《包装设计制作工艺与检测技术标准实用手册》

第六篇 包装机械

第三章　灌装机械

第四节　常压灌装机

一、常压灌装原理

常压灌装属重力灌装，灌装速度只取决于进液管的流通截面积及灌装缸的液位高度。常压灌装与负压灌装的最大区别是不需要抽真空装置，不需要密闭的灌装缸，制造成本大大下降。

玻璃瓶与PET瓶的常压灌装有两种形式。

（1）容器与灌装阀不接触。当输瓶拨盘将容器输送至瓶托并与灌装阀对中后，机械开阀机构开启灌装阀进行充液，到指定位置后，灌装阀靠关阀机构关闭。在有效的灌装角度内应保证完成灌装过程，即一个灌装阀在有效灌装角度的运转时间要大于容器的实验灌装时间Tr。灌装容量则靠灌装缸内的定量料斗控制。对于称重式常压灌装，灌装阀靠电磁阀控制，当容器被输送至瓶托并与阀对中后，传感器打开电磁灌装阀进行充液，由瓶托下的机械秤或电子秤进行灌装称量，达到指定重量后，机械秤或电子秤控制的传感器关闭电磁灌装阀，完成灌装过程。称重式常压灌装机的灌装精度可达0．2％，一般用于包装价格较高的产品。

图6－3－6　顶开式灌装阀结构

1—挡圈；2—滑套；3、4—衬套；5—弹簧；6—波纹管；7—导套；8—O形圈；

9—支承座；10—上气管；11、12—调整垫；13、15—密封垫；14—进液管；16—回气管

（2）容器与灌装阀接触并密封。顶开式的灌装阀，为等液面常压灌装或漏斗控制的容积式常压灌装，灌装原理与负压灌装相同。

玻璃瓶与PET瓶的常压灌装有时有灌装阀的滴漏现象，产生液损或污染设备。技术含量高的常压灌装阀常在进液口装有不锈钢金属网，利用液体的表面张力，避免滴漏现象发生。

金属三片易拉罐常用来包装果菜汁类饮料，基本用常压灌装机充填，但充填过程与上述玻璃瓶和PET瓶的充填有所不同。

图6－3－7为易拉罐常压灌装阀的结构图。

这种金属三片常压灌装阀为顶开式，当罐口与阀的密封垫接触后，罐托在气缸力的作用下随凸轮上升，顶开端装阀。液体在重力的作用下，沿阀内进液通道经阀口灌入容器内，罐内空气沿阀口边缘进入阀内气管，从气管上口排出。气管的上口在灌装罐内高于液面，由于进液与回气均经阀口，所以气管上口排出的是气液混合体。金属三片易拉罐是满口灌装，当然有容量要求和客户对液面高度的要求，合理的容积和液面是靠阀芯下端伸入罐内的圆柱体来实现的。确定好灌装容量或液面高度后，根据液面至罐口间的空间容积换算出阀芯下端伸入罐内圆柱体的体积，这样在灌装完毕，阀芯下端脱离满口的容器时，就自然形成了一个低于容器口的液面。增加或减少阀芯下端伸入罐内的高度，即可降低或提高容器内灌装的容量或液面。

图6－3－7　易拉罐常压灌装结构

1—密封垫；2、6、8—O形圈；3—阀套；4—阀座；5—弹簧；

7—阀芯；9—接头；10—螺钉；11—气管

二、常压灌装封口机的应用范围及选用原则

常压灌装机可以灌装任何流动性好的液体，如不含气饮料、酒类、农药、矿物油及日化类产品。由于常压灌装机可以进行加温热灌装，所以粘度小于500cP的产品也常用这种设备进行包装，只是灌装速度要降低。

常压灌装机能适应玻璃瓶、PET瓶、金属易拉罐、塑料袋及金属桶等各种包装容器及各种形状尺寸的容器，产品可以是直线式（特殊包装容器或大容积包装），也可以是回转式。

常压灌装一般为灌装－封口“二合一”型，如玻璃瓶的灌装压盖机、PET瓶的灌装拧盖机和灌装旋盖机。供饮水机使用的5gal（18．9L）大桶常压灌装机为冲洗－灌装－封口的“三合一”型，步进式直线灌装。

有些包装的常压灌装为一台灌袋主机，配以与封口方式相适应的封口机。如广口瓶需选配三（四）旋盖封盖机；金属三片易拉罐需选配封罐机。易拉罐包装的多为果汁类饮料，根据工艺要求，有一个杀菌的问题。如果是热灌装，封罐机最好增加一个充氮装置；如果是冷灌装，封口完毕后杀菌，则要求封罐机具有抽真空的功能。

常压灌装机的选用或生产能力的计算参照负压灌装机。

除称重式常压灌装机技术含量较高，调整比较繁锁外，其他类型的常压灌装机结构非常简单，一般不会有机械故障或灌装效果不良的情况发生，有关封口装置的设备故障及排除方法参考6－3－4。

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