CN101774524B

CN101774524B - 灌装速度可控式灌装装置

Info

Publication number: CN101774524B
Application number: CN2010101055535A
Authority: CN
Inventors: 谢棋柏; 吴茂柿
Original assignee: Guangzhou Tech Long Packaging Machinery Co Ltd
Current assignee: Guangzhou Tech Long Packaging Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-02-04
Filing date: 2010-02-04
Publication date: 2012-05-30
Anticipated expiration: 2030-02-04
Also published as: CN101774524A

Abstract

本发明公开一种灌装速度可控式灌装装置，包括储液缸和灌装阀，该储液缸中的物料具有背压，灌装阀中设置有注料通道和排气通路，该排气通路分流出第一通路、第二通路和第三通路至少三个分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔径大小不同，第一通路和第二通路均连通一保压气室，该保压气室的气压值与储液缸中的背压值相平衡；该第三通路连通于一排气室，排气室中保持大气常压；于该第一通路、第二通路和第三通路中分别对应设置有控制其通断的气阀。通过依需要打开相应之分支排气通路的气阀，基控制排气通路中气流速度，以在灌装过程中实现对于灌装速度的实时控制，既而可有效减少灌装过程中的泡沫现象，提升灌装品质。

Description

灌装速度可控式灌装装置

技术领域

本发明涉及液体灌装设备领域技术，尤其是指一种灌装速度可控式灌装装置。

背景技术

灌装机乃一种用于将含气液体、不含气液体、膏状体各种装填物料灌装入瓶、罐、盒、桶或袋等各种包装容器中的机械设备，采用机械化灌装不仅可以提高劳动生产率，减少产品的损失，保证包装质量，而且可以减少生产环境与被装物料的相互污染。因此，目前灌装机已被广泛应用于医药、日化、食品及特殊行业工厂的自动化作业灌装生产。按灌装原理划分，灌装机包括有真空灌装机、常压灌装机、反压灌装机、负压灌装机或加压灌装机等。

然而，上述现有之灌装机虽可实现其灌装作业的基本功能，但是在实际使用时却发现其自身结构和使用性能上仍存在有诸多不足，未能达到最佳的使用效果和工作效能。其不足之处尤其体现在：在灌装过程中，不能精确控制和改变液体的灌装速度，藉而极易产生泡沫现象，无法保证产品灌装品质。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种灌装速度可控式灌装装置，其可控制和改变灌装过程中的灌装速度，依需要而实现慢灌和快灌相结合的灌装模式，有效减少灌装过程中的泡沫现象。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种灌装速度可控式灌装装置，包括储液缸和灌装阀，该储液缸中的物料具有背压，灌装阀中设置有注料通道和排气通路，该排气通路分流出第一通路、第二通路和第三通路至少三个分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔径大小不同，第一通路和第二通路均连通一保压气室，该保压气室的气压值与储液缸中的背压值相平衡；该第三通路连通于一排气室，排气室中保持大气常压；于该第一通路、第二通路和第三通路中分别对应设置有控制其通断的气阀。

作为一种优选方案，所述气阀包括有阀体和设置于阀体中的气口、活塞杆和复位弹簧，该活塞杆上设置有用于封堵住气口的锥体，活塞杆的一端抵于该复位弹簧上，由该复位弹簧抵住锥体，封堵该气口，使该气口通道保持常闭，活塞杆的另一端则伸出阀体外。

作为一种优选方案，所述第一通路的孔径为1.0～2.5mm。

作为一种优选方案，所述第二通路的孔径为0.5～1.0mm。

作为一种优选方案，所述第三通路的孔径为0.8～1.5mm。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，首先，其可通过各分支通路中的气阀来依需要打开相应之分支排气通路，进而控制排气通路中气流速度，以在灌装过程中实现对于灌装速度的实时控制，可依需要而形成慢灌—快灌—慢灌等特殊灌注模式，既而可有效减少灌装过程中的泡沫现象，提升灌装品质。其次，由于每个排气通路中分别采用气阀来进行控制，因而可使灌装过程的控制更为方便灵活和自动智能化。再者，本发明所采用之气阀为常闭式气阀结构，其在未使用状态时，乃在压缩弹簧的弹力作用下保持关闭状态，因而活塞杆上锥体的磨损被减至最低，使气阀具有更佳之密闭性、更长之工作寿命及更稳定之工作性能。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明：

附图说明

图1是本发明之实施例的整体结构截面示图；

图2是图1中A方向的示意图；

图3是本发明之实施例中第三气阀放大示图，图中气阀处于关闭状态

图4是图3的另一工作状态示图，图中气阀处于打开状态。

附图标识说明：

10、储液缸 24、出料口

11、物料 25、出料控制阀杆

12、背压区 26、针管

20、灌装阀 31、第一气阀

21、注料通道 32、第二气阀

22、排气通路 33、第三气阀

221、第一通路 331、阀体

222、第二通路 332、气口

223、第三通路 333、活塞杆

23、进料口 334、复位弹簧

40、保压气室 50、排气室

具体实施方式：

请参照图1至图3所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括有储液缸10和灌装阀20，储液缸的底部为物料11，储液缸10的顶部设置有背压区12，背压区12中充入的气体可以为CO₂、氮气、无菌空气等气体，背压区12中背压的大小依产品灌装之需要而适当调整，例如常温灌装时可以是0.5～2bar左右，而针对于中温灌装则需要适当调高至4.5～5.5Bar左右。

该灌装阀20中设置有注料通道21和排气通路22，该注料通道21的上端设置有连接于供料装置10的进料口23，注料通道21的下端为出料口24，于该出料口24处设置有出料控制阀杆25，出料控制阀杆25为具有排气管孔的中空管，出料控制阀杆25的下端固接有一针管26，该针管26用于伸入瓶体中，便于瓶体中的气体经由该针管26流向出料控制阀杆25，进而经由排气管孔向上流动。

本实施例之排气通路22中气体向上的流动路线被分支出三个分支通路，它们分别是第一通路221、第二通路222和第三通路223。

其中，第一通路221和第二通路222均连通于一保压气室40，保压气室40中的气体亦最好是CO₂、氮气、无菌空气等气体，该保压气室40中的气压值大小基本系与前述背压区12中的气压值相当，藉而使物料11流动获得平衡，而仅利用其自身重力流出。于该第一通路221和第二通路222中分别对应设置有第一气阀31和第二气阀32。特别是，本实施例中第一通路221的孔径为1mm～2.5mm，第二通路222的孔径为0.5～1mm，因而该第二通路222的孔径小于第一通路221的孔径，因此，打开第一通路221中的第一气阀31进行排气的速度较快，而打开第二通路222中的第二气阀32进行排气的速度相对较慢。从而通过按设定控制该第一气阀31和第二气阀32的开关，可控制排气通路22中的气流速度，进而控制灌装进程中的灌装速度。

该第三通路223连通于一排气室50，排气室50内保持大气常压，本实施例中第三通路223的孔径为0.8～1.5mm，由于孔径较小，利用该第三通路223可在灌装停止后将瓶体中的空气缓慢减压至常压，避免减压过快而产生气泡等不良品质。于该第三通路223中亦设置有一第三气阀33，用以在依设定而控制第三通路223的通断。

由于该第一气阀31、第二气阀32和第三气阀33的结构相同，在此仅以其中之第三气阀33的结构为例进行详细说明。如图2和图3，该第三气阀33包括有阀体331和设置于阀体331中的气口332、活塞杆333和复位弹簧334，该活塞杆333上设置有用于封堵住气口332的锥体3331，活塞杆333的一端抵于该复位弹簧334上，由该复位弹簧334提供锥体3331保持封堵该气口332的趋势，活塞杆333的另一端则伸出阀体331外，因此通过按压该活塞杆333伸出阀体外的部分可促使该锥体3331脱离对于气口332的封堵作用(如图3)。

使用时，本实施例之灌装过程可实现慢灌或快灌及其结合的多种灌装模式，现以常用之一种备压—快灌—慢灌之灌装模式为例进行详细说明，具体工作过程和原理如下：

在对每个空瓶进行灌装前，首先需要将瓶体上移与灌装阀的灌装口密闭性对接。然后进行备压，分别或同时打开该第一气阀31和第二气阀32，使保压气室40中的CO₂气体经由排气通路22流入瓶体中，一方面可将瓶体中的空气排出，以尽量避免大气对物料造成氧化等品质不良；另一方面使瓶体内充满CO₂气体，而使瓶体中获得与保压气室40和保压区12中的气压值相同，以避免物料11过快流出而产生气泡等问题。

接着可以开始进入快灌模式，即待上述瓶体中气压值与保压区12中的气压值平衡后，打开第一气阀31，关闭第二气阀32和第三气阀33，使储液缸10中的背压通过第一通路221与保压气室40之间形成气压平衡。同时，出料控制阀杆25打开出料口24，物料11开始在其自身重力作用下，匀速向下流出并经由针管26的周缘流入瓶体中。随着瓶体中的物料的增多，瓶体内的CO₂气体便通过第一通路221排向保压气室40。然，由于该第一通路221的孔径较大(例如1mm～2.5mm)，因而使得物料11进入瓶体内的速度较快，实现物料的快速灌装。

随后瓶体中的物料灌装至适当高度后，灌装入瓶中物料需要稳定，此时进入慢灌模式。随后关闭该第一气阀31，而打开第二气阀32，使瓶体内的CO₂气体通过第二通路222排向保压气室40。然，由于该第二通路222的孔径较小(例如＜1mm)，因而CO₂气体流动的速度相对较慢，亦使得物料11进入瓶体内的速度变得较幔，实现物料的慢速灌装。

经过一段时间的慢速灌装后，瓶体内被灌满到所需容积，此时出料控制阀杆25封堵住出料口24，停止物料的灌装，同时，第二气阀32关闭。然，同时还需要打开该第三气阀33，使瓶内CO₂气体通过排气通路22经由第三通路223流入排气室50中，利用第三通路223中的较小孔径而缓慢地进行泄压，直至泄压至大气常压。

需要特别说明的是，前述排气通路22通过前述三个分支通路，可实现多次的通断控制，进而获得灌装过程多种控制的多样化。以及，针对不同的物料而灵活控制第一气阀、第二气阀或第三气阀的通断来控制产品灌装速度和品质。例如，针对含CO₂比份较多类型的物料(可乐等)，可仅打开第一气阀来进行快灌，而针对CO₂比份较少类型的物料(雪碧、七喜等)，可同时打开第一气阀和第二气阀来进行超快灌。另外，在灌装啤酒时，还可增加多次抽真空工艺的实施。

综上所述，本发明的设计重点在于，主要系将排气通路分出多个分支通路，各分支通路具有不同大小的孔径，且这些分支通路均连通于与储液缸之背压保持平衡的保压气室；然后利用气阀来依需要打开相应之排气通路，进而控制排气通路中气流速度，以在灌装过程中实现对于灌装速度的实时控制，可依需要而形成备压—快灌—慢灌等特殊灌注模式，达到有效减少灌装过程中的泡沫现象。也可实现灌装啤酒时多次抽真空的目的。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims

1.一种灌装速度可控式灌装装置，包括储液缸和灌装阀，该储液缸中的物料具有背压，灌装阀中设置有注料通道和排气通路，其特征在于：该排气通路分流出第一通路、第二通路和第三通路三个分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔径大小不同，第一通路的孔径为1.0～2.5mm，第二通路的孔径为0.5～1.0mm，第一通路和第二通路均连通一保压气室，该保压气室的气压值与储液缸中的背压值相平衡；该第三通路连通于一排气室，排气室中保持大气常压，第三通路的孔径为0.8～1.5mm；于该第一通路、第二通路和第三通路中分别对应设置有控制其通断的气阀。

2.根据权利要求1所述的灌装速度可控式灌装装置，其特征在于：该气阀包括有阀体和设置于阀体中的气口、活塞杆和复位弹簧，该活塞杆上设置有用于封堵住气口的锥体，活塞杆的一端抵于该复位弹簧上，由该复位弹簧抵住锥体，封堵该气口，使该气口通道保持常闭，活塞杆的另一端则伸出阀体外。