[发明专利]含果肉型饮料的定量灌装阀

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种流体包装机械式灌装阀，特别是一种含果肉型饮料的定量灌装阀。

二、背景技术

随着人们生活水平的不断提高，对生活质量也提出了更高要求，饮料产品也相应不断推陈出新，而果汁型饮料因其口味佳、营养丰富已经逐步替代了碳酸型饮料。近年来，各饮料生产厂家又分别推出含果肉的果汁型饮料，深受消费者欢迎。含果肉的果汁型饮料中果肉的形状有纤维状的，也有颗粒状和块状的，果肉悬浮在果汁中，其最终产品是固液混合物，从物理形态上看与以前的纯液体的各种饮料有巨大区别。由此，此类饮料的灌装不能简单的沿用现有的设备，需要用新的工艺和设备来完成。

现有含果肉饮料的灌装主要采用两种方式：一是机械灌装果汁，人工添加果肉；缺点是生产效率难以提高，果肉定量不准；二是在现有设备基础上进行改造，将果肉和果汁混合一起后灌装；缺点是只能灌装部分形状的果肉，如含橙肉纤维的果粒橙饮料，因为现有的各种灌装阀的开闭阀均采用密封垫密封，固态果肉的存在会破坏密封垫的密封作用，使得阀开闭的可靠性得不到保证；同时果肉和果汁的混合物容易将回气管堵塞而造成液位不准确；即使果肉和果汁混合后可以灌装，其果肉含量也不准确，不能达到标定含量。

如何保证含果肉饮料中果肉含量的准确，不但关系到产品本身质量合格与否以及消费者的权益，同时也关系到饮料生产厂家的生产成本控制，国内目前尚无好的解决方法。

本申请人提出了一种含果肉型饮料的二次灌装工艺，即将果肉的定量灌注与果汁的定量灌注分开，在同一条灌装生产线上先灌装果肉再灌装果汁，在保证最终产品总容量合格情况下，产品中的果肉含量、果汁含量都分别达到产品标定含量；同时实现了自动化生产，适合大批量生产。为了实现这种二次灌装工艺，果汁的定量灌注可以通过电磁流量计定量灌注方式或者传统的等液位定量灌注方式获得，而果肉的定量灌注由于果肉的特殊性，现有的定量灌装设备还无法满足其需求。

目前用于工业化生产的流体定量灌装机械设备(如啤酒灌装机、饮料灌装机等)，其主要部件——灌装阀有两种形式：机械阀和电子流量计阀。电子流量计阀由于其价格昂贵、使用条件苛刻，一般均采用进口件，国内难以提供。

现行的定量灌装机械阀主要有量杯在灌装缸中升降式、量筒液位探头式等多种形式，它们存在以下不足：

1、以等液位灌装间接实现定量灌装时，由于灌装容器本身存在容积误差，在实现等液位灌装后其实际的灌装量误差较大，没有实现真正意义上的定量灌装，不能符合商品标定的要求，不符合产品计量法及“定量包装商品计量监督管理办法”中的规定要求；

2、采用重力灌装原理，难以灌装粘稠的流体；

3、不能灌装含有颗粒或者块状悬浮物的流体，如前所述：现有的各种灌装阀的开闭阀均采用密封垫密封，固态果肉的存在会破坏密封垫的密封作用，使得阀的开闭的可靠性得不到保证；同时果肉和果汁的混合物容易将回气管堵塞而造成液位不准确；

4、灌装缸内安装有灌装装置，装置浸泡在物料中，不易清洗，且运转时对物料起搅拌作用，不利于灌装。

三、发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对上述定液位机械灌装阀的不足而提供一种结构简单、动作可靠稳定、灌装容积精确并可以灌装含有颗粒或者块状果粒悬浮物流体的含果肉型饮料的定量灌装阀。

本发明所述的含果肉型饮料的定量灌装阀，其特征是：它包括柱塞、阀座、操纵环、操纵轴和阀嘴，所述柱塞内部沿轴线具有通孔，柱塞自上而下伸入阀座的腔体中并可以沿腔体轴线往复运动；操纵环安装在阀座腔体的下部，其内部具有与阀座腔体对应的凹腔，其外壁面与阀座内腔的内壁面实现动密封，操纵轴安装在柱塞的通孔内并且两端延伸出通孔，在操纵轴上端设有转动部件，下端则固定在操纵环上并可以带动操纵环转动，操纵环侧壁上设有与阀座侧面的物料入口对应的入料口，操纵环的底部设有出料口，该出料口与固定在阀座底部的阀嘴上的物料出口对应，当操纵环转动到两个不同位置时，分别使阀座的腔体与物料入口或物料出口相通。

所述柱塞与阀座、操纵轴及操纵环之间采用无密封件的机械间隙密封，操纵环与阀座之间也采用无密封件的机械间隙密封。

本发明采用特殊加工工艺，阀内无密封件，特别适合于一些粘稠度高、依靠自身重力难以流淌的物料的灌装，其过程更加清洁、卫生，整机结构简单，灌装精度高，特别适用于含果肉型果汁的两次灌装工艺。