CN207259121U - 一种易拉罐灌装机的灌装阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型的一种易拉罐灌装机的灌装阀，包括阀座、阀芯、滑套、对中罩、进液阀套、进气阀管、阀杆、进液压簧、进气压簧和回气管，所述阀座固定设置于灌装缸上且连通灌装缸，所述阀芯固定安装于所述阀座内，所述阀芯内开设有进液槽和进气槽，所述滑套滑动设置于所述阀座上，且所述滑套固定设置于对中升降装置上，所述对中罩固定安装于所述滑套下端，所述进液阀套滑动设置于所述阀座上，所述进液压簧控制所述进液阀套滑动，所述进气阀管固定设置于所述阀芯上且连通所述进气槽，所述阀杆滑动设置于所述进气阀管顶端，所述进气压簧控制所述阀杆滑动。具有结构简单，控制方便，灌装效率高，密封性好的优点。

Description

一种易拉罐灌装机的灌装阀

技术领域

本实用新型涉及机械设备领域，具体涉及灌装机。

背景技术

饮料灌装机按灌装原理可分为常压灌装机、压力灌装机和真空灌装机，这些灌装机都属于机械灌装方式，即灌装方式采用机械灌装阀来实现饮料的灌装，例如啤酒、汽水、红酒、白酒等。目前的灌装机普遍存在灌装效率低，自动化程度差，灌装不卫生，物料浪费大，灌装物料量控制不精确等问题。另外，常用的易拉罐由于壁较薄，导致其灌装时可能会因为压力控制不当，造成易拉罐爆裂。

因此，如何对现有的灌装机进行改进，使其克服上述问题是本领域技术人员亟待解决的一个问题。

实用新型内容

本实用新型的一个目的在于提供一种结构合理，灌装效率高，自动化程度高，灌装卫生，控制精确，适用性强，安全可靠的易拉罐灌装机。

本实用新型的另一个目的在于提供一种灌装效率高，自动化程度高，控制精确的灌装方法。

本实用新型的再一个目的在于提供一种结构简单，控制方便，灌装效率高，密封性好的灌装阀。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种易拉罐灌装机，其特征在于：包括台座、旋转台座、工作台、传动组件、阀阵系统、进料分配器、空气分配器、灌装系统和酒缸升降装置；

所述台座用于支撑、安装其他部件；

所述旋转台座转动设置于所述台座上；

所述工作台设置于所述台座一侧，用于输送罐体；

所述传动组件连接驱动装置，通过所述传动组件驱动所述旋转台座在所述台座上转动，以及驱动所述工作台输送罐体；

所述阀阵系统包括物料管路、二氧化碳管路、CIP清洁管路和压缩空气管路，所述物料管路、所述二氧化碳管路和CIP清洁管路连通至所述进料分配器，所述压缩空气管路连通至所述空气分配器；

所述进料分配器设置于所述旋转台座的旋转中心处，所述进料分配器包括进料分配器固定座、进料滚动轴承、进料分配器外壳和进料分配器内轴，所述进料分配器固定座和所述进料分配器外壳固定设置于所述旋转台座上，并跟随所述旋转台座同步转动，所述进料分配器内轴固定不动，所述进料分配器固定座和所述进料分配器外壳通过所述进料滚动轴承转动连接于所述进料分配器内轴上，所述进料分配器固定座上连通有呈辐射状排列的进料管，所述进料分配器外壳上分别连通有呈辐射状排列的二氧化碳背压管和CIP清洁管，所述进料分配器内轴上连通有相互隔离的物料通道、二氧化碳通道和CIP清洁通道，所述物料通道两端分别连通所述物料管路和所述进料管，所述二氧化碳通道两端分别连通所述二氧化碳管路和所述二氧化碳背压管，所述CIP清洁通道两端分别连通所述CIP清洁管路和所述CIP清洁管；

所述空气分配器包括空气分配器外壳、空气分配器内轴和空气转动轴承，所述空气分配器外壳固定设置于所述进料分配器固定座上，所述空气分配器内轴固定不动，所述空气分配器外壳通过所述空气转动轴承转动连接于所述空气分配器内轴上，所述空气分配器外壳上开设有呈辐射状排列的进气口、第一排气口和第二排气口，所述空气分配器内轴上开设有空气通道，所述空气通道两端分别连通所述压缩空气管路和所述进气口；

所述灌装系统为多个，且沿圆周方向均匀设置于所述旋转台座上，所述灌装系统包括灌装阀、灌装缸、操作阀杆装置、对中升降装置、真空阀和排气阀，所述灌装缸可连通所述所述进料管、所述二氧化碳背压管和所述CIP清洁管，所述灌装阀安装于所述对中升降装置和所述灌装缸上，且穿过进入所述灌装缸，所述进气口连接所述对中升降装置，可使所述对中升降装置下降进行灌口密封，所述灌装阀可连通所述真空阀和排气阀，所述真空阀连通所述第一排气口，所述排气阀连通所述第二排气口，所述操作阀杆装置用于控制所述灌装阀；所述灌装阀包括阀座、阀芯、滑套、对中罩、进液阀套、进气阀管、阀杆、进液压簧、进气压簧和回气管，所述阀座固定设置于所述灌装缸上且连通所述灌装缸，所述阀芯固定安装于所述阀座内，所述阀芯内开设有进液槽和进气槽，所述滑套滑动设置于所述阀座上，且所述滑套固定设置于所述对中升降装置上，所述对中罩固定安装于所述滑套下端，可跟随所述对中升降装置下降进行灌口密封，所述进液阀套滑动设置于所述阀座上，所述进液阀套上下滑动可开闭所述进液槽，所述进液压簧控制所述进液阀套滑动，所述进气阀管固定设置于所述阀芯上且连通所述进气槽，所述阀杆滑动设置于所述进气阀管顶端，所述阀杆上下滑动可开闭所述进气槽，所述进气压簧控制所述阀杆滑动，所述回气管固定设置于所述阀芯下侧，且连通所述进气槽，所述回气管可插入罐体内，所述回气管可连通所述真空阀和所述排气阀；

所述酒缸升降装置设置于所述旋转台座和所述灌装系统之间，用于调节所述旋转台座和所述灌装系统之间的距离，以适应不同高度罐体的灌装需求。

作为优选，所述工作台包括输送带、螺杆装置、进罐星轮、盖板、导向板和挡罐装置，所述螺杆装置设置于所述输送带侧面，所述进罐星轮设置于所述输送带末端，所述盖板设置于所述进罐星轮上方，所述导向板设置于所述进罐星轮侧面，所述挡罐装置设置于所述输送带入口处；所述传动组件驱动所述螺杆装置和所述进罐星轮转动进行输送罐体，所述挡罐装置用于阻断或启动罐体的供应。本方案中挡罐装置自动开启的条件是(1)缺少易拉罐；(2)出现倒灌现象；(3)易拉罐供应中出现缺口(未能持续性的进罐)；(4)机器关闭。

作为优选，所述传动组件包括齿轮箱、驱动齿轮和驱动轴套，所述齿轮箱一侧连接驱动装置，所述齿轮箱另一侧连接所述驱动齿轮，所述驱动齿轮连接所述驱动轴套，所述驱动齿轮带动所述旋转台座转动，所述驱动轴套带动所述进罐星轮和所述螺杆装置转动。本方案中灌装机的动力来自封口机。

作为改进，所述二氧化碳管路和所述压缩空气管路上均设置有空气过滤器。空气过滤器的设置用于保证二氧化碳气体以及压缩孔的干燥和洁净，保证设备正常工作，以及灌装质量。

作为优选，所述酒缸升降装置包括减速机、齿轮组、螺杆和立柱，所述减速机连接驱动装置，所述螺杆转动设置于所述旋转台座上，且螺纹连接于所述灌装系统上，所述立柱固定设置于所述旋转台座上，且滑动连接于所述灌装系统上，所述减速机通过所述齿轮组带动所述螺杆转动，进而带动所述灌装系统上下升降。

作为改进，所述滑套内侧设置有耐磨环，所述滑套通过所述耐磨环在所述阀座上滑动，所述滑套和所述阀座之间还设置有气动拉杆封，用于增加所述滑套和所述阀座之间的密封性；所述对中罩顶部还设置有罐口密封垫，用于增加所述对中罩和罐体之间的密封性；所述进液阀套底部还设置有液体阀垫，用于增加所述进液阀套和所述阀芯之间的密封性；所述进气阀管上端开设有三角缺口，所述阀杆下端设置有倒蘑菇头，所述倒蘑菇头上设置有气阀密封垫，用于增加所述进气阀管和所述阀杆之间的密封性。增加灌装阀的耐磨性和密封性，提高灌装阀的使用寿命，以及灌装可靠性和精确性。

作为优选，所述对中升降装置包括杆臂和对中气缸，所述杆臂活动设置于所述灌装缸上，所述滑套固定设置于所述杆臂上，所述对中气缸设置于所述灌装缸和所述杆臂之间，且所述对中气缸连通所述进气口，通过压缩空气的进出，控制所述对中气缸的伸缩，进而控制所述杆臂的上下活动。

一种利用上述易拉罐灌装机的灌装方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤a，对中：罐体被输送到所述灌装阀下时，所述对中升降装置下降，所述滑套带动所述对中罩下降，压住罐口密封罐体，此时罐体和所述灌装阀内充满空气，所述灌装缸上部充满二氧化碳气体，所述灌装缸下部充满物料；

步骤b，冲洗：所述操作阀杆装置动作，通过所述进气压簧使所述阀杆上升，所述进气阀管连通所述灌装缸上部的二氧化碳气体，二氧化碳气体通过所述灌装阀进入罐体，使二氧化碳气体清洗罐体，在充入二氧化碳气体过程中，罐体内的空气通过所述真空阀被排出，从而保证在灌装过程中空气含量减少到最小；

步骤c，备压：关闭所述真空阀，此时罐体内充满二氧化碳气体，且罐体内的气体压力与所述灌装缸内的气体压力相等；

步骤d，灌装：当罐体内的气体压力与所述灌装缸内的气体压力相等，所述操作阀杆装置自动动作，通过所述进液压簧使所述进液阀套上升，物料通过所述灌装阀进入罐体；

步骤e，回气：随着物料的不断注入罐体，当罐体内液面升至所述回气管口时，罐体内二氧化碳气体不能返回，从而使罐体内气体压力升高，阻止了物料的流入，使其与所述灌装缸内的液压达到平衡状态，一旦罐体内液体在所述回气管中的高度升至与所述灌装缸内液面一致时，所述灌装阀的进液便立即停止。

步骤f，卸压：物料注入停止后，所述操作阀杆装置动作，通过所述进气压簧和所述进液压簧动作，关闭所述进气阀管和所述进液阀套，此时所述排气阀打开，使罐体内压力降至大气压，同时由于所述排气阀高于罐体内的液面，故物料不会随气体排出，在排气的过程中，所述回气管内的液体被压入罐体内，同时，位于对中罩与液体之间的压缩气体膨胀，以达到将所述回气管内气体全部清出，在罐体排出前一瞬间，所述对中升降装置上升，紧接着一内、外导环将罐体由输送平台上导入到封罐机的输送带上，并通过封罐机输送链传出。

进一步的，上述步骤a之前或上述步骤f之后还包括步骤g，清洗：CIP清洁液通过所述物料管路和所述CIP清洁管路进入所述进料分配器，再通过所述进料管和所述CIP清洁管进入所述灌装缸和所述灌装阀进行清洁。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：1、通过阀阵系统、进料分配器和空气分配器的联动设置，提高了灌装机的自动化程度，进而提高了灌装效率。2、灌装机的全密封设置，以及CIP清洁管路和CIP清洁管的设置使灌装机的卫生得到保证，提高了产品的灌装质量。3、灌装阀的结构设计使灌装更加精确，可靠性更强。4、酒缸升降装置的设置使灌装机能对不同高度罐体进行灌装，提高了设备的适用性。

另外，通过本方案的灌装方法，可以进行等压灌装，不会使空罐处于受压状态，使其可以对很薄的罐体进行灌装。进一步提高了本设备的适用性。

而且，本方案的灌装阀结构简单，零件之间的连接方式简单、可靠，使其控制更加方便，结构更加牢固，灌装效率也得到提高；而且其密封性和耐磨性均有所提高，能增加灌装阀的使用寿命，减少维护成本。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的俯视图；

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的侧视图；

图3是根据本实用新型的一个优选实施例中旋转台座、工作台和传动组件的结构示意图；

图4是根据本实用新型的一个优选实施例中工作台的结构示意图；

图5是根据本实用新型的一个优选实施例中传动组件的结构示意图；

图6是根据本实用新型的一个优选实施例中阀阵系统的立体结构示意图；

图7是根据本实用新型的一个优选实施例中阀阵系统的俯视图；

图8是根据本实用新型的一个优选实施例中进料分配器和阀阵系统的连接示意图；

图9是根据本实用新型的一个优选实施例中进料分配器的结构示意图；

图10是根据本实用新型的一个优选实施例中空气分配器的结构示意图；

图11是根据本实用新型的一个优选实施例中酒缸升降装置的结构示意图；

图12是根据本实用新型的一个优选实施例中灌装系统的结构示意图；

图13是根据本实用新型的一个优选实施例中灌装阀的结构示意图；

图14是根据本实用新型的一个优选实施例图13中A处的放大视图；

图15是根据本实用新型的一个优选实施例图13中沿B-B方向的剖视图；

图16是根据本实用新型的一个优选实施例中对中升降装置的侧视图；

图17是根据本实用新型的一个优选实施例中对中升降装置的俯视图；

图18至图23是根据实用新型的一个优选实施例中灌装系统的工作流程图。

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1～17所示，本实用新型的一个优选实施例包括台座1、旋转台座2、工作台3、传动组件4、阀阵系统5、进料分配器6、空气分配器7、灌装系统8和酒缸升降装置9。其具体结构如下：

台座1用于支撑、安装其他部件。

旋转台座2转动设置于台座1上。

工作台3设置于台座1一侧，用于输送罐体100。工作台3包括输送带31、螺杆装置32、进罐星轮33、盖板34、导向板35和挡罐装置36，螺杆装置32设置于输送带31侧面，进罐星轮33设置于输送带31末端，盖板34设置于进罐星轮33上方，导向板35设置于进罐星轮33侧面，挡罐装置36设置于输送带31入口处；传动组件4驱动螺杆装置32和进罐星轮转动33进行输送罐体100，挡罐装置36用于阻断或启动罐体100的供应。

传动组件4连接驱动装置，通过传动组件4驱动旋转台座2在台座上转动，以及驱动工作台3输送罐体100。传动组件4包括齿轮箱41、驱动齿轮42和驱动轴套43，齿轮箱41一侧连接驱动装置，齿轮箱41另一侧连接驱动齿轮42，驱动齿轮42连接驱动轴套43，驱动齿轮42带动旋转台座2转动，驱动轴套43带动进罐星轮33和螺杆装置32转动。

阀阵系统5包括物料管路51、二氧化碳管路52、CIP清洁管路53和压缩空气管路54，物料管路51、二氧化碳管路52和CIP清洁管路53连通至进料分配器6，压缩空气管路54连通至空气分配器7。其中，二氧化碳管路52和压缩空气管路54上均设置有空气过滤器55。

进料分配器6设置于旋转台座2的旋转中心处，进料分配器6包括进料分配器固定座61、进料滚动轴承62、进料分配器外壳63和进料分配器内轴64，进料分配器固定座61和进料分配器外壳63固定设置于旋转台座2上，并跟随旋转台座2同步转动，进料分配器内轴64固定不动，进料分配器固定座61和进料分配器外壳63通过进料滚动轴承62转动连接于进料分配器内轴64上，进料分配器固定座61上连通有呈辐射状排列的进料管65，进料分配器外壳63上分别连通有呈辐射状排列的二氧化碳背压管66和CIP清洁管67，进料分配器内轴64上连通有相互隔离的物料通道641、二氧化碳通道642和CIP清洁通道643，物料通道641两端分别连通物料管路51和进料管65，二氧化碳通道642两端分别连通二氧化碳管路52和二氧化碳背压管66，CIP清洁通道643两端分别连通CIP清洁管路53和CIP清洁管67。

空气分配器7包括空气分配器外壳71、空气分配器内轴72和空气转动轴承73，空气分配器外壳71固定设置于进料分配器固定座61上，空气分配器内轴72固定不动，空气分配器外壳71通过空气转动轴承73转动连接于空气分配器内轴72上，空气分配器外壳71上开设有呈辐射状排列的进气口74、第一排气口75和第二排气口76，空气分配器内轴72上开设有空气通道721，空气通道721两端分别连通压缩空气管路54和进气口74。

灌装系统8为多个(本实施例中为60个)，且沿圆周方向均匀设置于旋转台座2上，灌装系统8包括灌装阀81、灌装缸82、操作阀杆装置83、对中升降装置84、真空阀85和排气阀86，灌装缸82可连通进料管65、二氧化碳背压管66和CIP清洁管67，灌装阀81安装于对中升降装置84和灌装缸82上，且穿过进入灌装缸82，进气口74连接对中升降装置84，可使对中升降装置84下降进行灌口密封，灌装阀81可连通真空阀85和排气阀86，真空阀85连通第一排气口75，排气阀86连通第二排气口76，操作阀杆装置83用于控制灌装阀81；灌装阀81包括阀座811、阀芯812、滑套813、对中罩814、进液阀套815、进气阀管816、阀杆817、进液压簧818、进气压簧819和回气管810，阀座811固定设置于灌装缸82上且连通灌装缸82，阀芯812固定安装于阀座811内，阀芯812内开设有进液槽8121和进气槽8122，滑套813滑动设置于阀座811上，且滑套813固定设置于对中升降装置84上，对中罩814固定安装于滑套813下端，可跟随对中升降装置84下降进行灌口密封，进液阀套815滑动设置于阀座811上，进液阀套815上下滑动可开闭进液槽8121，进液压簧818控制进液阀套815滑动，进气阀管816固定设置于阀芯812上且连通进气槽8122，阀杆817滑动设置于进气阀管816顶端，阀杆817上下滑动可开闭进气槽8122，进气压簧818控制阀杆817滑动，回气管810固定设置于阀芯812下侧，且连通进气槽8122，回气管819可插入罐体100内，回气管819可连通真空阀85和排气阀86。对中升降装置84包括杆臂841和对中气缸842，杆臂841活动设置于灌装缸82上，滑套813固定设置于杆臂841上，对中气缸842设置于灌装缸82和杆臂841之间，且对中气缸842连通进气口74，通过压缩空气的进出，控制对中气缸842的伸缩，进而控制杆臂841的上下活动。

酒缸升降装置9设置于旋转台座2和灌装系统8之间，用于调节旋转台座2和灌装系统8之间的距离，以适应不同高度罐体100的灌装需求。酒缸升降装置9包括减速机91、齿轮组92、螺杆93和立柱94，减速机91连接驱动装置，螺杆93转动设置于旋转台座2上，且螺纹连接于灌装系统8上，立柱94固定设置于旋转台座2上，且滑动连接于灌装系统8上，减速机91通过齿轮组92带动螺杆93转动，进而带动灌装系统8上下升降。

为了增加灌装阀81的耐磨性和密封性，滑套813内侧设置有耐磨环8131，滑套813通过耐磨环8131在阀座811上滑动，滑套813和阀座811之间还设置有气动拉杆封8132，用于增加滑套813和阀座811之间的密封性；对中罩814顶部还设置有罐口密封垫8141，用于增加对中罩814和罐体100之间的密封性；进液阀套815底部还设置有液体阀垫8151，用于增加进液阀套815和阀芯812之间的密封性；进气阀管816上端开设有三角缺口8161，阀杆817下端设置有倒蘑菇头8171，倒蘑菇头8171上设置有气阀密封垫8172，用于增加进气阀管816和阀杆817之间的密封性。

如图18至图23所示，本实用新型的一个优选实施例的灌装方法包括以下步骤(其中标号101为二氧化碳气体，102为物料，103为空气)：

步骤a，对中：罐体被输送到灌装阀下时，对中升降装置下降，滑套带动对中罩下降，压住罐口密封罐体，此时罐体和灌装阀内充满空气，灌装缸上部充满二氧化碳气体，灌装缸下部充满物料。

步骤b，冲洗：操作阀杆装置动作，通过进气压簧使阀杆上升，进气阀管连通灌装缸上部的二氧化碳气体，二氧化碳气体通过灌装阀进入罐体，使二氧化碳气体清洗罐体，在充入二氧化碳气体过程中，罐体内的空气通过真空阀被排出，从而保证在灌装过程中空气含量减少到最小。

步骤c，备压：关闭真空阀，此时罐体内充满二氧化碳气体，且罐体内的气体压力与灌装缸内的气体压力相等。

步骤d，灌装：当罐体内的气体压力与灌装缸内的气体压力相等，操作阀杆装置自动动作，通过进液压簧使进液阀套上升，物料通过灌装阀进入罐体。

步骤e，回气：随着物料的不断注入罐体，当罐体内液面升至回气管口时，罐体内二氧化碳气体不能返回，从而使罐体内气体压力升高，阻止了物料的流入，使其与灌装缸内的液压达到平衡状态，一旦罐体内液体在回气管中的高度升至与灌装缸内液面一致时，灌装阀的进液便立即停止。

步骤f，卸压：物料注入停止后，操作阀杆装置动作，通过进气压簧和进液压簧动作，关闭进气阀管和进液阀套，此时排气阀打开，使罐体内压力降至大气压，同时由于排气阀高于罐体内的液面，故物料不会随气体排出，在排气的过程中，回气管内的液体被压入罐体内，同时，位于对中罩与液体之间的压缩气体膨胀，以达到将回气管内气体全部清出，在罐体排出前一瞬间，对中升降装置上升，紧接着一内、外导环将罐体由输送平台上导入到封罐机的输送带上，并通过封罐机输送链传出。

另外，上述步骤a之前或上述步骤f之后还包括步骤g，清洗：CIP清洁液通过物料管路和CIP清洁管路进入进料分配器，再通过进料管和CIP清洁管进入灌装缸和灌装阀进行清洁。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。

Claims (2)

1.一种易拉罐灌装机的灌装阀，其特征在于：包括阀座、阀芯、滑套、对中罩、进液阀套、进气阀管、阀杆、进液压簧、进气压簧和回气管，所述阀座固定设置于灌装缸上且连通灌装缸，所述阀芯固定安装于所述阀座内，所述阀芯内开设有进液槽和进气槽，所述滑套滑动设置于所述阀座上，且所述滑套固定设置于对中升降装置上，所述对中罩固定安装于所述滑套下端，可跟随对中升降装置下降进行灌口密封，所述进液阀套滑动设置于所述阀座上，所述进液阀套上下滑动可开闭所述进液槽，所述进液压簧控制所述进液阀套滑动，所述进气阀管固定设置于所述阀芯上且连通所述进气槽，所述阀杆滑动设置于所述进气阀管顶端，所述阀杆上下滑动可开闭所述进气槽，所述进气压簧控制所述阀杆滑动，所述回气管固定设置于所述阀芯下侧，且连通所述进气槽，所述回气管可插入罐体内，所述回气管可连通真空阀和排气阀。

2.根据权利要求1所述的一种易拉罐灌装机的灌装阀，其特征在于：所述滑套内侧设置有耐磨环，所述滑套通过所述耐磨环在所述阀座上滑动，所述滑套和所述阀座之间还设置有气动拉杆封，用于增加所述滑套和所述阀座之间的密封性；所述对中罩顶部还设置有罐口密封垫，用于增加所述对中罩和罐体之间的密封性；所述进液阀套底部还设置有液体阀垫，用于增加所述进液阀套和所述阀芯之间的密封性；所述进气阀管上端开设有三角缺口，所述阀杆下端设置有倒蘑菇头，所述倒蘑菇头上设置有气阀密封垫，用于增加所述进气阀管和所述阀杆之间的密封性。