CN112624023A - 液体灌装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及果酒灌装领域，公开了液体灌装系统，包括机架、传送机构和定量灌装机构，定量灌装机构包括旋转进料单元、升降托举单元、定量灌装单元和旋转出料单元，定量灌装单元包括存储罐和设置在存储罐底部的若干量杯，量杯的底部均连通有若干灌装管，灌装管的底部均连通有灌装头，量杯的下方设置有限位套，灌装头位于限位套内且沿限位套周向均布设置，灌装头均可相对限位套转动，且灌装头与限位套之间设置有用于驱动灌装头转动的驱动组件。本发明解决了现有技术中在果酒灌装时容易产生气泡而造成灌装液体外溢或外溅的问题。

Description

液体灌装系统

技术领域

本发明涉及果酒灌装领域，具体涉及液体灌装系统。

背景技术

果酒是指以水果、果汁(果浆)等为主要原料，经全部或部分酒精发酵酿制而成的，含有一定酒精度的发酵酒。果酒因其口感佳、具有果香味、微甜及酒精度低等特点，近年来越来越受到广大消费者的喜爱，尤其是女性消费者。原料品种是保证果酒产品质量的关键因素之一，直接影响果酒酿制后的感官特性。此外，果酒的酿造过程对其品质影响也具有直接影响，果酒的酿造过程通常包括：原料验收、原料的预处理、打浆、浸提/发酵、过滤、灭菌、灌装、外包装等。

果酒灭菌后的灌装过程通常包括酒瓶的清洗、定量灌装以及压塞封装；果酒在定量灌装时，通常是采用定量灌装设备完成，现有的定量灌装设备通常包括机架、储液罐、储液罐的液面控制装置、灌装管、量杯、灌装头、灌装阀、容器瓶的传送装置、托盘、托盘升降机构。使用时，容器瓶在传送装置的传送下转移至托盘上，并由升降机构驱动其向上升举，使容器瓶的瓶口与灌装头正对，灌装阀打开，灌装头将量杯内的定量后的液体排入到容器瓶内，从而完成定量灌装。但是目前的定量灌装设备的灌装头通常是竖向设置的，使得其在灌装时，液体是垂直下落到容器瓶内的，在液体垂直下落的过程中，竖向的冲击力会使容器瓶内的液体被激起气泡，使体积增大，而由于容器瓶的体积是固定的，在产生气泡后容易造成灌装时液体外溢或外溅的问题，不利于后期的压塞封装。

发明内容

本发明意在提供液体灌装系统，以解决现有技术中在果酒灌装时容易产生气泡而造成灌装液体外溢或外溅的问题。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：液体灌装系统，包括机架、传送机构和定量灌装机构，定量灌装机构包括旋转进料单元、升降托举单元、定量灌装单元和旋转出料单元，定量灌装单元包括存储罐和设置在存储罐底部的若干量杯，量杯的底部均连通有若干灌装管，灌装管的底部均连通有灌装头，量杯的下部连接有限位套，灌装头位于限位套内且沿限位套周向均布设置，灌装头均可相对限位套转动，且灌装头与限位套之间设置有用于驱动灌装头转动的驱动组件。

本方案的原理及优点是：实际应用时，本技术方案中，机架起到支撑和保证设备各部件之间稳定连接的作用。当容器瓶在前端的洗瓶装置处清洗完毕后，容器瓶在传送机构的传送下转移至定量灌装机构的旋转进料单元处，旋转进料单元将容器瓶逐一的以步进的形式转移至升降托举单元处，升降托举单元将容器瓶向上举升，使得容器瓶向靠近定量灌装单元的方向移动，定量灌装单元将暂存在存储罐内的果酒定量灌装到容器瓶内，而后升降托举单元带动灌装后的容器瓶下移，定量灌装后的果酒即在旋转出料单元的驱动下转移出料，并被传送机构继续传送至下一工位(压塞封装)处进行下一步处理。

在定量灌装过程中，存储罐用于存储杀菌后的果酒，果酒可在定量阀的作用下定量容纳在量杯中暂存(现有技术)。在灌装前，升降托举单元将容器瓶向上升举后，灌装头在容纳到容器瓶的瓶口内时，驱动组件会使灌装头相对限位套转动，从而使灌装头的底部向外倾斜设置，如此，量杯内的果酒沿灌装管流至灌装头内，并沿灌装头下落到容器瓶内的过程中，果酒会倾斜的流至容器瓶的内壁上，并沿容器瓶的内壁下流至容器瓶内，如此可避免果酒垂直下落易激起气泡造成果酒外溢的问题。

优选的，作为一种改进，驱动组件包括固定在限位套内的限位环，限位环上转动连接有若干与灌装头对应的连接座，灌装头分别固定在连接座上，且灌装头设置在连接座的内侧部并向限位环的中部倾斜设置，连接座的外侧部设置有可与容器瓶的瓶口相抵的配重块。

本技术方案中，限位套用于容纳和限定灌装管以及灌装头的位置，限位环用于支撑连接座，同时通过对限位环位置的限定能够在限位环与限位套之间预留一定的间隙，为连接座的转动预留一定的空间。由于灌装头是向限位环的中部倾斜设置的，使得初始状态下，在外侧配重块的重力作用下，连接座的外侧部一端向下倾斜、内侧部相对向上倾斜，使得灌装头具有朝向限位环中部倾斜的向心力，使得初始状态下多个灌装头的底端是向中部聚拢的状态，在升降托举单元将容器瓶向上升举时，方便灌装头容纳在容器瓶的瓶口内；在容器瓶的瓶口与配重块相抵时，容器瓶继续上移会将连接座的一端(外侧部的一端)向上抵起，使得连接座沿限位环转动一定角度，使得连接座的内侧部的一端向下倾斜，连接座转动会带动其内固定的灌装头转动，使得原本呈聚拢状态的灌装头的底部向外倾斜一定角度，在灌装头向外倾斜转动后，灌装头的底部会向外侧扩散并朝向容器瓶的内壁，在灌装时，果酒会沿容器瓶的内壁下流至容器瓶内，避免产生气泡而造成果酒外溢。本技术方案中灌装头的聚拢以及外扩倾斜状态的切换是通过容器瓶的升举过程驱动实现的，实现了状态切换以及容器瓶位置的一致性以及同步性，在避免灌装过程中产生气泡的同时，还保证了将灌装头完全容纳在容器瓶内，避免果酒在灌装过程中产生外溅。

优选的，作为一种改进，限位套内竖向滑动连接有若干滑杆，滑杆的顶端均固定有可与配重块相抵的抵紧块，滑杆的底端固接有同一个驱动环，驱动环可与容器瓶的外壁相抵，且驱动环的直径小于容器瓶的瓶身外径。

本技术方案中，在容器瓶向上升举的过程中，当容器瓶的瓶口与配重块接触时，容器瓶的瓶肩位置会与驱动环接触，此时随着容器瓶继续上移，容器瓶会将驱动环向上抵，进而带动驱动环上移，驱动环带动滑杆沿限位套向上滑动，进而带动抵紧块上移，抵紧块在上移的过程中会通过配重块将连接座的外端向上抵，使得连接座的外端向上倾斜，抵紧块与容器瓶的瓶口协同实现连接座的有效转动，进而保证灌装头倾斜状态的有效切换。

优选的，作为一种改进，配重块的底部设置有防滑垫。

本技术方案中，通过在配重块上设置防滑垫，一方面能够增大配重块与容器瓶的瓶口之间的摩擦力，在容器瓶的瓶口向上抵转动座时，避免配重块与瓶口之间出现相对运动而对瓶口造成磨损；另一方面，防滑垫还具有一定的缓冲的作用，能够避免瓶口与配重块之间出现刚性接触，避免瓶口破损。

优选的，作为一种改进，升降托举单元包括旋转盘，旋转盘上固定有若干升降气缸，升降气缸的活塞杆的顶端均固定有托盘底座，托盘底座与限位套正对设置且托盘底座位于限位套的下方，存储罐与旋转盘之间固定有支撑轴。

本技术方案中，旋转盘起到整体支撑的作用，通过支撑轴能够实现旋转盘与存储罐的同步旋转，托盘底座用于支撑和放置容器瓶，当容器瓶从传送机构上转移至托盘底座上后，升降气缸用于驱动托盘底座的升降，为容器瓶的升举及灌装后的下移提供稳定的动力来源。

优选的，作为一种改进，旋转进料单元设置在定量灌装单元的进料端，旋转进料单元包括进料轴和固接在进料轴上的进料盘，进料盘上设置有若干弧形的进料凹槽，进料凹槽可与托盘底座正对。

本技术方案中，旋转进料单元用于容器瓶的进料过程，即将容器瓶从传送机构上转移至托盘底座上，进料轴转动会带动进料盘转动，进料凹槽用于容纳待转移的容器瓶，进料盘在转动过程中即可带动容纳在进料凹槽内的容器瓶转动，从而完成容器瓶的进料。

优选的，作为一种改进，旋转出料单元设置在定量灌装单元的出料端，旋转出料单元包括出料轴和固接在出料轴上的出料盘，出料盘上设置有若干弧形的出料凹槽，出料凹槽也可与托盘底座正对。

本技术方案中，旋转出料单元用于容器瓶的出料过程，即将灌装后的容器瓶从托盘底座上转移至传送机构上，出料轴转动会带动出料盘转动，出料凹槽用于容纳待转移的容器瓶，出料盘在转动过程中即可带动容纳在出料凹槽内的容器瓶转动，从而完成容器瓶的出料。

优选的，作为一种改进，传送机构的侧部设置有质检灯，质检灯外罩设有透光板。

本技术方案中，传送机构用于传送容器瓶，当定量灌装结束后，容器瓶被传送机构转移至之间灯处时，质检灯的照射能够方便操作人员观察果酒的澄清度。

优选的，作为一种改进，托盘底座的内侧部均固定有支撑杆，支撑杆垂直于托盘底座，且支撑杆上设置有用于限定容器瓶位置的限位片。

本技术方案中，当旋转进料组件将容器瓶从传送机构进料至托盘底座上时，随着进料盘的转动会使容器瓶产生一定的运动惯性，支撑杆及限位片用于限定容器瓶的位置，避免容器瓶因运动惯性移动过度而从托盘底座上坠落。

附图说明

图1为本发明液体灌装系统实施例一中定量灌装机构的主视图。

图2为图1中A1处的放大图。

图3为旋转进料单元的俯视图。

图4为出料传送带及质检灯的主视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：机架1、支脚2、旋转盘3、活塞杆4、托盘底座5、支撑杆6、限位片7、存储罐8、支撑轴9、量杯10、灌装管11、灌装头12、限位套13、限位环14、连接座15、配重块16、滑杆17、抵紧块18、驱动环19、进料轴20、进料盘21、进料凹槽22、出料传送带23、质检灯24、透光板25、容器瓶26、进料管道27。

实施例一

本实施例基本如附图1所示：液体灌装系统，包括机架1、传送机构和定量灌装机构。

机架1起到支撑和保证设备各部件之间稳定连接的作用，机架1的底部焊接有四个支脚2，支脚2的底部均粘接有胶垫，胶垫在降低设备运行噪音的同时还能够保证支撑的稳定性。

定量灌装机构用于向容器瓶26内定量灌装果酒，定量灌装机构包括升降托举单元、定量灌装单元、旋转进料单元和旋转出料单元。

升降托举单元包括转动连接在机架1上的竖向的旋转轴(图中未示出)，机架1上通过螺栓固定有驱动电机，驱动电机与旋转轴之间连接有联轴器，旋转轴上同轴固接有横向设置的旋转盘3，旋转盘3内设置有空腔，空腔内通过螺栓固定有若干驱动气缸，驱动气缸沿旋转盘3周向均布设置，驱动气缸的活塞杆4朝上设置，且驱动气缸的活塞杆4的顶端穿出旋转盘3并位于旋转盘3的上方，活塞杆4穿出旋转盘3的一端焊接有圆形的托盘底座5，托盘底座5的内侧部均螺纹连接有竖向设置的支撑杆6，支撑杆6的顶端焊接有圆弧状的限位片7，限位片7用于限定容器瓶26的位置。

定量灌装单元包括圆筒状的存储罐8，存储罐8的顶端连通有进料管道27，进料管道27上安装有进料阀，用于进料待灌装的杀菌后的果酒。存储罐8的底端与旋转盘3之间焊接有竖向设置的支撑轴9，支撑轴9、存储罐8及旋转盘3均同轴设置。存储罐8的底部连通有若干竖向的导管，导管的上均安装有定量阀，导管的底端均连通有竖向的量杯10。量杯10的底部均连通有若干灌装管11，灌装管11以量杯10的圆心为中心周向均布设置，灌装管11的底部均连通有灌装头12。量杯10的下部焊接有圆筒状的限位套13，限位套13与量杯10同轴设置且限位套13的直径大于量杯10的直径。结合图2所示，限位套13内通过横向的连杆焊接有横向的限位环14，限位环14与限位套13同心设置，限位环14的数量与量杯10及托盘底座5的数量一致，且限位环14与托盘底座5正对设置。

限位环14上转动连接有若干连接座15，本实施例中连接座15与限位环14的具体连接方式为：连接座15套设在限位环14上，且可相对限位环14转动，连接座15以限位环14的圆心为中心周向均布设置，灌装头12均固定在连接座15的内侧部且灌装头12均朝向限位环14的中心倾斜向下设置，连接座15的外侧部均一体成型连接有配重块16，配重块16位于限位环14的外侧，配重块16的外壁粘接有防滑垫。限位套13内竖向滑动连接有若干滑杆17，滑杆17的顶端均粘接有可与配重块16相抵的抵紧块18，滑杆17的底端粘接有同一个横向设置的驱动环19，驱动环19可与容器瓶26的外壁相抵，且驱动环19的直径小于容器瓶26的瓶身外径。

结合体图3所示，旋转进料单元设置在定量灌装单元的进料端(左端)，旋转进料单元包括竖向设置的进料轴20和固接在进料轴20顶端的进料盘21，进料盘21上设置有若干弧形的进料凹槽22，进料凹槽22可与托盘底座5正对。

旋转出料单元设置在定量灌装单元的出料端(右端)，旋转出料单元包括竖向设置的出料轴和固接在出料轴顶端的出料盘，出料盘上设置有若干弧形的出料凹槽，出料凹槽也可与托盘底座5正对(图中未示出)。

传送机构包括进料传送带和出料传送带23，进料传送带设置在定量灌装单元的进料端，出料传送带23设置在定量灌装单元的出料端，进料传送带与出料传送带23均为履带式传送带。结合图4所示，出料传送带23的侧部设置有灯架，灯架的底端固定在机架1上，灯架上安装有质检灯24，质检灯24外罩设有透光板25，透光板25通过螺栓固定在灯架上。

具体实施过程如下：初始状态下，在配重块16的配重作用下连接座15的内侧部均向下倾斜，多个灌装头12呈向限位环14中部聚拢的状态；驱动气缸的活塞杆4呈收缩状态，托盘底座5与进料传送带的高度持平。杀菌后的果酒从进料管道27被引入存储罐8内暂存，清洗后的容器瓶26呈瓶口朝上的状态被进料传送带传送到进料盘21处。

此时，进料轴20转动会带动与之同轴固接的进料盘21转动，进而带动进料凹槽22转动，进料凹槽22在转动的过程中会将容器瓶26从进料传送带转移到托盘底座5上。而后旋转轴在驱动电机的带动下转动，带动旋转盘3转动，旋转盘3会带动托盘底座5转动，使得下一个托盘底座5与进料凹槽22正对，进料凹槽22即可将容器瓶26依次的转移到各托盘底座5上，在此过程中，限位片7能够对容器瓶26的位置进行限定，避免容器瓶26移动过度而坠落。

待容器瓶26被转移到托盘底座5上后，驱动气缸启动，驱动气缸通过活塞杆4将托盘底座5向上升举。由于旋转盘3与存储罐8之间通过支撑轴9连接，旋转盘3与存储罐8同步转动，当容器瓶26的瓶口与配重块16接触时，由于多个灌装头12的底端是向中部聚拢的状态，方便灌装头12容纳在容器瓶26的瓶口内。容器瓶26继续向上移动，瓶口会将配重块16向上抵起，使得连接座15的外侧部向上移动、内侧部向下移动，即连接座15相对限位环14转动一定角度，使得原本呈聚拢状态的灌装头12的底部向外倾斜一定角度，在灌装头12向外倾斜转动后，灌装头12的底部会向外侧扩散并朝向容器瓶26的内壁，在灌装时，定量在量杯10内的果酒会沿灌装头12下流，并沿容器瓶26的内壁下流至容器瓶26内，避免产生气泡而造成果酒外溢。

在容器瓶26的瓶口与配重块16的底部相抵时，容器瓶26的瓶肩位置会与驱动环19接触，由于驱动环19的直径小于容器瓶26瓶身的直径，此时容器瓶26继续上移会将驱动环19向上抵，带动驱动环19上移。驱动环19带动滑杆17沿限位套13向上滑动，进而带动抵紧块18上移，抵紧块18在上移的过程中会通过配重块16将连接座15的外端向上抵，使得连接座15的外端向上倾斜，抵紧块18与容器瓶26的瓶口协同实现连接座15的有效转动，进而保证灌装头12倾斜状态的有效切换。

在灌装结束后，驱动气缸会通过活塞杆4带动托盘底座5相对旋转盘3下移，此时瓶口不再抵起连接座15，在配重块16的作用下使得多个灌装头12恢复聚拢状态。当托盘底座5转动到与出料盘正对时，出料轴转动会带动出料盘转动，进而使出料凹槽转动，出料凹槽在转动过程中即可将灌装后的容器瓶26从托盘底座5上转移到出料传送带23上，由出料传送带23传送到封塞装置处进行后续的封装。

在出料传送带23转移灌装后的容器瓶26时，质检灯24的照射能够方便操作人员观察果酒的澄清度。

本技术方案中灌装头12的聚拢以及外扩倾斜状态的切换是通过容器瓶26的升举过程驱动实现的，实现了状态切换以及容器瓶26位置的一致性以及匹配性，在避免灌装过程中产生气泡的同时，还保证了将灌装头12完全容纳在容器瓶26内，避免果酒在灌装过程中产生外溅。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (9)

1.液体灌装系统，包括机架、传送机构和定量灌装机构，其特征在于：所述定量灌装机构包括旋转进料单元、升降托举单元、定量灌装单元和旋转出料单元，所述定量灌装单元包括存储罐和设置在存储罐底部的若干量杯，量杯的底部均连通有若干灌装管，灌装管的底部均连通有灌装头，量杯的下部连接有限位套，灌装头位于限位套内且沿限位套周向均布设置，灌装头均可相对限位套转动，且灌装头与限位套之间设置有用于驱动灌装头转动的驱动组件。

2.根据权利要求1所述的液体灌装系统，其特征在于：所述驱动组件包括固定在限位套内的限位环，限位环上转动连接有若干与灌装头对应的连接座，所述灌装头分别固定在连接座上，且灌装头设置在连接座的内侧部并向限位环的中部倾斜设置，连接座的外侧部设置有可与容器瓶的瓶口相抵的配重块。

3.根据权利要求2所述的液体灌装系统，其特征在于：所述限位套内竖向滑动连接有若干滑杆，滑杆的顶端均固定有可与配重块相抵的抵紧块，滑杆的底端固接有同一个驱动环，驱动环可与容器瓶的外壁相抵，且驱动环的直径小于容器瓶的瓶身外径。

4.根据权利要求3所述的液体灌装系统，其特征在于：所述配重块的底部设置有防滑垫。

5.根据权利要求4所述的液体灌装系统，其特征在于：所述升降托举单元包括旋转盘，旋转盘上固定有若干升降气缸，升降气缸的活塞杆的顶端均固定有托盘底座，托盘底座与限位套正对设置且托盘底座位于限位套的下方，所述存储罐与旋转盘之间固定有支撑轴。

6.根据权利要求5所述的液体灌装系统，其特征在于：所述旋转进料单元设置在定量灌装单元的进料端，旋转进料单元包括进料轴和固接在进料轴上的进料盘，进料盘上设置有若干弧形的进料凹槽，进料凹槽可与托盘底座正对。

7.根据权利要求6所述的液体灌装系统，其特征在于：所述旋转出料单元设置在定量灌装单元的出料端，旋转出料单元包括出料轴和固接在出料轴上的出料盘，出料盘上设置有若干弧形的出料凹槽，出料凹槽也可与托盘底座正对。

8.根据权利要求7所述的液体灌装系统，其特征在于：所述传送机构的侧部设置有质检灯，质检灯外罩设有透光板。

9.根据权利要求8所述的液体灌装系统，其特征在于：所述托盘底座的内侧部均固定有支撑杆，支撑杆垂直于托盘底座，且支撑杆上设置有用于限定容器瓶位置的限位片。

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