一种新型低损耗机械灌装阀

技术领域

本发明涉及灌装设备领域技术，尤其涉及一种新型低损耗机械灌装阀。

背景技术

灌装阀一种用于将含气液体、不含气液体等各种物料灌装入瓶、灌、盒、桶或袋等各种包装容器中的技术，采用机械化灌装不仅可以提高生产率，减少产品的损失，保证包装品质，而且可以减少生产环境与被装物料的相互污染。因此，目前灌装技术已经被广泛应用于医药、日化、食品以及特殊行业工厂的自动化作用灌装生产中。要完成灌装，灌装阀是必不可少的重要部件，按灌装原理划分，灌装阀可分为常压灌装阀、正压灌装阀、负压灌装阀或加压灌装阀等。

正如图6所示的传统灌装阀在灌装时因液位可达到酒阀杆顶端，而这部分液体是不会灌装到瓶内的（难以保证液位一致性），为保证灌装工序的顺利进行，在灌装后会对回气管进行吹扫，在回气管残液吹扫过程中,酒阀杆、阀芯和回气管内残留液体(属于液体损耗),这些残液会被直接排到工作台面浪费掉(液体损耗)同时消耗二氧化碳；而工作台面上造成环境污染。

授权公告号为CN208217059U的中国发明专利公开了一种自动控制灌装量的灌装阀为发明人原来的技术方案，主要包括酒阀杆、阀芯，所述酒阀杆内部设置有内部腔体，所述内部腔体端部依次设置有锥形腔和安装腔，所述锥形腔内部安装有垫圈，所述垫圈内部设置有导流腔和截流腔；所述安装腔内部安装有所述阀芯，所述阀芯内部设置有贯穿腔；所述贯穿腔内部安装有固定销，所述固定销上方放置有浮球，所述浮球位于所述垫圈和所述阀芯之间。该发明利用浮球自身的重力能够使装置内部的灌装通道连通，便于进行灌装，当灌装到达灌装量时，利用浮球自身的浮力将导流腔堵死，从而切断灌装，实现灌装量的自动控制；利用浮球的重力和浮力进行灌装量的控制，能够满足不同的灌装容器，适用范围广。同样是通过利用浮球原理来达到控制灌装阀的目的，但是该发明存在灌装速度慢，有时会造成浮球下落偏移，浮球偏移后下次灌装时在吹气阶段造成浮球提前封堵灌装阀不利于灌装，使用效果差。因此发明人又提出了一种新型的灌装阀浮球结构，来达到更好的灌装效果。

发明内容

为了克服以上现有技术存在的不足，本发明的目的是提供一种新型低损耗机械灌装阀，通过在酒阀杆和充气阀座中间装配一个浮球，通过回气管回气作用下，回气的压力把浮球密封住酒阀杆的回气通道，使得液体不能往上流；重点是在回气管残液吹扫时，酒阀杆与酒缸液位的残液及回气管的残液几乎为零，降低了生产成本减少资源浪费，其次减少工作台面的污染。

为实现上述目的, 本发明一种新型低损耗机械灌装阀，包括阀身组件、阀座组件、定中装置和拨轮组件，所述阀身组件密封安装在所述阀座组件上，所述拨轮组件与阀身组件上端衔接；所述定中装置固定在所述阀座组件一侧；所述阀身组件包括阀身和安装在阀身内的酒阀杆；所述阀座组件包括阀座，所述阀身安装在阀座上；所述酒阀杆一端穿过阀身位于阀座内，一端伸出阀身外，所述酒阀杆位于阀座内的一端连接有充气阀座，酒阀杆伸出阀身外的一端设有充气阀杆；所述充气阀杆下部位于在酒阀杆内且可以在酒阀杆内上下运动，充气阀杆上部伸出酒阀杆外与拨轮组件连接；所述酒阀杆下部设有第一型腔，所述充气阀座内设有浮球腔，当充气阀座与酒阀杆连接后，第一型腔与浮球腔形成一空腔，所述空腔内设有浮球；所述浮球腔内设有浮球座，所述浮球座上开设有多个等分气槽，浮球座上部还设有用于限位浮球的限位斜口。

进一步的，为了保证灌装阀进行背压、抽真空工作的正常进行，所述阀座上还设有灌装孔、排气孔、与灌装孔连通的真空气动阀、泄压气动阀，所述灌装孔与真空气动阀、泄压气动阀之间的阀座内设有气道连通；排气孔与泄压气动阀连通。

进一步的，为了保证灌装阀灌装工作的正常进行，所述定中装置包括定中导杆和设置在定中导杆上端的滚轮座，所述滚轮座上设有滚轮，所述滚轮通过滚轮轴安装在滚轮座上；所述定中导杆下端还设有定中杯座。

进一步的，为了保证灌装过程的密封性，所述定中杯座通过定中螺丝与定中导杆连接，所述定中杯座上设有与灌装孔相适配的定中杯，所述定中杯上设有用于密封灌装孔的夹瓶橡胶。

进一步的，为了快速将物料灌入灌装容器内，所述充气阀座7与酒阀杆之间设有O型密封圈，所述充气阀座外围设有导流环，充气阀座下端设有液阀密封垫，所述充气阀座下端还连接有与酒阀杆连通的回气管，所述回气管上设有分流伞。

进一步的，为了控制灌装阀的灌装，所述拨轮组件包括羊角轮与羊角轮连接的压力拉杆。

进一步的，所述阀身顶部设有导向环，所述酒阀杆穿过导向环安装在所述阀身内，所述导向环与充气阀杆之间设有第一弹簧；所述酒阀杆前端设有锁紧卡箍，所述锁紧卡箍与导向环之间设有第二弹簧，所述第一弹簧与第二弹簧分别套在所述酒阀杆上，第一弹簧位于第二弹簧外围。

进一步的，所述等分气槽为三个；所述充气阀杆下端设有用于密封的充气阀芯，所述充气阀芯下端设有密封橡胶圈。

进一步的，所述第一型腔上部设有密封圈。

本发明的有益效果在于：一种新型低损耗机械灌装阀，通过在酒阀杆下部开设第一型腔，在充气阀内设置浮球腔，当充气阀座与酒阀杆密封连接后，第一型腔与浮球腔形成一空腔，在空腔内安放一个浮球解决在传统灌装阀在灌装过程中会在酒阀杆、回气管内残留液体导致资源浪费增加成本的问题；浮球腔内设有浮球座，浮球座上开设有三个等分气槽，浮球在待机状态下通过自身重力位于浮球腔内的浮球座上，当进行灌装工作时通过灌装容器瓶内的气体将浮球向上吹起，分三个阶段进行，第一阶段时气流较小，通过等分气槽流出且不会吹动浮球向上运动，在第二阶段时浮球在气流的作用下悬浮起来并不会密封酒阀杆回气通道，第三阶段时浮球迅速上升密封酒阀杆回气通道，是通过回气管回气作用下，回气的压力把浮球密封住酒阀杆中的回气通道，使得液体不能往上流；重点是在回气管残液吹扫时，酒阀杆与酒缸液位的残液及回气管的残液几乎为零；液体损耗可节约50%以上（每瓶液体节省0.1~0.2ML，一个小时50000瓶，一天24小时就1200000瓶），其次减少工作台面的污染。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的较佳实施例及附图作以详细描述。

图1 是本发明一种新型低损耗机械灌装阀示意图；

图2是本发明一种新型低损耗机械灌装阀整体结构示意图；

图3是本发明一种新型低损耗机械灌装阀中酒阀杆与充气阀座连接后的结构图；

图4是本发明一种新型低损耗机械灌装阀中充气阀座立体结构剖面图；

图5是本发明一种新型低损耗机械灌装阀中充气阀座俯视图；

图6是传统灌装阀灌装时存在残液的示意图。

图中：阀身组件-1、阀座组件-2、定中装置-3、拨轮组件-4、阀身-5、酒阀杆-6、阀座-21、充气阀座-7、充气阀杆-8、第一型腔-61、回气通道-62、浮球腔-71、O型圈限位槽-72、空腔-9、浮球-91、浮球座-711、等分气槽-10、限位斜口-101、灌装孔-211、排气孔-212、真空气动阀-213、泄压气动阀-214、气道-215、定中导杆-31、滚轮座-32、滚轮-33、滚轮轴-34、定中杯座-35、定中螺丝-351、定中杯-352、夹瓶橡胶-353、O型密封圈-1010、导流环-73、液阀密封垫-74、回气管-1020、分流伞-1030、羊角轮-41 、压力拉杆-42、导向环-51、第一弹簧-52、锁紧卡箍-53、第二弹簧-54、充气阀芯-81、密封橡胶圈-82、密封圈-611、灌装容器瓶-1040。

实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1-5所示的一种新型低损耗机械灌装阀，主要包括阀身组件1、阀座组件2、定中装置3和拨轮组件4，所述阀身组件1密封安装在所述阀座组件2上，所述拨轮组件4与阀身组件1上端衔接；所述定中装置3固定在所述阀座组件2一侧；所述阀身组件1包括阀身5和安装在阀身5内的酒阀杆6；所述阀座组件2包括阀座21，所述阀身5安装在阀座21上，所述阀座21上还设有灌装孔211、排气孔212、与灌装孔211连通的真空气动阀213、泄压气动阀214，所述灌装孔211与真空气动阀213、泄压气动阀214之间的阀座21内设有气道215连通；排气孔212与泄压气动阀214连通，保证灌装阀进行背压、抽真空工作的正常进行。

所述酒阀杆6一端穿过阀身5位于阀座21内，一端伸出阀身5外，所述酒阀杆6位于阀座21内的一端连接有充气阀座7，酒阀杆6伸出阀身5外的一端设有充气阀杆8，酒阀杆6内有一条回气通道62，充气阀座7与酒阀杆6之间设有O型密封圈1010，提高空腔9的密封性，所述充气阀座7外围设有导流环73，充气阀座7下端设有液阀密封垫74，提高阀身组件1的整体密封性，所述充气阀座7下端还连接有与酒阀杆6连通的回气管1020，所述回气管1020上设有分流伞1030；

所述充气阀杆8下部位于在酒阀杆6内且可以在酒阀杆6内上下运动，充气阀杆8上部伸出酒阀杆6外与拨轮组件4连接，通过拨轮组件4控制整个灌装阀的灌装过程；所述酒阀杆6、充气阀杆8、回气管1020之间在装配后是相互连通的，在灌装过程中灌装容器瓶1040内的气体通过回气管1020、酒阀杆6、充气阀座7进入到液体罐内，保证在灌装过程中液体罐与灌装容器瓶1040的压力相等，酒阀杆6内设有充气阀杆8，在充气阀杆8的下端设有用于密封酒阀杆6内回气通道62的充气阀芯81，所述充气阀芯81下端设有密封橡胶圈82，在灌装前需要对灌装容器瓶1040进行背压与抽真空，充气阀芯81可以密封回气通道62，保证灌装过程的顺利进行；所述阀身5顶部设有导向环51，所述酒阀杆6穿过导向环51安装在所述阀身5内，所述导向环51与充气阀杆8之间设有第一弹簧52；所述酒阀杆6前端设有锁紧卡箍53，所述锁紧卡箍53与导向环51之间设有第二弹簧54，所述第一弹簧52与第二弹簧54分别套在所述酒阀杆6上，第一弹簧52位于第二弹簧54外围。

在本实施例中，如图3、图4、图5所示的酒阀杆6下部设有第一型腔61，第一型腔61上部设有密封圈611，所述充气阀座7内设有浮球腔71，上部设有O型圈限位槽72用于放置O型密封圈1010，当充气阀座7与酒阀杆6密封连接后，第一型腔61与浮球腔71形成一空腔9，所述空腔9内设有浮球91；所述浮球腔71内设有浮球座711，所述浮球座711上开设有三个等分气槽10，所述浮球91在待机状态下通过自身重力位于浮球腔71内的浮球座711上，当进行灌装工作时通过灌装容器瓶1040内的气体将浮球91向上吹起，分三个阶段进行，第一阶段时气流较小，通过等分气槽10流出且不会吹动浮球91向上运动，在第二阶段时浮球91在气流的作用下悬浮起来并不会密封酒阀杆6回气通道62，第三阶段时浮球91迅速上升密封酒阀杆6回气通道62。

传统灌装阀正常情况下在灌装过程中，部分液体会沿着回气管1020进入到酒阀杆6内部的回气通道62残留在灌装阀内，这样在后续吹扫过程中造成灌装液体不必要的浪费，而本发明通过浮球91将酒阀杆6的回气通道62堵死，从而切断灌装过程灌装容器瓶1040内的灌装液体会沿着回气管1020进入到灌装阀内，实现灌装阀内无残液存留，避免灌装液体的浪费节约成本，在未灌装时浮球91落在浮球座711上，当进行灌装时，等分气槽10可以确保浮球91受到的力均匀，不会因为受力不均而导致浮球91偏移造成密封度不完整；浮球座711上部还设有用于限位浮球91的限位斜口101，浮球91落在浮球座711上时通过限位斜口101将其限制在固定位置，同时限位斜口101能够保证浮球91在灌装结束后掉落下来不会落在浮球座711之外的位置处。

所述定中装置3包括定中导杆31和设置在定中导杆31上端的滚轮座32，所述滚轮座32上设有滚轮33，所述滚轮33通过滚轮轴34安装在滚轮座32上；所述定中导杆31下端还设有定中杯352座35，为了保证灌装过程的密封性，所述定中杯352座35通过定中螺丝351与定中导杆31连接，所述定中杯352座35上设有与灌装孔211相适配的定中杯352，所述定中杯352上设有用于密封灌装孔211的夹瓶橡胶353，保证灌装阀灌装工作的正常进行；所述所述拨轮组件4包括羊角轮41与羊角轮41连接的压力拉杆42，拨轮组件4上的压力拉杆42可以对整个阀身组件1灌装过程的动作进行控制。

动作原理：

灌装过程，首先进瓶，机器中的托瓶气缸（未标示）升起，同时夹瓶橡胶353上部与阀座21上的灌装孔211紧密贴合，瓶口与夹瓶橡胶353紧密贴合且与灌装阀通过夹瓶橡胶353形成一个密封整体；充气阀杆8在拨轮组件4的控制下密封酒阀杆6内部回气通道62，酒阀杆6同时向下通过充气阀座7密封阀座21上的灌装口；通过阀座21上设有的泄压气动阀214与真空气动阀213对灌装容器瓶1040进行背压与抽真空工作，灌装容器瓶1040放置完成后首先打开抽真空气动阀213，进行第一次抽真空，将瓶内空气抽净，然后进行第一次背压；再次进行第二次抽真空，接着进行第二次背压；此时灌装前的准备工序完成，然后进行灌装程序，灌装过程中首先拨轮组件4释放充气阀杆8，充气阀杆8在第一弹簧52的作用下向上复位，酒阀杆6在第二弹簧54的作用下向上复位，酒阀杆6向上复位带动充气阀杆8向上位移，灌装口打开，开始灌装，在灌装过程中灌装液体进入灌装容器瓶1040内，随着灌装液体的进入灌装容器瓶1040内的空气通过回气管1020进入空腔9，再由空腔9进入液体缸内，随着灌装程序的进行回气管1020内气流的迅速增加，气压随之增大，位于空腔9内的浮球91在气流的作用下向上运动在达到一定的高度后与第一型腔61内的密封圈611接触将酒阀杆6中的回气通道62堵死，灌装过程中灌装容器瓶1040内的灌装液体会随之进入到回气管1020，再不封闭酒阀杆6的回气通道62时，灌装液体会一直沿回气管1020进入酒阀杆6内形成残液，残液无法再利用需要通过二氧化氮等进行吹扫，造成资源的浪费，本实施例中利用浮球91对酒阀杆6回气通道62进行密封，在浮球91的阻挡下灌装液体不能沿回气管1020上升无法再进入酒阀杆6内，重点是在回气管1020残液吹扫时，酒阀杆6与酒缸液位的残液及回气管1020的残液几乎为零，节省成本，在进行灌装时液体损耗可节约50%以上（每瓶液体节省0.1~0.2ML，一个小时50000瓶，一天24小时就1200000瓶，大大降低资源浪费减少成本），其次减少工作台面的污染，当灌装过程完成，强制通过拨轮组件4关闭阀身组件1，通过泄压气动阀214进行泄压，完成灌装工作。

该发明主要的目的是通过在酒阀杆下部开设第一型腔，在充气阀内设置浮球腔，当充气阀座与酒阀杆密封连接后，第一型腔与浮球腔形成一空腔，在空腔内安放一个浮球解决传统灌装阀在灌装过程中会在酒阀杆、回气管内残留液体导致资源浪费增加成本的问题；浮球腔内设有浮球座，浮球座上开设有三个等分气槽，浮球在待机状态下通过自身重力位于浮球腔内的浮球座上，当进行灌装工作时通过灌装容器瓶内的气体将浮球向上吹起，分三个阶段进行，第一阶段时气流较小，通过等分气槽流出且不会吹动浮球向上运动，在第二阶段时浮球在气流的作用下悬浮起来并不会密封酒阀杆回气通道，第三阶段时浮球迅速上升密封酒阀杆回气通道，是通过回气管回气作用下，回气的压力把浮球密封住酒阀杆中的回气通道，使得液体不能往上流；重点是在回气管残液吹扫时，酒阀杆与酒缸液位的残液及回气管的残液几乎为零；液体损耗可节约50%以上（每瓶液体节省0.1~0.2ML，一个小时50000瓶，一天24小时就1200000瓶），其次减少工作台面的污染。

上面结合附图对本发明优选实施方式作了详细说明，但是本发明的技术方案不限于上述实施方式，同样不仅限定只在机械灌装阀之上使用，也可以在电子灌装阀上使用，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明技术方案下做出各种变化，这些变化涉及本领域技术人员所熟知的相关技术，这些都落入本发明专利的保护范围。