CN217458801U - 一种液体灌装用电子阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液体灌装用电子阀，固定端上侧通过对中杆固定设有阀体结构，固定端下侧通过导向柱连接有瓶体连接端；所述阀体结构由上至下的设有上阀座、中阀座和下阀座，三者密封固定，并在阀体结构内部上下分别设有活塞腔和灌装腔，下阀座与灌装腔连通的设有气路连接端；所述活塞腔导通的设有第一电磁阀；所述灌装腔下侧为灌装口，侧向为进料口，密封堵头在下侧封堵所述灌装口且与活塞连接；注气回压组件贯穿阀体结构形成阀体回压机制，其阀体通过电磁阀进行通断控制。本实用新型整体采用电子控制，自动化灌装，能够有效提高灌装效率，同时阀体结构能够有效的保证液面的稳定性，且无需任何计量辅助，极大的降低了采购成本和维护成本。

Description

一种液体灌装用电子阀

技术领域

本实用新型涉及饮料灌装领域，特别涉及一种液体灌装用电子阀。

背景技术

目前的饮料灌装多采用机械灌装阀结构，这种灌装阀的结构成本低、维护简单而被国内广泛采用，但是传统的机械式灌装阀的开闭阀、背压、排气等动作都是通过机械部件的摩擦来驱动完成，这种方式控制精度无法有效控制，且灌装效率低。

而且，目前的灌装阀结构，无法有效的控制液面高度的一致性，或者是回流管路内容易存在液体，导致清洗存在难度或是灌装阀容易出现原液泄露。

发明内容

本实用新型为解决上述问题，提供一种液体灌装用电子阀，整体采用电子控制，自动化灌装，能够有效提高灌装效率，同时阀体结构能够有效的保证液面的稳定性，且无需任何计量辅助，极大的降低了采购成本和维护成本。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：一种液体灌装用电子阀，包括固定端，所述固定端上侧通过对中杆固定设有阀体结构，所述固定端下侧通过导向柱连接有瓶体连接端；

所述阀体结构由上至下的设有上阀座、中阀座和下阀座，三者密封固定，并在阀体结构内部上下分别设有活塞腔和灌装腔，所述下阀座与所述灌装腔连通的设有气路连接端；所述活塞腔导通的设有第一电磁阀；

所述灌装腔下侧设有灌装口，与所述灌装腔相连的还设有进料口，密封堵头与所述活塞腔内的活塞连接固定，并在下侧封堵所述灌装口；

还包括注气回压组件，其贯通所述阀体结构，贯通的回压管在所述对中杆的作用下下侧与所述瓶体连接端对中，所述回压管上侧连接注气回压端头，所述注气回压端头和所述气路连接端上均设有电磁阀结构用于阀体结构通断控制。

进一步地，所述活塞腔位于所述上阀座内，所述活塞将所述活塞腔分为上下两个腔体，且所述第一电磁阀导通下侧腔体；

所述活塞在上侧腔体与所述上阀座的内壁间设有弹性件，其弹性力作用方向为上下方向，所述活塞上侧通过调节杆穿过所述上阀座后与所述注气回压端头连接。

进一步地，所述活塞在上侧的所述活塞腔内设有控制块，所述控制块与所述调节杆连接。

进一步地，所述弹性件为弹簧，套设于所述控制块上。

进一步地，所述活塞与所述上阀座内壁之间设有密封圈。

进一步地，所述密封堵头下侧为堵头端，上侧为连接管与所述活塞连接，且所述连接管与所述阀体结构中部密封将所述灌装腔和所述活塞腔分为两个独立区间。

进一步地，所述回压管内部中空，贯穿所述密封堵头导通所述注气回压端头，所述注气回压端头上设有注气阀和回压阀。

进一步地，所述注气回压端头通过调节块与所述调节杆连接。

进一步地，所述气路连接端设有真空阀、泄压阀和排气阀，且所述气路连接端的导通管路导通所述堵头端密封后的所述灌装腔。

一种液体的灌装方法，使用如上所述的一种液体灌装用电子阀，包括如下步骤：

S1、对瓶体内抽真空；

S2、向瓶体内打入二氧化碳；

S3、二次抽真空后，继续打入二氧化碳；

S4、灌入液体；

S5、注气回压组件作用，控制瓶内液面高度；

S6、关闭所有阀体，气路连接端排气泄压，灌装完成，移出瓶体。

综上所述，本实用新型具备以下优点：

本实用新型提供一种液体灌装用电子阀，整体采用电子控制，自动化灌装，能够有效提高灌装效率，同时阀体结构能够有效的保证液面的稳定性，且无需任何计量辅助，极大的降低了采购成本和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图；

图2是本实用新型剖面示意图；

图3是上阀座与中阀座连接截面示意图；

图4是中阀座与下阀座连接截面示意图；

图5是密封堵头截面示意图

图6是注气回压端头设置截面示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步描述：

实施例1：

一种液体灌装用电子阀，如图1-6所示，包括固定端1，所述固定端1上侧通过对中杆2固定设有阀体结构100，所述固定端1下侧通过导向柱（3）连接有瓶体连接端4。

在应用机制上，固定端1作为整个电子阀外接的连接端，用于与自动化产线固定。

结合附图2-4，所述阀体结构100由上至下的设有上阀座5、中阀座6和下阀座7，三者密封固定，在连接方式上，本实施例优选采用螺栓密封的方式，即上阀座与中阀座螺栓连接，中阀座与下阀座螺栓连接，且在连接处设有密封圈。

阀体结构100内部上下分别设有活塞腔101和灌装腔102。

其中活塞腔101用于设置活塞51，其作用在于控制灌装口的开关。

灌装腔102为液体的流动腔，其下侧设有灌装口103，与所述灌装腔102相连的还设有进料口104，具体的，该进料口104位于中阀座上。

密封堵头13与所述活塞腔101内的活塞51连接固定，并在下侧封堵所述灌装口103。

在具体结构上，密封堵头13下侧为堵头端131，上侧为连接管132与所述活塞51连接，且所述连接管132与所述阀体结构100中部密封将所述灌装腔102和所述活塞腔101分为两个独立区间，即连接管132与中阀座内部通道之间设有密封圈，值得注意的是，连接管132上密封圈的设置压槽，在与中阀座内壁作用压住密封圈时，设有上下滑动的区间，即当密封堵头上下运动过程中，其与中阀座之间持续处于密封，能够有效的将灌装腔与活塞腔形成独立的腔室，即将两种介质分开，去除清洗死角，提高灌装效果。

在电子阀的结构上，还包括注气回压组件200，其贯通所述阀体结构100，主要为回压管贯通，贯通的回压管8在所述对中杆2的作用下，其下侧与所述瓶体连接端4对中，瓶体连接端用于注液瓶的对接。

在回压和注气的设置上，所述回压管8上侧连接注气回压端头9，所述注气回压端头9和所述气路连接端10上均设有电磁阀结构用于阀体结构通断控制。

在整个控制机制上，采用电子阀控制的机制，是实现自动化产线灌装的必然组件。

继续参照附图2-4，在活塞腔的设置上，活塞腔101位于所述上阀座5内，所述活塞51将所述活塞腔101分为上下两个腔体，且所述第一电磁阀12导通下侧腔体。

即活塞51在活塞腔101内滑动，而活塞与上阀座5的内壁之间同样设有密封圈结构，实现上下腔室的隔离。

被活塞分离的下侧腔体内，第一电磁阀12连接气路，引入驱动活塞的源动力，当活塞运动时，密封堵头会随着活塞同步运动，从而实现灌装口的开或闭。

值得注意的是，在活塞与活塞腔的密封机制上，与中阀座与连接管132的密封机制等同，为往复运动预留密封空间。

继续参照附图3，所述活塞51在上侧腔体与所述上阀座5的内壁间设有弹性件52，其弹性力作用方向为上下方向。

具体的，活塞51在上侧的所述活塞腔101内设有控制块511，在本实施例中，弹性件优选弹簧，其设置在控制块511上，弹簧同时作用于活塞和上阀座内壁，将活塞压下，从而实现密封堵头对灌装口的封堵。

当然，弹性件不局限于弹簧，任何能够在弹性力的作用下可以实现复位的结构均可实现该效果，如弹性橡胶。

在联动机制上，所述活塞51上侧通过调节杆53穿过所述上阀座5后与所述注气回压端头9连接。

具体的，注气回压端头9通过调节块93与所述调节杆53连接。

结合其联动机制进一步说明，调节杆53、注气回压端头9、回压管、活塞51、密封堵头视为一个整体，活塞的上下运动，则这个整体上下运动，回压管位于待罐装的瓶体内，由于调节块93与注气回压端头固定，注气回压端头与回压管固定，回压管贯穿活塞和密封堵头，则形成一个独立的气路结构，在该联动机制上，则可视为调节块93在调节杆53上的位置，则可调整回压管下端的高度，而回压管下端的高度，则为瓶内液面高度的设定基准，即，该结构实现了灌装电子阀的液面调节，其调节为回压管底部与下阀座上灌装口的间距。

当然，在灌装口与瓶体连接端4的位置调节上，则是通过上阀座与对中杆的连接位置确认。

从而，通过以上两者的联动设置，可以使得本灌装阀适用于不用规格的瓶体。

该电子阀在不采用任何计量辅助（比如流量计、探针等），能够有效且精准的控制液面，极大的降低了采购成本和维护成本。

回压设置上，回压管8内部中空，贯穿所述密封堵头13导通所述注气回压端头9，所述注气回压端头9上设有注气阀901和回压阀902。

注气阀用于向瓶体内注气，如二氧化碳。

回压阀则是瓶体内的液面及回压控制。

下阀座7与所述灌装腔102连通的设有气路连接端10。

在整体结构设计上，该阀灌装时物料与气体全部用管路分开控制，相互独立，适用于含气、非含气饮品，且该阀没有清洗死角。

并且，由于结构的精简与集成度高，CIP时与传统机械阀相比，效率提高百分之二百以上。

进一步地，所述气路连接端10设有真空阀1001、泄压阀1002和排气阀1003，且所述气路连接端10的导通管路1004导通所述堵头端131密封后的所述灌装腔102。

在该机制上，导通管路实际上直接连接灌装口，即直接对接到瓶体内，其为气路管路，与灌装腔常态下处于分离状态。

结合其灌装原理进一步说明，瓶体的瓶口位于瓶体连接端4，瓶底的升降结构，将瓶体顶升，从而将瓶体抵压住灌装口。

值得注意的是，瓶体连接端4与灌装口连接上设有梯形截面的防呆设计，同时在连接时处于密封状态，该防呆设计不局限于梯形截面的款式。

优选的，两者连接时为软体连接端。

以含气的啤酒灌装为例，首先先进行预抽真空处理，瓶子压紧灌装口。

关闭所有的阀门，打开真空阀1001，抽出瓶内90%以上空气。

随后进行二氧化碳清洗，关闭真空阀1001，打开注气阀901，与注气阀连通的二氧化碳储存区内的二氧化碳迅速冲入瓶内。

再进行二次抽真空。

关闭注气阀901，重复抽真空过程，将瓶内气体降低至0.01%以下。

随后进行二氧化碳背压过程，关闭真空阀，打开注气阀，瓶内气压逐渐升高，关闭注气阀，打开回压阀902。

灌装过程中，活塞51在第一电磁阀导通状态下，气动抬升，从而密封堵头离开灌装口，灌装口处于打开状态，灌装腔内的物料快速灌入瓶内。

套设在回压管的分流伞81，将液体物料反射到瓶壁上，顺流沿着瓶壁而下。

随着液面升高，瓶内二氧化碳通过回压管在回压阀处回流。

液面触及到回压管8时，瓶内的气体无法回流，灌装结束，此时第一电磁阀撤出气体压力，在弹性件的作用下活塞回压，密封堵头堵住灌装口。

随后静置保证灌装机转速变化时的时间裕度。

罐装完成后，打卡泄压阀1002，向瓶子内部增加压力，从而瓶子内部回压管以上的物料就会通过回压管向上进入回压阀，进行多余物料的回收，这样就可确保液面保持一致，液面位置为回压管的端部。

由于在回压时会清除回压管的残留酒液，使得物料得以回收，这样不但降低了物料的损失，而且二氧化碳也不会浪费在吹除回气管内残留上。

最后，排气阀1003打开，关闭回压阀、泄压阀，瓶子上部留有压力的气体通过排气阀排出，将瓶子内压力缓慢卸除，防止喷涌。

泄压后，将瓶子下降，离开灌装阀，经高压激泡送入压盖系统。

综上所述：本方案整体采用电子控制，自动化灌装，能够有效提高灌装效率，同时阀体结构能够有效的保证液面的稳定性。

并且，该电子阀不采用任何计量辅助（比如流量计、探针等），极大的降低了采购成本和维护成本。

该阀采用回压技术来保证灌装精度，结合实际的测试数据，液面精度可达正负0.05mm，而传统机械阀液面精度正负4 mm。

回压设计还可以消除排除瓶口压力造成的起沫问题，所以在实际灌装过程中，与传统机械灌装阀相比，可加大灌装流量，使灌装效率提高至少百分之二十以上。

更者，本电子阀集成度高，无冗余结构，使货架美观提升。

上述实施方式只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人能够了解本实用新型的内容并据以实施，并不能以此限制本实用新型的保护范围。凡根据本实用新型精神实质所做的等效变换或修饰，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。

对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

应当理解，上述的实施方式仅是示例性的，而非限制性的，在不偏离本实用新型的基本原理的情况下，本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换，都将包含于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (10)

1.一种液体灌装用电子阀，其特征在于：包括固定端（1），所述固定端（1）上侧通过对中杆（2）固定设有阀体结构（100），所述固定端（1）下侧通过导向柱（3）连接有瓶体连接端（4）；

所述阀体结构（100）由上至下的设有上阀座（5）、中阀座（6）和下阀座（7），三者密封固定，并在阀体结构（100）内部上下分别设有活塞腔（101）和灌装腔（102），所述下阀座（7）与所述灌装腔（102）连通的设有气路连接端（10）；所述活塞腔（101）导通的设有第一电磁阀（12）；

所述灌装腔（102）下侧设有灌装口（103），与所述灌装腔（102）相连的还设有进料口（104），密封堵头（13）与所述活塞腔（101）内的活塞（51）连接固定，并在下侧封堵所述灌装口（103）；

还包括注气回压组件（200），其贯通所述阀体结构（100），贯通的回压管（8）在所述对中杆（2）的作用下下侧与所述瓶体连接端（4）对中，所述回压管（8）上侧连接注气回压端头（9），所述注气回压端头（9）和所述气路连接端（10）上均设有电磁阀结构用于阀体结构通断控制。

2.根据权利要求1所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述活塞腔（101）位于所述上阀座（5）内，所述活塞（51）将所述活塞腔（101）分为上下两个腔体，且所述第一电磁阀（12）导通下侧腔体；

所述活塞（51）在上侧腔体与所述上阀座（5）的内壁间设有弹性件（52），其弹性力作用方向为上下方向，所述活塞（51）上侧通过调节杆（53）穿过所述上阀座（5）后与所述注气回压端头（9）连接。

3.根据权利要求2所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述活塞（51）在上侧的所述活塞腔（101）内设有控制块（511），所述控制块（511）与所述调节杆（53）连接。

4.根据权利要求3所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述弹性件（52）为弹簧，套设于所述控制块（511）上。

5.根据权利要求2所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述活塞（51）与所述上阀座（5）内壁之间设有密封圈。

6.根据权利要求4所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述密封堵头（13）下侧为堵头端（131），上侧为连接管（132）与所述活塞（51）连接，且所述连接管（132）与所述阀体结构（100）中部密封将所述灌装腔（102）和所述活塞腔（101）分为两个独立区间。

7.根据权利要求6所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述回压管（8）内部中空，贯穿所述密封堵头（13）导通所述注气回压端头（9），所述注气回压端头（9）上设有注气阀（901）和回压阀（902）。

8.根据权利要求7所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述注气回压端头（9）通过调节块（93）与所述调节杆（53）连接。

9.根据权利要求8所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述气路连接端（10）设有真空阀（1001）、泄压阀（1002）和排气阀（1003），且所述气路连接端（10）的导通管路（1004）导通所述堵头端（131）密封后的所述灌装腔（102）。

10.根据权利要求1所述一种液体灌装用电子阀，其特征在于：所述回压管（8）上设有分流伞（81）。

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