CN117068511B - 一种耐低温pvc粒料分级定量灌装系统及灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于耐低温PVC胶粒生产设备技术领域，具体涉及一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统及灌装方法，该灌装系统包括分级机构、存料机构、定量灌装机构、包装膜传送机构、包装膜张开机构和包装膜封口机构。本发明中包装膜、包装膜传送机构、包装膜张开机构和包装膜封口机构设计合理，包装膜由交错分布的包装带部和连接带部构成，包装带部的内部设有带接料开口的包装区，包装膜传送机构、包装膜张开机构和包装膜封口机构相互协同配合，能够实现包装膜的顺利灌装；相对于传统的大袋包装，该包装膜的包装区整体呈竖条形，灌装后的PVC粒料堆积密度较小，批量堆垛时相互之间会留有散热通道，避免氧化热量聚集情况的出现。

Description

一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统及灌装方法

技术领域

本发明属于耐低温PVC胶粒生产设备技术领域，具体涉及一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统及灌装方法。

背景技术

在耐低温PVC制品（电线、电缆和包膜）的研制及性能研究中，需要将电线、电缆和包膜试样置于100℃条件下放置200h，在-40℃~-60℃冰箱中冷冻4h后进行缠绕实验，研究电线、电缆和包膜的耐低温性能。通过研究PVC、耐寒增塑剂、耐寒改性剂、粉末丁睛橡胶、耐摩改性剂润滑剂和稳定剂等的种类和用量对低温脆化温度、失重率、拉升强度保留率和断裂伸长保留率的影响规律，优化共混材料配方，获得具有良好耐低温性能的电线、电缆和包膜，要求电线、电缆和包膜无脱落、无破损、无折痕；并测试研制的耐低温型PVC电线、电缆和包膜料的环保性能。

耐低温PVC制品的制备需要使用PVC粒料，PVC粒料在生产出来后需要进行灌装处理，将其放置在相应的袋体内。

传统的PVC粒料灌装设备在使用时存在不足之处，一是其不能在灌装前进行粒径分级；二是其不能实现定量灌装，并能根据实际需求实现单次灌装量的快速调整；三是其灌装配套的包装部件设计不合理，灌装后的PVC粒料堆积密度较大，加之PVC粒料的导热性差，氧化产生的热量就会慢慢聚积起来，而随着温度的升高，氧化速率也会增加，当温度超过PVC粒料的燃点后即可造成自燃。因此，需要对传统的PVC粒料灌装设备进行优化改进。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的至少一个上述问题，提供一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统及灌装方法。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：

本发明提供一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，包括：

分级机构，所述分级机构用于将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分；

存料机构，所述存料机构设置在分级机构的下方，用于将分级后的PVC粒料分别存储；

定量灌装机构，所述定量灌装机构设置在存料机构的下方，用于将PVC粒料灌装至对应的包装膜中；

包装膜传送机构，所述包装膜传送机构设置在定量灌装机构的下方，用于实现包装膜的稳定传送；

包装膜张开机构，所述包装膜张开机构设置在定量灌装机构和包装膜传送机构之间，用于将传送至灌装工位的包装膜张开以露出包装膜的接料开口；

包装膜封口机构；所述包装膜封口机构设置在定量灌装机构和包装膜张开机构之间，用于将完成灌装的包装膜的接料开口进行热封。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述分级机构包括第一壳体、外筛筒、内筛筒、调节组件、旋转驱动组件和粒料提升组件；

所述第一壳体的内部设有集料腔，所述集料腔的顶端接有进料管，所述集料腔的底面设有斜面，且斜面的低位处接有带开度阀的出料管；

所述外筛筒的内部活动限制有内筛筒，所述外筛筒和内筛筒的柱形筒部相互贴靠且设有位置一一对应的筛分孔，所述外筛筒和内筛筒的底盘之间安装有用于调节对应筛分孔重合面积的调节组件；

所述调节组件包括凸盒、弧形齿条、第三电机和齿轮，所述凸盒固定在外筛筒的底盘上，所述内筛筒的底盘外侧固定有位于凸盒中的弧形齿条，所述凸盒的内部固定有第三电机，所述第三电机的活动端安装有用于带动弧形齿条及内筛筒旋转的齿轮；

所述外筛筒的底端设有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括支撑套管、第一电机和传动带，所述第一电机的输出轴经传动带与支撑套管进行传动连接，所述支撑套管的顶端固定在外筛筒的底盘中心处；

所述粒料提升组件包括第二电机和提升螺叶轴，所述第二电机的输出轴贯穿支撑套管及内筛筒后与位于内筛筒中的提升螺叶轴连接。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述存料机构包括第二壳体，所述第二壳体的顶壁中心处固定有第四电机，所述第四电机的活动端经安装座连接有至少两个存料仓，所述存料仓的顶端设有内导料口，所述存料仓的底端接有带开度阀的内排料管，所述第二壳体的顶端设有与第一壳体中出料管对接的外导料口，所述第二壳体的底端设有若干与对应内排料管配合的外排料口。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述定量灌装机构包括第三壳体，所述第三壳体的顶端设有与对应外排料口连通的接料口，所述第三壳体的底端设有灌装口，所述第三壳体的内部活动限制有定量取料辊，所述定量取料辊的外周对称设有两个取料槽，所述定量取料辊的一端设有贯穿第三壳体的中心轴，所述中心轴通过联轴器与第五电机的输出轴固定连接。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述定量取料辊的取料槽中滑动限制有托板，所述托板的内侧固定有直线齿条，所述定量取料辊的中心处安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮同时与两个平行的直线齿条相互啮合。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述包装膜由交错分布的包装带部和连接带部构成，所述包装带部的内部设有带接料开口的包装区。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述包装膜传送机构包括底部传送组件和侧部扶正组件，所述底部传送组件包括传送框架和设于其上的传送带，所述侧部扶正组件包括轮座和设于其上的导向扶正轮。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述包装膜张开机构包括对称设置的第一推杆，所述第一推杆的活动端固定有第一安装板，所述第一安装板的外侧安装有用于将包装带部中对应膜片吸附的吸盘。

进一步地，上述耐低温PVC粒料分级定量灌装系统中，所述包装膜封口机构包括对称设置的第二推杆，所述第二推杆的活动端固定有第二安装板，所述第二安装板的外侧安装有用于将包装带部中接料开口密封的热封头；两个所述热封头中，一个内侧设有凸棱，另一个内侧设有棱槽。

本发明还提供一种耐低温PVC粒料分级定量灌装方法，该方法基于如上所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统实现，包括如下步骤：

1）将用于制备耐低温PVC制品的PVC粒料投入分级机构中，分级机构将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分；

2）筛分分级后的PVC粒料分别存储在存料机构中对应的存料仓；

3）包装膜传送机构将包装膜中的包装区依次传送至定量灌装机构的下方，包装膜张开机构将传送至灌装工位的包装区其接料开口张开，存料仓内的PVC粒料经定量灌装机构依次灌入包装膜的包装区；包装膜封口机构将完成灌装的包装区的接料开口进行热封。

本发明的有益效果是：

1、本发明中分级机构和存料机构设计合理，两者协同配合，能够实现在在灌装前对PVC粒料进行逐次粒径筛分，且每次粒径筛分的规格可根据需求进行调节，筛分后的PVC粒料可存储在对应的存料仓中，通过这种方式实现在定量灌装前进行粒径分级。

2、本发明中定量灌装机构设计合理，其利用定量取料辊在实现定量灌装的基础上，还利用驱动齿轮、直线齿条和托板实现单次灌装量的快速调整，能够更好地满足灌装需求。

3、本发明中包装膜、包装膜传送机构、包装膜张开机构和包装膜封口机构设计合理，包装膜由交错分布的包装带部和连接带部构成，包装带部的内部设有带接料开口的包装区，包装膜传送机构、包装膜张开机构和包装膜封口机构相互协同配合，能够实现包装膜的顺利灌装；相对于传统的大袋包装，该包装膜的包装区整体呈竖条形，灌装后的PVC粒料堆积密度较小，批量堆垛时相互之间会留有散热通道，避免氧化热量聚集情况的出现。

当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明整体的结构示意图；

图2为本发明中分级机构的结构示意图；

图3为本发明中调节组件的结构示意图；

图4为本发明中存料机构的结构示意图；

图5为本发明中定量灌装机构的结构示意图；

图6为本发明中定量取料辊的内部结构示意图；

图7为本发明中包装膜传送机构的使用状态示意图；

图8为本发明中包装膜的组成示意图；

图9为本发明中包装膜张开机构的结构示意图；

图10为本发明中包装膜封口机构的结构示意图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1-分级机构，101-第一壳体，102-集料腔，103-进料管，104-斜面，105-出料管，106-外筛筒，107-内筛筒，108-支撑套管，109-第一电机，110-传动带，111-第二电机，112-提升螺叶轴，113-凸盒，114-弧形齿条，115-第三电机，116-齿轮；

2-存料机构，201-第二壳体，202-第四电机，203-安装座，204-存料仓，205-内导料口，206-内排料管，207-外导料口，208-外排料口，209-第一环形导轨，210-第二环形导轨；

3-定量灌装机构，301-第三壳体，302-接料口，303-灌装口，304-定量取料辊，305-中心轴，306-第五电机，307-取料槽，308-托板，309-直线齿条，310-驱动齿轮；

4-包装膜，401-包装带部，402-连接带部；

5-包装膜传送机构，501-传送框架，502-传送带，503-轮座，504-导向扶正轮；

6-包装膜张开机构，601-第一推杆，602-第一安装板，603-吸盘；

7-包装膜封口机构，701-第二推杆，702-第二安装板，703-热封头。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本实施例提供一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，包括分级机构1、存料机构2、定量灌装机构3、包装膜传送机构5、包装膜张开机构6和包装膜封口机构7。分级机构1用于将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分。存料机构2设置在分级机构1的下方，用于将分级后的PVC粒料分别存储。定量灌装机构3设置在存料机构2的下方，用于将PVC粒料灌装至对应的包装膜4中。包装膜传送机构5设置在定量灌装机构3的下方，用于实现包装膜4的稳定传送。包装膜张开机构6设置在定量灌装机构3和包装膜传送机构5之间，用于将传送至灌装工位的包装膜4张开以露出包装膜4的接料开口。包装膜封口机构7设置在定量灌装机构3和包装膜张开机构6之间，用于将完成灌装的包装膜4的接料开口进行热封。

如图2和图3所示，分级机构1包括第一壳体101、外筛筒106、内筛筒107、调节组件、旋转驱动组件和粒料提升组件。第一壳体101的内部设有集料腔102，集料腔102的顶端接有进料管103，集料腔102的底面设有斜面104，且斜面104的低位处接有带开度阀的出料管105。外筛筒106的内部活动限制有内筛筒107，外筛筒106和内筛筒107的上端设有与进料管103配合的进料口，外筛筒106和内筛筒107的柱形筒部相互贴靠且设有位置一一对应的筛分孔。外筛筒106和内筛筒107的底盘之间安装有用于调节对应筛分孔重合面积的调节组件。调节组件包括凸盒113、弧形齿条114、第三电机115和齿轮116，凸盒113固定在外筛筒106的底盘上，内筛筒107的底盘外侧固定有位于凸盒113中的弧形齿条114，凸盒113的内部固定有第三电机115，第三电机115的活动端安装有用于带动弧形齿条114及内筛筒107旋转的齿轮116。外筛筒106的底端设有旋转驱动组件，旋转驱动组件包括支撑套管108、第一电机109和传动带110，第一电机109的输出轴经传动带110与支撑套管108进行传动连接，支撑套管108的顶端固定在外筛筒106的底盘中心处。粒料提升组件包括第二电机111和提升螺叶轴112，第二电机111的输出轴贯穿支撑套管108及内筛筒107后与位于内筛筒107中的提升螺叶轴112连接。

分级机构1的工作原理为：在PVC粒料投入组合式筛筒前，利用调节组件调节好组合式筛筒其实际筛孔的规格，而后将PVC粒料投入组合式筛筒进行第一次筛分，筛分的PVC粒料经集料腔102转移至存料机构2中对应的存料仓204中；而后再次利用调节组件调节好组合式筛筒其实际筛孔的规格，重复上述步骤实现第二次筛分，通过这种方式实现PVC粒料的逐次分级。筛分过程中，利用旋转驱动组件带动组合式筛筒旋转，利用粒料提升组件带动粒料在组合式筛筒内部充分位移，保障筛分效果。

如图4所示，存料机构2包括第二壳体201，第二壳体201的顶壁中心处固定有第四电机202，第四电机202的活动端经安装座203连接有至少两个存料仓204。存料仓204的顶端设有内导料口205，存料仓204的底端接有带开度阀的内排料管206。第二壳体201的顶端设有与第一壳体101中出料管105对接的外导料口207，第二壳体201的底端设有若干与对应内排料管206配合的外排料口208。第二壳体201的底侧设有第一环形导轨209，第二壳体201位于第四电机202的外侧设有第二环形导轨210，存料仓204的底端设有与第一环形导轨209配合的第一弧形槽，存料仓204的内侧端设有与第二环形导轨210配合的第二弧形槽。

存料机构2的工作原理为：当分级机构1每次完成筛分后或者在筛分过程中，利用第四电机202将对应的存料仓204转移至接料工位进行接料，通过这种方式实现不同粒径规格的PVC粒料的分开存储。

如图5所示，定量灌装机构3包括第三壳体301，第三壳体301的顶端设有与对应外排料口208连通的接料口302，第三壳体301的底端设有灌装口303。第三壳体301的内部活动限制有定量取料辊304，定量取料辊304的外周对称设有两个取料槽307。定量取料辊304的一端设有贯穿第三壳体301的中心轴305，中心轴305通过联轴器与第五电机306的输出轴固定连接。

如图6所示，定量取料辊304的取料槽307中滑动限制有托板308，托板308的内侧固定有直线齿条309，定量取料辊304的中心处安装有驱动齿轮310，驱动齿轮310同时与两个平行的直线齿条309相互啮合，驱动齿轮310旋转时能够带动两个托板308相互靠近或相互远离。定量取料辊304中开设有便于直线齿条309沿其长度方向滑动的滑槽以及便于驱动齿轮310旋转的活动槽，驱动齿轮310由驱动电机带动旋转，驱动电机安装在定量取料辊304中。托板308上开设有用于连通内侧和外侧区域的泄压孔，泄压孔的孔径远小于PVC粒料的粒径。

定量灌装机构3的工作原理：PVC粒料可导入至定量取料辊304的取料槽307，通过改变托板308和开口的距离，实现取料槽307容积的调整，进而实现单次灌装量的快速调整。

如图8所示，包装膜4由交错分布的包装带部401和连接带部402构成，包装带部401的内部设有带接料开口的包装区。

如图7所示，包装膜传送机构5包括底部传送组件和侧部扶正组件，底部传送组件包括传送框架501和设于其上的传送带502，侧部扶正组件包括轮座503和设于其上的导向扶正轮504。

如图9所示，包装膜张开机构6包括对称设置的第一推杆601，第一推杆601的活动端固定有第一安装板602，第一安装板602的外侧安装有用于将包装带部401中对应膜片吸附的吸盘603。

如图10所示，包装膜封口机构7包括对称设置的第二推杆701，第二推杆701的活动端固定有第二安装板702，第二安装板702的外侧安装有用于将包装带部401中接料开口密封的热封头703；两个热封头703中，一个内侧设有凸棱，另一个内侧设有棱槽。

本实施例中，包装膜传送机构5的前端设置有包装膜放料机构，包装膜放料机构用于包装膜卷料的连续放料。包装膜传送机构5的后端设置有包装膜热切机构，包装膜热切机构用于对包装膜4的连接带部402进行切断操作。

本实施例还提供一种耐低温PVC粒料分级定量灌装方法，具体包括如下步骤：

1）将用于制备耐低温PVC制品的PVC粒料投入分级机构1中，分级机构1将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分；

2）筛分分级后的PVC粒料分别存储在存料机构2中对应的存料仓204；

3）包装膜传送机构5将包装膜4中的包装区依次传送至定量灌装机构3的下方，包装膜张开机构6将传送至灌装工位的包装区其接料开口张开，存料仓204内的PVC粒料经定量灌装机构3依次灌入包装膜4的包装区；包装膜封口机构7将完成灌装的包装区的接料开口进行热封。

以上公开的本发明优选实施例只是利于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (8)

1.一种耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于，包括：

分级机构，所述分级机构用于将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分；

存料机构，所述存料机构设置在分级机构的下方，用于将分级后的PVC粒料分别存储；

定量灌装机构，所述定量灌装机构设置在存料机构的下方，用于将PVC粒料灌装至对应的包装膜中；

包装膜传送机构，所述包装膜传送机构设置在定量灌装机构的下方，用于实现包装膜的稳定传送；

包装膜张开机构，所述包装膜张开机构设置在定量灌装机构和包装膜传送机构之间，用于将传送至灌装工位的包装膜张开以露出包装膜的接料开口；

包装膜封口机构；所述包装膜封口机构设置在定量灌装机构和包装膜张开机构之间，用于将完成灌装的包装膜的接料开口进行热封；

所述分级机构包括第一壳体、外筛筒、内筛筒、调节组件、旋转驱动组件和粒料提升组件；

所述第一壳体的内部设有集料腔，所述集料腔的顶端接有进料管，所述集料腔的底面设有斜面，且斜面的低位处接有带开度阀的出料管；

所述外筛筒的内部活动限制有内筛筒，所述外筛筒和内筛筒的柱形筒部相互贴靠且设有位置一一对应的筛分孔，所述外筛筒和内筛筒的底盘之间安装有用于调节对应筛分孔重合面积的调节组件；

所述调节组件包括凸盒、弧形齿条、第三电机和齿轮，所述凸盒固定在外筛筒的底盘上，所述内筛筒的底盘外侧固定有位于凸盒中的弧形齿条，所述凸盒的内部固定有第三电机，所述第三电机的活动端安装有用于带动弧形齿条及内筛筒旋转的齿轮；

所述外筛筒的底端设有旋转驱动组件，所述旋转驱动组件包括支撑套管、第一电机和传动带，所述第一电机的输出轴经传动带与支撑套管进行传动连接，所述支撑套管的顶端固定在外筛筒的底盘中心处；

所述粒料提升组件包括第二电机和提升螺叶轴，所述第二电机的输出轴贯穿支撑套管及内筛筒后与位于内筛筒中的提升螺叶轴连接；

所述存料机构包括第二壳体，所述第二壳体的顶壁中心处固定有第四电机，所述第四电机的活动端经安装座连接有至少两个存料仓，所述存料仓的顶端设有内导料口，所述存料仓的底端接有带开度阀的内排料管，所述第二壳体的顶端设有与第一壳体中出料管对接的外导料口，所述第二壳体的底端设有若干与对应内排料管配合的外排料口。

2.根据权利要求1所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述定量灌装机构包括第三壳体，所述第三壳体的顶端设有与对应外排料口连通的接料口，所述第三壳体的底端设有灌装口，所述第三壳体的内部活动限制有定量取料辊，所述定量取料辊的外周对称设有两个取料槽，所述定量取料辊的一端设有贯穿第三壳体的中心轴，所述中心轴通过联轴器与第五电机的输出轴固定连接。

3.根据权利要求2所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述定量取料辊的取料槽中滑动限制有托板，所述托板的内侧固定有直线齿条，所述定量取料辊的中心处安装有驱动齿轮，所述驱动齿轮同时与两个平行的直线齿条相互啮合。

4.根据权利要求3所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述包装膜由交错分布的包装带部和连接带部构成，所述包装带部的内部设有带接料开口的包装区。

5.根据权利要求4所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述包装膜传送机构包括底部传送组件和侧部扶正组件，所述底部传送组件包括传送框架和设于其上的传送带，所述侧部扶正组件包括轮座和设于其上的导向扶正轮。

6.根据权利要求5所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述包装膜张开机构包括对称设置的第一推杆，所述第一推杆的活动端固定有第一安装板，所述第一安装板的外侧安装有用于将包装带部中对应膜片吸附的吸盘。

7.根据权利要求6所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统，其特征在于：所述包装膜封口机构包括对称设置的第二推杆，所述第二推杆的活动端固定有第二安装板，所述第二安装板的外侧安装有用于将包装带部中接料开口密封的热封头；两个所述热封头中，一个内侧设有凸棱，另一个内侧设有棱槽。

8.一种耐低温PVC粒料分级定量灌装方法，该方法基于如权利要求7所述的耐低温PVC粒料分级定量灌装系统实现，其特征在于，包括如下步骤：

1）将用于制备耐低温PVC制品的PVC粒料投入分级机构中，分级机构将PVC粒料按粒径从小到大逐次进行分级筛分；

2）筛分分级后的PVC粒料分别存储在存料机构中对应的存料仓；

3）包装膜传送机构将包装膜中的包装区依次传送至定量灌装机构的下方，包装膜张开机构将传送至灌装工位的包装区其接料开口张开，存料仓内的PVC粒料经定量灌装机构依次灌入包装膜的包装区；包装膜封口机构将完成灌装的包装区的接料开口进行热封。