专利名称：一种用于灌装机的夹爪轨迹变位装置的制作方法
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，包装带材从巻盘上解开，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)加热夹爪和加压夹爪(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200720200484.X
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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，通过链条带动夹爪沿着链条导 轨的轨迹运动来实现夹爪对包装材料的切入位置，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，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 有可旋转调节的凸轮，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，决定了滑块于凸轮的接触曲线，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。在凸轮的不同部位上依次设计不同的曲面，每个曲面适应一种规格包装 容器对变位轨迹的要求，因此，凸轮的整个轮廓可适应多种规格包装容器的要求。由于凸轮 本身的上述特点，当同一凸轮在围绕轴旋转时，在不同角度位置会产生不同的工作轮廓。
调节器可固定安装在轴上，通过推杆的伸縮移动，推动凸轮围绕轴旋转，使得凸轮曲面 ，即工作轮廓产生变化。推杆的伸縮可以是直线位移，也可以是角位移，只要其对凸轮的作用力使得凸轮能够产 生围绕轴的旋转即可。
当夹爪滑块在凸轮上运动时，对凸轮的作用力有时是很大的，以致对凸轮或夹爪造成损 坏。本实用新型装置的调节器中设计缓冲元件，对凸轮受到的力进行缓冲，以避免上述现象 的发生。
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，还需要在夹爪和连杆(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 工作轮廓产生变化或更换，继而影响夹爪的轨迹变位，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。
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是链输送式灌装机的夹爪轨迹变位装置的立体图； 图2是链输送式灌装机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，凸轮的调节原理图； 图4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5是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，凸轮的调节器立体图； 图6是本实用新型的夹爪轨迹变位装置中，凸轮的调节器半剖视图。
具体实施方式
如图l、图2所示，是本实用新型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—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—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，轴5的一段设有两平面，调节器40通过螺钉19固定安装在上述平面上。通过 调节调节器40，推杆41做出如箭头方向的直线位移，推动连杆ll，从而使得凸轮1围绕轴5做 出如箭头方向的旋转。
本实用新型的夹爪轨迹变位装置采用两个凸轮l，如图4所示。两凸轮l间通过多组(图 示为3组)连杆ll、垫片12、螺帽13联结固定。其中一连杆11还用作调节器40对凸轮1的作用 点。凸轮l上开由孔，内装有轴承15，并通过卡环14限定位置。轴承14两端为轴承端盖16。 上述结构保证了两凸轮l的一致性，并使得有力作用在连杆ll上时，凸轮1能通过轴承15在轴 5上旋转。另有两限位块17通过杆18联结固定，用来凸轮l初始位置的设定，或做为凸轮l旋 转的极限位置。
调节器40的结构如图5和图6所示。调节器40的基体43上开有沉头孔，并设有两相互垂直 的平面，使得能通过螺钉19把基体43固定在轴5上。基体43下部开有螺纹孔，使得调节螺钉 44能旋出旋入。弹簧45位于调节螺钉44和推杆41间，且和两者相接触，用来缓冲凸轮l所受 的冲击力。调节螺钉44旋入基体43时，弹簧45压縮，并促使推杆41伸出基体43;调节螺钉44 旋出基体43时，弹簧45伸展，并促使推杆41縮进基体43。在推杆41和基体43间可设有限位环 42，用来限定凸轮l所回转的下极限位置。
权利要求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)上设有可旋转调节的凸轮(1)，该凸轮(1)具有可引导夹爪按预设运动轨迹运动的轮廓。
8.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) 3 具有限位环(42)，位于基体(43)和推杆(41)之间，用来限定凸轮(1)所回转的下极 限位置。
9.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) 具有限位块(17)，用来设定凸轮(1)的初始位置或做为凸轮(1)旋转的上极限位置。
10.如权利要求6所述的变位装置，其特征在于该装置的每侧采用两个凸 轮(1);凸轮(1)通过轴承(15)安装在轴(5)上，并能围绕轴(5)做旋转；两凸轮( 1)通过多组连杆(11)固定联结，具有一致性；其中一连杆(11)还用作调节器(40)对 凸轮(1)的作用点。
专利摘要本实用新型提供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)上设有可旋转调节的凸轮(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不同规格包装容器的要求。
文档编号B65B51/10GK201140800SQ20072020048
公开日2008年10月29日 申请日期2007年6月18日 优先权日2007年6月18日
发明者孙小青 申请人:山东泉林包装有限公司