CN111056519A - 一种用于称重灌装机的灌装阀 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于称重灌装机的灌装阀，包括阀体，阀体上连通设置有流口套，阀体和流口套内设有可上下移动的阀芯；阀芯的下端设有导流锥，上端与复动双行程气缸连接；通过复动双行程气缸控制阀芯带动导流锥上下移动，实现灌装阀的开阀、关阀、慢灌装以及阀门开启大小的微调；本发明可以实现灌装阀的慢灌装和慢灌装时阀门开启大小的微量调节，且调节灵敏方便，实现灌装阀流量、流速的高精度控制，控制精度达到毫克，提高灌装产品容量的统一性，提高产品质量，同时便于计算原料预算和灌装量；可以提高阀门的密封性，避免灌装液污染风险，提高设备的使用寿命；可以防止产生飞溅，避免污染设备及产品，保证产品质量。

Description

一种用于称重灌装机的灌装阀

技术领域

本发明涉及一种灌装阀，具体的说，涉及一种用于称重灌装机的灌装阀，属于灌装设备技术领域。

背景技术

称重灌装机属于机械灌装领域的一种设备，称重灌装机主要包括灌装阀部分和称重器，灌装时，当放在称重器灌装瓶子内灌装液达到需要灌装量时，将灌装阀关闭。

现有技术中的用于称重灌装机的一般是传统的灌装阀，传统的灌装阀在实际使用中存在以下问题：

1、由于传统灌装阀基本上都是只有阀门开启和闭合两个状态的，灌装时流速和流量固定，这样的灌装阀仅仅能控制阀门的开合，当称重器显示达到所需灌装量后，由于阀门开启流量、流速较大，加之灌装阀的关闭需要一定时间的原因，会产生灌装量参差不齐，影响灌装产品的统一性，对成本较高的产品则难以精确的计算原料预算和灌装量；然而随着目前产品产量的增大，对灌装后容量的控制要求越来越精确，很显然传统的灌装阀已不能满足对产品容量的严格、高精度的控制。

2、传统的灌装阀密封效果差，容易产生泄漏，不但污染灌装液，影响产品质量，还影响设备的使用寿命。

3、在灌装瓶接近满瓶时，传统的灌装阀流速较大，容易产生液体飞溅，溅到瓶子外的液体易污染设备，同时也会污染灌装产品，影响产品质量。

综上可知，现有技术在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对以上不足，提供一种用于称重灌装机的灌装阀，可以实现灌装阀的慢灌装和慢灌装时阀门开启大小的微量调节，且调节灵敏方便，实现灌装阀流量、流速的高精度控制，控制精度达到毫克，提高灌装产品容量的统一性，提高产品质量，同时便于计算原料预算和灌装量；可以提高阀门的密封性，避免灌装液污染风险，提高设备的使用寿命；可以防止产生飞溅，避免污染设备及产品，保证产品质量。

为解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：一种用于称重灌装机的灌装阀，包括阀体，阀体上连通设置有流口套，所述阀体和流口套内设有可上下移动的阀芯；所述阀芯的下端设有导流锥，上端与复动双行程气缸连接；通过复动双行程气缸控制阀芯带动导流锥上下移动，实现灌装阀的开阀、关阀、慢灌装以及阀门开启大小的微调。

进一步地，所述复动双行程气缸包括缸体，所述缸体内滑动设置有两个活塞，两个活塞将缸体的内腔间隔成下腔体、中腔体和上腔体三个腔体；三个腔体各连通设置有一个进气节流阀，通过进气节流阀调节三个腔体内的气压大小，实现两个活塞的向上或向下活动。

进一步地，所述流口套的通道出口一端为圆锥形腔体；所述导流锥为圆锥体；所述导流锥的尖端朝向流口套出口一端；所述导流锥与流口套的圆锥形内壁相配合。

进一步地，所述导流锥的大头一端套设有关闭密封圈，所述关闭密封圈与流口套的内壁相接触实现灌装阀密封关闭；所述关闭密封圈的材质为聚四氟乙烯。

进一步地，所述阀芯位于阀体内的部分上套设有波纹管密封套，所述波纹管密封套的上端压紧固定在阀体和阀芯定位套之间，下端套接固定在阀芯上；所述波纹管密封套的材质为聚四氟乙烯，波纹管密封套将阀芯的上部与灌装液隔离。

进一步地，所述流口套的出口处设置有出液嘴，所述出液嘴内设有节流套，节流套用于减小灌装液的流入量；所述节流套的下方设有两个阻尼网，两个阻尼网之间通过阻尼隔套隔开固定；所述出液嘴与流口套之间通过出液嘴密封圈密封。

进一步地，所述阀芯顶端固设有提块；所述提块与复动双行程气缸的活塞杆固定连接；所述复动双行程气缸与提块之间安装有关闭弹簧；关闭弹簧具有缓冲的作用，同时在气缸停止工作的情况下，通过关闭弹簧自身的弹力推动阀芯，关闭阀门。

进一步地，所述缸体的上下两端分别固定有下端盖和上端盖，通过下端盖和上端盖密封缸体；复动双行程气缸通过下端盖固定在气缸支杆上；所述气缸支杆底部固定在阀芯定位套上。

进一步地，两个活塞分别为下活塞和上活塞；所述下活塞的活塞杆部穿过并与下端盖滑动连接；所述下活塞的活塞杆部与提块固定连接；所述上活塞的活塞杆部穿过并与上端盖滑动连接，所述上活塞的活塞杆部上设置有调节螺母。

进一步地，所述流口套为漏斗状，所述流口套用于存储待流出的灌装液；所述流口套通过螺栓与阀体固定连接；所述流口套与阀体之间通过流口密封环密封；

所述下活塞的活塞杆部与下端盖之间通过气动密封密封，所述上活塞与上端盖之间通过气动密封密封；

所述下活塞、上活塞与缸体之间通过活塞密封圈密封。

本发明采用以上技术方案后，与现有技术相比，具有以下优点：

1、本发明通过在复动双行程气缸设置进气节流阀，通过进气节流阀来调节进气量的大小，使缸体内三个腔体的气体压强发生变化，并通过各腔体压强差来控制两个活塞的上行和下行，以此推动阀芯下体带动导流锥上行和下行，调节导流锥与流口套圆锥形内壁之间缝隙的大小，从而调节阀门开启大小，通过三个进气节流阀不同的开闭顺序，以及调节其进气量的大小，不但可以实现开阀、关阀；还可以实现慢灌装以及慢灌装时的微量调节，并且调节灵敏方便，实现灌装阀流量、流速的高精度控制，控制精度达到毫克，提高灌装产品容量的统一性，提高产品质量，同时便于计算原料预算和灌装量。

2、本发明与称重装置可以通过PLC进行控制，完成精准灌装，。

3、本发明可以提高阀门的密封性，避免灌装液污染风险，提高设备的使用寿命；可以防止产生飞溅，避免污染设备及产品，保证产品质量。

4、由于气缸使用的介质为气体，因此清洁环保，调节量程大，泄露无污染不会影响灌装，且维修方便，同时阀门密封性良好，也不会对内部活塞产生较大的腐蚀，因此延长使用寿命。

下面结合附图和实施例对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的局部结构示意图；

图3是图2中A处放大图；

图4是复动双行程气缸的结构示意图；

图中，

1-阀体，2-关闭密封圈，3-导流锥，4-出液嘴，5-阻尼网，6-阻尼隔套，7-节流套，8-出液嘴密封圈，9-流口套，10-阀芯下体，11-流口密封环，12-波纹管密封套，13-阀芯定位套，14-阀芯上体，15-提块，16-气缸支杆，17-关阀弹簧，18-复动双行程气缸，181-上端盖，182-缸体，183-下活塞，184-下端盖，185-上活塞，186-调节螺母，187-气动密封，188-活塞密封圈，189-支撑套，1810-进气节流阀。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图说明本发明的具体实施方式。

实施例1一种用于称重灌装机的灌装阀

如图1-4共同所示，本发明提供一种用于称重灌装机的灌装阀，包括阀体1、阀芯、流口套9和复动双行程气缸18，所述阀体1为输送灌装液的通道；所述阀体1上设有进液口和出液口，所述进液口和出液口的中心轴线相互垂直设置。

所述阀体1的出液口端固定设置有流口套9，所述流口套9为漏斗状，所述流口套9用于存储待流出的灌装液；所述流口套9通过螺栓与阀体1固定连接；所述流口套9与阀体1之间通过流口密封环11密封；所述流口套9的通道出口一端为圆锥形腔体。

所述流口套9的底部固定设置有出液嘴4，所述出液嘴4与流口套9的内腔相连通，灌装液通过出液嘴4流入到灌装瓶当中。

所述出液嘴4内设置有节流套7，节流套7用于减小灌装液的流入量，方便阻尼网5过滤。

所述节流套7的下方设置有两个阻尼网5，两个阻尼网5之间通过阻尼隔套6隔开固定，方便安装；所述阻尼网5用于稳流，且具有去除杂质和气泡的作用。

所述出液嘴4与流口套9之间通过出液嘴密封圈8密封，防止灌装液渗漏。

所述流口套9内沿轴向设有能够上下移动的阀芯，所述阀芯包括阀芯上体14和阀芯下体10；所述阀芯下体10为圆柱形；所述阀芯下体1设置在阀体1和流口套9的通道内。

所述阀芯下体10的底端固定设置有导流锥3，所述导流锥3为圆锥体；所述导流锥3的尖端朝向流口套9出口一端；灌装液可沿导流锥3的锥形外侧流出，具有导流灌装液的作用，所述导流锥3同时能够与流口套9的圆锥形内壁相配合，逐渐密封阀口，具有调节流量的作用。

所述阀芯下体10上还套设有关闭密封圈2，所述关闭密封圈2设置在导流锥3的大头端；所述关闭密封圈2的材质为聚四氟乙烯；所述关闭密封圈2与流口套9的内壁相接触达到关闭灌装阀的目的。

所述阀芯下体10位于阀体1内的部分上套设有波纹管密封套12，所述波纹管密封套12的上端压紧固定在阀体1和阀芯定位套13之间，下端套接固定在阀芯下体10上；所述波纹管密封套12的材质为聚四氟乙烯，波纹管密封套12将阀芯的上部与灌装液隔离，并且由于波纹管密封套12的波纹状在阀芯上下运动过程中不会发生产生缝隙发生泄漏。

所述阀芯上体14滑动设置在阀芯定位套13内，阀芯定位套13固定连接在阀体1上。

所述阀芯上体14的顶端固定设置有提块15；所述提块15的顶端与复动双行程气缸18的活塞杆固定连接；所述提块15为复动双行程气缸18活塞与阀芯受力接触点，通过复动双行程气缸18的运动推拉阀芯上下运动。

所述复动双行程气缸18与提块15之间安装有关闭弹簧17；所述关闭弹簧17套设在提块15外；关闭弹簧17具有缓冲的作用，同时在气缸停止工作的情况下，通过关闭弹簧17自身的弹力推动阀芯堵住阀口，防止灌装液渗漏。

所述复动双行程气缸18固定在气缸支杆16上；所述气缸支杆16底部固定在阀芯定位套13上。

所述复动双行程气缸18竖向设置；所述复动双行程气缸18包括缸体182，所述缸体182的上下两端分别固定有下端盖184和上端盖181，通过下端盖184和上端盖181密封缸体182；复动双行程气缸18通过下端盖184固定在气缸支杆16上；所述关闭弹簧17的上端固定在下端盖184上。

所述缸体182内滑动设置有两个活塞，两个活塞在缸体182内可单独滑动，也可同时滑动；两个活塞将缸体182的内腔间隔成下腔体、中腔体和上腔体三个腔体；三个腔体的大小可随各腔体内的气压大小而改变。

两个活塞分别为下活塞183和上活塞185；所述下活塞183的活塞杆部穿过并与下端盖184滑动连接；所述下活塞183的活塞杆部与提块15固定连接。

所述上活塞185的活塞杆部穿过并与上端盖181滑动连接，所述上活塞185的活塞杆部上设置有调节螺母186，调节螺母186在气缸安装和运行过程中起到调节活塞行程的作用，以此来计算出所需进气量多少。

所述缸体182上连通设置有三个进气节流阀1810，三个进气节流阀1810分别设置在缸体182的上部、中部和下部；三个进气节流阀1810分别用于调节缸体182上腔体、中腔体和下腔体内的气压；通过进气节流阀1810调节缸体182三个腔体的气压，从而使下活塞183和上活塞185在缸体182内滑动，实现开阀、关阀和慢灌装流量大小的调节。

所述下活塞183的活塞杆部与下端盖184之间通过气动密封187密封，所述上活塞185与上端盖181之间通过气动密封187密封，防止气缸漏气。

所述下活塞183、上活塞185与缸体182之间通过活塞密封圈188密封，防止密封圈三个腔体之间串气。

所述下活塞183、上活塞185上均设置有支撑套189，所述支撑套189用于支撑活塞。

本发明的工作原理：

开阀时，打开缸体182下部的进气节流阀1810，关闭缸体182上部和中部的进气节流阀1810，使缸体182的下腔体内气体压强增大，使下活塞183向上滑动，带动提块15继而带动阀芯上行，使导流锥3与流口套9的圆锥形内壁之间漏出缝隙，灌装液通过阀体1进入流口套9后，沿导流锥3的周侧流出，然后依次流经节流套7和阻尼网5，最后从出液嘴4流入到灌装瓶当中。

阀门打开后，进行灌装，灌装过程进行到后期，待灌装瓶内液体接近规定灌装量时，为了防止液体溅出瓶外以及准确称量灌装瓶内的灌装液，需要降低灌装流量和流速，称之为慢灌装；慢灌装时，打开缸体182上部和下部的进气节流阀1810，关闭缸体182中部的进气节流阀1810，这时缸体182的上腔体和下腔体内的气体压强增大，可以通过调节缸体182上部和下部的进气节流阀1810的进气量，以调节缸体182上腔体和下腔体内的气体压强的大小，从而使上腔体和下腔体之间产生压力差，通过压力差的改变使下活塞183和上活塞185共同缓慢向上或者向下移动，以此微量调整导流锥3与流口套9圆锥形内壁之间的缝隙大小，达到微调灌装液流量的目的，完成慢灌装。

关阀时，打开缸体182中部的进气节流阀1810，关闭缸体182上部和下部的进气节流阀1810，此时缸体182的中腔体内气体压强增大，推动下活塞183和上活塞185分别向前和向后滑动，上活塞185运动至上端盖处停止，下活塞183向出液嘴4方向移动，与关闭弹簧17共同作用，使阀芯向下运动，从而使导流锥3与流口套9的圆锥形内壁铸件接触，至关闭密封圈2将导流锥3和流口套9之间密封为止，这时阀门闭合，完成关阀动作。

本发明产品的动力源的选用为气体，不仅是清洁能源无污染，噪声小，控制稳定，调节方便。更在人性化安装于控制上下足功夫，适应性很强，本称重灌装阀可根据对灌装过程的需求进行适应性灌装，根据程序设置灌装速率控制灌装前、中、后的灌装速度，安装调试过程中更可根据导流锥3与流口套9内壁之间需要的开合尺寸，使用复动双行程气缸18的调节螺母186，进行流量量程的手动设定，方便快捷。

本发明可以实现灌装阀的慢灌装和慢灌装时阀门开启大小的微量调节，且调节灵敏方便，实现灌装阀流量、流速的高精度控制，控制精度达到毫克，提高灌装产品容量的统一性，提高产品质量，同时便于计算原料预算和灌装量；可以提高阀门的密封性，避免灌装液污染风险，提高设备的使用寿命；可以防止产生飞溅，避免污染设备及产品，保证产品质量。

以上所述为本发明最佳实施方式的举例，其中未详细述及的部分均为本领域普通技术人员的公知常识。本发明的保护范围以权利要求的内容为准，任何基于本发明的技术启示而进行的等效变换，也在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：包括阀体（1），阀体（1）上连通设置有流口套（9），所述阀体（1）和流口套（9）内设有可上下移动的阀芯；所述阀芯的下端设有导流锥（3），上端与复动双行程气缸（18）连接；通过复动双行程气缸（18）控制阀芯带动导流锥（3）上下移动，实现灌装阀的开阀、关阀、慢灌装以及阀门开启大小的微调。

2.如权利要求1所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述复动双行程气缸（18）包括缸体（182），所述缸体（182）内滑动设置有两个活塞，两个活塞将缸体（182）的内腔间隔成下腔体、中腔体和上腔体三个腔体；三个腔体各连通设置有一个进气节流阀（1810），通过进气节流阀（1810）调节三个腔体内的气压大小，实现两个活塞的向上或向下活动。

3.如权利要求1所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述流口套（9）的通道出口一端为圆锥形腔体；所述导流锥（3）为圆锥体；所述导流锥（3）的尖端朝向流口套（9）出口一端；所述导流锥（3）与流口套（9）的圆锥形内壁相配合。

4.如权利要求1所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述导流锥（3）的大头一端套设有关闭密封圈（2），所述关闭密封圈（2）与流口套（9）的内壁相接触实现灌装阀密封关闭；所述关闭密封圈（2）的材质为聚四氟乙烯。

5.如权利要求1所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述阀芯位于阀体（1）内的部分上套设有波纹管密封套（12），所述波纹管密封套（12）的上端压紧固定在阀体（1）和阀芯定位套（13）之间，下端套接固定在阀芯上；所述波纹管密封套（12）的材质为聚四氟乙烯，波纹管密封套（12）将阀芯的上部与灌装液隔离。

6.如权利要求1所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述流口套（9）的出口处设置有出液嘴（4），所述出液嘴（4）内设有节流套（7），节流套（7）用于减小灌装液的流入量；所述节流套（7）的下方设有两个阻尼网（5），两个阻尼网（5）之间通过阻尼隔套（6）隔开固定；所述出液嘴（4）与流口套（9）之间通过出液嘴密封圈（8）密封。

7.如权利要求2所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述阀芯顶端固设有提块（15）；所述提块（15）与复动双行程气缸（18）的活塞杆固定连接；所述复动双行程气缸（18）与提块（15）之间安装有关闭弹簧（17）；关闭弹簧（17）具有缓冲的作用，同时在气缸停止工作的情况下，通过关闭弹簧（17）自身的弹力推动阀芯，关闭阀门。

8.如权利要求7所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述缸体（182）的上下两端分别固定有下端盖（184）和上端盖（181），通过下端盖（184）和上端盖（181）密封缸体（182）；复动双行程气缸（18）通过下端盖（184）固定在气缸支杆（16）上；所述气缸支杆（16）底部固定在阀芯定位套（13）上。

9.如权利要求8所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：两个活塞分别为下活塞（183）和上活塞（185）；所述下活塞（183）的活塞杆部穿过并与下端盖（184）滑动连接；所述下活塞（183）的活塞杆部与提块（15）固定连接；所述上活塞（185）的活塞杆部穿过并与上端盖（181）滑动连接，所述上活塞（185）的活塞杆部上设置有调节螺母（186）。

10.如权利要求9所述的一种用于称重灌装机的灌装阀，其特征在于：所述流口套（9）为漏斗状，所述流口套（9）用于存储待流出的灌装液；所述流口套（9）通过螺栓与阀体（1）固定连接；所述流口套（9）与阀体（1）之间通过流口密封环（11）密封；

所述下活塞（183）的活塞杆部与下端盖（184）之间通过气动密封（187）密封，所述上活塞（185）与上端盖（181）之间通过气动密封（187）密封；

所述下活塞（183）、上活塞（185）与缸体（182）之间通过活塞密封圈（188）密封。

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