CN110861794B - 直线灌装机及其灌装方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种直线灌装机，包括依次连通的回收缸、中转缸、储料缸和灌装头组件，灌装头组件还与抽真空装置连通，所述直线灌装机还包括阀门组件，阀门组件包括设置在回收缸与中转缸之间的回收阀门、设置在中转缸与储料缸之间的中转阀门和阀门控制结构，阀门控制结构与回收阀门、中转阀门固定连接，且控制回收阀门、中转阀门的开合状态相反。本发明通过一个阀门控制结构连接回收阀门和中转阀门，同时控制回收缸与中转缸、中转缸与储料缸相互隔开，减少设备故障，方便操作维护，降低制造成本。通过供水装置向中转缸内注入清水，通过自来水的冲击力及阀门控制结构的伸、缩动作，实现对该直线灌装机的自动清洗，降低员工的劳动强度，节约人工成本。

Description

直线灌装机及其灌装方法

技术领域

本发明涉及食品包装及灌装设备技术领域，更具体地涉及一种直线灌装机及其灌装方法。

背景技术

目前市面上灌装机种类较多，回转式灌装机、直线灌装机尤为常见。特别是直线灌装机，由于其结构简单、造价成本低、维护方便且占用厂房面积小，在灌装领域得到广泛应用。

但目前市场上使用的直线灌装机，存在三方面的不足：一是每个缸体之间物料转换都需要配一个气动阀控制，不方便对灌装机进行清洗作业，且增加设备制造和维护成本。二是缸体全使用不锈钢制作，清洗灌装机内侧时，是否清洗干净全靠经验，一旦清洗不干净，对产品质量造成极大的隐患。三是清洗灌装机都需要人工拆卸缸体进行清洗，员工劳动强度大，且人工成本高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种便于控制、结构简单的直线灌装机及其灌装方法。

为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种直线灌装机，包括依次连通的回收缸、中转缸、储料缸和灌装头组件，所述灌装头组件还与抽真空装置连通，所述直线灌装机还包括阀门组件，所述阀门组件包括设置在所述回收缸与中转缸之间的回收阀门、设置在所述中转缸与储料缸之间的中转阀门和阀门控制结构，阀门控制结构与所述回收阀门、中转阀门固定连接，且控制所述回收阀门、中转阀门的开合状态相反。

进一步地，所述回收缸包括回收出口，所述回收阀门设置在所述回收出口的里侧或外侧两者中的一侧；所述中转缸包括中转出口，所述中转阀门设置在所述中转出口的里侧或外侧两者中的另一侧。

进一步地，所述阀门控制结构包括阀杆和阀门驱动件，阀门驱动件的输出端与所述阀杆固定连接，阀杆与所述回收阀门、中转阀门固定连接。

进一步地，所述回收缸上开设有气液进口和回收抽气口，所述气液进口与所述抽真空装置和供水装置连通，所述回收抽气口与所述灌装头组件连通。

进一步地，所述灌装头组件包括灌装头和用于控制灌装头升降的升降单元，所述灌装头固定安装在所述升降单元的输出端。

进一步地，所述灌装头组件通过所述回收缸与所述抽真空装置连通。

进一步地，所述灌装头组件包括灌装头，所述灌装头包括灌装进料口、灌装抽气口和用于灌装的灌装口，灌装进料口与所述储料缸连通，所述灌装抽气口与所述回收缸连通。

进一步地，所述回收缸上开设有回收抽气口，所述回收抽气口与所述灌装抽气口连通。

进一步地，所述回收缸包括依次固定连接的回收缸盖、回收缸体和回收缸底，所述回收缸盖和回收缸底分别扣置在所述回收缸体的上开口和下开口，所述回收缸体由透明材料制成。

一种灌装方法，使用上述的直线灌装机，包括以下步骤：

S1、将所述灌装头组件插入到待灌装的容器内部，同时与容器口密封；

S2、所述阀门控制结构控制所述回收阀门关闭、所述中转阀门打开，使所述回收缸与中转缸之间隔开，所述中转缸与储料缸之间连通；

S3、打开抽真空装置，把待灌装的所述容器内的空气抽走，所述容器内形成一定的负压，在负压的作用下，所述灌装头组件把所述储料缸内的物料吸入到所述容器内，从而完成灌装，所述灌装头组件离开所述容器，所述容器与大气相通，不再从所述储料缸里吸取物料；

S4、所述阀门控制结构控制所述回收阀门打开、所述中转阀门关闭，使所述回收缸与中转缸之间连通，所述中转缸与储料缸之间隔开，物料由所述回收缸进入中转缸内。

本发明的有益效果：

本发明通过一个阀门控制结构连接回收阀门和中转阀门，同时控制回收缸与中转缸、中转缸与储料缸相互隔开，减少设备故障，方便操作维护，降低制造成本。通过供水装置和气液进口向中转缸内注入清水，通过自来水的冲击力及阀门控制结构的伸、缩动作，实现对该直线灌装机的自动清洗，降低员工的劳动强度，节约人工成本。回收缸体和中转缸体采用透明玻璃制成，不但可以监察该直线灌装机整个作业过程，且清洗该直线灌装机时，更容易观察该直线灌装机是否清洗干净。

附图说明

图1为本发明的直线灌装机一个优选实施例的立体状态示意图；

图2为本发明的回收缸和中转缸一个优选实施例的透视图；

图3为本发明的回收缸一个优选实施例的主视图；

图4为本发明的中转缸一个优选实施例的主视图；

图5为本发明的阀门组件一个优选实施例的主视图；

图6为本发明的储料缸一个优选实施例的立体状态示意图；

图7为本发明的灌装头组件一个优选实施例的立体状态示意图；

图8为本发明的灌装头一个优选实施例的立体状态示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

请参照图1及图2，为本发明的一较佳实施例，该直线灌装机包括依次连通的回收缸100、中转缸200、储料缸300和灌装头组件500，所述灌装头组件500还与抽真空装置连通，还包括阀门组件400，所述阀门组件400包括设置在所述回收缸100与中转缸200之间的回收阀门410、设置在所述中转缸200与储料缸300之间的中转阀门420和阀门控制结构，阀门控制结构与所述回收阀门410、中转阀门420固定连接，且控制所述回收阀门410、中转阀门420的开合状态相反。以下对上述各个组成部分分别作进一步详细介绍。

直线灌装机主要包括抽真空装置(图中未示出)、供水装置(图中未示出)、回收缸100、中转缸200、储料缸300、阀门组件400、灌装头组件500和支架600。

抽真空装置(图中未示出)、供水装置(图中未示出)、回收缸100、中转缸200、储料缸300、阀门组件400和灌装头组件500固定在支架600上，支架600用于支撑上述各部件。为了便于物料的流通，节省物料输送所需的能源，回收缸100、中转缸200和储料缸300从上至下依次固定在支架600上。

如图3所示，回收缸100包括回收缸盖110、回收缸体120、回收缸底130、螺杆140、气液进口150、回收出口160和回收抽气口170。

回收缸盖110、回收缸体120和回收缸底130依次固定连接，形成内部中空的腔体。具体地，回收缸盖110大致呈半球体状，回收缸体120呈圆筒状，回收缸底130呈圆锥状。回收缸盖110扣置在回收缸体120的上开口，并与回收缸体120固定连接。回收缸底130扣置在回收缸体120的下开口，也与回收缸体120固定连接。

回收缸盖110上开设有气液进口150和回收抽气口170，气液进口150通过三通151分别与抽真空装置和供水装置连通；而回收抽气口170通过回收抽气管171与灌装头组件500连通，若干个回收抽气管171等距排列在回收缸盖110的一侧上。

优选地，回收缸盖110由不锈钢材料制成。当需要灌装时，可打开抽真空装置，抽干回收缸100内的空气，使回收缸100内处于真空状态。当需要清洗该直线灌装机时，可打开供水装置，向回收缸100供水，通过清水的冲击力对直线灌装机进行自动冲洗。本实施例不限制供水装置的具体结构，只要能提供清水即可，例如供水装置可以是自来水管道。

为了便于监察该直线灌装机整个作业过程，且清洗该直线灌装机时，更容易观察回收缸100是否清洗干净，优选地，回收缸体120由透明材料制成，例如由透明玻璃或塑料制成。为了增加回收缸体120结构的强度，回收缸体120的四周均匀分布有多个螺杆140，螺杆140的两端分别与回收缸盖110和回收缸底130固定连接，并夹紧固定回收缸体120。

回收缸底130大致呈圆锥状，优选由不锈钢材料制成，其上开口与回收缸体120固定连接，底部开设有回收出口160，回收缸100内的物料从回收出口160流进中转缸200内。在回收出口160处设置有用于控制回收缸100与中转缸200是否连通的回收阀门410。

如图4所示，中转缸200主要包括中转缸体210和中转缸底220，中转缸体210和中转缸底220依次固定连接，形成内部中空的腔体。具体地，中转缸体210呈圆筒状，中转缸底220呈圆锥状。

中转缸体210通过中转入口240接在回收缸底130的外侧，使回收出口160设置在中转缸体210内部，便于回收缸100内的物料从回收出口160流进中转缸200内。

中转缸底220大致呈圆锥状，优选由不锈钢材料制成，其上开口与中转缸体210的下开口固定连接，底部开设有中转出口230，中转缸200内的物料从中转出口230流进储料缸300内。在中转出口230处设置有用于控制中转缸200与储料缸300是否连通的中转阀门420。

与回收缸100相似，为了便于监察该直线灌装机整个作业过程，且清洗该直线灌装机时，更容易观察中转缸200是否清洗干净，优选地，中转缸体210由透明材料制成，例如由透明玻璃或塑料制成。为了增加中转缸体210结构的强度，中转缸体210的四周均匀分布有多个螺杆140，螺杆140的两端分别与回收缸体120和中转缸底220固定连接，并夹紧固定中转缸体210。

如图5所示，阀门组件400包括回收阀门410、中转阀门420和阀门控制结构，阀门控制结构与回收阀门410、中转阀门420固定连接，且控制回收阀门410、中转阀门420的开合状态相反。

回收阀门410和中转阀门420的开合状态相反，是指当回收阀门410关闭时，中转阀门420打开；当回收阀门410打开时，中转阀门420关闭；回收阀门410和中转阀门420既不会同时打开，也不会同时关闭。

为了保证回收阀门410和中转阀门420的开合状态相反，在本申请的一个实施例中，可以通过阀门控制结构分别控制回收阀门410和中转阀门420的具体状态。

为了保证回收阀门410和中转阀门420的开合状态不出差错，且方便控制，在本申请的另一个实施例中，阀门控制结构包括阀杆430和阀门驱动件440，阀门驱动件440的输出端与阀杆430固定连接，阀杆430与回收阀门410、中转阀门420固定连接。阀门驱动件440固定在回收缸盖110上，优选为气缸或电机。阀门驱动件440的输出端与阀杆430固定连接。阀杆430为一根直杆，由回收缸盖110向中转缸底220的方向延伸。当阀门驱动件440开始工作时，通过阀杆430带动回收阀门410和中转阀门420的开合状态相反。

回收阀门410设置在所述回收出口160的里侧或外侧两者中的一侧，中转阀门420设置在所述中转出口230的里侧或外侧两者中的另一侧，且回收阀门410和中转阀门420的间距为回收出口160和中转出口230的之间的距离。

例如，在本申请的一个实施例中，回收阀门410设置在所述回收出口160的里侧，中转阀门420设置在所述中转出口230的外侧。为了减少物料对回收阀门410和中转阀门420的阻碍，避免回收阀门410和中转阀门420无法严密关闭回收出口160和中转出口230，在本申请的另一个实施例中，回收阀门410设置在所述回收出口160的外侧，中转阀门420设置在所述中转出口230的里侧。

阀门组件400的工作原理为，当阀门驱动件440收缩时，回收阀门410顶住回收缸100的回收出口160，此时回收缸100与中转缸200隔开，中转阀门420离开中转缸200的中转出口230，中转缸200与储料缸300连通；当阀门驱动件440伸出时，回收阀门410离开回收缸100的回收出口160，回收缸100与中转缸200连通，此时中转阀门420顶住中转缸200的中转出口230，中转缸200与储料缸300隔开。

回收阀门410和中转阀门420的形状和尺寸分别与回收出口160和中转出口230匹配，在本申请的优选实施例中，回收阀门410和中转阀门420的外形为一圆锥形。

如图6所示，储料缸300主要包括储料主体310、储料进料口320、储料出料口330和储料排空口(图中未示出)。储料主体310大致呈长方体盒状，顶面开设有储料进料口320和等距排列的若干个储料出料口330，储料出料口330与储料出料管331连通。储料进料口320与中转缸200的中转出口230连通，具体既可以是通过管道连通，也可以是中转出口230从储料进料口320直接伸入到储料主体310内。储料主体310的底面开设有至少一个储料排空口，用于清空储料主体310内盛装的物料和清洗用水。

如图7所示，灌装头组件500包括用于向容器内灌装的灌装头510、用于控制灌装头510升降的升降单元520和电气单元(图中未示出)。灌装头510固定安装在升降单元520的输出端，与电气单元电连接。

灌装头510有若干个，等距排列固定在升降单元520上。如图8所示，灌装头510包括灌装进料口511、灌装抽气口512和用于灌装的灌装口513。灌装头510整体大致呈圆筒状，两端开口分别为灌装抽气口512和灌装口513，侧壁上的开口为灌装进料口511。灌装进料口511通过软管与储料缸300连通，所述灌装抽气口512与回收缸100的回收抽气口170通过回收抽气管171连通。

灌装头组件500通过所述回收缸100与抽真空装置连通。具体地，灌装进料口511与储料缸300的储料出料口330通过储料出料管331连通，灌装抽气口512与回收缸100的回收抽气口170通过回收抽气管171连通。

如图7所示，升降单元520包括升降杆521和升降驱动件522。具体地，灌装头510固定在升降杆521的上端，升降杆521的下端与升降驱动件522固定连接。升降驱动件522可以是气缸，也可以是电机。电气单元的具体结构与现有技术相同，本申请在此不做赘述。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明通过一个阀门控制结构连接回收阀门410和中转阀门420，同时控制回收缸100与中转缸200、中转缸200与储料缸300相互隔开，减少设备故障，方便操作维护，降低制造成本。通过供水装置和气液进口150向中转缸200内注入清水，通过自来水的冲击力及阀门控制结构的伸、缩动作，实现对该直线灌装机的自动清洗，降低员工的劳动强度，节约人工成本。回收缸体120和中转缸体210采用透明玻璃制成，不但可以监察该直线灌装机整个作业过程，且清洗该直线灌装机时，更容易观察该直线灌装机是否清洗干净。

实施例2

一种灌装方法，使用实施例1所述的直线灌装机，包括以下步骤：

S1、将所述灌装头组件500插入到待灌装的容器内部，同时与容器口密封。

当待灌装容器在输送带上运行至灌装头组件500的灌装头510下方时，输送带停止，灌装头510在升降单元520和电气单元的控制下，下降到指定高度，灌装头510插入到容器内部，同时与容器口密封。

S2、所述阀门控制结构控制所述回收阀门410关闭、所述中转阀门420打开，使所述回收缸100与中转缸200之间隔开，所述中转缸200与储料缸300之间连通。

此时，回收缸100在抽真空装置的控制下，回收缸100处于真空状态，阀门驱动件440收缩，回收阀门410把回收缸100的回收出口160密封，中转阀门420把中转缸200的中转出口230打开，即回收缸100与中转缸200隔开，中转缸200与储料缸300连通。

S3、打开抽真空装置，把待灌装的所述容器内的空气抽走，所述容器内形成一定的负压，在负压的作用下，所述灌装头组件500把所述储料缸300内的物料吸入到所述容器内，从而完成灌装，所述灌装头组件500离开所述容器，所述容器与大气相通，不再从所述储料缸300里吸取物料。

灌装头510的灌装抽气口512与回收缸100的回收抽气口170连接，通过回收抽气口170把容器内的空气抽走，容器内形成一定的负压，在负压的作用下，灌装头510的灌装进料口511与储料缸300的储料出料口330连接，把储料缸300内的物料吸入到容器内，从而完成灌装；此时，当容器完成灌装后，多余的物料被抽到回收缸100里。

当完成后灌装后(通过设定灌装时间来完成，如灌装过程为10秒)，升降单元520开始上升，带动灌装头510离开容器口，容器与大气相通，没有负压，不再从储料缸300里吸取物料。

S4、所述阀门控制结构控制所述回收阀门410打开、所述中转阀门420关闭，使所述回收缸100与中转缸200之间连通，所述中转缸200与储料缸300之间隔开，物料由所述回收缸100进入中转缸200内。

当升降单元520带动灌装头510上升到指定高度后，阀门组件400的阀门驱动件440伸出，通过阀杆430带动回收阀门410把回收缸100的回收出口160打开，同时中转阀门420把中转缸200的中转出口230密封，即回收缸100与中转缸200连通，中转缸200与储料缸300隔开，此过程完成回收的物料回流到中转缸200内。此时，容器的输送带开始启动，把已灌装的容器输出本工序，把待灌装的容器输入本工序。

S5、当生产完毕需要清洗该直线灌装机时，将抽真空装置关闭，并打开供水装置，通过清水的冲击力及阀门驱动件440带动回收阀门410和中转阀门420的伸、缩动作，实现对该直线灌装机的自动清洗。

以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本发明的构思，均属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种直线灌装机，其特征在于：包括依次连通的回收缸(100)、中转缸(200)、储料缸(300)和灌装头组件(500)，所述灌装头组件(500)还与抽真空装置连通，所述直线灌装机还包括阀门组件(400)，所述阀门组件(400)包括设置在所述回收缸(100)与中转缸(200)之间的回收阀门(410)、设置在所述中转缸(200)与储料缸(300)之间的中转阀门(420)和阀门控制结构，阀门控制结构与所述回收阀门(410)、中转阀门(420)固定连接，且控制所述回收阀门(410)、中转阀门(420)的开合状态相反；所述阀门控制结构包括阀杆(430)和阀门驱动件(440)，阀门驱动件(440)的输出端与所述阀杆(430)固定连接，阀杆(430)与所述回收阀门(410)、中转阀门(420)固定连接；所述回收缸(100)上开设有气液进口(150)和回收抽气口(170)，所述气液进口(150)与所述抽真空装置和供水装置连通，所述回收抽气口(170)与所述灌装头组件(500)连通；通过供水装置提供的清水的冲击力及阀门驱动件(440)带动回收阀门(410)和中转阀门(420)的伸、缩动作，实现对该直线灌装机的自动清洗。

2.根据权利要求1所述的直线灌装机，其特征在于：所述回收缸(100)包括回收出口(160)，所述回收阀门(410)设置在所述回收出口(160)的里侧或外侧两者中的一侧；所述中转缸(200)包括中转出口(230)，所述中转阀门(420)设置在所述中转出口(230)的里侧或外侧两者中的另一侧。

3.根据权利要求1所述的直线灌装机，其特征在于：所述灌装头组件(500)包括灌装头(510)和用于控制灌装头(510)升降的升降单元(520)，所述灌装头(510)固定安装在所述升降单元(520)的输出端。

4.根据权利要求1所述的直线灌装机，其特征在于：所述灌装头组件(500)通过所述回收缸(100)与所述抽真空装置连通。

5.根据权利要求4所述的直线灌装机，其特征在于：所述灌装头组件(500)包括灌装头(510)，所述灌装头(510)包括灌装进料口(511)、灌装抽气口(512)和用于灌装的灌装口(513)，灌装进料口(511)与所述储料缸(300)连通，所述灌装抽气口(512)与所述回收缸(100)连通。

6.根据权利要求5所述的直线灌装机，其特征在于：所述回收缸(100)上开设有回收抽气口(170)，所述回收抽气口(170)与所述灌装抽气口(512)连通。

7.根据权利要求1所述的直线灌装机，其特征在于：所述回收缸(100)包括依次固定连接的回收缸盖(110)、回收缸体(120)和回收缸底(130)，所述回收缸盖(110)和回收缸底(130)分别扣置在所述回收缸体(120)的上开口和下开口，所述回收缸体(120)由透明材料制成。

8.一种灌装方法，其特征在于：使用权利要求1所述的直线灌装机，包括以下步骤：

S1、将所述灌装头组件(500)插入到待灌装的容器内部，同时与容器口密封；

S2、所述阀门控制结构控制所述回收阀门(410)关闭、所述中转阀门(420)打开，使所述回收缸(100)与中转缸(200)之间隔开，所述中转缸(200)与储料缸(300)之间连通；

S3、打开抽真空装置，把待灌装的所述容器内的空气抽走，所述容器内形成一定的负压，在负压的作用下，所述灌装头组件(500)把所述储料缸(300)内的物料吸入到所述容器内，从而完成灌装，所述灌装头组件(500)离开所述容器，所述容器与大气相通，不再从所述储料缸(300)里吸取物料；

S4、所述阀门控制结构控制所述回收阀门(410)打开、所述中转阀门(420)关闭，使所述回收缸(100)与中转缸(200)之间连通，所述中转缸(200)与储料缸(300)之间隔开，物料由所述回收缸(100)进入中转缸(200)内。

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