《包裝設計制作工藝與檢測技術標準實用手冊》

第六篇 包裝機械

第三章　灌裝機械

第四節　常壓灌裝機

一、常壓灌裝原理

常壓灌裝屬重力灌裝，灌裝速度只取決于進液管的流通截面積及灌裝缸的液位高度。常壓灌裝與負壓灌裝的最大區別是不需要抽真空裝置，不需要密閉的灌裝缸，制造成本大大下降。

玻璃瓶與PET瓶的常壓灌裝有兩種形式。

（1）容器與灌裝閥不接觸。當輸瓶撥盤將容器輸送至瓶托并與灌裝閥對中后，機械開閥機構開啟灌裝閥進行充液，到指定位置后，灌裝閥靠關閥機構關閉。在有效的灌裝角度內應保證完成灌裝過程，即一個灌裝閥在有效灌裝角度的運轉時間要大于容器的實驗灌裝時間Tr。灌裝容量則靠灌裝缸內的定量料斗控制。對于稱重式常壓灌裝，灌裝閥靠電磁閥控制，當容器被輸送至瓶托并與閥對中后，傳感器打開電磁灌裝閥進行充液，由瓶托下的機械秤或電子秤進行灌裝稱量，達到指定重量后，機械秤或電子秤控制的傳感器關閉電磁灌裝閥，完成灌裝過程。稱重式常壓灌裝機的灌裝精度可達0．2％，一般用于包裝價格較高的產品。

圖6－3－6　頂開式灌裝閥結構

1—擋圈；2—滑套；3、4—襯套；5—彈簧；6—波紋管；7—導套；8—O形圈；

9—支承座；10—上氣管；11、12—調整墊；13、15—密封墊；14—進液管；16—回氣管

（2）容器與灌裝閥接觸并密封。頂開式的灌裝閥，為等液面常壓灌裝或漏斗控制的容積式常壓灌裝，灌裝原理與負壓灌裝相同。

玻璃瓶與PET瓶的常壓灌裝有時有灌裝閥的滴漏現象，產生液損或污染設備。技術含量高的常壓灌裝閥常在進液口裝有不銹鋼金屬網，利用液體的表面張力，避免滴漏現象發生。

金屬三片易拉罐常用來包裝果菜汁類飲料，基本用常壓灌裝機充填，但充填過程與上述玻璃瓶和PET瓶的充填有所不同。

圖6－3－7為易拉罐常壓灌裝閥的結構圖。

這種金屬三片常壓灌裝閥為頂開式，當罐口與閥的密封墊接觸后，罐托在氣缸力的作用下隨凸輪上升，頂開端裝閥。液體在重力的作用下，沿閥內進液通道經閥口灌入容器內，罐內空氣沿閥口邊緣進入閥內氣管，從氣管上口排出。氣管的上口在灌裝罐內高于液面，由于進液與回氣均經閥口，所以氣管上口排出的是氣液混合體。金屬三片易拉罐是滿口灌裝，當然有容量要求和客戶對液面高度的要求，合理的容積和液面是靠閥芯下端伸入罐內的圓柱體來實現的。確定好灌裝容量或液面高度后，根據液面至罐口間的空間容積換算出閥芯下端伸入罐內圓柱體的體積，這樣在灌裝完畢，閥芯下端脫離滿口的容器時，就自然形成了一個低于容器口的液面。增加或減少閥芯下端伸入罐內的高度，即可降低或提高容器內灌裝的容量或液面。

圖6－3－7　易拉罐常壓灌裝結構

1—密封墊；2、6、8—O形圈；3—閥套；4—閥座；5—彈簧；

7—閥芯；9—接頭；10—螺釘；11—氣管

二、常壓灌裝封口機的應用范圍及選用原則

常壓灌裝機可以灌裝任何流動性好的液體，如不含氣飲料、酒類、農藥、礦物油及日化類產品。由于常壓灌裝機可以進行加溫熱灌裝，所以粘度小于500cP的產品也常用這種設備進行包裝，只是灌裝速度要降低。

常壓灌裝機能適應玻璃瓶、PET瓶、金屬易拉罐、塑料袋及金屬桶等各種包裝容器及各種形狀尺寸的容器，產品可以是直線式（特殊包裝容器或大容積包裝），也可以是回轉式。

常壓灌裝一般為灌裝－封口“二合一”型，如玻璃瓶的灌裝壓蓋機、PET瓶的灌裝擰蓋機和灌裝旋蓋機。供飲水機使用的5gal（18．9L）大桶常壓灌裝機為沖洗－灌裝－封口的“三合一”型，步進式直線灌裝。

有些包裝的常壓灌裝為一臺灌袋主機，配以與封口方式相適應的封口機。如廣口瓶需選配三（四）旋蓋封蓋機；金屬三片易拉罐需選配封罐機。易拉罐包裝的多為果汁類飲料，根據工藝要求，有一個殺菌的問題。如果是熱灌裝，封罐機最好增加一個充氮裝置；如果是冷灌裝，封口完畢后殺菌，則要求封罐機具有抽真空的功能。

常壓灌裝機的選用或生產能力的計算參照負壓灌裝機。

除稱重式常壓灌裝機技術含量較高，調整比較繁鎖外，其他類型的常壓灌裝機結構非常簡單，一般不會有機械故障或灌裝效果不良的情況發生，有關封口裝置的設備故障及排除方法參考6－3－4。

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