專利名稱：無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種粉體物料灌裝包裝設(shè)備，特別是無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)。
背景技術(shù)：
粉體物料灌裝包裝機(jī)是以粉體為操作對(duì)象、將粉體物料灌入包裝袋內(nèi)并且使灌入包裝袋內(nèi)的粉體物料重量符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的設(shè)備。這類設(shè)備采用循環(huán)作業(yè)，每個(gè)循環(huán)作業(yè)周期由兩項(xiàng)基本作業(yè)組成第一項(xiàng)基本作業(yè)是驅(qū)使粉體物料在灌裝通道中流動(dòng)從而形成粉體物料流，目的是把粉體物料灌入包裝袋內(nèi)；第二項(xiàng)基本作業(yè)是停止灌裝，準(zhǔn)備開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)作業(yè)周期。水泥包裝機(jī)是最典型的粉體物料灌裝包裝機(jī)，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書CN1413880A，中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書CN 2164399Y，中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書CN2199937Y，中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書CN2389841Y，中國(guó)實(shí)用新型專利說(shuō)明書CN2116661U公開(kāi)了水泥包裝機(jī)，作為粉體物料灌裝包裝機(jī)，這些包裝機(jī)完成第二項(xiàng)基本作業(yè)都采用閘門封堵灌裝通道的方法。
目前粉體物料灌裝包裝機(jī)構(gòu)造如圖3所示，必須設(shè)置閘門裝置(7)，包括給料裝置(4)、動(dòng)力裝置(5)，另外包括電子測(cè)控裝置、輔助裝置等。閘門裝置(7)與給料裝置出口之間通過(guò)灌裝通道前段(1)作機(jī)械連接，閘門裝置(7)與灌裝出料嘴(3)之間通過(guò)灌裝通道后段(2)作機(jī)械連接，從給料裝置的出口到灌裝出料嘴(3)形成可打開(kāi)或關(guān)閉的料流通道。閘門裝置的功能有兩個(gè)當(dāng)閘門完全打開(kāi)或者部分打開(kāi)時(shí)，允許被給料裝置驅(qū)動(dòng)的粉體穿過(guò)閘門區(qū)以及灌裝通道前段和灌裝通道后段連續(xù)灌入包裝袋內(nèi)，使第一項(xiàng)基本作業(yè)得以實(shí)現(xiàn)；當(dāng)閘門完全關(guān)閉時(shí)，灌裝通道被物理阻斷，灌裝通道前段和灌裝通道后段內(nèi)的粉體都停止流動(dòng)，結(jié)束第一項(xiàng)基本作業(yè)，使第二項(xiàng)基本作業(yè)得以實(shí)現(xiàn)。有的包裝機(jī)閘門能夠位于完全打開(kāi)與完全關(guān)閉之間的狀態(tài)，行業(yè)內(nèi)稱為細(xì)流，這時(shí)粉體灌裝流量比較小，對(duì)提高包裝重量控制精度有利。為使閘門動(dòng)作，有的包裝機(jī)采用彈簧力驅(qū)動(dòng)閘門，有的包裝機(jī)采用電磁力驅(qū)動(dòng)閘門，有的包裝機(jī)采用氣動(dòng)驅(qū)動(dòng)閘門，有的閘門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)復(fù)雜成本高。給料裝置的功能是對(duì)粉體傳遞能量，驅(qū)動(dòng)粉體在灌裝通道中流動(dòng)并灌入包裝袋；有的包裝機(jī)采用葉輪給料工藝，有的包裝機(jī)采用螺旋給料工藝。動(dòng)力裝置的功能是通過(guò)交流電動(dòng)機(jī)把市電電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，用機(jī)械能拖動(dòng)給料裝置運(yùn)轉(zhuǎn)。電子測(cè)控裝置的功能是通過(guò)稱重傳感器檢測(cè)灌入包裝袋的粉體重量并發(fā)出控制閘門狀態(tài)的控制信號(hào)；電子測(cè)控裝置一般有稱重傳感器信號(hào)輸入端，有規(guī)定滿量程控制信號(hào)輸出端，有細(xì)流控制信號(hào)輸出端；閘門裝置是電子測(cè)控裝置的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，電子測(cè)控裝置與稱重傳感器和閘門裝置形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
目前的粉體灌裝包裝機(jī)包裝作業(yè)過(guò)程是這樣進(jìn)行的先啟動(dòng)動(dòng)力裝置，這時(shí)閘門(7)是完全關(guān)閉的，動(dòng)力裝置(5)驅(qū)動(dòng)給料裝置(4)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝上空包裝袋，手工觸發(fā)完全打開(kāi)閘門，粉體物料順序通過(guò)灌裝通道前段(1)閘門裝置(7)灌裝通道后段(2)灌裝出料嘴(3)組成的灌裝通道灌入包裝袋內(nèi)，實(shí)現(xiàn)第一項(xiàng)基本作業(yè)；當(dāng)包裝袋內(nèi)的粉體重量達(dá)到預(yù)置的細(xì)流重量時(shí)，電子測(cè)控裝置發(fā)出細(xì)流控制信號(hào)使閘門自動(dòng)處于細(xì)流狀態(tài)，當(dāng)包裝袋內(nèi)的粉體重量達(dá)到規(guī)定滿度重量時(shí)，電子測(cè)控裝置發(fā)出控制信號(hào)使閘門自動(dòng)完全關(guān)閉，停止繼續(xù)灌裝，實(shí)現(xiàn)第二項(xiàng)基本作業(yè)，這時(shí)卸掉完成包裝的包裝袋，裝上空包裝袋，手工觸發(fā)打開(kāi)閘門，開(kāi)始新的包裝循環(huán)周期。
上述用閘門封堵完成第二項(xiàng)基本作業(yè)的方法存在固有的缺點(diǎn)在包裝循環(huán)周期內(nèi)閘門(7)完全關(guān)閉后，由于給料裝置(4)仍然強(qiáng)迫運(yùn)轉(zhuǎn)，被閘門阻擋在灌裝通道前段(1)處的粉體受到后續(xù)粉體料流過(guò)分?jǐn)D壓往往會(huì)形成密度較高的硬塊，當(dāng)閘門再次打開(kāi)時(shí)，由于硬塊的流動(dòng)阻力大有時(shí)不能形成通暢的料流，結(jié)果破壞了下一包裝循環(huán)的第一項(xiàng)基本作業(yè)，這是現(xiàn)場(chǎng)常見(jiàn)的堵料現(xiàn)象，經(jīng)常堵料降低了包裝機(jī)的工作效率，還可能造成零部件損壞；閘門開(kāi)啟和關(guān)閉作頻繁無(wú)潤(rùn)滑的滑動(dòng)摩擦運(yùn)動(dòng)，每小時(shí)往復(fù)達(dá)數(shù)百次，閘門部件機(jī)械磨損較快，因此維護(hù)成本高；磨損縫隙與工作縫隙累加致使閘門關(guān)閉不嚴(yán)密，料流被閘門阻擋后因繼續(xù)受給料裝置強(qiáng)迫驅(qū)動(dòng)具有很高能量，在閘門縫隙處泄放能量造成粉體流溢飛揚(yáng)，形成大量粉塵，嚴(yán)重污染作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境；閘門關(guān)閉時(shí)雖然不進(jìn)行灌裝作業(yè)，但給料裝置仍然不停地運(yùn)轉(zhuǎn)，浪費(fèi)能源；有的包裝機(jī)閘門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高。閘門裝置存在的這些缺點(diǎn)，一些制造企業(yè)在探索改進(jìn)，中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開(kāi)說(shuō)明書CN 1311137A，公開(kāi)了一種改進(jìn)裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)，不僅具有簡(jiǎn)單的機(jī)械結(jié)構(gòu)且能防止發(fā)生堵料、防止粉體嚴(yán)重流溢飛揚(yáng)，維護(hù)成本低又明顯節(jié)能。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型的包裝機(jī)包括灌裝通道前段(1)、灌裝通道后段(2)、灌裝出料嘴(3)、給料裝置(4)、動(dòng)力裝置(5)、電力變換裝置(6)，還包括電子測(cè)控裝置、輔助裝置。給料裝置(4)的粉體出口與灌裝通道前段(1)連接；灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)是無(wú)閘門的通道；從給料裝置(4)粉體出口經(jīng)過(guò)灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)到末端的灌裝出料嘴(3)之間是機(jī)械連接的無(wú)阻擋物理連通通道。用改變給料裝置(4)傳遞給粉體驅(qū)動(dòng)能量的大小使粉體料流或者以高速流動(dòng)(粗流)或者以低速流動(dòng)(細(xì)流)或者靜止。
給料裝置(4)的功能是把機(jī)械能傳遞給粉體，驅(qū)動(dòng)粉體在灌裝通道中流動(dòng)并把粉體灌入包裝袋；給料裝置由動(dòng)力裝置(5)拖動(dòng)，其構(gòu)造以及與部件(1)部件(5)的連接方式與現(xiàn)有的包裝機(jī)給料裝置相同。
動(dòng)力裝置(5)的功能是用交流電動(dòng)機(jī)把電能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能，用機(jī)械能拖動(dòng)給料裝置運(yùn)轉(zhuǎn)，其構(gòu)造與現(xiàn)有的包裝機(jī)動(dòng)力裝置相同。與現(xiàn)有包裝機(jī)動(dòng)力裝置的不同點(diǎn)是電氣連接，交流電動(dòng)機(jī)端子不是連接市電電源，而是連接到電力變換裝置的模擬正弦波輸出端口。
電力變換裝置(6)是電力電子技術(shù)裝置，它的功能是提供模擬正弦波電能，它首先把市電變換成直流電，再用脈沖寬度調(diào)制技術(shù)把直流電變換成不同頻率的模擬正弦波電能。電力變換裝置(6)的第一工作頻率設(shè)置成高頻，第二工作頻率設(shè)置成低于第一工作頻率的低頻。電力變換裝置的功率端口包括市電輸入端口、模擬正弦波輸出端口；電力變換裝置(6)的控制信號(hào)輸入端口包括啟動(dòng)控制端口k1，停止控制端口k2，第二工作頻率控制端口k3。電力變換裝置(6)與包裝機(jī)其它部分和外部的電氣連接方法為市電輸入端口與市電電源連接，模擬正弦波輸出端口與動(dòng)力裝置交流電動(dòng)機(jī)的端子連接；電子測(cè)控裝置的細(xì)流重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置的第二工作頻率控制端k3作電氣連接，電子測(cè)控裝置的滿度重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置的停止控制端k2作電氣連接。
電力變換裝置(6)在控制信號(hào)作用下輸出的模擬正弦波頻率分為高頻率、低頻率、零頻率，動(dòng)力裝置(5)把電力變換裝置(6)輸出的不同頻率的模擬正弦波電能轉(zhuǎn)換為不同大小的機(jī)械能，拖動(dòng)給料裝置對(duì)應(yīng)模擬正弦波的頻率作高速運(yùn)轉(zhuǎn)或者低速運(yùn)轉(zhuǎn)或者停止運(yùn)轉(zhuǎn)，給料裝置把不同大小的機(jī)械能傳遞給粉體，進(jìn)而使粉體料流在灌裝通道中形成對(duì)應(yīng)的粗流或者細(xì)流或者靜止。
電子測(cè)控裝置的功能是在給料裝置作高速運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不停檢測(cè)已經(jīng)灌入包裝袋內(nèi)的粉體重量并根據(jù)包裝袋內(nèi)的粉體重量發(fā)出要求粉體料流細(xì)流、靜止的控制信號(hào)。該電子測(cè)控裝置的電氣端口包括稱重傳感器信號(hào)輸入端，規(guī)定滿度控制信號(hào)輸出端，細(xì)流控制信號(hào)輸出端，其構(gòu)造與現(xiàn)有包裝機(jī)的電子測(cè)控裝置相同。該電子測(cè)控裝置的細(xì)流控制信號(hào)輸出端、規(guī)定滿度控制信號(hào)輸出端分別與電力變換裝置(6)低頻率控制信號(hào)端口k3、零頻率控制信號(hào)端口k2作電氣連接；稱重傳感器信號(hào)輸入端和稱重傳感器之間的連接方法與現(xiàn)有的包裝機(jī)連接方法相同。電子測(cè)控裝置與稱重傳感器和電力變換裝置形成閉環(huán)控制系統(tǒng)。
該粉體包裝機(jī)灌裝通道沒(méi)有設(shè)置機(jī)械閘門裝置，在包裝循環(huán)周期內(nèi)不存在由于閘門關(guān)閉而產(chǎn)生的所有問(wèn)題，所以，新方案徹底解決了現(xiàn)有粉體灌裝包裝機(jī)存在的諸如由堵料引起的工作效率低、由部件機(jī)械磨損和損壞導(dǎo)致的維護(hù)成本高、由粉體物料流溢造成的嚴(yán)重粉塵污染、由強(qiáng)迫空運(yùn)轉(zhuǎn)形成的能源浪費(fèi)等等缺點(diǎn)，而且由于沒(méi)有設(shè)置閘門裝置及其驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)使包裝機(jī)的機(jī)械結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。


圖1為本實(shí)用新型包裝機(jī)灌裝通道的縱向剖面示意圖。
圖2為本實(shí)用新型包裝機(jī)各部分機(jī)械電氣關(guān)系示意圖。
圖3為目前包裝機(jī)的構(gòu)造示意圖具體實(shí)施方式
從
圖1看到，本實(shí)用新型無(wú)閘門粉體物料包裝機(jī)的灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)是無(wú)閘門的通道，從給料裝置(4)粉體出口經(jīng)過(guò)灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)到末端的灌裝出料嘴(3)之間是機(jī)械連接的無(wú)阻擋物理連通通道。
從圖2看到，電力變換裝置(6)把市電變換成模擬正弦波。動(dòng)力裝置(5)由交流異步電動(dòng)機(jī)組成，交流電動(dòng)機(jī)用電力變換裝置(6)產(chǎn)生的模擬正弦波驅(qū)動(dòng)。動(dòng)力裝置(5)與給料裝置(4)的機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)造與現(xiàn)有粉體包裝機(jī)該部分相同。
給料裝置(4)可以采用葉輪給料工藝也可以采用螺旋給料工藝。給料裝置(4)的粉體出口與灌裝通道前段(1)連接。灌裝通道不設(shè)置機(jī)械閘門裝置和閘門驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)。
電子測(cè)控裝置系統(tǒng)這樣組成稱重傳感器可以采用目前粉體包裝機(jī)上常見(jiàn)的S型傳感器，稱重傳感器安裝位置以及稱重機(jī)構(gòu)構(gòu)造與目前包裝機(jī)相同。測(cè)控裝置主機(jī)可以采用微機(jī)控制智能稱重儀表，如A&D公司生產(chǎn)的AD-4401稱重控制儀表，該儀表有多個(gè)重量控制輸出端供使用選擇，比如參考隨機(jī)手冊(cè)提供的電氣連接圖，可使用Underlimit作細(xì)流控制信號(hào)輸出端；使用Overlimit作滿度停止信號(hào)輸出端；按需要設(shè)置細(xì)流重量和滿度重量；稱重傳感器與AD-4401稱重控制儀表按照常規(guī)要求連接。
電力變換裝置(6)可以采用成熟電力電子技術(shù)裝置，如MITSUBISHI的FR-E540系列?？梢詤⒖茧S機(jī)手冊(cè)的電氣連接圖，把電力變換裝置(6)的電源輸入A、B、C端通過(guò)開(kāi)關(guān)接市電電源，模擬正弦波輸出端U、V、W接動(dòng)力裝置(5)交流異步電動(dòng)機(jī)的端子；電力變換裝置有啟動(dòng)控制端k1，有停止控制端k2，有第二工作頻率控制端k3。電力變換裝置(6)設(shè)置成可以在兩個(gè)頻率上工作，且頻率-時(shí)間曲線的第一工作頻率設(shè)置成高頻，第二工作頻率設(shè)置成低于第一工作頻率的低頻。電力變換裝置(6)啟動(dòng)后先在高頻工作，當(dāng)有第二頻率觸發(fā)信號(hào)時(shí)即轉(zhuǎn)入第二頻率工作，有停止信號(hào)時(shí)即停止工作。電力變換裝置的啟動(dòng)控制端k1與手動(dòng)觸發(fā)啟動(dòng)開(kāi)關(guān)作電氣連接，第二工作頻率控制端k3與AD-4401稱重控制儀表的細(xì)流控制信號(hào)輸出端作電氣連接，停止控制端k2與AD-4401稱重控制儀表的滿度停止信號(hào)輸出端作電氣連接。
新的無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)是這樣工作的開(kāi)始進(jìn)行包裝時(shí)，裝上空包裝袋，手動(dòng)啟動(dòng)電力變換裝置工作，第一項(xiàng)基本作業(yè)被啟動(dòng)，由包裝袋內(nèi)的粉體重量決定電力變換裝置輸出的模擬正弦波為高頻率，這時(shí)給料裝置作高速運(yùn)轉(zhuǎn)，粉體料流以粗流高速灌入包裝袋；當(dāng)包裝袋內(nèi)的粉體重量達(dá)到預(yù)置細(xì)流重量時(shí)，電子測(cè)控裝置發(fā)出細(xì)流控制信號(hào)，該細(xì)流控制信號(hào)使電力變換裝置輸出的模擬正弦波自動(dòng)變?yōu)榈皖l率，給料裝置隨之作低速運(yùn)轉(zhuǎn)，傳遞給粉體的能量減小，降低粉體的流速，形成細(xì)流灌裝，以保證包裝精度；當(dāng)包裝袋內(nèi)的粉體重量達(dá)到預(yù)置停止重量即規(guī)定滿度重量時(shí)，電子測(cè)控裝置發(fā)出停止信號(hào)要求給料裝置停機(jī)，該停止信號(hào)使電力變換裝置輸出的模擬正弦波頻率為零，給料裝置隨之停止運(yùn)轉(zhuǎn)，粉體得到的驅(qū)動(dòng)能量變?yōu)榱?，流速為零，完全靜止，不再繼續(xù)灌入包裝袋內(nèi)，也沒(méi)有能量流溢飛揚(yáng)，實(shí)現(xiàn)第二項(xiàng)基本作業(yè)，這時(shí)包裝機(jī)消耗的能量很小。完成了一次包裝，裝上空包裝袋，開(kāi)始新的包裝循環(huán)。
按照以上具體實(shí)施方式
組成的無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)，能夠完成粉體灌裝包裝的兩個(gè)基本作業(yè)，徹底消除了現(xiàn)有粉體包裝機(jī)存在的諸如由堵料引起的工作效率低、由部件機(jī)械磨損導(dǎo)致的維護(hù)成本高、由物料流溢造成的嚴(yán)重粉塵污染、由強(qiáng)迫空運(yùn)轉(zhuǎn)形成的能源浪費(fèi)等等缺點(diǎn)。
權(quán)利要求1.一種無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)，包括灌裝通道前段(1)、灌裝通道后段(2)、灌裝出料嘴(3)、給料裝置(4)、動(dòng)力裝置(5)、電力變換裝置(6)，還包括電子測(cè)控裝置、輔助裝置；給料裝置(4)的粉體出口與灌裝通道前段(1)連接；粉體物料水泥從給料裝置(4)流出，經(jīng)過(guò)灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)以及灌裝出料嘴(3)灌裝入包裝袋內(nèi)，包裝袋內(nèi)物料達(dá)到規(guī)定滿度重量時(shí)自動(dòng)停止灌裝，其特征在于灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)是無(wú)閘門的通道；從給料裝置(4)粉體出口經(jīng)過(guò)灌裝通道前段(1)和灌裝通道后段(2)到末端的灌裝出料嘴(3)之間是機(jī)械連接的無(wú)阻擋物理連通通道。
2.按照權(quán)利要求1所述的包裝機(jī)，其特征在于有把市電變換成模擬正弦波的電力變換裝置(6)。
3.按照權(quán)利要求1所述的包裝機(jī)，其特征在于電力變換裝置(6)與包裝機(jī)其它部分和外部的電氣連接方法為市電輸入端口與市電電源連接，模擬正弦波輸出端口與動(dòng)力裝置交流電動(dòng)機(jī)的端子連接；電子測(cè)控裝置的細(xì)流重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置的第二工作頻率控制端k3作電氣連接，電子測(cè)控裝置的滿度重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置的停止控制端k2作電氣連接。
4.按照權(quán)利要求1所述的包裝機(jī)，其特征在于動(dòng)力裝置(5)的交流電動(dòng)機(jī)的端子與電力變換裝置(6)的模擬正弦波輸出端口連接，是用模擬正弦波驅(qū)動(dòng)的。
5.按照權(quán)利要求1所述的包裝機(jī)，電子測(cè)控裝置有細(xì)流重量設(shè)定和滿度重量設(shè)定，有細(xì)流重量信號(hào)輸出端，有滿度重量信號(hào)輸出端，其特征在于電子測(cè)控裝置的細(xì)流重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置(6)的第二工作頻率控制端k3作電氣連接，電子測(cè)控裝置的滿度重量信號(hào)輸出端與電力變換裝置(6)的停止控制端k2作電氣連接。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種無(wú)閘門粉體物料灌裝包裝機(jī)，包括灌裝通道前段(1)、灌裝通道后段(2)、灌裝出料嘴(3)、給料裝置(4)、動(dòng)力裝置(5)、電力變換裝置(6)，還包括電子測(cè)控裝置、輔助裝置。給料裝置(4)的粉體出口與灌裝通道前段(1)連接灌裝通道前段(l)和灌裝通道后段(2)是無(wú)閘門的通道；從給料裝置(4)粉體出口經(jīng)過(guò)灌裝通道前段(l)和灌裝通道后段(2)到末端的灌裝出料嘴(3)之間是機(jī)械連接的無(wú)阻擋物理連通通道。徹底消除了現(xiàn)有粉體包裝機(jī)存在的諸如由堵料引起的工作效率低、由部件機(jī)械磨損導(dǎo)致的維護(hù)成本高、由物料流溢造成的嚴(yán)重粉塵污染、由強(qiáng)迫空運(yùn)轉(zhuǎn)形成的能源浪費(fèi)等等缺點(diǎn)。
文檔編號(hào)B65B57/00GK2823114SQ200520200210
公開(kāi)日2006年10月4日 申請(qǐng)日期2005年3月25日 優(yōu)先權(quán)日2005年3月25日
發(fā)明者韓磊光 申請(qǐng)人:韓磊光