CN112125048A - 一种加大肠衣收卷长度的方法与设备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种加大肠衣收卷长度的方法与设备，属于肠衣技术领域，其包括机架，机架上安装有卷衣轴，卷衣轴连接第一动力旋转装置，其特征在于：所述机架上设有能沿卷衣轴轴向方向平移的支架，支架上设有传动辊和位于传动辊后方的转向辊，转向辊改变传动辊的传动方向，转向辊的辊轴设置方向与卷衣轴相一致。该设备依靠辊体的摩擦力带动肠衣沿卷衣轴的轴向往复平移，使得肠衣按照一定的螺距缠绕在安装于卷衣轴的卷衣轮上，并能够在卷衣轮的两端可靠调头，卷绕成肠衣各层均匀分布的平整肠衣辊，使得肠衣实现平铺式缠绕，不仅充分利用了卷衣轮的可缠绕空间，增大了收卷长度，还利于肠衣各部在肠衣辊中受力均匀，避免变形。

Description

一种加大肠衣收卷长度的方法与设备
技术领域
本发明属于肠衣技术领域，具体涉及一种加大肠衣收卷长度的方法与设备。
背景技术
肠衣在一定程度上能延长产品的保质期，常在食品加工领域作为填制香肠和灌肠的外衣，其主要分为天然肠衣、胶原蛋白肠衣以及聚偏氯乙烯(PVDC)肠衣等。由于天然肠衣具有基本全靠手工操作和自身粗细不均匀等弊端，而胶原蛋白肠衣则具有方便使用、口感好、透明度高、直径均匀等天然肠衣和PVDC肠衣无法比拟的优势，且其抗压强度为天然肠衣的四倍以上，因而得到广泛使用。
胶原蛋白肠衣具有较长的长度，为便于肠衣的运输或移动，有利于肠衣的后续加工或后续使用，并避免肠衣打结，通常对肠衣进行收卷操作。目前大多通过驱动卷轴，将肠衣固定地缠绕在卷轴的同一位置上来实现简单的轮盘式收卷。此种方式简单，便于实现，但是由于扁平后的肠衣宽度仅有3～10 mm，为实现纠偏和卷取的目的，在收卷过程中需要较大的张紧力，致使纤维素肠衣卷卷取之后回缩的力度很大；除此之外，还存在着体积大、不易搬运、拿取不方便等问题。
为此，中国发明专利201610424656.5提供了一种肠衣收卷装置，其在滑道中配装丝杆，丝杆与移动电机相连，丝杆带动箱体在滑道上进行水平方向的往复运动，在箱体内设置旋转电机和传动轴，旋转电机通过传动轴与滚轮相连。主要是通过旋转电机带动滚轮转动，然后通过移动电机带动安装旋转电机和滚轮的箱体做水平方向的往复移动，来实现肠衣在滚轮上的往复缠绕。但此种收卷方式容易制得两头细、中间粗的肠衣卷，形状不够规则，一方面不能充分利用滚轮的空间，减少了肠衣收卷长度；另一方面使得收卷后的肠衣所受张力不均匀，致使肠衣弯曲变形。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种加大肠衣收卷长度的方法与设备，能够制得肠衣各层均匀分布的平整肠衣辊。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：设计加大肠衣收卷长度的方法，包括机架，在机架上安装有卷衣轮，其特征在于：机架上还设置有能沿卷衣轮轴向平移的支架，支架上安装有阻尼辊，阻尼辊的辊轴设置方向与卷衣轮相一致，肠衣收卷步骤如下：
（1）旋转：使卷衣轮转动起来；
（2）平移：移动支架，阻尼辊依靠摩擦力带动肠衣平移，使肠衣按照一定的螺距缠绕在步骤（1）中的卷衣轮上；
（3）调头：待入卷肠衣到达卷衣轮的一端时，反转支架的移动方向，重复步骤（2）；待入卷肠衣到达卷衣轮的另一端时，再次反转支架的移动方向，重复步骤（2）；
（4）完成：重复步骤（3），制得缠绕在卷衣轮上的肠衣卷，直至肠衣卷的外径达到卷制要求时，停止卷衣轮。
进一步的，还张力控制步骤，在执行步骤（2）～（4）的过程中，由张力传感器检测肠衣的收卷张力，如果收卷张力超过标准值范围的上限值，则加快肠衣的输送速度；如果收卷张力低于标准值范围的下限值，则减慢肠衣的输送速度。
进一步的，在步骤（2）～（4）的收卷过程中，卷衣轮恒转矩转动。
本发明还提供了一种实现上述方法的加大肠衣收卷长度的设备，包括机架，机架上安装有卷衣轴，卷衣轴连接第一动力旋转装置，其特征在于：所述机架上设有能沿卷衣轴轴向方向平移的支架，支架上设有传动辊和位于传动辊后方的转向辊，转向辊改变传动辊的传动方向，转向辊的辊轴设置方向与卷衣轴相一致。
进一步的，还包括张力传感器和控制器，张力传感器检测收卷肠衣的张力，传动辊连接第二动力旋转装置，控制器根据张力传感器的张力信号控制连接第二动力旋转装置。
进一步的，所述机架上还安装有位于传动辊前方的张紧装置，张紧装置包括两个以上顺序交错放置的张紧辊，张紧辊的传动方向与传动辊相一致。
进一步的，所述卷衣轴上设有涨紧机构。
进一步的，所述卷衣轴上固定有限位机构。
进一步的，所述支架上还铰接有支撑臂，支架上还连接有伸缩机构，伸缩机构的另一端铰接在支撑臂上，支撑臂上安装有阻尼辊，阻尼辊位于转向辊的后方且传动方向与传动辊相一致。
进一步的，所述机架上安装有线性伺服模组，支架连接在线性伺服模组上。
进一步的，所述第一动力旋转装置为恒转矩电机。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明依靠辊体的摩擦力带动肠衣沿卷衣轴的轴向往复平移，使得肠衣按照一定的螺距缠绕在安装于卷衣轴的卷衣轮上，并能够在卷衣轮的两端可靠调头，卷绕成肠衣各层均匀分布的平整肠衣辊，使得肠衣实现平铺式缠绕，不仅充分利用了卷衣轮的可缠绕空间，增大了收卷长度，还利于肠衣各部在肠衣辊中受力均匀，避免变形。
2、由于在传动辊的后方设置了改变传动辊传动方向的转向辊，使得肠衣进行了转向，能够减少肠衣受传动辊进衣方向的拉力影响，使得肠衣较可靠地通过摩擦力依附于转向辊上，从而稳固带动肠衣。
3、由于控制器能够根据张力传感器的张力信号控制连接第二动力旋转装置，可以根据肠衣的张力调整肠衣的供送速度，尽量保持肠衣的恒张力供送，避免张力引发的肠衣径向变化。
4、由于机架上还安装有位于传动辊前方的张紧装置，张紧装置包括两个以上顺序交错放置的张紧辊，张紧辊的传动方向与传动辊相一致，使得肠衣在供送过程中处于一定的张力状态，并具有一定的缓冲空间，减少外力变化所带来的传动干扰。
5、由于卷衣轴上设有涨紧机构，便于卷衣轮在卷衣轴上的涨紧式相对固定安装，结构简单且便于实现。
6、由于卷衣轴上固定有限位机构，具体可以选用块状结构的限位块或者环状套接结构的限位环，可以限定卷衣轮在卷衣轴的轴向安装位置。
7、由于支架上还铰接有支撑臂，支架上还连接有伸缩机构，伸缩机构的另一端铰接在支撑臂上，支撑臂上安装有阻尼辊，可以通过支撑臂将阻尼辊伸至卷衣轮处，并增大与肠衣间的摩擦力，实现肠衣的可靠缠绕。
8、由于机架上安装有线性伺服模组，支架连接在线性伺服模组上，可以极准确地控制支架的往复行程，为阻尼辊带动肠衣按一定的螺距往复缠绕在卷衣轮上奠定基础。
9、第一动力旋转装置选用恒转矩电机，可以在肠衣辊逐渐卷粗的过程中，始终保持一定的卷绕转矩，维持肠衣的卷绕张力恒定，避免张力变化所带来的肠衣内径的变化，避免肠衣在收卷的过程中，质量受到影响。
15、本发明结构简单，构思巧妙，能够利用摩擦力极可靠地带动带入卷的肠衣往复移动，并准确调头，实现辊式平整收卷，便于在行业内推广应用。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是图1的A向视图；
图3是图2的B向视图。
图中标记：1、机架；2、张紧辊；3、传动辊；4、支架； 5、转向辊； 6、线性伺服模组；7、卷衣轴；8、限位环；9、气缸；10、阻尼辊；11、支撑臂；12、涨紧机构。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。
本发明中，参考肠衣由前至后的移动方向，即肠衣进入端定义为前端，相应地将卷衣轴7所在的一端定义为后端。
本发明的主旨思想是：在机架上安装有卷衣轮，其特征在于：机架上还设置有能沿卷衣轮轴向平移的支架，支架上安装有阻尼辊，阻尼辊的辊轴设置方向与卷衣轮相一致，肠衣收卷步骤如下：
（1）旋转：使卷衣轮转动起来；
（2）平移：移动支架，阻尼辊依靠摩擦力带动肠衣平移，使肠衣按照一定的螺距缠绕在步骤（1）中的卷衣轮上；
（3）调头：待入卷肠衣到达卷衣轮的一端时，反转支架的移动方向，重复步骤（2）；待入卷肠衣到达卷衣轮的另一端时，再次反转支架的移动方向，重复步骤（2）；
（4）完成：重复步骤（3），制得缠绕在卷衣轮上的肠衣卷，直至肠衣卷的外径达到卷制要求时，停止卷衣轮。
在执行步骤（2）～（4）的过程中，由张力传感器检测肠衣的收卷张力，如果收卷张力超过标准值范围的上限值，则加快肠衣的输送速度；如果收卷张力低于标准值范围的下限值，则减慢肠衣的输送速度，并且卷衣轮一直维持恒转矩转动状态。
具体设备如图1、图2和图3所示，在机架1上安装有卷衣轴7，卷衣轴7连接第一电机，第一电机能带动卷衣轴7进行恒转矩转动，卷衣轴7上设有能涨紧卷衣轮的涨紧机构12，具体可以采用气涨轴结构，还固定有能限定卷衣轮在卷衣轴7上安装位置的限位环8。在机架1上安装有线性伺服模组6，线性伺服模组6上连接支架4，线性伺服模组6能带动支架4沿卷衣轴7的轴向平移。支架4上设有传动辊3和位于传动辊3后方的转向辊5，转向辊5与传动辊3之间具有一定的高度差，转向辊5改变了传动辊3的传动方向，转向辊5的辊轴设置方向与卷衣轴7相一致，利用转向辊5使得肠衣进行了转向，能够减少肠衣受传动辊3进衣方向的拉力影响，使得肠衣较可靠地通过摩擦力依附于转向辊5上，从而稳固带动肠衣。
为了增强带动肠衣平移的可靠性，本发明还在支架4上还铰接有支撑臂11，支架4上还连接有气缸9，气缸9的另一端铰接在支撑臂11上，支撑臂11上安装有阻尼辊10，阻尼辊10位于转向辊5的后方且传动方向与传动辊3相一致，可以通过支撑臂11将阻尼辊10伸至卷衣轮处，并增大与肠衣间的摩擦力，实现肠衣的可靠缠绕，并通过气缸9调节阻尼辊10与卷衣轮之间的距离。
为了维持肠衣保持基本恒定的收卷张力，还设置了张力传感器和控制器，传动辊3连接第二电机，控制器根据张力传感器的张力信号控制连接第二电机。如此由张力传感器检测肠衣的收卷张力，如果收卷张力超过标准值范围，则加快肠衣的输送速度；如果收卷张力低于标准值范围，则减慢肠衣的输送速度，根据肠衣的张力调整传动辊3供送肠衣的速度，尽量保持肠衣的恒张力供送，避免张力引发的肠衣径向变化。还在机架1上还安装有位于传动辊3前方的张紧装置，张紧装置包括两个以上顺序交错放置的张紧辊2，张紧辊2的传动方向与传动辊3相一致，使得肠衣在供送过程中处于一定的张力状态，并具有一定的缓冲空间，减少外力变化所带来的传动干扰。
本发明的工作过程如下：
将卷衣轮安装固定在卷衣轴7上，肠衣顺序缠绕在交错放置的各个张紧辊2上，然后经过传动辊3到达转向辊5，经过阻尼辊10后连接在卷衣轮上。启动第一电机，第一电机带动卷衣轴7上的卷衣轮一同转动，启动线性伺服模组6，从而通过阻尼辊10带动肠衣沿卷衣轮的轴向做往复式移动，使得肠衣按照一定的螺距实现在卷衣轮上的逐层缠绕，完成肠衣的收卷操作。在上述收卷过程中，张力传感器检测肠衣的收卷张力，并根据张力的大小来控制第二电机的转速与转向，如果收卷张力超过标准值范围的上限值，则加快肠衣的输送速度；如果收卷张力低于标准值范围的下限值，则减慢肠衣的输送速度，从而尽量保持肠衣的恒张力供送。
上述实施例中除第一电极作为第一动力旋转装置，第二电机作为第二动力旋转装置外，还可以选用其它具体结构的旋转装置，只要具有旋转功能即可，对其具体结构不做限定，只是采用电机形式，更加容易实现，并且性能稳定。同理，除采用上述气缸9作为伸缩机构外，还可以选用油缸以及通过丝杆将电机的旋转运动转变为平移运动，同样可以实现伸长与缩短的调节。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种加大肠衣收卷长度的方法，包括机架，在机架上安装有卷衣轮，其特征在于：机架上还设置有能沿卷衣轮轴向平移的支架，支架上安装有阻尼辊，阻尼辊的辊轴设置方向与卷衣轮相一致，肠衣收卷步骤如下：
（1）旋转：使卷衣轮转动起来；
（2）平移：移动支架，阻尼辊依靠摩擦力带动肠衣平移，使肠衣按照一定的螺距缠绕在步骤（1）中的卷衣轮上；
（3）调头：待入卷肠衣到达卷衣轮的一端时，反转支架的移动方向，重复步骤（2）；待入卷肠衣到达卷衣轮的另一端时，再次反转支架的移动方向，重复步骤（2）；
（4）完成：重复步骤（3），制得缠绕在卷衣轮上的肠衣卷，直至肠衣卷的外径达到卷制要求时，停止卷衣轮。
2.按照权利要求1所述的加大肠衣收卷长度的方法，其特征在于：还张力控制步骤，在执行步骤（2）～（4）的过程中，由张力传感器检测肠衣的收卷张力，如果收卷张力超过标准值范围的上限值，则加快肠衣的输送速度；如果收卷张力低于标准值范围的下限值，则减慢肠衣的输送速度。
3.按照权利要求1或2所述的加大肠衣收卷长度的方法，其特征在于：在步骤（2）～（4）的收卷过程中，卷衣轮恒转矩转动。
4.一种加大肠衣收卷长度的设备，包括机架，机架上安装有卷衣轴，卷衣轴连接第一动力旋转装置，其特征在于：所述机架上设有能沿卷衣轴轴向平移的支架，支架上设有传动辊和位于传动辊后方的转向辊，转向辊改变传动辊的传动方向，转向辊的辊轴设置方向与卷衣轴相一致。
5.按照权利要求4所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：还包括张力传感器和控制器，张力传感器检测收卷肠衣的张力，传动辊连接第二动力旋转装置，控制器根据张力传感器的张力信号控制连接第二动力旋转装置。
6.按照权利要求5所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：所述机架上还安装有位于传动辊前方的张紧装置，张紧装置包括两个以上顺序交错放置的张紧辊，张紧辊的传动方向与传动辊相一致。
7.按照权利要求6所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：所述卷衣轴上设有涨紧机构。
8.按照权利要求6所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：所述卷衣轴上固定有限位机构。
9.按照权利要求4至8任一所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：所述支架上还铰接有支撑臂，支架上还连接有伸缩机构，伸缩机构的另一端铰接在支撑臂上，支撑臂上安装有阻尼辊，阻尼辊位于转向辊的后方且传动方向与传动辊相一致。
10.按照权利要求4至8任一所述的加大肠衣收卷长度的设备，其特征在于：所述机架上安装有线性伺服模组，支架连接在线性伺服模组上。
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