专利名称：一种灌装阀的制作方法
技术领域：
本实用新型属于工程技术领域，涉及一种液体输送装置，特别是一种灌装阀。
背景技术：
桶装啤酒在国外已经发展了将近三十年，桶装啤酒占啤酒总产量的比例，在德国 为30%，在英国为80%，在西欧其他国家也占有相当的比例。对桶装啤酒再次包装销售时， 大多采用酒嘴对瓶子或酒杯进行灌装，采用酒嘴灌装存在着灌装时会产生大量泡沫，造成 计量不准确，影响品牌的声誉的问题。阀门涉及的种类繁多，应用也及为广泛，人们为了解决上述问题有人在已有的阀 中选取灌装阀或重新设计新结构的灌装阀。例如，中国专利文献曾公开的一种灌装阀中国 专利号ZL200820107112. 7 ；授权公告号CN201176390Y，它由阀座、动阀、回气管、阀嘴、弹 簧和浮球构成。该灌装阀采用注罐式灌装；进液通道中介质具有较高的压力，当阀芯被打开 的瞬间，介质以该压力或更大的压力喷射而出。若上述介质为易产生泡沫的啤酒等食品，在 灌装时，啤酒在灌装容器中会产生大量气体及泡沫，从而影响灌装安全性和计量的准确性。 由此可知上述灌装阀虽然能够实现液体灌装，但是明显是不合适灌装在灌装时易产生泡沫 的介质。又例如，有人提出了一种灌装阀，包括阀体和阀芯组件，阀芯组件中的旋柄穿出阀 体与手柄相连接，阀体的一端为灌装端，在灌装端上设有能够使当灌装端与工件灌装口接 通并使两者的接通部与外界形成密封的密封件；在阀体内设有进液通道、进气通道和出液 出气通道，出液出气通道的一端位于阀体的灌装端，且上述的阀芯组件在手柄控制其动作 时能使进液通道、进气通道、出液出气通道中的任意两个通道相连通；在阀体内还具有排气 通道，排气通道的一端位于阀体的灌装端上，在排气通道上设有能够控制排气通道的气流 通量或截止的控制装置。该灌装阀可能解决了在灌装中易产生泡沫而造成计量不准确的问 题，但是又产生了新的技术缺陷。本灌装阀中阀芯组件的结构和原理与中国专利文献公开 的陶瓷分水阀中国专利号=200520073991. 2 ；授权公告号CN2809370Y相类似，本陶瓷分 水阀在水龙头中已被广泛应用，它包括陶瓷静片和扣合在陶瓷静片上的陶瓷动片，在两者 的接触面上涂设有硅油，从而保证陶瓷静片与陶瓷动片之间密封及灵活转动。转动陶瓷动 片时硅油便会附着在陶瓷静片和陶瓷动片的通道上，当灌装介质流经该通道时，通道上的 硅油便溶入介质进入灌装容器，从而硅油污染食品，产生食品安全问题。
发明内容本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种采用无需硅油润 滑的密封件密封，具有操纵方便、密封性高的灌装阀。本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现一种灌装阀，包括阀体和设置在 阀体内的进气通道、进液通道、出液出气通道，其特征在于，所述的阀体内还设有一根杆状 的阀芯杆，阀芯杆上连接有穿出阀体且能使阀芯杆沿着阀体轴向移动的手柄组件，所述的
3进液通道与出液出气通道相连通，进气通道阀芯杆与出液出气通道相连通，所述的阀芯杆 上还设有能够截止进气通道与出液出气通道且同时截止进液通道与出液出气通道的阀芯 组件，且当手柄组件带动阀芯杆轴向移动时，所述的阀芯组件能使出液出气通道单独地与 进气通道或进液通道相连通。在上述的灌装阀中，所述的阀芯杆内设有连通进气通道和出液出气通道的连通通 道，上述的阀芯组件位于连通通道的出口处且阀芯组件能够密封连通通道的出口。在上述的灌装阀中，所述的阀芯组件包括套设在阀芯杆上的阀芯，在阀芯上抵压 有能使阀芯密封连通通道的出口的弹簧一；所述的阀芯杆上抵压有能使阀芯截止进液通道 与出液出气通道的弹簧二。在上述的灌装阀中，所述的阀芯呈圆环状且采用橡胶材料制成。在上述的灌装阀中，所述的阀芯杆上设有环形凸肩和弹簧座，环形凸肩和弹簧座 分别位于连通通道的出口的两侧且环形凸肩位于连通通道的出口和出液出气通道之间，在 阀芯和弹簧一之间设有阀芯座，上述的弹簧一的一端作用在弹簧座上，另一端作用在阀芯 座上且能使阀芯抵靠在环形凸肩上。在上述的灌装阀中，所述的阀芯座包括呈圆筒状且套设在阀芯杆上的导向部和位 于导向部外侧呈环形的抵靠部，在导向部和阀芯杆之间设有密封圈；上述的阀芯套设在导 向部上且一端面抵靠在抵靠部一侧面上；上述的弹簧一抵靠在抵靠部的另一侧面上。在上述的灌装阀中，所述的阀芯与抵靠部相抵靠的抵靠面上设有环形凹槽。在上述的灌装阀中，所述的进液通道的内壁上具有位于进液通道和出液出气通道 之间的环形台阶，上述的弹簧二的一端作用在阀体上，另一端作用在阀芯杆上且能够使阀 芯与环形凸肩相抵靠的抵靠面同时抵靠在环形台阶的侧面上。在上述的灌装阀中，所述的手柄组件包括连接杆和把手，连接杆上具有呈球状的 连接部，该连接部位于阀体内且使连接杆摆动连接在阀体上，所述的连接杆的一端与阀芯 杆相铰接，另一端穿出阀体与把手相连。在上述的灌装阀中，所述的阀芯杆上设有定位槽，所述的阀体上设有定位销和弹 簧三，弹簧三的一端作用在阀体上，另一端作用在定位销上且能使该定位销端部嵌入定位 槽内。与现有技术相比，本灌装阀具有以下优点1、本灌装阀采用橡胶材料制成的阀芯，橡胶材料易与金属成形密封且无需在密封 面上涂抹用于增加润滑或增加密封的材料，从而避免硅油等辅助材料溶入介质而造成介质 污染的情况。2、阀芯杆、阀芯组件及所有通道均布置在阀体内，具有设计合理、结构紧凑的优点。3、阀芯杆上设有定位槽，阀体上设有定位销，定位销嵌入定位槽能够锁住阀芯杆， 从而能使本灌装阀操作更方便。4、本灌装阀还具有密封严密及在灌装易产生泡沫等物质时减少泡沫的产生，提高 灌装计量准确性。
图1是本灌装阀的立体结构示意图。图2是本灌装阀的剖视结构示意图。图3是图2中A-A截面结构示意图。图4是本灌装阀阀芯的第一状态结构示意图。图5是本灌装阀阀芯的第二状态结构示意图。图6是图5中的局部放大图。图7是本灌装阀阀芯的第三状态结构示意图。图8是图7中的局部放大图。图中，1、阀体；la、阀体一 ；lb、阀体二 ；lc、阀体三；2、流量控制阀；3、接头；4、灌 装容器；5、锁紧机构；51、驱动辊；52、灌装头；53、连接套；54、驱动套；6、手柄组件；61、把 手；62、连接杆；621、连接部；63、压块；7、阀芯组件；71、阀芯；711、环形凹槽；72、阀芯座； 721、导向部；722、抵靠部；73、弹簧一 ；74、弹簧二 ；75、弹簧座；8、阀芯杆；81、杆体一 ；811、 定位槽；82、杆体二 ；83、连通通道；831、连通通道的进口 ；832、连通通道的出口 ；84、环形凸 肩；9、进气通道；10、进液通道；101、环形台阶；11、出液出气通道；12、排气通道；13、直通 通道；14、导流柱；141、导流槽；142、排气道；15、定位销；16、弹簧三；17、密封圈；18、导向 通道。
具体实施方式
以下是本实用新型的具体实施例并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步 的描述，但本实用新型并不限于这些实施例。 如图1所示，本灌装阀包括阀体1、阀芯杆8、手柄组件6、阀芯71组件7、锁紧机构5。如图1和图2所示，具体来说，阀体1上设有进气通道9、进液通道10、出液出气通 道11、排气通道12，进液通道10与出液出气通道11相连通。在阀体1内还设有导向通道 18，阀芯杆8呈杆状且位于导向通道18内，进气通道9通过阀芯杆8与出液出气通道11相 连通。阀芯杆8包括杆体一 81和杆体二 82，杆体二 82的一端设有连通通道83且该通 道轴向向另一端延伸，杆体二 82的另一端穿入进液通道10。杆体二 82上具有连通进气通 道9与连通通道的进口 831和连通出液出气通道11与连通通道的出口 832，连通通道的出 口 832位于进液通道10内。杆体一 81的一端通过螺纹连接在连通通道83的端口处且在 连接处设密封圈17使连通通道83的端口密封，在杆体一 81上连接有穿出阀体1且能使阀 芯杆8沿着导向通道18轴向移动的手柄组件6。在杆体二 82和阀体1之间设有两个密封 圈17，一个密封圈17位于连通通道的进口 831的一侧，另一个位于连通通道的进口 831的 另一侧，该结构既能够保证连通通道83和进气通道9之间的连通关系，又保证了阀芯杆8 的轴向移动。阀芯71组件7设置在杆体二 82的另一端上且能够密封上述的连通通道的出 口 832同时截止进液通道10与出液出气通道11，即阀芯71组件7能够截止进气通道9与 出液出气通道11同时截止进液通道10与出液出气通道11。如图2所示，手柄组件6包括连接杆62和把手61。连接杆62的一端与阀芯杆8 的杆体一 81相铰接，另一端穿出阀体1与把手61相连；连接杆62的中部具有呈球状的连接部621，阀体1上设有与连接部621球面相对应的凹槽，连接部621的下部抵靠在上述凹 槽内，连接部621的上部设有环状压块63，压块63内壁具有与连接部621球面相对应配合 面。连接部621能够在阀体1内活动，由此连接杆62以连接部621和阀体1的连接点为支 点能够沿着阀芯杆8轴向前后摆动。若沿着阀芯杆8轴向扳动把手61，阀芯杆8则能够沿 着把手61运动的反方向轴向滑动。如图2和图3所示，阀芯杆8上设有定位槽811，阀体1上设有定位销15和弹簧三 16，弹簧三16的一端作用在阀体1上，另一端作用在定位销15上且能使该定位销15端部 嵌入定位槽811内。如图2和图4至图6所示，阀芯71组件7包括阀芯71、弹簧一 73、弹簧二 74、阀芯 座72、弹簧座75。在阀芯杆8的杆体二 82上设有环形凸肩84，该环形凸肩84位于连通通 道的出口 832和出液出气通道11之间；阀芯座72套设在杆体二 82上，阀芯座72和环形凸 肩84分别位于连通通道的出口 832的两侧。阀芯座72包括呈圆筒状且套设在杆体二 82上的导向部721和位于导向部721外 侧呈环形的抵靠部722，在导向部721和阀芯杆8之间设有密封圈17 ；阀芯71套设在导向 部721上且一端面抵靠在抵靠部722 —侧面上。阀芯71呈圆环状且采用橡胶材料制成，阀 芯71与抵靠部722相抵靠的抵靠面上设有环形凹槽711，该环形凹槽711有助于当阀芯71 受压时阀芯71与抵靠部722相抵靠的抵靠面变形，提高阀芯71与抵靠部722之间的密封 性。弹簧座75通过螺纹活动连接在阀杆二的端部，弹簧一 73的一端抵靠在弹簧座75 上，另一端抵靠在抵靠部722另一侧面上，阀芯71在弹簧一 73的作用下能够使阀芯71的 另一端面抵靠在环形凸肩84上。进液通道10的内壁上具有位于进液通道10和出液出气通道11之间的环形台阶 101，弹簧二 74套设在阀芯杆8的杆体一 81上，弹簧二 74的一端作用在阀体1上，另一端 作用在杆体一 81的另一端上且能够使阀芯71与环形凸肩84相抵靠的抵靠面同时抵靠在 环形台阶101的侧面上，从而截止进液通道10与出液出气通道11。上述的弹簧一 73与弹 簧二 74均为压缩弹簧，弹簧一 73与弹簧二 74相对于阀芯71轴向作用力相反且弹簧一 73 的弹力大于弹簧二 74的弹力。通过调节弹簧座75能够调节弹簧一 73的弹力，从而改变阀 芯71抵靠在环形凸肩84的作用力，同时改变弹簧一 73和弹簧二 74之间的弹力差。如图1和图2所示，锁紧机构5设置在阀体1上且位于出液出气通道11的出口处。 锁紧机构5包括呈管状的灌装头52，灌装头52上套设有周向固定且能够与工件相连的连 接套53，在连接套53和灌装头52之间设有呈筒状的驱动套54，驱动套54的一端固定有驱 动辊51且该端套设在连接套53外，另一端轴向固定在灌装头52上，且当操纵驱动机构时 连接套53能够沿着灌装头52轴向移动并使工件的灌装口抵靠在灌装头52的底面上。在 灌装头52内设导流柱14，导流柱14通过螺纹连接在阀体1上且将灌装头52固定在阀体1 上。导流柱14的外壁上开有呈螺旋形的导流槽141，导流槽141与出液出气通道11相连 通。在导流柱14内轴向设有与排气通道12相连通的排气道142，在排气通道12上设有气 体流量控制阀2。如图1和图2所示，本方案对阀体1进行优化设计，阀体1包括阀体一 la和位于 阀体一 la两端的阀体二 lb、阀体三lc，阀体二 lb和阀体三lc均通过螺钉固定在阀体一 la上，上述的锁紧机构5和手柄组件6及导向通道18都位于阀体一 la上，该结构能够方便加 工各个通道及方便安装和装配各个部件。本方案同时还对所有通道进行优化设计，排气通道12的出口、进液通道10的进 口、进气通道9的进口均位于阀体二 lb的端面上，在阀体二 lb上设有接头3，接头3上具有 三个通道，每个通道分别与进气通道9、进液通道10、排气通道12 —一对应且相互连通。该 结构使各个通道个方便的与外界管道相连接，同时可通过接头3更方便的将本灌装阀固定 安装。在阀体1内还设有直通通道13，直通通道13的一端与进液通道10相连通，另一端连 接有酒嘴。如图4所示，调节弹簧座75使弹簧一 73的弹力大于弹簧二 74的弹力，阀芯71的 一面抵靠在阀芯座72的抵靠部722上，另一面抵靠在环形凸肩84上，同时阀芯座72和阀 芯杆8之间设有密封圈17，从而有效的截止连通通道的出口 832。在进液通道10的内壁上 具有位于进液通道10和出液出气通道11之间的环形台阶101，阀芯71与环形凸肩84相抵 靠的抵靠面同时抵靠在环形台阶101的侧面上，由此阀芯71同时截止进液通道10和出液 出气通道11。此时，本灌装阀处于关闭状态，灌装阀中的把手61不受外力作用且垂直于阀 芯杆8。本灌装阀的使用步骤及灌装步骤为1、锁紧工件如图2所示，灌装容器4扣接在 连接套53上，通过操纵驱动套54使灌装容器4的端口抵靠在灌装头52上且使灌装容器4 内腔与外界密封；上述的排气道142和导流槽141与灌装容器4内腔相连通。2、充气如图5和图6所示，图6中的箭头表示气体的流向。关闭流量控制阀2及 沿着阀芯杆8轴向扳动把手61，其扳动把手61方向与弹簧二 74相对作用于阀芯71上的方 向相反，阀芯杆8相对把手61运动方向的反向轴向滑动，弹簧二 74伸长。由于阀芯71抵 靠在环形台阶101上，阀芯杆8轴向滑动时无法带动阀芯71组件7同时滑动，进液通道10 与出液出气通道11仍然被阀芯71截止；弹簧一 73被压缩，环形凸肩84脱离阀芯71，连通 通道83与出液出气通道11相连通。气体流经进气通道9、连通通道83、出液出气通道11 充入灌装容器4中，待充气完毕后松开把手61，阀芯杆8在弹簧一 73的作用下轴向移动且 恢复至原位。3、罐装如图2、图3、图7和图8所示，图8中的箭头表示介质的流向。相对步骤 2反向扳动手柄，阀芯杆8相对把手61运动方向的反向轴向滑动，阀芯杆8上的定位槽811 能够与定位销15相对，定位销15在弹簧三16的作用下，定位销15端部嵌入定位槽811内 从而定位销15将阀芯杆8锁住。由于阀芯71组件7抵靠在环形凸肩84上，由此阀芯杆8 轴向滑动时能够推动阀芯71组件7运动且阀芯71组件7运动方向与阀芯杆8滑动方向相 同，此时阀芯71脱离环形台阶101的侧面，进液通道10和出液出气通道11相连通。开启流量控制阀2，灌装容器4内的气体依次通过排气道142和排气通道12排出， 灌装容器4内气体的压强降低并低于进液通道10内介质的压强，于是介质进入出液出气通 道11、导流槽141并沿着灌装容器4内壁流入灌装容器4。待灌装完毕后关闭流量控制阀 2和扳动把手61使阀芯杆8的定位槽811脱离定位销15且恢复至原位，最后操纵驱动套 54使灌装容器4的端口脱离灌装头52并取下灌装容器4。上述介质进入灌装容器4的流 量可通过调节流量控制阀2控制排出气体的流量来实现，介质进入灌装容器4的流量大小 与排出气体的流量大小成正比。[0048]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所 属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似 的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。尽管本文较多地使用了阀体1 ；阀体一 la ；阀体二 lb ；阀体三lc ；流量控制阀2 ； 接头3 ；灌装容器4 ；锁紧机构5 ；驱动辊51 ；灌装头52 ；连接套53 ；驱动套54 ；手柄组件6 ； 把手61 ；连接杆62 ；连接部621 ；压块63 ；阀芯71组件7 ；阀芯71 ；环形凹槽711 ；阀芯座 72 ；导向部721 ；抵靠部722 ；弹簧一 73 ；弹簧二 74 ；弹簧座75 ；阀芯杆8 ；杆体一 81 ；定位槽 811 ；杆体二 82 ；连通通道83 ；连通通道的进口 831 ；连通通道的出口 832 ；环形凸肩84 ；进 气通道9 ；进液通道10 ；环形台阶101 ；出液出气通道11 ；排气通道12 ；直通通道13 ；导流柱 14 ；导流槽141 ；排气道142 ；定位销15 ；弹簧三16 ；密封圈17 ；导向通道18等术语，但并不 排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的 本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
权利要求一种灌装阀，包括阀体(1)和设置在阀体(1)内的进气通道(9)、进液通道(10)、出液出气通道(11)，其特征在于，所述的阀体(1)内还设有一根杆状的阀芯杆(8)，阀芯杆(8)上连接有穿出阀体(1)且能使阀芯杆(8)沿着阀体(1)轴向移动的手柄组件(6)，所述的进液通道(10)与出液出气通道(11)相连通，进气通道(9)阀芯杆(8)与出液出气通道(11)相连通，所述的阀芯杆(8)上还设有能够截止进气通道(9)与出液出气通道(11)且同时截止进液通道(10)与出液出气通道(11)的阀芯组件(7)，且当手柄组件(6)带动阀芯杆(8)轴向移动时，所述的阀芯组件(7)能使出液出气通道(11)单独地与进气通道(9)或进液通道(10)相连通。
2.根据权利要求1所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯杆(8)内设有连通进气通 道(9)和出液出气通道(11)的连通通道(83)，所述的阀芯组件(7)位于连通通道的出口 (832)处且阀芯组件(7)能够密封连通通道的出口(832)。
3.根据权利要求1或2所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯组件(7)包括套设在阀 芯杆(8)上的阀芯(71)，在阀芯(71)上抵压有能使阀芯(71)密封连通通道的出口(832) 的弹簧一(73)；所述的阀芯杆(8)上抵压有能使阀芯(71)截止进液通道(10)与出液出气 通道(11)的弹簧二(74)。
4.根据权利要求3所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯(71)呈圆环状且采用橡胶 材料制成。
5.根据权利要求3所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯杆(8)上设有环形凸肩 (84)和弹簧座(75)，环形凸肩(84)和弹簧座(75)分别位于连通通道的出口 (832)的两侧 且环形凸肩(84)位于连通通道的出口(832)和出液出气通道(11)之间，在阀芯(71)和弹 簧一(73)之间设有阀芯座(72)，上述的弹簧一(73)的一端作用在弹簧座(75)上，另一端 作用在阀芯座(72)上且能使阀芯(71)抵靠在环形凸肩(84)上。
6.根据权利要求5所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯座(72)包括呈圆筒状且套 设在阀芯杆(8)上的导向部(721)和位于导向部(721)外侧呈环形的抵靠部(722)，在导向 部(721)和阀芯杆⑶之间设有密封圈(17)；所述的阀芯(71)套设在导向部(721)上且一 端面抵靠在抵靠部(722) —侧面上；所述的弹簧一(73)抵靠在抵靠部(722)的另一侧面上。
7.根据权利要求6所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯(71)与抵靠部(722)相抵 靠的抵靠面上设有环形凹槽(711)。
8.根据权利要求3所述的灌装阀，其特征在于，所述的进液通道(10)的内壁上具有位 于进液通道(10)和出液出气通道(11)之间的环形台阶(101)，所述的弹簧二(74)的一端 作用在阀体(1)上，另一端作用在阀芯杆(8)上且能够使阀芯(71)与环形凸肩(84)相抵 靠的抵靠面同时抵靠在环形台阶(101)的侧面上。
9.根据权利要求1或2所述的灌装阀，其特征在于，所述的手柄组件(6)包括连接杆 (62)和把手(61)，连接杆(62)上具有呈球状的连接部(621)，该连接部(621)位于阀体(1) 内且使连接杆(62)摆动连接在阀体(1)上，所述的连接杆(62)的一端与阀芯杆(8)相铰 接，另一端穿出阀体(1)与把手(61)相连。
10.根据权利要求1或2所述的灌装阀，其特征在于，所述的阀芯杆(8)上设有定位槽 (811)，所述的阀体(1)上设有定位销(15)和弹簧三(16)，弹簧三(16)的一端作用在阀体 (1)上，另一端作用在定位销(15)上且能使该定位销(15)端部嵌入定位槽(811)内。
专利摘要本实用新型提供了一种灌装阀，属于工程技术领域。它解决了现有的灌装阀灌装时计量不准确的问题。本改良结构的灌装阀，包括阀体和阀体内的进气通道、进液通道、出液出气通道，阀体内还设有一根杆状的阀芯杆，阀芯杆上连接有穿出阀体且能使阀芯杆沿着阀体轴向移动的手柄组件，进液通道与出液出气通道相连通，进气通道阀芯杆与出液出气通道相连通，阀芯杆上还设有能够截止进气通道与出液出气通道且同时截止进液通道与出液出气通道的阀芯组件，且当手柄组件带动阀芯杆轴向移动时，所述的阀芯组件能使出液出气通道单独地与进气通道或进液通道相连通。本灌装阀具有设计合理、结构紧凑、操作方便、避免了介质被污染、提高了计量准确性的优点。
文档编号B67C3/28GK201580981SQ20092029157
公开日2010年9月15日 申请日期2009年12月13日 优先权日2009年12月13日
发明者邱迪林 申请人:玉环县和成铜业有限公司