CN102807184B - 一种灌装阀 - Google Patents

Abstract

一种灌装阀，阀座连接温度回流装置，控制温度降低的饮料送至回温装置回温，使得热饮灌装达到温度要求，回温操作简单快捷。CIP清洁回流装置与回温装置并联，实现不同工作状态，同时减少管路需求，便于控制。阀座有环形倾斜式导流槽，注入阀体的饮料流动规则，灌装时不会溅出，且能全方位的清洁阀体。灌装阀有密封隔膜，产生静密封，降低隔膜疲劳破损和减少更换需求。

Description

一种灌装阀

技术领域

本发明涉及将液体灌注到饮料瓶中的灌装阀。

背景技术

饮料灌装机需要安装灌装阀对饮料的流速和流向进行调节，同时便于液体快速、安全地灌入饮料瓶中。饮料灌装包括热灌装，灌入的饮料要求有一定的热温度，但饮料在灌装机内会持续降温，如果饮料的温度低于工艺要求，饮料需进行回收加热。饮料的回收加热是将低温液体排出并送至加热装置，经加热装置加热后重新注入灌装机内进行灌装，这使得热饮灌装的工艺复杂、工艺要求高、效率低、增加设备和人力成本的投入，且难以保证灌装的卫生清洁度。

设备使用中会在内部积聚污垢，需要定期对其进行清洁和维护。大型设备的装拆十分困难，频繁的装拆使设备增加损坏的几率，固定的零件容易磨损，重新安装后的清洁要求较高，且难以保证。

灌装阀的侧面水平连接液体进料管，喷入的饮料有较大的流速，在阀体内形成不规则流动，当进行灌装时，不规则流动的饮料无法平稳地从灌注口注入饮料瓶，造成液体的溅出和浪费。另一方面，当进行清洁时，喷入灌装阀的清洁液在自重的作用下无法喷冲到同等高度的阀体内腔，同时，不规则流动的清洁液无法对阀体内壁进行有效冲刷，从而无法全方位地清洁阀体内部，留有卫生隐患，导致生产卫生达不到产品的卫生要求。

灌装阀有阀座和阀芯，阀芯在阀座孔内作轴向运动，两者之间的密封通过阀芯上的环形密封圈实现。设备长期使用中，环形密封圈容易发生弹性形变和破损,使得设备中的油、细菌、粉尘等进入阀体内，污染饮料，导致产品卫生部达标。密封圈的频繁更换无法保证生产安全性，同时降低生产效率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种有温度回流装置的灌装阀，以使灌装的饮料达到温度要求，回温操作简单快捷。

本发明所述的灌装阀，有灌装阀阀座，阀座上端有液体流进的进液口，阀座下端有进行灌装的灌装口，控制灌装口开、闭的阀芯，驱动阀芯运动的驱动装置，驱动装置在阀座外部并与阀座内部的阀芯连接，有控制液体回流的回温装置，回温装置连接在阀座外部，阀座上有通向阀座内腔的通道，该通道与回温装置的进液通道连通形成回温进液通道，回温装置有将液体送至下一工序的回温出液通道，回温进液通道与回温出液通道在回温装置内连通。

本发明所述的灌装阀，阀座外的驱动装置与阀座内的阀芯连接，驱动装置带动阀芯作轴向运动以控制灌装阀的开、闭，灌装阀连接回温控制装置。正常灌装时，回温控制装置关闭，回温进液通道与回温出液通道断开，饮料无法经过回温控制装置流走；当饮料温度低于工艺要求时，驱动装置带动阀芯关闭灌装阀，回温控制装置打开，回温进液通道与回温出液通道连通，饮料从阀体内腔流经回温控制装置送至加热设备进行重新加热，加热完成的饮料再送入灌装阀进行灌装。灌装阀装有回温控制装置，使得饮料的回收和重新加热工序简单，操作方便、快捷。

附图说明

图1是灌装阀的结构示意图。

图2是图1所示灌装阀的局部示意图。

图3是图2所示灌装阀的立体剖视图。

图4是图1所示灌装阀的打开状态的局部示意图。

图5是图1所示灌装阀的闭合状态的局部示意图。

具体实施方式

本发明所述的灌装阀，有灌装阀阀座，阀座上端有液体流进的进液口22，阀座下端有进行灌装的灌装口61，控制灌装口61开、闭的阀芯5，驱动阀芯5运动的灌装气缸1，灌装气缸1在阀座外部并与阀座内部的阀芯5连接，有控制液体回流的回温控制气缸81，回温控制气缸81连接在阀座外部，阀座上有通向阀座内腔的通道，该通道与回温控制气缸81的进液通道连通形成回温进液通道82，回温控制气缸81有将液体送至下一工序的回温出液通道83，回温进液通道82与回温出液通道83在回温控制气缸81内连通。有控制清洁液回流的清洁回流气缸71，清洁回流气缸71连接在阀座外部，阀座头6在灌装口61下端有座头空腔62，阀座头6上有通向座头空腔62的通道，该通道与清洁回流气缸71的进液通道连通形成清洁进液通道72，清洁回流气缸71有将清洁液送至回收装置的清洁出液通道73，清洁进液通道72和清洁出液通道73在清洁回流气缸71内连通。有液体回流的回流口9，回流口9同时连通回温出液通道83和清洁出液通道73。

阀芯5在灌装气缸1的驱动下密封或打开灌装口61。正常灌装时，灌装气缸1带动阀芯5打开灌装口61，清洁回流气缸71和回温控制气缸81关闭，饮料由灌装口61灌入饮料容器内；当饮料温度低于工艺要求时进行温度回流，灌装口61和清洁回流气缸71关闭，回温控制气缸81打开，回温进液通道82与回温出液通道83连通，饮料从阀体内腔流经回温控制气缸81送至加热设备进行重新加热，加热完成的饮料再送入灌装阀进行灌装；当进行CIP清洁，即设备管路不移动的状态下原位清洁时，利用与座头空腔62的端面相配合的假杯封堵灌装阀，灌装口61和清洁回流气缸71打开，回温控制气缸81关闭，清洁进液通道72和清洁出液通道73连通，清洁液从座头空腔62流经清洁回流气缸71送至回收装置；清洁出液通道73和回温出液通道83共用一道回流口9。如图1所示。

灌装阀装有回温控制气缸81，使得饮料的回收和重新加热工序简单，操作方便、快捷；清洁回流气缸71使得阀体和管路的清洁可控、简单快捷；回温控制气缸81和清洁回流气缸71共同应用，使得设备能同时适应灌装、清洁、温度回流的不同操作，且操作方便简单；回温控制气缸81和清洁回流气缸71共用一道回流口9，应不同的应用分别连接回温装置和回收装置，减少设备管路的布置和减小设备体积。

如图2、3所示，灌装阀阀座包括导流阀座2，存储和缓冲液体的阀座腔体4，阀座腔体4一端与导流阀座2连接，灌装阀出液的阀座头6，阀座头6与阀座腔体4另一端连接，灌装口61在阀座头6底部，导流阀座2、阀座腔体4和阀座头6之间的连接为密封连接，且内腔相通形成整个灌装阀的内腔，导流阀座2上端有倾斜进液口22，进液口22与阀体轴心成一倾角，导流阀座2空腔内壁有环形倾斜式导流槽21，环形倾斜式导流槽21是导流阀座2与阀芯5间的弧面槽，环形倾斜式导流槽21与进液口22圆滑过渡且同一倾斜方向。当进行灌装时，液体从倾斜进液口22流入环形倾斜式导流槽21，导流槽21与进液口22圆滑过渡并有同一倾斜方向，使得液体平缓而有序地在进液口22和导流槽21间过渡，经过导流槽21导向和缓冲的液体均匀有序地流入阀体内腔，部分喷冲速度较大的液体喷在阀芯5上，受阀芯5阻挡和减速而顺着环流在导流槽21内流动，然后流入阀体内腔，经过导流作用的饮料均匀有序地注入饮料瓶而不会造成溅出；当进行清洁时，清洁液顺着环形倾斜的导流槽21有序地冲刷，因进液口22对侧不存在空腔和死角，故清洁液全方位地清洁整个阀体内腔，清除阀体内的污垢，使不留卫生隐患，保证卫生条件达到产品的卫生要求，同时均匀流出的污水便于回收而不会飞溅到设备或地面上，造成清洁工作的增加。

如图4、5所示，阀芯5是控制灌装口61开闭的阀杆51，阀杆51连接灌装气缸1，随阀杆51同一方向运动的弹簧座52，弹簧座52套于阀杆51外并固定，弹簧座52外套有固定座53，固定座53固定在灌装阀阀座上，固定座53和阀座连接处有卡槽54，阀杆51和弹簧座52连接处有卡槽55，有将阀芯5与阀座的配合间隙和阀座内腔隔离的密封隔膜3，密封隔膜3的两端分别卡在两道卡槽54、55中固定，密封隔膜3的中段是凹弧，凹弧外侧曲线与内侧曲线分别为长、短圆弧曲线。当灌装阀进行开、闭操作时，密封隔膜3一端随阀杆51做轴向往复运动，另一端固定在卡槽54中静止，隔膜3中段产生伸缩变形。密封隔膜3两端固定在卡槽54、55中不会产生相对运动，属于静密封，密封效果好，且可减少密封隔膜3的磨损；密封隔膜3中段内、外两侧的形状分别为长、短圆弧曲线，因阀杆51的运动形成产生不同程度的形变，运动过程中不会产生拉伸变形，降低在往复运动时产生的疲劳破坏。

Claims (10)

1.一种灌装阀，有灌装阀阀座，阀座上端有液体流进的进液口（22），阀座下端有进行灌装的灌装口（61），控制灌装口（61）开、闭的阀芯（5），驱动阀芯（5）运动的驱动装置（1），驱动装置（1）在阀座外部并与阀座内部的阀芯（5）连接，其特征在于：有控制液体回流的回温装置（81），回温装置（81）连接在阀座外部，阀座上有通向阀座内腔的通道，该通道与回温装置（81）的进液通道连通形成回温进液通道（82），回温装置（81）有将液体送至下一工序的回温出液通道（83），回温进液通道（82）与回温出液通道（83）在回温装置（81）内连通。

2.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于：驱动装置（1）是驱动阀芯（5）运动的灌装气缸。

3.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于：回温装置（81）是控制回温进液通道（82）和回温出液通道（83）连通或断开的控制气缸。

4.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于：阀座包括导流阀座（2），存储和缓冲液体的阀座腔体（4），阀座腔体（4）一端与导流阀座（2）连接，灌装阀出液的阀座头（6），阀座头（6）与阀座腔体（4）另一端连接，灌装口（61）在阀座头（6）底部，导流阀座（2）、阀座腔体（4）和阀座头（6）之间的连接为密封连接，且内腔相通形成整个灌装阀的内腔。

5.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于：有控制清洁液回流的清洁回流装置（71），清洁回流装置（71）连接在阀座外部，阀座头（6）在灌装口（61）下端有座头空腔（62），阀座头（6）上有通向座头空腔（62）的通道，该通道与清洁回流装置（71）的进液通道连通形成清洁进液通道（72），清洁回流装置（71）有将清洁液送至回收装置的清洁出液通道（73），清洁进液通道（72）和清洁出液通道（73）在清洁回流装置（71）内连通。

6.根据权利要求5所述的灌装阀，其特征在于：清洁回流装置（71）是控制清洁进液通道（72）和清洁出液通道（73）连通或断开的控制气缸。

7.根据权利要求1-6任一权利要求所述的灌装阀，其特征在于：有液体回流的回流口（9），回流口（9）连通回温出液通道（83）和清洁出液通道（73）。

8.根据权利要求4所述的灌装阀，其特征在于：导流阀座（2）上端有倾斜进液口（22），进液口（22）与阀体轴心成一倾角，导流阀座（2）空腔内壁有环形倾斜式导流槽（21），环形倾斜式导流槽（21）是导流阀座（2）与阀芯（5）间的弧面槽，环形倾斜式导流槽（21）与进液口（22）圆滑过渡且同一倾斜方向。

9.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于：阀芯（5）是控制灌装口（61）开闭的阀杆（51），阀杆（51）连接驱动装置（1），随阀杆（51）同一方向运动的弹簧座（52），弹簧座（52）套于阀杆（51）外并固定，弹簧座（52）外套有固定座（53），固定座（53）固定在灌装阀阀座上，固定座（53）和阀座连接处有卡槽（54），阀杆（51）和弹簧座（52）连接处有卡槽（55），有将阀芯（5）与阀座的配合间隙和阀座内腔隔离的密封隔膜（3），密封隔膜（3）的两端分别卡在两道卡槽（54、55）中固定。

10.根据权利要求9所述的灌装阀，其特征在于：密封隔膜（3）的中段是凹弧，凹弧外侧曲线与内侧曲线分别为长、短圆弧曲线。

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