CN201132613Y - 一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置，这种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置，包括轴(5)和两组链条(8)；该链条(8)上分别设有相互对应的夹爪；该轴(5)上设有引导链条(8)运动的导向轮(6)；其特征在于：所述轴(5)上设有可径向调节的凸轮(1)，该凸轮(1)具有可引导夹爪按预设运动轨迹运动的轮廓，以便夹爪对包装材料筒状物的切入位置和运行轨迹适应多规格产品液体灌装的要求。

Description

一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置

技术领域

本实用新型涉及一种夹爪轨迹变位装置，用于流体物质的软包装产品的制造设备，尤其是无菌灌装机的成型装置中。通过对夹爪轨迹的调节，使得该灌装机能适应不同规格包装容器对切入位置和运行轨迹的要求。

背景技术

无菌包装是一种防止微生物在灌装过程中及灌装后进入包装产品的加工程序，是指被包装的液体食品在包装前经过短时间的灭菌，然后在无菌条件下，即在包装物、被包装物、包装辅助器材均无菌的条件下，在无菌的环境中进行填充和封合的一种包装技术。

无菌包装后的产品，不含容易繁殖的病菌、毒素及微生物，不需要防腐剂，且包装容器能够防止细菌或微生物的二次入侵，其特殊保护性能更有效减缓产品因与空气、其它气体、异味及光相互作用而产生的不必要的变化。即使在无冷藏的条件下，包装产品仍可能保存相当长的时间。

上述的包装产品是在无菌灌装机中加工出来的，包装容器封合形状可以是枕形、砖形。在灌装机中，包装带材从卷盘上解开，输送到消毒装置，通过施加一种化学消毒剂，如双氧水，包装带材被消毒处理。经消毒后的包装带材被强行蒸发和挤压，表面消毒剂去除。然后，包装带材在前进方向上先成型为椭圆状，并进一步成型为圆柱状、且两纵边搭接封合(纵封)的筒状物。该筒状物一端被夹爪横向封合(横封)，即形成包装容器的顶部(或底部)后，由另一开口端填充诸如饮料、牛奶等杀菌后的流体物质。继而，筒状物的开口端也相应的被夹爪横向封合(横封)，而制成包装容器的底部(或顶部)。然后切刀切割上述横封区域的中部，单个的包装容器形成。作为选择，包装容器可通过相应的折叠和成型装置，沿着折痕进一步地折叠而形成最终的形状，即砖形或其他形状的包装容器。

无菌灌装机按照成型装置的运动方式，可分为摇臂式、链输送式。摇臂式灌装机因只有双臂参与工作，故生产率较低，属于早期的无菌灌装设备。

目前常用的灌装机是链输送式，如枕包、砖包灌装机。在其成型装置中，包括两组链条，分别装有多个(大于2个，最常见的为8-12个)加热压爪和加压压爪(统称为夹爪)，并限定了夹爪相应的循环路径。一组链条上的加热夹爪沿着相应路径与另一组链条上的相应加压夹爪配合，共同切入进给的包装材料筒状物(切入)，将筒材物拉至(拉纸)一定尺寸位置后啮合(密封)，使其成为密封的包装容器。

现有的链输送式灌装机，较为典型的为瑞典利乐公司的TBA22型机。该机型的夹爪和链条为一体式，即夹爪在起到切入、拉纸、密封主要作用的同时，还做为输送链条的一部分链节使用。夹爪每侧有一对连杆，通过安装在连杆上的专用链节，相邻夹爪联结到一起，而每支夹爪本身的两连杆间无链节联结。连杆和夹爪为刚性联结。在夹爪的下面左右两侧各设置两对滚轮，链传动时，链条带动夹爪，沿着链条导轨的轨迹运动。

该机型通过在灌装机成型装置的两侧设置两对链条导轨，通过链条夹爪一体沿着链条导轨的轨迹运动，来实现夹爪对包装材料的切入动作。该灌装机中链条、导轨受力较大，引起两者磨损和噪音加剧，且结构过于复杂，制造成本较高，维护也不方便。

并且，使用同一灌装机来加工不同规格的包装容器时，需要把所有的链条导轨，即每侧两对，总共八支链条导轨进行更换，工作量较大，且调整烦琐。

另外，该机型的夹爪和传输链条为一体，即夹爪做为链条中的链节使用，使得链条必须通过专用加工定做，成本较高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单的夹爪轨迹变位装置，使得同一台灌装机生产不同规格包装容器时，无需更换零部件，通过调整凸轮改变夹爪对包装材料筒状物的切入位置和运行轨迹即可满足要求。

本实用新型的技术方案为：一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置，包括轴和两组链条；该链条上分别设有相互对应的夹爪；该轴上设有引导链条运动的导向轮；其中，所述轴上设有可径向调节的凸轮，该凸轮具有可引导夹爪按预设运动轨迹运动的轮廓。

在本实用新型装置中，每条链条在圆形导向轮上运动；凸轮平行于导向轮设置在轴上；夹爪上设置有滑块；通过上述滑块和凸轮的相对运动，夹爪会被顶起，产生偏离原运行轨迹的变位，继而改变夹爪对包装材料筒状物的切入位置。

凸轮的工作轮廓，即凸轮周边的一部分曲面，决定了滑块与凸轮的接触曲线，并影响到夹爪的运行轨迹和对包装材料筒状物的切入位置，其设计是根据客户对包装容器的形状、容量等规格要求而定。一个凸轮一旦位置固定，其工作轮廓便确定了，一般也只能适应一种规格包装容器的要求。凸轮相对轴进行径向移动，每变换一个位置，凸轮与滑块的接触曲线就会改变，从而适应新的规格包装容器的要求。凸轮的径向(相对轴)，尤其是前后移动，引起夹爪对包装容器的拉纸长度变化较大。凸轮的上下移动和旋转(相对轴)，对包装容器的拉纸长度影响较小，主要地影响包装容器的形状和质量。因此，当凸轮设置在不同位置时，其工作轮廓可适应不同规格包装容器的要求。

凸轮固定安装在调节器上，通过调节器相对轴的移动带动凸轮位置的变化。

调节器位置摆好后，旋入调节器两侧的调节螺钉，顶紧轴，调节器相对轴的位置得以固定。

凸轮可以是安装在每侧平行的两导向轮内部或外部，且关于两导向轮的中间位置所在平面对称布置。当然，也可以在两导向轮的中间位置布置一个凸轮。在中间位置布置凸轮时，凸轮总数为奇数；不在凸轮中间位置布置时，凸轮总数为偶数。

为使包装产品美观，外形规则，应保证多个凸轮的整齐、一致，故可通过连杆把各个凸轮固定联结起来。

在本实用新型装置中，链条为各链节相连的标准链条，夹爪不再是链条的一部分。间隔一定距离的链节上具有突出的销轴，夹爪通过连杆的孔安装在链条销轴上。

本实用新型装置中的导向轮呈圆形，可以是带有齿的链轮，即通过和链条的啮合传动而转动。导向轮也可以是径向边缘无齿，光滑，轴向宽度小于链条宽度的圆盘，其完全靠和链条间的摩擦而转动，即存在和链条间的打滑，两者运动可以不同步。当然，导向轮也可以完全不转动，边缘光滑，仅仅起到链条的导向作用。

当然，在本实用新型装置中，可在夹爪和连杆(或滑块)间设置弹性回位装置，如弹簧，以便夹爪和凸轮相对接触和分离时较为平缓，且链条在导向轮上的运动轨迹得以保持不变。尤其对于夹爪每侧的前后两端均采用连杆和链条联结的情况，至少要在安装滑块的夹爪端采用上述弹性联结，使得夹爪可相对连杆产生运动，如位移，旋转倾斜等。

这种灌装机以链条驱动，带动多组成对出现的夹爪，对经纵向封合和灌注形成筒状物的包装材料进行切入、拉纸、密封，继而分切形成独立的枕形包装产品或砖形包装半成品。砖形包装半成品通过后续终端折叠成型装置，折角整形为完整的液体方包成品。

由于本实用新型的夹爪轨迹变位装置是可调节的，通过调节器对凸轮的调节，即可使凸轮相对轴处于不同的位置，继而影响夹爪的不同轨迹变位，故无需对凸轮进行更换，即可满足不同包装容器规格的要求。

由于链条始终随圆形导向轮运动，没有或很少相对摩擦，经向受力小，使得噪音小、稳定且没有摩擦损耗，有很高的寿命和可靠性。

另外，由于链条始终在圆形导向轮上运动，其运动轨迹不发生变化，且为完全独立于夹爪的整条链，故可以采用普通标准规格。这样不仅能较大节省灌装机的制造和维护成本，也使得对链式输送成型装置的拆卸、安装、更换等操作更加快捷、简单。

本实用新型中的定义词语，其意思解释如下。

夹爪，是指对包装材料筒状物起切入、拉纸、密封作用的装置，分为加热夹爪和加压夹爪，具体包括连杆、滑块、夹爪基座、压力块/导电棒，甚至容量托等零件，其中滑块和夹爪基座可以是一体的，即属于一个零件。本说明书中，有时利用夹爪来指代夹爪上的一部分，如夹爪基座，具体含义根据前后文的实际情况而定。

夹爪的工作部件，是指夹爪和包装材料筒状物的接触部分，一般情况下为加热夹爪的导电棒和加压夹爪的压力块。

前后方向，是根据夹爪相对凸轮所在轴的位置而设定。两轴间设为轴的前方，在此位置，加压夹爪和一加热夹爪相应切入包装材料筒状物，把包装材料筒状物拉至预设长度位置后啮合，使得包装材料筒状物形成横向密封的包装容器。两轴外设为轴的后方。

附图说明

本实用新型附图不表示实际尺寸关系，且为清楚起见，移去了部分零部件。

图1是本实用新型的夹爪轨迹变位装置的立体图；

图2是本实用新型的夹爪轨迹变位装置的侧视图；

图3是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，凸轮安装在轴上的结构图；

图4是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，凸轮的调节示意图；

图5是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，凸轮的另一调节示意图；

图6是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，调节器立体图。

具体实施方式

如图1、图2所示，是本实用新型的夹爪轨迹变位装置的实施例。

一组(两支以上)加热夹爪通过连杆4、销轴7安装在竖立、平行的两副(即一组)链条8上。链条8一端挂在圆形导向轮6上，一端挂在驱动齿轮(非本实用新型保护范围，未示出)上。导向轮6呈圆盘状，径向边缘无齿，光滑，轴向宽度小于链条宽度。导向轮6通过轴承安装在轴5上，而轴5固定安装于灌装机的机架10上。一对凸轮1固定安装在轴5上，并关于轴5的中心截面大致对称布置。加热夹爪的工作部件为导电棒9，安装在夹爪基座2上。导电棒9通入高频电流时，包装材料中的金属层，如铝箔层产生感应电流，并生成热量，进而熔化包装材料的热塑层材料。夹爪基座2下面具有滑块3。驱动齿轮带动链条8，链条8进而带动加热夹爪在导向轮6上运动。加热夹爪基座2通过滑块3和凸轮1相对接触和分离，接触时加热夹爪被顶起，从而引起其运动轨迹发生变位，即不再是原来的圆形轨迹。

同理，另一组(两支以上)加压夹爪通过连杆4*、销轴7安装在竖立、平行的两副(即另一组)链条8上。链条8一端挂在圆形导向轮6上，一端挂在驱动齿轮(非本实用新型保护范围，未示出)上。导向轮6呈圆盘状，径向边缘无齿，光滑，轴向宽度小于链条宽度。导向轮6通过轴承安装在轴5上，而轴5固定安装于灌装机的机架10上。一对凸轮1*固定安装在轴5上，并关于轴5的中心截面大致对称布置。加压夹爪的工作部件为压力块9*，安装在夹爪基座2*上。压力块9*和加热棒9相对应，共同挤压包装材料20，并使其形成横向密封区域。加压夹爪基座2*下面具有滑块*。驱动齿轮带动链条8，链条8进而带动加压夹爪基座2*在导向轮6上运动。加压夹爪基座2*通过滑块3*和凸轮1*相对接触和分离，接触时加压夹爪被顶起，从而引起其运动轨迹发生变位，即不再是原来的圆形轨迹。

上述中的销轴7具有两个作用。一方面，销轴7起到联结相邻链节，使链条8形成整副链条。另一方面，连杆4/4*通过其两端孔安装在销轴7上，继而使链条8通过连杆带动夹爪基座2/2*。销轴7和连杆4/4*可以采用非过盈联结，使得夹爪基座2/2*通过连杆4/4*可方便、快捷地，以插入方式安装到整副链条8上。

工作时，两组链条8带动多组加热夹爪，和相应数量的加压夹爪循环运动，其中一加压夹爪和一加热夹爪相对应切入包装材料筒状物20，把包装材料筒状物20拉至预设长度位置后啮合，使得包装材料筒状物形成横向密封的包装容器21。

如图3所示，两凸轮1通过螺钉42固定安装在调节器40上，而调节器40通过调节螺钉41固定夹持在轴5上。

如图4所示，两侧的调节螺钉41分别旋入调节器40，头部接触并顶紧、固定轴5。通过两侧调节螺钉41的调节，调节器40能带动凸轮1相对轴5沿图示箭头方向的移动。如左侧(右侧)调节螺钉41旋入，同时右侧(左侧)调节螺钉41旋出，则调节器40沿向右(向左)指向的箭头方向移动。调节器40在轴5上的可移动量取决于调节器40和轴5两侧的间隙总和。当然，调节螺钉41没有顶紧轴5时，可以把调节器40相对轴5做沿向上箭头或向下箭头指向的方向移动，移动到某一合适位置时，两侧调节螺钉41旋入夹紧轴5。

当然，因调节器40和轴5间具有间隙，也可以对调节器40进行扭转，使其带动凸轮1围绕轴5旋转一定的角度，再经两调节螺钉41固定，如图5所示。此时，可在调节螺钉41的头部设有带斜面的锲块，以保证调节螺钉41和轴5的接触面较大，夹持更加牢固。另外，也可以在轴5上，和调节螺钉41接触的位置设有球孔，把调节螺钉41头部设计成球形。当调节螺钉41的轴线和轴5的侧面不相垂直时，调节螺钉41的头部插入轴5，且能在里边做出转动调节。

如图6所示，调节器40可以是U形的插板，以便能方便安装在轴上。在调节器40的前后面上设有螺纹孔44，利用螺钉42可以把凸轮1固定到调节器40上。在调节器40的左右侧面设有螺纹孔43，用来旋入调节螺钉41。

Claims (10)

1.一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置，包括轴(5)和两组链条(8)；该链条(8)上分别设有相互对应的夹爪；该轴(5)上设有引导链条(8)运动的导向轮(6)；其特征在于：所述轴(5)上设有可径向调节的凸轮(1)，该凸轮(1)具有可引导夹爪按预设运动轨迹运动的轮廓。

2.如权利要求1所述的变位装置，其特征在于：该装置的链条(8)在圆形导向轮(6)上运动；凸轮(1、1*)平行于导向轮(6)设置在轴(5)上；夹爪基座(2、2*)上设有滑块(3、3*)；通过上述滑块(3、3*)和凸轮(1，1*)的相对运动，夹爪基座(2、2*)在原运行轨迹上产生变位，从而引起夹爪对包装材料筒状物(20)的切入位置的改变。

3.如权利要求2所述的变位装置，其特征在于：该装置的导向轮(6)呈圆盘状，径向边缘无齿，轴向宽度小于链条(8)宽度。

4.如权利要求1所述的变位装置，其特征在于：该装置中的调节器(40)沿轴的径向移动是指相对轴(5)进行前后方向的移动。

5.如权利要求1所述的变位装置，其特征在于：该装置中的调节器(40)沿轴的径向移动是指相对轴(5)进行上下方向的移动。

6.如权利要求4或权利要求5所述的变位装置，其特征在于：该装置中凸轮(1)的位置是通过调节器(40)来调节的；凸轮(1)固定安装在调节器(40)上；调节器(40)相对轴(5)的移动带动凸轮(1)位置的变化。

7.如权利要求6所述的变位装置，其特征在于：该装置中的调节器(40)具有分布在两侧的调节螺钉(41)；调节器(40)通过两侧的调节螺钉(41)旋入，顶紧在轴(1)上，得以固定。

8.如权利要求7所述的变位装置，其特征在于：该装置中的调节器(40)还能带动凸轮(1)围绕轴(5)进行旋转。

9.如权利要求8所述的变位装置，其特征在于：该装置中的调节器(40)的调节螺钉(41)的前部加有锲块；调节螺钉(41)通过上述锲块和轴(5)相接触。

10.如权利要求8所述的变位装置，其特征在于：该装置中的轴(5)，在和调节螺钉(41)接触的位置设有球孔；调节螺钉(41)头部设计成球形；当调节螺钉(41)的轴线和轴(5)的侧面不相垂直时，调节螺钉(41)的头部插入轴(5)，且能在里边做出转动调节。

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