掌握灌裝工藝及原理，掌握灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)。

第三章灌裝工藝技術(shù)

掌握灌裝工藝及原理，掌握灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)。第三章灌裝工藝技術(shù)1液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例，這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多，如飲料方面的汽水、果汁、牛奶、礦泉水、蒸餾水、啤酒、果酒等；調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等；藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等；農(nóng)藥乳劑、化工產(chǎn)品的各種瓶裝、化妝品等，要滿足日益增長(zhǎng)的液體產(chǎn)品的需要，就應(yīng)大力發(fā)展液體產(chǎn)品的包裝機(jī)械。

第一節(jié)液體灌裝工藝液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例，這是由于液體包裝涉及2那么,何謂灌裝機(jī)呢?所謂灌裝機(jī)就是將液體產(chǎn)品裝入包裝容器的機(jī)械稱為灌裝機(jī)。那么,何謂灌裝機(jī)呢?3液體產(chǎn)品按其粘度可分為：流體：在自身重力作用下即可以按一定速度流過(guò)圓管的任何液體。流速主要是受流體粘度和壓力影響，一般粘度范圍規(guī)定為1~100厘泊，如酒類、果汁、牛奶、醬油等。半流體：在大于自身重力的壓力作用下才能在圓管中流動(dòng)的液體叫半流體，其粘度范圍為100~1000厘泊，如番茄醬、肉糜等。粘滯流體：產(chǎn)品粘度超過(guò)10000厘泊的，不屬于流體和半流體的范圍。如漿糊之類的產(chǎn)品屬于這一范疇。液體產(chǎn)品按其粘度可分為：4液體飲料，根據(jù)其是否溶有CO2氣體，分為含氣飲料和不含氣飲料。液體飲料，根據(jù)其是否溶有CO2氣體，分為含氣飲料和不含氣飲料5一.液體灌裝的力學(xué)基礎(chǔ)層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸做有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞，互不混合。紊流：流體質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。當(dāng)雷諾數(shù)Re<2000時(shí)為層流；Re>4000時(shí)為紊流。一.液體灌裝的力學(xué)基礎(chǔ)層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸做有規(guī)則的平行運(yùn)6雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）一種可用來(lái)表征流體流動(dòng)情況的無(wú)量綱數(shù)，以Re表示。Re=ρvd/η，其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，d為一特征長(zhǎng)度。例如，流體流過(guò)圓形管道，則d為管道直徑。利用雷諾數(shù)可區(qū)分流體的流動(dòng)是層流或紊流，也可用來(lái)確定物體在流體中流動(dòng)所受到的阻力。雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）一種可用來(lái)表征流體流7假設(shè)流過(guò)圓形管道截面的液體為穩(wěn)定均勻?qū)恿?，根?jù)伯肖（Poiseulle）公式：式中：Q-容積流量，m3/s；ΔP-壓力差，Pa；d-管道內(nèi)徑，m；L-管道長(zhǎng)度，m；μ-動(dòng)力粘性系數(shù)，Pa.s假設(shè)流過(guò)圓形管道截面的液體為穩(wěn)定均勻?qū)恿?，根?jù)伯肖（Pois8斷面平均流速為：可得出結(jié)論：①同一種液體，當(dāng)管長(zhǎng)L與管徑d不變時(shí)，如果壓力差ΔP成倍增加，容積流量Q也成倍增加，平均流速同樣成倍增加。②同一種液體，當(dāng)管徑d不變時(shí)，如果管長(zhǎng)L與壓力差ΔP均成倍增加，則容積流量Q不變，平均流速也不變。斷面平均流速為：可得出結(jié)論：9二.液體灌裝方法二.液體灌裝方法10按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類不同包裝形式：一是先灌裝后定量。目前大量在用的液體灌裝閥就是在灌裝的最后階段通過(guò)定液位（液位傳感器或排氣管）間接計(jì)量定量，此種灌裝常用于含氣飲料包裝（等壓灌裝）二是先定量后灌裝。容積式灌裝閥，就是每一個(gè)灌裝閥都配有一個(gè)量筒（定量杯），由液位傳感器控制其定量，液體先由料缸轉(zhuǎn)移到定量杯計(jì)量，然后再灌裝到包裝物。此種灌裝多用于不含氣飲料和PET包裝。三是邊定量邊灌裝。這是一種配置電磁感應(yīng)流量計(jì)的電子閥灌裝機(jī)，是一種動(dòng)態(tài)計(jì)量定量形式，電磁流量計(jì)用于流經(jīng)該閥的液體的動(dòng)態(tài)計(jì)量。按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類111.常壓灌裝原理：在常壓下，利用液體自身的重力將其灌入包裝容器內(nèi)。適用于不含氣，不怕接觸大氣的低粘度液體。灌裝方法有兩種：一種是由升降機(jī)構(gòu)托著容器上升進(jìn)行灌裝；一種是灌裝閥向下移動(dòng)進(jìn)行灌裝。1.常壓灌裝12

正在灌裝完成灌裝常壓灌裝1-貯液缸2-排氣管3-灌裝閥4彈簧5-密封裝置6-灌裝頭7-包裝容器8-升降機(jī)構(gòu)正在灌裝完成灌132.真空灌裝原理：將包裝容器抽真空后，再將液體灌入包裝容器內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：①能提高灌裝速度；②能減少包裝容器內(nèi)殘存的空氣，防止液體氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期；③能限制毒性液體的逸散；④可以避免灌裝有裂紋或缺口的容器。適用于不含氣，怕接觸空氣而氧化變質(zhì)的粘度稍大的液體，以及有毒的液體。2.真空灌裝142.真空灌裝純真空灌裝（真空壓差灌裝）：包裝容器的真空度大于貯液箱的真空度（只對(duì)包裝容器抽真空），液體在真空不等壓狀態(tài)下進(jìn)行灌裝。重力真空灌裝（真空等壓灌裝）：貯液箱與包裝容器（同時(shí)抽真空）具有相等的真空度，液體是處在真空等壓狀態(tài)下進(jìn)行灌裝。2.真空灌裝15純真空灌裝液料經(jīng)進(jìn)液管10進(jìn)入貯液箱5中，液箱內(nèi)液位高度由液位控制浮桶6控制。灌裝機(jī)設(shè)有真空泵，將真空氣室1內(nèi)的空氣抽走；貯液箱通過(guò)兩根真空指示管2與真空氣室相通，指示管2內(nèi)液面的升高值表示了真空氣室的真空度。每一個(gè)灌裝頭8都有一個(gè)吸氣管3和吸液管4分別通向真空氣室1和貯液箱5，這樣就組成了供液系統(tǒng)。純真空灌裝液料經(jīng)進(jìn)液管10進(jìn)入貯液箱5中，液箱內(nèi)液位高度由液16

正在灌裝完成灌裝重力真空灌裝1-供液管2-浮子3-貯液箱4-真空室5-排氣管6-灌裝閥7-密封裝置8-容器9-升降機(jī)構(gòu)正在灌裝173.等壓灌裝原理：先向包裝容器內(nèi)充氣，使容器內(nèi)壓力與貯液箱內(nèi)壓力相等，再將貯液箱的液體物料灌入包裝容器內(nèi)。適用于：含氣飲料。特點(diǎn)：①可以減少CO2的損失，保持含氣飲料的風(fēng)味和質(zhì)量；②能防止灌裝中過(guò)量泛泡，保證包裝計(jì)量準(zhǔn)確。3.等壓灌裝18等壓灌裝等壓灌裝原理。首先向包裝容器中充氣，使其壓力等于貯液箱內(nèi)氣體壓力，然后再打開(kāi)進(jìn)液口，在液料自重作用下流入包裝容器內(nèi)。過(guò)程：1充氣等壓。接通進(jìn)氣管2，貯液箱內(nèi)氣體充入瓶?jī)?nèi)，直到瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱內(nèi)氣壓相等。2進(jìn)液回氣。接通管道1和4，貯液箱內(nèi)液體經(jīng)管道1流向瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體由管道4排入貯液箱的空間內(nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升至h1時(shí)，淹沒(méi)了管4的孔口，瓶?jī)?nèi)液面上的氣體無(wú)法排出，液面停止上升，液體沿管4上升到與貯液箱的液面相同為止，停止灌裝。3排氣卸壓。瓶子上部借助管2和管4同貯液箱氣室相通，管4內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)液面上升至h2處，而瓶?jī)?nèi)相對(duì)應(yīng)的氣體沿管2排回貯液箱內(nèi)。4排除余液。旋塞3轉(zhuǎn)至管1，2和管4都與貯液箱隔開(kāi)，當(dāng)瓶子下降時(shí)，旋塞3下部管1內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)液位升至h3，完成全部灌裝過(guò)程。等壓灌裝等壓灌裝原理。首先向包裝容器中充氣，使其壓力等于貯液194.壓力灌裝原理：借助外界壓力（機(jī)械壓力，氣壓，液壓等）將液體物料壓入包裝容器。適用于：粘度較大，流動(dòng)性較差的粘稠物料的灌裝，可以提高灌裝速度。對(duì)一些低粘度的液體物料，由于物料本身的特性或包裝容器材料及結(jié)構(gòu)限制，也可采用壓力灌裝。4.壓力灌裝204.壓力灌裝定液位式壓力灌裝（純壓力灌裝）：將壓力施加在物料上，通過(guò)在貯液箱上部空間加壓的方法實(shí)現(xiàn)灌裝，或者直接把產(chǎn)品泵送到灌裝閥實(shí)現(xiàn)灌裝。容積式壓力灌裝（機(jī)械壓力灌裝）：由各種定量泵（活塞泵，刮板泵，齒輪泵等）進(jìn)行灌裝計(jì)量，灌裝壓力由泵施加，以提高灌裝速度。4.壓力灌裝21定液位式壓力灌裝1-供液箱2-供液閥3-浮子4-溢流管5-灌裝閥6-密封裝置7-包裝容器8-物料泵9-貯液箱定液位式壓力灌裝22機(jī)械壓力式灌裝當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升，滑閥覆蓋住通道A，同時(shí)接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時(shí)活塞桿在凸輪作用下上升，將活塞計(jì)量室內(nèi)液料壓入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)的空氣由灌裝頭上的孔隙排出。當(dāng)活塞上移到最高點(diǎn)時(shí)完成一次灌裝。緊接著裝滿物料的瓶子向下移動(dòng)，同時(shí)滑閥5在彈簧作用下復(fù)位，滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B，貯液箱的物料由貯液箱流入活塞內(nèi)，活塞桿也同時(shí)在凸輪作用下下移，進(jìn)行下一次灌裝。機(jī)械壓力式灌裝當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住235.液位傳感式灌裝原理：利用傳感方法，如極低的空氣流傳感裝置，電子傳感裝置，檢測(cè)容器是否到位，以及灌裝液面的高度，并發(fā)出適當(dāng)?shù)男盘?hào)啟閉灌裝閥。適用于：那些由于壓力或真空作用，會(huì)出現(xiàn)鼓脹或凹陷的塑料容器，特別適用于狹頸塑料瓶和玻璃瓶的高速灌裝，也可以用于難于清洗的液體物料的灌裝。特點(diǎn)：①包裝容器在灌裝過(guò)程中不需要密封；②灌裝速度比常壓灌裝和真空灌裝快；③灌裝液位非常精確。5.液位傳感式灌裝24液位傳感式灌裝1-供液箱2-供液管3-浮子4-控制器5-界面閥6-進(jìn)液管7-灌裝閥8-空氣傳感管9-包裝容器液位傳感式灌裝256.隔膜容積式灌裝原理：用一個(gè)撓性起伏隔膜在壓力氣體的作用下，將液體物料從貯液箱抽到灌裝室，再注入到包裝容器中。適用于：灌裝較貴重的液體物料，特別適用于各種靜脈注射液和針劑的灌裝，可以灌裝狹頸瓶。特點(diǎn)：①可以保證液體物料的清潔衛(wèi)生；②灌裝精度高；③物料損失少；④灌裝速度快。6.隔膜容積式灌裝26

物料壓入計(jì)量室向容器灌裝隔膜容積式灌裝1-隔膜2-計(jì)量室3-灌裝閥4-貯液箱5-液缸閥6-進(jìn)液管7-包裝容器物料壓入計(jì)量室277.虹吸法灌裝原理：利用虹吸原理，使貯液箱中的液體物料經(jīng)虹吸管吸入容器。適用于：灌裝低粘度不含氣的液體物料特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度較低。7.虹吸法灌裝28虹吸現(xiàn)象原理：利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力，水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊由于連通器的兩端液位的高度差產(chǎn)生的壓力差，引起液體自行流動(dòng)的現(xiàn)象稱為虹吸現(xiàn)象。虹吸現(xiàn)象29虹吸法灌裝1-進(jìn)液閥2-貯液箱3-貯液杯4-浮子5-虹吸管6-灌裝閥7-灌裝頭8-包裝容器虹吸法灌裝308.定時(shí)灌裝原理：在流量和流速保持一定的情況下，通過(guò)控制液體流動(dòng)的時(shí)間來(lái)確定灌裝容量。恒容積流量定時(shí)灌裝：常用回轉(zhuǎn)定量盤(pán)式，回轉(zhuǎn)泵式和螺桿式定時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)灌裝容量：改變回轉(zhuǎn)盤(pán)的回轉(zhuǎn)速度或灌裝孔的尺寸，位置，可調(diào)節(jié)灌裝容量。適用于：灌裝中高粘度的液體物料特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，設(shè)備便宜，沒(méi)用“無(wú)容器不灌裝”裝置。8.定時(shí)灌裝31恒容積流量定時(shí)灌裝1-供液管2-上固定盤(pán)3-下固定盤(pán)4-回轉(zhuǎn)盤(pán)5-排料管6-包裝容器恒容積流量定時(shí)灌裝328.定時(shí)灌裝可控壓差定時(shí)灌裝：灌裝容量依靠精確地控制液流時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。灌裝精度由灌裝管口處壓差的穩(wěn)定性及液流時(shí)間控制的精確性來(lái)決定。適用于：灌裝流動(dòng)性比較好且不含氣的液體物料，尤其適用于灌裝精度要求比較高的貴重物料或藥品，以及有劇毒或強(qiáng)腐蝕性的物料。特點(diǎn)：①灌裝精度極高；②易于進(jìn)行清洗或蒸汽消毒，實(shí)現(xiàn)無(wú)菌灌裝；③很容易轉(zhuǎn)換灌裝物料。8.定時(shí)灌裝339.稱重灌裝原理：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的每個(gè)工位都是擁有應(yīng)變載荷元件的精密稱盤(pán)，當(dāng)容器進(jìn)入工委，稱盤(pán)先扣除容器毛重，然后精確控制液料流入容器；灌裝過(guò)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控液料的流動(dòng)速度和灌裝量，并不斷調(diào)節(jié)流速，使灌裝精度達(dá)到最高。調(diào)節(jié)灌裝容量：改變回轉(zhuǎn)盤(pán)的回轉(zhuǎn)速度或灌裝孔的尺寸，位置，可調(diào)節(jié)灌裝容量。適用于：對(duì)塑料，玻璃和金屬容器進(jìn)行低粘度或中等粘度液料的灌裝。特點(diǎn)：①容器在工作過(guò)程中不與灌裝閥接觸，也不要求密封；②精確度極高。9.稱重灌裝34三.各種液體灌裝工藝的比較與選用各種灌裝方法及代號(hào)三.各種液體灌裝工藝的比較與選用35三.各種液體灌裝工藝的比較與選用液料的粘度流體物料（粘度1～1000cP）可用任何方法灌裝；半流體（1000～10000cP）可用LS，TF，TP，PV，DV或WF等方法灌裝；粘滯體可用TF，PV兩種方法灌裝。2.包裝容器的材料和剛性剛性容器用玻璃，金屬，陶瓷或復(fù)合材料制成，適用于任何灌裝方法；半剛性容器多用吹塑成型或熱成型塑料制成，也可用紙板或復(fù)合材料制成，適用G，PG，LS，TF，TP，DV和WF等灌裝方法；軟性容器用塑料薄膜，塑料和金屬箔復(fù)合材料制成，可用LS，TF，TP，DV或WF等灌裝方法。三.各種液體灌裝工藝的比較與選用36水的粘度為1厘泊，流動(dòng)十分容易。1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=番茄醬；880厘泊=甘油1760厘泊=糖蜜；3000厘泊=膠水；8640厘泊=糖漿B；15200厘泊=酸奶油水的粘度為1厘泊，流動(dòng)十分容易。37三.各種液體灌裝工藝的比較與選用3.包裝容器的形狀和容量窄領(lǐng)瓶（瓶口徑<38mm）可用任何方法灌裝，常用G，GV，P，V，PG，LS或DV等方法灌裝，灌裝速度一般為400瓶/min。廣口瓶（瓶口徑>38mm），氣密金屬罐，使用G，PG，TF或PV等灌裝方法。4.灌裝速度與灌裝系統(tǒng)及容器的關(guān)系。氣密罐通常采用高速灌裝（350-2000瓶/min），可使用G或PV灌裝方法；如果灌裝含氣飲料，則需使用PG灌裝法（800-1500瓶/min）窄頸塑料容器常使用LS和WF灌裝法，速度不超過(guò)400瓶/min；剛性窄頸容器常使用V或DV灌裝法，速度不超過(guò)400瓶/min。三.各種液體灌裝工藝的比較與選用38灌裝機(jī)的分類：

第二節(jié)灌裝機(jī)械灌裝機(jī)的分類：39旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的主要組成部分包裝容器的供送裝置灌裝液料的供送裝置灌裝閥旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的主要組成部分包裝容器的供送裝置40包裝容器的供送裝置螺桿式供送裝置。這種裝置可將規(guī)則或不規(guī)則排列的成批包裝容器，按照包裝工藝要求完成增距、減距、分流、升降和翻身等動(dòng)作，并將容器逐個(gè)送到包裝工位等螺距螺桿供送裝置。如圖。變螺距螺桿供送裝置。如圖。特種變螺距螺桿供送裝置。如圖。星行撥輪。包裝容器的升降機(jī)構(gòu)。包裝容器的供送裝置螺桿式供送裝置。這種裝置可將規(guī)則或不規(guī)則排41星行撥輪星行撥輪的作用是將螺桿供送裝置送來(lái)的包裝容器，按包裝工藝要求送到灌裝機(jī)的主傳送機(jī)構(gòu)上；或者將己灌裝完的包裝容器傳送倒壓蓋機(jī)的壓蓋工位上。主要由包裝容器的直徑和高度來(lái)決定撥輪的尺寸。送瓶機(jī)構(gòu)不僅要將瓶子分隔轉(zhuǎn)彎,而且傳遞速度必須與洗瓶機(jī)的速度匹配,否則易出現(xiàn)倒瓶、缺瓶或阻塞現(xiàn)象,為了防止倒瓶時(shí)影響正常生產(chǎn),某些灌裝機(jī)在分件供送螺桿、拔輪的傳動(dòng)部分安裝有離合器,一旦出現(xiàn)故障使其自動(dòng)停轉(zhuǎn),有的還安裝微動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)離合器脫開(kāi)的同時(shí),壓迫微動(dòng)開(kāi)關(guān),使全機(jī)停轉(zhuǎn)。星行撥輪星行撥輪的作用是將螺桿供送裝置送來(lái)的包裝容器，按包裝42

星形撥輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-星形撥輪;2-撥輪盤(pán);3-軸星形撥輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖43升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來(lái)的包裝容器上升到規(guī)定的高度，以便完成灌裝，然后再把灌裝完的包裝容器下降到規(guī)定位置。機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來(lái)的包裝容器上升到規(guī)定的高度，以44機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)這種升降機(jī)構(gòu)由固定圓柱凸輪－偏置直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但機(jī)械磨損大，在工作中,緩沖彈簧也容易失效,需要經(jīng)常更換，工作可靠性較差。主要用于灌裝不含氣液料的灌裝。在一般旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)中,由拔瓶輪送來(lái)的瓶子必須根據(jù)灌裝工作過(guò)程的需要,先把瓶子升到規(guī)定的位置,以便進(jìn)行灌裝。然后再把己灌滿的瓶子下降到規(guī)定的位置,以便拔瓶輪將其送到傳送鏈帶上送走,這一動(dòng)作是由瓶的升降機(jī)構(gòu)完成的。對(duì)于瓶的升降機(jī)構(gòu)的要求是:運(yùn)行平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用的有下列三種形式由于上滑筒與下滑筒間還可產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這不僅保證了瓶口灌裝時(shí)的密封,同時(shí)又保證了有一定高度誤差的瓶子仍可正常灌裝機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)這種升降機(jī)構(gòu)由固定圓柱凸輪－偏置直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)45滑道式升降機(jī)構(gòu)

1-升降桿；2-彈簧；3-托板；4-滑道；5-容器；6-機(jī)架滑道式升降機(jī)構(gòu)

1-升降桿；2-彈簧；3-托板；4-滑道；5462）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

▲為保證托瓶臺(tái)與前工作臺(tái)面高度一致，托瓶臺(tái)高度應(yīng)可調(diào)節(jié)：

松開(kāi)夾緊螺絲，旋轉(zhuǎn)托瓶臺(tái)至所需高度即可。

▲為保證灌裝時(shí)藥液不會(huì)泄漏或?yàn)R出瓶外，控制瓶子升降的凸輪廓形(即滑道)：

在行程的最高點(diǎn)處，應(yīng)能使瓶口緊壓在灌裝頭上；

在行程的最低點(diǎn)處，應(yīng)使瓶口遠(yuǎn)離灌裝頭。

▲為避免凸輪機(jī)構(gòu)受力過(guò)大：滑道的最大升角α≤30°；

對(duì)空行程(瓶托下降時(shí))因從動(dòng)件受力很小，β角可取大些(β≤70°)，以節(jié)省下降時(shí)間。

3）特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；

（2）當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，瓶類容器仍可能沿滑道上升

→瓶容易被擠破（要求瓶子質(zhì)量較高，特別是瓶頸不能彎曲）。

（3）另外，壓縮彈簧在工作中容易失效，工作可靠性差

→因此應(yīng)設(shè)有保護(hù)或報(bào)警裝置。2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

▲為保證托瓶臺(tái)與前工作臺(tái)面高度一致，托瓶47氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)原理：當(dāng)氣源的壓縮空氣經(jīng)氣管7進(jìn)入氣缸2時(shí)，推動(dòng)活塞3連同托瓶臺(tái)1上升，完成升瓶動(dòng)作。此時(shí)進(jìn)氣閥5關(guān)閉，排氣閥4打開(kāi)，使活塞上部氣體從閥4排出。當(dāng)打開(kāi)氣閥5時(shí)，使氣體同時(shí)經(jīng)管6，7進(jìn)入氣缸，并關(guān)閉閥門(mén)4，這時(shí)氣缸上下兩部分氣壓相等，瓶子再托瓶臺(tái)和瓶子自重的作用下完成降瓶動(dòng)作。這種升降機(jī)構(gòu),克服了機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),因?yàn)樗捎脷怏w傳動(dòng),有吸震能力,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),瓶子被卡住,壓縮空氣好比彈簧一樣被壓縮,這時(shí)瓶子不再上升,故不會(huì)擠壞。但是,活塞的運(yùn)動(dòng)速度受到空氣壓力的影響,若壓縮空氣的壓力下降時(shí),瓶的上升速度減慢,以致不能保證瓶嘴與灌裝閥的密封,若壓縮空氣壓力增加,則瓶的上升速度快,導(dǎo)致瓶不易與進(jìn)液管對(duì)中,又使瓶子下降時(shí)沖擊力增大,如若灌裝含氣性氣體,則容易使液料中的二氧化碳逸出。氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)原理：當(dāng)氣源的壓縮空氣經(jīng)氣管7進(jìn)入氣缸2時(shí)，推48氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)以氣動(dòng)機(jī)構(gòu)作托瓶升起、用凸輪推桿機(jī)構(gòu)將已料瓶降下的綜合式升降機(jī)構(gòu)。它利用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)托瓶升起具有自緩沖功能,托升平穩(wěn)。且節(jié)約時(shí)間的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又利用了凸輪推桿機(jī)構(gòu)能較好地獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn),使托瓶升降運(yùn)動(dòng)得到快而好的工作質(zhì)量。但此種托瓶升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。原理：當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入環(huán)管9時(shí)，氣體進(jìn)入柱塞5經(jīng)帶孔螺釘3再進(jìn)入套筒2上部空間，推動(dòng)套筒2和托瓶臺(tái)1向上運(yùn)動(dòng)，完成升瓶動(dòng)作。升瓶速度受到凸輪導(dǎo)軌6和滾動(dòng)軸承7的控制。上述三種升降瓶機(jī)構(gòu)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)灌裝機(jī)的具體要求,進(jìn)行具體的分析,選擇和設(shè)計(jì)出先進(jìn)合理,經(jīng)濟(jì)可靠的結(jié)構(gòu)。氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)以氣動(dòng)機(jī)構(gòu)作托瓶升起、用凸輪推桿機(jī)構(gòu)49灌裝液料的供送裝置液料供送系統(tǒng)貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)灌裝液料由貯液槽經(jīng)泵(或直接由高位槽)及輸液管將液體產(chǎn)品輸入貯液箱,再由貯液箱經(jīng)灌裝閥輸入待灌容器中,這就形成了整個(gè)灌裝液料的供送系統(tǒng)。對(duì)于等壓法、真空法有時(shí)還需對(duì)貯液箱充氣或抽氣。由此可見(jiàn),不同的灌裝方法就應(yīng)有不同的供料系統(tǒng)。灌裝液料的供送裝置液料供送系統(tǒng)灌裝液料由貯液槽經(jīng)泵(或直接由50液料供送系統(tǒng)常壓法供料系統(tǒng)等壓法供料系統(tǒng)負(fù)壓法供料系統(tǒng)負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)負(fù)壓法雙室供送系統(tǒng)負(fù)壓法三室供送系統(tǒng)機(jī)械壓力法供料系統(tǒng)。灌裝粘稠性物料時(shí)，要加上外界機(jī)械壓力才能完成灌裝。在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。液體產(chǎn)品由高位槽或泵經(jīng)輸液管送進(jìn)灌裝機(jī)的貯液箱,貯液箱內(nèi)液面一般由浮子式控制器保持基本恒定,但也有用電磁閥控制的,貯液箱內(nèi)的流體產(chǎn)品再經(jīng)過(guò)灌裝閥的開(kāi)關(guān)進(jìn)入待灌容器中。負(fù)壓法灌裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,形式較多,但根據(jù)其采用灌裝方式不同,大體可分兩種類型:一種方式是在待灌瓶和貯液箱中都建立真空,而液體是靠自重產(chǎn)生流動(dòng)而灌裝的;另一種方式是在瓶中建立真空,靠壓差完成灌裝。因此負(fù)壓法灌裝機(jī)的供料系統(tǒng)可有單室、雙室、多室、三室等多種形式,單室屬于前一種真空法灌裝,其余屬于后一種方法。液料供送系統(tǒng)常壓法供料系統(tǒng)在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為51負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)：真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)原理：液料經(jīng)進(jìn)液管3進(jìn)入貯液箱2內(nèi)，箱內(nèi)液面依靠浮子液位控制器10控制在規(guī)定范圍內(nèi)。貯液箱上部的氣體被真空泵抽走形成真空室。灌裝時(shí)，瓶子上升推壓灌裝閥時(shí)，灌裝閥的氣管接通瓶和貯液箱上空的氣室，瓶?jī)?nèi)空氣被抽走形成一定的真空度，液料在自重的作用下流入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升到灌裝閥吸氣管口時(shí)，液體停止下流，完成灌裝。當(dāng)瓶子下降時(shí)，灌裝閥的下液管自動(dòng)關(guān)閉，吸氣管吸入的液料被吸回到貯液箱中。貯液箱內(nèi)整個(gè)液面成為揮發(fā)面,故不宜灌裝含有芳香性的液體,但它的總體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,并容易清洗。單室真空灌裝閥的開(kāi)啟需兩次升瓶才能完成,故易出現(xiàn)磨損漏溢的問(wèn)題。有的單室有真空閥、氣閥、液閥是一起開(kāi)閉,只需貯液箱的真空度大于閥口上液料的位壓頭,仍能保證瓶?jī)?nèi)不先被抽成一定的真空,液料就被封著不會(huì)泄漏,還有的單室真空閥,只設(shè)液閥,其氣管是與大氣相通的,這種結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,但勢(shì)必增加了真空泵的負(fù)荷,貯液箱內(nèi)真空度的穩(wěn)定也受到一定的影響。1-抽氣管2-貯液箱3-進(jìn)液管4-灌裝閥5-瓶6-瓶托7-立柱8-齒輪9-機(jī)座10-浮子負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)：真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)原理：液52雙室：只有一個(gè)貯液箱與一個(gè)真空室的供料系統(tǒng)液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管10輸送到貯液箱內(nèi),箱內(nèi)液位由浮子液位控制器6控制,真空泵經(jīng)真空管9將真空室1內(nèi)氣體抽走,使之形成真空,灌裝機(jī)構(gòu)有一進(jìn)液管通往貯液箱,另有一抽氣管通往真空室,一但瓶子頂緊灌裝機(jī)構(gòu)端部的密封墊,瓶?jī)?nèi)氣體則被抽走,隨后,液料在貯液箱與瓶?jī)?nèi)壓差作用下流入瓶中,當(dāng)瓶?jī)?nèi)液位升高至抽氣管下緣時(shí),繼續(xù)流入瓶?jī)?nèi)的多余液體被抽進(jìn)真空室,再經(jīng)回流器回到貯液箱,當(dāng)沒(méi)有瓶子或瓶子破損時(shí),不能由瓶中抽出空氣,也就不能進(jìn)行灌裝。

與單室比較,這種雙室供料系統(tǒng)減少了揮發(fā)面,但因余液經(jīng)真空室直接流回貯液室,因此箱內(nèi)液面難以控制穩(wěn)定。

雙室：只有一個(gè)貯液箱與一個(gè)真空室的供料系統(tǒng)液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管153貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置由于灌裝機(jī)涉及的包裝容器瓶子的規(guī)格很多,如640毫升的啤酒瓶其高度為289±1.5mm瓶身直徑75±1.6mm;350毫升的高度為231±1.5mm,身徑為63.51±1.2mm,小瓶汽水的高度為203mm,為了使一臺(tái)灌裝機(jī)滿足多種瓶高的灌裝，需要調(diào)節(jié)裝有灌裝閥的貯液缸與裝有升瓶臺(tái)的轉(zhuǎn)盤(pán)之間的距離,使貯液缸能沿著立柱相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)作上、下移動(dòng)中央調(diào)節(jié)式無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置三支柱調(diào)節(jié)式貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置由于灌裝機(jī)涉及的包裝容器瓶子的規(guī)格很多,如54無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置原理：先松開(kāi)緊固螺栓3，再轉(zhuǎn)動(dòng)貯液箱，到合適高度，將灌裝閥和托瓶臺(tái)中心位置對(duì)準(zhǔn)，最后緊固貯液箱。無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，灌裝閥和托瓶臺(tái)對(duì)中性不易保證，貯液箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差。適用于廣口瓶灌裝。同時(shí)由于采用中央螺紋支承,貯液缸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性也較差轉(zhuǎn)動(dòng)液缸中央調(diào)節(jié)式1-貯液缸底部立軸,2-法蘭式螺母3-固定螺栓,4-下轉(zhuǎn)盤(pán)無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置原理：先松開(kāi)緊固螺栓3，再轉(zhuǎn)動(dòng)貯液箱，到55有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置松開(kāi)鎖緊螺母1，退出銷軸2，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪、蝸桿，使貯液箱上下移動(dòng)，達(dá)到所要求的高度。調(diào)節(jié)方便，貯液箱穩(wěn)定性好。因采用手工調(diào)節(jié)，適用于小型灌裝機(jī)。動(dòng)畫(huà)演示蝸輪蝸桿式中央瓶高調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖1-壓緊螺母,2-銷軸,3-傳動(dòng)鍵,4-下部立軸,5-蝸輪,6-蝸桿,7-下罩殼,8-上轉(zhuǎn)盤(pán)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置松開(kāi)鎖緊螺母1，退出銷軸2，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪、蝸56三支柱調(diào)節(jié)式松開(kāi)壓緊螺母4，搖動(dòng)手輪7，此時(shí)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母9可使三根立柱10同時(shí)升降，實(shí)現(xiàn)貯液箱的高度調(diào)節(jié)。大型灌裝機(jī)可用電機(jī)代替手輪工作。三支柱調(diào)節(jié)式松開(kāi)壓緊螺母4，搖動(dòng)手輪7，此時(shí)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母9573.電動(dòng)調(diào)節(jié)式對(duì)于較大型的灌裝機(jī),為了代替費(fèi)力的手工調(diào)節(jié),有的采用電機(jī)減速后帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿,使貯液缸升降達(dá)到所需的高度。3.電動(dòng)調(diào)節(jié)式58灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)控制液位定量法定量杯定量法定量泵定量法電子式定量法準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成本有著直接的關(guān)系,同時(shí)也影響產(chǎn)品在消費(fèi)者心中的信譽(yù)。包裝物品的定量一般有重量定量和容積定量?jī)煞N。重量定量由于要增添秤等計(jì)量衡器,所以機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,適用于比重經(jīng)常變化的固體物料;容積定量機(jī)器的定量結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。液體產(chǎn)品一般易采用容積式定量,常見(jiàn)的有如下幾種方法:灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)控制液位定量法準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成59控制液位定量法采用控制灌裝容器內(nèi)液體的高度來(lái)達(dá)到預(yù)定的灌裝量。原理：瓶子上升頂開(kāi)橡皮墊5，使滑套6和灌裝頭7之間出現(xiàn)間隙，液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體經(jīng)排氣管1排至貯液箱9中。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面達(dá)到排氣管口時(shí)，氣體不再排出，液料繼續(xù)流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，根據(jù)連通器的原理，瓶?jī)?nèi)液料沿排氣管一直上升到貯液箱9液面水平，則停止進(jìn)液。當(dāng)瓶子下降脫離橡皮墊5時(shí)，彈簧4使灌裝頭7與滑套6封閉，排氣管內(nèi)液料流入瓶?jī)?nèi)，完成一次灌裝。調(diào)節(jié)排氣管1伸入瓶?jī)?nèi)的高度，可以改變灌裝量。動(dòng)畫(huà)演示

這種方法是通過(guò)控制被灌容器中液位的高度以達(dá)到定量灌裝的目的。因?yàn)槊看喂嘌b的液料容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積,故習(xí)慣稱它為“以瓶定量”。該法結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,不需要輔助設(shè)備,使用方便,但對(duì)于要求定量準(zhǔn)確度高的產(chǎn)品不宜采用,因?yàn)槠孔拥娜莘e精度直接影響灌裝量的精度。控制液位定量法采用控制灌裝容器內(nèi)液體的高度來(lái)達(dá)到預(yù)定的灌裝量60定量杯定量法先將液料注入定量杯內(nèi)，再將定量杯內(nèi)的液料注入包裝容器內(nèi)。原理：在待灌瓶進(jìn)入灌裝工位前，定量杯1浸入貯液箱14中，液料充滿定量杯。隨著待罐瓶上升，瓶嘴將灌裝頭8、進(jìn)液管6和定量杯一起抬起，使定量杯上口超出貯液箱14的液面。此時(shí)，進(jìn)液管隔板11兩邊的上孔12和下孔10均與閥體中的中間槽13相通，使定量杯內(nèi)的液料由管2流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體由透氣孔9排出。當(dāng)定量杯內(nèi)液料下降至調(diào)節(jié)管2上口端面時(shí)，灌裝過(guò)程結(jié)束。調(diào)節(jié)定量調(diào)節(jié)管2在定量杯內(nèi)的高度、更換定量杯，可以改變灌裝量。此法不適用于灌裝含氣液體，因?yàn)槎勘谫A液箱內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)，使氣體產(chǎn)生氣泡，影響灌裝定量精度。動(dòng)畫(huà)演示定量杯定量法先將液料注入定量杯內(nèi)，再將定量杯內(nèi)的液料注入包裝61定量泵定量法先將粘稠液料用機(jī)械壓力注入活塞缸內(nèi)定量，再注入到包裝容器內(nèi)。每次灌裝量等于活塞缸內(nèi)液料的容器。原理：瓶子上升，灌裝管嘴3進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，同時(shí)活塞桿4下降，接通進(jìn)液流路7，液料進(jìn)入活塞缸6內(nèi)完成液料的計(jì)量。然后，三向閥回轉(zhuǎn)換向，切斷進(jìn)液流路7，同時(shí)打開(kāi)充填流路2，活塞桿4上行，將活塞缸內(nèi)液料推入瓶?jī)?nèi)，進(jìn)行灌裝工作。當(dāng)活塞上升到活塞缸最上面時(shí)，灌裝結(jié)束。瓶托帶動(dòng)瓶子下降脫離灌裝嘴3。動(dòng)畫(huà)演示定量泵定量法先將粘稠液料用機(jī)械壓力注入活塞缸內(nèi)定量，再注入到62比較上述三種定量方法,從定量精度來(lái)看,第一種方法由于直接受到瓶子容積精度以及瓶口密封程度的影響,其定量精度不及后二種方法高,若從機(jī)械結(jié)構(gòu)看,第一種顯然最為簡(jiǎn)單,因此,它自然得到廣泛應(yīng)用。

定量方法的正確選擇,主要應(yīng)考慮產(chǎn)品所需要的定量精度,如我國(guó)對(duì)640毫升啤酒部頒標(biāo)準(zhǔn)為±10毫升,國(guó)外為±3毫升。對(duì)瓶裝酒類等按高度定量的產(chǎn)品,最好不超過(guò)1.5毫米,容積誤差最好控制在±0.4％,越是名貴的產(chǎn)品,顯然其誤差應(yīng)越小。定量方法的正確選擇,還應(yīng)考慮到液料本身的工藝性,例如對(duì)含氣飲料灌裝若采用定量杯定量法,則貯液箱內(nèi)的泡沫反倒可能降低定量精度,因此,在這種情況下,一般以采用控制液位高度定量為好。

比較上述三種定量方法,從定量精度來(lái)看,第一種方法由于63電子式計(jì)量法原理：在灌裝閥2中有兩個(gè)大小不相同的液道，液體通過(guò)液道時(shí)，由負(fù)載傳感器隨時(shí)地邊灌裝液體邊測(cè)量液體重量，當(dāng)充填的液體接近規(guī)定的充填量時(shí)，灌裝閥則可轉(zhuǎn)換成小流量的回路，因而灌裝量精度非常高。當(dāng)灌裝量改變時(shí)，只要變更數(shù)據(jù)開(kāi)關(guān)的給定值，即可瞬時(shí)實(shí)現(xiàn)。電子式計(jì)量法原理：在灌裝閥2中有兩個(gè)大小不相同的液道，液體通64灌裝閥將貯液箱中的液料充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)構(gòu)稱為灌裝閥。它是貯液箱、氣室、包裝容器間液料的通道。主要由閥體、閥端、閥門(mén)、密封元件、開(kāi)閉件等組成。分類根據(jù)閥門(mén)的數(shù)目分：?jiǎn)伍y型灌裝閥雙閥型灌裝閥多閥型灌裝閥根據(jù)閥門(mén)啟閉的運(yùn)動(dòng)形式分：?jiǎn)我崎y旋轉(zhuǎn)閥多移閥灌裝閥將貯液箱中的液料充填到包裝容器內(nèi)的機(jī)構(gòu)稱為灌裝閥。它是65單閥型灌裝閥只有一個(gè)氣閥或液閥工作原理：當(dāng)瓶子上升至瓶口與灌裝閥6緊閉貼合時(shí)，定量杯5在凸輪2的作用下上升，并將定量杯提出液面。這時(shí)，負(fù)壓系統(tǒng)接通，抽出瓶?jī)?nèi)空氣。在定量杯液面常壓和瓶?jī)?nèi)負(fù)壓之間壓差的作用下，定量杯內(nèi)液料被吸入瓶?jī)?nèi)，然后，瓶子和定量杯5分別下降復(fù)位。此時(shí)負(fù)壓仍接通，灌裝關(guān)口內(nèi)余液被吸入管內(nèi)，不產(chǎn)生滴漏線現(xiàn)象。適用于灌裝農(nóng)藥。單閥型灌裝閥只有一個(gè)氣閥或液閥66雙閥型灌裝閥既有液閥又有氣閥的灌裝閥稱為雙閥型灌裝閥。如：重力式負(fù)壓法灌裝裝置中，有一個(gè)氣閥和一個(gè)液閥。雙閥型灌裝閥既有液閥又有氣閥的灌裝閥稱為雙閥型灌裝閥。67多閥型灌裝閥有液閥、氣閥、回氣閥的閥體結(jié)構(gòu)稱為多閥型灌裝閥。如：等壓法灌裝閥中有液閥、充氣閥、回氣閥、壓力釋放閥、清洗閥等。多閥型灌裝閥有液閥、氣閥、回氣閥的閥體結(jié)構(gòu)稱為多閥型灌裝閥。68單移閥閥體中只有一個(gè)可動(dòng)部件，它相對(duì)于不動(dòng)部件做往復(fù)一次的直線運(yùn)動(dòng)。端面式單移閥。利用閥件端面來(lái)啟閉液體通路。柱面式單移閥。利用軸向移動(dòng)的閥件切換在圓柱面上的孔道來(lái)切換液體通路的。如圖：閥蝶在灌裝過(guò)程中是固定不動(dòng)的，當(dāng)瓶子上升時(shí)，瓶口頂住橡膠墊圈后再上升一段距離，使閥心和閥蝶脫開(kāi)，液料流入瓶?jī)?nèi)。灌裝完后料瓶下降，彈簧力使閥心復(fù)位，閥心和閥蝶錐面緊密結(jié)合，灌裝停止。適用于廣口玻璃瓶和馬口鐵罐等容器的灌裝。單移閥閥體中只有一個(gè)可動(dòng)部件，它相對(duì)于不動(dòng)部件做往復(fù)一次的直69旋轉(zhuǎn)閥閥體中可動(dòng)部件相對(duì)不動(dòng)部件在開(kāi)閉閥門(mén)時(shí)做往復(fù)一次或多次的旋轉(zhuǎn)或擺動(dòng)，在擺動(dòng)兩極限位置，由可動(dòng)部件上的孔眼是否對(duì)準(zhǔn)不動(dòng)部件上的孔眼來(lái)實(shí)現(xiàn)液體通道的開(kāi)閉。灌裝程序：第一步，當(dāng)瓶子上升到與密封圈14接觸后，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)氣管4與瓶?jī)?nèi)接通，貯液箱上部帶有壓力的氣體進(jìn)入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱上部的氣壓相等。第二步，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，旋塞關(guān)閉進(jìn)氣管4，接通液體通道6和10及排氣通道11，貯液箱中液料在等壓作用下依靠重力流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體通過(guò)排氣管11被壓回貯液箱液面上部。第三步，當(dāng)瓶?jī)?nèi)液料上升到規(guī)定高度時(shí)，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，旋塞切斷液體通道和排氣通道，這時(shí)閥體下部的排氣道和進(jìn)氣道通過(guò)旋塞錐體表明縱向孔道與大氣接通，降低瓶?jī)?nèi)殘留氣體的壓力。第四步，凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，旋塞關(guān)閉所有通道，并切斷與大氣的通路。動(dòng)畫(huà)演示旋轉(zhuǎn)閥閥體中可動(dòng)部件相對(duì)不動(dòng)部件在開(kāi)閉閥門(mén)時(shí)做往復(fù)一次或多次70多移閥閥體中有幾個(gè)可動(dòng)部件相對(duì)于不動(dòng)部件在開(kāi)閉時(shí)做多次往復(fù)直線移動(dòng)或擺動(dòng)。多移閥閥體中有幾個(gè)可動(dòng)部件相對(duì)于不動(dòng)部件在開(kāi)閉時(shí)做多次往復(fù)直71旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)主要存在的問(wèn)題此類灌裝機(jī)具有結(jié)構(gòu)緊湊,連續(xù)生產(chǎn)效率較高等優(yōu)點(diǎn),但還存在著如下問(wèn)題:(1)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,如它的灌裝系統(tǒng)是比較復(fù)雜的,輕工機(jī)械發(fā)展的方向是力求結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。(2)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)龐大。如主軸采用了較大的軸承。(3)成本太高。如酒缸采用不銹鋼可鑄銅等材料,增加了成本。(4)加工要求高,特別是密封問(wèn)題另外,由于傳動(dòng)系統(tǒng)在主機(jī)的下方,帶來(lái)了維修麻煩,同時(shí)由于主機(jī)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),它的轉(zhuǎn)速受到離心力大小的限制,也限制了生產(chǎn)能力的提高。旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)主要存在的問(wèn)題72思考題1什么是常壓灌裝，真空灌裝，等壓灌裝，壓力灌裝？各有什么特點(diǎn)？適用于哪類產(chǎn)品？2純真空灌裝與重力真空灌裝有何異同？3常用的固體充填方法有哪些？各是如何計(jì)量充填量的？4請(qǐng)給下列產(chǎn)品選擇合適的充填方法，并說(shuō)明選擇的理由。醬油，啤酒，果醬，紅糖，油炸土豆片，藥片，牙膏。思考題735為什么真空灌裝方法可以避免給有裂紋或缺口的容器灌裝？6虹吸法灌裝工藝中，灌裝閥和貯液杯的作用是什么？7螺桿充填工藝中攪拌器的作用是什么？8使用非剛性容器進(jìn)行真空容器充填，應(yīng)采取什么措施來(lái)保證充填過(guò)程中包裝容器不塌陷，不變形？5為什么真空灌裝方法可以避免給有裂紋或缺口的容器灌裝？74endend75掌握灌裝工藝及原理，掌握灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)。

第三章灌裝工藝技術(shù)

掌握灌裝工藝及原理，掌握灌裝機(jī)結(jié)構(gòu)。第三章灌裝工藝技術(shù)76液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例，這是由于液體包裝涉及的行業(yè)廣泛、品種繁多，如飲料方面的汽水、果汁、牛奶、礦泉水、蒸餾水、啤酒、果酒等；調(diào)味品方面的醬油、醋、味精液、果醬等；藥品方面的針劑、糖漿、酊劑、氣霧劑等；農(nóng)藥乳劑、化工產(chǎn)品的各種瓶裝、化妝品等，要滿足日益增長(zhǎng)的液體產(chǎn)品的需要，就應(yīng)大力發(fā)展液體產(chǎn)品的包裝機(jī)械。

第一節(jié)液體灌裝工藝液態(tài)產(chǎn)品的包裝在包裝行業(yè)中占有很大比例，這是由于液體包裝涉及77那么,何謂灌裝機(jī)呢?所謂灌裝機(jī)就是將液體產(chǎn)品裝入包裝容器的機(jī)械稱為灌裝機(jī)。那么,何謂灌裝機(jī)呢?78液體產(chǎn)品按其粘度可分為：流體：在自身重力作用下即可以按一定速度流過(guò)圓管的任何液體。流速主要是受流體粘度和壓力影響，一般粘度范圍規(guī)定為1~100厘泊，如酒類、果汁、牛奶、醬油等。半流體：在大于自身重力的壓力作用下才能在圓管中流動(dòng)的液體叫半流體，其粘度范圍為100~1000厘泊，如番茄醬、肉糜等。粘滯流體：產(chǎn)品粘度超過(guò)10000厘泊的，不屬于流體和半流體的范圍。如漿糊之類的產(chǎn)品屬于這一范疇。液體產(chǎn)品按其粘度可分為：79液體飲料，根據(jù)其是否溶有CO2氣體，分為含氣飲料和不含氣飲料。液體飲料，根據(jù)其是否溶有CO2氣體，分為含氣飲料和不含氣飲料80一.液體灌裝的力學(xué)基礎(chǔ)層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸做有規(guī)則的平行運(yùn)動(dòng)，各質(zhì)點(diǎn)互不碰撞，互不混合。紊流：流體質(zhì)點(diǎn)作不規(guī)則的雜亂運(yùn)動(dòng)，并相互碰撞，產(chǎn)生大大小小的漩渦。當(dāng)雷諾數(shù)Re<2000時(shí)為層流；Re>4000時(shí)為紊流。一.液體灌裝的力學(xué)基礎(chǔ)層流：流體質(zhì)點(diǎn)沿管軸做有規(guī)則的平行運(yùn)81雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）一種可用來(lái)表征流體流動(dòng)情況的無(wú)量綱數(shù)，以Re表示。Re=ρvd/η，其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，d為一特征長(zhǎng)度。例如，流體流過(guò)圓形管道，則d為管道直徑。利用雷諾數(shù)可區(qū)分流體的流動(dòng)是層流或紊流，也可用來(lái)確定物體在流體中流動(dòng)所受到的阻力。雷諾數(shù)（Reynoldsnumber）一種可用來(lái)表征流體流82假設(shè)流過(guò)圓形管道截面的液體為穩(wěn)定均勻?qū)恿?，根?jù)伯肖（Poiseulle）公式：式中：Q-容積流量，m3/s；ΔP-壓力差，Pa；d-管道內(nèi)徑，m；L-管道長(zhǎng)度，m；μ-動(dòng)力粘性系數(shù)，Pa.s假設(shè)流過(guò)圓形管道截面的液體為穩(wěn)定均勻?qū)恿?，根?jù)伯肖（Pois83斷面平均流速為：可得出結(jié)論：①同一種液體，當(dāng)管長(zhǎng)L與管徑d不變時(shí)，如果壓力差ΔP成倍增加，容積流量Q也成倍增加，平均流速同樣成倍增加。②同一種液體，當(dāng)管徑d不變時(shí)，如果管長(zhǎng)L與壓力差ΔP均成倍增加，則容積流量Q不變，平均流速也不變。斷面平均流速為：可得出結(jié)論：84二.液體灌裝方法二.液體灌裝方法85按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類不同包裝形式：一是先灌裝后定量。目前大量在用的液體灌裝閥就是在灌裝的最后階段通過(guò)定液位（液位傳感器或排氣管）間接計(jì)量定量，此種灌裝常用于含氣飲料包裝（等壓灌裝）二是先定量后灌裝。容積式灌裝閥，就是每一個(gè)灌裝閥都配有一個(gè)量筒（定量杯），由液位傳感器控制其定量，液體先由料缸轉(zhuǎn)移到定量杯計(jì)量，然后再灌裝到包裝物。此種灌裝多用于不含氣飲料和PET包裝。三是邊定量邊灌裝。這是一種配置電磁感應(yīng)流量計(jì)的電子閥灌裝機(jī)，是一種動(dòng)態(tài)計(jì)量定量形式，電磁流量計(jì)用于流經(jīng)該閥的液體的動(dòng)態(tài)計(jì)量。按照灌裝和定量基本功能實(shí)施的不同原理，液體食品可以有以下三類861.常壓灌裝原理：在常壓下，利用液體自身的重力將其灌入包裝容器內(nèi)。適用于不含氣，不怕接觸大氣的低粘度液體。灌裝方法有兩種：一種是由升降機(jī)構(gòu)托著容器上升進(jìn)行灌裝；一種是灌裝閥向下移動(dòng)進(jìn)行灌裝。1.常壓灌裝87

正在灌裝完成灌裝常壓灌裝1-貯液缸2-排氣管3-灌裝閥4彈簧5-密封裝置6-灌裝頭7-包裝容器8-升降機(jī)構(gòu)正在灌裝完成灌882.真空灌裝原理：將包裝容器抽真空后，再將液體灌入包裝容器內(nèi)。優(yōu)點(diǎn)：①能提高灌裝速度；②能減少包裝容器內(nèi)殘存的空氣，防止液體氧化變質(zhì)，延長(zhǎng)產(chǎn)品的保存期；③能限制毒性液體的逸散；④可以避免灌裝有裂紋或缺口的容器。適用于不含氣，怕接觸空氣而氧化變質(zhì)的粘度稍大的液體，以及有毒的液體。2.真空灌裝892.真空灌裝純真空灌裝（真空壓差灌裝）：包裝容器的真空度大于貯液箱的真空度（只對(duì)包裝容器抽真空），液體在真空不等壓狀態(tài)下進(jìn)行灌裝。重力真空灌裝（真空等壓灌裝）：貯液箱與包裝容器（同時(shí)抽真空）具有相等的真空度，液體是處在真空等壓狀態(tài)下進(jìn)行灌裝。2.真空灌裝90純真空灌裝液料經(jīng)進(jìn)液管10進(jìn)入貯液箱5中，液箱內(nèi)液位高度由液位控制浮桶6控制。灌裝機(jī)設(shè)有真空泵，將真空氣室1內(nèi)的空氣抽走；貯液箱通過(guò)兩根真空指示管2與真空氣室相通，指示管2內(nèi)液面的升高值表示了真空氣室的真空度。每一個(gè)灌裝頭8都有一個(gè)吸氣管3和吸液管4分別通向真空氣室1和貯液箱5，這樣就組成了供液系統(tǒng)。純真空灌裝液料經(jīng)進(jìn)液管10進(jìn)入貯液箱5中，液箱內(nèi)液位高度由液91

正在灌裝完成灌裝重力真空灌裝1-供液管2-浮子3-貯液箱4-真空室5-排氣管6-灌裝閥7-密封裝置8-容器9-升降機(jī)構(gòu)正在灌裝923.等壓灌裝原理：先向包裝容器內(nèi)充氣，使容器內(nèi)壓力與貯液箱內(nèi)壓力相等，再將貯液箱的液體物料灌入包裝容器內(nèi)。適用于：含氣飲料。特點(diǎn)：①可以減少CO2的損失，保持含氣飲料的風(fēng)味和質(zhì)量；②能防止灌裝中過(guò)量泛泡，保證包裝計(jì)量準(zhǔn)確。3.等壓灌裝93等壓灌裝等壓灌裝原理。首先向包裝容器中充氣，使其壓力等于貯液箱內(nèi)氣體壓力，然后再打開(kāi)進(jìn)液口，在液料自重作用下流入包裝容器內(nèi)。過(guò)程：1充氣等壓。接通進(jìn)氣管2，貯液箱內(nèi)氣體充入瓶?jī)?nèi)，直到瓶?jī)?nèi)氣壓與貯液箱內(nèi)氣壓相等。2進(jìn)液回氣。接通管道1和4，貯液箱內(nèi)液體經(jīng)管道1流向瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體由管道4排入貯液箱的空間內(nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升至h1時(shí)，淹沒(méi)了管4的孔口，瓶?jī)?nèi)液面上的氣體無(wú)法排出，液面停止上升，液體沿管4上升到與貯液箱的液面相同為止，停止灌裝。3排氣卸壓。瓶子上部借助管2和管4同貯液箱氣室相通，管4內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)液面上升至h2處，而瓶?jī)?nèi)相對(duì)應(yīng)的氣體沿管2排回貯液箱內(nèi)。4排除余液。旋塞3轉(zhuǎn)至管1，2和管4都與貯液箱隔開(kāi)，當(dāng)瓶子下降時(shí)，旋塞3下部管1內(nèi)的液體流入瓶?jī)?nèi)，使瓶?jī)?nèi)液位升至h3，完成全部灌裝過(guò)程。等壓灌裝等壓灌裝原理。首先向包裝容器中充氣，使其壓力等于貯液944.壓力灌裝原理：借助外界壓力（機(jī)械壓力，氣壓，液壓等）將液體物料壓入包裝容器。適用于：粘度較大，流動(dòng)性較差的粘稠物料的灌裝，可以提高灌裝速度。對(duì)一些低粘度的液體物料，由于物料本身的特性或包裝容器材料及結(jié)構(gòu)限制，也可采用壓力灌裝。4.壓力灌裝954.壓力灌裝定液位式壓力灌裝（純壓力灌裝）：將壓力施加在物料上，通過(guò)在貯液箱上部空間加壓的方法實(shí)現(xiàn)灌裝，或者直接把產(chǎn)品泵送到灌裝閥實(shí)現(xiàn)灌裝。容積式壓力灌裝（機(jī)械壓力灌裝）：由各種定量泵（活塞泵，刮板泵，齒輪泵等）進(jìn)行灌裝計(jì)量，灌裝壓力由泵施加，以提高灌裝速度。4.壓力灌裝96定液位式壓力灌裝1-供液箱2-供液閥3-浮子4-溢流管5-灌裝閥6-密封裝置7-包裝容器8-物料泵9-貯液箱定液位式壓力灌裝97機(jī)械壓力式灌裝當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住灌裝頭8和滑閥5上升，滑閥覆蓋住通道A，同時(shí)接通灌裝閥通道C和活塞通道B。此時(shí)活塞桿在凸輪作用下上升，將活塞計(jì)量室內(nèi)液料壓入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)的空氣由灌裝頭上的孔隙排出。當(dāng)活塞上移到最高點(diǎn)時(shí)完成一次灌裝。緊接著裝滿物料的瓶子向下移動(dòng)，同時(shí)滑閥5在彈簧作用下復(fù)位，滑閥弧形凹槽再次接通通道A和B，貯液箱的物料由貯液箱流入活塞內(nèi)，活塞桿也同時(shí)在凸輪作用下下移，進(jìn)行下一次灌裝。機(jī)械壓力式灌裝當(dāng)空瓶進(jìn)至瓶托上，瓶托由凸輪作用上升，瓶口頂住985.液位傳感式灌裝原理：利用傳感方法，如極低的空氣流傳感裝置，電子傳感裝置，檢測(cè)容器是否到位，以及灌裝液面的高度，并發(fā)出適當(dāng)?shù)男盘?hào)啟閉灌裝閥。適用于：那些由于壓力或真空作用，會(huì)出現(xiàn)鼓脹或凹陷的塑料容器，特別適用于狹頸塑料瓶和玻璃瓶的高速灌裝，也可以用于難于清洗的液體物料的灌裝。特點(diǎn)：①包裝容器在灌裝過(guò)程中不需要密封；②灌裝速度比常壓灌裝和真空灌裝快；③灌裝液位非常精確。5.液位傳感式灌裝99液位傳感式灌裝1-供液箱2-供液管3-浮子4-控制器5-界面閥6-進(jìn)液管7-灌裝閥8-空氣傳感管9-包裝容器液位傳感式灌裝1006.隔膜容積式灌裝原理：用一個(gè)撓性起伏隔膜在壓力氣體的作用下，將液體物料從貯液箱抽到灌裝室，再注入到包裝容器中。適用于：灌裝較貴重的液體物料，特別適用于各種靜脈注射液和針劑的灌裝，可以灌裝狹頸瓶。特點(diǎn)：①可以保證液體物料的清潔衛(wèi)生；②灌裝精度高；③物料損失少；④灌裝速度快。6.隔膜容積式灌裝101

物料壓入計(jì)量室向容器灌裝隔膜容積式灌裝1-隔膜2-計(jì)量室3-灌裝閥4-貯液箱5-液缸閥6-進(jìn)液管7-包裝容器物料壓入計(jì)量室1027.虹吸法灌裝原理：利用虹吸原理，使貯液箱中的液體物料經(jīng)虹吸管吸入容器。適用于：灌裝低粘度不含氣的液體物料特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但灌裝速度較低。7.虹吸法灌裝103虹吸現(xiàn)象原理：利用水柱壓力差，使水上升后再流到低處。由于管口水面承受不同的大氣壓力，水會(huì)由壓力大的一邊流向壓力小的一邊由于連通器的兩端液位的高度差產(chǎn)生的壓力差，引起液體自行流動(dòng)的現(xiàn)象稱為虹吸現(xiàn)象。虹吸現(xiàn)象104虹吸法灌裝1-進(jìn)液閥2-貯液箱3-貯液杯4-浮子5-虹吸管6-灌裝閥7-灌裝頭8-包裝容器虹吸法灌裝1058.定時(shí)灌裝原理：在流量和流速保持一定的情況下，通過(guò)控制液體流動(dòng)的時(shí)間來(lái)確定灌裝容量。恒容積流量定時(shí)灌裝：常用回轉(zhuǎn)定量盤(pán)式，回轉(zhuǎn)泵式和螺桿式定時(shí)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)。調(diào)節(jié)灌裝容量：改變回轉(zhuǎn)盤(pán)的回轉(zhuǎn)速度或灌裝孔的尺寸，位置，可調(diào)節(jié)灌裝容量。適用于：灌裝中高粘度的液體物料特點(diǎn)：方法簡(jiǎn)單，設(shè)備便宜，沒(méi)用“無(wú)容器不灌裝”裝置。8.定時(shí)灌裝106恒容積流量定時(shí)灌裝1-供液管2-上固定盤(pán)3-下固定盤(pán)4-回轉(zhuǎn)盤(pán)5-排料管6-包裝容器恒容積流量定時(shí)灌裝1078.定時(shí)灌裝可控壓差定時(shí)灌裝：灌裝容量依靠精確地控制液流時(shí)間來(lái)實(shí)現(xiàn)。灌裝精度由灌裝管口處壓差的穩(wěn)定性及液流時(shí)間控制的精確性來(lái)決定。適用于：灌裝流動(dòng)性比較好且不含氣的液體物料，尤其適用于灌裝精度要求比較高的貴重物料或藥品，以及有劇毒或強(qiáng)腐蝕性的物料。特點(diǎn)：①灌裝精度極高；②易于進(jìn)行清洗或蒸汽消毒，實(shí)現(xiàn)無(wú)菌灌裝；③很容易轉(zhuǎn)換灌裝物料。8.定時(shí)灌裝1089.稱重灌裝原理：旋轉(zhuǎn)工作臺(tái)的每個(gè)工位都是擁有應(yīng)變載荷元件的精密稱盤(pán)，當(dāng)容器進(jìn)入工委，稱盤(pán)先扣除容器毛重，然后精確控制液料流入容器；灌裝過(guò)程計(jì)算機(jī)監(jiān)控液料的流動(dòng)速度和灌裝量，并不斷調(diào)節(jié)流速，使灌裝精度達(dá)到最高。調(diào)節(jié)灌裝容量：改變回轉(zhuǎn)盤(pán)的回轉(zhuǎn)速度或灌裝孔的尺寸，位置，可調(diào)節(jié)灌裝容量。適用于：對(duì)塑料，玻璃和金屬容器進(jìn)行低粘度或中等粘度液料的灌裝。特點(diǎn)：①容器在工作過(guò)程中不與灌裝閥接觸，也不要求密封；②精確度極高。9.稱重灌裝109三.各種液體灌裝工藝的比較與選用各種灌裝方法及代號(hào)三.各種液體灌裝工藝的比較與選用110三.各種液體灌裝工藝的比較與選用液料的粘度流體物料（粘度1～1000cP）可用任何方法灌裝；半流體（1000～10000cP）可用LS，TF，TP，PV，DV或WF等方法灌裝；粘滯體可用TF，PV兩種方法灌裝。2.包裝容器的材料和剛性剛性容器用玻璃，金屬，陶瓷或復(fù)合材料制成，適用于任何灌裝方法；半剛性容器多用吹塑成型或熱成型塑料制成，也可用紙板或復(fù)合材料制成，適用G，PG，LS，TF，TP，DV和WF等灌裝方法；軟性容器用塑料薄膜，塑料和金屬箔復(fù)合材料制成，可用LS，TF，TP，DV或WF等灌裝方法。三.各種液體灌裝工藝的比較與選用111水的粘度為1厘泊，流動(dòng)十分容易。1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=番茄醬；880厘泊=甘油1760厘泊=糖蜜；3000厘泊=膠水；8640厘泊=糖漿B；15200厘泊=酸奶油水的粘度為1厘泊，流動(dòng)十分容易。112三.各種液體灌裝工藝的比較與選用3.包裝容器的形狀和容量窄領(lǐng)瓶（瓶口徑<38mm）可用任何方法灌裝，常用G，GV，P，V，PG，LS或DV等方法灌裝，灌裝速度一般為400瓶/min。廣口瓶（瓶口徑>38mm），氣密金屬罐，使用G，PG，TF或PV等灌裝方法。4.灌裝速度與灌裝系統(tǒng)及容器的關(guān)系。氣密罐通常采用高速灌裝（350-2000瓶/min），可使用G或PV灌裝方法；如果灌裝含氣飲料，則需使用PG灌裝法（800-1500瓶/min）窄頸塑料容器常使用LS和WF灌裝法，速度不超過(guò)400瓶/min；剛性窄頸容器常使用V或DV灌裝法，速度不超過(guò)400瓶/min。三.各種液體灌裝工藝的比較與選用113灌裝機(jī)的分類：

第二節(jié)灌裝機(jī)械灌裝機(jī)的分類：114旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的主要組成部分包裝容器的供送裝置灌裝液料的供送裝置灌裝閥旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的主要組成部分包裝容器的供送裝置115包裝容器的供送裝置螺桿式供送裝置。這種裝置可將規(guī)則或不規(guī)則排列的成批包裝容器，按照包裝工藝要求完成增距、減距、分流、升降和翻身等動(dòng)作，并將容器逐個(gè)送到包裝工位等螺距螺桿供送裝置。如圖。變螺距螺桿供送裝置。如圖。特種變螺距螺桿供送裝置。如圖。星行撥輪。包裝容器的升降機(jī)構(gòu)。包裝容器的供送裝置螺桿式供送裝置。這種裝置可將規(guī)則或不規(guī)則排116星行撥輪星行撥輪的作用是將螺桿供送裝置送來(lái)的包裝容器，按包裝工藝要求送到灌裝機(jī)的主傳送機(jī)構(gòu)上；或者將己灌裝完的包裝容器傳送倒壓蓋機(jī)的壓蓋工位上。主要由包裝容器的直徑和高度來(lái)決定撥輪的尺寸。送瓶機(jī)構(gòu)不僅要將瓶子分隔轉(zhuǎn)彎,而且傳遞速度必須與洗瓶機(jī)的速度匹配,否則易出現(xiàn)倒瓶、缺瓶或阻塞現(xiàn)象,為了防止倒瓶時(shí)影響正常生產(chǎn),某些灌裝機(jī)在分件供送螺桿、拔輪的傳動(dòng)部分安裝有離合器,一旦出現(xiàn)故障使其自動(dòng)停轉(zhuǎn),有的還安裝微動(dòng)開(kāi)關(guān),當(dāng)離合器脫開(kāi)的同時(shí),壓迫微動(dòng)開(kāi)關(guān),使全機(jī)停轉(zhuǎn)。星行撥輪星行撥輪的作用是將螺桿供送裝置送來(lái)的包裝容器，按包裝117

星形撥輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖1-星形撥輪;2-撥輪盤(pán);3-軸星形撥輪結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖118升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來(lái)的包裝容器上升到規(guī)定的高度，以便完成灌裝，然后再把灌裝完的包裝容器下降到規(guī)定位置。機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)升降機(jī)構(gòu)的作用是將送來(lái)的包裝容器上升到規(guī)定的高度，以119機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)這種升降機(jī)構(gòu)由固定圓柱凸輪－偏置直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)。這種機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但機(jī)械磨損大，在工作中,緩沖彈簧也容易失效,需要經(jīng)常更換，工作可靠性較差。主要用于灌裝不含氣液料的灌裝。在一般旋轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)中,由拔瓶輪送來(lái)的瓶子必須根據(jù)灌裝工作過(guò)程的需要,先把瓶子升到規(guī)定的位置,以便進(jìn)行灌裝。然后再把己灌滿的瓶子下降到規(guī)定的位置,以便拔瓶輪將其送到傳送鏈帶上送走,這一動(dòng)作是由瓶的升降機(jī)構(gòu)完成的。對(duì)于瓶的升降機(jī)構(gòu)的要求是:運(yùn)行平穩(wěn)、迅速、準(zhǔn)確、安全可靠、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,常用的有下列三種形式由于上滑筒與下滑筒間還可產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),這不僅保證了瓶口灌裝時(shí)的密封,同時(shí)又保證了有一定高度誤差的瓶子仍可正常灌裝機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)這種升降機(jī)構(gòu)由固定圓柱凸輪－偏置直動(dòng)從動(dòng)桿機(jī)構(gòu)120滑道式升降機(jī)構(gòu)

1-升降桿；2-彈簧；3-托板；4-滑道；5-容器；6-機(jī)架滑道式升降機(jī)構(gòu)

1-升降桿；2-彈簧；3-托板；4-滑道；51212）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

▲為保證托瓶臺(tái)與前工作臺(tái)面高度一致，托瓶臺(tái)高度應(yīng)可調(diào)節(jié)：

松開(kāi)夾緊螺絲，旋轉(zhuǎn)托瓶臺(tái)至所需高度即可。

▲為保證灌裝時(shí)藥液不會(huì)泄漏或?yàn)R出瓶外，控制瓶子升降的凸輪廓形(即滑道)：

在行程的最高點(diǎn)處，應(yīng)能使瓶口緊壓在灌裝頭上；

在行程的最低點(diǎn)處，應(yīng)使瓶口遠(yuǎn)離灌裝頭。

▲為避免凸輪機(jī)構(gòu)受力過(guò)大：滑道的最大升角α≤30°；

對(duì)空行程(瓶托下降時(shí))因從動(dòng)件受力很小，β角可取大些(β≤70°)，以節(jié)省下降時(shí)間。

3）特點(diǎn)：

（1）結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單；

（2）當(dāng)機(jī)器出現(xiàn)故障時(shí)，瓶類容器仍可能沿滑道上升

→瓶容易被擠破（要求瓶子質(zhì)量較高，特別是瓶頸不能彎曲）。

（3）另外，壓縮彈簧在工作中容易失效，工作可靠性差

→因此應(yīng)設(shè)有保護(hù)或報(bào)警裝置。2）設(shè)計(jì)要點(diǎn)

▲為保證托瓶臺(tái)與前工作臺(tái)面高度一致，托瓶122氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)原理：當(dāng)氣源的壓縮空氣經(jīng)氣管7進(jìn)入氣缸2時(shí)，推動(dòng)活塞3連同托瓶臺(tái)1上升，完成升瓶動(dòng)作。此時(shí)進(jìn)氣閥5關(guān)閉，排氣閥4打開(kāi)，使活塞上部氣體從閥4排出。當(dāng)打開(kāi)氣閥5時(shí)，使氣體同時(shí)經(jīng)管6，7進(jìn)入氣缸，并關(guān)閉閥門(mén)4，這時(shí)氣缸上下兩部分氣壓相等，瓶子再托瓶臺(tái)和瓶子自重的作用下完成降瓶動(dòng)作。這種升降機(jī)構(gòu),克服了機(jī)械式升降機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn),因?yàn)樗捎脷怏w傳動(dòng),有吸震能力,當(dāng)發(fā)生故障時(shí),瓶子被卡住,壓縮空氣好比彈簧一樣被壓縮,這時(shí)瓶子不再上升,故不會(huì)擠壞。但是,活塞的運(yùn)動(dòng)速度受到空氣壓力的影響,若壓縮空氣的壓力下降時(shí),瓶的上升速度減慢,以致不能保證瓶嘴與灌裝閥的密封,若壓縮空氣壓力增加,則瓶的上升速度快,導(dǎo)致瓶不易與進(jìn)液管對(duì)中,又使瓶子下降時(shí)沖擊力增大,如若灌裝含氣性氣體,則容易使液料中的二氧化碳逸出。氣動(dòng)式升降機(jī)構(gòu)原理：當(dāng)氣源的壓縮空氣經(jīng)氣管7進(jìn)入氣缸2時(shí)，推123氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)以氣動(dòng)機(jī)構(gòu)作托瓶升起、用凸輪推桿機(jī)構(gòu)將已料瓶降下的綜合式升降機(jī)構(gòu)。它利用氣動(dòng)機(jī)構(gòu)托瓶升起具有自緩沖功能,托升平穩(wěn)。且節(jié)約時(shí)間的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)又利用了凸輪推桿機(jī)構(gòu)能較好地獲得平穩(wěn)的運(yùn)動(dòng)控制的特點(diǎn),使托瓶升降運(yùn)動(dòng)得到快而好的工作質(zhì)量。但此種托瓶升降機(jī)構(gòu)的機(jī)械結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。原理：當(dāng)壓縮空氣進(jìn)入環(huán)管9時(shí)，氣體進(jìn)入柱塞5經(jīng)帶孔螺釘3再進(jìn)入套筒2上部空間，推動(dòng)套筒2和托瓶臺(tái)1向上運(yùn)動(dòng)，完成升瓶動(dòng)作。升瓶速度受到凸輪導(dǎo)軌6和滾動(dòng)軸承7的控制。上述三種升降瓶機(jī)構(gòu)各有其優(yōu)缺點(diǎn)。在設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)根據(jù)灌裝機(jī)的具體要求,進(jìn)行具體的分析,選擇和設(shè)計(jì)出先進(jìn)合理,經(jīng)濟(jì)可靠的結(jié)構(gòu)。氣動(dòng)－機(jī)械混合式升降機(jī)構(gòu)以氣動(dòng)機(jī)構(gòu)作托瓶升起、用凸輪推桿機(jī)構(gòu)124灌裝液料的供送裝置液料供送系統(tǒng)貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)灌裝液料由貯液槽經(jīng)泵(或直接由高位槽)及輸液管將液體產(chǎn)品輸入貯液箱,再由貯液箱經(jīng)灌裝閥輸入待灌容器中,這就形成了整個(gè)灌裝液料的供送系統(tǒng)。對(duì)于等壓法、真空法有時(shí)還需對(duì)貯液箱充氣或抽氣。由此可見(jiàn),不同的灌裝方法就應(yīng)有不同的供料系統(tǒng)。灌裝液料的供送裝置液料供送系統(tǒng)灌裝液料由貯液槽經(jīng)泵(或直接由125液料供送系統(tǒng)常壓法供料系統(tǒng)等壓法供料系統(tǒng)負(fù)壓法供料系統(tǒng)負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)負(fù)壓法雙室供送系統(tǒng)負(fù)壓法三室供送系統(tǒng)機(jī)械壓力法供料系統(tǒng)。灌裝粘稠性物料時(shí)，要加上外界機(jī)械壓力才能完成灌裝。在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為簡(jiǎn)單。液體產(chǎn)品由高位槽或泵經(jīng)輸液管送進(jìn)灌裝機(jī)的貯液箱,貯液箱內(nèi)液面一般由浮子式控制器保持基本恒定,但也有用電磁閥控制的,貯液箱內(nèi)的流體產(chǎn)品再經(jīng)過(guò)灌裝閥的開(kāi)關(guān)進(jìn)入待灌容器中。負(fù)壓法灌裝系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較復(fù)雜,形式較多,但根據(jù)其采用灌裝方式不同,大體可分兩種類型:一種方式是在待灌瓶和貯液箱中都建立真空,而液體是靠自重產(chǎn)生流動(dòng)而灌裝的;另一種方式是在瓶中建立真空,靠壓差完成灌裝。因此負(fù)壓法灌裝機(jī)的供料系統(tǒng)可有單室、雙室、多室、三室等多種形式,單室屬于前一種真空法灌裝,其余屬于后一種方法。液料供送系統(tǒng)常壓法供料系統(tǒng)在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為126負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)：真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)原理：液料經(jīng)進(jìn)液管3進(jìn)入貯液箱2內(nèi)，箱內(nèi)液面依靠浮子液位控制器10控制在規(guī)定范圍內(nèi)。貯液箱上部的氣體被真空泵抽走形成真空室。灌裝時(shí)，瓶子上升推壓灌裝閥時(shí)，灌裝閥的氣管接通瓶和貯液箱上空的氣室，瓶?jī)?nèi)空氣被抽走形成一定的真空度，液料在自重的作用下流入瓶?jī)?nèi)。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面上升到灌裝閥吸氣管口時(shí)，液體停止下流，完成灌裝。當(dāng)瓶子下降時(shí)，灌裝閥的下液管自動(dòng)關(guān)閉，吸氣管吸入的液料被吸回到貯液箱中。貯液箱內(nèi)整個(gè)液面成為揮發(fā)面,故不宜灌裝含有芳香性的液體,但它的總體結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,并容易清洗。單室真空灌裝閥的開(kāi)啟需兩次升瓶才能完成,故易出現(xiàn)磨損漏溢的問(wèn)題。有的單室有真空閥、氣閥、液閥是一起開(kāi)閉,只需貯液箱的真空度大于閥口上液料的位壓頭,仍能保證瓶?jī)?nèi)不先被抽成一定的真空,液料就被封著不會(huì)泄漏,還有的單室真空閥,只設(shè)液閥,其氣管是與大氣相通的,這種結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)單,但勢(shì)必增加了真空泵的負(fù)荷,貯液箱內(nèi)真空度的穩(wěn)定也受到一定的影響。1-抽氣管2-貯液箱3-進(jìn)液管4-灌裝閥5-瓶6-瓶托7-立柱8-齒輪9-機(jī)座10-浮子負(fù)壓法單室供送系統(tǒng)：真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)原理：液127雙室：只有一個(gè)貯液箱與一個(gè)真空室的供料系統(tǒng)液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管10輸送到貯液箱內(nèi),箱內(nèi)液位由浮子液位控制器6控制,真空泵經(jīng)真空管9將真空室1內(nèi)氣體抽走,使之形成真空,灌裝機(jī)構(gòu)有一進(jìn)液管通往貯液箱,另有一抽氣管通往真空室,一但瓶子頂緊灌裝機(jī)構(gòu)端部的密封墊,瓶?jī)?nèi)氣體則被抽走,隨后,液料在貯液箱與瓶?jī)?nèi)壓差作用下流入瓶中,當(dāng)瓶?jī)?nèi)液位升高至抽氣管下緣時(shí),繼續(xù)流入瓶?jī)?nèi)的多余液體被抽進(jìn)真空室,再經(jīng)回流器回到貯液箱,當(dāng)沒(méi)有瓶子或瓶子破損時(shí),不能由瓶中抽出空氣,也就不能進(jìn)行灌裝。

與單室比較,這種雙室供料系統(tǒng)減少了揮發(fā)面,但因余液經(jīng)真空室直接流回貯液室,因此箱內(nèi)液面難以控制穩(wěn)定。

雙室：只有一個(gè)貯液箱與一個(gè)真空室的供料系統(tǒng)液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管1128貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置由于灌裝機(jī)涉及的包裝容器瓶子的規(guī)格很多,如640毫升的啤酒瓶其高度為289±1.5mm瓶身直徑75±1.6mm;350毫升的高度為231±1.5mm,身徑為63.51±1.2mm,小瓶汽水的高度為203mm,為了使一臺(tái)灌裝機(jī)滿足多種瓶高的灌裝，需要調(diào)節(jié)裝有灌裝閥的貯液缸與裝有升瓶臺(tái)的轉(zhuǎn)盤(pán)之間的距離,使貯液缸能沿著立柱相對(duì)于轉(zhuǎn)盤(pán)作上、下移動(dòng)中央調(diào)節(jié)式無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置三支柱調(diào)節(jié)式貯液箱高度調(diào)節(jié)裝置由于灌裝機(jī)涉及的包裝容器瓶子的規(guī)格很多,如129無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置原理：先松開(kāi)緊固螺栓3，再轉(zhuǎn)動(dòng)貯液箱，到合適高度，將灌裝閥和托瓶臺(tái)中心位置對(duì)準(zhǔn)，最后緊固貯液箱。無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，灌裝閥和托瓶臺(tái)對(duì)中性不易保證，貯液箱運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性差。適用于廣口瓶灌裝。同時(shí)由于采用中央螺紋支承,貯液缸運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)穩(wěn)定性也較差轉(zhuǎn)動(dòng)液缸中央調(diào)節(jié)式1-貯液缸底部立軸,2-法蘭式螺母3-固定螺栓,4-下轉(zhuǎn)盤(pán)無(wú)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置原理：先松開(kāi)緊固螺栓3，再轉(zhuǎn)動(dòng)貯液箱，到130有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置松開(kāi)鎖緊螺母1，退出銷軸2，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪、蝸桿，使貯液箱上下移動(dòng)，達(dá)到所要求的高度。調(diào)節(jié)方便，貯液箱穩(wěn)定性好。因采用手工調(diào)節(jié)，適用于小型灌裝機(jī)。動(dòng)畫(huà)演示蝸輪蝸桿式中央瓶高調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)原理圖1-壓緊螺母,2-銷軸,3-傳動(dòng)鍵,4-下部立軸,5-蝸輪,6-蝸桿,7-下罩殼,8-上轉(zhuǎn)盤(pán)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)裝置松開(kāi)鎖緊螺母1，退出銷軸2，轉(zhuǎn)動(dòng)蝸輪、蝸131三支柱調(diào)節(jié)式松開(kāi)壓緊螺母4，搖動(dòng)手輪7，此時(shí)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母9可使三根立柱10同時(shí)升降，實(shí)現(xiàn)貯液箱的高度調(diào)節(jié)。大型灌裝機(jī)可用電機(jī)代替手輪工作。三支柱調(diào)節(jié)式松開(kāi)壓緊螺母4，搖動(dòng)手輪7，此時(shí)鏈輪轉(zhuǎn)動(dòng)，螺母91323.電動(dòng)調(diào)節(jié)式對(duì)于較大型的灌裝機(jī),為了代替費(fèi)力的手工調(diào)節(jié),有的采用電機(jī)減速后帶動(dòng)調(diào)節(jié)螺桿,使貯液缸升降達(dá)到所需的高度。3.電動(dòng)調(diào)節(jié)式133灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)控制液位定量法定量杯定量法定量泵定量法電子式定量法準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成本有著直接的關(guān)系,同時(shí)也影響產(chǎn)品在消費(fèi)者心中的信譽(yù)。包裝物品的定量一般有重量定量和容積定量?jī)煞N。重量定量由于要增添秤等計(jì)量衡器,所以機(jī)器的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,適用于比重經(jīng)常變化的固體物料;容積定量機(jī)器的定量結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單。液體產(chǎn)品一般易采用容積式定量,常見(jiàn)的有如下幾種方法:灌裝液料的定量機(jī)構(gòu)控制液位定量法準(zhǔn)確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成134控制液位定量法采用控制灌裝容器內(nèi)液體的高度來(lái)達(dá)到預(yù)定的灌裝量。原理：瓶子上升頂開(kāi)橡皮墊5，使滑套6和灌裝頭7之間出現(xiàn)間隙，液體流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體經(jīng)排氣管1排至貯液箱9中。當(dāng)瓶?jī)?nèi)液面達(dá)到排氣管口時(shí)，氣體不再排出，液料繼續(xù)流入瓶?jī)?nèi)，瓶?jī)?nèi)氣體被壓縮，根據(jù)連通器的原理，瓶?jī)?nèi)液料沿排氣管一直上升到貯液箱9液面水平，則停止進(jìn)液。當(dāng)瓶子下降脫離橡皮墊5時(shí)，彈簧4使灌裝頭7與滑套6封閉，排氣管內(nèi)液料流入瓶?jī)?nèi)，完成一次灌裝。調(diào)節(jié)排氣管1伸入瓶?jī)?nèi)的高度，可以改變灌裝量。動(dòng)畫(huà)演示

這種方法是通過(guò)控制被灌容器中液位的高度以達(dá)到定量灌裝的目的。因?yàn)槊看喂嘌b的液料容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積,故習(xí)慣稱它為“以瓶定量”。該法結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,不需要輔助設(shè)備,使用方便,但對(duì)于要求定量準(zhǔn)確度高的產(chǎn)品不宜采用,因?yàn)槠孔拥娜莘e精度直接影響灌裝量的精度?？刂埔何欢糠ú捎每刂乒嘌b容器內(nèi)液體的高度來(lái)達(dá)到預(yù)定的灌裝量135定量杯定量法先將液料注入定量杯內(nèi)，再將定量杯內(nèi)的液料注入包裝容器內(nèi)。原理：在待灌瓶進(jìn)入灌裝工位前，定量杯1浸入貯液箱14中，液料充滿定量杯。隨著待罐瓶上升，瓶嘴將灌裝頭8、進(jìn)液管6和定量杯一起抬起，使定量杯上口超出貯液箱14的液面。此時(shí)，