郭紹浩，郭小弟，盧 偉，楊時(shí)楷，林立森

（潮安縣復(fù)興食品機(jī)械有限公司，廣東 潮安 515638）

近年來(lái)，隨著采用聚乙烯（LDPE/HDPE）塑料為原料的軟管（瓶）飲料食品包裝容器的出現(xiàn)和應(yīng)用，掀起了一場(chǎng)飲料食品的革命。軟管（瓶）飲料食品包裝容器，具有可塑性強(qiáng)、現(xiàn)狀多樣性、韌性好、易灌裝、便于儲(chǔ)運(yùn)和價(jià)格低廉等特點(diǎn)，應(yīng)用在果汁、奶制品、茶飲料、可吸果凍等食品的包裝上，并迅速占領(lǐng)市場(chǎng)，強(qiáng)有力地沖擊著PET、PEN、PP等材質(zhì)為原料的食品塑料硬瓶包裝容器的市場(chǎng)份額。

1 新設(shè)備研制的緊迫性

目前國(guó)產(chǎn)最先進(jìn)的吹軟管（瓶）機(jī)是臥式4～8工位旋轉(zhuǎn)成型吹瓶機(jī)，生產(chǎn)流程為擠出機(jī)擠出管形瓶膽自流，由一二位合模成型，自動(dòng)切刀切斷管形瓶膽，完成成型過(guò)程脫模，8個(gè)工位交替工作，由于局限于工位數(shù)量及自動(dòng)化功能，裝備最高產(chǎn)量為5 000個(gè)/h，存在數(shù)量低、需人工剝離，既浪費(fèi)人工又產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題。同時(shí)，也遠(yuǎn)遠(yuǎn)配套不了目前用于軟管飲料灌裝時(shí)速達(dá)到1萬(wàn)多個(gè)的自動(dòng)灌裝封口設(shè)備，嚴(yán)重?cái)D壓了飲料生產(chǎn)流水線的整體性能。

對(duì)此，通過(guò)研究開(kāi)發(fā)24工位的旋轉(zhuǎn)立式中空成型盤架，配合高速自動(dòng)分配器裝置，形成高速旋轉(zhuǎn)立式中空成型系統(tǒng)，解決吹軟管（瓶）生產(chǎn)裝備高速連續(xù)的合膜、吹塑成型、冷卻、脫模等工序作業(yè)，使裝備達(dá)到高效、優(yōu)質(zhì)，吹軟管（瓶）速度高達(dá)12 000個(gè)/h，整機(jī)的工作效率領(lǐng)先于國(guó)際先進(jìn)設(shè)備。

2 旋轉(zhuǎn)立式中空成型系統(tǒng)的原理及結(jié)構(gòu)

圖1是新開(kāi)發(fā)的高速旋轉(zhuǎn)立式中空成型系統(tǒng)，系統(tǒng)包括主機(jī)座、傳動(dòng)裝置、轉(zhuǎn)盤、水冷裝置（冷卻風(fēng)管）、分配器，主機(jī)座設(shè)于整機(jī)下方，其上方連接護(hù)欄。

主機(jī)座側(cè)面的中下方設(shè)置真空儲(chǔ)氣罐，真空儲(chǔ)氣罐依次連接氣管、分配器上的真空口；傳動(dòng)裝置包括設(shè)于主機(jī)座一側(cè)的電機(jī)、齒輪；轉(zhuǎn)盤的一側(cè)設(shè)置分配器、邊沿設(shè)置模架及冷卻風(fēng)管。

圖1 高速旋轉(zhuǎn)立式中空成型系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

分配器為圓形轉(zhuǎn)盤，邊沿設(shè)置真空口、吹瓶口、排氣孔、冷卻口、脫?？?、油杯孔，其中的脫模口、吹瓶口、冷卻口分別通過(guò)氣管依次連接到分氣罐、減壓閥。當(dāng)分配器啟動(dòng)應(yīng)用于旋轉(zhuǎn)立式中空成型盤架的多個(gè)工位時(shí)，將準(zhǔn)確地為旋轉(zhuǎn)成型機(jī)上不同工位提供吸氣、吹氣、脫模等不同連續(xù)工位動(dòng)作。

在模架設(shè)置雙曲臂連桿，位于模具的兩側(cè)，可設(shè)置24個(gè)工位；模架上設(shè)置模具和氣嘴，模具與模具間設(shè)置冷卻氣管，水冷裝置設(shè)于轉(zhuǎn)盤的左右兩側(cè)，模具的前部與后部可拆裝。

模具氣嘴的一端設(shè)置吹瓶口、真空口，通過(guò)氣管依次連接到分配器、減壓閥，包含吸氣、吹氣、脫模等三個(gè)中空成型機(jī)的連續(xù)工位動(dòng)作。

水冷裝置包括冷卻水箱、進(jìn)水口、出水口，水箱共設(shè)置兩個(gè)，分別設(shè)于轉(zhuǎn)盤的左右兩側(cè)，進(jìn)水口設(shè)于主軸的一端，出水口設(shè)于主軸的另一端。

在整個(gè)機(jī)組運(yùn)行時(shí)，本立式中空成型系統(tǒng)通過(guò)在電腦PLC控制系統(tǒng)設(shè)置并發(fā)出指令，啟動(dòng)立式中空成型系統(tǒng)的傳動(dòng)裝置，同時(shí)，24個(gè)模具在分配器的分配下，承接擠出系統(tǒng)擠出的塑料管形瓶膽，進(jìn)行合膜、吹塑成型、冷卻、脫模等不同工位工作的連續(xù)式閉合運(yùn)行，通過(guò)脫模后的成型軟管將進(jìn)入機(jī)組的成品剝離系統(tǒng)，進(jìn)行冷卻輸送、剝離及廢料回收等工序。

3 整機(jī)的工作效率

通過(guò)以上立式中空成型系統(tǒng)的高速、穩(wěn)定運(yùn)行，可實(shí)現(xiàn)合膜、吹塑成型、冷卻、脫模等工序生產(chǎn)工藝流程的高效、全自動(dòng)化特征，遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝出目前國(guó)內(nèi)最先進(jìn)臥式4～8工位旋轉(zhuǎn)成型吹瓶機(jī)最高產(chǎn)量為5 000個(gè)/h的工作效率，改變了臥式旋轉(zhuǎn)成型吹瓶機(jī)存在的工位數(shù)量少、自動(dòng)化程度低，且需人工剝離，既浪費(fèi)人工又產(chǎn)生二次污染的問(wèn)題，也超過(guò)目前國(guó)外最先進(jìn)的同類裝備（TGS輪轉(zhuǎn)式自動(dòng)連續(xù)中空壓制成形機(jī)組）的6 600個(gè)/h裝備生產(chǎn)速度，最終實(shí)現(xiàn)吹軟管（瓶）機(jī)組運(yùn)行速度高達(dá)12 000個(gè)/h，整機(jī)的工作效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出國(guó)內(nèi)同類裝備，并領(lǐng)先于國(guó)際先進(jìn)設(shè)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

要保證吹軟管（瓶）機(jī)組的高速及穩(wěn)定質(zhì)量，需要一種恰當(dāng)?shù)牧⑹街锌粘尚拖到y(tǒng)。通過(guò)本文的闡述得到以下結(jié)論：

（1）以立式中空成型系統(tǒng)代替目前臥式旋轉(zhuǎn)成型系統(tǒng)，能有效提高成型數(shù)量，具有成型效果好、成品率高、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn)；

（2）立式中空成型系統(tǒng)平臺(tái)支承采用主軸、軸承座配合模架、傳動(dòng)齒輪、導(dǎo)軌的支承形式，具有滑動(dòng)摩擦力小，承載能力大的特點(diǎn)。