【文章內(nèi)容簡介】 化碳的損失,并能防止灌裝過程中過量起泡而影響產(chǎn)品質(zhì)量和定量精度。3。真空法 是在低于大氣壓的條件下進行灌裝的,可按兩種方式進行:（1）壓差真空式 即貯液箱內(nèi)處于常壓,只對包裝容器抽氣使之形成真空,液料依靠貯液箱與待灌容器間的壓差作用產(chǎn)生流動而完成灌裝,國內(nèi)此種方法較常用。（2）重力真空式即貯液箱內(nèi)處于真空,包裝容器首先抽氣使之形成與貯液箱內(nèi)相等的真空,隨后液料依靠自重流進包裝容器內(nèi),因結構較復雜,國內(nèi)較少用。真空法灌裝應用面較廣,它即適用于灌裝粘度稍大的液體物料,如油類、糖漿等,也適用于灌裝含維生素的液體物料,如蔬菜汁、果子汁等,瓶內(nèi)形成真空就意味著減少了液料與空氣的接觸,延長了產(chǎn)品的保質(zhì)期,真空法還適用于灌裝有毒的物料,如農(nóng)藥等,以減少毒性氣體的外溢,改善勞動條件。4。壓力法利用機械壓力或氣壓,將被灌物料擠入包裝容器內(nèi),這種方法主要用于灌裝粘度較大的稠性物料,例如灌裝番茄醬、肉糜、牙膏、香脂等,有時也可用于汽水一類軟飲料的灌裝,這時靠汽水本身的氣壓直接灌入末經(jīng)充氣等壓的瓶內(nèi),從而提高了灌裝速度,形成的泡沫因汽水中無膠體尚易消失,對灌裝質(zhì)量有一定影響,但不算太大。上述幾種灌裝方法的正確選擇,除考慮液體本身的工藝性能如粘度、重度、含氣性、揮發(fā)性外,還必須考慮產(chǎn)品的工藝要求、灌裝機的機械結構等綜合因素。對于一般不含氣的食用液料如瓶裝牛奶、瓶裝酒類等,可以采用常壓法,亦可采用真空法,為了減少灌裝時液料中的含氧氣量,以便延長產(chǎn)品的保質(zhì)期,采用較大的真空度的真空法更有利。另外,采用真空法其灌裝閥的結構較簡單,液漏損失小。但是事物是辯證的,真空度越大,酒的香味越易損失,而且真空法較之常壓法尚需增加設備成本。應當指出,對于某種液料的灌裝不一定選擇單一的方法,也可以綜合選擇幾種方法,例如為了減少啤酒中的含氧量,避免保存期失光變質(zhì),一種方法是灌裝前對瓶內(nèi)抽取真空,然后再充入二氧化碳進行等壓灌裝,即采用真空—等壓法。二、灌裝機的工作過程洗瓶機將瓶子的里外洗凈后,并經(jīng)檢查質(zhì)量合格的瓶子,由傳送帶送入自動灌裝機的限位機構,根據(jù)規(guī)定的要求按一定距離排列好,送入撥瓶輪,撥瓶輪準確地將瓶送入瓶的升降機構。升降機構把升降活塞頂起,瓶隨之上升,于是瓶口打開灌裝閥的氣門,充氣等壓,然后打開液門,進行灌液,灌液后進行壓力釋放,然后關閉液門、氣 門完成灌裝后,瓶的升降機構立即進入下降滑道,在下降滑道的作用下,升降活塞筒體被滑道強制下降,因而裝好的瓶子隨之下降到最低位置,當轉(zhuǎn)過一定角度后,瓶子進入撥瓶機構,被撥瓶機構退出,送去進行上蓋,這樣就完成了整個灌裝工作的一個工作循環(huán)過程。如下圖流程：二、定量方法 準確的定量灌裝不但與產(chǎn)品的成本有著直接的關系,同時也影響產(chǎn)品在消費者心中的信譽。包裝物品的定量一般有重量定量和容積定量兩種。重量定量由于要增添秤等計量衡器,所以機器的結構比較復雜,適用于比重經(jīng)常變化的固體物料,且往往要配置一套電路用以機電配合；容積定量機器的定量結構比較簡單,一般不需電路配合。液體產(chǎn)品一般易采用容積式定量,常見的有如下三種方法1．控制液位高度定量法這種方法是通過控制被灌容器中液位的高度以達到定量灌裝的目的。因為每次灌裝的液料容積等于一定高度的瓶子內(nèi)腔容積,故習慣稱它為“以瓶定量”。該法結構比較簡單,不需要輔助設備,使用方便,但對于要求定量準確度高的產(chǎn)品不宜采用,因為瓶子的容積精度直接影響灌裝量的精度。圖示為鮮牛奶、果汁等的灌裝機構。（a）為非灌裝位置,（b）為灌裝位置。當橡皮墊6和滑套5被上升的瓶子11頂起后,灌裝頭7和滑套5間出現(xiàn)間隙,液體流入瓶內(nèi),瓶內(nèi)原有氣體由排氣管1排至貯液箱,當灌至排氣管嘴c—c截面時,氣體不再能排出隨著液料的繼續(xù)灌入,液面超過排氣管嘴,瓶口部分的剩余氣體只得被壓縮,一旦壓力平衡,液料就不再進入瓶內(nèi)而沿排氣管上升, 據(jù)連通器原理,一直升至與貯液箱內(nèi)液位水平為止,然后瓶子下降,壓縮彈簧4保證灌裝頭與滑套間的重新密封,排氣管內(nèi)的液料也滴入瓶內(nèi),從而完成了一次定量灌裝,只要操作條件不變,瓶內(nèi)每次灌裝的液料高度也保持不變。對于這種定量方法,若改變每次的灌裝量,則只需改變排氣管嘴進入瓶中的位置。2。定量杯定量法 　種方法是先將液體注入定量杯中進行定量,然后再將計量的液體注入待灌瓶中,因此,每次灌裝的容積等于定量杯的容積。左圖示為旋塞定量原理示意圖。首先三通旋塞2位于左圖所示的位置,液體靠靜壓通過進液管4進入定量杯1中,杯內(nèi)空氣經(jīng)細管3排出,當定量杯內(nèi)的液面達到細管的下緣時,空氣無法排出,但由于貯液箱內(nèi)液面較高,定量杯內(nèi)液面則繼續(xù)上升至高于細管下緣處,杯內(nèi)空氣則被壓縮直到兩處壓力平衡而停止。管3內(nèi)的液面根據(jù)連通器的原理,將繼續(xù)上升至同貯液箱內(nèi)液面相平,然后三通旋塞逆時針旋轉(zhuǎn)90176。,如左圖所示,使定量杯內(nèi)的液體同貯液箱內(nèi)的液體隔開,同時定量杯內(nèi)液體（包括細管內(nèi)液體）流入待灌瓶中。若改變灌裝量,則只需調(diào)節(jié)管子在定量杯中的高度或者更換定量杯。右圖所示為直動定量杯的一種結構。在下面沒有待灌瓶時,定量杯1由于彈簧7的作用而下降,并浸入貯液箱的液體中,則箱內(nèi)的液體沿著其周邊流入并充滿定量杯。隨后待灌瓶由瓶托抬起,瓶嘴將喇叭入口8連同進液管9,定量杯1一起抬起,使定量杯超出液面,并使進液管中間隔板上、下孔均與閥體3的中間相通,這樣定量杯中液體由調(diào) 節(jié)管2流下,經(jīng)中間隔板的上孔流至閥體3的中間槽,再由隔板的下孔經(jīng)進液管下端流進待灌瓶中,瓶內(nèi)空氣則由喇叭頭上的透氣孔逸出,當定量杯中流體下降至調(diào)節(jié)管2的上端面時,定量灌裝則完成。定量杯中容量可由調(diào)節(jié)管2在定量杯中的高度來調(diào)節(jié),也可更換定量杯。本結構適用于灌裝酒類產(chǎn)品。3。定量泵定量法這是一種采用壓力法灌裝的定量方法,一般由動力控制活塞往復運動,將物料從貯料缸吸入活塞缸,然后再壓入灌裝容器中,由此每次灌裝物料的容積用活塞往復運動的行程來控制。活塞5由凸輪（圖中末示出）控制作上下往復運動,當活塞向下運動時,醬液在重力及氣壓差作用下,由貯液缸底部的孔經(jīng)閥3的月亮槽流入活塞缸4內(nèi)。當待灌容器由瓶托抬起并頂緊喇叭頭6和閥3時,彈簧2受壓縮而滑 閥上的月亮槽上升,則貯料缸與活塞缸隔斷,滑閥上的下料孔與活塞缸接通,與此同時,活塞正好在凸輪作用下向上運動,醬液再從活塞缸壓入待灌容器內(nèi),當灌好醬液的容器連同瓶托一起下降時,彈簧2迫使滑閥也向下運動,滑閥上的月亮槽又將貯料缸與活塞溝通,以便進行下一次灌裝循環(huán)。假若在某一個瓶托上沒有待灌容器時,盡管活塞到達某一工作位置仍然在凸輪作用下要向上運動,但由于滑閥上月亮槽沒有向上移動,故醬液仍被壓回貯料缸,不致影響下一次灌裝循環(huán)的正常進行。對于這種定量方法,若要改變每次的灌裝量,則只需設法調(diào)節(jié)活塞的行程。比較上述三種定量方法,從定量精度來看,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,若從機械結構看,第一種顯然最為簡單,因此,它自然得到廣泛應用。但是，由于考慮到本次設計的灌裝液體的黏度要求，所以要選用比較適合本次實際的裝置。機械式定量而且，定量泵定量法對于本次設計的裝置及液體的性質(zhì)比較適合，并能向著黏度系數(shù)較大的原料拓展，有著較大的使用空間。因此，在設計時，灌裝部分的選擇是第三種方法。 灌裝的供料機構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,這就形成了整個灌裝液料的供送系統(tǒng)。對于等壓法、真空法有時還需對貯液箱充氣或抽氣。下面介紹幾種比較實用的供料機構。1．常壓法灌裝的液料供送機構 此法是在常壓下灌裝的,因此,灌裝系統(tǒng)較為簡單。液體產(chǎn)品由高位槽或泵經(jīng)輸液管送進灌裝機的貯液箱,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)過灌裝閥的開關進入待灌容器中2．等壓法灌裝的液料供料機構下圖為此法供料原理圖。入酒總管3與灌裝機頂部的輸入頭9相連,輸入頭下端有六根供酒管14與環(huán)形酒缸12相通在打開入酒總閥16之前,需打開先運行閥5,以透明管4觀察進酒壓力,若流動緩慢是來酒壓力不足,若酒液沖出來是來酒壓力過高,均需調(diào)節(jié),待正常后方可準備打開總閥。無菌壓縮氣管1分叉為兩路,一路為入酒缸氣管12,它經(jīng)輸入頭直接與環(huán)形酒缸相通,其作用是在開機前對酒缸充氣產(chǎn)生一定的壓力,以免酒液初入缸時因突然降壓而冒泡。 該管上截止閥8在入酒總閥10打開后則需關閉；另一路為平衡氣管11, 它以輸入頭接至高液浮泡17上的充氣閥15,其作用為控制酒缸內(nèi)液位的高度。 當液面太高時,即液壓高于氣壓,高位浮泡即上升打開充氣閥15, 無菌壓縮空氣進入酒缸,以補充氣壓的不足,保證啤酒能穩(wěn)定地進入酒缸。 1無菌壓縮氣管,2入酒總管,3單向閥,4透明管,5先運行閥,6截止閥,7低液位浮泡,8截止閥,9視鏡,10入酒總閥,11平衡氣壓管,12入酒缸氣管,13放氣閥, 14 輸入頭,15充氣閥,16調(diào)節(jié)針閥,17高液位浮泡,18環(huán)形酒缸,19供酒管,20旋轉(zhuǎn)立軸當液面下降時,即液壓低于氣壓,低液位浮泡7下降,則打開放氣閥13, 酒缸內(nèi)較高氣壓被釋放,氣壓降低使進液增多。因此酒缸內(nèi)液面基本穩(wěn)定在視鏡9的中部。3．壓力法灌裝的液料供送機構 下圖是此法灌裝供料簡圖,它由穩(wěn)壓裝置,旋塞閥,推料活塞和充填器四個主要部分組成。物料由人工或泵送入貯液箱內(nèi),在灌裝時因來料壓力不穩(wěn),會產(chǎn)生定量誤差, 因此常采用如圖4。15所示的穩(wěn)壓裝置來穩(wěn)定供料壓力,提高灌裝精度。物料由供料泵送至三通14,在三通管的上端有一個穩(wěn)壓活塞15,壓縮空氣經(jīng)過減壓調(diào)整后進入氣缸19,形成對穩(wěn)壓活塞一定的壓力,當三通管內(nèi)出料壓力增加或減少時,與穩(wěn)壓活塞桿19相連的感應板則要上升或下降,上、下無觸點開關則要發(fā)出信號控制供料泵運轉(zhuǎn)或停轉(zhuǎn)。因此供料的壓力始終保持穩(wěn)定,保證了灌裝質(zhì)量。旋塞閥由往復運動的齒條20經(jīng)齒輪12帶動作來回擺動,一個位置溝通三通14及推料活塞缸5,這時活塞4正好在連桿機構帶動下向左運動,物料由三通被吸入活塞,旋塞閥的另一個位置溝通活塞及充填器, 這時活塞4正好又在連桿機構帶動下向右運動,物料被推送至灌裝容器內(nèi)。活塞4 的運動行程可調(diào)節(jié),這是通過轉(zhuǎn)動傘齒輪6使可調(diào)螺母7移動而實現(xiàn)的。為了防止物料的滴漏,在充填器底部特意安裝一只有孔道的滾柱1,當旋轉(zhuǎn)閥來回擺動時,帶動凸輪3也一起來回擺動, 從而使頂桿2上下串動,壓迫滾柱1實現(xiàn)快速啟閉,提高了灌裝精度。 壓力法供料系統(tǒng)簡圖Ⅰ穩(wěn)壓裝置 Ⅱ旋塞閥 Ⅲ推料活塞 Ⅳ沖填器1滾球,2頂桿,3凸輪,4活塞,5活塞缸,6調(diào)節(jié)傘齒輪,7可調(diào)螺母,8活塞桿,9搖塊10導桿,11連桿,12齒輪,13曲柄,14三通,15穩(wěn)壓活塞,16氣缸,17下無觸點開關, 18上無觸點開關,19穩(wěn)壓活塞桿,20齒條4．真空法灌裝的液料供送裝置真空法灌裝系統(tǒng)結構較復雜,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。因此真空法灌裝機的供料系統(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。（1）單室這是一種真空室與貯液箱合為一室的供料系統(tǒng)。單室真空法供料系統(tǒng)其工作原理：被灌液體經(jīng)輸液管1由進液孔3送入貯液箱5內(nèi),箱內(nèi)液面依靠浮子液位控制器4控制基本恒定,箱內(nèi)液面上部空間的氣體由真空泵經(jīng)真空管2抽走,從而形成真空,瓶子由托瓶臺7帶動上升并首先打開氣閥9對瓶內(nèi)抽氣,接著瓶子繼續(xù)上升打開液閥8進行灌液,瓶內(nèi)被置換的氣體吸至貯液箱內(nèi)再被抽走。（2）雙室雙室真空法供料裝置工作原理：液體產(chǎn)品經(jīng)輸液管10輸送到貯液箱4內(nèi),箱內(nèi)液位由浮子液位控制器11控制,真空泵經(jīng)真空管9將真空室8內(nèi)氣體抽走,使之形成真空, 灌裝機構有一進液管通往貯液箱,另有一抽氣管通往真空室,一但瓶子頂緊灌裝機構端部的密封墊,瓶內(nèi)氣體則被抽走,隨后,液料在貯液箱與瓶內(nèi)壓差作用下流入瓶中,當瓶內(nèi)液位升高至抽氣管下緣時,繼續(xù)流入瓶內(nèi)的多余液體被抽進真空室,再經(jīng)回流器7回到貯液箱,當沒有瓶子或瓶子破損時,不能由瓶中抽出空氣,也就不能進行灌裝。 單室真空法供料系統(tǒng)簡圖 雙室真空法供料裝置示意圖 1進液管,2真空管,3進液孔,4浮子液位控制 1輸液管,2真空室,3吸氣管, 4回流管器5貯液箱,6立軸,7托瓶臺,8液閥,9氣閥 5灌裝閥,6吸液管,7浮子,8貯液箱（3） 多室這種結構不僅使貯液箱與真空室分開,而且另設一個液位控制箱,真空箱也不只一個。其工作原理：貯液箱10的上方設一真空室13, 高位槽1經(jīng)送液管2 將液料輸送給液位控制箱5（其內(nèi)的液位靠浮子液位控制器18控制）,再經(jīng)進液管6與貯液箱接通,在液位控制箱上方裝有真空塔17及上室16,上室至下室以及下室至液位控制箱之間均有管道接通,管道上均裝有控制閥門,真空塔上室通過真空管14與真空室13相通, 真空塔的上室、下室又分別通過真空管7與破氣閥9相通,灌裝時的余液先被抽回到真空室13, 又被吸回到真空塔的上室,這時由于上室處于真空,所以通往下室管口處的橡皮墊被吸住, 而使閥門封閉,當破氣閥9中的開口對準真空管4時, 通過真空管7使真空塔的下室也處于真空, 于是上室通往下室的閥門自動打開,下室通往液位控制箱5的同樣結構的閥門則被封閉,上室中的液體流入下室,當真空管7通過破氣閥8與大氣接通時,下室處于常壓狀態(tài),上室通往下室的閥門則關閉,下室通往液位控制箱的閥門則打開,余液再由下室流入液位控制箱,因此,余液對貯液箱液位波動的影響甚微。灌裝的供瓶機構 自動灌裝機中,按照灌裝的工藝要求,準確地將待灌瓶送入主轉(zhuǎn)盤升降機構托瓶臺上,是保證灌裝機正常而有秩序地工