撥輪套縮頭的制作方法

本發(fā)明涉及一種撥輪套縮頭，尤其是一種用于腸衣自動套縮設備的撥輪套縮頭。

背景技術(shù)：

在自動化的高速灌腸機上必須使用套縮后的腸衣。傳統(tǒng)手工灌裝香腸的企業(yè)由人工把卷盤的腸衣套在灌腸管上并手工壓縮后剪斷，人造腸衣被套縮為每條十多米的短管后可以極大的減輕人員勞動強度。套縮的腸衣要求呈規(guī)則的螺紋狀壓縮，套縮的成品要求盡量緊湊，不能有脫散、開節(jié)的情況，形成的螺紋螺距要求盡量長，每根套縮出來的腸衣要呈直線，以方便灌腸桿的插入；套縮后的成品的內(nèi)孔有一定的要求，必須配合灌腸桿的尺寸。尤其是小尺寸的腸衣，套縮內(nèi)孔要求盡量大一些，方便插入的灌腸桿有更大的灌裝內(nèi)孔。在此，脫散、開節(jié)分別是指成品腸衣管由于螺紋沒有壓實而在縱向上散開，以及成品腸衣管由于個別螺紋沒有扭鎖牢固而散成若干小節(jié)腸衣管。這兩種情況都會導致腸衣管無法被單手持握套在灌腸設備的灌腸桿上，因此成為不合格產(chǎn)品。

傳統(tǒng)的套縮結(jié)構(gòu)包括兩種類型：一類是用內(nèi)螺紋頭的方式，腸衣被供給到一個螺距較大的螺帽狀套縮頭內(nèi)，該螺帽狀套縮頭的內(nèi)螺紋在腸衣上形成螺紋并通過套縮頭旋轉(zhuǎn)，靠螺牙的螺旋升角推動腸衣壓縮折疊。

還有一類采用撥片或撥輪的方式，圍繞沿水平方向進給的充氣腸衣在一個垂直平面上以腸衣剖面孔心為中心均勻分布三至四個撥輪，在每個撥輪上均裝有撥片或開有斜齒槽，這些撥輪共同圍成小于腸衣口徑的圓孔，撥片或齒頂尖吃入腸衣一定深度，每兩個相鄰的撥輪的撥片或齒槽由若干平面或曲面呈臺階狀相接。當撥輪組向外同步轉(zhuǎn)動時，撥片或撥輪齒在腸衣形成上一個類似螺紋狀的折疊并對腸衣產(chǎn)生推動壓縮。

比較這兩種類型的套縮結(jié)構(gòu)可知，內(nèi)螺紋套縮頭的優(yōu)點在于，可以在腸衣上形成比較均勻的螺紋外觀，可以套縮小尺寸的腸衣。內(nèi)螺紋套縮頭的缺點則包括：當套縮頭螺紋內(nèi)孔過大時吃進腸衣的深度如小于0.5mm，容易在物料上面打滑，無法套縮；如套縮頭螺紋內(nèi)孔稍小則容易碰到腸衣內(nèi)部的套縮桿，刮破腸衣；如換更小的套縮桿，形成的成品內(nèi)孔偏小，不符合灌腸生產(chǎn)企業(yè)的要求；原料腸衣的口徑如果有變化，會無法形成有效的螺紋，從而導致套縮的中斷；如果要求的套縮速度過高，轉(zhuǎn)動螺紋頭會因轉(zhuǎn)速高發(fā)熱，從而無法套縮。這種套縮結(jié)構(gòu)對腸衣物料口徑的要求較高，無法達到更高的套縮生產(chǎn)速度。

相比之下，采用撥片或撥輪的套縮頭的優(yōu)點在于，這種類型的套縮結(jié)構(gòu)比前述內(nèi)螺紋套縮頭可以容許腸衣口徑有更大的變化量，對腸衣折疊壓縮的推力更大，可達到更高的腸衣套縮速度。但是，采用撥片或撥輪的套縮頭缺點是，因為兩個相鄰的輪上的撥片或齒槽未能接合為平滑的螺紋牙，因此不能在腸衣上形成很均勻的螺旋紋，不僅影響套縮腸衣產(chǎn)品的外觀，也在腸衣灌裝香腸時有一定影響。另外，現(xiàn)有的撥片或撥輪的套縮頭無法對較小口徑的腸衣進行套縮，比如直徑在16毫米以下的腸衣。

通常，腸衣有一定的伸縮性，腸衣充氣后在內(nèi)壓不同的條件下腸衣口徑也不同。在本文中，腸衣直徑則是指在腸衣未充氣狀態(tài)下測量腸衣的扁平寬度作為腸衣的半周長，再以圓周率計算出的未膨脹前的腸衣的理論直徑。以下在使用腸衣直徑和腸衣口徑這兩個術(shù)語時對它們的含義會有所區(qū)分。

另外，傳統(tǒng)方式下，采用撥片或撥輪的套縮頭的每個撥輪或撥片能夠在腸衣向形成螺紋，但螺紋并不連續(xù)。換言之，傳統(tǒng)方式下的撥片或撥輪在腸衣上只是形成一系列斷續(xù)的螺紋。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種新型的撥輪套縮頭，能夠在保持原有撥輪套縮頭的優(yōu)點上達到內(nèi)螺紋套縮頭的一 些優(yōu)點。

這一技術(shù)問題通過本發(fā)明的一種撥輪套縮頭加以解決，該撥輪套縮頭用于將套在套縮桿上并沿所述套縮桿進給的、充氣的圓筒狀腸衣套縮成具有緊密螺紋結(jié)構(gòu)的腸衣管，所述撥輪套縮頭包括多個圍繞所述套縮桿均勻分布的撥輪，所有所述撥輪的旋轉(zhuǎn)軸線布置于一個垂直于腸衣進給方向的共同平面內(nèi)，所述撥輪被設計為適于在繞自身的所述旋轉(zhuǎn)軸線同步地向所述腸衣進給方向轉(zhuǎn)動的同時繞所述撥輪共同圍成的內(nèi)孔做行星轉(zhuǎn)動，其中，每個所述撥輪在外周上具有均勻分布的若干撥輪齒，每個所述撥輪齒具有位于徑向外周的齒頂面、位于所述撥輪齒兩側(cè)端部的側(cè)端面、在兩個所述側(cè)端面之間朝向撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向的齒正面、以及兩個所述側(cè)端面之間背對撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向的齒背面，由所述齒正面和所述齒頂面相交而形成齒頂前沿，每個所述撥輪的撥輪齒的所述齒頂前沿被構(gòu)造為適于擠入腸衣的空間內(nèi)而使腸衣形成螺紋線，其中，每兩個相鄰的所述撥輪的撥輪齒的齒頂前沿在相接時形成連續(xù)的螺紋線，并且，每個所述撥輪的撥輪齒的齒正面在所述撥輪的圓周旋轉(zhuǎn)方向上向前傾斜。由于所有撥輪在同步地向腸衣進給方向轉(zhuǎn)動的同時也繞所有撥輪共同圍成的內(nèi)孔做行星轉(zhuǎn)動，因而可以獲得近似內(nèi)螺紋套縮頭工作原理的效果，對套縮時腸衣上形成的螺紋產(chǎn)生一個扭鎖的力，可以讓腸衣套縮后不容易脫散、開節(jié)。螺紋線的連續(xù)導致形成的腸衣管質(zhì)量更好，更均勻緊密。撥輪齒的前傾使撥輪齒能夠以更好的角度進入充氣的圓筒形腸衣。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述齒正面和所述齒背面都是無折角的連續(xù)曲面，并且在每兩個相鄰的所述撥輪的撥輪齒的齒頂前沿相接成連續(xù)的螺紋線時，這兩個所述撥輪齒的齒正面亦平順過渡地銜接。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪齒的所述齒背面以圓角過渡到所述齒頂面。腸衣是在充分充氣的狀態(tài)下進入撥輪套縮頭機構(gòu)內(nèi)，而當腸衣被折疊壓縮時要求每一層壓縮得盡量緊密，因而在壓縮時要避免有空氣被壓縮在兩層之間。如果兩層間存有空氣，在經(jīng)過套縮頭后的腸衣被設備后續(xù)機構(gòu)進一步壓緊時，會造成這部分的空氣被擠向套縮好的腸衣螺紋外沿，從而破壞腸衣的外觀，有時這部分空氣還會把腸衣擠出破孔，成 為不合格品。撥輪的齒背面和齒頂面之間的圓角過渡會使撥輪齒在離開腸衣時能夠更容易地將兩層折疊腸衣之間的空氣順著螺紋由外沿向內(nèi)向腸衣進給方向擠出。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪齒的兩個所述側(cè)端面與所述齒頂面和所述齒正面的兩個交點分別形成一個第一齒尖和一個第二齒尖，其中，所述第一齒尖比所述第二齒尖具有在所述撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向上看更靠前的位置。也就是說，撥輪齒在第一齒尖處比在第二齒尖處沿所述撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向向前傾斜得更多。這樣的布置比在第一齒尖和第二齒尖處始終保持同一傾斜角度更容易加工，因為后者需要以高精度同時控制數(shù)控機床的水平方向的走刀和工件螺旋方向的轉(zhuǎn)動，加工成本較高。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪齒在所述第一齒尖之處相對于撥輪圓周形成的齒尖傾角在105-135度之間，從而可以在齒正面切入充氣膨脹為圓筒狀的腸衣時形成更清晰的螺紋。上述齒尖傾角是指經(jīng)過該齒尖的、垂直于撥輪旋轉(zhuǎn)軸線的剖面的分別與齒正面和撥輪圓周的交線在撥輪齒內(nèi)的夾角。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪的直徑與腸衣直徑的尺寸比例被設計為，使得后一個撥輪齒的齒正面的齒尖在前一個撥輪齒的齒背面離開腸衣之后才會擠入腸衣。優(yōu)選的是，所述撥輪的直徑是腸衣直徑的4.37至5.88倍。如果大于5.88倍，撥輪的兩個相鄰的撥輪齒在工作時，前一個撥輪齒的齒背面還沒有離開腸衣，后一個撥輪齒的齒正面的齒尖已經(jīng)切入充氣的腸衣，這會造成空氣被封在這層腸衣螺紋內(nèi)，從而無法套縮或套縮效果不佳。相反，由于所要套縮的腸衣的腸衣螺距決定了撥輪齒的齒間距，因而如果撥輪的直徑小于腸衣直徑的4.37倍，則每個撥輪上能夠設計的撥輪齒數(shù)目會較少，撥輪齒會過于稀疏，從而為撥輪的設計帶來一系列的問題。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪的撥輪齒距是腸衣直徑的1.78至1.9倍，從而可以在齒切入充氣膨脹為圓筒狀的腸衣時形 成較大的螺距。在此，所述撥輪齒距是指相鄰撥輪齒上沿同一位置之間的圓周距離。這里，撥輪齒距與腸衣直徑之間的倍數(shù)關(guān)系是由具體生產(chǎn)要求決定的。對于特定尺寸的腸衣，容易理解，撥輪齒距正比于腸衣螺距，因而正比于腸衣直徑。由于腸衣原始口徑的限制，套縮后的腸衣管的外徑并不會超出充氣后的腸衣的口徑太多，而由于要求套縮后的腸衣管能容易地套到灌腸設備的灌腸桿上，因此套縮后的腸衣管的內(nèi)徑最小值則又受到灌腸桿尺寸的限制，應具有大于后者的尺寸。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，每個所述撥輪上的相鄰撥輪齒之間形成的溝槽的頂部比該溝槽底部沿撥輪圓周方向看具有更大的寬度。這樣，撥輪齒之間的溝槽就加工為上寬下窄的形狀。兩個相鄰撥輪的齒槽邊線上下相接。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪的撥輪齒的側(cè)端面以一種向內(nèi)傾斜的方式構(gòu)造，使得相鄰所述撥輪的撥輪齒的側(cè)端面平順過渡地接合。

根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪套縮頭的表面材料為平滑的食品級材料，優(yōu)選為特氟龍、聚氨酯、聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)等。這些材料具有良好潤滑性能及耐磨性。

附圖說明

圖1是根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的立體圖，其中示出了具有四個撥輪的撥輪套縮頭；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的俯視圖；

圖3至圖5以示意圖的形式示出了正在對腸衣進行套縮的撥輪齒；

圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭中的兩個撥輪齒的嚙合狀態(tài)。

具體實施方式

圖1以立體圖的形式示出了根據(jù)本發(fā)明的、具有四個撥輪的撥輪套縮頭10。該撥輪套縮頭的主要組成部件包括：主動撥輪錐齒輪1、主動軸錐齒輪 2、端蓋3、撥輪座4、撥輪5、撥輪固定軸6、軸頂套7、齒輪定位套8和從動錐齒輪9。結(jié)合圖1容易理解各部分的連接關(guān)系，在此不再贅述。

該撥輪套縮頭10用于將套在套縮桿11上并沿所述套縮桿11進給的、充氣的圓筒狀腸衣12套縮成具有緊密螺紋結(jié)構(gòu)的腸衣管。這四個撥輪圍繞套縮桿11均勻分布，且其旋轉(zhuǎn)軸線布置于一個垂直于腸衣進給方向的共同平面內(nèi)，所述撥輪被設計為適于在繞自身的旋轉(zhuǎn)軸線同步地向所述腸衣進給方向轉(zhuǎn)動的同時繞所述撥輪共同圍成的內(nèi)孔做行星轉(zhuǎn)動，其中，每個所述撥輪在外周上具有均勻分布的撥輪齒13，每個所述撥輪齒13具有位于徑向外周的齒頂面14、位于所述撥輪齒兩側(cè)端部的側(cè)端面15、在兩個所述側(cè)端面15之間朝向撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向的齒正面16、以及兩個所述側(cè)端面15之間背對撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向的齒背面17，由所述齒正面16和所述齒頂面14相交而形成齒頂前沿18，每個所述撥輪的撥輪齒13的所述齒頂前沿18被構(gòu)造為適于擠入腸衣12的空間內(nèi)而使腸衣12形成螺紋線，其中，每兩個相鄰的所述撥輪的撥輪齒13的齒頂前沿18在相接時形成連續(xù)的螺紋線，并且，每個所述撥輪的撥輪齒13的齒正面16在所述撥輪的圓周旋轉(zhuǎn)方向上向前傾斜。由于所有撥輪在同步地向腸衣進給方向轉(zhuǎn)動的同時也繞所有撥輪共同圍成的內(nèi)孔做行星轉(zhuǎn)動，因而可以獲得近似內(nèi)螺紋套縮頭工作原理的效果，對套縮時腸衣12上形成的螺紋產(chǎn)生一個扭鎖的力，可以讓腸衣12套縮后不容易脫散、開節(jié)。螺紋線的連續(xù)導致形成的腸衣管質(zhì)量更好，更均勻緊密。撥輪齒13的前傾使撥輪齒13能夠以更好的角度進入充氣的圓筒形腸衣。

如圖6所示，所述齒正面16和所述齒背面17都是無折角的連續(xù)曲面，并且在每兩個相鄰的所述撥輪的撥輪齒13的齒頂前沿18相接成連續(xù)的螺紋線時，這兩個所述撥輪齒13的齒正面16亦平順過渡地銜接。

如圖3至圖5所示，所述撥輪齒13的所述齒背面17以圓角過渡到所述齒頂面14。腸衣12是在充分充氣的狀態(tài)下進入撥輪套縮頭機構(gòu)內(nèi)，而當腸衣12被折疊壓縮時要求每一層壓縮得盡量緊密，因而在壓縮時要避免有空氣被壓縮在兩層之間。如果兩層間存有空氣，在經(jīng)過套縮頭后的腸衣被設備后續(xù)機構(gòu)進一步壓緊時，會造成這部分的空氣被擠向套縮好的腸衣螺紋外沿， 從而破壞腸衣的外觀，有時這部分空氣還會把腸衣12擠出破孔，成為不合格品。撥輪的齒背面17和齒頂面14之間的圓角過渡會使撥輪齒13在離開腸衣12時能夠更容易地將兩層折疊腸衣之間的空氣順著螺紋由外沿向內(nèi)向腸衣進給方向擠出。

如圖6所示，所述撥輪齒13的兩個所述側(cè)端面15與所述齒頂面14和所述齒正面16的兩個交點分別形成一個第一齒尖19和一個第二齒尖20，其中，所述第一齒尖19比所述第二齒尖20具有在所述撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向上看更靠前的位置。也就是說，撥輪齒13在第一齒尖19處比在第二齒尖20處沿所述撥輪圓周旋轉(zhuǎn)方向向前傾斜得更多。這樣的布置比在第一齒尖19和第二齒尖20處始終保持同一傾斜角度更容易加工，因為后者需要以高精度同時控制數(shù)控機床的水平方向的走刀和工件螺旋方向的轉(zhuǎn)動，加工成本較高。

如圖5所示，所述撥輪齒13在所述第一齒尖19之處相對于撥輪圓周形成的齒尖傾角θ在105-135度之間，從而可以在齒正面切入充氣膨脹為圓筒狀的腸衣12時形成更清晰的螺紋。上述齒尖傾角θ是指經(jīng)過該齒尖的、垂直于撥輪旋轉(zhuǎn)軸線的剖面的分別與齒正面和撥輪圓周的交線在撥輪齒內(nèi)的夾角。

如圖3所示，根據(jù)本發(fā)明的撥輪套縮頭的一種優(yōu)選實施形式，所述撥輪的直徑D與腸衣直徑的尺寸比例被設計為，使得后一個撥輪齒13的齒正面的齒尖在前一個撥輪齒13的齒背面17離開腸衣之后才會擠入腸衣。優(yōu)選的是，所述撥輪的直徑D是腸衣直徑的4.37至5.88倍。如果大于5.88倍，撥輪的兩個相鄰的撥輪齒13在工作時，前一個撥輪齒13的齒背面17還沒有離開腸衣，后一個撥輪齒13的齒正面的齒尖已經(jīng)切入充氣的腸衣，這會造成空氣被封在這層腸衣螺紋內(nèi)，從而無法套縮或套縮效果不佳。相反，由于所要套縮的腸衣的腸衣螺距決定了撥輪齒13的齒間距，因而如果撥輪的直徑D小于腸衣直徑的4.37倍，則每個撥輪上能夠設計的撥輪齒數(shù)目會較少，撥輪齒會過于稀疏，從而為撥輪的設計帶來一系列的問題。

如圖5所示，所述撥輪的撥輪齒距d是腸衣直徑的1.78至1.9倍，從而 可以在齒切入充氣膨脹為圓筒狀的腸衣時形成較大的螺距。在此，所述撥輪齒距d是指相鄰撥輪齒13上沿同一位置之間的圓周距離。這里，撥輪齒距d與腸衣直徑之間的倍數(shù)關(guān)系是由具體生產(chǎn)要求決定的。對于特定尺寸的腸衣，容易理解，撥輪齒距正比于腸衣螺距，因而正比于腸衣直徑。由于腸衣原始口徑的限制，套縮后的腸衣管的外徑并不會超出充氣后的腸衣12的口徑太多，而由于要求套縮后的腸衣管能容易地套到灌腸設備的灌腸桿上，因此套縮后的腸衣管的內(nèi)徑最小值則又受到灌腸桿尺寸的限制，應具有大于后者的尺寸。

如圖6所示，每個所述撥輪上的相鄰撥輪齒13之間形成的溝槽的頂部比該溝槽底部沿撥輪圓周方向看具有更大的寬度。這樣，撥輪齒13之間的溝槽就加工為上寬下窄的形狀。兩個相鄰撥輪的齒槽邊線上下相接。

如圖6所示，所述撥輪的撥輪齒13的側(cè)端面15以一種向內(nèi)傾斜的方式構(gòu)造，使得相鄰所述撥輪的撥輪齒13的側(cè)端面15平順過渡地接合。

撥輪套縮頭的表面材料為平滑的食品級材料，優(yōu)選為特氟龍、聚氨酯、聚酰胺(PA)、聚醚醚酮(PEEK)等。這些材料具有良好潤滑性能及耐磨性。

顯然，也可以設計具有不同數(shù)目的撥輪的撥輪套縮頭，盡管本發(fā)明人認為四個撥輪是優(yōu)選的技術(shù)方案，因為，三個撥輪會使連續(xù)的螺紋難于形成，而五個以上的撥輪則會增加系統(tǒng)的復雜程度。

以上記載了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，但是本發(fā)明的精神和范圍不限于這里所公開的具體內(nèi)容。本領域技術(shù)人員能夠根據(jù)本發(fā)明的教導而做出更多的實施方式和應用，這些實施方式和應用都在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。本發(fā)明的精神和范圍不由具體實施例來限定，而由權(quán)利要求來限定。

附圖標記列表

1 主動撥輪錐齒輪

2 主動軸錐齒輪

3 端蓋

4 撥輪座

5 撥輪

6 撥輪固定軸

7 軸頂套

8 齒輪定位套

9 從動錐齒輪

10 撥輪套縮頭

11 套縮桿

12 腸衣

13 撥輪齒

14 齒頂面

15 側(cè)端面

16 齒正面

17 齒背面

18 齒頂前沿

19 第一齒尖

20 第二齒尖

θ 齒尖傾角

D 撥輪直徑

d 撥輪齒距。