CN212707950U - 一种塑料瓶生产灌装设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种塑料瓶生产灌装设备，包括成型模、运行机构、用于在经过的各个所述成型模中布置管坯的管坯生成装置、用于对所述成型模内的管坯进行吹制成瓶体的制瓶装置和用于对所述成型模内的瓶体灌装以及封口的灌装封口装置，所述运行机构用于驱动所述成型模依次经过所述管坯生成装置、所述制瓶装置和所述灌装封口装置，还包括顺沿所述运行机构驱动方向从所述管坯生成装置处布置到所述灌装封口装置处的风淋罩，以使得管坯生成、制瓶以及灌装封口均在所述风淋罩内完成操作，还包括用于向所述风淋罩内充入高压气体的无菌气体供给装置。该塑料瓶生产灌装设备能够有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题。

Description

一种塑料瓶生产灌装设备

技术领域

本发明涉及塑料瓶生产灌装技术领域，更具体地说，涉及一种塑料瓶生产灌装设备。

背景技术

常规大容量BFS设备(吹灌封设备)生产塑料瓶过程中包括挤出工位、吹瓶和灌装工位、模具工位、冲切工位、焊接等多个工位，设备在运行过程中，塑料颗粒首先由挤出机不断挤出，然后形成管状管坯，管状管坯在长度合适时由切刀切断，由模具工位转移至灌装工位，在灌装工位进行吹瓶形成瓶身，一般情况下，此设备仅仅在灌装工位具有风淋装置，保证此工位的环境，在形成瓶身后，同样在此工位进行灌装，然后封口，设备转移至冲裁工位进行冲裁、冲裁后进行焊盖操作。此技术一般只有一套模具，设备整体运行周期较长，而且吹瓶和灌装工位在一起，再就是仅仅在吹瓶灌装工位具有风淋装置，导致设备的整体无菌保证低。

综上所述，如何有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题，是目前本领域技术人员急需解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种塑料瓶生产灌装设备，该塑料瓶生产灌装设备可以有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题。

为了达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种塑料瓶生产灌装设备，包括成型模、运行机构、用于在经过的各个所述成型模中布置管坯的管坯生成装置、用于对所述成型模内的管坯进行吹制成瓶体的制瓶装置和用于对所述成型模内的瓶体灌装以及封口的灌装封口装置，所述运行机构用于驱动所述成型模依次经过所述管坯生成装置、所述制瓶装置和所述灌装封口装置，还包括顺沿所述运行机构驱动方向从所述管坯生成装置处布置到所述灌装封口装置处的风淋罩，以使得管坯生成、制瓶以及灌装封口均在所述风淋罩内完成操作，还包括用于向所述风淋罩内充入高压气体的无菌气体供给装置。

在该塑料瓶生产灌装设备中，在应用时，先将无菌气体供给装置开启，无菌气体供给装置向风淋罩内供入压力较高的无菌气体，无菌气体在风淋罩内向外流动，以使得风淋罩内气压略高于外部气压，使得外部不洁净气体无法进入到风淋罩内，而风淋罩内部又始终充满洁净气体，所以起到保证分淋罩内部洁净效果，进而使分淋罩罩设环境中的成型模及其内部管坯或瓶体的洁净。在该塑料瓶生产灌装设备通过运行机构驱动成型模，以使得成型模依次经过管坯生成工位、制瓶工位和灌装封口工位，而这个过程始终在风淋罩罩设下，以使得从管坯生成到最终灌装封口，均在分淋罩罩设环境下进行，以保证了整个过程的洁净，进而最终保证瓶体内部洁净。综上所述，该塑料瓶生产灌装设备能够有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题。

优选地，所述无菌气体供给装置分别向所述管坯生成装置中的管坯内部加压气路、所述制瓶装置的吹气通道、所述灌装封口装置的药液缓冲罐维压系统和所述风淋罩内供入高压无菌气体。

优选地，还包括冲裁装置、用于将成型模内封口瓶取出至所述冲裁装置处的成品转移装置和用于对所述冲裁装置冲裁之后的成品加装盖体的焊盖装置。

优选地，所述管坯生成装置包括用于向成型模内挤出管坯的挤出机和用于向所述挤出机供料的真空上料机，所述挤出机的挤出口设置有用于切断管坯的切断机和用于将切坯产生的烟雾排除的排烟装置。

优选地，所述制瓶装置包括吹瓶气嘴和驱动所述吹瓶气嘴升降的驱动机构，所述吹瓶气嘴上沿吹气通道设置有水冷通道，所述水冷通道的横截面呈环型，所述吹气通道从所述水冷通道的环形中部的孔部穿过。

优选地，灌装封口装置包括灌装针和用于驱动所述灌装针升降的驱动机构，所述灌装针上设置有排气通道和进液通道，所述进液通道横截面呈环形，所述排气通道穿入所述进液通道的环型中部，所述进液通道在所述灌装针的下端侧边形成环形出液口以横向喷出药液，所述排气通道的进气口设置在所述灌装针的下端端面处。

优选地，所述成型模的两个分模之间且在腔底下侧的中部位置处组合形成圆柱孔，以成型实心或空心塑料圆柱，所述成品转移装置包括用于插入所述塑料圆柱中以固定封口瓶的插针和用于所述插针升降的驱动机构。

优选地，所述运行机构为输送带传输机构。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的俯视结构示意图；

图2为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的竖向局部剖面结构示意图；

图3为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的另一方向的竖向局部剖面结构示意图；

图4为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的管坯生成装工位结构示意图；

图5为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的制瓶工位结构示意图；

图6为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的灌装封口结构示意图；

图7为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的成品转移工位结构示意图；

图8为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的冲裁工位冲裁示意图；

图9为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的焊盖工位焊盖示意图。

附图中标记如下：

运行机构1、管坯生成装置2、制瓶装置3、灌装封口装置4、成品转移装置5、无菌气体供给装置6、风淋罩7、排烟装置8、塑料颗粒料斗9、成型模10、切刀11、管坯12、吹瓶气嘴13、水冷通道14、吹气通道15、瓶体16、灌装针17、排气通道18、进液通道19、插针20、冲裁装置21、焊盖装置22、瓶盖23。

具体实施方式

本实用新型实施例公开了一种塑料瓶生产灌装设备，以有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题。

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1-图9，图1为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的俯视结构示意图；图2为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的竖向局部剖面结构示意图；图3为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的另一方向的竖向局部剖面结构示意图；图4为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的管坯生成装工位结构示意图；图5为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的制瓶工位结构示意图；图6为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的灌装封口结构示意图；图7为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的成品转移工位结构示意图；图8为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的冲裁工位冲裁示意图；图9为本发明实施例提供的塑料瓶连续生产灌装设备的焊盖工位焊盖示意图。

在一种具体实施例中，本实施例提供了一种塑料瓶生产灌装设备，用于生产塑料包装产品，以从塑料开始，到挤坯、制瓶、灌装封口和冲裁成型，完成一系列包装生产，以形成最终的成型产品。具体的，该塑料瓶生产灌装设备包括运行机构1、成型模10、管坯生成装置2、制瓶装置3、灌装封口装置4、风淋罩7、无菌气体供给装置6。

其中管坯生成装置2，布置在管坯生成工位，用于在经过的各个所述成型模10中布置管坯。即当空的成型模10到达该处时，成型模10的分模打开，管坯生成装置2将管坯挤入到分模之间，直到管坯的下端低于成型模10成型腔的腔底后，此时成型模10的分模进行合模，分模将管坯下端低于腔底部分夹持收缩贴合，以使得管坯下端封闭，然后管坯生成装置2的切刀11，将管坯切断。以完成整个管坯生成。然后该成型腔内夹持有该管坯的成型模10便可以移动到下一工序，即进入到制瓶装置3处进行制瓶操作。

其中管坯生成装置2主要包括塑料暂存装置、挤出机和切刀装置。其中塑料暂存装置用于储存塑料，以能够随时向挤出机供给塑料，而挤出机通过对塑料加热熔融，然后从管型出料口挤出，以形成管坯，而切刀装置则是将管坯剪断，剪断的长度根据塑料瓶大小相对应。具体的，为了保证塑料成型效果好，一般是通过真空的作用将塑料颗粒由塑料暂存装置的储料室输送到挤出机的塑料颗粒料斗9中。而挤出机主要包括塑料颗粒料斗9、驱动机构(驱动机构如液压马达、变频电机、伺服电机或者恒扭矩电机等驱动)、挤出螺杆、加热系统、水冷系统、压力检测系统、模头系统以及相应的壁厚控制系统，以将塑料暂存装置输送过来的塑料颗粒加热融化，通过驱动机构驱动以及螺杆的塑化，然后通过模头的流道均匀分流形成熔融状态的管坯挤出。同时使管坯内部始终保持正压，从而保证管坯内部的无菌性，以及将来形成瓶身时，瓶子内部的无菌性。

在切刀切断管坯时，因为管坯温度高，所以切离的过程会形成烟雾，进而容易造成环境污染比较严重。基于此，此处优选还包括排烟装置8，排烟装置8作用在于，当挤出系统挤出的管坯长度合适时，通过切刀11将管坯切断，切断过程形成的烟雾由排烟装置8排到相应的废气处理系统。其中为了保证管坯立起，一般在成型模10的上部还设置有夹坯板，夹坯板用于夹持管坯的上端，即将切刀切断的管坯上部由夹坯工位吸附到夹坯板上。

其中制瓶装置3，布置在制瓶工位，其中的吹瓶机构对管坯进行吹瓶，以形成成型的塑料瓶体16，成型模10中的管坯可以进一步在此工位进行吸塑成瓶，通过双重作用形成瓶身。制瓶装置3主要包括伺服电机、导向机构、管路、阀门仪表等，当成型模10转移至此工位时，吹瓶气嘴13在驱动机构的驱动下进入模具且位于管坯12内腔内，与管坯上部保持密封贴合，然后通过控制管路中的压缩空气进入管坯，对熔融状态的管坯进行吹瓶成型，吹瓶工艺结束后，吹瓶气嘴13在驱动机构驱动下上升至初始工位。考虑到管坯温度比较高，避免吹瓶气嘴13的温度过高，一般还在吹瓶气嘴13上沿吹气通道15设置有水冷通道14，具体的水冷通道14的横截面可以呈环型，而其中的吹气通道15从水冷通道14的环形中部的孔部穿过，以在周向方向均受到水冷通道14的冷却作用。其中驱动机构一般为伸缩气缸，以用于驱动吹瓶气嘴13升降。具体的吹瓶气嘴13的整体轮廓形状，应当根据塑料瓶瓶口以及成型模10的结构对应设置，具体的可以参考现有技术。

其中灌装封口装置4，设置在灌装封口位，其中灌装机构对成型模10中的瓶体16进行灌装，同时对灌装完成的瓶体16进行封口，以形成封口瓶，此时封口瓶已完成药液灌装。其中灌装封口装置4主要包括伺服电机、导向机构、管路、阀门、仪表、灌装针17等，当成型好的瓶体16在成型模10的带动下转移至此工位时，灌装针17在伺服电机等驱动机构驱动下下降插入瓶子，对产品进行定量灌装，同时如果产品需要充惰性气体保护也可以在此工位进行充惰性气体操作，并在灌装完成后，由驱动机构驱动灌装针17上升。需要说明的是，其中灌装封口装置4的驱动机构和制瓶装置3的驱动机构可以为同一机构，也可以为不同的机构。

具体的，其中灌装针17在插入至成型模10的瓶体16之后，优选与瓶体16上部保持密封，而此时，为了保证灌装完成，一般在灌装针17上还设置有排气通道18，此时优选其中的进液通道19横截面呈环形，而其中的排气通道18穿入进液通道19的环型中部，进液通道19在灌装针17的下端侧边形成环形出液口，以横向喷出药液，降低药液下降速度，并有效地避免药液飞溅，而其中的排气通道18的进气口，可以设置在灌装针17的下端端面处。并在灌装完成后，灌装封口装置4开始封口，一般采用塑料膜或者铝膜进行封口。

其中运行机构1用于驱动成型模10依次经过管坯生成装置2、制瓶装置3和灌装封口装置4，以使得依次在管坯生成工位生成管坯，在制瓶工位将管坯吹成瓶体16，在灌装封口工位对瓶体16进行液体灌装，然后进行封口，然后可以进行后续的冲裁以及焊盖等操作。其中运行机构1用于驱动成型模10依次经过上述各个装置，一般优选循环依次经过上述各个装置。需要说明的是，可以仅设置一个成型模10，以依次经过上述各个工位，也可以是设置多个成型模10，以使得各个成型模10分别位于各个工位进行工作，以提高工作效率。其中运行机构1可以是输送带，也可以是环形输送机构，采用环形输送机构，有利于提供工作效率，如可以采用轨道输送小车或者采用转动圆盘输送机构。

所述风淋罩7顺沿运行机构1驱动方向从管坯生成装置2处布置到灌装封口装置4处，以使得管坯生成、制瓶以及灌装封口均在风淋罩7内完成操作。并设置有用于向风淋罩7内充入高压气体的无菌气体供给装置6，其中高压气体的压力相对环境来说，大于环境压力即为高压，以使得无菌气体供入到风淋罩7内后，以使维持风淋罩7内气体处于正压状态，以阻止环境中气体进入到风淋罩7的风淋区域内，继而保证风淋区域内保持无菌状态。其中风淋罩7沿延伸方向，呈开口朝下的凹槽型。当管坯生成装置2、制瓶装置3以及灌装封口装置4沿直线分布时，此时风淋罩7沿直线延伸，若沿曲线分布，则风淋罩7沿曲线延伸，如延伸呈圆弧型。具体的，风淋罩7优选包括均流板、风口、管道、阀门等零部件，以对管坯生成工位、制瓶工位、灌装封口工位及其之间的衔接位置进行洁净风淋保护，从而保证整个生产过程产品的无菌性。

其中无菌气体供给装置6优选为灭菌清洗系统，主要包括除菌级过滤器、药液缓冲罐、液位控制系统、各类阀门、管路、温度传感器、压力传感器等，为了保证无菌生产的需要，优选该无菌气体供给装置6能够分别向所述管坯生成装置2中的管坯内部加压气路、所述制瓶装置3的吹气通道15、所述灌装封口装置4的药液缓冲罐维压系统和所述风淋罩7内供入高压无菌气体以进行在线灭菌。同时还可以为充惰性气体的气路系统、药液管路系统进行在线灭菌，同时还可以对上述各个气路液路系统进行在线清洗。

在该塑料瓶生产灌装设备中，在应用时，先将无菌气体供给装置6开启，无菌气体供给装置6向风淋罩7内供入压力较高的无菌气体，无菌气体在风淋罩7内向外流动，以使得风淋罩7内气压略高于外部气压，使得外部不洁净气体无法进入到风淋罩7内，而风淋罩7内部又始终充满洁净气体，所以起到保证分淋罩内部洁净效果，进而使分淋罩罩设环境中的成型模10及其内部管坯或瓶体16的洁净。在该塑料瓶生产灌装设备通过运行机构1驱动成型模10，以使得成型模10依次经过管坯生成工位、制瓶工位和灌装封口工位，而这个过程始终在风淋罩7罩设下，以使得从管坯生成到最终灌装封口，均在分淋罩罩设环境下进行，以保证了整个过程的洁净，进而最终保证瓶体16内部洁净。综上所述，该塑料瓶生产灌装设备能够有效地解决塑料瓶生产灌装设备生产产品无菌安全较低的问题。

进一步的，一般在瓶体16完成灌装封口后，则需要进一步的，从成型模10取出，然后放置到冲裁装置21处，冲裁之后进行加盖。基于此，此处优选还包括冲裁装置21、用于将成型模10内封口瓶取出至所述冲裁装置21处的成品转移装置5和用于对所述冲裁装置21冲裁之后的成品加装盖体的焊盖装置22。

其中成品转移装置5，设置在成品转移工位，用于将成型模10内封口瓶取出至冲裁装置21处。其中成品转移装置5主要包括用于固定封口瓶的固定装置和用于驱动固定装置从成型模10移动到冲裁装置21处的驱动装置。需要说明的是，在固定装置对封口瓶进行固定后或者固定过程中，但至少在驱动装置驱动固定装置移动以远离成型模10之前，成型模10应当开始分模，以使得封口瓶能够从成型模10中移出，可以上移或者是下移，还可以是横向移动。

其中，为了方便对封口瓶进行固定，此处优选成品转移装置5的固定装置，为插针装置。具体的，该成品转移装置5主要包括插针20和驱动机构，当灌装封口后的封口瓶转移至此工位时，插针20上升，以插入封口瓶下端边角料中，此次插针20不宜过长，以避免插入至封口瓶的瓶腔中。需要说明的是，如上所述，成型模10在管坯生成工位时，会夹住管坯下端以形成封口，因为夹住的较多，所以在会形成下延较长的边角料，为了保证边角料的强度，一般会使成型模10的两个分模之间，在腔底下侧的中部位置处组合形成圆柱孔，以成型实心或空心塑料圆柱，以方便插针20插入塑料圆柱中，并保证插针20与该成型圆柱之间的插接强度。然后成型模10打开，驱动机构带动插针20下降，以带动封口瓶由成型模10中转移出来，然后将成品放置在转移模具中。而当封口瓶从成型模10转移出来后，成型模10在安装座的继续带动下，将再次移动到管坯生成工位。

具体的成品转移装置5还对应设置有成品转移夹具、成品转移夹手、伺服(或者气动)驱动装置等，先由成品转移夹具夹持封口瓶，以将从成型模10中转出的成型瓶，从插针20上脱离，然后将封口瓶转移至暂存位置，而在暂存位置由成品转移夹手将封口瓶转移至冲裁工位的冲裁装置21，以对封口瓶边角料裁离以形成最终成品。

具体的，其中冲裁装置21主要是对成型模10的两个分模之间形成边角料裁剪去除。冲裁装置21主要包括上部冲裁机构、下部冲裁机构、成品暂存夹具、废料暂存桶，输送工位以及其它的驱动机构等，在其中的成品暂存夹具固定好封口瓶后，驱动机构驱动上部冲裁机构以及下部冲裁机构在工位进行冲裁，从而将成品的上部和下部的废料冲掉，冲掉后的成品若需要加装盖体，那么将会由输送工位输送到焊盖装置22处，以进一步进行焊盖。

其中焊盖装置22主要包括上盖机构、加热机构、焊接机构以及其它输送机构，首先通过上盖工位输送至加热机构进行加热，冲裁后的成品在加热机构处进行加热，加热完成后在焊接机构对加热后的瓶盖23和成品进行焊接。具体的，其中加热机构的加热头包括用于对盖体内口沿加热的盖加热部和用于对瓶口外部加热的瓶口加热部，其中盖加热部和瓶口加热部上下设置，以同时对盖体和瓶口进行加热，在加热完成后移除，然后将盖部扣在瓶口上，由加热头加热熔融的部分熔融在一起，待冷却固化，完成固定连接。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (8)

1.一种塑料瓶生产灌装设备，包括成型模、运行机构、用于在经过的各个所述成型模中布置管坯的管坯生成装置、用于对所述成型模内的管坯进行吹制成瓶体的制瓶装置和用于对所述成型模内的瓶体灌装以及封口的灌装封口装置，所述运行机构用于驱动所述成型模依次经过所述管坯生成装置、所述制瓶装置和所述灌装封口装置，其特征在于，还包括顺沿所述运行机构驱动方向从所述管坯生成装置处布置到所述灌装封口装置处的风淋罩，以使得管坯生成、制瓶以及灌装封口均在所述风淋罩内完成操作，还包括用于向所述风淋罩内充入高压气体的无菌气体供给装置。

2.根据权利要求1所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，所述无菌气体供给装置分别向所述管坯生成装置中的管坯内部加压气路、所述制瓶装置的吹气通道、所述灌装封口装置的药液缓冲罐维压系统和所述风淋罩内供入高压无菌气体。

3.根据权利要求2所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，还包括冲裁装置、用于将成型模内封口瓶取出至所述冲裁装置处的成品转移装置和用于对所述冲裁装置冲裁之后的成品加装盖体的焊盖装置。

4.根据权利要求3所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，所述管坯生成装置包括用于向成型模内挤出管坯的挤出机和用于向所述挤出机供料的真空上料机，所述挤出机的挤出口设置有用于切断管坯的切断机和用于将切坯产生的烟雾排除的排烟装置。

5.根据权利要求4所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，所述制瓶装置包括吹瓶气嘴和驱动所述吹瓶气嘴升降的驱动机构，所述吹瓶气嘴上沿吹气通道设置有水冷通道，所述水冷通道的横截面呈环型，所述吹气通道从所述水冷通道的环形中部的孔部穿过。

6.根据权利要求5所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，灌装封口装置包括灌装针和用于驱动所述灌装针升降的驱动机构，所述灌装针上设置有排气通道和进液通道，所述进液通道横截面呈环形，所述排气通道穿入所述进液通道的环型中部，所述进液通道在所述灌装针的下端侧边形成环形出液口以横向喷出药液，所述排气通道的进气口设置在所述灌装针的下端端面处。

7.根据权利要求6所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，所述成型模的两个分模之间且在腔底下侧的中部位置处组合形成圆柱孔，以成型实心或空心塑料圆柱，所述成品转移装置包括用于插入所述塑料圆柱中以固定封口瓶的插针和用于所述插针升降的驱动机构。

8.根据权利要求7所述的塑料瓶生产灌装设备，其特征在于，所述运行机构为输送带传输机构。

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