一种专色配墨阀结构及其取量设备的制作方法
【专利摘要】本发明公开一种专色配墨阀结构及专色配墨取量设备，应用于粘稠液体的自动量取。阀结构包括阀体、大阀杆、小阀杆、大出液嘴、小出液嘴和两套压力机构。取量设备在阀结构基础上，配套计算机控制液泵、减压阀和进液管，计量收集装置。该阀结构以弹簧伸缩结构的压力机构为特点，配备计算机控制的气缸，可以实现阀杆的缓慢动作，避免流量过大过猛。大、小出液嘴可以分出大流量液体和小流量液体，实现粗、精度控制。本发明可以实现自动称量，替代人工操作，并且精度高，效率快，适用于油、墨、洗涤剂、药剂等粘稠度较高的液体的取量。
【专利说明】一种专色配墨阀结构及其取量设备
【技术领域】
[0001]本发明属于印刷配墨领域，尤其涉及一种专色配墨阀结构及其取量设备。
【背景技术】
[0002]一些相比于水而言比较粘稠的液体，如油、洗涤剂、油墨、药剂等，由于其具有粘稠性，流动性差，容易造成设备堵塞，且不容易控制流量，所以现有技术中依然还是以人工汲取的方式为主，少有用滴管滴取。在人工汲取的时候，都是先用工具取出，然后称量，这种方法不仅仅需要直接的人工操作，造成劳动强度大，而且还会造成粘结、滴挂现象，弄脏设备或工具，具有量取精度不高，量取效率低等问题。就拿印刷业做油墨实验或者取墨来讲，目前国内外常采用人工取墨的办法取墨，即操作人员采用取墨铲从墨桶里取墨，然后称量；少量时用滴管滴加。有时人工越配越错，甚至直接将所配的油墨废掉。这种取墨方法需要直接的人力劳动，且对于取高粘度墨难度较大，不节能，也不利于清洁生产。
[0003]目前还有一种常用方法是将一定容积的液体装入到取液器中，使用时打开容器下开口将腔体中的液体慢慢流出，这种方式只能取固定容积的液体，中间阶段无法测量。
[0004]现有的各种通用的开关阀，由于不是针对高粘度液体设计，其一般流出的通道较长，对于具有氧化结膜一类性质的油墨，长时间开关阀不工作会引起堵塞现象，造成流出通道面积的变化，进而影响到流量的稳定。同时，较长的流出通道也不便于清理。
【发明内容】
[0005]针对上述问题，本发明在于提供一种能够替代人工操作，实现自动定量量取的控制高粘度液体流量的阀装置及设备。它可以提高工作效率及工作稳定性，且量取精度高，满足经济技术发展需求。
[0006]为实现上述目的，本发明采取以下技术方案:
[0007]—种专色配墨阀结构，包括阀体、大阀杆、小阀杆、大出液嘴、小出液嘴，所述阀体上接有进液嘴，所述大阀杆、小阀杆伸入在阀体里部，所述大出液嘴、小出液嘴设置在阀体底部分别与大阀杆、小阀杆下端对应的位置；还包括压力机构，设置在所述阀体上方，两个所述压力机构分别对应于所述大阀杆、小阀杆，以通过所述压力机构的施力带动所述大阀杆和所述小阀杆运动；所述压力机构包括弹簧伸缩结构和气缸，两套弹簧伸缩结构分别连接到大阀杆、小阀杆上端。
[0008]优选地，所述阀体上固定有支撑平台；每个弹簧伸缩机构包括一弹簧和一压板；所述支撑平台上固定安装有支座，所述支座的上端通过一横向销轴与压板枢接；以枢接点为支点形成杠杆；所述杠杆的一侧与阀杆连接，所述杠杆的另一侧底部开设有盲孔；弹簧的下端安装在所述支撑平台内，上端则固定顶在到所述杠杆底部盲孔内；所述气缸的缸筒一侧伸出一轴，所述轴上悬有一个可以调节长度的顶杆，气缸轴顶出时顶杆的下端对所述杠杆上安装有弹簧的一侧加压，控制杠杆另外一侧的阀杆上升，打开阀；气缸轴缩回时顶杆的下端离开所述压板，压板在弹簧的弹力下回位，控制杠杆另外一侧的阀杆回落，将阀关闭。
[0009]优选地，所述弹簧伸缩机构还包括一补偿杆，所述补偿杆设置在所述压板中对应于阀杆的一侧；补偿杆一端穿过阀孔与阀杆连接，另一端穿在压板上开设的椭圆形孔中，并通过横向销轴与压板连接。
[0010]优选地，在大出液嘴的出液口部设置一大密封圈，小出液嘴的出液口部设置一小密封圈，大密封圈的口径大，小密封圈的口径小，自然状态下大阀杆堵塞住大密封圈口径，小阀杆堵塞住小密封圈口径。
[0011]优选地，所述大密封圈中部开设有第一直径的开口，所述小密封圈中开设有第二直径的开口，所述大阀杆和所述小阀杆的下端形成有圆台或圆锥结构，以使得所述阀杆的下端向上直径逐渐变大。关闭阀时，所述圆台或圆锥的外侧面与所述密封圈形成的开口内
壁接触。
[0012]优选地，大密封圈和小密封圈的材料采用聚四氟乙烯。
[0013]优选地，所述补偿杆通过螺纹与阀杆连接，在补偿杆上设计有伸缩结构段。
[0014]根据本发明的另外一个方面提供了一种专色配墨取量设备，包括一阀结构，所述阀结构为:包括阀体、大阀杆、小阀杆、大出液嘴、小出液嘴，阀体上接有进液嘴，所述大阀杆、小阀杆伸入在阀体里部，所述大出液嘴、小出液嘴设置在阀体底部分别与大阀杆、小阀杆对应的位置；两套压力机构，分别对应于所述大阀杆、小阀杆，以通过所述压力机构的施力带动所述大阀杆和所述小阀杆运动；压力机构包括弹簧伸缩结构和气缸，两套弹簧伸缩结构分别连接到大阀杆、小阀杆上端；还包括一个或多个油墨容器，容纳用于配墨的油墨；还包括一液泵、减压阀和进液管，与所述进液嘴连接，将所述油墨容器中的油墨输送到所述进液嘴；还包括一控制单元，分别与液泵、减压阀、压力机构电连接。
[0015]优选地，所述阀结构的顶部设置有支撑平台，两套压力机构安装在支撑平台顶部，在支撑平台上开设有与阀体相通的大、小两个阀孔；每个弹簧伸缩机构包括一弹簧和一压板；所述支撑平台上固定安装有支座，所述支座的上端通过一横向销轴与压板枢接；以枢接点为支点形成杠杆；所述杠杆的一侧与阀杆连接，所述杠杆的另一侧底部开设有盲孔；
[0016]弹簧的下端活动安装在所述支撑平台内，上端则固定顶在到所述压板的底部盲孔内；所述气缸的缸筒一侧伸出一轴，所述轴上悬有一个可以调节长度的顶杆，气缸轴顶出时顶杆的下端对所述杠杆上安装有弹簧的一侧加压，控制杠杆另外一侧的阀杆上升，打开阀；气缸轴缩回时顶杆的下端离开所述压板，压板在弹簧的弹力下回位，控制杠杆林外仪的阀杆回落，将阀关闭。
[0017]优选地，所述弹簧伸缩机构还包括一补偿杆，所述补偿杆设置在所述杠杆中对应于阀杆的一侧；补偿杆一端穿过阀孔与阀杆连接，另一端穿在压板上开设的椭圆形孔中，并通过横向销轴与压板连接；
[0018]本发明由于采取以上技术方案，其具有以下优点:本发明以种特殊的阀结构为特点，设置大小两个阀杆和对应的大小两个出液口，能够分为“粗”、“精”度取量专色油墨。配备自动化控制装置可实现阀杆的自动伸缩和计量装置的自动称量，从而替代人工操作，提高了工作效率及工作稳定性。在出液嘴上设置密封圈，可以便于更换和便于清洗液嘴。阀杆采用金属性杆，可以减小液体的粘滞程度。阀杆的控制采用气缸压力机构，由计算机控制气缸，可以实现精确的自动化控制。阀结构采用弹簧伸缩结构控制，可以缓冲阀杆的升降速度，避免硬动作，在断电故障下，可以保证阀可靠关闭。该装置精度高，具备取高粘度液体的优点，可以适用于油、墨、洗涤剂、药剂等粘稠度较高的液体。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例阀结构的外观示意图；
[0020]图2是本发明实施例的阀结构的剖视示意图；
[0021]图3是一种专色配墨取量设备的外观示意图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
[0023]如图1、2所示，本发明实施例给出的一种专色配墨阀结构，它包括阀体1、大阀杆
2、小阀杆3、大出液嘴4、小出液嘴5、压力机构。阀体I也即液腔，其上接有进液嘴6 ;在阀体的底部设置着大出液嘴4和小出液嘴5，在两个出液嘴的出液口部各自设置大密封圈7和小密封圈8，弹性的密封圈可以保证阀杆与出液嘴之间具有弹性的接触以及具有良好的密封以防止油液渗漏，另外拆卸密封圈及清洗液嘴都很方便。大密封圈7、小密封圈8的口径与相应的出液嘴大小相对应，大出液嘴4配大密封圈7，小出液嘴5配小密封圈8。
[0024]大阀杆2、小阀杆3都设置在阀体I中，分别对应于大出液嘴4和小出液嘴5 ;实际上大阀杆2、小阀杆3的杆体部直径可以一致，不分大小，大、小阀杆之分就在于杆体下端部的粗细，大的适应大出液嘴，小的适应小出液嘴。由于使用于高粘度液体中，阀杆选用金属阀杆最佳。进一步优选地，阀杆上的凹槽中设置有密封圈(图中未示出)以防止油墨泄漏。
[0025]由于油墨是一种粘稠状的物质，因此，对油墨取量的阀要求在关闭阀门时油墨能够尽快地截止，并且，阀体剩余油墨外流的时间尽可能地缩短，以便于精确控制油墨的取量。为了实现上述目的，如图2所示，本发明的大出液嘴和小出液嘴的下部设置有大密封圈和小密封圈，所述大密封圈中部开设有第一直径的开口，所述小密封圈中开设有第二直径的开口，所述大阀杆和所述小阀杆的下端形成有圆台或圆锥结构，以使得所述阀杆的下端向上直径逐渐变大。关闭阀时，所述圆台或圆锥的外侧面与所述密封圈形成的开口内壁接触。由于圆台或圆锥外侧面为斜面的作用，能够迅速将油墨截断，只有极其少量的油墨残留，从而保证了取墨的准确性。
[0026]大密封圈和小密封圈的材料采用聚四氟乙烯，利用聚四氟乙烯不粘油的性质，力口快阀出口处油墨的下落。
[0027]此外，由于油墨中包含挥发物质容易干燥造成出液嘴堵塞，本发明的出液通道长度设置在Icm以下。所述出液通道是指，所述大小密封圈中形成的出墨口通道。这样保证了油墨在出液嘴中有较小的剩余，从而容易清理，以免造成出液嘴堵塞。
[0028]本发明中的压力机构是与阀杆相关联的，对应于大、小阀杆各设置一套，目的是分别用于控制大阀杆和小阀杆的升降。本发明中，压力机构优先选用在压力作用下的弹簧伸缩结构，这是因为弹簧的缓冲作用可以使所带动的阀杆平稳缓慢的升降，以此实现阀控制下的液体流量精确可控。
[0029]如图1、2所示，在阀体I的顶部设置一支撑平台15，所述支撑平台15上设置有支座11，弹簧9下端不穿透支撑平台而安装于所述支撑平台中弹簧9与压板10底部盲孔连接，支座11通过一横向销轴14与压板10枢接，压板10可绕着销轴14在支座11上摆动。这样就形成了以所述枢接的枢轴为支点的杠杆。所述杠杆的一侧与阀杆连接，所述杠杆的另一侧底部开设有盲孔。
[0030]弹簧9的下端活动安装在所述支撑平台内，上端则固定顶在到所述压板10的底部盲孔内。这样当对所述压板施加向下的力时，所述弹簧收缩，压板具有弹簧的一侧下降，而具有阀杆的另一侧上升，控制阀门的打开。当所述向下的力不再施加时，弹簧自身恢复其形状，从而带动压板在弹簧的弹力下回位，控制杠杆另外一侧的阀杆回落，将阀关闭。
[0031]施加所述向下的力的机构优选采用气缸(图中未示出)，所述气缸的缸筒一侧伸出一轴，所述轴上悬有一个可以调节长度的顶杆，气缸轴顶出时顶杆的下端对所述杠杆上安装有弹簧的一侧加压，控制杠杆另外一侧的阀杆上升，打开阀；气缸轴缩回时顶杆的下端离开所述压板，压板在弹簧的弹力下回位。
[0032]进一步地，所述杠杆与所述阀杆连接的一侧设置有补偿杆14，所述支撑平台上开设有大阀杆孔和小阀杆孔，所述补偿杆14的一端穿过阀杆孔与阀杆连接。补偿杆的另一端则通过一穿设在压板上的横向销轴15连接到压板10上。进一步优选地，在压板上此位置处开设有椭圆形孔，补偿杆可绕着销轴13在压板的椭圆孔内摆动，椭圆孔的设计是为了留出补偿杆头部的摆动空间，以使补偿杆下部在动作过程中始终处于竖直状态带动阀杆升降。
[0033]进一步讲，可在阀杆孔周围设置套筒，保护补偿杆，并且具有防尘作用。
[0034]此结构实际是采用杠杆原理设计，弹簧9与补偿杆12位列支座11的两侧，支座11相当于支点，在弹簧9 一侧施加外力的情况下，压板10受外力绕着销轴14转动，带动另一侧的补偿杆上的阀杆在阀体里上下运动，当压缩弹簧时，阀杆上升，当释放或拉伸弹簧时，阀杆下降。
[0035]上述压力机构适用于精确控制阀杆的流量，大、小阀杆上各安装一套，最好同步采用同一种形式。大阀杆2上连接大补偿杆，小阀杆3上连接小补偿杆。补偿杆的作用是弥补阀杆的长度精度，降低阀杆加工要求，补偿杆可以通过螺纹形式与阀杆连接，还可考虑在补偿杆上设计伸缩结构段(伸缩杆属于现有技术在这里不做过多赘述)。本发明设计大、小两个阀杆协调工作的目的是为了精确控制液体流量，本发明实施例依靠这种阀结构，可以实现快、慢两种取液方式，在取液之初，不需要精确控制出液量时，可以打开大阀杆下方的大出液口，让液体大流量快速流出，当临近取量限值时，关闭大出液口，打开小阀杆下方的小出液口，让液体小流量缓慢流出，可以预先设定大、小取量的临界值，到达临界值值时自动关闭大出液口，打开小出液口，比如取100克的液体，可以设定临界值是90克，当大出液嘴下方的计量装置量得流量到90克时，立即停止大出液口的出液，并打开小出液口，使用小出液嘴完成剩余10克油墨的供给，通过大出液嘴的供墨能够保证供墨的效率，而小出液嘴能够保证供墨量的精度。其控制优选地可通过计算机控制气缸的动作自动实现。
[0036]本发明实施例利用上述介绍的阀结构，进一步提供一种精确取量高粘度液体的设备，该设备以阀结构为基础，在阀体I的进液嘴6上接进液管，进液管的末端连接液泵，在管路上设置有减压阀，如图3所示。其中，大出液嘴和小出液嘴由同一个进液嘴供墨。阀结构安装在一支撑平台15 (相当于前面提及的支撑板)上，依靠支撑平台15与外围装置固定，其中阀体I安装在支撑平台的底部，支撑平台顶部安装两套压力机构，在支撑平台上开设有与阀体I相通的大、小两个阀孔，在本实施例提供的阀结构下，补偿杆12通过阀孔与阀杆相连，其他设施都安装在支撑平台上。
[0037]在阀体I的下方设置计量收集装置，放置在大出液嘴的下方和小出液嘴的下方。计量收集装置带有电子秤。
[0038]计算机控制连接液泵，气缸，计量收集装置。机内设有控制程序，打开减压阀，率先让液体泵入阀体；然后启动大阀杆的气缸，抬起大阀杆，让液体先经大出液嘴流下，电子秤计量重量，在到达预设的计量值时，落下大阀杆堵住出液嘴，大阀杆气缸停止工作；与此同时，启动小阀杆气缸，抬起小阀杆，让液体经小出液嘴流下，电子秤计量重量，在到达总取量值时，落下小阀杆堵住出液嘴，小阀杆气缸也停止工作。通过弹簧9的压缩或回弹作用，可以使大阀杆2、小阀杆3处于最下端位置，堵住出液嘴。
【权利要求】
1.一种专色配墨阀结构，其特征在于: 包括阀体、大阀杆、小阀杆、大出液嘴、小出液嘴，所述阀体上接有进液嘴，所述大阀杆、小阀杆伸入在阀体里部，所述大出液嘴、小出液嘴设置在阀体底部分别与大阀杆、小阀杆下端对应的位置； 还包括压力机构，设置在所述阀体上方，两个所述压力机构分别对应于所述大阀杆、小阀杆，以通过所述压力机构的施力带动所述大阀杆和所述小阀杆运动；所述压力机构包括弹簧伸缩结构和气缸，两套弹簧伸缩结构分别连接到大阀杆、小阀杆上端。
2.根据权利要求1所述的专色配墨阀结构，其特征在于， 所述阀体上固定有支撑平台； 每个弹簧伸缩机构包括一弹簧和一压板； 所述支撑平台上固定安装有支座，所述支座的上端通过一横向销轴与压板枢接；以枢接点为支点形成杠杆；所述杠杆的一侧与阀杆连接，所述杠杆的另一侧底部开设有盲孔； 弹簧的下端活动安装在所述支撑平台内，上端则固定顶在到所述压板的底部盲孔内； 所述气缸的缸筒一侧伸出一轴，所述轴上悬有一个可以调节长度的顶杆，气缸轴顶出时顶杆的下端对所述杠杆上安装有弹簧的一侧加压，控制杠杆另外一侧的阀杆上升，打开阀；气缸轴缩回时 顶杆的下端离开所述压板，压板在弹簧的弹力下回位，控制杠杆另外一侧的阀杆回落，将阀关闭。
3.根据权利要求2所述的专色配墨阀结构，其特征在于， 所述弹簧伸缩机构还包括一补偿杆，所述补偿杆设置在所述压板中对应于阀杆的一侧；补偿杆一端穿过阀孔与阀杆连接，另一端穿在压板上开设的椭圆形孔中，并通过横向销轴与压板连接。
4.根据权利要求1或2所述的专色配墨阀结构，其特征在于:在大出液嘴的出液口部设置一大密封圈，小出液嘴的出液口部设置一小密封圈，大密封圈的口径大，小密封圈的口径小，自然状态下大阀杆堵塞住大密封圈口径，小阀杆堵塞住小密封圈口径。
5.根据权利要求4所述的专色配墨阀结构，其特征在于:所述大密封圈中部开设有第一直径的开口，所述小密封圈中开设有第二直径的开口，所述大阀杆和所述小阀杆的下端形成有圆台或圆锥结构，以使得所述阀杆的下端向上直径逐渐变大。关闭阀时，所述圆台或圆锥的外侧面与所述密封圈形成的开口内壁接触。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的专色配墨阀结构，其特征在于:大密封圈和小密封圈的材料采用聚四氟乙烯。
7.根据权利要求3所述的专色配墨阀结构，其特征在于:所述补偿杆通过螺纹与阀杆连接，在补偿杆上设计有伸缩结构段。
8.一种专色配墨取量设备，其特征在于: 包括一阀结构，所述阀结构为:包括阀体、大阀杆、小阀杆、大出液嘴、小出液嘴，阀体上接有进液嘴，所述大阀杆、小阀杆伸入在阀体里部，所述大出液嘴、小出液嘴设置在阀体底部分别与大阀杆、小阀杆对应的位置；两套压力机构，分别对应于所述大阀杆、小阀杆，以通过所述压力机构的施力带动所述大阀杆和所述小阀杆运动；压力机构包括弹簧伸缩结构和气缸，两套弹簧伸缩结构分别连接到大阀杆、小阀杆上端； 还包括一个或多个油墨容器，容纳用于配墨的油墨；还包括一液泵、减压阀和进液管，与所述进液嘴连接，将所述油墨容器中的油墨输送到所述进液嘴； 还包括一控制单元，分别与液泵、减压阀、压力机构电连接。
9.根据权利要求8所述的专色配墨取量设备，其特征在于:所述阀结构的顶部设置有支撑平台，两套压力机构安装在支撑平台顶部，在支撑平台上开设有与阀体相通的大、小两个阀孔； 每个弹簧伸缩机构包括一弹簧和一压板； 所述支撑平台上固定安装有支座，所述支座的上端通过一横向销轴与压板枢接；以枢接点为支点形成杠杆；所述杠杆的一侧与阀杆连接，所述杠杆的另一侧底部开设有盲孔； 弹簧的下端活动安装在所述支撑平台内，上端则固定顶在到所述压板的底部盲孔内； 所述气缸的缸筒一侧伸出一轴，所述轴上悬有一个可以调节长度的顶杆，气缸轴顶出时顶杆的下端对所述杠杆上安装有弹簧的一侧加压，控制杠杆另外一侧的阀杆上升，打开阀；气缸轴缩回时顶杆的下端离开所述压板，压板在弹簧的弹力下回位，控制杠杆另外一侧的阀杆回落，将阀关闭。
10.根据权利要求9所述的专色配墨取量设备，其特征在于: 所述弹簧伸缩机构还包括一补偿杆，所述补偿杆设置在所述杠杆中对应于阀杆的一侧；补偿杆一端穿过阀 孔与阀杆连接，另一端穿在压板上开设的椭圆形孔中，并通过横向销轴与压板连接。
【文档编号】F16K11/22GK104033629SQ201410256067
【公开日】2014年9月10日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】朱文锋, 高波, 曹国荣, 张晓桂, 许文才, 李莲芳, 张笠峥, 戚永军, 赵哲, 田伟 申请人:北京中凯安泰防伪科技有限公司, 北京印刷学院