第二章__灌装机械新

工作过程
瓶上升
顶开橡 皮垫
滑套与罐装头 间出现环隙
液体流 入瓶中
瓶内气体排 入贮液箱
排气管内液料 流入瓶内，完 成一次灌装
弹簧使灌 装头与滑 套封闭
瓶 下 降
继续进液，液 料沿排气管上 升，直到与贮 液箱液面水平， 停止进液
4.2 定量杯定量法
先将液料注入定量杯内，然后再将定量杯内的液料注入 包装容器。
负压灌装示意图
动画
②重力真空式
对包装容器抽真空，使其与贮液箱内真空度相等，依靠液料
自重流进包装容器内的罐装方法。
真空法灌装应用：应用面较广，即适用于粘度稍大的液体物
料,如油类、糖浆等；也适用于灌装含维生素的液体物料，如 蔬菜汁、果子汁等；还适用于灌装有毒的物料,如农药等。
优点：瓶内形成真空，可减少液料与空气的接触,延长产品的
力下降，则瓶上升速度减慢，以致不能保证瓶嘴与灌装阀 的密封；若压缩空气压力增加，则瓶上升速度快，导致瓶 不易与进液管对中，又使瓶子下降时冲击力增大，如若灌 装含气性气体，则容易使液料中的二氧化碳逸出。
2.3 气动—机械混合式升降机构 当压缩空气进入环管9时，气体进 入柱塞5经带孔螺钉3再进入套筒2 上部空间，推动套筒2和托瓶台向 上运动，完成升瓶动作。升瓶速度 受到凸轮导轨6和滚动轴承7控制。 当工作台转到降瓶区后，则完全依 靠凸轮的强制作用将套筒和托瓶台 压下。
求送到灌装机的主传送机构上；或将已灌装完的 包装容器传送到压盖机的压盖工位上。
动画1 动画2
2. 包装容器的升降机构
作用：将送来的包装容器上升到规定的高度，以便
完成灌装，然后再把灌装完的包装容器下降到规定 位置。
2.1 机械式升降机构
当滚动轴承沿凸轮运动时，使托
瓶台连同上、下滑筒一起沿导轨 升降。这种升降运动是由固定圆 柱凸轮—偏置直动从动杆机械来 实现。
1，无溢流、回流现象，物料不循环 2，可避免给有裂缝和缺口容器罐 装，可消除液体物料滴漏 3，比纯真空罐装速度低 1，压力作用在产品上，可保持较高 压力； 2，可将不同粘度液体物料装入同一 包装容器； 3，有溢流、回流现象，物料循环 1，可减少CO2损失，保持含气饮料 的风味和质量； 2，防止罐装中过量泛泡，保证包装 计量准确。 1，可用不同速度罐装各种粘度的液 体物料，应用广泛； 2，计量准确，罐装容量易调节。
和判断其压力的高低。待压力调好后，才打开总阀。
无菌压缩空气管4分两路：
一路为管7，与贮液箱12相连，可对贮液箱预充气， 使之产生一定压力，以免液料刚灌入时因突然降压 而冒泡。 另一路为管8，与高液面浮子13上的进气阀11相连， 用来控制贮液箱的液面上限。
若气量减少，气压偏低而使液面过高时，该浮子打开进气 阀，进入无菌压缩空气，使液位下降； 若气量增多，气压偏高而使液面过低时，浮子即打开放气 阀，使液面有所上升。这样，贮液箱内的气压稳定，液面 能基本保持在视镜中线附近。
根据灌装方式不同，大体可分两类:
(1) 使灌装瓶和贮液箱都维持一定的真空，液体 靠自重产生流动而灌装；
(2)只对灌装瓶抽真空，靠压差完成灌装。
单室负压法灌装系统属于前一种，其余属于后
一种方法。
a. 负压法单室供料系统
浮子控制液面 在规定范围
液料 液管
贮液箱
液料靠自 重下流 瓶上推 灌装阀 瓶与贮液 箱上部气 室接通 对瓶抽 真空 开始 灌装
动画
(2) 变螺距螺杆供送装置 (a) 专门用于供送圆柱形包 装容器的装置。螺旋槽沿 螺杆供送方向逐渐缩小螺 距，包装容器处于边滚动 边减速的状态。 (b) 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。
(3) 特种变螺距螺杆供送装置
分流
转向
合流
翻身
图(a)和(b)不仅能改变供送容器的排列和间距，同
第二章 灌装机械
第一节 概 述
灌装机械：将液体产品充填到包装容器内的机器。 1. 灌装的液体产品
按粘度
低粘度产品（<100cp），如酱油、醋、白酒、果汁
高粘度产品（>100cp），如豆瓣酱、番茄酱、肉糜
按产品是否溶有co2
含气体产品，如汽水、啤酒、香槟酒
不含气体产品，如白酒、醋
刚性包装容器，如金属罐、玻璃瓶
等压罐装 只使用于含气物料
中等粘度和高粘度的粘 机械压力 稠状、粘糊状液体物 料；不适于用其他方式 罐装 罐装的地粘度液体物料
二、灌装方法的选择
要考虑罐装产品本身的性能如粘度、重度、含气
性、挥发性等。
考虑产品的工艺要求、灌装机的结构等综合因素。 对于一般不含气的液料如牛奶、酒类等，可采用
保质期；减少毒性气体的外溢，改善劳动条件。
4.压力法
压力法是利用机械压力或气压，将料挤入包装容器内的罐
装方法。
应用：主要用于粘度较大的稠性物料，如番茄酱、肉糜、
牙膏、香脂等；也可用于汽水等软饮料的灌装。
动画
5.虹吸法
虹吸法是利用虹吸原理完成的灌装方法。 应用：适合低粘度不含气体的液料，灌装速度低。 这种方法出现最早，人们最容易接受，原理比较简单，现
2. 包装容器
柔性包装容器，如多层塑料复合瓶、复合袋
3. 灌装机的分类
第二节 灌装的基本原理
一、灌装的基本方法
各种液体产品的物
理化学性质不同
灌装容器形状和大小差异
（玻璃瓶、塑料瓶、塑料袋等）；
所用的灌装机械和灌装方法也有所不同 →灌装机种类多样。 …
一般灌装机常采用下列几种灌装方法:
1.常压法
当下室处于负压状态时， 上阀门7打开，余液流 回下室； 当下室处于常压状态时， 上阀门由上室吸力关闭， 而下阀门14在自重和液
料作用下打开，余液流 回贮液箱。
3.3 等压罐装法供料系统
西安P53
输液管3与分配头9相连，分配头下端匀布六根支管
14与环形贮液箱12相通。
打开输液总阀2之前，通常先打阀1，调整液料流速
吸液：旋塞阀打向右。
图4.15 压力法供料系统简图 Ⅰ-稳压装置 Ⅱ-旋塞阀 Ⅲ-推料活塞 Ⅳ-冲填器
排液：旋塞阀打向左。
4. 灌装液料的定量机构
准确的定量灌装不但与产品的成本有着直接的关
系，同时也影响产品在消费者心中的信誉。
包装物品的定量一般有重量定量和容积定量两种。 重量定量由于要增添秤等计量衡器，所以机器的
应用：普遍用于含气饮料，如
啤酒、汽水、汽酒等的灌装。
等压法灌装法可以减少产品中
所含二氧化碳的损失，并能防 止灌装过程中过量起泡而影响 产品质量和定量精度。
动画
3.真空法
真空法是在低于大气压的条
件下进行灌装，按两种方式 进行：
①压差真空式
即贮液箱内处于常压，只对
包装容器抽真空，液料依靠 贮液箱与包装容器间的压差 作用产生流动而完成灌装。
不含气，怕接触大气而 纯真空罐 氧化变质的低粘度和中 等粘度的液体物料，以 装 及有毒的液体物料
不含气，怕接触大气而 氧化变质的低粘度液体 重力真空 物料，特别是要求完全 罐装 不允许接触大气的液体 物料 低粘度和中等粘度的液 纯压力罐 体物料；不能抽真空的 液体物料；含较少CO2 装 的液体物料
适用于灌装酒类，不适用于灌装含气液体。
4.3 定量泵定量法
先将粘稠液料用机械压力注入活塞缸内定量，再
注入到包装容器内；每次罐装量等于活塞缸内液 料的容积。
当瓶托台带瓶上升，
工作过程
首先定量杯浸 入贮液箱，使 其充满液料 瓶 上 升 瓶嘴将灌装头、 进液管、定量杯 抬起，使量杯口 超出贮液箱液面 瓶内气体 由透气孔 排出 上孔和下孔 均与中间槽 13相通 使量杯内 液料经管2 流入瓶内
当定量杯内液料下 降至调节管2的上口 端面，则灌装结束
定量调节：调节管2在定量杯内的高度，或更换定 量杯，可改变灌装量。
结构比较复杂，适用于比重经常变化的固体物料， 且往往要配置一套电路用以机电配合。
容积定量机器的定量结构比较简单，一般不需电
路配合。液体产品一般易采用容积式定量。
4.1 控制液位定量法
实际液位定量机构及过程：
采用控制灌装容器内液位高度来达到预定的罐装量。
结构简单，定量精度稍差，适用于灌装含气饮料。
3.4 机械压力法供料系统
由稳压装置,旋塞阀,推料活塞和充填
器四个主要部分组成。
压力调节：
物料由供料泵送至三通14，在三通管的 上端有一个稳压活塞15，压缩空气经过减 压调整后进入气缸16，形成对稳压活塞一 定的压力，当三通管内出料压力增加或减 少时，与稳压活塞杆19相连的感应板则要 上升或下降，上、下无触点开关则要发出 信号控制供料泵运转或停转。因此供料的 压力始终保持稳定，保证了灌装质量。
常压法是在大气压下
依靠液料自重流进包 装容器内的罐装方法， 也称重力法。
应用：用于能自由流
动的不含气液料的灌 装，如白酒、果酒、 牛奶、酱油、醋等。
动画
2.等压法
等压法是在高于大气压的条件
下，首先对包装容器充气，使 之与贮液箱内气压相等，再依 靠液料的自重流进包装容器内 的罐装方法，也称压力重力式 灌装法。
特点：工作稳定性好，压缩空气在
升 瓶
环管中循环使用，应用广泛。但凸 轮导轨会增加额外的润滑、磨损和 运转阻力。
3. 灌装液料的供送装置
灌装液料的供送系统
液料
贮液槽
输液管
贮液箱
待灌容器
灌装阀
3.1 常压法供料系统
供料过程后面介绍。
3.2负压法供料系统
负压法灌装系统结构较复杂，形式较多，有单 室、双室、多室等多种形式。
液位控制浮桶
控制液箱内液位高度
c. 负压法三室供料系统
工作时，上室一直处
于真空状态(因抽真空)； 贮液箱处于常压状态 (因有透气孔)。
在压差作用下液料经
进液管6进入瓶内，当 瓶内液面达到灌装阀 气管孔口时，余液被 吸入上真空室。
因换向阀作用，下室有 半周与真空室接通，处 于负压状态，有半周与 大气接通，处于常压状 态。
使气体同时经管6、7进入 气缸，并关闭阀门4，这 时气缸内上下两部分气压 相等，瓶子在重力作用下 完成降瓶动作
升瓶：压缩空气经气管7进
入气缸，推动活塞连同托瓶 台上升，完成升瓶动作
气动式升降机构
特点：
克服了机械式升降机构的缺点；
采用气体传动，有吸震能力，当瓶子被卡住时， 压缩空气好比弹簧一样被压缩，使瓶子不再上升 而挤坏。 活塞的运动速度受空气压力的影响。若压缩空气压
时起着分流和合流作用，使容器状态和后面的包 装要求相适应。 图©是一对并列排列、转向相同的螺杆，既能使包 装容器改变间距，又能改变运动状态。 图(d)是一条水平变螺距螺杆和三条固定的卷曲导 板组成，能使包装容器成倒状和翻身状态。
1.2 星形拨轮
将螺杆供送装置送来的包装容器，按包装工艺要
瓶内液面上升到灌装阀吸 气管口，料液停止流下， 完成罐装。
b. 负压法双室供料系统
两根真空度指 示管联通贮液 箱和真空气室， 指示管内液面 的升高值表示 了真空气室的 真空度。 真空泵将真 空气室内的 空气抽走， 使其达到一 定的真空度 (500mm水 柱)
真空度 指示管
真空
气室
灌装头
每一个灌装头 都有一个吸气 管和吸液管分 别通向真空气 室和贮液箱， 组成供液系统
在很少使用。
容器 性质
半 广 窄 刚 刚 软 口 颈 性 性 性 瓶 瓶
特点
1，液位最准确 2，设备最简单 3，比真空罐装速度低 1，罐装速度比常压速度高，罐装精 度高 2，可避免给有裂缝和缺口容器罐 装，可消除液体物料滴漏 3，有溢流、回流现象，物料循环， 能耗多 4，设备结构复杂，清洗困难
不含气，不怕接触大气 常压罐装 的低粘度液体物料
常压法，亦可采用真空法，采用真空法更有利。
必要时，可将不同的灌装方法综合使用。例如啤
酒的灌装采用真空—等压法。
等压—压力(差压)法
三、灌装机的常用机构 1.包装容器的供送装置
1.Leabharlann Baidu 螺杆式供送装置
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，并将包装容器逐个送到包装工位。 (1) 等距螺杆供送装置
上、下滑筒之间还可产生相
对运动，不仅保证了灌装时 瓶口的密封，同时又保证了 有一定高度误差的瓶子仍可 正常灌装。
特点：结构简单，但机械磨
损大，压缩弹簧易失效，工 作可靠性差；对罐装瓶的质 量要求较高。
主要用于灌装不含气液料的
升降凸轮展开图
灌装机中。
2.2 气动式升降机构
降瓶：当打开气阀5时，