外置式流體機械灌裝閥

1、外置式流體機械灌裝閥孔祥玉顧建新劉瑜南京輕工業(yè)機械集團江蘇南京210016摘要:在啤酒飲料行業(yè)中灌裝閥的結構決定了灌裝機的技術水準。著重介紹一種新型的灌裝閥———外置式機械閥的結構和灌裝原理。關鍵詞:外置式機械閥差動雙曲柄中圖分類號:TS27213TS26113文獻標識碼:DΞ0前言縱觀當今啤酒飲料市場的發(fā)展灌裝形式多種多樣在這紛繁復雜的灌裝領域決定灌裝機技術水平的關鍵部件之一是灌裝閥灌裝閥的結構直接決定了灌裝后啤酒的穩(wěn)定性、增氧量以及

2、灌裝液位的精度等主要指標。目前用于工業(yè)化生產的流體灌裝機械(如啤酒灌裝機等)的灌裝閥有兩種形式:機械閥[1]和電子閥。就機械閥而言現(xiàn)行的等液位灌裝機械閥基本上是內置式這種機械閥存在以下幾點不足:a、充回氣閥和液體閥的開啟靠彈簧作等壓灌裝時不能真正實現(xiàn)等壓開閥致使灌裝存在不穩(wěn)定因素。b、整個閥置于灌裝缸內浸在物料中不易清洗且運轉時會對物料起攪拌作用不利于灌裝。c、回氣管上為單個分流傘對瓶頸曲線有要求加之上述影響因而現(xiàn)行的機械灌裝閥灌裝欠穩(wěn)

3、定灌裝液位波動大。電子閥有效地解決了上述機械閥的不足之處但控制、維護比較復雜制造和使用成本高。本文介紹的新型外置式流體機械灌裝閥有效地解決了現(xiàn)有內置式機械閥灌裝不穩(wěn)定、灌裝液位波動大的問題并且結構簡單可完全替代電子閥。適用于需等壓、常壓或負壓的流體灌。下面就這種新型的外置式流體機械灌裝閥的機構作一些介紹(以啤酒灌裝為例)。1結構111主要結構組成(圖1)本外置式流體機械灌裝閥主要包括:(1)對中導向裝置、(2)充回氣管、(3)閥身、(4

4、)操作閥桿(5)通氣管。通氣管通過閥身內腔與液體閥桿相通。11111對中導向對中導向裝置由對中杯、瓶口密封墊及升降裝置構成它通過凸輪在雙導桿的帶動下上下移動在酒瓶進出灌裝機時起到預罩作用罩住瓶口保證瓶子的準確定位和可靠密封使其平穩(wěn)地進出灌裝機。瓶口密封墊安裝在對中杯內上部瓶子在提升氣缸作用下上升到一定高度后瓶口密封墊與閥座接觸并壓緊實現(xiàn)了啤酒瓶與灌裝閥間的密封從而保證灌裝過程中的抽真空效果和等壓的建立。11112充回氣管充回氣管是在灌裝

5、前向瓶內注入CO2和灌裝過程中瓶內氣體返回的通路充回氣管的孔徑和長短直接影響著灌裝速度及灌裝液位的高低。73第5卷第5期Vol15No15飲料工業(yè)BeverageIndustry200215Ξ收稿日期:2002092133作者簡介:孔祥玉工程師。是由于充氣閥和酒閥是主動分別開啟不會因調整不當而把酒抽出。11114操作閥桿操作閥桿由滾輪、面板、外操作桿、內操作桿及上蓋等構成。滾輪與外操作桿相連外操作桿通過軸與內操作桿相連內操作桿的一端作用

6、于充氣閥桿的凹槽內。整個操作閥桿通過面板固定在閥身上。通過雙曲柄機構[3]控制充氣閥桿的上下運動來達到開閉閥的目的。雙曲柄機構的開閥和閉閥不僅可分別開啟(充氣閥和液體閥)而且還具有一定的自鎖作用使開啟與關閉閥門更加可靠。11115通氣管路通氣管路通過操作閥桿與閥身連接再通過閥身內腔與液體閥桿相通。這樣灌裝缸內氣體通過通氣管路———閥身內腔———液體閥桿———充回氣管到達瓶子內腔以達到充氣的目的。而回氣則是瓶內氣體沿上述通路反向流動的過程

7、。2工作原理本文介紹的灌裝閥直接安裝于灌裝缸的側面隨灌裝缸的旋轉而一起轉動。下面簡單介紹一下此灌裝閥的工作過程(以一次抽真空為例)。當啤酒瓶被送入灌裝機的托瓶臺時原被凸輪抬起的對中導向裝置自由落下對中杯將瓶子罩住(參見圖4、圖5)。灌裝缸繼續(xù)旋轉抽真空裝置被凸輪頂開抽真空通路被接通即可對灌裝瓶進行抽真空。抽真空完畢后灌裝缸繼續(xù)旋轉抽真空裝置脫離凸輪復位從而關閉抽真空通路。外操作桿在開閥裝置的作用下帶動外操作閥桿旋轉從而使內操作桿發(fā)生偏轉

8、作用于充氣閥桿上使充氣閥桿上升充氣通路連通灌裝缸內氣體(CO2)通過通氣管路充入瓶內直至瓶內氣體壓力與灌裝缸內壓力相等。此時液體閥不會被打開即不會形成提前開閥因此不存在沖擊現(xiàn)象即含氣物料不會被沖入瓶內(參見圖6)。灌裝缸繼續(xù)旋轉在開閥裝置的作用下外操作閥桿繼續(xù)發(fā)生偏轉從而使充氣閥桿繼續(xù)上升帶動液體閥桿動作打開液體灌裝通路物料從灌裝缸經流體通道及閥身內腔流入瓶內(參見圖7)。隨瓶內物料液面上升瓶內氣體經回氣通路回到灌裝缸內。當物料液面至回