CN109455330A - 无菌腔纸筒成型装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无菌腔纸筒成型装置，涉及灌装机，旨在解决由于电热器无法对封装部位施加压力，从而导致固定强度不足，存在容易破包的隐患，其技术方案要点是：一种无菌腔纸筒成型装置，包括壳体、安装于壳体内的灌装管，以及设置于壳体的横封电极，壳体固定有两个连接筒，两个连接筒均滑移连接有光轴，两根光轴延伸入壳体内端之间固定有内固定板，横封电极固定安装于内固定板，两个光轴处于壳体外端之间固定有外固定板，壳体外壁固定有推力气缸，推力气缸的活塞杆与外固定板固定。本发明的一种无菌腔纸筒成型装置，在压力状态下实现黏胶的热熔和凝固，进而提高圆筒状纸卷两侧的胶固强度，有效降低破包隐患。

Description

无菌腔纸筒成型装置

技术领域

本发明涉及灌装机，更具体地说，它涉及一种无菌腔纸筒成型装置。

背景技术

在液态食品灌装工艺中，由连续的包装材料来形成砖形包装盒或者钻形包装盒的制造技术已经得到广泛的应用。

灌装机的生产工艺流程一般包括，包装材料成筒，即引导包装材料弯曲并热封固定包装材料的两侧，形成圆柱状的空心纸筒；食品注入，即通过管道将被灌装的食品注入到空心纸筒内；容量成型封口，即热封柱状纸筒的两端并切断，从而制成两端封口且包裹有被灌装的食品的纸包；灌装盒定型，即通过挤压迫使纸包形成所需形状，再通过折叠边角并固定，从而制成砖形包或者钻形包。

在现有技术中包装材料成筒的具体过程如下，通过多付导轮引导包装材料包裹于灌装机构（公告号为CN205738298U的中国专利公告的一种包装机械的灌装机构）的灌装管之上，迫使其形成卷筒状，并通过电热器（公告号为CN106494693A的中国专利公告的一种包装机械的横封电极）加热无菌纸筒两侧的相连接处，从而实现无菌腔纸筒的成型。

但是，在实际运用中发现当灌装容量为500ml以上的产品时，由于侧面的封装条长度较长，采用上述方案进行封装时，由于电热器无法对封装部位施加压力，从而导致固定强度不足，存在容易破包的隐患；因此需要提出一种新的方案来解决这个问题。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种无菌腔纸筒成型装置，在压力状态下实现黏胶的热熔和凝固，进而提高圆筒状纸卷两侧的胶固强度，有效降低破包隐患。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种无菌腔纸筒成型装置，包括壳体、安装于壳体内的灌装管，以及设置于壳体的横封电极，所述壳体固定有两个连接筒，两个所述连接筒均滑移连接有光轴，两根所述光轴延伸入壳体内端之间固定有内固定板，所述横封电极固定安装于内固定板，两个所述光轴处于壳体外端之间固定有外固定板，所述壳体外壁固定有推力气缸，所述推力气缸的活塞杆与外固定板固定。

通过采用上述技术方案，进入壳体内的包装纸逐渐受引导呈圆筒状卷绕于灌装管，并被向下拉动，当被拉动至一个纸包所需用料的长度后，圆筒状纸卷停止前进，由推力气缸对外固定板施加推力，从而推动两根光轴同步向外滑动，进而拉动横封电极朝向灌装管移动，直至配合灌装管夹紧于圆筒状纸卷的两侧接缝，保持推力气缸的推力输出，并启动横封电极输出热量，从而通过热能热熔圆筒状纸卷的两侧接缝处的黏胶，保持热能输出1-2秒后，停止热能输出，并保持推力气缸的推力输出2-3秒，此过程中融化的黏胶逐渐散热固化，从而实现圆筒状纸卷的两侧胶固，最后由推力气缸对外固定板施加拉力，控制横封电极远离灌装管，从而松开对于圆筒状纸卷的夹紧，进而避免因此干涉圆筒状纸卷的正常前移；综上所述，本发明通过推力气缸驱动横封电极配合灌装管夹紧圆筒状纸卷，从而在压力状态下实现黏胶的热熔和凝固，进而提高圆筒状纸卷两侧的胶固强度，有效降低破包隐患，同时，凝固后的黏胶摊铺更加均匀且厚度更薄，有效避免因刮蹭而破坏圆筒状纸卷两侧的固定，结合以上两点，最终达到更加适用于500ml以上容量灌装需求的技术效果。

本发明进一步设置为：所述壳体一侧顶部开设有进纸槽，所述壳体内固定有过辊轴和倒角辊轴，所述过辊轴转动连接有过辊，所述倒角辊轴套接固定有倒角辊。

通过采用上述技术方案，包装纸由进纸槽进入壳体内部，并绕过过辊与倒角辊后继续向下前进，从而由过辊确保包装纸进入壳体内后的张紧力，由倒角辊实现包装纸的第一次引导弯曲。

本发明进一步设置为：所述壳体内设置有预弯组件，所述预弯组件包括固定于壳体内部的连接盘，所述连接盘贯穿开设有椭圆通槽，沿椭圆通槽轨迹布设有五个预弯导轮。

通过采用上述技术方案，包装纸在穿过椭圆通槽的过程中，受到五个预弯导轮的作用力逐渐被弯曲为椭圆状，相较于直接将包装纸弯曲为圆筒状，实现了包装纸的分步弯曲，从而达到形成的无菌腔纸筒更加接近圆筒形状的技术效果，还需要说明的是，用于灌装500ml以上的包装纸，其厚度较厚导致其抗形变能力更强，若不采用预弯组件进行预弯，可能会在热熔胶固之前发生重新展开的问题。

本发明进一步设置为：所述壳体内设置有贴紧引导组件，所述贴紧引导组件包括固定与壳体内部的安装座，以及转动连接于安装座的三个贴紧导轮，三个所述贴紧导轮俯视呈品字形围绕灌装管。

通过采用上述技术方案，由三个贴紧导轮迫使包装纸贴合于灌装管，从而利用灌装管的圆周面，实现圆筒状纸卷的形成。

本发明进一步设置为：所述壳体内设置有纸筒形成组件，所述纸筒形成组件包括固定于安装座的圆盘，以及转动连接于圆盘的至少六个形成导轮，多个所述形成导轮俯视呈围绕灌装管，且其内弧线的连线形成有与灌装管同心的完整圆。

通过采用上述技术方案，利用多个形成导轮进一步压迫包装纸，从而迫使包装纸与灌装管的外圆周面贴合的更加紧密，进而实现圆筒状纸卷的圆形修正，该目的在于，使得制成后灌装盒的实际容量更加接近于生产要求的容量。

本发明进一步设置为：所述灌装管正对横封电极的圆弧面固定有贴板，所述贴板固定设置有弹性橡胶条。

通过采用上述技术方案，利用弹性橡胶条的弹性势能，使得弹性橡胶条与横封电极之间的间距具有一定的伸缩量，在确保压紧力的前提下，有效防止热熔后的黏胶被挤出过度，而影响圆筒状纸卷两侧的胶固强度。

本发明进一步设置为：两个所述连接筒之间固定有中间固定板，所述中间固定板固定有两块垂直板，两块所述垂直板之间转动连接有后压导轮，所述后压导轮配合横封电极呈两侧夹紧纸筒于灌装管。

通过采用上述技术方案，由后压导轮迫使卷筒状纸卷贴合于灌装管，从而避免在热熔胶固的过程中，因卷筒状纸卷因复原力而导致相贴合的两侧发生偏移。

本发明进一步设置为：两块所述垂直板均水平开设有行程槽，所述行程槽滑移连接有滑移块，所述后压导轮同轴穿设有转轴，所述转轴两端分别与相应滑移块固定连接。

通过采用上述技术方案，使得后压导轮与灌装管之间的间隙具有一定的调节能力，从而达到适应不同厚度的包装纸的技术效果。

本发明进一步设置为：所述垂直板转动连接有调节螺杆，所述调节调节螺杆与滑移块螺纹配合，所述调节螺杆一端延伸处垂直板，并固定设置有手拧头。

通过采用上述技术方案，当顺时针转动调节螺杆时，调节螺杆与滑移块配合产生螺纹推进力，从而推动后压导轮朝向灌装管移动，当逆时针转动调节螺杆时，调节螺杆与滑移块配合产生反方向的螺纹推进力，从而推动后压导轮远离灌装管移动，综上所述，仅需以不同的方向转动调节螺杆，即可调节后压导轮与灌装管的间距，需要说明的是，手拧头的作用在于，为转动调节螺杆提供一个施力点，进而为转动调节螺杆提供便利。

综上所述，本发明具有以下有益效果：在压力状态下实现黏胶的热熔和凝固，进而提高圆筒状纸卷两侧的胶固强度，有效降低破包隐患，同时，凝固后的黏胶摊铺更加均匀且厚度更薄，有效避免因刮蹭而破坏圆筒状纸卷两侧的固定；通过过辊和倒角辊之间的配合，一方面确保包装纸的张紧力，另一方面实现包装纸的第一次弯曲；预弯组件将包装纸预弯为椭圆状，从而通过分布弯曲提高形成的无菌腔纸筒的圆周度；由三个贴紧导轮迫使包装纸贴合于灌装管，从而利用灌装管的圆周面，实现圆筒状纸卷的形成；利用多个形成导轮进一步压迫包装纸，从而迫使包装纸与灌装管的外圆周面贴合的更加紧密，进而实现圆筒状纸卷的圆形修正；利用弹性橡胶条的弹性势能，使得弹性橡胶条与横封电极之间的间距具有一定的伸缩量，在确保压紧力的前提下，有效防止热熔后的黏胶被挤出过度；由后压导轮迫使卷筒状纸卷贴合于灌装管，从而避免在热熔胶固的过程中，因卷筒状纸卷因复原力而导致相贴合的两侧发生偏移；通过行程槽和滑移块的配合，使得后压导轮与灌装管之间的间隙具有一定的调节能力，从而达到适应不同厚度的包装纸的技术效果；仅需以不同的方向转动调节螺杆，即可调节后压导轮与灌装管的间距。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明壳体的剖视图，主要表示壳体内部结构；

图3为图2的A部放大视图，主要表示进纸槽；

图4为本发明隐藏壳体后的结构示意图，主要表示壳体内部各个结构的排列顺序；

图5为本发明预弯组件的结构示意图；

图6为本发明贴紧引导组件、纸筒形成组件以及灌装管的配合视图，主要表示三者的配合关系，为便于显示该附图中灌装管进行有截断处理；

图7为本发明横封电极处的结构示意图，为便于显示该附图中灌装管进行有截断处理。

附图说明：11、壳体；12、灌装管；13、横封电极；14、连接筒；15、光轴；16、内固定板；17、外固定板；18、推力气缸；19、进纸槽；20、过辊轴；21、倒角辊轴；22、过辊；23、倒角辊；24、连接盘；25、椭圆通槽；26、预弯导轮；27、安装座；28、贴紧导轮；29、圆盘；30、形成导轮；31、贴板；32、弹性橡胶条；33、中间固定板；34、垂直板；35、后压导轮；36、行程槽；37、滑移块；39、调节螺杆；40、手拧头。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

无菌腔纸筒成型装置，如图1、图2所示，包括壳体11、安装于壳体11内的灌装管12，以及设置于壳体11内的横封电极13，壳体11固定有两个连接筒14，两个连接筒14均滑移连接有光轴15，两根光轴15延伸入壳体11内端之间螺栓固定有内固定板16，横封电极13螺栓固定安装于内固定板16，两根光轴15处于壳体11外端之间螺栓固定有外固定板17，壳体11外壁固定安装有推力气缸18，推力气缸18的活塞杆与外固定板17固定。

本发明在正常工作时，进入壳体11内的包装纸逐渐受引导弯曲至呈圆筒状卷绕于灌装管12，并被向下拉动，当被拉动至一个纸包所需用料的长度后，圆筒状纸卷停止前进，由推力气缸18对外固定板17施加推力，从而推动两根光轴15同步向外滑动，进而拉动横封电极13朝向灌装管12移动，直至配合灌装管12夹紧于圆筒状纸卷的两侧接缝，保持推力气缸18的推力输出，并启动横封电极13输出热量，从而通过热能热熔圆筒状纸卷的两侧接缝处的黏胶，保持热能输出1-2秒后，停止热能输出，并继续保持推力气缸18的推力输出2-3秒，此过程中融化的黏胶逐渐散热固化，从而实现圆筒状纸卷的两侧胶固，最后由推力气缸18对外固定板17施加拉力，控制横封电极13远离灌装管12，从而松开对于圆筒状纸卷的夹紧，进而避免因横封电极13而干涉圆筒状纸卷的正常下移前进；综上所述，本发明通过推力气缸18驱动横封电极13配合灌装管12夹紧圆筒状纸卷，从而在压力状态下实现黏胶的热熔和凝固，进而提高圆筒状纸卷两侧的胶固强度，有效降低破包隐患，同时，凝固后的黏胶摊铺更加均匀且厚度更薄，有效避免因刮蹭而破坏圆筒状纸卷两侧的固定，结合以上两点，最终达到更加适用于500ml以上容量灌装需求的技术效果。

包装纸通过如下方式进入壳体11，如图2、图3所示，壳体11一侧顶部开设有进纸槽19，壳体11内固定有过辊轴20和倒角辊轴21，过辊轴20转动连接有过辊22，倒角辊轴21套接固定有倒角辊23，从而包装纸由进纸槽19进入壳体11内部，并绕过过辊22与倒角辊23后继续向下前进，从而由过辊22确保包装纸进入壳体11内后的张紧力，由倒角辊23实现包装纸的第一次引导弯曲。

在实际运用中发现，用于灌装500ml以上的包装纸，其厚度较厚导致其抗形变能力更强，若直接将其弯曲至圆筒状，可能会发生重新展开的问题，为此如图2、图4、图5所示，壳体11内设置有预弯组件，预弯组件包括固定于壳体11内部的连接盘24，连接盘24贯穿开设有椭圆通槽25，沿椭圆通槽25轨迹布设有五个预弯导轮26，包装纸在穿过椭圆通槽25的过程中，受到五个预弯导轮26的作用力逐渐被弯曲为椭圆状，相较于直接将包装纸弯曲为圆筒状，实现了包装纸的分步弯曲，有效降低包装纸重新展开的隐患。

本发明通过如下方式将椭圆状的纸筒弯曲为圆筒状，如图2、图4、图6所示，壳体11内设置有贴紧引导组件，贴紧引导组件包括固定与壳体11内部的安装座27，以及转动连接于安装座27的三个贴紧导轮28，三个贴紧导轮28俯视呈品字形围绕灌装管12，从而由三个贴紧导轮28迫使包装纸贴合于灌装管12，从而利用灌装管12的圆周面，实现圆筒状纸卷的形成。

为提供形成的圆筒状纸卷的半径精准度，如图2、图4、图6所示，壳体11内设置有纸筒形成组件，纸筒形成组件包括固定于安装座27的圆盘29，以及转动连接于圆盘29的至少六个形成导轮30，本实施例中形成导轮30的实际数量为六个，六个形成导轮30俯视呈围绕灌装管12，且其内弧线的连线形成有与灌装管12同心的完整圆，从而利用多个形成导轮30进一步压迫包装纸，从而迫使包装纸与灌装管12的外圆周面贴合的更加紧密，进而实现圆筒状纸卷的圆形修正，提高圆筒状纸卷的半径精准度，需要说明的是，圆筒状纸卷的半径精准度越高，制成后灌装盒的实际容量更加接近于生产要求的容量。

在实际运用中发现，若横封电极13配合灌装管12对包装纸施加的压力过大，则会导致过多的黏胶被挤出包装纸的两侧接缝，进而影响包装纸两侧的实际固定强度，若横封电极13配合灌装管12对包装纸施加的压力过小，则会影响本发明的实际效果，为此如图2、图4、图7所示，灌装管12正对横封电极13的圆弧面螺栓固定有贴板31，贴板31胶固有弹性橡胶条32，从而利用弹性橡胶条32的弹性势能，使得弹性橡胶条32与横封电极13之间的间距具有一定的伸缩量，进而在确保压紧力的前提下，有效防止热熔后的黏胶被挤出过多，而影响圆筒状纸卷两侧的胶固强度。

在实际运用中发现，由于包装纸本身均有一定为回复能力，同时横封电极13还会对交错的包装纸两侧施加压力，在上述两点的共同作用下，卷筒状包装纸的两侧会发生一定的偏移，为此如图2、图4、图7所示，两个连接筒14之间固定有中间固定板33，中间固定板33固定有两块垂直板34，两块垂直板34之间转动连接有后压导轮35，后压导轮35配合横封电极13呈两侧夹紧纸筒于灌装管12，从而由后压导轮35迫使卷筒状纸卷贴合于灌装管12，有效消除包装纸本身的回复力，进而降低卷筒状包装纸的两侧发生偏移的隐患。

后压导轮35对卷筒状包装纸施加的后压力过大，可能会影响包装纸的正常下移前进，后压导轮35对卷筒状包装纸施加的后压力过小，可能会影响对于包装至的压紧效果，为此如图7所示，两块垂直板34均水平开设有行程槽36，行程槽36滑移连接有滑移块37，后压导轮35同轴穿设有转轴，转轴两端分别与相应滑移块37固定连接，从而使得后压导轮35与灌装管12之间的间隙具有一定的调节能力，进而通过调整间距的方式，调整后压导轮35对于卷筒状包装纸的后压力。

本发明中通过如下方式调整后压导轮35与灌装管12的间距，如图7所示，垂直板34转动连接有调节螺杆39，调节螺杆39与滑移块37螺纹配合，当顺时针转动调节螺杆39时，调节螺杆39与滑移块37配合产生螺纹推进力，从而推动后压导轮35朝向灌装管12移动，当逆时针转动调节螺杆39时，调节螺杆39与滑移块37配合产生反方向的螺纹推进力，从而推动后压导轮35远离灌装管12移动，综上所述，仅需以不同的方向转动调节螺杆39，即可调节后压导轮35与灌装管12的间距。

需要说明的是，如图7所示，调节螺杆39一端延伸处垂直板34，并套接固定有手拧头40，从而由手拧头40为转动调节螺杆39提供一个施力点，进而为转动调节螺杆39提供便利。

具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种无菌腔纸筒成型装置，包括壳体（11）、安装于壳体（11）内的灌装管（12），以及设置于壳体（11）的横封电极（13），其特征在于：所述壳体（11）固定有两个连接筒（14），两个所述连接筒（14）均滑移连接有光轴（15），两根所述光轴（15）延伸入壳体（11）内端之间固定有内固定板（16），所述横封电极（13）固定安装于内固定板（16），两个所述光轴（15）处于壳体（11）外端之间固定有外固定板（17），所述壳体（11）外壁固定有推力气缸（18），所述推力气缸（18）的活塞杆与外固定板（17）固定。

2.根据权利要求1所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述壳体（11）一侧顶部开设有进纸槽（19），所述壳体（11）内固定有过辊轴（20）和倒角辊轴（21），所述过辊轴（20）转动连接有过辊（22），所述倒角辊轴（21）套接固定有倒角辊（23）。

3.根据权利要求1所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述壳体（11）内设置有预弯组件，所述预弯组件包括固定于壳体（11）内部的连接盘（24），所述连接盘（24）贯穿开设有椭圆通槽（25），沿椭圆通槽（25）轨迹布设有五个预弯导轮（26）。

4.根据权利要求1所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述壳体（11）内设置有贴紧引导组件，所述贴紧引导组件包括固定与壳体（11）内部的安装座（27），以及转动连接于安装座（27）的三个贴紧导轮（28），三个所述贴紧导轮（28）俯视呈品字形围绕灌装管（12）。

5.根据权利要求4所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述壳体（11）内设置有纸筒形成组件，所述纸筒形成组件包括固定于安装座（27）的圆盘（29），以及转动连接于圆盘（29）的至少六个形成导轮（30），多个所述形成导轮（30）俯视呈围绕灌装管（12），且其内弧线的连线形成有与灌装管（12）同心的完整圆。

6.根据权利要求1所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述灌装管（12）正对横封电极（13）的圆弧面固定有贴板（31），所述贴板（31）固定设置有弹性橡胶条（32）。

7.根据权利要求1所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：两个所述连接筒（14）之间固定有中间固定板（33），所述中间固定板（33）固定有两块垂直板（34），两块所述垂直板（34）之间转动连接有后压导轮（35），所述后压导轮（35）配合横封电极（13）呈两侧夹紧纸筒于灌装管（12）。

8.根据权利要求7所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：两块所述垂直板（34）均水平开设有行程槽（36），所述行程槽（36）滑移连接有滑移块（37），所述后压导轮（35）同轴穿设有转轴，所述转轴两端分别与相应滑移块（37）固定连接。

9.根据权利要求8所述的无菌腔纸筒成型装置，其特征在于：所述垂直板（34）转动连接有调节螺杆（39），所述调节螺杆（39）与滑移块（37）螺纹配合，所述调节螺杆（39）一端延伸处垂直板（34），并固定设置有手拧头（40）。