CN102897700A - 中心小流量上开阀式灌装阀 - Google Patents

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Abstract

本发明属于一种液体灌装设备，具体公开一种中心小流量上开阀式灌装阀，它包括双行程气缸、连接架、上法兰、阀体、阀杆、连接套、活塞头、活塞密封板双行程气缸固定连接架顶部，连接架的底部与上法兰顶部固定连接，上法兰为顶部具有凸缘的筒体，法兰凸缘固定在阀体顶部，双行程气缸底部的活塞杆通过连接套与阀杆顶部连接，阀杆底部与活塞头顶部固定连接，活塞密封板嵌套在阀体底部与活塞头之间，在上法兰与活塞头之间阀杆外套有安装弹簧。该灌装阀能够解决大小流量相互制约、流量切换过程的物料侧向喷溅、粘稠物料的断丝的问题，提高小流量的稳定性，提高灌装精度。

Description

中心小流量上开阀式灌装阀
技术领域
本发明属于一种液体灌装设备，具体涉及一种中心小流量上开阀式灌装阀。
背景技术
目前整个灌装包装领域的液体定量灌装设备中，灌装头的结构始终是决定灌装质量、灌装精度、和灌装速度的重要环节。为了满足灌装速度和灌装精度的双重要求，大多采用双速灌装的模式：首先采用大流量高速灌装，当灌装量达到要求灌装量前关闭大流量灌装，切换到小流量灌装，使他能够达到高速度、高精度的要求。
现有上开阀式灌装头通常是由双行程气缸作为动力，上提阀板完全打开灌装头进行大流量灌装，完成大流量灌装后，下放阀板至小流量位置，进行小流量灌装，待灌装完成向下关闭灌装头，完成一次灌装过程。现有灌装机机构的缺点：
1）灌装速1）度与灌装精度之间存在矛盾
当灌装速度要求高的时候，通常是增大灌装头的通径来实现，
大流量通径：S大=D2*3.14/4
小流量通径：S小=D*3.14*δ
由上式我们可以发现，为了保证灌装精度，需要保证小流量的通经不变，只能减小小流量的缝隙δ，当小流量时的缝隙δ很小时，就会产生很多问题：首先，在每次动作中缝隙δ的微小变化都会影响到灌装精度，使系统不能稳定运行。其次，会加大流量切换过程中的压力变化，产生侧向喷溅。
2）小流量的稳定性差，影响灌装精度
3）在大小流量切换和关闭的过程中，物料在灌装头位置的压力突然增大，物料极其容易侧向喷溅。
4）对于粘度较大的物料小流量的缝隙δ更加难以控制，另外容易形成拉丝现象。
5）对大粘度物料如果采用网板或滤网结构帮助断料，会大大影响灌装速度，同时，在灌装过程中会加入大量空气，在一些物料的灌装中被禁止。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中心小流量上开阀式灌装阀，该灌装阀能够解决大小流量相互制约、流量切换过程的物料侧向喷溅、粘稠物料的断丝的问题，提高小流量的稳定性，提高灌装精度
实现本发明目的的技术方案：一种中心小流量上开阀式灌装阀，它包括双行程气缸、连接架、上法兰、阀体、阀杆、连接套、活塞头、活塞密封板双行程气缸固定连接架顶部，连接架的底部与上法兰顶部固定连接，上法兰为顶部具有凸缘的筒体，法兰凸缘固定在阀体顶部，双行程气缸底部的活塞杆通过连接套与阀杆顶部连接，阀杆底部与活塞头顶部固定连接，活塞密封板嵌套在阀体底部与活塞头之间，在上法兰与活塞头之间阀杆外套有安装弹簧。
所述的活塞头中部设有多个活塞头横向导流孔，在横向导流孔的中心交汇处有向下打通的活塞头中心导流孔，中心导流孔的底部出口处嵌有孔板。
所述的活塞头的上部通过锥面与活塞密封板之间形成锥面密封，
所述的阀体底部外固定套有旋盖，旋盖将活塞密封板封在阀体底部与活塞头之间。
所述的活塞密封板顶部设有嵌套在阀体与活塞头之间的挡板。
所述的阀杆与上法兰之间嵌套有顶丝帽
所述的上法兰筒体中部设有凸台，阀杆与上法兰凸台下部之间嵌套有导向套。
本发明的有益技术效果在于：本发明的灌装阀能够大大提高灌装精度、提高灌装质量。小流量通径稳定，灌装阀流量切换和关阀过程中没有物料测溅现象，动作迅速，不滴漏等。不采用活塞环状狭缝作为小流量的流体截面，在活塞中部预置独立的小流量通道，采用柱塞高位的内密封结构，保证在关阀瞬间没有侧向喷溅。在小流量的中心安装网板，这样在大流量灌装时没有网板的阻力，使大流量灌装速度更快，在小流量灌装时，通过网板的作用，使流速更加稳定柔和，当关阀的时候网板可以非常出色地将物料切断，没有拉丝现象。该灌装阀适用于各种水性物料、油性物料、脂类物料等液体物料。
附图说明
图1为本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的主视图；
图2为本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的左视图；
图3为图1的A-A向剖视图；
图4为图1中I的局部放大图；
图5为图2中II的局部放大图；
图6为本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的大流量状态示意图；
图7为本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的小流量状态示意图；
图8为本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的关闭状态示意图。
图中：1.双行程气缸，2.内六角螺钉，3.平垫圈，4.弹簧垫圈，5.连接架，6.螺栓，7.平垫圈，8.弹簧垫圈，9.上法兰，10.阀体，11.复位弹簧，12.旋盖，13.活塞密封板，14.活塞头，15.孔板，16.挡板，17.阀杆，18.顶丝帽，19.连接套，20.密封垫，21.上压环，22.V型密封圈，23.下压环，24.导向套，25.物料入口，26.活塞头横向导流孔，27.活塞头中心导流孔。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1和图2所示，连接架5是灌装头的安装支架，连接架5将灌装头安装到灌装主机上。双行程气缸1底部的法兰盘通过内六角螺钉2、平垫圈3、弹簧垫圈4固定连接到连接架5顶部，连接架5的底部与上法兰9顶部通过螺栓6、平垫圈7、弹簧垫圈8固定连接。上法兰9为顶部具有凸缘的筒体，上法兰9凸缘通过螺栓固定在阀体10顶部；如图3所示，上法兰9凸缘的下表面与阀体10顶部之间设有密封垫20。双行程气缸1底部的活塞杆通过连接套19与阀杆17顶部连接，连接套19与活塞杆之间螺纹固定连接，阀杆17顶部的凸台嵌在连接套19底部的凹槽内；双行程气缸1动作时，拉动阀杆17上、下运行。阀杆17位于上法兰9下部筒体内，阀杆17与上法兰9之间嵌套有顶丝帽18。如图4所示，上法兰9筒体中部设有凸台，该凸台顶部与顶丝帽18底部之间从上至下依次设有上压环21、V型密封圈22、下压环23，上压环21、V型密封圈22、下压环23起密封作用；阀杆17与上法兰9凸台下部之间嵌套有导向套24。
如图1和图2所示，阀杆17底部与活塞头14螺纹连接，活塞头14是整个罐装头的核心部件。如图5所示，活塞头14的中部设有多个活塞头横向导流孔26，活塞头横向导流孔26的数量为5～10个，横向导流孔26位于同一水平面内、且互相平行。在横向导流孔26的中心交汇处有一向下打通的活塞头中心导流孔27，在中心导流孔27的底部出口处嵌有孔板15，孔板15与横向导流孔26、活塞头中心导流孔27连通；通过孔板15实现了阀门的关闭状态、大流量开启状态、和小流量中间状态。在上法兰9与活塞头14之间阀杆17外套有安装弹簧11，弹簧11用于在断气状况下能够自动关闭罐装头。
活塞密封板13嵌套在阀体10底部与活塞头14之间，旋盖12通套在阀体10底部外、且两者间螺纹连接。旋盖12将活塞密封板13封在阀体10底部与活塞头14之间。活塞密封板13顶部设有嵌套在阀体10与活塞头14之间的挡板16。阀体10中部设有与其内部连通的物料入口25。活塞头14通过上锥面与活塞密封板13形成锥面密封，实现了阀门的关闭状态、大流量开启状态、和小流量中间状态。
本发明所提供的一种中心小流量上开阀式灌装阀的工作原理：灌装阀用双行程气缸作为开关阀门的动力，如图1、图2、图5和图6所示，首先物料从物料入口25进入阀体10内，双行程气缸1全程打开，带动阀杆17上提至最高位，此时阀杆17带动活塞头14达到最高位，灌装阀达到最大流量。当灌装达到整个灌装量95%左右时，，如图1、图2、图5和图7所示，关闭大流量进入小流量灌装，双行程气缸1运行到中位，阀杆17在气缸1的带动下向下运行，带动活塞头14插入孔板15之中，活塞头14的柱面与活塞密封板13之间隙配合，物料不能从间隙流过，这时物料通过活塞头14上的横向导流孔26汇入中心导流孔27，物料就通过侧向通道经过封塞中心的孔板15形成小流量。如图1、图2、图5和图8所示，当小流量灌装达到设定灌装量时，关闭双行程气缸1，活塞头14的上锥面与活塞密封板13完全密封，停止灌装。
上面结合附图和实施例对本发明作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。本发明中未作详细描述的内容均可以采用现有技术。

Claims (7)

1.一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：它包括双行程气缸（1）、连接架（5）、上法兰（9）、阀体（10）、阀杆（17）、连接套（19）、活塞头（14）、活塞密封板（13）双行程气缸（1）固定连接架（5）顶部，连接架（5）的底部与上法兰（9）顶部固定连接，上法兰（9）为顶部具有凸缘的筒体，法兰（9）凸缘固定在阀体（10）顶部，双行程气缸（1）底部的活塞杆通过连接套（19）与阀杆（17）顶部连接，阀杆（17）底部与活塞头（14）顶部固定连接，活塞密封板（13）嵌套在阀体（10）底部与活塞头（14）之间，在上法兰（9）与活塞头（14）之间阀杆（17）外套有安装弹簧（11）。
2.一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的活塞头（14）中部设有多个活塞头横向导流孔（26），在横向导流孔（26）的中心交汇处有向下打通的活塞头中心导流孔（27），中心导流孔（27）的底部出口处嵌有孔板（15）。
3.根据权利要求2所述的一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的活塞头（14）的上部通过锥面与活塞密封板（13）之间形成锥面密封。
4.根据权利要求3所述的一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的阀体（10）底部外固定套有旋盖（12），旋盖（12）将活塞密封板（13）封在阀体（10）底部与活塞头（14）之间。
5.根据权利要求4所述的一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的活塞密封板（13）顶部设有嵌套在阀体（10）与活塞头（14）之间的挡板（16）。
6.根据权利要求5所述的一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的阀杆（17）与上法兰（9）之间嵌套有顶丝帽（18）。
7.根据权利要求6所述的一种中心小流量上开阀式灌装阀，其特征在于：所述的上法兰（9）筒体中部设有凸台，阀杆（17）与上法兰（9）凸台下部之间嵌套有导向套（24）。 
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