CN1012164B - 装灌量控制系统 - Google Patents

Abstract

用精确并且可靠的方式，把装在瓶、罐或类似容器中的液体装罐量控制在预定值的一种装罐量控制系统。通过一个注入管嘴把待装入容器的液体大致装罐到比预定目标略高的液面。然后通过排出管嘴管道，可控地排出超过该预定目标液面的多余液体，该排出管嘴管道的一端插入容器中，并且在目标液面处开口。

Description

本发明是关于一种应用于设备的装灌部分的装灌量控制系统，用以在瓶、罐或类似容器中装灌液体。

采用已有技术的装灌设备所使用的办法是按照预期装灌量来控制装灌量，或者使用与其相类似的办法。〔日本公开专利分类号57-194989（1982）〕。

在通过抽吸或增压作用挤压出瓶、罐或类似容器中多余的装入液体时，如果挤压出液体的抽吸压力或增加压力差不多保持不变，以及如果在抽吸或增压作用下挤压的时间足够长，那么装灌量（净量）差不多能保持恒定。

但是，在下述情况下，在抽吸或增压作用下的挤压时间会发生改变，从而导致装灌量（净量）不相等或者必须延长装灌的设定时间，其中任何一种情况装灌效率都会降低：

（1）籍抽吸或增压挤出，当挤出压力改变时;

（2）在希望利用许多管嘴在最短时间内用抽吸或增压方法来挤出液体时;或者

（3）担心在抽吸或增压作用下，用于挤压的管嘴可能会出现阻塞，或者可能会出现因使用日久引起的变化时。

因此，本发明的一个目的是提供一种新颖的装灌量控制系统，能用必要的短时间有效地对多余的装灌液体进行抽吸或增压操作，而且能以高精度使容器中液体的装灌量保持恒定。它克服了先前已有技术 存在的上述缺点。

根据本发明的一个特点，在排出多余装灌液体的管道中安装了一个检测压力用的传感器。把该传感器发出的信号输入一个控制器，用这个控制器来控制对多余装灌液体抽吸或增压的时间。

根据本发明的另一个特点，分别在把增压气体引入容器的供气管嘴管道中，和在把多余的装灌液体用增压方法挤出的排出管嘴管道中，安装了检测压力用的传感器。用在这两个管道中各自的压力传感器检测到的压力之间的压力差，来控制增压并挤出多余的装灌液体的时间。

按照本发明，在用抽吸或增压方法把多余的装灌液体经由排出管嘴挤出时，在排出管嘴管道中一预定位置处安装的压力传感器检测到的压力，在有多余的装灌液体流过该管道时和没有流过管道时是不同的。这样，抽吸或增压的时间可由该压力传感器发出的信号控制。从而能以可靠并且稳定的方式使容器中的装灌量保持恒定，还能避免不必要的长时间抽吸或增压操作。

再有，按照本发明的另一种情况，在用增压方法挤出多余的装灌液体时，由于在有多余的装灌液体流过排出管嘴管道和没有流过排出管嘴管道时，分别由在供气管嘴管道中和排出管嘴管道中各自预定位置处安装的压力传感器检测出的压力的压力差是不同的，增压并挤出多余的装灌液体的时间由这个压力差控制。因此，在这种情况下，也能以可靠并且稳定的方式使容器中的装灌量保持恒定，同时也能避免不必要的长时间抽吸或增压操作。

由于按照本发明的装灌量控制系统是用上述方式构成和操作的， 所以能用必要的最短时间有效地对多余的装灌液体进行抽吸或增压操作，而且也能以高精度使容器中液体的装灌量保持恒定。

此外，甚至也能以高精度装灌必须增压的液体。

参看下列本发明推荐实施方案的描述和附图，会更清楚地看出本发明的上述目的、特点和其它优点。

图1是表示本发明第一种推荐实施方案的一般结构的示意图;

图2是用来解释图1中所示的第一种推荐实施方案的操作的图示;

图3是表示本发明第二种推荐实施方案的一般结构的示意图;

图4是用来解释图3中所示的第二种推荐实施方案的操作的图示;

本发明的第一种推荐实施方案于图1和图2中说明。

这一实施方案是根据抽吸系统来控制装灌量的一类装灌量控制系统的例子。在图1中，数字1表示待装灌液体的入口，数字2表示把待装灌液体装入到瓶、罐或类似容器3中的注入管嘴。为了使容器3中装灌的液面保持在固定的位置，即离容器底部有一预定高度H₂，或低于容器3的开口有一预定高度H₁，通过排出管嘴5抽吸多余的装灌液体使其排出。该排出管嘴5可用一个未画出的装置插入到容器3中一预定高度处。数字6表示压力传感器，它装在连到排出管嘴5的管道14中。数字7表示适合于接收由压力传感器6发出的信号的控制器。数字8表示控制阀，它装在连到排出管嘴5的管道14中，用控制器7对它进行控制。数字9表示一个分离器，其中连到排出管嘴的管道14的远端是开口的。数字10表示抽吸管道，它在分离器 9中的一端是开口的，另一端与抽吸器件11相连接。数字13表示装有阀12并与分离器9相连接的回流管道或排洩管道。

运行时，被装灌液体4通过注入管嘴2装入容器，通过排出管嘴5抽吸出在排出管嘴5开口端上方的多余装灌液体。如图2中所示，这时由压力传感器6检测出的排出管嘴管道14中的压力降低了。但是，当多余的装灌液体全部被抽吸出时，压力传感器6检测的压力差不多会回复到原来的值。图2中的时刻t₁是开始抽吸多余装灌液体的时间，时刻t₂是停止抽吸多余的装灌液体的时间。这样，压力传感器6可检测出抽吸多余的装灌液体的停止，籍控制器7关闭控制阀8，或者用同一个控制器7通过一个未示明的过程来使抽吸装置11停止工作，从而能把容器3内装灌液体的量控制在预定的值。这就不需要有不必要的长时间连续抽吸，这样能有效地实现高精度的净装灌量。

在图1中所示的分离器9中，同时把抽吸出的多余装灌液体与抽吸的气体分开来，然后让它通过液体阀12和管道13回流到液体源中，或排放掉。

应当指出，在根据上述实施方案由抽吸系统排出多余的装灌液体时，本发明也同样适用于容器中的液面受压的一类排出系统。多余的装灌液体籍此挤压出（推出）。

本发明的第二种推荐实施方案于图3和4中说明，其中用一个增压挤出系统来控制装灌量。在图3中，数字101表示待装灌液体的入口。数字102表示把待装液体装灌到瓶、罐或类似容器103中的注入管嘴。为了使容器103中装灌量保持在预定值，把增压气体 从进气口109引入供气管嘴管道113′中，通过位于供气管嘴管道113′端部处的供气管嘴113，把气体引入到容器103中。数字108表示装在供气管嘴管道113′中的供气控制阀。数字105表示装在排出管嘴管道111端部处的排出管嘴，借助于一个未示出的装置把它插入到容器103中的预定高度处。数字110表示排出阀，它装在排出管嘴管道111中，其排放量大小可适当地调节，在某些情况下，排出管嘴管道111装有分离器（它分离出排出的多余装灌液体，让它回流到液体源或把它排放掉），这里没有必要示出。数字112表示使容器103保持密封性能的密封件。

数字106表示放置在排出管嘴管道111中的压力传感器。数字106′表示放置在供气管嘴管道113′中的另一个压力传感器。它们的安装方式使得由每个压力传感器发出的信号都输入到控制器107。根据由这些传感器信号得到的两个管道之间的压力差，由控制器107控制供气控制阀108。

运行时，起初供气阀108打开，而排出阀110则完全关闭。在容器103内部被增压后，通过注入管嘴102把待装灌液体104装入容器103中。开始装灌时，排出阀110被打开（注意适当地调节排出阀的大小，使排出的气体少于供给的气体）。当通过注入管嘴102装灌的液体104超过一预定量时，已装灌液体104的液面上升到高于排出管嘴105的开口端。这样，籍助于容器103内的压力，与这一液面高度增量对应的多余装灌液体，会通过排出管嘴105被挤出。此外，按上述方式当装灌液体把排出管嘴105开口端封闭时，供气管嘴管道113′和排出管嘴管道111 彼此被切断，因此由压力传感器106和106′检测出的各自管道中压力之间的差值变大。

如图4中所示，压力差从时刻t₁开始增加，在排出连续进行的同时，这种压力差增加的状态一直继续下去。在时刻t₂，即多余的装灌液体都被排出，供气管嘴管道113′和排出管嘴管道111互相连通，压力差回复到原来的低水平。这样，压力传感器106和106′便检测出多余装灌液体排出过程的结束，于是控制器（压力开关）107将关闭供气控制阀108，由此能把容器103中的液体装灌量控制在预定值。所以，不需要有不必要的长时间增压供气，并且能有效地以高精度使容器中液体的净装灌量保持不变。

在不偏离本发明精神的前提下，可以对上述结构作许多改变和修正。所以应该把上述说明中包含的和附图中所示的所有内容，看作是为了说明的目的，而不应看作是对本发明范围的限制。

Claims (4)

1、一种装灌量控制系统，用于将容器内超过预定量的灌装调整到一个预定量值，该控制系统包括：一个多余灌装液体的排出管道，其位于容器内的入口高度确定了对容器装灌液体的预定量值；一个向容器内加压的装置，该压力不同于大气压，使得在上述高度之上的装灌液体通过上述排出管道的入口进入排出管道，直到容器内的液面达到所述的高度为止；其特征在于还包括：一个压力传感器装置，安装在所述排出管道中，用于检测液体通过管道时的第一状态和液体停止通过的第二状态，并产生分别代表检测的第一和第二压力状态的第一和第二信号；控制器装置，连接到所述的压力传感器装置和所述的压力供给装置，用于从所述压力传感器装置接收所述第二信号，并且根据此信号使压力供给装置停止对容器内施加所述压力。

2、根据权利要求1的装灌量控制系统，其中所述的液体排出管道延伸到容器之内，其入口是开着的。

3、根据权利要求2的装灌量控制系统，其中所述加压装置包括一个连接到所述排出管道的真空源，在所述的管内具有一个控制阀，用于控制通过所述管的开口端加真空，所述的第一和第二压力状态分别对应于管内的低压和高压，所述的压力传感器装置包括一个压力传感器，检测在管中的低压和高压状态，并据此产生所述的第一和第二信号，所述的控制器装置包括一个压力开关，从所述的压力传感器接收所述的第一和第二信号，且根据它们分别进行打开和关闭控制阀的操作。

4、根据权利要求2的装灌量控制系统，其中所述的加压装置包括延伸到容器里的供气管道，用于供给高于大气压的气体，在所述的供气管道中有一个控制阀，用于控制所述增压气体的供给，所述的压力传感器装置包括检测所述排出管中压力的第一压力传感器和检测所述供气管道里压力的第二压力传感器，所述控制器装置一个压力开关，根据来自第一和第二压力传感器的信号，指示在所述供气管道和所述排出管道之间压力差的变化，表示出所述第一和第二压力状态，分别用于打开和关闭相应的控制阀。

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