专利名称：一种含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种含汽饮料或啤酒灌装生产线，具体是生产线上使用的灌装阀，该灌装阀可以把含汽饮料、啤酒等流体产品用等压灌装的方法灌到易拉罐中。
背景技术：
目前，国内流体等压灌装均采用机械式灌装阀，机械式灌装阀的优点是制造精度要求不高，加工方便，有利于降低制造成本。但是，其缺点也非常明显单阀能力低；灌装后容器内液位偏差较大；由于单阀的效率不高，灌装机的转速高低对灌装精度有影响，且结构上清洗困难，不卫生；采用气缸压紧密封，成本较高；灌装过程中饮料或者啤酒的增氧量较高，不利于产品的货架期。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种灌装能力和液位控制精度高，灌装增氧量低的等压灌装阀。本实用新型所述的含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，该灌装阀安装在灌装机的旋转盘上并与旋转盘一同旋转，灌装阀包括固定在旋转盘下方的环形料缸，环形料缸的下部空间用于装有物料；环形料缸底部设有阀体，在阀体底部装有阀座，阀杆安装在环形料缸中， 阀杆底端与阀座形成配合面，阀杆外壁面与阀体内壁之间装有弹簧；灌装密封罩安装在阀体外壁并可以沿外壁滑动，灌装密封罩的侧面固定连接垂直向的导杆，导杆上设有与外置凸轮配合工作的导轮；在环形料缸中物料上方空间充满背压气体，在环形料缸及阀体内安装将背压气体输入待装易拉罐内部的背压通道及控制机构，以及将待装易拉罐内部气体吹除的泄压通道及控制机构。上述背压通道及控制机构包括在环形料缸侧壁上设有贯通料缸的拨叉，拨叉伸出料缸的一端连接偏心轮，拨叉伸入料缸的一端卡在滑套上，滑套垂直安装在环形料缸内， 滑套中间设有连通背压气体的中心管及中心管开闭机构，中心管固定在环形料缸中并向下一直延伸到阀体内，中心管下部连接回气管，回气管在灌装时伸入待装易拉罐中；所述阀杆套在中心管外部，在滑套底部与阀杆台阶面之间装有压缩弹簧。而中心管开闭机构包括安装在中心管内的阀针，阀针顶端与滑套相连，阀针底端与中心管内台阶形成密封配合面。上述泄压通道及控制机构包括在阀体一侧设有与外界相通的卸压室，另一侧装有阀钮，卸压室由阀钮控制经相应的通道连通易拉罐容器。所述阀钮水平安装，在阀钮顶端设有可以垂直运动的外部滑块，通过外部滑块实现阀钮开关。本实用新型通过设置背压气体(如氮气)及背压通道，在对易拉罐进行灌装之前由背压气体对易拉罐内部进行吹扫，减少了增氧量；之后进行背压，使灌装时易拉罐容器内的压力与料缸上部的背压气体绝对等压力，消除由于设计产生的料缸背压气体与易拉罐容器内的稳态压差△ P产生的液位波动，实现了完全等压灌装，使得灌装稳定，且液位控制精度高于国内机械式灌装阀；单阀灌装能力高，灌装机转速高低对灌装的影响不明显。
图1是本实用新型装置进罐工序的示意图；图2是本实用新型装置吹扫工序的示意图；图3是本实用新型装置背压工序的示意图；图4是本实用新型装置灌装工序的示意图；图5是本实用新型装置结束灌装容器物料稳置工序的示意图；图6是本实用新型装置卸压工序的示意图；图7是本实用新型装置出罐工序的示意图。
具体实施方式
本实用新型的灌装阀安装在灌装机的旋转盘(未示出)上，并与旋转盘一同旋转， 如图ι所示，本实用新型的灌装阀主要包括环形料缸1，环形料缸1底部设有阀体12，阀体 12底部装有阀座。环形料缸1的下部空间用于装有物料16，物料上方的空间充满背压气体 17。环形料缸1侧壁设有贯通料缸的拨叉2，拨叉2伸出料缸的一端连接偏心轮，拨叉2伸入料缸的一端卡在滑套4上，滑套4垂直安装在环形料缸内，滑套4中间设有连通背压气体的中心管，该中心管固定在环形料缸1中，管中装有阀针3，阀针3顶端与滑套4相连；拨叉由偏心轮控制，可以处于三个位置调整阀针的开度，满足整个灌装过程中背压体17对罐的吹扫和背压的工艺要求。中心管向下一直延伸到灌装口并连接回气管13，回气管13在灌装时伸入待装易拉罐中。阀杆6套在中心管外部，阀杆6底端与阀座形成配合面，阀杆6外壁面与灌装口内壁之间装有弹簧10。在滑套4底部与阀杆台阶面之间装有压缩弹簧5，压缩弹簧5的作用是在打开阀针3的同时也能压紧阀杆6 ；压缩弹簧5在吹扫和背压时，压缩变形产生的力加上阀杆6的自重应大于弹簧10的力，易拉罐容器内部的压力即使等于背压气体的压力也不会使阀杆6上抬，这样可以使灌装时易拉罐容器内压力与料缸内部背压气体绝对等压力， 消除由于设计产生的料缸背压气体与易拉罐容器内的稳态压差ΔΡ产生的液位波动。灌装密封罩14安装在阀体12外壁并可以沿外壁滑动，灌装密封罩14的侧面固定连接垂直向的导杆7，导杆7上设有与外置凸轮9配合工作的导轮，在拉杆轴向设有弹簧8， 弹簧8给拉杆施以压力。阀体12 —侧设有与外界相通的卸压室15，卸压室同时也是吹扫回气。在阀体12 另一侧装有阀钮，卸压室15通过阀钮及相应的通道连通易拉罐容器；该阀钮通过外部滑块 11上下运动实现开关，从而实现吹扫时排气，灌装完成后的卸压工序。阀钮具有两档，通过滑块11上面的两级接触凸面实现阀钮中排气杆的两档开度，当处于排气状态时，开度较小，当处于吹扫和背压状态时则开度较大，这样排气时气体释放较慢，使易拉罐内压力逐步降至常压，有利于物料的稳定，提高灌装精度；吹扫时增加开度，加大出气了，提高换气率和易拉罐内(X)2含量，降低啤酒增氧量。在灌装周期中，凸轮9固定在外部的控制环形圈上(未画出)，当灌装阀经过安装凸轮位置时，凸轮9使导杆7向上或者向下运动，导杆7与灌装密封罩14随动，密封罩14内部设有连接回气管13的装置，当导杆7的向上提升时，整个密封罩14与回气管13底端提升到高于易拉罐容器的位置，实现出罐工艺。当易拉罐容器进入灌装环形工位时，导杆7又在弹簧8的作用下压紧易拉罐罐口，实现进罐工艺。灌装阀的工作过程灌装阀的工作过程是有外部的控制装置控制完成整个工艺，通常工作过程为进罐，容器吹扫，容器背压，容器灌装，结束灌装容器物料稳置，容器卸压，出罐。依灌装工艺的不同，容器背压后可以重新排掉罐内的气体，以得到更低的增氧量。灌装阀的灌装液位由回气管13控制。回气管的长度根据罐装要求制定。1、进罐见图1，灌装前，阀针3、阀杆6均处于关闭状态。拨叉2处关闭位置，导杆7在凸轮9的作用下提升到设计指定位置，阀体内阀钮装置处于通路。当灌装阀随灌装机旋转时， 导杆7沿在弹簧8作用下沿凸轮9下降，带动灌装密封罩14与回气管13下降，最终实现进罐并压紧罐口。2、容器吹扫见图2，拨叉2处于吹扫背压位置，阀针3在弹簧5的作用下被打开。缸内气体17 通过阀针直吹罐底把罐内的空气通过卸压室15排出灌装机。3、背压见图3，外部滑块11向上提升关闭阀钮切断与卸压室15的通路，易拉罐容器内部继续充气，直至压力与背压气体17相等，此时，压缩弹簧5的弹簧力大于弹簧10的弹簧力， 故阀杆6不会被打开，直至下一步骤中的拨叉2被调整至灌装位置，这样可以避免液阀误动作而打开。4、灌装见图4，拨叉2处于开阀位置，压缩弹簧5对阀杆6的不再起压紧作用。弹簧10克服阀杆6自重与摩擦力F打开阀杆6。物料16进入易拉罐容器内，容器内的气体通过回气管13回到料缸内。在灌装时，背压气体17维持一定的压力，以防止物料16中所含的气体在灌装过程中析出产生泡沫，出现翻泡现象。5、结束灌装容器物料稳置见图5，当液面到达回气管13底端后，灌装阀停止灌装，此时物料由于高速流动物料溶解的气体会有析出的可能性，灌装后必须保持一定的稳置时间T，才关闭拨叉2带动阀针3及阀杆6 —起向下动并压紧。切断料缸1与外部的通路。6、卸压见图6，经过物料稳置之后，物料处于稳定状态，拨动外部滑块11打开阀钮，易拉罐上部气体排到卸压室15，容器内的压力处于常压状态。7、出罐见图7，容器内经过卸压后压力已近符合出罐的工艺要求，灌装阀随物料缸1旋转到出罐工位，凸轮9提起导杆7带动灌装密封罩14和回气管13向上提升置设计指定的位置。罐口脱离灌装阀，并为下一个灌装周期做准备。本实用新型提供了一种含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀的思路及实施方法，以上所
5述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，该灌装阀安装在灌装机的旋转盘上并与旋转盘一同旋转，灌装阀包括固定在旋转盘下方的环形料缸(1 )，环形料缸的下部空间用于装有物料(16);环形料缸(1)底部设有阀体(12)，在阀体(12)底部装有阀座，阀杆(6)安装在环形料缸(1)中，阀杆(6)底端与阀座形成配合面，阀杆(6)外壁面与阀体(12)内壁之间装有弹簧(10)；灌装密封罩(14)安装在阀体(12)外壁并可以沿外壁滑动，灌装密封罩(14)的侧面固定连接垂直向的导杆(7)，导杆(7)上设有与外置凸轮(9)配合工作的导轮；其特征是 在环形料缸(1)中物料上方空间充满背压气体(17)，在环形料缸(1)及阀体(12)内安装将背压气体(17)输入待装易拉罐内部的背压通道及控制机构，以及将待装易拉罐内部气体吹除的泄压通道及控制机构。
2.根据权利要求1所述的含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，其特征在于所述背压通道及控制机构包括在环形料缸(1)侧壁上设有贯通料缸的拨叉(2)，拨叉(2)伸出料缸的一端连接偏心轮，拨叉(2)伸入料缸的一端卡在滑套(4)上，滑套(4)垂直安装在环形料缸内，滑套(4)中间设有连通背压气体的中心管及中心管开闭机构，中心管固定在环形料缸(1)中并向下一直延伸到阀体(12)内，中心管下部连接回气管(13)，回气管(13)在灌装时伸入待装易拉罐中；所述阀杆(6)套在中心管外部，在滑套(4)底部与阀杆台阶面之间装有压缩弹簧(5)。
3.根据权利要求2所述的含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，其特征在于中心管开闭机构包括安装在中心管内的阀针(3)，阀针(3)顶端与滑套(4)相连，阀针(3)底端与中心管内台阶形成密封配合面。
4.根据权利要求1、2或3所述的含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，其特征在于泄压通道及控制机构包括在阀体(12) —侧设有与外界相通的卸压室(15)，另一侧装有阀钮，卸压室 (15)由阀钮控制经相应的通道连通易拉罐容器。
5.根据权利要求4所述的含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，其特征在于所述阀钮水平安装，在阀钮顶端设有可以垂直运动的外部滑块(11)，通过外部滑块(11)实现阀钮开关。
专利摘要本实用新型公开了一种含汽饮料、啤酒易拉罐灌装阀，该灌装阀包括环形料缸，环形料缸的物料上方充满背压气体；环形料缸底部设有阀体，在阀体底部装有阀座，阀杆安装在环形料缸中，阀杆底端与阀座形成配合面，阀杆外壁面与阀体内壁之间装有弹簧；灌装密封罩安装在阀体外壁并可以沿外壁滑动；在环形料缸及阀体内安装将背压气体输入待装易拉罐内部的背压通道及控制机构，以及将待装易拉罐内部气体吹除的泄压通道及控制机构。本实用新型通过设置背压气体及背压通道，灌装之前由背压气体对易拉罐内部进行吹扫；之后进行背压，使灌装时易拉罐容器内的压力与背压气体绝对等压力，消除稳态压差产生的液位波动，实现了完全等压灌装，灌装稳定。
文档编号B67C3/28GK202124466SQ20112019271
公开日2012年1月25日 申请日期2011年6月9日 优先权日2011年6月9日
发明者陈小平, 黄粤宁 申请人:南京乐惠轻工装备制造有限公司