CN110562899A - 一种无菌旋盖机 - Google Patents
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Abstract
本发明属于灌装旋盖技术领域，公开了一种无菌旋盖机。本发明的旋盖机在常规旋盖机上增加了上液封、下液封和波纹管，并将顶压机构设置在旋盖臂顶端，采用外置顶压机构，减少了卫生区域内的死角，减少零件滑动间隙带来的晃动，提高旋盖机稳定性。所述的上液封、下液封结构解决旋盖机旋转密封问题，防止非卫生区域的微生物、粉尘等异物进入无菌卫生区域；所述波纹管作为密封结构，防止异物进入卫生区域，并设置有排气孔，防止憋压。
Description
技术领域
本发明属于灌装旋盖技术领域，涉及一种无菌旋盖机。
背景技术
旋盖机是包装机械灌装设备上的主要机构，其主要作用是完成瓶盖的旋紧功能。旋盖机结构复杂，运动机构较多，卫生死角多，难冲洗、难消毒，且旋盖机在旋转运动、伸缩运动等运动时，会往卫生区域带入油污、粉尘等异物；各运动机构的运动间隔也容易滋生微生物，造成卫生风险。
相对于旋转运动，径向伸缩运动卫生防护的难度更大，因为伸缩运动会把机构间隙内部的油污、粉尘、微生物等异物直接带出缝隙，带到卫生区域。且伸缩运动的防护方式单一，只有波纹管密封防护，此密封结构需要对外排气。在盖子旋紧时，旋盖机需要对盖子顶部施加一定的压力(顶压力)，常规旋盖机如图1所示，顶压机构6设置在旋盖机的旋盖头5部件上，由弹簧提供顶压力。无菌旋盖机对无菌环境内部区域的卫生要求比较高，由于顶压机构6将弹簧置于旋盖头5上，弹簧结构卫生条件差，清洗困难，且在弹簧工作状态产生伸缩运动，造成伸缩结构内部细菌、异物带入卫生环境的风险。
发明内容
为了解决现有技术中旋盖机上顶压弹簧的卫生问题，本发明提供一种无菌旋盖机。
本发明提供的一种无菌旋盖机，包括上液封、下液封、旋盖臂、顶压机构和旋盖头，所述上液封和下液封将无菌旋盖机分为卫生区域和非卫生区域；所述旋盖臂和顶压机构设置在非卫生区域，所述的顶压机构设置在每一个旋盖臂的顶部，用于提供旋盖的顶压压力；所述旋盖头设置在卫生区域，所述旋盖头安装在所述旋盖臂的端部。
作为优选，所述无菌旋盖机还包括波纹管，所述波纹管设置在卫生区域，并连接旋盖臂的内轴伸缩运动位置的两端。
进一步优选的，所述波纹管上设置有排气孔。
作为优选，所述顶压机构包括安装座、弹簧、轴承座和导向杆；所述安装座固定在旋盖臂的内轴顶端；所述导向杆从下到上依次竖直穿过旋盖臂的上支撑板、轴承座、弹簧和安装座，并固定在安装座上；所述弹簧套在轴承座上，弹簧的两端限位在安装座的底面槽和轴承座上端面之间；轴承座通过旋盖臂轴承连接在旋盖臂的内轴上。
进一步优选地，所述导向杆为具有两个台阶面的变截面圆杆结构，顶段直径最小，底段直径最大，中间段分别与顶段和底段之间形成两个台阶面；所述导向杆的第一个台阶面与安装座的底面槽底部接触，第二个台阶面与轴承座的下端面接触，底段光杆段的末端为自由端。
进一步优选地，所述导向杆的底段光杆段的长度满足在旋盖臂运行到最大高度时，导向杆不脱离旋盖臂的上支撑板。
作为优选，所述弹簧，当旋盖臂的内轴处于最高位置时，弹簧为无弹力状态；当旋盖臂的内轴处于最低位置时，弹簧为压缩状态产生顶压力。
作为优选，所述安装座与滚轮的轴承连接，当滚轮在凸轮的凸轮槽内滚动时，安装座和旋盖臂随滚轮一起轴向移动。
作为优选，所述安装座的底面槽的内径等于弹簧外径。
作为优选，所述上液封设置在旋盖机的顶盖和旋盖臂的上支撑杆之间；所述下液封设置在旋盖机的底板架和底座之间。
本发明的有益效果：
1、本发明简化旋盖头结构，采用外置顶压机构，减少卫生区域内的死角，减少零件滑动间隙带来的晃动，提高旋盖机稳定性。
2、本发明采用无顶压弹簧的无菌旋盖头，零件间方便密封，利于表面清洗消毒。
3、本发明的无菌旋盖机，缩短旋盖头到旋盖臂的下支撑杆间的距离，使旋盖更加稳定。
4、本发明采用上液封、下液封结构将旋盖机分为卫生区域和非卫生区域，解决旋盖机旋转密封问题，防止非卫生区域的微生物、粉尘等异物进入无菌卫生区域。
5、本发明中旋盖臂的内轴伸缩运动密封采用波纹管密封结构，防止异物进入卫生区域，并设置有排气孔，防止憋压。
附图说明
图1是现有技术中常规旋盖机顶压机构的安装位置示意图；
图2是本发明实施例的无菌旋盖机的整体结构示意图；
图3是本发明实施例的无菌旋盖机中顶压机构的结构示意图。
图中：
1.上液封； 2.下液封； 3.旋盖臂； 4.波纹管； 5.旋盖头；
6.顶压机构； 61.安装座； 62.弹簧； 63.轴承座； 64.导向杆；
7.滚轮； 8.凸轮。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
如图1所示的常规旋盖机，所述常规旋盖机工作时，通过旋盖机自身转动，带动旋盖臂3上的滚轮7在凸轮8的凸轮槽内滚动，驱动旋盖臂3作轴向上下运动。常规旋盖机的顶压机构6设计在旋盖头5部件上提供旋盖的顶压力。这种方式的设计，由于顶压机构6位于卫生区域，并且弹簧的清洁困难，因此造成很大的卫生隐患。
本发明实施例提供一种无菌旋盖机，如图2所示，在常规旋盖机的基础上，本发明实施例提供的所述无菌旋盖机增加了上液封1、下液封2和波纹管4，并且将顶压机构6设置在旋盖臂3的顶端。
所述上液封1设置在旋盖机的顶盖和旋盖臂3的上支撑杆之间；所述下液封2设置在旋盖机的底板架和底座之间。所述的上液封1和下液封2实现动静转换密封，并将无菌旋盖机分为卫生区域和非卫生区域；所述旋盖臂3和顶压机构6设置在非卫生区域。
所述波纹管4设置在卫生区域，连接在旋盖臂3的内轴伸缩运动位置的两端。具体地，波纹管4的上端面固定在旋盖臂3下支撑杆下方的外轴上，下端面固定在旋盖臂3的末端，实现对旋盖臂3内轴的轴向伸缩长度部分的密封。
所述旋盖头5是一种无顶压结构的无菌旋盖头，连接在旋盖臂3的末端，是用于实现旋盖机的抓盖、压盖、旋盖、预紧动作的重要旋盖部件。
所述的顶压机构6是旋盖时为压紧盖子提供压力的装置，如图2和图3，所述的顶压机构6设置在每一个旋盖臂3的顶部，具体包括安装座61、弹簧62、轴承座63和导向杆64。
安装座61通过螺钉固定在旋盖臂3的内轴顶端，安装座61与滚轮7的轴承连接，当滚轮7在凸轮8的凸轮槽内滚动时，安装座61和旋盖臂3可以随滚轮7一起轴向移动。所述导向杆64为具有两个台阶面的变截面圆杆结构，顶段直径最小，底段直径最大，中间段分别与顶段和底段之间形成两个台阶面。所述导向杆64从下到上依次竖直穿过旋盖臂3的上支撑板、轴承座63、弹簧62和安装座61，并通过螺钉固定在安装座61上。所述导向杆64的第一个台阶面与安装座61的底面槽底部接触，实现对安装座61的限位；第二个台阶面与轴承座63的下端面接触，实现对轴承座63的限位；底段光杆段的末端为自由端，光杆段的长度满足在旋盖臂3的内轴运行到最大高度时，导向杆64不脱离旋盖臂3的上支撑板。同时，所述导向杆64只能上下运动，因此可以防止滚轮7的摆动，确保滚轮7在凸轮槽内稳定滚动，导向杆64的两个台阶面之间还提供弹簧62的限位作用。
所述弹簧62套在轴承座63上，弹簧62的两端限位在安装座61的底面槽和轴承座63上端面之间。所述安装座61的底面槽内径等于弹簧62外径，可以先限定所述弹簧62的径向移动。轴承座63通过旋盖臂轴承连接在旋盖臂3的内轴上，可以随内轴上下运动，配合弹簧62实现顶压力传递。对于所述的弹簧62，当旋盖臂3的内轴处于最高位置时，如图2中右侧旋盖臂3的位置，由于轴承座63和安装座61同时上升，因此弹簧62为自由无弹力状态；当旋盖臂3的内轴向下运动到最低位置时，如图2中左侧旋盖臂3的位置，由于轴承座63运动到最低位置不动，此时安装座61压缩弹簧62产生的弹簧压力即顶压力，顶压力通过轴承座63向下传递到旋盖头5，旋盖头5进行压盖和旋盖动作。
所述上液封1的形成方式为：所述旋盖机的顶盖下边缘内侧设置水槽，旋盖臂3的下支撑杆边缘加工向上延伸的凸形环，将所述凸形环的外沿末端浸入所述水槽内液面以下，形成上液封1，所述上液封1可以实现动静转换密封，防止外部气体进入卫生区域。
所述下液封2的形成方式为：在所述旋盖机的底板架上加工水槽，旋盖机的主轴外边缘下表面加工圆筒，所述圆筒底端浸入所述水槽内液面以下，形成下液封2。所述下液封2实现主轴与底板架之间的动静转换密封，防止外部气体进入卫生区域。
本发明实施例提供的旋盖机工作过程描述如下：
首先，旋盖机通过上液封1、下液封2和波纹管4保护无菌旋盖机卫生区域内部环境不被破坏。旋盖机旋转时，滚轮7在旋盖机凸轮8的凸轮槽内滚动，带动旋盖臂3和顶压机构6运动。当滚轮7经过凸轮8最高位置并开始向下行程时，旋盖臂3带动旋盖头5进行抓盖。抓盖后，旋盖头5带着盖子继续向下行程，当盖子接触瓶口时，继续往下进行预压。此时顶压机构6的弹簧62开始压缩，弹力通过轴承座63传递到旋盖臂3末端给旋盖头5，然后通过旋盖臂3的旋转把盖子旋在瓶子上。并经过一段工位旋盖头5的旋紧后，滚轮7沿凸轮槽向上滚动，完成旋盖机的一次旋盖任务。
在滚轮7滚动过程中，导向杆64可以防止滚轮7摆动，确保旋盖过程稳定运行。旋盖臂3的内轴沿轴向伸缩运动过程中，可能造成的油污、粉尘等异物靠波纹管4密封隔离，防止异物进入无菌卫生区域，确保环境卫生。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种无菌旋盖机，其特征在于，包括上液封、下液封、旋盖臂、顶压机构和旋盖头，所述上液封和下液封将无菌旋盖机分为卫生区域和非卫生区域；所述旋盖臂和顶压机构设置在非卫生区域，所述顶压机构设置在旋盖臂的顶部，用于提供旋盖的顶压压力；所述旋盖头设置在卫生区域，所述旋盖头安装在所述旋盖臂的端部。
2.根据权利要求1所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述无菌旋盖机还包括波纹管，所述波纹管设置在卫生区域，并连接旋盖臂的内轴伸缩运动位置的两端。
3.根据权利要求2所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述波纹管上设置有排气孔。
4.根据权利要求1所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述顶压机构包括安装座、弹簧、轴承座和导向杆；
所述安装座固定在旋盖臂的内轴顶端；所述导向杆从下到上依次竖直穿过旋盖臂的上支撑板、轴承座、弹簧和安装座，并固定在安装座上；所述弹簧套在轴承座上，弹簧的两端限位在安装座的底面槽和轴承座上端面之间；轴承座通过旋盖臂轴承连接在旋盖臂的内轴上。
5.根据权利要求4所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述导向杆为具有两个台阶面的变截面圆杆结构，顶段直径最小，底段直径最大，中间段分别与顶段和底段之间形成两个台阶面；所述导向杆的第一个台阶面与安装座的底面槽底部接触，第二个台阶面与轴承座的下端面接触，底段光杆段的末端为自由端。
6.根据权利要求5所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述导向杆的底段光杆段的长度满足在旋盖臂运行到最大高度时，导向杆不脱离旋盖臂的上支撑板。
7.根据权利要求4所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述弹簧，当旋盖臂的内轴处于最高位置时，弹簧为无弹力状态；当旋盖臂的内轴处于最低位置时，弹簧为压缩状态产生顶压力。
8.根据权利要求4所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述安装座与滚轮的轴承连接，当滚轮在凸轮的凸轮槽内滚动时，安装座和旋盖臂随滚轮一起轴向移动。
9.根据权利要求4所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述安装座的底面槽的内径等于弹簧外径。
10.根据权利要求1所述的无菌旋盖机，其特征在于，所述上液封设置在旋盖机的顶盖和旋盖臂的上支撑杆之间；所述下液封设置在旋盖机的底板架和底座之间。
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