专利名称：清理制袋机的方法及其装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种清除转动的圆筒表面上的聚合物残渣的方法和装置，更具体地说，本发明涉及一种从制塑料袋的机器的表面上清除聚合物分解产物和其它物质的方法和装置。
在制造热塑性塑料袋的切割和封口过程中，一部分聚合物袋坯热分解而形成悬浮的或熔融的聚合物颗粒和聚合物分解产物。这些熔融的聚合物颗粒和冷凝的悬浮聚合物颗粒积聚在制品筒、传送筒和有关的机械表面上而形成不断增厚的堆积层。正如下文所讨论的那样，这种聚合物堆积层使操作发生困难，并且会影响产品的质量。
第一个问题是机器的表面可能将这种聚合物质及其分解产物转移到要加工的袋坯上，从而使后来装入到袋里的食物染上臭味和变味。此外，聚合物质和分解产物在制品筒和传送筒上的积聚会堵塞筒上面的真空吸孔口，从而导致制品筒和传送筒间袋子转移的失常，使制品和设备发生问题。而且，这些物质积聚在传送筒上时尤其会造成制品的包装不良，并经常导致从传送筒中逐个取下袋子的包装装置出现故障或者操作失误。
现有的制袋设备常常必须停机来清理它们的表面、以减少产品和设备的故障，并纠正因聚合物和分解产物积聚在机械表面上而引起的包装故障。这样的停机检修既造成成本增大，又减少了生产量。此外，包装不良也会造成废品比例高而成品比例低。而且，聚合物的积累也给制袋设备的操作者带来了许多不便使他们不得不频繁地处理由于积聚层引起的操作上和产品出现的问题。
虽然制袋设备可以停机并进行彻底的清理但还是希望有一种能在设备工作过程中不停地从设备上清除掉残渣的机构。这种机构能减少停机时间，改进操作和产品质量，并可使因包装不良引起的废品降到最少。在现有的其它技术中，连续清理转动的圆筒表面的方法和装置一般是一种压在圆筒上的擦布，这种擦布由一个送布辊连续送出、并由一个卷布辊卷起来。
现有技术的清理装置的缺点是它占据了被清理表面附近的大量空间，因为它需要设置送布辊、卷布辊以及将擦布压到被清理的表面上的机构。此外，在制袋机工作时，操作者必须能清楚地观察到机器内部才能决定是否必须对机器进行调整;而现有技术的圆筒清理机构不可能观察到整个制袋机内部，因为清理装置占据了大量的空间。
现有技术的圆筒清理装置的另一个问题是制袋机的可维修性的问题。由于在制袋机周围没有被占据的空间极少，因此，需要维修和调节机器时就很难触及机器内部。任何放置在这些空间的连续清理装置必须足够小，并且/或者是可拆卸的，才有可能触及制袋机内部，而现有技术的清理装置的尺寸、外形和不可移动的特点则不允许这种触及。
更换擦布又是现有技术的清理装置的另一个固有的问题。当送布辊上的擦布用坏时，应从卷布辊上卸下用过的布，再将新布装到送布辊上，并且新布必须通过清理装置送出并固定在卷布辊上。这种更换工作既费时又很难完成，而且由于必须停机，会造成生产上的损失。
本发明的目的是对现有技术进行改进，提供一种可连续地清除转动圆筒(它只需要一个单一接触辊)的表面上的聚合物残渣的装置。接触辊靠着待清理表面安装，并包上一种易拆下的清理表面。这些特征使该清理装置结构紧凑，足够装在塑料袋制造机附近小的空间内使用，可保持机器的清洁，不妨碍维修，并有利于快速更换清理材料。
按照本发明的一个方面，用于清理转动圆筒表面以防止聚合物残渣在该表面上积聚的一种装置包含一个与转动圆筒的表面接触的接触辊;装在接触辊表面的清理材料;将接触辊从接触转动圆筒表面的第一位置移动到邻近圆筒表面的第二位置的机械;以及使接触辊在处于第二位置时按预定的时间间隔发生转动以便对圆筒表面露出新鲜清理材料的机构。转动圆筒可以是一种用来制造塑料袋的真空制品圆筒或用于将塑料袋从真空制品圆筒送往塑料袋包装设备的真空传送筒。本文所用的“聚合物残渣”一词意指积聚在圆筒表面的聚合物材料和分解产物以及灰尘、污物或其他物质。
本发明也满足现有技术的上述要求，提供一种清理转动圆筒表面以防止聚合物残渣在其上积聚的方法，该方法包括如下步骤，将固定在接触辊表面上的清理材料触及转动圆筒的表面;将接触辊从接触转动圆筒表面的第一位置移动到邻近圆筒表面的第二位置;转动接触辊使之对圆筒表面露出新鲜的清理材料;和，将接触辊从邻近圆筒表面的第二位置移回到接触圆筒表面的第一位置。上述清理步骤最好按照有规律的以预定的时间间隔自动地进行。
上述清理材料最好是适用于从圆筒表面清除聚合物质的那类材料。另外，清理材料是可拆卸地固定到接触辊的几乎整个圆周面上。固定清理材料到接触辊上的一种最佳机构是采用固定在接触辊表面的VELCRO钩形紧固件。钩子钩住清理材料的纤维，使清理材料定位，但是，当清理材料被残渣吸满饱和时，可以快速地拆下并更换之。
将接触辊从第一位置移动到第二位置的机构最好包含一对接触臂以及使接触臂从接触辊接触转动圆筒表面的第一位置转动到接触辊邻近圆筒表面的第二位置的机构。每个接触臂可以有一个第一端和一个第二端，第一端与靠近转动圆筒的一个支撑结构可转动地连接，而第二端则与接触辊连接。
按预定的时间间隔转动接触辊的机构最好包含一个电动机和一个电动机控制器，用来产生周期的和基本上均匀的角移动，还包含将电动机的转动与接触辊机械地耦合的机构和使电动机按预定的时间间隔转动的机构。使电动机按预定的时间间隔发生转动的机构最好包含一个可在预定的时间间隔产生电信号的定时器;使接触辊根据来自定时器的电信号从接触转动圆筒的第一位置向邻近转动圆筒表面的第二位置移动的机构;并向电动机控制器发送电脉冲以便电动机根据来自定时器的电信号产生大体均匀的角运动的机构;以及一个用来记录来自脉冲发生器的电脉冲数的计数器。该计数器记数到一个预定的数目后便产生一个电信号。这个由计数器发出的电信号使定时器重新开始定时，而接触辊则移回接触圆筒表面的第一位置，而且使脉冲发生器停止向电动机发送电脉冲。
另外，清理装置还包含当接触辊处于同上述转动圆筒接触的第一位置时防止接触辊转动的机构。若在接触辊与接触臂连接的点上装一个离合器，就可达到上述目的。
于是，本发明的目的是提供一种改进的用来清理制袋机的装置和方法，该装置结构紧凑，可装于有限的空间内，允许观察和触及要清理的机械内部，该装置还含有一个可方便而快速地更换的清理表面。从下面的详细说明和附图以及所附的权利要求书人们将会更加了解本发明的上述的和其他的目的和优点，附图中
图1是本发明的清理制袋机的装置的一个实施例的示意侧视图，图中还示出一个真空制品圆筒和一个真空传送筒，其中真空传送筒用清理装置清理;
图2是示于图1的清理装置的示意侧视图，示出一个接触臂、一个接触辊、一个电动机和一个气动活塞，还示出一个被清理装置清理的真空传送筒;
图3是沿图2的3-3线剖视的清理装置的端视剖面图;
图4是一个说明本发明清理装置的操作及其控制的方框图。
参看图1，该图示出清理塑袋制造机的装置。虽然这里示出的装置是用于传送筒16的清理，但是，熟悉本专业的技术人员会明白，也可以安装一个第二清理装置(未示出)用于清除制品圆筒12表面的聚合物残渣，其方法是例如将该装置安装在辊子14与传送筒16之间的位置。清理装置10连续地从真空制品圆筒12和真空传送筒16或从它们中的任一个清除积聚的残渣等物。连续薄膜卷18支承在真空制品圆筒12上绕过辊子14的位置。薄膜卷18是一种热塑型的聚合物材料，用来制造塑料袋或塑料容器，它可以是带搭扣或不带搭扣的自身折叠式塑袋坯料，以形成两层薄膜。然后，采用已知的方法将薄膜卷18在真空制品圆筒12上切断和封口，制成单个的塑料袋20。当真空制品圆筒12按箭头所示方向转动时，就从真空制品圆筒12的凹槽露出一个加热导线组成的切封口件(总的用标号22表示)，将薄膜带18切断。在此过程中，薄膜熔融，在薄膜带18的每个切断部位的边缘形成一个封口，制成单个的塑料袋20，上述制造塑袋的方法是转让给本发明的同一受让人并授予Smitk等人的美国专利US4911423，该专利作为本发明的对比文件。
单个的塑料袋20可通过若干与一真空源(未示出)相连通的真空孔口24被吸住在转动着的真空制品圆筒12上，并且可通过类似的真空系统26吸住在真空传送筒16上。在大致沿着真空制品圆筒12的中心与真空传送筒16的中心之间连线的一个点上，在制品圆筒12的真空孔口24破除真空，而传送筒16的真空孔口26则抽上真空，就使塑袋20从制品圆筒12传送到传送圆筒16上。
单个的塑袋20被包装设备28从真空传送筒16取下来。绕轨道运行的包装机械手30把单个的塑料袋从真空传送筒16的表面拉下，并将塑料袋存放在装运台34上的塑袋堆垛32上。随后将这些塑料袋运到更普通的设备上进行最后包装(未示出)。
切割与封口件22的温度通常保持在约538℃至704℃之间。在这样的温度下，薄膜带18的部分发生热解，形成悬浮的和熔融的聚合物颗粒和聚合物分解产物。熔融的聚合物颗粒和凝聚的悬浮聚合物颗粒以及其他的空气中悬浮的灰尘和污物积聚在产品圆筒12、传送筒16及相关机械(未示出)的表面上，形成一个不断增厚的残渣积层。在图1所示实施例中，本发明的清理装置10被示出用于清除真空传送筒16表面上的残渣。但是，要明白，本发明的清理装置同样适用于清理任何转动圆筒的表面。例如，本清理装置也可用于清理真空制品圆筒12表面上的残渣。
下面参看图2和3，图中较详细地示出清理装置10的结构和操作。图1的标号仍用于图2和3中同样的零件上。所示清理装置10用于清除真空传送筒16表面上的残渣。清理装置10清理真空传送筒16的表面正好在塑料袋20被从真空制品圆筒12传递到真空传送筒16的点之前进行。由于避开了塑料袋20吸住在真空传送筒16上的区域，这样的方向可使接触辊36始终保持与真空传送筒16的表面的恒定接触。
清理装置10通过对接触辊36加压使之与真空传送筒16保持接触来清除真空传送筒16表面上的残渣。在接触辊36的几乎整个圆筒上装有擦布38，它可以像一个连续的整块材料那样安装在辊36上，或者以断续的条状安置于接触辊36上(每个条包住接触辊36的整个圆周)，后一方法可尽量减少所用的布，因为所用的布只清理传送筒16表面上与塑料袋接触的区域。擦布38最好是一种厚的织物，并适用于在其纤维内捕获聚合物颗粒、灰尘和污物。3M公司制造的T型清理与抛光布是一种较好的擦布材料。擦布38通过Velcro夹持器的钩形件(未示出)固定在接触辊36的表面上。采用这种方法，就可方便而快速地更换那些已吸饱聚合物颗粒和其他残渣的擦布，这一点在下面还要详述。
接触辊36固定地安装在传动轴40上，而传动轴则可转动地支承在固定于接触臂42的套筒41内。离合器44防止传动轴40以及接触辊36沿着与真空传送筒16转动方向相反的方向转动，以便在传送筒16转动时，对传送筒16保持一个稳定的清理表面。从而迫使传送筒16表面上的任何外来颗粒与擦布38的纤维紧密地接触而把它们除去。在示于图2和3的本发明实施例中，离合器44防止传动轴40和接触辊36沿逆时针方向转动，因为真空传送辊16是沿顺时针方向转动的。
链轮46与转动轴40固定连接，使得当它转动时，传动轴40可在套筒41内转动。链48使电动机50的转动输出与链轮46和传动轴40的转动耦合。因此，电动机50驱使接触辊36转动。在图2和3所示的本发明实施例中，电动机50带动接触辊36沿着邻近点划线所示接触辊36的箭头所示的顺时针方向转动。电动机50最好使接触辊36的转动成为短而大致均匀的角移动，以便能精确地控制接触辊36的转动。为此目的最好选用步进电动机。作为替换方案也可使接触辊36缓慢而连续地转动。正如下面将要详述的，电动机50的转动由电动机控制器52来控制。
接触臂42与枢轴托架54可转动地连接，并与气压缸56连接。气压缸56又固定到气缸托架58上(仅示出两个中的一个)。枢轴托架54和气压缸托架58安装在邻近真空制品圆筒12和真空传送筒16的支撑结构60上。如图所示，气压缸56水平地移动推杆62，使接触臂42从接触辊36与传送筒16表面接触的位置A移动到接触辊36邻近传送筒16表面的位置B，并可从位置B返回到位置A。从位置A移动到位置B的距离最好是尽可能短些，以便使清理装置10所占的动作空间减到最小。气压缸控制器64通过气压缸56控制推杆62的移动。
下面参看图4，该图以方框图的形式说明清理装置10的操作及其控制。定时器66确定一个预定的时间间隔。该时间间隔由真空制品圆筒12和真空传送筒16的操作者规定，并取决于与真空传送筒16接触的擦布38被聚合物颗粒和其他残渣吸满的速度。
当定时器66达到预定的时间间隔时，就给气压缸控制器64和脉冲发生器68发送一个信号。定时器66、气压缸控制器64、脉冲发生器68和计数器70全都是可在市场上购到的产品。气压缸控制器64收到来自定时器66的信号后，就指使气压缸56将接触臂42从接触辊36与真空传送筒16表面接触的位置A移到图2所示的位置B，同时，脉冲发生器68开始向电动机控制器52和计数器70发出电脉冲。电动机控制器52每收到一个脉冲，就使电动机50将接触辊36转动0.5°。
计数器70记下从脉冲发生器68送到电动机控制器52的脉冲数。当记数到一个相当于接触辊36转动的预定总度数的预定脉冲数时，计数器70就向定时器66发出一个信号，使定时器66回到开始点并重新开始定一个预定的时间间隔。此外，定时器66在收到来自计数器70的信号后，便停止向气压缸控制器64和脉冲发生器68发出信号，使气压缸56将接触臂42从位置B移回位置A，并使脉冲发生器68停止对电动机控制器52发送电脉冲。
上述的工作程序是连续地重复进行的，以便使真空传送筒16在每一预定的时间间隔末了还有一段新鲜的未被弄脏的擦布38部分。最好是，在每一程序过程中接触辊36转动的总度数为1°左右。采用这种方式，使擦布38在需要更换前基本上它的整个表面积都得到充分利用。
作为替换方案，接触辊36可以在不是周期地从位置A移到位置B的情况下与传送筒16保持接触，采用这种方式时，接触辊36缓慢而连续地转动并同时与传送筒16表面接触，或者，接触辊36按预定的时间间隔转动，并同时与传送筒16的表面接触。上述两种方式都需要一个大型的较高功率的驱动机构例如气压缸和活塞装置或液压缸和活塞装置。
权利要求
1.一种用来清理一个转动着的圆筒的表面以防止聚合物残渣在它上面积聚的装置，它包含一个与上述转动圆筒表面接触的接触辊；置于上述接触辊表面上的清理材料；将上述接触辊从与上述转动圆筒表面接触的第一位置移动到邻近上述圆筒表面的位置的机构；和用来在上述接触辊处于上述的第二位置时在预定的时间间隔内转动上述接触辊，以便对上述的圆筒表面送上新鲜的清理材料的机构。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，上述的移动机构包括一对接触臂，每个接触臂有一个第一端和一个第二端，所述的第一端与邻近上述转动圆筒的支撑结构可转动地连接，上述第二端与上述接触辊连接;和使上述接触臂从上述接触辊与上述转动圆筒表面接触的第一位置转动到上述接触辊处于上述转动圆筒表面附近的第二位置的机构。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于上述的按预定时间间隔转动上述接触辊的机构包括一个用来产生周期性的和基本上均匀的角移动的电动机;用来使上述电动机的转动与上述接触辊机械耦合的机构;和用来使上述电动机在预定的时间间隔发生转动的机构。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于，上述的清理材料是可拆装地固定在上述接触辊的几乎整个圆周面上。
5.根据权利要求3的装置，其特征在于上述的用来使上述电动机在预定时间间隔发生转动的机构包括一个可在预定时间间隔产生一个电信号的定时器;用来向上述电动机发送电脉冲以便产生上述的基本上均匀的角移动的机构，该机构发送的脉冲与上述的来自上述定时器的电信号相对应;和用来记录来自上述脉冲发生器的电脉冲数的计数器，该计数器在记数到预定的脉冲数后，便产生一个电信号，这个来自上述计数器的电信号使上述定时器重新开始定时，并使上述脉冲发生器停止对上述电动机发送脉冲。
6.一种清理一个转动圆筒表面以防止聚合物残渣积聚在它上面的方法，包括如下步骤用一种固定在一个接触辊表面的清理材料去接触上述转动圆筒的表面;将上述接触辊从与上述转动圆筒表面接触的第一位置移动到邻近上述圆筒表面的第二位置;转动上述接触辊，对上述圆筒表面露出新鲜的清理材料;和将上述接触辊从邻近上述圆筒表面的第二位置移回与上述圆筒表面接触的第一位置。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于上述的将上述接触辊从与上述转动圆筒表面接触的第一位置移动到邻近上述圆筒表面的第二位置的步骤包括提供一对接触臂，每一个上述的接触臂有一个第一端和一个第二端，所述的第一端可转动地连接到一个靠近上述转动圆筒的支撑结构上，上述第二端与上述接触辊连接;提供一种机构用来使上述接触臂从上述接触辊与上述转动圆筒表面接触的第一位置转动到上述接触辊邻近上述圆筒表面的第二位置，和使上述接触臂从上述的第一位置转动到上述的第二位置。
8.根据权利要求7的方法，其特征在于使上述接触辊从上述的邻近上述圆筒表面的第二位置移回上述的与上述圆筒表面接触的第一位置的步骤包括提供一种机构用来使上述接触臂从上述接触辊处于邻近上述圆筒表面的上述第二位置转动到上述接触辊与上述转动圆筒表面接触的上述第一位置;和使上述接触臂从上述第二位置转到上述的第一位置。
9.根据权利要求6的方法，其特征在于上述的转动上述接触辊的步骤在预定的时间间隔内发生，并包括如下步骤提供一个用来产生周期的和大致均匀的角移动的电动机;提供使上述电动机与上述接触辊机械耦合的机构;提供使上述电动机的角移动在预定的时间间隔内发生的机构;和按预定时间间隔以短而基本均匀的角移动方式转动上述电动机。
10.根据权利要求9的方法，其特征在于，上述的提供使上述电动机在预定的时间间隔发生角移动的机构的步骤包括;提供一种定时器，用来在预定的时间间隔产生一种电信号;提供一种用来对上述电动机发送电脉冲的机构，以便产生上述的基本均匀的角移动，上述的发送脉冲的机构发出与来自上述定时器的上述电信号对应的脉冲;和提供一种计数器用来记录来自脉冲发生器的电脉冲数，上述计数器在记数到一个预定的脉冲数后便产生一个电信号，该电信号使上述定时器重新定时并使上述脉冲发生器停止对上述电动机发送电脉冲。
全文摘要
提供了一种可连续地清理塑料袋制造机的方法和装置。一个在其表面上固定有清理材料的单辊与转动圆筒接触，以便清除其表面的聚合物残渣。当清理材料与圆筒接触的部分被残渣吸满时，上述辊子就转动以便对圆筒表面露出新鲜的清理材料。该清理装置结构紧凑，可装在塑料袋制造机周围有限的空间内使用。
文档编号B31B49/00GK1095014SQ931056
公开日1994年11月16日 申请日期1993年5月8日 优先权日1993年5月8日
发明者戴维·A·史密斯, 菲利普·G·维尔伊泽, 克拉克·M·伍迪, 赫伯特·B·盖格, 小查尔斯·R·阿莫斯 申请人:陶氏化学公司