食品包装机械 (1)

1、第十章 食品包装机械 食品包装食品包装: : 采用适当的包装材料或容器将食品封闭起来，在规 定的时间内，经过贮藏和流通环节，安全地到达消费者手中的 操作叫做食品包装。 包装机械包装机械: : 进行包装作业的设备称为包装机械，其主要用途有 二：一是用于加工包装材料、包装容器和装璜印刷的机械设备； 二是用于完成包装过程的机械设备。 分类：分类：按其功能不同可以分为袋装机、裹包机、热收缩包装机、 真空与充气包装机、高压蒸煮袋包装机和充填灌装机械设备等。 组成：组成：包装机械通常由动力机、传动部分和执行部分所组成， 后两部分是基本组成部分。 第一节第一节 袋装机械袋装机械 将粉状、颗粒状、液体或半流体

2、（酱体）物料装人用 柔性材料制成的包装袋，然后进行排气或充气、封口以完 成产品的包装，所用机械称为袋装机械。 袋装之前先要制袋制袋用的柔性材料如纸、蜡纸、 塑料薄膜、铝箔及其复合材料等，应具有良好的保护物品 的性能，价廉质轻，容易印制、成型。封口和开启使用， 并且容易处理。制成的袋装产品体积小，轻巧美观，成为 软包装产品中的重要特色由于塑料薄膜及其复合材料具 有良好的热封性、印刷性、透明性和防潮透气性等特点， 因此，在实际生产中获得了广泛的使用。 当前填充物品已由最初只是充填散粒体物品发展到充 填液体、气体、胶体和大块状的固体，使袋装逐渐渗透和 替代灌装，罐装和裹包等传统包装形式。 一、袋装机

3、的工作过程一、袋装机的工作过程 袋装机是采用热封的 柔性包装材料，自动 完成制袋、物料的计 量和充填、排气或充 气，封口及切断等多 功能的包装设备，可 用于包装液体、固体 和气体物料，是目前 发展最为迅速、应用 最为广泛的一种包装 机，实线为基本操作 程序，虚线为辅助的 工作程序。 这类包装机有卧式和 立式两种类型。 二、袋的基本形式二、袋的基本形式 用袋装机加工的 塑料薄膜，袋的形式甚多。常见的有下 列几种： 枕形袋枕形袋 按接缝方式可分为纵缝搭 接袋和纵缝搭接侧边折叠袋。 扁平袋扁平袋 可分为三面封口袋和四面 封口袋。 自立袋自立袋 其中常见的有尖顶角形袋、 椭圆柱形袋、三角形袋和立方柱形

4、袋。 制袋过程中，一般是先纵向封口， 然后横向封口，所以在枕形袋搭接和对 接封口缝的全长内，封口部分有三层或 四层薄膜重叠在一起，这对封口质量有 一定影响。扁平式三面封口袋的内薄膜 的层数相等，封接质量较好，但袋的外 形不对称，美观性较差。四面封口克服 了上述两种情况的缺点。但包装材料用 得较多。各种自立式袋的外形美观，有 立而不倒的优点，便于后续装箱工序的 进行和产品的安置陈列，但对包装材料 的要求较多，需采用复合包装材料。 三、袋装机的种类三、袋装机的种类 由于袋形种类繁多，所以袋装机的型式 和结构也有较大差异，主要反映在装袋和封 口装置上。生产薄膜袋的设备叫袋装机，主 要有立式和卧式两种

5、类型。 （一）立式袋装机（一）立式袋装机 又可分为制袋式袋 装机和直移型给袋式袋装机。 制袋式袋装机制袋式袋装机 适用于生产枕形袋、 三面封口袋、四面封口袋、扁平袋及自立式 袋。按袋形制作不同，可分为： （1 1）翻领成型制袋式袋装机）翻领成型制袋式袋装机 用于枕形 袋等制作，见图一。可以完成塑料薄 膜的制袋、纵封（搭接或对接）、装料（充 填）、封口和切断等工作。其工作过程为平 张薄膜卷筒经过多道导辊后，进人翻领成 型器，先由纵封加热器封合成形，搭接 或对接成圆筒状，这时计量装置计量后的一 份物料从料斗通过加料管落人袋内，横封 加热器在封住袋底的同时向下拉袋，并对 前一个装满物料的袋的进口封口

6、，然后在两 个袋子之间切断使之分开。该机各执行机构 的动作，可由机、电、气或液压控制自动操 作。 （2 2）塔形与立方柱形制袋式袋）塔形与立方柱形制袋式袋 装机装机 该机主要用来灌装和包装液体饮 料。包装容器为塔形和立方形， 平张薄膜卷筒上的包装材料经 过印刷装置（如包装材料上已 有印刷文字说明，可以不用印刷 装置）和过氧化氢（俗称双氧水 H2O2）消毒液消毒后，由导辊 向下导引，在成型环和的作 用下，将平张包装材料折成圆筒 状。包装袋的接缝在向下运动时， 被无菌空气加热，当通过最后一 道成型环时，被纵缝加热器 压合成纵封缝。果汁和鲜牛奶等 料液由泵泵送到进料管进人圆 筒状包装袋内，无菌热空气

7、从料 管外面进人圆筒内直达液面，液 面上又有螺旋加热器，它对 袋内壁进行杀菌消毒，并使液面 上形成无菌的空气层。 横封与切断是在料面下进行的，横封切断 装置的配置方式不同，就形成了立方柱形 与塔形包装的不同产品。 塔形包装时，上下两只横封切断器成 度空间交错，分别作上、下与开合运动。 以完成包装物品的横封和切断。 立方柱形包装时，借助两对直角成型横具 与横封口在开合及上、下的复合运动，将 液面下的筒状料袋向下拉动并成形、封口 和切断。 横封钳由铝合金制成，内有冷却小管 通冷却水冷却横封钳。一热封电热丝宽 度为，被夹在内外两层聚四氯乙烯 之间。内层作绝缘用，外层防止电热丝 与包装材料粘连。常热切

8、割丝置于热封 电热丝的中间，以保证被切断的上下两个 袋各有5宽的热封边。横切垫是 用聚四氟乙烯包裹的硅橡胶，另有上下 两个钳口夹持薄膜，使热封部分薄膜不 受张力影响。 热封是采用电脉冲封接方式，通电预热封 接，断电冷却。 直移型给袋式袋装机直移型给袋式袋装机 给袋式袋装机在使用前，应将事先加工好的各种 空袋叠放在空袋箱里，工作时，每次从空袋箱的袋层上取走一个空袋，由输 送链夹持手带着空袋在各个工位上停歇，完成各个包装动作。 给袋式袋装机按输送链行走路线可分为直移型和回转型两种，前者输送链 带着空袋作直线移动，后者作回转移动。两者的工作原理基本相同 （二）卧式袋装机（二）卧式袋装机 立式袋装机多

9、用 于液体饮料的制 袋、装料（充填） 和封口。 卧式袋装机多用 于饼干、糕点、 方便面、冰棒和 雪糕等块状物料 的包装。 第二节第二节 裹包机裹包机 裹包机是通过对纸、铝箔、塑料薄膜及复合薄膜等包装材 料进行折封、扭结等方式，对块状物料进行包装的一种加工 设备。根据物料的形状、性质和不同的包装要求，可以有各 种不同的裹包形状。 一、端折式裹包一、端折式裹包 用端边折角的办法进行裹包，如饼干、面包、 香烟等的包装，折角后进行粘合或热合以防松开。 二、扭结式裹包二、扭结式裹包 用包装材料裹包物料后，伸长部分的包装材 料旋转扭结在一起，完成裹包，可分为双端扭结式（如糖果 和冰棒等）和单端扭结式（如冰

10、糕等）。 三、三、 粘合式裹包粘合式裹包 由两层包装材料夹住物料，并粘合在一起。 四、四、 热缩式裹包热缩式裹包 即用热缩性材料进行裹包，而后加热，使 包装材料收缩，达到裹紧物料的目的，如糖果和碗碟的包装 等。 根据包装形状、包装程序 和方法的不同，所用包装机也 不相同，主要有端折式裹包机 和扭结式裹包机等。 端折式裹包饼干的包装过程，首 先一组饼干推出被输送带送上 包装工位后停止，同时包装材 料在饼干上方位置横向引进， 由光电装置控制切刀，按需要 的尺寸切断，由顶起机构将饼 干和包装材料一起顶起，并折 叠底面两边，再由水平推进机 构先折两端后角，再把包装物 推上包装运动轨道，在轨道上 作水平

11、运动时依次折叠两端前 角和上、下角，随后封合，冷 却（或干燥）后输出。糖果包 装采用扭结式裹包机。 第三节第三节 热收缩包装机热收缩包装机 一、工作原理一、工作原理 热收缩包装又称收缩包装或热缩包装；它是采用具有热收缩性 的塑料薄膜，直接包裹在食品上或覆盖在被包装容器上，当受到 一定的温度作用，热收缩塑料薄膜会自行收缩，从而达到紧贴住 被包装件的目的。 热收缩膜包装的特点是包装迅速、工效高、成本低、操作方便、 产品便于运输和销售，因此在食品加工业上应用甚广。 热收缩塑料薄膜的强度、透明度和延伸率均比一般塑料薄膜好。 它的延伸率为：:，而普通薄膜的只有:。 有两类热收缩膜，一类是二轴型延伸热收缩

12、膜，其纵横两个轴向 延伸量几乎相等。这种薄膜可用于包装新鲜食品、食品的托盘包 装和容器瓶口的密封包装。 另一类是一轴型延伸热收缩薄膜，它只向一个方向延伸，适用于 管状薄膜的收缩包装和标签包装，如酒类容器的标签包装，塑料 瓶、玻璃瓶和盖的密封包装，新鲜果蔬等食品的套管包装等。 热收缩薄膜材料的选择十 分重要，首先要求薄膜在纵 横两个方向上具有一定的收 缩率。 收缩率(L1-L2)/ L1 ， 1为原始长度， 2为在 120的甘油中，浸放 2经水冷后的收缩长度。 目前应用较多的收缩薄膜有 聚氯乙烯（PVC）、聚乙烯 （）和聚丙烯（）， 其次还有聚偏二氯乙烯（ ），聚酯（）， 聚苯乙烯（），乙烯 一

13、醋酸乙烯共聚物（） 等几种。 二、包装方法二、包装方法 有三种热收缩包装方法。 （一）搭接收缩包装法（一）搭接收缩包装法 将被包装物装人热收缩薄膜袋中，密封后经加热通道进行收缩。 或者在被包装物的上面盖上一张热收缩薄膜，从四角到底部折叠成所示形状，由加 热输送带送到加热隧道进行加热，使其收缩。 （二）套筒收缩包装法（二）套筒收缩包装法 将圆柱形或长方形食品用管 状收缩薄膜包裹着，在薄膜 包裹的宽度方向约有mm 的重叠，在长度方向留有 mm的余量，先将两 端加热紧固，再使整体收缩。 （三）罩盖式收缩包装（三）罩盖式收缩包装 法法 这是一种有边容器的包装方 法，用一张热收缩薄膜罩盖 在被包装件的容

14、器或托盘边 缘的下部，然后进行加热收 缩。 （四）加热方法（四）加热方法 主要有两种 热缩通道加热热缩通道加热 它由内衬绝热材料的加热箱、输送带、主动轮及冷风机等组成。 热风枪手工加热热风枪手工加热 对于批量小，不适于建造专用的加热 通道的收缩包装，可以采用热风枪手工加热。 第四节第四节 真空包装机与真空充气包装机真空包装机与真空充气包装机 一、工作原理一、工作原理 对于容易氧化变质的食品，易于氧化生锈的金属制品，形体膨松的羽绒及 棉麻等都可以采用真空包装。抽真空的目的是： 除去空气，以防止细菌繁衍导致食品腐败，或阻止金属的氧化生锈； 便于密封后加热杀菌，防止空气膨胀使包装件破裂； 缩小膨松物

15、品的体积，便于保存、运输，并节省费用； 防止食品氧化和变质。 为了保护内装物和延长保存期，还可在抽真空后再充人其他惰性气体， 如二氧化碳和氮气等，称为真空充气包装。 真空包装和真空充气包装使用阻气性强的材料，有金属铝箔和非金属 （如塑料薄膜、陶瓷等）的筒、罐、瓶和袋等容器。 二、真空包装机和真空充气包装机的分类二、真空包装机和真空充气包装机的分类 按照包装材料的不同、可分为金属罐真空包装机（即真空封罐机）和塑 料容器真空包装机两大类。 （一）真空封罐机（一）真空封罐机 它将已经计量充填后的金属罐送人真空腔进行抽气和 封口的设备。封罐时采用机械卷边挤压密封。 （二）塑料容器真空包装机（二）塑料容

16、器真空包装机 可分为机械挤压式和腔室式等型式的真空包 装机。 腔室式真空包装机腔室式真空包装机 根据结构形式不同，有如下几种： （1 1）合式真空包装机）合式真空包装机 其工作过 程为：将人工装好物料的塑料袋放在 台面上的承受盘的腔室内，关闭真 空槽盖后便由限位开关使继电器控 制后面的真空包装备工序自动连续地 进行下去。各工序所需时间可由定时 器任意调节。其真空回路的转换阀 有由电磁阀单体组成的转换阀和复合 转换阀。阀座应耐腐蚀。 加工包装体的封口宽度一般为 ，长度可达mm 生产率为袋min。 机械挤压式真空包装机机械挤压式真空包装机 塑料袋内装料后留一个口，然后 用海棉类物品挤压塑料袋，以排

17、除袋内空气，随即进行热封。 对于要求不高的真空包装可采用这种包装方法。真空包装蒸煮 食品时，当食品温度在以上时，袋内充满水蒸汽，而不 是空气，采用此法可以得到近乎真空的包装，故此法又称热封 真空包装。 （）传送带式真空包装机（）传送带式真空包装机 这种包装机适于连续批量生产， 可用于包装肉食品、奶酪块等，真空室长宽尺寸为950mm 1010mm，高为200300mm。 （）真空收缩包装机（）真空收缩包装机 用于需要排除空气、缩小物料体积的 收缩包装，包装物外形平整、美观、体积小，便于贮藏和运输。 真空泵是真空包装机的主要工作部件，其性能好坏将直接影 响到真空度的高低。真空包装机中采用的真空泵主

18、要有两种类型： 一种是油浴偏心转子式真空泵，也称滑阀式真空泵，另一种是油 浴旋片式真空泵。转子式真空泵一般用于排气量为500L/min以上 的真空包装机上，而旋转片式真空泵通常用于最小排气量为 300L/min的包装机。 第五节第五节 高压蒸煮袋包装设备高压蒸煮袋包装设备 将装好料、封好口的复合薄膜袋，置于的高温高压蒸汽杀菌 设备内，称为高压蒸煮袋包装，它可以长期贮存，起到和金属罐头容器同 样的作用。又称为“软罐”。与金属容器相比，具有下列优点： 比金属罐头包装大约减少14的包装体积， 减少生产车间的包装面积，软罐的质量轻、体积小，抗腐蚀性能好，便于 携带。 第六节第六节 液体灌装机液体灌装机

19、 一、罐装机的分类一、罐装机的分类 （一）按容器的运动路线分类（一）按容器的运动路线分类 根据灌装时对容器运动路线的不同，可分为： 旋转式灌装机 直线移动式灌装机 （二）按灌装方法分类（二）按灌装方法分类 可分为： 常压灌装法 等压灌装法 负压灌装法 虹吸式灌装法 机械压力式罐装法 （三）按定量装置分类（三）按定量装置分类 可分为： 旋塞式 阀门式 滑阀式 气阀式 二、液体罐装的工作过程二、液体罐装的工作过程 液体灌装的整个工作过程包括空瓶的平移输送，上下升降及定量灌装等，并由其 执行机构来完成。 （一）平移输送机构（一）平移输送机构 液体灌装前要求准确地将空瓶送到灌装机的瓶托升降机构 上以保

20、证灌装机的正常工作常用的连续平移输送装置有皮带式和链板式两种输送器， 以链板式的应用最为广泛。根据灌装时容器的运动方式和路线不同可以分为： 旋转式灌装机旋转式灌装机 它主要由输送机构、拨人拨出机构、升降机构、旋转盘、 灌装头和贮液箱等组成。其工作过程见图。转盘的侧视简图，见图19- 20 直线移动式灌装机直线移动式灌装机 见图21。空瓶经传送盘、限位拨盘送到推瓶处， 推瓶板每隔一定时间把一定数量的空瓶推向灌装位置，打开阀门进行成排灌装，然后 送出。整个生产线分为五个工位：工位为定量灌装，工位为上盖，工位为拧紧 盖，工位为贴商标，工位为装盒装箱。 该灌装机比旋转式灌装机结构简单，但占地面积大，通

21、常只能用于无气液体 （二）升降机构（二）升降机构 当空瓶平移输送并上体的瓶下降到规定的位置，这一 动作是由升降机构来完成的。常用的升降机构有三种型式：滑道式、压缩 空气式及滑道和压缩空气混合式。 滑道式升降机构滑道式升降机构 滑道式升降机构的特点是结构比较简单，但在 灌装过程中出了故障，瓶、罐依然沿滑道上升，会把瓶挤坏。它要求瓶、 罐的质量高，特别是瓶颈不能弯曲，瓶要准确地推上瓶托，不然易被挤坏， 为了克服此缺点，可采用压缩空气式升降机构。 压缩空气式升降机构 （简称气阀） 压缩空气式升降机构克 服了滑道式升降机构的缺 点，当发生故障时，瓶被 卡住，压缩空气好似弹簧 一样被压缩，这时瓶托不 再

22、上升，故不会被挤坏， 但这种机构下降时冲击力 较大。 压缩空气式与滑道式混 合升降机构 当压缩空气由气管进人活 塞芯子，又经活塞芯子上 部活塞中部的孔口进人活 塞筒体4，在压缩空气作用 下，使活塞筒体及滚子 上升，将瓶托升起进行灌 装，见图1025a。 灌装后，升降机构随着自动 机的转动，活塞筒体4上的 滚子进人下降滑道-7，在 滑道的作用下，活塞筒体4 被强制下降。这样已灌好的 瓶下降到规定位置，并由拨 出机构送出。当转到一定位 置时，滚子3脱离滑道，完 成一个升降操作。 这种机构，在下降时比较稳 定，活塞筒体的工作压力为 245382kPa。 三、液体灌装的基本工作原理及其选择三、液体灌装

23、的基本工作原理及其选择 常用的灌装方法有常压、等压、 负压、虹吸及机械压力式等五种。 （一）常压灌装（一）常压灌装 又称自重灌装或液面 控制定量灌装。在常压下，液体依靠自重从 贮液箱或计量筒中流人容器的一种灌装方法， 其基本工作原理见图1026。 当容器上 升碰到灌装阀并压缩弹簧时，使瓶口密 封，同时打开碟阀的阀门，于是液体由于 自重沿排气管的外壁与碟阀之间的周围 缝隙流人容器，容器内的空气由上口高出贮 液箱液面的排气管排出。当瓶内液面上升 到比排气管下口略高时，即停止上升，但按 连通器原理，这时排气管中的液面继续升高， 直到与贮液槽中的液位等高为止。之后，瓶 下降、碟阀的阀门自动关闭排液口，

24、液体 不再流人瓶中，于是完成灌装。改变排气管 下口伸人瓶中的位置就能改变瓶内液面的高 度，因此，又称为液面控制定量灌装，其灌 装量取决于容器本身的容量。 常压灌装法也可以利 用定量杯进行容积定量 灌装，见图。 瓶上升触到喇叭头，压缩弹 簧继续上升，于是进液管 和定量杯1一起上升，并使定量 杯上口高出液面，这时杯中的 液体不再变化。在进液管上开 有两个小孔，井用隔板将两个 小孔隔开。当定量杯上口高出 液面时，也恰好使进液管上的 两个小孔位于阀体的环形槽 中，于是定量杯中容量调节管 上口以上的液体即流经、 的上孔，的环流糟，的 下孔，进人管流人瓶中，瓶 内空气经上部的透气孔逸出， 调节的高度即可控

25、制灌装量 的大小。 也可采用旋塞式定量杯 进行较精确的定量灌装，见 图。 旋转三通旋塞，使进液管与定量杯 连通，液体流人定量杯，杯中的空气经排 气管排出。当杯内液面上升到排气管下 口时，气管被封死，空气无处排出，因此 杯内液面停止上升但排气管中液面仍继 续上升，直到与贮液箱的液面等高为止， 至此液料停止流动，然后旋转三通旋塞， 使定量杯与注液管连通，将杯中液料注 人容器，调节排气管在定量杯中的高低位 置即可调整灌装量的多少，旋塞的启闭转 动均自动控制。 常压灌装的特点是设备结 构简单，操作方便，易于保 养，灌装的液面高度一致， 显得整齐好看，广泛应用于 不含气体的液料的灌装。 （二）等压灌装（

26、二）等压灌装 又称压力重力灌 装，它是在高于大气压力的条件下 进行灌装，即先对空瓶进行充气， 使瓶内压力与贮液箱（或计量筒） 内的压力相等，故简称充气等压， 然后靠液料自重进行灌装。 为防止没有瓶时的压力损失， 一在通气管中要安装一个阀门；为 了控制料液流动，在下液管中也要 安装阀门。为了平缓地灌装，下液 管可以下伸，接近瓶的底部，即等 压长管灌装，也可以是短管，即等 压短管灌装。 等压灌装法适用于灌装含气液 体，如汽水、汽酒和啤酒等。为了 减少液体与氧的接触，可将压缩空 气换成二氧化碳气，可先抽空气， 再压人二氧化碳气体作为平衡气体。 （三）负压灌装（三）负压灌装（又称真空灌装）它是 在低于

27、大气压力的条件下进行灌装，即先 建立容器内的真空，然后靠液体的自重或 靠液料箱与容器问的压力差进行灌装。可 分为单室和双室两种负压灌装方法。 单室负压灌装 见图、 。贮液箱内的液面由浮阀保持一定 高度，液面上部空气由真空泵抽走，形成 一定的真空度。排气管的上口要高出液 面。当空瓶上升与灌装阀接触，使瓶密 封，并打开气阀，使瓶与贮液箱上部接通， 瓶内形成真空。瓶继续上升，滑套压缩弹 簧，打开下液阀门（灌装阀），液料靠自 重从排气管周围流人瓶内。当液面封闭了 排气管下口并略高出一些时，瓶内液面停 止上升，此时液料继续进人排气管，直到 与贮液箱的液面等高为止。 当灌满液料的瓶下降时，下液阀门自动关

28、闭，排气管内的液料被吸回到贮液箱，瓶 内液面高度由排气管下口位置决定。 该灌装方法的灌装速度缓慢，而且整个液 面都是扩散面，挥发较快，因此不适于灌 装芳香性液料。 双室负压灌装 其特点是贮液箱 和真空室分开，中间用真空指示管， 又叫回液管连接。其工作原理见图10 31。 贮液箱和大气相通，并保持一 定液面高度。真空泵抽取真空室内空 气，并保持一定的真空度。吸液管 一端插人贮液箱，另一端通灌装阀 。另一根吸气管，一端通真空室 ，一端通灌装阀。灌装过程见图 1031。当空瓶上升接触灌装问使 瓶口密封，于是吸气管接通空瓶和真 空室，瓶内形成真空。当真空度达到 使回液管内的液面高度超出吸液管高 度时，

29、在压差作用下进行灌装。空瓶 装满后，液体还要沿吸气管上升，直 到与回液管液面等高为止。满瓶下降， 吸液管中的液体直接流回贮液箱，吸 气管中的液体被吸进真空室，经回液 管流回贮液箱。 该灌装方法的特点是灌装速度快， 挥发面小，适用于灌装芳香性液体， 但设备的结构较复杂。 （四）虹吸灌装法（四）虹吸灌装法 它是一 种古老的和传统的灌装方法，其 基本工作原理见图1032。先用 泵或者高位料箱向贮液箱供料， 并保持一定的液面高度，灌装头 经虹吸管（或）与液体阀 相连。工作前，先将虹吸管内 充满液体，当虹吸管处于非灌装 位置时，如图右侧位置，液体阀 关闭以防里面的液体流出。当 灌装头由曲线板控制下降，处

30、于 灌装位置时，如图左侧位置，灌 装头压紧瓶口，液体阀被打开， 于是液料由贮液箱经虹吸管流人 瓶内。当瓶内液面与贮液箱液面 等高时，停止灌装，而后灌装头 上升，关闭液体阀，完成一次灌 装。 该灌装方法的特点是设备结 构简单，操作方便，但灌装速度 较慢。 四、灌四、灌 装装 阀阀 在灌装过程中必有液体和气体的 流动，因此灌装阀里至少有液体和 气体两条通路，或三条通路。灌装 阀的结构型式很多，常用的有以下 几种 （一）弹簧阀门式灌装阀（一）弹簧阀门式灌装阀 根据用途不同，可分为： 小口径弹簧阀门式灌装 阀 主要用于饮料和酒类等小口径玻 璃瓶的灌装。 广口弹簧阀门式灌广口弹簧阀门式灌 装阀装阀 用于

31、广口玻璃瓶的灌装，活 动阀座被弹簧紧压在固 定碟阀上，这时阀门关闭。 灌装时，空瓶上升顶起活动 阀座，打开阀门，液料由环 形间隙流人广口瓶中，瓶内 空气由排气管排出，瓶下 降时，阀门自动关闭。 （二）负压灌装阀（二）负压灌装阀 葡萄酒灌装阀 其结构和工作原理 见图10-，阀体和密封圈旋紧在 贮液箱的底部。阀体内设有排液管， 可以上下运动，而下液管的中央又装有 排气管，其上端高出贮液箱的液面，伸 到真空室，其下端固定阀头，下液管下 端呈锥面，在弹簧作用下与阀头吻合， 形成一个阀门。下液管下部套有一个可以 上下滑动的导瓶罩，内装密封圈，为 了防止转动，在上固定一个直杆。其 上端穿过横杆11，并通过

32、螺纹将11拧在 上，再用螺钉13紧固。松开，旋动11， 即可调节上下位置。此外，在横杆中设有 框架，若将框架的另一端挂在的 环形槽中，便能打开阀门，进行洗涤和消 毒。工作时应将框架从环形槽中摘下。灌 装时，空瓶对准上升，瓶口被密封， 通过排气管使瓶内形成真空，直到密封圈 碰到下液管的台肩，压缩弹簧，使下 液管也一起上升，于是打开阀门实现灌装， 瓶灌装满后自动下降，阀门即自动关闭。 牛奶灌装用阀门式灌装 阀 见图。阀体密 封固定在贮液箱下面，阀体中设 有下液管，其内又装有排气管 、它的上端通过贮液箱的液面 伸到真空室。下端有阀头，在 导瓶罩内固定有橡皮阀膜。 非灌装时，橡皮阀膜与阀头紧密 吻合，

33、形成一个关闭的阀门。灌 装时，滚柱由凸轮控制，带动 导瓶罩和下液管一起向下移 动，使橡皮阀膜封住瓶口，经 排气管使瓶内形成真空。下液管 等继续下降，橡皮阀膜被瓶口顶 起，使橡皮阀膜与阀头之间出现 环形间隙，即阀门被打开，于是 液料流人瓶中、灌装完毕，滚柱 上升，阀门关闭。调节排气管伸 人瓶内高度，即可调节灌装量的 多少。 （三）等压灌装用（三）等压灌装用 常用的有旋塞式、盘式和移动式等三种型式。 灌装时，空瓶顶起碗头，固定挡块拨动旋塞转柄使旋塞转过一个角度，接 通进气孔道，实现充气等压过程。 旋塞再转过一个角度，又接通下液孔道和排气孔道，实现进液回气过程。 再转动旋塞，则关闭所有孔道，停止进液

34、。 继续转动旋塞，再接进气孔道，让通道内的余液流人瓶中，实现排除余液。 再转动旋塞，则再关闭进气孔道，完成全部灌装，此时盛满液料的瓶下降， 进人封口工位。 五、上盖机和贴标机五、上盖机和贴标机 上盖机由瓶盖的整理定向输送装置 和压盖和旋盖机构组成。 瓶盖的整理定向输送装置 其种类较多，其中比较常用的是凸 轮式输送装置，瓶盖在料斗中自动 地完成定量和定向供盖。 瓶盖杂乱地放置在料斗中，定向机 构在传动机构作用下自动完成定向， 然后进人输送槽中排列整齐，并在 凸轮的作用下，推动定量供送机构 按照一定的工作节拍将瓶盖送到指 定的工位。 压盖和旋盖机 压盖和旋 盖都是依靠压紧弹性衬垫来实现密 封的，瓶

35、盖的内表面都有一层弹性 衬垫，依靠压盖机或旋盖机将瓶盖 密封在瓶口上。 （1）压盖机构 主要由 机座、回转台、压盖头和 传动装置等组成，其压盖 头是关键部件。， （）旋盖机构 图-40是单头间歇式回旋盖玻璃瓶自动旋盖机，它由机架、输送 链带、分瓶螺杆和抱瓶旋盖机构等组成。 旋盖机的关键部件是旋盖头，它的种类较多，图为三爪式旋盖头。当瓶盖 从料斗到达旋盖头下面时，首先压入由弹簧和三个爪组成的爪头内，然后将灌完液 料的瓶子送到旋盖下面同一中心线位置，并被夹紧。 旋盖头的旋转与下降运动经轴传入，通过弹簧、球面铰链 、摩擦片，使橡皮头紧压在瓶盖上，并依靠摩擦力将四 旋瓶盖旋紧在瓶口螺纹上。达到一定旋紧

36、力后再旋转，则摩擦 片打滑，从而防止因旋紧力过大而把瓶盖拧坏。转动螺钉可 以调节旋盖头位置的高低，以适应不同高度的瓶的旋盖作业 上盖机可以是单独的，也可以和贴标工序组合在一起构成 压盖贴标联合机 （二）贴标机二）贴标机 它的种类较多， 常用的有以下几种。 龙门式贴标机 见图 ，标签储存在标盒 中，被重块压住，并沿斜面 下滑。取标辊不停地转动， 将标签一张一张取出，向下通 过拉标辊、涂抹辊，涂以 胶水，然后送人落标导轨并 保持着直立状态。当瓶由输送 带传递通过龙门即落标导轨时， 标签被瓶粘取带走，再通过两 排毛刷之间的通道，被刷 子抚平在瓶的表面。该贴标机 只适用于粘贴宽度大致等于半 个瓶身周长

37、的标签，过宽或过 窄均不适用，一而且只能粘贴 于圆柱形瓶身，生产能力每小 时 15001800瓶，适用于中 小型食品厂。 转叉式贴标机 见图 -4，转叉 作间歇式转动，当其在图示右方位置 时，经胶水槽中的胶辊、滚轮工 、涂抹辊的作用被涂上胶水。当转叉转到 上方位置时，从标盒对中粘取出一张标签。当转叉转到下方位置时，推瓶机构将 瓶推过转叉叉口，再通过毛刷将其粘附在瓶身上。 真空吸标压捺式贴标机 见图-4，由真空吸标 头、标盒、涂胶辊和 胶辊、压垫8和导轨等 组成。吸标头沿导轨左右移 动，并由缓冲挡块和 限位。当吸标头位于左端位 置时，接通真空，依靠真空 吸力从标盒中吸取一张标签。 为保证每次只吸

38、一张，在标 盒上部设有风嘴和梳齿。 取标后吸标头向右移动，移 动过程中胶辊和涂胶辊 向标签涂胶。当遇挡块时， 停止移动，并且下降，把标 签送到瓶上。断开真空，标 签贴到瓶上，吸标头返回， 随后压垫下降，由附有橡 胶的压垫把标签压捺瓶上。 该贴标机生产能力每小时 2400瓶，且适应性较强。 旋转式贴标机 它由送瓶机构、垂直转盘、上胶机构、标盒和熨平装 置等组成，见图10-45，当转到一定位置时分别完成上胶、贴标、熨平等 工振然后被输送带送出。 此外，还有真空转鼓式等其他类型的贴标机，在食品生产中得到应用。 第七节第七节 酱体灌装酱体灌装 机机 酱体食品如番茄 酱、果酱、黄酱、 巧克力、蛋黄酱和

39、蜂蜜等的特点是粘 度较大和流动性较 差，因此常采用机 械压力法灌装。 一、机械压力式一、机械压力式 酱体灌装机酱体灌装机 机械压力式灌装 机的种类比较多， 常用的设备有如下 几种，见图10-46 。 （一）活塞转阀式机械压力灌装机（一）活塞转阀式机械压力灌装机 见图1046，两个活塞连成一体， 当活塞向下运动时,下端灌装,上端吸料,然后转阀旋转180,活塞再向下 运动,仍是下端灌装,上端吸料。 （二）凸轮控制的活塞转阀式机械压力灌装机（二）凸轮控制的活塞转阀式机械压力灌装机 见图10-46b，通过螺旋 可调节活塞行程的大小。 （三）闸门控制的活塞加料式机械压力灌装机（三）闸门控制的活塞加料式机

40、械压力灌装机 见图，通 过控制阀门的工作时间来控制灌装量。 （四）螺旋式机械压力灌装机（四）螺旋式机械压力灌装机 见图1046，它是通过电磁离合器 来控制螺杆 的转速达到控制灌装量。 （五）容积泵式机械压力灌装机（五）容积泵式机械压力灌装机 见图10-，它是通过一对旋转着 的转子来完成吸料和排料，双转子旋转一周可完成两次灌装。 二、卧式双活塞酱体灌装机二、卧式双活塞酱体灌装机 常用的卧式双活塞酱料 灌装机，见由， 它由进出罐转盘、定量罐、 装料阀门和传动机构等组成。 电动机通过三角皮带轮、摩 擦离合器带动主轴转动，同 时通过链轮、齿轮和镰形凸 轮带动定量活塞作水平往复 运动，把酱料抽人双活塞缸

41、 内。空罐进人连续旋转的进 罐转盘后，沿轨道进人作间 歇运动的装罐转盘，装罐转 盘上装有星形轮，使空罐能 准确定位；出料间由曲柄连 杆机构控制与定量双活塞往 复动作相配合进行开闭，把 活塞缸内的酱料装人空罐内， 然后沿轨道通过旋转的出罐 转盘送出，进人下道工序。 卧式双活塞酱料灌装机的关键设备是双活塞定量装料器，其结构见图1048。其工作 原理为电动机通过三角皮带轮、摩擦离合器带动主轴转动。镰形轮随主轴转动， 从而推动框架上两端滚子，该框架由导板、滚子、调节活塞及滑块等组成。 使导板框架作水平往复运动，同时也拉动活塞在缸体内作往复运动。主轴7还带 动拉杆圆盘14转动，其上的滚柱拨动控制叉上的滚

42、圈，使与控制叉连接 的控制杆作往复运动。控制杆通过曲柄连接阀轴17，使阀轴在阀体1内 作度转动，与活塞配合进行灌装。当需要改变活塞容量时，可通过调节螺杆9和 调节螺母10来改变滑块8的位置，从而改变活塞的行程，以达到酱料输出的目的。 第八节第八节 固固体物料充填机体物料充填机 固体物料的形状及性质较为复杂，通常有粒状、粉状、片状、块状和不 规则的几何形状等，具有吸湿性、飞扬性、吸附性和不易流动等物理化学性 质所以充填机多属专用设备，种类和型式也比较多。固体物料的充填入袋、 灌、盒和瓶等都有一个定量问题。现有固体物料充填机上常用的定量方法有 三种。即容积定量法、重量定量法和数量定量法。 一、粉状

43、物料充填机一、粉状物料充填机 奶粉、豆粉、咖啡、饮料粉等物料由于密度不稳定、 容易粘结和吸湿，不易流动，与其他材料接触时容易吸附，所以进行快速而 精确的定量，目前尚有较大困难。对粉状物料充填机的要求是，应具有较高 的计量精度和速度，结构简单，操作方便，并能根据定量要求进行调整和自 动调节，因此，粉状物料充填机通常多采用容积定量法，其原因是结构简单， 定量速度快，能实现高效率的机械化自动化操作，造价低，但计量精度比较 低，不适于视密度变化大的物料。 常用的容积定量设备有容杯式、螺杆式、往复式和转鼓式等。 近年来，电子技术的进步，使重量式定量设备在食品加工厂的应用得到迅速 发展，如电子皮带秤、螺旋

44、计量秤等。重量式定量设备具有计量精度高、速 度较快，能实现机械化自动化连续操作。 （一）容积式定量（一）容积式定量 充填设备充填设备 容杯式定量设 备 又可分为固定容 杯式和可调容杯式， 见图10-49。物料由 料斗自由落人定 量杯内，高出定 量杯上平面的多 余物料被随转盘转 动的刮板刮掉。 转到充填工位时， 顶杆打开定量容杯 底部的活门。物料 便落人容器，完成 计量充填工作。 这种固定容积的定量装置不能调整，需要改变定量时，只能更换定量容杯。 图10-50所示为可调容杯式计量装置它的定量容杯由两个相配合的套筒组成， 沿轴向改变两个套筒的相对位置就能调节定量杯的容积大小。可以手动，也 可以自动

45、调整两套筒的相对位置，调整精度可达一3 。容杯计量速度每 分钟可达300600次。 生产率的计算： （/min） 式中 G每个定量杯中物料的质量（kg） GV n回转圆盘的转速（r/min） m回转圆盘的定量杯数（个） V定量杯的容积（cm3） 固定定量杯的容积： 式中d固定定量杯直径（cm）； H固定定量杯高度（cm）。 可调整杯的容积： 式中 d1上容杯内径（cm）； H1上容杯高度（cm）； d2下容杯内径（cm）； H2下容杯高度（cm）； )(cm 4 1 32 HdV )(cm ) ( 4 3 2 2 2 1 2 1 HdHdV 调 螺杆式计量设备 图10一51为设有控制闸门的螺杆

46、式计量设备，物料 在料斗中由搅拌器搅动后，经计量螺杆进人导管，电磁离合器控 制计量螺杆转角大小，控制闸门不使物料散落。定量螺杆的每个螺距 具有一定的理论容积，只要精确控制螺杆的转数，就能获得较正确的计量。 该装置在制药、食品计量充填包装和日用化工中用来对粉体或细颗粒物料 的计量，特别适用于粉体。螺杆转数一般为每分钟次，计量精度为 。定量螺杆的计算，见图10一51。 每圈螺旋的容积 V： VF L （cm3） 式中 F矩形螺旋的截面积， FSt/2 （cm2）； S螺距（cm）； t圈螺旋的周长（cm）； 可展开螺旋的中径计算L值为： 式中 D中距形螺旋的中径（cm）； 中螺旋中径的升角（） 则 每次定量螺旋杆的送料量： GVn0(kg/次) 式中 物料的密度（kg/m3）； n0每次定量螺旋送料的转速（r/min）。 定量螺旋的生产率： Q60Gn (kg/h) 式中 n每分钟定量螺杆的转速（r/min）。 中 中 cos D L 中 中 cos2 stD FLV 方形容器往复式计量设备 见图10-，它有两个可以调整容积大 小并作往复运动的计量腔。当计量腔运动到料仓下方时，物料落人腔内。 当计量腔运动到落料斗上方时，向容器充填，两个计量腔轮流受料和充填。 转鼓式计量设备 见图0-，转鼓上有两个圆