本发明涉及灌装设备技术领域，尤其涉及一种灌装阀、灌装阀的工作方法及灌装机。
背景技术：
在灌装行业中，灌装含大颗粒液体或粘稠物料时一般采用柱塞式灌装阀进行灌装。柱塞式灌装阀是一种定量灌装阀，一般由旋转阀、活塞和定量缸组成。工作原理是：旋转阀阀芯转动关闭出料口打开进料口，活塞动作把物料吸入定量缸，然后旋转阀阀芯再次转动关闭进料口打开出料口，活塞动作把物料从出料口排出，灌入瓶中。这种灌装阀安装在旋转式灌装机上时，旋转阀阀芯的转动一般由摆臂凸轮机构执行，灌装阀经过特定位置时旋转阀阀芯转动一次，当灌装阀下方没有瓶子时，摆臂凸轮机构也会带动旋转阀阀芯转动，将出料口打开，此时一些物料会从阀口流出，滴落到机台上，造成物料浪费，也增加了机台的清洁工作量。还有，在做在线清洗时，这种灌装阀内部也难以清洗干净，因为旋转阀的进料口和出料口是不能同时打开的，清洗液在阀内无法持续流动的，清洗液难以达到清洗所要求的流动速度。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种灌装阀、灌装阀的工作方法及灌装机，能够减少物料浪费，便于清洗。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，提供一种灌装阀，包括阀体、第一阀杆、第二阀杆和活塞，所述阀体内部中空形成阀腔，所述阀腔在所述阀体表面形成进料口和出料口，所述第一阀杆、所述第二阀杆和所述活塞均活动设置在所述阀体内部，所述第一阀杆靠近所述进料口并可选择性封堵所述阀腔，所述第二阀杆靠近所述出料口并可选择性封堵所述阀腔，所述第二阀杆可伸出所述出料口，所述活塞设置在所述第一阀杆与所述第二阀杆之间，所述活塞将物料吸入以及排出所述阀腔。
作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括第一气缸、第二气缸和第三气缸，所述第一气缸与所述第一阀杆连接，所述第二气缸与所述第二阀杆连接，所述第三气缸与所述活塞连接。
作为本发明的一种优选方案，所述灌装阀还包括卸压机构，所述第三气缸为双出轴气缸，所述第三气缸的气缸轴一端与所述活塞连接，所述气缸轴的另一端与所述卸压机构选择性抵接，所述卸压机构使所述活塞吸入物料后能继续运动设定距离以扩大所述阀腔的体积。
作为本发明的一种优选方案，所述卸压机构包括第四气缸，所述第四气缸的气缸轴与所述第三气缸的气缸轴选择性抵接。
作为本发明的一种优选方案，所述第四气缸或所述第三气缸的气缸轴上设有缓冲垫。
作为本发明的一种优选方案，所述卸压机构还包括调节件，所述第四气缸固定在所述调节件上，所述调节件用于调节所述第四气缸与所述第三气缸之间的间距。
作为本发明的一种优选方案，所述第一阀杆上套设有第一密封件，所述第一密封件可与所述阀体的内壁抵接以实现密封，所述阀体内部设有第二密封件，所述第二密封件靠近所述出料口设置，所述第二阀杆可穿过所述第二密封件，使所述第二密封件套设在所述第二阀杆上。
另一方面，提供一种灌装阀的工作方法，包括如下步骤：
s1.使第二阀杆处于封堵阀腔的状态，第一阀杆处于未封堵阀腔的状态；
s2.使活塞运动，阀腔体积增大，物料被吸入阀腔内；
s3.使所述第一阀杆处于封堵阀腔的状态，第二阀杆处于未封堵阀腔的状态；
s4.使所述活塞反向运动，阀腔体积减小，物料被推出阀腔；
s5.使所述第二阀杆伸出出料口，将所述出料口处残留的物料推出。
作为本发明的一种优选方案，步骤s2具体包括如下步骤：
s21.使第三气缸驱动所述活塞运动，阀腔体积增大，物料被吸入阀腔内；
s22.所述第三气缸的气缸轴与卸压机构抵接，所述第三气缸的气缸轴及所述活塞暂时停止运动；
s23.使所述卸压机构动作，所述第三气缸的气缸轴及所述活塞继续运动设定距离，阀腔的体积进一步增大，所述阀腔内物料受到的压力降低。
此外，还提供一种灌装机，包括上述任一技术方案的灌装阀。
本发明的有益效果：
本发明的灌装阀在阀腔内设置的第一阀杆、第二阀杆和活塞均独立运动，三者通过协同工作，使物料有序地进入阀腔内然后从阀腔中排出，第二阀杆能够封堵阀腔，避免物料从阀腔中漏出而产生物料浪费，防止灌装机的机台受到污染。通过控制第一阀杆和第二阀杆，可以使阀腔处于连通状态，便于清洗液对阀腔进行冲刷，因而对灌装阀的清洗效率高、清洗效果好。由于第二阀杆可伸出出料口，在活塞排出物料后，第二阀杆能将出料口处可能残留的物料排出阀腔而灌入瓶中，进一步节省了物料，也防止残留的物料掉落而污染机台。
附图说明
图1为本发明实施例的灌装阀的剖面示意图；
图2为本发明一实施例的灌装阀的工作方法的流程图；
图3为本发明另一实施例的灌装阀的工作方法的流程图。
图中：
1、阀体；11、第一密封件；12、第二密封件；100、阀腔；110、进料口；120、出料口；2、第一阀杆；3、第二阀杆；4、活塞；5、第一气缸；6、第二气缸；7、第三气缸；8、卸压机构；81、第四气缸；82、调节件；9、缓冲垫。
具体实施方式
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。
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。
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。
如图1所示，本实施例的灌装阀包括阀体1、第一阀杆2、第二阀杆3和活塞4，阀体1内部中空形成阀腔100，阀腔100在阀体1表面形成进料口110和出料口120，第一阀杆2、第二阀杆3和活塞均4活动设置在阀体1内部，第一阀杆2靠近进料口110并可选择性封堵阀腔100，第二阀杆3靠近出料口120并可选择性封堵阀腔100，第二阀杆3可伸出出料口120，活塞4设置在第一阀杆2与第二阀杆3之间，活塞4将物料吸入以及排出阀腔100。
本实施例的灌装阀在阀腔100内设置的第一阀杆2、第二阀杆3和活塞4均独立运动，三者通过协同工作，使物料有序地进入阀腔100内然后从阀腔100中排出，第二阀杆3能够避免物料从阀腔100中漏出而产生物料浪费，防止灌装机的机台受到污染。通过控制第一阀杆2和第二阀杆3，可以使阀腔100处于连通状态，便于清洗液对阀腔100进行冲刷，因而对灌装阀的清洗效率高、清洗效果好。由于第二阀杆3可伸出出料口120，在活塞4排出物料后，第二阀杆3能将出料口120处可能残留的物料排出阀腔100而灌入瓶中，特别是当物料较为粘稠或含有颗粒物时，物料容易残留，从而进一步节省了物料，也防止残留的物料掉落而污染机台。
进一步的，灌装阀还包括第一气缸5、第二气缸6和第三气缸7，第一气缸5与第一阀杆2连接，第二气缸6与第二阀杆3连接，第三气缸7与活塞4连接，从而分别驱动第一阀杆2、第二阀杆3和活塞4在阀体1内部做往复直线运动，第一阀杆2、第二阀杆3和活塞4的运动都是被独立控制的，各自的行程也能够根据实际需要进行针对性的调节，以满足实际的生产需要。
更进一步的，灌装阀还包括卸压机构8，第三气缸7为双出轴气缸，第三气缸7的气缸轴一端与活塞4连接，第三气缸7的气缸轴的另一端与卸压机构8选择性抵接，卸压机构8使活塞4吸入物料后能继续运动设定距离以扩大阀腔100的体积。在实际灌装作业的过程中，当活塞4将物料吸入阀腔100后，第一阀杆2需要下降以封堵住阀腔100，从而让活塞4将物料从出料口120压出。在第一阀杆2封堵阀腔100后，物料由于被挤压，会在阀腔100内受到较大的压力。当第二阀杆3抬起后，不等活塞4挤压物料，物料可能会因为自身压力而直接从出料口120不受控地喷出，造成灌装操作无法顺利进行。通过设置卸压机构8，可以使活塞4吸入物料后能继续运动设定距离以扩大阀腔100的体积，从而使阀腔100内物料受到的压力降低，物料只有在活塞4的挤压下才能从出料口120流出，使灌装操作能够可控、顺利地进行。
具体的，卸压机构8包括第四气缸81，第四气缸81的气缸轴与第三气缸7的气缸轴选择性抵接。当第三气缸7的气缸轴接触到第四气缸81的气缸轴时，第三气缸7的气缸轴暂时停止运动，从而使与其连接的活塞4也暂时停止运动，此时物料已经抽吸完毕了，第一阀杆2随后将封堵阀腔100。第一阀杆2封堵阀腔100后，第四气缸81的气缸轴将收缩，从而使第三气缸7的气缸轴可以继续运动一段距离，活塞4也随之继续运动一段距离，从而使阀腔100的体积增大，物料受到的压力得到释放。
在本实施例中，第四气缸81的气缸轴上设有缓冲垫9，缓冲垫9可以防止第四气缸81的气缸轴与第三气缸7的气缸轴发生刚性碰撞，从而减少冲击力，保护灌装阀结构的稳定。当然，缓冲垫9也可以设置在第三气缸7的气缸轴上。
进一步的，卸压机构8还包括调节件82，第四气缸81固定在调节件82上，调节件82用于调节第四气缸81与第三气缸7之间的间距，从而对活塞4的行程做出调节，实现对物料吸入量的调整。
优选的，第一阀杆2上套设有第一密封件11，第一密封件11可与阀体1的内壁抵接以实现密封，阀体1内部设有第二密封件12，第二密封件12靠近出料口120设置，第二阀杆3可穿过第二密封件12，使第二密封件12套设在第二阀杆3上。阀腔100依靠第一密封件11和第二密封件12可以实现较好地密封性，能有效避免物料从阀腔100中泄露，保证灌装的物料体积维持在要求范围内。
如图2所示，本发明的实施例还提供一种灌装阀的工作方法，包括如下步骤：
s1.使第二阀杆3处于封堵阀腔100的状态，第一阀杆2处于未封堵阀腔100的状态；
s2.使活塞4运动，阀腔100的体积增大，物料被吸入阀腔100内；
s3.使第一阀杆2处于封堵阀腔100的状态，第二阀杆3处于未封堵阀腔100的状态；
s4.使活塞4反向运动，阀腔100的体积减小，物料被推出阀腔100；
s5.使第二阀杆3伸出出料口120，将出料口120处残留的物料推出。
本实施例的灌装阀的工作方法简单、可靠，能减少物料的浪费。
如图3所示，进一步的，在一些实施例中，步骤s2具体包括如下步骤：
s21.使第三气缸7驱动活塞4运动，阀腔100体积增大，物料被吸入阀腔100内；
s22.第三气缸7的气缸轴与卸压机构8抵接，第三气缸7的气缸轴及活塞4暂时停止运动；
s23.使卸压机构8动作，第三气缸7的气缸轴及活塞4继续运动设定距离，阀腔100的体积进一步增大，阀腔100内物料受到的压力降低。
上述实施例的灌装阀的工作方法可以避免物料因压力过大而不受控地从出料口120喷出，避免物料浪费及污染灌装机的机台。
本发明的实施例还提供一种灌装机，包括上述任一实施例的灌装阀，因而对物料的浪费少、便于清洁。
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“优选的”等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。
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。
1.一种灌装阀，其特征在于，包括阀体、第一阀杆、第二阀杆和活塞，所述阀体内部中空形成阀腔，所述阀腔在所述阀体表面形成进料口和出料口，所述第一阀杆、所述第二阀杆和所述活塞均活动设置在所述阀体内部，所述第一阀杆靠近所述进料口并可选择性封堵所述阀腔，所述第二阀杆靠近所述出料口并可选择性封堵所述阀腔，所述第二阀杆可伸出所述出料口，所述活塞设置在所述第一阀杆与所述第二阀杆之间，所述活塞将物料吸入以及排出所述阀腔。
2.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于，所述灌装阀还包括第一气缸、第二气缸和第三气缸，所述第一气缸与所述第一阀杆连接，所述第二气缸与所述第二阀杆连接，所述第三气缸与所述活塞连接。
3.根据权利要求2所述的灌装阀，其特征在于，所述灌装阀还包括卸压机构，所述第三气缸为双出轴气缸，所述第三气缸的气缸轴一端与所述活塞连接，所述气缸轴的另一端与所述卸压机构选择性抵接，所述卸压机构使所述活塞吸入物料后能继续运动设定距离以扩大所述阀腔的体积。
4.根据权利要求3所述的灌装阀，其特征在于，所述卸压机构包括第四气缸，所述第四气缸的气缸轴与所述第三气缸的气缸轴选择性抵接。
5.根据权利要求4所述的灌装阀，其特征在于，所述第四气缸或所述第三气缸的气缸轴上设有缓冲垫。
6.根据权利要求4所述的灌装阀，其特征在于，所述卸压机构还包括调节件，所述第四气缸固定在所述调节件上，所述调节件用于调节所述第四气缸与所述第三气缸之间的间距。
7.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于，所述第一阀杆上套设有第一密封件，所述第一密封件可与所述阀体的内壁抵接以实现密封，所述阀体内部设有第二密封件，所述第二密封件靠近所述出料口设置，所述第二阀杆可穿过所述第二密封件，使所述第二密封件套设在所述第二阀杆上。
8.一种权利要求1至7任一项所述的灌装阀的工作方法，其特征在于，包括如下步骤：
s1.使第二阀杆处于封堵阀腔的状态，第一阀杆处于未封堵阀腔的状态；
s2.使活塞运动，阀腔体积增大，物料被吸入阀腔内；
s3.使所述第一阀杆处于封堵阀腔的状态，第二阀杆处于未封堵阀腔的状态；
s4.使所述活塞反向运动，阀腔体积减小，物料被推出阀腔；
s5.使所述第二阀杆伸出出料口，将所述出料口处残留的物料推出。
9.根据权利要求8所述的灌装阀的工作方法，其特征在于，步骤s2具体包括如下步骤：
s21.使第三气缸驱动所述活塞运动，阀腔体积增大，物料被吸入阀腔内；
s22.所述第三气缸的气缸轴与卸压机构抵接，所述第三气缸的气缸轴及所述活塞暂时停止运动；
s23.使所述卸压机构动作，所述第三气缸的气缸轴及所述活塞继续运动设定距离，阀腔的体积进一步增大，所述阀腔内物料受到的压力降低。
10.一种灌装机，其特征在于，包括权利要求1至7任一项所述的灌装阀。
技术总结