CN104909008B - 用包装材料管连续制造包装物的灌装机成形构件及成形方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及灌装机成形构件，用于包材管连续制造密封包装物，在该管中装入食品，该构件包括：作用于筒状包材管外壁的成对模压件，成对模压件对接后于包材管的周向合围成一个用于模压包材管的矩形腔，模压件的内壁形成作用于包材管的成型壁，成对模压件于矩形腔横截面的短边位对接；沿包材管进给方向的前端，两侧短边位的模压件侧壁下端设有一对对称的缺口，与该对缺口轮廓大体对应的一对挡板在包材管通过该矩形腔时可转动的对该缺口进行补位，以保持该对挡板与包材管的接触面与所述模压件的内壁共同形成一个完整的所述矩形腔的成型壁；挡板接触面的极限可转动位越过了模压件对接后的内壁，挡板的转轴与矩形腔横截面的短边相平行。

Description

用包装材料管连续制造包装物的灌装机成形构件及成形方法

技术领域

本发明涉及一种灌装机成形单元，尤其涉及一种用包装材料管连续制造包装物的液态食品灌装机的成形构件及成形方法。

背景技术

对于利用持续供应的包装材料管来生产和分割砖包或枕包等形态的液态食品灌装机来说，如公告号为CN100548810C的中国专利公开的用于生产包装的装置和方法以及公告号为CN101784450B的中国专利公开的用包装材料制成的管来形成可灌装食品的密封包装的构件和方法，该类灌装机的密封包装的成形构件都是通过一组相对的成形模具式构件来控制所成形包装单元的体积及基本的外形结构来实现的。而随着灌装机单位时间内灌注速度的不断提升，申请人发现，类似的成形构件已经很难满足要求，并且当在灌装过程中，由于误差的不断累积，包装材料管在通过横封位时，所成形包装物的体积或包装图案发生偏差需要调整时，该类成形构件无法实现对其的调节控制，需要停机完成；或者，其调节的时间及耗费的原料损耗了较大的成本，因而，这样的灌装机是需要进行改进的。

事实上，业内也有人通过尝试控制灌装机携带成形构件的夹爪的进给角度(即进入灌装机横向封合位时的角度)来控制前述所谓的成对的成形构件与竖直的包装材料管初次接触时的作用角度来实现控制包体体积变化的目的。但该方法必然会使得灌装机夹爪的结构变得更加复杂并且在高速运转的灌装机，该变化是否有一定的优势至少目前看来还无法得到一致的认可。

发明内容

本发明所要解决的其中一个技术问题在于提供一种能够可以更好的控制包体形状和体积大小的灌装机成形构件。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种用包装材料管连续制造包装物的灌装机成形构件，用于用热封筒状包装材料管连续制造流动性食品的无菌密封包装物，在所述管中装入所述食品，所述灌装机成形构件包括：

作用于所述筒状包装材料管外壁的成对的模压件，成对的模压件对接后于包装材料管的周向合围成一个用于模压所述包装材料管的矩形腔，所述模压件的内壁形成作用于所述包装材料管的成型壁，成对的所述模压件于所述矩形腔横截面的短边位对接；沿包装材料管进给方向的前端，两侧短边位的所述模压件侧壁下端设有一对对称的缺口，与该对缺口轮廓大体对应的一对挡板在包装材料管通过该矩形腔时可转动的对该缺口进行补位，以保持该对挡板与包装材料管的接触面与所述模压件的内壁共同形成一个完整的所述矩形腔的成型壁；

其中，所述挡板的所述接触面的极限可转动位越过了所述模压件对接后的内壁，所述挡板的转轴与所述矩形腔横截面的短边相平行。

通过在待成型包装物周围设置两组可转动的成形部件(即模压件和挡板)不仅可以实现包装物基本形状和容量的控制，并且可以根据需要进行形状与容量的调整或控制，进而简单而容易的实现了对包体成形要求的控制。

作为本技术方案的进一步改进，成对的所述模压件通过凹凸相配的对接面啮合成一体形成所述矩形腔。采用凹凸配合的啮合形式将获得更加稳定的啮合效果，进而有利于成形效果及高速运转下的性能实施。其中该成对的模压件通过一个以上凹凸有致的凹凸表面的对接相啮合成一体时效果更好。

作为本发明的优选实施例之一，所述挡板呈山脊形或三角形。其山脊形或三角形结构的轮廓特点及顶点将方便挡板转动幅度较大时对包体的按压和作用。

其中，所述挡板的接触面转到与所述模压件的内壁平齐时其山脊形或三角形结构的底边与所述模压件的底边平齐。两者的平齐可以更好的协调配合实现对整个包体形状的控制和标准的统一实施。

并且，所述一对挡板的转轴最好为同步转轴。当两挡板同步转动时，可以实现两侧挡板对包体控制的对称要求，满足了大部分情况下包体成形的实际需要。

也作为本发明的优选实施例，对接的一对所述模压件截面呈相配合的“[”形和“]”形。

作为本技术方案的更进一步改进，所述山脊形或三角形结构的底边与所述包装材料管上为形成所述包装物轮廓边缘而提前模压好的其中一道折痕线相贴合。当底边与相应的折痕线贴合时更利于快速良好的实现包体的成形。

也作为本技术方案的进一步改进，所述模压件具有一定位转轴，经该定位转轴，所述模压件背部最下侧向外的延伸部铰接定位于灌装机相应侧的封合夹爪处，铰接定位于相对两侧封合夹爪处的成对模压件经灌装机横封位相应的传动链条带动循环作用于所述的包装材料管；所述模压件的背部设有一滚轮，经所述滚轮的抵推，成对的所述模压件相向转动后合拢对接。采用该结构的模压件可以实现收放自如的效果，即可以根据成形需要及传动链条带动下模压件所处横封位的位置灵活控制模压件的转动，进而实现必要时相对模压件的对接与打开。

作为本成形构件的优选实施例之一，所述山脊形或三角形的顶部或顶点正对所述矩形腔横截面短边的居中位，以通过该顶部或顶点并垂直于山脊形或三角底边的参考线为参照，作用于包装材料管的所述挡板的作用面呈轴对称，并且该作用面为中间略高而两侧渐低的弧面结构。该结构更有利于挡板的作用面作用于包体外壁时两者的贴合，使作用效果更好。

本发明所要解决的另一个技术问题在于提供一种能够可以更好的控制包体形状和体积大小的灌装机成形方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种上述成形构件的灌装机成形方法，包括以下步骤：

a、利用成对的模压件的对接后形成的容量空间来对包装物的外形和容量进行基本控制；

b、通过控制成对的挡板相对于所述矩形腔截面短边位置的转动幅度来对包装物的容量进行补偿控制。

其中，该成形方法中的挡板呈山脊形或三角形；所述挡板的接触面转到与所述模压件的内壁平齐时其山脊形或三角形结构的底边与所述模压件的底边平齐；所述一对挡板的转轴为同步转轴；所述山脊形或三角形结构的底边与所述包装材料管上为形成所述包装物轮廓边缘而提前模压好的其中一道折痕线相贴合。

进一步，该成形方法还包括以下步骤：C、通过控制所述挡板的转动并利用所述山脊形或三角形结构的底边与所述折痕线的贴合来拉动所述包装材料管在灌装机横封位的进给。其中，所述挡板开始转动的时机可以滞后于或先于所述模压件开始转动的时机。

作为该成形方法的进一步改进，步骤b中的补偿控制包括所述挡板的所述接触面转到所述模压件对接后的内壁里侧时形成所述挡板对包装物的挤压以减少包装物容量的补偿控制。

采用上述技术方案的该灌装机成形方法，通过模压件对包体的基本形状和容量进行基本的控制，并利用缺口处的挡板来对确定的形状和容量进行补偿。必要时可以通过控制该对挡板与模压件的相对位置及相对转动关系进行调整幅度及大小的控制。有利于在实际灌装机包体成形时，需要根据实际成形需要灵活的对包体的大小做出在线调整。不仅控制方便效果好，而且控制方式简单而易于实施。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作一详细说明。

图1为本发明的结构示意简图(其中该附图中侧板边棱的轮廓走向以后续附图为准)；

图2为本发明提供的成形构件的结构及成形过程中其中一个状态的示意图；

图3为本发明提供的成形构件的结构及成形过程中另一个状态的示意图；

图4为本发明成形挡板的结构示意图；

图5为本发明模压件的背部结构及与横封夹爪的连接示意图；

图6为本发明提供的成形构件在灌装机中的位置及作用示意图；

图中：100、200——模压件 110、210——背板 111——背部 120、220——侧板121、221——侧壁 122、124、223——凸面 222、224、123——凹面112、211——内壁 130、230——延伸部 131、231——连接定位孔 140——滚轮 141——推块 300——成形挡板310——作用面 320——底边 321——切压棱 330——转轴 400——纸筒 410——折痕线420——包装物 510、520——夹爪 511——回位弹簧 610、620——封钳710、720——传动轮 711、721——链条 800——内腔 810——缺口

具体实施方式

如图1至图6所示的灌装机成形构件，用于采用包装材料管连续制造包装物时包装物的初步成形(包括初步形状的确定和包装容量的确定)；一组相对的模压件100和200沿包装材料管形成的纸筒400两侧共同挤压纸筒400的外壁使其充满模压件100和200对接后合拢形成的矩形内腔800内并通过该内腔的形状来完成所成形包装物基本形状的限定，呈“[”形和“]”形的模压件100和200通过相应侧板120和220棱面形成的凸面122、124、223和凹面222、224、123之间凹凸对应的配合啮合在一起，形成一个截面为矩形的内腔800，其截面形状与灌装机所成形包体的形状(例如成形的为利乐砖)相一致，这里背板110和210对应的是矩形的长边，侧板120和220对应的是矩形的短边。

模压件100背部111两端的下方与侧板120相接处分别形成向外延伸的延伸部130，经延伸部130的连接定位孔131，模压件100被铰链连接在灌装机的横封位夹爪510上，并可沿轴线O1转动；类似的模压件200经延伸部230的连接定位孔231铰链连接于灌装机的横封位夹爪520上并可沿轴线O2转动；该对模压件100和200的转动使得两者实现作用于纸筒400前后的由展开到合拢的状态转变以及包装物成形后再由合拢到展开的状态改变。如图所示，合拢时模压件100和200分别沿箭头R1和R2相向转动，转动过程中，首先侧板120边棱下部位的凸面124与侧板220边棱下部位对应的凹面224先接触并随着两者转动幅度的变化进一步配合，同样凹面123和凸面223的配合、凸面122和凹面222的配合也随着两者的转动一步步完成，直至模压件100和200围成一个矩形腔。

其中，模压件100和200合拢后两端侧部(即侧板120和220)的下部边缘各形成了一个三角形的缺口810，一组与相应缺口810轮廓大致相一致的成形挡板300在成形过程中填补了该缺口可能导致包装物成形可能带来的缺憾；其中该成形挡板300有一个三角形的作用面310，该作用面与背板110、210内侧形成的内壁112、211以及侧板120、220内侧形成的侧壁121、221共同形成作用于纸筒400的成形面。

成形挡板300在结构上除了有一个三角形的作用面310外，还有一个条形的底边320，底边320和310之间的相邻棱面形成了一个作用于纸筒400上提前模压好的水平折痕线410的切压棱321，使得成形挡板300在沿其转轴330沿轴线O3沿箭头R3转动时，切压棱321与折痕线410贴合，并可作用于该折痕线实现在沿箭头R3转动过程中对纸筒400向下拉动的操作，进而间接控制了所成形包装物的容量。其中，轴线O3与矩形的短边是平行的。当然，成形挡板300经转轴330转动的带动是一个动态的过程，其切压棱321与折痕线410的作用可以是一个持续的过程或一个点；必要时可以利用其底边压紧包装物已经折边的部分来使得切压棱321对纸筒400的作用幅度更大。

实际使用过程中，包装物两侧的两个成对的成形挡板300的转动与模压件100和200的转动是同步进行的，这样可以保持最终包体成形时几个作用面同时作用于纸筒400的外壁；例如当灌装机成形的包体是砖包时，两侧的成形挡板300与模压件100和200合拢后，底边320及模压件100和200作用面的底边应该是平齐的，即与折痕线410的位置是一致的。并且两侧的成形挡板300的转动应该也是同步的，例如可以通过同一个控制系统实现两者的同步转动。

实际上，在该实施例中成形构件的主要部件成形挡板300及模压件100和200转动合拢的那一瞬间或者前面的一段时间，灌装机成对的横封封钳610和620(即包体相应的具体封合部件)正好可以实现相邻包装物的横向封合及切断，进而形成图6中沿横封位掉落的连续的包装物420(该包装物的形态可以是成品或半成品)。当然为了实现该目的，需要在灌装机横封位传动轮710和720带动的链条711和721之间安置多个连续循环的该成形构件。

如图5所示，在模压件100的背部111还安置了滚轮140，同时还在推块141上设置了连接夹爪510的回位弹簧511；滚轮140和回位弹簧511的设置是为了更好的合理控制模压件合拢和张开的时机，例如在通常状况下，利用回位弹簧511的弹性力作用，模压件100是向外打开的，当模压件100随夹爪510(夹爪安装在链条711上)运行到横封位时，通过特别设置的导轨的作用(本申请中导轨的具体结构不作展开点，仅为了表述理解方便而引入)滚轮140被顶起，进而推动模压件100沿其铰接轴的转动。当不需要合拢时，导轨对滚轮的作用丧失，进而通过回位弹簧511的回复力作用后呈打开状态。

前面在说明成形挡板300时提到通过控制(例如通过控制挡板300与模压件100的转动时机差，即两者转动的先后)切压棱321与折痕线410的作用来沿纸筒400进给方向向下(图中的箭头H的方向)从而加大了包装物的容量。当然也可以通过控制成形挡板300的转动幅度来实现包装物容量的减少，例如当成形挡板300的作用面310转到与相应侧侧壁121或221平齐时，保持成形挡板300的继续转动(即其极限转动位越过了侧壁121或221)，此时，作用面310压迫矩形腔中所成形包体，进而使得其容量减少，实现了对包体容量的控制。

此外，如图所示，作用面310呈山脊形时效果会更好；该山脊形结构为轴对称结构(即相对于通过山脊顶点并垂直于切压棱321的中心线)；同时，为了更好的实现作用面310的作用，沿该中心线向两端，作用面310形成一个中间高两边低的弧面结构。

本发明提供的上述灌装机的成形方法和成形构件，在应用于高速灌装机的包体成形控制时，尤其是生产砖包时，可以在线的实现对包体容量和形状的控制，根据包体实际成形的特点灵活的对成形的容量和形状做出修正和改善，进而完成合格的包体成形任务。其结构相对简单，尤其适用于灌装机成形时夹爪和封钳所处的位置空间狭窄不利于安放太多部件或太复杂部件的现有灌装机实际。并且其成形效果良好，可以实现包体容量的快速调整，避免产生更多的废包。

Claims (12)

1.一种用包装材料管连续制造包装物的灌装机成形构件，用于用热封筒状包装材料管连续制造流动性食品的无菌密封包装物，在所述管中装入所述食品，所述灌装机成形构件包括：

作用于所述筒状包装材料管外壁的成对的模压件，成对的模压件对接后于包装材料管的周向合围成一个用于模压所述包装材料管的矩形腔，所述模压件的内壁形成作用于所述包装材料管的成型壁，成对的所述模压件于所述矩形腔横截面的短边位对接；沿包装材料管进给方向的前端，两侧短边位的所述模压件侧壁下端设有一对对称的缺口，与该对缺口轮廓大体对应的一对挡板在包装材料管通过该矩形腔时可转动的对该缺口进行补位，以保持该对挡板与包装材料管的接触面与所述模压件的内壁共同形成一个完整的所述矩形腔的成型壁；

其中，所述挡板的所述接触面的极限可转动位越过了所述模压件对接后的内壁，所述挡板的转轴与所述矩形腔横截面的短边相平行，所述挡板呈山脊形或三角形，所述挡板的接触面转到与所述模压件的内壁平齐时其山脊形或三角形结构的底边与所述模压件的底边平齐，并与所述包装材料管上为形成所述包装物轮廓边缘而提前模压好的其中一道折痕线相贴合。

2.根据权利要求1所述的灌装机成形构件，其特征在于，成对的所述模压件通过凹凸相配的对接面啮合成一体形成所述矩形腔。

3.根据权利要求1所述的灌装机成形构件，其特征在于，所述一对挡板的转轴为同步转轴。

4.根据权利要求1或2所述的灌装机成形构件，其特征在于，对接的一对所述模压件截面呈相配合的“[”形和“]”形。

5.根据权利要求1或2所述的灌装机成形构件，其特征在于，所述模压件具有一定位转轴，经所述定位转轴，所述模压件背部最下侧向外的延伸部铰接定位于灌装机相应侧的封合夹爪处，铰接定位于相对两侧封合夹爪处的成对模压件经灌装机横封位相应的传动链条带动循环作用于所述的包装材料管；所述模压件的背部设有一滚轮，经所述滚轮的抵推，成对的所述模压件相向转动后合拢对接。

6.根据权利要求2所述的灌装机成形构件，其特征在于，成对的所述模压件通过一个以上凹凸有致的凹凸表面的对接相啮合成一体。

7.根据权利要求1所述的灌装机成形构件，其特征在于，所述山脊形或三角形的顶部或顶点正对所述矩形腔横截面短边的居中位，以通过该顶部或顶点并垂直于山脊形或三角底边的参考线为参照，作用于包装材料管的所述挡板的作用面呈轴对称，并且该作用面为中间略高而两侧渐低的弧面结构。

8.一种采用权利要求1、2或6所述成形构件的灌装机成形方法，包括以下步骤：

a、利用成对的模压件的对接后形成的容量空间来对包装物的外形和容量进行基本控制；

b、通过控制成对的挡板相对于所述矩形腔截面短边位置的转动幅度来对包装物的容量进行补偿控制。

9.根据权利要求8所述的灌装机成形方法，其特征在于，所述挡板呈山脊形或三角形；所述挡板的接触面转到与所述模压件的内壁平齐时其山脊形或三角形结构的底边与所述模压件的底边平齐；所述一对挡板的转轴为同步转轴；所述山脊形或三角形结构的底边与所述包装材料管上为形成所述包装物轮廓边缘而提前模压好的其中一道折痕线相贴合。

10.根据权利要求9所述的灌装机成形方法，其特征在于，还包括以下步骤：

c、通过控制所述挡板的转动并利用所述山脊形或三角形结构的底边与所述折痕线的贴合来拉动所述包装材料管在灌装机横封位的进给。

11.根据权利要求8所述的灌装机成形方法，其特征在于，步骤b中的补偿控制包括所述挡板的所述接触面转到所述模压件对接后的内壁里侧时形成所述挡板对包装物的挤压以减少包装物容量的补偿控制。

12.根据权利要求10所述的灌装机成形方法，其特征在于，所述挡板开始转动的时机滞后于或先于所述模压件开始转动的时机。