专利名称：腔室收缩包装机的制作方法
技术领域：
本发明涉及腔室(chamber)收缩包装机。
背景技术：
半自动人工送料腔室收缩包装机能够在一次操作中完成热收缩膜的封口和收缩。此类机器具有由机器机身和带有完整L式封切机(L-sealer)的用合页接合的机罩形成的腔室。操作员将等待包装的产品放入产品托盘上纵向的向中间包裹的热收缩膜中。然后，手动将包裹在膜中的产品放入腔室中，所述产品在临近L式封切机的出口输送机上受到静态支撑。然后，伺服机构将机罩自动降下，激活L式封切机对包裹产品的膜进行封口和切割，然后加热的空气会被输送到腔室中使膜收缩包裹到产品上。经过预设的收缩时间后，机罩自动抬升，出口输送机将收缩包装后的产品输送到腔室外，再开始新一轮的包装过程。传统的PVC薄膜已被应用于收缩包装机，而聚烯烃膜最近已开始得到利用。聚烯烃膜需要更高的温度才能有效地对产品进行收缩包装，从而提升了优化收缩包装机使其高效利用热量的重要性。收缩包装机高效产生、分配并保持热量的能力是能够影响能量使用和加工周期时间的重要性能特征。传统腔室收缩包装机的缺点之一是必须在产品边缘与L式封切机边条之间留有L形的缝隙，以确保加热空气能够流入并围绕在产品周围。通常情况下，该缝隙从20毫米至80毫米不等，视待包装产品的体积(尺寸)和高度而定。该缝隙会增加加热空气气流量，同时增加了膜的使用量，从而增加了收缩时间并降低了能量效率。另一个缺点是，如果操作员不留意机器的话，那么机罩的自动降下和抬升会散失一部分本不应该散失的热量。对于提供足够的力度精确地将腔室密封并防止过度热量散失的自动操作机罩，在关闭腔室的过程中会给操作员带来安全风险，即手可能会被卡在机身和机罩之间。有人已提议使用电子断路开关，经过预设时间后，当机罩遇到障碍物时，该断路开关会使机罩停止降下。这种电子安全开关结构复杂且价格昂贵，并且被认为还没有机械式的故障防护措施可靠。我们需要的是一种可以解决上述难题的腔室收缩包装机。
发明内容
本发明提供了一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的辊筒输送机，在初始状态下， 该辊筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻，其中机身界定了腔室下部纵向和横向的水平导气管，用以将加热空气引向L式封切机及产品周围。导气管会包围在辊筒输送机周围，使加热空气能够在其周围流动。导气管可以由水平细长的沟槽组成。
本发明还提供了一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的辊筒输送机，在初始状态下，该辊筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻，其中辊筒输送机有多个平行辊筒，所述辊筒可横向偏斜并旋转，然后将产品纵向和横向地远离L式封切机输送到腔室中心，使加热空气围绕在产品周围，收缩包裹在产品外的膜，其中当机罩抬起时，多个棍筒横向未偏斜并旋转，最后将收缩包装好的产品纵向地输送出腔室。多个辊筒能够在两行平行的侧轨之间旋转并横向偏斜地受到支撑，其中一条侧轨固定于机身，另一条侧轨可相对第一条侧轨进行纵向移动，从而使所述多个辊筒集体横向偏斜。
每个辊筒的一端能够旋转并通过弹簧横向偏斜地安装在固定侧轨上，另一端能够旋转并纵向滑动地安装在可移动侧轨中的椭圆形底座上。本发明还提供了一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的辊筒输送机，在初始状态下，该辊筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻；以及机罩传动装置(hood actuator)，其中添置机罩传动装置的目的在于其能够在机罩降下时支撑机罩的重量，然后将机罩夹紧处于闭合位置。机罩传动装置可以包括用以支撑机罩的支杆，该支杆与用于防止支杆移动且装有弹簧的过了支点中心点的杠杆相耦合，从而支撑机罩的重量，这样，当机罩降下时，该杠杆会将支杆拉下以在闭合位置夹紧机罩。过了支点中心点的杠杆可装在固定在机身上的拉力弹簧上。可驱动该机罩传动装置来降下机罩，该机罩传动装置包含单向离合器，所述单向离合器可实现机罩的空转(idly)抬升。本发明的腔室收缩包装机还可以进一步包括固定在电机上的传动齿轮、固定在单向离合器上的空套齿轮、以及将固定的传动齿轮与空套齿轮旋转固定的啮合器件，以将电机产生的驱动力传输给机罩。该啮合器件可以是齿轮，所述齿轮可以接触固定齿轮及空套齿轮。经过配置，该啮合齿轮可通过将机罩从初始的垂直位置移动到闭合位置来实现啮合。可通过减速驱动电机来驱动机罩传动装置。该电机可以安装在装有弹簧的基座上并在枢轴上转动，以便当机罩处于闭合状态时电机能够对抗弹簧的作用进行移动，以便在闭合位置夹紧机罩。本发明的腔室收缩包装机还可以进一步包括用于控制机罩传动装置的控制器和用于控制空气加热器和棍筒输送机的控制器。
下面将仅参考所附图纸、以举例说明的方式对本发明进行进一步解释，其中图I是本发明的腔室收缩包装机的一个实施例的透视图2是本发明的腔室收缩包装机的截面图3是本发明的腔室收缩包装机的腔室的透视图；图4是本发明的腔室收缩包装机的可偏斜辊筒输送机的俯视图；图5是在未偏斜及偏斜位置的辊筒俯视图；图6是本发明的腔室收缩包装机的手动机罩传动装置的透视图；图7是安装在本发明的腔室收缩包装机上的手动机罩传动装置的侧视图；图8和图9是当机罩分别处于开启和闭合状态时，其所对应的第一种和第二种情况中手动机罩传动装置的侧视图；图10是本发明的腔室收缩包装机的半自动机罩传动装置的透视图；图11是安装到本发明的腔室收缩包装机上的半自动机罩传动装置的侧视图；图12和图13是当机罩分别处于开启和闭合状态时，其所对应的第一种和第二种情况中半自动机罩传动装置的端视图；及图14是在机罩被夹紧的情况下半自动机罩传动装置的侧视图。
具体实施例方式图I显示了本发明腔室收缩包装机10的一个实施例。机器(腔室收缩包装机)10具有构成腔室14下部的纵向机身12，以及带有整体式L式封切机18的机罩16，该机罩与机身12用合页横向接合，在降下时构成腔室14的上部。举例来说，机罩16是安装在框架上的透明外罩，其中L式封切机整合在相邻的相互垂直的框架侧边。在腔室14下部机身12上安装了高度可调的水平辊筒输送机20。在机身12的一端安装了卷筒架22，用于旋转保持向纵向中心卷绕的热收缩膜(未显示)卷筒24。在腔室14与卷筒架22之间的机身12上安装了控制器26和产品托盘28。参考图2，在腔室14下方的机身12上安装了空气加热器30，所述空气加热器包括加热元件32和向上朝向的风扇34，用于向腔室14中供应加热空气来加热待包装产品外的收缩膜(未显示)。为了在不变形的前提下承受收缩聚烯烃所需的高温，风扇34的叶片采用钢等耐高温的材料。由于采用钢会增加重量，所以可在风扇34上打孔以减少其重量和转
动惯量。机器10的机身12界定了纵向和横向的水平导气管13，导气管位于腔室下部、机身12上的相互垂直的两侧封切条下，环绕在相邻的辊筒输送机20侧部周围，当L式封切机18接触到机身12时，能够使加热空气流围绕在待包装的产品(未显示)周围。例如，如图I所不，腔室14是由纵向和横向的垂直面板15a和15b所形成,导气管是由面板15a和15b中的通道部分地构成并通向面板15上部与辊筒42之间水平细长的沟槽。在机身12上安装了机罩传动装置35，用以引导机罩16的运动。在如图所示的例子中，机罩传动装置35包括由电机38通过单向离合器40驱动的支杆36，能够自动地来回降下和抬升机罩16。在一个例子中，机罩传动装置35被布置用以允许可传动式抬升机罩16受到驱动而抬升但在其自身重量下可空转降下，这样如果操作员在闭合腔室14时手被卡在机罩16下就能够轻易地将手抽离。机罩传动装置35、棍筒输送机20及空气加热器30都受控于控制器26，可根据产品的不同大小和高度对控制器26设置不同的操作程序。参考图3至图5，辊筒输送机20在两个平行侧轨44和46之间有多个间隔排列的平行辊筒42，可旋转并横向偏斜地受到支撑。一条侧轨44是固定的，而另一条侧轨46相对于固定侧轨44是可纵向移动的，从而可使所有辊筒42横向偏斜。可移动侧轨46可在控制器26的伺服机构(未显示)控制下纵向移动。辊筒42可通过电机48来驱动旋转，该电机具有电机链轮50，所述电机链轮与辊筒链轮52通过链条(未显示)连接。电机48也受控于控制器26。每个辊筒42的一端可旋转并横向偏斜，通过安装在辊筒链轮52链轮轴54上的弹簧48安装在固定侧轨44上，每个辊筒42的另一端可旋转并纵向滑动，安装在可移动侧轨46中的椭圆形底座58上。也可以在辊筒42中使用其他等效的可旋转并横向偏斜的安装装置，如铰接万能节或万向节。图4显示了在横向不偏斜位置的辊筒42，这时其旋转轴都大致垂直于侧轨44和46。图5显示了横向偏斜的辊筒42，这时其旋转轴与侧轨44和46大致呈锐角。使用时，辊筒42在腔室14中的初始位置是处于未偏斜位置，用以静态托放待包装产品(未显示)，当机罩16降下时，在L式封切机18密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机18紧密相邻。然后，辊筒42自动发生横向偏斜并旋 转，将产品以纵向和横向方式远离L式封切机18向腔室14中心输送,使加热空气围绕产品流动，以收缩产品外的收缩膜。最后，当机罩16抬起时，辊筒42恢复横向未偏斜状态并旋转，将收缩包装好的产品纵向输送出腔室14。图6至图9显示了一种手动机罩传动装置60，当机罩16降下时用于承受其重量以防止机罩意外发生突然下落。一旦机罩降下，机罩传动装置60也可将机罩在闭合位置夹紧，这样，腔室14就可以实现精确闭合和加压了。机罩16的重量由弹簧68来平衡，这样，打开或关闭机罩仅需很小的力度。如图7所不，机罩传动装置60通过支杆36与机罩16相f禹合。支杆36通过曲柄臂62和轴64与装有弹簧的杠杆66相稱合,该杠杆用于进行扳过支点中心点的操作(over-centre operation)。关于这一点，弹簧68作用于杠杆66以防止其在刚开始移动时发生旋转。一旦弹簧超出杠杆66的枢转点，弹簧的拉力就会促使杠杆向前，在图中所示的机罩传动装置60中，这在机罩降下时起到承受其重量并随后将机罩在闭合状态夹紧的作用。图7和图8显示了处于开启位置的机罩16。支杆36分别通过可调拉杆端接头37a和37b固定于机罩16和机罩传动装置60上,可实现对机罩传动装置60进行微调。如图8所示，拉力弹簧68作用于杠杆66以防止支杆36移动，从而支撑机罩16的重量。当机罩闭合时，支杆36将向下移动并带动杠杆66以逆时针方向旋转并拉伸弹簧。如图9所示，一旦弹簧超过杠杆66的枢转点67，弹簧68的拉力将促使杠杆66进一步以逆时针方向旋转，从而促使支杆36向下将机罩16在闭合位置夹紧。弹簧68通过拉长的垫圈65和螺钉69固定于机器10。螺钉69可被接收在机器10的任何位置，这样就可以在垂直方向上上下调节来改变当其不再承受机罩重量时且机罩即被夹紧的点，从而为机罩的闭合操作提供微调。添置拉长垫圈65的目的在于可调节弹簧68的拉力，以增加对闭合机罩施加的夹紧力或适应不同重量的机罩。如图8所示，添置螺钉71的目的在于可调节杠杆62与66之间的角度。此外，螺钉73和75设计成相互接触，以防止支杆过度延伸。图10至图14表不了一种用于降下机罩16的半自动机罩传动装置70。机罩传动装置70包含电机72和通过单向离合器与电机70相I禹合的传动盘74,以闭合机罩16并使其空转抬起。电机72驱动固定在该电机上的第一齿轮76，该齿轮与第二齿轮78相邻，第二齿轮由单向离合器驱动，以向下拉动机罩16。在装有弹簧的杠杆82上装有啮合齿轮80，该哨合齿轮配置于第一齿轮76和第二齿轮78上方。图11和图12显示了机罩16处于开启位置且支杆36处于较高的垂直位置。支杆36通过可调拉杆端接头37a和37b固定于机罩16和机罩传动装置70。弹簧68处于未拉伸状态以支撑机罩16的重量。如图12所示，轴环84通过压缩弹簧90安装在支杆36上，这样，啮合齿轮80与第一齿轮76和第二齿轮78之间的力就不会锁住第一齿轮76和第二齿轮78。添置可调轴环91的目的在于其可调节弹簧90的压缩。添置可调轴环93的目的在于其可调节啮合齿轮与第一齿轮76和第二齿轮78的啮合点。支杆36在电机72的驱动下被向下拉拽，但在闭合前可在任意点停止，原因是单向离合器使驱动盘74能够以与电机72相反的方向旋转。如图13所示，当支杆36被向下拉拽且机罩闭合时，轴环84与装有弹簧的杠杆82接触，促使啮合齿轮80向下移动并啮合第一齿轮76和第二齿轮78，将两者锁在一起，从而将直接驱动力从电机72转移到驱动盘74，绕过单向离合器，引起驱动盘74转动，以进一步向下拉拽支杆36，从而精准地驱动机罩16闭合，这样就腔室密封起来并将加热空气保留在腔室内。如图14所示，电机72固定于金属板81，该金属板枢转地安装在轴承86上并由弹簧88所支撑，这样，当啮合齿轮80锁住第一齿轮76和第二齿轮78时，电机72会以与弹簧力道相反的方向在枢轴上旋转来夹住机罩16将其闭合并且精准地密封腔室14并保留加热空气。一旦电机72的旋转达到预设量，将激活限制开关使电机72停止运转。膜经过预设时间的收缩后，比如O. 7秒到I. O秒，电机72将倒转打开机罩16。一旦装有弹簧的杠杆82移动了一段足够的距离，啮合齿轮80即从第一齿轮76和第二齿轮78脱离，以释放驱动盘74使其能够旋转，通过单向离合器，将支杆36抬起，从而释放机罩16。应当理解的是，半自动机罩传动装置70包含多个涉及机罩传动装置60的组件(如图6至图9所示)，以辅助驱动装置的运行，这样即可不必使用功率特别大的电机。就这一点而言，如图14所示，弹簧68起到的就是辅助机罩传动装置70的作用。应当理解的是，本发明的多个实施例提供了一种半自动人工送料腔室收缩包装机，能够在L式封切机密封和切割收缩膜后自动将产品放置在收缩包装腔室的中心位置。本发明实施例的分散式出口辊筒输送机降低了收缩膜的消耗量，同时减少了收缩时间和能耗。此外，本发明实施例的机罩传动装置提供了一种简易的机械解决方案，该方案增强了操作员在机罩自动抬起和降下过程中的安全系数，并适用于应用在其他领域。仅以举例的方式对实施例进行说明，可允许在下述权利要求书的范围内进行修改。权利要求
1.一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的棍筒输送机，在初始状态下，该棍筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻，其中机身界定了腔室下部纵向和横向的水平导气管，用以将加热空气引向L式封切机及产品周围。
2.根据权利要求I所述的机器，其中导气管围绕在棍筒输送机周围，使加热空气围绕其流动。
3.根据权利要求I或2所述的机器，其中导气管由水平细长的沟槽组成。
4.一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的棍筒输送机，在初始状态下，该棍筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻，其中辊筒输送机有多个平行辊筒，所述棍筒可横向偏斜并旋转，然后将产品纵向和横向地从L式封切机输送到腔室中心,使加热空气围绕在产品周围，收缩包裹在产品外的膜，其中当机罩抬起时，多个辊筒横向不偏斜并旋转，最后将收缩包装好的产品纵向地输送出腔室。
5.根据权利要求4所述的机器，其中多个辊筒在两行平行的侧轨之间旋转并横向偏斜地受到支撑，其中一条侧轨固定于机身，另一条侧轨可相对第一条侧轨进行纵向移动，从而使所述多个辊筒集体横向偏斜。
6.根据权利要求5所述的机器,其中每个棍筒的一端能够旋转并通过弹簧横向偏斜地安装在固定侧轨上，另一端能够旋转并纵向滑动地安装在可移动侧轨中的椭圆形底座上。
7.一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的棍筒输送机，在初始状态下，该棍筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻；以及机罩传动装置，其中添置机罩传动装置的目的在于其能够在机罩降下时支撑机罩的重量，然后将机罩夹紧在闭合位置。
8.根据权利要求7所述的机器，其中机罩传动装置包括用以支撑机罩的支杆，该支杆与用于防止支杆移动且装有弹簧的过了支点中心点的杠杆相耦合，从而支撑机罩的重量，这样，当机罩降下时，该杠杆会将支杆拉下以在闭合位置夹紧机罩。
9.根据权利要求8所述的机器，其中过了支点中心点的杠杆由固定在机身上的拉力弹簧装载。
10.根据权利要求7至9中任意一项所述的机器，其中该机罩传动装置经过驱动用于降下机罩，该机罩传动装置包含单向离合器，可实现机罩的空转抬升。
11.根据权利要求10所述的机器，进一步包括固定在电机上的传动齿轮、固定在单向离合器上的空套齿轮、以及将固定的传动齿轮与空套齿轮旋转固定的啮合器件，以传输电机产生的驱动力使机罩下降。
12.根据权利要求11所述的机器，其中啮合器件是齿轮，所述齿轮可以接触固定齿轮及空套齿轮。
13.根据权利要求12所述的机器，其中啮合齿轮经过配置可通过将机罩从初始的垂直位置移动到闭合位置来实现啮合。
14.根据权利要求10至13中任意一项所述的机器，其中机罩传动装置通过减速驱动电机来驱动。
15.根据权利要求14的机器，其中该电机可以安装在装有弹簧的基座上并可在枢轴上旋转，以便当机罩处于闭合状态时电机可以与弹簧运动相反的方向运动，以便在闭合位置夹紧机罩。
16.根据权利要求10至15中任意一项所述的机器，进一步包括用于控制机罩传动装置的控制器。
17.根据前述权利要求中任意一项所述的机器，进一步包括用于控制空气加热器和辊筒输送机的控制器。
全文摘要
一种腔室收缩包装机，包含界定腔室下部的纵向机身；机罩，所述机罩带有与机罩形成整体并与机身用合页横向接合的L式封切机，当机罩降下时，构成腔室上部；向腔室提供加热空气的空气加热器；安装在机身上的辊筒输送机，在初始状态下，该辊筒输送机用于托放腔室内待包装的产品，当机罩降下时，在L式封切机密封并切割产品外的热收缩膜的过程中，所述产品在纵向和横向与L式封切机紧密相邻，其中机身界定了腔室下部纵向和横向的水平导气管，用以将加热空气引向L式封切机及产品周围。
文档编号B65B67/10GK102639401SQ201080046548
公开日2012年8月15日 申请日期2010年8月11日 优先权日2009年8月14日
发明者迪耶戈·巴尔巴罗 申请人:迪耶戈·巴尔巴罗