CN102390797A - 水气两用灌装阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种水气两用灌装阀，包括阀座和固定安装在阀座上的阀体，阀体中设有一可上下活动的液阀阀芯，液阀阀芯与阀体之间形成进液道，液阀阀芯内设有通气道，于通气道内安装有一可上下活动的气阀阀芯，所述液阀阀芯顶端固设有一卡块，气阀阀芯顶端具有顶推台阶，未灌装时，卡块与顶推台阶保持有一定距离；灌装含气物料时，气阀阀芯上移的距离不大于卡块与顶推台阶的距离；当灌装水时，气阀阀芯上移的距离大于卡块与顶推台阶的距离，顶推台阶上提的同时顶住卡块带动液阀阀芯提起至合适开度，由此在同一灌装阀上实现含气物料和不含气物料的灌装，避免了传统的含气物料和不含气物料需由不同灌装阀完成所造成的麻烦，节约设备成本。

Description

水气两用灌装阀

技术领域

本发明涉灌装设备领域技术，尤其是指一种可以灌装含气和不含气物料的水气两用灌装阀。

背景技术

灌装乃一种用于将含气液体、不含气液体等各种物料灌装入瓶、灌、盒、桶或袋等各种包装容器中的技术，采用机械化灌装不仅可以提高生产率，减少产品的损失，保证包装品质，而且可以减少生产环境与被装物料的相互污染。因此，目前灌装技术已经被广泛应用于医药、日化、食品以及特殊行业工厂的自动化作用灌装生产中。要完成灌装，灌装阀是必不可少的重要部件，按灌装原理划分，灌装阀可分为常压灌装阀、正压灌装阀、负压灌装阀或加压灌装阀等。

上述现有之灌装阀虽然可以实现其灌装作业的基本功能，但是在实际使用时却出现其自身结构和使用性能上的诸多不足，未能达到最佳的使用效果。其不足之处在于：不同组成原理的灌装阀只适用灌装同一类型的物料，具体而言，在一般情况下，灌装不含气液体，如纯净水、果汁、牛奶等一般使用常压灌装的方式，而如汽水、酒等的含气物料一般用正压灌装阀、负压灌装阀或加压灌装阀。然而，在同一灌装生产线上常常需要交换灌装含气物料和不含气物料，从而不得不为含气物料配设一种灌装阀，为不含气物料再配设另一灌装阀；然而一台罐装机灌装一种物料所用灌装阀数量有的多达100多套，除了灌装阀本身价格昂贵，使用时得拆装，占用人力外，还占用生产时间，不使用时还得占用存储空间，非常不利于节省生产成本。因此如何可以实现在同一灌装阀上既能灌装含气物料，又能灌装不含气物料是业内专业人员亟待研发的方向所在。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种水气两用灌装阀，其既可以合适的速度灌装含气物料，也可以快速灌装不含气物料。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种水气两用灌装阀，包括阀座和固定安装在阀座上的阀体，阀体中设有一可上下活动的液阀阀芯，液阀阀芯与阀体之间形成进液道，液阀阀芯内设有一大通气道和一小通气道，于大通气道内安装有一可上下活动的气阀阀芯，所述液阀阀芯顶端固设有一卡块，气阀阀芯顶端具有位于该卡块下方的顶推台阶，未灌装时，卡块与顶推台阶保持有一定距离；灌装含气物料时，气阀阀芯上移的距离不大于卡块与顶推台阶的距离；当灌装水时，气阀阀芯上移的距离大于卡块与顶推台阶的距离。

优选地，未灌装时，所述卡块与顶推台阶保持的距离为4毫米；当灌装含气物料时，气阀阀芯上移的距离为3毫米；当灌装水时，气阀阀芯上移的距离为6毫米。

优选地，所述阀座上安装有一灌装缸，灌装缸中具有背压，阀体位于灌装缸里面。

优选地，所述液阀阀芯包括阀杆和阀杆套，阀杆下端设有液阀阀头，液阀阀头外围的阀座上具有灌装嘴，液阀阀头密封堵紧在灌装嘴中，阀杆套的上端伸出阀体顶端外。

优选地，所述液阀阀头外设有一导流环，该导流环中设有导流通道，进液道通过导流通道与灌装嘴相通。

优选地，所述阀杆与阀体之间设有第一弹簧，所述阀杆顶端与气阀阀芯之间顶紧有第二弹簧。

优选地，进一步针对气阀阀芯设有一操纵机构，该操纵机构为两段式的拨轮。

优选地，所述气阀阀芯下端设有气阀阀头，上端设有卡环，该气阀阀头抵紧在通气道的上端，卡环与控制气阀阀芯上下活动的操纵机构相连接。

优选地，掰动所述拨轮一次带动气阀阀芯升降3毫米，掰动拨轮两次带动气阀阀芯累计升降6毫米。

优选地，所述的气阀阀芯为三角柱状。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要系在液阀阀芯顶部设置有卡块，在气阀阀芯顶部设置有顶推台阶，籍此，一方面，在灌装含气物料时，采用与正压灌装相同的原理，当提起气阀阀芯较小距离时，缸内气体与瓶内气体相通，在瓶子内压力和灌装缸的压力相等时，液阀阀头在气压的作用下自动打开，保证含气物料在合适的开度下灌装；当灌装水时，采用常压灌装原理，通过提起气阀较大距离，使顶推台阶作用于卡块上，同时将液阀阀芯提起至最大开度，直接快速灌装；从而在同一灌装阀上实现含气物料和不含气物料的灌装，避免了传统的含气物料和不含气物料需由不同灌装阀完成所造成的麻烦，节约设备成本。另一方面，卡块结构简单，制作方便，容易生产维护，由拨轮通过卡块将液阀提起至最大开度时，还可以保证灌装果肉纤维不会堵塞灌装阀而影响正常灌装。 

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例中灌装阀的整体结构剖视图；

图2是图1中拨轮的A向放大图；

图3是图1中B处的放大图；

图4是图1中C处的放大图；

图5是图1中D处的放大图；

图6是本发明之实施例中灌装含气物料的整体结构剖视图；

图7是图6中拨轮的A向放大图；

图8是图6中E处灌装含气物料时的状态图；

图9是图6中F处灌装含气物料时的状态图；

图10是图6中G处灌装含气物料时的状态图；

图11是本发明之实施例中灌装水的整体结构剖视图；

图12是图11中拨轮的A向放大图；

图13是图11中H处灌装水时的状态图；

图14是图11中I处灌装水时的状态图；

图15是图11中J处灌装水时的状态图。

附图标识说明：

10、阀座                 11、灌装缸

20、阀体                 21、液阀阀芯

211、液阀阀头            213、阀杆套

214、导流环              215、卡块

216、密封垫              217、O形密封圈

218、阀杆                219、导向环

22、进液道               221、导流通道

231、第一弹簧            232、第二弹簧

24、灌装嘴               25、大通气道

26、气阀阀芯             261、气阀阀头

263、卡环                264、密封圈

265、顶推台阶            27、回气管

271、O形密封圈          272、分流伞

28、小通气道             29、拨轮

30、卸压阀               31、卸压槽

32、压簧。

具体实施方式

首先，请参照图1至图5所示，其显示出了本发明之较佳实施例的具体结构，包括阀座10和固装在阀座10上的阀体20。

所述阀座10上设置有灌装缸11，阀体20为柱状的空心管，于阀体20中纵向设置有可上下活动的液阀阀芯21，该液阀阀芯21包括阀杆218和阀杆套213，阀杆218下端设有液阀阀头211，液阀阀头211外围的阀座10上具有灌装嘴24，液阀阀头211密封堵紧在灌装嘴24中，阀杆套213的上端伸出阀体20顶端外。所述液阀阀芯21与阀体20内壁之间形成进液道22，该进液道22与灌装缸11内的液体物料相通，于液阀阀芯21与阀体20之间安装有第一弹簧231。所述液阀阀头211周围设有导流环214，该导流环214中设有导流通道221，导流通道221与进液道22相通，导流环214下端的液阀阀头211上设有密封垫216，该密封垫216随液阀阀芯21上下活动。当灌装含气物料时，在灌装缸11上端气压的控制下，液阀阀芯21上升，使进液道22、导流通道221和灌装嘴24相通；灌装完毕后，导流通道221和灌装嘴24之间被密封垫216堵塞隔开。所述阀杆套213的上端伸出阀体20顶端外，阀杆套213与阀体20顶壁之间的贴合面设有O形密封圈217，于O形密封圈217下端的阀杆套213与阀体20之间设有导向环219，阀杆套213顶端固设有一卡块215。

液阀阀芯21内设有一大通气道25和一小通气道28，于大通气道25内安装有一可上下活动的气阀阀芯26，所述小通气道28底部垂直安装有回气管27，该回气管27与小通气道28相通，其上端与小通气道28之间的贴合面设有O形密封圈271，回气管27的中部外壁设有分流伞272；所述大通气道25设置于小通气道28上端并与之相通。

所述气阀阀芯26垂直安装在通气道25顶端，其下端具有一气阀阀头261，上端一体成型出一卡环263，一第二弹簧232紧顶在阀杆218和气阀阀芯26之间。所述气阀阀头261的底部安装有一随气阀阀芯26上下移动的密封圈264，用于灌装前对小通气道28的堵塞。所述气阀阀芯26为三角柱状，以利于在气阀阀芯26和阀杆套213之间形成较大的通气间隙，通过通气间隙使灌装缸11上端的气体与小通气道28内的气体能顺利地流通。所述卡环263通过一外径较小的连接柱设置在气阀阀芯26的顶端，从而于连接柱和气阀阀芯26顶端的接合面形成顶推台阶265，未灌装时，顶推台阶265与卡块215保持有4毫米的距离，而卡环263的顶端与操纵机构连接。如图2所示，所述操纵机构控制为两段式的拨轮29，掰动拨轮29一次气阀阀芯26升降3毫米，可用于灌装含气物料；掰动拨轮29两次气阀阀芯26累计升降6毫米，可用于灌装水。

所述阀座10靠近灌装嘴24的一侧设有卸压阀30，安装该卸压阀30的阀座10内壁面上开设有一与灌装嘴24相通的卸压槽31，卸压槽31前端安装有压簧32；灌装完毕后，在卸压阀30上施加外压力，卸压阀30打开进行卸压，此时压簧32弹性压缩；然后停止施加外压力，压簧32复位，将卸压阀30顶回原位。

灌装含气物料时，请参照图5至图10所示，将杀菌、干燥等处理过的物料瓶瓶口与灌装嘴24密封接触，回气管27插入瓶口一定深度，此时，转动拨轮29一次将气阀阀芯26上提3毫米，使灌装缸11内的压缩气体经过大通气道25、小通气道28、回气管27流通到瓶子中，当瓶子内的压强与灌装缸11的压强相等时，液阀阀芯21在气压的作用下自动上移，密封垫216同步上移，使灌装缸11内的液体由进液道22、导流通道221、灌装嘴24流入瓶子中，而瓶内的气体则经回气管27、小通气道28、大通气道25回流至灌装缸11上端，当瓶中液位淹没回气管27的出口时，瓶内气体在液阀阀芯21的密封垫216处形成气塞，其压力上升，当瓶内压力与灌装缸11内的压力相等、液差平衡时，液体的灌注自动停止，此时再关闭气阀阀头261和液阀阀头211，并用卸压阀30卸压，完成灌装过程。

当灌装水时，请参照图11至图15所示，将杀菌、干燥等处理过的物料瓶瓶口与灌装嘴24密封接触，回气管27插入瓶口一定深度，此时，转动拨轮29两级将气阀阀芯26提起6毫米，顶推台阶265上提的同时顶住卡块215带动液阀阀芯21提起至合适开度，使进液道22、导流通道221、灌装嘴24形成导通通道，直接快速灌装。

综上所述，本发明的设计重点在于，其主要系在液阀阀芯顶部设置有卡块，在气阀阀芯顶部设置有顶推台阶，籍此，一方面，在灌装含气物料时，采用与正压灌装相同的原理，当提起气阀阀芯较小距离时，缸内气体与瓶内气体相通，在瓶子内压力和灌装缸的压力相等时，液阀阀头在气压作用下自动打开，保证含气物料在合适的开度下灌装；当灌装水时，采用常压灌装原理，通过提起气阀较大距离，使顶推台阶作用于卡块上，同时将液阀阀芯提起至合适开度，直接快速灌装；从而在同一灌装阀上实现含气物料和不含气物料的灌装，避免了传统的含气物料和不含气物料需由不同灌装阀完成所造成的麻烦，节约设备成本。另一方面，卡块结构简单，制作方便，容易生产维护，由拨轮通过卡块将液阀提起至最大开度时，还可以保证灌装果肉纤维不会堵塞灌装阀而影响正常灌装。 

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。 

Claims (10)

1.一种水气两用灌装阀，包括阀座和固定安装在阀座上的阀体，阀体中设有一可上下活动的液阀阀芯，液阀阀芯与阀体之间形成进液道，液阀阀芯内设有通气道，于通气道内安装有一可上下活动的气阀阀芯，其特征在于：所述液阀阀芯顶端固设有一卡块，气阀阀芯顶端具有位于该卡块下方的顶推台阶，未灌装时，卡块与顶推台阶保持有一定距离；灌装含气物料时，气阀阀芯上移的距离不大于卡块与顶推台阶的距离；当灌装水时，气阀阀芯上移的距离大于卡块与顶推台阶的距离。

2.根据权利要求1所述的水气两用灌装阀，其特征在于：未灌装时，所述卡块与顶推台阶保持的距离为4毫米；当灌装含气物料时，气阀阀芯上移的距离为3毫米；当灌装水时，气阀阀芯上移的距离为6毫米。

3.根据权利要求1所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述阀座上安装有一灌装缸，灌装缸中具有背压或常压，阀体位于灌装缸里面。

4.根据权利要求1所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述液阀阀芯包括阀杆和阀杆套，阀杆下端设有液阀阀头，液阀阀头外围的阀座上具有灌装嘴，液阀阀头密封堵紧在灌装嘴中，阀杆套的上端伸出阀体顶端外。

5.根据权利要求4所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述液阀阀头外设有一导流环，该导流环中设有导流通道，进液道通过导流通道与灌装嘴相通。

6.根据权利要求4所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述阀杆与阀体之间设有第一弹簧，所述阀杆顶端与气阀阀芯之间顶紧有第二弹簧。

7.根据权利要求1所述的水气两用灌装阀，其特征在于：进一步针对气阀阀芯设有一操纵机构，该操纵机构为两段式的拨轮。

8.根据权利要求7所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述气阀阀芯下端设有气阀阀头，上端设有卡环，该气阀阀头抵紧在通气道的上端，卡环与控制气阀阀芯上下活动的操纵机构相连接。

9.根据权利要求7所述的水气两用灌装阀，其特征在于：掰动所述拨轮一次带动气阀阀芯升降3毫米，掰动拨轮两次带动气阀阀芯累计升降6毫米。

10.根据权利要求1所述的水气两用灌装阀，其特征在于：所述的气阀阀芯为三角柱状。

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