灌裝速度可控式灌裝裝置的製作方法
2023-04-23 19:44:36
專利名稱：灌裝速度可控式灌裝裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及液體灌裝設備領域技術，尤其是指一種灌裝速度可控式灌裝裝置。
背景技術：
灌裝機乃一種用於將含氣液體、不含氣液體、膏狀體各種裝填物料灌裝入瓶、罐、盒、桶或袋等各種包裝容器中的機械設備，採用機械化灌裝不僅可以提高勞動生產率，減少產品的損失，保證包裝質量，而且可以減少生產環境與被裝物料的相互汙染。因此，目前灌裝機已被廣泛應用於醫藥、日化、食品及特殊行業工廠的自動化作業灌裝生產。按灌裝原理劃分，灌裝機包括有真空灌裝機、常壓灌裝機、反壓灌裝機、負壓灌裝機或加壓灌裝機等。
然而，上述現有之灌裝機雖可實現其灌裝作業的基本功能，但是在實際使用時卻發現其自身結構和使用性能上仍存在有諸多不足，未能達到最佳的使用效果和工作效能。其不足之處尤其體現在在灌裝過程中，不能精確控制和改變液體的灌裝速度，藉而極易產生泡沫現象，無法保證產品灌裝品質。
發明內容
本發明的主要目的是提供一種灌裝速度可控式灌裝裝置，其可控制和改變灌裝過程中的灌裝速度，依需要而實現慢灌和快灌相結合的灌裝模式，有效減少灌裝過程中的泡沫現象。 為實現上述目的，本發明採用如下之技術方案 —種灌裝速度可控式灌裝裝置，包括儲液缸和灌裝閥，該儲液缸中的物料具有背壓，灌裝閥中設置有注料通道和排氣通路，該排氣通路分流出第一通路、第二通路和第三通路至少三個分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔徑大小不同，第一通路和第二通路均連通一保壓氣室，該保壓氣室的氣壓值與儲液缸中的背壓值相平衡；該第三通路連通於一排氣室，排氣室中保持大氣常壓；於該第一通路、第二通路和第三通路中分別對應設置有控制其通斷的氣閥。 作為一種優選方案，所述氣閥包括有閥體和設置於閥體中的氣口、活塞杆和復位彈簧，該活塞杆上設置有用於封堵住氣口的錐體，活塞杆的一端抵於該復位彈簧上，由該復位彈簧抵住錐體，封堵該氣口 ，使該氣口通道保持常閉，活塞杆的另一端則伸出閥體外。
作為一種優選方案，所述第一通路的孔徑為1. 0 2. 5mm。
作為一種優選方案，所述第二通路的孔徑為0. 5 1. 0mm。
作為一種優選方案，所述第三通路的孔徑為0. 8 1. 5mm。 本發明與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知，首先，其可通過各分支通路中的氣閥來依需要打開相應之分支排氣通路，進而控制排氣通路中氣流速度，以在灌裝過程中實現對於灌裝速度的實時控制，可依需要而形成慢灌一快灌一慢灌等特殊灌注模式，既而可有效減少灌裝過程中的泡沫現象，提升灌裝品質。其次，由於每個排氣通路中分別採用氣閥來進行控制，因而可使灌裝過程的控制更為方便靈活和自動智能化。再者，本發明所採用之氣閥為常閉式氣閥結構，其在未使用狀態時，乃在壓縮彈簧的彈力作用下保持關閉狀態，因而活塞杆上錐體的磨損被減至最低，使氣閥具有更佳之密閉性、更長之工作壽命及更穩定之工作性能。 為更清楚地闡述本發明的結構特徵和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本發明進行詳細說明
圖1是本發明之實施例的整體結構截面示圖2是圖1中A方向的示意圖3是本發明之實施例中第三氣閥放大示圖，圖中氣閥處於關閉狀態
圖4是圖3的另-一工作狀態示圖，圖中氣閥處於打開狀態。附圖標識說明10、儲液缸24、出料口11、物料25、出料控制閥杆12、背壓區26、針管20、灌裝閥31、第一氣閥21、注料通道32、第二氣閥22、排氣通路33、第三氣閥221、第一通路331、閥體222、第二通路332、氣口223、第三通路333、活塞杆23、進料口334、復位彈簧40、保壓氣室50、排氣室
具體實施例方式
請參照圖1至圖3所示，其顯示出了本發明之較佳實施例的具體結構，包括有儲液缸10和灌裝閥20，儲液缸的底部為物料ll，儲液缸10的頂部設置有背壓區12，背壓區12中充入的氣體可以為(A、氮氣、無菌空氣等氣體，背壓區12中背壓的大小依產品灌裝之需要而適當調整，例如常溫灌裝時可以是0. 5 2bar左右，而針對於中溫灌裝則需要適當調高至4. 5 5. 5Bar左右。 該灌裝閥20中設置有注料通道21和排氣通路22，該注料通道21的上端設置有連接於供料裝置10的進料口 23，注料通道21的下端為出料口 24，於該出料口 24處設置有出料控制閥杆25，出料控制閥杆25為具有排氣管孔的中空管，出料控制閥杆25的下端固接有一針管26，該針管26用於伸入瓶體中，便於瓶體中的氣體經由該針管26流向出料控制閥杆25，進而經由排氣管孔向上流動。 本實施例之排氣通路22中氣體向上的流動路線被分支出三個分支通路，它們分別是第一通路221、第二通路222和第三通路223。 其中，第一通路221和第二通路222均連通於一保壓氣室40，保壓氣室40中的氣體亦最好是C02、氮氣、無菌空氣等氣體，該保壓氣室40中的氣壓值大小基本系與前述背壓
4區12中的氣壓值相當，藉而使物料11流動獲得平衡，而僅利用其自身重力流出。於該第一通路221和第二通路222中分別對應設置有第一氣閥31和第二氣閥32。特別是，本實施例中第一通路221的孔徑為1mm 2. 5mm，第二通路222的孔徑為0. 5 lmm，因而該第二通路222的孔徑小於第一通路221的孔徑，因此，打開第一通路221中的第一氣閥31進行排氣的速度較快，而打開第二通路222中的第二氣閥32進行排氣的速度相對較慢。從而通過按設定控制該第一氣閥31和第二氣閥32的開關，可控制排氣通路22中的氣流速度，進而控制灌裝進程中的灌裝速度。 該第三通路223連通於一排氣室50，排氣室50內保持大氣常壓，本實施例中第三通路223的孔徑為0. 8 1. 5mm，由於孔徑較小，利用該第三通路223可在灌裝停止後將瓶體中的空氣緩慢減壓至常壓，避免減壓過快而產生氣泡等不良品質。於該第三通路223中亦設置有一第三氣閥33，用以在依設定而控制第三通路223的通斷。 由於該第一氣閥31 、第二氣閥32和第三氣閥33的結構相同，在此僅以其中之第三氣閥33的結構為例進行詳細說明。如圖2和圖3，該第三氣閥33包括有閥體331和設置於閥體331中的氣口 332、活塞杆333和復位彈簧334，該活塞杆333上設置有用於封堵住氣口 332的錐體3331，活塞杆333的一端抵於該復位彈簧334上，由該復位彈簧334提供錐體3331保持封堵該氣口 332的趨勢，活塞杆333的另一端則伸出閥體331夕卜，因此通過按壓該活塞杆333伸出閥體外的部分可促使該錐體3331脫離對於氣口 332的封堵作用(如圖3)。 使用時，本實施例之灌裝過程可實現慢灌或快灌及其結合的多種灌裝模式，現以常用之一種備壓一快灌一慢灌之灌裝模式為例進行詳細說明，具體工作過程和原理如下
在對每個空瓶進行灌裝前，首先需要將瓶體上移與灌裝閥的灌裝口密閉性對接。然後進行備壓，分別或同時打開該第一氣閥31和第二氣閥32，使保壓氣室40中的C02氣體經由排氣通路22流入瓶體中， 一方面可將瓶體中的空氣排出，以儘量避免大氣對物料造成氧化等品質不良；另一方面使瓶體內充滿C02氣體，而使瓶體中獲得與保壓氣室40和保壓區12中的氣壓值相同，以避免物料11過快流出而產生氣泡等問題。 接著可以開始進入快灌模式，即待上述瓶體中氣壓值與保壓區12中的氣壓值平衡後，打開第一氣閥31，關閉第二氣閥32和第三氣閥33，使儲液缸10中的背壓通過第一通路221與保壓氣室40之間形成氣壓平衡。同時，出料控制閥杆25打開出料口 24，物料11開始在其自身重力作用下，勻速向下流出並經由針管26的周緣流入瓶體中。隨著瓶體中的物料的增多，瓶體內的C02氣體便通過第一通路221排向保壓氣室40。然，由於該第一通路221的孔徑較大(例如lmm 2. 5mm)，因而使得物料11進入瓶體內的速度較快，實現物料的快速灌裝。 隨後瓶體中的物料灌裝至適當高度後，灌裝入瓶中物料需要穩定，此時進入慢灌模式。隨後關閉該第一氣閥31，而打開第二氣閥32，使瓶體內的0)2氣體通過第二通路222排向保壓氣室40。然，由於該第二通路222的孔徑較小(例如< lmm)，因而C02氣體流動的速度相對較慢，亦使得物料11進入瓶體內的速度變得較幔，實現物料的慢速灌裝。
經過一段時間的慢速灌裝後，瓶體內被灌滿到所需容積，此時出料控制閥杆25封堵住出料口 24，停止物料的灌裝，同時，第二氣閥32關閉。然，同時還需要打開該第三氣閥33，使瓶內C02氣體通過排氣通路22經由第三通路223流入排氣室50中，利用第三通路223中的較小孔徑而緩慢地進行洩壓，直至洩壓至大氣常壓。 需要特別說明的是，前述排氣通路22通過前述三個分支通路，可實現多次的通斷控制，進而獲得灌裝過程多種控制的多樣化。以及，針對不同的物料而靈活控制第一氣閥、第二氣閥或第三氣閥的通斷來控制產品灌裝速度和品質。例如，針對含0)2比份較多類型的物料(可樂等)，可僅打開第一氣閥來進行快灌，而針對(A比份較少類型的物料(雪碧、七喜等)，可同時打開第一氣閥和第二氣閥來進行超快灌。另外，在灌裝啤酒時，還可增加多次抽真空工藝的實施。 綜上所述，本發明的設計重點在於，主要系將排氣通路分出多個分支通路，各分支通路具有不同大小的孔徑，且這些分支通路均連通於與儲液缸之背壓保持平衡的保壓氣室；然後利用氣閥來依需要打開相應之排氣通路，進而控制排氣通路中氣流速度，以在灌裝過程中實現對於灌裝速度的實時控制，可依需要而形成備壓一快灌一慢灌等特殊灌注模式，達到有效減少灌裝過程中的泡沫現象。也可實現灌裝啤酒時多次抽真空的目的。
以上所述，僅是本發明的較佳實施例而已，並非對本發明的技術範圍作任何限制，故凡是依據本發明的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬於本發明技術方案的範圍內。
權利要求
一種灌裝速度可控式灌裝裝置，包括儲液缸和灌裝閥，該儲液缸中的物料具有背壓，灌裝閥中設置有注料通道和排氣通路，其特徵在於該排氣通路分流出第一通路、第二通路和第三通路至少三個分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔徑大小不同，第一通路和第二通路均連通一保壓氣室，該保壓氣室的氣壓值與儲液缸中的背壓值相平衡；該第三通路連通於一排氣室，排氣室中保持大氣常壓；於該第一通路、第二通路和第三通路中分別對應設置有控制其通斷的氣閥。
2. 根據權利要求1所述的灌裝速度可控式灌裝裝置，其特徵在於所述氣閥包括有閥體和設置於閥體中的氣口 、活塞杆和復位彈簧，該活塞杆上設置有用於封堵住氣口的錐體，活塞杆的一端抵於該復位彈簧上，由該復位彈簧抵住錐體，封堵該氣口 ，使該氣口通道保持常閉，活塞杆的另 一端則伸出閥體外。
3. 根據權利要求1所述的灌裝速度可控式灌裝裝置，其特徵在於所述第一通路的孔徑為1. 0 2. 5mm。
4. 根據權利要求1所述的灌裝速度可控式灌裝裝置，其特徵在於所述第二通路的孔徑為0. 5 1. 0mm。
5. 根據權利要求1所述的灌裝速度可控式灌裝裝置，其特徵在於所述第三通路的孔徑為0. 8 1. 5mm。
全文摘要
本發明公開一種灌裝速度可控式灌裝裝置，包括儲液缸和灌裝閥，該儲液缸中的物料具有背壓，灌裝閥中設置有注料通道和排氣通路，該排氣通路分流出第一通路、第二通路和第三通路至少三個分支通路，其中，第一通路和第二通路的孔徑大小不同，第一通路和第二通路均連通一保壓氣室，該保壓氣室的氣壓值與儲液缸中的背壓值相平衡；該第三通路連通於一排氣室，排氣室中保持大氣常壓；於該第一通路、第二通路和第三通路中分別對應設置有控制其通斷的氣閥。通過依需要打開相應之分支排氣通路的氣閥，基控制排氣通路中氣流速度，以在灌裝過程中實現對於灌裝速度的實時控制，既而可有效減少灌裝過程中的泡沫現象，提升灌裝品質。
文檔編號B67C3/28GK101774524SQ20101010555
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月4日 優先權日2010年2月4日
發明者吳茂柿, 謝棋柏 申請人:廣州達意隆包裝機械股份有限公司