用于在物品和/或物品组合上收缩材料的方法和设备与制造工艺

本发明涉及一种用于在物品和/或物品组合上收缩材料的方法和设备。

背景技术：
在从现有技术中已知的、用于收缩材料的设备中，沿着输送路径通过所谓的“收缩隧道”来输送物品、例如PET-瓶。在其输送时，在进入收缩隧道之前物品设有收缩材料，收缩材料升温且由此收缩配合到各个物品上。已知的收缩隧道具有例如用于加热待收缩材料的电加热器。其中使用电加热装置的收缩隧道例如从DE19920057A1中已知。在从德国专利申请中已知的收缩隧道通过热空气出口来使由加热装置加热的空气输送到收缩隧道内。热空气出口百叶窗状地设置在热空气通道中且设计成关于方向和通道截面可调节。从公共电网中获得用于加热装置的电能，因此用于加热收缩介质的导致的费用与用于电能的各个价格相联系。因此，减小用于收缩相应材料的费用在实践中是期望的。在另一个从现有技术中已知的用于加热收缩介质的可能性中，通过气体加热器来实现温度加载。这样的气体加热器或燃烧单元(如其能够用于收缩隧道中)例如从德国专利号：1020070302645中已知。德国专利的气体燃烧器具有气体入口、气体出口以及多孔元件，在多孔元件中实现燃烧。

技术实现要素：
本发明的任务是，提供一种用于收缩材料的方法和设备，其中能够通过技术手段来将投资费用和运行费用保持得较低。此外，该设备应具有不复杂的构造且该方法可容易地实施。通过以下的方法以及设备来解决该任务，并通过下文描述其他有利的构造。根据本发明的方法设计为用于在物品和/或物品组合上收缩材料。材料例如能够设计成热塑性薄膜和/或可收缩的标签。例如可设想地，在收缩之后物品的组合通过该材料结合成所谓的捆。根据本发明，在限定的空间内实现在物品和/或物品组合上收缩材料。限定的空间优选设计成收缩隧道且必要时具有用于各个物品或各个物品的组合的入口和出口。入口和出口在此能够设计成壳体的组件且彼此在各个物品的输送方向上对齐。为了通过收缩隧道来输送各个物品和/或各个物品的组合，各个物品和/或各个物品的组合站立在水平输送装置上。水平输送装置有益地延伸穿过壳体且穿过入口以及出口。在优选的实施方式中，水平输送装置设计成循环的传送带。为了防止热量不受限制地散发，壳体仅具有一个向外敞开的入口以及一个向外敞开的出口且此外至少基本封闭地形成。此外，气态的收缩介质的热能通过至少一个内燃机的废热和/或至少一个电运行附加加热器的热能来提供。在不同实施方式中，内燃机能够将废热继续传递给热交换器，该热交换器提供用于气体装收缩介质的热能。在优选的实施方式中，如以下还要详细示出的，将至少一个内燃机的废热通过至少一个内燃机的废气体积流提供到气态的收缩介质。气态的收缩介质在加载材料之前具有的热能必须这样形成，使该材料在各个物品和/或各个物品的组合上可收缩。此外，气态的收缩介质的热能有益地这样来形成，在收缩过程或凭借气态的收缩介质加载材料期间不会损坏各个物品和/或各个物品的组合。此后通过至少一个内燃机和/或至少一个附加加热器来将热能提供到气态的收缩介质优选这样形成，气态的收缩介质的温度在加载材料之前满足预先规定的额定温度。此外，至少一个内燃机分别驱动至少一个换能器从而将机械的输出功率转换成电功率。换能器能够由至少一个内燃机这样来驱动，使其提供至少大体上恒定的输出电压。在此至少一个内燃机通过轴来驱动换能器。电功率设置为用于至少部分地使至少一个电附加加热器运行。有益地，换能器设计成发电机且优选设计成旋转发电机。如果需要，一个或多个逆变器设置在发电机之后。由于换能器或发电机的电功率能够以最短路径继续分别输送到至少一个电附加加热器，因此在根据本发明的方法中凭借继续输送仅达到很小的传动损失。因此根据本发明的方法与从公共电网凭借导致的传动损失来获取电能相比，提供了关于能量平衡的其他优点。如果在不同实施方式中具有多于一个附加加热器，换能器或发电机能够与电分配系统连接，通过该电分配系统来将由换能器或发电机产生的电功率根据需要继续引导到各个附加加热器。为了由至少一个电的附加加热器向气态的收缩介质提供热能，至少一个电的附加加热器能够具有一个或多个加热元件，例如加热丝、热寄存器(Heizregister)或类似物，气态的能量载体流过它们。例如能够在收缩隧道运行期间，至少在一定的时间段完全通过至少一个内燃机来提供气态的收缩介质的热能，从而至少在该一定的时间段无需为了将气态的收缩介质继续加热到某个额定温度而运行至少一个电附加加热器。由于通过换能器或发电机提供的用于驱动至少一个附加加热器的电功率在此不是必需的，通过换能器产生的全部电功率至少在该一定时间段分到其他的电力组件和/或公共电网。此外由于在公共电网中可能的输入而产生了以下优点，电功率的剩余量不会丢失，而是在公共电网中的输入通过补偿而允许经济优化地实施本方法。同样可设想的是，能够将在一定时间段无需用于运行至少一个附加加热器的电功率临时存储且在后续时间点用于运行至少一个附加加热器和/或用于运行其他电装置。用于临时存储例如适合为蓄电池或类似物。能够具有控制装置，其借助于智能分配逻辑(Verteillogik)且根据各个补偿而在电功率输入到公共电网时在输入和临时存储和/或转送到附加的电力组件之间进行选择。此外同样可设置为，通过至少一个换能器产生的电功率至少在一定时间段不足够完全用于运行至少一个电附加加热器。在这种情况下，在一定时间段从公共电网和/或用于运行至少一个电附加加热器的蓄电池获得附加的电能。例如先前提到的控制装置根据各个能源价格来做出决定，无论各个电功率是否从公共电网和/或临时存储器获得。如上所述，气态的收缩介质的温度在加载材料时位于某个区域或具有额定温度。特别地，实施方式证明了，其中由至少一个内燃机连续地将始终不变的热能的量提供到气态的收缩介质。此外能够从至少一个附加加热器提供其他的量到收缩介质，该量这样形成，使收缩介质的温度在加载材料之前位于各个确定的区域或具有预先规定的额定温度。优选地，由至少一个内燃机提供的用于气态的收缩介质的热能的量随着时间至少基本恒定，而由至少一个附加加热器提供的热能的量随着时间改变。在优选的实施方式中，通过换能器提供的电功率连续地至少满足用于运行至少一个附加加热器的需求。如果电功率大于至少一个附加加热器的需求，还存在以下可能性，将超过至少一个附加加热器的需求的电功率的剩余量分给其他的电力组件，存储到蓄电池和/或继续引导到公共电网。如上所述，在这里能够借助于具有智能分配逻辑的控制装置实现决策。为此可设想的，至少一个内燃机通过一个或多个变速器级耦联到换能器。必要时根据各个内燃机的功率且根据各个换能器的形成来选择一个或多个变速器级。为了收缩材料，通过气态的载能体来加载各个材料。在此能够在限定空间内存在多个喷嘴，它们对于待收缩的材料输送气态的载能体。该喷嘴能够例如安装在收缩隧道的腔壁。特别地，至少一个内燃机能够以废气体积流的形式提供热能，用于后续通过至少一个电的附加加热器进行温度调节。例如至少一个内燃机能够耦联到至少一个物理线路连接上，其将废气体积流直接继续输送到至少一个附加加热器上。如上所述，在至少一个物理线路连接中能够设置一个或多个有害物过滤器。如果存在多于一个附加加热器，则至少一个物理线路连接能够分支，其中分别通过至少一个废气体积流的分支可继续输送到附加加热器上。在另一实施方式中，至少一个内燃机的废气体积流的继续输送能够不直接在至少一个附加加热器上产生。例如，至少一个内燃机能够耦联到至少一个物理线路连接，其优选在收缩隧道的内部过滤地继续输送废气体积流。至少一个物理线路连接能够在至少一个附加加热器的区域中流入收缩隧道。至少一个附加加热器能够从收缩隧道接收优选过滤的废气体积流且提供用于气态的收缩介质的其他热能。特别地，实施方式在此证明了，其中至少一个电附加加热器设计成循环空气系统的组件，在该循环空气系统中借助于气态的收缩介质加载材料，接着重新通过至少一个电附加加热器向气态的收缩介质提供热能且在此通过气态的收缩介质进行重新加载材料。如果存在多于一个电附加加热器，则至少一个物理线路连接分支，其中至少一个分支分别在附加加热器的区域中流入收缩隧道。多于一个附加加热器能够分别从收缩隧道中接收优选过滤的废气体积流且提供用于气态的收缩介质的其他热能。由第一附加加热器提供的热能的量在此能够设计成不同于由第二附加加热器提供的热能的量。多个附加加热器中的每个能够设计成上述循环空气系统。实践中显示出，由至少一个附加加热器为了提供必需的热能所需的电功率设计成随着时间并不恒定。特别地，在收缩隧道入口和出口的区域中会出现热能损失，其必须由用于气态的收缩介质的该或各个附加加热器补充提供或由各个附加加热器补偿，因此在加载材料时气态的收缩介质必要时具有确定的额定温度。从收缩隧道中的热能损失同样能够随着时间改变。例如在物品和/或物品的组合在进入收缩隧道时比在物品和/或物品的组合离开收缩隧道时表示出更大的热能损失。为了提供用于气态的收缩介质的热能需求且为了在加载材料时在确定区域内调节气态的收缩介质的温度，各个由至少一个电附加加热器的对于电功率的必要需求随着时间改变。此外可设想的实施方式是，其中通过至少一个内燃机的废气体积流提供至少一个内燃机的燃烧空气的热能。同样通过至少一个内燃机提供废气体积流，其为气态的收缩介质提供热能，因此至少一个内燃机的所有废气体积流分支且部分提供用于至少一个内燃机的燃烧空气的热能。特别地，实施方式在此证明了，如上所述，其中至少一个内燃机耦联到至少一个物理线路连接，其将废气体积流继续输送到至少一个电附加加热器上和/或在至少一个电附加加热器的方向上。至少一个物理线路连接能够分支，其中一个分支用于至少一个内燃机的燃烧空气的输送线路上继续输送废气体积流。此外可设想的实施方式是，其中至少一个内燃机的废气体积流至少部分地经过热交换器且至少一个内燃机的燃烧空气通过热交换器输送热能或其中至少一个内燃机的燃烧空气通过热交换器预加热。此外存在以下可能性，通过至少一个内燃机的废气体积流提供用于至少一个内燃机的燃烧材料的热能。如以下还将详细描述的，至少一个内燃机在优选实施方式中设计成燃气轮机和/或燃气发动机。此后，至少一个内燃机在优选的实施方式中通过燃烧气体可驱动。至少一个内燃机能够通过其废气体积流提供用于燃烧气体的热能或至少一个内燃机能够通过其废气体积流预先加热燃烧气体。例如热能的输送或通过混合燃烧气体预先加热燃烧气体能够凭借至少部分由至少一个内燃机排出的废气体积流实现。此外，气态的收缩介质的实际温度能够借助于传感器确定且根据确定的实际温度至少大体上实时调节至少一个电附加加热器。传感装置能够与上述控制装置连接，其必要时在输送传感器的值之后得出用于各个气态的收缩介质的实际温度。同样可设想的是，气态的收缩介质的实际温度通过传感装置直接在限定空间内或收缩隧道内直接测量。如上所述，能够设置为，气态的收缩介质在加载材料之前加热到确定的温度或确定的额定温度。如果借助于传感装置确定的气态的收缩介质的实际温度与确定的额定温度不同，则控制装置能够这样调节各个附加加热器，使由各个附加加热器达到额定温度的其他热能提供到气态的收缩介质。在其他的实施方式中能够存在至少两个附加加热器，其中至少两个附加加热器中的第一个配有具有气态的收缩介质的第一额定温度的实际温度区域且至少两个附加加热器中的第二个配有具有气态的收缩介质的第二额定温度的第二温度区域。第一额定温度和第二额定温度不同地设计。至少两个附加加热器中的第一和第二个能够根据各个额定温度和各个确定的实际值来实现调节。至少一个第一电附加加热器和至少一个第二电附加加热器能够在不同的位置沿着物品和/或物品组合的输送路径在其移动期间设置为穿过收缩隧道以及必要时设置在在各个温度区域的区域中。因此第一和第二温度区域能够沿着物品和/或物品组合的输送路径在收缩隧道中延伸。能够通过如上所述的控制装置来实现至少一个第一电附加加热器和至少一个第二电附加加热器的调节。实践中能够使用多于两个附加加热器，其中多于两个的附加加热器中的每个配有具有用于气态的收缩介质的自身额定温度的自身的温度区域。温度区域的额定温度在此能够设计成完全不同或部分相同。同样可设想的，一个或多个温度区域配有多个附加加热器。在可设想的实施方式中，实际温度区域和第二温度区域能够分别配有至少一个调节机构，用于为气态的收缩介质提供热能的各个温度区域通过该调节机构选择性地与至少一个内燃机连接。例如可设想地，借助于操作一个或多个调节机构来完全停止了通过至少一个内燃机和用于各个配有调节机构的温度区域的热能提供。在优选的实施方式中，能够通过调节机构分别预先确定至少一个内燃机用于各个温度区域的待提供的热能的量。调节机构能够例如设计成阀，该阀至少部分地停止、或者根据规定完全允许至少一个内燃机的气态的废气体积流的转送。如上所述，例如能够设置控制装置。该控制装置能够根据各个额定温度在温度区域中通过调节机构与具有一个或多个温度区域的至少一个内燃机连接。特别地，能够在此设置为，控制装置与调节机构工作连接选择性地分配至少一个用于各个温度区域的内燃机的可提供的热能的量。为此控制装置能够使用智能逻辑，其根据各个额定温度在温度区域中选择用于至少一个内燃机的热能的最有益的能量分配。至少一个内燃机的可提供的热能的量能够随着时间实际上恒定地形成且必要时存储在控制装置上或通过传感装置测得。能够通过智能分配逻辑根据经济观点和后续通过多个附加加热器的温度调节来实现该分配。如果限定空间或收缩隧道，如上所述，具有用于物品和/或物品组合的入口和出口，则能够设置为，热能在入口和/或出口的区域中汲取且提供用于至少一个内燃机的燃烧空气。为了节能地实施本方法，收缩隧道中的热能损失在实践中是不期望的，但由于物品和/或物品组合必然会进入收缩隧道且物品和/或物品组合必然会离开收缩隧道，因此直至一定量的损失是不可避免的。由于在优选实施...