专利名称：用于液体包装设备的填充管的制作方法
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，包装带材从巻盘上解开，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l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l，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l的阀门，继而控制注入填充管l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 四坑等缺陷。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 ，并可沿填充管做伸縮和移动；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，压縮弹簧向上移动，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O. lmm到10mm的 间隙，最好为lmm。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縮势能，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縮而 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 縮逐渐加大。换句话说，包装容器横封形成时，下端的液体上涌，膜片上升压縮弹簧，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。
图l是一般填充管在液体包装设备上的示意图2是本发明填充管的剖视图，为清楚起见，对包装材料筒状物进行了透视； 图3是本发明填充管第二实施例的剖视图，为清楚起见，对包装材料筒状物进行了透视
图4是本发明填充管第二实施例中阀体的的立体图。
具体实施例方式
如图2所示，本实施例填充管具有膜片3、弹簧4、支撑座6、限位件5。膜片3、弹簧4均 串在填充管l上，并能沿着填充管l做移动或伸縮。膜片3呈圆盘状，侧面径向向外和包装材 料筒状物2的内壁相配合，形成动密封。即膜片3能沿着填充管1轴向，和包装材料筒状物2形 成柱塞式运动。
限位件5固定在填充管1上，限制膜片3的最下端位置。支撑座6也固定在填充管1上，起 到弹簧支撑座的作用。
膜片3受到下端回流液体的冲击，克服弹簧4的作用，沿着填充管l，在包装材料筒状物2 内向上运动。膜片3上升的过程中，灌注压力增加。膜片3上升到最高位置S1时，灌注压力达 到最大值。
图3、图4是本发明的第二实施例，也是对第一实施例的进一步改进。阀体7既起到支撑 座6的作用，同时又和包装材料筒状物2在裙部74形成密封。在本实施例中，膜片31通过阀体 7，形成和包装材料筒状物2的间接关系，即膜片3和包装材料筒状物2的关系被一一对应到膜 片31和阀体7的关系上。
在本实施例中，阀体7围绕填充管1并形成下端开口的空腔，在阀体7的上部或侧面开有 不少于两个的孔73，保证阀体7内外的液体流通。阀体7具有环状固定部75，固定安装在填充 管上，并；具有圆筒状中部71，其内壁和膜片31形成稳定的间隙或动密封；具有锥体罩状下 部72，其内壁和处于不同高度位置上的膜片31形成变化的液体流通通道截面积；具有圆筒状 裙部74，裙部外表面和包装材料筒状物2内壁形成密封；阀体7至少其裙部74采用弹性材料， 当受到液体冲击时，裙部74能径向向外膨胀和包装材料筒状物2的内壁密封。
阀体7的圆筒状中部71 、锥体罩状下部72和圆筒状裙部74共同形成围绕填充管的空腔； 上述空腔深度L为圆筒状中部71内壁直径D的2倍以上。这样，阀体7便具有缓冲、吸收液体冲 击能量的作用，使得阀体7上部的液面10变化幅度明显减弱，从而有利于液面10的检査。
当包装材料筒状物2被成形及密封装置夹紧时，膜片31受到下端回流液体的冲击，克服 弹簧4的作用，沿着填充管l，在阀体7内向上运动。当膜片31运动到阀体7的锥体罩状下部72
时，由于内壁锥面的存在，在膜片31和阀体7间形成液体流通通道截面积的逐渐变小。从而 使得液体向上回流的阻力加大，灌注压力增加。当膜片31运动到阀体7的圆筒状中部71时， 膜片31和阀体7内壁相成密封或较小的间隙，对下端液体的向上回流阻尼进一步加大。膜片 31上升到最高位置S2的时，灌注压力可以达到最大值。
当膜片31下端回流液体减少或液压减小，膜片31在弹簧4的作用下回落。当膜片下落到 阀体7的锥体罩状下部72时，由于内壁锥面的存在，在膜片31和阀体7间形成液体流通通道截 面积的迅速扩大，膜片31上端和阀体7上端的液体快速向下回流补充。限位件5固定在填充管 l上，限制膜片31的最下端位置。
权利要求
1. 一种用于液体包装设备的填充管(1)，用于把液体填充物导入到 围绕其持续前行的纵向密封的包装材料筒状物(2)内，其特征在于该填充管(1)具有膜 片(3、 31)、弹簧(4)，和支撑座(6、 7);弹簧(4)和膜片(3、 31)串在填充管(1 )上，并可沿填充管做伸縮和移动；支撑座(6)固定在填充管(1)上，限定弹簧(4)上 端的位置；膜片(3、 31)在下端液体的冲击下，压縮弹簧(4)向上移动，阻尼下端液体向 上的涌流。
2.如权利要求l所示的填充管，其特征在于该填充管的支撑座(6 )呈一阀体(7);阀体(7)围绕填充管(1)形成下端开口的空腔；阀体上开有孔(73) ;阀体(7)的外表面(74)和包装材料筒状物(2)的内壁形成密封；膜片(31)在下端液 体的冲击下，压縮弹簧(4)，在阀体(7)内向上移动，阻尼下端液体向上的涌流。
3.如权利要求2所述的填充管，其特征在于该填充管的阀体(7) 具有环状固定部(75)，固定安装在填充管(1)上；具有圆筒状中部(71)，其内壁和膜 片(31)形成稳定的间隙或动密封。
4.如权利要求3所述的填充管，其特征在于该填充管的阀体(7) 还具有锥体罩状下部(72)，其内壁和处于不同高度位置上的膜片(31)形成变化的液体流 通通道截面积。
5.如权利要求4所述的填充管，其特征在于该填充管的阀体(7) 还具有圆筒状裙部(74)，裙部外表面和包装材料筒状物(2)内壁形成密封；阀体(7)至 少其裙部(74)采用弹性材料；当受到上涌的液体冲击时，裙部(74)能径向向外膨胀和包 装材料筒状物(2)的内壁密封。
6.如权利要求5所述的填充管，其特征在于该填充管的阀体(7) 的圆筒状中部(71)、锥体罩状下部(72)和圆筒状裙部(74)共同形成围绕填充管的空腔 ;上述空腔深度(L)为圆筒状中部(71)内壁直径(D)的2倍以上。
7.如权利要求1或权利要求2所述的填充管，其特征在于该填充管 的膜片(3)为圆盘状，其侧面径向向外和包装材料筒状物(2)或阀体(7)的内壁具有 0. lmm到10mm的间隙，阻尼下端部分液体向上的涌流。
8.如权利要求1或权利要求2所述的填充管，其特征在于该填充管 的膜片(3)为圆盘状，其侧面径向向外和包装材料筒状物(2)或阀体(7)的内壁相配合 ，形成动密封，阻尼下端全部液体向上的涌流。
9.如权利要求7或权利要求8所述的填充管，其特征在于该填充管 的的弹簧(4)下端固定在膜片(3、 31)上，上端固定在支撑座(6)上；膜片(3、 31)随 着弹簧的伸縮而进行同步移动。
10.如权利要求7或权利要求8所述的填充管，其特征在于该填充管 的弹簧(4)上端和支撑座(6)相分离或弹簧(4)下端和膜片(3、 31)相分离；限位件( 5)固定于膜片下方的填充管(1)上，限定膜片(3、 31)下端的位置。
全文摘要
本发明提供一种用于液体包装设备的填充管(1)，用于把液体填充物导入到围绕其持续前行的纵向密封的包装材料筒状物(2)内。本发明的填充管(1)具有膜片(3)、弹簧(4)，和支撑座(6)；弹簧(4)和膜片(3)串在填充管(1)上，并可沿填充管做伸缩和移动；支撑座(6)固定在填充管(1)上，限定弹簧(4)上端的位置；膜片(3)在下端液体的冲击下，压缩弹簧(4)向上移动，阻尼下端液体向上的涌流。本发明的填充管既能增加灌注压力，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(10)的检测；同时在包装材料筒状物(2)下行时，促使液体快速补充。
文档编号B65B9/10GK101121447SQ20071020134
公开日2008年2月13日 申请日期2007年8月13日 优先权日2007年8月13日
发明者孙小青 申请人:山东泉林包装有限公司