CN212799627U - 一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及灌装机供料设备技术领域，具体涉及一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，包括产品罐，产品罐通过物料泵和输料管线连接第一灌装机料缸，物料泵通过一发射站连接三通转阀的入口，三通转阀的第一出口通过第一输料管线连接第一回收站的入口，第一回收站的出口连接第一灌装机料缸，三通转阀的第二出口通过第二输料管线连接第二回收站的入口，第二回收站的出口连接第二灌装机料缸；发射站内设有一顶料球；发射站的供气入口连接发射站气源，第一回收站的供气入口连接第一回收站气源，第二回收站的供气入口连接第二回收站气源。本实用新型可通过单管连接多台灌装机，在减少设备投入的情况下提高产能。

Description

一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置

技术领域

本实用新型涉及灌装机供料设备技术领域，具体涉及一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置。

背景技术

在乳制品生产过程中，产品通过管道被送至灌装机的料缸，当输送作业完成后，管道内会残留部分产品，一般还需要通过顶料作业清除管道内残留物，将残留物继续输送至灌装机的料缸，从而降低产品输送的损失，确保输送量的准确性。现有技术中一般利用水体来顶料，但是对于粘性较大的产品其效果较弱，由此改进后产生了珠头顶料方式，如图2所示，产品罐F’内的物料通过物料泵E’经由输料管线B’被送至灌装机的料缸G’，在输料管线B’的一端连接一发射站A’，其内设置一顶料珠/球，在输料管线B’的末端连接一回收站C’，通过回收站C’连接灌装机的料缸G’。发射站A’连接气源H1’，回收站C’连接气源H2’，两个气源均由阀门控制启闭。在正常输料结束后需要清理管道时，启动气源H1’将顶料珠/球从发射站A’推送至回收站C’此时，输料管线B’内的物料被顶料珠/球带至回收站C’，由于顶料珠/球只能在发射站、输料管线和回收站之间来回运动，因此物料继续随着气源的作用被输送至灌装机的料缸G’，从而完成残余物料的回收和输料管线的清理。当气源H2’工作时，顶料珠/球被推回发射站A’，等待下一次顶料作业。

由于顶料效果较好，珠头顶料方式被越来越多地替代水顶料方式，其被应用于高附加值产品在灌装作业中的最后的顶料作业环节，但是，珠头顶料系统的输料管线必须为全通径管路(座阀、蝶阀会堵住珠头行径)，且管线过程中无分支(分支管路会导致珠头行径方向偏差，或卡在分支位置)，因此传统的供料系统采用珠头顶料方式时，无法有效通过同一产品罐来供应多台灌装机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，提供一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，解决以上技术问题。

本实用新型所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，包括产品罐，所述产品罐通过物料泵和输料管线连接第一灌装机料缸，其中，所述物料泵通过一发射站连接一三通转阀的入口，所述三通转阀的第一出口通过第一输料管线连接第一回收站的入口，所述第一回收站的出口连接第一灌装机料缸，所述三通转阀的第二出口通过第二输料管线连接第二回收站的入口，所述第二回收站的出口连接第二灌装机料缸；

所述发射站内设有一顶料球；

所述发射站的供气入口连接发射站气源，所述第一回收站的供气入口连接第一回收站气源，所述第二回收站的供气入口连接第二回收站气源。

可选的，所述三通转阀包括阀体和可在阀体内转动的阀芯，所述阀体上还设有三个接口，所述三个接口包括第一接口、第二接口和第三接口。

可选的，所述三通转阀的转动角度是指其阀芯在阀体内的转动角度，所述转动角度的范围为0°-240°。

可选的，所述三通转阀的阀芯连接一控制其转动的控制柄。

可选的，所述三通转阀具有一外壳和一内筒，所述外壳为三通转阀的阀体，所述内筒为三通转阀的阀芯，所述外壳为中空的圆筒状结构，其上下两端开口、外壁设有所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口，所述第一接口作为三通转阀的入口，所述第二接口作为三通转阀的第一出口，所述第三接口作为三通转阀的第二出口，任一接口连通外界和外壳内腔，且三个接口之间的角位移相差120度。

可选的，所述内筒的一侧外壁设有一缺口，所述缺口沿着所述内筒的上端面延伸至下端面，所述内筒嵌入所述外壳的内腔后，当所述缺口的一端连通所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口中的任一个接口时，所述缺口的另一端连通与该接口相邻的另一接口。

可选的，所述外壳的上端面设有起始限制件、终点限制件和中间限制件，分别对应所述内筒转动角度的0度和240度和120度，其中，所述起始限制件设置于位于转动角度为0度的控制柄的顺时针一侧，所述终点限制件设置于位于转动角度为240度的控制柄的逆时针一侧，所述中间限制件设置于位于转动角度为120度的控制柄所在处。

可选的，所述三通转阀为带泄漏腔的阀门。传统球阀由于阀芯外表面的球面和阀体无法进行直接清洗，因此卫生要求不符合食品级应用，无法应用在乳制品传输过程中作为管路控制结构，本实用新型的泄漏腔设计使三通转阀的阀芯外壁和阀体内腔均可实现清洗，使其达到食品级应用要求。

可选的，所述三通转阀的外壳的上端开口通过一顶盖封闭、下端开口通过一底盖封闭，所述内筒与所述顶盖和所述外壳之间设有一上部密封圈，所述内筒与所述底盖和所述外壳之间设有一下部密封圈；

所述三通转阀内的泄漏腔按如下结构设置：所述泄漏腔包括泄漏腔入口和泄漏腔出口，其中，所述泄漏腔入口设置于所述底盖上，所述泄漏腔入口贯通所述底盖和所述外壳后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于所述上部密封圈和所述下部密封圈之间，所述泄漏腔出口贯通所述底盖和所述内筒后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于所述上部密封圈和所述下部密封圈之间，所述外壳内设有竖直的输送腔，所述输送腔的上端连通外壳内腔，其接入外壳内腔处的水平高度低于所述上部密封圈的水平高度，所述输送腔的下端连通一水平设置的环形腔，所述环形腔位于所述外壳内，且所述环形腔连通所述泄漏腔入口。

有益效果：由于采用上述技术方案，本实用新型解决了传统单管路对多台灌装机供料后进行珠头顶料时，由于分支管路导致珠头行径方向偏差或者卡在分支位置的问题，使得供料系统的配置具有更高的灵活性，可通过单管连接多台灌装机，从而在减少设备投入的情况下提高产能；另外还可通过与珠头顶料系统整合后进行模块化单机设计，从而实现在现有生产线上进行灵活添加的效果。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为现有技术的单管供料的结构示意图；

图3为图1中的三角转阀的一种结构示意图

图4为图3中三角转阀的控制柄逆时针转过120度的结构示意图；

图5为图3中三角转阀的控制柄逆时针转过240度的结构示意图；

图6为图1中的三角转阀的阀芯的一种结构示意图；

图7为图1中的三角转阀的一种剖视图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示进一步阐述本实用新型。需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应当理解，这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”或“具有”及其任何变形，其意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列组成部件或单元的产品或设备不必限于清楚地列出的那些组成部件或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它部件组成或者组成单元。

参照图1，一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，包括产品罐F，产品罐F通过物料泵E和输料管线连接第一灌装机料缸G1。

物料泵E通过发射站A连接三通转阀D的入口，三通转阀D的第一出口通过第一输料管线B1连接第一回收站C1的入口，第一回收站C1的出口连接第一灌装机料缸G1，三通转阀D的第二出口通过第二输料管线B2连接第二回收站C2的入口，第二回收站C2的出口连接第二灌装机料缸G2；发射站A内设有顶料球；发射站A的供气入口连接发射站气源H0，第一回收站C1的供气入口连接第一回收站气源H1，第二回收站C2的供气入口连接第二回收站气源H2。

在一些实施例中，三通转阀D的转动角度设置为0°-240°，如图3至图5所示，三通转阀D包括阀体和可在阀体内转动的阀芯，阀体上还设有三个接口，包括第一接口11、第二接口12和第三接口13，本申请中的三通转阀的转动角度是指其阀芯在阀体内的转动角度，如图3所示结构为初始转动角度0度，如图4所示结构其转动角度为相对于初始转动角度转过120度，如图5所示结构其转动角度为相对于初始转动角度转过240度，由控制柄40控制转动角度。阀芯

本实用新型的三通转阀可做如下设置：如图3、图4、图5所示，三通转阀D具有一外壳11和内筒12，外壳11为三通转阀的阀体，内筒12为三通转阀的阀芯。外壳11为中空的圆筒状结构，其上下两端开口，外壁设有三个接口，包括第一接口21、第二接口22和第三接口23，第一接口21作为三通转阀D的入口，第二接口22作为三通转阀D的第一出口，第三接口23作为三通转阀D的第二出口。任一接口连通外界和外壳11的内腔，且三个接口之间的角位移相差120度，即是说，任一接口所在位置顺时针或者逆时针转过120度后与和其相邻的另一接口所在位置重合，转动时绕着外壳11的轴线转动；外壳11的内腔中嵌入内筒12，外壳11的内壁和内筒12的外壁之间可间隔较小空隙，仅以使内筒12可在外壳11内腔中转动为宜。

内筒12的一侧外壁设有一缺口90，缺口90沿着内筒12的上端面延伸至下端面(图3至图5为俯视视角的结构示意图，仅能观察到内筒的上端面)，内筒12嵌入外壳11的内腔后，当缺口90的一端连通三个接口中的其中一个接口时，缺口90的另一端连通与该接口相邻的另一接口，从而使内筒12在外壳内腔中转动后，每当缺口的一端连通三个接口中的其一时，缺口另一端均连通另一接口，从而实现相邻两个接口的连通或者阻断。比如，图3所示结构中，缺口90的一端连通第一接口21和第二接口22，图4所示结构中，缺口90连通第一接口21和第三接口23，图5所示结构中，缺口90连通第二接口22和第三接口23。

本实用新型中，对于流体通路的控制，通过控制柄将阀芯转到0度和120度实现，当控制柄转到0度时，导通三通转阀D的入口和第一出口，从而实现发射站到第一回收站的通路，当控制柄转到120度时，导通三通转阀D的入口和第二出口，从而实现发射站到第二回收站的通路。另外，也可以将控制柄转到240度位置，从而实现从第一回收站到第二回收站的导通，此时，其中一个回收站可作为发射站使用。

内筒12采用两个结构件组合的一体式结构，如图6所示结构为该一体式结构的示意图，两个结构件包括在内的圆柱体1202和包裹在圆柱体1202外的圆环1201，两者一体成型，该圆环1201并非封闭结构的圆环，圆环1201具有一开口，该开口的覆盖范围作如下设置：当内筒转过一定角度，使开口的一端连通三个接口中的一个时，开口的另一端连通相邻的另一接口。圆环1201的开口的两端端面与圆柱体1202连接处1203的可做倒圆角处理。

另外，在内筒12的上端面设有用于连接控制柄40的连接端，其中心与三通转阀的阀芯的转动中心重合。

本实用新型中为了限制控制柄的转动幅度，从而控制阀芯转动角度范围，可按如下结构设置：如图3至图5所示结构中，外壳11的上端面设有起始限制件31、终点限制件32和中间限制件33，分别对应内筒转动角度的0度和240度和120度，其中，起始限制件31设置于位于转动角度为0度的控制柄的顺时针一侧，终点限制件32设置于位于转动角度为240度的控制柄的逆时针一侧，中间限制件33设置于位于转动角度为120度的控制柄所在处。起始限制件31和终点限制件32为阻挡结构，起始限制件31限制控制柄在0度位置顺时针转动，终点限制件32限制控制柄在240度位置逆时针转动。中间限制件33包括两个间隔一定距离设置的限制部，两个限制部之间间隔距离不小于控制柄的宽度，以便控制柄转动到120度角度位置可嵌入两个限制部之间(如图4所示结构中，控制柄嵌入中间限制件33的两个限制部之间)，为便于控制柄嵌入中间限制件33的两个限制部之间后可继续顺时针或者逆时针转动后脱离嵌入间隔中，将中间限制件33的两个限制部按如下结构设置，中间限制件33的两个限制部之间的任一限制部呈中部向上凸起，两侧反向倾斜的结构。

在一些实施例中，如图7所示，三通转阀设置为带泄漏腔的阀门，三通转阀的外壳11的上端开口通过顶盖13封闭、下端开口通过底盖14封闭，内筒12与顶盖13和外壳11之间设有上部密封圈51，内筒12与底盖14和外壳11之间设有下部密封圈52，两个密封圈均为水平设置后围绕在内筒外壁的上部和下部。三通转阀内的泄漏腔按如下结构设置：

泄漏腔入口设置于底盖14上，泄漏腔入口61贯通底盖14和外壳11后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于上部密封圈51和下部密封圈52之间，泄漏腔出口62贯通底盖14和内筒12后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于上部密封圈51和下部密封圈52之间。外壳11内设有竖直的输送腔63，输送腔63的上端连通外壳内腔，其接入外壳内腔处的水平高度低于上部密封圈51的水平高度，输送腔63的下端连通一水平设置的环形腔64，环形腔64位于外壳11内，且环形腔64连通泄漏腔入口61。清洗液通过泄漏腔入口61导入后，通过连通外壳内腔的接口、环形腔64、输送腔63和泄漏腔62构成清洗回路，实现对阀芯外表(内筒的外壁)和阀体内腔(外壳内腔)的清洗。传统球阀由于阀芯外表面的球面和阀体无法进行直接清洗，因此卫生要求不符合食品级应用，无法应用在乳制品传输过程中作为管路控制结构，而本申请通过上述结构实现了对阀芯和阀体内腔的清洗，使其卫生要求达到食品级应用。

需要说明的是，图7所示结构中，内筒12正中心的圆，并非阀芯结构，而是位于阀体(外壳)上的三个接口中的任一个接口。此处构图仅为展示一种阀芯与阀体上的接口之间的相对位置关系。

另外，内筒12的上端面通过连接件41连接控制柄，连接件41的下端固定连接内筒12、上端穿出顶盖13上的开孔后连接控制柄。

在一些实施例中，发射站A可连接另一三通转阀，另一三通转阀的进口连接发射站，另一三通转阀的两个出口分别连接两个三通转阀，两个三通转阀中的任一个，均连接两路供料管道，从而从上述实施例中的同一产品罐为两台灌装机供料扩展为同一产品罐为四台灌装机供料。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和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说明本实用新型的原理，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范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，包括产品罐，所述产品罐通过物料泵和输料管线连接第一灌装机料缸，其特征在于，所述物料泵通过一发射站连接一三通转阀的入口，所述三通转阀的第一出口通过第一输料管线连接第一回收站的入口，所述第一回收站的出口连接第一灌装机料缸，所述三通转阀的第二出口通过第二输料管线连接第二回收站的入口，所述第二回收站的出口连接第二灌装机料缸；

所述发射站内设有一顶料球；

所述发射站的供气入口连接发射站气源，所述第一回收站的供气入口连接第一回收站气源，所述第二回收站的供气入口连接第二回收站气源。

2.根据权利要求1所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀包括阀体和可在阀体内转动的阀芯，所述阀体上还设有三个接口，所述三个接口包括第一接口、第二接口和第三接口。

3.根据权利要求2所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀的转动角度是指其阀芯在阀体内的转动角度，所述转动角度的范围为0°-240°。

4.根据权利要求3所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀的阀芯连接一控制其转动的控制柄。

5.根据权利要求4所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀具有一外壳和一内筒，所述外壳为三通转阀的阀体，所述内筒为三通转阀的阀芯，所述外壳为中空的圆筒状结构，其上下两端开口、外壁设有所述第一接口、所述第二接口和所述第三接口，所述第一接口作为三通转阀的入口，所述第二接口作为三通转阀的第一出口，所述第三接口作为三通转阀的第二出口，任一接口连通外界和外壳内腔，且三个接口之间的角位移相差120度。

6.根据权利要求5所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述内筒的一侧外壁设有一缺口，所述缺口沿着所述内筒的上端面延伸至下端面，所述内筒嵌入所述外壳的内腔后，当所述缺口的一端连通所述第一接口、所述第二接口、所述第三接口中的任一个接口时，所述缺口的另一端连通与该接口相邻的另一接口。

7.根据权利要求6所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述外壳的上端面设有一起始限制件、一终点限制件和一中间限制件，分别对应所述内筒转动角度的0度和240度和120度，其中，所述起始限制件设置于位于转动角度为0度的控制柄的顺时针一侧，所述终点限制件设置于位于转动角度为240度的控制柄的逆时针一侧，所述中间限制件设置于位于转动角度为120度的控制柄所在处。

8.根据权利要求7所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀为带泄漏腔的阀门。

9.根据权利要求8所述的一种具有管路切换功能的灌装机供料管线顶料装置，其特征在于，所述三通转阀的外壳的上端开口通过一顶盖封闭、下端开口通过一底盖封闭，所述内筒与所述顶盖和所述外壳之间设有一上部密封圈，所述内筒与所述底盖和所述外壳之间设有一下部密封圈；

所述三通转阀内的泄漏腔按如下结构设置：所述泄漏腔包括泄漏腔入口和泄漏腔出口，其中，所述泄漏腔入口设置于所述底盖上，所述泄漏腔入口贯通所述底盖和所述外壳后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于所述上部密封圈和所述下部密封圈之间，所述泄漏腔出口贯通所述底盖和所述内筒后连通外壳内腔，其接入外壳内腔处位于所述上部密封圈和所述下部密封圈之间，所述外壳内设有竖直的输送腔，所述输送腔的上端连通外壳内腔，其接入外壳内腔处的水平高度低于所述上部密封圈的水平高度，所述输送腔的下端连通一水平设置的环形腔，所述环形腔位于所述外壳内，且所述环形腔连通所述泄漏腔入口。

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