一种灌装阀及灌装装置

技术领域

本发明属于高粘稠度物料灌装技术领域，尤其是一种灌装阀及灌装装置。

背景技术

灌装液态物料技术在奶制品生产行业已经普遍使用，而奶制品行业发展的特殊性，灌装对象从原来的液态奶、随技术创新逐渐演化为流动性差的半凝固状态的固态酸奶以及粘稠的奶酪制品。由于现有技术中的灌装技术普遍适用于液态产品的灌装，存在诸多针对液体流动特征而做出的适用性设计。当利用现有的灌装技术灌装粘稠的产品时会出现滴漏的问题。

滴漏问题发生时会在灌装阀的出料口处形成肉眼可见的外溢且在自身重力下不断聚集的料滴。滴漏产生的结构缺陷在于灌装的出料口处设有针对液体泡沫的狭长的管壁，管壁与出料口之间的区域不受灌装阀内部的堵杆的开关作用影响，一旦物料处于前述管壁内，物料就会在自身重力作用下脱离灌装阀、此过程便产生了滴漏。

发明内容

本发明的目的在于提供一种灌装阀及灌装装置，以解决现有技术中高粘度物料灌装过程中流速较慢，灌装效率低，容易造成滴漏的问题。

本发明提供了一种灌装阀，其解决技术问题的技术方案包括阀体，阀体的侧壁上设有入料口，所述阀体内设有控制灌装阀启闭的堵杆，所述阀体的外部套装有加热套，所述阀体的一端设有阀口，所述堵杆在作业过程中，堵杆位于入料口上部时阀体打开，堵杆端头伸至阀口位置实现对阀体的关闭。

优选的，所述阀口的内侧壁为向阀体中心收缩的锥形结构，所述的堵杆的端头外侧壁为与阀口内侧壁相配合的外锥面结构。

优选的，所述堵杆端头距离阀口0-5mm。

优选的，所述的阀体的侧壁上开设有位于入料口上部的清洗口。

优选的，所述的加热套采用电加热。

本发明还提供了一种应用上述提到的灌装阀的灌装装置，包括支架，所述支架上安装有多个灌装阀，所述灌装阀设有阀体以及位于阀体内的堵杆，所述阀体侧壁上设有入料口，所述阀体外部套设有加热套，所述支架上设有用于驱动所述堵杆在阀体内移动的驱动板，所述堵杆与驱动板之间设有缓冲组件，所述支架上设有用于驱动所述驱动板往复移动的动力组件。

优选的，所述的动力组件包括伺服电机、减速器，所述的减速器的输出轴上设置有摆臂，所述驱动板的上端铰接有拉杆，所述拉杆的另一端与摆臂铰接连接，所述摆臂、拉杆以及驱动板形成曲柄滑块机构。

优选的，所述的缓冲组件包括贯穿驱动板的连杆，所述连杆上安装有位于驱动板上部的螺母，所述驱动板的上端固定有滑套，所述连杆贯穿滑套布置，所述连杆位于驱动板下部的部位与驱动板的下端面之间连接有弹簧。

优选的，所述的连杆与堵杆之间连接有变向连接块，所述连杆与变向连接块以及变向连接块与堵杆之间均采用销轴铰接连接，所述连杆与变向连接块连接的销轴与变向连接块与堵杆之间连接的销轴互相垂直。

优选的，所述加热套采用电加热。

本发明通过改变了灌装阀的结构，使堵杆的作业位置更加靠近整个灌装阀的出料端，消除了现有设计中的位于堵杆开关作业区域处的管壁结构，此外通过在阀体的外部增设加热套结构，通过加热可以提高高粘稠度的物料的流动性，便于在堵杆的开关作业实施后顺利切断物料流动路径后物料不会残留于堵杆末端，避免残留物料形成滴漏现象；此外在罐装装置中使用该灌装阀后，可以实现自动控制堵杆的位置，在控制堵杆移动过程中，通过缓冲装置可以有效减少堵杆受到的冲击，提高灌装阀的使用寿命。

综上所述，运用本发明的技术方案，至少具有如下的有益效果：

1、通过在阀体外部设计加热套，可以提高物料的流动性，减少每次灌装所需流动时间，提高灌装频次；

2、通过改变堵杆的作业位置，消除现有设计中的位于堵杆开关作业区域处的管壁结构，可以避免阀体内壁上残留的物料造成的滴漏；

3、通过设计了集多个灌装阀于一体的灌装装置，可以实现自动化灌装控制，提高作业效率；

4、通过设计了动力组件和缓冲组件，可以避免灌装阀内的堵杆受冲击造成的损坏。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明带有灌装阀的灌装装置主视图；

图2是本发明图1中侧视图；

图3是本发明图1中灌装阀阀口部位局部放大图；

图4是本发明图3中堵杆与阀口关闭时抬起间隙示意图。

图中：

阀体1；入料口2；堵杆3；加热套4；阀口5；清洗口6；支架7；驱动板8；伺服电机9；减速器10；摆臂11；拉杆12；连杆13；螺母14；弹簧15；变向连接块16。

具体实施方式

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做出创造性劳动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1-4所示，本发明提供了一种灌装装置，用于高粘稠性物料的灌装，包括动力组件、缓冲组件以及灌装阀，动力组件通过缓冲组件与灌装阀连接，动力组件提供驱动力带动灌装阀循环地开启以及关闭，实现自动化灌装生产。

本发明以支架7作为整个装置的安装基件，动力组件安装在支架7的上部，包括伺服电机9、减速器10，减速器10的输出轴上设置有摆臂11，在支架7上安装有位于动力组件下方且可沿支架7竖直方向移动的驱动板8，驱动板8与摆臂11之间通过拉杆12连接，拉杆12的两端分别与摆臂11和驱动板8铰接连接，这样摆臂11、拉杆12以及驱动板8形成曲柄滑块机构，将伺服电机9的转动转换为驱动板8在竖直方向的往复滑动。

本发明中灌装阀安装在支架7的下部，其包括阀体1和位于阀体1内的堵杆3，堵杆3作为灌装阀的阀芯，堵杆3的上端是伸出阀体1并与驱动板8连接的，这样驱动板8的上下往复移动可带动堵杆3在阀体1内的往复移动，在阀体1的侧壁上设有入料口2，阀体1的下端设有阀口5，当堵杆3移动至入料口2上部时阀体1打开，此时物料从入料口2位置进入阀体1并通过阀口5位置流出，进行灌装，在阀体1的外部套设有加热套4，加热套4采用电加热，在工作过程中对阀体1加热，提高物料在阀体1内的流动性，减少粘稠性物料在阀体1内壁上的残留粘附，减少在灌装间歇时的滴漏现象；当堵杆3端头移动至阀口5位置时实现对阀体1的关闭，在具体设计时，阀口5的内侧壁为向阀体1中心收缩的锥形结构，堵杆3端头的外侧壁为与阀口5内侧壁相配合的外锥面结构，这样在阀体1关闭时，通过堵杆2和阀口5部位锥面配合可形成更好的密封效果，为了更好的避免灌装阀在灌装间歇时，阀体1内壁或者堵杆3上的残留物料滴漏，本发明在阀体1关闭时，堵杆2会首先移动至与阀口5贴合部位，进行密封，在贴合部位停留一定时间后，将堵杆3抬起，使堵杆3的端头最终停留在距离阀口5有一定间隙的位置，如附图4所示，通过该种形式的使用，可在灌装阀的阀口5与堵杆1之间形成较小的空间，该空间可在大气压的作用下对阀体1内壁上的物料产生一定吸力，同时配合物料自身张力，可以更好地避免在灌装操作间隙产生滴漏，该间隙根据实际效果选择为0-5mm，不同粘稠度的物料所使用的间隙效果会有所不同。

缓冲组件设置在动力组件与灌装阀之间，包括安装在驱动板8上的连杆13，连杆13贯穿驱动板8，连杆13的上端安装有位于驱动板8上部的螺母14，如附图1所示，在驱动板8的上端固定有滑套，连杆13在竖直方向贯穿滑套和驱动板8，连杆13与滑套之间滑动连接，连杆13通过滑套可在驱动板8上做滑动运动，连杆13位于驱动板8下部的部位与驱动板8的下端面之间连接有弹簧15，这样形成连杆13与驱动板8之间可滑动的弹性连接结构，连杆13的下端与堵杆3之间通过变向连接块16连接，连杆13与变向连接块16以及变向连接块16与堵杆3之间均采用销轴铰接连接，连杆13与变向连接块16连接的销轴以及变向连接块16与堵杆3之间连接的销轴互相垂直布置，形成万向结构，这样的设计在驱动板8带动堵杆3移动时，弹簧15可通过伸缩吸收堵杆3撞击阀体1时的一部分的冲击力，同时变向连接块16可通过万向结构的配合间隙吸收冲击力，实现良好的缓冲效果，减少堵杆3在灌装时频繁动作造成的损坏风险，提供灌装阀的使用寿命。

本发明在阀体1的侧壁上开设有位于入料口2上部的清洗口6，在清洗口6部位连接清洗管道系统，用于清除灌装阀内上一次灌装产生的残留物料，避免影响下一次的灌装质量。

该灌装装置在使用时，灌装阀可自动实现状态的切换，可以有效的解决滴漏问题，灌装时物料流动路径以及关断操作的周期缩短，不再需要为等待滴漏情况减弱后再进行灌装，可以减少每次灌装所使用时间，提高灌装频率；此外物料受热流动性增加后能够更好地在容器内部填充并形成与容器内腔轮廓一致的形状，减少填充松散、夹杂气泡而引起的产品缺斤少两，以及外观品质下降的问题。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。