CN103112623A - 一种水循环冷却热封口机构及其加工包装袋口的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种水循环冷却热封口机构及其加工包装袋口方法，水循环冷却热封口机构包括左封口结构100和右封口结构200。左封口结构100包括左封口结构封口板110、左封口结构压口板120、左封口结构切刀130、左封口结构进水管140和左封口结构出水管150。右封口结构200包括右封口结构封口板210、右封口结构压口板220、右封口结构切刀230、右封口结构切刀驱动装置240、右封口结构进水管250和右封口结构出水管260。本发明水循环冷却热封口机构加工包装袋口方法包括：扩口、缩口、整口、封口、切口和水冷等步骤。本发明采用水循环冷却方案，相比现有热封冷却系统具有结构简单可靠，环保和维护成本低的特点。
Description
技术领域
本发明涉及一种热封口装置及其加工封口方法，特别涉及一种使用水循环冷却的热封口装置及其加工封口方法，属于包装体封装设备领域。
背景技术
包装袋开口热封装置是利用高温将包装袋开口热压粘合的装置，这种利用高温封袋的装置通常存在热封温度难以控制，导致封口烧毁影响包装质量的问题，甚至对包装袋盛放产品也造成了一定损坏的不良后果。为了解决这个问题，业内通常在热封装置中引入冷却模块，这种冷却模块通常是采用空冷的方式，其一是采用压缩机空调冷却系统，这种系统通常采用氟利昂等冷却介质实现制冷的目的，这样对环境造成了不利的影响，而且系统复杂，占用较大的空间，运行和维护成本都较高；其二是采用通风管系利用冷却气体对冷却部位进行风冷，这种方案虽然克服了前者对环境产生不良影响的问题，但是仍然存在系统结构复杂的弊端，需要专门引入冷风管系等部件，例如申请号是200410043876.0的专利文件公开的方案，这个方案包括了吊架、固定风管、活动风管、安装基板、转轴、转臂和涡流冷却器等一系列部件，这些部件的引入仅仅是为了实现提供冷风的目的。
发明内容
本发明水循环冷却热封口机构及其加工包装袋口的方法公开了新的方案，利用冷却水流维持热封温度，解决了现有的热封装置冷却系统对环境造成不良影响，还有系统复杂，维护成本高的问题。
本发明水循环冷却热封口机构包括左封口结构100和右封口结构200。
左封口结构100包括左封口结构封口板110、左封口结构压口板120、左封口结构切刀130、左封口结构进水管140和左封口结构出水管150，左封口结构切刀130固定设置在左封口结构封口板热封端111上表面上，左封口结构压口板120设置在左封口结构封口板热封端111下方，左封口结构进水管140通入左封口结构封口板冷却端，左封口结构出水管150通出左封口结构封口板冷却端，冷却水从左封口结构进水管140进入左封口结构封口板110，冷却水从左封口结构出水管150流出左封口结构封口板110。
右封口结构200包括右封口结构封口板210、右封口结构压口板220、右封口结构切刀230、右封口结构切刀驱动装置240、右封口结构进水管250和右封口结构出水管260，右封口结构切刀230设置在右封口结构封口板热封端211上表面上，右封口结构压口板220设置在右封口结构封口板热封端211下方，右封口结构切刀驱动装置240推动右封口结构切刀230进刀切割，右封口结构进水管250通入右封口结构封口板冷却端，右封口结构出水管260通出右封口结构封口板冷却端，冷却水从右封口结构进水管250进入右封口结构封口板210，冷却水从右封口结构出水管260流出右封口结构封口板210。
左封口结构100与右封口结构200作相向合拢运动，左封口结构压口板120和右封口结构压口板220分别压紧包装袋口，左封口结构封口板热封端111与右封口结构封口板热封端211将包装袋口热封，右封口结构切刀驱动装置240推动右封口结构切刀230与左封口结构切刀130配合将包装袋口切断。
本发明水循环冷却热封口机构加工包装袋口的方法包括步骤：(1)将待封口包装袋放在包装袋托台的限位部件内，包装袋托台向上运动将包装袋开口送入加工部位，负压扩口结构将包装袋开口扩张。(2)负压缩口结构的负压吸风口结构负压端进入上述扩张的包装袋开口，负压扩口结构停止吸附，包装袋开口的四面被负压吸风口结构负压端上的小孔吸向负压吸风口结构负压端四壁，包装袋开口缩紧。(3)左封口结构压口板与右封口结构压口板作相向合拢运动将上述缩紧的包装袋开口肩部压平压紧成型。(4)左封口结构封口板与右封口结构封口板作相向合拢运动至上述缩紧的包装袋开口部位，负压缩口结构退出上述缩紧的包装袋开口。(5)左封口结构封口板与右封口结构封口板作进一步相向合拢运动，左封口结构封口板热封端与右封口结构封口板热封端相互作用将包装袋开口热封。(6)右封口结构切刀驱动装置推动右封口结构切刀与左封口结构切刀配合将已封口的包装袋开口上部多余部分切割除去，压力气流清理装置利用压力气流将切落的废料带离封口部位。(7)左封口结构和右封口结构作相向分离运动至初始状态的位置，包装袋托台向下运动将加工好的包装袋带离封口加工部位。(8)在上述步骤1至7中，冷却水依次通过左封口结构进水管、左封口结构内部管路和左封口结构出水管对左封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定；冷却水依次通过右封口结构进水管、右封口结构内部管路和右封口结构出水管对右封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定。
本发明采用水循环冷却的方案，相比现有的热封冷却系统具有结构简单可靠，环保和维护成本低的特点。
附图说明
图1是本发明水循环冷却热封口机构实施例之一示意图。
图2是本发明水循环冷却热封口机构实施例之二示意图。
图3～11是本发明水循环冷却热封口机构工作状态示意图。
图1和图3中，100是左封口结构，110是左封口结构封口板，120是左封口结构压口板，130是左封口结构切刀，140是左封口结构进水管，150是左封口结构出水管，160是压力气流清理装置，111是左封口结构封口板热封端，200是右封口结构，210是右封口结构封口板，220是右封口结构压口板，230是右封口结构切刀，240是右封口结构切刀驱动装置，250是右封口结构进水管，260是右封口结构出水管，211是右封口结构封口板热封端，300是负压缩口结构，310是上封板，311是负压接口，320是半封闭结构，321是小孔，330是负压吸风口结构，400是负压扩口结构，410是四边形吸风口结构，420是开袋负压接口，411是吸风孔，500是包装袋托台，510是包装袋托板，520是包装袋限位部件。
其中，图2方案是图1方案的改进型，图3～11是本发明热封口机构加工包装袋口按工序步骤先后顺序的工作状态示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明作进一步说明。
如图1和图3所示，本发明水循环冷却热封口机构包括左封口结构100和右封口结构200。
左封口结构100包括左封口结构封口板110、左封口结构压口板120、左封口结构切刀130、左封口结构进水管140和左封口结构出水管150，左封口结构切刀130固定设置在左封口结构封口板热封端111上表面上，左封口结构压口板120设置在左封口结构封口板热封端111下方，左封口结构进水管140通入左封口结构封口板冷却端，左封口结构出水管150通出左封口结构封口板冷却端，冷却水从左封口结构进水管140进入左封口结构封口板110，冷却水从左封口结构出水管150流出左封口结构封口板110。
右封口结构200包括右封口结构封口板210、右封口结构压口板220、右封口结构切刀230、右封口结构切刀驱动装置240、右封口结构进水管250和右封口结构出水管260，右封口结构切刀230设置在右封口结构封口板热封端211上表面上，右封口结构压口板220设置在右封口结构封口板热封端211下方，右封口结构切刀驱动装置240推动右封口结构切刀230进刀切割，右封口结构进水管250通入右封口结构封口板冷却端，右封口结构出水管260通出右封口结构封口板冷却端，冷却水从右封口结构进水管250进入右封口结构封口板210，冷却水从右封口结构出水管260流出右封口结构封口板210。
左封口结构100与右封口结构200作相向合拢运动，左封口结构压口板120和右封口结构压口板220分别压紧包装袋口，左封口结构封口板热封端111与右封口结构封口板热封端211将包装袋口热封，右封口结构切刀驱动装置240推动右封口结构切刀230与左封口结构切刀130配合将包装袋口切断。
本方案的左封口结构压口板和右封口结构压口板以及左封口结构封口板和右封口结构封口板可以采用人工手动的方式驱动也可以采用其他本领域通用的驱动方式驱动，例如采用电机驱动方式等。本方案的左封口结构封口板和右封口结构封口板内部的冷却水路可以设计成本领域通用的类型，例如沿热封端内侧的环状水道，只要能满足对封口板热封端有效冷却，有效控制热封温度即可。本方案右封口结构切刀驱动装置与右封口结构切刀的连接方式可以采用本领域内通用的连接方式，例如在驱动装置与切刀间采用连杆的方式，只要能满足切刀驱动装置有效推动右切刀与左切刀配合切断包装袋口即可。封口板热封端的具体热封部件可以采用电热丝等来实现热封。
本方案的包装袋口热封装置利用水循环来达到对封口结构热封端的冷却从而实现对热封部件温度的控制，相比现有的空冷热封口装置具有结构简单可靠，环保和维护成本低的特点，具备突出的实质性特点和显著的进步。
热封口装置在日常使用中，由于包装袋口在热封前的开口形状难以控制，导致经热封的袋口形状不规范，而且存在漏封的现象，即由于袋口多重重叠导致热封失效的现象，为了解决上述问题，保证袋口形状的规范和统一，本方案水循环冷却热封口机构还可以包括负压缩口结构300，负压缩口结构300包括表面设有负压接口311的上封板310和截面呈左右对称“∑”形的半封闭结构320，半封闭结构320“∑”形侧壁的沟脊线上设有若干小孔321，上封板310与半封闭结构320紧密结合形成一个封闭的负压吸风口结构330。负压吸风口结构330进入包装袋开口，开口的四面被小孔321吸向负压吸风口结构330负压端四壁，包装袋开口变成左右对称“∑”形的缩紧开口，负压吸风口结构330退出包装袋开口，左封口结构100与右封口结构200将左右对称“∑”形的缩紧开口密封。负压缩口结构的负压源可以采用本领域通用的方式提供，例如采用抽风机和负压管系的配合来实现负压吸风口结构内负压的提供，负压的具体大小只要能满足达到上述吸附目的即可。
然而，包装袋开口在负压缩口结构吸型加工前的形状仍然难以控制，从而出现负压吸风口结构进入包装袋口失败的问题，为了进一步提高封口的质量，解决上述问题，本方案水循环冷却热封口机构在上述基础上还可以包括负压扩口结构400，负压扩口结构400包括四边形吸风口结构410和开袋负压接口420，四边形吸风口结构410是四个内侧壁上开有若干吸风孔411的封闭中空连通结构，开袋负压接口420设置在四边形吸风口结构410上。包装袋开口进入四边形吸风口结构410，开口的四边被吸风孔411吸附在四边形吸风口结构410的内侧四壁上，包装袋开口扩张，负压吸风口结构330进入所述包装袋开口辅助封口。同样，负压扩口结构的负压源可以采用本领域通用的方式提供，例如采用抽风机和负压管系的配合来实现吸风孔内负压的提供，负压的具体大小只要能满足达到上述吸附目的即可。
为了提高热封口机构封口的效率，可以在一次热封加工过程中同时加工两个或两个以上包装袋口，如图2所示，本方案的负压缩口结构300有两个或两个以上负压吸风口结构330，负压扩口结构400有两个或两个以上与上述两个或两个以上负压吸风口结构330对应配合的四边形吸风口结构410。这种扩展方案大大提高了热封机单位时间内的工作量。
为了减少加工工序中人工劳动的环节，同时满足上述同时加工多个包装袋口的要求，提高加工效率，本方案水循环冷却热封口机构还包括包装袋托台500，包装袋托台500包括包装袋托板510和设置在包装袋托板510上的包装袋限位部件520，包装袋设置在包装袋限位部件520内，包装袋托台500将包装袋开口送入热封口加工部位。包装袋托台的驱动装置可以采用本领域通用的方案，例如可以采用电机升降机构带动包装袋托台作上升或下降运动。
本方案采用了上述改进后，可以在一次封口加工工序中完成多个包装袋口的加工任务，但是在加工效率提高的同时，每次加工封口产生的剪边废料也增多，这些废料对下一轮加工产生了不利影响，应当及时清理，为了解决这个问题，本方案的左封口结构100还包括压力气流清理装置160，压力气流清理装置160的清理端口设置在左封口结构切刀130上方，压力气流清理装置160利用压力气流将右封口结构切刀230与左封口结构切刀130配合切割下的废料带离包装袋开口加工部位。进一步，压力气流清理装置160可以利用负压形成的抽吸气流或正压形成的喷射气流将右封口结构切刀230与左封口结构切刀130配合切割下的废料带离包装袋开口加工部位。同样，压力气流清理装置的动力源可以选择本领域通用的方案，例如可以采用抽风机或鼓风机提供负压或正压，气流压力的大小以满足可以有效将加工产生的废料带离封口加工部位即可。
本方案水循环冷却热封口机构加工包装袋口的方法包括步骤：
(1)将待封口包装袋放在包装袋托台的限位部件内，包装袋托台向上运动将包装袋开口送入加工部位，负压扩口结构将包装袋开口扩张。包装袋口的四面被分布在四边形吸风口结构内侧壁上的吸风孔吸附形成最大限度的张开，这样为负压吸风口机构进入包装袋提供了方便。
(2)负压缩口结构的负压吸风口结构负压端进入上述扩张的包装袋开口，负压扩口结构停止吸附，包装袋开口的四面被负压吸风口结构负压端上的小孔吸向负压吸风口结构负压端四壁，包装袋开口缩紧。缩紧后的包装袋口呈左右对称“∑”形的缩紧开口，这样为后续的热封带来了便利，同时热封后包装袋口的形状规范统一，基本避免了漏封现象的发生。
(3)左封口结构压口板与右封口结构压口板作相向合拢运动将上述缩紧的包装袋开口肩部压平压紧成型。这样在负压吸风口结构退出包装袋口与热封动作的间隙时间内包装袋口不会过早回复到原始的不规则形状，保证热封的顺利进行。
(4)左封口结构封口板与右封口结构封口板作相向合拢运动至上述缩紧的包装袋开口部位，负压缩口结构退出上述缩紧的包装袋开口。这样就缩短了负压缩口结构退出包装袋口到热封动作的间隙时间，保证热封的顺利进行。
(5)左封口结构封口板与右封口结构封口板作进一步相向合拢运动，左封口结构封口板热封端与右封口结构封口板热封端相互作用将包装袋开口热封。
(6)右封口结构切刀驱动装置推动右封口结构切刀与左封口结构切刀配合将已封口的包装袋开口上部多余部分切割除去，压力气流清理装置利用压力气流将切落的废料带离封口部位。压力气流清理装置可以利用负压形成的抽吸气流或正压形成的喷射气流将切落的废料带离封口部位。
(7)左封口结构和右封口结构作相向分离运动至初始状态的位置，包装袋托台向下运动将加工好的包装袋带离封口加工部位。
(8)在上述步骤1至7中，冷却水依次通过左封口结构进水管、左封口结构内部管路和左封口结构出水管对左封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定；冷却水依次通过右封口结构进水管、右封口结构内部管路和右封口结构出水管对右封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定。为了节约驱动水流的动力和提供水流的水源，可以采用冷却水在步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)中保持流动状态，在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(7)中保持静止状态的循环冷却方案。
本方案的水循环冷却热封口机构及其加工包装袋口的方法并不限于实施例公开的内容，本领域技术人员根据本方案结合公知常识作出的简单等效替换方案也属于本方案的内容。
Claims (10)
1.一种水循环冷却热封口机构，包括左封口结构(100)和右封口结构(200)，其中：
左封口结构(100)包括左封口结构封口板(110)、左封口结构压口板(120)、左封口结构切刀(130)、左封口结构进水管(140)和左封口结构出水管(150)，左封口结构切刀(130)固定设置在左封口结构封口板热封端(111)上表面上，左封口结构压口板(120)设置在左封口结构封口板热封端(111)下方，左封口结构进水管(140)通入左封口结构封口板冷却端，左封口结构出水管(150)通出左封口结构封口板冷却端，冷却水从左封口结构进水管(140)进入左封口结构封口板(110)，冷却水从左封口结构出水管(150)流出左封口结构封口板(110)；
右封口结构(200)包括右封口结构封口板(210)、右封口结构压口板(220)、右封口结构切刀(230)、右封口结构切刀驱动装置(240)、右封口结构进水管(250)和右封口结构出水管(260)，右封口结构切刀(230)设置在右封口结构封口板热封端(211)上表面上，右封口结构压口板(220)设置在右封口结构封口板热封端(211)下方，右封口结构切刀驱动装置(240)推动右封口结构切刀(230)进刀切割，右封口结构进水管(250)通入右封口结构封口板冷却端，右封口结构出水管(260)通出右封口结构封口板冷却端，冷却水从右封口结构进水管(250)进入右封口结构封口板(210)，冷却水从右封口结构出水管(260)流出右封口结构封口板(210)；
左封口结构(100)与右封口结构(200)作相向合拢运动，左封口结构压口板(120)和右封口结构压口板(220)分别压紧包装袋口，左封口结构封口板热封端(111)与右封口结构封口板热封端(211)将包装袋口热封，右封口结构切刀驱动装置(240)推动右封口结构切刀(230)与左封口结构切刀(130)配合将包装袋口切断。
2.根据权利要求1所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，所述水循环冷却热封口机构还包括负压缩口结构(300)，负压缩口结构(300)包括表面设有负压接口(311)的上封板(310)和截面呈左右对称“∑”形的半封闭结构(320)，半封闭结构(320)“∑”形侧壁的沟脊线上设有若干小孔(321)，上封板(310)与半封闭结构(320)紧密结合形成一个封闭的负压吸风口结构(330)；负压吸风口结构(330)进入包装袋开口，开口的四面被小孔(321)吸向负压吸风口结构(330)负压端四壁，所述包装袋开口变成左右对称“∑”形的缩紧开口，负压吸风口结构(330)退出所述包装袋开口，左封口结构(100)与右封口结构(200)将所述左右对称“∑”形的缩紧开口密封。
3.根据权利要求2所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，所述水循环冷却热封口机构还包括负压扩口结构(400)，负压扩口结构(400)包括四边形吸风口结构(410)和开袋负压接口(420)，四边形吸风口结构(410)是四个内侧壁上开有若干吸风孔(411)的封闭中空连通结构，开袋负压接口(420)设置在四边形吸风口结构(410)上；包装袋开口进入四边形吸风口结构(410)，开口的四边被吸风孔(411)吸附在四边形吸风口结构(410)的内侧四壁上，所述包装袋开口扩张，负压吸风口结构(330)进入所述包装袋开口辅助封口。
4.根据权利要求3所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，负压缩口结构(300)有两个或两个以上负压吸风口结构(330)，负压扩口结构(400)有两个或两个以上与所述两个或两个以上负压吸风口结构(330)对应配合的四边形吸风口结构(410)。
5.根据权利要求3所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，所述水循环冷却热封口机构还包括包装袋托台(500)，包装袋托台(500)包括包装袋托板(510)和设置在包装袋托板(510)上的包装袋限位部件(520)，包装袋设置在包装袋限位部件(520)内，包装袋托台(500)将包装袋开口送入热封口加工部位。
6.根据权利要求5所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，左封口结构(100)还包括压力气流清理装置(160)，压力气流清理装置(160)的清理端口设置在左封口结构切刀(130)上方，压力气流清理装置(160)利用压力气流将右封口结构切刀(230)与左封口结构切刀(130)配合切割下的废料带离包装袋开口加工部位。
7.根据权利要求6所述的水循环冷却热封口机构，其特征在于，压力气流清理装置(160)利用负压形成的抽吸气流或正压形成的喷射气流将右封口结构切刀(230)与左封口结构切刀(130)配合切割下的废料带离包装袋开口加工部位。
8.根据权利要求6所述水循环冷却热封口机构加工包装袋口的方法，包括步骤：
(1)将待封口包装袋放在包装袋托台的限位部件内，包装袋托台向上运动将包装袋开口送入加工部位，负压扩口结构将包装袋开口扩张；
(2)负压缩口结构的负压吸风口结构负压端进入上述扩张的包装袋开口，负压扩口结构停止吸附，包装袋开口的四面被负压吸风口结构负压端上的小孔吸向负压吸风口结构负压端四壁，包装袋开口缩紧；
(3)左封口结构压口板与右封口结构压口板作相向合拢运动将上述缩紧的包装袋开口肩部压平压紧成型；
(4)左封口结构封口板与右封口结构封口板作相向合拢运动至上述缩紧的包装袋开口部位，负压缩口结构退出上述缩紧的包装袋开口；
(5)左封口结构封口板与右封口结构封口板作进一步相向合拢运动，左封口结构封口板热封端与右封口结构封口板热封端相互作用将包装袋开口热封；
(6)右封口结构切刀驱动装置推动右封口结构切刀与左封口结构切刀配合将已封口的包装袋开口上部多余部分切割除去，压力气流清理装置利用压力气流将切落的废料带离封口部位；
(7)左封口结构和右封口结构作相向分离运动至初始状态的位置，包装袋托台向下运动将加工好的包装袋带离封口加工部位；
(8)在上述步骤1至7中，冷却水依次通过左封口结构进水管、左封口结构内部管路和左封口结构出水管对左封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定；冷却水依次通过右封口结构进水管、右封口结构内部管路和右封口结构出水管对右封口结构封口板热封端冷却保证热封温度恒定。
9.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，在步骤(6)中，压力气流清理装置利用负压形成的抽吸气流或正压形成的喷射气流将切落的废料带离封口部位。
10.根据权利要求8所述的加工方法，其特征在于，步骤(8)中的冷却水在步骤(4)、步骤(5)和步骤(6)中保持流动状态，在步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)和步骤(7)中保持静止状态。
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