食品加工机械（第二版）提伟钢-项目5 包装机械

项目五包装机械任务一灌装机械任务二充填包装机任务三无菌包装设备任务一灌装机械将流体产品充填到包装容器内的机械称为灌装机械。灌装机械的主要工作装置主要有包装容器的供送装置、料液定量装置和罐装控制阀等。一、包装容器的供送装置灌装机在灌装时，要求瓶、罐等包装容器要按包装工艺路线、速度、间距和方向进入包装工位，常用的供送装置有螺杆供送装置、星型拨轮（简称星轮）和包装容器的升降机构。

1.螺杆式供送装置有等距螺杆供送装置、变螺距螺杆供送装置、特种变螺距螺杆供送装置等。螺杆供送装置可将规则或不规则排列的成批包装容器，按照包装工艺的要求的条件完成增距、减距、分流、升降、翻身等操作，并将容器逐个送到包装工位。2.星型拨轮星型拨轮的作用是将螺杆供送装置送来的包装容器平稳地转移到灌装机的主传送盘上，或将已灌装完的包装容器传送到压盖机的压盖工位上，因端面呈星型结构而得名。星型拨轮常与分瓶螺杆、链板输送带配合使用。瓶子由链板输送带1连续供送，分瓶螺杆2安装在链板输送带的一侧，另一侧装有侧护板4，瓶子在链板输送带的带动下进入分瓶螺杆范围，受到分瓶螺杆的推动作加速运动，侧护板4起到限位作用，使瓶子紧贴分瓶螺杆导槽顺利输送。通过分瓶螺杆实现限位和分隔后，瓶子依次进入进瓶星型拨轮，并且有秩序地被送入升瓶机构，在中间拨轮带动下依次完成灌装操作，然后降瓶，由出瓶拨轮拨出，由链板输送带运出。3.容器升降机构升降机构的作用是将送来的包装容器升高到规定高度，以便完成灌装，然后将灌装完的包装容器下降到规定位置。（1）机械式升降机构这种升降机构结构简单，但机械磨损大，压缩弹簧易失效，工作可靠性差，对灌装瓶的质量要求较高，特别是瓶颈不能弯曲。该机构可用于灌装不含气饮料的灌装机中。（2）气动式升降机构这种升降机构克服了机械式升降机构的缺点，当发生故障时，瓶罐被卡住，压缩空气室如弹簧一样被压缩，瓶托不再上升，从而不会挤坏瓶罐，但下降时冲击力较大，并要求气源压力稳定。该机构适用于灌装含气饮料的灌装机。（3）气动-机械混合式升降机构混合式升降机构上升阶段利用气动托瓶，具有自缓冲功能，托升平稳，节约时间；下降阶段凸轮导轨控制使瓶托平稳运动，速度可得到良好控制。这种升降机构结构较为复杂，但整个升降过程稳定可靠，因而应用很广泛，特别是对于等压式灌装机，因为已配备空气压缩装置，所以更宜采用。二、料液定量装置料液的定量直接影响灌装质量，常用的灌装液料定量装置有机械式定量装置和电子式计量装置。1、机械式定量装置机械式定量装置直接利用机械机构或结构对料液进行控制，一般直接通过灌装阀或增设辅助机械元件完成，易于实现，但定量精度较低，但因其简单可靠，使用广泛。（1）控制液位定量装置它是通过调节插入被装容器内的排气管的高低来控制液位，达到定量装料的目的。这种装置结构简单，使用方便，但定量精度稍差。（2）定量杯定量装置这种机构本身设置有固定容量的定量杯，首先将料液灌入定量杯定量后再灌入包装容器。改变定量杯中调节管的高度或更换定量杯，即可调节灌装量。这种定量机构结构简单，定量速度快，精度高，适于灌装低黏度料液，由于定量杯在贮液箱内的上下运动易产生气泡，从而影响定量精度，不适用于灌装含气料液。（3）定量泵定量装置在灌装时首先将料液吸入定量泵的泵腔，再利用机械压力将其注入到包装容器内，每次灌装量等于泵的排量。调整活塞缸径或活塞行程可调整灌装量，这种定量装置可以适用于各种液体物料的灌装，但速度较慢，多用于黏度较高的物料。2、电子式计量装置电子计量法是现代计量方法，可以对灌装过程实时监测和控制。（1）电子定重量装置在灌装阀中设有两个大小不同的料液通道，液体通过通道时，由负载传感器边灌装液体边测量液体质量，在灌装初期，通过大流量通道快速灌装，当充填的液体接近规定的充填量时，灌装阀则可转成小流量的通道微调，因而灌装量精度非常高。（2）电子定容积计量装置贮液罐中的料液在泵的作用下，以一定流速均匀稳定地通过管道灌入容器内，通过联机控制器可以准确地控制料液的输送压力、流速、流动时间，再根据管道半径计算横截面积，从而可以利用流体力学知识进行精确地定容积灌装。此装置适合于无菌灌装系统。三、灌装控制阀将贮液箱中的液料充填到包装容器内的机构称为灌装阀。灌装阀的功能是根据灌装工艺要求,以最快的速度沟通或切断贮液箱、气室和灌装容器之间流体流动的通道,保证灌装工艺过程的顺利进行。主要由阀体、阀端、阀门、密封元件、开闭件等组成。任务二充填包装机充填是指将固体物料或粘稠物料按一定重量规格要求充入到包装容器中的操作，主要工序包括食品的计量和充入，而核心是计量。按照定量方式，将充填包装机分为容积式、称重式和计数式三种类型。（一）容积式充填机这种充填机的计量基于物料的堆积密度均匀一致，即相同容积的物料具有相同的质量，其结构简单，计量速度快，造价较低，适于干料或半流体物料的充填。1.螺杆式定量充填机2.量杯式充填机1.螺杆式定量充填机螺杆式定量充填的基本原理是，螺杆每圈旋转槽都有一定的理论容积，在物料堆积密度恒定前提下，控制螺杆转速就能完成计量和充填操作。由于螺杆转动次数由转动时间决定，所以螺杆转动次数可以通过控制转动时间来实现。2.量杯式充填机量杯式充填机是采用已知容量的量杯量取产品后再将其充填到包装容器内的机器。根据量杯计量装置的容积是否可调，可分为固定容积式和可调容积式量杯式充填机。这种机构只适合于堆积密度非常稳定的物料。（二）称重式充填机称重式充填机是将产品按预定重量进行计量并充填到包装容器内的充填机，主要使用应变传感器，把重物压在传感器应变片上产生的形变转换成电压信号，实现称量，它易于用计算机来计量和控制，应用最为广泛。常用称重计量法计量各种堆积密度不稳定的松散物料及不规则形状的物料。相对于容积式充填机，称重式充填机计量精度较高，计量速度较低。（三）计数充填机计数充填机是将产品按预定数目充填至包装容器内的机器。按计数方式不同，分单件计数充填机、多件计数充填机两类。（一）单件计数充填机

单件计数充填机是利用机械、光学、电感应等方法，逐件计量产品件数，并将其充填到包装容器内的设备。（二）多件计数充填机多件计数充填机利用辅助量，如长度、面积等，进行比较以确定产品件数，并将其充填到包装容器内，这里主要介绍长度充填机构。规则块状物品有基本一致的尺寸，当这些物品按一定方向顺序排列时，则在其排列方向上的长度就等于单个物品的长度与件数的乘积。用一定长度的推板推送这些规则排列的物品，即可实现计数给料目的。任务三无菌包装设备无菌包装设备是在无菌环境条件下，把无菌或预杀菌的产品充填到无菌容器并进行密封的设备。一般无菌包装多指液体食品的无菌包装。物料经高温杀菌后，在无菌条件下包装到到已消毒的包装材料制成的容器中。无需冷藏，可在常温下保藏较长时间。目前，食品无菌包装设备主要有以下几种类型①制袋式无菌包装设备，典型产品为瑞典利乐公司TBA系列无菌包装设备；②预制纸盒无菌包装设备，典型的是德国康美公司的FFS设备；③箱中衬袋无菌大包装设备；④无菌瓶包装设备；⑤热灌装无菌包装设备。一、制袋式无菌包装机（一）结构利乐无菌包装机工作原理示意图1-成品砖型包装盒2-分拣装置3-纸筒横向封口钳4-充填管的管口5-不锈钢浮标6-环形电热管7-纵缝封口环

8-纸筒纵缝加热器9-无菌液态制品充填管10-顶曲辊11-空气收集罩12-挤压辊13-双氧水浴槽14-封条粘贴器15-接头记录器16-弯曲辊17-打印装置18-平服辊19-光敏电阻（光眼）20-包装材料卷（二）工作过程（三）使用与维护

1.消毒、调整

每次工作前，检查双氧水槽是否清洗，通过无菌空气循环系统对管路和设备进行杀菌消毒。准备开始升温生产前，关好各门、窗户，保证无菌灌装室的洁净度。灌装结束后，对设备及管路及时进行清洗和消毒。根据包装容器容积的大小，调节加热器的加热温度，温度调节范围在450～650℃之间。工作中，应严密监视机器的运行情况，如各滚轮转动是否灵活、打印装置的打印情况、双氧水浴槽液位、无菌空气循环系统工作情况、封结温度及封结情况等，及时发现存在的问题，并检查调整、更换或排除。

2.使用

保持生产现场的环境卫生，对主要工作部件，要定期进行检查，及时更换易损件。开机前检查各滚轮轴承是否完好，检查纵缝挤压轮是否有磨损，位置正确。对传动系统运转部位，定期进行润滑或更换润滑油；定期检查提升皮带与最后输出皮带是否磨损，检查其皮带的松紧度，并清理传动部件内的油污。切断器刀刃用钝后及时更换，并调整定、动刀刃间隙。

3.维护

二、给袋