CN1228233C - 外置式流体机械灌装阀 - Google Patents

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管金岳
孔祥玉
蒋余凯
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Abstract

本发明涉及一种外置式流体机械灌装阀，包括对中导向装置、充回气管、抽真空及排气装置、阀体、阀芯、操作阀杆及通气管。阀芯位于阀体的阀腔内，由液体阀杆及充气阀杆构成，液体阀杆的上端与充气阀杆相连，其下端与充回气管相接，充气阀杆的上端伸出阀体；液体阀杆和充气阀杆可在操作阀杆的带动下上下移动；抽真空及排气装置位于阀体下端一侧的阀腔内；通气管与操作阀杆相连。本发明结构简单、维修方便，流道简洁、便于清洗，且灌装稳定、灌装液位精确。

Description

外置式流体机械灌装阀
                              技术领域
本发明涉及一种灌装阀，特别是一种外置式流体机械灌装阀。
                              背景技术
目前用于工业化生产的流体灌装机械(如啤酒灌装机等)的主要部件——灌装阀有两种形式：机械阀和电子阀。就机械阀而言，现行的机械阀基本上是内置式，这种机械阀存在以下几点不足：
1、充回气阀和液体阀的开启靠弹簧，作等压灌装时不能真正实现等压开阀，致使灌装不稳定。
2、整个阀置于灌装缸内，浸在物料中，不易清洗，且运转时对物料起搅拌作用，不利于灌装。
3、回气管上为单个分流伞，加之上述影响，因而现行的机械灌装阀灌装欠稳定，灌装液位波动大。
                              发明内容
本发明要解决的技术问题主要是现有内置式机械阀灌装不稳定，灌装液位波动大的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明包括对中导向装置、充回气管、抽真空及排气装置、阀体、阀芯、操作阀杆及通气管。对中导向装置由对中杯、瓶口密封垫及升降装置构成，对中杯可在升降装置的带动下上下移动。阀芯位于阀体的阀腔内，由液体阀杆及充气阀杆构成，液体阀杆的上端与充气阀杆相连，其下端与充回气管相接，充气阀杆的上端伸出阀体。液体阀杆和充液阀杆可在操作阀杆的带动下上下移动。抽真空及排气装置位于阀体下端一侧的阀腔内。通气管与操作阀杆相连。
本发明具有如下优点：
1、充气阀和液体阀无需弹簧，故不会由此而引发使用中的诸多不稳定因素；
2、流道简洁、便于清洗、确保卫生；
3、充气阀和液体阀分别开启、时间控制，作等压灌装时，能真正实现等压开阀；
4、二次抽真空时的冲气即使达到等压，液体阀也不会开启(不象现行机械阀那样，会因调整不当而导致啤酒被抽出)；
5、运转时酒缸中啤酒稳定，无现行内置式机械阀所起的搅拌作用；
6、双分流伞的回气管结构，灌装稳定，灌装液位精确；
7、结构简单，维修方便；
8、根据需要能方便地实现灌装时的单独回气通道，使回气不与酒缸中气体发生混合，以提高灌装质量；
本发明略作改动也适用于含气或不含气等饮料的灌装。
                              附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为图1的A向示意图(进瓶工作状态)。
图3为图1的A向示意图(对中导向装置落下工作状态)。
图4为图1的A向示意图(瓶提起工作状态)。
图5为图1的A向示意图(充气工作状态)。
图6为图1的A向示意图(进液和回气工作状态)。
图7为图1的A向示意图(液封工作状态)。
图8为图1的局部剖视图(充气阀杆关闭工作状态)。
图9为图1的局部剖视图(充气阀杆打开工作状态。
图10为图1的局部剖视图(液体阀杆关闭工作状态)。
图11为图1的局部剖视图(液体阀杆打开工作状态)。
如图1、图2所示，本发明包括对中导向装置1、充回气管2、抽真空及排气装置3、阀体4、阀芯5、操作阀杆6及通气管7等七大部分。对中导向装置由对中杯1-1、瓶口密封垫1-2及升降装置1-3构成，瓶口密封垫1-2安装在对中杯1-1内上部。升降装置1-3由双导杆1-31、滚轮1-32及滚轮架1-33构成。双导杆1-31的上端连接滚轮架1-33，其下端连接对中杯1-1，对中杯1-1可在双导杆1-31的带动下上下移动，整个升降装置1-3可在凸轮8的作用下升起或下降。
阀体4自下而上由阀座4-1、阀身4-2、阀盖4-3及梳形套组件4-4构成。梳形套组件安装在阀座4-1的阀腔4-5下部的出液口处，该处及阀座4下端端口的截面分别呈内外锥形。阀身4-2是阀座4-1和阀盖4-3的连接件，设有与灌装机的灌装缸13及阀腔4-5相通的流体通道4-7，阀座4-1上则设有用于安装抽真空及排气装置3的阀腔4-6。
阀芯5位于阀体4的阀腔4-5内，由液体阀杆5-2及充气阀杆5-3构成，液体阀杆5-2的上端与充气阀杆5-3相连，其下端与充回气管2相接，充气阀杆5-3的上端伸出阀体4。液体阀杆5-2的下端为与阀座4出液口上部内锥面相应的锥形，为保证密封，下端还套有密封垫5-1。充回气管2的中部装有两个分流伞，其中一个即图1中的2-1。
抽真空装置3位于阀体4下端的阀腔4-2内，由抽真空阀杆3-1、排气阀3-2构成。
操作阀杆6由滚轮6-1、滚轮轴6-2、面板6-3、外操作杆6-4、内操作杆6-5、气管6-6及上盖6-7构成。滚轮6-1安装在滚轮轴6-2上，外操作杆6-4一端与滚轮轴6-2相连，另一端与内操作杆6-5相连，内操作杆6-5的一端插入充气阀杆5-3的凹槽内。整个操作阀杆6通过面板6-3固定在阀盖4-3上。充气阀杆5-3的顶部还伸入其上盖6-7内。阀盖4-3上设有与阀腔4-5相通的气体通道4-8，操作阀杆的气管6-6一端伸入气体通道4-8内，另一端与通气管7相连，通气管7的进气口上设有O形圈7-1。
下面具体描述一下本实施例的主要工作原理和工作过程：
当灌装瓶处于灌装位置时，随着灌装缸13的转动，升降装置的滚轮1-32脱离凸轮8，原被凸轮8顶起的对中导向装置靠自重落下，对中杯1-1将容器罩住(参见图2、图3)。随着灌装缸的继续回转，抽真空装置的抽真空阀杆3-1被凸轮10顶开，使阀腔4-6与真空腔14相通，抽真空通路被接通，通过真空腔14即可对灌装瓶进行抽真空(参见图4)。
抽真空完毕后，灌装缸13继续回转，抽真空阀杆3-1脱离凸轮10而复位，从而关闭抽真空通路。灌装缸13接着继续回转，滚轮6-1、滚轮轴6-2在凸轮11作用下，带动外操作阀杆6-4发生旋转，从而使内操作杆6-5发生偏转，产生向上的力F1，带动充气阀杆5-3上升，充气通路通，灌装缸13内气体(CO2)通过通气管7、气管6-6经液体阀杆5-2及充回气管2被充入瓶内。当瓶内气体压力与灌装缸内压力相等时，此时，液体阀杆5-2不会被打开，即不会形成提前开阀，因此，不存在冲击现象，即含气物料不会被冲入瓶内(参见图5及图8、9)。
随着灌装缸的继续回转，在凸轮11的作用下，外操作阀杆6-4继续发生偏转，从而由充气阀杆5-3继续带动液体阀杆5-2上升，打开液体灌装通路，物料从灌装缸经流体通道及阀腔4-5流入瓶内(参见图6)。随瓶内物料液面上升，瓶内气体经回气通路回到灌装缸内。当物料液面至回气管口时，形成液封，灌装结束(参见图7及图10、11)灌装缸继续旋转，滚轮6-1、滚轮轴6-2在凸轮12作用下，带动外操作阀杆6-4发生反向旋转，从而使内操作杆6-5发生偏转，产生向下的力F2，迫使充气阀杆5-3及液体阀杆5-2下降，关闭液体灌装及回气通路，灌装过程结束。接着，排气阀杆3-2被凸轮9顶开，排气通路通，瓶颈内气体被排至大气中，灌好的啤酒被送出至压盖。
凸轮8、9、10、11、12为辅助控制部件，安装在灌装机的相应位置上，不属于本发明的构成部分。

Claims (4)

1、一种外置式流体机械灌装阀，包括对中导向装置、充回气管、抽真空及排气装置、阀体、阀芯、操作阀杆及通气管，对中导向装置由对中杯、瓶口密封垫及升降装置构成，对中杯可在升降装置的带动下上下移动，其特征在于：阀芯(5)位于阀体(4)的阀腔(4-5)内，由液体阀杆(5-2)及充气阀杆(5-3)构成，液体阀杆(5-2)的上端与充气阀杆(5-3)相连，其下端与充回气管(2)相接，充气阀杆(5-3)的上端伸出阀体；液体阀杆(5-2)和充气阀杆(5-3)可在操作阀杆(6)的带动下上下移动；抽真空及排气装置(3)位于阀体(4)下端一侧的阀腔(4-6)内；通气管(7)与操作阀杆(6)相连。
2、如权利要求1所述的外置式流体机械灌装阀，其特征在于：抽真空装置(3)由抽真空阀杆(3-1)、排气阀(3-2)构成。
3、如权利要求1所述的外置式流体机械灌装阀，其特征在于：操作阀杆(6)由滚轮(6-1)、滚轮轴(6-2)、面板(6-3)、外操作杆(6-4)、内操作杆(6-5)、气管(6-6)及上盖(6-7)构成，滚轮(6-1)安装在滚轮轴(6-2)上，外操作杆(6-4)一端与滚轮轴(6-2)相连，另一端与内操作杆(6-5)相连，内操作杆(6-5)的一端插入充气阀杆(5-3)的凹槽内；整个操作阀杆(6)通过面板(6-3)固定在阀盖(4-3)上；阀盖(4-3)上设有与阀腔(4-5)相通的气体通道(4-8)，操作阀杆(6)的气管(6-6)一端伸入气体通道(4-8)内，另一端与通气管(7)相连。
4、如权利要求1所述的外置式流体机构灌装阀，其特征在于：充回气管(2)为双分流伞结构。
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