1、掌握灌装工艺及原理，掌握灌装机结构。掌握灌装工艺及原理，掌握灌装机结构。第三章第三章 灌装工艺技术灌装工艺技术 第1页，共75页。第2页，共75页。第3页，共75页。第4页，共75页。n液体饮料，根据其是否溶有CO2气体，分为含气饮料含气饮料和不含气饮料不含气饮料。第5页，共75页。一.液体灌装的力学基础n层流层流：流体质点沿管轴做有规则的平行运动，各质点互不碰撞，互不混合。n紊流紊流：流体质点作不规则的杂乱运动，并相互碰撞，产生大大小小的漩涡。n当雷诺数Re4000时为紊流。第6页，共75页。n雷诺数（Reynolds number）一种可用来表征流体流动情况的无量纲数，以Re表示。nRe=
2、vd/，其中v、分别为流体的流速、密度与黏性系数，d为一特征长度。例如，流体流过圆形管道，则d为管道直径。利用雷诺数可区分流体的流动是层流或紊流，也可用来确定物体在流体中流动所受到的阻力。第7页，共75页。假设流过圆形管道截面的液体为稳定均匀层流，根据伯肖（伯肖（Poiseulle）公式）公式：24QQAd式中：Q-容积流量，m3/s；P-压力差，Pa；d-管道内径，m；L-管道长度，m；-动力粘性系数，Pa.s第8页，共75页。断面平均流速为：NoImage可得出结论：同一种液体，当管长L与管径d不变时，如果压力差P成倍增加，容积流量Q也成倍增加，平均流速同样成倍增加。同一种液体，当管径d不
3、变时，如果管长L与压力差P均成倍增加，则容积流量Q不变，平均流速也不变。第9页，共75页。二.液体灌装方法第10页，共75页。n按照灌装和定量基本功能实施的不同原理，液体食品可以有以下三类不同包装形式：n一是先灌装后定量一是先灌装后定量。目前大量在用的液体灌装阀就是在灌装的最后阶段通过定液位（液位传感器或排气管）间接计量定量，此种灌装常用于含气饮料包装（等压灌装）n二是先定量后灌装二是先定量后灌装。容积式灌装阀，就是每一个灌装阀都配有一个量筒（定量杯），由液位传感器控制其定量，液体先由料缸转移到定量杯计量，然后再灌装到包装物。此种灌装多用于不含气饮料和PET包装。n三是边定量边灌装三是边定量边
4、灌装。这是一种配置电磁感应流量计的电子阀灌装机，是一种动态计量定量形式，电磁流量计用于流经该阀的液体的动态计量。第11页，共75页。n1.常压灌装常压灌装原理原理：在常压下，利用液体自身的重力将其灌入包装容器内。适用于适用于不含气，不怕接触大气的低粘度液体。灌装方法有两种灌装方法有两种：一种是由升降机构托着容器升降机构托着容器上升上升进行灌装；一种是灌装阀向下移动灌装阀向下移动进行灌装。第12页，共75页。正在灌装正在灌装 完成灌装完成灌装常压灌装常压灌装1-贮液缸贮液缸 2-排气管排气管 3-灌装阀灌装阀 4 弹簧弹簧 5-密封装置密封装置 6-灌装头灌装头 7-包装容器包装容器 8-升降机
5、构升降机构第13页，共75页。n2.真空灌装真空灌装原理原理：将包装容器抽真空后，再将液体灌入包装容器内。优点：优点：能提高灌装速度；能减少包装容器内残存的空气，防止液体氧化变质，延长产品的保存期；能限制毒性液体的逸散；可以避免灌装有裂纹或缺口的容器。适用于适用于不含气，怕接触空气而氧化变质的粘度稍大的液体，以及有毒的液体。第14页，共75页。n2.真空灌装真空灌装纯真空灌装（真空压差灌装）：纯真空灌装（真空压差灌装）：包装容器的真包装容器的真空度大于贮液箱的真空度（只对包装容器抽真空度大于贮液箱的真空度（只对包装容器抽真空），液体在真空不等压状态下进行灌装。空），液体在真空不等压状态下进行灌
6、装。重力真空灌装（真空等压灌装）：重力真空灌装（真空等压灌装）：贮液箱与包装容器（同时抽真空）具有相等的真空度，液体是处在真空等压状态下进行灌装。第15页，共75页。纯真空灌装n液料经进液管10进入贮液箱5中，液箱内液位高度由液位控制浮桶6控制。灌装机设有真空泵，将真空气室1内的空气抽走；贮液箱通过两根真空指示管2与真空气室相通，指示管2内液面的升高值表示了真空气室的真空度。n每一个灌装头8都有一个吸气管3和吸液管4分别通向真空气室1和贮液箱5，这样就组成了供液系统。第16页，共75页。正在灌装正在灌装 完成灌装完成灌装重力真空灌装重力真空灌装1-供液管供液管 2-浮子浮子 3-贮液箱贮液箱
7、4-真空室真空室 5-排气管排气管 6-灌装阀灌装阀 7-密封装置密封装置 8-容器容器 9-升降机构升降机构第17页，共75页。n3.等压灌装等压灌装原理：原理：先向包装容器内充气，使容器内压力与先向包装容器内充气，使容器内压力与贮液箱内压力相等，再将贮液箱的液体物料灌贮液箱内压力相等，再将贮液箱的液体物料灌入包装容器内。入包装容器内。适用于：适用于：含气饮料。特点：特点：可以减少CO2的损失，保持含气饮料的风味和质量；能防止灌装中过量泛泡，保能防止灌装中过量泛泡，保证包装计量准确证包装计量准确。第18页，共75页。等压灌装n等压灌装原理。首先向包装容器中充气，使其压力等于贮液箱内气体压力，
8、然后再打开进液口，在液料自重作用下流入包装容器内。n过程：1充气等压。接通进气管2，贮液箱内气体充入瓶内，直到瓶内气压与贮液箱内气压相等。2进液回气。接通管道1和4，贮液箱内液体经管道1流向瓶内，瓶内气体由管道4排入贮液箱的空间内。当瓶内液面上升至h1时，淹没了管4的孔口，瓶内液面上的气体无法排出，液面停止上升，液体沿管4上升到与贮液箱的液面相同为止，停止灌装。3排气卸压。瓶子上部借助管2和管4同贮液箱气室相通，管4内的液体流入瓶内，瓶内液面上升至h2处，而瓶内相对应的气体沿管2排回贮液箱内。4排除余液。旋塞3转至管1，2和管4都与贮液箱隔开，当瓶子下降时，旋塞3下部管1内的液体流入瓶内，使瓶
9、内液位升至h3，完成全部灌装过程。第19页，共75页。n4.压力灌装压力灌装原理：原理：借助外界压力（机械压力，气压，液压借助外界压力（机械压力，气压，液压等）将液体物料压入包装容器。等）将液体物料压入包装容器。适用于：适用于：粘度较大，流动性较差的粘稠物料的灌装，可以提高灌装速度。对一些低粘度的液体物料，由于物料本身的特性或包装容器材料及结构限制，也可采用压力灌装。第20页，共75页。n4.压力灌装压力灌装定液位式压力灌装（纯压力灌装）：定液位式压力灌装（纯压力灌装）：将压力施将压力施加在物料上，通过在贮液箱上部空间加压的方加在物料上，通过在贮液箱上部空间加压的方法实现灌装，或者直接把产品泵
10、送到灌装阀实法实现灌装，或者直接把产品泵送到灌装阀实现灌装。现灌装。容积式压力灌装（机械压力灌装）：容积式压力灌装（机械压力灌装）：由各种定量泵（活塞泵，刮板泵，齿轮泵等）进行灌装计量，灌装压力由泵施加，以提高灌装速度。第21页，共75页。定液位式压力灌装定液位式压力灌装1-供液箱供液箱 2-供液阀供液阀 3-浮子浮子 4-溢流管溢流管 5-灌装阀灌装阀 6-密封装置密封装置 7-包装容器包装容器 8-物料泵物料泵 9-贮液箱贮液箱第22页，共75页。机械压力式灌装n当空瓶进至瓶托上，瓶托由凸轮作用上升，瓶口顶住灌装头8和滑阀5上升，滑阀覆盖住通道A，同时接通灌装阀通道C和活塞通道B。此时活塞
11、杆在凸轮作用下上升，将活塞计量室内液料压入瓶内，瓶内的空气由灌装头上的孔隙排出。当活塞上移到最高点时完成一次灌装。紧接着装满物料的瓶子向下移动，同时滑阀5在弹簧作用下复位，滑阀弧形凹槽再次接通通道A和B，贮液箱的物料由贮液箱流入活塞内，活塞杆也同时在凸轮作用下下移，进行下一次灌装。第23页，共75页。n5.液位传感式灌装液位传感式灌装原理：原理：利用传感方法，如极低的空气流传感装置，电子传感利用传感方法，如极低的空气流传感装置，电子传感装置，检测容器是否到位，以及灌装液面的高度，并发出适装置，检测容器是否到位，以及灌装液面的高度，并发出适当的信号启闭灌装阀。当的信号启闭灌装阀。适用于：适用于：
12、那些由于压力或真空作用，会出现鼓胀或凹陷的塑料容器，特别适用于适用于狭颈塑料瓶和玻璃瓶的高速灌装，也可以用于难于清洗的液体物料的灌装。特点：特点：包装容器在灌装过程中不需要密封；灌装速度比常灌装速度比常压灌装和真空灌装快；压灌装和真空灌装快；灌装液位非常精确。灌装液位非常精确。第24页，共75页。液位传感式灌装液位传感式灌装1-供液箱供液箱 2-供液管供液管 3-浮子浮子 4-控制器控制器 5-界面阀界面阀 6-进液管进液管 7-灌装阀灌装阀 8-空气传感管空气传感管 9-包装容器包装容器第25页，共75页。n6.隔膜容积式灌装隔膜容积式灌装原理：原理：用一个挠性起伏隔膜在压力气体的作用用一个
13、挠性起伏隔膜在压力气体的作用下，将液体物料从贮液箱抽到灌装室，再注入下，将液体物料从贮液箱抽到灌装室，再注入到包装容器中。到包装容器中。适用于：适用于：灌装较贵重的液体物料，特别适用于适用于各种静脉注射液和针剂的灌装，可以灌装狭颈瓶。特点：特点：可以保证液体物料的清洁卫生；灌灌装精度高；装精度高；物料损失少；物料损失少；灌装速度快。灌装速度快。第26页，共75页。物料压入计量室物料压入计量室 向容器灌装向容器灌装隔膜容积式灌装隔膜容积式灌装1-隔膜隔膜 2-计量室计量室 3-灌装阀灌装阀 4-贮液箱贮液箱 5-液缸阀液缸阀 6-进液管进液管 7-包装容器包装容器第27页，共75页。n7.虹吸法
14、灌装虹吸法灌装原理：原理：利用虹吸原理，使贮液箱中的液体物料利用虹吸原理，使贮液箱中的液体物料经虹吸管吸入容器。经虹吸管吸入容器。适用于：适用于：灌装低粘度不含气的液体物料特点：特点：结构简单，但灌装速度较低。结构简单，但灌装速度较低。第28页，共75页。n 虹吸现象虹吸现象原理：原理：利用水柱压力差，使水上升后再流到低利用水柱压力差，使水上升后再流到低处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会处。由于管口水面承受不同的大气压力，水会由压力大的一边流向压力小的一边由压力大的一边流向压力小的一边由于连通器的两端液位的高度差产生的压力差，由于连通器的两端液位的高度差产生的压力差，引起液体自行流动的现
15、象称为虹吸现象引起液体自行流动的现象称为虹吸现象。第29页，共75页。虹吸法灌装虹吸法灌装1-进液阀进液阀 2-贮液箱贮液箱 3-贮液杯贮液杯 4-浮子浮子 5-虹吸管虹吸管 6-灌装阀灌装阀 7-灌装头灌装头 8-包装容器包装容器第30页，共75页。n8.定时灌装定时灌装原理：原理：在流量和流速保持一定的情况下，通过在流量和流速保持一定的情况下，通过控制液体流动的时间来确定灌装容量。控制液体流动的时间来确定灌装容量。恒容积流量定时灌装：恒容积流量定时灌装：常用回转定量盘式，回常用回转定量盘式，回转泵式和螺杆式定时调节机构。转泵式和螺杆式定时调节机构。调节灌装容量调节灌装容量：改变回转盘的回转
16、速度或灌装：改变回转盘的回转速度或灌装孔的尺寸，位置，可调节灌装容量。孔的尺寸，位置，可调节灌装容量。适用于：适用于：灌装中高粘度的液体物料特点：特点：方法简单，设备便宜，没用方法简单，设备便宜，没用“无容器不无容器不灌装灌装”装置。装置。第31页，共75页。恒容积流量定时灌装恒容积流量定时灌装1-供液管供液管 2-上固定盘上固定盘 3-下固定盘下固定盘 4-回转盘回转盘 5-排料管排料管 6-包装容器包装容器第32页，共75页。n8.定时灌装定时灌装可控压差定时灌装：可控压差定时灌装：灌装容量依靠精确地控制灌装容量依靠精确地控制液流时间来实现。灌装精度由灌装管口处压差液流时间来实现。灌装精度
17、由灌装管口处压差的稳定性及液流时间控制的精确性来决定。的稳定性及液流时间控制的精确性来决定。适用于：适用于：灌装流动性比较好且不含气的液体物料，尤其适用于尤其适用于灌装精度要求比较高的贵重物料或药品，以及有剧毒或强腐蚀性的物料。特点：特点：灌装精度极高；灌装精度极高；易于进行清洗或蒸易于进行清洗或蒸汽消毒，实现无菌灌装；汽消毒，实现无菌灌装；很容易转换灌装物很容易转换灌装物料。料。第33页，共75页。n9.称重灌装称重灌装原理：原理：旋转工作台的每个工位都是拥有应变载荷元件的精密旋转工作台的每个工位都是拥有应变载荷元件的精密称盘，当容器进入工委，称盘先扣除容器毛重，然后精确控称盘，当容器进入工
18、委，称盘先扣除容器毛重，然后精确控制液料流入容器；灌装过程计算机监控液料的流动速度和灌制液料流入容器；灌装过程计算机监控液料的流动速度和灌装量，并不断调节流速，使灌装精度达到最高。装量，并不断调节流速，使灌装精度达到最高。调节灌装容量调节灌装容量：改变回转盘的回转速度或灌装孔的尺寸，位：改变回转盘的回转速度或灌装孔的尺寸，位置，可调节灌装容量。置，可调节灌装容量。适用于：适用于：对塑料，玻璃和金属容器进行低粘度或中等粘度液料的灌装。特点：特点：容器在工作过程中不与灌装阀接触，也不要求密封；容器在工作过程中不与灌装阀接触，也不要求密封；精确度极高。精确度极高。第34页，共75页。三三.各种液体灌
19、装工艺的比较与选用各种液体灌装工艺的比较与选用各种灌装方法及代号各种灌装方法及代号第35页，共75页。三三.各种液体灌装工艺的比较与选用各种液体灌装工艺的比较与选用液料的粘度液料的粘度流体物料（粘度流体物料（粘度11000cP）可用任何方法灌装；可用任何方法灌装；半流体半流体（100010000cP）可用）可用LS，TF，TP，PV，DV或或WF等方法等方法灌装；灌装；粘滞体粘滞体可用可用TF，PV两种方法灌装。两种方法灌装。2.包装容器的材料和刚性包装容器的材料和刚性1.刚性容器刚性容器用玻璃，金属，陶瓷或复合材料制成，适用于任何灌用玻璃，金属，陶瓷或复合材料制成，适用于任何灌装方法；装方法
20、；半刚性容器半刚性容器多用吹塑成型或热成型塑料制成，也可用多用吹塑成型或热成型塑料制成，也可用纸板或复合材料制成，适用纸板或复合材料制成，适用G，PG，LS，TF，TP，DV和和WF等灌装方法；等灌装方法；软性容器软性容器用塑料薄膜，塑料和金属箔复合材用塑料薄膜，塑料和金属箔复合材料制成，可用料制成，可用LS，TF，TP，DV或或WF等灌装方法。等灌装方法。第36页，共75页。n水的粘度为1厘泊，流动十分容易。n1厘泊=水；3.2厘泊=牛奶；16.5厘泊=奶油；34.6厘泊=植物油；176厘泊=番茄酱；880厘泊=甘油n1760厘泊=糖蜜；3000厘泊=胶水；8640厘泊=糖浆B；15200厘
21、泊=酸奶油第37页，共75页。三三.各种液体灌装工艺的比较与选用各种液体灌装工艺的比较与选用3.包装容器的形状和容量包装容器的形状和容量窄领瓶（瓶口径窄领瓶（瓶口径38mm），气密金属罐，使用，气密金属罐，使用G，PG，TF或或PV等等灌装方法。灌装方法。4.灌装速度与灌装系统及容器的关系。灌装速度与灌装系统及容器的关系。气密罐气密罐通常采用高速灌装（通常采用高速灌装（350-2000瓶瓶/min），可使用），可使用G或或PV灌装灌装方法；如果灌装含气饮料，则需使用方法；如果灌装含气饮料，则需使用PG灌装法（灌装法（800-1500瓶瓶/min）窄颈塑料容器窄颈塑料容器常使用常使用LS和和WF
22、灌装法，速度不超过灌装法，速度不超过400瓶瓶/min；刚性窄颈容器刚性窄颈容器常使用常使用V或或DV灌装法，速度不超过灌装法，速度不超过400瓶瓶/min。第38页，共75页。第39页，共75页。旋转型灌装机的主要组成部分n包装容器的供送装置n灌装液料的供送装置n灌装阀第40页，共75页。包装容器的供送装置n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等螺距螺杆供送装置。如图。变螺距螺杆供送装置。如图。特种变螺距螺杆供送装置。如图。n星行拨轮。n包装容器的升降机构。第41页，共75页。星行拨轮n星
23、行拨轮的作用是将螺杆供送装置送来的包装容器，按包装工艺要求送到灌装机的主传送机构上；或者将己灌装完的包装容器传送倒压盖机的压盖工位上。n主要由包装容器的直径和高度来决定拨轮的尺寸。第42页，共75页。星形拨轮结构简图 1-星形拨轮;2-拨轮盘;3-轴 第43页，共75页。升降机构n升降机构的作用是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。机械式升降机构气动式升降机构气动机械混合式升降机构第44页，共75页。机械式升降机构n这种升降机构由固定圆柱凸轮偏置直动从动杆机构来实现。n这种机构结构简单，但机械磨损大，工作可靠性较差。n主要用于灌装不含气液料的
24、灌装。第45页，共75页。滑道式升降机构1-升降杆；2-弹簧；3-托板；4-滑道；5-容器；6-机架第46页，共75页。2）设计要点 为保证托瓶台与前工作台面高度一致，托瓶台高度应可调节：松开夹紧螺丝，旋转托瓶台至所需高度即可。为保证灌装时药液不会泄漏或溅出瓶外，控制瓶子升降的凸轮廓形(即滑道)：在行程的最高点处，应能使瓶口紧压在灌装头上；在行程的最低点处，应使瓶口远离灌装头。为避免凸轮机构受力过大：滑道的最大升角30；对空行程(瓶托下降时)因从动件受力很小，角可取大些(70)，以节省下降时间。3）特点：（1）结构较简单；（2）当机器出现故障时，瓶类容器仍可能沿滑道上升瓶容易被挤破（要求瓶子质
25、量较高，特别是瓶颈不能弯曲）。（3）另外，压缩弹簧在工作中容易失效，工作可靠性差因此应设有保护或报警装置。第47页，共75页。气动式升降机构n原理：当气源的压缩空气经气管7进入气缸2时，推动活塞3连同托瓶台1上升，完成升瓶动作。此时进气阀5关闭，排气阀4打开，使活塞上部气体从阀4排出。当打开气阀5时，使气体同时经管6，7进入气缸，并关闭阀门4，这时气缸上下两部分气压相等，瓶子再托瓶台和瓶子自重的作用下完成降瓶动作。第48页，共75页。气动机械混合式升降机构原理：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1向上运动，完成升瓶动作。升瓶速度受到凸轮导
26、轨6和滚动轴承7的控制。第49页，共75页。灌装液料的供送装置n液料供送系统n贮液箱高度调节装置n灌装液料的定量机构第50页，共75页。液料供送系统n常压法供料系统n等压法供料系统n负压法供料系统负压法单室供送系统负压法双室供送系统负压法三室供送系统n机械压力法供料系统。灌装粘稠性物料时，要加上外界机械压力才能完成灌装。第51页，共75页。负压法单室供送系统：n原理：液料经进液管原理：液料经进液管3进入贮液箱进入贮液箱2内，箱内液内，箱内液面依靠浮子液位控制器面依靠浮子液位控制器10控制在规定范围内。控制在规定范围内。贮液箱上部的气体被真空泵抽走形成真空室。贮液箱上部的气体被真空泵抽走形成真空
27、室。灌装时，瓶子上升推压灌装阀时，灌装阀的气灌装时，瓶子上升推压灌装阀时，灌装阀的气管接通瓶和贮液箱上空的气室，瓶内空气被抽管接通瓶和贮液箱上空的气室，瓶内空气被抽走形成一定的真空度，液料在自重的作用下流走形成一定的真空度，液料在自重的作用下流入瓶内。当瓶内液面上升到灌装阀吸气管口时，入瓶内。当瓶内液面上升到灌装阀吸气管口时，液体停止下流，完成灌装。当瓶子下降时，灌液体停止下流，完成灌装。当瓶子下降时，灌装阀的下液管自动关闭，吸气管吸入的液料被装阀的下液管自动关闭，吸气管吸入的液料被吸回到贮液箱中。吸回到贮液箱中。1-抽气管2-贮液箱3-进液管4-灌装阀5-瓶6-瓶托7-立柱8-齿轮9-机座1
28、0-浮子 第52页，共75页。第53页，共75页。贮液箱高度调节装置n中央调节式无导向机构的调节装置有导向机构的调节装置n三支柱调节式第54页，共75页。无导向机构的调节装置n原理：先松开紧固螺栓3，再转动贮液箱，到合适高度，将灌装阀和托瓶台中心位置对准，最后紧固贮液箱。n无导向机构，灌装阀和托瓶台对中性不易保证，贮液箱运转时稳定性差。适用于广口瓶灌装。第55页，共75页。有导向机构的调节装置n松开锁紧螺母1，退出销轴2，转动蜗轮、蜗杆，使贮液箱上下移动，达到所要求的高度。n调节方便，贮液箱稳定性好。因采用手工调节，适用于小型灌装机。第56页，共75页。三支柱调节式n松开压紧螺母4，摇动手轮7
29、，此时链轮转动，螺母9可使三根立柱10同时升降，实现贮液箱的高度调节。n大型灌装机可用电机代替手轮工作。第57页，共75页。第58页，共75页。灌装液料的定量机构n控制液位定量法n定量杯定量法n定量泵定量法n电子式定量法第59页，共75页。控制液位定量法n采用控制灌装容器内液体的高度来达到预定的灌装量。n原理：瓶子上升顶开橡皮垫5，使滑套6和灌装头7之间出现间隙，液体流入瓶内，瓶内气体经排气管1排至贮液箱9中。当瓶内液面达到排气管口时，气体不再排出，液料继续流入瓶内，瓶内气体被压缩，根据连通器的原理，瓶内液料沿排气管一直上升到贮液箱9液面水平，则停止进液。当瓶子下降脱离橡皮垫5时，弹簧4使灌装
30、头7与滑套6封闭，排气管内液料流入瓶内，完成一次灌装。n调节排气管1伸入瓶内的高度，可以改变灌装量。第60页，共75页。定量杯定量法n先将液料注入定量杯内，再将定量杯内的液料注入包装容器内。n原理：在待灌瓶进入灌装工位前，定量杯1浸入贮液箱14中，液料充满定量杯。随着待罐瓶上升，瓶嘴将灌装头8、进液管6和定量杯一起抬起，使定量杯上口超出贮液箱14的液面。此时，进液管隔板11两边的上孔12和下孔10均与阀体中的中间槽13相通，使定量杯内的液料由管2流入瓶内，瓶内气体由透气孔9排出。当定量杯内液料下降至调节管2上口端面时，灌装过程结束。n调节定量调节管2在定量杯内的高度、更换定量杯，可以改变灌装量
31、。n此法不适用于灌装含气液体，因为定量杯在贮液箱内上下运动，使气体产生气泡，影响灌装定量精度。第61页，共75页。定量泵定量法n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。每次灌装量等于活塞缸内液料的容器。n原理：瓶子上升，灌装管嘴3进入瓶内，同时活塞杆4下降，接通进液流路7，液料进入活塞缸6内完成液料的计量。然后，三向阀回转换向，切断进液流路7，同时打开充填流路2，活塞杆4上行，将活塞缸内液料推入瓶内，进行灌装工作。当活塞上升到活塞缸最上面时，灌装结束。瓶托带动瓶子下降脱离灌装嘴3。第62页，共75页。第63页，共75页。电子式计量法n原理：在灌装阀2中有两个大小不相同的液道
32、，液体通过液道时，由负载传感器随时地边灌装液体边测量液体重量，当充填的液体接近规定的充填量时，灌装阀则可转换成小流量的回路，因而灌装量精度非常高。n当灌装量改变时，只要变更数据开关的给定值，即可瞬时实现。第64页，共75页。灌装阀n将贮液箱中的液料充填到包装容器内的机构称为灌装阀。它是贮液箱、气室、包装容器间液料的通道。n主要由阀体、阀端、阀门、密封元件、开闭件等组成。n分类根据阀门的数目分：n单阀型灌装阀n双阀型灌装阀n多阀型灌装阀根据阀门启闭的运动形式分：n单移阀n旋转阀n多移阀第65页，共75页。单阀型灌装阀n只有一个气阀或液阀n工作原理：当瓶子上升至瓶口与灌装阀6紧闭贴合时，定量杯5在
33、凸轮2的作用下上升，并将定量杯提出液面。这时，负压系统接通，抽出瓶内空气。在定量杯液面常压和瓶内负压之间压差的作用下，定量杯内液料被吸入瓶内，然后，瓶子和定量杯5分别下降复位。此时负压仍接通，灌装关口内余液被吸入管内，不产生滴漏线现象。n适用于灌装农药。第66页，共75页。双阀型灌装阀n既有液阀又有气阀的灌装阀称为双阀型灌装阀。n如：重力式负压法灌装装置中，有一个气阀和一个液阀。第67页，共75页。多阀型灌装阀n有液阀、气阀、回气阀的阀体结构称为多阀型灌装阀。n如：等压法灌装阀中有液阀、充气阀、回气阀、压力释放阀、清洗阀等。第68页，共75页。单移阀n阀体中只有一个可动部件，它相对于不动部件做
34、往复一次的直线运动。n端面式单移阀。利用阀件端面来启闭液体通路。n柱面式单移阀。利用轴向移动的阀件切换在圆柱面上的孔道来切换液体通路的。n如图：阀蝶在灌装过程中是固定不动的，当瓶子上升时，瓶口顶住橡胶垫圈后再上升一段距离，使阀心和阀蝶脱开，液料流入瓶内。灌装完后料瓶下降，弹簧力使阀心复位，阀心和阀蝶锥面紧密结合，灌装停止。n适用于广口玻璃瓶和马口铁罐等容器的灌装。第69页，共75页。旋转阀n阀体中可动部件相对不动部件在开闭阀门时做往复一次或多次的旋转或摆动，在摆动两极限位置，由可动部件上的孔眼是否对准不动部件上的孔眼来实现液体通道的开闭。n灌装程序：第一步，当瓶子上升到与密封圈14接触后，凸轮
35、转动，进气管4与瓶内接通，贮液箱上部带有压力的气体进入瓶内，使瓶内气压与贮液箱上部的气压相等。第二步，凸轮转动，旋塞关闭进气管4，接通液体通道6和10及排气通道11，贮液箱中液料在等压作用下依靠重力流入瓶内，瓶内气体通过排气管11被压回贮液箱液面上部。第三步，当瓶内液料上升到规定高度时，凸轮转动，旋塞切断液体通道和排气通道，这时阀体下部的排气道和进气道通过旋塞锥体表明纵向孔道与大气接通，降低瓶内残留气体的压力。第四步，凸轮转动，旋塞关闭所有通道，并切断与大气的通路。第70页，共75页。多移阀n阀体中有几个可动部件相对于不动部件在开闭时做多次往复直线移动或摆动。第71页，共75页。第72页，共7
36、5页。n思考题n1 什么是常压灌装，真空灌装，等压灌装，压力灌装？各有什么特点？适用于哪类产品？n2 纯真空灌装与重力真空灌装有何异同？n3 常用的固体充填方法有哪些？各是如何计量充填量的？n4 请给下列产品选择合适的充填方法，并说明选择的理由。酱油，啤酒，果酱，红糖，油炸土豆片，药片，牙膏。第73页，共75页。n5 为什么真空灌装方法可以避免给有裂纹或缺口的容器灌装？n6 虹吸法灌装工艺中，灌装阀和贮液杯的作用是什么？n7 螺杆充填工艺中搅拌器的作用是什么？n8 使用非刚性容器进行真空容器充填，应采取什么措施来保证充填过程中包装容器不塌陷，不变形？第74页，共75页。end第75页，共75页。
