灌装阀及灌装机的制作方法

1.本发明涉及包装机械技术领域，尤其涉及一种灌装阀及灌装机。


背景技术：

2.目前市场上使用的气控灌装阀都是通过气缸控制实现对灌装速度的调节，而随着市场的要求越来越高，同一台灌装设备需同时灌装多种产品，因此要兼容不同产品的容器包装规格。为了达到这种要求，灌装设备的灌装阀开度必须满足随着产品配方的改变而改变，才能在灌装不同产品时到达到最理想的灌装效果。此外，这种灌装阀开度调节方式需要是自动控制的，无须手动调节，具有配方记忆功能，但目前使用的气缸控制式灌装阀无法满足上述要求。


技术实现要素：

3.本发明的一个目的在于提供一种灌装阀，其开度可以进行无级调节，满足多种产品配方的灌装需求。
4.本发明的另一个目的在于提供一种灌装机，能对多种产品进行高质量的灌装。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.一方面，提供一种灌装阀，包括阀体、阀芯、电机和连接组件，所述连接组件包括连接座、螺母、花键盘和螺栓，所述连接座内部中空，所述电机固定在所述连接座上，所述电机的输出轴伸入所述连接座的内部并与所述螺母螺纹连接，所述花键盘设置在所述连接座的内部并套设在所述螺母的外表面，所述螺母的表面设有若干键槽，所述花键盘卡入所述键槽中，所述螺栓的一端与所述螺母远离所述输出轴的一端连接，所述螺栓的另一端与所述阀芯的一端连接，所述阀体内设有容纳物料的容纳腔，所述阀体上还设有与所述容纳腔连通的出料口，所述电机和所述连接组件使所述阀芯在所述容纳腔内往复运动并选择性封堵所述出料口。
7.作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括密封隔膜，所述密封隔膜呈环形，所述密封隔膜套设在所述阀芯的外壁上，所述密封隔膜的外周固定在所述阀体的内壁上，所述密封隔膜设置在所述阀芯远离所述出料口的一端，所述密封隔膜使所述容纳腔的顶部形成隔离空间。
8.作为本发明的一种优选方案，所述阀体包括可拆卸连接的上阀体和下阀体，所述密封隔膜的外周被夹设在所述上阀体与所述下阀体之间。
9.作为本发明的一种优选方案，所述上阀体上开设有观察孔，所述观察孔使所述隔离空间与大气连通。
10.作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括压套，所述压套套设在所述阀芯远离所述出料口的一端，所述压套一端的端面与所述螺栓抵接，所述阀芯上设有凸肩结构，所述密封隔膜的内侧被夹设在所述压套另一端的端面于所述凸肩结构之间。
11.作为本发明的一种优选方案，所述阀体还包括阀嘴和卡箍，所述出料口开设在所
述阀嘴上，所述阀嘴与所述下阀体通过所述卡箍可拆卸连接。
12.作为本发明的一种优选方案，所述阀嘴与所述下阀体之间设有密封件。
13.作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括回吸管，所述螺栓内设有第一回吸通道，所述阀芯内设有第二回吸通道，所述回吸管与所第一回吸通道连通，所述第一回吸通道与所述第二回吸通道连通。
14.作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括至少两个导向片，所述导向片设置在所述阀芯的外表面，所述导向片远离所述阀芯的一端与所述阀体的内壁抵接。
15.另一方面，提供一种灌装机，包括上述任一技术方案所述的灌装阀。
16.本发明的有益效果：
17.本发明的灌装阀利用连接组件将电机输出轴的旋转运动转化为直线往复运动，由于电机的输出轴与螺母螺纹连接，而花键盘又限制了螺母发生旋转，当电机的输出轴旋转时，输出轴使螺母在竖直方向上进行往复运动，从而带动螺栓及阀芯也做竖直方向上的往复运动，使阀芯能够选择性封堵阀体上开设的出料口。电机输出轴的旋转使螺母进行直线往复运动的行程是连续的，因此能实现灌装阀开度的无级调节，使灌装机满足多种产品配方的灌装需求。
附图说明
18.图1为本发明一实施例的灌装阀的结构示意图；
19.图2为图1中a处的放大图；
20.图3为图1中b处的放大图；
21.图4为图1中c处的放大图。
22.图中：
23.1、阀体；11、上阀体；111、观察孔；12、下阀体；13、阀嘴；14、卡箍；15、密封件；2、阀芯；21、凸肩结构；3、电机；31、电机本体；32、输出轴；4、连接组件；41、连接座；42、螺母；421、键槽；43、花键盘；44、螺栓；5、密封隔膜；6、压套；7、回吸管；8、导向片；100、容纳腔；110、出料口；120、进料口；130、隔离空间；210、第一回吸通道；220、第二回吸通道。
具体实施方式
24.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
25.在本发明中，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”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”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。
26.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多个该特征。
27.如图1和图2所示，一实施例的灌装阀包括阀体1、阀芯2、电机3和连接组件4，连接组件4包括连接座41、螺母42、花键盘43和螺栓44，连接座41内部中空，电机3包括电机本体
31和输出轴32，电机本体31固定在连接座41上，电机3的输出轴32伸入连接座41的内部并与螺母42螺纹连接，花键盘43设置在连接座41的内部并套设在螺母42的外表面，螺母42的表面设有若干键槽421，花键盘43卡入键槽421中，螺栓44的一端与螺母42远离输出轴32的一端连接，螺栓44的另一端与阀芯2的一端连接，阀体1内设有容纳物料的容纳腔100，如图3所示，阀体1上还设有与容纳腔100连通的出料口110和进料口120，电机3和连接组件4使阀芯2在容纳腔100内往复运动并选择性封堵出料口110。
28.本实施例的灌装阀利用连接组件4将电机3输出轴32的旋转运动转化为直线往复运动，由于电机3的输出轴32与螺母42螺纹连接，而花键盘43又限制了螺母42发生旋转，当电机3的输出轴32旋转时，输出轴32使螺母42在竖直方向上进行往复运动，从而带动螺栓44及阀芯2也做竖直方向上的往复运动，使阀芯2能够选择性封堵阀体1上开设的出料口110。输出轴32的旋转导致螺母42进行直线往复运动的行程是连续的，因此能实现灌装阀开度的无级调节。
29.在本实施例中，电机3为步进电机，步进电机采用脉冲驱动的形式，便于和plc进行连接，从而实现对灌装阀开度的精确调节。
30.本发明的实施例还提供一种灌装机，包括上述实施例的灌装阀，使得本实施例的灌装机的产品兼容性好，能满足多种产品配方的灌装需求。
31.进一步的，本实施例的灌装阀还包括密封隔膜5，密封隔膜5呈环形，密封隔膜5套设在阀芯2的外壁上，密封隔膜5的外周固定在阀体1的内壁上，密封隔膜5设置在阀芯2远离出料口110的一端，密封隔膜5使容纳腔100的顶部形成隔离空间130。阀体1包括可拆卸连接的上阀体11和下阀体12，密封隔膜5的外周被夹设在上阀体11与下阀体12之间，从而将密封隔膜5的外周固定住。如图4所示，本实施例的灌装阀还包括压套6，压套6套设在阀芯2远离出料口110的一端，压套6一端的端面与螺栓44抵接，阀芯2上设有凸肩结构21，密封隔膜5的内侧被夹设在压套6另一端的端面于凸肩结构21之间，当螺栓44与阀芯2连接后，螺栓44也将压套6压紧在阀芯2上，使得密封隔膜5的内侧也被固定住了，物料不会穿过密封隔膜5而进入到隔离空间130中。
32.如图4所示，由于阀芯2是能够上下移动的，压套6的外壁与上阀体11的内壁之间会发生相对滑动，密封隔膜5使得物料不会进入到发生相对滑动的两个面之间的缝隙中，从而消除了卫生死角。由于密封隔膜5需要反复发生形变，密封隔膜5可以采用橡胶、硅胶或其他软质材料制作，使其具有较长的使用寿命。
33.更进一步的，上阀体11上开设有观察孔111，观察孔111使隔离空间130与大气连通。当阀芯2向上运动时，隔离空间130的体积变小，当阀芯2向下运动时，隔离空间130的体积变大，由于隔离空间130的体积会发生变化，若隔离空间130完全密闭，密封隔膜5将受到很大的气体压力，使阀芯2的运动产生很大的阻力，对密封隔膜5的密封性能也将产生很大的损害。通过开设观察孔111，使隔离空间130中的气压始终与大气压保持一致，从而对密封隔膜5起到保护作用。此外，当密封隔膜5的密封性能被破坏时，通过观察孔111可以发现物料排出的现象，从而提醒工作人员及时进行检修。
34.如图3所示，阀体1还包括阀嘴13和卡箍14，出料口110开设在阀嘴13上，阀嘴13与下阀体12通过卡箍14可拆卸连接。当容器规格发生变化时，可以通过更换阀嘴13来适应容器的规格，不用更换整个灌装阀，提高了灌装效率。
35.进一步的，阀嘴13与下阀体12之间设有密封件15，以防止物料从阀嘴13和下阀体12之间的缝隙中漏出。密封件15具有一定弹性，可被压缩，卡箍14能逐渐加大箍紧力度，因此，设置密封件15也便于卡箍14箍紧阀嘴13和下阀体12。
36.如图1和图2所示，本实施例的灌装阀还包括回吸管7，如图2至图4所示，螺栓44内设有第一回吸通道210，阀芯2内设有第二回吸通道220，回吸管7与所第一回吸通道210连通，第一回吸通道210与第二回吸通道220连通。当阀芯2封堵住出料口110后，通过真空装置在回吸管7中产生负压，能对阀芯2端部形成的液滴进行回吸，避免发生滴漏或拉丝现象。如图4所示，螺栓44和阀芯2之间采用螺纹连接，使第一回吸通道210与第二回吸通道220的连接处具有较好的气密性。
37.如图3所示，本实施例的灌装阀还包括三个导向片8，由于图示角度原因，只显示出了两个导向片8，三个导向片8设置在阀芯2的外表面并等间距设置，导向片8远离阀芯2的一端与阀体1的内壁抵接。导向片8能避免阀芯2上下移动时发生水平方向上的晃动，提高阀芯2的稳定性，使阀芯2每次都能够很好地封堵住出料口110。
38.在另一些实施例中，导向片8的数量为两个，两个导向片8在阀芯2的表面间隔180度设置，同样能保证阀芯2运动时的稳定性。当然，也可以根据实际情况在阀芯2的表面设置多于三个导向片8。
39.作为本发明优选的实施方案，在本说明书的描述中，参考术语“进一步的”的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。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例或示例。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例或示例中以合适的方式结合。
40.以上实施例仅用来说明本发明的详细方案，本发明并不局限于上述详细方案，即不意味着本发明必须依赖上述详细方案才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。