专利名称：真空包装方法和其设备的制作方法
技术领域：
本发明是关于包装方法和其设备，特别是关于真空包装方法和其设备。
日本专利厅于1980年12月1日以“特开昭55-154220”和于1982年1月29日以“特开昭57-17715”公开号分别公开了题为“真空包装装置”和“真空包装机
脱气密着方法”的专利申请。上述的专利申请属于以透气性极差或不透气的上、下两张透明包装膜将物件(或工件)包装在其中的方法和装置。这种包装方法具有使被包装物件的外观全部可视，且又使其防止氧化的优点。但上述的专利申请存在下述缺陷1、由于防止上包装膜受热不均匀而影响其延伸，采用不间断的连续加热软化和预先延伸上包装膜，既浪费能源，又因上、下真空室真空度不同增加了设备的复杂性。2、由于上包装膜预先延伸量往往很难符合要求的延伸量，如果前者略大时就出现折雏。既影响外观，又往往破坏工件内部的真空状态。3、被包装的工件不同，其要求上包装膜的延伸量不同，故不能适应不同的被包装物。4、工作台在工作过程中由活塞汽缸带动上下运动，使结构复杂，而且使下真空室不易处于良好的密封状态。5、为防止上包装膜失去支持而缩进上、下真空箱体，使用安装在上真空室上方机架上的活塞汽缸，由电动机-空气压缩机组进行正压式闭合和分离。故机构复杂、设备庞大、能耗高、成本增加。
本发明的目的在于提供一种能使上包装膜受热均匀无须先延伸，从而不产生折雏;工作台不必升降，无真空泄漏存在使用真空泵的负压实现闭合和分离，省却电动机空气压缩机组，适应各种不同被包装物的真空包装方法和设备。
本发明的包装方法是(1)在工作台上放下包装膜和被包装物，上真空室开口端面放上包装膜;
(2)上真空室由真空泵负压经压力闭合和分离装置与下真空室闭合;
(3)对上、下真空室抽真空，它们的真空度相等或几近相等;
(4)加热器加热至设定温度后停止加热，进行几秒钟的保温;
(5)上真空室进气使上、下包装膜和被包装物贴合，再下真空室进气;
(6)上真空室由真空泵负压经压力闭合和分离装置与下真空分离，取出工作。
以上工艺流程示意见图5。
本发明的真空包装机包合上、下真空室，电加热器，工作台，活塞汽缸，二位二通电磁换向阀，二位三通电磁换向阀，真空泵，管道和机架，其特征在于(1)工作台静置于固定在机架顶部的下真空室内的、高度可调节的定位架上;
(2)设置有将上真空室外壁与活塞汽缸的活塞杆联接的包含铰链多杆机构的压力闭合和分离装置，活塞汽缸内腔通过管道和二位三通电磁换向阀分别与真空泵或大气相通。
以下结合附图对本发明作进一步的叙述。
图1是真空包装机一种结构示意。
图2是图1所示结构的自动控制电路图。
图3是真空包装机的又一种结构示意。
图4是图3所示结构的自动控制电路图。
图5是本发明的工艺流程示意。
实施例1参看图1，真空包装机的下真空室3是向上开口的箱体，其开口端的端面上设置有密封圈5。下真空室3固定在机架(图中未表示)顶部，其内部设置有定位架6和工作台7。定位架6的高度可以按被包装工件的高度进行调整。采用螺旋，或者不同高度的定位架、或者用包含数块高度构件的积木式定位架来进行上述的高度调整。工作台7静置于定位架6上，在包装过程中不上、下运动。向下开口的上真空室8与下真空室3相对，其内部设置有各种类型的电加热器。上真空室8的内腔通过管道11、26和24及软管12分别与带电磁线圈D1和D2的二位二通电磁换向阀V4和V3的A腔连通。二位二通电磁换向阀V4的P腔通过管道31与真空泵V1相连。二位二通电磁换向阀V3的P腔与大气相通。下真空室3的内腔通过管道28和29分别与带电磁线圈D4和D3的二位二通电磁换向阀V2和V6的A腔连通。二位二通电磁换向阀V2的P腔与大气相通。二位二通电磁换向阀V6的P腔通过管道32与真空泵V1相通。管道26和28上分别设置有真空表25。真空包装机设置有包含活塞汽缸21、双臂摇杆10和14、连杆13的分离装置，和包含活塞汽缸39、双臂摇杆20和40、钩杆18和2、压缩弹簧19和1的加压闭合装置。双臂摇杆10铰接在固定于机架的支点9上，它的一臂与上真空室8外壁固定，另一臂与连杆13的一端铰接。铰接在固定于机架的支点15上的双臂摇杆14的一臂与连杆13的另一端铰接，另一臂与活塞汽缸21的活塞杆端部铰接，活塞汽缸21的尾端与机架铰接，其D腔与大气相通，C腔通过管道22和27，软管23与带电磁线圈D5的二位三通电磁换向阀V3的A腔相通。二位三通电磁换向阀V3的O腔与大气相通，P腔则通过管道30和31与真空泵V1相通。双臂摇杆40和20分别铰接地设置在下真空室3两侧下方的机架上，它们各自的一个臂分别与活塞汽缸39的尾端和活塞杆端部铰接，它们各自的另一个臂分别与钩杆2和18的尾端铰接。压缩弹簧1和19分别支承在双臂摇杆40和20与钩杆2和18尾端之间。钩杆的顶端为朝上真空室外壁突出的钩子，其杆身部分设置有凸起。钩杆向上时，上述凸起与下真空室外壁倒置斜面凸起相互作用，使钩子离开上真空室外壁，上真空室8外壁两侧设置有带与钩杆2和18的钩子对应的孔的延伸4和17。活塞汽缸39的E和F腔分别通过软管37和38与带电磁线圈D7和D6的二位三通电磁换向阀V7和V8的A腔连通。二位三通电磁换向阀V7和V8的P腔分别用管道35和36通过单向阀34和管道33与真空泵V1相通，它们的O腔则与大气相通。
工作时，依次将下包装膜和被包装物放置在工作台上，再将上包装膜放置在下真空室3开口端面上。按动电磁线圈D5的释放开关，二位三通电磁换向阀V3将活塞汽缸21的C腔与大气导通，活塞两侧同处于大气压下，上真空室8在其自重的作用下向下真空室3落下。通过双臂摇杆10和14、连杆13组成的铰链多杆机构，使活塞杆向汽缸内推进。待上真空室8与下真空室3合拢后，按动电磁线圈D6的结合开关和电磁线圈D7的释放开关，二位三通电磁换向阀V3将活塞汽缸39的F腔与真空泵V1导通，而二位三通电磁换向阀V7使活塞汽缸39的E腔与大气导通。由于活塞两侧压力不等，迫使活塞杆向活塞汽缸39内收缩，从而通过双臂摇杆20和40、压缩弹簧19和1、钩杆18和2组成的铰链多杆机构，使钩杆18和2的钩子分别插入延伸17和4的孔内，並将上真空室8用力下压，从而完成了上、下真空室8和3的加压闭合工序。按动电磁线圈D1和D3的结合开关，二位三通电磁换向阀V4和V6将上、下真空室8和3的内腔与真空泵V1导通，抽真空，且使它们的真空度相等或几近相等。接通电加热器电源进行加热。到设定温度后切断加热电源，在此温度下延续几分钟进行保温工序。夹持在上、下真空室8和3之间的上包装膜各处受热均匀，且保持在原水平位置，不出现预先延伸情况。保温数秒后，按动电磁线圈D1的释放开关和电磁线圈D2的结合开关，二位三通电磁换向阀V4关闭，而二位二通电磁换向阀V3导通，空进入上真空室8，大气压力将受热软化的上包装膜压向被包装物和下包装膜。此时，下真空室3仍处于抽真空装态，故上包装膜光滑地密切贴合被包装物和下包装膜，且使它们粘合。然后按动电磁线圈D3的释放开关和电磁线圈D4的结合开关，二位二通电磁换向阀V2导通，空气进入下真空室3，使上、下包装膜和被包装物三者进一步牢固粘合。按动电磁线圈D7的结合开关和电磁线圈D6的释放开关，二位三通阀V7将活塞汽缸39的E腔与真空泵V1导通，二位三通阀V3将活塞汽缸39的F腔与大气导通。活塞杆推出缸外，通过双臂摇杆20和40、钩杆18和2，杆身凸起和下真空室外壁倒置斜面凸起使钩杆18和2的钩子分别从延伸17和4的孔中脱出。再按动电磁线圈D5的结合开关，二位三通阀V3将活塞汽缸21的C腔与真空泵V1导通。活塞汽缸21的活塞杆被推出缸筒之外，通过双臂摇杆14和10以及连杆13的铰链多杆机构将上真空室8抬起与下真空室3分离。将包装完毕的工件从工作台7上取出。工作台7和定位架6之间可采用固定或非固定的联接方式。非固定的联接方式有将工作台搁置在定位架6上，或工作台嵌入定位架的凹陷平面。本发明的包装机可设置若干块工作台，每包装一次，将工作台连同工件一起拿出机外，再将已放好下包装膜和被包装物的另一工作台放入机内。
本实施例中的二位二通电磁换向阀V4和V5，以及V2和V6，可以分别用二个二位三通电磁换向阀替换。上述二个二位三通阀的A腔分别与上、下真空室内腔相通，它们的P腔分别用管道与真空泵相通，而它们的O腔则与大气相通。
实施例2本实施例是在实施例1所述的真空包装机上增设行程开关16(参看图1)和自动控制电路(参看图2)。行程开关16固定在机架上，当上、下真空室合拢时，双臂摇杆14将行程开关16的二副动合触点X和X′闭合。自动控制电路包含分别串接在火线与中线N之间的下述电路包含並联的温度继电器TEC和指示灯e1的温度设定电路;包含并联的中间继电器1C和指示示灯e2的真空泵控制电路;包含依次串接的温度继电器动断触点TEC1、时间继电器3ST的动合触点3ST1和中间继电器2C，以及与中间继电器2C并联的指示灯e3的电加热控制电路;包含呈并联状态的温度继电器动合触点TEC2、自锁继电器1J的动合触点1J1、双联开关动合触点1A的触点组，和与上述触点组串接的呈并联的时间继电器1SJ和2SJ、和带动断触点的开关2A的自锁继电器1J的时间控制电路;包含依次串接的双联开关动断触点1A′、行程开关动合触点X和时间继电器3SJ，以及与时间继电器3SJ并联的、包含时间继电器2SJ动断触点2SJ，及串接的中间继电器2J的时间控制电路;包含由串接的时间继电器1SJ动断触点1SJ1和电磁线圈D1、串接的时间继电器1SJ动合触点1SJ2和电磁线圈D2串接的时间继电器2ST的动断触点2SJ1和电磁线圈D3的并联组，和与上述并联组串接的行程开关16的动合触点X′的程度执行电路;包含时间继电器2SJ动断触点2SJ2，和分别与动断触点2SJ2串接的电磁线圈D4和D5的程序执行电路;包含串接的中间继电器2J动合触点2J1和电磁线圈D6的程序执行电路;包含串接的中间继电器2J动断触点2J2和电磁线圈D7的执行电路。火线入口端设置有钥匙开关K1和熔断器R1。
工作时，首先结合钥匙开关K1，温度继电器TEC和中间继电器1C通电，指示灯e1和e2亮。中间继电器1C的触点闭合，接通电动机三相电源，电动机YD带动真空泵V1工作。然后按动双联开关使动合触点1A闭合而动断触点1A′开启，时间继电器2SJ通电使动合触点2SJ2闭合，电磁线圈D4和D5通电，二位三通电磁换向阀V2将下真空室3与大气导通，二位三通电磁换向阀V3将活塞汽缸21与真空泵V1导通，活塞两侧压力不等迫使活塞移动，通过双臂摇杆14和10、连杆13的分离装置，将上真空室8抬起与下真空室3分离。待放置好下包装膜、被包装物、上包装膜后，按动开关2A，自锁继电器1J失电，其动合触点1J1开启。时间继电器2SJ失电，其动合触点2SJ2开启。电磁线圈D6通电而电磁线圈D7失电。二位三通电磁换向阀V6和V7分别将活塞汽缸39的F腔和真空泵导通，E腔和大气导通，使活塞杆向缸筒内收缩，通过双臂摇杆20和40，钩杆18和2，及导向摇块19和1，使钩杆18和2顶部的钩子分别插入延伸17和4的孔中，将上真空室紧紧压在下真空室上，从而完成加压闭合工序。电磁线圈D1和D3通电，二位三通电磁换向阀V4将上、下真空泵导通进行抽真空工序。它们的真空度相等或几近相等。动合触点3SJ1延时闭合。中间继电器2C通电，其触点闭合，接通电加热器电源进行加热。待温度至设定温度后，温度继电器动断触点TEC1开启，中间继电器2C失电，从而使电加热器失电停止加热，转入保温。温度继电器的动合触点TEC2闭合，使时间继电器1SJ和2SJ，自锁继电器1J通电。动合触点1J1闭合，使动合触点TEL2控制的电路自锁。保温若干秒后，时间继电器1SJ的动断触点1SJ1开启，动合触点1SJ2闭合。电磁线圈D1失电而电磁线圈D2通电，二位二通电磁阀V4关闭，而二位二通电磁阀V5将上真空室与大气导通，完成上真空室进气工序。继而时间继电器2SJ的动断触点2SJ1和2SJ3开启，动合触点2SJ2闭合，电磁线圈D3和中间继电器2J失电，二位三通电磁换向阀V6关闭下真空泵的通路。动合触点2J1闭合，而动断触点2J2开启，电磁线圈D7通电而电磁线圈D6失电，二位三通电磁换向阀V7和V8使活塞汽缸39的活塞杆向缸外推，使钩杆18和2的钩子从延伸17和4的孔中脱出。动合触点2SJ2闭合，电磁线圈D4和D5通电，下真空室进气，活塞汽缸的C腔21与真空泵V1导通，从而使上真空室抬起与下真空室分离。
实施例3本实施例真空包装机的上、下真空室8和3，工作台7，定位架6，电加热器，真空泵V1和电动机YD，二位二通电磁换向阀V2、V6、V4、V5、V7和V8，单向阀34，真空表25均如实施例1所述。本实施例的上、下真空室的分离和加压闭合装置如图3所示，它包含由摇杆41和42，连杆43、含有臂44和48的三臂摇杆组成的铰链多杆机构，和活塞汽缸47。摇杆41和42的一端分别与机架铰接，它们的另一端与上真空室侧壁分别铰接。连杆43的一端铰接在摇杆42杆身上。真空包装机的两侧分别设置一组按上述联接的摇杆41和42、连杆43。三臂摇杆包含转轴45，垂直固定于转轴中部的臂44，和对称地垂直固定于转轴两端的两个臂48。两个连杆43的另一端，分别与两个臂48顶端铰接。转轴45与机架呈铰接。活塞汽缸47底座铰接在机架上，臂44与活塞杆46顶端铰接。活塞汽缸47活塞两侧的K和L腔分别通过软管与二位三通电磁换向阀V7和V8的A腔连通。当上、下真空室闭合时，连杆43与垂直方向呈一夹角θ，连杆43与臂48重合或臂48位于上述夹角θ之内，由于构件的自锁，实现加压闭合工序。
放置完毕下包装膜、被包装物和上包装膜后，按下电磁线圈D7的结合开关和电磁线圈D6的释放开关，二位三通电磁换向阀V7和V8分别将活塞汽缸47的K腔与真空泵V1导通，L腔与大气导通，活塞杆46外推，通过三臂摇杆、连杆43、摇杆42和43，将上真空室落下，与下真空室加压闭合。按下电磁线圈D1和D3的结合开关和电磁线圈D2和D4的释放开关，上、下真空室抽真空，它们的真空度相等或几近相等。接通电加热器电源加热。待至设定温度后，切断电加热器电源，保温数秒。按下电磁线圈D1的释放开关和电磁线圈D2的结合开关，上真空室进气，上包装膜被压向被包装物和下包装膜。然后按下电磁线圈D4的结合开关和电磁线圈D3的释放开关，下真空室进气。再按下电磁线圈D6的结合开关和电磁线圈D7的释放开关，活塞汽缸47的K腔通大气，而L腔抽真空。活塞杆46向缸内收缩，通过前述的铰链多杆机构将上、下真空室分离。最后取出工件，完成包装工作。
实施例4本实施例的真空包装机如实施例3所述，它设置有图4所示的自动控制电路。自动控制电路包含分别串接在火线与中线N之间的下述电路包含并联的温度继电器TEC和指示灯e1的温度设定电路;包含并联的中间继电器1C和指示灯e2的真空泵控制电路;包含依次串串接的温度继电器动断触点TEC1、时间继电器3SJ的动合触点3SJ1和中间继电器2C，以及与中间继电器2C并联的指示灯e3的电加热控制电路;包含呈并联状态的温度继电器动合触点TEC2、自锁继电器1J动合触点1J1、双联开关动合触点1A的触点组，和与上述触点组串接的呈并联的时间继电器1SJ和2SJ、和带动断触点的开关2A的自锁继电器1J的时间控制电路;包含依次串接的双联开关动断触点1A′、行程开关16的动合触点X和时间继电器3SJ的时间控制电路;包含由串接的时间继电器1SJ的动断触点1SJ1和电磁线圈D1、时间继电器1SJ动合触点1SJ2和电磁线圈D2、时间继电器2SJ动断触点2SJ1和电磁线圈D3的并联组，和与上述并联组串接的行程开关16动合触点X′的程序执行电路;包含时间继电器2SJ的动断触点2SJ2，和该动断触点分别串接的电磁线圈D4和D6的程序执行电路;包含串接的时间继电器2SJ动断触点2SJ3和电磁线圈D7的程序执行电路。
当放置好下包装膜、被包装物和上包装膜后，按动开关2A，时间继电器2SJ失电，其动断触点2SJ3闭合，动合触点2SJ2开启。电磁线圈D6失电，而电磁线圈D7通电，二位三通电磁阀V7和V8使活塞汽缸47的K腔与真空泵导通抽真空，而L腔与大气导通。活塞杆46向外推，通过包含臂44和48的摇杆、连杆43、摇杆42和43的多杆机构，使上、下真空室加压闭合。此时，摇杆42将行程开关16的二副动合触点X和X′闭合。电磁线圈D1和D3通电，二位二通电磁换向阀V4和V6将上、下真空室和真空泵V1导通抽真空，它们的真空度相等或几近相等。动合触点3SJ1延时闭合，电加热通电加热。温度到设定值时，动断触点TEC1开启，动合触点TEC2闭合，中间继电器2C失电，停止加热。保温数秒后，动断触点1SJ1延时开启、动合触点1S2延时闭合。电磁线圈D1失电，电磁线圈D2通电，二位二通电磁换向阀，和V5使上真空室8进气。继而动断触点2SJ1和2SJ3延时开启，动合触点2SJ2延时闭合。电磁线圈D3失电、电磁线圈D4通电，二位二通电磁换向阀V2和V6使下真空室进气。电磁线圈D4通电、电磁线圈D7失电，二位三通电磁阀V7和V8使活塞汽缸47的K腔通大气，而L腔抽真空。活塞杆46向缸内收缩，通过前述的包含摇杆42和43的铰链多杆机构将上、下真空室分离。最后取出工件，完成包装工作。
本发明使上包装膜在加热、保温过程中受热均匀、不发生预先延伸，而且工作台距上包装膜距离可视被包装物高度调整至最佳位置，故工件无折雏缺陷。工件内部真空度高，有利于防止氧化现象。当使用尼龙和聚乙烯共挤包装膜时，具有防氧化达2年之久的优越性能。设备简单、轻巧、无高大机架。省节了压缩空气设备，降低成本。不存在通上、下真空室内腔的运动件，不存在真空泄漏，能耗低。短期阶段加热，节约电能。能适应不同的被包装物。本发明同样适用于以纸板代替下包装膜的单面透明真空包装。
权利要求
1.一种对闭合的上、下真空室抽真空，加热软化包装膜，再对上、下真空室先后加压的用于不透气的透明的全薄包装的真空包装方法，其特征在于抽真空时，上、下真空室的真空度相等或几近相等；加热至设定温度后停止加热，並进行几秒钟的保温后再对上、下真空室先后加压。
2.一种包含上、下真空室，电加热器，工作台，活塞汽缸，二位三通电磁换向阀，二位二通电磁换向阀，真空泵，管道和机架的真空包装机，其特征在于(1)工作台静置于固定在机架顶部的下真空室内的高度可调节的定位架上;(2)设置有与上真空室外壁联接的、包含活塞汽缸和铰链多杆机构的压力闭合和分离装置，活塞汽缸内腔通过二位三通电磁换向阀与真空泵或大气相通。
3.根据权利要求2所述的真空包装机，其特征在于定位架设置有可调节高度的螺旋，或者设置有一套高度不等的定位架，或者定位架由数块等高/不等高的构件组成。
4.根据权利要求2所述的真空包装机，其特征在于所述的压力闭合和分离装置是包含一腔通大气、另一腔通过二位三通电磁换向阀分别与真空泵或大气相通的活塞汽缸，一臂与活塞杆铰接的双臂摇杆，一臂与上真空室固定的双臂摇杆，与上述两个双臂摇杆的另一臂铰接的连杆的分离装置，和包含二腔分别通过二个二位三通电磁换的阀与真空泵或大气相通的活塞汽缸，分别铰接于两侧机架以其一臂膀分别与活塞杆和活塞汽缸底座铰接的两个双臂摇杆，两个尾端分别与两个双臂摇杆另一臂铰接的钩杆，分别支承于双臂摇杆和钩杆尾端之间的两个压缩弹簧的加压闭合装置。
5.根据权利要求2所述的真空包装机，其特征在于所述的压力闭合和分离装置包含二腔分别通过二位三通电磁换向阀与真空泵或大气相通的活塞汽缸，一臂与活塞杆铰接的三臂摇杆，分置于机架两侧的两对一端与机架铰接另一端与上真空室外壁铰接的摇杆，分别将三臂摇杆另二臂与每对摇杆中的一根摇杆杆身铰接的两根连杆。
全文摘要
一种适用于不透气的透明的全薄包装的真空包装方法和包装机。夹持在上、下真空室之间的上包装膜在抽真空、加温软化和保温过程中保持原状不预伸展。因此在加压包装时，不产生褶皱。工作台的高度可按被包装物件的需要进行调整，适应性强，设备结构简单、能耗小。当使用尼龙、粘结剂和聚乙烯共挤包装膜时，工件的防氧化性能可达2年。
文档编号B65B31/04GK1047257SQ9010282
公开日1990年11月28日 申请日期1990年3月26日 优先权日1990年3月26日
发明者王鑫根, 柴耀华, 周永涛 申请人:上海南周塑料机械厂