專利名稱:高粘度流體的充填裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是關(guān)于高粘度流體的充填裝置,更具體說是將具有高粘度的流體物質(zhì)如咖喱油脂面粉糊充填進(jìn)一個適當(dāng)容器的裝置。
在食品工業(yè)中,尤其需要把相當(dāng)粘稠的物質(zhì)充填進(jìn)適當(dāng)?shù)娜萜鳎缂埡校芰媳推?。為此目的,業(yè)已提出了各種各樣的方法。舉例來說,如
圖13所示,具有粘度不小于10,000CPS的上述物質(zhì)(W)傳統(tǒng)上通過一個單獨(dú)的充填嘴(N)充填入一個適當(dāng)?shù)娜萜?。然而,在這種情況下,充填進(jìn)容器的流體物質(zhì)會冒出,這樣就不可能用一個蓋子嚴(yán)密地密封容器,這種方法也需要使用適當(dāng)?shù)氖侄蝸碚匠涮钸M(jìn)容器的物質(zhì)。除此之外,還有一種方法,其中使用了一組噴嘴(N)來把流體物質(zhì)充填進(jìn)容器,如圖14所示,該方法已投入實(shí)際應(yīng)用以解決上述問題。然而該方法還是不能完全避免這些缺點(diǎn)。
為了使充填進(jìn)容器的流體物質(zhì)更平整,最有效的方法似乎是利用適當(dāng)?shù)难b置使容器振動。為此,過去已提出了一種方法,其中在往容器內(nèi)充填高粘度物質(zhì)期間,將一股壓縮空氣流間歇地注入容器的底部。然而這種方法存在著各種需要解決的問題,如下面所提及的。首先,壓縮空氣的間歇注入要受到一個電磁閥的轉(zhuǎn)換(開-關(guān))動作的影響,然而這種閥的使用是有其一定壽命的。第二,產(chǎn)生了取決于所用壓縮空氣質(zhì)量的衛(wèi)生問題。即使所用壓縮空氣的質(zhì)量是好的,壓縮空氣也干擾了大氣中空氣的條件,從而導(dǎo)致產(chǎn)生了其它衛(wèi)生問題,例如充填進(jìn)容器的物質(zhì)被各種灰塵所污染。
一般來說,本發(fā)明的一個目的是提供一種往容器內(nèi)充填高粘度物質(zhì)的裝置,它帶有一個整平裝置,這樣就可以避免傳統(tǒng)充填裝置所存在的上述缺陷。
更具體說,本發(fā)明的初步目的是提供一種往容器內(nèi)充填不小于3,000CPS的高粘度流體物質(zhì)的裝置,尤其是不小于10,000CPS的高粘度流體物質(zhì),而不會使這種高粘度物質(zhì)堆積在容器中,換句話說,這種裝置能使充填進(jìn)容器的這種物質(zhì)盡可能地平整而不會產(chǎn)生上述問題。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種往容器內(nèi)充填這種高粘度物質(zhì)的裝置,該裝置不會隨著時間而引起物質(zhì)充填量的變化,即便充填工作持續(xù)很長一段時間,并有可能往容器內(nèi)充填穩(wěn)定和恒定數(shù)量的高粘度物質(zhì)。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種向容器內(nèi)充填高粘度物質(zhì)的裝置,總體上說該裝置在尺寸上較小,并可穩(wěn)定地連續(xù)地進(jìn)行物質(zhì)的充填工作,而無須通過配置高度相差很大的貯料罐和恒定喂入裝置來構(gòu)成尺寸過大的該裝置。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種向容器內(nèi)充填高粘度物質(zhì)的裝置,其中高粘度物質(zhì)的通道被維持在一適當(dāng)?shù)臏囟?,?dǎo)水套筒安裝在管道的表面上,充填高粘度物質(zhì)的充填嘴和滑閥的滑動部分的間隙在整個充填過程中沒有變化,并能毫無阻礙地運(yùn)動及穩(wěn)定連續(xù)地進(jìn)行充填工作。
通過提供一種根據(jù)本發(fā)明的向容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)的裝置可以有效地獲得上述和其它目的,該裝置包括一個容納高粘度流體物質(zhì)的貯料罐;帶有以恒定流率排出流體物質(zhì)的裝置并與貯料罐相通的連通裝置;與連通裝置的排出側(cè)連接的一個充填嘴,朝下取向的充填嘴的排料口恰好位于輸送容器的輸送帶軌跡的上方;具有上端部分和下端部分的支臂,帶有一個閥塞的充填嘴安裝在支臂的下端部分;一個以可自由地雙向轉(zhuǎn)動的方式在支臂的上端部分支承支臂的水平軸;和以水平軸為擺動中心擺動支臂的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一個向容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)的裝置,該裝置包括一個貯料罐;一個與貯料罐連通用于以恒定流率排出流體物質(zhì)的恒量輸送裝置;一個帶有用于容納容器的孔的間隙驅(qū)動板條輸送帶,板條以其該孔的周邊部分容納了要被充填高粘度流體物質(zhì)的容器的折邊,所述折邊環(huán)繞容器開口的邊緣形成;一個敲擊容器的擊錘,它包括支柱和固定在支柱一端上的錘頭;一個水平而置的可雙向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸,這樣當(dāng)支柱的另一端固定在該軸上并且該軸雙向轉(zhuǎn)動時,錘頭就敲擊位于理想位置的板條所容納的容器的底部;和一個防止容器跳出的零件,該零件面對容器開口的周邊的至少一部分,并與容器開口的周邊隔開一小于容器高度的距離。
下面參照附圖更詳細(xì)地解釋本發(fā)明,其中圖1到圖5示出了根據(jù)本發(fā)明向一個適當(dāng)容器內(nèi)充填高粘度物質(zhì)的裝置之實(shí)施例;圖1是該裝置的垂直斷面圖,圖2是一正面視圖,圖3是沿圖2的Ⅲ-Ⅲ線所取的斷面圖,圖4是沿圖2的Ⅳ-Ⅳ線所取的斷面圖,圖5是沿圖2的Ⅴ-Ⅴ線所取的斷面圖。
圖6到圖10示出了本發(fā)明所用的整平裝置的實(shí)施例;圖6是該裝置的平面視圖,圖7是一正視圖,圖8是一側(cè)視圖,圖9是沿圖7的Ⅸ-Ⅸ線所取的斷面視圖,圖10是沿圖8的Ⅹ-Ⅹ線所取的斷面視圖;
圖11和圖12示出了包括上述兩個裝置的包裝機(jī)的整體示意圖,圖11是包裝機(jī)的平面圖,圖12是它的側(cè)視圖;
圖13和圖14是說明傳統(tǒng)裝置的充填工作的示意圖。
圖15是說明根據(jù)本發(fā)明裝置的充填工作的示意圖。和圖16是說明整平工作的示意圖。
包括根據(jù)本發(fā)明裝置的一臺包裝機(jī)帶有一個板條輸送帶11,如示意性地說明整臺包裝機(jī)的圖11和圖12所示。這里詞匯“向前,朝前或往前”是指根據(jù)輸送帶的輸送方向而由輸送帶運(yùn)送容器的方向(在圖11和圖12中指朝右手側(cè)的方向),而詞匯“向后,朝后或往后”是指與上述方向相反的方向。此外,這里方向“右和左”是相對于方向“向前,朝前或往前”而限定的。輸送容器的裝置12位于板條輸送帶11沿之運(yùn)動的輸送線的起點(diǎn),板條輸送帶向后,置有一系列裝置,按順序包括一臺充填裝置13,一臺整平裝置14,一個加蓋裝置15和一個封蓋裝置16。而且,一臺皮帶輸送機(jī)17位于板條輸送帶11前面,形成一條以板條輸送帶前面的位置作為起點(diǎn)朝左手側(cè)延伸的輸送線,和一臺位于并從板條輸送帶11的終點(diǎn)向皮帶輸送機(jī)17的起點(diǎn)延伸的容器交換裝置18。
在上述裝置中,除了板條輸送帶11,充填裝置13和整平裝置14之外的其它裝置并不直接涉及本發(fā)明的裝置,而且其它傳統(tǒng)的這類裝置也可以在本發(fā)明中使用。所以,為簡化起見,這里省略了對這類裝置的解釋。
板條輸送帶11示于圖1到圖10中,它帶有一對右和左環(huán)形鏈條21,環(huán)形鏈條21相互平行而置并在一個垂直平面內(nèi)循環(huán)運(yùn)動,還帶有大量的在環(huán)形鏈條之間延伸并固定在其上的板條22。在每個板條22上沿其縱向加工有斷面接近橢圓形的六個孔23,使得橢圓的長軸與板條22的縱向吻合。盤狀容器C的折邊借助于孔23的周邊由板條容納并支承。就此而論,鏈條21由一個驅(qū)動鏈條的裝置(未示出)間隙地驅(qū)動。
如圖1到圖5所示,充填裝置13包括兩個容納流體物質(zhì),位于板條輸送帶上方并平行地位于其兩側(cè)的貯料罐31;朝容器內(nèi)充填流體物質(zhì)的六個泵34,每個泵內(nèi)有一個活塞33,并且每三個泵的底部通過一根垂直連接管32連接到任何一個貯料罐31上;朝容器內(nèi)充填流體物質(zhì)的六個充填嘴37,每個充填嘴都借助于一個水平軸35和支臂36連接到并支承在每個泵34上,從而可以自由擺動;和以水平軸35為擺動中心擺動支臂36的裝置。
一根出口管38被安裝在每個貯料罐31的底壁上,該貯料罐最好帶有一個維持其內(nèi)部壓力的裝置(未示出),連接管32的上端與該出口管38相通。一個用于打開和關(guān)閉管子內(nèi)部通道的滑閥39位于連接管32的中間?;y39與連接管32垂直而置并包括一個朝前后方向延伸的圓柱形外殼40和帶有一個垂直連通通路41的閥柱42,該閥柱42被容納于外殼40內(nèi)并用來連通連接管32的上端和下端。閥柱42有一根向前方伸出的閥桿43,在閥桿43的前端連接有一根桿件44,桿件44在一臺未示出的裝置作用下前后運(yùn)動。一個熱水套筒45包圍了幾乎整個外殼40和連接管32通過外殼40向下伸出的一部分,以防止流體物質(zhì)固化。
向容器內(nèi)充填流體物質(zhì)的泵34包括一個朝前后方向延伸并平行于滑閥39的外殼40的主壁46;和一個封閉了主壁前端的端壁47。一個朝上的入口48位于主壁46前端并與連接管32的下端連接。在端壁47的下部附近,提供了一個尺寸小于入口48的出口49?;钊?3有一根向后伸出的活塞桿50,⒃諢釗說暮蠖肆幼乓桓齦思 1,桿件51在一臺未示出的裝置作用下前后運(yùn)動。
水平軸35朝前后方向延伸,并且其后端被固定在充填泵34的端壁47上,從而封閉了泵的出口49。水平軸35有軸向加工的孔52,孔52的底端封閉并從水平軸的后端朝前方延伸,水平軸35還有一徑向加工,并從水平軸的前端朝下延伸的孔53,軸向加工孔52的后端開口與出口49接合。
支臂36也用來作為從充填泵34向充填嘴37輸送流體物質(zhì)的管道,它包括相互連通的一根垂直上管54和一根L形下管55(側(cè)視)。一個側(cè)向轉(zhuǎn)動的筒形件56位于上管54的上端,該筒形件56可滑動地與水平軸35外表面的較寬部分配合并插在該較寬部分上,所述水平軸35外表面的較寬的部分包括了在水平軸35外表面上有開口的徑向加工孔53的開口周邊。一個熱水套筒56包圍了整個上管和筒形件56。在熱水套筒57的外表面,有一個向前伸出的與連桿66的凹處嚙合的凸出物58。
充填嘴37為圓柱形,一個朝后的入口管59位于充填嘴外圓柱表面的下端附近,入口管與支臂36的下管55的頂端連接。充填嘴37的內(nèi)表面有相同的直徑,即使在位于其下端的排料口60處也是相同的。在充填嘴內(nèi)插有一個閥塞61。由于充填嘴和閥塞的表面是相互滑動接觸,所以它們最好由陶瓷材料制成。另一方面,在充填嘴37的上端,有一圓柱殼62與充填嘴37排成一條直線。在圓柱殼62的上端,有一朝下而置的流體壓力缸63,從而封閉了圓柱殼的開口。流體壓力缸的活塞桿64在圓柱殼62內(nèi)延伸并借助于一個連接件65連接在閥塞61的上端。
擺動充填嘴的裝置包括一個跨過支臂36的水平連桿66,和一個帶有一根活塞桿69的流體壓力缸70,該活塞桿69通過一對包容和被包容連接件68和67連接在連桿66的左端部分(圖2中為右端部分)。在連桿66的下邊緣,沿其長度加工有六個凹處71,所述凹處71以相等的間隔與充填嘴嚙合,所述間隔等于充填嘴37之間的間隔。每個凹處71都與每個相應(yīng)的嚙合凸出物58嚙合。
如圖5更詳細(xì)地所示,在被包容連接件67上加工有一個凸塊72,在包容連接件68上加工有一個凹口73。這樣,在凸塊72與凹口73嚙合時,一個連接銷74就可以穿過包容和被包容連接件。連接銷74可以自由地插入和撤出兩個連接件67和68,所以通過插入或撤出連接銷,兩個連接件67和68可以自由地脫離嚙合。
從圖2可見,流體壓力缸70的活塞桿69不僅朝流體壓力缸70的右邊方向伸出,也朝其左邊方向伸出,一個圓柱形外螺紋件75螺紋連接在流體壓力缸70的頂端,一個圓柱形內(nèi)螺紋件76擰在外螺紋件上。內(nèi)螺紋件76用來作為活塞桿69的擋塊,這樣通過使件76與流體壓力缸70的端壁接觸就控制了活塞桿69在前后運(yùn)動時的行程。因此,就有可能調(diào)節(jié)充填嘴37的擺動角之大小,這將在下文詳細(xì)描述。
流體壓力缸70通過一個支架78懸掛在一個滑板79上。滑板79的前后兩邊緣部分由橫斷面為L形的導(dǎo)向件81所包容,如圖4更具體地所示,該導(dǎo)向件81由螺栓固定在安裝板80上。一個向上伸出的部分82位于滑板79左邊緣的中部,一個帶柄螺栓83以可自由擰動的方式安裝于伸出部分82上。另一個伸出部分84也位于安裝板80的左端從而面對伸出部分82,帶柄螺栓83旋入加工于伸出部分84上的螺紋通孔85。
另外,在安裝板80上沿左右方向加工了一個長形通孔86,鎖定桿87的外螺紋部分88穿過長孔86。此外外螺紋部分88也旋入加工在滑板79上的螺紋通孔89內(nèi)。松開鎖定桿87,轉(zhuǎn)動帶柄螺栓83,就可以使滑板79與流體壓力缸70一起沿左右兩方向前后移動。根據(jù)這個操作,充填嘴37擺動的角度范圍可以被控制,如下文所要解釋的。
現(xiàn)在解釋向一個容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)的工作過程。首先,如圖1所示,假定滑閥39是打開的,充填泵34的活塞33位于前后運(yùn)動行程的向前運(yùn)動極限位置,充填嘴37的閥塞61處于下降狀態(tài),及充填嘴的排料口60被關(guān)閉。如果活塞33從此狀態(tài)向回運(yùn)動,一恒定數(shù)量的流體物質(zhì)就從貯料罐31吸入泵34內(nèi)。然后,如果活塞33向前運(yùn)動,而關(guān)閉滑閥39并打開充填嘴37的排料口60,在泵34內(nèi)的流體物質(zhì)就通過水平軸和支臂36的內(nèi)部管道流入充填嘴37,然后流體物質(zhì)通過排料口60排出。在此過程中,流體壓力缸70的活塞桿69從其縮回狀態(tài)伸出以擺動充填嘴37,使它從朝左邊方向傾斜的狀態(tài)擺動到朝右邊方向傾斜的狀態(tài),如圖2中的點(diǎn)劃線所示。
充填嘴擺動行程的大小和范圍如前面解釋的那樣進(jìn)行控制,這樣,在排料口60面對容器C時,充填嘴37擺動而使充填嘴的排料口60從右向到左向跨越容器C。結(jié)果,流體物質(zhì)被排入容器C而不會造成任何過度的堆積,當(dāng)然排入容器內(nèi)的流體物質(zhì)并非完全地平整,如圖15所示。這樣,在充填工作完成之后,流體壓力缸70的活塞桿69返回到其縮回的狀態(tài),充填嘴37沿與上述方向相反的方向擺動,而充填嘴37下面的充滿流體物質(zhì)的容器C由一個空的容器C替換,前者被傳送到下一工序,如密封容器的工序。在此過程中,上述工作被重復(fù),這樣充填泵34由來自貯料罐31的流體物質(zhì)重新充滿。
整平裝置14用來使根據(jù)上述過程排入容器C的流體物質(zhì)完全平整,如圖16所示,該裝置14包括一個板條輸送帶11,板條輸送帶11帶有一敲擊容器的擊錘94,和一個防止容器飛出的零件95,如圖6到圖10所示。如圖9所示,擊錘94包括一對水平地平行而置的左和右支柱96,十二個錘頭通過一個跨越這對支柱的連接桿件97而安裝在這對支柱96的前端并朝上,這些錘頭的每兩個分配給一個由一個板條22支承的容器C(在這種情況下,總共有六個容器),該板條位于一理想位置。兩個支柱96的后端固定在一水平軸件99上。水平軸件99的兩端,通過各自的軸承102和103支承在一對左右支架100和101上,這兩個支架100和101相對而立,并將板條輸送帶11保持在它們之間。水平軸件99的右端從右支架101向右方伸出,擺動臂104的基部被固定在水平軸件99的伸出端上。如圖8所示,在擺動臂104上的前端附近加工有一個長槽105,一個內(nèi)螺紋滑塊106插在長槽105內(nèi)并以可自由滑動的方式與長槽105嚙合,內(nèi)螺紋滑塊106與一個帶手柄的螺桿107嚙合,使得內(nèi)螺紋滑塊106通過轉(zhuǎn)動螺桿107可在長槽105內(nèi)前后移動。內(nèi)螺紋滑塊106上帶有一個一體加工的水平銷108,水平銷108朝右方伸出,流體壓力缸109的活塞桿110與該水平銷連接。如圖10所示,流體壓力缸109的基部與偏心軸111連接。偏心軸111整體地安裝在安裝件112上,安裝件112用螺栓固定在驅(qū)動軸113的左端。驅(qū)動軸113由兩個軸承114支承,并且在其右端,一個共同運(yùn)轉(zhuǎn)的齒輪115安裝在驅(qū)動軸上。齒輪115與一個固定在馬達(dá)116的輸出軸上的驅(qū)動齒輪117嚙合。
防止容器飛出的零件95為水平桿狀零件(如總共12個),水平桿狀零件安裝在一對沿左右方向跨越輸送帶11的前后水平軸件118上,并且類似于錘頭98,每兩個水平桿狀零件分配給一個容器C(在這種情況下總共有六個容器),如圖6和圖7所示。
如果啟動馬達(dá)116使驅(qū)動軸113旋轉(zhuǎn),擺動運(yùn)動就通過一個由偏心軸111和流體壓力缸109組成的曲柄機(jī)構(gòu)傳遞到使容器震動的擺動臂104上。這樣隨著擺動臂104的擺動,水平軸件99就跟著雙向轉(zhuǎn)動,結(jié)果,擊錘94的錘頭98就在水平軸件99上擺動,因而作為一個帶支點(diǎn)桿件敲擊充滿流體物質(zhì)的容器C。這樣容器C就可以震動,其結(jié)果就是充填進(jìn)容器C而冒出的流體物質(zhì)在容器C內(nèi)被整平。震動的震幅和頻率可以根據(jù)容器內(nèi)容物的性質(zhì)適當(dāng)選擇,其具體例子是震幅為5mm,頻率是3-4周/秒。如前文已解釋的那樣,通過簡單地改變內(nèi)螺紋滑塊106的位置就可以調(diào)節(jié)震幅,而通過改變馬達(dá)116的旋轉(zhuǎn)速度即可調(diào)節(jié)震動頻率。此外,使流體壓力缸109的活塞桿110往復(fù)移動即可改變錘頭98的高度,這樣該裝置即有可能適用于深度不同的各種容器C。另一方面,當(dāng)擊錘94敲擊容器C時,容器C往往從加工在板條22并容納和支承容器C的孔23中飛出。然而,由于有防止容器飛出的零件95的存在,就完全可以防止這種趨向。不僅如此,如果零件95與容器C碰撞而給容器C一擊,則該撞擊與充填嘴的擺動一起對容器產(chǎn)生的綜合效應(yīng)使得容器的容物平整。
如上面所詳細(xì)討論的,根據(jù)本發(fā)明的裝置,在向容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)期間,充填嘴可以以適當(dāng)?shù)恼鸱皖l率擺動。所以,該裝置就有可能向容器內(nèi)充填這種流體物質(zhì)而使其盡可能地平整,不會在充填容器時冒出。
權(quán)利要求
1.一種向適當(dāng)容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)的裝置,包括一個用于容納高粘度流體物質(zhì)的貯料罐(31);帶有以恒定流率排出流體物質(zhì)的裝置并與貯料罐相通的連通裝置;與連通裝置的排出側(cè)連接的一個充填嘴(37),朝下取向的充填嘴的排料口恰好位于輸送容器(C)的輸送帶軌跡的上方;具有上端部分和下端部分的支臂(36),帶有一個閥塞(61)的充填嘴(37)安裝在支臂的下端部分;一個以可自由地雙向轉(zhuǎn)動的方式在支臂的上端部分支承支臂(36)的水平軸(35);和以水平軸為擺動中心擺動支臂的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填裝置,其中以恒定流率排出流體物質(zhì)的裝置包括一個切換裝置和一個泵一活塞裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填裝置,其中支臂(36)帶有一熱水套筒。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填裝置,其中貯料罐(31)帶有維持其內(nèi)部壓力的裝置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的充填裝置,其中向容器內(nèi)充填流體物質(zhì)的充填嘴(37)和閥塞(61)有相互滑動接觸的表面,并且它們由陶瓷材料制成。
6.一種向容器內(nèi)充填高粘度流體物質(zhì)的裝置,包括一個貯料罐(31);一個以恒定流率排出流體物質(zhì)并與貯料罐相通的裝置;一個帶有容納容器(C)的孔(23)的間隙驅(qū)動板條輸送帶(11),板條(22)以其該孔的周邊部分容納了要被充填高粘度流體物質(zhì)的容器的折邊,所述折邊環(huán)繞容器開口的邊緣形成;一個敲擊容器的擊錘(94),它包括支柱(96)和固定在支柱一端上的錘頭(98);一個水平而置的可雙向轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸(99),這樣當(dāng)反柱的另一端固定在該軸上并且該軸雙向轉(zhuǎn)動時,錘頭(98)就敲擊位于理想位置的板條(28)所容納的容器(C)的底部;和一個防止容器跳出的零件(95),該零件面對容器(C)開口的周邊的至少一部分,并與容器開口的周邊隔開一小于容器(C)高度的距離。
全文摘要
一種充填高粘度流體物質(zhì)的裝置,包括容納流體物質(zhì)的貯料罐,一個帶有以恒定流率排出流體物質(zhì)的裝置并與貯料罐相通的連通裝置;一個與連通裝置的排出側(cè)連接的充填嘴;一個有上端部分和下端部分的支臂,充填嘴安裝在支壁的下端部分;一個以可雙向轉(zhuǎn)動的方式支承支臂上端部分的水平軸;一個以水平軸為中心擺動支臂的裝置。該充填裝置可以使充填入容器的高粘度流體物質(zhì)盡可能平整,這是由于它帶有一擺動充填嘴的機(jī)構(gòu)。
文檔編號B65B3/24GK1034697SQ8810009
公開日1989年8月16日 申請日期1988年1月8日 優(yōu)先權(quán)日1988年1月8日
發(fā)明者信田正夫, 井內(nèi)哲也 申請人:好侍食品工業(yè)株式會社