RU2115599C1

RU2115599C1 - Conveyer furnace

Info

Publication number: RU2115599C1
Application number: RU97100025A
Authority: RU
Inventors: В.Л. Герман; Г.И. Крюков; А.В. Смирнов; Н.Е. Лазуткин; О.Т. Чижевский
Original assignee: Государственное научно-производственное предприятие "Прибор"
Priority date: 1997-01-05
Filing date: 1997-01-05
Publication date: 1998-07-20

Abstract

FIELD: furnaces for heat shrinkage of polymeric films on packed products. SUBSTANCE: tunnel 6 of conveyer furnace is mounted inside heat insulated chamber 7 for forced convective heat exchange. Tunnel is secured to heat conductive table top 3 of thermostat 4. Working branch of endless belt conveyer 1 for moving articles is laid onto table top 3. Construction of furnace allows to realize heating of supporting surface of packages by means of thermostat due to heat transfer through table top and conveyer belt directly onto film and separate heating of opened surface of packages in compact tunnel combined with chamber for heating heat-transfer air agent. It provides uniform shrinkage of film. EFFECT: improved design. 2 dwg

Description

Изобретение относится к упаковочной технике, а именно к печам для термоусадки полимерной пленки на упаковываемых изделиях, и может быть использовано в промышленности и торговле. The invention relates to packaging equipment, namely to furnaces for heat shrinkage of a polymer film on packaged products, and can be used in industry and commerce.

Известны разнообразные печи для упаковки изделий и товаров в термоусадочную полимерную пленку, содержащие бесконечный конвейер, установленный вдоль термоизолированного туннеля, и систему принудительной конвекции, включающую в себя вентилятор, электронагреватели, воздуховоды (например, авт. св. N 889547, опублик. 15.12.81, БИ N 46; N 1742146, опублик. 23.06.92, БИ N 23; N 1765057, опублик. 30.09.92, БИ N 36, все по классу B 65 B 53/06). A variety of furnaces are known for packaging products and goods in a heat-shrinkable polymer film containing an endless conveyor installed along a thermally insulated tunnel, and a forced convection system including a fan, electric heaters, air ducts (for example, ed. St. N 889547, published. 15.12.81 , BI N 46; N 1742146, published on 06.23.92, BI N 23; N 1765057, published on 09.30.92, BI N 36, all in class B 65 B 53/06).

Вход и выход туннеля для экономии расходуемой энергии закрыты шторками из эластичного термостойкого материала, имеющими вертикальные разрезы и различную высоту под габариты упаковок. Для распределения потоков горячего воздуха и более равномерного нагрева пленки в туннеле смонтированы отражатели. The entrance and exit of the tunnel to save energy is closed by curtains made of elastic heat-resistant material, having vertical sections and various heights for the dimensions of the packages. To distribute the flow of hot air and more uniform heating of the film in the tunnel mounted reflectors.

Общим недостатком известных конструкций является их невысокая функциональная надежность из-за неравномерной усадки пленки при локальной подаче горячего воздуха на упаковки в туннеле и повышенная энергоемкость. A common disadvantage of the known structures is their low functional reliability due to uneven shrinkage of the film during local supply of hot air to the packaging in the tunnel and increased energy intensity.

Более экономична и функциональна термоусадочная печь (авт.св. N 1303499, опублик. 15.04.87, БИ N 14, B 65 B 53/06), содержащая бесконечный цепной транспортер, рабочая ветвь которого размещена в туннеле, отделенном экранирующей перегородкой от камеры циркуляции эндотермического потока. Камера воздуховодами связана с туннелем, в котором смонтирован сетчатый рассеиватель потока к обрабатываемым упаковкам. В верхней камере аккумулируется тепло нагревателей в практически замкнутом эндотермическом объеме. Избыточный воздух через перфорации рассеивателя, преодолевая аэродинамическое сопротивление, подается в туннель, где равномерно распределяется в объеме, нагревая пленку упаковок. A more economical and functional heat-shrink oven (ed. St. N 1303499, published. 15.04.87, BI N 14, B 65 B 53/06), containing an endless chain conveyor, the working branch of which is located in the tunnel, separated by a screening partition from the circulation chamber endothermic flow. The chamber is connected by air ducts to a tunnel in which a mesh diffuser of flow is mounted to the processed packages. Heat of heaters is accumulated in the upper chamber in a practically closed endothermic volume. Excess air through the perforations of the diffuser, overcoming aerodynamic drag, is fed into the tunnel, where it is evenly distributed in volume, heating the film of the packages.

Однако недостатком известной термоусадочной печи является непродуктивно увеличенный объем туннеля, протяженность которого определена повышенным временем нагрева из-за труднодоступности теплоносителя к опорной поверхности упаковок, закрытой конвейером, при этом верхний предел температуры нагрева ограничен физико-механическими свойствами термоусадочной пленки и сохранностью упаковываемых товаров и материалов. Для необходимого равномерного прогрева всей упаковки при замедленной скорости конвейера снижается производительность до промышленно неприемлемой. However, the disadvantage of the known shrink oven is the unproductively increased volume of the tunnel, the length of which is determined by the increased heating time due to the inaccessibility of the coolant to the supporting surface of the packages closed by the conveyor, while the upper limit of the heating temperature is limited by the physico-mechanical properties of the shrink film and the safety of the packaged goods and materials. For the necessary uniform heating of the entire package at a slower speed of the conveyor, productivity is reduced to an industrially unacceptable one.

Задачей изобретения является повышение функциональной надежности печи, обеспечивающей качественную упаковку равномерной термоусадочной пленки при сокращении расхода энергии в минимизированном объеме туннеля. The objective of the invention is to increase the functional reliability of the furnace, providing high-quality packaging uniform shrink film while reducing energy consumption in the minimized volume of the tunnel.

Требуемый технический результат обеспечивается тем, что в известной конвейерной печи, содержащей камеру принудительной конвекции, включающую в себя вентилятор, нагревательные элементы и воздуховоды с перфорированными рассеивателями нагретого воздуха к обрабатываемым упаковкам в термоусадочную пленку, размещаемым на конвейере туннеля, вход и выход которого завешен эластичными шторками, согласно изобретению туннель смонтирован внутри камеры и закреплен на теплопроводной столешнице дополнительного термостата, на которой размещена рабочая ветвь конвейерной ленты из термостойкого материала. The required technical result is ensured by the fact that in a known conveyor furnace containing a forced convection chamber, including a fan, heating elements and ducts with perforated diffusers of heated air to the processed packaging in a heat-shrink film placed on the tunnel conveyor, the entrance and exit of which are hung with elastic curtains , according to the invention, the tunnel is mounted inside the chamber and mounted on the heat-conducting countertop of the additional thermostat, on which p A working branch of a conveyor belt made of heat-resistant material.

Отличительные признаки обеспечили повышение качества упаковки, ее товарного вида при сокращении размеров термотуннеля и расхода энергии. Это достигается тем, что конвейерная лента кроме своей основной транспортирующей функции выполняет дополнительную - нагревателя опорной поверхности упаковок снизу от автономного термостата через сопряженную его столешницу. Контролируемый раздельный подвод тепла от термостата к упаковкам снизу за счет теплопроводности столешницы и конвейерной ленты позволяет сократить объем туннеля до минимально необходимого для усадки открытой поверхности пленки упаковки. Distinctive features provided an increase in the quality of the packaging, its presentation in reducing the size of the thermal tunnel and energy consumption. This is achieved by the fact that the conveyor belt, in addition to its main conveying function, performs an additional one - a heater of the supporting surface of the packages from the bottom of the autonomous thermostat through its counterpart. The controlled separate heat supply from the thermostat to the packages from below due to the thermal conductivity of the countertop and conveyor belt reduces the tunnel volume to the minimum necessary for shrinkage of the open surface of the packaging film.

Технологически необходимые габариты туннеля уменьшены до такой степени, что стало возможным и целесообразным разместить его непосредственно в рабочей среде камеры конвективного нагрева воздуха, что исключает его термоизоляцию, упрощает конструкцию и дополнительно сокращает значительный объем нагреваемого воздуха. The technologically necessary dimensions of the tunnel are reduced to such an extent that it has become possible and expedient to place it directly in the working medium of the convective heating chamber, which eliminates its thermal insulation, simplifies the design and further reduces a significant amount of heated air.

В результате усовершенствований обеспечивается равномерный объемный нагрев термоусадочной пленки, покрывающей обрабатываемые изделия, и товарный вид упаковки. As a result of the improvements, uniform volumetric heating of the shrink film covering the processed products and the presentation of the packaging are ensured.

Сопоставительный анализ предложенного технического решения термоусадочной печи, которая может быть практически использована в промышленности и торговле, с известными аналогами свидетельствует о том, что оно не известно и для специалиста отрасли явно не следует из уровня техники. A comparative analysis of the proposed technical solution for a shrink oven, which can be practically used in industry and commerce, with well-known analogues indicates that it is not known and clearly does not follow from the prior art for a specialist in the industry.

На фиг. 1 схематично изображена печь; на фиг. 2 - поперечный разрез по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a furnace; in FIG. 2 is a cross-section along AA in FIG. one.

Предложенная печь содержит бесконечный ленточный конвейер 1 с приводом вращения 2, рабочая ветвь которого уложена на металлической столешнице 3, закрывающей термостат 4, нагреваемый ТЭНами 5. Лента конвейера 1 выполнена, например, из свето-, термостойкого авиационного материала СТАМ, ТУ 17-1328-75. На столешнице 3 соосно с конвейером 1 закреплен туннель 6, смонтированный внутри термоизолированной камеры 7 принудительного конвективного теплообмена, включающей в себя вентилятор 8, воздуховоды 9, где размещены электронагреватели 10. The proposed furnace contains an endless belt conveyor 1 with a rotation drive 2, the working branch of which is laid on a metal worktop 3, which covers the thermostat 4, heated by heating elements 5. The conveyor belt 1 is made, for example, of light, heat-resistant aircraft material STAM, TU 17-1328- 75. On the countertop 3 coaxially with the conveyor 1, a tunnel 6 is mounted, mounted inside a thermally insulated chamber 7 of forced convective heat transfer, including a fan 8, air ducts 9, where electric heaters 10 are located.

В корпусе туннеля 6 ниже уровня нагревателей 10 выполнены перфорации, сквозные отверстия 11. На входе и выходе туннеля 6, на камере 7 закреплены эластичные шторки 12 из термостойкого кремнийполимерного материала, закрепленные сверху и имеющие вертикальные прорези под различные габариты обрабатываемых упаковок для уменьшения проемов входа и выхода туннеля 6. Шторки 12, в частности, продублированы сплошной термостойкой тканью-завесой 13, сохраняющей тепло. Perforations, through holes 11 are made in the tunnel casing 6 below the level of the heaters 10. At the entrance and exit of the tunnel 6, elastic shutters 12 made of heat-resistant silicon-polymer material are fixed to the chamber 7, fixed at the top and having vertical slots for different dimensions of the processed packages to reduce the entry openings and the exit of the tunnel 6. The shutters 12, in particular, are duplicated by a continuous heat-resistant fabric-curtain 13, which retains heat.

Работает печь следующим образом. The furnace operates as follows.

При включении кнопки "Пуск" подается питание на привод 2, вентилятор 8 и нагреватели 5, 11. Тепло преобразованной электроэнергии нагревателями 5 аккумулируется столешницей 3, которая нагревается до температуры 140 - 180^oC и за счет теплопроводности равномерно нагревает ленту конвейера 1.When the "Start" button is turned on, power is supplied to the drive 2, fan 8 and heaters 5, 11. Heat from the converted energy by heaters 5 is accumulated by the tabletop 3, which is heated to a temperature of 140 - 180 ^o C and evenly heats the conveyor belt 1 due to thermal conductivity.

Нагнетаемый по воздуховодам 9 от вентилятора 8 воздух обдувает нагреватели 10 и через перфорации 11 подается распределенным потоком внутрь туннеля 6, где поддерживается температура 120 - 180^oC.The air blown through the ducts 9 from the fan 8 blows the heaters 10 and through the perforations 11 is supplied by a distributed stream into the tunnel 6, where the temperature is maintained at 120 - 180 ^o C.

Устройство готово к термообработке упаковок-изделий, помещенных внутрь термоусадочной пленки. Упаковки устанавливают на подвижную ленту конвейера 1, где их опорная поверхность за счет теплопроводности и конвективного тепла столешницы 3 через ленту конвейера 1 равномерно нагревается на всем протяжении рабочей его ветви последовательно на позициях загрузки, термообработки внутри туннеля 6 и за ним, на позиции выгрузки. The device is ready for heat treatment of packaging products placed inside the shrink film. Packages are installed on a movable belt of conveyor 1, where their supporting surface due to thermal conductivity and convective heat of the countertop 3 through the belt of conveyor 1 is uniformly heated throughout its working branch sequentially at the loading, heat treatment positions inside the tunnel 6 and behind it, at the unloading position.

Таким образом осуществляется совмещение лимитирующей операции термоусадки пленочного покрытия опорной поверхности упаковок со вспомогательными операциями загрузки-выгрузки и транспортирования обрабатываемых изделий. Thus, the combination of the limiting shrink operation of the film coating of the supporting surface of the packages with the auxiliary operations of loading, unloading and transportation of processed products is carried out.

На входе в туннель 6 упаковка, раздвигая шторку 12 и отклоняя завесу 13, подается внутрь, где обдувается горячим воздухом, под действием которого происходит усадка пленки упаковки. На выходе завеса 13 раздвигается аналогично, препятствуя выходу теплового воздуха в атмосферу. At the entrance to the tunnel 6, the package, sliding the curtain 12 and deflecting the curtain 13, is fed inside, where it is blown with hot air, under the action of which the packaging film shrinks. At the exit, the curtain 13 extends similarly, preventing the release of thermal air into the atmosphere.

Рациональная схема размещения туннеля 6 внутри камеры 7, описанные конструктивные особенности печи и наличие дополнительного автономного термостата 4 сократили непродуктивные потери тепла и позволили минимизировать протяженность туннеля 6 практически до необходимой технологической длины, которая не связана временем автономного нагрева опорной поверхности упаковки и выполнена короче столешницы 3 в два раза. При этом следует отметить, что общая длина печи, сравнительно с аналогами, сокращена вдвое. A rational layout of the tunnel 6 inside the chamber 7, the described design features of the furnace and the presence of an additional autonomous thermostat 4 reduced unproductive heat loss and allowed to minimize the length of the tunnel 6 to almost the required technological length, which is not related to the time of autonomous heating of the supporting surface of the package and is shorter than 3 twice. It should be noted that the total length of the furnace, compared with analogues, is halved.

Процесс усадки пленки опорной поверхности упаковки завершается после выхода из туннеля 6 на столешнице 3, где она снимается с конвейера 1. The process of shrinkage of the film of the supporting surface of the package ends after exiting the tunnel 6 on the countertop 3, where it is removed from the conveyor 1.

Предложенная термоусадочная печь обладает уменьшенной энергоемкостью за счет совмещения объемов туннеля 6, не нуждающегося в термоизоляции, и камеры 7 эндотермической циркуляции горячего воздуха, а также раздельного нагрева опорной поверхности упаковок посредством дополнительного термостата. За счет регулируемого тепловложения обеспечено равномерное термоусаживание пленки и улучшен внешний вид упаковок. The proposed shrink oven has a reduced energy intensity due to the combination of the volumes of the tunnel 6, which does not need thermal insulation, and the chamber 7 for endothermic circulation of hot air, as well as separate heating of the supporting surface of the packages by means of an additional thermostat. Due to the adjustable heat input, uniform heat shrinkage of the film is ensured and the appearance of the packages is improved.

Предложенная схема печи позволила значительно сократить ее габариты и потребляемую энергию, что расширяет технологические возможности по мобильной эксплуатации в условиях минипроизводств, в частности при упаковке свежеиспеченных хлебобулочных изделий, термоусадку пленки на замороженных продуктах, и изготовлению печей различных типоразмеров, включая настольные. The proposed scheme of the oven allowed to significantly reduce its dimensions and energy consumption, which expands the technological capabilities for mobile operation in mini-production conditions, in particular when packing freshly baked bakery products, shrink film on frozen products, and manufacturing ovens of various sizes, including tabletop.

Claims

A conveyor oven containing a forced convection chamber, including a fan, heating elements and ducts with perforated heated air diffusers for the shrink-wrap packages being processed, placed on the tunnel conveyor, the entrance and exit of which are hung with elastic shutters, characterized in that the tunnel is mounted inside the chamber and mounted on a heat-conducting tabletop of an additional thermostat, on which the working branch of the conveyor belt of heat-resistant material is placed.