本發明涉及塑料制袋機,具體為一種制袋機冷卻裝置。
背景技術:
塑料制袋機是塑料包裝機械中一種常用的機械,它由間歇式走料機構帶動料膜分別通過燙刀、冷卻刀、切刀完成制袋工序的;走料機構間歇動作,可實現自動化生產。在料膜熱合工序中,燙刀溫度較高,然后料膜經由冷卻刀冷卻,經切刀切割后,多個成品袋重疊在一起打包入庫。
實際應用中,中封制袋產品在軟包裝產品中數量很大,其中又以BOPP/PE、NY/PE、BOPP/CPP等塑料復合膜為代表產品,生產過程中,在對包裝袋背部的中封熱合制袋以后,中封部位對應的正面圖案由于受中封部位高溫的影響,復合膜在自然冷卻后會發生冷縮,產生皺褶,影響了產品的外觀,嚴重者可能會被客戶拒收。為了改變上述缺陷,根據復合膜的熱塑性原理(即復合膜溫度喪失慢,產品收縮時間長,收縮率高,反之收縮率低),實際生產中,為了降低產品收縮率,通常通過降低生產速度、降低冷卻水溫度,以達到增加降溫速度、縮短收縮時間,降低產品收縮率。采用降低冷卻水溫度,效果不明顯且很難實現;而降低生產速度,直接影響了產量,增加了成本;采取將加工好的產品,每20~50一把攤開進行充分晾置冷卻后再包裝,不但占用大量晾置空間,而且在晾置過程中包裝袋容易被污染。
為了解決上述問題,中國專利號ZL200910074406.3中公開了一種制袋機冷卻裝置,包括冷卻刀、墊板,所述冷卻刀和墊板上下對應,冷卻刀中空,刀體兩側設有進水管和出水管,改進后,在刀體底部設置多個平行的直通凹槽,所述墊板上設置與凹槽對應的墊塊。該方案利用塑料的熱穩定收縮及可恢復的彈性形變性質,在原有冷卻刀基礎上增加了多個平行間隔設置的直通凹槽,在冷卻工序中,對復合膜進行預拉伸,解決了包裝袋產品在中封制袋成型后的中封對應正面圖案處的皺褶現象,穩定了產品質量,提高了生產效率。但該方案在使用過程中還是會存在下面的問題:該方案的冷卻刀在對復合膜進行加工時,冷卻水從冷卻刀的左側通入,冷卻水進入冷卻刀后順著復合膜的移動方向移動并最終從冷卻刀的右側排出,因此該方案中的冷卻水從左側通入后,位于冷卻刀左側的復合膜的熱量將傳遞到冷卻水處,此時冷卻水由于吸收的熱量而會產生溫度的升高,在冷卻水從左向右移的過程中,冷卻水將不斷的吸收熱量并且溫度也會逐漸升高,故當冷卻水流到冷卻刀的右側時,此時的冷卻水已具有較高的溫度,而此時運動到冷卻刀右側的復合膜熱量已大部分散發而只有較低的溫度,此時在冷卻刀的右側極容易由于冷卻水和復合膜之間的溫差而出現冷卻水將熱量傳遞給復合膜的情況,進而造成復合膜溫度的再次升高,對復合膜的冷卻效果將大大下降。
技術實現要素:
本發明意在提供一種有效保證復合膜冷卻效果的制袋機冷卻裝置。
本方案中的制袋機冷卻裝置,包括冷卻刀和墊板,冷卻刀和墊板上下對應,冷卻刀中空,冷卻刀上部的兩側分別設有進水口和出水口,冷卻刀上的進水口和出水口通過冷卻水管進行連接,冷卻水管豎直分布,冷卻水管由若干個軸向均布在冷卻刀上的水管組件構成,水管組件包括水流下降段和水流上升段,同一水管組件的水流下降段和水流上升段通過下水平換熱段連接,水流上升段伸出冷卻刀并與相鄰組的水流下降段通過上水平換熱段連接,在上水平換熱段處設有吸熱裝置,吸熱裝置套設在上水平換熱段外,在吸熱裝置上開設有活塞孔,活塞孔與上水平換熱段相通,活塞孔內填充有低沸點換熱液并設有活塞,活塞包括活塞頭部和活塞頸部,活塞頸部伸入活塞孔內并可沿活塞孔移動,活塞頭部的寬度大于活塞孔的寬度,在活塞孔內設有拉簧,拉簧一側與活塞頭部連接,拉簧另一側與上水平換熱段連接,活塞頭部與冷卻刀之間具有間隙。
本方案制袋機冷卻裝置的工作原理是:在進行復合膜的冷卻時,復合膜放置在冷卻刀和墊板之間,并在冷卻刀的作用下將復合膜壓合,此時剛經過熱合工序的復合膜將具有較高的溫度,根據熱傳遞的原則,此時復合膜上的熱量將傳遞到冷卻刀和墊板上。
向冷卻刀上安裝的冷卻水管中通入冷卻水,冷卻水從水流下降段流入,當冷卻水流入到下水平換熱段時,復合膜傳遞到冷卻刀上的熱量將進一步傳遞到下水平換熱段的冷卻水處,下水平換熱段處的冷卻水吸收由復合膜傳遞過來的熱量后進一步沿水流上升段流動,當冷卻水流動到上水平換熱段時,冷卻水由于吸收了復合膜傳遞的熱量而具有較高的溫度,此時冷卻水的熱量將傳遞給活塞孔內的低沸點換熱液,低沸點換熱液在吸收熱量后會產生氣化現象,產生氣化現象后的低沸點換熱液將發生體積變大的現象,此時低沸點換熱液將推動活塞孔內的活塞移動,進而使活塞頭部移動與冷卻刀相抵并給冷卻刀向下的作用力,該作用力將增加冷卻刀對復合膜的壓合力,提高冷卻刀的作用效果,同時由于上水平換熱段處的冷卻水將熱量傳遞給活塞孔內的低沸點換熱液,故冷卻水從上水平段流出后溫度將下降,此時冷卻水再經水流下降段進一步流到下水平換熱段對復合膜進行冷卻,如此往復,即可實現對復合膜良好的冷卻效果。
本方案的效果在于:1、本方案中流經下水平換熱段的冷卻水吸收復合膜產生的熱量后,將會在流經上水平換熱段時將該熱量傳遞給低沸點換熱液,利用低沸點換熱液及時有效的將冷卻水中吸收的熱量傳遞出去,因此本方案中當冷卻水流經下水平換熱段進行熱量吸收時,此時的冷卻中均只有較低的溫度,從而使得復合膜的熱量能更好的傳遞給冷卻水,保證了復合膜的冷卻效果,有效避免了傳統方案中冷卻水持續吸收熱量溫度升高而導致的復合膜冷卻效果差的問題。2、本方案中當冷卻水流經上水平換熱段時,冷卻水中的熱量傳遞給低沸點換熱液時將促使活塞移動,活塞移動將使得活塞頭部對冷卻刀產生向下的作用力,該作用力能增強冷卻刀對復合膜的壓合,提高冷卻刀的作用效果,減少復合膜上褶皺的產生,同時使得熱量得到了有效的利用。
進一步,上水平換熱段兩端分別通過焊接的方式與水流上升段和水流下降段進行連接,下水平換熱段兩端也分別通過焊接的方式與水流上升段和水流下降段進行連接。焊接是一種常用的連接方式,焊接的方式連接性能可靠且生產工藝簡便。
進一步,在墊板上開設有貫穿墊板兩側的冷卻通道,在冷卻通道的兩側分別安裝有進水管和出水管。在進行復合膜的冷卻時,復合膜上的部分熱量也會傳遞到墊板上,向墊板上的進水管通入冷卻水,后冷卻水流經冷卻通道后從出水管排出,流經墊板的冷卻水將進一步加強復合膜的冷卻效果。
進一步,在冷卻刀的底部設置有若干個直通凹槽,墊板上與直通凹槽對應的位置設置有墊塊。在對復合膜進行冷卻時,復合膜的表面容易產生褶皺現象,在冷卻刀的底部設置直通凹槽,在墊板上設置相應的墊塊,當復合膜移動到直通凹槽和墊塊處時,直通凹槽和墊塊對復合膜會產生拉伸的作用,從而使得復合膜在冷卻時不會產生褶皺現象,保證了產品的外觀質量。
進一步,水流下降段和水流上升段均采用鐵質材料制成,上水平換熱段和下水平換熱段均采用銅質材料制成。鐵質材料較銅質材料的導熱性差,將上水平換熱段和下水平換熱段采用銅質材料制成,有效保證了上水平換熱段和下水平換熱段處熱交換的有效性,下水平換熱段能將復合膜的熱量有效的傳遞給其內的冷卻水,上水平換熱段能將具有較高溫度的冷卻水的熱量及時傳遞給活塞孔內的低沸點換熱液,從而保證了各處熱量傳遞的及時性和有效性。
進一步,低沸點換熱液為乙醚。乙醚是常用的低沸點液體,乙醚的沸點為34.6度,能較好的滿足要求。
附圖說明
圖1為本發明實施例的結構示意圖。
具體實施方式
下面通過具體實施方式對本發明作進一步詳細的說明:
說明書附圖中的附圖標記包括:冷卻刀1、直通凹槽11、入水管12、排水管13、水流下降段14、水流上升段15、下水平換熱段16、上水平換熱段17、吸熱裝置18、拉簧181、活塞182、墊板2、墊塊21、冷卻通道22、進水管23、出水管24、復合膜3。
實施例基本如附圖1所示:制袋機冷卻裝置,包括墊板2,墊板2軸向開設有貫穿墊板2的冷卻通道22,其中冷卻通道22上下方向的寬度約為墊板2上下方向高度的一半,在墊板2左側的冷卻通道22處安裝有進水管23,在墊板2右側的冷卻通道22處設有出水管24,在墊板2右側的上部還設有三個墊塊21,墊塊21的高為8mm,寬為45mm。
在墊板2的上部設有冷卻刀1,墊板2與冷卻刀1之間放置有帶冷卻的復合膜3,冷卻刀1為具有一定壁厚的中空結構,在冷卻刀1的底部與墊塊21對應的位置設有直通凹槽11,直通凹槽11的深度為30mm、寬度為65mm。
在冷卻刀1的左側開設有進水口,在冷卻刀1的右側開設有出水口,進水口與出水口之間通過冷卻水管連接,其中在最左側的冷卻水管上設有入水管12,在最右側的冷卻水管上設有排水管13,本實施例中,冷卻水管共由7組軸向均布的水管組件組成,水管組件包括水流下降段14和水流上升段15,水流上升段15和水流下降段14均采用鐵質材料制成并從上側穿入冷卻刀1內,同一水管組件的水流下降段14和水流上升段15之間通過下水平換熱段16焊接在一起,下水平換熱段16采用導熱性能較好的銅質材料制成,同時下水平換熱段16與冷卻刀1空心結構的內壁相抵,水流上升段15與相鄰組水管組件的水流下降段14之間通過上水平換熱段17焊接在一起,上水平換熱段17也采用導熱性能較好的銅質材料制成。
在上水平換熱段17上套設有吸熱裝置18,吸熱裝置18也通過焊接的方式固定在上水平換熱段17上,在吸熱裝置18上還開設有活塞孔,活塞孔與上水平換熱段17相通,活塞孔內填充有低沸點換熱液,本實施例中低沸點換熱液為乙醚,乙醚是常用的低沸點液體,乙醚的沸點為34.6度。在活塞孔內還安裝有活塞182,活塞182包括活塞頭部和活塞頸部,其中活塞頸部伸入活塞孔內并可沿活塞孔上下移動,活塞頭部左右方向的寬度大于活塞孔左右方向的寬度,在活塞孔內還設有拉簧181,拉簧181的上側與上水平換熱段17連接,拉簧181的下側與活塞頸部連接。
在進行復合膜3的冷卻時,復合膜3放置在冷卻刀1和墊板2之間,并在冷卻刀1的作用下將復合膜3壓合,此時剛經過熱合工序的復合膜3將具有較高的溫度,根據熱傳遞的原則,此時復合膜3上的熱量將傳遞到冷卻刀1和墊板2上。
同時向墊板2的冷卻通道22和冷卻刀1的冷卻水管中通入冷卻水,其中通入墊板2通道的冷卻水在流經冷卻通道22時帶走傳遞到墊板2上的熱量,經入水管12通入到冷卻水管中的冷卻水從水流下降段14流入,當冷卻水流入到下水平換熱段16時,復合膜3傳遞到冷卻刀1上的熱量將進一步傳遞到下水平換熱段16的冷卻水處,由于下水平換熱段16采用導熱性能較好的銅質材料制成,故復合膜3的熱量能有效的傳遞到下水平換熱段16的冷卻水處,下水平換熱段16處的冷卻水吸收由復合膜3傳遞過來的熱量后進一步沿水流上升段15流動,當冷卻水流動到上水平換熱段17時,冷卻水由于吸收了復合膜3傳遞的熱量而具有較高的溫度,此時冷卻水的熱量將傳遞給活塞孔內的乙醚,乙醚在吸收熱量后會產生氣化現象,產生氣化現象后的乙醚將發生體積變大的現象,此時乙醚將推動活塞孔內的活塞182移動,進而使活塞頭部移動與冷卻刀1相抵并給冷卻刀1向下的作用力,該作用力將增加冷卻刀1對復合膜的壓合力,提高冷卻刀1的作用效果,同時由于上水平換熱段17處的冷卻水將熱量傳遞給活塞孔內的乙醚,故冷卻水從上水平段流出后溫度將下降,此時冷卻水再經水流下降段14進一步流到下水平換熱段16對復合膜3進行冷卻,如此往復,即可實現對復合膜3良好的冷卻效果。
同時在對復合膜3進行冷卻時,復合膜3的表面容易產生褶皺現象,在冷卻刀1的底部設置直通凹槽11,在墊板2上設置相應的墊塊21,當復合膜3移動到直通凹槽11和墊塊21處時,直通凹槽11和墊塊21對復合膜3會產生拉伸的作用,從而使得復合膜3在冷卻時不會產生褶皺現象,保證了產品的外觀質量。
以上所述的僅是本發明的實施例,方案中公知的具體結構及特性等常識在此未作過多描述。應當指出,對于本領域的技術人員來說,在不脫離本發明結構的前提下,還可以作出若干變形和改進,這些也應該視為本發明的保護范圍,這些都不會影響本發明實施的效果和專利的實用性。本申請要求的保護范圍應當以其權利要求的內容為準,說明書中的具體實施方式等記載可以用于解釋權利要求的內容。