食品加工机械与设备.ppt

第七章 装料及机械包装 第一节第一节 装料机械装料机械 第二节第二节 包装机械包装机械 第一节 装料机械 将加工后的食品物料装到各种容器中，是食品 生产过程中的主要工序之一。 一、液体灌装 食品料液种类较多，包括各种低粘度的流体液 料、稠性液料及含量气料液。采用灌装方法有常压 法灌装、等压法灌装、真空灌、虹吸法灌装、压力 法灌装等。定量方法也有控制液位定量法、定量杯 定量法、定量泵定量法等。 目前灌装机大多采用旋转型结构，即包装容器 随灌装装阀一起做等速回转运动，同时进行灌装。 它的主体结构由供料装置、灌装阀、托瓶转盘、供 瓶装置4大部分组成。 1、供料装置 （1）等压法供料装置（见下图） （2）真空法供料装置 真空法灌装可按重力真空式或差压真空式两种 不同方式进行，前者称为单室式（如下图）；后者称 为双室式。 2、灌装阀： 是由贮液箱、气室（包括充气到、排气到、 真空室等）和灌装容器这3者这间的流体通路开关 ，而且根据灌装工艺要求，能依次对有关通路进 行切换。 （1）常压法灌装阀 控制液位定量式常压法灌装阀 定量杯定量式常压法灌装阀 （2）等压法灌装阀： 根据等压法灌装工艺过程，灌装时需先打开 气门充气等压，然后再打开液门进液回气。打开 气门一般多依靠瓶内充气反压自动打开，称为气 动式 （3）压力法灌装阀 3、托瓶转盘 托瓶转盘上匀布托瓶机构，它与位于上 面的灌装阀一一对应，其功用在于将供送 到托瓶台上的待灌装瓶子升起使瓶口与灌 装头紧密接触而进行灌装。待灌装过程完 成后，又下降复位。 托瓶机构主要有机械式、气动式、机械 与气动组合式等3种结构形式。 4、供瓶装置 供瓶装置由输送板链、分件供送螺杆及 星形拨轮等构件组成。工作时，用板链传 送过来的瓶子经螺杆及拨轮逐个连续地供 送到灌装机的托瓶转盘上。而灌装完了的 瓶子再借另一拨轮转移同一板链，然后进 行压盖封口。 二、酱体装料机 酱体装料机目前多采用活塞式进行定量，然后 装到罐体或瓶子内，从而过到定量装料的需要。 1、活塞式装料机 活塞式装料机根扰活塞位置有立式与卧式之 分。上图是GT7A4A型卧式双活塞装料机，它可供浓 缩番茄酱、菠萝酱等装罐。 （1 1）工作原理）工作原理 该机由进出罐转盘、定量装缺罐、装料阀门、该机由进出罐转盘、定量装缺罐、装料阀门、 传动机构等组成。电动机通过传动机构等组成。电动机通过V V带、摩擦离合器带动带、摩擦离合器带动 主轴转动，同时通过链轮齿轮及镰形凸轮带动定量主轴转动，同时通过链轮齿轮及镰形凸轮带动定量 活塞做水平复运动，把酱液轴抽入活塞缸内空罐活塞做水平复运动，把酱液轴抽入活塞缸内空罐 进入连续旋转的进罐转盘后，沿轨道进入做间歇运进入连续旋转的进罐转盘后，沿轨道进入做间歇运 动的装罐转盘，在装罐转盘上装有星形轮，使空罐动的装罐转盘，在装罐转盘上装有星形轮，使空罐 能准确定位，出料阀由曲柄连杆机构控制与定量活能准确定位，出料阀由曲柄连杆机构控制与定量活 塞往复动作互相配合进行开闭，把活塞缸内酱液装塞往复动作互相配合进行开闭，把活塞缸内酱液装 入空罐内，然后罐体沿轨道通过旋转的出罐转盘送入空罐内，然后罐体沿轨道通过旋转的出罐转盘送 出，进入下一工序出，进入下一工序 （）定量结构 本机的定量部件是重要部件之一，（）定量结构 本机的定量部件是重要部件之一， 如图所示如图所示。 、回转式装料机、回转式装料机 它是一种立式活塞装料机，活塞安装在回转运它是一种立式活塞装料机，活塞安装在回转运 动的酱体贮桶底部，通过垂直往复运动，把酱体定动的酱体贮桶底部，通过垂直往复运动，把酱体定 量吸入，然后装进空罐中量吸入，然后装进空罐中 三、固体装料机 固体物料的形状及性质比较复杂，一般有颗 粒状、块状、粉状、片状等，几何形状也多种多 样，所以它的装料机多属专一性，型式较多。现 有的固体装料机大多采用容积定量法和称量定量 法。 1 1、容杯式定量装罐装置容杯式定量装罐装置 它是一种固定容积定量杯装罐装置，只有一它是一种固定容积定量杯装罐装置，只有一 种特定量，不能作任何调整，若要改变定量则必种特定量，不能作任何调整，若要改变定量则必 须更换定量杯，这种机构只适于视密度非常稳定须更换定量杯，这种机构只适于视密度非常稳定 的粉料进行装罐，由于粉料的视密度变化对定量的粉料进行装罐，由于粉料的视密度变化对定量 精度有较大影响，故采用可调整容杯的机构，精度有较大影响，故采用可调整容杯的机构，请请 看图看图；可调容杯由一下容杯及一上容杯组合而成；可调容杯由一下容杯及一上容杯组合而成 。通过调整装置改上下容杯及一上容杯组合而成。通过调整装置改上下容杯及一上容杯组合而成 。 通过调整装置改变上下容杯的相对位置，由于容 积改变，使其重量也改变，但这种调整是有限度的。 2、转鼓式定量装罐装置 转鼓形状有圆柱形、菱柱形等，定量容腔在转鼓 外缘，容腔形状有槽形、扇形和轮叶形，容腔容积有 定容和可调的两种，上图为槽形截面可调容腔的圆柱 转鼓定量装置。它是通过转动调节螺钉改变定量容腔 中柱塞板的位置来实现调整装料量的。 四、装料机械实例图四、装料机械实例图 第二节 包装机械 当罐装容器盛装食品后，必须对容器进行封当罐装容器盛装食品后，必须对容器进行封 口、贴标、装箱，包装工作才算完成。本节重点口、贴标、装箱，包装工作才算完成。本节重点 介绍具有代表性的一些机械设备，如封口机、贴介绍具有代表性的一些机械设备，如封口机、贴 标机、薄膜包装机、外包装机等。标机、薄膜包装机、外包装机等。 一、封口机一、封口机 封口的形式与包装容器有着蜜切关系。包装封口的形式与包装容器有着蜜切关系。包装 容器的品种是多种多样的，以制造容器的材料而容器的品种是多种多样的，以制造容器的材料而 言，有纸及纸制品材料，塑料及复合材料，也有言，有纸及纸制品材料，塑料及复合材料，也有 金属薄板、玻璃、陶瓷和木材等；就容器的造型金属薄板、玻璃、陶瓷和木材等；就容器的造型 来说，有不同形状的罐、瓶合、箱等；如以容器来说，有不同形状的罐、瓶合、箱等；如以容器 的刚度来分，则有刚性包装容器和柔件包装容器的刚度来分，则有刚性包装容器和柔件包装容器 之别。之别。 1 1、卷边形成原理、卷边形成原理 罐体和底盖之间进行卷合的过程，称为二重卷边罐体和底盖之间进行卷合的过程，称为二重卷边 作业过程。用两个具有不同形状沟槽的滚轮，先后顺作业过程。用两个具有不同形状沟槽的滚轮，先后顺 序地与罐体及底盖接合过缘重复地作相对滚转，使两序地与罐体及底盖接合过缘重复地作相对滚转，使两 者之边缘因弯曲变形，互相紧密地钧合，在底盖钩槽者之边缘因弯曲变形，互相紧密地钧合，在底盖钩槽 内，有弹性填料物，因受挤压而充塞于罐体与底盖之内，有弹性填料物，因受挤压而充塞于罐体与底盖之 间的卷边全部缝隙中。二重闫边的两边作业过程间的卷边全部缝隙中。二重闫边的两边作业过程如图如图 。 二重卷边有两种工作形工：第一种是罐体旋转，二重卷边有两种工作形工：第一种是罐体旋转， 卷边滚轮对罐体中心仅作径向移动，完成二重卷边；卷边滚轮对罐体中心仅作径向移动，完成二重卷边； 第二种罐体固定不动，卷边滚轮一方面绕罐体周围旋第二种罐体固定不动，卷边滚轮一方面绕罐体周围旋 转，另一方面向罐体中心作径向移动，完成二重卷边转，另一方面向罐体中心作径向移动，完成二重卷边 作业。作业。 2 2、卷封装置的结构、卷封装置的结构 在卷边封口机中卷封装置用来使卷国滚轮实在卷边封口机中卷封装置用来使卷国滚轮实 现形成二重卷动封口所必须完成的运动。卷边滚现形成二重卷动封口所必须完成的运动。卷边滚 轮的运动可以通过不同的结构形式来完成，按照轮的运动可以通过不同的结构形式来完成，按照 产生径向运动方式的不同可分为以下几种：产生径向运动方式的不同可分为以下几种： （1 1）偏心套筒机构偏心套筒机构 图中所示为采用偏心图中所示为采用偏心 套筒机构使卷边滚轮实现径向进给运动的卷封装套筒机构使卷边滚轮实现径向进给运动的卷封装 置简图。置简图。 （2 2）行星齿轮偏心机构行星齿轮偏心机构 图中所示为采用行图中所示为采用行 星齿轮偏心机构使卷边滚轮实现径向进给运动的星齿轮偏心机构使卷边滚轮实现径向进给运动的 卷封装置原理图。卷封装置原理图。 （3 3）凸轮机构凸轮机构 见下图为采用凸轮机构使卷边滚轮 见下图为采用凸轮机构使卷边滚轮 实现径向进给动动的卷封装置简图实现径向进给动动的卷封装置简图. . 3 3、GT4B6GT4B6型自动卷边封口机型自动卷边封口机 该机为典型的刚性容器封口机，具有结构紧凑、运该机为典型的刚性容器封口机，具有结构紧凑、运 转平稳、操作方便、生产效率高等优点；但也存在运转转平稳、操作方便、生产效率高等优点；但也存在运转 时噪声较大，无盖时电器自动控制电压高，机头升降麻时噪声较大，无盖时电器自动控制电压高，机头升降麻 烦等缺点。烦等缺点。 二、贴 标 机 贴标机的功能是对贴标对象物按要求圆满地贴标机的功能是对贴标对象物按要求圆满地 完成粘贴标签的工作。由于贴标材质、形式和形状完成粘贴标签的工作。由于贴标材质、形式和形状 等方面的差别，贴标机械的类型、品种很多。贴标等方面的差别，贴标机械的类型、品种很多。贴标 对象物上的标签要求不尽相同，有的只需贴一身标对象物上的标签要求不尽相同，有的只需贴一身标 ，有的要求贴封口标签。此外，贴标机还需要适应，有的要求贴封口标签。此外，贴标机还需要适应 不同生产率等。基于多种原因，满足不同条件下的不同生产率等。基于多种原因，满足不同条件下的 贴封口标签。此外，贴标机还需要适应不同生产率贴封口标签。此外，贴标机还需要适应不同生产率 等。基于多种原因，满足不同条件下的贴标机也有等。基于多种原因，满足不同条件下的贴标机也有 很多种类型。归纳起来分为很多种类型。归纳起来分为直线式直线式、回转式贴标机、回转式贴标机 和和压敏胶标签贴标机压敏胶标签贴标机三大类。三大类。 （一）直线式真空转鼓贴标机（一）直线式真空转鼓贴标机 直线式真空转鼓贴标是直线式贴标机的一种。这种直线式真空转鼓贴标是直线式贴标机的一种。这种 类型的贴标机中转鼓是主要部件之一。它可以从标签盒类型的贴标机中转鼓是主要部件之一。它可以从标签盒 中吸取标签、传送标签（传送过程中接受打印贴标日期中吸取标签、传送标签（传送过程中接受打印贴标日期 及涂布粘胶液）和将标签贴在贴标对象物上面的一部分及涂布粘胶液）和将标签贴在贴标对象物上面的一部分 或全部。这种贴标机，按所用标签可分为使用或全部。这种贴标机，按所用标签可分为使用页片标签页片标签 直线式真空转鼓贴标机直线式真空转鼓贴标机和卷盘标签直线式真空转鼓贴边和卷盘标签直线式真空转鼓贴边 机两种。机两种。 页片标签页片标签式式真空转鼓贴标机真空转鼓贴标机，这个图为用于页片式，这个图为用于页片式 标签的圆柱身瓶、罐包装件直线式真空转鼓贴标机示意标签的圆柱身瓶、罐包装件直线式真空转鼓贴标机示意 图。图。 （二）回转式真空转鼓贴标机（二）回转式真空转鼓贴标机 回转式真空转鼓贴标机是回转式贴标机中应回转式真空转鼓贴标机是回转式贴标机中应 用较为广泛的一种类型。这是由于这种类型的贴用较为广泛的一种类型。这是由于这种类型的贴 标机采用真空转鼓结构部件，具有吸标、传输、标机采用真空转鼓结构部件，具有吸标、传输、 贴标等多方面功能，能提高贴票工作效率和工作贴标等多方面功能，能提高贴票工作效率和工作 可靠性、且可促成机器结构合理简化。可靠性、且可促成机器结构合理简化。 （三）压敏胶标签贴标机 压敏胶标签是一种在标签背面预涂有压敏性胶粘剂的标 签。压敏胶签在制作过程中就对标签北面进行了涂布压敏型 胶粘物质的处理，贴标使用时不需要对标签背面进行涂胶， 而直接将标签粘贴在包装件表面上。制作压敏胶标签时，在 隔离纸带层的表面先涂布上压敏胶粘液，待胶液干后将已印 刷并处理好的标签从其背面贴合上去，最后卷成卷盘形式的 压敏胶标签产品，供贴标签时使用。因此，压敏胶型标签的 横断面结构显示出隔离纸层、压敏胶层和标签（或基材层） 的多层结构组合（见图）。 压敏胶标签贴标使用压敏胶标签贴标机进行。压敏 胶标签贴标机有卧式和立式等形式，然而各压敏胶标签 贴标机的基本结构大体相类似。见图所示为一种立式压 敏胶标签贴标机结构示意图。 三、薄膜 包装机械 薄膜包装是利用塑料薄膜材料对食品进行包 装密封从而达到保护食品的目的。常用的薄膜包 装包括裹、袋装、热收缩包装、真空与充气包装 及热成形包装等几种形式。 （一）热收缩包装 热收缩是指用热收缩薄膜对被包装物品实施 包裹并按要求进行封口，之后对包装进行加热处 理，使包装薄膜产生收缩而紧裹贴合在被包装物 品表面。 （二）真空与充气包装机械 真空包装与充气包装的工艺程序基本相同，包装 机大多设计成通用的结构形式，使之既可以用于真空 包装，又可用做充气包装。 充气包装机有真空充气包装机、瞬间充气包装机两类 ，而真空气包装机又有喷嘴式、真空室式和喷嘴与真 空室并用式之分。其基本结构主要由真空室、真空及 充（放）气装置、电气控制系统和机架等组成。（三 ）制袋封口包装机 由于包装袋形具有多样性，所以完成这些袋形的 袋装机械在机型及结构上也具有一定的差异，主要反 映在制袋及封口装置上。 1、枕式袋装机 （1）象鼻成形制袋式袋装机（见下图） 象鼻成形制袋式袋装机 图中所示是立式、边续运动制袋式袋装机，可完 成纵缝对接封合、装填封口及切断工作。全机除计量 装置外，还由象鼻成形器、匀速回转的辊式横封器和 回转切刀等组成。单张卷筒薄膜经多道导辊 和光电管 引入象鼻成形器，将薄膜卷折成圆筒状，被连续回转 的纵封毗加热加压热封定形，包装料袋自上而下的连 续移动，就是纵封辊连续回转牵扯引薄膜的结果。横 封器不等速不等速回转，分别将上、下两袋的袋口和 袋底封合，纵封器的转轴轴线与横封器回转轴线成空 间垂直，因而获得枕式袋，被包装物料经计量装置计 量后由导料槽落入袋内，封好口的连续袋由下面回转 切刀与固定切刀接角时切断分开。 （2）翻领成形制袋式袋装机（如下图） （3）筒形袋袋装机（见下图） 筒形袋装机 是一种间歇式转盘形包装机，这类包装机采用筒状 卷宗料薄膜作包装材料，每次先封底缝，然后再切下作 为包装袋，并交间歇回转工序盘上的夹持手将包装袋从 一个工位移向另一个工位，完成装料、整形、封口等工 序。上页图是带有筒状薄膜开袋器的袋装机，它能先开 袋后袋后夹持，再被封底缝。使用较广的是见图所示的 机型，它往往是先封底缝、切断，再被夹持，然后开袋 、装填物料、封口等，这种机