含果肉型饮料的定量灌装阀制造技术

本实用新型专利技术公开了一种含果肉型饮料的定量灌装阀，它的柱塞伸入阀座的腔体中，阀座的下部安装有操纵环，操纵环上具有与阀座开口对应的物料入口，下部具有与阀嘴对应的出料口，该物料入口和出口都与阀座的腔体内部贯通，操纵环通过安装在柱塞内的操纵轴在阀座内转动，当操纵环转动到两个不同位置时，分别使阀座腔体与进料口或者出料口相通。其利用柱塞的往复运动使阀座腔体的容积及压力变化以实现饮料的灌装。本实用新型专利技术采用特殊加工工艺，阀内无密封件，特别适合于一些粘稠度高、依靠自身重力难以流淌的物料的灌装，其过程更加清洁、卫生，整机结构简单，灌装精度高，特别适用于含果肉型果汁的两次灌装工艺。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种流体包装机械式灌装阀，特别是一种含果肉型饮料的 定量灌装阀。二
技术介绍
随着人们生活水平的不断提高，对生活质量也提出了更高要求，饮料产品 也相应不断推陈出新，而果汁型饮料因其口味佳、营养丰富已经逐步替代了碳 酸型饮料。近年来，各饮料生产厂家又分别推出含果肉的果汁型饮料，深受消 费者欢迎。含果肉的果汁型饮料中果肉的形状有纤维状的，也有颗粒状和块状 的，果肉悬浮在果汁中，其最终产品是固液混合物，从物理形态上看与以前的 纯液体的各种饮料有巨大区别。由此，此类饮料的灌装不能简单的沿用现有的 设备，需要用新的工艺和设备来完成。现有含果肉饮料的灌装主要采用两种方式 一是机械灌装果汁，人工添加 果肉；缺点是生产效率难以提高，果肉定量不准；二是在现有设备基础上进行 改造，将果肉和果汁混合一起后灌装；缺点是只能灌装部分形状的果肉，如含橙 肉纤维的果粒橙饮料，因为现有的各种灌装阀的开闭阀均采用密封垫密封，固 态果肉的存在会破坏密封垫的密封作用，使得阀开闭的可靠性得不到保证；同 时果肉和果汁的混合物容易将回气管堵塞而造成液位不准确；即使果肉和果汁 混合后可以灌装，其果肉含量也不准确，不能达到标定含量。如何保证含果肉饮料中果肉含量的准确，不但关系到产品本身质量合格与 否以及消费者的权益，同时也关系到饮料生产厂家的生产成本控制，国内目前 尚无好的解决方法。本申请人提出了一种含果肉型饮料的二次灌装工艺，即将果肉的定量灌注 与果汁的定量灌注分开，在同一条灌装生产线上先灌装果肉再灌装果汁，在保 证最终产品总容量合格情况下，产品中的果肉含量、果汁含量都分别达到产品 标定含量同时实现了自动化生产，适合大批量生产。为了实现这种二次灌装 工艺，果汁的定量灌注可以通过电磁流量计定量灌注方式或者传统的等液位定 量灌注方式获得，而果肉的定量灌注由于果肉的特殊性，现有的定量灌装设备 还无法满足其需求。目前用于工业化生产的流体定量灌装机械设备(如啤酒灌装机、饮料灌装 机等)，其主要部件一一灌装阀有两种形式机械阀和电子流量计阀。电子流量 计阀由于其价格昂贵、使用条件苛刻， 一般均采用进口件，国内难以提供。现行的定量灌装机械阀主要有量杯在灌装缸中升降式、量筒液位探头式等 多种形式，它们存在以下不足1、 以等液位灌装间接实现定量灌装时，由于灌装容器本身存在容积误差， 在实现等液位灌装后其实际的灌装量误差较大，没有实现真正意义上的定量灌 装，不能符合商品标定的要求，不符合产品计量法及"定量包装商品计量监督 管理办法"中的规定要求；2、 釆用重力灌装原理，难以灌装粘稠的流体；3、 不能灌装含有颗粒或者块状悬浮物的流体，如前所述现有的各种灌装 阀的开闭阀均采用密封垫密封，固态果肉的存在会破坏密封垫的密封作用，使 得阀的开闭的可靠性得不到保证；同时果肉和果汁的混合物容易将回气管堵塞 而造成液位不准确；4、 灌装缸内安装有灌装装置，装置浸泡在物料中，不易清洗，且运转时对 物料起搅拌作用，不利于灌装。三
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对上述定液位机械灌装阀的不足而提 供一种结构简单、动作可靠稳定、灌装容积精确并可以灌装含有颗粒或者块状 果粒悬浮物流体的含果肉型饮料的定量灌装阀。本技术所述的含果肉型饮料的定量灌装阀，其特征是它包括柱塞、阀座、操纵环、操纵轴和阀嘴，所述柱塞内部沿轴线具有通孔，柱塞自上而下伸入阀座的腔体中并可以沿腔体轴线往复运动；操纵环安装在阀座腔体的下部， 其内部具有与阀座腔体对应的凹腔，其外壁面与阀座内腔的内壁面实现动密封，操纵轴安装在柱塞的通孔内并且两端延伸出通孔.，在操纵轴上端设有转动部件， 下端则固定在操纵环上并可以带动操纵环转动，操纵环侧壁上设有与阀座侧面 的物料入口对应的入料口，操纵环的底部设有出料口，该出料口与固定在阀座 底部的阀嘴上的物料出口对应，当操纵环转动到两个不同位置时，分别使阀座 的腔体与物料入口或物料出口相通。所述柱塞与阀座、操纵轴及操纵环之间采用无密封件的机械间隙密封，操纵环与阀座之间也采用无密封件的机械间隙密封。本技术采用特殊加工工艺，阀内无密封件，特别适合于一些粘稠度高、 依靠自身重力难以流淌的物料的灌装，其过程更加清洁、卫生，整机结构简单， 灌装精度髙，特别适用于含果肉型果汁的两次灌装工艺。利用柱塞的往复运动使阀座腔体容积变化，在膨胀过程中，操纵环被同步 转至使进料口与阀座腔体连通的位置，在负压作用下，物料通过进料口被吸入 阀座腔体；随后在压縮过程中，操纵环则转至使出料口与阀座腔体连通的位置， 物料从出料口排出。柱塞与阀座、操纵轴、操纵环之间采用无密封件的机械间隙密封，操纵环 与阀座之间也釆用无密封件的机械间隙密封，操纵环与阀嘴之间釆用无密封件 的端面密封，其端面密封预紧力通过调整弹簧的压缩量获得。阀座一侧开有腰形槽，小轴与柱塞水平连接并从腰形槽伸出，套安装在小 轴伸出端，升降滚轮通过轴承安装在套上。在小轴末端与腰形槽对应处装有可 以在槽内滚动的导向滚轮。操纵轴上端的转动部件包括开闭阀滚轮、小轴和连 杆，连杆水平安装在操纵轴上，小轴垂直安装在连杆上，在小轴的伸出端上安 装有开闭阀滚轮。这样的结构都是为了满足生产线的需要，通过安装在生产线 上的凸轮与滚轮的相互作用，统一控制柱塞和操纵环的协调工作，有序完成物 料的灌装。在阀座上部腔体内装有弹簧座，弹簧座通过轴承支撑在柱塞的台阶上，弹 簧套在操纵轴上，弹簧下端抵在弹簧座上，上端由旋紧在阀座腔体顶端的螺母 定位。操纵环与阀嘴之间依靠弹簧的预紧力达到面密封。操纵轴下端为方形，其插在操纵环底部的方孔内并带动操纵环转动；通过 调整螺母在阀座内的旋入深度，弹簧的压力通过操纵轴的传递，使操纵环底面 与阀嘴上表面之间获得合适的密封力。此外，在阀座的出料口下安装有可拆卸的阀嘴，这也是为了实现不同口径、 不同材质灌装容器的需要，同时使阀嘴的更换和清洁更方便。以下结合附图说明本技术的工作原理闭阀(如图l)首先，在外部凸轮作用下，操纵轴带动操纵环转至进料口 与阀座腔体相通的位置，此时柱塞处于下行程止点位置。充液(如图2)外部凸轮通过升降滚轮带动柱塞逐渐上升到设定的定量位置，此时阀座腔体内空间增大形成负压，物料在物料缸内(见图1)正压及柱 塞上升形成的负压作用下通过进料口被吸入并充满阀座腔体，完成充液过程。 对于同一种外置柱塞式定量灌注阀，阀座腔体内物料容积的设定可以通过改变 升降滚轮定位位置即外部凸轮的上下位置来获得，而通过改变阀座腔体的直径 则可以获得不同的容积范围系列。开阀(如图3)在外部凸轮作用下，操纵轴带动操纵环转至阀座腔体与出 料相通的位置，与此同时阀座腔体与物料缸隔断。灌装(如图4)升降滚轮在外部凸轮作用下带动柱塞逐渐下降到阀座腔体 底部，腔体内物料被挤压出腔体经由阀嘴灌注到包装容器中，完成灌装。以上四个动作循环进行，实现物料的连续灌装。本技术的优点1、 特别适用于含悬浮果肉饮料的定量灌装以及粘稠物料的灌装；本阀内部 设置了适合含悬浮果肉饮料以及粘稠物料流通的光滑通道，在操纵环转动以及 冲液、灌装时果肉不会被剪切破坏；特别的是物料流经的通道以及所有的运 动配合面均没有密封件，柱塞与阀座腔体、柱塞与操纵轴、操纵环与柱塞本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含果肉型饮料的定量灌装阀，其特征是：它包括柱塞（１６）、阀座（１７）、操纵环（１８）、操纵轴（１５）和阀嘴（１９），所述柱塞（１６）内部沿轴线具有通孔，柱塞（１６）自上而下伸入阀座（１７）的腔体中并可以沿腔体轴线往复运动；操纵环（１８）安装在阀座（１７）腔体的下部，其内部具有与阀座（１７）腔体对应的凹腔，其外壁面与阀座（１７）内腔的内壁面实现动密封，操纵轴（１５）安装在柱塞（１６）的通孔内并且两端延伸出通孔，在操纵轴（１５）上端设有转动部件，下端则固定在操纵环（１８）上并可以带动操纵环（１８）转动，操纵环（１８）侧壁上设有与阀座（１７）侧面的物料入口对应的入料口，操纵环（１８）的底部设有出料口，该出料口与固定在阀座（１７）底部的阀嘴（１９）上的物料出口对应，当操纵环（１８）转动到两个不同位置时，分别使阀座（１７）的腔体与物料入口或物料出口相通。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐叶界，严汉桥，孙建耀，陈文元，孔祥玉，康贤成，张澄龙，陈能玉，
申请(专利权)人：中国轻工业机械总公司南京轻工业机械厂，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]