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Beschreibung
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Verfahren und Vorrichtung zum Schrumpfen einer einen oder mehrere
Gegenstände umhüllenden Folienhülle Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Schrumpfen einer einen oder mehrere Gegenstände umhüllenden
Folienhülle in einer Kammer, einem Tunnel oder dergleichen Arbeitsraum durch Wärme,
mit einer Fördereinrichtung für die mit der Folienhülle umhüllten Gegenstände und
mit einer einen Warmluftstrom abgebenden Wärmequelle.
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Es sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Erhitzen einer
Schrumpffolienhaube bekannt (DE-AS 15 86 214). wobei ein nach innen Wärme in Form
von Heißgas oder Strahlung abgebender Rahmen vorgesehen ist, der die Schrumpffolienhaube
umgreift und dessen lichte Weite derart bemessen ist, daß er an einem Gestell in
der Höhe verschiebbar ist, ohne die Schrumpffolienhaube zu berühren.
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Obwohl dadurch ein zufriedenstellendes Schrumpfen der Schrumpffolienhaube
erreicht wird, ist jedoch der insgesamt erforderliche Energieaufwand relativ hoch.
Der erwähnte Rahmen muß nämlich die Wärme ständig abgeben, was bedeutet, daß ihm
entsprechend die Energie ständig zuge-
führt werden muß. Dies stellt
jedoch einen nicht unerhehlichen Nachteil dar.
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Es sind ferner ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schrumpfen einer
Kunststoffolie um ein von dieser umhülltes Gut im Nutzraum eines elektrisch oder
mit Gas beheizten Ofens mittels Wärme bekannt (DE-AS 17 61 545).
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Dabei wird während des Ladens und Entladens des Ofens mit dem Gut
die Luftumwälzung durch den Nutzraum unterbrochen. Während dieser Unterbrechung
wird jedoch die Luft unter Aufrechterhaltung der Umwälzung auf eine vorgegebene
Temperatur erhitzt die sogar noch höher ist als die Temperatur, die beim normalen
Betrieb vorhanden ist.
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Dies bedeutet aber, daß hier sogar ein noch höherer Energieverbrauch
vorhanden ist als bei dem zuvor betrachteten bekannten Verfahren und der zu dessen
Durchführung dienenden Vorrichtung.
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Es ist ferner eine Vorrichtung zum Schrumpfen der Schließfalten aufweisenden
Seitenflächen einer Gegenstände einschließenden Folienhülle durch Wärme bekannt
(DE-AS 20 15 874). Bei dieser bekannten Vorrichtung sind Heizeinrichtungen vorgesehen,
die auf einander gegenüberliegenden Seiten der Folienhülle vorgesehene Wirkzonen
aufweisen. Diese Wirkzonen sind dabei insbesondere durch Austrittsöffnungen von
mit Gas beheizten Brennkammern gebildet. An den Rändern dieser Austrittsöffnungen
sind zwar verstellbare Staubleche vorgesehen, um die Größe der Austrittsöffnungen
an die Größe der zu beheizenden Seitenflächen anzupassen. Dies bedeutet aber, daß
auch bei dieser bekannten Vorrichtung' die Heizeinrichtungen ständig in Betrieb
sind. Damit haftet aber auch dieser bekannten Vorrichtung der Nachteil an, der der
eingangs betrachteten bekannten Vorrichtung anhaftet.
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Es ist schließlich auch schon eine Ofenglocke bekannt (DE-OS 21 17
458), die durch Strahlungs- und Konvektionswärme beheizt wird und mit deren Hilfe
Kunststoffolien
schrumpfbar sind, die einzuhüllende Gegenstände
umgeben.
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Bei dieser bekannten Ofenglocke sind Bauelemente vorgesehen, die einen
Teil ihrer Energie als Konvektionswärme abgeben. Die Anordnung ist dabei so getroffen,
daß dann, wenn die betreffende bekannte Ofenglocke sich in ihrer untersten Stellung
befindet, Konvektionsströme zwischen der heißen Innenverkleidung der betreffenden
Glocke und der kalten Oberfläche der die Ladung umgebenden Schrumpffolie auftreten.
Dadurch sinkt die Lufttemperatur schnell unter den Schmelzpunkt der Folie ab, wodurch
einerseits jegliches Zerreißen dieser Folie vermieden ist. Andererseits wird durch
Regelung der abgegebenen Energie die betreffende Folie auf den für das Schrumpfen
erforderlichen Wert gehalten. Dazu führen die Strahlerelemente den Konvektionsströmen
jedoch ausreichend neue Energie zu. Dies bedeutet aber, daß auch bei dieser bekannten
Ofenglocke in nachteiliger Weise ein relativ hoher Energieverbrauch vorhanden ist.
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Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, einen Weg zu zeigen,
wie auf besonders energiesparende Weise das Schrumpfen einer einen oder mehrere
Gegenstände umhüllenden Folienhülle erreicht werden kann.
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Gelöst wird die vorstehend aufgezeigte Aufgabe bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch, daß kurz vor Erreichen der zum
Schrumpfen der Folienhülle ausreichenden Temperatur zuvor erwärmte Wandteile des
Arbeitsraumes an die Folienhülle angenähert werden, um zusätzliche Abstrahlungswärme
der Folienhülle zuzuführen. Hierbei sollte die Strahlung möglichst einen hohen Anteil
solcher Wellenlängen besitzen, welche von der Folienhülle bevorzugt absorbiert werden.
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Die Erfindung bringt , Vorteil mit sich, daß auf relativ einfache
Weise ein energiesparendes Schrumpfen einer einen oder mehrere Gegenstände umhüllenden
Folienhülle ermöglicht ist, vorzugsweise indem der üblicherweise zum
Schrumpfen
einer derartigen Folienhülle dienende Warmluftstrom nicht solange bereitgestellt
werden muß, bis die betreffende Folienhülle auch tatsächlich schrumpft.
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Vielmehr kann in energiesparender Weise dieser Warmluftstrom vorzugsweise
schon vor diesem Zeitpunkt abgeschaltet werden, da die für das Schrumpfen noch erforderliche
Energie von den an die Folienhülle angenäherten Wandteilen bereitgestellt wird,
die z.B. durch denerwähnten Warmluftstrom zuvor bereits miterwärmt worden sind.
Die Erwärmung der Wandteile kann auch durch die den Warmluftstrom abgebende Wärmequelle
und/oder eine gesonderte zusätzliche Wärmequelle erfolgen. Wie sich in der Praxis
gezeigt hat, bedeutet die Erwärmung der betreffenden Wandteile keinen solchen Energieaufwand,
der die erzielte Energieeinsparung wieder ausgleicht. Tatsächlich wird durch die
Maßnahme gemäß der Erfindung eine beträchtliche Energieeinsparung erzielt.
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zur Durchführung des#Verfahrens gemäß der Erfindung ist es zweckmäßig,
eine Vorrichtung zu verwenden, bei der für die Aufnahme der von Folienhüllen umgebenen
Gegenstände dienende Arbeitsraum mit einer einen Warmluftstrom abgebenden Wärmequelle
verbunden ist. Diese Vorrichtung ist gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet,
daß der Arbeitsraum mit bewegbar angeordneten Wandteilen versehen ist, die in dem
von der Wärmequelle abgegebenen Warmluftstrom liegen und zu der jeweiligen Folienhülle
hin verschiebbar sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil eines besonders geringen
konstruktiven Aufwands für eine in energiesparender Weise arbeitende Vorrichtung,
mit deren Hilfe eine einen oder mehrere Gegenstände umhüllende Folienhülle geschrumpft
werden kann.
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zweckmäßigerweise sind die Wandteile durch gesonderte Strahlerflächenelem<#nte
gebildet, die durch die den Warmluftstrom abgebende Wärmequelle und/oder durch eine
gesonderte zusätzliche Wärmequelle erwärmbar sind. Hierdurch ergibt sich der Vorteil
eines ganz besonders geringen
konstruktiven Aufwands, da derartige
Strahlerflächenelemente ohne weiteres in dem Arbeitsraum untergebracht werden können.
ffberdies ergibt sich hierdurch der Vorteil einer besonders einfachen Anpassungsmöglichkeit
an die Form bzw. Größe der jeweils zu schrumpfenden Folienhülle.
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Zweckmäßigerweise ist der Warmluftstrom der Wärmequelle auf die jeweilige
Folienhülle von deren Oberseite her gerichtet. Dies bringt den Vorteil mit sich,
daß uf relativ einfache Weise ein Abheben der Foliehülle von dem bzw, den von ihr
umgebenen Gegenstand/Gegenständen vermieden ist.
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Die die jeweilige Folienhülle umgebende Umluft wird zweckmäßigerweise
derart einreguliert, daß die betreffende Folienhülle von dem bzw. den von ihr umgebenen
Gegenstand bzw.
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Gegenständen ohne stark auszubauchen leicht abgehoben ist.
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Hierdurch ergibt sich der Vorteil einer Herabsetzung der Rückkühlung
der erwärmten Folienhülle bzw. Folienhaube.
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Vorzugsweise ist der genannte Arbeitsraum als Glockentunnel ausgebildet.
Diese Maßnahme bringt den VorteIl mit sich, daß die Vorrichtung gemäß der Erfindung
auf relativ einfache Weise für eine Massenfertigung eingesetzt werden kann, bei
der eine Vielzahl von zu umhüllenden Gegenständen jeweils mit einer Folienhülle
umhüllt ist, die aufzuschrumpfen ist.
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An Hand von Zeichnungen wird die Erfindung nachstehend beispielsweise
näher erläutert.
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Fig. 1 zeigt in einer Teilschnittansicht schematisch den Aufbau einer
Vorrichtung gemäß der Erfindung.
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Fig. 2 zeigt schematisch eine mögliche Modifikation der in Fig. 1
dargestellten Vorrichtung.
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Die in Fig. 1 schematisch dargestellte Vorrichtung umfaßt einen Arbeitsraum
1, der insbesondere durch einen Glocken-
tunnel gebildet sein mag.
In dem Arbeitsraum 1 befinden sich zu umhüllende Gegenstände 2, die beispielsweise
durch Bausteine gebildet sein können und die von einer Trage in richtung 4 getragen
sind. Bei dieser Trageinrichtung 4 handelt es sich im vorliegenden Fall um eine
Palette. Die auf der Palette 4 befindlichen Gegenstände 2 sind von einer durch Wärmeeinwirkung
schrumpfbaren Folienhülle 3 umgeben, die auch als Schrumpfhaube bezeichnet werden
kann. Diese Folienhülle 3 umschließt die Gegenstände 2 und auch die Trageinrichtung
bzw. Palette 4 derart, daß von der betreffenden Trageinrichtung bzw. Palette 4 lediglich
die Unterseite noch freibleibt. Dabei ist aus Fig. 1 ersichtlich, daß zwischen der
Folienhülle 3 und den von dieser umschlossenen Gegenständen 2 zunächst ein gewisser
Abstand vorhanden ist. Wie weiter unten noch ersichtlich werden wird, wird dieser
Abstand zunächst dadurch gewährleistet, daß eine die betreffende Folienhülle 3 umgebende
Umluft entsprechend einreguliert wird.
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Zu der vorstehend bereits erwähnten Palette 4 gehören Palettenunterteile
5, von denen in Fig. 1 drei Unterteile dargestellt sind. Diese Palettenunterteile
5 werden von durchlöcherten stützgliedern 6 einer ebenfalls durchlöerben Trag-bzw.
Fördereinrichtung 7 getragen, die beispiel - ise eine Bandfördereinrichtung sein
Rann. In dem Fall, daß der Arbeitsraum 1 durch einen Glockentunnel gebildet ist,
kann die betreffende Fördereinrichtung 7 in Längsrichtung dieses Tunnels gezogen
werden.
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innerhalb des Arbeitsraumes 1, der im übrigen auch durch eine einzelne
Arbeitskammer gebildet sein kann, ist ein Warmluftgebläse 8 vorgesehen. Zu diesem
Warmluftgebläse 8 gehört ein gemäß Fig. 1 außerhalb des Arbeitsraumes 1 angeordneter
Motor 9, bei dem es sich insbesondere um einen Elektromotor handeln wird. An dieser
Stelle sei
angemerkt, daß prinzipiell der betreffende Motor 9 auch
innerhalb des Arbeitsraumes 1 angeordnet sein könnte.
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Das von diesem Motor 9 angetriebene Warmluftgebläse 8 wird. um Warmluft
zu erzeugen und abzugeben, neben einem Cebiäseteil auch einen wärmeerzeugenden Teil,
beispielsweise Heizelemente, aufweisen. Die von dem Warmluftgebläse 8 aNgegebene
Warmluft wird vorzugsweise in Form eines Warmluftstroms 30 abgegeben,d## z.B. von
dem etwa in mitt]erer Höhe des Arbeitsraumes 1 angeordneten Warmluftgebläse
8 zur Arbeitsraum-Oberseite hin abgegeben wird.
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Um die zuvor erwähnte Abgabe des Warmluftstromes 30 wirksam vornehmen
zu können, ist eine Trennwand 10 vorgesehen, die für den Warmluftstrom 30 einen
Schacht bildet. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, ist die Trennwand 10 an ihrem unteren
Ende mit der Bodenwand des Arbeitsraumes 1 verbunden. In dieser Bodenwand befinden
sich zwei Durchlaßöffnungen 11 und lla, welche den geschlossenen Kreislauf des Warmluftstromes
in Pfeilrichtung sicherstellen. Die Oberseite der Trennwand 10 weist hingegen einen
Abstand von der Deckseite des Arbeitsraumes 1 auf. Dadurch kann der von dem Warmluftgebläse
8 abgegebene Warmluftstrom 30 an der Oberseite des Arbeitsraumes 1 in der durch
Strichpunktlinien angedeuteten Art und Weise umgelenkt werden, um auf die FolienhUlle
3 von deren Oberseite her abgegeben zu werden.
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Neben der der Folienhülle 3 zugewandten Seite der Trennwand 10 ist
eine Tragplatte 12 vorgesehen, von der Strahlerplatten 13 abstehen. Die Strahlerplatten
13 können beispielsweise durch viereckige Metallplatten gebildet sein, die mittels
einzelner Abstandselemente an der Tragplatte 12 befestigt sind.
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Auf der den gerade bet-achteten Strahlerplatten 13 gegenüberliegenden
Seite sind innerhalb des Arbeitsraumes 1 eine Tragplatte 14 sowie von dieser abstehende
Strahlerplatten 15 vorgesehen. Diese Strahlerplatten 15 können
wie
die Strahlerplatten 13 durch viereckige Metallplatten gebildet sein, die durch Abstandselemente
an der Tragplatte 14 angebracht sind. Die Tragplatten 12 und 14 sind an ihren oberen
Enden mit Mutternteilen 18 bzw. 19 verbunden, die eine Gewindespindel 20 aufnehmen,
welche von einem außerhalb des Arbeitsraumes 1 vorgesehenen Motor, insbesondere
Elektromotor 21 angetrieben wird. Die Gewindespindel 20 weist in ihren die Mutternteile
18 bzw.
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19 aufnehmenden Bereichen zueinander gegenläufige Gewindeteile auf.
Dadurch ist es dann möglich, bei Drehung der Gewindespindel 20 in einer Richtung
die beiden Tragplatten 12 und 14 entweder aufeinander zu oder voneinander weg zu
bewegen. Bezüglich der Gewindespindel 20 sei noch angemerkt, daß diese sowohl in
der Trennwand 10 als auch in der in Fig. 1 rechts dargestellten Arbeitsraumwand
gelagert sein wird.
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Um die vorstehend erwähnte Bewegung der Tragplatten 12 und 14 zu erleichtern,
sind im unteren Bereich des Arbeitsraumes 1 Führungsteile 16 bzw. 17 vorgesehen.
Diese Führungsteile 16,17 können einfach durch von der Trennwand 10 bzw. von der
rechten Arbeitsraum-Seitenwand abstehende Führungsstangen gebildet sein, die eine
geradlinige Führung der Tragplatten 12 und 14 und damit der Strahlerplatten 13 bzw.
15 ermöglichen.
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Neben den vorstehend erläuterten Elementen weist die in Fig. 1 dargestellte
Vorrichtung gegebenenfalls noch eine deckenseitig vorgesehene Luftverteilanordnung
28 auf, die den ihr von der Oberseite her zugeführten Warmluftstrom 30 auf die Seitenteile
der Folienhülle 3 umlenkt und/oder Zll der Oberseite dieser Folienhülle 3 hinleitet.
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Durch entsprechende konstruktive Ausbildung des Tragplatten- und Strahlerplattenaufbaus
kann am unteren Ende 31 der Folienhülle 3 eine solche Warmluftströmung erzeugt werden,
daß der senkrechte, parallel zu den Gegenständen verlaufende untere Teil der Folienhülle
vor dem Schrumpfen
im Abstand von den Gegenständen gehalten und
der über die Unterkante der Palette 5 hinausgehende untere Folienhüllenteil vor
dem Schrumpfen nach innen umgeschlagen wird und so ein sicheres Unterschrumpfen
gewährleistet.
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Nachdem zuvor der Aufbau der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung erläutert
worden ist, sei nunmehr die Betriebsweise dieser Vorrichtung näher erläutert. Zu
Beginn des Betriebs befindet sich die betreffende Vorrichtung in der aus Fig. 1
ersichtlichen Stellung. Dies bedeutet, daß die Strahlerplatten 13 und 15 und die
gegebenenfalls auch als Strahleranordnung wirkende Luftverteilanordnung 28 sich
in der Stellung befinden, wie dies Fig. 1 zeigt.
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Durch den anschließend von dem Warmluftgebläse 8 abgegebenen Warmluftstrom
30 erfolgt nun eine Erwärmung der zu schrumpfenden Folienhülle 3. Durch diesen Warmluftstrom
bzw. durch Teile dieses Warmluftstromes 30 und/oder durch eine gesonderte, zusätzliche
Wärmequelle werden nun auch die Strahlerplatten 13 und 15 und die gegebenenfalls
vorgesehene Luftverteilanordnung 28 erwärmt. Kurz vor Erreichen der zum Schrumpfen
der Folienhülle 3 ausreichenden Temperatur wird sodann z.B. der Warmluftstrom 30
abgeschaltet, wozu insbesondere die Heizeinrichtung des Warmluftgebläses 8 und der
Motor 9 unwirksam geschaltet werden. Sodann wird der Motor 21 in Betrieb gesetzt,
um die Gewindespindel 20 derart zu drehen, daß die Tragplatten 12 und 14 und damit
die Strahlerplatten 13 und 15 aufeinander zu bewegt werden. Dies hat zur Wirkung,
daß die durch den WarmRuftstrom 30 zuvor miterwärmten Strahlerplatten 13 und 1i
nunmehr an die Außenseite der Folienhülle 3 angenähert werden. Dadurch geben diese
Strahlerplatten 13 und 15 die zuvor aufgenommene Wärmeenergie an diese Folienhülle
3 ab, die nunmehr in der erwünschten WeIse schrumpfte Gegebenenfalls wird auch die
unter Umständen vorgesehene Luftverteilanordnung 28 zu der Oberseite der Folienhülle
hzw. Schrumpfhauhe 3 hin geführt, wozu eine entsprechende Bewegungseinrichtung vorgesehen
sein wird.
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Bezüglich der zuletzt erwähnten Verhältnisse sei noch angemerkt, daß
die ein Schrumpfen der Folienhwille 3 bewirkende Temperatur bei den üblicherweise
verwendeten Folienmater.a3ien zwischen 105 und 1400 C liegen wird. Die Temperatur
des Warmluftstroms 30 im Bereich der Folienhülle bzw. der Schrumpfhaube 3 wird vorugwese
bei ca.
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200 C liegen.
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Nach erfolgtem Aufschrumpfen der Folienhülle 3 auf die von dieser
umgebenen Gegenstände 2 werden die Strahlerelemente 13,15 bzw. 2Cuni#die diese tragenden
Tragplatten bzw. Truger wteder in ihre aus Fig. 1 ersichtliche Position gebracht.
Der letztlich zum Schrumpfen der Folienhülle 3 führende geringe Abstand der Strahlerelemente
13,15 bzw. 23 von der Oberfläche der Folienhülle 3 hängt dabei unter anderem auch
von der Dicke der betreffenden Folienhülle ab.
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In Fig. 2 ist eine Modifikation der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung
veranschaulicht. Zusätzlich zu den im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnten Strahlerelementen
13 und 15 und den diese tragenden Tragplatten 12 bzw. 14 sind gemäß Fi. 2 noch Strahlerplatten
22 bzw. 24 und diese Strahlerplatten tragende Tragplatten 23 bzw. 25 vorgesehen.
Dabei sind die Strahlerplatten - die jeweils viereckige Platten sein können - in
Richtung der in Fig. 2 angedeuteten Doppelpfeile bewegbar, also auf die Folienhülle
3 und die von dieser umgebenen Gegenstände 2 zu bzw. davon weg bewegbar. Durch diese
modifizierte Vorrichtung kann den in Fig. 2 dargestellten vier Außenseiten der Folienhülle
3 Weirmeenergie von den Strahlerplatten 13,15,22,24 in entsprechender Weise zugeführt
werden, wie dies im Zusammenhang mit Fig. 1 bezüglich der Strahlerplatten 13 und
15 erläutert worden ist. Von der aus Fig.
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2 ersichtlichen Maßnahme wird man insbesondere in dem Fall Gebrauch
machen, daß die Gegenstände 2 auf ihren Außenseiten vollständig von der Folienhülle
2 umhüllt sind.
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Um die Strahlerplatten 13,15 bzw. 22, 24 gemäß Fig. 2 in der im Zusammenhang
mit Fig. 1 erläuterten Art und Weise aufeinander zu bzw. voncinander weg zu bewegen,
kann eine entsprechende Bewegllngsvorrichtung vorcje sehen .sein, wie sie im Zusammenhang
mit Fig. 1 erläutert worden ist. Es ist aber auch möglich - dies gilt auch für die
in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung - anstelle der erläuterten Gewindespindelanordrlung,
llebelanordnungen oder sonstige Betätigungseinrichtungen vorzusehen, durch deren
Betätigung die Strahlerplatten in der gewünschten Weise bewegt werden können.
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Für die Folienhüllen bzw. Schrumpfhauben werden vorzugsweise Folien
verwendet, wie sie aus der DE-PS 12 98 444 bekannt sind.
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L e e r s e i t e