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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Schrumpftunnel zum Verbinden
von Artikeln zu einem Gebinde. Im Besonderen sind die Artikel mit
einer Schrumpffolie lose eingeschlagen. Über die gesamte
Länge des Schrumpftunnels verläuft eine Transporteinrichtung,
die die Gebinde durch den Schrumpftunnel von einem Anfang zu einem
Ende transportiert. Auf dem Weg der Gebinde vom Anfang zum Ende
erfolgt das Verbinden der Gebinde mittels der Schrumpffolie.
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Die
europäische Patentschrift
EP 1957 371 B1 offenbart einen Schrumpfprozess
zur Herstellung von festen, transportfähigen und bedruckbaren
Gebinde und eine Vorrichtung zur Durchführung eines derartigen
Schrumpfprozesses. Die zu verpackenden Artikel sind mit einer Schrumpffolie
umhüllt. In der Bodenfläche des zu bildenden Gebindes
ist ein überlappender Bereich der Folienenden ausgebildet. Um
die freien Folienenden im Überlappungsbereich zu verschmelzen,
wird das Gebinde vom Boden her mit Heißluft beaufschlagt,
so dass die freien Enden verschmelzen. Anschließend wird
das gesamte Gebinde erhitzt, wobei gleichzeitig das entstehende
Gebinde durch den Schrumpfvorgang stabilisiert wird. Mittels einer
Transportvorrichtung wird das zu bildende Gebinde durch den Schrumpftunnel
transportiert.
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Das
U.S.-Patent 5,339,605 offenbart
einen Schrumpftunnel. Die Transporteinrichtung, welche die zu bindenden
Gebinde durch den Schrumpftunnel transportiert, ragt dabei an den
beiden Enden über den Schrumpftunnel, in dem die erhöhte
Temperatur zur Bildung des Gebindes vorherrscht, hinaus.
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Die
U.S.-Patentanmeldung 2004/0231 301 A1 offenbart ebenfalls einen
Schrumpftunnel. Mit einer Transportvorrichtung werden die zu bildenden Gebinde
durch den Schrumpftunnel transportiert. Die Transporteinrichtung
umfasst dabei ein Förderband, das sich am Anfang und am
Ende des Schrumpftunnels aus diesem erstreckt und unterhalb des Schrumpftunnels
zurückgeführt wird, um wieder am Anfang des Schrumpf tunnels
einzutreten. Die im Schrumpftunnel transportierten Gebinde werden
dabei mit heißer Luft beaufschlagt, um ein Anschrumpfen
der Folie an die zu bildenden Gebinde zu erzielen. Hierzu ist das
Transportband mit einer Vielzahl von Öffnungen ausgebildet,
durch die die heiße Luft durchtreten kann.
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Die
internationale Patentanmeldung
WO 02/36436 A1 offenbart einen Schrumpftunnel,
der derart anpassbar ist, dass die zu bildenden Gebinde auf allen
Seiten mittels der Heißluft beaufschlagbar sind. Wie üblich
weist die Folie, mit welcher die Gebinde eingeschlagen sind, am
Boden des Gebindes einen Überlappbereich auf. Die zu schrumpfenden Gebinde
werden mittels einer Transportvorrichtung, die an beiden Enden aus
dem Schrumpftunnel ragt, durch den Schrumpftunnel transportiert.
Der Schrumpftunnel besitzt eine Vielzahl von Gebläsen, die
Heißluft auf die zu bildenden Gebinde richtet. In Transportrichtung
ist zuerst ein Gebläse angeordnet, welches Heißluft
auf den Überlappbereich richtet, um dadurch ein Verschmelzen
des Überlappbereichs zu erzielen. Als nächstes
ist in Transportrichtung ein Gebläse vorgesehen, das die
Heißluft von oben auf die zu bildenden Gebinde richtet.
Weiter ist dann in Transportrichtung ein Gebläse vorgesehen,
dass die Heißluft seitlich an die Gebinde richtet. Die
Auslässe des Gebläses sind somit senkrecht zur
Transportrichtung der Transporteinrichtung im Schrumpftunnel angeordnet.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Schrumpftunnel anzugeben,
der energieeffizient ist und die Energieverluste weitestgehend minimiert.
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Diese
Aufgabe wird durch einen Schrumpftunnel gelöst, der die
Merkmale des Schutzanspruchs 1 umfasst.
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Der
Schrumpftunnel dient im Wesentlichen zum Verbinden von Artikeln
zu einem Gebinde. Die Artikel sind am Anfang des Schrumpftunnels
mit einer Schrumpffolie lose eingeschlagen. Am Boden der zu bildenden
Gebinde ist ein Überlappbereich der losen Folienenden ausgebildet.
Im Schrumpftunnel verläuft zumindest über dessen
gesamte Länge eine Transporteinrichtung, die die Gebinde
durch den Schrumpftunnel von einem Anfang zu einem Ende transportiert.
Am Ende des Schrumpftunnels ist erfin dungsgemäß der
Transporteinrichtung eine Abtransporteinrichtung nachgeschaltet,
die in den Schrumpftunnel eingreift und derart ausgestaltet ist,
dass ein Wärmeaustrag aus dem Schrumpftunnel minimiert ist.
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Gemäß einer
ersten Ausführungsform der Erfindung besitzt die Abtransporteinrichtung
eine geringere Wärmekapazität als die Transporteinrichtung, die
im Wesentlichen im Schrumpftunnel verläuft. Die Abtransporteinrichtung
ist dabei aus mehreren örtlichen festen Rollen gebildet,
durch die das Gebinde mit der angeschrumpften Folie aus dem Schrumpftunnel
transportierbar ist. Die Abtransporteinrichtung ist dabei derart
angeordnet, dass die Abtransporteinrichtung zumindest zum Teil durch
das Ende des Schrumpftunnels in den Schrumpftunnel hineingreift.
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Es
ist eine Einrichtung zum Beheizen der Transporteinrichtung vorgesehen,
so dass ein Überlapp der Schrumpffolie am Boden des Gebindes,
der der Transporteinrichtung gegenüberliegt, verschweißbar
ist.
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In
einer anderen Ausführungsform ist eine Ultraschalleinrichtung
derart der Transporteinrichtung zugeordnet, dass ein Überlapp
der Schrumpffolie am Boden des Gebindes, der der Transporteinrichtung
gegenüber liegt, durch die Einwirkung des Ultraschalls
verschweißbar ist.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Transporteinrichtung
und die Abtransporteinrichtung derart ausgebildet, dass sie die gleiche
Wärmekapazität besitzen und so der Wärmeaustrag
aus dem Schrumpftunnel minimiert ist. Die Transporteinrichtung und
die Abtransporteinrichtung sind dabei aus örtlich festen
und angetriebenen Rollen gebildet. Die Abtransporteinrichtung ist
dabei ebenfalls derart ausgebildet, dass sie in das Ende des Schrumpftunnels
hineingreift.
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Die örtlich
festen und angetriebenen Rollen sind mit einer Antihaftbeschichtung
versehen, so dass die Schrumpffolie nicht an den Rollen haftet.
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Die
Rollen sind dabei jeweils auf einer Achse angeordnet. Die mehreren
Achsen sind derart zueinander angeordnet, dass die Rollen versetzt
ineinander greifen. Bei dieser Ausführungsform mit ortsfesten
Rollen ist zum Verbinden des Überlapps am Boden des Gebindes
in einer Ausführungsform ein Heißluftgebläse
vorgesehen, das derart auf den Boden des Gebindes gerichtet ist,
so dass ein Überlapp der Schrumpffolie am Boden des Gebindes,
der der Transporteinrichtung gegenüberliegt, verschweißbar ist.
In einer weiteren Ausführungsform kann eine Ultraschalleinrichtung
derart der Transporteinrichtung zugeordnet sein, dass ein Überlapp
der Schrumpffolie am Boden des Gebindes, der der Transporteinrichtung
gegenüberliegt, durch die Einwirkung des Ultraschalls verschweißbar
ist.
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Im
Folgenden sollen Ausführungsbeispiele die Erstellung von
festen Gebinden aus Artikeln mittels eines Schrumpftunnels und deren
Vorteile anhand der beigefügten Figuren näher
erläutern.
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1 zeigt
eine schematische Darstellung eines Gebindes aus Artikeln, das lose
mit einer Schrumpffolie umhüllt ist.
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2 zeigt
ein Gebinde, dass mittels der aufgeschrumpften Schrumpffolie zusammengehalten bzw.
gebildet ist.
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3 zeigt
eine schematische Seitenansicht eines Schrumpftunnels, gemäß dem
Stand der Technik.
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4 zeigt
einen Schrumpftunnel gemäß einer ersten Ausführungsform
der Erfindung, wobei das Transportband im Inneren des Schrumpftunnels beheizt
ist.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei auf dem
Bodenbereich des Gebindes eine Ultraschalleinrichtung gerichtet
ist, um so den Überlapp am Bodenbereich des Gebindes zu verschweißen.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform der Erfindung, wobei die Transporteinrichtung
und die Abtransporteinrichtung aus mehreren feststehenden Rollen
gebildet sind.
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7 zeigt
eine Draufsicht auf die Transporteinrichtung bzw. die Abtransporteinrichtung.
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8 zeigt
eine Seitenansicht der Anordnung der feststehenden Rollen bei der
Transporteinrichtung bzw. der Abtransporteinrichtung.
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Für
gleiche oder gleich wirkende Elemente der Erfindung werden identische
Bezugszeichen verwendet. Ferner werden der Übersicht halber
nur Bezugszeichen in den Figuren dargestellt, die für die Beschreibung
der jeweiligen Figur erforderlich sind.
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1 zeigt
eine Seitenansicht eines Gebindes 2, das aus mehreren Artikeln 3 besteht.
In der hier gezeigten Ausführungsform ist das Gebinde 2 aus
mehreren Flaschen zusammengestellt. Es ist für einen Fachmann
jedoch selbstverständlich, dass die gegenwärtige
Erfindung nicht alleine auf die Zusammenstellung von Flaschen zu
Gebinden beschränkt ist. Die Zusammenstellung bzw. das
Gebinde 2 ist mit einer Schrumpffolie 4 lose umhüllt.
Die Schrumpffolie bildet am Bodenbereich 6 des Gebindes 2 einen Überlappbereich 8 aus.
In diesem Überlappbereich 8 überlappen
die losen Folienenden der Schrumpffolie 4, welche entsprechend
der Größe des Gebindes 2 von einer Endlosfolie
abgeschnitten worden ist. Das so mit einer Schrumpffolie lose umwickelte
Gebinde 2 wird zum festen Zusammenstellen des Gebindes 2 einem
Schrumpftunnel (hier nicht dargestellt) zugeführt. Das
den Schrumpftunnel verlassende Gebinde 2 ist in 2 dargestellt.
Hier hat sich die Schrumpffolie 4 vollkommen an das Gebinde 2 aus
Artikeln 3 angelegt und hält somit die Artikel
eines Gebindes fest zusammen.
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3 zeigt
eine schematische Darstellung einer Anordnung zum Schrumpfen von
Folien auf Gebinden gemäß dem Stand der Technik.
Die Anordnung besteht aus einem Schrumpftunnel 10, durch den
eine Transporteinrichtung 12, welche als Endlosband ausgebildet
ist, die Gebinde 2 in Transportrichtung 14 durch
den Schrumpftunnel 10 transportiert. Dabei liegt der Überlapp 8 der
Schrumpffolie 4 auf der Transporteinrichtung 12 auf.
Ein Nachteil der Anordnung gemäß dem Stand der
Technik ist, dass die Transporteinrichtung 12 am Anfang 16 des Schrumpftunnels 10 und
am Ende 18 des Schrumpftunnels 10 jeweils weit über
den Anfang 16 und das Ende 18 des Schrumpftunnels 10 hinausragt.
Durch diese Anordnung wird ein Wärmeaustrag aus dem Schrumpftunnel 10 nicht
vermieden.
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4 zeigt
eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schrumpftunnels 10. Der Schrumpftunnel 10 umfasst
die Transporteinrichtung 12, welche die Gebinde 2 vom
Anfang 16 des Schrumpftunnels 10 hin zum Ende 18 des
Schrumpftunnels 10 transportiert. In das Ende 18 des Schrumpftunnels 10 ragt
eine Abtransporteinrichtung 20. Die Abtransporteinrichtung 20 besitzt
eine geringere Wärmekapazität als die Transporteinrichtung 12.
Durch diese Anordnung ist es bereits möglich, den Wärmeaustrag
am Ende 18 des Schrumpftunnels 10 deutlich zu
reduzieren. Die Abtransporteinrichtung 20 kann aus mehreren örtlich
festen Rollen 22 gebildet sein, die somit die durch die
Schrumpffolie 4 fest zusammengehaltenen Gebinde 2 am
Ende 18 des Schrumpftunnels 10 abtransportieren.
Im Bereich des Anfangs des Schrumpftunnels 10 kann der Transporteinrichtung 12 eine
Heizeinrichtung 24 zugeordnet sein, die dafür
sorgt, dass die Transporteinrichtung 12 eine bestimmte
Temperatur aufweist, die ausreicht, damit die Schrumpffolie 4 am Überlapp 8 miteinander
verschmolzen wird. Während des Transports des Gebindes 2 durch
den Schrumpftunnel 10 erfolgt dann das vollständige
Aufschrumpfen der Schrumpffolie 4 auf des Gebindes 2.
Die Heizeinrichtung 24 kann als Heizgebläse ausgebildet
sein. Es ist selbstverständlich, dass auch eine Zuführeinheit (nicht
dargestellt) für die Gebinde vorgesehen ist, die derart
am Schrumpftunnel 10 angeordnet ist, dass die Zuführeinheit
im Anfang 16 des Schrumpftunnels 10 hineingreift.
Das Material der Zuführeinheit weist eine geringere Wärmekapazität
auf als das Material der Transporteinrichtung 12 im Schrumpftunnel 10. Durch
diese Anordnung kann verhindert werden, dass der Wärmeaustrag
am Anfang 16 des Schrumpftunnels 10 ebenfalls
minimiert ist.
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5 zeigt
eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schrumpftunnels 10. Hier ist im Bereich des Anfangs 16 des
Schrumpftunnels 10 eine Ultraschalleinrichtung 26 vorgesehen,
die einen Ultraschall auf den Überlappbereich 8 der
losen Schrumpffolie 4 um das Gebinde 2 richtet.
Durch den Ultraschall ist es möglich, die losen Folienenden
am Überlapp 8 miteinander zu verschweißen.
Der Überlapp 8 der Schrumpffolie 4 ist
am Boden 6 des Gebindes 2 angeordnet. Der Überlapp 8 liegt
gegenüber der Transporteinrichtung 12 und kann
somit durch die Einwirkung des Ultraschall verschweißt
werden.
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6 zeigt
eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Schrumpftunnels 10, wobei die Gebinde 2 mit einer
Transporteinrichtung 12 und einer an die Transporteinrichtung 12 anschließenden Abtransporteinrichtung 20 bewegt
werden. Die Abtransporteinrichtung 20 greift dabei ebenfalls
in das Ende 18 des Schrumpftunnels 10 hinein.
Die Transporteinrichtung 12 und die Abtransporteinrichtung 20 sind
dabei als örtlich feste und angetriebene Rollen 30 ausgebildet.
Der Überlapp 8 des Gebindes 2 wird dabei
ebenfalls mit einer Ultraschalleinrichtung 26 verschweißt.
Ebenso ist es denkbar, dass eine Heizeinrichtung 24, die
als Heizgebläse ausgebildet ist, gegenüber dem Überlapp 8 des
Gebindes 2 angeordnet ist, um somit mit einer entsprechenden
Beaufschlagung von Heißluft die losen Enden des Überlapps 8 des
Gebindes 2 zu verschweißen. Anschließend
wird das Gebinde 2 mit der Transporteinrichtung 12 durch
den Schrumpftunnel 10 transportiert und auf dem Weg durch
den Schrumpftunnel 10 erfolgt das vollständige
Aufschrumpfen der Schrumpffolie 4 auf das Gebinde 2.
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Die
Transporteinrichtung 12 bzw. die Abtransporteinrichtung 20 sind
dabei derart ausgebildet, dass auf mehreren Achsen 32 die
ortsfesten Rollen 30 angeordnet sind. Damit die Schrumpffolie 4 nicht
an den Rollen 30 der Transporteinrichtung 12 haftet,
sind die Rollen 30 mit einer Antihaftbeschichtung versehen.
Die Antihaftbeschichtung kann beispielsweise aus Teflon bestehen.
Um den Übergang von den Rollen 30 zu der nächsten
Rolle 30 möglichst gleichmäßig
zu gewährleisten, können die Rollen 30 auf
den Achsen 32 ineinander versetzt greifen, wie dies in
der Darstellung der 7 gezeigt ist.
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8 zeigt
eine Seitenansicht eines Abschnitts der Transporteinrichtung 12.
Die einzelnen Rollen 30, welche auf den verschiedenen Achsen 33 angeordnet
sind, überlappen von einer zur nächsten Achse 32.
Dadurch wird erreicht, dass der Lauf der Gebinde 2 durch
den Schrumpftunnel 10 möglichst gleichmäßig
ist.
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Die
Erfindung wurde unter Berücksichtung bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben. Es ist jedoch für einen Fachmann selbstverständlich, dass
Abwandlungen und Änderungen durchgeführt werden
können, ohne dabei den Schutzbereich der nachstehenden
Ansprüche zu verlassen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 1957371
B1 [0002]
- - US 5339605 [0003]
- - WO 02/36436 A1 [0005]