专利名称：活塞式定量灌装阀的制作方法
技术领域：
本发明涉及到灌装阀，尤其涉及到活塞式定量灌装阀。
背景技术：
随着我国国民经济的飞速发展和人民生活水平的不断提高，饮料已经不再是避暑解渴的代名词，人们更加追求其营养和健康，纯天然、高果汁含量、果肉混合饮料已经悄然成为当今饮料行业发展的热点，同时也必将成为今后发展的方向。如图1所示，一种用于灌装机中灌装果肉混合饮料的灌装阀，包括阀座1，阀座1中依次设置有相互连通的进液口、引液孔和阀芯孔，进液口中设置有漏斗10和通过O型密封圈11设置在漏斗10上方的上卡环9，引液口中设置橡胶弹簧12，阀芯孔中设置有阀芯2，阀芯2中开设有灌装通道21，阀芯2的上端伸入引液孔中、并通过挡圈13卡设在其中，橡胶弹簧12的两端分别抵压在阀芯2的上端和漏斗10的底部，阀芯2的外壁上设置有导向密封套3，阀芯2的下端设置有下卡环15，下卡环15与阀座1之间设置在压缩弹簧14，阀芯2上位于下卡环15的下方还依次套装有垫圈4、定位套5和瓶口垫6，上卡环9的中央设置有贯通于进液口、引液口和灌装通道21的回气管7，回气管7下端的侧壁上设置有O型密封圈8，阀芯2的下端与O型密封圈8密封接触。如图2所示，该灌装阀的工作原理为由卡瓶夹30夹住待灌装的瓶子33，瓶子33随着卡瓶夹20在灌装机中的提升凸轮31的作用下推动瓶口垫6、定位套5以及阀芯2向上移动，在压缩弹簧14的作用下，瓶口与瓶口垫6密贴在一起、形成密封；当阀芯2向上移动一定距离之后，阀芯2的下端就会脱离O型密封圈8，阀芯2就打开了，即阀芯2中的灌装通道21与瓶子33就连通了，从储液缸32中流出的液体沿着进液口、引液孔和灌装通道21不断地灌入瓶子33中，瓶子33中的空气通过回气管7不断地排出，当瓶子33中的液位上升至回气管7的下端面时，瓶子33中的空气就无法从回气管7中排出，灌装过程结束。接着卡瓶夹30带着瓶子33在提升凸轮31的作用下向下移动、使瓶口和瓶口垫6脱离，同时阀芯2在压缩弹簧14的作用下向下移动，直至阀芯2与回气管7之间通过O型密封圈8再次形成密封，使得阀芯2关闭。这种灌装阀的缺点如下1、用这种灌装阀对果肉混合饮料进行灌装时，由于果肉混合饮料含有较多的果肉颗粒成分，其粘稠度比纯液体大得多，流动性较差，从而需要相应地调整灌装机的转速和其它一些相关参数才能达到灌装要求；2、这种阀还会受到储液缸液位高低的影响，使得灌装过程中，流体的流速不均匀，即高液位时，阀口的压力大，流体的流速快；低液位时，阀口的压力小，流体的流速慢；3、由于瓶子之间的壁厚不可能完全一致，使得这种通过回气管的位置控制瓶子中的液位来对灌入饮料进行定量的方法，会造成灌入每个瓶子的饮料份量的不一致，因为相同液位的瓶子，其液位之下的容积也不尽相同；另外，灌装过程中的振动、摇晃都会引起瓶中灌入饮料的液面的波动，也是导致灌入每个瓶子中的饮料份量不一致的一个因素；4、由于这种阀利用的是流体自身的重力进行灌装，对于果肉混合饮料来说，其果肉在流动过程中不可避免地会发生碰撞，影响其流动速度。如果把这种阀应用在高速灌装线上，势必会造成灌入每个瓶子中的饮料份量的巨大差异，影响到灌装过程的顺利进行，严重的还会造成堵塞不畅的现象。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种能够在高速灌装线上灌装果肉混合饮料、并可大大提高每次灌入瓶中的饮料份量的精确度的活塞式定量灌装阀。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为活塞式定量灌装阀，包括阀座和阀芯，阀座中开设有阀芯孔，阀座的一侧正对着阀芯孔还设置有端盖，阀芯的一侧开设有进液口，阀芯的另一侧设置有转轴，阀芯活动设置在阀芯孔中、并且阀芯与阀座密封接触，其转轴穿出端盖与驱动臂相固定；所述阀座的上侧开设有与阀芯孔贯通的引入口和引出口、其下侧开设有与阀芯孔贯通的灌装口，阀芯中设置有以交替方式连通进液口与引入口的进液通道和连通引出口与灌装口的灌装通道；阀座的上端密封设置有与引入口和引出口相通的定量缸，定量缸中设置有定量活塞，阀座的下端设置有与灌装口相通的灌装嘴。
上述的灌装嘴的具体结构包括灌装嘴本体，灌装嘴本体中设置有相互贯通的回气通道、以及与灌装口相通的输出通道，在灌装嘴本体的下端位于回气通道的外侧设置有瓶口密封垫。
上述的灌装嘴本体上设置有O型密封圈和清洗假杯连接柱。
上述的引出口与灌装口的中心线相重合，所述的灌装通道为贯穿阀芯的直孔。
上述的定量活塞的上部设置有驱动杆，定量缸的侧壁上开设有与驱动杆相配合的长孔、驱动杆活动设置在长孔中。
本发明的有益效果是由于本发明所述的阀座上设置有定量缸和与定量缸贯通的引入口，而定量缸中设置有用来定量的定量活塞，阀芯中设置有进液口和进液通道，以上结构保证了每次从储液缸中吸至由定量活塞限定的定量缸中的饮料的份量都是相同的；然后，通过设置在阀座中的引出口、灌装口和设置在阀芯中的灌装通道，通过定量活塞的向下移动，将每次吸入定量缸中的饮料全部灌入瓶中。由上述的灌装阀的结构可以看出，每次灌入瓶中的饮料的份量只与定量缸中定量活塞的位置有关，而与瓶子的壁厚、回气位置的高度以及灌装机的振动和晃动没有关系，从而大大提高了每次灌入瓶中的饮料份量的精度。此外，上述的灌装阀是通过定量活塞的主动推压进行灌装的，不受饮料中的各种成分的流速的影响，完全可以应用在高速果肉混合饮料的灌装线上，从而可以大大提高灌装效率。
图1是背景技术中所述的灌装阀的主视结构示意图；图2是图1所示的灌装阀的工作状态示意图；
图1、图2中1、阀座，2、阀芯，21、灌装通道，3、导向密封圈，4、垫圈，5、定位套，6、瓶口垫，7、回气管，8、O型密封圈，9、上卡环，10、漏斗，11、O型密封圈，12、橡胶弹簧，13、挡圈，14、压缩弹簧，15、下卡环，30、卡瓶夹，31、提升凸轮，32、储液缸，33、瓶子。
图3是本发明的主视结构示意图；图4是图3中H部分的放大结构示意图；图5是图3的左视结构示意图；图6是阀芯的立体结构示意图；图7是阀座的立体结构示意图；图8是本发明的抽液过程示意图；图9是本发明的排液过程示意图；图3至图9中1、定量缸，2、阀芯，21、进液口，22、进液通道，23、灌装通道，24、转轴，3、阀座，30、阀芯孔，31、安装腔，32、引入口，33、引出口，34、灌装口，4、定量活塞，5、组合密封，6、导向带，7、端盖，8、驱动臂，9、O型密封圈，10、瓶口密封垫，11、清洗假杯，12、灌装嘴，13、驱动杆，14、滚轮，15、导向块，16、后密封垫，17、前密封垫，18、转臂轮，20、吊环，50、卡瓶夹，51、提升凸轮，52、储液缸，53、瓶子，55、定量控制环，56、关阀凸轮，57、开阀凸轮，101、长孔。
具体实施例方式
如图3至图7所示，本发明所述的活塞式定量灌装阀，包括阀座3和阀芯2，阀座3中开设有阀芯孔30，阀座3的左侧正对着阀芯孔30还设置有端盖7，阀芯2的右侧设置有进液口21和相应的后密封垫16，阀芯2的左侧设置有转轴24，阀芯2活动穿设在阀芯孔30中、并通过前密封垫17与端盖7之间形成密封，而且阀芯2与阀芯孔30密封接触，其转轴24穿出端盖7与驱动臂8相固定，驱动臂8的末端设置有转臂轮18；阀座3的上侧开设有与阀芯孔30贯通的引入口32和引出口33、其下侧开设有与阀芯孔30贯通的灌装口34，阀芯2中设置有以交替方式连通进液口21与引入口32的进液通道22和连通引出口33与灌装口34的灌装通道23，实际上阀座3和阀芯2的组合就相当于一个三通阀，即通过转动阀芯2，使得要么阀芯2中的进液口21和阀座3中的引入口32通过阀芯2中的进液通道22相连通，要么阀座3中的引出口33和灌装口34通过阀芯2中的灌装通道23相连通；阀座3的上端开设有安装腔31，安装腔31中设置有定量缸1、且上述的引入口32和引出口33与定量缸1相贯通，定量缸1的上部开设有长孔101，定量缸1中设置有定量活塞4，定量活塞4的具体结构为定量活塞4的下端设置有组合密封5，使得定量活塞4与定量缸1密封接触，定量活塞4的上部设置有驱动杆13，驱动杆13伸出长孔101后与滚轮14相固定，驱动杆13上还套装有导向块15，为了很好地导向定量活塞4，在定量活塞4的下端还设置有导向带6；阀座3的下端设置有与灌装口34相通的灌装嘴12，其具体结构包括灌装嘴本体，灌装嘴本体中设置有相互贯通的回气通道121和122、以及与灌装口34相通的输出通道123，在灌装嘴本体的下端位于回气通道122的外侧设置有瓶口密封垫10。为了方便该灌装阀的清洗，所述的灌装嘴本体上还设置有与清洗假杯11相配合的O型密封圈9和连接柱124。在本实施例中，所述的引出口33和灌装口34的中心线相重合，所述的灌装通道23为贯穿阀芯2的直孔；此外，定量活塞4的顶部还设置有用于吊装的吊环20。需要说明的一点——清洗假杯11的作用是当需要清洗整个灌装阀时，可将清洗假杯11挂接在连接柱124上，其可以起到方便地将清洗液引导至所需场所的作用；而在正常灌装时，则必须取下清洗假杯11。
本发明的灌装过程分为抽液和排液两个过程，下面分别描述这两个过程。首先来叙述该灌装阀的抽液过程，在工作时，将进液口21与储液缸52相连通；如图8所示，驱动臂8在灌装机中的关阀凸轮56的作用下带动阀芯2旋动，直至阀芯2中的进液通道22将阀芯2中的进液口21与阀座3中的引入口32连通，此时，灌装机中的定量控制环55通过滚轮14和驱动杆13带动定量活塞4向上移动，这样储液缸52中的饮料就从进液口21中沿着进液通道22、引入口32不断进入定量缸1中，直至定量缸1中的液面到达定量活塞4的设定高度——定量活塞4的高度由定量控制环55控制，抽液过程结束；接下来叙述该灌装阀的排液过程，饮料灌满定量缸1后，灌装机中的相关机构会保证夹持在卡瓶夹50上的瓶子53的瓶口到达该灌装阀的灌装嘴12的下方、并与瓶口密封垫10密封接触，而这个过程通常是通过灌装机中的提升凸轮51的提升动作以及相关机构协同工作来完成，然后，驱动臂8在灌装机中的开阀凸轮57的作用下带动阀芯2旋动，直至阀芯2中的灌装通道23将阀座3中的引出口33与灌装口34连通，如图9所示，此时，灌装机中的定量控制环55又会通过滚轮14和驱动杆13带动定量活塞4向下移动，这样，定量缸1中的饮料就在定量活塞4的推压下，沿着引出口33、灌装通道23和灌装口34进入到灌装嘴12中的输出通道123中，再通过输出通道123将定量缸1中的饮料全部排入瓶子53中，排液过程结束。在排液过程中，瓶子53中的空气可以从回气通道121和122中排出。
权利要求
1.活塞式定量灌装阀，包括阀座[3]和阀芯[2]，阀座[3]中开设有阀芯孔[30]，阀座[3]的一侧正对着阀芯孔[30]还设置有端盖[7]，阀芯[2]的一侧开设有进液口[21]，阀芯[2]的另一侧设置有转轴[24]，阀芯[2]活动设置在阀芯孔[30]中、并且阀芯[2]与阀座[3]密封接触，其转轴[24]穿出端盖[7]与驱动臂[8]相固定；其特征在于所述阀座[3]的上侧开设有与阀芯孔[30]贯通的引入口[32]和引出口[33]、其下侧开设有与阀芯孔[30]贯通的灌装口[34]，阀芯[2]中设置有以交替方式连通进液口[21]与引入口[32]的进液通道[22]和连通引出口[33]与灌装口[34]的灌装通道[23]；阀座[3]的上端密封设置有与引入口[32]和引出口[33]相通的定量缸[1]，定量缸[1]中设置有定量活塞[4]，阀座[3]的下端设置有与灌装口[34]相通的灌装嘴[12]。
2.如权利要求1所述的活塞式定量灌装阀，其特征在于所述的灌装嘴[12]的具体结构包括灌装嘴本体，灌装嘴本体中设置有相互贯通的回气通道[121]和[122]、以及与灌装口[34]相通的输出通道[123]，在灌装嘴本体的下端位于回气通道[122]的外侧设置有瓶口密封垫[10]。
3.如权利要求2所述的活塞式定量灌装阀，其特征在于所述的灌装嘴本体上设置有O型密封圈[9]和清洗假杯连接柱[124]。
4.如权利要求1、2或3所述的活塞式定量灌装阀，其特征在于所述的引出口[33]与灌装口[34]的中心线相重合，所述的灌装通道[23]为贯穿阀芯[2]的直孔。
5.如权利要求1、2或3所述的活塞式定量灌装阀，其特征在于所述的定量活塞[4]的上部设置有驱动杆[13]，定量缸[1]的侧壁上开设有与驱动杆[13]相配合的长孔[101]、驱动杆[13]活动设置在长孔[101]中。
全文摘要
本发明公开了一种能够在高速灌装线上灌装果肉混合饮料的活塞式定量灌装阀，包括阀座和阀芯，阀座中开设有阀芯孔，阀座的一侧正对着阀芯孔还设置有端盖，阀芯的一侧开设有进液口，阀芯的另一侧设置有转轴，阀芯活动设置在阀芯孔中，其转轴穿出端盖与驱动臂相固定；所述阀座的上侧开设有与阀芯孔贯通的引入口与引出口、其下侧开设有与阀芯孔贯通的灌装口，阀芯中设置有以交替方式连通进液口和引入口的进液通道和连通引出口与灌装口的灌装通道；阀座的上端设置有与引入口和引出口相通的定量缸，定量缸中设置有定量活塞，阀座的下端设置有与灌装阀相通的灌装嘴。该灌装阀可应用在高速果肉混合饮料灌装线上，可适用于各种饮料的灌装。
文档编号B67C3/26GK101033055SQ200710020859
公开日2007年9月12日 申请日期2007年4月11日 优先权日2007年4月11日
发明者黄振华, 丁万民, 施华军 申请人:江苏星A包装机械集团有限公司