[实用新型]一种液体灌装机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种包装设备，特别涉及一种灌装机。 

背景技术

目前，常见的液体灌装机的结构及控制方法主要有两种：第一种为单气缸式储液罐内等高液面及回流控制方法；第二种为外置式双气缸控制每个灌装头，无需储液罐液面恒定计量方式的控制方法。

其中，第一种的单气缸式储液罐内等高液面及回流控制方法如图1所示，包括机架、报警灯、触摸屏、进液管、旁路储液罐、旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵、灌装机储液罐、气缸、灌装机储液罐浮动开关、灌装阀阀芯、溢流管口、溢流管、主传动轴，其中进液管与旁路储液罐下端相连，旁路储液罐浮动开关位于旁路储液罐内，旁路储液罐的另一端通过回流管道、穿过机架上端、与灌装机储液罐上端相连，灌装机储液罐位于机架内，旁路储液罐与灌装机储液罐之间设置卫生级防爆泵，灌装机储液罐内设置左右两组气缸，并且还设置有灌装机储液罐浮动开关，灌装机储液罐两侧还设有透气孔，灌装机储液罐下端左右两边各设置一个灌装头，气缸的下端为灌装阀阀芯，灌装阀阀芯与灌装头相对应，灌装头下方设置有托瓶盘，灌装机储液罐的下端中间设置溢流管口，溢流管一端与溢流管口相连，并穿过主传动轴，另一端连接旁路储液罐。另外，机架外侧连接触摸屏，触摸屏上端连接报警灯。

其工作原理为：液体通过进液管进入旁路储液罐，当液面达到旁路储液罐浮动开关的设定值后，卫生级防爆泵开始运转，旁路储液罐内的液体随之被送往灌装机储液罐。当灌装机储液罐内的液面达到灌装机储液罐浮动开关的设定值后，灌装机开始运转，然后通过推动气缸以向上的力F打开灌装阀阀芯开始灌装。若液体在灌装机储液罐内的高度超过溢流管口，会通过溢流管溢流入旁路储液罐内，再经卫生级防爆泵将多余溢流出来的液体抽回灌装机储液罐内，这样往复循环达到储液罐内液面高度一致的目的；

这种结构的灌装机，在灌装机储液罐内液体高度保持一致（压强不变），灌装阀灌装孔不变（灌装孔面积不变）的情况下，由工控电脑利用如下程序方程达到计量目的：

1:sqrt(2gh)=V流速；（大气压下情况）

sqrt为开根号，g为重力加速度，h储液罐内液体高度

2：V流速×S孔面积=Q流量；

3：Q流量×T时间=v体积。

由此3个方程可求出液体体积。

这种计量方法对灌装机储液罐内液面高度的一致性要求特别严格，液面高度差2-3mm的情况下计量精度就会偏差1mL，因此为保持液面一致，国内国外都采用了回流装置系统（即设置有旁路储液罐及旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵等）,因此计量误差大、设备造价高、回流系统占地面积大，控制调试容易出故障，并出故障时液体会溢流到地面，回流系统回流管道长，接头比较多，导致密封性差。

这种结构的灌装机存在以下缺点：

1）设备造价特别高，结构较复杂（为保持液面一致，国内国外都采用了回流装置系统，即设置有旁路储液罐及旁路储液罐浮动开关、卫生级防爆泵等）；

2）灌装容量误差大：灌装机储液罐内液面保持一致性要求特别严格，液面高度差1mm的情况下灌装精度就会偏差1mL，并且回转式灌装机在工作中，储液罐是一种圆周运动，带有向心力，所以难以控制液面高度保持一致性，导致灌装计量误差大；

3)工控电脑控制点数多并且复杂，启动频繁容易损坏；

4）液体在灌装过程中密封性差，液体容易挥发降低浓度，安全性不高；

5)如遇到机器调试不正常时，液体经常溢流到地面；

6) 体积大占用空间。

7)由于回转式灌装机运转速度快，导致向心力比较大，储液罐内液面会形成“凹”形，计量精度下降。

第二种为外置式双气缸控制每个灌装头，无需储液罐液面恒定计量方式的控制方法如图2所示，主要由灌装机储液罐、液位浮动开关、储液杯、进液管、储液杯进液阀气缸、磁致伸缩液位传感器、灌装阀气缸、灌装阀体、灌装阀芯、托瓶盘、机架、储液杯进液阀、进液阀芯组成。其中进液管与灌装机储液罐相连，液位浮动开关位于灌装机储液罐内，储液杯通过进液阀与灌装机储液罐相连，灌装阀体与储液杯相连。另外机架外侧连接触摸屏，触摸屏上端连接报警器。