氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置的製作方法

2023-06-11 00:26:46 1

專利名稱：氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於包裝機械領域，涉及食品保鮮包裝設備，尤其涉及一種氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置。
2、背景技術氣調保鮮是目前最先進的食品保鮮技術之一，歐美發達國家已廣泛應用在果蔬、肉類、水產品和焙烤製品等各類食品的保鮮中。氣調保鮮技術近年也在我國食品工業中興起並迅速得到了應用，但很長一段時間主要是採用「設施保鮮」或「設施氣調貯藏保鮮」方式，由於其能耗大成本高，適宜於大批量單一品種食品的貯藏，不符合我國目前的國情要求，導致大部分設備閒置，而以材料保鮮為主體的食品保鮮包裝技術則更適合現階段我國經濟發展的要求。
食品氣調保鮮包裝技術是通過有目的地改變包裝盒(袋)內環境氣體中的成分(如氧、氮、二氧化碳等)及比例，以延緩食品的新陳代謝及抑制細菌和微生物生長，從而延長食品貯藏壽命和貨架期。為了獲得理想的氣調保鮮包裝，包裝設備是其中的關鍵。國家知識產權局於2002年1月2日公開的「盒裝食品包裝機的氣體置換結構」(公告號CN2468905Y，專利號ZL01217028.3)的實用新型專利，該專利是通過特設的傾斜射流孔噴射具有一定速度的氣流而產生負壓，帶走盒內部分原有氣體來進行置換的，其代價是大量保鮮混合氣體被從排氣孔排出浪費掉，而包裝盒內的氣體沒有充分被置換。國家知識產權局2004年4月21日公告的「盒裝食品氣調保鮮包裝機的真空充氣封切裝置」(公告號CN2612610Y，專利號ZL03221790.0)實用新型專利，對換氣結構作了改進，採取先用真空泵將包裝盒內原有氣體抽出後再充入保鮮氣體的方法，減少了保鮮混合氣體的浪費，氣體的置換率得以提高。但該兩個專利的結構中都使用熱封薄膜與換氣模塊及底板形成一個密閉腔，使用熱封薄膜作為密封壁的一部分。實踐證明，熱封薄膜所能承受的壓力是有限的，在一定的氣體壓力下就會破裂導緻密閉腔解體，因而抽充氣只能在薄膜能夠承受的壓力下進行，顯然氣體不可能得到充分的置換。要解決此問題可以採取多次反覆抽充氣的逐步稀釋的辦法，但卻會使機器的生產效率下降，同時還要浪費大量保鮮混合氣體，並不理想。國家知識產權局2004年5月26日公告的「置換式氣調包裝機」(公告號CN2617686Y，專利號03222174.6)實用新型專利，在結構上作了較大的改進，利用下模腔和中間板通孔以及密封板構成一個密閉的空腔，而包裝盒和薄膜則在這個密閉空腔內，抽氣充氣時包裝盒和薄膜內外的氣壓始終相等，封裝的薄膜沒有受到壓力不會產生破裂，構成密閉空腔的下模腔、中間板和密封板均由金屬製成，只要其強度足夠抽氣時在理論上可一次性接近理想的真空狀態，從而實現氣體的充分置換。但該專利所示的結構運動部件過多也顯得複雜，其下部的下模腔和上部的密封板均是活動的，增加了密封的難度而降低了密封的可靠性，從而影響氣體的置換率；此外密封板的密封要依靠上面的壓模來加壓，壓模的壓力是由彈性伸縮裝置中的彈簧產生的，如果其彈簧壓力足夠完成熱封合的要求的話，對於實現抽真空則要求更高的壓力，這樣在加壓過程中就很容易會發生彈簧被壓縮後使壓模和上模架直接剛性接觸，引起壓模和密封板變形以致影響以後的正常工作。

發明內容本實用新型的目的在於克服上述缺點而提供一種不僅可避免包裝盒的包裝薄膜破裂，而且使得包裝盒內的氣體置換更加充分，且大大提高了生產效率，大大減少保鮮混合氣體的浪費量，可大大延長盒內食品的保鮮保質期的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置。
本實用新型的結構示意圖如圖1所示，包括有機架、上模組件、下模組件，密封板移動裝置，機架由若干根支柱(5)和上頂板(6)、下底板(1)固定連接而成；下模組件包括有下模板(21)、密封室(18)、託料板(16)和託料板升降裝置(17)，其中密封室(18)是一個可承受真空抽吸壓力的中空密閉空腔，其連接在下底板(1)的下方，託料板升降裝置(17)固定在密封室(18)底壁的中間，託料板升降裝置(17)的推桿頂部連接有水平放置的託料板(16)，下模板(21)安裝在下底板(1)上，且下模板(21)的中間設有形狀和大小與包裝盒相對應的通孔(21A)，下模板中間通孔(21A)的周邊開設一圈凹槽(24)，凹槽(24)和中間通孔(21A)之間形成一圈作為包裝盒和薄膜熱封合用的平面凸起(21B)，凹槽(24)底部設有若干個向下與密封室(18)相通的通孔(25)，密封室(18)的室壁上開設有兩個通孔(26)(27)，通孔(26)(27)通過閥門分別和真空泵及充氣裝置連接；上膜組件包括有壓模架(9)、壓模頭(8)、壓模頭導柱(10)、彈簧(11)、切刀(12)、壓模框(14)、密封板(13)、壓模框導柱(3)、彈簧(4)和壓模升降裝置(7)，壓模頭(8)通過套裝有彈簧(11)的導柱(10)安裝在壓模架(9)上，在其內部設置有加熱裝置，其下部也設了一圈與下模板的平面凸起(21B)相對應的平面凸起(8A)，切刀(12)固定在壓模架(9)上，其位置與下模板(21)的凹槽(24)對應，壓模框(14)通過套裝有彈簧(4)的導柱(3)安裝在壓模架(9)上，壓模框(14)的中間開設有能讓壓模頭和切刀通過的通孔(14A)，壓模框(14)的側向位置設有三邊封閉只有一邊全通以容許密封板(13)滑動推出的側嚮導槽(14B)，密封板(13)與實現將其拉出推進的密封板移動裝置(15)連接，壓模框(14)的下平面和通孔(14A)的側面分別設有作為通氣管道的兩個通孔(22)(29)，下底板(1)上設有與此對應的兩個通孔(23)(28)，通孔(23)(28)分別通過閥門與真空泵及充氣裝置連接，壓模架(9)連接在壓模升降裝置(7)的推桿上，壓模升降裝置(7)固定在上頂板(6)上。
上述託料板(16)的形狀與密封室(18)內腔截面形狀相對應，託料板(16)的周邊與(18)內壁相距3～5mm。
上述託料板(16)下面設有一組減少密封室內多餘空間的調整墊片(19)。
上述調整墊片(19)的厚度為3～20mm，所述墊片可用高分子合成材料製作。
上述託料板(16)上安裝有形狀與下模板(21)中間的通孔(21A)相對應、厚度和下模板(21)相等的託料塊(20)。
上述凹槽(24)底部等距離設有3～4個向下的通孔(25)。
上述密封室(18)室壁開設的兩個通孔(26)(27)設在底壁或側壁的兩側。
上述壓模框(14)的側嚮導槽(14B)設在其厚度的中間位置。
上述密封板(13)凸出壓模框外的一端裝有活扣(13A)，移動裝置(15)通過其推桿端部設有的活扣(15A)與密封板的活扣(13)扣接，移動裝置(15)安裝在下底板(1)上。
上述壓模升降裝置(7)、密封板移動裝置(15)、託板升降裝置(17)可為氣缸，也可以是油缸，或為齒輪傳動機構、蝸輪蝸杆傳動機構及連杆傳動機構的動力驅動裝置。
本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1、由於在壓膜框的中部設置了密封板，將包裝盒置於下模板和密封室內，當壓膜框下降連同薄膜一起緊緊壓到下模板上時，壓膜框、密封板、下模板和密封室就共同構成一個密閉的空腔，對這個密閉的空腔進行抽氣和充氣的處理，包裝盒內外和薄膜上下的壓力始終相等，處於不受外力的狀態，從而克服了受力破裂的可能。
2、由於構成密閉空腔的幾個組件均是金屬件，可以承受較大的壓力，抽吸可以達到很高的真空度，採取對該空腔進行先抽氣再充氣的氣體置換方法，使得包裝盒內的氣體置換更加充分。
3、由於密閉空腔可以承受更大的壓力，抽氣和充氣過程可以一次性完成，大大提高了生產效率。
4、由於託料板下設置有調整墊片可有效地填充多餘空間，使得壓膜框、密封板、下模板和密封室構成的密閉空腔除去包裝盒外已經沒有多少多餘的空間，因此大大減少保鮮混合氣體的浪費量。
5、使用本裝置可對包裝盒內充入適合食品要求的不同成分和比例的保鮮混合氣體，可大大延長盒內食品的保鮮保質期。
6、包裝機的下模是要根據包裝盒的不同而更換的配件，本實用新型通過合理的結構設計，使下模只是一塊中間通孔的平板，而不是通常習慣採用的下模腔，大大地減輕重量節約了金屬材料，降低了製造的加工難度，可有效地降低生產成本。
本實用新型是一種結構合理，設計巧妙，性能優良，方便實用的新型氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置。


圖1是本實用新型盒式包裝食品氣調保鮮包裝機氣體置換裝置的結構示意圖。
圖2是壓膜框下降將薄膜壓緊在下模板上進行抽氣和充氣的換氣過程示意圖。
圖3是密封板和密封板移動裝置扣合時的俯視示意圖。
圖4是密封板移走進行熱封合和切斷過程示意圖。
具體實施方式
實施例本實用新型的結構示意圖如圖1所示，包括有機架、上模組件、下模組件，密封板移動裝置，機架由4根支柱5和上頂板6、下底板1固定連接而成；下模組件包括有下模板21、密封室18、託料板16和託料板升降裝置17，其中密封室18是一個可承受真空抽吸壓力的中空密閉空腔，其連接在下底板1的下方，託料板升降裝置17固定在密封室18底壁的中間，託料板升降裝置17的推桿頂部連接有水平放置的託料板16，下模板21安裝在下底板1上，且下模板21的中間設有形狀和大小與包裝盒相對應的通孔21A，下模板中間通孔21A的周邊開設一圈凹槽24，凹槽24和中間通孔21A之間形成一圈作為包裝盒和薄膜熱封合用的平面凸起21B，凹槽(24)底部設有若干個向下與密封室18相通的通孔25，密封室18的室壁上開設有兩個通孔26、27，通孔26、27通過閥門分別和真空泵及充氣裝置連接；上膜組件包括有壓模架9、壓模頭8、壓模頭導柱10、彈簧11、切刀12、壓模框14、密封板13、壓模框導柱3、彈簧4和壓模升降裝置7，壓模頭8通過套裝有彈簧11的導柱10安裝在壓模架9上，在其內部設置有加熱裝置，其下部也設了一圈與下模板的平面凸起21B相對應的平面凸起8A，切刀12固定在壓模架9上，其位置與下模板21的凹槽24對應，壓模框14通過套裝有彈簧4的導柱3安裝在壓模架9上，壓模框14的中間開設有能讓壓模頭和切刀通過的通孔14A，壓模框14的側向位置設有三邊封閉只有一邊全通以容許密封板13滑動推出的側嚮導槽14B，密封板13與實現將其拉出推進的密封板移動裝置15連接，壓模框14的下平面和通孔14A的側面分別設有作為通氣管道的兩個通孔22、29，下底板1上設有與此對應的兩個通孔23、28，通孔23、28分別通過閥門與真空泵及充氣裝置連接，壓模架9連接在壓模升降裝置7的推桿上，壓模升降裝置7固定在上頂板6上。本實用新型在使用過程中，下模板可以更換，以適應不同的包裝盒形狀尺寸。本實施例中，上述凹槽24底部等距離設有3～4個向下的通孔25。上述密封室18室壁開設的兩個通孔26、27設在底壁或側壁的兩側。上述壓模框14的側嚮導槽14B設在其厚度的中間位置。
上述託料板16的形狀與密封室18內腔截面形狀相對應，託料板16的周邊與密封室18內壁相距3～5mm。其作用是在託料板升降時不會和密封室內壁掛擦，這一圈間隙又形成了氣流通道；上述託料板16下面設有一組減少密封室內多餘空間的調整墊片19。調整墊片19的厚度為3～20mm，所述墊片可用高分子合成材料製作。調整墊片可根據包裝盒的高度組合調整。
另外，由於託料板上升有限制，只能到達下模板21的底面，包裝盒還有部分陷在下模板內，不利於脫模，為此，在上述託料板16上安裝有形狀與下模板21中間的通孔21A相對應、厚度和下模板21相等的託料塊20。
本實施例中，上述密封板13凸出壓模框外的一端裝有活扣13A，移動裝置15通過其推桿端部設有的活扣15A與密封板的活扣13扣接，移動裝置15安裝在下底板1上。
上述壓模升降裝置7、密封板移動裝置15、託板升降裝置17可為氣缸，也可以是油缸，或為齒輪傳動機構、蝸輪蝸杆傳動機構及連杆傳動機構的動力驅動裝置。本實施例中，壓模升降裝置7、密封板移動裝置15、託板升降裝置17為氣缸驅動裝置。
本實用新型開始工作時，其位置情況如圖1所示，此時密封板13插入壓模框15中完全遮蓋了壓模框的中間通孔，而包裝盒則預先放置在下模板21和密封室的空間內(圖中未示出)。
啟動壓模升降裝置7，使壓模架9向下移動，直到壓模框15同時帶動薄膜2壓到下底板1和下模板21上，此時密封板端部的活扣正好和密封板移動裝置的活扣扣合在一起，如圖2所示的狀態。繼續向下移動壓模架9一定距離以壓模頭尚不致於和密封板相碰為限，壓模升降裝置7停止，彈簧4被壓縮使壓模框產生足夠壓力緊緊地壓在下底板1和下模板21上，此時由壓模框15、密封板13、下底板1、下模板21和密封室18構成了一個密閉腔，而壓模框上的通孔22和下底板上的通孔23連通形成一個管道，通孔29和28連同成另一個管道。
打開連接在孔23、26上的閥門，該兩個閥門通過管道接到真空泵，此時即開始抽氣，由孔23、22連成的管道抽吸壓模框、密封板和薄膜所形成的空間的氣體，而孔26則抽吸置於密封室內的包裝盒中的氣體，兩者同時進行，當抽吸的真空度達到要求時關閉孔23、26上的閥門停止抽氣。然後打開與孔28、27連接的閥門，該兩個閥門是通過管道與充氣裝置連接的，開始向上面所述的兩個空間充入保鮮氣體，當充入氣體的壓力達到一個大氣壓或稍高一點時，關閉閥門停止充氣，完成氣體置換過程。
接下來啟動密封板移動裝置15，將密封板13向外拉出，使露出壓模框15的中間通孔。
再次啟動壓模升降裝置7，繼續使壓模架9向下移動，直到壓模頭壓緊在包裝盒和薄膜上，如圖4所示狀況，此時加熱裝置發熱使薄膜和包裝盒牢固地粘合，之後繼續下移壓模架使切刀伸出，切斷薄膜和包裝盒。經過這幾個步驟換氣、封合、切斷等工作就完成了。
本實用新型的復位過程如下啟動壓模升降裝置7使壓模架9上升，當壓模頭升到離開壓模框上表面時停止。啟動密封板移動裝置15，將密封板13向內推進直到底，然後停止。再次啟動壓模升降裝置7，繼續使壓模架9上升回到圖1所示位置然後停止。隨之啟動託板升降裝置17向上升，託料板16將已充入保鮮氣體並封合好的包裝盒送出密封室，直到包裝盒的底部與下底板1、下模板21的平面在同一平面上，取出包裝盒，整個工作循環完成。
下一個工作循環是從放入包裝盒到託料板20上開始，啟動託板升降裝置17向下，使包裝盒落入密封室內，託板升降裝置17停止後重複上述的動作步驟就又進行下一個工作循環。
此外，為了提高壓膜框14與下底板1和下模板21，密封板13與壓膜框14之間的密封效果，可以在壓膜框14與下底板1和下模板21之間，壓膜框14與密封板13之間分別設置密封材料，在本實用新型中不再詳細描述。
本實用新型裝置在對包裝盒進行封裝加工時，也可以不進行抽氣或充氣，只對包裝盒作熱封合切斷的加工，只要在工作過程中省去抽氣和充氣兩個工序即可，其整個工作過程與前面描述的工作過程基本相同。
本裝置適用於對盒裝食品進行氣體置換的氣調保鮮包裝，也適用於不進行抽氣充氣的普通包裝作業。
權利要求1.一種氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於包括有機架、上模組件、下模組件，密封板移動裝置，機架由若干根支柱(5)和上頂板(6)、下底板(1)固定連接而成；下模組件包括有下模板(21)、密封室(18)、託料板(16)和託料板升降裝置(17)，其中密封室(18)是一個可承受真空抽吸壓力的中空密閉空腔，其連接在下底板(1)的下方，託料板升降裝置(17)固定在密封室(18)底壁的中間，託料板升降裝置(17)的推桿頂部連接有水平放置的託料板(16)，下模板(21)安裝在下底板(1)上，且下模板(21)的中間設有形狀和大小與包裝盒相對應的通孔(21A)，下模板中間通孔(21A)的周邊開設一圈凹槽(24)，凹槽(24)和中間通孔(21A)之間形成一圈作為包裝盒和薄膜熱封合用的平面凸起(21B)，凹槽(24)底部設有若干個向下與密封室(18)相通的通孔(25)，密封室(18)的室壁上開設有兩個通孔(26)(27)，通孔(26)(27)通過閥門分別和真空泵及充氣裝置連接；上膜組件包括有壓模架(9)、壓模頭(8)、壓模頭導柱(10)、彈簧(11)、切刀(12)、壓模框(14)、密封板(13)、壓模框導柱(3)、彈簧(4)和壓模升降裝置(7)，壓模頭(8)通過套裝有彈簧(11)的導柱(10)安裝在壓模架(9)上，在其內部設置有加熱裝置，其下部也設了一圈與下模板的平面凸起(21B)相對應的平面凸起(8A)，切刀(12)固定在壓模架(9)上，其位置與下模板(21)的凹槽(24)對應，壓模框(14)通過套裝有彈簧(4)的導柱(3)安裝在壓模架(9)上，壓模框(14)的中間開設有能讓壓模頭和切刀通過的通孔(14A)，壓模框(14)的側向位置設有三邊封閉只有一邊全通以容許密封板(13)滑動推出的側嚮導槽(14B)，密封板(13)與實現將其拉出推進的密封板移動裝置(15)連接，壓模框(14)的下平面和通孔(14A)的側面分別設有作為通氣管道的兩個通孔(22)(29)，下底板(1)上設有與此對應的兩個通孔(23)(28)，通孔(23)(28)分別通過閥門與真空泵及充氣裝置連接，壓模架(9)連接在壓模升降裝置(7)的推桿上，壓模升降裝置(7)固定在上頂板(6)上。
2.根據權利要求1所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述託料板(16)的形狀與密封室(18)內腔截面形狀相對應，託料板(16)的周邊與(18)內壁相距3～5mm。
3.根據權利要求1所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述託料板(16)下面設有一組減少密封室內多餘空間的調整墊片(19)。
4.根據權利要求3所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述調整墊片(19)的厚度為3～20mm，所述墊片可用高分子合成材料製作。
5.根據權利要求1所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述託料板(16)上安裝有形狀與下模板(21)中間的通孔(21A)相對應、厚度和下模板(21)相等的託料塊(20)。
6.根據權利要求1所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述凹槽(24)底部等距離設有3～4個向下的通孔(25)。
7.根據權利要求1至6任一項所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述密封室(18)室壁開設的兩個通孔(26)(27)設在底壁或側壁的兩側。
8.根據權利要求7所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述壓模框(14)的側嚮導槽(14B)設在其厚度的中間位置。
9.根據權利要求8所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述密封板(13)凸出壓模框外的一端裝有活扣(13A)，移動裝置(15)通過其推桿端部設有的活扣(15A)與密封板的活扣(13)扣接，移動裝置(15)安裝在下底板(1)上。
10.根據權利要求9所述的氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置，其特徵在於上述壓模升降裝置(7)、密封板移動裝置(15)、託板升降裝置(17)可為氣缸，也可以是油缸，或為齒輪傳動機構、蝸輪蝸杆傳動機構及連杆傳動機構的動力驅動裝置。
專利摘要本實用新型涉及一種氣調保鮮盒裝食品包裝機的氣體置換裝置。包括機架、上模組件、下模組件，密封板移動裝置，下模組件包括下模板、密封室、託料板及託板升降裝置，下模板開設有與包裝盒形狀大小一致的通孔，在下模板上平面沿通孔外圍開設一圈凹槽，凹槽底部等距離開有若干個與其下部的密封室相通的通孔；上模組件包括壓模架、壓模頭、切刀、壓膜框、密封板、導柱、彈簧伸縮裝置和壓膜升降裝置等，設有加熱裝置的壓模頭裝置安裝在壓模架上，壓模頭底部設置有一圈與下模板的平面凸起相對應的平面凸起，切刀與壓模架固定連接，壓膜框中間開設允許壓模頭和切刀通過的通孔，其安裝在壓模架上。本實用新型不僅可避免包裝盒的包裝薄膜破裂，而且使得包裝盒內的氣體置換更加充分，且大大提高了生產效率，大大減少保鮮混合氣體的浪費量。
文檔編號B65B31/04GK2774941SQ200520001088
公開日2006年4月26日 申請日期2005年2月2日 優先權日2005年2月2日
發明者蘇明智, 朱振國, 李陽 申請人:蘇明智