CN114988338B - 一种等压灌装阀 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种等压灌装阀，用于灌装设备技术领域，包括阀座和阀芯，阀座具有安装孔，阀芯插入安装孔中，阀芯中央具有充气通道，阀芯和安装孔的侧壁之间形成物料通道，阀座的下端设有阀嘴，阀嘴与阀座之间密封连接，阀嘴中央具有与安装孔位置相对应的灌装孔，阀嘴下侧设有连接槽，连接槽设有用以贴合瓶口并与瓶口密封的密封面。等压灌装阀通过阀嘴与瓶口连接，阀嘴的下侧设置了连接槽，连接槽通过密封面与瓶口贴合并密封连接。密封过程主要通过贴合和/或瓶口的微小形变实现，阀嘴本身采用硬质材料制成，因而避免了阀嘴因反复形变导致损坏甚至掉屑的问题，进而延长了阀嘴的使用寿命，也避免了阀嘴损坏对产品质量造成影响。

Description

一种等压灌装阀

技术领域

本申请涉及灌装设备技术领域，特别涉及一种等压灌装阀。

背景技术

目前各种含气饮料塑料瓶灌装生产线上的灌装机，普遍采用等压灌装技术，目的是防止物料中的含气在灌装过程中逸出，保证产品质量稳定。等压灌装第一步，先将气体注入已密封瓶口的瓶中。此时，瓶口与阀体下端的密封圈压紧密封。当等到瓶内压力等于灌装缸内的物料压力时，开始灌装。

现有技术中，阀体下端的密封圈受压后发生弹性变形从而形成密封面，实现瓶口与阀体之间的密封。因而密封圈通常采用三元乙丙、氢化丁腈、硅胶以及食品级聚氨脂等较为柔软的材料制成。但现有的密封圈在使用过中，容易发生磨损，且对部分物料耐受性差，需要定期更换；同时，使用期间密封圈可能产生碎屑并掉落到瓶中，影响产品质量。

因此，如何延长密封圈的使用寿命、避免密封圈影响产品质量是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

本申请的目的是提供一种等压灌装阀，其通过阀嘴与瓶口密封连接，阀嘴采用硬质材料制成，进而延长了阀嘴的使用寿命，避免阀嘴损坏影响产品质量。

为实现上述目的，本申请提供一种等压灌装阀，包括阀座和阀芯，阀座具有安装孔，阀芯插入安装孔中，阀芯中央具有充气通道，阀芯和安装孔的侧壁之间形成物料通道，阀座的下端设有阀嘴，阀嘴与阀座之间密封连接，阀嘴中央具有与安装孔位置相对应的灌装孔，阀嘴下侧设有连接槽，连接槽设有用以贴合瓶口并与瓶口密封的密封面。

在一些实施例中，阀嘴的上侧设有环形的插装槽，阀座的下端设有用于与插装槽相连的连接环，物料通道和充气通道均位于连接环的内侧。

在一些实施例中，连接槽的内侧设有向下延伸、用以插入瓶口内的环形凸台，密封面包括位于环形凸台外侧的第二密封面，第二密封面为圆锥面，第二密封面的直径由下向上逐渐增加。

在一些实施例中，连接槽远离环形凸台的侧壁为用以与瓶口外侧壁贴合的第一密封面，连接槽底部宽度小于或等于预设宽度。

在一些实施例中，灌装孔的侧壁设有用以与瓶口螺纹位置对应的圆柱定位面，圆柱定位面与第一密封面之间设有第二圆锥导向面，第二圆锥导向面的直径沿由下向上的方向逐渐缩小。

在一些实施例中，灌装孔的侧壁还设有位于圆柱定位面下方的第一圆锥导向面，第一圆锥导向面的直径沿由下向上的方向逐渐缩小。

在一些实施例中，第二密封面、连接槽的底面、第一密封面、第二圆锥导向面、圆柱定位面以及第一圆锥导向面依次连接、并通过圆弧过渡。

在一些实施例中，阀座具有位于连接环内侧、朝向下方的台阶面，插装槽靠近阀嘴轴线的侧壁顶端与台阶面密封连接。

在一些实施例中，插装槽靠近阀嘴轴线的侧壁顶端设有密封槽，密封槽中设有密封圈，密封圈的上端与台阶面贴合。

在一些实施例中，阀芯的外侧设有位于物料通道中的螺旋状分流伞，螺旋状分流伞沿阀芯外侧的螺旋线分布。

本申请所提供的等压灌装阀，包括阀座和阀芯，阀座具有安装孔，阀芯插入安装孔中，阀芯中央具有充气通道，阀芯和安装孔的侧壁之间形成物料通道，阀座的下端设有阀嘴，阀嘴与阀座之间密封连接，阀嘴中央具有与安装孔位置相对应的灌装孔，阀嘴下侧设有连接槽，连接槽设有用以贴合瓶口并与瓶口密封的密封面。

等压灌装阀通过阀嘴与瓶口连接，阀嘴的下侧设置了连接槽，连接槽通过密封面与瓶口贴合并密封连接。密封过程主要通过贴合和/或瓶口的微小形变实现，阀嘴本身采用硬质材料制成，因而避免了阀嘴因反复形变导致损坏甚至掉屑的问题，进而延长了阀嘴的使用寿命，也避免了阀嘴损坏对产品质量造成影响。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的等压灌装阀一种具体实施方式的结构示意图；

图2为图1中A的放大图。

其中，图1和图2中的附图标记为：

阀嘴1、密封圈2、阀座3、阀芯4、物料通道5、提升机构6、第一圆锥导向面11、圆柱定位面12、第二圆锥导向面13、第一密封面14、第二密封面15、插装槽16、灌装孔17、充气通道41、螺旋状分流伞42、定位环43。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本申请所提供的等压灌装阀一种具体实施方式的结构示意图；图2为图1中A的放大图。

本申请所提供的等压灌装阀，如图1所示，包括阀座3、阀芯4和阀嘴1。其中，阀座3中央具有安装孔，阀芯4插入安装孔中，并与安装孔的侧壁之间相距一定距离，从而使阀芯4和安装孔的侧壁之间形成物料通道5。阀芯4和阀座3之间的连接方式可参考现有技术，在此不再赘述。阀嘴1与阀座3的下端通过过盈配合、螺纹连接等方式密封连接，用于与瓶口相连。阀嘴1中央具有灌装孔17，灌装孔17与安装孔的位置相对应，物料通道5位于灌装孔17的内侧。阀芯4的中央具有充气通道41，充气通道41沿阀芯4的轴线延伸，充气通道41也位于灌装孔17的内侧。阀嘴1下侧设有槽口向下的连接槽，连接槽位于灌装孔17外周，提升机构6带动瓶体向上移动，瓶口进入连接槽中，连接槽内设有密封面，密封面与瓶口紧密贴合，从而实现瓶口与阀嘴1之间的密封。阀嘴1采用硬质材料制成，瓶体通常为塑料材质制成，硬质材料通常为硬度大于瓶口的材料，例如304不锈钢、316L不锈钢等满足食品要求的材料。

在一些实施例中，连接槽的内侧设有环形凸台，环形凸台向下延伸，其位于连接槽和灌装孔17之间。灌装过程中，瓶口插入连接槽的底部，环形凸台插入瓶口内。密封面包括第二密封面15，第二密封面15为环形凸台的外侧壁。如图2所示，第二密封面15为圆锥面，该圆锥面的直径由下向上逐渐增加，圆锥面最上端的直径大于瓶口直径，因而当提升机构6抬升瓶体，使环形凸台插入瓶口时，第二密封面15可与瓶口的内侧壁紧密贴合。瓶口可能产生微小的形变，进而提高瓶口与阀嘴1之间的密封性。

在一些实施例中，密封面包括第一密封面14，连接槽远离环形凸台的侧壁为第一密封面14。如图2所示，第一密封面14用于与瓶口外侧壁贴合。第一密封面14可采用圆柱面，圆柱直径等于瓶口外侧壁的直径，当然用户也可设置第一密封面14为圆锥面，圆锥直径由下向上逐渐缩小，第一密封面14上端的直径小于或等于瓶口外侧壁的直径。第一密封面14和第二密封面15至少一个为圆锥面，圆锥面的直径由下向上逐渐缩小。连接槽底部宽度小于或等于预设宽度，预设宽度等于瓶口的厚度，因而当瓶口接近连接槽的底部时，会与连接槽至少一侧的侧壁紧密贴合，从而达到密封连接的目的。

在一些实施例中，灌装孔17的侧壁设有圆柱定位面12，如图2所示，当瓶体提升到位时，圆柱定位面12的位置与瓶口螺纹的位置相对应。圆柱定位面12与第一密封面14之间设有第二圆锥导向面13，第二圆锥导向面13的直径沿由下向上的方向逐渐缩小。第二圆锥导向面13上端的直径等于第一密封面14下端的直径，第二圆锥导向面13下端的直径等于圆柱定位面12的直径。第二圆锥导向面13起到导向作用，引导瓶口进入安装槽中。

在一些实施例中，灌装孔17的侧壁还设有第一圆锥导向面11，如图2所示，第一圆锥导向面11位于圆柱定位面12的下方。第一圆锥导向面11的直径沿由下向上的方向逐渐缩小，第一圆锥导向面11上端的直径等于圆柱定位面12的直径。第一圆锥导向面11页起到导向作用，引导瓶口进入柱定位面内侧。

在一些实施例中，如图2所示，第二密封面15、连接槽的底面、第一密封面14、第二圆锥导向面13、圆柱定位面12以及第一圆锥导向面11依次连接。为保证瓶口能够顺利进入连接槽，避免瓶口卡住，减少瓶口磨损，上述各个面之间均通过圆弧过渡。

在一些实施例中，阀嘴1的上侧设有环形的插装槽16，插装槽16靠近阀嘴1轴线一侧的直径大于灌装孔17的直径，连接槽、物料通道5和充气通道41均位于插装槽16的内侧。如图1所示，阀座3的下端设有连接环，连接环的直径大于安装孔下端的直径，连接环与插装槽16的位置相对应，二者通过过盈配合、螺纹连接或粘接等方式密封连接。

在一些实施例中，阀座3具有位于连接环内侧的台阶面，台阶面呈环形且朝向下方。如图1所示，台阶面的圆心位于阀座3的轴线上，台阶面的高度高于连接环下端的高度。插装槽16靠近阀嘴1轴线的侧壁顶端与台阶面之间密封连接，从而避免物料从阀嘴1和阀座3之间泄漏。

在一些实施例中，插装槽16靠近阀嘴1轴线的侧壁顶端设有密封槽，如图1所示，密封槽的槽口朝向台阶面。密封槽中设有密封圈2，密封圈2的下端与密封槽紧密贴合。当阀嘴1与阀座3相连时，密封圈2的上端与台阶面贴合，从而实现阀嘴1与阀座3之间的密封。

另外，灌装孔17侧壁的顶端设有倒角，倒角位于密封槽靠近灌装孔17的一侧，安装孔下端设有与倒角位置相对应的环形凸起，环形凸起的横截面为楔形，并与倒角的角度相同。当阀嘴1与阀座3相连时，环形凸起与倒角贴合，二者间形成的缝隙为圆锥状，其直径由下向上逐渐增加。由于物料由上向下流动，其与上述缝隙之间夹角为钝角，进一步增加了物料泄漏的阻力。

在一些实施例中，阀芯4的外侧设有螺旋状分流伞42。如图1所示，螺旋状分流伞42位于物料通道5中，并沿阀芯4外侧的螺旋线分布。螺旋状分流伞42的下端通过定位环43进行轴向定位，避免灌装物料时，螺旋状分流伞42产生轴向移动。物料在螺旋状分流伞42的引导下沿螺旋线流动，在物料进入瓶体内时，物料的流向与液面之间夹角为锐角，因而可减少冲击，防止冒泡。灌装完成后，提升机构6带动瓶体下降进行后续操作。提升机构6的结构可参考现有技术，在此不再赘述。

本申请中，等压灌装阀采用了硬质材料制成的阀嘴1，阀嘴1与瓶口之间通过第一密封面14和/或第二密封面15实现密封。密封过程中，阀嘴1形变和磨损较小，因而延长了阀嘴1的使用寿命，同时避免阀嘴1损坏掉落的碎屑影响产品质量。不锈钢材质作为阀嘴1时，其对臭氧、酒精、醋酸等耐受性较好，能够保证阀嘴1的使用寿命。且不锈钢可用于多种物料的灌装，节约了阀嘴1更换材质所需的检测费用。另外，不锈钢材质对物料的香味物质几乎没有吸附作用，进一步保证了产品质量。

需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另外几个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本申请所提供的等压灌装阀进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以对本申请进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本申请权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种等压灌装阀，其特征在于，包括阀座(3)和阀芯(4)，所述阀座(3)具有安装孔，所述阀芯(4)插入所述安装孔中，所述阀芯(4)中央具有充气通道(41)，所述阀芯(4)和所述安装孔的侧壁之间形成物料通道(5)，所述阀座(3)的下端设有阀嘴(1)，所述阀嘴(1)与所述阀座(3)之间密封连接，所述阀嘴(1)中央具有与所述安装孔位置相对应的灌装孔(17)，所述阀嘴(1)下侧设有连接槽，所述连接槽设有用以贴合瓶口并与瓶口密封的密封面；

所述阀嘴(1)的上侧设有环形的插装槽(16)，所述阀座(3)的下端设有用于与所述插装槽(16)相连的连接环，所述物料通道(5)和所述充气通道(41)均位于所述连接环的内侧；

所述连接槽的内侧设有向下延伸、用以插入瓶口内的环形凸台，所述密封面包括位于所述环形凸台外侧的第二密封面(15)，所述第二密封面(15)为圆锥面，所述第二密封面(15)的直径由下向上逐渐增加；

所述连接槽远离所述环形凸台的侧壁为用以与瓶口外侧壁贴合的第一密封面(14)，所述连接槽底部宽度小于或等于预设宽度；

所述灌装孔(17)的侧壁设有用以与瓶口螺纹位置对应的圆柱定位面(12)，所述圆柱定位面(12)与所述第一密封面(14)之间设有第二圆锥导向面(13)，所述第二圆锥导向面(13)的直径沿由下向上的方向逐渐缩小；

所述灌装孔(17)的侧壁还设有位于所述圆柱定位面(12)下方的第一圆锥导向面(11)，所述第一圆锥导向面(11)的直径沿由下向上的方向逐渐缩小。

2.根据权利要求1所述的等压灌装阀，其特征在于，所述第二密封面(15)、所述连接槽的底面、所述第一密封面(14)、所述第二圆锥导向面(13)、所述圆柱定位面(12)以及所述第一圆锥导向面(11)依次连接、并通过圆弧过渡。

3.根据权利要求1所述的等压灌装阀，其特征在于，所述阀座(3)具有位于所述连接环内侧、朝向下方的台阶面，所述插装槽(16)靠近所述阀嘴(1)轴线的侧壁顶端与所述台阶面密封连接。

4.根据权利要求3所述的等压灌装阀，其特征在于，所述插装槽(16)靠近所述阀嘴(1)轴线的侧壁顶端设有密封槽，所述密封槽中设有密封圈(2)，所述密封圈(2)的上端与所述台阶面贴合。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的等压灌装阀，其特征在于，所述阀芯(4)的外侧设有位于所述物料通道(5)中的螺旋状分流伞(42)，所述螺旋状分流伞(42)沿所述阀芯(4)外侧的螺旋线分布。