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

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。