罐装机械基础讲义.ppt

罐装机械基础 v 掌握常用灌装方法及原理 v 了解升瓶机构、灌装阀结构 v 掌握灌装时间计算方法 v 灌装机生产能力计算方法 液态产品的包装在包装行业中占有很大比例液态产品的包装在包装行业中占有很大比例, ,这是由于这是由于 液体包装涉及的行业广泛、品种繁多液体包装涉及的行业广泛、品种繁多, ,如饮料方面的汽水、如饮料方面的汽水、 果汁、牛奶、矿泉水、蒸馏水、啤酒、果酒等果汁、牛奶、矿泉水、蒸馏水、啤酒、果酒等; ;调味品方面调味品方面 的酱油、醋、味精液、果酱等的酱油、醋、味精液、果酱等; ;药品方面的针剂、糖浆、气药品方面的针剂、糖浆、气 雾剂等雾剂等; ;农药乳剂、化工产品的各种瓶装、化妆品等农药乳剂、化工产品的各种瓶装、化妆品等, ,要满足要满足 日益增长的液体产品的需要日益增长的液体产品的需要, ,就应大力发展液体产品的包装就应大力发展液体产品的包装 机械 第一节第一节 概述概述 人类自从采用容器盛装液体以后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就产生了灌装方法十九世 纪末二十世纪初以前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接将容器浸入液料中进行灌装, ,大约在大约在19801980年美国年美国HorixHorix、、 KieferKiefer和和U.S.BottLersU.S.BottLers等三家公司开始制造容器灌装的机械装等三家公司开始制造容器灌装的机械装 置。

第一台商业用灌装机是置第一台商业用灌装机是KieferKiefer公司制造公司制造;Horix;Horix公司于公司于19201920 年首次制造了重力灌装机年首次制造了重力灌装机, ,用于灌装番茄酱用于灌装番茄酱, ,这家公司至今仍生这家公司至今仍生 产灌装机产灌装机, ,二十年代初这几家公司着手生产回转式灌装机二十年代初这几家公司着手生产回转式灌装机, ,其中其中 U.SU.S公司制造的是纯真空灌装机公司制造的是纯真空灌装机, ,二十世纪以来二十世纪以来, ,灌装机械工业灌装机械工业 发展迅速发展迅速, ,那时灌装的速度取决于人工将瓶子对准灌装阀那时灌装的速度取决于人工将瓶子对准灌装阀, ,等待等待 瓶子灌装完毕所需的时间今天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回转式自动灌装机的生产能 力己达每分钟力己达每分钟20002000瓶 我国在解放前几乎没有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灌装生产绝大部分处于 手工操作手工操作, ,非常落后非常落后7070年代初年代初, ,上海、北京、广州、青岛、上海、北京、广州、青岛、 烟台等地引进三十多条灌装线烟台等地引进三十多条灌装线, ,其中有西德其中有西德SeitzSeitz厂产品、意厂产品、意 大利大利SimonaziSimonazi公司、美国公司、美国MererMerer公司、日本三菱公司公司、日本三菱公司, ,另外还另外还 有许多罗马尼亚灌装线。

随后有许多罗马尼亚灌装线随后, ,我国广东轻工机械厂、北京酿我国广东轻工机械厂、北京酿 酒机械厂、上海化工机械厂等许多家仿制了不少灌装线酒机械厂、上海化工机械厂等许多家仿制了不少灌装线, ,但灌但灌 装机械的发展与国际先进水平的差距仍很大为此装机械的发展与国际先进水平的差距仍很大为此, ,我国应根我国应根 据自己的国情据自己的国情, ,吸收国外的先进技术吸收国外的先进技术, ,设计和生产出具有先进设计和生产出具有先进 水平的灌装机水平的灌装机, ,其发展趋势向高效化、自动化、节能化发展其发展趋势向高效化、自动化、节能化发展 所谓灌装机就是将液体产品装入包装容器的机械所谓灌装机就是将液体产品装入包装容器的机械 液体产品按其粘度可分为液体产品按其粘度可分为: : 流体流体: :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, ,一般粘度范围规定一般粘度范围规定 为为1~1001~100厘泊厘泊, ,如酒类、果汁、牛奶、酱油等如酒类、果汁、牛奶、酱油等 半流体半流体: :在大于自身重力的压力作用下才能在圆管中流动的在大于自身重力的压力作用下才能在圆管中流动的 液体叫半流体液体叫半流体, ,其粘度范围为其粘度范围为100~1000100~1000厘泊厘泊, ,如番茄酱、肉糜等如番茄酱、肉糜等 。

粘滞流体粘滞流体: :产品粘度超过产品粘度超过10001000厘泊的厘泊的, ,不属于流体和半流体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如浆糊之类的产品属于这一范畴 对于低粘度液料,根据液体中是否含有二氧化碳气体,可分 为不含气和含气的两类;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) 流体的流动特性还会受温度、粘度、固体粒子的含量、分 解性、表面张力或起泡特性等因素的影响 包装容器目前按其材料分主要有玻璃瓶、金属罐、纸包容 器、塑料瓶等,还可分为:硬质容器、半硬质容器、非硬质容器 任何以轻量塑料(通常是吹塑成型或热成型)或是纸板及 其复合纸材制成的, 加封盖后不漏液体的容器叫半硬质容器 任何以塑料薄膜、金属箔、塑料复合薄膜或是由它们的 复合物制成的容器都叫非硬质容器例如大家熟知的袋,它 一般要求灌装系统带有制袋装置通常是以活塞定容,灌装 系统将一定容量的液体灌装到由该装置生产的容器中 任何可以承受15磅的向下压力而不变形的用金属、玻璃 、陶瓷或塑料制成的、加封盖后不漏液体的容器都称为硬 质容器 二、灌装机的主要类型 1.1.按灌装瓶的主要运动形式分类按灌装瓶的主要运动形式分类 瓶子在灌装过程中展开示意 图 瓶子在灌装过程中的俯视图瓶子在灌装过程中的俯视图 ①①旋转型灌装机旋转型灌装机 待灌瓶由传送系统待灌瓶由传送系统( (一般经洗瓶机由输送带输入一般经洗瓶机由输送带输入) )或人工送入灌装机或人工送入灌装机 进瓶机构进瓶机构, ,瓶子由灌装机转盘带动绕主立轴旋转运动进行连续灌装瓶子由灌装机转盘带动绕主立轴旋转运动进行连续灌装, , 转动近一周时瓶子己灌满转动近一周时瓶子己灌满, ,然后由转盘送入压盖机进行压盖然后由转盘送入压盖机进行压盖, ,如上图如上图 所示所示: : 这种灌装机在食品、饮料行业应用最广泛这种灌装机在食品、饮料行业应用最广泛, ,如汽水、果汁、啤酒如汽水、果汁、啤酒 、牛奶的灌装、牛奶的灌装, ,此机主要由流体输送此机主要由流体输送( (即供料系统即供料系统) )、容器输送、容器输送( (即供即供 瓶系统瓶系统) )、灌装阀、大转盘、传动系统、机体、自控等部分所组成、灌装阀、大转盘、传动系统、机体、自控等部分所组成, , 其中灌装阀是保证灌装机能否正常工作的关键。

其中灌装阀是保证灌装机能否正常工作的关键 ② ②直线型灌装机直线型灌装机 灌装瓶沿着平直的直线运动灌装瓶沿着平直的直线运动, ,进行成排灌装见下图进行成排灌装见下图, ,凡送凡送 来一排空瓶由推瓶板向前推送一次来一排空瓶由推瓶板向前推送一次, ,到送至灌液管的下方时到送至灌液管的下方时, ,阀阀 门打开进行灌装门打开进行灌装, ,间歇进行操作间歇进行操作 直线灌装机工作原理图直线灌装机工作原理图 ⅠⅠ——定量灌装定量灌装, ,ⅡⅡ——上盖上盖, ,ⅢⅢ——将盖拧紧将盖拧紧, ,ⅣⅣ——贴商标贴商标ⅤⅤ——待装盒装箱待装盒装箱 1-1-推瓶板推瓶板,2-,2-限位拨盘限位拨盘,3,11,13-,3,11,13-传送带传送带,4-,4-传送盘传送盘,5-,5-瓶子瓶子,6-,6-上盖机构上盖机构, , 7-7-料斗料斗,8-,8-拧紧机构拧紧机构,9-,9-商标盒商标盒,10-,10-浆糊盒浆糊盒,12-,12-推料板推料板,14-,14-贮液箱贮液箱,15-,15-灌装管灌装管 这种灌装机相对旋转灌装机来讲这种灌装机相对旋转灌装机来讲, ,结构比较简单结构比较简单, ,制造方制造方 便便, ,但占地面积比较大但占地面积比较大, ,而且是间歇运动而且是间歇运动, ,生产能力的提高也受生产能力的提高也受 到一定限制到一定限制, ,因此一般只用于无汽液料类的灌装因此一般只用于无汽液料类的灌装, ,局限性较大局限性较大 。

③③自动化灌装机自动化灌装机 该类型可分为该类型可分为: :单机自动机和联合自动机单机自动机和联合自动机( (可以包括连续可以包括连续 进行洗瓶、灌装、压盖、贴标、装箱等工序进行洗瓶、灌装、压盖、贴标、装箱等工序) )自动灌装以采自动灌装以采 用机械传动控制为主的最普遍用机械传动控制为主的最普遍 此外此外, ,还有按灌装方法、关闭装置及定量装置等多种分类还有按灌装方法、关闭装置及定量装置等多种分类 方法方法, ,具体的详细内容见表具体的详细内容见表4.1:4.1: 序序 号号 分类型式分类型式 型式、技术特性、灌装方法型式、技术特性、灌装方法 1 1 按自动化程度分按自动化程度分手工灌装机手工灌装机半自动半自动 灌装机灌装机 单元自动灌单元自动灌 装机装机 液体包装联合液体包装联合 自动机自动机 2 2 按机械结构分按机械结构分单排式单排式多排式多排式 旋转式旋转式 旋转式旋转式 3 3 按灌装方法分按灌装方法分在液位高度在液位高度 不变的压力不变的压力 灌装灌装 变液位变液位 的压力的压力 下灌装下灌装 真空灌装真空灌装在压力下灌装在压力下灌装 4 4 按关闭装置分按关闭装置分旋塞式旋塞式 阀门式阀门式 滑阀式滑阀式 气阀式气阀式 5 5 按定量装置分按定量装置分 定量杯定量定量杯定量液位高液位高 度定量度定量 定量泵定量定量泵定量 安瓶定量安瓶定量 表表4.1 4.1 灌装机分类表灌装机分类表 一、定量方法 准确的定量灌装不但与产品的成本有着直接的关系准确的定量灌装不但与产品的成本有着直接的关系, ,同同 时也影响产品在消费者心中的信誉。

包装物品的定量一般有时也影响产品在消费者心中的信誉包装物品的定量一般有 重量定量和容积定量两种重量定量由于要增添秤等计量衡重量定量和容积定量两种重量定量由于要增添秤等计量衡 器器, ,所以机器的结构比较复杂所以机器的结构比较复杂, ,适用于比重经常变化的固体物适用于比重经常变化的固体物 料料, ,且往往要配置一套电路用以机电配合且往往要配置一套电路用以机电配合; ;容积定量机器的定容积定量机器的定 量结构比较简单量结构比较简单, ,一般不需电路配合液体产品一般易采用一般不需电路配合液体产品一般易采用 容积式定量容积式定量, ,常见的有如下三种方法常见的有如下三种方法: : 第二节 定量、灌装的基本原理 1.1.控制液位高度定量法控制液位高度定量法 这种方法是通过控制被灌容器中液位的高度以达到定量灌这种方法是通过控制被灌容器中液位的高度以达到定量灌 装的目的因为每次灌装的液料容积等于一定高度的瓶子内装的目的因为每次灌装的液料容积等于一定高度的瓶子内 腔容积腔容积, ,故习惯称它为故习惯称它为“ “以瓶定量以瓶定量” ”该法结构比较简单该法结构比较简单, ,不需不需 要辅助设备要辅助设备, ,使用方便使用方便, ,但对于要求定量准确度高的产品不宜但对于要求定量准确度高的产品不宜 采用采用, ,因为瓶子的容积精度直接影响灌装量的精度。

因为瓶子的容积精度直接影响灌装量的精度 图图3-13-1为消毒鲜牛奶、鲜果子汁等的灌装。