1)等壓灌裝原理

等壓罐裝向包裝容器中充氣，使其壓力等于儲液箱內(nèi)氣相壓力，然后再打弁進(jìn)液口，在液料的自重作用下流入包裝容器內(nèi),基本程序如圖3 -30所示。

 

 

(1)充氣等壓。接通進(jìn)氣管2,儲液箱內(nèi)的氣體充入瓶內(nèi)，直zhi瓶內(nèi)氣壓與儲液箱內(nèi)氣壓相等。

(2)進(jìn)液回氣。接通進(jìn)液管1和砒管4，儲液箱內(nèi)液體經(jīng)進(jìn)液管1流向瓶內(nèi)，瓶內(nèi)氣體由砒管4排入儲液箱的空間內(nèi)。當(dāng)瓶內(nèi)液面上升zhi&時,淹沒了砒管4的孔口，瓶內(nèi)液面上的氣體無法排出,液面停止上升,液體沿砒管4上升到儲液箱的液面相 同為止,停止灌液。

(3)砒卸壓。瓶子上部借助進(jìn)氣管2和砒管4同儲液箱氣室相通，砒管4 內(nèi)的液體流入瓶內(nèi)，瓶內(nèi)液面升zhiA2處，而瓶內(nèi)相對應(yīng)的氣體沿進(jìn)氣管2排回儲液 箱內(nèi)。

(4)排除余液。旋塞3轉(zhuǎn)zhi進(jìn)液管1、進(jìn)氣管2和砒管4都與儲液箱隔開，當(dāng)瓶子下降時，旋塞3下部進(jìn)液管1內(nèi)的液體流入瓶內(nèi)，使瓶內(nèi)液位升zhiA3，完成全部灌裝過程。

2)灌裝閥的閥體結(jié)構(gòu)和工作原理

在等壓式灌裝機中，所采用的灌裝閥有多種結(jié)構(gòu)形式,而主要以“多移式”閥為主,特點是在啟閉閥時,閥體中有若干個可動構(gòu)件相對于不動構(gòu)件做多次往復(fù)移動。根據(jù)控制液闡啟閉方法的不同，又可分為氣動式和機械式2種。

(1)氣動式灌裝閥。圖3-31所示為氣動式多移閥結(jié)構(gòu)圖，其工作過程如下。

 

 

①充氣等壓。當(dāng)空瓶由托瓶臺頂起時，瓶口插入對中罩15并與瓶口密封膠墊16 接觸,然后繼續(xù)上升直zhi瓶口密封膠墊16與液閥膠墊20接觸并密封。同時對中罩頂面的凸臺頂起下推桿21,再通過跳珠22及上推桿28將氣閥1打開,使儲液箱氣室內(nèi)的壓縮氣體經(jīng)液閥4的中心孔及氣管14進(jìn)入待灌瓶內(nèi)，以完成充氣等壓過程。

②進(jìn)液回氣、完成灌裝。儲液箱和空瓶氣壓達(dá)到平衡后,在這種情況下，由于解除了氣閥1對氣閥套2(它同液閥連成體）的向下壓力，同時也增加了瓶內(nèi)氣壓對液閥4下端向上的壓力，以致液閥彈簧3能克服液閥的自重及其上部所受的液體壓力,將液門自動打開,液料則經(jīng)氣管外部的環(huán)隙彎道及分散罩13沿卓子內(nèi)壁流下,保證液流穩(wěn)定,從而減輕起泡現(xiàn)象。隨卓內(nèi)液料的逐漸上升,存氣便被迫從氣管的中心孔道及上端氣門返回到儲液箱內(nèi)，以完成進(jìn)液回氣過程。

③砒卸壓。灌裝結(jié)束后,在瓶子送zhi壓蓋機關(guān)，須將瓶內(nèi)氣壓緩慢減低，以免卸壓時產(chǎn)生大量氣泡，損失酒液而使定量不足。固定在儲液箱外圍支架上的控制凸輪打開砒閥9,使瓶頸部分殘留的壓縮氣體從砒嘴排出,完成砒卸壓過程。

④排除余液。當(dāng)瓶于隨降瓶機構(gòu)下降時，氣管14中心孔道殘留的余液全部流入瓶內(nèi)。當(dāng)下推桿降zhi下限位置時,由于關(guān)閥按鈕8脫離固定凸輪的作用,使跳珠22在彈簧的作用下向左移位，使灌裝閥恢復(fù)到初始位置,整個灌裝過程結(jié)束。到此，整個灌裝閥重新恢復(fù)到初始狀態(tài)。

(2)機械式灌裝閥。圖3-32所示為機械式多移閥結(jié)構(gòu)圖。待灌瓶被托起并頂緊閥端密封圈10,使液閥芯8及下液管11克服液閥彈簧9的壓力起上升。同時,氣管5 受氣閥彈簧2的作用也隨之上升，直到與碟形螵栓1的下端接觸為止。此時氣管的氣孔3恰好處在氣閥座4的開孔部位并與儲液箱的氣相空間相通,便于對瓶子進(jìn)行充氣（或抽 氣）。然后下液管繼續(xù)上升與分液囫12脫離，打開了液門（圖示位置），開始進(jìn)液回氣過程。當(dāng)瓶子隨托瓶臺下降，氣閥和液閥便被關(guān)閉,液閥芯8上部的密封膠墊6又重新壓在液閥座7上，防止漏液。由于該閥的氣閥和液閥是受托瓶機構(gòu)控制后開啟，故稱為機械式多移閥。這種閥未采用高要求的反壓彈簧，滑移摩擦面多，流道迂回曲折,因此,不太適合灌裝某些含氣液料，如啤酒等。

 

 

3)灌裝閥閥端結(jié)構(gòu)及特點

灌裝閥的閥端結(jié)構(gòu)通常分為長管及短管2種。

(1)長管法。液料經(jīng)中心下液管進(jìn)入瓶內(nèi),瓶內(nèi)的存氣經(jīng)中心管與瓶口之間所形成的環(huán)隙排出。為了防止液料開始進(jìn)入瓶內(nèi)時產(chǎn)生飛濺現(xiàn)象并減少與空氣的接觸,下液管大都插到接近于瓶底的位置,故稱為長管法。優(yōu)點是灌裝穩(wěn)定,氧含量增加較少。但液道截面小,瓶距離大,瓶內(nèi)雖能灌滿液料;’但定量多少受下液管插入深度和所占容積的影響較大。

(2)短管法。短管法與長管法不同，它的中心管是用于充氣或砒的，液料經(jīng)中心下液管插瓶口之間所形成的環(huán)隙灌入。因氣孔處在瓶內(nèi)的深度與液料定量直接有關(guān)，故多將中心管插到瓶頸部分。這種方法的液道截面和浸潤周邊都比較大，對液流阻力相應(yīng)減少，加之在靠近瓶頸部分中心管要有個分散罩，使液料能形成比較穩(wěn)定的沿瓶子內(nèi)壁的流動，但相對而言與空氣的接觸卻增加了。

在設(shè)計短管的閥端結(jié)構(gòu)時,應(yīng)注意使液門盡量靠近瓶口.，力求減少瓶頸及其上部空腔的存氣,使之盡快被壓縮達(dá)到氣壓平衡。同時要求出液口截面不能過大，以利于提高截流速度和定量精度。

 

4)灌裝閥閥敏閉元件

目前等壓液體灌裝機的閥敏閉元件般采用下列幾種結(jié)構(gòu)形式。

(1)由托瓶機構(gòu)啟閉閥門。利用托瓶機構(gòu)及待灌瓶本身的升降進(jìn)行啟閉（要打開氣閥），對開機械式多移閥中的液閥，可采用這種辦法加以分段控制，優(yōu)點是無需添置專用的啟閉機構(gòu),就能保證無瓶不灌裝。

(2)由固定擋塊啟閉閥門。實用中多借此控制閥體的可動部分產(chǎn)生擺動或徑向、軸向的直線移動。因此，對于旋轉(zhuǎn)型灌裝機般要求將固定擋塊安置在灌裝機的轉(zhuǎn)盤外圍的環(huán)形支架上(位置可調(diào)）。為了達(dá)到無瓶不灌裝的目的，有的尚需另外添置氣動、電動或機械的自動控制方法。

(3)由瓶內(nèi)充氣反壓啟閉閥門。控制原理見前述氣動式多移閥的討論。主要優(yōu)點是能保證碎瓶、破瓶(充氣不足）時不漏液,使灌瓶能夠穩(wěn)定正常地進(jìn)行。但是,對關(guān)閉這類閥門的反壓彈簧,無論在設(shè)計或制造方面均有較高的要求，給推廣應(yīng)用帶來定的困難。

 

5)灌裝閥的密封元件

由于灌裝閥實質(zhì)上是流體通路上的開關(guān)，必須保證不向外漏氣和漏液。因此,在閥敏閉處的接觸面,閥芯相對于閥座的運動面，閥體與儲液箱的裝配面，以及閥端與瓶口的壓緊面等，均需采取相應(yīng)的密封結(jié)構(gòu)。常見的密封結(jié)構(gòu)大體上有平面和圓柱面2種形式。

(1)平面型。在灌裝閥中，接觸平面多用密封材料進(jìn)行壓緊密封,并通過改變壓緊力來調(diào)節(jié)密封力。般說來，效果較好，而且磨損后還可重新更換,以延長閥的使用壽命,如圖3-31所示的氣動式多移閥。在氣閥1和液閥4的閥門處設(shè)置膠墊,并借助彈簧壓緊力分別加以密封。密封膠墊常用高硬度的食用橡膠,其硬度為邵氏70°~90°。

(2)圓柱面型。在灌裝閥中,相對運動的圓柱面般采用密封進(jìn)行自封性密封。自封性密封是在裝配時給密封材料適當(dāng)?shù)念A(yù)壓縮量，利用它的彈性恢復(fù)力對密封表面起壓緊和密封作用。但預(yù)壓力不宜過大，否則將增加運動時的摩擦阻力并加快磨損，磨損后容易產(chǎn)生泄漏現(xiàn)象，對此應(yīng)重新更換密封材料。圖3 – 32所示機械式多移閥是采用O形密封圈來獲得預(yù)壓縮量的密封結(jié)構(gòu)，在氣管5與氣閥座4的圓柱配合的上、下兩端均裝有O形密封圈以防漏氣;在液閥芯8與液閥座7的圓柱配合面的下端也裝有O形密封圈以防漏液。

 

 

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