《包装机械课件 第三章、灌装机械》由会员分享,可在线阅读,更多相关《包装机械课件 第三章、灌装机械(100页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、要求:了解灌装的基本方法及原理;掌握升瓶机构、 灌装阀结构、常用灌装机的结构和基本原理。主要内容:1 灌装机械概述2 常压灌装机3 负压灌装机4 等压灌装机5 机械压力式灌装机 计划学时: 8第三章 、灌装机械 filling machine Date1包装机械第三章、灌装机械第一节、 灌装机械概述将液体产品装入包装容器的机械称为灌装机 。 一、概况: 随着现代科学技术的发展,人民生活水平的提高,人们的消费习惯也随之相应的变化,同时对消费品的包装提出 了更高的要求,而液态产品的包装在包装行业中占有很大 比例,这是由于液体包装涉及的行业广泛、品种繁多,如饮 料方面的汽水、果汁、牛奶、矿泉水、蒸馏
2、水、白酒、啤 酒、果酒等;调味品方面的酱油、醋、味精液、果酱等;药 品方面的针剂、糖浆、酊剂、气雾剂等;农药乳剂、化工 产品的各种瓶装、化妆品等,要满足日益增长的液体产品 的包装需要,就应大力发展液体产品的包装机械。Date2包装机械第三章、灌装机械人类自从采用容器盛装液体以后,就产生了灌装方法。十九世纪末二十世纪初以前,通常使用水罐、水杓进行人工灌装或直接将容器浸入液料中进行灌装,大约在1980年美国Horix、Kiefer和U.S.BottLers等三家公司开始制造容器灌装的机械装置。第一台商业灌装机是Kiefer公司制造,Horix公司于1920年首次制造了重力灌装机,用于灌装番茄酱,这
3、家公司至今仍生产灌装机,二十年代初这几家公司着手生产回转式灌装机,其中U.S公司制造的是纯真空灌装机,二十世纪以来,灌装机械工业发展迅速,那时灌装的速度取决于人工将瓶子对准灌装阀,等待瓶子灌装完毕所需的时间。今天,回转式自动灌装机的生产能力己达每分钟2000瓶。 Date3包装机械第三章、灌装机械我国在解放前几乎没有灌装机械,灌装生产绝大部分 处于手工操作,非常落后。70年代初,上海、北京、广州、 青岛、烟台等地引进三十多条灌装线,其中有西德Seitz公 司、意大利Simonazi公司、美国Merer公司、日本三菱公 司,另外还有许多罗马尼亚灌装线。随后,我国广东轻工机 械厂、北京酿酒机械厂、
4、上海化工机械厂等许多家仿制了 不少灌装线,初步改善了灌装生产的落后面貌,但灌装机械 的发展与国际先进水平的差距仍很大。为此,我国应根据 自己的国情,吸收国外的先进技术,设计和生产出具有先进 水平的灌装机,灌装机的发展趋势向高效化、自动化、节能化发展, 力图采用新技术、新材料,如计算机辅助设计、微机控制 等,开创一代新型灌装机。Date4包装机械第三章、灌装机械(1)液体产品按粘度可分为:流体:在自身重力作用下即可以按一定速度流过圆管 的任何液体。流速主要是受流体粘度和压力影响,一般粘 度范围规定为1100厘泊,如酒类、果汁、牛奶、酱油、 醋等。(动力粘度1泊100cP=0.1PaS)半流体:在
5、大于自身重力的压力作用下才能在圆管中 流动的液体叫半流体,其粘度范围为1001000厘泊,如豆 瓣酱、番茄酱、牙膏、香脂、松糕油、肉糜等。粘滞流体:产品粘度超过10000厘泊的,不属于流体和 半流体的范围。如浆糊之类的产品属于这一范畴。二、灌装的液体产品和包装容器 1、灌装的液体产品Date5包装机械第三章、灌装机械u含气液体产品:含有二氧化碳气体的液体产品。对于是否含有酒精成 份又可分为软饮料(不含酒精)和硬饮料(含有酒精)。如: 汽水、矿泉水;汽酒、香槟、啤酒等。u 不含气液体产品 :液体中不含有气体。如:白酒、酱油、醋、食用油等 。 (2)对于低粘度液体,根据液体中是否含有二氧化 碳气体
6、可分为:Date6包装机械第三章、灌装机械2、包装容器(1)根据强度可分为:刚性包装容器金属罐、玻璃瓶(罐)、陶瓷罐等。 柔性包装容器塑料复合瓶、复合袋、用纸、铝箔、塑料等制 成的盒、杯等。(2)按其材料分:主要有玻璃瓶、金属罐、纸包容器、塑料瓶、 塑料袋、复合袋、铝箔、木质等。Date7包装机械第三章、灌装机械三、灌装机的分类1、根据灌装方法分:等压灌装机 isobar filling machine 先向包装容器充气,使其内部的气 体压力和储液箱内的气体压力相等,然后将 液体产品充填到包装容器内的机器。适于灌 装含气液体产品,如:汽水、可口可乐、啤 酒、香槟等。Date8包装机械第三章、灌
7、装机械负压灌装机 low vacuum filling machine先将包装容器抽气形成负压,然后将液体 产品充填到包装容器内的机器。适于灌装含维生 素的饮料、有毒的农药和化学试剂。可分为两种 :压差式负压灌装机:储液箱处于常压只 对包装容器抽气使之形成负压,依靠储液箱和待 灌容器之间的压力差将液体产品充填到包装容器 内的机器。重力式负压灌装机:将储液箱和包装容 器都抽气形成负压,液体产品依靠本身的自重充 填到包装容器内的机器。 Date9包装机械第三章、灌装机械常压灌装机 atmospherical pressure filling machine 在常压下将液体产品充填到包装容 体内的机
8、器。适于灌装低粘度不含气的液体 产品。如:白酒、醋、酱油、食用油等。 压力灌装机 pressure filling machine使用外部压力将液体产品充填到包装 容体内的机器。适于灌装粘稠性液体产品。 如:豆瓣酱、番茄酱、牙膏、香脂、松糕油 、肉糜等。Date10包装机械第三章、灌装机械2、根据灌装机灌装容器的传送方式分: (1)直线型灌装机灌装时,包装容器由一个工位直线式间歇 地运动到另一个工位,并在停歇时完成灌装的机器 。这种灌装机相对旋转灌装机来讲,结构比较 简单,制造方便,但占地面积比较大,而且是间歇运 动,生产能力的提高也受到一定限制,因此一般只用 于无汽液体的灌装,局限性较大。工
9、作原理见下图3-1Date11包装机械第三章、灌装机械图3-1 直线灌装机工作原理图-定量灌装,-上盖,-盖拧紧,-贴商标 -待装盒(箱)1-推瓶板,2-限位拨盘,3,11,13-传送带,4-传送盘,5-瓶子,6-上盖机构,7-瓶盖料斗,8-拧紧机构,9-商标盒,10-胶水盒,12-推料板,14-贮液箱15-灌装阀 Date12包装机械第三章、灌装机械灌装机外形:Date13包装机械第三章、灌装机械灌装机外形:Date14包装机械第三章、灌装机械灌装机外形:Date15包装机械第三章、灌装机械(2)旋转型灌装机灌装容器进入灌装工位后,围绕工作台回 转一周,作等速回转运动,完成灌装。如图3-2;
10、3 -3图3-2 瓶子在灌装过程中的俯视图Date16包装机械第三章、灌装机械图3-3 瓶子在灌装过程中展开示意图Date17包装机械第三章、灌装机械四、旋转型灌装机的主要结构(*)v包装容器的供送装置 v灌装料液的供送装置 v灌装阀 v传动装置 v控制装置Date18包装机械第三章、灌装机械灌装机外形:Date19包装机械第三章、灌装机械灌装机外形:Date20包装机械第三章、灌装机械旋转型灌装机的总体结构Date21包装机械第三章、灌装机械(一)包装容器的供送装置在自动灌装机中,按照灌装的工艺线路要求,准确地 连续地将待灌瓶送入主转盘升降机构托瓶台上,是保证灌装 机正常而有秩序地工作的关键
11、。一般供瓶机构的关键问题是 瓶的连续输送和瓶的定时供给。常用的连续输送装置有链带传送,一般采用不锈钢或 尼龙坦克链带。从洗瓶机出来的瓶子由输送带送来后,为了防止挤坏 、堵塞和准确地送入灌装机,必须设法使瓶子单个地保持适 当的间距、速度送进, 目前瓶子的定时送给一般采用分件供 送螺杆或星型拨轮等限位机构。 Date22包装机械第三章、灌装机械1、螺杆式供送装置:图3-4给出了典型送瓶机构的示意图,它的基本组成 包括由锥齿轮传动的变螺距螺杆、固定侧向导板、链式水平 输送带(在容器下方,末画出)和组合式拔瓶轮等, 分件供送 螺杆在结构上是一种空间高副机构,它的结构形式受供送瓶 的大小、形状等的制约。
12、从外观形式看,前端应设计成截锥 台形,有助于将玻璃瓶顺畅地导入螺杆的工作区段。图图3-4 3-4 典型送瓶机构的示意图典型送瓶机构的示意图Date23包装机械第三章、灌装机械而另一端应具有与玻璃瓶同半径的圆弧过 渡角,以便和星形拔轮同步衔接,为了使刚进入螺 杆工作区段的玻璃瓶运动平稳,第一段最好采用等 螺距,使它暂不产生加速度,鉴于星形拔轮的节距 通常都大于两只玻璃瓶原来在链带上紧相接触时 运动的中心距,显然,最后一段螺旋线一定要变螺 距, 为改善瓶的惯性运动,它应该制约玻璃瓶以等 加速度规律逐渐增大其间距。实践证明,对于中、 小型自动灌装机(一般为250瓶/分以内),只需将螺 杆设计呈等螺距
13、段与变螺距段即可,虽然其加速度 曲线不连续,有阶跃突变,但在加速度值不很大时, 仍不致发生明显的柔性冲击。Date24包装机械第三章、灌装机械特种变螺距螺杆供送装置示意图图3-5 特种变螺距螺杆供送装置示意图(a)分流 (b)合流 (c)转向 (d)翻身Date25包装机械第三章、灌装机械2、花盘式限位机构如图3-6所示,待瓶或罐由输送机运送,经花盘轮分 隔装置而直到输送机端头。在最前端的瓶或罐到达要求位 置时,就碰上电开关9,使推板8立即将要求数量的一排瓶或 罐横向推进一个距离。推板8行进中驱动摆盘6,使之逆时 针转动,但凸轮5及棘爪摆杆4不动,推板8行进到与摆盘6脱 离接触时,摆盘6受弹簧
14、作用而恢复到原位。推板8做返回 运动时, 又驱动摆盘6使之顺时针转动,同时通过销子7使 凸轮5一起转动,从而迫使棘爪杆4摆动,脱离开棘轮3,此时 ,花盘轮由传动装置驱动转动,对输送来的瓶或罐做连接分 隔传送。当推板8 往回运动到又与摆盘6脱离接触时,凸轮 5受弹簧作用又转回到原位,棘爪摆杆也往回摆动到原位, 棘爪嵌入棘轮轮齿中,制动住花盘轮2的转动,在棘爪脱离 开棘轮的时间间隔内,经由花盘轮分隔传送出要求数量的 瓶或罐 。 Date26包装机械第三章、灌装机械图3-6 定数量供给的花盘限位装置 1-输送带,2-花盘轮,3-棘轮,4-棘爪摆杆,5-凸轮, 6-摆盘,7-销子,8-推板,9-开关1
15、23498657Date27包装机械第三章、灌装机械3.星型拨轮此机构是将瓶的限位器送来的瓶子, 准确地送入灌装机中 瓶的升降机构或将灌满的瓶子从升降机构取下送入传送带的机构 。如图3-7所示:拔瓶轮中的尺寸h及Rc均由瓶子的高度和直 径来决定, 拔瓶轮一般采用酚醛层压板等材料,以免与玻璃瓶产生 硬性碰撞,拔瓶轮一般由上、下两片组成,为了保证拨轮与托瓶台 的位置相对应,在轮片上应开有圆槽形孔,调好后再安装在转轴上 。为了使瓶子稳定传送,在传送带旁边还需要安装护瓶杆,在 进出瓶拔轮外还要安装导板,护瓶杆离开传送中心线的距离要可调 ,以适应不同规格的瓶子。另外,送瓶机构不仅要将瓶子分隔转弯,而且传
16、递速度必须 与洗瓶机的速度匹配, 否则易出现倒瓶、缺瓶或阻塞现象,为了防 止倒瓶时影响正常生产,某些灌装机在分件供送螺杆、拔轮的传动 部分安装有离合器,一旦出现故障使其自动停转,有的还安装微动 开关, 当离合器脱开的同时,压迫微动开关,使全机停转。 Date28包装机械第三章、灌装机械图3-7 星型拨轮 1-星型拨轮 2-拨轮盘 3-轴 4-轴承座由容器的高度决定H容器的直径决定RCDate29包装机械第三章、灌装机械4、包装容器的升降机构v 升降机构的作用:是将拨瓶星轮送来的空包装容器上升到规 定高度,完成灌装,然后将灌装完的实瓶下降到 规定高度由出瓶星轮送出。 v 常用的升降机构主要有三种形式:1)机械式升降机构2)气动式升降机构3)气动机械混合式升降机构Date30包装机械第三章、灌装机械1)机械式升降机构1-瓶托2-压簧3-上滑筒4-滑筒座5-拉杆转动机架6-下滑筒7-轴承8-凸轮导轨图