CN109592093A - 一种非无菌灌装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种非无菌灌装装置，包括导向组件和连接所述导向组件的灌装阀组件、拔盖压盖组件，所述导向组件包括连接气缸的横向导杆和纵向导杆，所述灌装阀组件包括阀主轴和设于阀主轴内的真空轴，所述阀主轴腔内设有套于真空轴上部外侧的压缩弹簧，所述阀主轴上移或者真空轴下移时压缩弹簧收缩。与现有技术相比，本发明实现了盒中袋的非无菌自动化灌装，在灌装前先通过真空轴与阀主轴之间的第一空隙为盒中袋抽真空，再进行物料灌装，保证盒中袋灌满时内部不留有多余空气，具有体积小、成本低等优点。

Description

一种非无菌灌装装置

技术领域

本发明涉及一种灌装装置，尤其是涉及一种非无菌灌装装置。

背景技术

盒中袋是一种一次性包装，具有储运方便，包装成本低廉，防伪效果好，避免二次灌装，包装材料可再生利用等优点。相对于传统的包装形式如：玻璃瓶、PET瓶、塑料桶、等具有非常明显的竞争优势。

相对于传统的液体包装形式，采用盒中袋液体包装具有：保质期长、避光及阻氧性能好、使用包装材料少并且可再生循环再利用等优点。可以在同台盒中袋灌装机上灌装多种规格的产品，适合无菌、非无菌、冷灌装、热灌装等多种处理工艺，从半自动到全自动可供灵活选择的盒中袋软包装灌装机，提高运输储存效率，降低储存和运输成本，显著降低的包装成本。

基于盒中袋包装的巨大优势，盒中袋液体软包装灌装机成为液体灌装机市场上的热门产品。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种非无菌灌装装置。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种非无菌灌装装置，包括导向组件和连接所述导向组件的灌装阀组件、拔盖压盖组件，所述导向组件包括连接气缸的横向导杆和纵向导杆，所述灌装阀组件包括阀主轴和设于阀主轴内的真空轴，所述阀主轴腔内设有套于真空轴上部外侧的压缩弹簧，所述阀主轴上移或者真空轴下移时压缩弹簧收缩。

优选的，所述灌装阀组件还包括套于阀主轴外的灌装阀阀体，所述灌装阀阀体下端接有灌装阀进料管，所述灌装阀进料管的出口与阀主轴下端的外壁通过设于阀主轴上的第一密封圈密封。

优选的，所述灌装阀进料管出口的内径小于灌装阀进料管管体的内径，阀主轴向上移动使第一密封圈进入灌装阀进料管内部从而打开灌装阀阀体的出口。

优选的，所述灌装阀阀体内壁与阀主轴上部外壁之间设有第一密封腔，所述第一密封腔连接抽真空装置，所述阀主轴随着第一密封腔内空气减少而上移，再通过压缩弹簧的恢复力而下降。

优选的，所述真空轴的顶端设有真空轴端盖，所述真空轴端盖的外径大于所述压缩弹簧的外径，所述压缩弹簧在阀主轴内自然状态下与真空轴端盖的下表面相贴，所述阀主轴的出口与真空轴的下端口通过设在真空轴上的第二密封圈密封。

优选的，所述阀主轴包括从下往上依次连通的抽气腔、第二密封腔和端盖腔，所述抽气腔的内径与所述真空轴的外径相等，所述端盖腔的内径与真空轴端盖的外径相等，所述压缩弹簧设于第二密封腔内，所述第二密封腔的内径大于压缩弹簧的外径且小于真空轴端盖的内径，所述第二密封腔的长度小于压缩弹簧的长度，所述第二密封腔连接抽真空装置，位于抽气腔的真空轴在靠近第二密封腔处通过设在真空轴上的第三密封圈与阀主轴密封。

优选的，所述真空轴在第二密封圈和第三密封圈之间的轴体的半径缩小，使得真空轴与阀主轴之间留有第一空隙。

优选的，所述阀主轴的侧壁在第二密封圈所在位置的下方设有连接第一空隙的第一抽气管道，所述第一抽气管道与第二密封腔连通。

优选的，所述真空轴随着第二密封腔内空气减少而下移，使第三密封圈移出阀主轴下端口，此时抽气管道通过第一空隙与外界相通，所述真空轴下降到最低处时第二密封圈仍位于抽气管道开口之上。

优选的，所述拔盖压盖组件包括夹袋钳和设于夹袋钳之上的夹盖钳，所述夹盖钳和灌装阀组件连接同一个纵向导杆，所述纵向导杆连接横向导杆。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、实现了盒中袋的非无菌自动化灌装，在灌装前先通过真空轴与阀主轴之间的第一空隙为盒中袋抽真空，再进行物料灌装，保证盒中袋灌满时内部不留有多余空气，提高了灌装容量的准确性。

2、通过抽真空压缩空气的方式分别控制阀主轴和真空轴的上升和下降，打开阀口，通过压缩弹簧使灌装后结构回复原状，关闭阀口，结构简单，方便使用，自动化程度高，节省了气缸的数量，从而节约了成本。

3、抽气管道与第二密封腔连通，只需连接同一个抽气口，给第二密封腔抽气使真空轴下降而打开阀主轴下端口的同时，即可通过抽气管道抽取盒中袋内的空气，自动化程度高，节约了材料成本，减小了装置的体积。

4、本灌装装置结构简单，各部件尺寸较小，附加设备少，所以整机体积小，成本低，实用性好，具有广泛的应用前景。

附图说明

图1为本发明灌装装置的主视图；

图2为本发明灌装装置的右视图；

图3为本发明灌装装置的左视图；

图4为本发明灌装装置的立体示意图；

图5为本发明中灌装阀组件的剖视图；

图6为本发明中灌装阀组件的立体示意图；

图7为图5中真空轴的主视图；

图8为图5中阀主轴的透视图；

图9为图5中灌装阀阀体的剖视图；

图10为5中灌装阀阀体的立体示意图；

图11为图5中灌装阀进料管的立体示意图。

图中标注：1、横向气缸，2、灌装阀固定件，3、纵向导杆，4、传感器支架，5、气缸导向杆，6、第一抽气接头，7、第二抽气接头，8、灌装阀组件，9、夹盖钳支撑板，10、横向导杆，11、夹袋钳，12、夹盖钳，13、纵向气缸，14、机架，15、灌装阀端盖，16、O型密封圈，17、阀主轴端盖，18、灌装阀阀体，19、压缩弹簧，20、真空轴，21、卡箍，22、阀主轴，23、灌装阀进料管，24、物料管，25、第一抽气管道，26、抽气腔，27、第二密封腔，28、端盖腔，29、第二抽气管道，30、第一密封腔，31、真空轴端盖，161、第一密封圈，162、第二密封圈，163、第三密封圈。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本实施例以本发明技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

如图1～4所示，一种非无菌灌装装置，包括导向组件和连接导向组件的灌装阀组件8、拔盖压盖组件，导向组件包括分别连接横向气缸1和纵向气缸13的横向导杆10和纵向导杆3，横向气缸1设在机架14侧面；灌装阀组件8包括阀主轴22和设于阀主轴22内的真空轴20，阀主轴22腔内设有套于真空轴20上部外侧的压缩弹簧19，阀主轴22上移或者真空轴20下移时压缩弹簧19收缩。

如图5、图6所示为灌装阀组件8，灌装阀组件8包括套于阀主轴22外的灌装阀阀体18，如图9、图10所示，灌装阀阀体18下端接有灌装阀进料管23，灌装阀阀体18与灌装阀进料管23通过卡箍21连接。灌装阀进料管23在图1～4中没有画出。灌装阀进料管23的出口与阀主轴22下端的外壁通过设于阀主轴22上的第一密封圈161密封。

如图11所示，灌装阀进料管23包括与侧壁相通的物料管24，灌装阀进料管23出口的内径小于灌装阀进料管23管体的内径，阀主轴22向上移动使第一密封圈161进入灌装阀进料管23内部，从而打开灌装阀阀体18出口，物料从物料管24进入灌装阀进料管23，从其出口流出装入盒中袋。阀主轴22和真空轴20的最下端都为圆锥状，有助于液体状物料流下。

如图5所示，灌装阀阀体18上部与阀主轴22之间设有第一密封腔30，第一密封腔30由灌装阀阀体18顶部的灌装阀端盖15和阀主轴22上的环状凸起通过O型密封圈隔离形成。第一密封腔30通过第一抽气接头6连接抽真空装置。灌装物料时，对第一密封腔30抽真空，由于阀主轴22的环状凸起被灌装阀阀体18内部的构件阻挡无法下移，所以阀主轴22随着第一密封腔30内空气压缩而上移，停止抽真空后，阀主轴22随着压缩弹簧19的恢复力而下移恢复到灌装前状态。

如图7所示，真空轴20的上端设有真空轴端盖31，真空轴端盖31的外径大于压缩弹簧19的外径，压缩弹簧19在阀主轴22内自然状态下与真空轴端盖31的下表面相贴，真空轴20上设有密封凹槽，密封凹槽内设有O型密封圈，阀主轴22的出口与真空轴20的下端口通过设在真空轴20上的第二密封圈162密封。

如图8所示，安照阀主轴22安装后的方向，阀主轴22包括从下往上依次连通的抽气腔26、第二密封腔27和端盖腔28，端盖腔28上端口设有阀主轴端盖17，阀主轴端盖17通过O型密封圈密封端盖腔28。抽气腔26的内径与真空轴20的外径相等，端盖腔28的内径与真空轴端盖31的外径相等，压缩弹簧19设于第二密封腔27内，第二密封腔27的内径大于压缩弹簧19的外径且小于轴端盖的内径，第二密封腔27的长度小于压缩弹簧19的长度，所以压缩弹簧19和真空轴20装入阀主轴22内时，设在压缩弹簧19上的真空轴端盖31与端盖腔28底面之间有一定距离。第二密封腔27连接抽真空装置。位于抽气腔26的真空轴20在靠近第二密封腔27处通过设在真空轴20上的第三密封圈163与阀主轴22内侧密封，真空轴端盖31通过侧边的O型密封圈16与阀主轴22内侧密封，从而形成第二密封腔27。

如图7所示，真空轴20在第二密封圈162和第三密封圈163之间的轴体的半径缩小，使得真空轴20壁与阀主轴22内壁之间留有第一空隙，显然，第一空隙在灌装前是密封的。

如图5所示，阀主轴22的侧壁在第二密封圈162所在位置的下方设有连接第一空隙的第一抽气管道25，阀主轴22的侧壁在其环状凸起的下方设有连接第二密封腔27的第二抽气管道29，第二抽气管道29通过第二抽气接头7连接抽真空装置。如图6所示，第二抽气接头7设有3个，其中，使用两个，备用一个。

第一抽气管道25与第二密封腔27连通，具体连通方式为：灌装阀阀体18下部的内壁与阀主轴22外壁之间留有通过O型密封圈16密封的第二空隙，灌装阀阀体18侧壁上设有连接第二空隙和第二抽气管道29的孔，如图9所示。

盒中袋灌装前需要对其抽真空处理，首先通过第二抽气管道29抽取第二密封腔27的空气，由于真空轴20顶端被设于阀主轴22顶部的阀主轴端盖17挡住，真空轴20会随着第二密封腔27内空气压缩而下移，但是可下降的距离很短，使得第三密封圈163能移出阀主轴22下端口，而下降到最低处时第二密封圈162仍位于第一抽气管道25开口之上，此时第一抽气管道25通过第一空隙与外界相通，第二抽气接头7通过第二抽气管道29抽取盒中袋的空气，抽气结束后，随着压缩弹簧19的恢复力，真空轴20上升使得第一空隙关闭。

如图1、图4所示，拔盖压盖组件包括夹袋钳11和设于夹袋钳11之上的夹盖钳12，夹盖钳12通过夹盖钳支撑板9连接纵向导杆3，可以提供较大的拔插力，用于拔起盒中袋的盖子。灌装阀组件8通过灌装阀固定件2连接与夹盖钳12相同的纵向导杆3，灌装阀固定件2与夹盖钳12支撑板9同轴，两者之间形成固定夹角使得灌装阀组件8位于夹盖钳12一侧一段距离处，两者的相对位置固定不变。纵向导杆3通过气缸导向杆5连接横向导杆10。

在夹盖钳支撑板9上设有传感器支架4，用于安装红外传感器等装置来监控盒中袋是否放入，检测到盒中袋放入后开启灌装程序。

本灌装装置的工作原理为：人工将待灌装的盒中袋夹到夹袋钳11里，夹盖钳12下移卡住盖子，上移拔起盖子；夹盖钳12向灌装阀组件8所在方向的另一侧平移，使灌装阀组件8移到盒中袋开口上方，灌装阀组件8下移使灌装阀进料管23套在盒中袋开口上；先通过真空轴20下移使真空阀打开，抽取盒中袋的空气后，真空轴20上移使真空阀关闭；再通过阀主轴22上移打开灌装阀，通入物料后阀主轴22下移关闭灌装阀；灌装阀组件8平移到灌装前位置，夹盖钳12下压盖住盒中袋的盖子，完成灌装。

Claims (10)

1.一种非无菌灌装装置，其特征在于，包括导向组件和连接所述导向组件的灌装阀组件、拔盖压盖组件，所述导向组件包括连接气缸的横向导杆和纵向导杆，所述灌装阀组件包括阀主轴和设于阀主轴内的真空轴，所述阀主轴腔内设有套于真空轴上部外侧的压缩弹簧，所述阀主轴上移或者真空轴下移时压缩弹簧收缩。

2.根据权利要求1所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述灌装阀组件还包括套于阀主轴外的灌装阀阀体，所述灌装阀阀体下端接有灌装阀进料管，所述灌装阀进料管的出口与阀主轴下端的外壁通过设于阀主轴上的第一密封圈密封。

3.根据权利要求2所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述灌装阀进料管出口的内径小于灌装阀进料管管体的内径，阀主轴向上移动使第一密封圈进入灌装阀进料管内部从而打开灌装阀阀体的出口。

4.根据权利要求2所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述灌装阀阀体内壁与阀主轴上部外壁之间设有第一密封腔，所述第一密封腔连接抽真空装置，所述阀主轴随着第一密封腔内空气减少而上移，再通过压缩弹簧的恢复力而下降。

5.根据权利要求1所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述真空轴的顶端设有真空轴端盖，所述真空轴端盖的外径大于所述压缩弹簧的外径，所述压缩弹簧在阀主轴内自然状态下与真空轴端盖的下表面相贴，所述阀主轴的出口与真空轴的下端口通过设在真空轴上的第二密封圈密封。

6.根据权利要求5所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述阀主轴包括从下往上依次连通的抽气腔、第二密封腔和端盖腔，所述抽气腔的内径与所述真空轴的外径相等，所述端盖腔的内径与真空轴端盖的外径相等，所述压缩弹簧设于第二密封腔内，所述第二密封腔的内径大于压缩弹簧的外径且小于真空轴端盖的内径，所述第二密封腔的长度小于压缩弹簧的长度，所述第二密封腔连接抽真空装置，位于抽气腔的真空轴在靠近第二密封腔处通过设在真空轴上的第三密封圈与阀主轴密封。

7.根据权利要求6所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述真空轴在第二密封圈和第三密封圈之间的轴体的半径缩小，使得真空轴与阀主轴之间留有第一空隙。

8.根据权利要求7所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述阀主轴的侧壁在第二密封圈所在位置的下方设有连接第一空隙的第一抽气管道，所述第一抽气管道与第二密封腔连通。

9.根据权利要求8所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述真空轴随着第二密封腔内空气减少而下移，使第三密封圈移出阀主轴下端口，此时抽气管道通过第一空隙与外界相通，所述真空轴下降到最低处时第二密封圈仍位于抽气管道开口之上。

10.根据权利要求1所述的一种非无菌灌装装置，其特征在于，所述拔盖压盖组件包括夹袋钳和设于夹袋钳之上的夹盖钳，所述夹盖钳和灌装阀组件连接同一个纵向导杆，所述纵向导杆连接横向导杆。