专利名称：一种磁力灌装阀的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁力灌装阀，具体地说是可用于食品行业液体饮料生产线的专用装置。
为保障人体健康，国家对饮料的卫生标准要求很高，且饮料生产线中的灌装工序，具有一定的饮料灌装压力，运行速度快，在清洗、检修或更换品种时，清洗条件又苛刻，所以对灌装阀的结构及卫生、无菌要求很高。现有灌装线上所用灌装阀，其中一种是采用气缸控制，在阀体与阀芯间安装密封波纹管，藉以杜绝外界环境侵袭，阀芯为倒锥体，其结构复杂，内部卫生死角多，波纹管与阀芯长期使用易磨损，急需改进。而采用电磁阀门就比较适用，但一般的电磁阀门难以用作灌装阀，如常见的节水电磁阀，它是利用励磁线圈吸、放阀芯，藉以开、闭水通道，其阀芯要有弹簧放置机构，以缓冲磨擦、减少噪声，构造较为复杂，卫生死角多，难以清洗。又如中国专利CN2180845“磁力传动全密封无泄漏阀门”介绍了一种由阀体，阀心，阀心杆手柄及外转子，内转子组成的，在内、外转子间有一隔离密封套，其套是固定在阀体上的。且内转子与阀心杆可以是蜗轮、蜗杆配合；也可以是固定在一起的，这时阀心杆与阀心间要螺纹联接，该实用新型的主要目的是为了防止液体的泄露，但它需要控制多种工作状态，内部需有活动联接结构，复杂且死角多，检修量大，不适于与饮料接触，不适应饮料工业的苛刻的无菌清洗条件。
本实用新型的目的在于克服现有技术存在的不足之处，提供一种结构简单，清洗容易，操作方便的一种磁力灌装阀。
本实用新型可以用如下方案实现，该磁力灌装阀，包括阀体、阀芯、驱动装置。阀体上部有进液口，下部有灌装口，灌装口垂直向下，阀体内腔中的阀芯与灌装口相配合。驱动装置和阀芯之间设有屏蔽隔板，驱动装置与阀芯以磁力相互作用，使阀芯具有开、闭灌装口的二个工位。
本实用新型还有如下的附属技术特征，磁力灌装阀的驱动装置包括有气缸，气缸有上、下二个工位，气缸下部固定有阀杆，阀杆下端为阀头，阀头上固定有磁件。在阀体上部设有密封固定的下凹筒形屏蔽隔板，磁件与屏蔽隔板内筒壁滑动连接。阀芯侧壁为倒锥体，上部为圆筒形芯头，与屏蔽隔板外筒壁滑动连接。
上述阀芯也可为球体，屏蔽隔板下端面可具有与球体相配合的上凹球坑。
另一种驱动装置包括气缸，气缸有二个工位，气缸下部固定有阀杆，阀杆下端为阀头，阀头为圆筒形，阀头上固定有磁件；阀体上部设有密封固定的上凹筒形屏蔽隔板，磁件与屏蔽隔板筒外壁滑动连接。阀芯侧壁为倒锥体，上部为芯头，芯头为圆柱形，芯头与屏蔽隔板内筒壁滑动连接。阀芯也可为球体，球体直径应大于筒形屏蔽隔板内径。
驱动装置另一结构是包括电源电路，电源电路连接作为磁件的线圈，电源电路具有通电和断电二个工位，线圈固定于阀体外壁。阀芯为球体。线圈可位于灌装口垂直上方。与线圈固定的阀体上可设有与球体相配合的外凹形球坑。
上述阀芯和芯头和阀芯采用低碳特种不锈钢材料制造，其含碳量为0.02～0.1％，如彩9铬18钼不锈钢品种。
本实用新型相比现有技术具有如下优点由于驱动装置或装置上的磁件与阀芯被屏蔽隔板隔为分离体，位于阀芯与磁件之间的屏蔽隔板，隔绝了阀体内腔与外界的接触，避免了环境对液体灌装液的污染。该阀门只需要吸合或脱开二个操作工位，滑动操作距离短，甚至只采用球体做为阀芯，所以结构简单，工作可靠，清洗容易。如用球体作阀芯，球体的外壁各部位皆可用作工作部位，机械磨损大为减少，从而提高了灌装阀的使用寿命，且可满足严格的无菌清洗条件。该灌装阀还可于其他行业的液体灌装生产线。
附图的图面说明如下
图1为本实用新型简易有效的一种灌装阀实施例示意图，兼作原理说明；图2为本实用新型驱动装置为气缸，屏蔽隔板为下凹结构，阀芯为锥体的实施例图示；图3驱动装置为气缸，屏蔽隔板下凹结构，阀体为球体的示意图；图4驱动装置为线圈，阀芯为球体的实施例示意图；图5驱动装置为气缸，屏蔽隔板为上凹结构的，阀芯为锥体的示意图；图6是驱动装置为线圈，线圈安装在阀体侧壁，阀芯为球体的示意图。
以下结合附图详细说明实施例，根据液体饮料灌装需要高度洁净、无菌，灌装速度快，清洗条件严格，只需二个操作工序的特点，采用磁力阀非常合适，但直接采用现有技术提供的磁力阀门，难以满足所需，需要对结构进行改进。
图1所示实施例为本实用新型较为简单实用的一种灌装阀结构，阀体1上部设置进液口4，待灌装的具有压力的饮料液自进液口4进入并充满阀体1内腔，阀体1下部灌装口5与灌装生产线上待灌液瓶瓶口相配合。阀芯2在阀体1内腔中，为球体结构，灌装口5垂直向下，其水平截面为圆形，即当球体阀芯2落下时，互相吻合封闭灌装口5，图中所示球体垂直上方阀体1上设置有屏蔽隔板11，屏蔽隔板11上固定有驱动装置7，此处为一励磁线圈，线圈与驱动装置7以电源电路相连，电源电路只设计通电和断电二个操作状态，当通电时，做为磁件3的线圈产生磁场，磁场通过用低碳特种不锈钢制成的球体，在磁场磁力线作用下，球体所制阀芯2被吸附在屏蔽隔板11壁上，如图中虚线所示，启开下部灌装口5，实施灌装作业。当灌装完毕，断电，阀芯2落下，严密堵塞灌装口5，即阀芯2也同步具有开、闭灌装口5的二个工位。
实施例二如图2所示，在阀体1的上方设置一屏蔽隔板11，屏蔽隔板11也可以是阀体1组成的一部分。屏蔽隔板11为向阀体1腔内凹的封闭圆筒体，圆筒上边与阀体1密封固定，在密封筒体上装置有阀杆6，阀杆6上端与气缸9连接，气缸9为驱动装置7的动力源，具有最上部和最下部两个截止工作位置，阀杆6下端为阀头10，在阀头10上固定有磁件3，如本图使用的永久磁体16，可以使阀头10或磁件3与屏蔽隔板11内筒壁相对滑动，使气缸9及阀杆6的滑动状态稳定可靠，永久磁体16的形状、安装方法，在现有技术中有颇多介绍，为公知技术。对应磁件3的屏蔽隔板11外筒壁处，滑动安装有芯头13，芯头13可为筒形，套在屏蔽隔板11外筒壁上，芯头13为阀芯2的上部构件，芯头13可为低碳特种不锈钢材料，由于磁力作用，它将随密封筒内磁件3同步滑动，从而带动阀芯2开、闭灌装口5。阀芯2可制成倒锥体12结构，倒锥体12侧壁与圆形灌装口5相吻合。
如果实施例二中阀芯2为球体，则成图3实施例三，驱动装置7仍如上述气缸9，阀头10上镶嵌或用其他方式固定永久磁体16。屏蔽隔板11也如上述，但其下端面正对灌装口5，之间放置做为阀芯2的球体，应使球体具有脱离灌装口5和封闭灌装口5二个工位并应有上下移动空间，在屏蔽隔板11下端面对应球体部位，参照球体球面，相应制有一球坑15。该实施例当阀杆6下到最底处时，永久磁体16贴近屏蔽隔板11下端面，吸引球体快速上移并贴靠在球坑15内，打开灌装口5。当阀杆6上升，使永久磁体16磁力线不足以吸住球体时，球体以自由落体方式垂直下落并堵塞灌装口5。由于球体可以随机采用不同截平面与灌装口5相接触，所以球体的磨损最小，使用寿命增加。该方案简单适用，安装检修方便。
实施例三中阀头10上固定的磁件3也可为线圈，使线圈在阀杆6到达最低点时，驱动电源电路处于通电状态，吸引球体上升，但该方案需二种驱动装置同时使用，比较繁琐。以单独使用电源电路驱动线圈产生磁场一种方案为好，如图4实施例四，不设置阀杆6驱动方式，可降低设备造价和降低检修工作量。屏蔽隔板11结构仍如实施例三所述，在屏蔽隔板11筒体内紧靠最低端装置励磁线圈，电源经过转换电路，控制电路等处理后，接入励磁线圈，通电则产生磁力吸引球体上升，断电则磁力消失，球体下落封闭灌装口5，球体及工作过程也如实施例三，该方案简单易行，工作稳定。
图5为本实用新型实施例五，在阀体1上部正对灌装口5上方，安装内凹的屏蔽隔板11，屏蔽隔板11筒体外壁，可上下滑动安装阀头10，阀头10为筒形，阀头10内可镶嵌永久磁体16，阀头10所在阀杆6以气缸9驱动，如同实施例二。屏蔽隔板11筒体内上下滑动安装有圆柱形芯头13，芯头13下部的阀芯2为倒锥体12结构，倒锥体12与灌装口5相互紧密配合。该结构由于阀体1空腔大，对灌装液的流动阻力小。
图6是实施例六，与实施例一相似，只是将产生磁力的线圈固定在阀体1侧壁上，该侧壁等同于屏蔽隔板11，在满足球体活动顺畅条件下，安装位置应尽量靠近球体。并在线圈相应阀体1侧壁上制有球坑15，此例安装位置灵活，但比实施例一消耗功率大，球体落下关闭灌装口5时球体会产生轻微晃动。
上述实施例中的芯头13和倒锥形或球体阀芯2都是用低碳特种不锈钢材料制造，只要该不锈钢可被永久磁体吸引，且本身不能产生永久磁性的材料皆可选用，其含碳量为0.02～0.1％，如用9铬18钼的不锈钢品种制造。
该灌装阀的操作、检修、维护无特殊要求，为本行业技术人员所能掌握，不再赘述。
权利要求1.一种磁力灌装阀，包括阀体(1)、阀芯(2)、驱动装置(7)，阀体(1)上部有进液口(4)下部有灌装口(5)，灌装口(5)垂直向下，阀体(1)内腔中的阀芯(2)与灌装口(5)相配合，其特征在于驱动装置(7)和阀芯(2)之间设有屏蔽隔板(11)，驱动装置(7)与阀芯(2)以磁力相互作用，使阀芯(2)具有开、闭灌装口(5)的二个工位。
2.根据权利要求1所述之磁力灌装阀，其特征在于驱动装置(7)包括气缸(9)，气缸(9)有上、下二个工位，气缸(9)下部固定有阀杆(6)，阀杆(6)下端为阀头(10)，阀头(10)上固定有磁件(3)；阀体(1)上部设有密封固定的下凹筒形屏蔽隔板(11)，磁件(3)与屏蔽隔板(11)内筒壁滑动连接。
3.根据权利要求2所述之磁力灌装阀，其特征在于阀芯(2)侧壁为倒锥体(12)，上部为圆筒形芯头(13)，与屏蔽隔板(11)外筒壁滑动连接。
4.根据权利要求2所述之磁力灌装阀，其特征在于阀芯(2)为球体。
5.根据权利要求4所述之磁力灌装阀，其特征在于屏蔽隔板(11)下端面具有与球体相配合的上凹球坑(15)。
6.根据权利要求1所述之磁力灌装阀，其特征在于驱动装置包括气缸(9)，气缸(9)有二个工位，气缸(9)下部固定有阀杆(6)，阀杆(6)下端为阀头(10)，阀头(10)为圆筒形，阀头上固定有磁件(3)；阀体(1)上部设有密封固定的上凹筒形屏蔽隔板(11)，磁件(3)与屏蔽隔板(11)筒外壁滑动连接。
7.根据权利要求6所述之磁力灌装阀，其特征在于阀芯(2)侧壁为倒锥体(12)，上部为芯头(13)，芯头(13)为圆柱形，芯头(13)与屏蔽隔板(11)内筒壁滑动连接。
8.根据权利要求6所述之磁力灌装阀，其特征在于阀芯(2)为球体，球体直径大于筒形屏蔽隔板(11)内径。
9.根据权利要求1所述之磁力灌装阀，其特征在于驱动装置(7)包括电源电路，电源电路连接作为磁件(3)的线圈，电源电路具有通电和断电二个工位，线圈固定于阀体(1)外壁；阀芯(2)球体。
10.根据权利要求9所述之磁力灌装阀，其特征在于线圈位于灌装口(5)垂直上方。
11.根据权利要求9所述之磁力灌装阀，其特征在于与线圈固定的阀体具有与球体相配合的外凹球坑(15)。
12.根据权利要求3或4或7或9所述之磁力灌装阀，其特征在于所述芯头(13)和阀芯(2)采用低碳特种不锈钢材料，含碳量为0.02～0.1％，如9铬18钼不锈钢。
专利摘要本实用新型为一种磁力灌装阀,由阀体、阀芯和驱动装置构成。阀体上部设有进液口,下部设有垂直向下的灌装口。驱动装置和阀芯之间设有屏蔽隔板,驱动装置与阀芯以磁力相互作用,使阀芯具有开、闭灌装口的二个工位。屏蔽隔板可以为上凹或下凹筒形,也可是阀体的一部分。阀芯可为倒锥体或球体。该磁力灌装阀结构简单,清洗容易,工作可靠,寿命长。
文档编号F16K31/06GK2464709SQ0120409
公开日2001年12月12日 申请日期2001年2月26日 优先权日2001年2月26日
发明者黄振东, 何德平 申请人:江苏美星顺峰机械有限公司