CN109916695A - 一种纸张卷制装填装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种纸张卷制装填装置，该装置包括卷纸机构以及装填机构，纸张经卷纸机构卷绕成纸筒后通过装填机构进入顶空瓶中，所述卷纸机构具有一卷纸主体、一卡件、一转轴以及枢转驱动组件，所述的卷纸主体限定出一个卷绕腔，所述卷绕腔的径向尺寸小于顶空瓶瓶颈处的内径，卡件设置在该卷绕腔内，所述卡件与转轴固定连接，所述卷纸主体与转轴在水平方向上滑动连接，所述枢转驱动组件通过驱动转轴旋转带动纸张以卡件为轴线在卷绕腔内卷绕成纸筒；所述装填机构具有一限位导杆以及一复位弹性件，所述限位导杆与卷纸主体在水平方向上滑动连接，所述复位弹性件提供复位动力至卷纸主体，所述卷纸主体具有推压侧。

Description

一种纸张卷制装填装置

技术领域

本发明属于挥发性有机化合物的测定领域，具体涉及一种一种应用于实验室的纸张卷制装填装置，具体涉及将纸张快速卷制成成筒状并放入顶空瓶中进行挥发性有机化合物的顶空-气相色谱法测定。

背景技术

YC/T207—2006《卷烟条与盒包装纸中挥发性有机化合物的测定顶空-气相色谱法》在6.2试样制备中要求快速准确地将裁减好的纸质样品卷成筒状并立即放入顶空瓶中。过程中要求尽可能的减少样品暴露在空气中的时间并确保样品不受污染，以免挥发性有机化合物因挥发导致实测数值偏低。由于条和盒的纸张裁减的大小不同，材质硬度不同，手工卷制成的筒状比较困难，也较难将纸筒放入顶空瓶。

顶空瓶是一种小口径的玻璃容器，其瓶口内径为13mm左右。手工卷制裁剪好的纸张会因不同纸张材质的差异，在卷制过程出现卷制费力，卷制不均匀，纸张掉落受污染，卷制时间过长，放入顶空瓶时容易掉落或变形等问题。这些问题会导致检测结果异常。分析原因后，可以分为两个方面：1、卷制并放入顶空瓶的时间过长，样品长时间暴露在空气中，部分有机化合物挥发，影响检测结果的准确性；2、卷制不均匀，使后续步骤里加入的1000μL三醋酸甘油酯无法充分接触样品。样品中的有机物无法充分挥发，影响检测结果的准确性。因此需要一种能够快速卷制纸张成筒状并送入顶空瓶内的装置。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种纸张卷制装填装置，该装置包括卷纸机构以及装填机构，纸张经卷纸机构卷绕成纸筒后通过装填机构进入顶空瓶中，所述卷纸机构具有一卷纸主体、一卡件、一转轴以及枢转驱动组件，所述的卷纸主体限定出一个卷绕腔，所述卷绕腔的径向尺寸小于顶空瓶瓶颈处的内径，卡件设置在该卷绕腔内，所述卡件与转轴固定连接，所述卷纸主体与转轴在水平方向上滑动连接，所述枢转驱动组件通过驱动转轴旋转带动纸张以卡件为轴线在卷绕腔内卷绕成纸筒；所述装填机构具有一限位导杆以及一复位弹性件，所述限位导杆与卷纸主体在水平方向上滑动连接，所述复位弹性件提供复位动力至卷纸主体，所述卷纸主体具有推压侧，通过施加外力操作，顶升瓶瓶口施加压力至卷纸主体的推压侧，卷纸主体沿转轴和限位导杆朝向推压侧的相对侧方向移动，裸露的纸筒进入顶空瓶。

作为优选，所述枢转驱动组件包括摇臂、安装架体以及齿轮组，所述转轴的一侧枢接至安装架体，且安装架体上枢接有至少一个传动轴，传动齿轮组安装在传动轴上，所述摇臂通过传动轴与齿轮组的配合驱动转轴的旋转。

作为优选，所述卷纸主体具有一套筒以及一设置在套筒外侧的滑动件，所述套筒的一侧形成条形缺口；所述转轴与限位导杆在水平方向上上下平行布置，所述套筒与转轴的自由侧滑动连接，所述限位导杆的一端安装在安装架体上，其另一端与滑动件滑动连接。

作为优选，所述纸张卡件的结构为一与转轴的自由侧相连接的圆轴，该圆轴在其长度延伸方向上形成夹缝。

作为优选，所述复位弹性件为一压簧，所述压簧套设在转轴上以抵压套筒推压侧的相对侧。

作为优选，所述安装架体上自上而下枢接有转轴、第一传动轴以及第二传动轴，所述第二传动轴与第一传动轴通过一级齿轮组传动配合，所述第一传动轴与转轴通过二级齿轮组传动配合，所述第二传动轴一端伸出安装架体与摇臂连接。

基于以上提供的装置，本发明还提供一种纸张卷制装填方法，包括如下步骤：

第一步，将裁减好的纸张放入卷绕腔内，且所述纸张沿卷绕腔长度延伸方向的其中一侧被卡件卡住，驱动枢转驱动组件，使纸张以卡件为轴线在卷绕腔内卷绕成纸筒；

第二步，将顶空瓶的瓶口抵压至卷纸主体的推压侧，推动卷纸主体沿转轴与限位导杆朝向卷纸主体的推压侧的相对侧方向移动，此时，弹性件处于紧张状态，卡件与成卷的纸张伸入该顶空瓶内，由于顶空瓶瓶身的内径大于入口处的内径，纸筒在顶空瓶内扩张；

第三步，放松顶空瓶对2的推压力后，复位弹性件为卷纸主体提供复位动力，顶空瓶瓶颈卡住扩张后的纸筒，纸筒脱离卡件留在了顶空瓶内。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1.本发明提供的一种纸张卷纸机构将纸张卷纸成卷，显著减少样品暴露在空气中的时间；

2.本发明在卷纸机构的基础上还提供装填机构，将成卷的纸张通过装填机构快速装入顶空瓶中，整个操作顺畅，此外较之手工卷纸整个操作确保样品不受污染，避免挥发性有机化合物的挥发导致实测数值偏低；

3.本发明提供的结构简单且体积小，此外成本小，方便在实验室使用。

附图说明

图1为本发明提供的纸张卷制装填装置的主视图；

图2为本发明提供的纸张卷制装填装置的立体结构示意图；

图3为本发明提供的纸张卷制装填装置的左视图；

图4为本发明提供的纸张卷制装填装置的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细的说明，此外应当理解地是：

本发明的描述中，“自由侧”、“水平方向”、“推压侧”以及“相对侧”等指示位置关系为基于附图所示的位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的结构和部位必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

本发明提供一种纸张卷制装填装置，该装置包括卷纸机构以及装填机构，纸张经卷纸机构卷绕成纸筒后通过装填机构进入顶空瓶中，即本发明在将纸张卷绕成纸筒的基础上通过装填机构将纸筒推送至顶空瓶中；顶空瓶的结构包括瓶身和瓶颈，予以说明的是，瓶颈的瓶口内径尺寸小于瓶身的内径，基于顶空瓶的上述提及结构，本发明提供结构优化的卷纸机构和装填机构，具体如下：

如图1所示，所述卷纸机构具有一卷纸主体1、一卡件2、一转轴3以及枢转驱动组件5，所述的卷纸主体1限定出一个用于纸张在其内卷绕的卷绕腔11，这样，卷绕腔11的空间尺寸约束卷绕成的纸筒的尺寸；基于以上卷绕腔11的尺寸设计，所述卷绕腔11的径向尺寸需小于顶空瓶瓶颈的内径，以确保纸张在卷绕腔11卷绕成的纸筒可以通过顶空瓶的瓶颈进入瓶身内部；如图3所示，卡件2设置在该卷绕腔11内，所述卡件2与转轴3的自由侧31固定连接，纸张沿其长度延伸方向的一侧定位在卡件2上，这样，所述枢转驱动组件5通过驱动转轴3旋转带动纸张以卡件2为轴线在卷绕腔11内卷绕成纸筒。

除此之外，为了与以下所述的装填机构协同配合，所述卷纸主体1与转轴3在水平方向上滑动连接，其结构与本发明提供的装填机构有机配合，具体地，所述装填机构具有一限位导杆6以及一复位弹性件7，所述限位导杆6与卷纸主体1在水平方向上滑动连接，限位导杆6的设置限制了卷纸主体1的旋转位移，使其只能在水平方向上发生位移，所述复位弹性件7提供复位动力至卷纸主体1，这样，卷纸主体1沿转轴发生水平右移时可被恢复至原位，所述卷纸主体1具有推压侧100以及相对侧101，通过施加外力操作，顶升瓶瓶口施加压力至卷纸主体1的推压侧100，卷纸主体1沿转轴3和限位导杆6朝向推压侧100的相对侧方向移动，裸露的卷纸进入顶空瓶。

作为较佳的实施方式，如图2与图3所示，所述枢转驱动组件包括摇臂8、安装架体9以及齿轮组，所述转轴3的一侧枢接至安装架体9，且安装架体9上枢接有至少一个传动轴，传动齿轮组安装在传动轴上，所述摇臂8通过传动轴与齿轮组的配合驱动转轴的旋转；如图1所示，具体地，在本实施例中，所述安装架体9具有底座90以及相对设置在底座上第一侧板91与第二侧板92；所述安装架体9上自上而下枢接有转轴3、第一传动轴93以及第二传动轴94，所述第二传动轴94与第一传动轴93通过一级齿轮组95传动配合，所述第一传动轴93与转轴3通过二级齿轮组96传动配合，所述第二传动轴94一端伸出安装架体9的第二侧板92与摇臂8连接；具体地，如图1所示，一级齿轮组与二级齿轮组的结构参见图1。

作为较佳的实施方式，所述卷纸主体1的结构可采用以下形式：如图2所示，卷纸主体1具有一套筒12以及一设置在套筒12外侧的滑动件13，即套筒12限定出一个卷绕腔11，所述套筒12的一侧形成条形缺口121，纸张一侧通过条形缺口121进入套筒12，卡入卡件2内，并以卡件2为轴在套筒12内卷成筒状；如图1所示，所述转轴3与限位导杆6在水平方向上上下平行布置，所述套筒12与转轴3的自由侧31滑动连接，所述限位导杆6的一端安装在安装架体9上，其另一端与滑动件13滑动连接，具体地，在本实施例中，所述滑动件13限定出一个轴孔131，限位导杆6可滑动地伸入该轴孔131以实现滑动件13与限位导杆6的滑动连接；

此外，所述纸张卡件的结构可以采用卡扣结构，可根据实验室人员的需要，可被构造为结构形式有多种，其与转轴的自由侧连接以被驱动作为纸张卷绕过程中的轴线；本发明的发明人采用一种纸张易于固定且后续容易脱落装填的卡件结构，具体为：如图4所示，其为一与转轴3的自由侧31相连接的圆轴2，该圆轴2在其长度延伸方向上形成夹缝21，如图3所示，圆轴2设置在套筒的中心区域，且夹缝21形成于圆轴的中心区域，夹缝21用于夹住纸张，此结构设计可以有效地定位纸张，同时纸筒也可快速从夹缝中脱落，避免其他卡扣件紧固度高而难以脱落。

在本实施例中，所述复位弹性件7为一压簧，所述压簧7套设在转轴3上以抵压在套筒12推压侧100的相对侧；

在本实施例中，本发明还提供一种纸张卷制装填方法，包括如下步骤：

第一步，将裁减好的长方形纸张放入套筒12内，且所述纸张沿卷绕腔长度延伸方向的其中一侧嵌夹进夹缝21，转动摇臂8，摇臂8带动第二传动轴94转动，第二转动轴94通过一级齿轮组95的传动作用驱动第一传动轴93转动，接续第一传动轴93通过二级齿轮组96驱动转轴3的转动，转轴3带动圆轴2转动，最终驱使纸张以圆轴2为旋转轴线3在卷绕套筒12内卷绕成纸筒；

第二步，将顶空瓶的瓶口抵压至套筒12的推压侧100，推动套筒12与滑动件13沿转轴3与限位导杆6朝向套筒12的推压侧100的相对侧方向移动，此时，压簧7受压处于紧张状态，圆轴2与成卷的纸张伸入该顶空瓶内，由于顶空瓶瓶身的内径大于瓶颈入口处的内径，成卷的纸筒在顶空瓶内扩张；

第三步，放松顶空瓶对卷纸主体1的推压力后，压簧7为卷纸主体1提供复位动力，顶空瓶瓶颈卡住扩张后的纸筒，纸筒脱离夹缝21留在了顶空瓶内。

虽然已经在图中示出并且在以上结合若干个示例性实施例特别且详细地完全描述了本文描述的主题所披露的实施例，但是本领域普通技术人员在不脱离本文阐述的教示、原理和概念下，许多修改、改变和省略是可能的。因此，所披露的发明的适当范围应仅由随附权利要求的最广泛解释来确定以便涵盖所有这些修改、改变和省略。

Claims (8)

1.一种纸张卷制装填装置，其特征在于：该装置包括卷纸机构以及装填机构，纸张经卷纸机构卷绕成纸筒后通过装填机构进入顶空瓶中，

所述卷纸机构具有一卷纸主体(1)、一卡件(2)、一转轴(3)以及枢转驱动组件(5)，所述的卷纸主体(1)限定出一个卷绕腔(11)，所述卷绕腔的径向尺寸小于顶空瓶瓶颈处的内径，卡件(2)设置在该卷绕腔(11)内，所述卡件(2)与转轴(3)固定连接，所述卷纸主体(1)与转轴(2)在水平方向上滑动连接，所述枢转驱动组件(5)通过驱动转轴(3)旋转带动纸张以卡件(2)为轴线在卷绕腔(11)内卷绕成纸筒；

所述装填机构具有一限位导杆(6)以及一复位弹性件(7)，所述限位导杆(6)与卷纸主体(1)在水平方向上滑动连接，所述复位弹性件(7)提供复位动力至卷纸主体(1)，所述卷纸主体(1)具有推压侧(100)，通过施加外力操作，顶升瓶瓶颈顶侧抵压至卷纸主体的推压侧，卷纸主体(1)沿转轴(3)和限位导杆(6)朝向推压侧(100)的相对侧(101)方向移动，裸露的纸筒进入顶空瓶。

2.根据权利要求1所述的纸张卷制装填装置，其特征在于：所述枢转驱动组件包括摇臂(8)、安装架体(9)以及齿轮组，所述转轴(3)的一侧枢接至安装架体(9)，且安装架体(9)上枢接有至少一个传动轴，齿轮组安装在传动轴上，所述摇臂(8)通过传动轴与齿轮组的配合驱动转轴的旋转。

3.根据权利要求2所述的纸张卷制装填装置，其特征在于：所述卷纸主体具有一套筒(12)以及一设置在套筒(12)外侧的滑动件(13)，所述套筒(12)的一侧形成条形缺口(121)；所述转轴(3)与限位导杆(6)在水平方向上上下平行布置，所述套筒(12)与转轴(3)的自由侧(31)滑动连接，所述限位导杆(6)的一端安装在安装架体(9)上，其另一端与滑动件(13)滑动连接。

4.根据权利要求1所述的纸张卷制装填装置，其特征在于：所述卡件的结构为一与转轴(3)的自由侧相连接的圆轴，该圆轴在其长度延伸方向上形成夹缝(21)。

5.根据权利要求1所述的纸张卷制装填装置，其特征在于：所述复位弹性件为一压簧，所述压簧套设在转轴上以抵压套筒推压侧的相对侧。

6.根据权利要求2所述的纸张卷制装填装置，其特征在于：所述安装架体(9)上自上而下枢接有转轴(3)、第一传动轴(93)以及第二传动轴(94)，所述第二传动轴(94)与第一传动轴(93)通过一级齿轮组(95)传动配合，所述第一传动轴(93)与转轴(3)通过二级齿轮组(96)传动配合，所述第二传动轴(93)一端伸出安装架体(9)与摇臂(8)连接。

7.如权利要求1～6任意一项所述装置的纸张卷制装填方法，其特征在于：包括如下步骤：

第一步，将纸张放入卷绕腔内，且所述纸张沿卷绕腔长度延伸方向的其中一侧被卡件卡住，驱动枢转驱动组件，使纸张以卡件为轴线在卷绕腔内卷绕成纸筒；

第二步，将顶空瓶的瓶口抵压至卷纸主体的推压侧，推动卷纸主体沿转轴与限位导杆朝向卷纸主体的推压侧的相对侧方向移动，此时，弹性件处于紧张状态，卡件与成卷的纸张伸入该顶空瓶内，由于顶空瓶瓶身的内径大于入口处的内径，纸筒在顶空瓶内扩张；

第三步，放松顶空瓶对2的推压力后，复位弹性件为卷纸主体提供复位动力，顶空瓶瓶颈卡住扩张后的纸筒，纸筒脱离卡件留在了顶空瓶内。

8.如权利要求7所述的纸张卷制装填方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：

第一步，将裁减好的长方形纸张放入套筒(12)内，且所述纸张沿卷绕腔长度延伸方向的其中一侧嵌夹进夹缝(21)，转动摇臂(8)，摇臂带动第二传动轴(94)转动，第二转动轴(94)通过一级齿轮组(95)的传动作用驱动第一传动轴(93)转动，接续第一传动轴(93)通过二级齿轮组(96)驱动转轴(3)的转动，转轴(3)带动圆轴(2)转动，最终驱使纸张以圆轴(2)为旋转轴线在卷绕套筒(12)内卷绕成纸筒；

第二步，将顶空瓶的瓶口抵压至套筒的推压侧(100)，推动套筒与滑动件(13)沿转轴(3)与限位导杆(6)朝向套筒的推压侧的相对侧方向移动，此时，压簧受压处于紧张状态，圆轴与成卷的纸张伸入该顶空瓶内，由于顶空瓶瓶身的内径大于瓶颈入口处的内径，成卷的纸筒在顶空瓶内扩张；

第三步，放松顶空瓶对套筒的推压力后，压簧为卷纸主体提供复位动力，顶空瓶瓶颈卡住扩张后的纸筒，纸筒脱离夹缝留在了顶空瓶内。