АППАРАТ ДЛЯ ФИКСАЦИИ ТЕРМОУСАДОЧНОЙ РУКАВНОЙ ЭТИКЕТКИ НА ПОВЕРХНОСТИ ТАРЫ ГОТОВОЙ ПРОДУКЦИИ

Данное техническое решение относится к упаковочным машинам для упаковки продукции. Линия предназначена для усадки (фиксации) термоусадочной рукавной этикетки на поверхность тары с готовой продукцией, в частности, для этикетирования алкогольных и слабоалкогольных напитков, соков, нектаров, молочной и масложировой продукции; для стерилизации изделий пищевого назначения. Оно предназначено для использования в линиях оснащенных парогенератором и паровым термотоннелем, обеспечивающем качественную усадку упаковочной пленки благодаря равномерному ее нагреву и равномерному охвату паром поверхности этикетки.
Из достигнутого мирового уровня известны линии, каждая из которых содержит устройство для надевания этикетки на продукцию или тару этикеток, средство подачи продукции в зону надевания этикетки, устройство для фиксации этикетки на продукции, а также средство перемещения продукции в устройство для термоусаживания этикетки, в частности, например, известен аппарат для фиксации термоусадочной рукавной этикетки на поверхности тары готовой продукции, содержащий раму, установленную на ней паровую камеру, которая имеет средства подачи в нее пара, и расположенный в камере конвейер для перемещения продукции.
В известных аппаратах неудовлетворительным является расход пара в связи с имеющимися существенными просветами между продукцией и входным и выходным проемами термотоннеля; существенным также является расход тепла вследствие его интенсивной передачи через стенки термотоннеля в пространство; также затруднительна переналадка аппарата с одного вида продукции на другой ее вид в случаях изменения габарита продукции по высоте и объему
Из патентной документации известны установки (линии и устройства) для нанесения на продукцию или тару продукции этикеток, каждая из которых содержит средство подачи продукции в зону нанесения этикетки, устройство для нанесения этикетки или стол, на котором производится нанесение этикетки, или обертывание этикеткой тары продукции, а также средство перемещения продукции из зоны нанесения на нее этикетки (DE 10023658, 18.10.2001; US 4208237А 17.06.1980; W02004/067385. 12.08.2004; US 3767496A, 23.10.1973; JP 60219030A, 01.11.1985), а также известен способ упаковки изделия путем оборачивания его антикоррозийной пленкой или бумагой с использованием нагрева пленки и уменьшения нагрева в процессе упаковки (JP 3846999 В2, 15.11.2006).)
Известна также установка для крепления термоусадочной этикетки к контейнерам (варианты), при этом этикетки выполнены в виде кольцеобразной ленты или рукава, при этом данная установка содержит устройство для поддержания и перемещения контейнеров, которое воздействует сверху на контейнер, подвешенном в поднятом положении, устройство устройство для установки термоусадочной кольцеобразной ленты на контейнер, при этом устройство для установки воздействует на контейнер снизу, также установка содержит устройство воздействия кольцеобразной лентой на контейнер снизу, и устройство для оказания воздействия на термоусаживаемую кольцеобразную ленту, вызывающего ее прикрепление к контейнеру посредством термоусадки, причем согласно одному варианту устройство для установки термоусаживаемой кольцеобразной ленты на контейнер содержит, по крайней мере, одну опорную пластину, выполненную с возможностью перемещения, а согласно второму варианту устройство содержит, по крайней мере, одну опорную пластину, смонтированную с возможностью перемещения, с которой связано устройство для оказания воздействия на ленту, вызывающеее ее термоусадку (RU 2356805 С2, В65С 3/00, 20.03.2006).
Как показывает практика известные технические решения решают соответствующие их сущности задачи, при этом, задача снижения энергоемкости и качества фиксации рукавной термоусаживаемой этикетки решается не в полной мере.
Техническим результатом изобретения является снижение энергоемкости аппарата и повышение качества фиксации этикетки.
Технический результат получен аппаратом для фиксации термоусадочной рукавной этикетки на поверхности тары готовой продукции, характеризующимся тем, что он содержит раму, на которой установлен паровой термотоннель, имеющий внутри рабочую полость, в верхней части корпуса термотоннеля расположен входной канал для подключения термотоннеля к парогенератору, в полости термотоннеля симметрично от его продольной оси по разные стороны от оси закреплены продольно расположенные трубки, в которых выполнено множество расположенных по длине каждой трубки отверстий, направленных в сторону продольной оси термотоннеля, входной канал сообщен с подающей трубой, которая сообщена с двумя раздаточными трубами, симметрично расположенными от продольной оси термотоннеля на одинаковом расстоянии, с каждой раздаточной трубой соединены и сообщены продольные трубки, в месте соединения раздаточной трубы с каждой трубкой установлен паровой кран для изменения проходного отверстия в трубке и расхода пара, рабочая полость термотоннеля образована его двойными стенками, между которыми расположен теплоизоляционный материал, под трубками расположен цепной пластинчатый конвейер, на входе в термотоннель и выходе из него установлены вытяжные зонты, расположенные над верхними кромками проемов в торцовых стенках термотоннеля для входа и выхода из него продукции, конвейер расположен в полости термотоннеля таким образом, что его концы выходят наружу из полости термотоннеля, каждый вытяжной зонт имеет выходной патрубок для вывода из него отработанного пара, под конвейером находится емкость для сбора конденсата, имеющая патрубок для его слива.
Каждое отверстие трубки выполнено коническим, расширяющимся в сторону от продольной оси трубки к продольной оси термотоннеля, при этом ось симметрии каждого отверстия расположена перпендикулярно или наклонно к вертикальной оси трубки в одной горизонтальной плоскости или в разных наклонных плоскостях по отношению к вертикальной оси трубки.
На фиг.1 показан аппарат на виде спереди по отношению к его продольной оси; на фиг.2 - аппарат на виде сверху по стрелке А на фиг.1; на фиг.3 - вид Б на фиг.2; на фиг.4 - аппарат в пространственном изображении; на фиг.5 - корпус парового термотоннеля с регулировочными вентилями; на фиг.6 - схема расположения трубок подачи пара в термотоннеле; на фиг.7 - сечение В-В на фиг.6; на фиг.8 - трубка термотоннеля; на фиг.9 - поперечное сечение трубки с отверстием, ось которого расположена наклонно к вертикальной плоскости; на фиг.10 - система подачи пара в рабочую полость аппарата.
Аппарат содержит раму 1 (фиг.1), на которой установлен паровой термотоннель 2, имеющий внутри рабочую полость 3, при этом в верхней части корпуса термотоннеля расположен входной канал 4 для подключения термотоннеля к парогенератору, а в полости 3 термотоннеля симметрично от его продольной оси, по разные стороны от нее, закреплены продольно расположенные продольные трубки 5 (фиг.7), в которых выполнено множество расположенных по длине каждой трубки 5 отверстий 6 (фиг.8), направленных в сторону указанной продольной оси. Каждое отверстие 6 выполняет функцию сопла и в этой связи его поверхность выполнена конической, расширяющейся в сторону от продольной оси трубки 5 к продольной оси термотоннеля. Ось симметрии каждого отверстия 6 в одном исполнении трубки 5 расположена перпендикулярно к вертикальной плоскости или к вертикальной оси 7 трубки, а в другом исполнении трубки (фиг.9) ось 8 симметрии каждого ее отверстия 6 расположена наклонно к вертикальной плоскости, так как это показано на фиг.9.
В одном исполнении отверстия 6 каждой трубки расположены в одной плоскости по длине трубки, в другом исполнении каждой трубки 5 отверстия 6 расположены в разных плоскостях, расположенных к вертикальной плоскости под наклонным углом.
Входной канал 4 сообщен с подающей трубой 9 (фиг.6,7), которая сообщена с двумя раздаточными трубами 10, симметрично расположенными от продольной оси термотоннеля и удалены от нее на расчетное расстояние. С каждой раздаточной трубой 10 соединены и сообщены продольные трубки 5. В месте соединения раздаточной трубы с каждой трубкой 5 установлен паровой кран 11 (фиг.5) для изменения проходного отверстия в трубке и расхода пара, истекающего из каждой отдельной трубки 5.
Рабочая полость 3 термотоннеля образована двойными боковыми стенками 12 (фиг.7), двойными торцовыми стенками 13 и двойной верхней стенкой 14, при этом между каждой двойной стенкой расположен теплоизоляционный материал 15. Под трубками 5 расположен цепной пластинчатый конвейер 16 (фиг.4) с приводом от электродвигателя 17. На входе в термотоннель и выходе из него установлены вытяжные зонты 18, расположенные над конвейером 16. Конвейер расположен в полости 3 термотоннеля таким образом, что его концы выходят наружу из полости термотоннеля. Конвейер закреплен на раме 1 в проеме 19 термотоннеля 2. Каждый вытяжной зонт 18 закреплен на корпусе термотоннеля. Каждый вытяжной зонт имеет электродвигатель 20, крыльчатку и выходной патрубок 21, сообщенный с трубкой 22 (фиг.10) для выхода пара. Под конвейером 16 находится емкость 23 (фиг.1) для сбора конденсата, имеющая патрубок 24 для его слива (фиг.7,10). Термоусадочный аппарат оснащен средствами вертикального перемещения конвейера относительно рамы 1, средствами вертикального перемещения вытяжных зонтов 18 относительно термотоннеля 2 (не показаны), а также регулируемыми по высоте опорами 26, на которых установлена рама 1.
Работает термоусадочный аппарат следующим образом. Продукция, например, банки со свободно надетыми на них термоусадочными рукавными этикетками, охватывающими банки, перемещаются на конвейере 16 в ряд (фиг.4) в рабочую полость 3 термотоннеля (фиг.1). В автоматическом режиме в рабочую полость подается перегретый пар, имеющий высокую температуру, достаточную для усадки каждой термоусадочной этикетки, выполненной из специального термоусадочного материала. В результате каждая этикетка нагревается в течение заданного периода времени до определенной температуры и в процессе нагрева этикетка усаживается и плотно охватывает банку со всех ее сторон. На выходе материал этикетки охлаждается, усаживается и отверждается.
Время нахождения продукции в термотоннеле регулируют скоростью движения конвейера, температуру в полости термотоннеля регулируют скоростью истечения пара из отверстий 6 трубок 5 путем закручивания или откручивания кранов 11 (фиг.10).
Возможна переналадка аппарата с одного вида продукции на другой ее вид. В случае изменения высоты продукции или ее объема, трубки 5, подающие пар, вращают и тем самым регулируют направление подачи пара в рабочей полости 3, а также регулируют кранами скорость истечения пара из отверстий трубок и скорость движения конвейера. Кранами регулируют также тепловой режим в полости термотоннеля на разных уровнях полости для достижения заданного качества фиксации этикетки на поверхности продукции, плотности прилегания этикетки и качества ее поверхности. Управление скоростью конвейера, вытяжными зонтами и объемом подачи пара осуществляется электрическими элементами, расположенными в корпусе парогенератора.
От действия давления отработавший пар выходит из полости 3 термотоннеля через его проемы 19, захватывается вытяжными зонтами 18 и подается в выходные патрубки 21 и, далее, в сливной патрубок 24 (фиг.10).
Преимуществом данного аппарата является легкость его переналадки с одного вида продукции на другой, существенное снижение расхода пара за счет возможности максимального уменьшения его подачи в рабочую зону и за счет повышения эффективности регулировки расхода пара, исходящего из каждой отдельной трубки, а также за счет более эффективной компоновки труб, расположенных между стенками термотоннеля. Все это позволило оптимально регулировать температуру в полости термотоннеля при минимальном расходе пара и тепла.