一种用于灌装机的液体灌装阀的制作方法

1.本实用新型属于灌装机械技术领域，尤其涉及一种用于灌装机的液体灌装阀。


背景技术：

2.灌装是液态产品包装的关键工序，常见的灌装方法有典型的二次灌装法和一次灌装法，有时也使用组合灌装法。灌装的主要机械设备就是灌装机，灌装机是包装机中的一小类产品，在食品行业、饮料行业、日化行业等广泛使用。从对物料的包装角度可分为液体灌装机，膏体灌装机，粉体灌装机和颗粒灌装机。灌装机不仅可以提高劳动生产率，减少产品的损失，保证包装质量，而且可以减少生产环境与被装物料的相互污染。所以，现代化包装行业一般都采用机械化灌装机。
3.灌装机从结构上主要包括三部分：储料罐、灌装主机和传送带部分。灌装主机是完成灌装动作的主要装置，主机前部装有若干个可整体升降的灌装阀，在实际的工作过程中，电机启动后，入口处的气缸缩回，待灌装的空瓶从传送带送入，开始进瓶。然后出口处的气缸伸出，送入的空瓶由出口挡杆挡住。进瓶处设置光电开关检测进瓶个数，当检测到个数与灌装阀数相同时，入口气缸伸出，将入口挡住不再进瓶，传送带电动机停止。这时，灌装阀下降至瓶口开始灌装。灌装结束后，灌装阀上升，出口气缸缩回，传送带电机又开始转动，将灌满的瓶送出，然后，入口气缸缩回，光电开关又开始检测进瓶个数。
4.然而在使用过程中发现，传统的灌装阀存在一定的缺陷：首先，液体在通过灌装阀的出口部位时容易形成湍流，湍流不利于液体中的气泡聚拢形成较大的气泡，而气泡以较小的体积分散在物料中形成泡沫，从而造成计量不准确，影响灌装操作。


技术实现要素：

5.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种结构设计合理、灌装泡沫少且灌装精准度高用于灌装机的液体灌装阀。本实用新型可快速调节排气口的纵向位置，进而适应不同容量的灌装需要，适用性强。
6.本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种用于灌装机的液体灌装阀包括设置有进料腔的阀座，在阀座内穿设有设置有阀腔的阀芯结构，阀座和阀芯结构可在轴向发生相对移动，在阀芯结构上开设有可连通阀腔和进料腔的进料通孔；在阀芯结构的下部安装有设置有出料腔的出料导流件，在出料腔内安装有栅网，在出料导流件的底部开设有多组斜向出料孔；在阀座的顶部安装有阀盖，在阀盖上安装有贯穿出料导流件的排气管，在阀盖上安装有可对排气管的位置进行锁定的定位锁紧结构；还包括在进料腔内设置的套设在排气管上的顶紧弹簧；还包括在出料导流件上连接的封堵组件。
7.本实用新型的优点和积极效果是：本实用新型提供了一种用于灌装机的液体灌装阀，通过设置可发生相对移动的阀芯结构和阀座，以及顶紧弹簧，可在阀芯结构相对于阀座向上移动时开启灌装阀、阀座相对于阀芯结构向上移动时关闭灌装阀，启闭及时，操作简单；通过设置栅网，可切割液体中气泡达到消泡的作用，通过设置多组斜向出料孔，可使得
经由栅网消泡的液体朝向包装瓶的内壁喷射，而不是竖直喷向包装瓶的内部底部，避免了垂直灌装引起的大量起泡现象，提高了灌装效果；通过设置排气管，可在灌装过程中将包装瓶内的空气及泡沫排出，从而保持包装瓶内的压力平衡，便于液体顺利灌装；通过设置定位锁紧结构，可以调节排气管的下端部的纵向位置，使得灌装装置能够满足不同容量的灌装需求，适用性强；通过设置封堵组件，可在灌装过程中，对包装瓶的瓶口进行密封，进一步的避免了液体飞溅。
8.优选地：定位锁紧结构包括螺纹连接的锁紧内套和锁紧外套，锁紧内套和锁紧外套均与排气管套接；在锁紧内套和锁紧外套之间设置有锁止环，锁止环的内壁与排气管的外壁相适配。
9.优选地：封堵组件包括与出料导流件的外周壁相连接的封堵安装件，在封堵安装件上安装有内腔呈扩口状的封堵盖，在封堵盖的内腔的顶部安装有封堵弹性件。
10.优选地：阀芯结构包括与阀座滑动连接的阀芯本体，在阀芯本体的外周壁的上端部开设有第三环形槽，在阀芯本体的内周壁的上部开设有第四环形槽。
11.优选地：阀座包括阀座本体，进料腔开设在阀座本体的中心处，在阀座本体的外周壁上开设有与进料腔相连通的进料端口，进料端口通过液体管路与液源相连接；在阀座本体的内周壁上开设有位于进料腔的下方的第二环形槽和第一环形槽。
12.优选地：在阀芯结构和阀座之间设置有密封圈结构；密封圈结构包括分别设置在第一环形槽、第二环形槽、第三环形槽和第四环形槽内的密封圈。
13.优选地：还包括在阀座的上部安装的阀安装结构，阀安装结构包括在阀座本体的外周壁上固接的阀安装套，在阀安装套上安装有阀安装螺杆。
14.优选地：在阀芯结构的下端部螺纹连接有用于将出料导流件和阀芯结构进行锁紧连接的下安装套。
15.优选地：在排气管的下部安装有分流伞。
16.优选地：出料导流件还包括下端部呈球面状的导流件本体，出料腔开设在导流件本体的中心处，斜向出料孔贯穿导流件本体的球面并与出料腔相连通；斜向出料孔设置有多组，多组斜向出料孔按照周向分布，多组斜向出料孔的上端部向内收拢、下端部向外扩张。
附图说明
17.图1是本实用新型的剖视结构示意图；
18.图2是本实用新型的主视结构示意图。
19.图中：1、排气管；2、分流伞；3、出料导流件；3-1、导流件本体；3-2、斜向出料孔；3-3、出料腔；4、栅网；5、封堵组件；5-1、封堵盖；5-2、封堵弹性件；5-3、封堵安装件；6、下安装套；7、阀芯结构；7-1、阀芯本体；7-2、阀腔；7-3、进料通孔；7-4、第三环形槽；7-5、第四环形槽；8、阀座；8-1、阀座本体；8-2、第一环形槽；8-3、第二环形槽；8-4、进料腔；8-5、进料端口；9、密封圈结构；10、卡箍接头；11、顶紧弹簧；12、阀安装结构；12-1、阀安装螺杆；12-2、阀安装套；13、阀盖；14、定位锁紧结构；14-1、锁紧外套；14-2、锁止环；14-3、锁紧内套。
具体实施方式
20.为能进一步了解本实用新型的

技术实现要素：
、特点及功效，兹举以下实施例详细说明如下：
21.请参见图1和图2，本实用新型的用于灌装机的液体灌装阀包括设置有进料腔8-4的阀座8，在阀座8内穿设有设置有阀腔7-2的阀芯结构7，阀座8和阀芯结构7可在轴向发生相对移动。
22.其中，阀座8包括阀座本体8-1，进料腔8-4开设在阀座本体8-1的中心处，在阀座本体8-1的外周壁上开设有与进料腔8-4相连通的进料端口8-5，进料端口8-5通过液体管路与液源相连接，为了方便安装，在进料端口8-5处安装有卡箍接头10。另外，在阀座8的顶部安装有阀盖13，为了方便安装和拆卸，在本实施例中，阀盖13和阀座8采用螺纹连接。在进料腔8-4内设置有可将阀芯结构7的上端部按压在进料腔8-4的底面的顶紧弹簧11，顶紧弹簧11的两端分别与阀盖13和阀芯结构7的顶面顶紧接触。
23.在本实施例中，阀芯结构7包括与阀座8滑动连接的阀芯本体7-1，在阀芯本体7-1上开设有可连通阀腔7-2和进料腔8-4的进料通孔7-3，在阀芯结构7和阀座8之间设置有密封圈结构9。在阀芯本体7-1的外周壁的上端部开设有第三环形槽7-4，在阀芯本体7-1的内周壁的上部开设有第四环形槽7-5。
24.进一步的，在阀座本体8-1上开设有连通进料腔8-4的滑动通孔，滑动通孔的内壁与阀芯本体7-1的外周壁滑动接触且其内直径小于进料腔8-4的直径，进料腔8-4和滑动通孔相连通构成阶梯状的通孔，在进料腔8-4和滑动通孔相连接的肩部设置有倒角，密封圈结构9包括设置在第三环形槽7-4内的密封圈，该密封圈的截面为圆形。
25.如图1所示，在阀座本体8-1的滑动通孔的内周壁上开设有位于进料腔8-4的下方的第二环形槽8-3和第一环形槽8-2；密封圈结构9还包括分别设置在第一环形槽8-2、第二环形槽8-3、第三环形槽7-4和第四环形槽7-5内的密封圈。
26.在自然状态下，顶紧弹簧11将阀芯结构7向下按压，使得第三环形槽7-4内的密封圈与进料腔8-4的底面的倒角顶紧接触，进而实现阀芯结构7和阀座8之间的密封连接，此时，进料通孔7-3位于进料腔8-4的下方，二者处于不连通状态，液体灌装阀处于闭合状态，在等待进行灌装操作时，在顶紧弹簧11的作用下，液体灌装阀处于闭合状态。
27.如图1和图2所示，在阀芯结构7的下部安装有设置有出料腔3-3的出料导流件3，在阀盖13上安装有贯穿出料导流件3的排气管1，排气管1和阀芯结构7通过设置在第四环形槽7-5内的密封圈进行密封连接，进而保证在等待灌装操作时，在顶紧弹簧11的作用下，液体灌装阀处于闭合状态，不会发生漏液现象。
28.为了方便拆卸安装，在阀芯结构7的下端部螺纹连接有用于将出料导流件3和阀芯结构7进行锁紧连接的下安装套6，其中，出料导流件3的上端部插入至阀芯结构7的下端敞口处，在出料导流件3和阀芯结构7之间设置有密封圈。出料导流件3的纵截面呈上大下小的阶梯状，出料导流件3的肩部与阀芯结构7的下端部相持平，下安装套6与阀芯结构7螺合连接时，下安装套6的内端面与阀芯结构7的端部和出料导流件3的肩部顶紧接触，通过上述设置，可快速的对出料导流件3和阀芯结构7进行拆卸和安装，方便后续对出料导流件3进行清洗和日常维护。
29.如图1所示，出料导流件3包括下端部呈球面状的导流件本体3-1，其中，球面的端
部方便灌装阀的下端部深入至包装瓶内腔，出料导流件3的出料腔3-3开设在导流件本体3-1的中心处。在导流件本体3-1的端部开设有多组斜向出料孔3-2，斜向出料孔3-2贯穿导流件本体3-1的球面并与出料腔3-3相连通；斜向出料孔3-2设置有多组，多组斜向出料孔3-2按照周向分布，多组斜向出料孔3-2的上端部向内收拢、下端部向外扩张。在实际的灌装操作过程中，进入液体灌装阀内的液体通过多组斜向出料孔3-2注入包装瓶内，与传统的垂直设置的出料口相比，本实施例中的斜向出料孔3-2可将液体喷射到包装瓶的内壁上，可进一步避免垂直灌装造成的大量起泡现象，提高了灌装效果。
30.如图1所示，在出料腔3-3内安装有栅网4，在本实施例中，栅网4设置有多个，栅网4为薄片状结构，相邻两层栅网4之间隔开形成间隙，每个栅网4上均开设有若干网孔；在物料的输出方向上，相邻两个栅网4中，在前的栅网4上的网孔孔径比在后的栅网4上的网孔孔径小，在前的栅网4上的网孔数量比在后的栅网4上的网孔数量多，即越靠近斜向出料孔3-2的栅网4上的网孔越密孔径越小。
31.在本实施例中，栅网4采用片材结构，其厚度薄，泡沫通过网孔的路径非常短，这样的结构有助于液体中的泡沫被栅网4充分切割，并有助于物料产生压缩泡沫的流速骤变过程，流速骤变直接引导压强骤变，即在该流速骤变过程中压强变化速度快，压强先骤然降低再骤然升高，因此可对泡沫进行快速的切割。由于本实施例中设置有多层栅网4，因此可进行多次的分割过程，从而使液体中的气泡以极小的体积、以处于缓慢上浮状态而悬浮于液体物料中。另外，在实际的灌装过程中，体积极小的气泡只有在大量聚集后才会形成小泡沫，再由小泡沫堆积后漂浮于物料之上，进而产生分离过程，因此，气泡富集呈泡沫然后与液体分离而漂浮于液面上需要一段时间，而实际灌装操作中，容器灌装所需时间远小于泡沫与液体物料分离的时间，因此本实施例可以实现理想的灌装效果，避免气泡以较小的体积分散在物料中形成泡沫，提高了定量灌装的精准度。
32.如图1所示，为了避免灌装过程中，液体飞溅而浪费原料的同时污染工作环境，本实施例还包括在出料导流件3上连接的封堵组件5。其中，封堵组件5包括与出料导流件3的外周壁相连接的封堵安装件5-3，在封堵安装件5-3上安装有内腔呈扩口状的封堵盖5-1，在封堵盖5-1的内腔的顶部安装有封堵弹性件5-2，在本实施例中，封堵弹性件5-2采用橡胶材质。在灌装过程中，包装瓶的瓶口与封堵弹性件5-2低接。
33.在实际的灌装工作中，传统灌装阀中的排气管1的下端口的纵向位置不可调节，当灌装容量改变时，需要修正灌装阀的零件，操作过程复杂，影响了灌装操作，适用性差，为了解决上述的问题，如图1所示，在本实施例中，在阀盖13上安装有可对排气管1的位置进行锁定的定位锁紧结构14。
34.定位锁紧结构14包括螺纹连接的锁紧内套14-3和锁紧外套14-1，锁紧内套14-3和锁紧外套14-1均与排气管1套接；在锁紧内套14-3和锁紧外套14-1之间设置有锁止环14-2，锁止环14-2的内壁与排气管1的外壁相适配。
35.其中，锁止环14-2为标准的回转体，锁止环14-2的截面包括上接触边、下接触边、内边和外边，由内边形成的锁止环14-2的内壁与排气管1的外壁相适配，外边与锁紧外套14-1的内壁低接，锁止环14-2的内边和外边与接触边形成的夹角为锐角，在本实施例中，锁紧内套14-3具有下压迫端面，下压迫端面与锁止环14-2截面的下接触边形成的表面过盈配合，锁紧外套14-1具有上压迫端面，上压迫端面与锁止环14-2截面的上接触边形成的表面
过盈配合。在锁紧内套14-3和锁紧外套14-1螺纹连接锁紧的过程中，锁止环14-2会由于过盈配合的原因而将排气管1进行卡接，进而对排气管1的位置进行锁定。
36.另外，为了进一步提高灌装效果，如图1和图2所示，本实施例还包括在排气管1的下部安装的分流伞2。分流伞2靠近出料导流件3的一端为小端，靠近排气管1的出料端的一端为大端。分流伞2突起排气管1的外壁，排气管1的下端口位于分流伞2下方，鉴于排气管1的纵向位置可调节，因此排气管1与出料导流件3的球面端部之间是非密封连接的，在二者之间存在一定的缝隙，在灌装过程中会有液体自二者之间的缝隙处流出，自此缝隙流出的液体是垂直灌入包装瓶的，这就不可避免的会产生较多的泡沫，通过设置分流伞2，可改变自上述的缝隙处流出的液体的流向，即液体自排气管1和出料导流件3之间的间隙流出后，经过分流伞2分流后会沿着瓶子内壁均匀地向瓶底流动，使液体流动均匀稳定，减少泡沫的产生。
37.并本实施例还包括在阀座8的上部安装的阀安装结构12，阀安装结构12包括在阀座本体8-1的外周壁上固接的阀安装套12-2，在阀安装套12-2上安装有阀安装螺杆12-1。
38.工作过程：
39.在实际的工作过程中，本实用新型的液体灌装阀与灌装机中的升降驱动装置相连接，以带动灌装阀在竖直方向上移动；当空的包装瓶到灌装工位后，升降驱动装置带动灌装阀下降，液体灌装阀的下端部先深入至包装瓶内，包装瓶的开口(即瓶口)顶在封堵组件5中的封堵弹性件5-2上，在升降驱动装置带动液体灌装阀向下移动的过程中，包装瓶推动阀芯结构7向朝向阀座8的方向移动，进而促使阀芯结构7和阀座8发生相对移动，在此过程中，阀座8压缩顶紧弹簧11，处于压缩状态的顶紧弹簧11反作用于阀芯结构7上，鉴于封堵组件5与阀芯结构7相连接，顶紧弹簧11使得封堵组件5将包装瓶的瓶口密封；在上述的阀芯结构7和阀座8发生相对移动的过程中，进料通孔7-3露出，进而与进料腔8-4相连通，在此过程中，待灌装的液体经进料端口8-5流入液体灌装阀的进料腔8-4；
40.进料腔8-4内的液体经露出的进料通孔7-3流入阀腔7-2内，阀腔7-2内的液体依次经过各层栅网4，液体中的泡沫被栅网4分割形成尺寸至多与栅网3-4的网孔尺寸相同的小气泡，多层栅网4进行多次的分割过程，从而使液体中的气泡以极小的体积、以处于缓慢上浮状态而悬浮于液体物料中，避免气泡以较小的体积分散在物料中形成泡沫，提高了定量灌装的精准度；最后经过多级分割消泡的液体由斜向出料孔3-2流向包装瓶的内壁，进一步达到消泡的作用；随着液体的进入，待灌装容器中的空气及泡沫被迫通过排气管1排出至回流回收装置内，从而保持包装瓶内的压力平衡，便于液体顺利灌装；待灌装容器灌装完成后，阀安装结构12和阀座8在升降驱动装置的带动下相对包装瓶向上运动，由于顶紧弹簧11的存在，阀座8相对于阀芯结构7也为向上运动，运动到位后，进料通孔7-3脱离进料腔8-4，阀芯结构7和阀座8密封连接，进而关闭进料通孔7-3完成定量灌装操作。