专利名称：流体电子灌装阀的机械结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种灌装阀，尤其是一种用于流体灌装机的电子灌装阀的机械结构。
流体灌装机上所采用的灌装阀有机械式和电子式两种。目前我国生产的灌装机皆采用机械灌装阀，采用电子灌装阀的灌装机是90年代中期首先由德国的KHS、KRONES、KETTNER等公司先后推出的。与机械灌装阀相比，上述电子灌装阀的机械结构简单，阀的动作通过可编程序控制，并采用插入容器的探针作为液面到位的传感器，灌装液面比较精确，但液面差仍有2-3MM。而且，由于探针取的是电信号，因此灌装物料需是导体。当灌装容器为非导体时，探针所发的第一个信号只能靠灌装时流动的液体形成回路，这就增加了对灌装稳流的要求。此外，由于灌装时每个灌装容器均需插入一根探针，这就使得采用电子灌装阀的高速多阀的灌装机的电气控制较为复杂。而且，由于传感和执行元件的响应特性不尽相同，为了提高灌装液面的一致性，使得灌装机的调试和维修工作量较大。
本实用新型的目的是提供一种结构简单，动作可靠、稳定，灌装液面精确的流体电子灌装阀。
本实用新型由对中装置、阀体、阀芯、充排气管、气缸及控气阀组构成。所述对中装置由对中杯、瓶口密封垫及升降器构成，瓶口密封垫安装在对中杯内上部，对中杯可在升降器的带动下上下移动；气缸安装在阀体顶部，阀芯一端与气缸的活塞相连，另一端与伸出阀体的充排气管相接，可在气缸的作用下在阀体内上下移动；控气阀组通过管路与阀芯及充排气管的内腔相通。
根据所灌装流体对灌装条件的不同要求，本实用新型的控气阀组的构成有所不同。对需等压灌装且不希望灌装后增氧的物料，控气阀组由基座、抽真空阀、等压阀、回收排气阀、接管和管座构成，抽真空阀用于与真空腔相通，等压阀用于与灌装机的灌装缸的背压腔相通，回收排气阀用于与回收排气腔相通。负压和常压灌装时，控气阀组由基座、接管、管座及与真空腔相通的抽真空阀和与灌装机的灌装缸的背压腔相通的等压阀组成，此时真空腔兼回收腔，用于回收从充排气管排出的液体；压力灌装时，控气阀组由基座、接管、管座及与回收排气腔相通的回收排气阀和与灌装机的灌装缸的背压腔相通的等压阀组成。各阀均通过管路与阀芯的内腔相通。本实用新型在实际安装使用时，控气阀组各阀的开启和关闭及气缸的动作均由灌装机的PLC预设程序通过控制与各阀及气缸相连的电磁阀来指挥。
本实用新型的主要优点是(1)灌装液位精确，液面差可控制在2MM以内。
(2)结构简单，无弹簧，无需现有电子灌装阀的探针传感器，工作稳定、可靠。
下面结合实施例及其附图
对本实用新型作进一步说明。
图一为本实用新型的结构示意图。
图二为图一的左视图。
参见附图，对中装置1由对中杯11、瓶口密封垫12及升降器13构成。瓶口密封垫12装在对中杯11内顶部。升降器13由双导杆131、滚轮132及滚轮架133构成，双导杆131上端连接滚轮架133、下端连接对中杯11。对中杯11可在双导杆131的带动下上下移动。使用时，该升降装置的滚轮132被灌装机的凸轮9抵住，整个升降装置可在凸轮9的作用下降下或升起。
阀体2自下而上由阀座21、阀身23、阀盖24及梳形套22构成，梳形套22安装在阀座21内腔下部的出液口处，该处及阀座21的下端端口的截面分别呈内外锥形。阀身23是阀座21和阀盖24的连接件，整个阀体2通过它与灌装机的灌装缸10相连，其内有设有流体通道26。
阀芯3贯穿阀座21、阀身23及阀盖24，其下端接充排气管4，上端通过接头52与气缸5的活塞杆相连，可在气缸5的带动下上下运动，以控制阀座21出液口的开、闭。阀芯3下端为与阀座21出液口上部内锥面相适应的锥形，为保证密封，其下端还套有密封垫31。充排气管4中部装有分流伞41。
气缸5通过哈夫套51按装在阀盖24的顶部，哈夫套51起支承气缸5的作用，接头53即位于该哈夫套51内。
本实用新型的控气阀组7根据不同产品对灌装条件的要求，其具体构成有所不同。本实施例是针对啤酒灌装而设计的，需抽真空后等压灌装，故其控气阀组7由基座71、抽真空阀72、等压阀73、回收排气阀74、接管75和管座76构成，抽真空阀72用于与真空腔102相通，等压阀73用于与灌装机灌装缸10的背压腔101相通，回收排气阀74用于与回收排气腔103相通。各阀均通过管路6与阀芯3内腔及充排气管4相通。
控气阀组的各阀均为气控阀，均由阀体、阀芯、接头和气缸构成，阀芯通过接头与气缸相连，可在其带动下来回移动，进而实现阀的开、闭。
本实施例的主要工作原理和过程如下当被灌装容器处于灌装位置时，随着灌装机的转动，滚轮132脱离凸轮9，整个对中装置1靠自重落下，对中杯11将容器罩住，然后灌装机的提升装置8将容器连同对中装置1一并提起，使确定灌装液面高低的充排气管4插入容器中，并使容器口与瓶口密封垫12、瓶口密封垫12与阀座21下端的出液口紧紧顶贴在一起。此时，打开抽真空阀72，对容器进行抽真空，然后关闭抽真空阀72、打开等压阀73，将背压腔101内的CO2充入容器，直至与背压腔101等压。(为了尽量减少灌装后啤酒的增氧量，上述抽真空和充CO2可进行两次，第一次充CO2时可不必充至与灌装缸背压腔等压)。然后，驱动气缸5提升阀芯3进行灌装，当被灌装容器的液面升至充排气管4的管口后，挡住了容器中气体排出的通道，于是气体上升至梳形套22和密封垫31之间形成一气室。为满足灌装气液系统压力之平衡，液体继续下流，气室压力升高，使液体流入充排气管4。当气液系统压力平衡时，容器中液面将高于充排气管4的管口。当灌装机转至闭阀工位时，阀芯3下降，关闭阀座21的出液口后，关闭等压阀73，同时打开回收排气阀74，于是容器中高出充排气管4管口的液体被压(吸)到回收排气腔103内，这样就保证了重复灌装时容器中的流面均控制在充排气管4的管口位置。
当灌装结束后，随着灌装机的提升装置8下降，容器及对中装置1也一并降下，充排气管4脱离容器，然后在凸轮9的作用下，通过滚轮132将整个对中装置1顶起，对中杯11随即脱离容器口。
在实际应用时，本实用新型控气阀组7的各阀及气缸5均通过电磁阀与灌装机的平炉PLC预设程序器相连。该程序器通过控制各电磁阀来指挥各阀及气缸5的动作。PLC预设程序的内容因灌装要求的不同而不同，由于本实用新型只保护电子灌装阀的机构结构部分，因此对其具体内容在此就不做详述。通过对控气阀组的构成和PLC预设程序的调整，灌装机采用本实用新型可实现常压灌装、等压灌装、负压灌装和压力灌装。
权利要求1.一种流体电子灌装阀的机械结构，由对中装置(1)、阀体(2)、阀芯(3)、充排气管(4)、气缸(5)及控气阀组(7)构成，其特征在于所述的对中装置由对中杯(11)、瓶口密封垫(12)及升降器(13)构成，瓶口密封垫(12)安装在对中杯(11)内上部，对中杯(11)可在升降器(13)的带动下上下移动；气缸(5)安装在阀体(2)顶部，阀芯(3)一端与气缸(5)活塞相连，另一端与伸出阀体(2)的充排气管(4)相连，可在气缸(5)的作用下上下移动；控气阀组(7)通过管路(6)与阀芯(3)的内腔相通。
2.如权利要求1所述的流体电子灌装阀的机械结构，其特征在于所述的升降器(13)由双导杆(131)、滚轮(132)及滚轮架(133)构成，双导杆(131)上端连接滚轮架(133)、下端连接对中杯(11)。
3.如权利要求1所述的流体电子灌装阀的机械结构，其特征在于所述的控气阀组由基座(71)、抽真空阀(72)、等压阀(73)、回收排气阀(74)、接管(75)和管座(76)构成，抽真空阀(72)用于与真空腔(102)相通，等压阀(73)用于与灌装机的灌装缸(10)的背压腔(101)相通，回收排气阀(74)用于与回收排气腔(103)相通。
4.如权利要求1所述的流体电子灌装阀的机械结构，其特征在于所述的控气阀组由基座(71)、真空阀(72)、等压阀(73)、接管(75)和管座(76)构成，抽真空阀(72)用于与真空腔(102)相通，等压阀(73)用于与灌装机的灌装缸(10)的背压腔(101)相通。
5.如权利要求1所述的流体电子灌装阀的机械结构，其特征在于所述的控气阀组由基座(71)、回收排气阀(74)、等压阀(73)、接管(75)和管座(76)构成，回收排气阀(74)用于与回收排气腔(103)相通，等压阀(73)用于与灌装机的灌装缸(10)的背压腔(101)相通。
专利摘要本实用新型涉及一种流体电子灌装阀,由对中装置、阀体、阀芯、充排气管、气缸及控气阀组构成。对中装置由对中杯、瓶口密封垫及升降器构成,瓶口密封垫安装在对中杯内上部,对中杯可在升降器的带动下上下移动。气缸安装在阀体顶部,阀芯一端与气缸活塞相连,另一端与伸出阀体的充排气管相连,可在气缸的作用下移动;控气阀组通过管路与阀芯的内腔及充排气管相通。灌装机采用本实用新型可真正实现灌装液面准确划一。
文档编号B67C3/28GK2373432SQ9822765
公开日2000年4月12日 申请日期1998年8月21日 优先权日1998年8月21日
发明者刘瑜, 郭彬犹, 李振祥, 史敏炜, 管金岳, 何孝武, 黄锦权 申请人:中国轻工业机械总公司南京轻工业机械厂