專利名稱：一種多功能模塊化灌裝閥及灌裝機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種灌裝閥，特別涉及一種多功能模塊化灌裝閥和灌裝機(jī)。
背景技術(shù)：
目前常用的灌裝機(jī)有用于灌裝含氣飲料的WF60/12灌裝壓蓋機(jī)和D30 —163易拉罐灌裝機(jī)、用于灌裝不含氣飲料的XGP灌裝機(jī)。這幾種灌裝機(jī) 的灌裝方法不一樣，相互之間不能通用。例如WF60/12灌裝機(jī)和D30—163 灌裝機(jī)不能用于灌裝不含氣飲料，而XGP灌裝機(jī)同樣不能用于灌裝含氣飲 料。此夕卜，WF60/12灌裝機(jī)和D30—163灌裝機(jī)的灌裝液料雖然相同，但 由于WF60/12灌裝機(jī)的液料包裝容器是玻璃瓶，灌裝過程有預(yù)真空處理， 而D30—163灌裝機(jī)的液料包裝容器是金屬易拉罐，灌裝過程不能采用預(yù)真 空處理，否則金屬易拉罐很容易發(fā)生變形，所以WF60/12灌裝機(jī)和D30— 163灌裝機(jī)也不能互用?？傊@三種灌裝機(jī)相互之間都不能通用，如果要 將一款灌裝機(jī)改裝成另一款機(jī)的功能和效果，需要投入很大的人力和物力。一般的啤酒廠都有易拉罐和玻璃瓶兩種灌裝機(jī)，這兩種灌裝機(jī)之間也不 能互相通用，而易拉罐啤酒的需求量很小，所以經(jīng)常易拉罐灌裝機(jī)出現(xiàn)閑置 狀態(tài)，這對資源是一種極大的浪費(fèi)。此外，現(xiàn)在很多灌裝機(jī)特別是啤酒灌裝機(jī)多數(shù)是采用旋轉(zhuǎn)式灌裝，體積 都比較龐大，運(yùn)動規(guī)律比較復(fù)雜，要求運(yùn)動速度較低，否則很容易出現(xiàn)爆瓶 現(xiàn)象，所以灌裝速度很慢。而且，現(xiàn)在很多灌裝機(jī)都是通過凸輪來控制灌裝閥的運(yùn)動，凸輪是這些 灌裝機(jī)中起主導(dǎo)作用的機(jī)構(gòu)之一。但是，凸輪的設(shè)計(jì)和制造難度較大；而且 每一種凸輪相對應(yīng)的最大灌裝量是固定的而且不能調(diào)節(jié)，如果實(shí)際灌裝量超 過其最大灌裝量，則無法使用這種灌裝機(jī)。這些都限制了灌裝機(jī)的使用范圍 和效率。所以，當(dāng)前灌裝機(jī)普遍存在工藝范圍小，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，利用效率低、經(jīng)常 出現(xiàn)閑置現(xiàn)象等不足之處。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺點(diǎn)，提供一種適合灌裝 不同氣、液飲料和非飲料、適用于灌裝不同形狀和材料以及不同瓶口的容器、 適用于不同灌裝量的多功能模塊化灌裝閥。本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種采用了所述多功能模塊化灌裝閥的 灌裝機(jī)。本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種多功能模塊化灌裝閥，包括上部9、中部6和下部5，上部與中部、 中部與下部之間都設(shè)有密封圈14，而且通過螺栓4連接在一起，所述上部和 下部的中間都設(shè)有一個直通的內(nèi)孔，設(shè)在上部的內(nèi)孔上固定有電磁線圈、以 及用于固定電磁線圈的彈簧11，下部安裝有導(dǎo)液器2和導(dǎo)氣管17;所述上 部設(shè)置有進(jìn)、出氣閥10和氣嘴12，進(jìn)、出氣閥10的一端與氣嘴12相通， 另一端通過閥體里面的氣體流道和插在導(dǎo)氣管17里的定位氣管18相通，進(jìn)、 出氣閥10的閥體上固定有電磁線圈7、以及用于固定電磁線圈7的卡簧8; 所述中部設(shè)置有液閥15與進(jìn)液口，液閥15的一端通過閥體里面的液體流道 與進(jìn)液口相通，另一端通過下部的內(nèi)孔與導(dǎo)液器2相通；所述下部設(shè)置有預(yù) 真空閥16與導(dǎo)氣口，預(yù)真空閥16的一端與導(dǎo)氣口相通，另一端與下部的內(nèi) 孔相通，預(yù)真空闊16的閥體上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的 卡簧。還包括壓瓶頭3，壓瓶頭3通過螺紋與下部5連接。 所述螺栓4可為內(nèi)六角螺栓。當(dāng)預(yù)真空閥16與真空泵20相連時，起預(yù)真空作用；當(dāng)預(yù)真空閥16與 外部空氣相連時，則起卸壓作用。壓瓶頭3、定位氣管18、導(dǎo)液器2都是可以裝卸的，針對不同的容器1 可以采用不同的壓瓶頭3、或不同的定位氣管18、或不同的導(dǎo)液器2，從而 滿足不同瓶型的灌裝。壓瓶頭3對包裝容器1起固定作用。如可以根據(jù)不同 的容器瓶口來選擇采用配套的壓瓶頭3，這些壓瓶頭在市場上都是公開銷售 的。如可以根據(jù)不同的灌裝量來選擇采用不同長度的定位氣管18。定位氣管 18用于確定包裝容器1內(nèi)的液面高度，當(dāng)包裝容器1內(nèi)的液體達(dá)到定位氣管 18時，包裝容器1內(nèi)的氣體就不能通過定位氣管18排出，隨著液面的上升， 包裝容器1內(nèi)的氣體體積減小，壓強(qiáng)增大，大到一定程度時，液體就不能再
流進(jìn)包裝容器1內(nèi)，此時氣體體積不變，即液面高度不變。電磁線圈的通電和斷電時間通過可編程控制器來控制，從而實(shí)現(xiàn)對出、出氣閥10以及預(yù)真空閥16的開啟和關(guān)閉時間。設(shè)置在灌裝閥上部的進(jìn)、出氣閥10是用于控制液缸19上面的氣體與包 裝容器1里的氣體的相通與相離。當(dāng)固定在進(jìn)、出氣閥10上的那對電磁線 圈7沒電時，兩電磁線圈沒有力產(chǎn)生，則彈簧11處于被壓縮狀態(tài)，彈簧力 使閥體壓緊中部的進(jìn)、出氣孔，液缸19上面的氣體與包裝容器1里的氣體 不能相通；當(dāng)電磁線圈7通電時，兩電磁線圈7產(chǎn)生相互排斥的電磁力，電 磁力大于彈簧力，使卡簧8進(jìn)一步壓縮達(dá)到力平衡，電磁力也帶動進(jìn)、出氣 閥10向上運(yùn)動，閥尖與中部的氣孔分開，此時，液缸19上面的氣體與包裝 容器1里的氣體相通。同理，設(shè)置在中部的液閥15用于控制液缸19里的液 體與包裝容器1里的的液體的相通與相離；當(dāng)固定在進(jìn)、出氣閥10上的那 對電磁線圈沒電時，彈簧11處于被壓縮狀態(tài)，彈簧力使閥體壓緊下部的內(nèi) 孔，則液缸與包裝容器的液體不能相通；當(dāng)電磁線圈通電時，兩電磁線圈產(chǎn) 生相互排斥的電磁力，電磁力大于彈簧力，使彈簧11進(jìn)一步壓縮達(dá)到力平 衡，電磁力也帶動液閥15向上運(yùn)動，閥體與下部的內(nèi)孔分開，則液缸里的 液體與包裝容器里的液體相通。同理，設(shè)置在下部預(yù)真空閥16用于控制真 空泵20或大氣與包裝容器1里的氣體相通與相離；當(dāng)預(yù)真空閥16通過空氣 管26與真空泵20相連時可以對容器1抽真空，當(dāng)預(yù)真空閥16與大氣相連 時可以對容器1卸壓；當(dāng)固定在預(yù)真空閥16上的那對電磁線圈沒電時，兩 電磁線圈沒有力產(chǎn)生，彈簧11處于被壓縮狀態(tài)，彈簧力使閥體壓緊下部的 側(cè)孔，真空泵或大氣與包裝容器不能相通；當(dāng)電磁線圈通電時，兩電磁線圈 產(chǎn)生相互排斥的電磁力，電磁力大于彈簧力，使彈簧11進(jìn)一步壓縮達(dá)到力 平衡，電磁力也帶動預(yù)真空閥16向側(cè)邊運(yùn)動，閥體與側(cè)孔分開，此時真空 泵或大氣與包裝容器相通。一種灌裝機(jī)，采用上述多功能模塊化灌裝閥，所述灌裝閥通過螺紋固定 在灌裝機(jī)頭21的閥體連接套13上。本實(shí)用新型的灌裝機(jī)有兩種， 一種是直線型灌裝機(jī)，另一種是回轉(zhuǎn)型灌 裝機(jī)?；剞D(zhuǎn)型灌裝機(jī)的灌裝過程與直線型灌裝機(jī)的灌裝過程有點(diǎn)不同，回轉(zhuǎn) 型灌裝機(jī)是連續(xù)灌裝，而直線型灌裝機(jī)是間歇式灌裝。所述直線型灌裝機(jī)的 灌裝過程是通過兩工位來實(shí)現(xiàn):首先輸送帶23把一定數(shù)量的容器1輸送到多 功能模塊化灌裝閥下，此時輸送帶23停止運(yùn)行即完成一個工位；然后通過多
功能模塊化灌裝閥將液體灌入容器，灌裝結(jié)束后即完成第二個工位；輸送帶 23把灌裝好液體的容器送走，并再把空容器送到多功能模塊化灌裝閥下進(jìn)行 灌裝，如此依次循環(huán)?；剞D(zhuǎn)型灌裝機(jī)的灌裝過程是這樣的，容器l通過輸送 裝置送進(jìn)旋轉(zhuǎn)平臺22，此時多功能模塊化灌裝閥下降，壓瓶頭3把容器1壓 住并對容器l進(jìn)行灌裝，容器1和多功能模塊灌裝閥一起旋轉(zhuǎn)，通過多功能 模塊化灌裝閥不停地將液體灌裝到旋轉(zhuǎn)平臺22里的容器中，并且旋轉(zhuǎn)平臺 22不斷把已灌好液體的容器送出，同時不斷把空容器送進(jìn)。 本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)和效果(1) 灌裝范圍擴(kuò)大，既適合含氣液體也適合不含氣液體。通過可編程控制器和電磁線圈，可以根據(jù)不同的液料來選擇不同的灌裝方法，如等壓 法灌裝、常壓法灌裝、真空法灌裝等。(2) 灌裝不同液體之間的轉(zhuǎn)換很簡單，只需修改可編程控制器PLC的 控制程序，無需進(jìn)行硬件的改動，轉(zhuǎn)換成本小。(3) 容器范圍擴(kuò)大。本灌裝閥針對不同的瓶型如玻璃瓶和易拉罐設(shè)計(jì)了 不同的配套壓瓶頭；而且灌裝不同瓶型之間的更換也很簡單，只需更換壓瓶 頭即可，減少了現(xiàn)有一些灌裝閥的閑置現(xiàn)象。(4) 提高了灌裝速度。本灌裝閥采用新的控制設(shè)備PLC取代原來的凸 輪來控制機(jī)構(gòu)的運(yùn)動，從而簡化了機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)、提高灌裝的穩(wěn)定性、進(jìn)而提 高灌裝速度，既可實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)動(〉72000瓶/小時)，也可實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)動。 提高經(jīng)濟(jì)效益。(5) 本灌裝閥既可以采用直線型灌裝，也可以采用回轉(zhuǎn)型灌裝，運(yùn)動規(guī) 律簡單，灌狀速度快。(6) 本灌裝閥由于采用了可編程控制器和電磁線圈，從而縮小了整機(jī)體 積、減小了力的行程，控制時效性強(qiáng)，反應(yīng)迅速，精度高；同時，由于每個 閥門都有獨(dú)立的控制系統(tǒng)，不受其他閥門的影響，便于管理。


圖1為多功能模塊化灌裝閥的結(jié)構(gòu)圖。圖2是直線型灌裝機(jī)的示意圖。圖3是回轉(zhuǎn)型灌裝機(jī)的示意圖。(1:容器；2:導(dǎo)液器；3:壓瓶頭；4:內(nèi)六角螺栓；5:下部；6:中
部7:電磁線圈；8:卡簧；9:上部；10:進(jìn)、出氣閥；11彈簧；12氣嘴； 13:閥體連接套；14:密封圈；15:液閥；16:預(yù)真空閥；17:導(dǎo)氣管；18:定位氣管；19:液缸；20:真空泵；21:罐裝機(jī)頭；22:旋轉(zhuǎn)平臺；23:輸送帶；24: C02氣管；25:液體管；26:空氣管)具體實(shí)施方式
下面結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本實(shí)用新型的實(shí) 施方式不限于此。 實(shí)施例1多功能模塊化灌裝閥，包括上部9、中部6和下部5。上部與中部、中 部與下部之間都設(shè)有密封圈14，密封圈用于防止液體和氣體發(fā)生泄露，而且 上部與中部、中部與下部之間通過內(nèi)六角螺栓4連接在一起。所述上部和下部的中間都設(shè)有一個直通的內(nèi)孔，設(shè)在上部的內(nèi)孔上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的彈簧11。下部安裝有導(dǎo)液器2和導(dǎo)氣管17，導(dǎo)液器2 是活動的、可自由裝卸的，可以根據(jù)不同的灌裝要求選擇不同的導(dǎo)液器2。所述上部設(shè)置有進(jìn)、出氣閥10和氣嘴12，進(jìn)、出氣閥10的一端通過 插在氣嘴12里的C02氣管24與液缸19上面的氣體相通，另一端通過閥體 里面的流道和插在導(dǎo)氣管17里的定位氣管18與容器1中的氣體相通，定位 氣管18是活動的、可自由裝卸的，可以根據(jù)不同的灌裝量要求選擇不同的 定位氣管18。進(jìn)、出氣閥10的閥體上固定有電磁線圈7、以及用于固定電 磁線圈7的卡簧8。所述中部設(shè)置有液閥15，液閥15的一端通過液體流道和插在進(jìn)液口的 液體管25與液缸19里面的液體相通，另一端通過下部的內(nèi)孔、導(dǎo)液器2與 容器1相通。所述下部設(shè)置有預(yù)真空閥16，預(yù)真空閥16的一端通過插在導(dǎo)氣口的空 氣管26與真空泵20連接，另一端通過下部的內(nèi)孔與容器1相連，預(yù)真空閥 16的閥體上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的卡簧。下部5通過螺 紋與壓瓶頭3連接。壓瓶頭3是活動的、可自由裝卸的，可以根據(jù)不同的容 器瓶口來選擇不同的壓瓶頭3。當(dāng)預(yù)真空閥16與真空泵20相連時，起預(yù)真空作用；當(dāng)預(yù)真空閥16與 外部空氣相連時，則起卸壓作用。電磁線圈的通電和斷電時間通過可編程控 制器來控制，從而實(shí)現(xiàn)對出、出氣閥10以及預(yù)真空閥16的開啟和關(guān)閉時間。 然后將這種多功能模塊化灌裝閥通過螺紋固定在灌裝機(jī)頭21的閥體連 接套13上。實(shí)施例1:用本灌裝閥進(jìn)行常壓法灌裝，主要用于灌裝低粘度不含氣的液料，如礦 泉水，白酒，醬油，藥水等-(1) 首先，用可編程控制器來調(diào)節(jié)常壓法灌裝的程序，控制各閥門的通電和斷電時間。此時，進(jìn)、出氣閥10，液閥15，預(yù)真空閥16都處于關(guān)閉 狀態(tài)；(2) 將充滿空氣的容器1的瓶口壓進(jìn)灌裝閥的壓瓶頭3上，進(jìn)、出氣 閥10和液閥15通電打開，預(yù)真空閥16 —直不通電處于關(guān)閉狀態(tài)，不含氣 液料靠自身重量流進(jìn)容器1并把容器1內(nèi)的空氣通過定位氣管18經(jīng)進(jìn)、出 氣閥10排出；(3) 當(dāng)容器1內(nèi)液料液面到達(dá)定位氣管18高度時，空氣不能排出，容器1內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，阻止液體的進(jìn)入；(4) 停止給進(jìn)、出氣閥10和液閥15通電，進(jìn)、出氣閥10和液閥15 關(guān)閉。灌裝結(jié)束。實(shí)施例2用本灌裝閥進(jìn)行等壓法灌裝，主要用于灌裝啤酒、可樂、雪碧、汽水等 含氣液體-(1) 首先，用可編程控制器調(diào)來調(diào)節(jié)等壓法灌裝的程序，控制各閥門 的通電和斷電時間。此時，進(jìn)、出氣閥10，液閥15,預(yù)真空閥16都處于關(guān) 閉狀態(tài)；(2) 將充滿空氣的容器1的瓶口壓進(jìn)灌裝閥的壓瓶頭3上，先將預(yù)真 空閥16通電打開，真空泵把瓶內(nèi)的空氣抽出；然后停止給預(yù)真空閥16通電，預(yù)真空閥16關(guān)閉；(3) 進(jìn)、出氣閥10通電打開，因?yàn)槠績?nèi)的氣壓低，所以液缸(它是一 種裝待灌液體的容器，如果是灌啤酒的話，就叫酒缸)里的二氧化碳?xì)怏w通 過進(jìn)、出氣閥10進(jìn)入瓶內(nèi)，直至與液缸里的二氧化碳?xì)怏w壓力達(dá)到平衡；(4) 液閥15通電開啟，此時含氣液體進(jìn)入容器1內(nèi)，容器1內(nèi)的二氧化碳?xì)怏w又通過進(jìn)、出氣閥10排到液缸里；
(5) 當(dāng)容器1內(nèi)液料液面到達(dá)定位氣管18高度時，空氣不能排出，容器1內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，阻止液體的進(jìn)入；(6) 停止給進(jìn)、出氣閥10和液閥15通電，進(jìn)、出氣閥10和液閥15 關(guān)閉；然后給預(yù)真空閥16通電開啟，容器1內(nèi)的高壓氣體通過預(yù)真空閥16 排出容器1夕卜；再停止給預(yù)真空閥16通電，預(yù)真空閥16關(guān)閉。灌裝結(jié)束。實(shí)施例3用本灌裝閥進(jìn)行真空法灌裝，主要用于灌裝香檳等具有芬香氣味的液體。 而用真空法灌裝可以減少香味的散發(fā)(1) 首先，用可編程控制器調(diào)來調(diào)節(jié)真空法灌裝的程序，控制各閥門 的通電和斷電時間。此時，進(jìn)、出氣閥10，液閥15，預(yù)真空閥16都處于關(guān)閉狀態(tài)；(2) 將充滿空氣的容器1的瓶口壓進(jìn)灌裝閥的壓瓶頭3上，先將預(yù)真 空閥16通電打開，真空泵把瓶內(nèi)的空氣抽出，達(dá)到所需真空度后停止給預(yù) 真空閥16通電，預(yù)真空閥16關(guān)閉；(3) 進(jìn)、出氣閥10和液閥15通電打開，液體進(jìn)入容器1，容器1內(nèi) 的氣體通過定位氣管18排出；(4) 當(dāng)容器1內(nèi)液料液面到達(dá)定位氣管化高度時，空氣不能排出，容器1內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大，阻止液體的進(jìn)入；(5) 停止給進(jìn)、出氣閥10和液閥15通電，進(jìn)、出氣閥10和液閥15 關(guān)閉。灌裝結(jié)束。
權(quán)利要求1、一種多功能模塊化灌裝閥，其特征在于包括上部、中部和下部，上部與中部、中部與下部之間都設(shè)有密封圈，而且通過螺栓連接在一起，所述上部和下部的中間都設(shè)有一個直通的內(nèi)孔，設(shè)在上部的內(nèi)孔上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的彈簧，下部安裝有導(dǎo)液器和導(dǎo)氣管；所述上部設(shè)置有進(jìn)、出氣閥和氣嘴，進(jìn)、出氣閥的一端與氣嘴相通，另一端通過閥體里面的氣體流道和插在導(dǎo)氣管里的定位氣管相通，進(jìn)、出氣閥的閥體上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的卡簧；所述中部設(shè)置有液閥與進(jìn)液口，液閥的一端通過閥體里面的液體流道與進(jìn)液口相通，另一端通過下部的內(nèi)孔與導(dǎo)液器相通；所述下部設(shè)置有預(yù)真空閥與導(dǎo)氣口，預(yù)真空閥的一端與導(dǎo)氣口相通，另一端與下部的內(nèi)孔相通，預(yù)真空閥的閥體上固定有電磁線圈、以及用于固定電磁線圈的卡簧。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于還包括 壓瓶頭，壓瓶頭通過螺紋與下部連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于所述螺栓為內(nèi)六角螺栓。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于所述壓瓶頭是可裝卸的壓瓶頭。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于所述定位氣管是可裝卸的定位氣管。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于所述導(dǎo)液器是可裝卸的導(dǎo)液器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的多功能模塊化灌裝閥，其特征在于所述電磁線圈的通電和斷電時間是通過可編程控制器來控制。
8、 一種灌裝機(jī)，其特征在于采用權(quán)利要求1 7任一項(xiàng)所述的多功能 模塊化灌裝閥，所述灌裝閥通過螺紋固定在灌裝機(jī)頭的閥體連接套上。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種多功能模塊化灌裝閥以及采用了多功能灌裝閥的灌裝機(jī)。該灌裝閥包括上部、中部和下部，上部設(shè)置有進(jìn)、出氣閥，中部設(shè)置有液閥，下部設(shè)置有預(yù)真空閥。本實(shí)用新型適合灌裝含氣液體和不含氣液體，可滿足等壓法灌裝、常壓法灌裝、真空法灌裝等，而且滿足不同形狀的容器結(jié)構(gòu)和不同材料的容器；機(jī)構(gòu)運(yùn)動簡單，即可實(shí)現(xiàn)超高速運(yùn)動(＞72000瓶/小時)，也可實(shí)現(xiàn)低速運(yùn)動，滿足任意產(chǎn)量的灌裝功能，而且可以實(shí)現(xiàn)直線型和回轉(zhuǎn)型灌裝。
文檔編號B67C3/28GK201052964SQ200620067509
公開日2008年4月30日 申請日期2006年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月10日
發(fā)明者鄒湘軍, 黃遠(yuǎn)明 申請人:華南農(nóng)業(yè)大學(xué)