一、等压灌装机原理

一般是在贮液箱中保持一定的灌装压力，当待灌容器进入灌装机后，先对容器充气，气体可以是压缩空气，也可以用二氧化碳气，以二氧化碳气为好。当容器内压力和贮液箱压力一致时，即随料液的自重通过开启的灌装阀灌装。在灌装过程中，容器内的气体要顺利地导出，回到贮液箱内或气室内。

二、等压灌装机的工作过程过程

目前，在汽水、小香槟及啤酒的灌装中，大多是采用等压灌装机，等压灌装机的工作过程如图所示。

（1）初始位置：瓶子还未接触灌装阀，所有的气体和液体通道都处于关闭状态。

（2）充气反压：瓶子和灌装阀罩一起上升到预定位置，这时回转拨叉11将充气阀10打开，压力气体从环形贮液缸1通过充气通道9进入瓶子。

（3）注液回气：当瓶内压力达到贮液缸的压力时，液阀5自动打开，料液须由分流伞沿瓶壁流下，同时，在瓶内被置换的压力气体通过回气管4返回贮液缸1，当瓶内液面达到回气管的下端口时，注液结束。

（4）阀门关闭，回转拨叉11将压力气体阀和液阀5关闭。

（5）充气：顶部充二氧化碳阀6打开，二氧化碳或其他惰性气体从环形槽2充入瓶中，将瓶颈处空气赶走。

（6）压力释放：压力释放阀7打开，瓶中的压力经过在压力释放通道中的针阀8，逸出至环形槽3。

三、等压灌装机的主要机构

（一）送瓶与升降瓶机构在自动灌装机中，由于灌装阀是以一定的间距排列，且连续运转，所以要设立适当的送瓶和升降瓶机构，以保证瓶子的输送、升降和控制灌装阀的动作。

1.送瓶子机构常用的连续送瓶机构有皮带输送和链输送。为了使瓶子间保持适当间距送进灌装机，目前各采用四爪式拨轮和螺旋输送器。

（1）圆盘输送机构 图2-39（a）所示为圆盘输送机构工作原理，瓶子1存放在回转的圆盘2上，借助惯性及离心力的作用，移向圆盘边缘，边缘设有挡板3，挡住瓶子以免脱掉，在圆盘一侧，装有弧形导板4，它与挡板3组成导槽，经螺旋分隔器5整理，进行等距离排列，再由爪式拨轮6拨瓶进灌装机工作台进行装料。

（2）链板、拨轮式输送机构 图2-39（b）所示，为链板、拨轮式输送机构工作原理，由洗瓶机经清洗检验合格的瓶子，再由链板式输送机1送入由四爪拨轮2整理分隔排列，沿定位板3进入灌装机4、灌装后经由四爪拨轮5拨出，再由链板式输送机1完成送瓶工作。

从洗瓶机出来的空瓶，经输送带传送，在进入灌装机前，要给予它们适当的间距与速度，为了使瓶子能够顺畅而又连续地导入，螺杆前端的外廓宜呈截锥台形。但这引起该段螺旋槽不仅变浅了，而且螺旋角也变大了。在这种情况下，为了改善进瓶的平稳性，防止倾倒，该段采用等螺距，从而使瓶速可均匀。而在后段，因为拨瓶星轮的节距远大于瓶子的外径，所以要采用变螺距螺杆，以便通过等加速办法逐渐增大进瓶的速度和间距，并在同拨瓶星轮衔接的部位达到完全的同步。

为了防止过载，不致挤坏瓶子，螺杆驱动轴上可装爪式安全离合器。当瓶子直径超过允许值时，将侧向导板顶开，碰动微动开关，传送将立即停止。有时在拨瓶星轮轴上装有爪式安全离合器和微动开关，一旦过载则离合器脱开，碰动微动开关，使拨瓶星轮也立即停止传动。拨瓶星轮一般由上下两片组成，片间距及缺口半径以能平稳地输送瓶子为原则。

2.升降瓶机构

常用的升降瓶机构有凸轮式、气动式和凸轮 气动综合式。

（1）凸轮式升降瓶机构如图所示。

在自动灌装机中，一般是采取将灌装阀中的灌装嘴插入瓶内的方式，以减少物料的流失，保证灌装顺利进行。瓶与灌装嘴间沿其轴线方向的相对运动，按装料灌注工作程序的需要，通常采用升降瓶子的方法来实现，也有升降灌注嘴的。装料瓶按照自动灌装机的装料工作要求，由送瓶机构送到灌装机回转圆盘上的托瓶台上，而后，托瓶升降机构按装料灌注要求设定的程序，将瓶托上升，灌注嘴插入瓶中装料灌注。装料到达要求时，装料瓶降落与灌注嘴脱离开，当运转到卸瓶工位时，由相应的装置将装好物料的瓶自托瓶台卸下，输送去封口。对于托瓶升降机构，要求运行平稳、迅速、准确、安全。结构简单、可靠。

（2）气动式升降机构 气动式升降机构的托瓶台的升降是靠压缩空气完成的。压缩空气的压力一般为 0.25～ 0.4MPa。如下图所示为该机构的结构。

由图中可以看到，当控制碰块使阀门6关闭，排气阀门8开启时，压缩空气将自下部进气管5进入到汽缸1中，活塞2受到下端压力气体的作用向上运动，托瓶台4及其所承托的瓶子向上升起，在此过程中装料灌装阀于相对运动中插入瓶内，以便进行装料灌注工作。装料完毕后，控制机构关闭排气阀门8，开启阀门6，压力气体自活塞2上端引入汽缸1中，活塞2上端面压力大于下端面压力，加上活塞2、连杆3、托瓶台4及已装物料的瓶子等所受重力的作用下，托瓶台迅速下降到与灌装机转盘台平面等高的平面上，再由排卸装置将装料瓶自灌装机转盘上排卸出去进行压盖。阀门6与排气阀门8通常用凸轮式碰块及转柄进行控制。在灌装机工作运转中，由设置的程序凸轮碰块作开或关的操纵控制。气动式托瓶升降机构能实现快速托瓶升、降要求，耗费时间较短，虽然运行不够平稳，但它可以利用气体的压缩性实现缓冲，使机构在托升装料瓶中不致造成损坏，因而得到相当广泛的应用。此种机构除图所示外，还可以设计成其他的结构形式，但应注意解决防止物料及其他异物进入汽缸中的问题。

（二）等压灌装阀 一般把从贮液缸的料液，定量地灌入瓶罐容器的这一套机构，称为灌装阀。它是灌装机的关键机构，其性能好坏直接影响灌装机性能。因为它除了完成定量地将料液装入容器这一工作外，往往还要被依靠来实现一些工艺上或操作上的要求，如灌装时或灌装后不冒泡，无瓶（破瓶）不灌装等。等压灌装阀的种类很多，这里介绍几种常用的等压灌装阀。下图所示为气阀式等压灌装阀（Ⅰ）结构示意图。灌装阀由气阀、注液阀及装料瓶口的定位密封头等部分组成，且通过阀座固定安装在贮液箱底部。灌装阀的工作，由按照装料灌注工作程序要求配置的装置所控制。控制装置包括控制气阀启闭的回转拨叉及控制排气阀开闭的顶销14的挡块。

工作过程为：在没有装料瓶或装料瓶与贮液箱之间未能建立等压条件时，注液阀在贮液箱内气体压力、液体压力及本身重力等作用下，阀芯9上的密封圈10与阀芯座11保持密封状态，注液阀被关闭，弹簧7受压缩。当灌装机运转时，装料瓶由升降装置推动托瓶台顶升，当瓶口与灌装阀上定位用弹性胶18构成密封时，回转拨叉在挡块作用下，将气门套2往上提升，开启气门通道，贮液箱中压力气体通过上部气门芯1、上通气管4及通气管19上的通气孔Ⅱ注入瓶腔内，形成装料瓶与贮液箱间的等压状态。在待装料瓶腔中压力升高到与贮液箱等压时，阀芯9受到向上的反压力使弹簧7所受压力减小，致使注液阀被打开，贮液箱中料液在等压状态下灌注入装料瓶中。瓶内的压力气体随液流灌注入瓶中，经下部气孔Ⅱ、上通气管4、通气管19及上部气孔Ⅰ流回贮液箱中。