轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機的製作方法
2023-05-28 11:13:01
專利名稱：轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於茶葉包裝機技術領域，有關一種大包裝茶葉袋封裝 機，特指一種借轉動機構圓周轉動過程，在不同工作區進行不同的包裝 作業，以獲得快速封裝的大包裝茶葉。
背景技術：
市面所見的茶葉包裝，有供消費者個人飲用的小茶包型，供消費者 購買前試喝或較昂貴好茶的四兩包裝型，還有中、高價位常用的半斤包 裝型，以及一般市售最普遍的一斤包裝型等等。
本人先前己經提出一種真空封裝機，針對攜帶、衝泡方便的個人飲 用型小茶包，以轉動機構為主軸，再將轉動機構周圍分出數個工作區， 於轉動機構周緣分設諸如落袋、落料、吸袋、抽真空、封裝等作業流程 的輔助機具，轉動機構每轉動一預設角度後，工作區則隨時往前推進， 並進行下一流程的作業處理，而最後一工作區則轉成回復第一步作業流 程，小包裝的茶葉袋體隨轉動機構快速完成包裝作業。
上述針對小包裝茶葉袋特別設計的真空封裝機構，對於一斤裝的茶 葉袋，卻無法達到預期的封裝效果，先前的機構設計不能將大型茶葉袋 完全撐開，以致落料、抽真空封裝後，袋體底部未展開部位不能呈現飽 滿、紮實感，造成大型茶葉包裝袋內的茶葉有晃動的多餘空間，或是包 裝完成後，整個包裝袋不平整、不美觀。
實用新型內容
為解決上述問題，本實用新型的主要目的是提供一種藉由轉動機構 達到大包裝茶葉袋裝填、封裝作業的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機。 可將大型茶葉包裝袋完全撐開，落料、抽真空封裝後，包裝袋底部呈現 飽滿、紮實感，包裝袋內的茶葉沒有晃動的多餘空間，整個包裝袋平整、 美觀。
為實現上述目的，本實用新型採用以下技術方案
一種轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，封裝機中央設有一轉動機構， 轉動機構由轉盤和驅動裝置組成，轉盤底端周向設置有落袋工作區、填 料工作區、抽真空封裝工作區、丟包工作區，填料工作區與抽真空封裝 工作區之間設置有脫氧劑裝填工作區，其特徵是
4所述落袋工作區的外側設置有盛袋裝置以及擺臂，盛袋裝置是一個頂 端和底端敞口矩形框架，盛袋裝置固定在封裝機的機架上，擺臂設置在 盛袋裝置下方，擺臂的頂端設置有第一、第二吸管,擺臂底端通過樞軸鉸 接在封裝機的機架上；
所述填料工作區的上方有設置承接機構，承接機構的上方設置有進 料容器，進料容器與承接機構之間通過導引管路相連，承接機構是一中 空矩形結構體，承接機構的前、後、內三側分別樞設有撐爪，撐爪的樞 軸是偏向中心下方位置，常態下三撐爪頂端呈外擴狀，底端則相互抵靠 呈閉合狀，茶葉由承接機構頂端喇叭狀開口導入時，恰好盛置在由三撐 爪圍構而成的閉合空間內；承接機構對應於撐爪底端位置圍繞有一門形 框架，門形框架兩自由端與封裝機的側板固接，承接機構的下方設置有 撐袋機構；撐袋機構由左、右吸管組成，左、右吸管對稱地設置在承接 機構的框架下方的左、右兩側；
所述抽真空封裝工作區的外側設置有真空封包裝置，該真空封包裝 由抽真空填氮單元及封裝單元組成，抽真空填氮單元與高度調整裝置連 接，該高度調整裝置由具有凹槽的豎座、限位塊、滑塊、調整螺杆組成， 豎座設置在轉盤上，限位塊與豎座呈滑動配合，滑塊連接在限位塊的一 端，滑塊外側端軸向結合抽真空填氮單元，滑塊內側端則穿入豎座外端 的軸向凹槽中，以帶動限位塊沿豎座軸向上下位移；調整螺杆螺設在豎 座的中央；封裝單元與一軸向調整裝置連接，該軸向調整裝置由調整座 以及位於調整座中央的調整杆組成，調整座設置在轉盤上，轉盤上開設 有一缺口 ，調整杆底端和轉盤缺口內的承座呈上下連動配合關係。
所述導引管路內設置有匣道,匣道底端設置有電子磅秤。
所述承接機構外側邊設有導塊，導塊與封裝機側板內側的導杆活動 套接，承接機構通過傳動裝置與驅動馬達連接。
所述傳動裝置由兩皮帶輪和傳動皮帶組成，兩皮帶輪分別設置在封 裝機的側板的上、下兩端，傳動皮帶套設在兩皮帶輪之間。
所述脫氧劑裝填工作區內設置有脫氧劑裝填裝置，該脫氧劑裝填裝 置主要由一供脫氧劑捲繞掛置的轉軸以及數道上、下排列的滾輪組構成， 最底端的滾輪組下方設置有一可橫向移動的裁切器。
所述在脫氧劑裝填裝置兩側分別設置有導引板。
所述各工作區位於轉盤周緣外側處，都設置有上、下連通的紮實工 作區，紮實工作區底端設置有擋止單元，擋止單元由一相對轉盤內縮、 外伸的擋片構成。
所述紮實工作區內設置有夾臂裝置，夾臂裝置由主體和位於主體下 方兩側相向閉合、異向展開的兩夾臂構成。
所述抽真空填氮單元由可上下伸縮位移的管體構成。
所述承座外側端面連接密封包裝袋體開口的感熱壓條。本實用新型有以下積極有益效果
一、 吹氣整形裝置可使內部空間較深的大包裝茶葉袋的底部完全展 開，茶葉抽真空封裝後外觀飽滿、美觀。
二、 脫氧劑填裝裝置可將脫氧包置入包裝袋體內部，乾燥包裝袋體 內部空氣，令包裝袋體內的茶葉，在乾燥環境中長期保存。
三、 壓實裝置將裝填好茶葉的包裝袋體頂端壓實，再配合夾臂裝置 將壓實後的大型包裝袋體夾起懸空，並經上、下晃動後丟入正下方的扎 實工作區，反覆三次夾晃、投擲，將大包裝茶葉袋體內的膨鬆茶葉夯實， 使得後續抽真空過程中，大包裝茶葉袋體更可緊密實在，體積亦有明顯 的縮小。
圖l是擺臂的外觀平面示意圖。
圖2是圖1中的擺臂樞擺至轉動機構外側的狀態示意圖。
圖3是包裝袋體置入轉動機構填料工作區示意圖。
圖4是包裝袋體填料狀態圖。
圖5是脫氧劑裝填裝置的立體外觀示意圖。
圖6是夾臂裝置夯實包裝袋體內的茶葉動作示意圖。
圖7是夾臂裝置夯實包裝袋體內的茶葉動作示意圖。
圖8是壓實裝置的立體外觀示意圖。
圖9是抽真空填氮單元未動作示意圖。
圖IO是抽真空填氮單元動作狀態示意圖。
圖11是抽真空填氮單元動作完畢後的復位狀態示意圖。
圖12是封裝單元的立體外觀圖。
圖13是封裝單元的位移示意圖。
圖14是轉動機構平面示意圖。
圖15是轉動機構局部工作區立體外觀示意圖。
具體實施方式
圖中標號
io.進料容器20.導引管路21.匣道22.電子磅秤
30.承接機構31.導塊32.導杆33.傳動裝置
331.皮帶輪332.傳動皮帶34.撐爪35.開口
36.框架40.置袋裝置41.包裝袋體50.擺臂
51.第一吸管52.第二吸管53.樞軸61.左吸管
62.右吸管71 .抽真空填氮單元 72.封裝單元721.感熱壓條80.轉動機構81.轉盤82.落袋工作區83.填料工作區
86.脫氧劑裝填工作區
90.輸料導槽
B. 脫氧劑裝填裝置 B2.轉軸
C. 夾臂裝置 D2.叉部 E3.承座 F3.滑塊
84.抽真空封包工作區 87.紮實工作區 IOO.擋止單元 Bl.脫氧劑
A.茶葉
85.丟包工作區 88.承接空間
B3.滾輪組
Cl.主體
El.調整座
Fl.豎座
F4.調整螺杆
C2.夾臂
E2.調整杆
F2.限位塊
Dl.滑座
本實用新型是一種轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，請配合參照諸 圖所示，該封裝機藉由一控制總成進行啟動、關閉控制，控制總成包括 電路總成及控制面板，控制面板上設有電源開關、停止鈕、啟動鈕、進 料開關、封口開關及抽真空控制開關等單元，控制總成採用現有成熟的 公知技術。
請參照圖14、圖15，封裝機中央位置設置有轉動機構80，轉動機構 80由轉盤81和驅動裝置組成，轉盤81由驅動裝置驅動做圓周轉動，驅 動裝置可以是馬達，轉盤81底端周向設置有落袋工作區82、填料工作區 83、抽真空封裝工作區84、丟包工作區85，在填料工作區83與抽真空 封裝工作區84之間，還設置有脫氧劑裝填工作區86。
上述各工作區位於轉盤81周緣外側處，都設有上、下連通的紮實工 作區87，紮實工作區87底端設置有擋止單元100，擋止單元100由一相 對轉盤內縮、外伸的擋片構成，擋止單元100常態外伸時，封閉紮實工 作區87，從而容置包裝袋體41;當紮實工作區87內的包裝袋體41隨轉 盤81依序通過落袋工作區82、填料工作區83、脫氧劑裝填工作區86、 抽真空封裝工作區84，最後進入丟包工作區85時，控制總成令擋止單元 100內縮並脫離紮實工作區87，讓完成封裝的包裝袋體41由紮實工作區 87開放的底端，丟入下方的輸料導槽卯，經輸料導槽90送至預設目的 地。
請參照圖1、圖2，落袋工作區的外側設置有盛袋裝置40以及擺臂 50，盛袋裝置40是一個頂端和底端敞口矩形框架，盛袋裝置40固定在 封裝機的機架上，盛袋裝置40頂端開口，盛袋裝置40內堆疊有數個大 型包裝袋體41;擺臂50設置在盛袋裝置40下方，擺臂50的頂端設置有 第一、第二吸管51、 52,擺臂50的底端通過樞軸53鉸接在封裝機的機 架上。擺臂50利用第一、第二吸管51、 52將其上方盛袋裝置40最末端 的包裝袋體41吸出後，以樞軸53為轉動軸心，將包裝袋體41投入轉動 機構的落袋工作區82內，再啟動轉動機構80對茶葉進行大容量的包裝 作業。在填料工作區83的上方設置承接機構30,承接機構的上方設置有進 料容器10，進料容器10與承接機構30之間通過導引管路20相連，進料 容器10用來盛裝烘培好的茶葉；導引管路20內設有匣道21，匣道21上 端堆置的茶葉A達到預設重量時，會觸動設置在導引管路20底端的電子 磅秤22,從而開啟匣道21,讓匣道口的定量茶葉A沿導引管路20出口順 勢導入承接機構30內；承接機構30是一中空矩形結構體，承接機構30 外側邊設有導塊31，導塊31與封裝機1側板3內側的導杆32活動套接， 承接機構30通過導塊31沿導杆32做上升、下降位移，承接機構30沿 導杆32上、下位移的動力來源於驅動馬達，驅動馬達與機臺底端設置的 傳動裝置33相連，傳動裝置33包括設置在側板3外側邊上、下端的兩 皮帶輪331及套設在兩皮帶輪331間的傳動皮帶332。
承接機構30前、後、內三側分別樞設有撐爪34，撐爪34的樞軸是 偏向中央下方位置，令常態下三撐爪34頂端呈外擴狀，底端則相互抵靠 呈閉合空間，茶葉由承接機構30頂端喇叭狀開口 35導入時，恰好盛置 在三撐爪34圍構而成的閉合空間B內。
承接機構30對應於撐爪34底端位置圍繞有一門形框架36，門形框 架36兩自由端與封裝機的側板3固接，設置門形框架36的目的是當 承接機構30下降而連動的三撐爪34至預設縱深時，卡抵銜接包裝袋體 開口，令樞接軸心偏靠底端的撐爪34外擴，其頂端呈內縮狀，閉合的底 端則反向朝外擴張，藉此將包裝袋體41的袋口撐開，讓閉合空間內的茶 葉掉落，如圖4所示。
請參照圖3，撐袋機構由設置在承接機構30框架36下方的左、右吸 管61、 62組成，左、右吸管61、 62則具備強大吸力，當包裝袋體41隨 轉動機構80旋轉至填料工作區83的位置時，包裝袋體41恰好位於撐袋 機構左、右吸管61、 62的中間位置，左、右吸管61、 62將包裝袋體41 頂端開口吸附並撐開至最大狀態。
請參照圖5，設置在脫氧劑裝填工作區的脫氧劑裝填裝置B,主要包 括一供脫氧劑Bl捲繞掛置的轉軸B2，以及數道上、下排列的滾輪組B3， 最底端的滾輪組B3下方設有一可橫向移動的裁切器，裁切器將連續排列 的脫氧劑Bl裁切成小包後，經擺臂50吸取投入展開的包裝袋體41內， 緊接著續轉進填料工作區83內進行下一步驟:茶葉A裝填作業；脫氧劑 Bl可確保包裝袋體41內部乾燥，以獲得較長保質期、保鮮期；為達到 精準的投擲成功率，在脫氧劑裝填裝置B兩側各設置有導引板B4，裁斷 後的脫氧劑B1經導引板B4順利投入包裝袋體41內。
脫氧劑裝填完畢後，再通過一吹氣整形裝置對袋口開啟的包裝袋體 41進行吹氣、整形，令包裝袋體41底部完全撐開至最佳狀態；此時，承 接機構30則會下降至撐爪與包裝袋體41開口上緣位置停止，吹氣整形 裝置圖中未示，但最基本的技術手段，是利用可導引氣體的伸縮管體將
8預設量的茶葉A投入。
請參照圖6、圖7，在紮實工作區87內設置有夾臂裝置C，夾臂裝 置C包括可沿封裝機導軌上、下位移的主體Cl以及位於主體Cl下方兩 側，相向閉合、異向展開的夾臂C2，裝填了脫氧劑及茶葉的包裝袋體41 隨轉動機構80移動至紮實工作區87時，主體Cl會沿封裝機導軌往下移 至定點，再藉由自動控制裝置，驅動展開狀的夾臂C2相向閉合，以夾住 包裝袋體41的袋口，再驅動主體C1上升至一定高度後，呈現小距離的 上下反覆位移，令包裝袋體41內原本膨鬆的茶葉，轉而呈現較為紮實狀 態；再將夾臂C2由夾持轉而驅動至展開狀，令空的包裝袋體落入下方扎 實工作區87內，上述步驟重複實施三次後，可達到最佳化的茶葉夯實目 的，再藉由轉動機構90旋轉進入下一道抽真空封裝工作區84。
設置夾臂裝置C的主要目，是務求包裝袋體41底部完全展開，讓包 裝袋體41美觀、紮實，當然，為讓包裝袋體41抽真空後上、下皆能呈 現最佳視覺及包裝緊實效果，於夾臂裝置作業之前，再增設如圖8所示 的壓實裝置；壓實裝置包括滑座D1，及設置在滑座Dl前端的三根圓柱 形的叉部D2，待包裝袋體41內部裝填脫氧劑及茶葉後，通過滑座D1位 移過程，令前端的叉部D2穿入填料工作區83內部，橫向壓抵包裝袋體 41內部裝填的茶葉，讓原本尖錐狀的膨鬆茶葉，轉而朝四周擴散呈平坦 紮實狀，同時讓包裝袋體41頂端亦得完全展開，自然可獲得上述預期的 功效。
請參照圖9至圖13,在抽真空封裝工作區84的外側設置有真空封包 裝置，真空封包裝置由抽真空填氮單元71及封裝單元72組成，抽真空 填氮單元71是可上下伸縮位移的管體，該管體可伸入包裝袋體41內， 將包裝袋體41內部空氣抽出呈真空狀，並藉由電磁閥停止抽真空動作， 同時由外往內將氮氣注入包裝袋體41內部，以達到茶葉保鮮效果。
抽真空填氮單元71通過高度調整裝置調整上下位置，該高度調整裝 置由具有凹槽的豎座F1、限位塊F2、滑塊F3、調整螺杆F4組成，豎座 Fl設置在轉盤81上，限位塊F2與豎座F1呈滑動配合，滑塊F3連接在 限位塊F2的一端，滑塊F3外側端軸向結合抽真空填氮單元，滑塊F3內 側端則穿入豎座Fl外端的軸向凹槽中，以帶動限位塊F2能精準的沿豎 座F1軸向上下位移；調整螺杆F4螺設在豎座F1的中央；旋動調整螺杆 F4即可控制抽真空填氮單元71的下降距離，以插入包裝袋體41內適當 深度，將空氣抽離，並將氮氣填入。
為了滿足不同容量茶葉包裝時，要實際需求自動控制茶葉袋體的封 口高度；封裝單元72與一軸向調整裝置連接，該軸向調整裝置由調整座 El以及位於調整座中央的調整杆E2組成，調整座El設置在轉盤81上， 轉盤81上開設有一缺口，調整杆底端和轉盤缺口內的承座E3呈上下連 動配合關係，承座E3外側端面連接密封包裝袋體開口的感熱壓條721，旋動調整杆E2時可控制轉盤缺口內的承座E3上下軸向位移，連帶使設 置在承座E3外側的感熱壓條721與包裝袋體41頂端位移改變，自然配 合填裝茶葉量的多少，進行封口位置的恰當調整。
抽真空填氮單元71具備抽真空及填充保鮮用的氮氣雙重功能，並非 每個大包裝茶葉袋，皆需進行填充氮氣步驟，例如茶葉只是做內銷市場 時，無需經長時間的海運至它國情況下，抽真空填氮單元可進行單向的 將包裝袋體內部空氣抽離的工序，以獲得較長保存期的真空狀態，是一 種視市場需求而做出的經濟選擇。
請參照圖14、圖15所示，上述各工作區位於轉盤81周緣外側處都 設置有紮實工作區87，紮實工作區87的底端開口設置有一相對轉盤可內 縮、外伸的擋止單元100，當包裝袋體過完成脫氧劑裝填、茶葉填充、封 口的工序後，經由自動控制方式，將擋止單元100內縮，令紮實工作區 87底端呈開放狀，即可將封裝好的包裝袋體丟入下方的輸料導槽90送至 預設目的地。
權利要求1. 一種轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，封裝機中央設有一轉動機構，轉動機構由轉盤和驅動裝置組成，轉盤底端周向設置有落袋工作區、填料工作區、抽真空封裝工作區、丟包工作區，填料工作區與抽真空封裝工作區之間設置有脫氧劑裝填工作區，其特徵是所述落袋工作區的外側設置有盛袋裝置以及擺臂，盛袋裝置是一個頂端和底端敞口矩形框架，盛袋裝置固定在封裝機的機架上，擺臂設置在盛袋裝置下方，擺臂的頂端設置有第一、第二吸管，擺臂底端通過樞軸鉸接在封裝機的機架上；所述填料工作區的上方有設置承接機構，承接機構的上方設置有進料容器，進料容器與承接機構之間通過導引管路相連，承接機構是一中空矩形結構體，承接機構的前、後、內三側分別樞設有撐爪，撐爪的樞軸是偏向中心下方位置，常態下三撐爪頂端呈外擴狀，底端則相互抵靠呈閉合狀，茶葉由承接機構頂端喇叭狀開口導入時，恰好盛置在由三撐爪圍構而成的閉合空間內；承接機構對應於撐爪底端位置圍繞有一冂形框架，冂形框架兩自由端與封裝機的側板固接，承接機構的下方設置有撐袋機構；撐袋機構由左、右吸管組成，左、右吸管對稱地設置在承接機構的框架下方的左、右兩側；所述抽真空封裝工作區的外側設置有真空封包裝置，該真空封包裝由抽真空填氮單元及封裝單元組成，抽真空填氮單元與高度調整裝置連接，該高度調整裝置由具有凹槽的豎座、限位塊、滑塊、調整螺杆組成，豎座設置在轉盤上，限位塊與豎座呈滑動配合，滑塊連接在限位塊的一端，滑塊外側端軸向結合抽真空填氮單元，滑塊內側端則穿入豎座外端的軸向凹槽中，以帶動限位塊沿豎座軸向上下位移；調整螺杆螺設在豎座的中央；封裝單元與一軸向調整裝置連接，該軸向調整裝置由調整座以及位於調整座中央的調整杆組成，調整座設置在轉盤上，轉盤上開設有一缺口，調整杆底端和轉盤缺口內的承座呈上下連動配合關係。
2. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述導引管路內設置有匣道,匣道底端設置有電子磅秤。
3. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述承接機構外側邊設有導塊，導塊與封裝機側板內側的導杆活動套接，承接 機構通過傳動裝置與驅動馬達連接。
4. 如權利要求3所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述傳動裝置由兩皮帶輪和傳動皮帶組成，兩皮帶輪分別設置在封裝機的側板 的上、下兩端，傳動皮帶套設在兩皮帶輪之間。
5. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述脫氧劑裝填工作區內設置有脫氧劑裝填裝置，該脫氧劑裝填裝置主要由一 供脫氧劑捲繞掛置的轉軸以及數道上、下排列的滾輪組構成，最底端的滾輪 組下方設置有一可橫向移動的裁切器。
6. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所述在脫氧劑裝填裝置兩側分別設置有導弓I板。
7. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述各工作區位於轉盤周緣外側處，都設置有上、下連通的紮實工作區，紮實 工作區底端設置有擋止單元，擋止單元由一相對轉盤內縮、外伸的擋片構成。
8. 如權利要求7所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述紮實工作區內設置有夾臂裝置，夾臂裝置由主體和位於主體下方兩側相向 閉合、異向展開的兩夾臂構成。
9. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是所 述抽真空填氮單元由可上下伸縮位移的管體構成。
10. 如權利要求1所述的轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其特徵是 所述承座外側端面連接密封包裝袋體開口的感熱壓條。
專利摘要一種轉動式大包裝茶葉袋真空封裝機，其轉動機構由轉盤和驅動裝置組成，轉盤底端周向設置有落袋工作區、填料工作區、抽真空封裝工作區、丟包工作區，填料工作區與抽真空封裝工作區之間設置有脫氧劑裝填工作區，落袋工作區的外側設置有盛袋裝置以及擺臂，填料工作區的上方有設置承接機構，承接機構的下方設置有撐袋機構；抽真空封裝工作區的外側設置有真空封包裝置，真空封包裝由抽真空填氮單元及封裝單元組成，抽真空填氮單元與高度調整裝置連接，封裝單元與軸向調整裝置連接，該軸向調整裝置由調整座以及位於調整座中央的調整杆組成，本實用新型可將大型茶葉包裝袋完全撐開，落料、抽真空封裝後，包裝袋呈現飽滿、紮實感，平整、美觀。
文檔編號B65B31/04GK201254303SQ200820005290
公開日2009年6月10日 申請日期2008年4月14日 優先權日2008年4月14日
發明者黃仲佑 申請人:黃仲佑