第二十章-包裝機(jī)械與設(shè)備

NanjingUniversityofTechnology《食品機(jī)械基礎(chǔ)》第四篇常用食品機(jī)械設(shè)備授課教師：仲兆祥第二十章包裝機(jī)械與設(shè)備食品包裝機(jī)械內(nèi)包裝完成分裝和罐裝（袋）等操作外包裝機(jī)械完成內(nèi)包裝后再進(jìn)行的貼標(biāo)、捆扎等操作，主要有貼標(biāo)機(jī)、裝箱機(jī)、捆扎機(jī)等第十一章包裝機(jī)械與設(shè)備分裝機(jī)械12封罐、封袋機(jī)械封罐機(jī)械封袋機(jī)械液體裝料機(jī)固體裝料機(jī)第一節(jié)分裝機(jī)械將加工后的食品物料裝到玻璃瓶、鐵罐、塑料罐等容器中是食品工業(yè)生產(chǎn)過程中的主要工序之一。裝料的方法有人工及機(jī)械兩種?，F(xiàn)代化食品工業(yè)大多采用機(jī)械裝罐，這樣可提高勞動生產(chǎn)率，并保證裝罐的質(zhì)量。因為機(jī)械化裝罐保證對食品物料所需要的衛(wèi)生條件，裝到瓶罐中的量是一定的，所以在食品工業(yè)生產(chǎn)中的裝罐，采用機(jī)械化方法是發(fā)展的必然趨勢。第一節(jié)分裝機(jī)械一、液體裝料機(jī)（一）液體裝料方法（二）裝料機(jī)基本結(jié)構(gòu)（三）真空式自動灌裝機(jī)1．送瓶機(jī)構(gòu)2．瓶子升降機(jī)構(gòu)3．液體定量機(jī)構(gòu)4．液體裝料機(jī)構(gòu)一、液體裝料機(jī)（一）液體裝料機(jī)裝料方法1.常壓法灌裝：用于灌裝低粘度的不含氣液料。

在大氣壓下直接靠液體的自重流入包裝容器內(nèi)的罐裝方法。適用于低粘度、不含氣的液體。

2.真空法灌裝：有兩種方式，即差壓真空式和真空重力式。差壓真空式：貯液箱處于常壓，只對包裝容器抽氣使之形成一定真空，液料依靠貯液箱與待包裝容器間的壓差作用而流入容器中真空重力式：貯液箱處于一定的負(fù)壓狀態(tài)，包裝容器首先抽氣使之壓力與貯液箱壓力相等，隨后料液依靠自重流進(jìn)包裝容器中。適用于具有發(fā)泡性飲料，罐裝速度快，減少料中殘存氧氣，延長保存期。第一節(jié)分裝機(jī)械第一節(jié)分裝機(jī)械灌裝封蓋工藝過程示意圖1-貯液箱；2-灌裝閥；3-灌裝回轉(zhuǎn)臺；4-升瓶機(jī)構(gòu)；5-輸瓶鏈帶；6-瓶子；7-分瓶螺桿；8-進(jìn)瓶撥輪；9-中間撥輪；10-封蓋回轉(zhuǎn)臺；11-出瓶撥輪；12-封蓋部分1）圓盤輸送機(jī)構(gòu)（1）結(jié)構(gòu)：見圖。（2）工作過程：瓶存放在回轉(zhuǎn)圓盤2上，借慣性及離心力作用，移向圓盤邊緣，在邊緣有擋板3，擋住瓶罐以免掉落，在圓盤一側(cè)，裝置有弧形導(dǎo)板4，并與擋板形成導(dǎo)槽，經(jīng)螺旋分隔器5整理，進(jìn)行等距離排列，再由爪式撥輪撥進(jìn)裝料機(jī)構(gòu)工作臺7上進(jìn)行裝料。2）鏈板、撥輪輸送機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)：見圖

工作過程：瓶由鏈板式輸送機(jī)（1）送入，由四爪撥輪（2）分隔整理排列，沿定位板（3）進(jìn)入裝料機(jī)構(gòu)（4）進(jìn)行裝料，經(jīng)由四爪拔輪（5）拔出，由鏈板式輸送機(jī)（6）帶走，完成輸送瓶罐工作。２、瓶罐的升降機(jī)構(gòu)

在裝料機(jī)中，把瓶罐升到規(guī)定的位置進(jìn)行裝料，然后又把裝滿的瓶罐下降到規(guī)定的位置，這一作用是由瓶罐升降機(jī)構(gòu)來完成的。目前采用的有三種形式：滑道式、壓縮空氣式和壓縮空氣混合式滑道式瓶罐升降機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖工作過程：此種滑道實際是圓柱形凸輪機(jī)構(gòu)瓶罐行程的最高點，必須保證待罐瓶嘴能緊壓在罐裝頭上，其最低點應(yīng)使瓶嘴離開罐裝頭，并便于退出瓶罐機(jī)構(gòu)，凸輪升角α≤30o，（因為避免凸輪機(jī)構(gòu)中的作用力過大，又能使凸輪的尺寸在許可的范圍內(nèi)）。凸輪機(jī)構(gòu)的空行程－--瓶托下降時，凸輪的升角β≤70o。（因為從動件速度提高，以節(jié)省時間）。長度Ｌ根據(jù)整理時間所需要而定其長短。特點：其結(jié)構(gòu)簡單，但當(dāng)機(jī)器在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中出了故障，瓶依然沿滑道上升，易將瓶卡住和壓碎。它要求瓶、罐質(zhì)量高，特別是瓶頸不能彎曲，瓶被推上瓶托時要求準(zhǔn)確，不然易把瓶擠壞。（如卡住后，再正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必經(jīng)將瓶打碎——野蠻操作）。３、定量加料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖工作過程：它是通過對插入被裝容器內(nèi)的排氣管的高低，來控制液位，達(dá)到定量裝料的目的。當(dāng)液體從進(jìn)液管進(jìn)入瓶內(nèi)時，瓶內(nèi)的空氣則由排氣管排出，隨著液面的上升至排氣管下口時，這部分空氣被略微壓縮，因為瓶口被碗頭封住，氣體排不出去，液面稍超過排氣管口就不升高，根據(jù)連接器原理，液體可從排氣管中上升，至與液槽中的相同液位為止，瓶子隨下托盤下降，排氣管內(nèi)的液體立即流入瓶內(nèi)，至此定量裝料工作完成。通過改變排氣管插入瓶內(nèi)的位置，即可改變其加料量。特點：其機(jī)構(gòu)簡單，使用方便，輔助設(shè)備少，由于以瓶的容積來定量，故其精度與瓶有直接關(guān)系。4、彈簧閥門裝料機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)見圖工作過程：當(dāng)瓶在瓶托作用上升，瓶嘴壓緊橡皮環(huán)（4），并將彈簧（2）壓縮，使套筒（3）一起上升，這使套筒與閥碟（5）之間形成環(huán)行空隙，從而液體由貯液箱流入瓶中，瓶內(nèi)的空氣則順著管（1）排入貯液箱的液面空間。當(dāng)瓶內(nèi)液面至管下端時，就停止進(jìn)液。瓶托也開始下降，瓶嘴即離開橡皮環(huán)，在彈簧作用下，套筒壓緊閥碟，這樣完成一個瓶裝料周期。真空式自動灌裝機(jī)（1）重力真空式圖12—6所示為重力真空法供料裝置示意圖。輸液管1經(jīng)進(jìn)液孔3而與圓柱形貯液箱5相通。箱內(nèi)設(shè)有浮子4，它隨液位的波動而在限定范圍內(nèi)上浮或下沉，從而封閉或開放進(jìn)液孔，以保持適當(dāng)?shù)囊好娓叨?。貯液箱的上部空間借真空泵(或其他裝置)的不斷吸氣而達(dá)到一定的真空度。當(dāng)托瓶臺7將瓶子托起時，先打開氣閥9抽氣，接著又打開液閥8灌液。而瓶內(nèi)的氣體不斷被吸至貯液箱，然后經(jīng)真空管2排出機(jī)外。特點：單室結(jié)構(gòu)能增大貯液箱內(nèi)液料的揮發(fā)面，不大適合灌裝芳香性液料。全機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡單，也容易清洗貯液箱。（2）差壓真空式圖12—7所示為雙室真空法供料裝置示意圖。液料經(jīng)輸液管1流人貯液箱8，該箱液位借浮子7加以控制。機(jī)外配有真空泵，可將真空室2中的氣體(包括灌裝閥5空位時從吸氣管進(jìn)入的大氣)不斷抽出，達(dá)到一定的真空度。每個灌裝閥均設(shè)一吸氣管3和吸液管6，分別通向真空室和貯液箱。當(dāng)被托起的瓶子頂緊灌裝閥端部的密封墊時，即將瓶內(nèi)氣體抽出。這樣，貯液箱內(nèi)液料在外界大氣壓力作用下遂流人瓶中。當(dāng)液面升至吸氣管下沿時，即開始沿氣管上升，直至與回流管4的液柱等壓為止。當(dāng)瓶子下降，同灌裝閥脫離接觸后，吸氣管3內(nèi)的液料即被吸進(jìn)真空室，再經(jīng)回流4回流到貯液箱內(nèi)。特點：如果出現(xiàn)無瓶供給或瓶子受壓破損等情況，就無法進(jìn)行灌裝，減少液料損失。第一節(jié)分裝機(jī)械二、固體裝料機(jī)(一)容積定量裝置1．容杯式定量裝罐裝置2．轉(zhuǎn)鼓式定量裝罐裝置3．柱塞式定量裝罐裝置4．螺桿式定量裝罐裝置（二）稱重定量裝置1．凈重充填裝置2．毛重充填裝置（三）螺桿式精密裝料機(jī)

結(jié)構(gòu)（一）容杯式定量裝罐裝置它是由裝于供料裝置1下面回轉(zhuǎn)圓盤6，圓筒狀計量杯及活塞底蓋3等組成。回轉(zhuǎn)圓盤平面上裝有粉罩2和刮板5。粉料由供料裝置送入粉罩內(nèi)，物料靠自重裝入計量杯8內(nèi)，回轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動時，刮板刮去多余的粉料，已裝好物料的定量杯隨圓盤回轉(zhuǎn)到卸料工位時，頂桿推開定量杯底部的活門3，物料自定量杯下面落入漏斗，裝入瓶罐內(nèi)。此種裝置只能固定一種容量不能調(diào)節(jié)，若改變?nèi)萘縿t需要更換容杯。左圖為可調(diào)容杯。通過調(diào)節(jié)計量杯（兩套筒）的重疊相對位置達(dá)到容量的大小，有手工調(diào)和自動調(diào)。(二)轉(zhuǎn)鼓式定量裝罐裝置

在轉(zhuǎn)子上開有定量空穴（有固定和可控兩種）。當(dāng)轉(zhuǎn)子上的空穴對準(zhǔn)料斗時為進(jìn)料，而轉(zhuǎn)到下方空穴對準(zhǔn)卸料口時為裝罐。（三）柱塞式定量裝罐裝置由料斗，彈性活門，裝料斗，柱塞，柱塞缸，連桿，調(diào)節(jié)活門組成。當(dāng)柱塞向左移動時，彈性活門2關(guān)上，物料進(jìn)入缸體中，當(dāng)柱塞向右移動時，柱塞推壓氣缸中物料頂開彈性活門，卸進(jìn)裝料斗。（四）螺桿式定量裝罐裝置

定量螺桿為單頭矩形截面螺距，垂直安裝在導(dǎo)管中。當(dāng)螺旋轉(zhuǎn)動時定量供料。螺旋的每個螺距具有一定理論容積，轉(zhuǎn)速要精確控制才能正確定量。

2．稱重定量裝置圖11-18凈重稱重充填機(jī)圖11-19毛重稱重充填機(jī)秤秤貯料斗進(jìn)料器計量漏斗貯料斗第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械一、封罐機(jī)械（一）金屬罐二重卷邊封罐

1．二重卷邊形成原理及封罐工藝過程

2．主要封罐機(jī)械（二）旋合式封蓋

二、封袋機(jī)械一、封罐機(jī)械（一）金屬罐二重卷邊封罐1．二重卷邊形成原理及封罐工藝過程圖11-22圓形罐封罐機(jī)工藝過程圖1—壓蓋桿；2—套筒；3—彈簧；4—上壓頭固定支座；5，6—齒輪；7—封盤；8—卷邊滾輪；9—罐體；10—托罐盤；11—六槽轉(zhuǎn)盤；12—罐蓋存槽；13—分蓋器；14—推蓋板；15—推頭第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械圖11-23二重卷邊的形成過程第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械頭道卷邊滾輪二道卷邊滾輪裝料機(jī)械實例圖（二）旋合式封蓋圖13-34旋蓋機(jī)頭的結(jié)構(gòu)1—旋爪彈簧；2—旋蓋爪；3—球鉸；4—壓力彈簧；5—調(diào)節(jié)螺釘；6—傳動軸；7—摩擦離合器；8—膠皮圖13-35四旋蓋擰緊機(jī)外形圖1-機(jī)架；2-輸送帶；3-分瓶機(jī)構(gòu)；4-擰蓋機(jī)構(gòu)第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械二、自動制袋裝填包裝機(jī)1、臥式自動間歇制袋三邊封口包裝機(jī)圖13-13臥式間歇制袋三邊封口包裝原理1-卷筒薄膜；2-導(dǎo)輥；3-成型器；4-導(dǎo)桿；5-張口器；6-橫封器；7-加料器；8-縱封牽引器；9-分切刀；10-成品袋第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械2、立式間歇制袋中縫封口包裝圖13-15立式間歇制袋中縫封口包裝原理1-供料器；2-導(dǎo)輥；3-卷筒薄膜；4-成型器；5-加料管；6-成型筒；7-縱封器；8-橫封牽引器；9-成品袋第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械3、立式連續(xù)制袋三邊封口圖13-16立式連續(xù)制袋三邊封口包裝原理1-卷筒薄膜；2-導(dǎo)輥；3-成型器；4-加料器；5-縱封滾輪；6-橫封輥；7-成品袋圖13-17中縫對接兩端封口包裝原理1-薄膜2-縱封滾輪3-導(dǎo)向板4-橫封輥5-成品袋第二節(jié)封罐、封袋機(jī)械立式連續(xù)制袋裝填包裝機(jī)整機(jī)包括七大部分：傳動系統(tǒng)、薄膜供送裝置、袋成型裝置、縱封裝置、橫封及切斷裝置、物料供給裝置以及電控檢測系統(tǒng)。圖13-18