CN2780729Y - 外置式定量灌装阀 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种流体灌装设备，解决的是现有的定量机械灌装阀灌装流体的实际的灌装量与额定灌装量误差较大的问题。它包括阀体、充液阀杆、操作机构、头座、计量筒、罐装管；中空的充液阀杆设置在阀体的阀腔内，其外壁上开有凹槽和与其内腔相通的进料口，其上端接操作机构，下端伸出阀体；与阀体相连的头座内有与阀腔相通的进料通道、出料通道、灌装通道；灌装通道通过罐装管与计量筒的底部相通；出料通道与计量筒相通；计量筒上部开有出气口；充液阀杆可在操作机构带动下上下移动；通过充液阀杆的移动使得：或者进料通道通过所述凹槽与出料通道相通，或者灌装通道通过所述进料口与充液阀杆的内腔相通。它定量灌装精度高，能灌装含有颗粒的流体。

Description

外置式定量灌装阀

                               技术领域

本实用新型涉及一种流体灌装设备。

                               背景技术

现今用于工业化生产的流体定量灌装机械(如啤酒灌装机、饮料灌装机等)，其主要部件——灌装阀有两种形式：机械阀和电子流量计阀。电子流量计阀由于其价格昂贵、使用条件苛刻，一般均采用进口件，国内难以提供。现行的定量机械灌装阀主要有量杯在灌装缸中升降式、量筒液位探头式等多种形式，它们存在以下不足：

1.以等液位灌装间接实现定量灌装，由于灌装容器本身存在容积误差，在实现等液位灌装后其实际的灌装量误差较大，没有实现真正意义上的定量灌装，不能符合商品标定的要求，不符合产品计量法对产品计量的规定要求；

2.阀的开启和关闭通过操纵阀杆实现，每个灌装阀上需要安装操纵阀杆，并且灌装机上需要安装凸轮，安装及调整不方便；

3.不能灌装含有颗粒的流体；

4.灌装缸内安装有灌装装置，装置浸泡在物料中，不易清洗，且运转时对物料起搅拌作用，不利于灌装；

5.灌装阀安装在灌装缸上，灌装缸的加工成本较高。

                               发明内容

本实用新型解决的技术问题就是现有的定量机械灌装阀灌装流体的实际的灌装量或多或少，与额定灌装量误差较大的问题。

实用新型解决的第二个技术问题就是现有的定量机械灌装阀不能灌装含有颗粒的流体的问题。

本实用新型所述外置式定量灌装阀，包括阀体、充液阀杆、操作机构、头座、计量筒、罐装管；中空的充液阀杆设置在阀体的阀腔内，其外壁上开有凹槽和与其内腔相通的进料口，其上端接操作机构，下端伸出阀体；与阀体相连的头座内有与阀腔相通的进料通道、出料通道、灌装通道；灌装通道通过罐装管与计量筒的底部相通；出料通道与计量筒相通；计量筒上部开有出气口；充液阀杆可在操作机构带动下上下移动；通过充液阀杆的移动使得：或者进料通道通过所述凹槽与出料通道相通，或者灌装通道通过所述进料口与充液阀杆的内腔相通。

作为改进，在计量筒内设置有出料筒；出料筒下端伸入罐装管内，上端与上下位置可调节的粗调棒相接；出料筒可在粗调棒的带动下在计量筒内上下移动。

作为进一步改进，在计量筒上部还设置有精调棒；精调棒伸入到计量筒内，其伸入计量筒的长度可调节。

对于上面所述的任意一种外置式定量灌装阀，它还包括由浮球、浮球桶组成的浮球装置；浮球设置在浮球桶内；浮球桶下部与计量筒的上部相通，浮球桶还与回气块相连；回气块上设置出气口；出气口通过出气通道与浮球桶相通；浮球在浮球桶的最上部时，可将出气通道堵塞。

对于上面所述的任意一种外置式定量灌装阀，所述操作机构为设置在阀体上的气缸，其气缸轴与充液阀杆的上端相接。这样，阀的开启和关闭通过气缸实现，灌装机上勿需安装凸轮，安装及调整方便。

对于上面所述的任意一种外置式定量灌装阀，在充液阀杆的下端接有充液管；在阀座下部接有内置导向套的导向套座；充液管的下端伸出导向套；导向套在充液管的带动下可在导向套座内上下移动；导向套的下端面为开有出气槽的圆锥面。

本实用新型提供了一种结构简单、动作可靠稳定、灌装容积精确、能灌装含有颗粒的流体的新型灌装阀。

                               附图说明

图1是本实用新型的一种实施例的结构示意图(双位阀2闭阀状态、进液状态)；

图2是图1的左视图；

图3是卡瓶定位架1的结构示意图；

图4是双位阀2、头座3的连接结构示意图(双位阀2开阀状态、罐装状态)；

图5是图4中的I部放大图；

图6是计量部件4的结构示意图(罐装状态)；

图7是图6中的A-A剖视图；

图8是计量部件4的结构示意图(进液状态)。

                            具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

图1、2所示的本实用新型的实施例，共分为卡瓶定位架1、双位阀2、头座3、计量部件4、操作机构5五个部分。

图3所示的卡瓶定位架1，由连接在头座上的上支撑杆1-1、调整垫1-2、连接杆1-3、卡在罐装容器10的瓶颈下的、通过连接杆1-3与上支撑杆1-1相连的瓶颈卡1-4、下支撑杆1-5、压板1-6、卡在罐装容器10的瓶身两侧的压夹杆A1-7、压夹杆B1-8、托板1-9等组成。压板1-6、压夹杆A1-7、压夹杆B1-8、托板1-9连接在下支撑杆1-5上，下支撑杆1-5再与瓶颈卡1-4相接。卡瓶定位架1起保证罐装容器10准确定位之作用。本图所示为定位PET瓶之卡瓶颈结构，若使用其他灌装容器，本部分做相应变更即可。

图4所示的双位阀2，由充液管2-1、充液阀杆2-2、导套2-3、隔套2-4、阀体2-5、导向定位套2-8等组成。起罐装容器定中心、向计量筒进液和向灌装容器中灌装的作用。导套2-3、隔套2-4设置在阀体2-5内，它们的内部即是阀腔2-9。中空的充液阀杆2-2设置在阀腔2-9内，它可沿导套2-3、隔套2-4轴向移动，其外壁上开有一段凹槽2-13和与其内腔相通的进料口2-14。充液阀杆2-2上端接操作机构，可在操作机构带动下上下移动；其下端伸出导套2-3。

图4所示的头座3是实现进液、灌装的基础块。与阀体2-5相连的头座3内有与阀腔2-9相通的进料通道3-1、出料通道3-2、灌装通道3-3；灌装通道3-3通过罐装管4-12与计量部件4中的计量筒4-4的底部相通；出料通道3-2通过进料筒4-1与计量筒4-4相通(参见图6)。

通过充液阀杆的移动使得：或者进料通道3-1通过凹槽2-13与出料通道3-2相通，或者灌装通道3-3通过进料口2-14与充液阀杆的内腔2-10相通。

图4中，操作机构5为通过气缸支撑套5-3设置在阀体2-5上的气缸5-1，其气缸轴5-2与充液阀杆2-2的上端相接。气缸轴5-2可带动充液阀杆2-2上下移动。

图4、5中，充液阀杆2-2的下端接有充液管2-1；在导套2-3下部接有内置导向定位套2-8的导向套座2-11；充液管2-1的下端伸出导向定位套2-8；导向定位套2-8在充液管2-1的带动下可在导向套座2-11内上下移动；导向定位套2-8的下端面2-12为开有出气槽2-15的圆锥面。

图6、7、8中，计量部件4由进料筒4-1、出料筒4-2、罐装管4-12、粗调棒4-3、计量筒4-4、指针4-5、浮球装置、回气块4-7、精调棒4-8组成；浮球装置包括浮球4-6、浮球桶4-9；出气口4-11设置在与浮球桶相连的回气块4-7上。浮球桶4-9下部与计量筒的上部相通，上部通过出气通道4-10与出气口4-11相通；浮球4-6在浮球桶的最上部时，可将出气通道4-10堵塞(参见图8)。

在计量筒4-4内设置有出料筒4-2；出料筒4-2下端伸入罐装管4-12内，上端与上下位置可调节的粗调棒4-3相接；出料筒4-2可在粗调棒4-3的带动下在计量筒内上下移动。在计量筒上部还设置有精调棒4-8；精调棒4-8伸入到计量筒内，其伸入计量筒的长度可调节。计量部件4起对准备灌装到灌装容器中的流体进行精确计量的作用。

工作原理和工作过程

1.充液(见图1、4)：双位阀2关闭，灌装通道3-3不能通过进料口2-14与充液阀杆的内腔2-10相通；但向计量筒内进液的通路被连通，即进料通道3-1通过凹槽2-13与出料通道3-2相通，计量筒4-4内开始进液，进行计量。物料进入计量筒时，计量筒内空气从回气块上的出气口4-11排出；筒内充满物料后，浮球随物料上升直至与出气通道4-10上的密封垫接触而将出气通道4-10堵塞，阻止液体继续进入筒内。计量筒分别设有粗精计量调整装置。粗调棒4-3为粗调装置，根据所需要的灌装量确定它的上下位置，试灌装后测量实际灌装量，根据差值调整精调棒4-8的上下位置。在向计量筒内进液前，须调整设定好灌装容量。

2.进瓶(见图3)：罐装容器进入后，由瓶颈卡1-4进行瓶颈定位，压夹杆A1-7、压夹杆B1-8辅助瓶身定位。实际在灌装机上使用时，压夹杆A1-7、压夹杆B1-8可以用外导板达到瓶身定位的作用。若使用其他灌装容器，本部分做相应变更即可。

3.灌装(见图4、图5)：程序控制气缸轴5-2下降，导向定位套2-8的下端面2-12(圆锥面)与瓶口内侧相贴，将罐装容器10定心，充液管2-1进入瓶内；双位阀打开，灌装通道3-3通过进料口2-14与充液阀杆的内腔2-10相通；开始进行灌装；同时向计量筒内进液的通路被断开，即进料通道3-1不能通过凹槽2-13与出料通道3-2相通。物料被充液管2-1前端斜面散开后沿罐装容器内壁向下灌装，避免物料在灌装过程中的翻腾和起泡，瓶内空气则从充液管2-1两侧无物料处经下端面2-12上开的出气槽2-15排出。

本实用新型优点及使用效果：

1.对不含气的饮料实现了不接触瓶口灌装，保证瓶口清洁，更加卫生；

2.灌装容器(瓶)不需要升降，省去了提升气缸等装置，整机结构简单；

3.根据物料对灌装的要求，本阀可以实现插入式灌装(即充液管插入瓶内一定深度)、瓶口灌装(即充液管插入瓶口深度小于8毫米)、底灌装(即充液管插入距离瓶底10-15毫米)；

4.定量灌装精度高，对单一计量筒而言，可以在工作前精确设定其容量。重复工作时，其计量误差为±2ml；

5.阀内无弹簧，故不会由此引发使用中的许多不稳定因素；

6.流道清洁、便于清洗、确保卫生，适合于无菌冷灌装；

7.双位阀的开启、关闭完全由PLC程序控制，没有操纵阀杆及外部凸轮等装置，控制简便、可靠；

8.本阀可直接安装在环形输液管上，而不必象传统的那样安装在灌装缸上，不仅成本降低，工作时更加可靠；

9.结构简单，维修方便。当需要灌装量的超过设计的灌装容量时，经过简单变更就可以实现；在设计允许的灌装容积范围内随时可以方便的调整灌装容积；

10.通过双位阀的作用，整个运行过程中，灌装阀始终处于工作状态；灌装或定量，没有产生一个工位的浪费。

Claims (8)

1.外置式定量灌装阀，包括阀体、充液阀杆、操作机构、头座、计量筒、罐装管；中空的充液阀杆设置在阀体的阀腔内，其外壁上开有凹槽和与其内腔相通的进料口，其上端接操作机构，下端伸出阀体；与阀体相连的头座内有与阀腔相通的进料通道、出料通道、灌装通道；灌装通道通过罐装管与计量筒的底部相通；出料通道与计量筒相通；计量筒上部开有出气口；充液阀杆可在操作机构带动下上下移动；其特征在于：通过充液阀杆的移动使得：或者进料通道通过所述凹槽与出料通道相通，或者灌装通道通过所述进料口与充液阀杆的内腔相通。

2.根据权利要求1所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：在计量筒内设置有出料筒；出料筒下端伸入罐装管内，上端与上下位置可调节的粗调棒相接；出料筒可在粗调棒的带动下在计量筒内上下移动。

3.根据权利要求2所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：在计量筒上部还设置有精调棒；精调棒伸入到计量筒内，其伸入计量筒的长度可调节。

4.根据权利要求1、2或3所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：它还包括由浮球、浮球桶组成的浮球装置；浮球设置在浮球桶内；浮球桶下部与计量筒的上部相通，浮球桶还与回气块相连；回气块上设置出气口；出气口通过出气通道与浮球桶相通；浮球在浮球桶的最上部时，可将出气通道堵塞。

5.根据权利要求1、2或3所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：所述操作机构为设置在阀体上的气缸，其气缸轴与充液阀杆的上端相接。

6.根据权利要求1、2或3所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：在充液阀杆的下端接有充液管。

7.根据权利要求6所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：在阀座下部接有内置导向套的导向套座；充液管的下端伸出导向套；导向套在充液管的带动下可在导向套座内上下移动。

8.根据权利要求7所述的外置式定量灌装阀，其特征在于：导向套的下端面为开有出气槽的圆锥面。

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