WO2011050694A2 - 一种灌封机的真空定量灌装的方法及设备 - Google Patents

Description

一种灌封机的真空定量灌装的方法及设备 技术领域

本发明涉及液体产品用小容量瓶体灌装的机械设备， 特别涉及 精确定量灌装的设备， 尤其是一种自动化控制， 流水线作业， 生产 效率很高的灌装设备。 背景技术

传统的液体产品在灌装时都无法实现所有灌装瓶都精确地定量 灌装。 稍许有些误差已经被人们所认可包容。

近年， 已出现了一些专利技术来解决此类问题， 例如中国发明 专利申请第 200810158205. 7号， 所公开的名为 "啤酒无菌灌装机" 的技术方案， 该方案包括：

一机架和设置在机架上的灌装机构， 以及包括可控升降的灌装 头， 所述的灌装头连接由电磁阀控制的进酒口， 所述的进酒口连通 底端接近于灌装容器底部的长管。

灌装头与长管结合的下端设有缝隙， 该缝隙与灌装头上设有的 气口连通， 所述的灌装头和长管位于膜过滤风机出风口所形成的无 菌正压环境内。

该方案所述的灌装头上端连接在气缸的活塞杆上， 并和长管、 电磁阀一起组成一个灌装单元。

该方案在机架上的灌装单元有多个、 呈一字形排列。

分析上述专利申请的技术方案， 可以看出， 该方案没有解决精 确定量灌装的问题。 发明内容

本发明的目的在于就现有技术中的不足之处而提出一种灌封机 的真空定量灌装的方法及设备。 本发明的灌封机的真空定量灌装的方法及设备， 设置了一个生 产流水线， 将待灌装的瓶子成组的运行到储液罐之下， 对应于储液 罐引出的各个灌装嘴， 然后至下而上将瓶子顶向灌装嘴。

本发明的灌装嘴有特殊的结构， 当瓶子口顶到它时， 灌装嘴的 液体通道就打开， 进行液体灌装， 灌装到一定液面时， 多余的液体 就被吸走。 从而实现了定量灌装。

而且本发明自动化程度高， 处理量大， 所以有很高的效率。 本发明易拆卸， 易清洗， 保证了卫生指标。

本发明通过釆用以下的技术方案来实现：

实施一种灌封机的真空定量灌装的方法， 所述方法包括如下步 骤：

A. 首先， 为灌装瓶定制一个以上的持瓶板， 每个持瓶板上有一 个以上的持瓶孔， 将复数个持瓶板固定于传动链条之上， 由 持瓶板驱动器驱动传动链条运行；

B. 然后在持瓶板的各持瓶孔上置入灌装瓶；

C. 当置有灌装瓶的持瓶板运行到储液罐的下方时， 传动链条停 止运行；

D. 此时， 一顶瓶器开始运行， 将灌装瓶由持瓶孔中向上顶起， 此时灌装瓶的瓶口顶在瓶口压板上， 使瓶口压板向后缩回， 密封胶圈缩回， 灌装嘴下口打开， 液体由灌装嘴下口流入灌 装瓶；

E. 此时一固定在灌装嘴中的真空吸管的吸管下口也位于灌装瓶 之内， 真空吸管的吸管上口位于储液罐之内， 且吸管上口的 位置高于液体液面；

F. 此时真空泵在工作， 通过抽真空管道将储液罐的无液体空间 抽真空， 同时也通过真空吸管的吸管下口将灌装瓶抽真空；

G. 当灌装瓶中液体灌装至液面与吸管下口平齐时， 埋过吸管下 口的液体会被真空吸管吸走；

H. 当灌装瓶内液体灌装到此位置时， 灌装结束， 顶瓶器开始运 行回缩， 灌装瓶向下回缩， 瓶口压板和密封胶圈被弹簧彈回， 灌装嘴下口封闭；

I . 已经定量灌装了液体的灌装瓶回到初始位置后， 持瓶板驱动 器驱动传动链条运行， 将下一个置入了灌装瓶的持瓶板传送 到储液罐下方停下， 转步骤 D重复运行。

在上述方法的步骤 C中， 所述的持瓶板驱动器驱动传动链条运 行， 持瓶板运行到储液罐的下方停止， 是传感器组中的位置传感器 给出信号， 中央控制器控制持瓶板驱动器停止运行实现的。

在上述方法的步骤 E中， 所述液体液面要始终保持在吸管上口 之下由液面指示器检视出液面位置， 然后注液体阀门被操作， 通过 液体管道向储液罐内添加适量的液体。

在上述方法的步骤 D中， 所述顶瓶器在初始位置时， 其顶瓶器 的顶面与传送滑道的底面平齐。

设计制造一种灌封机的真空定量灌装的设备，所述设备包括： 一个以上的持瓶板， 所述持瓶板上有一个以上的持瓶孔， 所述 持瓶孔用以插入灌装瓶；

一持瓶板驱动器， 驱动被传动链条连接起来的复数个持瓶板在 传送滑道上运行；

一储液罐， 位于传送滑道的上方， 所述储液罐有一个以上的灌 装嘴； 所述灌装嘴中包含真空吸管；

一顶瓶器， 位于储液罐的下方；

一真空泵， 其抽真空管道连接储液罐；

一液体管道， 通过注液体阀门与储液罐连接；

一中央控制器， 连接控制传感器组、 真空泵、 顶瓶器、 持瓶板 驱动器。

所述灌装嘴包括弹簧、 瓶口压板、 密封胶圈；

所述弹簧套在灌装嘴的外部， 通过一弹簧卡片压迫密封胶圈， 所述密封胶圈外边是瓶口压板。

所述中央控制器连接传感器组， 所述传感器组包括一位置传感 器， 所述位置传感器安装在储液罐的下方， 在载有空的灌装瓶的持 瓶板对正储液罐时， 所述位置传感器向中央控制器发出信号， 中央 控制器停止持瓶板驱动器的运行， 并发出启动顶瓶器运行的信号。

所述灌装嘴在与储液罐连接的内腔， 有灌装嘴上口， 所述灌装 嘴上口始终与储液罐的内腔连通；

所述灌装嘴有灌装嘴下口，所述灌装嘴下口在弹簧不受压力时， 被密封胶圈所密封， 当瓶口压受力向上被顶起时， 密封胶圈也被推 向上方， 灌装嘴下口露出， 与储液罐内腔形成通路。

所述储液罐有一罐口， 所述罐口有一密闭的封盖， 该封盖有锁 紧装置用来锁紧封盖， 使其密闭。

与现有技术相比较， 本发明的灌装嘴、 顶瓶器、 传送系统都有 特殊的结构， 当瓶子口顶到灌装嘴时， 灌装嘴的液体通道就打开， 进行液体灌装， 灌装到一定液面时， 多余的液体就被真空吸管吸走。 从而实现了定量灌装。

而且本发明自动化程度高， 处理量大， 所以有很高的效率。 本发明的结构易拆卸， 易清洗， 保证了卫生指标。

本发明不仅仅应用于灌装液体， 还可以灌装一切液体产品。 附图说明

图 1 是本发明的灌封机的真空定量灌装的方法及设备的储液 罐、 灌装嘴基本结构方框图；

图 1 -1是灌装瓶的示意图；

图 2是本发明灌封机的真空定量灌装的方法及设备的持瓶板的 结构原理方框图；

图 3是本发明灌封机的真空定量灌装的方法及设备中顶瓶器的 原理图；

图 4是本发明灌封机的真空定量灌装的方法及设备中控制原理 方框图；

图 5是本发明灌封机的真空定量灌装的方法及设备的持瓶板连 级的示意图。

图中标号：

灌装瓶 1 瓶口 11 真空吸管 2

灌装嘴 8

弹簧 3 弹簧卡片 5

密封胶圈 6 瓶口压板 7

储液罐 9

中央控制器 10 传感器组 20 吸管上口 21

吸管下口 22 按键组 30

真空泵 40 3真空管道 46

顶瓶器 70

吸管上口 21 吸' 下口 22

灌装嘴上口 81 灌装嘴下口 82

注液体阀门 41 液体管道 42 液体液面 43

持瓶板驱动器 60

持瓶板 61 持瓶孔 611

液压 /气压缸 71 缸外件 711 缸内件 712

顶瓶板 72 底板 74

罐口 92 液面指示器 93 具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详尽的描述。

如图 1〜图 5所示， 实施一种灌封机的真空定量灌装的方法， 所述方法包括如下步骤：

A. 首先， 为灌装瓶 1定制一个以上的持瓶板 61, 每个持瓶板 61 上有一个以上的持瓶孔 611, 将复数个持瓶板 61固定于传动 链条之上， 由持瓶板驱动器 60驱动传动链条运行；

B. 然后在持瓶板 61的各持瓶孔 611上置入灌装瓶 1;

C. 当置有灌装瓶 1的持瓶板 61运行到储液罐 9的下方时， 传动 链条停止运行；

D. 此时， 一顶瓶器 70开始运行， 将灌装瓶 1 由持瓶孔 61 1 中向 上顶起， 此时灌装瓶 1 的瓶口 1 1顶在瓶口压板 7上， 使瓶口 压板 7向后缩回， 密封胶圈 6缩回， 灌装嘴下口 82打开， 液 体由灌装嘴下口 82流入灌装瓶 1 ;

E. 此时一固定在灌装嘴 8中的真空吸管 2的吸管下口 22也位于 灌装瓶 1之内，真空吸管 2的吸管上口 21位于储液罐 9之内， 且吸管上口 21的位置高于液体液面 43 ;

F. 此时真空泵 40在工作， 通过抽真空管道 46将储液罐 9 的无 液体空间抽真空， 同时也通过真空吸管 2的吸管下口 22将灌 装瓶 1抽真空；

G. 当灌装瓶 1 中液体灌装至液面与吸管下口 22平齐时， 埋过吸 管下口 22的液体会被真空吸管 2吸走；

H. 当灌装瓶 1 内液体灌装到此位置时， 灌装结束， 顶瓶器 70开 始运行回缩， 灌装瓶 1 向下回缩， 瓶口压板 7 和密封胶圈 6 被弹簧 3弹回， 灌装嘴下口 82封闭；

I . 已经定量灌装了液体的灌装瓶 1 回到初始位置后， 持瓶板驱 动器 60驱动传动链条运行， 将下一个置入了灌装瓶 1 的持瓶 板 61传送到储液罐 9下方停下， 转步骤 D重复运行。

在上述方法的步骤 C中，所述的持瓶板驱动器 60驱动传动链条 运行， 持瓶板 61运行到储液罐 9的下方停止， 是传感器组 20中的 位置传感器给出信号， 中央控制器 10控制持瓶板驱动器 60停止运 行实现的。

在上述方法的步骤 E中，所述液体液面 43要始终保持在吸管上 口 21 之下由液面指示器 93 检视出液面位置， 然后注液体阀门 41 被操作， 通过液体管道 42向储液罐 9 内添加适量的液体。

在上述方法的步骤 D中， 所述顶瓶器 70在初始位置时， 其顶瓶 板 72的顶面与传送滑道的底面平齐。 根据上述方法设计制造一种灌封机的真空定量灌装设备， 所述 设备包括：

一个以上的持瓶板 61, 所述持瓶板 61上有一个以上的持瓶孔 611, 所述持瓶孔 611用以插入灌装瓶 1;

一持瓶板驱动器 60, 驱动被传动链条连接起来的复数个持瓶板 61在传送滑道上运行；

一储液罐 9, 位于传送滑道的上方， 所述储液罐 9有一个以上 的灌装嘴 8; 所述灌装嘴 8中包含真空吸管 2;

一顶瓶器 70, 位于储液罐 9的下方；

一真空泵 40, 其抽真空管道 46连接储液罐 9;

一液体管道 42, 通过注液体阀门 41与储液罐 9连接； 一中央控制器 10, 连接控制传感器组 20、 真空泵 40、 顶瓶器 70、 持瓶板驱动器 60。

所述灌装嘴 8包括弹簧 3、 瓶口压板 7、 密封胶圈 6;

所述弹簧 3套在灌装嘴 8的外部， 通过一弹簧卡片 5压迫密封 胶圈 6, 所述密封胶圈 6外边是瓶口压板 7。

所述中央控制器 10连接传感器组 20, 所述传感器组 20包括一 位置传感器， 所述位置传感器安装在储液罐 9的下方。

在载有空的灌装瓶 1 的持瓶板 61对正储液罐 9时，所述位置传 感器向中央控制器 10发出信号， 中央控制器 10停止持瓶板驱动器 60的运行， 并发出启动顶瓶器 70运行的信号。

所述灌装嘴 8在与储液罐 9连接的内腔， 有灌装嘴上口 81, 所 述灌装嘴上口 81始终与储液罐 9的内腔连通；

所述灌装嘴 8有灌装嘴下口 82， 所述灌装嘴下口 82在弹簧 3 不受压力时， 被密封胶圈 6所密封， 当瓶口压板 7受力向上被顶起 时， 密封胶圈 6也被推向上方， 灌装嘴下口 82露出， 与储液罐 9 内腔形成通路。

所述储液罐 9有一罐口 92, 所述罐口 92有一密闭的封盖， 该 封盖有锁紧装置用来锁紧封盖， 使其密闭。 如图 3所示， 顶瓶器 70的一个实施方式：

一个底板 74支撑液压 /气压缸 71, 所述液压 /气压缸 71有缸内 件 712和缸外件 711。

所述液压 /气压缸 71连接顶瓶板 72, 液压 /气压缸 71受控， 按 照中央控制器 10 的指令压出或缩回， 也就是将灌装瓶 1 从持瓶板 61 中顶出或缩回。

如图 4所示， 一个按键组 30, 可以接受操作人员的指令， 使整 台设备工作在各种状态。

如图 5所示，多个持瓶板 61都连接在传动链条上（图中未示出）, 持瓶板驱动器 60驱动传动链条运行。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详 细说明， 不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。 对于本发 明所属技术领域的普通技术人员来说， 在不脱离本发明构思的前提 下， 还可以做出若干简单推演或替换， 都应当视为属于本发明的保 护范围。

Claims

权利要求书

、 一种灌封机的真空定量灌装的方法， 其特征在于， 所述方法包 括如下步骤：

J. 首先， 为灌装瓶 （ 1 ) 定制一个以上的持瓶板（ 61 ) , 每个持 瓶板（ 61 ) 上有一个以上的持瓶孔 （ 611 ) , 将复数个持瓶板 ( 61 ) 固定于传动链条之上， 由持瓶板驱动器 （ 60 ) 驱动传 动链条运行；

K. 然后在持瓶板（ 61 ) 的各持瓶孔 （ 611 ) 上置入灌装瓶 （ 1 ) ；

L. 当置有灌装瓶 （ 1 ) 的持瓶板 （ 61 ) 运行到储液罐 （ 9 ) 的下 方时， 传动链条停止运行；

M. 此时，一顶瓶器（ 70 )开始运行，将灌装瓶（ 1 )由持瓶孔（ 611 ) 中向上顶起， 此时灌装瓶（ 1 )的瓶口 （ 11 )顶在瓶口压板（ 7 ) 上， 使瓶口压板 （ 7 ) 向后缩回， 密封胶圈 （ 6 ) 缩回， 灌装 嘴下口（ 82 )打开， 液体由灌装嘴下口（ 82 )流入灌装瓶（ 1 ) ;

N. 此时一固定在灌装嘴（ 8 )中的真空吸管（ 2 )的吸管下口、11、 也位于灌装瓶 （ 1 ) 之内， 真空吸管 （ 2 ) 的吸管上口 （ ) 位于储液罐 （ 9 ) 之内， 且吸管上口 （ 21 ) 的位置高于液体液 面 （43 ) ；

0. 此时真空泵 （ 40 ) 在工作， 通过抽真空管道 （46 ) 将储液罐 ( 9 ) 的无液体空间抽真空， 同时也通过真空吸管 （ 2 ) 的吸 管下口 （ ²²) 将灌装瓶 （ 1 ) 抽真空；

P. 当灌装瓶 （ 1 ) 中液体灌装至液面与吸管下口 （ 22 ) 平齐时， 埋过吸管下口 （ 22 ) 的液体会被真空吸管 （ 2 ) 吸走；

Q. 当灌装瓶（ 1 )内液体灌装到此位置时，灌装结束，顶瓶器（ 70 ) 开始运行回缩， 灌装瓶 （ 1 ) 向下回缩， 瓶口压板 （ 7 ) 和密 封胶圈 （ 6 ) 被弹簧 （ 3 ) 弹回， 灌装嘴下口 （ ⁸²) 封闭；

R. 已经定量灌装了液体的灌装瓶 （ 1 ) 回到初始位置后， 持瓶板 驱动器（ 60 )驱动传动链条运行， 将下一个置入了灌装瓶（ 1 ) 的持瓶板（ 61 )传送到储液罐 （ 9 ) 下方停下， 转步骤 D重复 运行。 、 根据权利要求 1所述的灌封机的真空定量灌装的方法，其特征 在于：

在上述方法的步骤 C中， 所述的持瓶板驱动器（ 60 )驱动 传动链条运行， 持瓶板（ 61 )运行到储液罐（ 9 ) 的下方停止， 是传感器组（ 20 )中的位置传感器给出信号， 中央控制器（ 10 ) 控制持瓶板驱动器 （ 60 ) 停止运行实现的。 、 根据权利要求 3所述的灌封机的真空定量灌装的方法，其特征 在于：

在上述方法的步骤 E中， 所述液体液面（43 )要始终保持 在吸管上口 （ 21 ) 之下由液面指示器 （ 93 ) 检视出液面位置， 然后注液体阀门 （41 )被操作， 通过液体管道（42 ) 向储液罐 ( 9 ) 内添加适量的液体。 、 根据权利要求 1所述的灌封机的真空定量灌装的方法，其特征 在于：

在上述方法的步骤 D中，所述顶瓶器（ 70 )在初始位置时， 其顶瓶板 （ 72 ) 的顶面与传送滑道的底面平齐。 、 一种灌封机的真空定量灌装的设备， 其特征在于，所述设备包 括：

一个以上的持瓶板（ 61 ) , 所述持瓶板（ 61 )上有一个以 上的持瓶孔（ 611 ) , 所述持瓶孔（ 611 )用以插入灌装瓶（ 1 )； 一持瓶板驱动器（ 60 ) , 驱动被传动链条连接起来的复数 个持瓶板 （ 61 ) 在传送滑道上运行；

一储液罐 （ 9 ) , 位于传送滑道的上方， 所述储液罐 （ 9 ) 有一个以上的灌装嘴（ 8 )； 所述灌装嘴（ 8 ) 中包含真空吸管 (2) ；

一顶瓶器 （ ⁷0) , 位于储液罐 （ 9) 的下方；

一真空泵（⁴0) , 其抽真空管道（⁴6)连接储液罐 （ 9) ； 一液体管道（⁴²) , 通过注液体阀门 （⁴1 ) 与储液罐 （ 9) 连接；

一中央控制器（ 10) , 连接控制传感器组 （ 20) 、 真空泵 (40) 、 顶瓶器 （ 70) 、 持瓶板驱动器 （ 60) 。

、 根据权利要求 5所述的灌封机的真空定量灌装的设备，其特征 在于：

所述灌装嘴 ) 包括弹簧 （ 3) 、 瓶口压板 （ 7) 、 密封 胶圈 （ 6) ；

所述弹簧（ 3)套在灌装嘴（ 8) 的外部， 通过一弹簧卡片 (5) 压迫密封胶圈 （ 6) , 所述密封胶圈 （ 6) 外边是瓶口压 板 （ 7 ) 。 、 根据权利要求 5所述的灌封机的真空定量灌装的设备，其特征 在于：

所述中央控制器 （ 10) 连接传感器组 （ 20) , 所述传感 器组 （ 20) 包括一位置传感器， 所述位置传感器安装在储液罐 ( 9) 的下方， 在载有空的灌装瓶 （ 1 ) 的持瓶板 （ 61 ) 对正储 液罐 （ 9) 时， 所述位置传感器向中央控制器 （ 10) 发出信号， 中央控制器 （ 10) 停止持瓶板驱动器 （ 60) 的运行， 并发出启 动顶瓶器 （ 70) 运行的信号。 、 根据权利要求 5所述的灌封机的真空定量灌装的设备，其特征 在于：

所述灌装嘴（ 8)在与储液罐（ 9)连接的内腔， 有灌装嘴 上口 （ 81) , 所述灌装嘴上口 （ 81) 始终与储液罐 （ 9) 的内 腔连通； 所述灌装嘴 （ 8 ) 有灌装嘴下口 （ 82 ) , 所述灌装嘴下口 ( 82 )在弹簧 （ 3 )不受压力时， 被密封胶圈 （ 6 )所密封， 当 瓶口压板（ 7 )受力向上被顶起时， 密封胶圈 （ 6 )也被推向上 方， 灌装嘴下口 2 ) 露出， 与储液罐 （ 9 ) 内腔形成通

根据权利要求 5所述的灌封机的真空定量灌装的设备，其特征 在于：

所述储液罐 （ 9 ) 有一罐口 （ 92 ) , 所述罐口 （ 92 ) 有一 密闭的封盖， 该封盖有锁紧装置用来锁紧封盖， 使其密闭。