CN102809275A - 同步运行喷射式瓶腔干燥装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种同步运行喷射式瓶腔干燥装置及方法，其装置包括同步运行的瓶子夹持机构和同步带喷射机构；同步带喷射机构包括同步齿带、同步带轮、同步齿带驱动组件、喷嘴和长槽气室，同步齿带两端分别与同步带轮连接，作为主动轮的同步带轮与同步齿带驱动组件连接，同步齿带上分布有多个喷嘴，长槽气室设于两个同步带轮之间的同步齿带下方，位于长槽气室上方的各个喷嘴与瓶子瓶口一一对应；其方法是瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行，位于长槽气室上方的各喷嘴与瓶子瓶口一一对准进行干燥热气流连续喷射。本发明克服了传统热风喷气装置有效吹干时间短、效率低、瓶罐内腔干燥效果差的缺陷，达到快速高效干燥瓶罐内腔的目的。

Description

同步运行喷射式瓶腔干燥装置及方法

技术领域

本发明涉及食品包装容器内腔的烘干技术，特别涉及一种同步运行喷射式瓶腔干燥装置及方法。

背景技术

在食品罐头生产过程中，包装容器（包括塑料瓶、玻璃瓶、金属罐等）在灌装前均需要进行清洗和烘干，只有这样才能确保产品符合食品卫生要求，保证产品品质。因此，包装容器的清洗和烘干工序是否完善、相关设备是否性能优异，将直接影响到食品包装后的质量。

在罐头生产过程中，特别是调味品，对包装容器中残留水量有严格的要求，如耗油、调味酱等产品的包装瓶在进行清洗后必须彻底烘干，否则残留的水分会引致耗油、调味酱在储藏中变质，所以瓶罐的烘干处理非常重要。

传统的洗瓶机械设备，品种、规格、结构都较为多样化。就湿式洗瓶机而言，比较典型的有转鼓式喷冲洗瓶机、链式自动洗瓶机、无链式自动洗瓶机、拨盘式洗瓶机、回转式洗瓶机等。这些机型大多数具有上下瓶机构，结构复杂，而且瓶子在输送过程中，需要瓶套或瓶口夹，一套瓶套或瓶口夹只能对应一种瓶型进行清洗，适应性较差，适用范围也较窄，设备投资成本较高。该类机型不具备干瓶功能，需要另配烘干机。

近年开发应用的对夹式洗瓶机，解决了瓶型的适应问题。由于该机采用柔性对夹式皮带，带上的橡胶夹爪具有较大弹性，可适应一定范围直径的瓶罐。该机运行时，皮带夹持瓶罐连续输送，在瓶口向下运动阶段，被水力喷射清洗。由于该机结构比较适合清洗和烘干一体化设计，因此在一些机型中，紧接清洗后段配置热风喷气装置，用于吹干瓶罐。该装置设计比较简单，一般是在一根进气总管上，按轴线方向定间距钻孔，安装一排喷气头。喷气装置固定安装在夹瓶输送带的下方，使喷头排列与瓶子运行方向一致。工作时，在瓶口倒转运行阶段，瓶子首先经过水力喷射清洗，然后进入热风喷气区域，依次经过各个喷头的上方，被向上喷射的热气流吹袭，风干瓶体。

但在实际应用中，该烘干方式存在明显的缺陷：由于喷气头固定不动，瓶子在其上方运行，依次经过各个喷头，只有当瓶口对正喷头时才能受到热气流的吹击，离开一个喷头到经过下一个喷头的过程中，并无气流风干作用。因此，这一风干过程，瓶子所接受的喷射气流，实际上是一种间歇的形式，有效的吹干时间非常短，干燥效果并不好。特别是对于小口瓶，喷射气流吹入瓶腔的机会和时间更少，干燥效果更差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种适用于瓶罐清洗后，实现连续、自动、高效干燥的同步运行喷射式瓶腔干燥装置。

本发明的另一目的在于提供一种通过上述装置实现的同步运行喷射式瓶腔干燥方法，该方法可确保经清洗后的瓶罐能接受持续高效的气流吹击，达到快速干燥瓶罐内腔的目的。

本发明的技术方案为：一种同步运行喷射式瓶腔干燥装置，包括同步运行的瓶子夹持机构和同步带喷射机构，瓶子夹持机构设于同步带喷射机构上方；同步带喷射机构包括同步齿带、同步带轮、同步齿带驱动组件、喷嘴和长槽气室，同步齿带两端分别与同步带轮连接，一端的同步带轮作为主动轮，另一端的同步带轮作为从动轮，主动轮与同步齿带驱动组件连接，同步齿带上分布有多个喷嘴，长槽气室设于两个同步带轮之间的同步齿带下方，位于长槽气室上方的各个喷嘴与瓶子夹持机构上夹持的各个瓶子瓶口一一对应。

所述同步齿带上的传动齿中间间断，对称分布于同步齿带两侧，同步齿带中部为光滑平面，各喷嘴设于同步齿带中部的光滑平面上。

所述同步齿带中部分布有多个圆孔，各圆孔均为沉孔结构，各喷嘴相应嵌于圆孔内，喷嘴的头部伸出同步齿带表面，喷嘴底部的法兰环压紧沉孔定位，喷嘴与同步齿带之间通过同步齿带的弹力紧固密封。

其中，同步齿带为橡胶同步皮带，喷嘴的材质为耐高温塑料；与同步齿带配套的同步带轮，其齿型与同步齿带相对应，均为对称双齿轮筒体结构，中间圆柱体直径小于齿根圆直径。

所述同步齿带驱动组件包括相连接的链轮和齿轮组，链轮的输入端外接动力机构，链轮的输出端与齿轮组连接，齿轮组的输出端与主动轮中心的主动轴连接。

所述长槽气室的横截面为长条状的矩形结构，其内腔包括相连通的上层槽和下层槽，上层槽的长度和宽度均大于下层槽；下层槽的一端设有进气螺孔，长槽气室在进气螺孔处通过进气接头外接供气机构；长槽气室的上表面与同步齿带贴合密封。

长槽气室用于通入热气流，作为热气流中贮和分布的装置；运行时，来自供气机构的热气体通过进气接头由进气螺孔进入下层槽，并扩散到上层槽，最后由各喷嘴喷射出去。长槽气室的上表面，即上层槽上的周边平面，要求研磨加工平滑，便于在工作时与同步齿带的底面贴合密封。

所述同步齿带上，位于长槽气室上方的同步齿带段上分布有多个压轮组件；各压轮组件分别包括压轮、压座、机架和弹簧压杆，压轮与同步齿带上表面相接触，压座设于压轮一侧，弹簧压杆穿过机架后与压座相连接。

所述压轮组件两两对应设于同步齿带的两侧。

其中，压轮采用不锈钢轴承，通过其芯轴装配在压座的侧面；在压座的水平长度方向定距安装若干个压轮，各压轮均匀分布。弹簧压杆由杆轴和弹簧组成，杆轴与压座滑动配合，杆轴由上而下穿过压座和机架的方管，在底部装配弹簧；通过弹簧力的作用，杆轴对压座施加向下的压力，使压轮紧紧压合同步齿带表面两侧。

所述瓶子夹持机构包括相连接的夹持带和夹持带链轮，夹持带上设有多个瓶子夹持工位，各瓶子夹持工位上夹持一个瓶子。

本发明根据上述装置实现一种同步运行喷射式瓶腔干燥方法，具体为：瓶子夹持机构上各瓶子的瓶口向下，瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行，位于长槽气室上方的各喷嘴与瓶子瓶口一一对准，长槽气室内的干燥热气流通过各喷嘴相应喷向各瓶子的瓶腔内；在瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行时，长槽气室内的干燥热气流连续喷射，完成干燥的瓶子通过瓶子夹持机构的运行送出。

所述长槽气室内的干燥热气流来自长槽气室外接的供气机构。

本同步运行喷射式瓶腔干燥装置使用时，其同步喷射干燥原理为：

瓶子夹持机构的动力来源于对夹式洗瓶机的夹持带链轮，夹持带链轮的转动带动夹持带运行；同步带喷射机构的动力来源于同步齿带驱动组件，链轮将动力传送给齿轮组后，经过主动轴驱动主动轮，主动轮带动同步齿带运行；该过程需确保夹持带和同步齿带的运动方向相同且线速度一致。瓶子夹持机构和同步带喷射机构可采用同步电机作为独立动力源，经电子同步器控制，使夹持带和同步齿带同步运行。

同步齿带上的喷嘴装配间距与夹持带上的瓶子安装间距相等，因此，可实现每个喷嘴对应一个瓶子同步运行。

同步齿带运行时，其中部的光滑平面以长槽气室作为承托导轨，其上表面两侧受压轮的作用，被全程压合贴紧长槽气室的上表面滑动。在这一过程中，同步齿带底面与长槽气室表面处于滑动密封状态，形成一个相对密闭的气腔室。

干燥热气流由进气接头输入，充满长槽气室的内腔，通过同步齿带上的各喷嘴向上喷射而出，吹击上方对应的瓶口，充入瓶腔，干燥其内的残余水分。

瓶子被夹持输送进入本装置时，瓶口向下，每个瓶子对应一个喷嘴，同步运行。喷嘴在进入长槽气室的起始位置（左端），开始连通气室并喷气，喷气持续直至到达长槽气室的终端位置（右端）为止。在这一过程中，喷嘴始终对正瓶口，并与瓶子同步运行，持续喷射瓶腔，连续干燥其内水分。

本发明相对于现有技术，具有以下有益效果：

本同步运行喷射式瓶腔干燥装置及方法适用于瓶罐清洗后，实现连续、自动、高效的瓶罐内腔干燥；克服了传统热风喷气装置有效吹干时间短、效率低、瓶罐内腔干燥效果差的缺陷，确保经清洗后的瓶罐能接受持续高效的气流吹击，达到快速干燥瓶罐内腔的目的。

本同步运行喷射式瓶腔干燥装置通过瓶子夹持机构和同步带喷射机构的同步运行，实现瓶子与喷嘴一对一进行干燥，使瓶子的干燥时间得到延长，干燥效果也较好。同时，同步齿带带动喷嘴循环运行，依次对应进入本装置的瓶子也同步运行，在对应长槽气室运行阶段实现持续准确的喷射干燥，彻底改变传统干燥设备间歇喷射气流的方式，可大幅度节省热气源，实现高效干燥和节能的效果。

附图说明

图1为本同步运行喷射式瓶腔干燥装置的结构示意图。

图2为图1的B-B视图。

图3为图1的A-A视图。

图4为本同步运行喷射式瓶腔干燥装置中长槽气室的结构示意图。

图5为图4的C-C视图。

图6为图4的D向视图。

图7为本同步运行喷射式瓶腔干燥装置中同步齿带的结构示意图。

图8为图7的E-E视图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例

本实施例一种同步运行喷射式瓶腔干燥装置，如图1或图2所示，包括同步运行的瓶子夹持机构和同步带喷射机构，瓶子夹持机构设于同步带喷射机构上方；同步带喷射机构包括同步齿带1、同步带轮、同步齿带驱动组件、喷嘴2和长槽气室3，同步齿带两端分别与同步带轮连接，一端的同步带轮作为主动轮4，另一端的同步带轮作为从动轮5，主动轮与同步齿带驱动组件连接，同步齿带1上分布有多个喷嘴2，长槽气室3设于两个同步带轮之间的同步齿带下方，位于长槽气室上方的各个喷嘴2与瓶子夹持机构上夹持的各个瓶子6瓶口一一对应。

如图7所示，同步齿带1上的传动齿1-1中间间断，对称分布于同步齿带两侧，同步齿带中部为光滑平面，各喷嘴2设于同步齿带中部的光滑平面上。

如图8所示，同步齿带1中部分布有多个圆孔1-2，各圆孔均为沉孔结构，各喷嘴相应嵌于圆孔内，喷嘴的头部伸出同步齿带表面，喷嘴底部的法兰环压紧沉孔定位，喷嘴与同步齿带之间通过同步齿带的弹力紧固密封。

其中，同步齿带1为橡胶同步皮带，喷嘴2的材质为耐高温塑料；与同步齿带配套的同步带轮，其齿型与同步齿带相对应，均为对称双齿轮筒体结构，中间圆柱体直径小于齿根圆直径。

如图2所示，同步齿带驱动组件包括相连接的链轮7和齿轮组8，链轮7的输入端外接动力机构，链轮的输出端与齿轮组连接，齿轮组8的输出端与主动轮4中心的主动轴9连接。

如图4-6所示，长槽气室3的横截面为长条状的矩形结构，其内腔包括相连通的上层槽3-1和下层槽3-2，上层槽的长度和宽度均大于下层槽；下层槽的一端设有进气螺孔3-3，如图1所示，长槽气室在进气螺孔处通过进气接头10外接供气机构；长槽气室的上表面与同步齿带贴合密封。

长槽气室用于通入热气流，作为热气流中贮和分布的装置；运行时，来自供气机构的热气体通过进气接头由进气螺孔进入下层槽，并扩散到上层槽，最后由各喷嘴喷射出去。长槽气室的上表面，即上层槽上的周边平面，要求研磨加工平滑，便于在工作时与同步齿带的底面贴合密封。

同步齿带上，位于长槽气室上方的同步齿带段上分布有多个压轮组件；如图3所示，各压轮组件分别包括压轮11、压座12、机架13和弹簧压杆14，压轮与同步齿带上表面相接触，压座设于压轮一侧，弹簧压杆穿过机架后与压座相连接。

如图3所示，压轮组件两两对应设于同步齿带的两侧。

其中，压轮采用不锈钢轴承，通过其芯轴装配在压座的侧面；在压座的水平长度方向定距安装若干个压轮，各压轮均匀分布。弹簧压杆由杆轴和弹簧组成，杆轴与压座滑动配合，杆4轴由上而下穿过压座和机架的方管，在底部装配弹簧；通过弹簧力的作用，杆轴对压座施加向下的压力，使压轮紧紧压合同步齿带表面两侧。

如图1所示，瓶子夹持机构包括相连接的夹持带15和夹持带链轮16，夹持带上设有多个瓶子夹持工位，各瓶子夹持工位上夹持一个瓶子。

本发明根据上述装置实现一种同步运行喷射式瓶腔干燥方法，具体为：瓶子夹持机构上各瓶子6的瓶口向下，瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行，位于长槽气室3上方的各喷嘴2与瓶子6的瓶口一一对准，长槽气室内的干燥热气流通过各喷嘴相应喷向各瓶子的瓶腔内；在瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行时，长槽气室内的干燥热气流连续喷射，完成干燥的瓶子通过瓶子夹持机构的运行送出。

长槽气室内的干燥热气流来自长槽气室外接的供气机构。

本同步运行喷射式瓶腔干燥装置使用时，其同步喷射干燥原理为：

瓶子夹持机构的动力来源于对夹式洗瓶机的夹持带链轮，夹持带链轮的转动带动夹持带运行；同步带喷射机构的动力来源于同步齿带驱动组件，链轮将动力传送给齿轮组后，经过主动轴驱动主动轮，主动轮带动同步齿带运行；该过程需确保夹持带和同步齿带的运动方向相同且线速度一致。瓶子夹持机构和同步带喷射机构可采用同步电机作为独立动力源，经电子同步器控制，使夹持带和同步齿带同步运行。

同步齿带上的喷嘴装配间距与夹持带上的瓶子安装间距相等，因此，可实现每个喷嘴对应一个瓶子同步运行。

同步齿带运行时，其中部的光滑平面以长槽气室作为承托导轨，其上表面两侧受压轮的作用，被全程压合贴紧长槽气室的上表面滑动。在这一过程中，同步齿带底面与长槽气室表面处于滑动密封状态，形成一个相对密闭的气腔室。

干燥热气流由进气接头输入，充满长槽气室的内腔，通过同步齿带上的各喷嘴向上喷射而出，吹击上方对应的瓶口，充入瓶腔，干燥其内的残余水分。

瓶子被夹持输送进入本装置时，瓶口向下，每个瓶子对应一个喷嘴，同步运行。喷嘴在进入长槽气室的起始位置（左端），开始连通气室并喷气，喷气持续直至到达长槽气室的终端位置（右端）为止。在这一过程中，喷嘴始终对正瓶口，并与瓶子同步运行，持续喷射瓶腔，连续干燥其内水分。

如上所述，便可较好地实现本发明，上述实施例仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；即凡依本发明内容所作的均等变化与修饰，都为本发明权利要求所要求保护的范围所涵盖。

Claims (10)

1.同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，包括同步运行的瓶子夹持机构和同步带喷射机构，瓶子夹持机构设于同步带喷射机构上方；同步带喷射机构包括同步齿带、同步带轮、同步齿带驱动组件、喷嘴和长槽气室，同步齿带两端分别与同步带轮连接，一端的同步带轮作为主动轮，另一端的同步带轮作为从动轮，主动轮与同步齿带驱动组件连接，同步齿带上分布有多个喷嘴，长槽气室设于两个同步带轮之间的同步齿带下方，位于长槽气室上方的各个喷嘴与瓶子夹持机构上夹持的各个瓶子瓶口一一对应。

2.根据权利要求1所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述同步齿带上的传动齿中间间断，对称分布于同步齿带两侧，同步齿带中部为光滑平面，各喷嘴设于同步齿带中部的光滑平面上。

3.根据权利要求2所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述同步齿带中部分布有多个圆孔，各圆孔均为沉孔结构，各喷嘴相应嵌于圆孔内，喷嘴的头部伸出同步齿带表面，喷嘴底部的法兰环压紧沉孔定位，喷嘴与同步齿带之间通过同步齿带的弹力紧固密封。

4.根据权利要求1所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述同步齿带驱动组件包括相连接的链轮和齿轮组，链轮的输入端外接动力机构，链轮的输出端与齿轮组连接，齿轮组的输出端与主动轮中心的主动轴连接。

5.根据权利要求1所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述长槽气室的横截面为长条状的矩形结构，其内腔包括相连通的上层槽和下层槽，上层槽的长度和宽度均大于下层槽；下层槽的一端设有进气螺孔，长槽气室在进气螺孔处通过进气接头外接供气机构；长槽气室的上表面与同步齿带贴合密封。

6.根据权利要求1所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述同步齿带上，位于长槽气室上方的同步齿带段上分布有多个压轮组件；各压轮组件分别包括压轮、压座、机架和弹簧压杆，压轮与同步齿带上表面相接触，压座设于压轮一侧，弹簧压杆穿过机架后与压座相连接。

7.根据权利要求6所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述压轮组件两两对应设于同步齿带的两侧。

8.根据权利要求1所述的同步运行喷射式瓶腔干燥装置，其特征在于，所述瓶子夹持机构包括相连接的夹持带和夹持带链轮，夹持带上设有多个瓶子夹持工位，各瓶子夹持工位上夹持一个瓶子。

9.根据权利要求1~8任一项所述装置实现一种同步运行喷射式瓶腔干燥方法，其特征在于，瓶子夹持机构上各瓶子的瓶口向下，瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行，位于长槽气室上方的各喷嘴与瓶子瓶口一一对准，长槽气室内的干燥热气流通过各喷嘴相应喷向各瓶子的瓶腔内；在瓶子夹持机构和同步带喷射机构同步运行时，长槽气室内的干燥热气流连续喷射，完成干燥的瓶子通过瓶子夹持机构的运行送出。

10.根据权利要求9所述的同步运行喷射式瓶腔干燥方法，其特征在于，所述长槽气室内的干燥热气流来自长槽气室外接的供气机构。

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