CN111039247A - 一种灌装装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种灌装装置，用于向PET瓶中灌装饮料，包括PET瓶被依次传送经过的驱氧机构和灌装机构；驱氧机构包括用于向PET瓶中输入液态或固态的第一介质的输送器，第一介质用于落入PET瓶底部并气化成气体，以向上驱逐PET瓶中的空气；灌装机构包括用于连通储液罐和PET瓶的等压阀，等压阀的底部设有与PET瓶连通的第一腔；灌装机构还包括通过负压开关阀与第一腔连通的微负压腔、与第一腔连通的排气开关阀。本发明一种灌装装置，能够高效的驱赶PET瓶中的空气，有效的减少了PET瓶饮料灌装过程中，氧气对饮料品质带来的损害。

Description

一种灌装装置及方法
技术领域
本发明涉及灌装技术领域，特别涉及一种灌装装置及方法。
背景技术
在PET瓶啤酒灌装过程中，由于PET瓶本身材质的原因，不能够像玻璃瓶一样通过抽真空处理，以减少啤酒与空气中氧的接触。由于PET瓶一般上窄下宽，瓶颈处尤其狭窄，也不能够向易拉罐一样通过充入二氧化碳气体来排出瓶内的空气，以减少啤酒与空气中氧的接触。
因此，在PET瓶啤酒灌装过程中，PET瓶中有较多的难以处理的空气，其中的氧气会对啤酒品质带来很大的损害。
发明内容
本发明的目的是提供一种灌装装置及方法，能够在灌装前高效的驱赶PET瓶中的空气，有效的减少了PET瓶饮料灌装过程中，氧气对饮料品质带来的损害。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于PET瓶的灌装装置，用于向PET瓶中灌装饮料，所述装置包括所述PET瓶被依次传送经过的驱氧机构和灌装机构；
所述驱氧机构包括用于向所述PET瓶中输入液态或固态的第一介质的输送器，所述第一介质用于落入所述PET瓶底部并气化成气体，以向上驱逐所述PET瓶中的空气；
所述灌装机构包括用于连通储液罐和所述PET瓶的等压阀，所述等压阀的底部设有与所述PET瓶连通的第一腔；所述灌装机构还包括通过负压开关阀与所述第一腔连通的微负压腔、与所述第一腔连通的排气开关阀。
优选地，所述第一介质为液氮或干冰。
优选地，所述等压阀包括具有与所述储液罐连通的阀腔的阀体、穿设于所述阀体中的中空液阀杆、下端固设于所述阀体上的且上端固设于所述中空液阀杆上端的压簧，所述中空液阀杆的上下两端分别与所述储液罐的背压气和所述PET瓶连通；
所述等压阀还包括穿设于所述液阀杆上部中的气阀杆、用于驱动所述气阀杆上升以使得所述背压气通过所述中空液阀杆进入所述PET瓶中的驱动器、设于所述中空液阀杆下端外侧的用于阻挡液体向下流出的阻挡件；
所述压簧，用于在所述背压气进入所述PET瓶中后向上顶起所述中空液阀杆，使液体能够通过所述阻挡件和所述阀体内表面之间的间隙向下流入所述PET瓶中。
更优选地，所述阀腔包括所述第一腔，所述第一腔位于所述阻挡件和所述PET瓶之间。
更优选地，所述阀体的上端穿设于所述储液罐中，所述阀体的下端穿出所述储液罐，所述阻挡件位于所述储液罐下方。
更优选地，所述阀体上开设有用于将所述储液罐中的液体通入所述阀腔中的进液口。
一种用于PET瓶的灌装方法，包括以下步骤：
（1）向PET瓶中输入液态或固态的第一介质，使所述第一介质落至所述PET瓶的底部，所述第一介质用于在所述PET瓶中气化成气体，以向上驱逐所述PET瓶中的空气；
（2）将微负压腔与所述PET瓶连通，以抽出所述PET瓶中的气体；
（3）通过等压阀将储液罐中液体的背压气通入所述PET瓶中，建立等压后向所述PET瓶中灌装液体。
优选地，所述第一介质为在常温常压下能够气化成气体的液氮或干冰。
优选地，所述微负压腔的气压在0.1-0.3公斤之间，以使得所述PET瓶不发生形变或在可弹性恢复的范围内发生形变。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种灌装装置及方法，在灌装前，先通过向PET瓶中输入第一介质，使第一介质在PET瓶中气化成气体，以驱赶PET瓶中的空气；再将微负压腔与PET瓶连通，以抽出PET瓶中的气体；该灌装装置及方法能够高效的驱赶PET瓶中的空气，有效的减少了PET瓶饮料灌装过程中，氧气对饮料品质带来的损害。
附图说明
附图1为灌装机构的结构示意图；
附图2为滴入液氮驱赶空气的原理示意图；
附图3为输送器安装在进瓶拨轮上的结构示意图。
其中：1、进瓶拨轮；2、灌装轮；3、出瓶拨轮；4、驱氧机构；41、第一介质；42、输送器；5、PET瓶；6、储液罐；7、第一腔；8、负压开关阀；9、微负压腔；10、排气开关阀；11、阀腔；12、阀体；13、中空液阀杆；14、压簧；15、背压气；16、气阀杆；17、驱动器；18、阻挡件；19、进液口。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1-3所示，上述一种用于PET瓶的灌装装置，用于向PET瓶5中灌装饮料，在本实施例中，该灌装装置用于灌装啤酒。该灌装装置包括PET瓶5被依次传送经过的驱氧机构4和灌装机构。参见图3所示，PET瓶5被依次传送经过进瓶拨轮1、灌装轮2和出瓶拨轮3。其中，驱氧机构4安装在进瓶拨轮1上，灌装机构则安装灌装轮2上。
上述驱氧机构4包括用于向PET瓶5中输入液态或固态的第一介质41的输送器42，第一介质41用于落入PET瓶5底部并气化成气体，以向上驱逐PET瓶5中的空气。第一介质41为液氮或干冰。由于液氮或干冰在常温常压下能够迅速气化，生成大量的气体，液氮和干冰落至PET瓶5底部后，气化生成的气体向上（即瓶口处）扩散，将空气驱逐出PET瓶5。
在本实施例中，该输送器42为用于向瓶口内滴落液氮的滴氮装置。该滴氮装置位于瓶口的正上方，滴落的液氮在重力的作用下落至PET瓶5底部，液氮在瓶内吸收热量气化成氮气，氮气因温度低于周边空气，从瓶底向瓶口扩散，把空气赶出瓶口。
上述灌装机构包括用于连通储液罐6和PET瓶5的等压阀，等压阀的底部设有与PET瓶5连通的第一腔7；灌装机构还包括通过负压开关阀8与第一腔7连通的微负压腔9、与第一腔7连通的排气开关阀10。通过打开负压开关阀8将微负压腔9与第一腔7连通，能够抽出PET瓶5中的气体，再通过打开排气开关阀10，将抽出的气体向外排出。
通过前后两步操作，能够高效的驱赶PET瓶5中的空气，有效的减少了PET瓶5饮料灌装过程中，氧气对饮料品质带来的损害。同时也不会对PET瓶5造成损坏。
上述等压阀包括具有与储液罐6连通的阀腔11的阀体12、穿设于阀体12中的中空液阀杆13。在本实施例中，阀体12的上端穿设于储液罐6中，阀体12的下端向下穿出储液罐6，阀体12上开设有用于将储液罐6中的液体引入阀腔11中的进液口19。其中，中空液阀杆13的上端穿出阀体12，中空液阀杆13的上下两端分别与储液罐6的背压气15和PET瓶5连通，即中空液阀杆13的顶端高出储液罐6中液体的液面。
上述等压阀还包括下端固设于阀体12上的且上端固设于中空液阀杆13上端的压簧14、穿设于液阀杆上部中的气阀杆16、用于驱动气阀杆16上升以使得背压气15通过中空液阀杆13进入PET瓶5中的驱动器17、设于中空液阀杆13下端外侧的用于阻挡液体向下流出的阻挡件18。气阀杆16的下端用于堵住中空液阀杆13的中心通孔，以阻挡背压气15进入PET瓶5中。
该阻挡件18设于阀腔11中，用于在上升时与阀体12内表面之间产生间隙，使液体能够通过该间隙向下流入PET瓶5中；还用于在下降时沿自身周向抵触阀体12的内表面，以阻挡液体向下流入PET瓶5中。上述阀腔11包括第一腔7，第一腔7位于阻挡件18下方和PET瓶5之间。由于在灌装前，阻挡件18上方的阀腔11中存在液体，通过将第一腔7设置在阻挡件18下方，对PET瓶5通过微负压腔9抽真空时，能够避免将液体抽出。在本实施例中，该阻挡件18位于储液罐6下方。
压簧14用于在背压气15进入PET瓶5中后向上顶起中空液阀杆13，使液体能够通过阻挡件18和阀体12内表面之间的间隙向下流入PET瓶5中。当PET瓶5中通过微负压腔9抽取气体后，阻挡件18上方的液压大于阻挡件18下方的气压，阻挡件18被向下压紧在阀腔11中；当液体上方的背压气15进入PET瓶5中后，建立等压关系，压簧14下端固定在阀体12上，压簧14上端向上弹起，带动中空液阀杆13向上运动，即带动阻挡件18向上运动。
一种用于PET瓶的灌装方法，包括以下步骤：
（1）向PET瓶5中输入液态或固态的第一介质41，使第一介质41落至PET瓶5的底部，第一介质41用于在PET瓶5中气化成气体，以向上驱逐PET瓶5中的空气；
第一介质41为在常温常压下能够气化成气体的液氮或干冰，在本实施例中，第一介质41为液氮，滴落的液氮在重力的作用下落至PET瓶5底部，液氮在瓶内吸收热量气化成氮气，氮气因温度低于周边空气，从瓶底向瓶口扩散，把空气赶出瓶口；
（2）将微负压腔9与PET瓶5连通，以抽出PET瓶5中的气体；微负压腔9的气压在0.1-0.3公斤之间，在本实施例中，微负压腔9的气压为0.2公斤，用以使得PET瓶5在抽气过程中不发生形变或在可弹性恢复的范围内发生形变；
（3）通过等压阀将储液罐6中液体的背压气15通入PET瓶5中，建立等压后向PET瓶5中灌装液体。在本实施例中，储液罐6中的液体为啤酒，啤酒上方的背压气15为二氧化碳。
上述步骤（1）可进行多次，具体次数根据实际需要设定。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种用于PET瓶的灌装装置，用于向PET瓶中灌装饮料，其特征在于：所述装置包括所述PET瓶被依次传送经过的驱氧机构和灌装机构；
所述驱氧机构包括用于向所述PET瓶中输入液态或固态的第一介质的输送器，所述第一介质用于落入所述PET瓶底部并气化成气体，以向上驱逐所述PET瓶中的空气；
所述灌装机构包括用于连通储液罐和所述PET瓶的等压阀，所述等压阀的底部设有与所述PET瓶连通的第一腔；所述灌装机构还包括通过负压开关阀与所述第一腔连通的微负压腔、与所述第一腔连通的排气开关阀。
2.根据权利要求1所述的一种用于PET瓶的灌装装置，其特征在于：所述第一介质为液氮或干冰。
3.根据权利要求1所述的一种用于PET瓶的灌装装置，其特征在于：所述等压阀包括具有与所述储液罐连通的阀腔的阀体、穿设于所述阀体中的中空液阀杆、下端固设于所述阀体上的且上端固设于所述中空液阀杆上端的压簧，所述中空液阀杆的上下两端分别与所述储液罐的背压气和所述PET瓶连通；
所述等压阀还包括穿设于所述液阀杆上部中的气阀杆、用于驱动所述气阀杆上升以使得所述背压气通过所述中空液阀杆进入所述PET瓶中的驱动器、设于所述中空液阀杆下端外侧的用于阻挡液体向下流出的阻挡件；
所述压簧，用于在所述背压气进入所述PET瓶中后向上顶起所述中空液阀杆，使液体能够通过所述阻挡件和所述阀体内表面之间的间隙向下流入所述PET瓶中。
4.根据权利要求3所述的一种用于PET瓶的灌装装置，其特征在于：所述阀腔包括所述第一腔，所述第一腔位于所述阻挡件和所述PET瓶之间。
5.根据权利要求3所述的一种用于PET瓶的灌装装置，其特征在于：所述阀体的上端穿设于所述储液罐中，所述阀体的下端穿出所述储液罐，所述阻挡件位于所述储液罐下方。
6.根据权利要求3所述的一种用于PET瓶的灌装装置，其特征在于：所述阀体上开设有用于将所述储液罐中的液体通入所述阀腔中的进液口。
7.一种用于PET瓶的灌装方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）向PET瓶中输入液态或固态的第一介质，使所述第一介质落至所述PET瓶的底部，所述第一介质用于在所述PET瓶中气化成气体，以向上驱逐所述PET瓶中的空气；
（2）将微负压腔与所述PET瓶连通，以抽出所述PET瓶中的气体；
（3）通过等压阀将储液罐中液体的背压气通入所述PET瓶中，建立等压后向所述PET瓶中灌装液体。
8.根据权利要求7所述的一种用于PET瓶的灌装方法，其特征在于：所述第一介质为在常温常压下能够气化成气体的液氮或干冰。
9.根据权利要求7所述的一种用于PET瓶的灌装方法，其特征在于：所述微负压腔的气压在0.1-0.3公斤之间，以使得所述PET瓶不发生形变或在可弹性恢复的范围内发生形变。
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