罐装机原理

第三章 灌装机械

第一节 概 述

将液体按预定量灌注到包装容器内的机器称为灌装机械。

一、灌装机的分类

1．根据灌装方法区分

(1)常压灌装机

在常压下将液体产品充填到包装容器内的机器称常压灌装机，它只适宜灌装低粘度不含气体的液体产品，如白酒、醋、酱油等。

(2)负压灌装机

先将包装容器抽气形成负压，然后再将液体产品充填到包装容器内的机器称负压灌装机。负压灌装机分为两种：

①压差式负压灌装机 贮液箱内处于常压，只对包装容器抽气使之形成负压，依靠贮液箱和待灌容器之间的压力差将液体产品充填到包装容器内的机器。称为压差式负压灌装机。

②重力式负压灌装机 将贮液箱和包装容器都抽气形成负压，液体产品依靠本身的自重充填到包装容器内的机器，称为重力式负压灌装机。

负压灌装机适用于灌装含维生素的饮料、有毒的农药和化工试剂等。

(3)等压灌装机

先向包装容器充气，使其内部的气体压力和贮液箱内的气体压力相等。然后将液体产品充填到包装容器内的机器称为等压灌装机。它适用于灌装含气饮料和含气酒类，例如汽水、可口可乐、啤酒、气酒等。它可以保证灌装产品的质量和计量精度。

(4)压力灌装机

压力灌装机是利用外部的机械压力将液体产品充填到包装容器内的机器。它适用于灌装粘稠性物料，例如牙膏、番茄酱、豆瓣酱、香脂等。

2．根据灌装机中包装容器的传送形式区分

(1)直线型灌装机 在灌装时，包装容器由一个工位直线式间歇地运动到另一个工位，并在停歇时完成灌装的机器称直线型灌装机。

(2)旋转型灌装机 这种类型的灌装机在包装容器进入灌装工位后，围绕工作台回转一周，作等速回转运动，并完成灌装。旋转型灌装机的结构如图3-1所示。

图3-1 DeltaF旋转型灌装机

1-输入分瓶蜗杆 2-进瓶拨轮 3-升降机构 4-定中罩 5-中间拨轮 6-压盖拨轮 7-出瓶拨轮

8-环形酒缸 9-真空通道 10-灌装阀 11-旋转分配器

液料由旋转分配器11进入环形贮液箱8中，瓶子由瓶的输送装置1、星形拨轮2送入

到瓶的升降机构3上，瓶子在上升的同时绕灌装机回转，当瓶子和灌装阀10紧密接触时自动灌装液料，灌装结束后瓶子由升降机构3送入到水平位置，再由出瓶星轮5送至压盖机上。

每当灌装机工作结束时，可自动清洗。

二、灌装机的组成及工作原理

旋转型灌装机的结构比较复杂，主要由包装容器的供送装置、灌装液料的供送装置、灌装阀等组成，现将主要的组成部分介绍如下：

1.包装容器的供送装置

旋转型灌装机在灌装时，要求待灌包装容器，要按包装工艺路线、速度、间距和状态进入包装工位。常用的供送装置有链带式、动梁推进式、螺杆和星形拨轮等。

(1)螺杆式供送装置

这种装置可将规则或不规则排列的成批包装容器，按照包装工艺要求的条件完成增距、减距、分流、升降和翻身等动作，并将容器逐个送到包装工位。

①等螺距螺杆供送装置 等螺距螺杆供送装置如图3-2所示。

图3-2 等螺距螺杆供送装置示意图

1-瓶槽；2-等螺距螺杆；3-侧向道轨；4-水平输送带

②变螺距螺杆供送装置 变螺距螺杆供送装置如图3-3所示。图（a）是专门用于供送圆柱形包装容器的装置。螺杆1上的螺旋槽沿螺杆供送方向逐渐缩小螺距，被供送的包装容器在静止滑板2上紧靠侧向导轨处于边滚动边减速状态的运动。

图（b）是专门用于供送棱柱形包装容器的装置，双环形槽沿螺杆供送方向逐渐增大螺距。

图3-3变螺距螺杆供送装置示意图

1-供送螺杆2-滑板3-侧向导轨

③特种变螺距螺杆供送装置 特种变螺距螺杆供送装置如图3-4所示。图（a）和（b）所示装置不仅能改变供送容器的排列和间距，同时起着分流和合流的作用，使容器状态和后面的包装要求相适应。图（c）所示是一对并列排列、转向相同的螺杆,它们的组合作用使包装容器在供送过程中，既能改变间距，又能改变运动状态。图（d）所示是一条水平变螺距螺杆和三条固定的卷曲导板组成的供送装置,它能使被供送的包装容器成倒状和翻身状态。

图3-4 特种变螺距螺杆供送装置示意图

(a)分流 (b)合流 (c)转向 (d)翻身

(2) 输送链带

常用的瓶子输送设备是活页链传送带,如图3-5，活页链传送带由金属板通过绞链一个个串联而成，板的尺寸与瓶子的直径相吻合。传送率很高时，可以将数条传送带并排布置，构成宽幅传送带。有时也采用两个瓶子宽的链板

制成传送带。转弯半径较大的弯道输送带使用特

殊形状的链板。为了使传送带运行平稳，在其下

面设置了塑料滑轨。传送带通过齿轮驱动和折

返，并借助自重张紧。链板两侧搁在塑料滑轨上，滑轨起托住链带，防止其跌落的作用。瓶子传送

过程中，要求不损坏标签，并能不受碎玻璃渣的

影响。活页链传送带一般可分段地采用高压喷嘴

进行喷冲清洗。尽管如此，还需要采用专门的润

滑系统和润滑剂实施润滑。应该注意到，这些润

滑剂最终会进入废水中，但它们通常是可以降解

的。

图3-5活页链传送带简图 1-可调支架 2-滑动挡板 3-传送链 4-传

送带固定润滑喷嘴 5-调速手轮 6-滚珠轴承 7-驱动轮 8-调平支脚 活页链传送带的应用及特点可归纳如下：它

可以单条或多条并列安装；它可用于弯道传送；

其最大安装斜率达7％；可以利用传送带速度的差异，实现瓶子由多路变成单路，并可避免瓶子速度突然改变，它被广泛用于在单台设备之间作存储和缓冲区，以防止瓶流阻塞。基于上述特点，活页链传送带在灌装车间成为最主要的输送工具。为了实现瓶子的垂直输送(例如将瓶子送往上一层楼)，可采用带夹持勾的传送带。带橡胶软垫的夹持勾，安装在折返式传送带上并连同它

一起运动，偶尔也采用两侧夹持式输送带。

图3-6 星形拨轮结构简图 图3-7 机械式升降机构结构简图1-星形拨轮;2-拨轮盘;3-轴 1-托瓶台;2-压缩弹簧;3-上滑筒;4-滑筒座;

5-拉杆;6-下滑筒;7-滚动轴承