CN109179018A - 一种用于纸带无胶拼接的辊压装置 - Google Patents

一种用于纸带无胶拼接的辊压装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于纸带无胶拼接的辊压装置,包括支架、拼接辊、被动轴、主动轴、辊压电机和刀片组件,所述的拼接辊包括光面压辊和滚花压,光面压辊和滚花压辊平行设置,所述的光面压辊安装在被动轴上,所述的滚花压辊安装在主动轴上,所述的光面压辊、滚花压辊的外周为圆弧面,所述的光面压辊、滚花压辊之间存间隙,进行拼接的两个纸带,一个纸带的走向与光面压辊的外圆周相割,另一个纸带的走向与滚花压辊的外圆周相切;所述的刀片组件包括支撑轴和刀片,支撑轴连在主动轴上。利用以上的辊压装置实现了拼接过程的无胶化,并提高了生产效率、减少了故障次数、降低了经济成本。

Description

一种用于纸带无胶拼接的辊压装置
技术领域
本发明涉及纸带拼接领域,特别是涉及用于纸带无胶拼接的辊压设备。
背景技术
纸带包装是目前被广泛采用的一种包装形式,在烟草、糖果食品等领域被广泛使用;特别在烟草行业,烟丝、滤棒均使用纸带进行包装,包装纸带在被使用之前,大多以纸带卷或纸带辊的形式存在,当一卷纸带使用完毕后,需要与另一卷纸带迅速连接,以实现连续生产。
食品包装大多是流水生产方式,纸带之间的连接必须将设备暂停或降速,再将前一卷纸带的尾段与后一卷纸带的首段粘结,纸带连接需要使用双面胶、固态或液态粘结胶。在烟草行业,烟丝、滤棒均使用卷烟纸(成形纸带)进行包装,且普遍使用双面胶带进行自动搭接,如传统的ZL22、ZL26、ZL29等卷烟机型,目前采用双面胶进行搭接的设备存在以下问题:
1、采用降速拼接的方式,减少卷烟生产产量,从而影响卷接设备的有效作业率;
2、采用双面卷拼接,接头段存在较大的浪费,且由主机通过传感器检测并剔除,容易出现故障;
3、双面胶在卷烟吸食过程中燃烧会产生有害物质,损害人体健康,与人们日益提高的健康意识不符;
4、双面胶本身的使用,存在一定的经济成本;
5、拼接质量较差,容易出现堵塞、断纸、跑条等问题。
近期,中国发明专利CN205739630U保护了一种无胶拼接装置解决了以上部分问题,但该结构采用凸-凹型的双辊设计,使得拼接部分变形较大、甚至会造成拼接部纸带的破碎,且新纸带掐头、旧纸带去尾的部件设置不合理,容易出现失误,造成纸带输送过程的中断,必须停机才能恢复,影响了生产效率。
因此,需要采用一种新的卷烟纸辊压装置,摈弃双面胶、固态或液态粘结胶的使用,并能有效地保证拼接质量、提高拼接效率。
发明内容
本发明的目的就是提供一种结构更好地无胶拼接辊压装置,以实现拼接过程的无胶化,并对设备的效率、可靠性进行优化。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案为:
一用于纸带无胶拼接的辊压装置,包括支架、拼接辊、被动轴、主动轴、辊压电机和刀片组件,所述的拼接辊包括光面压辊和滚花压辊,光面压辊和滚花压辊平行设置,所述的光面压辊安装在被动轴上,所述的滚花压辊安装在主动轴上,所述的光面压辊、滚花压辊的外周为圆弧面,所述的光面压辊、滚花压辊之间存间隙,进行拼接的两个纸带,一个纸带的走向与光面压辊的外圆周相割,另一个纸带的走向与滚花压辊的外圆周相切;所述的刀片组件包括短连杆、偏心凸轮、支撑轴和刀片,支撑轴安装在偏心凸轮的突出部的下侧,刀片安装在支撑轴上,所述的短连杆一端可转动的连接在固定点上,另一端与偏心凸轮的突出部铰接,偏心凸轮安装在主动轴上。
具体的,所述的滚花压辊的圆弧面具有条纹状、格栅状或点状的滚花纹路。
为了使主动轴带动被动轴旋转,所述的主动轴与被动轴之间设置有设置齿轮啮合装置。
为了保证拼接质量,所述的光面压辊、滚花压辊之间的间隙为0-0.03mm,所述光面压辊、滚花压辊的旋转半径为25±0.015mm。
为了对间隙及选装半径进行调整,所述的光面压辊与被动轴之间、滚花压辊与主动轴之间均设置调整垫片。
具体的,所述调整垫片的厚度为0.01-1.0mm。
具体的,所述调整垫片的厚度为0.01mm、0.04mm或0.1mm。
为了实现光面压辊、滚花压辊的安装,所述的调整垫片上设置有n个通孔,所述的光面压辊、滚花压辊各自设置有n个螺栓孔,所述的被动轴、主动轴各自设置有n个阶梯孔,其中n为大于等于1的整数。
本发明的有益效果主要在于,使用该辊压装置进行无胶拼接,可以:
1、有效避免了胶类物质的使用,减少了有害物质,并降低了耗材成本;
2、通过优化的双辊结构、以及掐头去尾装置,降低了运行故障率,实现了卷烟纸的高速拼接,保证了卷接设备有效作业率,直接提升了卷烟的生产效率;
3、减少了接头段的损耗,避免了变形、破损,进一步降低了经济成本;
4、设备整体结构合理、布局紧凑、安装调整简单、操作方便,与现有的卷烟设备可以有效兼容。
附图说明
图1是本发明所保护的辊压装置的结构示意图;
图2是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的主视图;
图3是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的立体示意图;
图4是本发明中涉及的无胶拼接装置的整体结构的左视图;
图5是本发明中光面压辊、滚花压辊的结构示意图;
图6是本发明中光面压辊、滚花压辊的剖视图;
图7是本发明中调整垫片的结构示意图;
图8是本发明中主动轴的结构示意图和剖视图;
图9是本发明中被动轴的结构示意图和剖视图;
图10是本发明中滚花压辊与主动轴的安装示意图;
图11是本发明中无胶拼接过程的示意图;
图12、图13是本发明中刀片组件的零件结构图。
具体实施方式
本发明涉及一用于无胶拼接的辊压装置,特别适用于烟草行业的卷包工艺,下面将结合本发明附图对本发明做进一步说明,其中,为便于理解,本发明将即将耗完的纸卷为“旧纸卷”,准备替换用的满盘纸卷为“新纸卷”,“前”、“后”等方位名词是根据纸带的输送方向来确定,输送的方向为“前”、其反向为“后”。
本发明所述的辊压装置如图1所示,包括支架30,光面压辊31、滚花压辊32、被动轴33、主动轴34,还有一个辊压电机35,光面压辊31、滚花压辊32、被动轴与加速辊21在机架1的同侧,辊压电机在另一侧;所述的光面压辊31和滚花压辊32平行设置,在具体的实施例中,光面压辊31与滚花压辊32上下位置根据加速组件、刀片组件和导向组件5/6/7的具体位置来确定;所述的光面压辊安装在被动轴上,所述的滚花压辊安装在主动轴上,主动轴穿过机架连接辊压电机,主动轴与被动轴之间设置齿轮啮合装置,主动轴能够带动被动轴旋转。
本发明中的辊压装置一般用于如图2、图3、图4所示的无胶拼接装置中,主要包括机架1、加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8。机架1为一平板结构,加速组件2、辊压装置3、导向组件5/6/7和刀片组件8均安装在机架的一侧,各个部件的主要功能如下:加速组件用于在很短的时间内将新纸卷加速至旧纸卷的速度(也就是正常的卷烟过程中,纸带的供应速度),为新、旧纸带的搭接做好准备;辊压装置通过特别设计的压辊将新、旧纸带辊压在一起,是实现无胶拼接的关键步骤;导向组件用于引导新纸卷、旧纸卷,使其按照设计的方向输送;刀片组件用于剔除旧纸卷的尾部、新纸卷头部各自的一小部分;此外,还有检测组件4用于检测旧纸卷的使用程度,在旧纸卷即将用尽时启动拼接程序。
如图4所示,所述的加速组件2包括加速电机22和加速辊21,加速辊21与加速电机22分置于机架1的两侧,在拼接程序启动后,加速电机运转,将新纸带加速至于旧纸带的输送速度相同。
在图1、图4中还示出了,所述的辊压装置3包括拼接辊、被动轴33、主动轴34,还有一个辊压电机35,光面压辊31、滚花压辊32、被动轴与加速辊21在机架1的同侧,辊压电机在另一侧;所述的拼接辊光面压辊31、滚花压辊32,所述的光面压辊31和滚花压辊32平行设置,在具体的实施例中,光面压辊31与滚花压辊32上下位置根据加速组件、刀片组件和导向组件5/6/7的具体位置来确定;所述的光面压辊安装在被动轴上,所述的滚花压辊安装在主动轴上,主动轴穿过机架连接辊压电机,主动轴与被动轴之间设置齿轮啮合装置37如图4中所示,主动轴能够带动被动轴旋转。
如图5所述的光面压辊31、滚花压辊32的外周为圆弧面,外表为圆柱面的一部分,滚花压辊上设置有条纹状、格栅状或点状的滚花纹路,优选的,两个辊具有一致的弧长,且两者之间存一定间隙;根据不同的纸卷的厚度,为实现滚压拼接,将所述光面压辊、滚花压辊之间的间隙调整为0-0.03mm,此外,优选的,为兼顾高速旋转和拼接质量,所述光面压辊31、滚花压辊32的旋转半径为25±0.015mm。如图6所示,所述的光面压辊31、滚花压辊32上均设置有螺纹孔,用于其在轴上的安装固定。
光面压辊、滚花压辊之间的间隙和旋转半径通过调整垫片36垫片来调节,调整垫片的结构如图7所示,所述的调整垫片分别安装在光面压辊31和被动轴33之间、以及滚花压辊32和主动轴34之间,调整垫片36有多个型号,所述垫片的厚度在0.01-1.0mm之间,常用的三个尺寸型号为0.01、0.04、0.1mm,在设备初次安装之时或每次更换不同厚度的纸卷,都需要增加或减少调整垫片、以保证高质量的拼接效果。
所述的被动轴33、主动轴34的结构如图8、图9所示,被动轴33、主动轴34上设置有与光面压辊31、滚花压辊32以及调整垫片36配合的阶梯状通孔;主动轴34与滚花压辊32之间的安装形式如图10所示,为了实现光面压辊、滚花压辊的安装,所述的调整垫片上设置有n个通孔,所述的光面压辊、滚花压辊各自设置有n个螺栓孔,所述的被动轴、主动轴各自设置有n个阶梯孔,其中n为大于等于1的整数,优选为2,主动轴34、调整垫片与滚花压辊32上的孔相配合,一般通过螺栓将三者连接在一起,螺栓在图中未示出,被动轴33、调整垫片与光面花辊32之间的连接方式与此类似,不再详细叙述。
在以上结构中,本发明采用光辊-花辊配合的结构,相比两个花辊、或凹凸辊的结构,这样的配合结构有效避免了拼接部位的过度变形、甚至破碎,且咬合的更紧密,保证了拼接质量,该结构是发明人根据无数次的实验尝试、以及创造性的构思所得到的,相对于其他的无胶拼接形式,能够实现更好的拼接效果。
如图11所示,旧纸卷的绕纸走向与滚花压辊32的转动圆周是近似相切的,而新纸卷的绕纸走向与光面压辊31转动圆周是相割的,当需要拼接时,滚花压辊32带动光面压辊31急速转动、光面压辊31的边缘会与新纸卷相触碰,同样由于纸带正常速度传动时张力很大,这个时候光面压辊31以高于纸带速度的线速度撞向新纸带,把新纸带的纸头多余部分给撞断,这就是新纸卷掐头动作。
如图1、2所示,所述的导向组件5/6/7包括自由辊5、负压辊6和导向辊7,自由辊5设置在辊压装置3之前,优选的,自由辊5有3个,用于引导新、旧纸带向辊压装置3输送;所述的负压辊6和导向辊7设置在辊压装置3之后,负压辊6包括抽气管、负压轴、两个纠偏环,负压轴上有负压开口,用于吸附引导旧纸带向卷烟机输送,导向辊7包括辊轴和两个纠偏环,导向辊用于引导新纸带的头部向加速组件2输送、新、旧纸卷的绕纸走向均需通过导向组件5/6/7的设置来保证。
刀具组件8的具体结构如图12、13所示,包括短连杆83、支撑轴81、及刀片82、偏心凸轮84,偏心凸轮84安装在主动轴34上,所述的刀片82通过支撑轴81安装在偏心凸轮84的下部,刀片82直接安装在支撑轴上,偏心凸轮84与短连杆83铰接,如图1所示。优选的,所述的支撑轴通过一个阶梯状的安装部85、连接片86与偏心凸轮84连接。由于偏心轮的作用,所述的刀片82的转动轨迹与滚花压辊的转动轨迹不同心,并且,转动半径大于滚花压辊的转动半径,刀片以接近垂直的角度碰撞纸带;短连杆83的一端通过轴承可转动的设置在固定点上,优选的设置在负压轴6上,另一端与偏心凸轮84的端部铰接,通过连杆的形式限制刀片82的上扬行程。
具体的,偏心凸轮84通过轴承87、偏心块88安装在主动轴34上,以实现偏心转动的功能。优选的,所述刀片82的刀头为锯齿状,此种类型的刀头切断效果更好。为了便于刀片82固定,所述支撑轴81的两端均设置有通孔,刀片82、安装部85、连接片86与偏心凸轮84上均设置有对应的通孔,支撑轴81通过螺栓与刀片82、偏心凸轮84连接。
拼接动作时,辊压电机急速转动,刀片82由于主动轴的带动会向上方抬起,碰到旧纸带,旧纸带在正常工作的时候张力很大,使得纸带绷的很紧,在尖锐的刀片82的触碰下,会瞬间被切断,这就是旧纸卷去尾巴的动作。
所述的无胶拼接装置还包括集屑槽9,用于将掐头、去尾产生的废纸带集中起来,便于进行后续处置。
整个装置的运行过程如下:
1、在旧纸卷未用完时,辊压装置3静止不动,旧纸带的输送动力由其他机构提供(未示出),检测装置对旧纸带的用量进行监控;
2、当检测到旧纸卷即将用完时,向控制装置发出信号,并由控制系统下达指令启动拼接过程,预先装好、并设置绕纸走向的新纸带,由加速辊进行加速;
3、当检测装置检测到新、旧纸带速度一致时,辊压装置3动作,辊压电机启动,滚花压辊32带动光面压辊31转动,光面压辊31的边缘与新纸卷相触碰,将新纸卷的头部一部分撞断;
4、之后,滚花压辊32与光面压辊31相互压合,将去除头部的新纸卷的一部分、和旧纸带的一部分辊压在一起,实现无胶拼接;
5、最后,刀片组件8随着滚花压辊32的带动而抬起,碰到旧纸卷的尾部,将绷紧的就纸带切断,完成无胶拼接的最后工序。
其中,加速电机22、辊压电机35的运转速度为400m/分钟,能够满足大于8000支/分钟的卷烟速率。
利用本发明的辊压装置,能够有效地完成无胶拼接以及掐头去尾动作,降低了运行故障率,实现了卷烟纸的高速拼接,保证了卷接设备有效作业率,直接提升了卷烟的生产效率;胶类物质的去除,减少了卷烟本身的有害物质,与烟草行业减害的大趋势相符,且降低了耗材成本;利用该装置,因一次拼接造成的新、旧纸带的损耗降低至5米以内,并且解决了拼接段变形、破碎的浪费,进一步的降低了经济成本。
最后应说明的是:虽然已按照具体实施例来描述本发明,但是根据本文的教导,本领域技术人员对本发明做出其他方式修改也是显而易见的。本发明的保护范围以权利要求书的范围为限,但其他与本发明权利要求无实质性区别的技术方案,也应该本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种用于纸带无胶拼接的辊压装置,包括支架、拼接辊、被动轴、主动轴、辊压电机和刀片组件,其特征在于:所述的拼接辊包括光面压辊和滚花压辊,光面压辊和滚花压辊平行设置,所述的光面压辊安装在被动轴上,所述的滚花压辊安装在主动轴上,所述的光面压辊、滚花压辊的外周为圆弧面,所述的光面压辊、滚花压辊之间存间隙,进行拼接的两个纸带,一个纸带的走向与光面压辊的外圆周相割,另一个纸带的走向与滚花压辊的外圆周相切;所述的刀片组件包括短连杆、偏心凸轮、支撑轴和刀片,支撑轴安装在偏心凸轮的突出部的下侧,刀片安装在支撑轴上,所述的短连杆一端可转动的连接在固定点上,另一端与偏心凸轮的突出部铰接,偏心凸轮安装在主动轴上。
2.如权利要求1所述的辊压装置,其特征在于:所述的滚花压辊的圆弧面具有条纹状、格栅状或点状的滚花纹路。
3.如权利要求1或2所述的辊压装置,其特征在于:所述的主动轴与被动轴之间设置有设置齿轮啮合装置。
4.如权利要求1或2所述的辊压装置,其特征在于:所述的光面压辊、滚花压辊之间的间隙为0-0.03mm,所述光面压辊、滚花压辊的旋转半径为25±0.015mm。
5.如权利要求4所述的辊压装置,其特征在于:所述的光面压辊与被动轴之间、滚花压辊与主动轴之间均设置调整垫片。
6.如权利要求5所述的辊压装置,其特征在于:所述调整垫片的厚度为0.01-1.0mm。
7.如权利要求6所述的辊压装置,其特征在于:所述调整垫片的厚度为0.01mm、0.04mm或0.1mm。
8.如权利要求5-7任一项所述的辊压装置,其特征在于:所述的调整垫片上设置有n个通孔,所述的光面压辊、滚花压辊各自设置有n个螺栓孔,所述的被动轴、主动轴各自设置有n个阶梯孔,其中n为大于等于1的整数。
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