CN113387311A - 一种食用油灌装阀 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及食用油灌装设备技术领域，解决了食用油灌装中的最后一滴油的问题，尤其涉及一种食用油灌装阀，包括阀体，阀体由四个功能部分组成，分别是最上端的执行气缸，执行气缸安装在下方阀腔的上端沉座内，阀腔的内部安装有阀芯组件，阀腔的下端安装有阀口，阀腔和阀口通过卫生卡箍连接，可快速更换不同的阀口，阀腔上端的沉座内安装有波纹管，用于隔离执行气缸与阀芯组件，阀体上设有五个气口。本发明达到了灌装流速能够实现快、慢灌转换，并具有灌装尾滴抽吸功能的目的，因此灌装质量优异，灌装过程中下料液柱平稳，近乎静止；灌装启动和结束时无油星、油气飞溅，灌装关阀后的最后一滴油被有效吸附，无丝毫滴漏。

Description

一种食用油灌装阀
技术领域
本发明涉及食用油灌装设备技术领域，尤其涉及一种食用油灌装阀。
背景技术
食用油灌装对于灌装阀的灌装品质具有较高要求。由于食用油不溶于水的特性，在食用油小包装和中包装灌装装瓶过程中，如果有油在灌装过程中飞溅到PET瓶身，或产生滴漏，飞溅的油滴就会粘黏灰尘形成油斑；如果灌装结束后阀口的油滴滴到设备上，就会在灌装容器的输送中，对输送的成品油包装容器产生交叉污染。以往解决这类问题，只能依靠人工及时擦拭，避免产生灌装质量问题和污染扩大，然而该种方式无法达到彻底解决该问题的目的，同时人为的不可控因素容易出现漏擦的现象。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种食用油灌装阀，解决了食用油灌装中的最后一滴油的问题，达到了灌装流速能够实现快、慢灌转换，并具有灌装尾滴抽吸功能的目的，因此灌装质量优异，灌装过程中下料液柱平稳，近乎静止；灌装启动和结束时无油星、油气飞溅，灌装关阀后的最后一滴油被有效吸附，无丝毫滴漏。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：一种食用油灌装阀，包括阀体，阀体由四个功能部分组成，分别是最上端的执行气缸，执行气缸安装在下方阀腔的上端沉座内，阀腔的内部安装有阀芯组件，阀腔的下端安装有阀口，阀腔和阀口通过卫生卡箍连接，可快速更换不同的阀口，阀腔上端的沉座内安装有波纹管，用于隔离执行气缸与阀芯组件，阀体上设有五个气口；
阀芯组件的外部从上至下包括限流锥、导向导流体和缸体阀芯，阀腔内部中端设有配合限流锥的变通径锥形环，导向导流体与缸体阀芯由螺纹连接在一起，缸体阀芯的内部形成有阶梯圆柱腔；
缸体阀芯下端具有一段锥形端，锥形端上设有密封圈，锥形端与阀口前端形成密封面，缸体阀芯的锥形端的尖顶部收成有一个内凹弧面，内凹弧面上具有一个中心孔，中心孔连通缸体阀芯内部的阶梯圆柱腔。
进一步地，所述五个气口分别由三个进气口和两个排气口构成，三个进气口分别为第一进气口、第二进气口和第三进气口，两个排气口分别为第一排气口和第二排气口。
进一步地，导向导流体的中心杆设有导气中心孔，中心孔与执行气缸相通，形成一个贯通进气孔。
进一步地，阀芯组件的内部设有抽吸单作用气缸，抽吸单作用气缸包括推杆活塞、弹簧、连杆活塞和弹簧座，推杆活塞和连杆活塞上均设有密封导向，抽吸单作用气缸安装在阶梯圆柱腔内，组成一个具有前端活塞的抽吸气缸。
进一步地，执行气缸由两个形程不同的气缸串联而成，具有一个公用的公共气缸杆。
进一步地，串联气缸包括上端盖、缸体、活塞、一体化活塞和下端盖，两个上端盖、缸体和下端盖用螺钉串联在一起，活塞和一体化活塞外缘上安装有密封件和导向环，分别与两个缸体形成气缸结构，活塞和一体化活塞之间设有间隔环，一体化活塞的下方设有限位套，活塞和一体化活塞之间设有复位弹簧。
进一步地，公共气缸杆与安装在缸体内的活塞螺纹连接，形成一个带活塞的对接气缸杆，一体化活塞具有一体化的气缸杆，一体化的气缸杆伸出气缸，与下端的缸体阀芯通过螺纹联接在一起，一体化的气缸杆和下端盖之间设有密封圈和导向套。
进一步地，活塞与公共气缸杆之间为浮动连接，活塞可以沿公共气缸杆轴向活动，活动的行程受公共气缸杆上段的轴台阶限位。
进一步地，公共气缸杆和一体化活塞上均设有中心通孔，公共气缸杆和一体化活塞螺纹连接，且两个中心通孔联通形成进气通道。
进一步地，阀腔具有一个进料口，阀腔的上部与执行气缸之间通过波纹管隔离执行气缸的气缸杆。
本发明提供了一种食用油灌装阀，具备以下有益效果：
1、本发明解决了食用油灌装过程中的最后一滴油的难题，采用本发明食用油灌装阀进行食用油装瓶灌装，灌装质量优异，灌装过程中下料液柱平稳，近乎静止；灌装启动和结束时无油星、油气飞溅，灌装关阀后的最后一滴油被有效吸附，无丝毫滴漏，有效解决了食用油灌装中的最后一滴油等难题。
2、本发明通过气口的设置，构成了一个具有大、小两级阀口开度控制，灌装流速能够实现快、慢灌转换，并具有灌装尾滴抽吸功能的灌装阀，无论是快灌阶段或是慢灌阶段，阀芯组件和阀腔的配合，能确保灌装过程阀内液体的平稳流动，和下料液柱的圆直度，保证稳定灌装。
附图说明
图1为本发明阀体的结构爆炸图；
图2为本发明阀体的正视图；
图3为本发明阀芯组件的结构示意图；
图4为本发明阀体的剖视图；
图5为本发明阀芯组件的剖视图；
图6为本发明执行气缸的结构示意图。
图中：1、阀体；11、阀腔；12、执行气缸；121、上端盖；122、缸体；123、活塞；124、间隔环；125、公共气缸杆；126、复位弹簧；127、限位套；128、一体化活塞；129、下端盖；13、阀芯组件；131、限流锥；132、导向导流体；133、缸体阀芯；134、阶梯圆柱腔；135、锥形端；136、密封圈；137、内凹弧面；138、中心孔；139、抽吸单作用气缸；1391、推杆活塞；1392、连杆活塞；1393、弹簧；1394、弹簧座；14、阀口；15、波纹管；16、卫生卡箍；17、气口；171、第一进气口；172、第二进气口；173、第一排气口；174、第二排气口；175、第三进气口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-6，本发明提供了一种技术方案：一种食用油灌装阀，包括阀体1，阀体1由四个功能部分组成，分别是最上端的执行气缸12，执行气缸12安装在下方阀腔11的上端沉座内，阀腔11的内部安装有阀芯组件13，阀腔11的下端安装有阀口14，阀腔11和阀口14通过卫生卡箍16连接，可快速更换不同的阀口14，阀腔11上端的沉座内安装有波纹管15，用于隔离执行气缸12与阀芯组件13，阀体1上设有五个气口17，本发明通过气口的设置，构成了一个具有大、小两级阀口开度控制，灌装流速能够实现快、慢灌转换，并具有灌装尾滴抽吸功能的灌装阀，无论是快灌阶段或是慢灌阶段，阀芯组件13和阀腔11的配合，能确保灌装过程阀内液体的平稳流动，和下料液柱的圆直度，保证稳定灌装；
阀芯组件13的外部从上至下包括限流锥131、导向导流体132和缸体阀芯133，阀腔11内部中端设有配合限流锥131的变通径锥形环，导向导流体132与缸体阀芯133由螺纹连接在一起，缸体阀芯133的内部形成有阶梯圆柱腔134；
缸体阀芯133下端具有一段锥形端135，锥形端135上设有密封圈136，锥形端135与阀口14前端形成密封面，缸体阀芯133的锥形端135的尖顶部收成有一个内凹弧面137，内凹弧面137上具有一个中心孔138，中心孔138连通缸体阀芯133内部的阶梯圆柱腔134，本发明解决了食用油灌装过程中的最后一滴油的难题，采用本发明食用油灌装阀进行食用油装瓶灌装，灌装质量优异，灌装过程中下料液柱平稳，近乎静止；灌装启动和结束时无油星、油气飞溅，灌装关阀后的最后一滴油被有效吸附，无丝毫滴漏，有效解决了食用油灌装中的最后一滴油等难题。
五个气口17分别由三个进气口和两个排气口构成，三个进气口分别为第一进气口171、第二进气口172和第三进气口175，两个排气口分别为第一排气口173和第二排气口174。
导向导流体132的中心杆设有导气中心孔，中心孔与执行气缸12相通，形成一个贯通进气孔。
阀芯组件13的内部设有抽吸单作用气缸139，抽吸单作用气缸139包括推杆活塞1391、弹簧1393、连杆活塞1392和弹簧座1394，推杆活塞1391和连杆活塞1392上均设有密封导向，抽吸单作用气缸139安装在阶梯圆柱腔134内，组成一个具有前端活塞的抽吸气缸。
执行气缸12由两个形程不同的气缸串联而成，具有一个公用的公共气缸杆125。
串联气缸包括上端盖121、缸体122、活塞123、一体化活塞128和下端盖129，两个上端盖121、缸体122和下端盖129用螺钉串联在一起，活塞123和一体化活塞128外缘上安装有密封件和导向环，分别与两个缸体122形成气缸结构，活塞123和一体化活塞128之间设有间隔环124，一体化活塞128的下方设有限位套127，活塞123和一体化活塞128之间设有复位弹簧126。
公共气缸杆125与安装在缸体122内的活塞123螺纹连接，形成一个带活塞的对接气缸杆，一体化活塞128具有一体化的气缸杆，一体化的气缸杆伸出气缸，与下端的缸体阀芯133通过螺纹联接在一起，一体化的气缸杆和下端盖129之间设有密封圈和导向套。
活塞123与公共气缸杆125之间为浮动连接，活塞123可以沿公共气缸杆125轴向活动，活动的行程受公共气缸杆125上段的轴台阶限位。
公共气缸杆125和一体化活塞128上均设有中心通孔，公共气缸杆125和一体化活塞128螺纹连接，且两个中心通孔联通形成进气通道。
阀腔11具有一个进料口，阀腔11的上部与执行气缸12之间通过波纹管15隔离执行气缸12的气缸杆。
本发明的目的于为食用油灌装提供一种优良的灌装阀，其也可以用于对灌装品质有较高要求的其他方面。如润滑油灌装设备领域；日化、美容护理品包装设备技术领域；食品饮料包装设备；生物制药设备的技术领域。
在使用的过程中，使用本发明应用于食用油灌装或作其他灌装应用时，首先为本发明灌装阀配置两个2位3通电磁阀用作控制，两个2位3通电磁阀的工作端口控制本阀第一进气口171和第二进气口172，其中接第二进气口172的给气管，接一个三通分气管连接第三进气口，见图2所示各进气口位置。
使用本发明进行食用油灌装时，可以采用两阶段灌装方式，即先以大流量快速灌装，然后接近灌装容量目标值时采用小流量慢速灌装。这种灌装方式可以获得高灌装精度，又能有满意的灌装速度。
大流量灌装时，第一进气口171和第二进气口172均给气，在进气推动下，活塞123和一体化活塞128向上运动到行程最大，阀芯组件13的限流锥131提升到最高位置，这时阀口14的开度最大，阀腔11和限流锥131之间的流通面积最大，灌装以最大流速灌装。
第二进气口172给气时，第三进气口175也进气，气体通过公共气缸杆125、一体化活塞128、导向导流体132各零件的中心孔连贯成的进气通道，推动推杆活塞1391压缩弹簧1393，联动连杆活塞1392伸出，推出前端阶梯圆柱腔134内的油品。
在灌装量接近灌装目标容量时，切换到小流量慢速灌装。电磁阀关闭，第一进气口171断气，保持第二进气口172给气，执行气缸12的一体化活塞128在复位弹簧126力的作用下向下移动，同时活塞123由于第二进气口172持续给气，活塞123不移动，公共气缸杆125仅能在一体化活塞128联动下，移到其气缸杆上段的轴阶顶到活塞123，其结果是一体化活塞128只能下降一个小行程，灌装阀保持小开度打开，此时由于限流锥131下移和阀腔11内的变通径锥形环配合，流通面接减小，灌装以小流速进行。
灌装结束时，第一进气口171和第二进气口172断气，第三进气口175也断气。第二进气口172断气后，活塞123在复位弹簧126作用下移动到关阀位置，阀口14完全关闭，灌装停止。第三进气口175断气后，推杆活塞1391在弹簧1393作用下向上移动复位，联动连杆活塞1392上移，推杆活塞1391在缸体阀芯133下端的阶梯圆柱腔134内产生“抽”的作用，于是关阀后阀口汇集到缸体阀芯133锥顶内凹面内的油滴被“抽”到圆柱形空腔内。
被抽到圆柱形空腔内的油滴在张力管作用下，非常缓慢的下流，对快速灌装过程已没有影响；或在下一个灌装循环，在快速灌装阶段第三进气口175进气后被连杆活塞1392推出，灌装到瓶内。
本发明提供的食用油灌装阀，无论是快灌阶段或是慢灌阶段，阀芯组件13和阀腔11的配合，能确保灌装过程阀内液体的平稳流动，和下料液柱的圆直度，保证稳定灌装。
本发明提供的食用油灌装阀，除上述的快、慢两速模式外；同样可以其他形式的灌装速度组合，如慢、快、慢三阶段灌装。
本发明可以变更阀腔的外观形式，可以改变本发明的执行气缸形式，采用标准通用气缸。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种食用油灌装阀，包括阀体(1)，其特征在于：阀体(1)由四个功能部分组成，分别是最上端的执行气缸(12)，执行气缸(12)安装在下方阀腔(11)的上端沉座内，阀腔(11)的内部安装有阀芯组件(13)，阀腔(11)的下端安装有阀口(14)，阀腔(11)和阀口(14)通过卫生卡箍(16)连接，可快速更换不同的阀口(14)，阀腔(11)上端的沉座内安装有波纹管(15)，用于隔离执行气缸(12)与阀芯组件(13)，阀体(1)上设有五个气口(17)；
阀芯组件(13)的外部从上至下包括限流锥(131)、导向导流体(132)和缸体阀芯(133)，阀腔(11)内部中端设有配合限流锥(131)的变通径锥形环，导向导流体(132)与缸体阀芯(133)由螺纹连接在一起，缸体阀芯(133)的内部形成有阶梯圆柱腔(134)；
缸体阀芯(133)下端具有一段锥形端(135)，锥形端(135)上设有密封圈(136)，锥形端(135)与阀口(14)前端形成密封面，缸体阀芯(133)的锥形端(135)的尖顶部收成有一个内凹弧面(137)，内凹弧面(137)上具有一个中心孔(138)，中心孔(138)连通缸体阀芯(133)内部的阶梯圆柱腔(134)。
2.根据权利要求1所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：五个气口(17)分别由三个进气口和两个排气口构成，三个进气口分别为第一进气口(171)、第二进气口(172)和第三进气口(175)，两个排气口分别为第一排气口(173)和第二排气口(174)。
3.根据权利要求1所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：导向导流体(132)的中心杆设有导气中心孔，中心孔与执行气缸(12)相通，形成一个贯通进气孔。
4.根据权利要求1所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：阀芯组件(13)的内部设有抽吸单作用气缸(139)，抽吸单作用气缸(139)包括推杆活塞(1391)、弹簧(1393)、连杆活塞(1392)和弹簧座(1394)，推杆活塞(1391)和连杆活塞(1392)上均设有密封导向，抽吸单作用气缸(139)安装在阶梯圆柱腔(134)内，组成一个具有前端活塞的抽吸气缸。
5.根据权利要求1所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：执行气缸(12)由两个形程不同的气缸串联而成，具有一个公用的公共气缸杆(125)。
6.根据权利要求5所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：串联气缸包括上端盖(121)、缸体(122)、活塞(123)、一体化活塞(128)和下端盖(129)，两个上端盖(121)、缸体(122)和下端盖(129)用螺钉串联在一起，活塞(123)和一体化活塞(128)外缘上安装有密封件和导向环，分别与两个缸体(122)形成气缸结构，活塞(123)和一体化活塞(128)之间设有间隔环(124)，一体化活塞(128)的下方设有限位套(127)，活塞(123)和一体化活塞(128)之间设有复位弹簧(126)。
7.根据权利要求5所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：公共气缸杆(125)与安装在缸体(122)内的活塞(123)螺纹连接，形成一个带活塞的对接气缸杆，一体化活塞(128)具有一体化的气缸杆，一体化的气缸杆伸出气缸，与下端的缸体阀芯(133)通过螺纹联接在一起，一体化的气缸杆和下端盖(129)之间设有密封圈和导向套。
8.根据权利要求7所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：活塞(123)与公共气缸杆(125)之间为浮动连接，活塞(123)可以沿公共气缸杆(125)轴向活动，活动的行程受公共气缸杆(125)上段的轴台阶限位。
9.根据权利要求8所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：公共气缸杆(125)和一体化活塞(128)上均设有中心通孔，公共气缸杆(125)和一体化活塞(128)螺纹连接，且两个中心通孔联通形成进气通道。
10.根据权利要求1所述的一种食用油灌装阀，其特征在于：阀腔(11)具有一个进料口，阀腔(11)的上部与执行气缸(12)之间通过波纹管(15)隔离执行气缸(12)的气缸杆。
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