[实用新型]一种液态食品包装机械上所用的高速填充管

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种用于液态或可灌注食品包装机械上的高速产品填充管。这些可灌注食品包括酒类、牛奶、番茄酱、食用油、水果汁、奶油、水、茶、调味汁等，还包括灭菌处理的产品，如U.H.T牛奶，这种牛奶要接受超高温热处理。高速填充管可用在形成、填充及密封液态食品的无菌包装物用的机械上。

背景技术

液态或可灌装食品的一种常见包装形式是由叠层包装材料制成的容器。该叠层包装材料由一种两侧覆盖有塑料材料（如聚乙烯）的纤维材料（如纸）构成。为了保证产品包装的无菌性，涂有聚乙烯的纸板的一侧表面上又涂有一种保护材料（如铝）或一种合成保护材料，这种保护材料外再涂敷有一层塑料材料。

为了制造无菌包装，包装材料的条带状坯料需要经过消毒液（例如双氧水）消毒，然后在消毒过的无菌仓通过加热或光照使得包装材料上残留的消毒液蒸发掉。叠层包装材料的消毒过的坯料在机器内的无菌仓里被折弯并纵向密封以形成一个包装材料管。该包装材料管实际上形成了无菌仓的延伸物并被连续填充无菌或灭菌处理过的液态食品。

填充有液态食品的纵向密封管夹在成对的成形及密封构件之间，被横向密封为独立单元，形成枕头形状的包装物。这些成形与密封构件可以安装在成对的往复运动的夹爪上，美国专利US4580392公开了此类机械的一种公知形式，它每小时可以生产5000-8000个包装物。这些成形与密封构件也可以彼此相对地装在连续运动的成对链条上，成对的链条具有相反的转动方向，从而在其直线段之间形成并密封包装物。中国专利CN200510025676.7公开了一种此类机械的基本形式，它每小时可以生产18000-24000个包装物。

填充完并密封好的枕头状包装物输送到一个整形单元，在此处该枕头形状的包装物被整形为最终的形状，例如一个平行六面体形。

在以上所述的液态或可灌注食品包装机械工作流程中，产品灌注基本是连续的，而包装的成形与密封是间隔的。这就要求控制包装材料管内产品的水平高度。鉴于用来包装可灌装食品的机械的速度已经提高，产生了怎样控制管状包装材料内的产品液面高度的问题。现在公知的方法是采用流量控制阀。该流量控制阀位于产品管路上，远离填充管端部，由一个或多个传感器控制。此传感器可以置于管状包装物外面以探测漂浮于管状包装材料内的漂浮物的位置，也可以置于包装材料管上以便直接接触产品。传感器探测纵向密封的灌装包装材料内产品的液面高度，每当液面高度高于某个设定值或低于某个设定值时，传感器给出的信号都会控制流量控制阀的开度，以改变送入填充管的产品流速。填充管内产品的流速总是在变化的，比如当填充管灌入产品使得管状包装材料内液面升高时，传感器就会控制流量阀减小开度以扼制流过填充管的产品；当包装材料管带着产品连续运动下行以形成枕头形状的包装物，包装材料管内的产品水平面下降，传感器就会控制流量阀增大开度以补记流过填充管的产品。

用来包装液态食品链式机械（如上所述的中国专利CN200510025676.7所公开的）以较高的速度工作时，比如每小时18000-24000个包装物，在连续的包装物填充操作和由成形及密封构件执行的成形及密封操作之间，没有足够的时间使产品水平面依靠自身重力显著下降。此动力特性导致在包装物形成的循环过程中包装材料管内会产生低压，对管状包装材料条带状坯料形成连续的纵向密封管的过程产生不利影响。

针对这个问题，中国专利CN98109603.4公开了一种液态食品包装机械上所用的改进填充管。其采用一个刚性阻尼构件，固定在所述填充管上，并围绕一部分填充管。该刚性阻尼构件外侧与管状包装材料径向间隙较小，液体在二者之间流动，受到较大沿层阻力，产生动力密封效果。该刚性阻尼构件内部设有一个围绕填充管的空气腔。当液体填入连续纵向密封好的管状包装物时，将空气腔的空气密封于其中，形成一个空气弹簧，以便吸纳产品的上涌和反哺产品的下灌。该方案基本可以解决高速灌装的动力学问题，但是经过实验发现，该改进的填充管对于灌装速度和产品粘度过于敏感，其固定的尺寸与位置仅对于某个特定的生产效率和产品粘度有效。要调试与变更所述填充管，需要更换整个阻尼构件，生产成本较高，周期较长。

发明内容

本实用新型的一个目的是提供一种用于液态食品包装机械上的高速产品填充管，避免机器高速运转时在包装物形成区域产生负压，改善包装包装材料管的形成过程。

本实用新型的另一个目的是有效地抑制包装材料管内产品水平面高度的变化幅度。

本实用新型的另一目的是提供一种结构简单、方便调整、容易加工的填充管。