CN1015975B - 真空下或受控气压下操作的包装机械 - Google Patents

Abstract

一种利用始终成为两环形带一部分的盒和罩盖作真空下或受控气压下操作的包装机械。两传送带分别位于不同的重叠的水平面上。较长的下传送带上有等距设置的盒，上传送带上有罩盖。两传送带的运行轨道有一段几何形状相同，在该区段两传送带稳定同步运行，以使各罩盖和相应的盒的密封平面重合而实现气密闭合。在气密闭合下，可对盒内灌装满的包装袋在封口之前抽去空气或填充惰性气体。在包括预处理和后修整的整个过程中。每个包装袋始终放在同一个盒内运动。

Description

本发明涉及利用始终成为两环形传送带一部分的盒和罩盖作真空下或受控气压下操作的自动包装机械。

从工业生产实践、技术期刊和国际专利文献可以知道各种各样的在真空或受控气压下操作的包装机械。在已知的各种此类机械中，空的包装袋从制袋工位传送到灌装传送带，然后从灌装传送带下来，送入处于真空或受控气压下的修整和密封盒内。

在包装袋从制袋工位传送到灌装工位，以及从灌装工位传送到同外界大气隔绝的密封盒的过程中，可能发生各种问题，这些问题将影响整个包装过程的总效能。

同样，密封好的包装袋从密封盒中出来并进一步传送到后面各工位（包装袋在这些工位进行其它最后处理后就成为方形包装袋送上最后的成品传送带）的过程中也可能发生堵塞现象。

美国专利第3，958，391号中也公开了一种在真空下操作的包装机，它有两个传送设施，其上分别设有支承平板和罩盖，两传送设施的环形路线分别位于不同的重叠的水平面上。要包装的产品首先被装入到包装袋内，然后将尚未封口的包装袋放在支承平板上，并用开口朝下的罩盖盖住，包装袋可以在罩盖形成的空间内封口。

本发明要解决的主要问题就是消除包装袋在多次传送过程中可能出现的上述堵塞现象;这些现象可以发生在包装袋灌装之前或灌装之后，可以发生在真空密封之前，或在密封之后，对包装袋作最后处理 使之成方形之前。

为此，本发明提出了一种在真空或受控气压下包装产品的包装机，它具有设置在两条环形传送带上的支承件和罩盖，两条传送带的环形路线分别位于两个不同的水平面上且一个环形路线位于另一个环形路线的上方，其中所述的支承件为盒，包装袋从一开始就放入盒内，并且在整个操作过程中包装袋都一直牢靠地留在盒中。

下层传送带的长度较长，其上设有许多个盒，盒之间距离相同，盒的密封平面是向上的;上层传送带的长度较短，其上设有罩盖，其数量较盒少，罩盖之间距离也一样，并与盒之间距离相同，罩盖的密封平面是向下的。

上述两传送带的运行轨道至少有一段的几何形状是相同的，在该区段两传送带运行处于稳定同步状态，完满的配合使各罩盖的密封平面和下面相应的盒的密封平面重合，从而使罩盖和盒之间实现气密闭合，在气密闭合下可对在盒内的灌满的包装袋在封口之前抽去气体或填充惰性气体。

然而在盒进入两传送带的稳定同步区段之前或离开该区段之后，盒始终处于非封闭状态，即向上开启，这是为了使每个包装袋始终放置在同一个盒内作稳定移动，按预定次序作预处理和后修整。

按上述解决办法研制成的新型包装机械，可以从根本上防止原有机械依然存在的上述那些缺点。采用本发明的包装机械，在包装袋传送过程中可能发生的这些堵塞现象从根本上得以防止，这是由于包装袋从一开始就直接进入盒中，并一直放置在盒内，不再作进一步传送。

通过一系列系统的试验，本发明达到完满程度，并证实：由于避免了包装袋多次传送，重复传送造成的各种常有堵塞现象得以完全消除。

经过长时间的试验，几台样机证明新型包装机械绝对可靠。在作高速试运转期间，包装上了数百万件成品而未发生一次堵塞。

下面对照附图对本发明进行介绍，这些附图仅表示出本发明的各种可能方式中的几种可行实施例，本发明范围不限于图示的那几种。

图1是用一卷软性包装材料制作的包装袋在真空或受控气压下包装的整个工艺过程的瞬时透视图。

图2是作为上传送带一部份的10个罩盖转一整圈后两传送带的布置图，其间连接在下传送带上的各个盒同步向前转移了10步。

图3是盒和同步移动的上罩盖再向前转移7步之后的包装机械瞬时布置图。

图4和图5示意地表示下传送带25和上传送带26的几何形状相同，处于稳定同步移动的两个区段。

图6、图7和图8是上述区段的其它可用形式;在这一区段，处于两重叠的水平面上的传送带25和26几何形状相同，作同步移动。

图9、图10、图11、图12和图13表示处在重叠的两水平面上的传送带25和传送带26的环形轨迹的各种可行匹配方案。

图14表示用来制作包装袋的星形芯杆架42相对于盒传送带25的一种可行的新布置方案。

图15表示另一种可行的布置方案，其中包装袋是由一个未画出的制作工位制作的;在包装袋和盒作同步移动过程中空包装袋放入传送带25上的各个盒中。

图16示出星形包装袋制作装置42的另一种可行的布置位置，在包装袋与盒作同步移动过程中包装袋从制作装置42直接进入传 送带25上的各个盒中。

图17中是另一种可行方案，在此方案中由诸如立式灌装器48灌装满的包装袋直接送入盒中。

图18中星形芯杆架42成水平放置，空包装袋从星形芯杆架42出来后同样成水平状直接放入盒中。

在各附图中，盒的编号从1到24，罩盖则用罗马数字Ⅰ到Ⅹ编号;移动的包装袋用95～146编号。

25代表下传送带，26代表上传送带，27代表将已处理成方形的包装袋作为成品运出的最终传送带。

28代表真空抽气管的旋转分配器;29是真空泵;30是真空抽气管。31是加热封接用的脉冲发生器。32是封接钳口的旋转脉冲分配器，但由于其放在罩盖之内所以图中未表示出。33是往在下面移动的包装袋中装罐包装品的计量装置。34是一台小型加压器，用来把装入包装袋内的包装品压实。35是往在下面移动的包装袋中装罐包装品时将包装品振实的振动装置。36是包装袋内包装品高度的指示器。37是包装袋侧面皱纹成型装置。38是在侧面皱纹成型以后切除包装袋上多余边端的装置。

39是对包装袋顶面作最后平整处理的装置。40是向包装袋上的折叠缝粘贴胶带的装置。

41是将包装袋提取出并传送到成品传送带27上的装置。

42是制作包装袋的星形芯杆架。

43是卷筒，用来制作包装袋的软性薄膜就是从该筒下来的。

44是使退出装置45产生向上运动的固定凸轮，该凸轮使包装袋 从芯杆上下来并落入在下面移动的承盒内。

46是安装在芯杆上的一根杆，软性包装纸是由剪刀47剪断。48是立式包装机，由该机制作出包装袋并灌装好，此后包装袋被放进承盒。49是空包装袋的传送带，这些包装袋来自包装袋制作工位（图中未表示出）。

仔细研究图1可以发现：24个盒均有向上的密封平面，而10个罩盖均有向下的密封平面。在图1中还可以注意到：传送带25和传送带26至少在一个区段里它们的几何形状相同并重叠，在该区段里两传送带处于稳定同步状态，罩盖密封平面和盒密封平面实现完好的对合。在该区段整个范围内，传送带25和传送带26满足同步的要求，使罩盖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ与相应的承盒11、12、13、14和15实现稳定精确的对合，并达到气密封闭的目的，从而可以在包装袋隔绝外界空气情况下实现封接之前盒内实施抽除空气或填充惰性气体。

在图1中还可以看到，在10个编号为Ⅰ～Ⅹ的罩盖的顶部装有真空计，这是一种内部真空指示器;真空计刻度盘上的指针显示出11、12、13、14和15号盒内部的真空度。上述的抽除空气以及填充惰性气体的操作可以用已知的方法来实现，其操作方法在图中未表示出;有管路把10个罩盖连通到旋转分配器上，再与真空抽气管30相通，由真空泵29使管路内形成真空;真空表刻度盘上的指针显示出最佳真空度是否保持稳定。图中也未表示出包装袋在盒内隔离外界空气下封接袋口的方法，这是因为使用的是熟知的原有的加热封口装置。

由旋转脉冲分配器32显示出所需能量的供给情况，该分配器向 密封钳口供给来自脉冲发生器31的电脉冲。图中未表示出密封钳口，这些钳口设置在作为传送带26一部份的10个罩盖里面。

当传送带25和传送带26处在几何形状相同、重叠的区段，即进入同步状态时，两传送带相会，相应的罩盖就接近盒，使盒闭合。

应当注意到：在上述同形区段，罩盖Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ完全重合在相应的盒11、12、13、14、15上（如图1所示）。

相反，随后当传送带25和传送带26分离时，盒就与相应的罩盖脱开，盒开启。

从图1中可以看到，各盒在进入同形、同步区段之前或离开该区段之后，始终无复盖，即是向上开启的。

在进入同形、同步区段之前，包装袋119正被放入盒1之中，而包装袋118先前已放入盒2之中，同样，前面的包装袋也已进入前面的盒之中。

在同形、同步区段之前，在    盒4之中的包装袋116正在用漏斗33灌装。在    盒5之中的包装袋115正在用加压器34压实袋内的包装品。可以看到，在    盒4和5之下装有振动装置35，该装置把包装袋115和116中的包装品振实到最适当的程度。

在同形、同步区段之前，使用编号为36的适当装置读出包装袋114中捣实的包装品的高度。

装置37对包装袋113作侧面皱纹成形。剪刀38是在包装袋作侧面皱纹成形之后把包装袋112上多余顶边剪去。

根据所用包装方法不同的工艺要求，在进入同形、同步区段之前完成的各工序可以是不同的。

从图1可以看到：在离开同形、同步区段之后，包装袋102已经密封好，但仍放在    盒18中，在这里进行顶边的折叠，在图中用弧形箭头表示折叠边的折叠方向。

对于在    盒19中的包装袋101，由平整装置39将先前折叠在包装袋体上的折叠顶边弄平整，使包装袋成为方方正正的盒子。对于包装袋100，由装置40贴上粘胶带纸，使平整好的折边固定在方盒的顶面上。

最后由提取设备41从    盒21中提出盒子99，并把它与先前已放在传送带27上的盒子98、97、96和95排成一条线。

进一步研究图1还可以看出，星形架42的每一个包装袋制作芯杆上都设有一个退出器45，它的上端同凸轮44相接触。在与    盒1相对应位置，固定凸轮44特地向下凸出，从而使退出器向下运动。

退出器45在向下运动过程中把包装袋119从芯杆上脱下，并把它放入在下面的作为传送带25一部分的    盒1中。

脱去包装袋119的芯杆然后就准备接受包装纸124，该包装纸在用剪刀47剪下之前是由杆46压平的。用来作制作包装袋的软性包装材料是从卷筒43上放下来的。

在图1中数字125、126、127、128和129分别表示一段段的包装纸，过后将其裁剪成单张纸，绕到芯杆上成为一个个包装袋。图1也表示了包装纸123、122、121和120缠绕在星形架42的各芯杆上的情况。

由于可以从已有技术中方便地知道有关技术，在图中对整个包装袋制作过程未作更进一步详细介绍。

下面来看一下图2，包装纸的裁剪相对于图1已向前进了10步，压到芯杆上的已是包装纸134;图1中原先在芯杆上的包装纸124也已前进10步，它不仅已成为包装袋进入了相应的    盒20中，而且已灌装满、振实、压实，正在测量包装品的高度。

可以看到，在图2中将要裁剪的那些包装纸片分别已标上编号134、135、136、137、138和139，已从卷筒43上垂下来。

图3中的次序和图2中的相同，但又比图2中向前进了7步。移动中的包装袋的编号要比图2中大7。

应当强调指出的是：在上述三张图中，一个    盒只放置同一个包装袋，即包装袋从循环开始直到成为方形盒由提取设备41取出为止一直放在一个    盒中。在图1中，包装袋已从    盒21、22、23、24中取出，稍后这些    盒中将放入其它包装袋。

在图2中，原先在图1中空的    盒21、22和23和24中已分别放入了包装袋123、122、121和120。

图1、图2和图3表示清楚了本发明的工艺方法，其特点就是包装袋在进入相应的    盒以后不再转移到其它    盒中。

而包装袋滞留在相应的    盒中的这个特点着重说明了这类包装机械的可靠程度;这种可靠性尤其对于用加工性差的廉价软性材料来制作包装袋，在真空或受控气压下高速操作的现代化包装设备来说是至关重要的。

需要强调的是：图1、2、3、14、16和18所示的一个包装袋在整个包装过程中始终滞留在一个    盒中的主要特点对于图15 和图17所示的情况同样具备;在图15中预先制作的空包装袋是由传送带49传送过来，在图17中包装袋已由立式包装机48灌装好。

很显然，只要能遵循如下原则，那末在按本发明方法实际开发真空或受控气压下包装机械时工艺技术上可以变通选择，例如按包装品种类和包装袋及其材料的形态特征来选用包装机械各零件和执行机构的材料、结构式样和比例以及尺寸;原则包括：预先灌装好的包装袋直接放入作为长的环形传送带一部份的    盒中，该传送带与在其上方的较短的罩盖传送带相匹配，这两个传送带至少有一段几何形状相同的区段，在该区段内两传送带处于稳定、同步状态，使每一个罩盖的向下密封平面和相应的    盒的向上密封平面完满地对合好，从而达到气密闭合，使包装袋在真空或受控气压下进行封口。

本发明的保护范围也应包括如下各种真空下或受控气压下包装机械：空包装袋或灌装满的包装袋直接放入装在传送带上的    盒里，包装袋始终留在    盒内并按预定顺序完成整套修整过程的各工序，仅仅在整个工艺过程结束时包装袋从    盒中提取出，并最后转到成品传送带上送出。

显然，本发明专利的保护范围也包括带有始终成为两个不同的环形传送带一部份的    盒和罩盖，作真空下或受控气压下操作的所有各种包装机械，其中两个传送带具有如上文所述、附图所示以及权利要求书要求的运动方式和相关设备。

Claims (8)

1、在真空下或受控气压下包装产品的包装机械，包括：一个第一环形传送带，其上设有用于安放包装袋的支承件(1～24)，一个第二环形传送带，其上设有罩盖(I-X)，上述两条环形传送带的传送路线分别位于两个不同的水平面上且部分重合，其特征在于：所述的支承件为盒(1～24)，并且，所述的包装机械还具有一将包装袋插入到所述的各个盒内的插入装置，在包装袋由所述的插入装置送入盒内后，盒可由所述的罩盖盖上，并且包装袋从它们被放入盒内起一直到包装袋封口都留在盒内。

2、根据权利要求1所述的包装机械，其特征是下层的传送带比较长，其上设有许多个间隔相等的盒，各盒的密封平面是向上的。

3、根据权利要求1或2所述的包装机械，其特征是上层的传送带比较短，其上设有数量较盒少，但间隔与盒间隔相等的若干个罩盖，各罩盖的密封平面是向下的。

4、根据权利要求3所述的包装机械，其特征是这两个传送带至少有一段几何形状相同的区段，在该区段内两传送带处于稳定、同步状态，使每一个罩盖的向下密封平面和相应的盒的向上密封平面完满地对合好，达到气密闭合。

5、根据权利要求3所述的包装机械，其特征是这两个传送带有一区段，在该区段内两传送带处于同步状态，并加力迫使两对合的密封平面之间保持完满的重合，从而使盒内的灌装满的包装袋处于气密闭合之中，并在包装袋隔绝外界空气情况下封口之前在盒内抽除空气或填充惰性气体。

6、根据权利要求5所述的包装机械，其特征是当两传送带进入稳定同步状态区段之后盒就被封闭，即相应的罩盖将盒盖住。

7、根据权利要求6所述的包装机械，其特征是当两传送带走出稳定同步状态区段之后盒就被打开，即相应的罩盖离开盒。

8、根据权利要求6所述的包装机械，其特征是在进入同步区段之前和离开同步区段之后盒都是不封闭的（即敞开的），以便于包装袋滞留在同一个盒中进行在同步区段之前的预处理和在同步区段之后的修整等预定的各工序。

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