專利名稱:紙筒自動成型設備的制作方法
本發明涉及一種用纖維薄膜、塑料膜卷制筒狀產品，特別是用普通紙張卷制煙花、爆竹紙筒產品的設備。
長期以來，煙花、爆竹紙筒的卷制，用的是手工操作的傳統機具。采用傳統機具生產方法卷制煙花、爆竹紙筒的缺點是脫芯困難、生產效率低。韋城于1985年8月3日申請《紙筒成形設備》實用新型專利，1986年6月18日公告，其后 獲得專利(CN85203303U)，它是由取紙器下端面鑲有厚約5毫米長方形泡沫塑料涂上一層粘合劑，然后取紙器從紙料堆粘取一張紙料，送到梯形工作臺上階面中部長方形凹槽口的上面，接著凹槽口對應上方的壓槽刀往下運動，把紙的一端連同尼龍布即所謂的柔體，它的兩端分別由緊固釘固定在工作臺上，壓入凹槽底，然后壓槽刀往上復位，觸動縱擒機構，讓一根無錐芯軸落下凹槽內把紙壓住。之后，位于工作臺上階面的滾軸連同包絡滾軸的尼龍布柔體開始滾動，在柔體包絡下滾軸經過凹槽口上面時，帶動了紙和芯軸，由于滾軸與上階面(凹槽部分除外)之間的間隙，設計為大于兩層柔體加一層紙料的厚度而小于芯軸的直徑，因此柔體及紙可以無阻通過間隙，而芯軸連同卷于其上的紙筒則始終留在滾軸前進方向的后面。在滾動過程中，紙張便以芯軸為內徑卷制成筒并且紙筒外徑逐漸增大。這時，包絡紙筒部分的柔體長度必然增加，這個增加量，通過自動調節機構供給，當滾軸離開工作臺上階面，即兩者之間的間隙大于所卷制紙筒直徑(此時前紙筒已卷制完畢)，紙筒連同芯軸一起脫離柔體，完成了成形的制作。
韋氏的《紙筒成形設備》是在手工操作的傳統機具上加以改進而成，用其來卷制爆竹紙筒的缺點是紙料的剪裁工作量很大，卷制完畢之后必須經過處理才能脫下芯模，然后按所要求的長度再進行橫向切斷。一個紙筒的卷制成型與手工操作的機具卷制一樣，需要裁紙、卷制、脫芯及切斷等四道工序。由于切斷使紙筒兩頭發生變形，給下道工序(裝火藥及引線)帶來困難。同時，韋氏的《紙筒成形設備》需要大量的芯軸才能滿足生產要求或者需要人工及時脫芯以保證生產要求。
本發明的任務在于提供一種紙筒生產自動成形設備即紙筒自動成形機。它不但能克服紙筒生產過程中，紙料剪裁工作量過大，而且把卷制、脫芯、切斷等多道工序合為一道工序，使紙筒卷制一次完成，這不僅可以提高產品質量，而且大幅度地提高生產率。
本發明是將盤形紙帶裝在紙帶盤架內，由操作者將紙帶穿送到送材器，經由彈簧上方再穿入阻尼器中，而達到指定的抄片前端。啟動電動機，分配輪、搓盤旋轉，當取紙膠塊將轉到0°度位時，依靠摩擦力將紙帶往下拉，此時抄片在凸輪的控制下靠近搓盤園周表面，抬紙膠片也恰好到達抄片位置將紙帶抬離搓盤表面，保證了紙帶從抄片右側順利送進，為將紙帶頭抄卷在紙筒芯針上作好準備。機器繼續運轉，紙筒芯針轉到0°位，在撥針凸輪作用下通過擺臂使紙筒芯針完成穿針動作，擺臂是作往復擺動，穿針時是先抬針以免穿在紙帶左側。在穿針過程中，再由擺臂和分配輪協同，將針壓近搓盤，最后紙筒芯針定位在左定位套和右定位套之中，與搓盤軸線平行。機器繼續運轉，抄片離開搓盤讓紙筒芯針轉至搓板端部，紙筒芯針隨搓盤公轉至抄片與搓盤所形成的間隙，芯針壓住紙張并帶紙一起過此間隙。搓板在搓板彈簧力作用下壓緊紙筒芯針，抄片再次靠近搓盤，將紙帶頭密實地抄緊在紙筒芯針外徑，并緊迭成兩層，使紙帶兩層間產生一定的摩擦力。沾液膠片轉至液輪上方吸附沾液，同時靠摩擦力帶動液輪旋轉，將液箱底部的液體帶出。沾液膠片將轉到0°位時，將液體沾在紙帶上。搓盤上的切紙缺口和分配輪上的刀片、夾紙壓塊將近0°位時，膠片與壓塊把紙帶壓緊，刀片開始插入紙帶，到0°位時紙帶完全切斷。切斷部分的紙帶則在搓盤與搓板之間隙繞在紙筒芯針卷繞，紙筒芯針在搓盤與搓板之間一方面作自轉運動，一方面繞搓盤作公轉運動。被切斷的紙帶繞紙筒芯針卷制完畢，由撥針凸輪通過擺臂完成撥針動作，卷制成形的紙筒便落入收集器內，完成一次卷制過程。當斷紙或紙用完而無成形紙筒時，推桿抬起，由于棘輪的回轉，使得推桿帶動擺桿按下按紐開關的停止按紐，電機斷電，機器自動停止。
本發明設備的結構形式由以下附圖繪出。
圖1是紙筒自動成形設備的傳動機構示意圖。
圖2是搓盤等運動示意圖。
圖3是紙筒芯針運動示意圖。
圖4是故障自動停機示意圖。
以下結合本發明設備的附圖，對本發明作進一步的詳細描述。
參照圖1啟動電動機，通過帶輪(1)、帶輪(2)及齒輪(9)、齒輪(11)的減速，使固定在軸Ⅲ上的搓盤得到10-110轉/分的轉速。分配輪(7)緊固在軸Ⅱ上得到2倍搓盤的轉速。輪(13)與裝在軸Ⅱ上的齒輪(8)嚙合，得到1/2搓盤轉速，并帶動紙筒芯針(18)繞搓盤(22)旋轉。芯針的往復機構由擺臂(14)、導塊(15)、園筒形導床(16)、左定位套(17)、右定位套(21)組成，共可將1、2、4、6、8、10條芯針均布安裝在輪(13)上。當輪(13)回轉時，撥針凸輪(12)通過擺臂(14)使芯針(18)獲得定時往復運動。導塊、導床、定位套使芯針能夠沿指定方向運動。送紙主輪(19)的轉速為2倍搓盤轉速，是通過齒輪(20)、輪(23)齒輪(6)的嚙合得到的。
紙筒芯針的一端呈凸臺，另一端呈錐形，外徑2～40毫米。
參照圖2送紙部分紙帶為盤形裝在紙盤架內(圖略)，開機前由操作者將紙帶(26)穿過送紙主輪(19)、送紙副輪(27)組成的送料器，經由彈簧(28)上方再穿入制動板(29)，制動彈片(30)組成的阻尼器中，超過0°位時將近抄片前端。此時，紙帶被正確定位在由搓盤(22)兩旁的輪(23)和輪(13)組成的槽中。啟動電機，分配輪(7)、搓盤按圖中所示方向旋轉。當取紙膠塊(33)將轉至0°位時，依靠摩擦力將紙帶往下拉。在此同時，抄片(34)在抄紙凸輪(5)控制下靠近搓盤園周表面抬紙膠片(25)也恰好到抄片位置將紙帶抬離搓盤表面。這樣，當機器繼續運轉時，就保證了紙帶能從抄片右側順利送進，為將紙帶頭抄卷在芯針作好準備。彈簧(28)設置在送料器和取紙膠塊(33)之間，是為了調節由于恒速送料，取紙膠塊間歇取紙的矛盾。當分配輪(7)回轉至取料空程時，彈簧將送料器仍繼續送出的紙帶向上挑起防止散亂。取料時由于分配輪(7)上取紙膠塊線速度大于送料線速度，彈簧被紙帶往下拉，彌補了送料速度的不足，保證送料和取料相匹配。制動彈片(30)做成梳形，如果紙帶厚薄不勻現象，仍能保證紙帶承受的壓力處處相等，防止紙帶散亂歪斜，并能保證取料空程時紙帶不被彈簧向上挑離0°位下面。
改變取紙膠塊在分配輪上的位置和長度，均可改變取料的長短即改變紙筒的壁厚。調節制動彈片的不同壓力，使取紙膠塊與紙帶產生不同的微量滑動，就可以得到微量調節紙帶長度的效果。
沾粘結劑部分沾液膠片(31)轉至液輪(35)上方時，膠片吸附沾液并摩擦帶動液輪旋轉，將液箱(35-1)底部的液體帶出。沾液膠片將轉至0°位，即將沾液沾在紙帶上，沾液膠片還起到補充取料的作用，并將紙帶壓緊，為切紙作準備。沾液包括各種液態粘結劑和水，特別是水。
切紙部分當紙帶送進達到一個紙筒的展開長度時，搓盤上的切紙缺口(24)和分配輪上的刀片(32)上的夾紙壓塊(32-1)將達到0°位，由沾液膠片和夾紙壓塊壓緊紙帶，刀片插入切紙缺口中把紙切斷。尚未進入卷制的紙帶頭因阻尼器的作用停留在抄片前端，作好下一個工作循環準備。
參照圖3紙筒卷制。紙帶已送到抄片的右側。此時，芯針轉到0°位附近，在撥針凸輪(12)作用下通過擺臂(14)使芯針完成穿針動作。擺臂作往復擺動穿針時是先抬針以免穿在紙帶的左側。在穿針過程中，再由擺臂和分配輪協同將芯針壓近搓盤，最后芯針定位在左定位套(17)和右定位套(21)之中，與搓盤軸線平行。機器繼續運轉，抄片離開搓盤讓紙筒芯針隨搓盤公轉至抄片與搓盤所形成的間隙，芯針壓住紙帶并一起通過此間隙轉至搓板(36)端部，搓板在搓板彈簧(37)彈力作用下壓緊芯針，抄片再次靠近搓盤，將紙帶頭密實地抄緊在芯針外徑上，并壓緊迭成兩層的紙帶，使兩層紙帶間產生一定的摩擦力。搓盤回轉使芯針在搓盤與搓板之間隙產生自轉，紙帶頭依靠摩擦力隨芯針的自轉而卷在其外徑上，因此，紙筒以芯針為內徑繞芯針和繞搓盤公轉而形成。而后，由撥針凸輪通過擺臂完成撥針動作，紙筒即落入收集器內，從而完成一個工作循環。
參照圖4紙筒卷制完畢之后，成形紙筒將觸桿(39)抬離搓盤園周上，使得推桿(43)降離棘輪(10)，當無紙筒時，推桿抬起，由于棘輪的回轉，使得推桿帶動擺桿(40)按下按鈕開關(38)的停止按鈕，電機斷電，機器自動停止。
本發明設備除了在開機之前用人工裝上紙帶以外，從送紙、沾液、切紙、抄紙、卷紙、紙筒成形到脫芯，全部過程自動化。該設備不僅能夠連續生產，而且每分鐘可生產220只紙筒，每小時可生產13200只左右。一個操作工人可同時操作6臺機，做到省時、省力，可大幅度地降低成本和提高經濟效益。根據銷路，更換相應的配件，可卷制各種規格煙花、爆竹的紙筒。
實施例搓盤轉速為110轉/分、分配輪220轉/分、輪(13)55轉/分為最佳轉速。搓盤轉速與芯針公轉轉速之比以2∶1為最佳。在輪(13)上均布2對紙筒芯針可得到最佳效果。在搓盤上對稱安裝1對抬紙膠片和1對切紙缺口為最佳效果。搓盤與搓板之間間隙在3～50毫米范圍內可以調節。
權利要求
1.一種用纖維膜、塑料膜、特別用普通紙張制品卷制煙花、爆竹的層狀外筒的紙筒自動成形設備，所說的設備由動力裝置、動力傳動系統、供紙裝置、取紙裝置、紙筒芯針裝置、卷制裝置、粘合劑供給裝置等組成，其特征在于包括(a)、抄紙凸輪(5)、分配輪(7)、棘輪(10)、輪(13)、撥針凸輪(12)、擺臂(14)、導塊(15)、園筒形導床(16)、左定位套(17)、紙筒芯針(18)、送紙主輪(19)、右定位套(21)、搓盤(22)、輪(23)、切紙缺口(24)、抬紙膠片(25)、送紙副輪(27)、彈簧(28)、制動板(29)、制動彈片(30)、沾液膠片(31)、刀片(32)、夾紙壓塊(32-1)、取紙膠塊(33)、抄片(34)、液輪(35)、搓板(36)、搓板彈簧(37)、觸桿(39)、擺桿(40)、推桿彈簧(41)、推桿(43)。(b)、紙筒芯針裝置由擺臂、導塊、園筒形導床和撥針凸輪組成的往復機構。紙筒芯針與導塊相連接，隨著導塊的往復運動，先抬芯針，后作弧線軌跡往復運動。穿針時紙筒芯針從左定位套到右定位套，最后紙筒芯針與搓盤的軸線平行，在搓盤和搓板的作用下紙筒芯針作自轉運動和繞搓盤作公轉運動，撥針時紙筒芯針作與穿針方向相反的運動，完成撥針動作。(c)、搓盤兩邊開有左定位套的輪(13)和開有右定位套的輪(23)、兩輪直徑大于搓盤直徑，形成紙帶定位槽。搓盤與紙筒芯針公轉的速比為2∶1。(d)、供紙裝置由送紙主輪、彈簧、送紙副輪、制動板和制動彈片組成，送紙主輪隨輪(23)旋轉而恒速送料。(e)、取紙裝置由安裝有取紙膠塊、沾液膠片、刀片和夾紙壓塊的分配輪及園周開有切紙缺口的搓盤組成，分配輪與搓盤旋轉方向相反。(f)、卷制裝置由搓盤、搓板、紙筒芯針、抄片及抄紙凸輪組成，卷制時紙筒芯針在搓盤與搓板間隙之中，抄片把紙抄在紙筒芯針上。(g)、無紙或斷紙時，無紙筒卷制，推桿抬起，棘輪旋轉，推桿帶動擺桿按下按紐開關的停止按紐，電機斷電，機器停止運轉。
2.如權利要求
1.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于紙筒芯針與導塊連接的一頭呈凸臺，另一頭呈錐形，芯針體外徑φ2-40毫米。
3.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于制動彈簧片(30)用彈簧鋼片做成梳子形狀。
4.如權利要求
1.、3.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于抄片(34)用鋼材制成，在抄紙凸輪(5)的控制下作離開或靠近搓盤園周作往復運動。
5.如權利要求
2、3.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于彈簧(28)、當取紙時被往下拉，取紙完畢又自動提起回原位。
6.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于搓板彈簧(37)的壓力可以調節。
7.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于沾液膠片(31)隨分配輪(7)轉至液輪(35)上方時，吸附液體并摩擦帶動液輪旋轉。
8.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于輪(13)的園周上可均布安裝有1、2、4、6、8、10紙筒芯針。
9.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于搓盤(22)與搓板(36)之間間隙為3～50毫米。
10.如權利要求
2.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于送紙主輪(19)通過軸與輪(23)緊固。
11.如權利要求
6.7.8.9.10.所述的紙筒自動成形設備，其特征在于刀片(32)用鋼材制成，刀口鋸齒形。
專利摘要
本發明提供了一種煙花、爆竹紙筒生產，從送紙、沾液、斷紙、抄紙、卷紙、紙筒成型到脫針，過程全部自動化的裝置。由送料器和分配輪將盤形紙帶送至搓盤和搓板之間，紙筒芯針自動穿針，抄片把紙帶抄緊在芯針上，以芯針為內徑卷成型并自動脫針，出現故障時能自動停機，整個過程自動化，生產效率為每小時13200只左右，一個操作工人可同時看管6臺機。更換相應配件，可適應卷制各種不同內外徑和長度的煙花、爆竹紙筒。
文檔編號F42B4/30GK87104192SQ87104192
公開日1988年3月2日 申請日期1987年6月10日
發明者熊啟亮 申請人:廣西賓陽縣賓州炮筒加工廠導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan