EP0064636A1

EP0064636A1 - Vorrichtung zum Erzeugen von Heissgas für das Schrumpfen von Kunststoffolien

Info

Publication number: EP0064636A1
Application number: EP82103394A
Authority: EP
Inventors: Rainer Wilhelm Hannen
Original assignee: MSK Verpackungs Systeme GmbH
Current assignee: MSK Verpackungs Systeme GmbH
Priority date: 1981-05-09
Filing date: 1982-04-22
Publication date: 1982-11-17
Also published as: US4470807A; EP0064636B1; DE3262756D1; DE3118396A1; ATE12377T1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Heißgas für das Schrumpfen von Kunststoffolien mit wenigstens einem Brenner, der in einem Gehäuse untergebracht ist, das eine Austrittsdüse für das Heißgas aufweist. Damit die Heißgastemperatur und damit die Schrumpftemperatur besser beherrscht werden kann, weist die Vorrichtung eine Brenneranordnung der Art auf, daß der den Brenner (7 bzw. 8) verlassende Heißgasstrahl (9 bzw. 10) unter einem Winkel zu der durch die Austrittdüse (6) definierten Austrittsströmung gerichtet ist, sowie eine Strahlumlenkung für den Heißgasstrahl (9 bzw. 10) vor der Austrittsdüese (6). Die Strahlumlenkung wird nach bevorzugter Ausführungsform von einem Kaltluftstrahl (17) gebildet, mit dessen Hilfe der Heißgasstrahl (9 bzw. 10) gerichtet und gleichzeitig gekühlt wird. Druck und Menge des Kaltluftstrahls (17) lassen sich vorzugsweise regeln.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Heißgas für das Schrumpfen von Kunststoffolien mit wenigstens einem Brenner, der in einem Gehäuse untergebracht ist, das eine Austrittsdüse für das Heißgas aufweist. Aus der Praxis bekannte Vorrichtungen weisen mehrere längs eines Mastes angeordnete Brenner auf, die ein Heißgasband erzeugen, welches auf einen Gutstapel gerichtet wird, über den eine Schrumpfhaube gezogen ist. Durch Relativbewegung zwischen Mast und Gutstapel wird das Material der Schrumpfhaube eingeschrumpft. In der Regel sind die Brenner dieser Vorrichtung so angeordnet, daß die Richtung des Heißgasstrahls mit der durch die Austrittsdüse definierten Ausströmrichtung übereinstimmt. Dann beobachtet man häufig, daß die Verbrennung noch nicht abgeschlossen ist, wenn die Gase in die Austrittsdüse eintreten oder diese verlassen haben. Jedenfalls ist eine Flamme sichtbar, die zumindest optisch stört. Störend ist aber auch, daß unter diesen Umständen die Heißgase eine Temperatur besitzen, die für das Schrumpfen der Schrumpffolie zu hoch ist. Dann muß beispielsweise der Abstand zwischen dem Mast und dem Gutstapel verändert werden, um zu verhindern, daß die Folie verbrennt. All das erfordert einen verhältnismäßig großen Aufwand. Hier will die Erfindung Abhilfe schaffen.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Art so zu verbessern, daß die Heißgastemperatur und damit die Schrumpftemperatur besser beherrscht werden können.
Diese Aufgabe wird mit einer Vorrichtung der eingangsbeschriebenen Art gelöst, die gekennzeichnet ist durch eine Brenneranordnung der Art, daß der den Brenner verlassende Heißgasstrahl unter einem Winkel zu der durch die Austrittsdüse definierten Austrittsströmung gerichtet ist, und durch eine Strahlumlenkung für den Heißgasstrahl vor der Austrittsdüse.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der den Brenner verlassende Heißgasstrahl auf einem längeren Weg geführt, so daß die Möglichkeit besteht, den Strahl in verschiedener Weise zu beeinflussen. Erst wenn der Strahl die Strahlumlenkung erreicht, wird er in Richtung der Achse der Austrittsdüse umgelenkt und gelangt dann in und durch die Austrittsdüse. Allein aufgrund des längeren Weges ist bereits sichergeteilt, daß eine Flammenbildung in und außerhalb der Düse nicht mehr auftritt.
Die Strahlumlenkung kann im einfachsten Fall eine Prallplatte, insbesonder aus Keramik, sein.
Mehr Möglichkeiten zur Beeinflussung des Heißgasstrahls bietet allerdings eine Strahlumlenkung, die von einem Kaltluftstrahl gebildet ist, der aus einer im Gehäuse angeordneten Luftdüse austritt. Mit dem Kaltluftstrahl, der vorzugsweise nach Druck und Menge regelbar ist, kann die Austrittstemperatur der Heißgase aus der Austrittsdüse eingestellt werden. Die zwischen Strahlumlenkung und Austrittsdüse auftretenden Mischvorgänge reichen aus, um Heißgas und Kaltluft innig miteinander zu vermischen.
Damit die Abmessungen des Gehäuses nicht zu groß werden, empfiehlt es sich, den Brenner neben einer Wand des Gehäuses anzuordnen und den Heißgasstrahl parallel zur Wand zu richten.
Die Wärmebelastung der Gehäusewand kann dadurch verringert werden, daß auf ihrer Innenseite mehrere mit gegenseitigem Abstand voneinander angeordnete und/oder einander spaltbildend überlappende Lamellen vorgesehen sind. Wenn zusätzlich der Zwischenraum zwischen Wand und Lamellen an eine Kühlluftquelle angeschlossen ist, kann zusätzliche Kühlluft entweder durch Injektorwirkung oder durch ein aktives Kühlgebläse zugeführt werden.
Weitere Möglichkeiten zur Beeinflussung des Heißgasstrahles bestehen dann, wenn der Brenner zusammen mit der Wand um eine Achse schwenkbar ist, die von der Austrittsdüse ausgesehen im Bereich des Brenners oder hinter dem Brenner liegt. Das gilt insbesondere dann, wenn die Wand im Bereich der Austrittsdüse einen Teil der Austrittsdüse bildet, weil dann beim Verschwenken der Wand auch die Düsenöffnung vergrößert oder verkleinert wird.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Anordnung mit zwei Brennern, die beidseits der Achse der Austrittsdüse angeordnet sind. In diesem Fall empfiehlt es sich, die Luftdüse im Bereich zwischen der Austrittsdüse und der Verbindungslinie der beiden Brenner anzuordnen. Strahlrichtung, Strahlgeschwindigkeit und Temperatur der aus der Austrittsdüse auftretenden Heißgase lassen sich dann in einen weiten Bereich variieren und den gewünschten Verhältnissen anpassen.
Im folgenden wird ein in der Zeichnung dargestelltes Ausführungsbeipsiel der Erfindung erläutert; es zeigt die einzige Figur teilweise einen Querschnitt durch einen Heißgasmast, der relativ zu einem Gutstapel bewegbar ist, über den eine Schrumpfhaube gezogen ist.
Der in der Zeichnung dargestellte Heißgasmast besitzt ein Gehäuse 1 mit einem im wesentlichen trapezförmigen Querschnitt, dessen schräg verlaufende Wände 2,3 auf der Gasaustrittsseite, d.h. auf der dem Gutstapel zugewandten Seie, in die Wandungen 4, 5 einer Austrittsdüse 6 übergehen. Im Bereich der Ecken der langen Seite des Trapezes ist jeweils ein Brenner 7 bzw. 8 angeordnet. Die Brenner 7,8 sind im wesentlichen rohrförmig ausgebildet und sind an eine nicht dargestellte Zuführung für Verbrennungsgas angeschlossen. Die aus den Brennern austretenden Heißgasstrahlen 9 bzw. 10 sind parallel zu den Wänden 2 bzw. 3 gerichtet.
Um die Wände 2,3 vor zu großer Wärmebelastung zu schützen, sind innenseitig in einigem Abstand vor den Wänden 2 bzw. 3 Lamellen 11 angeordnet, und zwar so, daß benachbarte Lamellen einander unter Bildung von Spalten 12 einander überlappen. Nicht dargestellt ist, daß das Gehäuse 1 rückseitig an eine Kühlluftzufuhr angeschlossen ist, so daß die Heißgasstrahlen 9, 10 durch Injektorwirkung Kühlluft zwischen den Wänden 2,3 und den davor befindlichen Lamellen ansaugen. Diese Kühlluft tritt durch die Spalte 12 aus und mischt sich mit den Heißgasstrahlen.
Bei einer anderen Ausführungsform kann die Kühlluft auch mit einem Gebläse zugeführt werden.
Die Wände 2 bzw. 3 mit den daran befestigten Bauteilen sind zusammen mit den zugeordneten Brennern 7 bzw. 8 um Achsen 13 bzw. 14 schwenkbar, die beim dargestellten Ausführungsbeispiel mit den Achsen der rohrförmigen Brenner 7 bzw. 8 zusammenfallen.
Ferner ist in dem vom Gehäuse 1 gebildeten Brennerraum zwischen Austrittsdüse 6 und einer Verbindungslinie 15 eine Luftdüse 16 angeordnet. Die Luftdüse ist ebenfalls rohrförmig und gibt einen Kaltluftstrahl 17 ab, der in Richtung auf die Austrittsdüse 6 gerichtet ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Luftdüse 16 im Bereich der Achse der Austrittsdüse 6 angeordnet, so daß die beiden Heißgasstrahlen 9, 10 und der Kaltluftstrahl 17 sich im wesentlichen im Bereich der Austrittsdüse 6 treffen und dort vermischen. Gleichzeitig werden die Heißgasstrahlen umgelenkt, so daß aus der Austrittsdüse 6 ein Heißgasstrahl mit reduzierter Temperatur austritt, der anschließend auf die Schrumpffolie trifft.
Nicht dargestellt ist, daß die der Luftdüse 16 zugeführte Kaltluft nach Druck und Menge regelbar ist, wodurch im Ergebnis auch Temperatur und Menge des aus der Austrittsdüse 6 austretenden Heißgasstrahls regelbar sind.
Um zu verhindern, daß die dem Gehäuse 1 zugeführte Kühlluft sich unkontrolliert im Gehäuse 1 verbreitet, ist zwischen den Brennern 7 und 8 ein Abschirmblech 18 angeordnet, das jeweils kurz vor den Brennern 7 bzw. 8 endet, so daß die dem Gehäuse 1 zugeführte Kühlluft an beiden Seiten jedes Brenners 7 bzw. 8 vorbeistreichen kann.

Claims

1. Vorrichtung zum Erzeugen von Heißgas für das Schrumpfen von Kunststoffolien mit wenigstens einem Brenner, der in einem Gehäuse untergebracht ist, das eine Austrittsdüse für das Heißgas aufweist, gekennzeichnet durch eine Brenneranordnung der Art, daß der den Brenner (7 bzw. 8) verlassende Heißgasstrahl (9 bzw. 10) unter einem Winkel zu der durch die Austrittsdüse (6) definierten Austrittsströmung gerichtet ist, und durch eine Strahlumlenkung (17) für den Heißgasstrahl (9 bzw. 10) vor der Austrittsdüse (6).

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkung eine Prallplatte ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Prallplatte aus Keramik besteht.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlumlenkung von einem Kaltluftstrahl (17) gebildet ist, der aus einer im Gehäuse (1) angeordneten Luftdüse (16) austritt.

5. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse (16) im Bereich der Achse der Austrittsdüse (6) angeordnet ist.

6. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch einen nach Menge und Druck regelbaren Kaltluftstrahl (17) .

7. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (7 bzw. 8) neben einer Wand (2 bzw. 3) des Gehäuses (1) angeordnet ist und daß der Heißgasstrahl (9 bzw. 10) parallel zur Wand (2 bzw. 3) gerichtet ist.

8. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wand (2 bzw. 3) auf ihrer Innenseite mehrere mit gegenseitigem Abstand voneinander angeordnete und/oder einander spaltbildend überlappende Lamellen (11) aufweist.

9. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ajsprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zwischenraum zwischen der Wand (2 bzw. 3) und den Lamellen (11) an eine Kühlluftquelle angeschlossen ist.

10. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Brenner (9 bzw. 10) zusammen mit der Wand (2 bzw. 3) um eine Achse (13 bzw. 14) schwenkbar ist, die von der Austrittsdüse (6) ausgesehen im Bereich des Brenners (7 bzw. 8) oder hinter dem Brenner (7 bzw. 8) liegt.

11. Vorrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch eine Anordnung mit zwei Brennern (7,8) die beidseits der Achse der Austrittsdüse (6) angeordnet sind.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Luftdüse (16) im Bereich zwischen der Austrittsdüse (6) und einer Verbindungslinie (15) der beiden Brenner (7,8) angeordnet ist.