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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Schrumpftunnel zum
Schrumpfen von Verpackungsmaterialien. Aus dem Stand der Technik
ist es bekannt, Gebinde, beispielsweise Gebinde mit mehreren Behältnissen,
mit einer Folie zu umwickeln und diese Gebinde anschließend
in einem Schrumpftunnel zu erwärmen. Dabei werden die Gebinde
bzw. die Verpackung mit einem erwärmten Medium, wie heißer
Luft, beaufschlagt und ziehen sich dadurch zusammen.
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Aus
der
WO 02/36436 A1 ist
ein anpassbarer Schrumpftunnel für eine Verpackungsmaschine
bekannt. Dieser Schrumpftunnel weist mehrere Verteilerschächte
für die Luft auf, die in einer senkrecht zu der Transportrichtung
stehenden Richtung verschoben werden können. Auf diese
Weise kann diese Vorrichtung an unterschiedliche Verpackungsgrößen
angepasst werden. Dabei weisen diese Verteilerschächte
eine Zuführung für die Luft auf und eine Vielzahl
von Austrittsöffnungen bzw. Löchern, durch die
die Luft austreten kann. Weiterhin tritt im Stand der Technik das
Problem auf, dass die erhitzte Luft nicht gleichmäßig
aus den einzelnen Öffnungen austritt. Andererseits ist
jedoch eine gleichmäßige Verteilung der Luft auf
die einzelnen Gebinde wünschenswert.
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Der
vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, einen Schrumpftunnel
zur Verfügung zu stellen, der eine verbesserte Verteilung
der erwärmten Luft auf die Gebinde ermöglicht.
Dies wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand von
Anspruch 1 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und
Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Ein
erfindungsgemäßer Schrumpftunnel zum Schrumpfen
von Verpackungsmaterialien weist einen Kanal auf, entlang dessen
die zu schrumpfenden Verpackungsmaterialien gefördert werden.
Weiterhin ist wenigstens eine Gaszuführungseinrichtung
vorgesehen, welche den Verpackungsmaterialien ein gasförmiges
Medium zuführt, wobei die Gaszuführungseinrichtung
einen Zuführanschluss zur Zuführung des gasförmigen
Mediums und eine Vielzahl von Austrittsöffnungen aufweist,
durch die das gasförmige Medium aus der Gaszuführungseinrichtung
austreten kann. Dabei sind die Austrittöffnungen in einer Austrittsfläche
angeordnet.
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Erfindungsgemäß ist
im Inneren der Gaszuführungseinrichtung eine Strömungskammer
vorgesehen, entlang derer das gasförmige Medium, ausgehend
von dem Zuführanschluss, zu den Austrittöffnungen
gelangt, wobei sich ein Strömungsquerschnitt des gasförmigen
Mediums dieser Strömungskammer ausgehend von dem Zuführanschluss
verjüngt.
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Bei
der Gaszuführungseinrichtung handelt es sich insbesondere
um einen Verteilerkanal bzw. eine Schachtwand für den Schrumpftunnel. Über
den Zuführanschluss wird dieser Gaszuführungseinrichtung
das gasförmige Medium, bei dem es sich insbesondere um
erwärmte Luft handelt, zugeführt. Durch die Verjüngung
der Strömungskammer ausgehend von dem Zuführanschluss
wird erreicht, dass das gasförmige Medium gleichmäßig
durch die einzelnen Austrittsöffnungen austritt. Damit
liegt der Erfindung das physikalische Prinzip zugrunde, dass der
Strömungskanal bei denjenigen Austrittsöffnungen,
die weiter von dem Zuführanschluss beabstandet sind, verjüngt wird,
um auf diese Weise eine im Wesentlichen gleichmäßige
Verteilung der austretenden Luft zu erreichen.
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Vorzugsweise
erstreckt sich die Strömungskammer in der Förderungsrichtung
und verjüngt sich auch in oder entgegen der Förderungsrichtung
ausgehend von dem Zuführanschluss. Durch diese Verjüngung
der Strömungskammer wird gleichzeitig eine Verringerung
des Strömungsquerschnitts erreicht. Vorzugsweise sind dabei
die Gaszuführungseinrichtungen als plattenförmige
Platten ausgebildet.
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Vorzugsweise
sind die Austrittsöffnungen im Wesentlichen gleichmäßig
in der Austrittsfläche verteilt. Durch diese gleichmäßige
Verteilung in Verbindung mit der Verjüngung wird ein gleichmäßiger
Austritt der erhitzten Luft über die gesamte Austrittfläche erreicht.
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Vorzugsweise
weist die Gaszuführungseinrichtung eine langgestreckte
Gestalt auf. Darunter wird verstanden, dass sich die Gaszuführungseinrichtung
im Wesentlichen in einer Richtung, nämlich insbesondere
der Förderrichtung der Verpackungsmaterialien, erstreckt.
In einer hierzu senkrechten Richtung weist die Gaszuführungseinrichtung
ebenfalls eine bestimmte Höhe auf, die Dicke bzw. Breite ist
jedoch wesentlich reduziert. Dies bedeutet, dass die Ebene, in der
die Austrittsfläche liegt bzw. in der die Austrittsöffnungen
angeordnet sind, durch die Transportrichtung einerseits und durch
eine senkrecht auf einem Transportband stehende Richtung aufgespannt
wird. Mit anderen Worten weist die Gaszuführungseinrichtung
eine große Länge, eine hier gegenüber
geringere Höhe und eine noch wesentlich geringere Tiefe
auf.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist der Zuführanschluss
an einer Oberseite der Strömungskammer angeordnet. Auf
diese Weise wird im Inneren der Strömungskammer das gasförmige
Medium umgelenkt und so eine besonders gleichmäßige
Verteilung über die einzelnen Austrittsöffnungen
erreicht.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform verjüngt
sich die Strömungskammer in der Förderungsrichtung
ausgehend von dem Zuführanschluss gleichmäßig.
Dies bedeutet, dass in der Förderrichtung die Dicke der
Strömungskammer kontinuierlich abnimmt. Es wäre
jedoch auch möglich, dass sich die Strömungskammer
in der Förderrichtung stufenweise verringert. Bei einer
weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist im Inneren der
Gaszuführungseinrichtung eine gasdichte Trennwand angeordnet.
Damit wird die Strömungskammer einerseits durch die Außenwandung
der Gaszuführungseinrichtung aber auch durch diese Trennwand
gebildet. Durch diese gasdichte Trennwand verjüngt sich der
Kanal. Vorzugsweise verläuft die genannte Trennwand im
Wesentlichen geradlinig und ist besonders bevorzugt geometrisch
als Diagonale innerhalb der Gaszuführungseinrichtung angeordnet.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die
Gaszuführungseinrichtung einen zweiten Zuführanschluss
auf, um der bzw. den Strömungskammern (bzw. einer weiteren
Strömungskammer) das gasförmige Medium zuzuführen.
Dabei sind besonders bevorzugt die beiden Zuführanschlüsse
an sich gegenüberliegenden Enden der Gaszuführungseinrichtung
vorgesehen. Vorzugsweise wird über den einen Zuführanschluss
eine Forderseite der Gaszuführungseinrichtung mit Luft
versorgt und über den zweiten Zuführanschluss
eine entsprechende Rückseite. Damit werden durch die Trennwand
vorzugsweise zwei vollständig voneinander getrennte Strömungskanäle
bzw. Strömungskammern innerhalb der Gaszuführungseinrichtung
gebildet, sodass in besonders vorteilhafter Weise der gesamte Raum
der Gaszuführungseinrichtung ausgenutzt werden kann. Innerhalb
dieser beiden Strömungskammern verlaufen die Strömungsrichtungen
der Luft entgegengesetzt zueinander.
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Vorzugsweise
verjüngt sich damit die Strömungskammer nur in
einer Dimension, nämlich deren Dicke, wodurch wiederum
eine besonders gleichmäßige Verteilung des gasförmigen
Mediums erreicht wird.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine zweite
Austrittsfläche mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen
vorgesehen und diese zweite Austrittsfläche liegt der ersten
Austrittsfläche gegenüber. Auf diese Weise kann
das gasförmige Medium in zwei entgegengesetzte Richtungen
abgestrahlt werden und damit beispielsweise die Gaszuführungseinrichtung
zwischen zwei Gebindebahnen angeordnet werden und gleichzeitig Gebinde
auf diesen Bahnen mit heißer Luft beaufschlagen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist eine Hauptleitung
vorgesehen, welche die beiden Zuführanschlüsse
mit dem gasförmigen Medium versorgt. Dabei mündet
besonders bevorzugt diese Hauptleitung über je eine Zuführleitung
in die Zuführanschlüsse. Die beiden Zuführleitungen sind
besonders bevorzugt gleich lang ausgebildet, wobei auch hierdurch
erreicht wird, dass das gasförmige Medium möglichst
homogen aus beiden Seiten der Gaszuführungseinrichtung
austritt.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist der
Schrumpftunnel eine Vielzahl von Gaszuführungseinrichtungen
der oben genannten Art auf. Auf diese Weise ist es möglich
die Gebinde auf mehreren zueinander parallelen Pfaden durch den
Schrumpftunnel zu führen.
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Besonders
vorteilhaft sind die Gaszuführungseinrichtungen in einer
zu der Förderungsrichtung senkrecht stehenden Richtung
beweglich und insbesondere in einer quer zu der Förderungsrichtung
stehenden Richtung. Auf diese Weise kann eine Anpassung des Schrumpftunnels
auf unterschiedliche Gebinde erfolgen. Vorteilhafterweise ist eine
der oben genannten Zuführleitungen abschaltbar. Auf diese
Weise ist es möglich, bei den Gaszuführungseinrichtungen,
die außen liegen, jeweils nur die Luft über eine
der beiden Austrittsflächen austreten zu lassen.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird der Lochdurchmesser
der gleichmäßig über die Austrittsfläche
verteilten Löcher der Gaszuführungseinrichtung
in Laufrichtung der Strömung verändert (vergrößert),
um eine noch gleichmäßigere Verteilung des gasförmigen
Mediums zu erreichen.
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Weitere
Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten
Zeichnungen:
Darin zeigen:
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1 einen
Schrumpftunnel zum Schrumpfen von Verpackungsmaterialien;
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2 eine
perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen
Gaszuführungseinrichtung;
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3 die
Gaszuführungseinrichtung aus 2 ohne Anschlüsse;
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4 eine
Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung;
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5 eine
Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung
mit Zuführungsleitungen; und
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6 eine
Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße
Gaszuführungseinrichtung.
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1 zeigt
einen Schrumpftunnel 1 zum Schrumpfen von Verpackungsmaterialien.
Dabei werden die Verpackungsmaterialien über ein Transportband 42 in
der Förderungsrichtung F gefördert. Innerhalb
des Gehäuseabschnitts 44 werden die (nicht gezeigten)
Verpackungsmaterialien, bei denen es sich insbesondere um Gebinde
handelt, mit heißer Luft beaufschlagt und auf diese Weise
werden die Verpackungsmaterialien an die Gebinde angeschrumpft.
Um dies zu erreichen, sind im Inneren dieses Gehäuses eine
Vielzahl von (nicht gezeigten) Gaszuführungseinrichtungen
vorgesehen.
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2 zeigt
eine erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung 10.
Diese Gaszuführungseinrichtung weist zwei Zuführanschlüsse 6 und 8 zur
Zuführung des gasförmigen Mediums, d. h. insbesondere
der erhitzten Luft auf. Ausgehend von dem Zuführanschluss 6 wird
im Inneren der Gaszuführungseinrichtung 10 das
gasförmige Medium in Richtung des zweiten Zuführanschlusses 8 geführt
und umgekehrt ausgehend von dem zweiten Zuführanschluss 8 in Richtung
des ersten Zuführanschlusses 6. Die beiden Zuführanschlüsse 6, 8 stehen
jedoch innerhalb der Gaszuführungseinrichtung nicht in
Strömungsverbindung zueinander. Bevorzugt sind die von
den Zuführanschlüssen 6, 8 ausgehenden
Strömungskammern vollständig voneinander getrennt.
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Dabei
kann das gasförmige Medium über eine Vielzahl
von Austrittsöffnungen 15 nach außen austreten
und auf diese Weise die Gebinde beaufschlagen. Durch die erfindungsgemäße
Verengung des Strömungskanals im Inneren der Gaszuführungseinrichtung
wird erreicht, dass das gasförmige Medium gleichmäßig über
alle Austrittsöffnungen 12 austritt.
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Diese
einzelnen Austrittsöffnungen 15 sind in einer
Austrittsfläche 12 gebildet. Auf der Rückseite der
Gaszuführungseinrichtung ist eine weitere Austrittsfläche 13 gebildet,
auf der ebenfalls eine Vielzahl von Austrittsöffnungen 15 angeordnet
ist. Diese beiden Austrittsflächen 12, 13 sowie
Ränder 22 und Seitenränder 23, 25 und
ein (nicht gezeigter) Bodenrand bilden insgesamt einen Raum, der
mit Ausnahme der Austrittsöffnungen 15 geschlossen
ist, sodass das über die Gaszuführungseinrichtungen 6 und 8 zugeführte
Medium nur über die Austrittsöffnungen 15 an den
beiden Austrittsflächen 12 und 13 austreten kann.
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3 zeigt
die Gaszuführungseinrichtung aus 2, wobei
zur besseren Darstellung die Zuführungsanschlüsse 6 und 8 weggelassen
sind. Man erkennt, dass sich unterhalb der Zuführanschlüsse 6 und 8 jeweils
Kanäle 26 befinden, die zunächst vertikal
und anschließend gekrümmt im Inneren der Gaszuführungseinrichtung 10 verlaufen.
Bei der hier gezeigten Ausführungsform sind insgesamt drei
derartiger Kanäle 26 auf jeder Anschlussseite
gebildet. Man erkennt weiterhin, dass die Gaszuführungseinrichtung
eine insgesamt quaderförmige Gestalt aufweist, wobei die
Länge L wesentlich größer ist als die
Höhe H und die Höhe H wiederum wesentlich größer
ist als die Tiefe T. Die Länge L der Gaszuführungseinrichtung
liegt zwischen 1000 mm und 4000 mm, bevorzugt zwischen 1500 mm und
3500 mm und besonders bevorzugt zwischen 2500 mm und 3500 mm. Die
Höhe H der Gaszuführungseinrichtung liegt in einem
Bereich zwischen 300 mm und 400 mm und die Tiefe T in einem Bereich
von 20 mm und 40 mm.
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4 zeigt
eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen
Gaszuführungseinrichtung 10. Man erkennt hier
die beiden Austrittsflächen 12 und 13,
die in zwei Seitenteilen 36 und 38 gebildet werden.
Dabei ist es bevorzugt möglich, diese beiden Seitenteile 36 und 38 gleichartig
auszuführen, wodurch der Herstellungsprozess vereinfacht
wird. Diese beiden Seitenteile 36 und 38 werden
aneinander, beispielsweise durch Schweißverbindungen, befestigt
und, da die beiden Seitenteile 36, 38 auch Seitenränder 23 sowie
einen Bodenrand 37 aufweisen, wird im Inneren d. h. zwischen
den beiden Seitenteilen 36, 38 ein abgesehen von
den Austrittsöffnungen 15 und den Kanälen 26 geschlossener
Raum gebildet.
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Die
Bezugszeichen 27 und 29 beziehen sich auf Gasleiteinrichtungen,
welche dazu dienen, dass das gasförmige Medium im Inneren
der Gaszuführungseinrichtung umgelenkt wird und nach Verlassen dieser
Gaszuführungseinrichtung im Wesentlichen in der Richtung
L oder entgegengesetzt hierzu strömt. Durch die Anordnung
der drei Gasleiteinrichtungen 27 und 29 kann das
Gas (bzw. die Luft) auch über die gesamte Höhe
H der Vorrichtung verteilt werden. Entsprechende Gasleiteinrichtungen
befinden sich auch in der Seitenwand 38, dort jedoch in 4 auf
der linken Seite.
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Das
Bezugszeichen 18 bezieht sich auf eine gasdichte Trennwand,
die im zusammengebauten Zustand zwischen den beiden Seitenteilen 36 und 38 angeordnet
ist. Dabei ist diese gasdichte Trennwand 18 derart angeordnet,
dass sie bei der in 4 gezeigten Ausführungsform
den Raum, der zwischen dieser Trennwand 18 und dem Seitenteil 36 gebildet wird,
von rechts nach links verjüngt. Umgekehrt verjüngt
sich in 4 der zwischen der Trennwand 18 und
dem Seitenteil 38 gebildete Raum von links nach rechts.
Auf diese Weise kann, wie eingangs erwähnt, erreicht werden,
dass das Gas gleichförmig aus beiden Seitenteilen 36 und 38 über
die jeweiligen Ausrittsöffnungen 15 austritt.
Bezüglich des Bodenrands 37 verläuft
die Trennwand 18 daher diagonal.
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Die
Bezugszeichen 14 und 16 beziehen sich auf die
beiden Strömungskammern, die zwischen der Trennwand 18 einerseits
und den beiden Seitenteilen 36 und 38 andererseits
gebildet werden. Durch die erwähnte diagonale Anordnung
der Trennwand sind die beiden Strömungskammern symmetrisch
zueinander ausgebildet.
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5 zeigt
eine weitere Ansicht einer erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung 10.
Zusätzlich sind hier auch Zuführleitungen 32 und 34 vorgesehen,
welche die beiden Zuführanschlüsse 6 und 8 mit
dem gasförmigen Medium versehen. Daneben ist auch eine
Hauptleitung 20 vorgesehen, welche über eine Verteilereinrichtung 21 das
gasförmige Medium auf die beiden Zuführleitungen 32 und 34 verteilt.
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6 zeigt
eine Draufsicht auf die Gaszuführungseinrichtung aus 5 wobei
hier jedoch die beiden Zuführleitungen 32 und 34 nicht
dargestellt sind. Man erkennt auch in dieser Darstellung, das die Gaszuführungseinrichtung
ausgehend von der Verteilereinrichtung 21 im Wesentlichen
symmetrisch aufgebaut ist, wodurch eine sehr gleichmäßige
Verteilung des gasförmigen Mediums auf die beiden Zuführanschlüsse 6 und 8 erreicht
wird.
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Sämtliche
in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber
dem Stand der Technik neu sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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