CN104030222A - 灌装机小球式回气管装置 - Google Patents

Abstract

灌装机小球式回气管装置，包括回气管，所述回气管的下方设有球槽，回气管的底端与球槽的顶端相连。所述球槽是内径为D的中空管。球槽的底端密封，球槽的侧面设有槽孔，球槽的内部设有封口球。封口球的直径为R，所述d<R<2d，所述R<D<R+0.5mm；酒液的密度为ρ_B，封口球的密度为ρ，所述0.3ρ_B<ρ<0.7ρ_B。通过在回气管底部设置球槽，球槽内有可灵活活动的封口球，由于封口球的直径大于回气管内径，从而实现了封口球在啤酒酒液的浮力作用下将回气管的底端密封，避免了酒液进入回气管。将由于回气管内酒液吹出而造成的酒损浪费从原来的1.13％降低到了0.22％，每瓶酒可节约5.5ml左右的酒液，产生了巨大的经济效益。

Description

灌装机小球式回气管装置

技术领域

本发明属于灌装机零配件领域，具体涉及一种用于啤酒罐装的回气管装置，尤其涉及一种灌装机小球式回气管装置。

背景技术

灌装机是整条啤酒灌装线的焦点。瓶装灌装机一般都是采用回转式结构，瓶子由传送带送入机器，通过分瓶装置-进瓶螺旋将瓶流按一定间距分开，并经由输入星轮过渡到可升降运动的托瓶盘上，最终实现瓶子在灌装机构下方定位。

灌装过程通常包括如下几个步骤：(1)抽真空：瓶子和对中罩紧密地压接到灌装阀上，真空阀有固定的挡块顶开，在很短时间内，瓶中真空度达90％。(2)CO₂填充：通过操作蝶阀(滚轮)阀柄，短时开启CO₂气体阀，让CO₂由酒缸导入瓶中；这一过程十分短暂，当蝶阀(滚轮)阀柄复位后即告结束；此时瓶内压力升至接近大气压。(3)二次抽真空：重复第一步过程，再次得到约90％真空度，由于此次被抽出的是上次抽真空后残留的空气和的CO₂的混合气体，所以这一步骤之后瓶子中仅剩约1％的空气。(4)二次CO₂填充：重复第二步过程，由于CO₂的充入，使瓶中的CO₂浓度很高，最终瓶内的压力与酒缸压力达到平衡。(5)灌装：当酒缸内压力与瓶内压力达到平衡时，蝶阀(滚轮)阀柄借助弹簧使啤酒阀密封件抬起，啤酒液向下经伞形分散帽沿瓶壁呈很薄的膜状流入瓶内；同时瓶内的CO₂气体通过回气管返回到酒缸。(6)灌装至指定液位后，进入酒液稳定阶段，由于连通器原理的作用，导致此时回气装置(含回气管)内存在部分残余酒液(稳定阶段时间越长，回气装置内酒液含量越多，直至与酒缸液面一致)，稳定结束后关闭啤酒阀密封件停止灌装；通过(蝶阀)滚轮阀柄的运动使气阀关闭，通过一个固定安装的挡块顶开侧装的卸压阀，使瓶子与一个细小的节流嘴发生连通，于是瓶内压力由于节流排气而渐渐趋于大气压，避免了压力突变导致啤酒起泡。

然而，在现有的灌装工艺中，等压灌装机灌装完毕后，冲气阀打开时，酒缸内的CO₂会把回气管内的酒液吹出，从而造成了极大的灌装酒损浪费。然而，由于啤酒酒液中CO₂的含量较高，为了保证下一瓶灌装的稳定性，必须将回气管的残液吹出。

发明内容

针对现有灌装机回气管所存在的上述问题，本发明提供了灌装机小球式回气管装置。

本发明的技术方案是：

灌装机小球式回气管装置，包括回气管，所述回气管是内径为d的中空管。回气管的下方设有球槽，回气管的底端与球槽的顶端相连。所述球槽是内径为D的中空管。球槽的底端密封，球槽的侧面设有槽孔，球槽的内部设有封口球。封口球的直径为R，所述d<R<2d，所述R<D<R+0.5mm；酒液的密度为ρ_B，封口球的密度为ρ，所述0.3ρ_B<ρ<0.7ρ_B。封口球的密度指的是其平均密度。将封口球设置在球槽内，因此，泄压排气后，封口球的下部浸没在啤酒中，从而在浮力的作用下上浮至回气管的底端。由于封口球的直径大于回气管内径，因此，可以将回气管的底端封住，从而阻止了酒液进入回气管，从根本上避免了回气管中酒液被吹出而造成的浪费。

球槽的内管顶端为锥面内管，锥面内管的上端与回气管的内管连接，所述锥面内管顶端的直径为d，所述锥面内管底端的直径为D。锥面内管的锥面母线与底面的夹角为35°-55°。锥面内管的设置，有效的增加了封口球封口时与管壁的接触面积，从而更好的保证了回气管密封的效果。

回气管和球槽之间设有导流环，导流环为锥面。导流环的锥面底端设置在靠近球槽的一端。导流环锥面底端的直径大于回气管的外径，且小于酒瓶瓶颈的直径。从而确保灌装时酒液沿着导流环的外壁流入瓶内。

回气管包括上回气管和下回气管，上回气管和下回气管之间设有凹槽。凹槽外侧设有可拆卸的散射环，散射环设置在导流环的上部。所述散射环为锥面，散射环的锥面底端设置在靠近导流环的一端。散射环锥面底端的直径大于回气管的外径，且小于酒瓶瓶颈的直径。

回气管为内径d＝4-5mm；所述封口球的直径为R＝7-8mm；所述球槽内径D＝7.3-8.5mm。所述槽孔的长度为8-12mm，所述槽孔的宽度为3-4mm。

回气管的顶端外壁有螺纹；通过螺纹将回气管安装在灌装机的灌酒阀座内。回气管下端的外壁上还设有两侧对称铣扁的安装凸件，所述安装凸件设置在球槽的上侧。通过安装凸件可以更方便的将回气管安装在灌装机的灌酒阀座内。

球槽的长度为10-15mm，回气管的长度为100-130mm。槽孔的长度为8-12mm，槽孔的宽度为3-4mm。槽孔的数量为2-5个，所述槽孔均匀分布在球槽的侧面。

灌装机小球式回气管装置中，散射环为橡胶件，封口球的材质PP(聚丙烯)、PA(聚酰胺)、PPSU(聚苯砜)或PES(聚醚砜)，其余部分均为一体成型的不锈钢材质。封口球的材质均为食品级，安全无毒。封口球可以是实心或空心。空心球的平均密度是用空心球的质量除以空心球的体积得到的数值，并非实心部分的密度。通过材质和空心程度的选择，实现了封口球在浸泡在酒液中的体积为球体体积的三分之一到三分之二。

本发明的有益效果是：通过在回气管底部设置球槽，球槽内有可灵活活动的封口球，从而实现了封口球在啤酒酒液的浮力作用下将回气管的底端密封，避免了酒液进入回气管。将由于回气管内酒液吹出而造成的酒损浪费从原来的1.13％降低到了0.22％，每瓶酒可节约5.5ml左右的酒液，产生了巨大的经济效益。以青岛啤酒生产的600ml啤酒为例，每年约生产500万吨啤酒，每吨酒1667瓶，每年能节约4.6万吨清酒。(计算方式：年产酒瓶数×5.5/600×密度/1000000＝5000000×1667×5.5/600×1.004/1000000＝46025吨)

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的局部剖面示意图。

其中，1.上回气管，2.导流环，3.安装凸件，4.球槽，5.槽孔，6.螺纹，7.锥面内管，8.下回气管，9.散射环，10.封口球，11.凹槽。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的说明。

实施例1：

灌装机小球式回气管装置，包括回气管和球槽4，球槽4位于回气管的下方，球槽4的顶端与回气管的底端相连。所述回气管是内径为4mm的中空管，球槽4是内径为7.3mm的中空管，球槽4的底端密封，球槽4的侧面设有四个均匀分布的槽孔5。球槽4的内部设有直径为7mm的封口球10。回气管和球槽4之间设有导流环2，所述导流环2为锥面，所述导流环2的锥面底端设置在靠近球槽4的一端；所述导流环2锥面底端的直径为11mm。球槽4的内管顶端为锥面内管7，所述锥面内管7的上端与回气管的内管连接，所述锥面内管7顶端的直径为4mm，所述锥面内管7底端的直径为7.3mm。锥面内管7的锥面母线与底面的夹角为45°。回气管的顶端外壁有螺纹6；所述回气管下端的外壁上还设有两侧对称铣扁的安装凸件3，所述安装凸件3设置在球槽4的上侧。所述球槽的长度为14mm，所述回气管的长度为115mm。所述槽孔5的长度为12mm，所述槽孔5的宽度为3mm。

灌装机小球式回气管装置中，封口球为PP(聚丙烯)实心小球。回气管和球槽为一体成型结构，其材质均为不锈钢材质。

实施例2：

与实施例1不同的是，回气管的内径为5mm，封口球10的直径为8mm，球槽4的内径为8.5mm。球槽4的侧面设有两个均匀分布的槽孔5。锥面内管7顶端的直径为5mm，所述锥面内管7底端的直径为8.5mm。锥面内管7的锥面母线与底面的夹角为35°。所述球槽4的长度为15mm，所述回气管的长度为100mm。所述槽孔5的长度为10mm，所述槽孔5的宽度为4mm。

回气管包括上回气管1和下回气管8，所述上回气管1和下回气管8之间设有凹槽11，所述凹槽11外侧设有可拆卸的散射环9。所述散射环9设置在导流环2的上部；所述散射环9为锥面，所述散射环9的锥面底端设置在靠近导流环2的一端；所述散射环9锥面底端的直径为8.0mm。散射环为橡胶材质，封口球为PA(聚酰胺)空心小球，壁厚为2.0mm。

实施例3：

与实施例2不同的是，回气管的内径为4.5mm，封口球10的直径为7.5mm，球槽4的内径为8.0mm。球槽4的侧面设有三个均匀分布的槽孔5。锥面内管7顶端的直径为4.5mm，所述锥面内管7底端的直径为8.0mm。锥面内管7的锥面母线与底面的夹角为55°。所述球槽的长度为10mm，所述回气管的长度为130mm。所述槽孔5的长度为8mm，所述槽孔5的宽度为3.5mm。所述散射环9锥面底端的直径为8.5mm。散射环为橡胶材质，封口球为PPSU(聚苯砜)空心小球，壁厚为1.8mm。

实施例4：

与实施例2不同的是，回气管的内径为4mm，封口球10的直径为7.5mm，球槽4的内径为7.8mm。球槽4的侧面设有五个均匀分布的槽孔5。锥面内管7顶端的直径为4mm，所述锥面内管7底端的直径为7.8mm。锥面内管7的锥面母线与底面的夹角为50°。所述球槽的长度为12mm，所述回气管的长度为110mm。所述槽孔5的长度为10mm，所述槽孔5的宽度为3mm。所述散射环9锥面底端的直径为8.0mm。散射环为橡胶材质，封口球为PES(聚醚砜)空心小球，壁厚为1.5mm。

由表1可知，采用了本发明的小球式回气管装置的灌装机，吹出酒液的量从原来的平均6.8ml/瓶降低至1.3ml/瓶，即每瓶节约的清酒量为5.5ml，产生的经济效益巨大。

表1普通回气管和小球式回气管装置吹出酒液的对比列表

注：普通回气管包括上回气管和下回气管，上回气管和下回气管之间设有凹槽。凹槽外侧设有可拆卸的散射环。所述散射环为锥面，所述散射环的锥面底端设置在靠近回气管底端的一端。回气管的内径为4mm，所述散射环锥面底端的直径为8.0mm，散射环为橡胶材质。

Claims (10)

1.灌装机小球式回气管装置，包括回气管，所述回气管是内径为d的中空管，其特征在于：所述回气管的下方设有球槽(4)，所述回气管的底端与球槽(4)的顶端相连；所述球槽(4)是内径为D的中空管，所述球槽(4)的底端密封，所述球槽(4)的侧面设有槽孔(5)，所述球槽(4)的内部设有封口球(10)，所述；所述封口球(10)的直径为R，所述d<R<2d，所述R<D<R+0.5mm；酒液的密度为ρ_B，所述封口球(10)的密度为ρ，所述0.3ρ_B<ρ<0.7ρB。

2.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述球槽(4)的内管顶端为锥面内管(7)，所述锥面内管(7)的上端与回气管的内管连接，所述锥面内管(7)顶端的直径为d，所述锥面内管(7)底端的直径为D。

3.根据权利要求2所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述锥面内管(7)的锥面母线与底面的夹角为35°-55°。

4.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述回气管和球槽(4)之间设有导流环(2)，所述导流环(2)为锥面，所述导流环(2)的锥面底端设置在靠近球槽(4)的一端；所述导流环(2)锥面底端的直径大于回气管的外径，且小于酒瓶瓶颈的直径。

5.根据权利要求1-4中任意一项所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述槽孔(5)的数量为2-5个，所述槽孔(5)均匀分布在球槽(4)的侧面。

6.根据权利要求4所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述回气管包括上回气管(1)和下回气管(8)，所述上回气管(1)和下回气管(8)之间设有凹槽(11)，所述凹槽外侧设有可拆卸的散射环(9)，所述散射环设置在导流环(2)的上部；所述散射环(9)为锥面，所述散射环(9)的锥面底端设置在靠近导流环(2)的一端；所述散射环(9)锥面底端的直径大于回气管的外径，且小于酒瓶瓶颈的直径。

7.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述回气管为内径d＝4-5mm，；所述封口球(10)的直径为R＝7-8mm；所述球槽(4)的内径D＝7.3-8.5mm。

8.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述回气管的顶端外壁有螺纹(6)；所述回气管下端的外壁上还设有两侧对称铣扁的安装凸件(3)，所述安装凸件(3)设置在球槽(4)的上侧。

9.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述球槽(4)的长度为10-15mm，所述回气管的长度为100-130mm；所述槽孔(5)的长度为8-12mm，所述槽孔(5)的宽度为3-4mm。

10.根据权利要求1所述的灌装机小球式回气管装置，其特征在于：所述封口球(10)的材质为PP、PA、PPSU或PES，所述封口球(10)是实心球或空心球。