CN101049068A - 轻基质网袋容器气动连续生产系统及应用 - Google Patents

Abstract

本发明提供了轻基质网袋容器气动连续生产系统，该系统包括轻基质气力送料系统、网袋容器成型及热封合系统、灌装及除尘系统、牵引系统以及控制系统，以及收卷系统或者快速切段系统。本发明可以采用压送式气力送料，或吸、压混合式气力送料，并且还可以呈流态化方式送料，具有风压大，气量多，对密封要求不太严格，对轻基质的粒度、比重没有强制要求，可以实现减少阻塞，或不阻塞、连续、快速生产轻基质网袋容器。并且，结构简单，操作、维护容易，自动化程度高，节省人力低成本，性能卓越的生产设备。通过本发明生产系统生产得到的轻基质网袋容器，基质的颗粒及纤维没有被强制挤压、破碎，基质之间松紧适宜，结构均匀，透气性好，不易积水。

Description

轻基质网袋容器气动连续生产系统及应用

技术领域

本发明涉及一种生产设备，具体地说是一种轻基质网袋容器的生产系统。

背景技术

轻基质网袋容器(许传森(2001).轻质网袋容器全光雾插育苗技术与设备.林业科技通讯.2001 No.8 P.7-10)是近年来的一项重要技术革新，轻基质网袋容器里面可以添加适量土壤、腐殖质土以及菌根土。纤维状网袋材料可以用非织造布即无纺布材料，也可以用纺织布、纸或具有网孔状的其它材料(本发明将其统称为网状布)。这种容器主要适用于目前全国各地主要造林树种的容器苗的培育，可基本满足全国范围一些主要针叶树和阔叶造林树种的容器育苗需要。也可以用于目前生产上大多数的园林、绿化、花卉、蔬菜、经济作物、农作物补苗等容器苗的培育。

已有的轻基质网袋容器生产机器采用螺杆的送料方式其缺点是轻基质被磨损、纤维破坏、粒度变细造成基质透气性不好，结构不均、易积水，同时螺杆磨损严重，成本高，螺杆送料速度较慢。

现有一种丹麦爱丽亚德公司生产的容器机，它是采用真空、负压气力，将含有大量纤维的的高位泥炭的轻基质吸进、并装满无纺布容器里，其工作过程是间歇的。即在无纺布容器停止前时，密封箱上、下箱体合上、关闭，以保证不透气，这时启动能产生真空、负压气力的设备，通过真空、负压气力将基质吸进无纺布容器里。当容器饱满之后密封箱打开，容器被牵引拉出，前进一段距离，如此反复。该机在容器间歇静止时，同时对容器进行快速干切段，由于基质里含有大量的纤维状高位泥炭，所以干切不散。

主要问题是：真空、负压吸力有限，吸力小，由于仅采用负压气力吸料，最大负压不超过一个负的标准大气压值，一般工作真空度小于0.05MPa；又由于轻基质容重小、粒度不均、摩擦力大、物料在吸料过程中，经常出现搭棚、阻塞；对基质粒度、湿度、比重要求严格；为了保证密封不漏气，以便产生较大吸力，容器机只能在容器停止前进静止阶段，将基质吸满，容器不能连续生产；要求基质的纤维含量高，它是以高位泥炭为基质主要原料设计的，否则，干切段时容器易散；对设备密封要求严格，结构复杂。因此目前迫切需要一种风压大，气量多，对密封要求不太严格，能连续快速连续生产，并且，对轻基粒度，比重没有强制要求，结构简单，低成本，同时能进行多台容器生产，性能卓越的生产设备。

发明内容

本发明的目的在于针对上述不足提供一种轻基质网袋容器的气动连续生产系统。

本发明的轻基质网袋生产系统包括气力送料系统、网袋容器成型及热封合系统、灌装及除尘系统、牵引系统以及控制系统。具体地说：

气力输送料系统，包括料箱、位于料箱下的旋转下料器、驱动旋转下料器的调速电机、气料混合室、压力气源，所述气料混合室的上端开口与旋转下料器相接，下端与送料管相接，在气料混合室或旋转下料器的下端通过一进气管与压力气源相接，在所述进气管上设有一风量调节阀；

网袋容器成型及热封合系统，包括容器成型器、电热封合器，容器成型器位于送料管的外壁，其将网袋容器材料卷成筒状包被于送料管的外壁，电热封合器将包被好的容器热压封合；

灌装及除尘系统，包括三通箱体，所述三通箱体具有前端进口、后端出口以及中间出口，其内设有筒状栅格网，送料管从三通箱体的前端进口伸入到筒状栅格网中，轻基质在栅格网中被灌装到网袋容器中，并从后端出口送出，在灌装处的两端各设有一压力传感器，三通箱体的中间出口与一吸尘器相接；

牵引系统，包括调速电机和由其带动的牵引传送带，其为网袋容器提供行走的动力；调速电机上备有手动调速钮。

控制系统，通过设在灌装处的压力传感器发出的信号控制主管上的风量调节阀的进风量以及牵引电机的运转速度。

本发明的生产系统还包括位于牵引系统之后的容器收卷系统或快速切段系统，所述收卷系统包括电机和卷盘，所述卷盘上设有张紧轮，电机通过皮带带动张紧轮转动；

所述切段系统包括，测量轻基质网袋容器行走长度的传感器、电机以及电机带动的转动刀片，所述测量轻基质网袋容器行走长度的传感器控制转动刀片将轻基质网袋容器切割成一定长度的片断，这里的传感器可以是传感器轮，其随着网袋容器的行走而转动，从而测量容器的行走长度。

上述气料混合室内还可设有一进气支管，进气支管与一压力起源相接，进气支管位于气料混合室内的一端较窄，其靠近气料混合室与送料管的接口处，在进气支管上设有一风量调节阀；

也可以在气料混合室的外面设有一气室，所述气室一端与一进气支管相通，另一端与送料管相接，在接口处送料管的内径由宽逐渐变窄，所述气料混合室的下端伸入到接口处，并与送料管的内壁保持一定距离。

上述进气管和进气支管上的风量调节阀为手动阀，与进气管相接的压力气源和与进气支管相接的压力气源可以为同一气源，进气管与进气支管通过一进气主管与该压力气源相接，所述进气主管上设有并联的风量调节阀和手控阀，所述风量调节阀受控制系统控制。

本发明在切断系统前还具有一容器浸湿装置，将罐装好的轻基质网袋容器浸湿。在切段前，是否将容器浸湿取决于轻基质中纤维的含量，如果基质中纤维含量较多，切后基质不散，则不需浸湿；如果基质中纤维含量较少，切后基质容易散落，则可在切段前浸湿。湿切段方法是：在切段系统前，即罐装后被牵引的过程中，在容器上方安装水管，水管上安装一排喷嘴，将水淋洒到容器上。传送带下方还可设置有水箱及过滤网，水经过滤后通过一水泵与喷水水管连接，从而实现水的循环使用。

本发明所述的压力风源可以是鼓风机、罗茨泵、空气压缩机等具有一定压力的气源。

并且，上述调速电机还备手动调速钮，以方便人工手动调速；

并且，上述出料管与三通箱体前端进口之间以及灌装好的轻基质网袋容器与后端出口之间设有软密封套，以减少气体通过。

并且，上述收卷系统与牵引系统之间具有一段用于缓冲的距离。

工作过程

开机之前将容器网袋材料从三通箱体中手工拉出，在拉的过程中只开启电热封合器的电源，电热封合器、将通过成型器自动卷成圆筒形状的、行走的网袋材料、热封合成空的网装容器。将拉出三通箱体外面的网袋口扎住，然后整机开启。调整气力轻基质输送系统，调节旋转给料器及旋转给料器上调速电机及主进气管中设有风量调节阀，当只开启位于上边进气管的手动阀门时，(关闭位于下面进气支管的手动代阀)气料混合室里面的轻基质将被强制吹送进出料管并且进入网袋容器成型及热封合系统。当只开启位于下面进气支管上的手动阀门(同时关闭上面支管上的阀门)当有一正压压力的气体从直径突然变细的喷嘴高速喷出进入出料管里时，在喷嘴周围的气室里产生一定的真空负压吸力，将轻基质吸进到出料管里，当物料进入出料管后，又被正压气力，强制从出料管吹送、压送到网袋容器成型及热封合系统。当两个进气管上的阀门都适当开启时，轻基质还呈流态化输送，不会阻塞，输送到网袋容器成型及热封合系统。

上述三种气力输料方式完全可以解决因为轻基质容重小，粒度不均，落料不顺畅，易塔棚，时常造成物料阻塞的生产上的难题。在生产过程中可采取上述三种方式的任一种。当只开启下端进气支管時，如出现轻基质阻塞时，可立即打开位于上面支管上的阀门，阻塞的物料可被强制吹进出料管，阻塞解除出后再关闭上方支管阀门。负气力吸料优点是，在旋转下料器的料仓里不会产生粉尘污染，缺点是轻基质非常容易阻塞。压送式气力输料，由于气体压力高不易阻塞，但容易在旋转下料器进料箱里产生粉尘。三种气力输料方式结合在一起即上下两个进气管阀门适当全开时即解决了生产上阻塞难题，又消除了粉尘问题。

本发明采用压送式气力；吸、压送混合式气力；以及还可以流态化的轻基质气力输送系统，具有风压大，气量多，对密封要求不太严格，对轻基的粒度、比重没有强制要求，可以实现减少阻塞，或不阻塞、连续、快速生产轻基质网袋容器。

当轻基质被风吹送到网袋里时，由于网装材料的网孔直径，小于基质粒度的直径，其结果是：风将携带的轻基质送装进网袋里，风及灰尘从网孔中喷出，并被连接到三通箱的吸尘器吸走。调整已装满轻基质网袋容器索引速度，使容器装料部位，位于三通箱中部位置。吸尘器吸风量应该捎大于进风量。调整进风量和轻基质网袋容器索引行走速度，使之互相吻合，保证系统常工作。为避免产生以下二种情况：I轻基质网袋容器牵引速度过快，结果是：网装里面基质还没有装满，容器就从三通箱体里面被拉出。II吸送料风力太大或轻基质网袋容器牵引速度过慢，结果是：三通箱体内的网袋里的基质已装满，并且，轻基质已将料管塞满，从进风管吹进的代有一定压力风，被管内基质阻挡住，然后，风向被迫调头从进气管口端吹出。为了避免出现上述两种情况，在三通箱里面的网袋容器装料部位，前、后二处，各安装一个传感器，用来捡测网袋容器装料状态。当网袋容器出口方的基质没有装满时，传感器发出信号，降低牵引速度；在基质装填方向，即吹送料方向安一个传感器，当网袋里面的基质已装饱满，则传出一个信号，减少进风量。如此实现了连续化生产。灌装饱满的轻基质网袋容器，或者被牵引进入容器收卷卷袋系统，或被牵引进入容器切段系统。

在容器生产时有时候不需要立即切段，而是将生产出的轻基质网袋容器卷成卷存放到育苗季节再集中切段。而这样的情况是比较多，在这种情况下可安装容器收卷卷袋系统。

收卷卷袋系统，当容器被前端被持牵引进入缓冲区，轻基质网袋容器有一段垂下的弯度，后面是收卷卷架。调整收卷架皮带磨擦轮张紧度，使生产出的轻基质网袋容器及时卷成卷。

快速切段系统，如果基质中纤维含量较多，切后基质不散，可干切段；如果基质中纤维含量较少，切后基质容易散落，可以湿切段。当干或湿的容器被系统前端牵引调速传送带、牵引进入传感器轮上，传感器轮被动、同步转动，当轮转动到一定角度时，通过传感器传出的信号，高速旋转电动机，代动的刀片转动一周，于是容器被切断。当然，这里的传感器也可以是其它类型的传感器。切断后的容器被传送带传运到后面，或人工移到育苗托盘里，或自动摆到育苗托盘里。

三通箱体也可以采用透明材料制作便于观察了解容器装填情况。当需要生产不同直径的网袋容器时，可通过调换不同规格的文丘里管，同时调换不同规格的软密封套，以及其它一些配件，保证系统的一致性。

本发明的轻基质网袋容器生产系统，采用气力的方式连续生产，其生产速度快，效率高，成本低，节省了人力。并且，通过本发明生产系统生产得到的轻基质网袋容器，由于采用正负压气体带动轻基质填充，基质的颗粒及纤维没有被强制挤压、破碎，而且对基质进行了吸进除尘处理，因此基质之间松紧适宜，结构均匀，透气性好，不易积水。

附图说明

图1是本发明轻基质网袋容器生产系统实施例之一结构示意图；

图2是本发明轻基质网袋容器生产系统实施例之二结构示意图；

图3是本发明轻基质网袋容器生产系统实施例之三结构示意图；

图4是本发明收卷系统的结构示意图；

图5是本发明快速切段系统的结构示意图

图6是本发明旋转下料器结构示意图。

图中，1料箱，2旋转下料器，3气料混合室，4压力气源，5进气管，6送料管，7风量调节阀，8手动阀，9容器成型器，10电热封合器，11压辊，12三通箱体，13前端进口，14后端出口，15中间出口，16筒状栅格网，17、18压力传感器，19吸尘器，20调速电机，21牵引传送带，22网袋卷盘，23引导棍，24电机，25卷盘，26张紧轮，27高速转动电机，28传感器轮，29转动刀片，30电机调速表，31压紧导轮，32控制仪表，33进气支管，34进气总管，

具体实施方式

下面实施例用于对本发明的进一步说明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

本例中的轻基质网袋生产系统采用压送方式，包括气力送料系统、网袋容器成型及热封合系统、灌装及除尘系统、牵引系统、控制系统以及收卷系统。

如图1所示，气力送料系统，包括料箱1、位于料箱1下的旋转下料器2、驱动旋转下料器2的调速电机20、气料混合室3、压力气源4，所述气料混合室3的上端开口与旋转下料器2相接，下端与送料管6相接，在气料混合室3或旋转下料器2的下端通过一进气管5与压力气源4相接，在所述进气管上设有一风量调节阀7；

网袋容器成型及热封合系统，包括容器成型器9、电热封合器10、网袋卷盘22以及与之配合的引导棍23，容器成型器9位于送料管6的外壁，网袋容器材料经引导棍引导进入网袋容器成型器9成型，其将网袋容器材料卷成筒状包被于送料管6的外壁，电热封合器9将包被好的容器热压封合，在电热封合器9的后面还设有一压辊11，压辊11可将热封后的容器进一步压实；

灌装及除尘系统，包括三通箱体12，三通箱体12具有前端进口13、后端出口14以及中间出口15，其内设有筒状栅格网16，送料管6从三通箱体12的前端进口13伸入到筒状栅格网16中，轻基质在栅格网16中被灌装到网袋容器中，并从后端出口14送出，在灌装处的两端各设有一压力传感器17、18，三通箱体的中间出口15与一吸尘器19相接；送料管6与三通箱体前端进口13之间以及灌装好的轻基质网袋容器与后端出口14之间设有软密封套，以减少气体通过。

牵引系统，包括调速电机20和由其带动的牵引传送带21，为网袋容器提供行走动力；

控制系统，在三通箱体12上设有控制仪表32，其与压力传感器18、19、风量调节阀7以及牵引系统的调速电机20相连，通过压力传感器18、19发出的信号来调节风量调节阀7的通风量以及调速电机20的转速。

图6是本发明中旋转下料器的结构示意图，轻基质在叶片35的转动下匀速下料，由于叶片35的密封作用，气体不会从旋转下料器2中漏出。

本例中的生产系统还包括位于牵引系统之后的容器收卷系统，如图4所示，其包括电机24和卷盘25，所述卷盘上设有张紧轮26，电机24通过皮带带动张紧轮26转动。并且，收卷系统与牵引系统之间具有一段缓冲区，即两者之间具有一定的距离，可以使得轻基质网袋容器弯曲垂下。

实施例2

本例中的系统与实施例1基本相同，不同的是在牵引系统之后为快速切段系统，如图5所示，所述快速切段系统包括测量轻基质网袋容器行走长度的传感器27、高速转动电机28以及由其带动的转动刀片29，所述测量轻基质网袋容器行走长度的传感器控制转动刀片将轻基质网袋容器切割成一定长度的片断，本例中的传感器是传感器轮，其随着网袋容器的行走而转动，从而测量容器的行走长度。

在切段系统还设有电机调速表30，可以查看和控制电机的转速，在转动刀片29前还设置压紧装置，其包括可绕中心轴转动的压紧导轮31。

湿切段方法是：容器被系统前端牵引调速传送带、牵引进入传感器轮上的过程中，牵引进入传感器轮上的过程中，有一个圆筒型喷水管，容器从管中穿过。喷水管内壁有很多个喷孔，从喷孔喷出的水进入网袋容器基质里。同时还有水箱，过滤网和水泵与喷水管连接，水循环使用。切段后的容器通过一个采用程序控制的机电一体化装置，将容器自动码到育苗托盘里。或者用人工码到育苗托盘里

实施例3

如图2所示，本例中的基本结构与实施例1相同，在气力送料系统处，本例对气料混合室3做了变形，增加了一个进气支管33，进气支管33位于气料混合室3内的一端较窄，其靠近气料混合室3与送料管6的接口处，进气支管33同进上面的进气管5通过一进气总管34接相同的压力气源4，进气管5以及进气支管33上均设有手动阀，在进气总管34上设有并联的风量调节阀和手动阀，风量调节阀7为电子阀门，其受控制系统控制。

上述结构可以实现压、吸送料的效果，并且，根据不同的物料可以灵活选择送气的方式，两个进气管同时打开还能实现流态化送料效果，即物料被进气支管33吹起，呈沸腾状态，这样更易送料。

实施例4

如图3所示，本例中的基本结构与实施例3相同，在气料混合室3的外面增加了一个气室36，气室36一端与一进气支管33相通，另一端与送料管6相接，在接口处送料管的内径由宽逐渐变窄，所述气料混合室3的下端伸入到接口处，并与送料管6的内壁保持一定距离。本例中的结构原理与实施例3实质相同，也能达到例3中所描述的效果。

Claims (10)

1、轻基质网袋容器气力连续生产系统，其包括：

气力输送料系统，包括料箱、位于料箱下的旋转下料器、驱动旋转下料器的调速电机、气料混合室、压力气源，所述气料混合室的上端开口与旋转下料器相接，下端与送料管相接，在气料混合室或旋转下料器的下端通过一进气管与压力气源相接，在所述进气管上设有一风量调节阀；

网袋容器成型及热封合系统，包括容器成型器、电热封合器，容器成型器位于出料管的外壁，其将网袋容器材料卷成筒状包被于出料管的外壁，电热封合器将包被好的容器热封合；

灌装及除尘系统，包括三通箱体，所述三通箱体具有前端进口、后端出口以及中间出口，其内设有筒状栅格网，送料管从三通箱体的前端进口伸入到筒状栅格网中，轻基质在栅格网中被灌装到网袋容器中，并从后端出口送出，在灌装处的两端各设有一压力传感器，三通箱体的中间出口与一吸尘器相接；

牵引系统，包括调速电机和由其带动的牵引传送带，其为网袋容器提供行走的动力；

控制系统，通过设在灌装处的压力传感器发出的信号控制风量调节阀的进风量以及调速电机的运转速度。

2、如权利要求1所述的生产系统，其还包括位于牵引系统之后的容器收卷系统，所述收卷系统包括电机和卷盘，所述卷盘上设有张紧轮，电机通过皮带带动张紧轮转动。

3、如权利要求1所述的生产系统，其还包括位于牵引系统之后的切段系统，所述切段系统包括测量轻基质网袋容器行走长度的传感器、电机以及电机带动的转动刀片，所述测量轻基质网袋容器行走长度的传感器控制转动刀片将轻基质网袋容器切割成一定长度的片断。

4、如权利要求1所述的生产系统，其特征在于，在所述气料混合室内还具有一进气支管，进气支管与一压力起源相接，进气支管位于气料混合室内的一端较窄，其靠近气料混合室与送料管的接口处，在进气支管上设有一风量调节阀。

5、如权利要求1所述的生产系统，其特征在于，在气料混合室的外面还设有一气室，所述气室一端与一进气支管相通，另一端与送料管相接，在接口处送料管的内径由宽逐渐变窄，所述气料混合室的下端伸入到接口处，并与送料管的内壁保持一定距离。

6、如权利要求1所述的生产系统，其特征在于，所述调速电机还备手动调速钮。

7、如权利要求1～6所述的生产系统，其特征在于，在所述切断系统前还具有一容器浸湿装置。

8、如权利要求1～6任一项所述的生产系统，其特征在于，所述进气管和进气支管上的风量调节阀为手动阀，与进气管相接的压力气源和与进气支管相接的压力气源为同一气源，进气管与进气支管通过一进气主管与该压力气源相接，所述进气主管上设有并联的风量调节阀和手控阀，所述风量调节阀受控制系统控制。

9、如权利要求1～6任一项所述的生产系统，其特征在于，送料管与三通箱体前端进口之间以及灌装好的轻基质网袋容器与后端出口之间设有软密封套。

10、如权利要求1～6任一项所述的生产系统，其特征在于，所述网袋容器成型及热封合系统还包括网袋卷盘以及与之配合的引导棍，网袋容器材料经引导棍引导进入网袋容器成型器成型。

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