[0001] 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.
[0002] 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.
[0003] 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.
[0004] 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.
[0005] 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.
[0006] 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.
[0007] 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.
[0008] 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.
[0009] 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.
[0010] 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.
[0011] 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.
[0012] 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.
[0013] Vorzugsweise verjüngt sich damit die Strömungskammer nur in einer Dimension, nämlich
deren Dicke, wodurch wiederum eine besonders gleichmäßige Verteilung des gasförmigen
Mediums erreicht wird.
[0014] 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.
[0015] 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.
[0016] 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.
[0017] 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.
[0018] 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.
[0019] Weitere Vorteile und Ausführungsformen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
[0020]
- Fig. 1
- einen Schrumpftunnel zum Schrumpfen von Verpackungsmaterialien;
- Fig. 2
- eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung;
- Fig. 3
- die Gaszuführungseinrichtung aus Fig. 2 ohne Anschlüsse;
- Fig. 4
- eine Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen Gaszuführungseinrichtung;
- Fig. 5
- eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung mit Zuführungsleitungen;
und
- Fig. 6
- eine Draufsicht von oben auf eine erfindungsgemäße Gaszuführungseinrichtung.
[0021] Fig. 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.
[0022] Fig. 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.
[0023] 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.
[0024] 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.
[0025] Fig. 3 zeigt die Gaszuführungseinrichtung aus Fig. 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.
[0026] Fig. 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.
[0027] 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 Fig. 4 auf der linken Seite.
[0028] 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 Fig. 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 Fig. 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.
[0029] 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.
[0030] Fig. 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.
[0031] Fig. 6 zeigt eine Draufsicht auf die Gaszuführungseinrichtung aus Fig. 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.
[0032] Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich
beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik
neu sind.
1. Schrumpftunnel (1) zum Schrumpfen von Verpackungsmaterialien mit einem Kanal, entlang
dessen die zu schrumpfenden Verpackungsmaterialien gefördert werden, mit wenigstens
einer Gaszuführungseinrichtung, welche den Verpackungsmaterialien ein gasförmiges
Medium zuführt, wobei die Gaszuführungseinrichtung (10) einen Zuführanschluss (6)
zur Zuführung des gasförmigen Mediums und eine Vielzahl von Austrittsöffnungen (15)
aufweist, durch die das gasförmige Medium aus der Gaszuführungseinrichtung austreten
kann, wobei die Austrittsöffnungen (15) in einer Austrittsfläche (12) angeordnet sind,
dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Gaszuführungseinrichtung (10) eine Strömungskammer (14) vorgesehen
ist, entlang derer das gasförmige Medium ausgehend von dem Zuführanschluss (6) zu
den Austrittsöffnungen (15) gelangt, wobei sich der Strömungsquerschnitt des gasförmigen
Mediums dieser Strömungskammer (14) ausgehend von dem Zuführanschluss (6) verjüngt.
2. Schrumpftunnel (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungskammer (14) in der Förderungsrichtung (F) erstreckt und sich in
der Förderungsrichtung (F) ausgehend von dem Zuführanschluss (6) verjüngt.
3. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnungen (15) im Wesentlichen gleichmäßig über die Austrittsfläche
(12) verteilt sind.
4. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführungseinrichtung (10) eine langgestreckte Gestalt aufweist
5. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Zuführanschluss (6) an einer Oberseite der Strömungskammer (14) angeordnet ist.
6. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Strömungskammer (14) in der Förderungsrichtung (F) ausgehend von dem Zuführanschluss
(6) gleichmäßig verjüngt.
7. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Inneren der Strömungskammer (14) eine gasdichte Trennwand (18) angeordnet ist.
8. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführungseinrichtung (10) einen zweiten Zuführanschluss (8) aufweist, um
einer weiteren Strömungskammer (16) das gasförmige Medium zuzuführen.
9. Schrumpftunnel (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Zuführanschlüsse (6, 8) an sich gegenüberliegenden Enden der Gaszuführungseinrichtung
(10) vorgesehen sind.
10. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 7 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Trennwand zwei vollständig voneinander getrennte Strömungskammern (14,
16) innerhalb der Gaszuführungseinrichtung (10) gebildet werden.
11. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Austrittsfläche (13) mit einer Vielzahl von Austrittsöffnungen (15) vorgesehen
ist und diese zweite Austrittsfläche (13) der ersten Austrittsfläche gegenüber liegt.
12. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hauptleitung (20) vorgesehen ist, welche die beiden Zuführanschlüsse (6, 8)
mit dem gasförmigen Medium versorgt.
13. Schrumpftunnel (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptleitung (20) über je eine Zuführleitung (32, 34) in die Zuführanschlüsse
(6, 8) mündet.
14. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Schrumpftunnel (1) eine Vielzahl von Gaszuführungseinrichtungen (10) nach wenigstens
einem der vorangegangenen Ansprüche aufweist.
15. Schrumpftunnel (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gaszuführungseinrichtungen (10) in einer zu der Förderungsrichtung (F) senkrecht
stehenden Richtung beweglich oder verstellbar angeordnet sind.