一种气动灌装嘴及包装机的制作方法

1.本实用新型属于液体包装技术领域，特别涉及一种气动灌装嘴及包装机。


背景技术：

2.在液体产品的生产过程中，通常使用灌装嘴将液体注入包装产品中。目前，包装机上常用气动灌装嘴，灌装嘴的打开和关闭通过气缸控制，具体控制气缸的电磁阀，通过灌装泵将液体输入灌装嘴，经灌装嘴注入包装产品中。现有的气动灌装泵，在灌装过程中，需要气缸和灌装泵同步启动，倘若灌装泵启动而气缸动作滞后没有及时打开灌装嘴，液体被输入灌装嘴后无法输出，在管内瞬间产生较高压力，会出现挤爆管的风险，或者是灌装泵停止而气缸动作滞后没有及时关闭灌装嘴，会出现滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象，影响灌装质量和产品质量。
3.因此，现有技术有待改进和发展。


技术实现要素：

4.本技术实施例提供了一种气动灌装嘴及包装机，能够保证灌装嘴和灌装泵同步启停，有效避免了挤爆管的风险，避免出现滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象，提高灌装质量和产品质量。
5.为解决其技术问题，一方面，本技术实施例提供的气动灌装嘴，包括：
6.壳体，所述壳体设有内腔，所述内腔包括空气腔和灌液腔；
7.阀芯，所述阀芯设于所述内腔中，并能够在所述空气腔和灌液腔之间进行直线往复运动，所述阀芯设有第一活塞部，所述第一活塞部与所述内腔的腔壁密封接触，所述空气腔和灌液腔分别设置在所述第一活塞部的两侧，以通过两者的压力差驱动所述阀芯进行直线往复运动；
8.所述灌液腔设有进液口和出液口，所述阀芯位于所述灌液腔的一侧设有阀球，所述阀球能够随着所述阀芯的直线往复运动打开或关闭所述出液口，所述进液口用于连接输送待灌装液体的灌装泵。
9.进一步地，上述阀球设有封锁面，所述封锁面与所述出液口的内壁相对设置，所述封锁面的流线走势与所述出液口的内壁的流线走势相同，以在所述阀球关闭所述出液口时，所述封锁面与所述出液口的内壁贴合。
10.进一步地，上述内腔还包括缓冲腔，所述缓冲腔设于所述空气腔和所述灌液腔之间，所述阀芯设有第二活塞部，所述第二活塞部与所述内腔的腔壁密封接触，以与所述第一活塞部之间形成所述缓冲腔，所述缓冲腔设有用于与大气连通的大气通孔。
11.进一步地，上述壳体包括壳体本体和顶盖，所述顶盖为圆环结构，并与所述壳体本体插接，所述顶盖的内侧壁与所述第二活塞部形成所述空气腔。
12.进一步地，上述第一活塞部与所述内腔的腔壁之间设有第一密封条。
13.进一步地，上述第二活塞部与所述内腔的腔壁之间设有第二密封条。
14.进一步地，上述第一活塞部设有限位部，所述限位部设于所述第一活塞部靠近所述缓冲腔的一侧，以在所述阀芯向所述空气腔运动时，所述第一活塞部能够与所述顶盖相抵而限位。
15.进一步地，上述灌液腔设有固定件，所述固定件设于所述阀芯与所述内腔的腔壁之间，所述固定件用于保持所述阀芯与所述内腔的腔壁之间的距离。
16.进一步地，上述固定件为圆环结构，所述固定件套在所述阀芯外，并与所述阀芯固定连接而与所述内腔的腔壁滑动接触，或者与所述阀芯滑动接触而与所述内腔的腔壁固定连接，所述固定件上设有贯穿的流通孔，以供所述待灌装液体流通。
17.另一方面，本技术实施例提供的包装机，包括上述任一所述的气动灌装嘴。
18.本技术的气动灌装嘴及包装机，初始状态时，空气腔的压力大于灌液腔的压力，阀芯被压向灌液腔，促使阀球关闭出液口，当被灌液体经灌装泵送入灌液腔，灌液腔的液体压力会随之上升，当灌液腔的压力大于空气腔的压力时，阀芯被压向空气腔，带动阀球移动打开出液口，被灌液体输出，当灌液结束，随着灌液腔压力的减小，出液口被关闭，由此，通过被灌液体的输送控制灌液腔和空气腔的压力差，从而控制出液口的打开和关闭，使得该气动灌装嘴打开的动力源于被灌液体，进而保证灌装嘴和灌装泵同步启停，有效避免了因液体被输入灌装嘴后无法输出，在管内瞬间产生较高压力而导致的挤爆管的风险，同时有效避免滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象的发生，保证了灌装质量和产品质量。
19.本技术的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术实施例了解。本技术的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
20.图1为本技术实施例提供的一种气动灌装嘴的结构示意图。
21.图2为图1所示的气动灌装嘴的k处放大图。
22.标号说明：100、壳体；110、顶盖；210、空气腔；220、灌液腔；221、进液口；222、出液口；223、内壁；230、缓冲腔；231、大气通孔；310、第一活塞部； 320、第二活塞部；330、阀球；331、封锁面；340、阀杆；350、第一密封条；360、第二密封条；370、固定件；380、限位部。
具体实施方式
23.下面详细描述本实用新型的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
24.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术
特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
25.在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接或可以相互通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
27.下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本实用新型的不同结构。为了简化本实用新型的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本实用新型。此外，本实用新型可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母，这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外，本实用新型提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
28.如图1所示，一方面，本实用新型气动灌装嘴，包括：
29.壳体100，所述壳体100设有内腔，所述内腔包括空气腔210和灌液腔220；
30.阀芯，所述阀芯设于所述内腔中，并能够在所述空气腔210和灌液腔220之间进行直线往复运动，所述阀芯设有第一活塞部310，所述第一活塞部310与所述内腔的腔壁密封接触，所述空气腔210和灌液腔220分别设置在所述第一活塞部310的两侧，以通过两者的压力差驱动所述阀芯进行直线往复运动；
31.所述灌液腔220设有进液口221和出液口222，所述阀芯位于所述灌液腔220的一侧设有阀球330，所述阀球330能够随着所述阀芯的直线往复运动打开或关闭所述出液口222，所述进液口221用于连接输送待灌装液体的灌装泵。
32.具体应用中，空气腔210通过连通具有预设气压的压缩空气来获得压力，具体可以连接制造压缩空气的压缩空气机。在工作过程中，初始状态时，空气腔210的压力大于灌液腔220的压力，阀芯被压向灌液220，促使阀球330关闭出液口222；灌液腔220的进液口221连接灌液泵，通过灌液泵将液体输送至灌液腔220，当灌液泵打开，液体被持续送入灌液腔220，随着灌液腔220内液体的增加，其液体压力会随之上升，当灌液腔220的压力大于空气腔210的压力时，阀芯就会被压向空气腔210，带动阀球330移动打开出液口222，从而被灌液体被输出，灌入待装的产品包装中；当灌液结束，随着灌液腔220压力的减小，阀芯重新压向灌液腔220而关闭出液口222，工作过程中，由第一活塞部310承受来自空气腔210和灌液腔220的压力，并根据两者的压力差驱动阀芯进行直线往复运动。由此，通过被灌液体的输送控制灌液腔220和空气腔210的压力差，从而控制出液口222的及时打开和关闭，使得该气动
灌装嘴打开的动力源于被灌液体，进而保证灌装嘴和灌装泵同步启停，有效避免了因液体被输入灌装嘴后无法输出，在管内瞬间产生较高压力而导致的挤爆管的风险，同时有效避免滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象的发生，保证了灌装质量和产品质量。在具体应用中，通过调节压缩空气的预设气压，改变空气腔210的压力，使该气动灌装嘴能够适用于不同粘度的液体，具体地，液体粘度越大，压缩空气的预设气压越大。
33.具体地，上述阀球330可以是正圆球体，亦可以弧面和直线面相结合的不规则球体，或者是台柱型的回转体，通过堵塞的方式关闭出液口222。
34.如图2所示，在一些优选的实施方式中，上述阀球330设有封锁面331，所述封锁面331与所述出液口222的内壁223相对设置，所述封锁面331的流线走势与所述出液口222的内壁223的流线走势相同，以在所述阀球330关闭所述出液口222时，所述封锁面331与所述出液口222的内壁223贴合。具体应用中，当阀球330堵住以关闭出液口222时，阀球330的封锁面331与出液口222的内壁223接触，通过该技术方案，能够使封锁面331贴合出液口222的内壁223而密切接触，能够提高密封性，进一步确保避免滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象的发生。具体地，可以设置出液口222呈喇叭状，其内壁223为弧面，阀球330的封锁面331设置为弧度相同，且水平角度相同的弧面。具体到本实施例，出液口222呈喇叭状，其内壁223为直线面，阀球330的封锁面331设置为水平角度相同的直线面。
35.具体应用中，阀芯的运动（即灌装嘴的打开和关闭）由灌液腔220与空气腔210之间的压差控制，同时在非灌装工作时间，通过空气腔210的压力使阀球330堵紧出液口222，在过程中，有可能存在空气腔210压力过大，导致灌液腔220的压力无法驱使阀芯打开的现象。
36.如图1所示，在一些优选的实施方式中，上述所述内腔还包括缓冲腔230，所述缓冲腔230设于所述空气腔210和所述灌液腔220之间，所述阀芯设有第二活塞部320，所述第二活塞部320与所述内腔的腔壁密封接触，以与所述第一活塞部310之间形成所述缓冲腔230，所述缓冲腔230设有用于与大气连通的大气通孔231。由此，通过缓冲腔230对空气腔210的压力进行分压缓冲，在确保阀球330能够堵紧出液口222的同时，确保灌液腔220的压力能够驱动阀芯压向空气腔210而打开出液口222。
37.具体地，可以是第二活塞部320相对靠近空气腔210，此时由第二活塞部320直接承受空气腔210的压力，由第一活塞部310直接承受灌液腔220的压力；亦可以第一活塞部310相对靠近空气腔210，此时由第一活塞部310直接承受空气腔210的压力，由第二活塞部320直接承受灌液腔220的压力。具体到本实施例，第二活塞部320靠近空气腔210设置，沿远离空气腔210的方向，第一活塞部310和阀球330在阀芯上依次设置。
38.具体地，上述阀芯还包括阀杆340，可以将第一活塞部310一体设置在阀芯的一端，第二活塞部320单独设置，再与第一活塞部310连接，阀球330可以单独设置，并通过螺纹连接等方式安装在阀芯的另一端。
39.在一些优选的实施方式中，上述壳体100包括壳体本体和顶盖110，所述顶盖110为圆环结构，并与所述壳体本体插接，所述顶盖110的内侧壁与所述第二活塞部320形成所述空气腔210。通过该技术方案，能够适当减少空气腔210的有效容量，避免空气腔210的压力过大，并且避免压力波动较大，从而提高阀芯和灌液泵同步启停的有效性，提高阀芯直线往复运动的稳定性。同时，将壳体100设置为壳体本体和顶盖110，能够便于灌装嘴的装配，能够通过拆卸顶盖110对阀芯进行安装或者维修、更换。
40.在一些优选的实施方式中，上述第一活塞部310与所述内腔的腔壁之间设有第一密封条350。
41.在一些优选的实施方式中，上述第二活塞部320与所述内腔的腔壁之间设有第二密封条360。具体到本实施例，壳体100包括顶盖110，第二活塞部320与顶盖110的内侧壁形成空气腔210，第二活塞部320与顶盖110的内侧壁密封接触，该第二密封条360相应地设在第二活塞部320和顶盖110的内侧壁之间。
42.具体地，可以在第一活塞部310的外周表面设置安装槽，将所述第一密封条350安装在该安装槽内，通过第一密封条350与内腔的腔壁接触连接，可以使第一活塞部310两侧的腔室的气体或液体不串流，具体到本实施例，可以使第一活塞部310两侧的灌液腔220和缓冲腔230的气体或液体不串流。同理地，第二密封条360也可以采取同样的安装方式，能够使第二活塞部320两侧的空气腔210和缓冲腔230的气体或液体不串流。
43.在一些优选的实施方式中，上述第一活塞部310设有限位部380，所述限位部380设于所述第一活塞部310靠近所述缓冲腔230的一侧，以在所述阀芯向所述空气腔210运动时，所述第一活塞部310能够与所述顶盖110相抵而限位。通过该技术方案，能够在阀芯进行直线运动压向空气腔210时，对阀芯的运动进行限位，保持缓冲腔230。具体地，可以将第一活塞部310设为“凸”字型，凸起部分形成该限位部380，在阀芯压向空气腔210时，抵于顶盖110的底部。
44.在一些优选的实施方式中，上述灌液腔220设有固定件370，所述固定件370设于所述阀芯与所述内腔的腔壁之间，所述固定件370用于保持所述阀芯与所述内腔的腔壁之间的距离。通过该技术方案，能够提高阀球330的运动精度，能够在灌装嘴关闭时准确关闭出液口222，进而进一步消除滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象。
45.在一些优选的实施方式中，上述固定件370为圆环结构，所述固定件370套在所述阀芯外，并与所述阀芯固定连接而与所述内腔的腔壁滑动接触，或者与所述阀芯滑动接触而与所述内腔的腔壁固定连接，所述固定件370上设有贯穿的流通孔，以供所述待灌装液体流通。具体地，该流通孔可以是在固定件370上分布设置的多个小孔，具体到本实施例，作为优选的首饰方式，该流通孔是在固定件370上，沿其中心轴对半设置的两个半圆环通孔，由此，保证待灌装液体的流动不受影响。具体到本实施例，该固定件370套在阀杆340外，并与该阀杆340固定连接而与所述内腔的腔壁滑动接触。
46.另一方面，本技术实施例提供的包装机，包括上述任一所述的气动灌装嘴。
47.本技术的气动灌装嘴及包装机，初始状态时，空气腔的压力大于灌液腔的压力，阀芯被压向灌液腔，促使阀球关闭出液口，当被灌液体经灌装泵送入灌液腔，灌液腔的液体压力会随之上升，当灌液腔的压力大于空气腔的压力时，阀芯被压向空气腔，带动阀球移动打开出液口，被灌液体输出，当灌液结束，随着灌液腔压力的减小，出液口被关闭，由此，通过被灌液体的输送控制灌液腔和空气腔的压力差，从而控制出液口的打开和关闭，使得该气动灌装嘴打开的动力源于被灌液体，进而保证灌装嘴和灌装泵同步启停，有效避免了因液体被输入灌装嘴后无法输出，在管内瞬间产生较高压力而导致的挤爆管的风险。通过在阀球设置封锁面，能够使封锁面贴合出液口的内壁而密切接触，能够提高密封性，进一步确保避免滴挂现象和高浓度液体的拉丝现象的发生。通过设置缓冲腔，能够对空气腔的压力进行分压缓冲，在确保阀球能够堵紧出液口的同时，确保灌液腔的压力能够驱动阀芯压向空
气腔而打开出液口。
48.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
49.应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。