich mit
einer vordefinierten Produktionsgeschwindigkeit V(F)-PM. Bei dem Fördermittel handelt
es sich insbesondere um ein kontinuierlich bewegtes Endlosfördermittel. Dieses erwärmt
sich beim Durchlaufen des Schrumpftunnels und wird bei der Rückführung zwischen dem
Schrumpftunneleingangsbereich und dem Schrumpftunnelausgangsbereich über erste Gebläse
oder andere erste Kühlmittelversorger zumindest teilweise wieder herunter gekühlt.
Im Produktionsmodus arbeiten die ersten Kühlmittelversorger mit einer Kühlleistung
P(F)-PM. Weiterhin werden die Gebinde nach Verlassen des Schrumpftunnels mittels zweiter
Gebläse oder anderer zweiter Kühlmittelversorger heruntergekühlt, bevor sie weiteren
Bearbeitungsvorrichtungen zugeführt werden. Im Produktionsmodus PM arbeiten die zweiten
Kühlmittelversorger mit einer Kühlleistung P(G)-PM.
[0047] Um den Energiebedarf des Schrumpftunnels während produktions- oder reparaturbedingter
Stillstandzeiten zu reduzieren, kann der Schrumpftunnel in einen ersten Stand-By Modus
SB versetzt werden. Insbesondere werden folgende Maßnahmen einzeln oder in beliebiger
Kombination durchgeführt:
aa) Die Schrumpftunnelinnenraumtemperatur wird auf einen vordefinierten Sollwert Ti-SB
abgesenkt, der beispielweise zwischen 50 °C bis 80 °C unterhalb der Schrumpftunnelinnenraumtemperatur
Ti-PM im Produktionsmodus liegt.
bb) Weiterhin wird die Geschwindigkeit des Fördermittels auf einen vorgegebenen Sollwert
V(F)-SB reduziert, der unterhalb der Geschwindigkeit V(F)-PM des Fördermittels im
Produktionsbetrieb bzw. Produktionsmodus PM liegt.
cc) Die Kettenkühlleistung wird auf einen vorgegebenen Sollwert P(F)-SB reduziert,
der unterhalb der Kettenkühlleistung P(F)-PM im Produktionsbetrieb bzw. Produktionsmodus
PM liegt.
dd) Die Gebindekühlleistung wird auf einen vorgegebenen Sollwert P(G)-SB reduziert,
der unterhalb der Gebindekühlleistung P(G)-PM im Produktionsbetrieb bzw. Produktionsmodus
PM liegt.
[0048] Weiterhin werden der Schrumpftunneleingangsbereich und der Schrumpftunnelausgangsbereich
spätestens mit einem der Schritte aa), bb), cc) oder dd) über Türen oder andere geeignete
Verschlusselemente verschlossen.
[0049] Vorzugsweise wird in einem Verfahrensschritt ee) die Position der auf dem Fördermittel
beförderten Gebinde ermittelt. Das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs und
/ oder des Schrumpftunnelausgangsbereichs erfolgt in Abhängigkeit der ermittelten
Position der Gebinde. Insbesondere wird der Schrumpftunneleingangsbereich erst verschlossen,
wenn sich keine Gebinde in einem Zulaufbereich zum Schrumpftunnel befinden. Weiterhin
wird der Schrumpftunnelausgangsbereich erst verschlossen, wenn sich keine Gebinde
mehr im Inneren des Schrumpftunnels befinden.
[0050] Nachdem der Schrumpftunnel den Stand-By Modus SB erreicht hat, kann insbesondere
bei längeren Stillstandzeiten die Steuerungseinheit in einem Verfahrensschritt ff)
in einen Stop-Modus versetzt werden. Dadurch wird ein komplettes Abschalten aller
Energieverbraucher des Schrumpftunnels eingeleitet und der Schrumpftunnel wird in
einen Stop-Modus S versetzt. Im Stop Modus S entspricht der Sollwert der Verfahrensschritte
aa) bis dd) jeweils einem Wert gleich Null. Insbesondere werden die Heizmittel abgeschaltet,
so dass der Innenraum des Schrumpftunnels unkontrolliert auskühlt und je nach Dauer
der Stillstandzeit sich weitgehend an die Umgebungstemperatur RT anpasst. Weiterhin
werden das Fördermittel an sich sowie die Kettenkühlmittel und die Gebindekühlmittel
komplett abgeschaltet.
[0051] Um den Schrumpftunnel aus dem Stand-By Modus SB wieder in den Produktionsmodus PM
zu überführen, werden folgende Maßnahmen durchgeführt:
- a) Die Schrumpftunnelinnenraumtemperatur wird auf einen vordefinierten Sollwert der
Schrumpftunnelinnenraumtemperatur Ti-PM für den Produktionsmodus PM aufgeheizt.
- b) Die Geschwindigkeit des Fördermittels wird auf eine Geschwindigkeit V(F)-PM des
Fördermittels im Produktionsbetrieb erhöht. Das Einschaltens des Fördermittels bzw.
das Erhöhens der Geschwindigkeit des Fördermittels erfolgt in Abhängigkeit des Fortschritts
des Aufheizens des Schrumpftunnels auf die vordefinierte Solltemperatur Ti-PM. Der
Zeitpunkt, an dem das Fördermittel eingeschaltet bzw. zu dem die Geschwindigkeit des
Fördermittels erhöht wird, wird dabei so gewählt, dass beim Durchlaufen des Schrumpftunnels
während der Zeit, die benötigt wird, um den Schrumpftunnel auf den endgültigen Sollwert
der Schrumpftunnelinnentemperatur Ti-PM aufzuheizen, alle Bereiche des Fördermittels
ausreichend erwärmt werden, so dass dieses allumfassend auf die notwendige Produktionstemperatur
aufgeheizt wird,
[0052] Weiterhin können folgende Verfahrensschritte zusätzlich erfolgen:
c) Die Kettenkühlleistung wird auf die Kettenkühlleistung P(F)-PM im Produktionsbetrieb
erhöht.
d) Die Gebindekühlleistung wird die Gebindekühlleistung P(G)-PM im Produktionsbetrieb
erhöht.
[0053] Weiterhin werden die Türen oder Verschlusselemente im Schrumpftunneleingangsbereich
und im Schrumpftunnelausgangsbereich werden geöffnet, wenn der definierte Sollwert
der Schrumpftunnelinnentemperatur Ti-PM erreicht ist.
[0054] Um den Schrumpftunnel aus dem Stop-Modus S wieder in den Produktionsmodus PM zu überführen,
gibt es im Wesentlichen zwei Möglichkeiten. Bei der ersten Möglichkeit wird die Steuerungseinheit
von dem Stop-Modus in einen Aktivierungs-Modus versetzt. Dabei werden die Energieverbraucher
des Schrumpftunnels zumindest teilweise angeschaltet, so dass der Schrumpftunnel in
den Stand-By Modus mit einer definierten Schrumpftunnelinnentemperatur Ti-SB, einer
reduzierten Geschwindigkeit V(F)-SB des Fördermittels, einer reduzierten Kettenkühlleistung
P(F)-SB und / oder einer reduzierten Gebindekühlleistung P(G)-SB versetzt wird. Anschließend
erfolgt die endgültige Anpassung der Tunnelleistung an den Produktionsmodus PM und
das Öffnen des Eingangs- und / oder Ausgangsbereiches des Schrumpftunnels.
[0055] Alternativ kann die Steuerungseinheit vom Stop-Modus in einen Run- Modus versetzt
werden. Dieser wird verwendet, um den Produktionsmodus PM des Schrumpftunnels innerhalb
kürzester Zeit herzustellen, indem zumindest ein Teil der Energieverbraucher kurzzeitig
mit erhöhter Leistung betrieben werden. Insbesondere kann vorgesehen sein, die Heizmittel
kurzzeitig mit maximaler Leistung zu betreiben. Die Temperatur im Innenraum des Schrumpftunnels
wird dabei sensorisch überwacht. Übersteigt die Schrumpftunnelinnentemperatur dabei
einen definierten Wert, der zwischen 85-95% der Schrumpftunnelinnentemperatur Ti-PM
im Produktionsmodus PM festgelegt ist, dann wird die Leistung der Heizmittel auf normale
Produktionsleistung geschaltet. Durch den Run-Modus gemäß einem weiteren Verfahrensschritt
f) wird einerseits ein schnelles Aufheizen des Innenraums bewirkt, wobei andererseits
durch das rechtzeitige Herunterregulieren ein Überhitzen des Schrumpftunnelinnenraums
vermieden wird.
[0056] Vorzugsweise werden der Eingangs- und Ausgangsbereich erst geöffnet, wenn die notwendige
Schrumpftunnelinnentemperatur eingestellt ist. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass
der Eingangsbereich erst geöffnet wird, wenn sich zu bearbeitende Gebinde im Zulaufbereich
zum Schrumpftunnel befinden. Weiterhin kann der Ausgangsbereich auch erst geöffnet
werden, wenn sich die ersten Gebinde bereits im Schrumpftunnel befinden. Zudem kann
das Fördermittel vor oder bei Übergabe der ersten Gebinde auf das Fördermittel kurzzeitig
mit einer erhöhten Transportgeschwindigkeit betrieben werden. Dies verhindert, dass
die Qualität der Schrumpfverpackung aufgrund von Stauwärme im Schrumpftunnel leidet.
Durch die kurzfristige Erhöhung der Transportgeschwindigkeit für einen Zeitraum zwischen
ein bis drei Minuten wirkt die gleiche Wärmeenergie auf die ersten durchlaufenden
Gebinde, wie bei den nachlaufenden weiteren Gebinden, welche unter den normalen Produktionsbedingungen
mit normaler Transportgeschwindigkeit durch den Schrumpftunnel befördert werden. Dies
ist insbesondere notwendig, wenn das Aufheizen des Schrumpftunnels nicht sensorisch
überwacht wird.
[0057] Gemäß einer besonders bevorzugten und in Figur 2 dargestellten Ausführungsform eines
Verfahrens zum Überführen eines Schrumpftunnels von einem Produktionsmodus PM in einen
Stand-By Modus SB und anschließend in einen Stop-Modus S werden zuerst der Schrumpftunneleingangsbereich
und der Schrumpftunnelausgangsbereich verschlossen. In einem anschließenden weiteren
Schritt wird die Leistung der unter aa) bis dd) genannten Energieverbraucher reduziert.
Dies passiert vorzugsweise weitgehend zeitgleich. Das Verschließen des Schrumpftunnels
bewirkt insbesondere, dass die Hitze weitgehend im Schrumpftunnel gespeichert wird
und weniger Energie notwendig ist, um den Stand-By Temperatur Sollwert Ti-SB im Inneren
des Schrumpftunnels zu halten. Wie im Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, kann über
die Steuerungseinheit ein komplettes Abschalten des Schrumpftunnels bewirkt und dieser
in einen Stop-Modus S versetzt werden.
[0058] Figur 3 zeigt einen schematischen Überblick über eine Ausführungsform eines Verfahrens
zum Überführen eines Schrumpftunnels zwischen einem Produktionsmodus PM und einem
Stillstandmodus, insbesondere einem Stand-By Modus SB oder einem Stop-Modus S, über
einen Zwischen-Betriebsmodus BM.
[0059] Im Produktionsmodus PM sind der Schrumpftunneleingangsbereichs und der Schrumpftunnelausgangsbereichs
zumindest teilweise geöffnet, um einen Durchtritt der Artikel oder Artikelzusammenstellungen
zu ermöglichen. Beim Abschalten wird der Schrumpftunnel durch Ausschalten oder Herabsetzen
der Leistung eines Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels zuerst in einen Betriebsmodus
BM versetzt. Dabei erfolgt das Schließen des Schrumpftunneleingangsbereichs und /
oder das Schließen des Schrumpftunnelausgangsbereichs bei der dargestellten Ausführungsform
zeitgleich mit dem Ausschalten oder Herabsetzen der Leistung des einen Verbrauchers
innerhalb des Schrumpftunnels, wodurch die im Inneren des Schrumpftunnels vorhandene
Wärme weitgehend zurückgehalten wird. Anschließend kann der Schrumpftunnel durch Abschalten
oder Herabsetzen der Leistung weiterer Verbraucher gemäß einem der im Zusammenhang
mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen Verfahrensschritte aa) und / oder bb) und /
oder cc) und / oder dd) und / oder ee) und / oder ff) in einen Stillstand-Modus, insbesondere
in den Stand-By Modus SB oder sogar in den Stop-Modus S, versetzt werden.
[0060] Soll der Schrumpftunnel für eine neue Produktion nun wieder aus dem Stillstand-Modus
SB oder S in den Produktionsmodus PM versetzt werden, erfolgt dies ebenfalls über
den Zwischenschritt des Betriebsmodus BM. In Abhängigkeit von der gegebenen Ist-Temperatur
im Innenraum des Schrumpftunnels im Stillstand-Modus SB oder S muss gegebenenfalls
weniger Energie aufgebracht werden, um den Betriebsmodus BM und anschließend den Produktionsmodus
PM zu erreichen. Der Schrumpftunneleingangsbereichs und der Schrumpftunnelausgangsbereichs
des Schrumpftunnels liegen im Stillstand-Modus SB oder S verschlossen vor. Zuerst
wird die Leistung eines Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels durch Einschalten
oder Hochsetzen erhöht. Das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und das Öffnen
des Schrumpftunnelausgangsbereichs erfolgt frühestens mit dem Einschalten oder Hochsetzen
der Leistung des Verbrauchers innerhalb des Schrumpftunnels. Gemäß der dargestellten
Ausführungsform erfolgt das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und das Öffnen
des Schrumpftunnelausgangsbereichs erst, nachdem der Betriebsmodus BM erreicht wurde.
Der Betriebsmodus ist erreicht, wenn beispielsweise eine vordefinierte Temperatur
im Innenraum des Schrumpftunnels vorliegt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel erfolgt
das Öffnen des Schrumpftunneleingangsbereichs und das Öffnen des Schrumpftunnelausgangsbereichs
insbesondere erst mit einem der im Zusammenhang mit den Figuren 1 und 2 beschriebenen
Verfahrensschritten a) und / oder b) und / oder c) und / oder d) und / oder e) und
/ oder f).
[0061] 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.