CN218371730U - 流体灌装容量控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及流体灌装技术领域，具体涉及一种流体灌装容量控制系统，包括流体罐、灌注头、精度调节泵、第一供料管路、第二供料管路、旁通管路和第一阀门，流体罐包括进液口和出液口；精度调节泵包括流体进口和流体出口；第一供料管路的一端与所述出液口连通，另一端与所述流体进口连通；第二供料管路的一端与所述流体出口连通，另一端与所述灌注头连通；旁通管路的两端分别与所述第一供料管路和所述第二供料管路连通；第一阀门设置在所述旁通管路上，适于在灌装产品时关闭，在清洗时打开。本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，既可达到标准的清洗流量，又可保证精度调节泵的使用寿命的流体灌装容量控制系统。

Description

流体灌装容量控制系统

技术领域

本实用新型涉及流体灌装技术领域，具体涉及一种流体灌装容量控制系统。

背景技术

在流体食品生产行业，部分灌装设备因成本原因，采用自流的灌装方式，利用单独的控制阀开合大小来控制灌装容量。

现有的一种百利包灌装机，流体罐的底部连接供料管，供料管的下方连接灌注头，供料管上设有流量调节阀。生产产品时，灌注头常开，流量调节阀控制供料管内液体的流速，此种容量控制方法简单且成本低，但控制精度较差，供料管道内物料流速不固定时，有气泡或湍流时，单位时间内灌注头排出的产品容量会出现波动。

现有一些灌装机，会在流体罐和灌注头之间设置柱塞泵等精度调节泵，虽然可通过精度调节泵对灌注精度进行精确控制，降低灌注的容量波动，但是由于精度调节泵设置在在流体罐和灌注头之间，直接接触待灌装的产品，需要定期进行清洗和消毒。精度调节泵的流量一般低于清洗时清洗液的标准流量，导致清洗效果较差，若按照标准流量来增加清洗液的流量，则会影响精度调节泵的使用寿命。

实用新型内容

因此，本实用新型要解决的技术问题在于克服现有技术中的灌装机的清洗的标准流量和精度调节泵的使用寿命无法兼得的缺陷，从而提供一种既可达到标准的清洗流量，又可保证精度调节泵的使用寿命的流体灌装容量控制系统。

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种流体灌装容量控制系统，包括流体罐、灌注头、精度调节泵、第一供料管路、第二供料管路、旁通管路和第一阀门，流体罐包括进液口和出液口；精度调节泵包括流体进口和流体出口；第一供料管路的一端与所述出液口连通，另一端与所述流体进口连通；第二供料管路的一端与所述流体出口连通，另一端与所述灌注头连通；旁通管路的两端分别与所述第一供料管路和所述第二供料管路连通；第一阀门设置在所述旁通管路上，适于在灌装产品时关闭，在清洗时打开。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述第一阀门为截止阀。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，还包括第二阀门，设置在所述第二供料管路上，适于调节所述第二供料管路的流量。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述第二阀门为流量阀。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述精度调节泵为转子泵。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述转子泵包括泵体及两个转子，所述泵体上设有泵腔，两个所述转子的一端可转动地设置在所述泵腔内，另一端伸至所述泵腔的外部并通过齿轮相互啮合；所述流体进口和所述流体出口分别设置在所述泵腔的两个相对的腔壁上，每个所述转子在所述流体进口和所述流体出口之间均可与所述泵腔围成至少一个密封腔。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，每个所述转子均具有至少三片叶片。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述叶片与所述泵腔之间的间隙至少为0.5mm；

和/或，两个所述转子的所述叶片之间的间隙至少为0.5mm。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述转子与伺服电机的动力输出端连接，伺服电机与PLC控制器连接。

本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，所述精度调节泵为蠕动泵。

本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型提供的流体灌装容量控制系统，流体罐在灌装产品时用于容置待灌装的产品，在清洗时用于容置清洗液体。灌注头与待灌装的包装连接，适于向包装内灌注产品。精度调节泵可对第一供料管路和第二供料管路内的物料流速和/或流量进行调节，保证第一供料管路和第二供料管路内流体的流速稳定，在有气泡或湍流的情况时降低单位时间内灌注头排出的产品量波动。第一阀门在清洗时开启，可通过旁通管路分担清洗流量，既可保证标准的清洗流量，又不会因为精度调节泵的流量过大而影响精度调节泵的使用寿命。第一阀门在灌装产品时关闭，不会影响到灌注头的流量，保证第一供料管路和第二供料管路内流体的流速稳定。且本实用新型的精度调节泵和第一阀门均可连接在供料管路上，在不对灌装设备进行大幅度改造的基础上，只对供料管路本身进行流速优化，既适用于在原有灌装设备上进行改造，又适用于工厂批量性生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，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示出了本实用新型的流体灌装容量控制系统灌装产品时的示意图；

图2示出了本实用新型的流体灌装容量控制系统清洗时的示意图；

图3示出了本实用新型的转子泵的局部示意图。

附图标记说明：

1、流体罐；2、灌注头；3、精度调节泵；31、流体进口；32、流体出口；33、泵体；34、转子；35、泵腔；4、第一供料管路；5、第二供料管路；6、旁通管路；7、第一阀门；8、第二阀门。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

如图1至图3所示，本实施例种公开了一种流体灌装容量控制系统，包括流体罐1、灌注头2、精度调节泵3、第一供料管路4、第二供料管路5、旁通管路6和第一阀门7，流体罐1包括进液口和出液口；精度调节泵3包括流体进口31和流体出口32；第一供料管路4的一端与所述出液口连通，另一端与所述流体进口31连通；第二供料管路5的一端与所述流体出口32连通，另一端与所述灌注头2连通；旁通管路6的两端分别与所述第一供料管路4和所述第二供料管路5连通；第一阀门7设置在所述旁通管路6上，适于在灌装产品时关闭，在清洗时打开。

流体罐1在灌装产品时用于容置待灌装的产品，在清洗时用于容置清洗液体。灌注头2与待灌装的包装连接，适于向包装内灌注产品。精度调节泵3可对第一供料管路4和第二供料管路5内的物料流速和/或流量进行调节，保证第一供料管路4和第二供料管路5内流体的流速稳定，在有气泡或湍流的情况时降低单位时间内灌注头2排出的产品量波动。第一阀门7在清洗时开启，可通过旁通管路6分担清洗流量，既可保证标准的清洗流量，又不会因为精度调节泵3的流量过大而影响精度调节泵3的使用寿命。第一阀门7在灌装产品时关闭，不会影响到灌注头2的流量，保证第一供料管路4和第二供料管路5内流体的流速稳定。且本实用新型的精度调节泵3和第一阀门7均可连接在供料管路上，在不对灌装设备进行大幅度改造的基础上，只对供料管路本身进行流速优化，既适用于在原有灌装设备上进行改造，又适用于工厂批量性生产。

本实施例中，所述第一阀门7为截止阀。作为可变换的实施方式，也可以为，第一阀门7也可以为开关阀或调节阀或两通阀。

本实施例的流体灌装容量控制系统中，还包括第二阀门8，设置在所述第二供料管路5上，适于调节所述第二供料管路5的流量。第二阀门8在精度调节泵3调节了第一供料管路4和第二供料管路5的流体流速和/或流量后，进一步调节第二供料管路5的流体流速和/或流量，降低单位时间内灌注头2排出的产品量波动。

本实施例中，所述第二阀门8为流量阀。

本实施例中，所述精度调节泵3为转子34泵。

本实施例中，所述转子34泵包括泵体33及两个转子34，所述泵体33上设有泵腔35，两个所述转子34的一端可转动地设置在所述泵腔35内，另一端伸至所述泵腔35的外部并通过齿轮相互啮合；所述流体进口31和所述流体出口32分别设置在所述泵腔35的两个相对的腔壁上，每个所述转子34在所述流体进口31和所述流体出口32之间均可与所述泵腔35围成至少一个密封腔。两个转子34同步反向旋转，产品从流体进口31进入泵腔35后容积逐步变大形成负压，吸入要输送的产品，转子34在泵腔35内旋转，与泵腔35围成一个个连续的密封腔，产品源源不断的吸入泵腔35中并逐步形成压力，将物料往流体出口32处推进，形成正压将产品排出泵腔35。转子34泵每次输送产品的输送动作都由输送压力完成，出口处的产品便会保证流速的稳定，气泡及湍流也会在这个过程中被破除。

本实施例中，每个所述转子34均具有至少三片叶片。但较小的湍流，以及灌注头2灌装动作造成的返流仍会破坏流体出口32处的正压力，从而对产品的稳定流速造成影响，转子34上的叶片越多，流体出口32处的正压力越稳定，对湍流及返流的抑制作用越好。

本实施例的一种实施方式中，所述叶片与所述泵腔35之间的间隙至少为0.5mm，两个所述转子34的所述叶片之间的间隙至少为0.5mm；本实施例的另一种实施方式中，所述叶片与所述泵腔35之间的间隙至少为0.5mm；本实施例的另一种实施方式中，两个所述转子34的所述叶片之间的间隙至少为0.5mm。叶片与泵腔35之间的缝隙越小，两个转子34的叶片之间的间隙越小，则单次输送动作的行程的密封腔的密封性越好，则流体出口32处的正压力越稳定，对湍流及返流的抑制作用越好。

本实施例中，所述转子34与伺服电机的动力输出端连接，伺服电机与PLC控制器连接。PLC控制器控制伺服电机调整转子34的转速，转子34泵每次排出的量固定，通过调整转子34泵的转速可以调节管道内的流速，从而调节灌装量。

具体地实施方式中，转子34泵清洗消毒过程中，需要温度在75℃到95℃的高温清洗液通过，但是由于两个转子34之间的缝隙较小，且转子34与泵腔35之间的缝隙较小，转子34与泵体33的材质在高温清洗消毒的过程中存在热胀冷缩现象，因此，转子34与泵体33的材质优选进行高温淬火的合金，以保证较低的热膨胀系数。

本实施例中，所述精度调节泵3为蠕动泵。

蠕动泵的工作原理与用手指夹挤一根充满流体的软管相似，随着手指向前滑动管内流体向前移动。蠕动泵是由滚轮取代了手指，滚轮外周可转动地连接有至少两根滚柱，至少两根滚柱沿滚轮的外周均匀分布，滚柱通过对蠕动泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送流体。就像用两根手指夹挤软管一样,随着手指的移动,管内形成负压,液体随之流动。蠕动泵控制容量波动的原理与转子34泵类似，由输送压力减少返流及湍流对泵出口处物料流速的影响。蠕动泵控制效果未经过实际测试，根据原理推测，滚轮上滚柱的数量越多，对湍流及返流的抑制作用越好。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种流体灌装容量控制系统，其特征在于，包括：

流体罐(1)，包括进液口和出液口；

灌注头(2)；

精度调节泵(3)，包括流体进口(31)和流体出口(32)；

第一供料管路(4)，一端与所述出液口连通，另一端与所述流体进口(31)连通；

第二供料管路(5)，一端与所述流体出口(32)连通，另一端与所述灌注头(2)连通；

旁通管路(6)，两端分别与所述第一供料管路(4)和所述第二供料管路(5)连通；

第一阀门(7)，设置在所述旁通管路(6)上，适于在灌装产品时关闭，在清洗时打开。

2.根据权利要求1所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述第一阀门(7)为截止阀。

3.根据权利要求1所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，还包括第二阀门(8)，设置在所述第二供料管路(5)上，适于调节所述第二供料管路(5)的流量。

4.根据权利要求3所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述第二阀门(8)为流量阀。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述精度调节泵(3)为转子(34)泵。

6.根据权利要求5所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述转子(34)泵包括泵体(33)及两个转子(34)，所述泵体(33)上设有泵腔(35)，两个所述转子(34)的一端可转动地设置在所述泵腔(35)内，另一端伸至所述泵腔(35)的外部并通过齿轮相互啮合；所述流体进口(31)和所述流体出口(32)分别设置在所述泵腔(35)的两个相对的腔壁上，每个所述转子(34)在所述流体进口(31)和所述流体出口(32)之间均可与所述泵腔(35)围成至少一个密封腔。

7.根据权利要求6所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，每个所述转子(34)均具有至少三片叶片。

8.根据权利要求7所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述叶片与所述泵腔(35)之间的间隙至少为0.5mm；

和/或，两个所述转子(34)的所述叶片之间的间隙至少为0.5mm。

9.根据权利要求6-8中任一项所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述转子(34)与伺服电机的动力输出端连接，伺服电机与PLC控制器连接。

10.根据权利要求1-4中任一项所述的流体灌装容量控制系统，其特征在于，所述精度调节泵(3)为蠕动泵。

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