CN104591060B - 活塞式灌装机 - Google Patents

Abstract

一种活塞式灌装机，其防止磨损的灰尘进入到测量缸筒(2)中，并且能够简化清洗水的排泄。测量缸筒构造成能够使得活塞(10)在测量空间(8)中上升和下降从而在活塞上升时液体从给送通道(54)被给送，并且在活塞下降时，液体从排出通道(30)给送至灌注阀(4)。波纹管(24)围绕活塞和活塞杆(12)布置，从而活塞不会与测量缸筒的内表面接触，所述活塞杆用于将活塞上升和降低。旁通通道(78)连接至测量空间的顶端部分，从而将测量空间连接至排出通道。在清洗活塞式灌装机时，清洗杯状容器(90)附接至灌注阀。供应的清洗水的量比从灌注阀排出的量大，从而给送到测量缸筒中的清洗水通过排出通道和旁通通道两者被给送到灌注阀。

Description

活塞式灌装机

技术领域

本发明涉及一种活塞式灌装机，其通过在缸筒内部往复移动活塞来测量液体的量，从而测量在被传送至容器中之前给送到缸筒中的液体。

背景技术

已知过去已经具有设有活塞的活塞式灌装机，所述活塞可滑动地布置在缸筒内部，所述活塞式灌装机将活塞缩回从而将预定量的液体吸入缸筒内，并对其进行测量，然后推进活塞以将预定量的液体注入到容器内部中(例如，参见专利文献1)。

在专利文献1中描述的活塞式灌装机中，活塞可滑动地布置在缸筒内部，从而其能够推进和返回以测量并灌注液体。此外，在清洗时，从清洗液通道发送的清洗液通过给送通道，并从两个打开的提升阀流动至缸筒内部，并流动至灌注喷嘴的内部，从而对整个内部通道进行清洗。

引用文件列表

专利文献

专利文献1：日本专利2808355号

发明内容

技术问题

在专利文献1中描述的活塞式灌装机中，活塞沿着缸筒的内表面滑动，缸筒的内表面将灌注液体暴露于磨损碎屑造成的污染物。此外，在清洗的时候，已经在实际中在对灌注喷嘴和缸筒内部进行清洗时将清洗液分别循环到灌注喷嘴和缸筒内部中，从而除了用于将清洗液从灌注喷嘴排出的设备之外，还单独需要例如用于将清洗液从缸筒内部排出的管道的设备。

解决方案

本发明提供一种活塞式灌装机，其设有测量缸筒，活塞在所述测量缸筒中设置成上升和下降，并且测量缸筒测量供给的液体；液体给送装置，所述液体给送装置通过给送通道连接至测量缸筒，并且将液体给送至测量缸筒的内部；以及灌注阀，所述灌注阀通过排出通道与形成在测量缸筒的底端的开口部分连通，所述活塞式灌装机包括旁通通道，所述旁通通道将测量缸筒的顶端连接至排出通道，并且所述活塞式灌装机使得活塞能够上升和下降，而不会与测量缸筒的内壁接触。

此外，第二发明进一步提供了主发明的下列特征。即，在开始生产时，以活塞与开口部分分离的状态开始给送液体，在过去预定时间之后，使活塞下降用以关闭开口部分，并从而通过旁通通道给送液体以排空空气。

此外，所述活塞的活塞杆可密封地覆盖有波纹管。

本发明的活塞式灌装机的活塞上升和下降不会与测量缸筒的内壁接触，从而不可能形成磨损产生的碎屑并且污染灌注溶液。此外，测量缸筒的内部通过排出通道和旁通通道连接至灌注阀，从而在清洗的时候，灌注阀的清洗溶液排出设备还能够实现将测量缸筒内部的清洗水排出，因而消除了提供单独的设备用于将清洗水从测量缸筒的内部排出的需要，并允许对清洗设备进行简化。

附图说明

图1为设置在活塞式灌装机中的测量缸筒和灌注阀的竖直横截面图(实施方案1)。

图2为阐述了在排空空气的时候的操作的竖直横截面图。

图3为示出了在图2的排空空气之后的状态的竖直横截面图。

图4为阐述了灌注时的操作的竖直横截面图。

图5为示出了在图4的灌注之后的状态的竖直横截面图。

图6为阐述了清洗时的操作的竖直横截面图。

具体实施方式

测量缸筒设有竖直布置的缸筒外壳以及活塞，所述活塞在缸筒外壳内部上升和下降。通过伺服缸来控制连接至活塞的顶面的活塞杆上升和下降，从而使得活塞上升和下降。由于活塞的上升，灌注液体被吸入到测量空间中并被测量，并然后使得活塞下降用以将灌注液体排出。在测量空间的底端，形成开口部分。所述开口部分和灌注阀通过排出通道连接。灌注阀具有阀元件和阀座，所述阀元件在阀壳内上升和下降，而所述阀座在所述阀壳的底部部分的内表面处形成。由于上部的气缸筒，因而使得阀元件上升或下降，从而与灌注液体连接或断开连接。此外，在测量缸筒内部的测量空间具有连接至其顶端部分的旁通通道。所述旁通通道与排出通道连接。

给送通道连接至测量缸筒内部的测量空间并将液体从液体给送装置给送至测量缸筒内部的测量空间。所述给送通道设有给送阀。通过所述给送阀的操作，给送通道连接和断开连接。给送阀设有阀座和阀元件，所述阀座设在阀壳的内表面的底端处，而所述阀元件通过气缸筒的操作而上升和下降，并且通过阀元件的上升和下降而打开和关闭。

实施方案1

附图中示出的实施方案将用于阐述本发明。根据本实施方案的活塞式灌装机设有测量缸筒2和灌注阀4，所述测量缸筒2和灌注阀4在旋转构件(未图示)的外周部分沿圆周方向等间隔设置。

每个测量缸筒2包括有缸筒外壳6和测量空间8，所述缸筒外壳6竖直设置，并且测量空间8在竖直方向形成在测量缸筒2的内部。活塞10布置在测量空间8的内部，其能够上升和下降。活塞杆12联接至活塞10的顶侧，其基于提升机构14的操作而上升或下降，所述提升机构14附接至测量缸筒2的顶部部分。在该实施方案中，提升机构14使用伺服电机16来运行伺服缸18，并旋转滚珠螺杆(未示出)，所述滚珠螺杆被支撑在管状构件20的内部，从而使得在其底端的活塞杆12和活塞10上升或下降。

环形构件22紧固至缸筒外壳6中的测量空间8的顶端部分处。波纹管24附接穿过环形构件22的底表面和活塞10的顶端部分的外周。波纹管24用于覆盖活塞杆12和其他滑动部件。液体给送到波纹管24的外周表面和测量空间8的内周表面之间的空隙中，波纹管24覆盖活塞杆12位于测量空间8内部的部分。

测量缸筒2内的测量空间8在其底部部分形成有渐缩的倾斜表面8a。在其底端处设有具有较小直径的开口部分26。密封构件10a附接至活塞10的底端部分的外周围，密封构件10a能够使得活塞10形成与倾斜表面8a的密封。内部通道28形成在缸筒外壳6的底侧处，所述内部通道28包括竖直方向的通道28a和水平方向的通道28b。水平排出通道30连接至缸筒外壳6的内部通道28的出口。灌注阀4连接至该排出通道30的另一端处。灌注阀4设在阀壳32的内部，并且配置有阀座32a、阀元件36和气缸筒40，所述阀座32a形成在阀壳32的底部部分的内表面处，所述阀元件36在阀座32内部上升和下降，所述气缸筒40控制提升杆38的上升移动和下降移动，所述提升杆38连接至阀元件36的顶端并向上延伸。

气缸筒40使得灌注阀上升和下降，气缸筒40具有活塞48和空气通道50、52，所述活塞48将缸筒外壳42的内部分成上腔室44和下腔室46；所述空气通道50、52将空气给送到活塞48的上压力腔室44和下压力腔室46的内部，以及从活塞48的上压力腔室44和下压力腔室46的内部将空气排出。如果加压空气引入到上压力腔室44中并从下压力腔室46排出，则阀元件36下降，并且降低的阀元件36座接在阀座32a上，从而将灌注阀4关闭。此外，在加压空气引入到下压力腔室46中同时空气被从上压力腔室44排出的时候，活塞48和阀元件36上升并且灌注阀44打开，从而进行灌注操作。

给送通道54从液体给送装置(未示出)给送液体，给送通道54连接在形成在测量缸筒2的内部的测量空间8的底部部分的附近。给送通道54设有给送阀56，所述给送阀56将液体给送装置与测量缸筒2连接和将液体给送装置与测量缸筒2断开连接。所述给送阀56设有阀座58a，所述阀座58a形成在阀壳58的底部部分的内部表面处；阀元件60，所述阀元件60在阀壳58的内部上升和下降；以及气缸筒64，所述气缸筒64控制联接至阀元件60的提升杆62的向上移动和向下移动。气缸筒64具有活塞72和空气通道74、76，所述活塞72将位于阀壳58的顶部上的缸筒外壳66的内部分成上压力腔室68和下压力腔室70，所述空气通道74、76将空气给送至活塞72的上压力腔室68和下压力腔室70，以及将空气从活塞72的上压力腔室68和下压力腔室70排出。如果将加压空气引入到上压力腔室68中并将空气从下压力腔室70排出，则活塞72下降，并且底部的阀元件60座接在阀座58a上，从而给送阀56关闭。此外，如果将加压空气引入到下压力腔室70中并将空气从上压力腔室68排出，则活塞72和阀元件60上升并且给送阀56打开，从而液体被给送到测量缸筒2的内部。

此外，在该实施方案中，旁通通道78的一端连接至位于测量缸筒2的内部的测量空间8的顶端部分。旁通通道78的另一端连接至排出通道。

现在将描述上述构造的活塞式灌装机的操作，所述活塞式灌装机设有测量缸筒2和灌注阀4。在操作开始时，在测量缸筒2、灌注阀4和不同的通道(给送通道54、排出通道30、以及旁通通道78)内部的空气被排空。应注意在排空空气时，设置用于接收从灌注阀4排出的灌注液体的托盘80(参见图2和图3)。所述托盘80连接至排泄管82，所述排泄管82能够通过截止阀84打开或关闭。

在排空空气时，灌注阀4和给送阀56打开，测量缸筒2的活塞10在提升机构14的控制下上升，并且在测量空间8的底端处形成的打开部分26打开。在这种状态下，液体给送装置(未示出)开始给送灌注液体。此时，在灌注阀4打开的状态下，液体储存在测量缸筒2中，从而给送的量大于从灌注阀4排出的量。应注意为了使给送的量大于从灌注阀4排出的量，可增加给送率或者可将灌注阀4的操作控制成将通过灌注阀4的流动降低。灌注液体逐渐储存在测量缸筒2的内部。灌注液体逐渐增加。在液体达到活塞10的底部部分的高度之后(图2中示出的状态)，使得活塞10下降，并且密封构件10a与测量空间8的倾斜表面8a接触并形成紧密密封，从而关闭在底端的开口部分26。

如果液体在测量缸筒2的活塞10下降以将开口部分26关闭之后持续给送，则测量空间8内部的液体表面上升(图3中示出的状态)到测量空间8的顶端，因此液体通过旁通通道78并流入到排出通道30中。通过这种方式持续给送液体直至灌注阀4的内部、排出通道30、旁通通道78、测量缸筒2的内部，以及给送通道54的内部充满灌注液体，完成了空气的排空。

在以这种方式从测量缸筒2、和灌注阀4等排空空气之后，开始灌注操作。在旋转构件(未示出)的设有灌注阀4的位置的下方，设有容器保持装置86(参见图4和图5)。从各个容器保持装置86的外部提供容器88。在该实施方案中，容器保持装置为多个颈部夹持器86，其保持PET瓶88的颈部部分88a。PET瓶88由颈部夹持器86通过其颈部部分88a被保持，PET瓶88保持为悬置状态并被供应至灌注阀4的下方。

在排空空气并然后开始对供应的容器88进行灌注之后，每个灌注阀4从排空空气状态关闭(参见图3)。在该状态下，给送通道54的内部、测量缸筒2的内部、排出通道30的内部和旁通通道78的内部充满灌注液体。

在给送阀56打开的状态下，测量缸筒2的活塞10上升。液体通过给送阀56和给送通道54从液体给送装置给送至测量缸筒2的测量空间8的内部(图4中示出的状态)。之后，给送阀56关闭，灌注阀4打开，并且测量缸筒2的活塞10下降(参见图5)。此时，从活塞10上升到的位置至下降到的位置的行程的容积量被从测量空间8推出，并灌注到容器88的内部。应注意，活塞10的下降到的位置可为密封构件10a与测量空间8的倾斜表面8a形成紧密密封的位置，或者可为如图5所示的密封构件10a没有与倾斜表面8a形成紧密密封的位置。在测量缸筒2内部的液体在被从旁通通道78发送到灌注阀4之前，从位于测量空间8的底端的开口部分26被推出，并通过排出通道30而被发送到灌注阀4，在灌注阀4处液体被灌注到容器88中。

在清洗活塞式灌装机的时候，清洗杯状容器90附接至灌注阀4的排出端口，并且灌注阀4和给送阀56打开。清洗杯状容器90连接至排泄管92，所述排泄管92设有将该排泄管92连接和断开连接的截止阀94。此外，测量缸筒2的活塞10上升以打开下方的开口部分26(如图6中所示的状态)。在该状态下，清洗液从液体给送装置(未示出)给送。还在此时，从给送装置给送的清洗水的量大于从灌注阀4排出的量。这样一来，给送通道54、测量缸筒2、排出通道30、旁通通道78，以及灌注喷嘴4的所有液体通道都充满清洗水并被清洁。从清洗测量缸筒2内部得到的清洗液在被发送通过灌注阀4之后也被从排出通道30和旁通通道78排出至清洗杯状容器90，从而不需要单独的排出设备用于在清洗测量缸筒2之后将清洗水排出，因而简化清洗设备。

Claims (3)

1.一种活塞式灌装机，其包括：

测量缸筒，在所述测量缸筒中活塞布置成上升和下降并测量液体的供应量；

液体给送装置，其通过给送通道连接至所述测量缸筒，并且将液体给送至所述测量缸筒的内部；以及

灌注阀，所述灌注阀通过排出通道与在所述测量缸筒的底端形成的开口部分连通；

所述活塞式灌装机的特征在于设有旁通通道，所述旁通通道将所述测量缸筒的顶端连接至所述排出通道，并且能够使得所述活塞上升和下降而不会与所述测量缸筒的内壁接触，

在所述排出通道、旁通通道以及测量缸筒内充满液体的状态下，使所述测量缸筒内的活塞下降，进行灌注。

2.根据权利要求1所述的活塞式灌装机，其中在生产开始时，在所述活塞与所述开口部分分离的状态下，开始液体的给送，并且在过去预定时间之后，所述活塞下降以关闭所述开口部分，并因此液体通过所述旁通通道给送以排空空气。

3.根据权利要求1所述的活塞式灌装机，其中所述活塞的活塞杆被波纹管密封覆盖。