外置式流體機(jī)械灌裝閥

1、外置式流體機(jī)械灌裝閥孔祥玉顧建新劉瑜南京輕工業(yè)機(jī)械集團(tuán)江蘇南京210016摘要:在啤酒飲料行業(yè)中灌裝閥的結(jié)構(gòu)決定了灌裝機(jī)的技術(shù)水準(zhǔn)。著重介紹一種新型的灌裝閥———外置式機(jī)械閥的結(jié)構(gòu)和灌裝原理。關(guān)鍵詞:外置式機(jī)械閥差動(dòng)雙曲柄中圖分類號(hào):TS27213TS26113文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:DΞ0前言縱觀當(dāng)今啤酒飲料市場(chǎng)的發(fā)展灌裝形式多種多樣在這紛繁復(fù)雜的灌裝領(lǐng)域決定灌裝機(jī)技術(shù)水平的關(guān)鍵部件之一是灌裝閥灌裝閥的結(jié)構(gòu)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(biāo)。目前用于工業(yè)化生產(chǎn)的流體灌裝機(jī)械(如啤酒灌裝機(jī)等)的灌裝閥有兩種形式:機(jī)械閥[1]和電子閥。就機(jī)械閥而言現(xiàn)行的等液位灌裝機(jī)械閥基本上是內(nèi)置式這種機(jī)械閥存在以下幾點(diǎn)不足:a、充回氣閥和液體閥的開啟靠彈簧作等壓灌裝時(shí)不能真正實(shí)現(xiàn)等壓開閥致使灌裝存在不穩(wěn)定因素。b、整個(gè)閥置于灌裝缸內(nèi)浸在物料中不易清洗且運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)會(huì)對(duì)物料起攪拌作用不利于灌裝。c、回氣管上為單個(gè)分流傘對(duì)瓶頸曲線有要求加之上述影響因而現(xiàn)行的機(jī)械灌裝閥灌裝欠穩(wěn)

3、定灌裝液位波動(dòng)大。電子閥有效地解決了上述機(jī)械閥的不足之處但控制、維護(hù)比較復(fù)雜制造和使用成本高。本文介紹的新型外置式流體機(jī)械灌裝閥有效地解決了現(xiàn)有內(nèi)置式機(jī)械閥灌裝不穩(wěn)定、灌裝液位波動(dòng)大的問題并且結(jié)構(gòu)簡單可完全替代電子閥。適用于需等壓、常壓或負(fù)壓的流體灌。下面就這種新型的外置式流體機(jī)械灌裝閥的機(jī)構(gòu)作一些介紹(以啤酒灌裝為例)。1結(jié)構(gòu)111主要結(jié)構(gòu)組成(圖1)本外置式流體機(jī)械灌裝閥主要包括:(1)對(duì)中導(dǎo)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(nèi)腔與液體閥桿相通。11111對(duì)中導(dǎo)向?qū)χ袑?dǎo)向裝置由對(duì)中杯、瓶口密封墊及升降裝置構(gòu)成它通過凸輪在雙導(dǎo)桿的帶動(dòng)下上下移動(dòng)在酒瓶進(jìn)出灌裝機(jī)時(shí)起到預(yù)罩作用罩住瓶口保證瓶子的準(zhǔn)確定位和可靠密封使其平穩(wěn)地進(jìn)出灌裝機(jī)。瓶口密封墊安裝在對(duì)中杯內(nèi)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(shí)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(nèi)注入CO2和灌裝過程中瓶內(nèi)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(dòng)分別開啟不會(huì)因調(diào)整不當(dāng)而把酒抽出。11114操作閥桿操作閥桿由滾輪、面板、外操作桿、內(nèi)操作桿及上蓋等構(gòu)成。滾輪與外操作桿相連外操作桿通過軸與內(nèi)操作桿相連內(nèi)操作桿的一端作用

6、于充氣閥桿的凹槽內(nèi)。整個(gè)操作閥桿通過面板固定在閥身上。通過雙曲柄機(jī)構(gòu)[3]控制充氣閥桿的上下運(yùn)動(dòng)來達(dá)到開閉閥的目的。雙曲柄機(jī)構(gòu)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(guān)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(nèi)腔與液體閥桿相通。這樣灌裝缸內(nèi)氣體通過通氣管路———閥身內(nèi)腔———液體閥桿———充回氣管到達(dá)瓶子內(nèi)腔以達(dá)到充氣的目的。而回氣則是瓶內(nèi)氣體沿上述通路反向流動(dòng)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(cè)面隨灌裝缸的旋轉(zhuǎn)而一起轉(zhuǎn)動(dòng)。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(dāng)啤酒瓶被送入灌裝機(jī)的托瓶臺(tái)時(shí)原被凸輪抬起的對(duì)中導(dǎo)向裝置自由落下對(duì)中杯將瓶子罩住(參見圖4、圖5)。灌裝缸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)抽真空裝置被凸輪頂開抽真空通路被接通即可對(duì)灌裝瓶進(jìn)行抽真空。抽真空完畢后灌裝缸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)抽真空裝置脫離凸輪復(fù)位從而關(guān)閉抽真空通路。外操作桿在開閥裝置的作用下帶動(dòng)外操作閥桿旋轉(zhuǎn)從而使內(nèi)操作桿發(fā)生偏轉(zhuǎn)

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(nèi)氣體(CO2)通過通氣管路充入瓶內(nèi)直至瓶內(nèi)氣體壓力與灌裝缸內(nèi)壓力相等。此時(shí)液體閥不會(huì)被打開即不會(huì)形成提前開閥因此不存在沖擊現(xiàn)象即含氣物料不會(huì)被沖入瓶內(nèi)(參見圖6)。灌裝缸繼續(xù)旋轉(zhuǎn)在開閥裝置的作用下外操作閥桿繼續(xù)發(fā)生偏轉(zhuǎn)從而使充氣閥桿繼續(xù)上升帶動(dòng)液體閥桿動(dòng)作打開液體灌裝通路物料從灌裝缸經(jīng)流體通道及閥身內(nèi)腔流入瓶內(nèi)(參見圖7)。隨瓶內(nèi)物料液面上升瓶內(nèi)氣體經(jīng)回氣通路回到灌裝缸內(nèi)。當(dāng)物料液面至回