УСАДОЧНЫЙ ТУННЕЛЬ ДЛЯ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ПРОЦЕССА УСАДКИ ТЕРМОУСАЖИВАЕМОЙ ПЛЕНКИ НА УПАКОВКАХ ИЛИ УПАКОВОЧНЫХ ЭЛЕМЕНТАХ Российский патент 2012 года по МПК B65B53/06 F23D14/16 

Изобретение относится к усадочному туннелю, согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

Усадочные туннели для осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки на продуктах, например на упаковочных элементах, например, для образования связок из нескольких отдельных упаковок или упаковочных элементов известны. Процесс усадки осуществляется при этом под действием потока горячего воздуха или горячего газа, который ниже называется потоком газа для термоусадки и, например, сбоку подается на соответствующий уже обернутый термоусаживаемой пленкой упаковочный элемент для осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки на упаковочном элементе. Далее поток газа для термоусадки направляется на нижнюю сторону продукта, обернутого термоусаживаемой пленкой, чтобы запечатать, т.е. сварить или склеить соединяющиеся внахлест концы термоусаживаемой пленки.

Поток газа для термоусадки подается нагревателем газа, который имеет, по меньшей мере, одно нагревательное устройство, работающее на электрическом токе или на газообразном или жидком топливе. В последнем случае нагреватель горячего газа имеет горелку, которая образована для сжигания газообразного или жидкого топлива с открытым пламенем и действует во внутреннем пространстве топочной камеры, отделенном от потока газа для термоусадки, которая наподобие теплообменника отдает тепловую энергию потоку газа.

Далее известны также так называемые пористые горелки, например, в форме газовых горелок, у которых беспламенное, волюметрическое, горение (раскаленная пена) осуществляется, по меньшей мере, в одном реакторе, состоящем из одного или нескольких пористых тел.

Задачей изобретения является создание туннеля для термоусаживаемой пленки или нагревателя для горячего газа или нагревателя газа для термоусадки, предназначенного для такого усадочного туннеля, который характеризуется повышенным коэффициентом полезного действия. Для решения этой задачи, в соответствии с пунктом 1 формулы изобретения, предлагается усадочный туннель. Нагреватель горячего газа для усадочного туннеля является предметом пункта 7 формулы изобретения.

В предпочтительной форме осуществления изобретения, по меньшей мере, одна, выполненная пористой, горелка действует непосредственно в потоке газа для термоусадки, используемого для процесса усадки термоусаживаемой пленки, благодаря чему получается особенно высокий коэффициент полезного действия, уменьшение времени нагрева и, в частности, также значительное по сравнению с работающим на электричестве нагревателем газа снижение энергетических затрат.

Так как при исполнении, по меньшей мере, одной горелки в виде пористой горелки горение топлива происходит без пламени в однородном, устойчивом волюметрическом процессе (раскаленная пена) внутри пористого тела, и таким образом отсутствует опасность вырывания открытого пламени, пористая горелка, лежащая соответственно в основе идеи изобретения, может воздействовать на нагреваемый поток газа или располагаться в нем, а именно, не создавая опасности взрыва внутри усадочного туннеля не сгоревшего топлива.

В качестве топлива преимущественно применяется газообразное топливо, например природный газ или сжиженный газ, например пропан. В принципе могут применяться многие содержащие углеводороды виды топлива, в частности также такое жидкое топливо как мазут. При применении мазута пористая горелка дополнительно снабжается испарительной камерой, в которую подводится жидкое топливо и кислород или воздух. Усовершенствованные варианты изобретения являются предметом зависимых пунктов формулы изобретения. Ниже изобретение более подробно поясняется с помощью фигур на примере осуществления.

Изобретение также включает способ, при котором усадочный туннель и/или нагреватель потока газа для термоусадки применяется в формах осуществления, приведенных в описании и пунктах формулы изобретения.

На фиг.1 в упрощенном изображении и разрезе показан усадочный туннель, в соответствии с изобретением.

На фиг.2 упрощенно в схематическом изображении показан нагреватель воздуха или газа для термоусадки усадочного туннеля, представленного на фиг.1 для подготовки горячего газа (горячего воздуха) для термоусадки, необходимого для осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки, а также термической сварки соединяющихся внахлест концов термоусаживаемой пленки.

На фигурах представлен усадочный туннель 1, через который по транспортеру 2 в горизонтальном направлении транспортировки перпендикулярно к плоскости чертежа (фиг.1) перемещаются уже обернутые термоусаживаемой пленкой 3 упаковочные элементы 4 и в котором под термическим воздействием (сбоку и снизу) осуществляется процесс усадки термоусаживаемой пленки 3 на упаковочные элементы 4, а также термическая сварка, т.е. сваривание и/или склеивание находящихся на нижней стороне упаковочных элементов 4 соединяющихся внахлест концов термоусаживаемой пленки 3, так что каждый упаковочный элемент 4 покидает усадочный туннель 1 после осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки 3.

Упаковочные элементы 4 представляют собой, например, емкости или другие отдельные упаковки, которые будучи составленными вместе, объединяются в единый упаковочный блок или связку с помощью осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки 3. В представленной форме осуществления транспортер 2 образован для двухколейного потока упаковочных элементов 4.

Процесс усадки термоусаживаемой пленки 3, а также термическая сварка концов пленки на нижней стороне каждого упаковочного элемента 4 осуществляется горячим газом для термоусадки, который получается в нагревателе 5 газа для термоусадки, направляемым воздуходувкой 8, работающей от электродвигателей 7 через большое количество отверстий для выпуска воздуха, которые соответственно предусмотрены на распределительных каналах 9, и подается во внутреннее пространство 3, а именно таким образом, что горячий газ для термоусадки в виде «верхнего воздуха» поступает соответственно сбоку на перемещаемые мимо упаковочные элементы 4, как это обозначено стрелками А.

Нагреватель газа для термоусадки далее подготавливает так называемый «нижний воздух», который с помощью воздуходувки, приводимой в действие электродвигателями 10 и через расположенный под транспортером 2 распределительный канал или через предусмотренные там отверстия для выпуска воздуха поступает на нижнюю сторону обернутых термоусаживаемой пленкой 3 упаковочных элементов 4 для термической сварки соединяющихся внахлест концов термоусаживаемой пленки, как это обозначено стрелками В.

Особенность изобретения заключается в предусмотренном на верхней стороне корпуса 12 усадочного туннеля в нагревателе 5 газа, способствующего усадке. Возможное исполнение нагревателя 5 газа для термоусадки, в общем, изображено на фиг.2. В корпусе 13, согласно этой форме осуществления, образованы два проточных канала или два пути, а именно проточный канал 14 для верхнего воздуха и проточный канал 15 для нижнего воздуха. В каждом пути 14 или 15 потока на выпуске 16 (путь 14 потока) или на выпуске 17 (путь потока 15) предусмотрена воздуходувка 8 или 10, причем на фиг.2 в упрощенном изображении для верхнего воздуха и нижнего воздуха показана соответственно только одна воздуходувка. Оба проточных канала 14 и 15 имеют общий впуск 18 для всасывания воздуха из внутреннего пространства 6 усадочного туннеля 1 (стрелки С на фиг.1 и 2).

Внутри корпуса 13 образовано обогреваемое пространство 19, в котором среди прочего расположена обогреваемая кассета 20 обогревающего устройства или нагреватель 21. Благодаря разделительным стенкам 22, ограничивающим сбоку обогреваемое пространство 19, для каждого пути 14 и 15 потока образованы две ветви или участка, а именно для пути 14 потока участок 14.1, ведущий через обогреваемое пространство 19 и проходящий сбоку от обогреваемого пространства 19 байпас или участок 14.2, а также для пути 15 потока аналогичным образом идущий через обогреваемое пространство 19 участок 15.1 и проходящий сбоку от обогреваемого пространства байпас или участок 15.2. В направлении потока после обогреваемого пространства 19 оба участка каждого пути 14 или 15 снова сведены вместе, а именно, через управляемые направляющие 23 или 24 воздуха для регулирования количественного соотношения количества газа для термоусадки, проходящего через обогреваемое пространство 19, и количества газа для термоусадки, проходящего мимо обогреваемого пространства, т.е. для регулирования температуры. Обогреваемая кассета 20 состоит в представленной форме осуществления из большого количества расположенных параллельно друг другу и отстоящих друг от друга на расстоянии пластин или ребер, которые своими боковыми сторонами ориентированы параллельно направлению потока воздуха, проходящего через обогреваемое пространство 19 или обогреваемую кассету 20.

Центром нагревателя 21 является работающая без пламени на газе пористая горелка 25, предусмотренная на верхней стороне обогреваемой кассеты 20 и расположенная от нее на некотором расстоянии и действующая непосредственно в обогреваемом пространстве 19, т.е. ее горячие газообразные продукты сгорания подводятся непосредственно к обогреваемому пространству 19 и нагревают обогреваемую кассету 20, а также примешиваются к воздуху, проходящему через эту обогреваемую кассету 20. Пористая горелка 25 состоит в основном из топочной камеры или реактора 26, который образован одним или несколькими пористыми телами с большим количеством пропускных отверстий или каналов, например, образован, по меньшей мере, одним пористым телом из керамического материала, и к которому через воздуходувку 27 подводится смесь из газообразного энергоносителя, например природного газа или пропана, и воздуха. Внутри пористого тела или реактора 26 происходит горение газообразного энергоносителя без образования пламени на внешней поверхности пористого тела 26.

Основными преимуществами предложенной конструкции, среди прочего, являются:

- снижение энергетических затрат;

- снижение содержания СО₂;

- уменьшение времени нагрева.

Благодаря чистому и почти не дающему вредных веществ горению отработанные газы пористой горелки 25 могут без других мероприятий, как, например, трубы для отвода газов, направляться сразу на месте в поток газа для термоусадки или даже отводиться в окружающее производство помещение. Так, например, работа нагревателя 5 газа для термоусадки на природном газе или сжиженном газе или пропане позволяет экономить затраты на энергию до 50% по сравнению с нагревателем газа для термоусадки, работающим на электричестве. Также выброс СО₂, т.е. содержание СО₂ у нагревателя 5 газа для термоусадки, работающего на газе, при одинаковой производительности с нагревателем газа для термоусадки, работающего на электричестве, уменьшается примерно на 60%. Нагреватель 21 может устанавливаться и заменяться как комплектный блок. Далее существует также возможность устанавливать нагреватель 21 при соответствующем конструктивном исполнении в уже имеющиеся усадочные туннели 1, например, для замены применявшихся до сих пор электрических нагревателей горячего воздуха или газа для термоусадки. Выше изобретение было описано на примерах осуществления. Понятно, что возможны многочисленные изменения и модификации, в частности, также в отношении исполнения генератора газа для термоусадки, соотвественно - нагревателя 5. Но для всех исполнений общим является то, что горелка или источник тепла нагревателя 21 представлена беспламенной пористой горелкой 25, в которой без открытого пламени горит газообразный энергоноситель.

Перечень позиций

1 Туннель для термоусаживаемой пленки

2 Транспортер

3 Термоусаживаемая пленка

4 Упаковочная единица

5 Нагреватель газа, способствующего усадке

6 Внутреннее пространство

7 Электродвигатель

8 Воздуходувка

9 Выход

10 Воздуходувка

11 Выход

12 Корпус туннеля для термоусаживаемой пленки

13 Корпус

14 Путь потока

14.1, 14.2 Участок

15 Путь потока

15.1, 15.2 Участок

16, 17 Выпуск

18 Впуск

19 Обогреваемое пространство

20 Обогреваемая кассета

21 Нагреватель

22 Разделительные стенки

23, 24 Направляющая воздуха

25 Пористая горелка

26 Реактор

А, В, С Поток

Туннель с применением горячего газа для термоусадки пленки содержит один нагреватель газа и, по меньшей мере, одну горелку, которая непосредственно оказывает влияние на поток газа или расположена в нем. При этом, по меньшей мере, одна горелка является пористой горелкой с топочной камерой, образованной, по меньшей мере, одним пористым телом или реактором. Нагреватель газа в туннеле выполнен, по меньшей мере, с одной горелкой, которая непосредственно оказывает влияние на поток газа или расположена в нем. При этом горелка выполнена так же, как и вышеописанная. Способ для осуществления усадки пленки, содержащий нагреватель газа, имеющий, по меньшей мере, одну горелку, применяют в туннеле, описанном выше. В другом варианте выполнения этого способа, содержащего нагреватель газа, имеющий, по меньшей мере, одну горелку, используют вышеописанный нагреватель. Группа изобретений обеспечивает повышение безопасности и производительности за счет снижения времени нагрева, снижение энергоемкости и загрязнения окружающей среды и облегчение контроля. 4 н. и 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Усадочный туннель для осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки (3) на упаковках или упаковочных элементах (4) с применением горячего газа, предназначенного для термоусадки, с одним нагревателем (5) газа, снабженным для создания предназначенного для термоусадки горячего газа, по меньшей мере, одной горелкой, которая непосредственно оказывает влияние на поток предназначенного для термоусадки газа или расположена в нем, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна горелка является пористой горелкой (25) с топочной камерой, образованной, по меньшей мере, одним пористым телом или реактором (26).

2. Туннель по п.1, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пористая горелка (25) со своим пористым телом или реактором (26) предусмотрена в обогреваемом пространстве (19) с горячей кассетой (20), обтекаемой предназначенным для термоусадки газом на некотором расстоянии от нее так, что горячие газообразные продукты сгорания пористой горелки, подводимые непосредственно к обогреваемому пространству (19), нагревают обогреваемую кассету (20) и затем примешиваются к предназначенному для термоусадки газу, обтекающему эту обогреваемую кассету (20).

3. Туннель по п.1, отличающийся тем, что предусмотрен корпус (12) усадочного туннеля, через внутреннее пространство (6) которого движутся на, по меньшей мере, одном транспортере (2) обернутые термоусаживаемой пленкой (3) упаковочные элементы (4), а также предусмотрены во внутреннем пространстве (б) выходы (9, 11) для горячего газа, предназначенного для термоусадки.

4. Туннель по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пористая горелка (25) выполнена с возможностью работы на газообразном топливе, например природном газе или сжиженном газе, например пропане.

5. Туннель по п.1 или 2, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пористая горелка (25) выполнена с возможностью работы на жидком топливе, например на мазуте.

6. Туннель по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что нагреватель (5) газа для термоусадки вместе, по меньшей мере, с одной пористой горелкой (25) образует элемент конструкции, который выполнен с возможностью устанавливаться и/или заменяться.

7. Нагреватель газа для термоусадки для применения в усадочном туннеле (1) для осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки (3) на упаковках или упаковочных элементах (4) при применении горячего газа для термоусадки, по меньшей мере, с одной горелкой, которая непосредственно оказывает влияние на поток предназначенного для термоусадки газа или расположена в нем, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна горелка является пористой горелкой (25) с топочной камерой, образованной, по меньшей мере, одним пористым телом или реактором (26).

8. Нагреватель по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пористая горелка (25) выполнена с возможностью работы на газообразном топливе, например на природном газе или сжиженном газе, например на пропане.

9. Нагреватель по п.7, отличающийся тем, что, по меньшей мере, одна пористая горелка (25) выполнена с возможностью работы на жидком топливе, например на мазуте.

10. Способ осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки (3) на упаковках или упаковочных элементах (4) при применении горячего газа для термоусадки в усадочном туннеле (1) с нагревателем (5) газа для термоусадки, имеющим, по меньшей мере, одну горелку для получения горячего газа для термоусадки, отличающийся тем, что применяют усадочный туннель по любому из пп.1-6.

11. Способ осуществления процесса усадки термоусаживаемой пленки (3) на упаковках или упаковочных элементах (4) при применении горячего газа для термоусадки с нагревателем (5) газа для термоусадки, имеющим, по меньшей мере, одну горелку для получения горячего газа для термоусадки, отличающийся тем, что применяют нагреватель (5) газа для термоусадки по любому из пп.7-9.

12. Способ по п.10 или 11, отличающийся тем, что в качестве топлива для пористой горелки (25) применяют газообразные или жидкие углеводороды, в частности природный газ или сырую нефть.