[发明专利]用于液体包装设备的填充管

说明书

技术领域

本发明涉及一种填充管，位于一纵向密封的连续的包装材料筒状物内，用于液体包装设备，尤其是灌装机上。通过填充管，包装材料筒状物内导入液体填充物，并经横向封合、切割，形成独立的包装容器。

背景技术

在灌装机中，包装带材从卷盘上解开，输送到消毒装置，通过施加一种化学消毒剂，如双氧水，包装带材被消毒处理。经消毒后的包装带材被强行蒸发和挤压，表面消毒剂去除。然后，如图1所示，包装带材在填充管1的轴向上前进，通过成型装置(未示出)作用，逐渐形成为椭圆状或圆柱状，且在密封装置(未示出)的作用下，两纵边搭接封合，即形成具有纵封22的包装材料筒状物2，而填充管1被包围在上述包装材料筒状物2内。

包装材料筒状物2的前端行进到填充管1的开口端的以下位置，被密封装置(未示出)横向封合，形成横封21。液体或流体状液体，如果汁、巴氏杀菌的或高温处理(UHT)的牛奶、葡萄酒等，如箭头所示，流入填充管1，并经开口端引入上述包装材料筒状物2内。包装材料筒状物2持续前行预设长度后，再次受到密封装置(未示出)的作用，形成另处的横封21，同时装有液体的筒状物在成型装置(未示出)的作用下，形成预设形状，最后被切割装置(未示出)切断，形成独立的包装容器20。作为选择，包装容器20可通过相应的折叠和成型装置，沿着折痕进一步地折叠而形成最终的形状，即砖形或其他形状的包装容器。

在上述包装容器20的制作中，当包装材料筒状物2被成形及密封装置夹紧时，筒内的液体受到阻挡，液面10就会上升；新的包装容器独立形成，后续包装材料筒状物2继续下行，内部的液体液面10下降。在设备的正常工作中，上述循环被连续重复进行，在包装材料筒状物内的液体的液面10也重复上下窜动。我们通常是根据检测到的上述液面10的位置范围，来调节控制填充管1的阀门，继而控制注入填充管1的流量，从而满足产品填充在不同速度下的要求。

在包装设备运行过程中，当包装材料筒状物被成形及密封装置夹紧时，希望有大的灌注压力产生，以避免包装材料筒状物在形成连续包装容器20时产生低压，导致包装容器20出现凹坑等缺陷。

另外，经实践证明，包装容器20形成的整个过程中，对灌注压力的需求是不完全相同的，如砖包容器，在成形时需要更大的压力。因此，保证最大的压力在恰当时刻出现，在砖包机灌装中尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种用在液体包装设备上的改进的填充管，既能产生较大的灌注压力，抑制液面的向上窜动，又使得压力最大值得以推迟到恰当的时刻形成，从而改善包装容器，尤其是砖包容器的成形。

本发明的技术方案是：该填充管具有膜片、弹簧，和支撑座；弹簧和膜片串在填充管上，并可沿填充管做伸缩和移动；支撑座固定在填充管上，限定弹簧上端的位置；膜片在下端液体的冲击下，压缩弹簧向上移动，阻尼下端液体向上的涌流。

填充管的膜片为圆盘状，其侧面径向向外和包装材料筒状物的内壁具有0.1mm到10mm的间隙，最好为1mm。这样，膜片既能阻尼下端大部分的液体向上涌流，又能使得液体随带的气体溢出。当然，膜片侧面也可径向向外和包装材料筒状物的内壁相配合，形成动密封，阻尼膜片下端的液体向上涌流，这种阻尼效果会更加明显。总之，液体涌流受到阻尼，动能部分地转化为弹簧的压缩势能，使得灌注压力增大；同时，液面的向上窜动得以抑制，液面的检测更加方便、容易。

弹簧下端可以固定在膜片上，上端固定在支撑座上，这样，膜片便会随着弹簧的伸缩而进行同步移动，避免因弹簧和膜片、弹簧和支撑座的碰撞而产生磨损和敲击声。当然，如果弹簧上端和支撑座相分离，或弹簧下端和膜片相分离，就必须在膜片下方的填充管上固定限位件，限定膜片下端的位置。

当包装材料筒状物被成形及密封装置夹紧时，膜片受到下端回流液体的冲击，克服弹簧的作用，沿着填充管，在包装材料筒状物内向上运动。膜片对下端液体的阻尼随着弹簧的压缩逐渐加大。换句话说，包装容器横封形成时，下端的液体上涌，膜片上升压缩弹簧，灌注压力增加。膜片上升到最高位置时，灌注压力达到最大值。支撑座的位置和弹簧的刚度，共同决定了灌注压力的最大值，可根据包装容器的规格型号和包装设备的运行状况进行选择。

当包装材料筒状物持续下行，膜片在弹簧的作用下迅速回落，并对膜片下端的液体形成压力，从而促使原来上升的部分液体快速补充，同时使得此阶段的液体灌注压力得以提升。

因此，本发明的填充管机构简单，既能增加灌注压力，从而改善包装容器，尤其是砖包容器的成形；又能抑制液面的向上窜动，方便液面的检测；同时在包装材料筒状物下行时，促使液体快速补充。