專利名稱：活塞式定量灌裝閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到灌裝閥，尤其涉及到活塞式定量灌裝閥。
技術(shù)背景隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，飲料已經(jīng)不再 是避暑解渴的代名詞，人們更加追求其營養(yǎng)和健康，純天然、高果汁含量、果 肉混合飲料已經(jīng)悄然成為當(dāng)今飲料行業(yè)發(fā)展的熱點(diǎn)，同時(shí)也必將成為今后發(fā)展 的方向。如


圖1所示， 一種用于灌裝機(jī)中灌裝果肉混合飲料的灌裝閥，包括閥 座l，閥座1中依次設(shè)置有相互連通的進(jìn)液口、引液孔和閥芯孔，進(jìn)液口中設(shè)置有漏斗IO和通過O型密封圈11設(shè)置在漏斗10上方的上卡環(huán)9，引液口中設(shè)置 橡膠彈簧12，閥芯孔中設(shè)置有閥芯2，閥芯2中開設(shè)有灌裝通道21，閥芯2的 上端伸入引液孔中、并通過擋圈13卡設(shè)在其中，橡膠彈簧12的兩端分別抵壓 在閥芯2的上端和漏斗10的底部，閥芯2的外壁上設(shè)置有導(dǎo)向密封套3，閥芯 2的下端設(shè)置有下卡環(huán)15，下卡環(huán)15與閥座1之間設(shè)置在壓縮彈簧14，閥芯2 上位于下卡環(huán)15的下方還依次套裝有墊圈4、定位套5和瓶口墊6，上卡環(huán)9 的中央設(shè)置有貫通于進(jìn)液口、引液口和灌裝通道21的回氣管7，回氣管7下端 的側(cè)壁上設(shè)置有0型密封圈8，閥芯2的下端與O型密封圈8密封接觸。如圖 2所示，該灌裝閥的工作原理為由卡瓶夾30夾住待灌裝的瓶子33，瓶子33 隨著卡瓶夾20在灌裝機(jī)中的提升凸輪31的作用下推動(dòng)瓶口墊6、定位套5以及 閥芯2向上移動(dòng)，在壓縮彈簧14的作用下，瓶口與瓶口墊6密貼在一起、形成 密封；當(dāng)閥芯2向上移動(dòng)一定距離之后，閥芯2的下端就會(huì)脫離0型密封圈8， 閥芯2就打開了，即閥芯2中的灌裝通道21與瓶子33就連通了，從儲(chǔ)液缸 32中流出的液體沿著進(jìn)液口、引液孔和灌裝通道21不斷地灌入瓶子33中，瓶 子33中的空氣通過回氣管7不斷地排出，當(dāng)瓶子33中的液位上升至回氣管7
的下端面時(shí)，瓶子33中的空氣就無法從回氣管7中排出，灌裝過程結(jié)束。接著 卡瓶夾30帶著瓶子33在提升凸輪31的作用下向下移動(dòng)、使瓶口和瓶口墊6脫 離，同時(shí)閥芯2在壓縮彈簧14的作用下向下移動(dòng)，直至閥芯2與回氣管7之間 通過0型密封圈8再次形成密封，使得閥芯2關(guān)閉。這種灌裝閥的缺點(diǎn)如下1、 用這種灌裝閥對(duì)果肉混合飲料進(jìn)行灌裝時(shí)，由于果肉混合飲料含有較多 的果肉顆粒成分，其粘稠度比純液體大得多，流動(dòng)性較差，從而需要相應(yīng)地調(diào) 整灌裝機(jī)的轉(zhuǎn)速和其它一些相關(guān)參數(shù)才能達(dá)到灌裝要求；2、 這種閥還會(huì)受到儲(chǔ)液缸液位高低的影響，使得灌裝過程中，流體的流速 不均勻，即高液位時(shí)，閥口的壓力大，流體的流速快；低液位時(shí)，閥口的壓 力小，流體的流速慢；3、 由于瓶子之間的壁厚不可能完全一致，使得這種通過回氣管的位置控制 瓶子中的液位來對(duì)灌入飲料進(jìn)行定量的方法，會(huì)造成灌入每個(gè)瓶子的飲料份量 的不一致，因?yàn)橄嗤何坏钠孔?，其液位之下的容積也不盡相同；另外，灌裝過程中的振動(dòng)、搖晃都會(huì)引起瓶中灌入飲料的液面的波動(dòng)，也是導(dǎo)致灌入每個(gè)瓶子中的飲料份量不一致的一個(gè)因素；4、 由于這種閥利用的是流體自身的重力進(jìn)行灌裝，對(duì)于果肉混合飲料來說， 其果肉在流動(dòng)過程中不可避免地會(huì)發(fā)生碰撞，影響其流動(dòng)速度。如果把這種閥 應(yīng)用在高速灌裝線上，勢(shì)必會(huì)造成灌入每個(gè)瓶子中的飲料份量的巨大差異，影 響到灌裝過程的順利進(jìn)行，嚴(yán)重的還會(huì)造成堵塞不暢的現(xiàn)象。 實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種能夠在高速灌裝線上灌裝果 肉混合飲料、并可大大提高每次灌入瓶中的飲料份量的精確度的活塞式定量灌 裝閥。為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為活塞式定量灌裝閥， 包括閥座和閥芯，閥座中開設(shè)有閥芯孔，閥座的一側(cè)正對(duì)著閥芯孔還設(shè)置有 端蓋，閥芯的一側(cè)開設(shè)有進(jìn)液口，閥芯的另一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，閥芯活動(dòng)設(shè)置在
閥芯孔中、并且閥芯與閥座密封接觸，其轉(zhuǎn)軸穿出端蓋與驅(qū)動(dòng)臂相固定；所述 閥座的上側(cè)開設(shè)有與閥芯孔貫通的引入口和引出口、其下側(cè)開設(shè)有與閥芯孔貫 通的灌裝口，閥芯中設(shè)置有以交替方式連通進(jìn)液口與引入口的進(jìn)液通道和連通 引出口與灌裝口的灌裝通道；閥座的上端密封設(shè)置有與引入口和引出口相通的 定量缸，定量缸中設(shè)置有定量活塞，閥座的下端設(shè)置有與灌裝口相通的灌裝嘴。 上述的灌裝嘴的具體結(jié)構(gòu)包括灌裝嘴本體，灌裝嘴本體中設(shè)置有相互貫 通的回氣通道、以及與灌裝口相通的輸出通道，在灌裝嘴本體的下端位于回氣 通道的外側(cè)設(shè)置有瓶口密封墊。上述的灌裝嘴本體上設(shè)置有O型密封圈和清洗假杯連接柱。 上述的引出口與灌裝口的中心線相重合，所述的灌裝通道為貫穿閥芯的直孔。上述的定量活塞的上部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)桿，定量缸的側(cè)壁上開設(shè)有與驅(qū)動(dòng)桿相 配合的長孔、驅(qū)動(dòng)桿活動(dòng)設(shè)置在長孔中。本實(shí)用新型的有益效果是由于本實(shí)用新型所述的閾座上設(shè)置有定量缸和 與定量缸貫通的引入口，而定量缸中設(shè)置有用來定量的定量活塞，閥芯中設(shè)置 有進(jìn)液口和進(jìn)液通道，以上結(jié)構(gòu)保證了每次從儲(chǔ)液缸中吸至由定量活塞限定的 定量缸中的飲料的份量都是相同的；然后，通過設(shè)置在閥座中的引出口、灌裝 口和設(shè)置在閥芯中的灌裝通道，通過定量活塞的向下移動(dòng)，將每次吸入定量缸 中的飲料全部灌入瓶中。由上述的灌裝閥的結(jié)構(gòu)可以看出，每次灌入瓶中的飲 料的份量只與定量缸中定量活塞的位置有關(guān)，而與瓶子的壁厚、回氣位置的高 度以及灌裝機(jī)的振動(dòng)和晃動(dòng)沒有關(guān)系，從而大大提高了每次灌入瓶中的飲料份 量的精度。此外，上述的灌裝閥是通過定量活塞的主動(dòng)推壓進(jìn)行灌裝的，不受 飲料中的各種成分的流速的影響，完全可以應(yīng)用在高速果肉混合飲料的灌裝線 上，從而可以大大提高灌裝效率。 附圉說明
圖1是背景技術(shù)中所述的灌裝閥的主視結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是
圖1所示的灌裝閥的工作狀態(tài)示意圖；圖l、圖2中1、閥座，2、閥芯，21、灌裝通道，3、導(dǎo)向密封圈，4、墊 圈，5、定位套，6、瓶口墊，7、回氣管，8、 O型密封圈，9、上卡環(huán)，10、漏 斗，11、 O型密封圈，12、橡膠彈簧，13、擋圈，14、壓縮彈簧，15、下卡環(huán)， 30、卡瓶夾，31、提升凸輪，32、儲(chǔ)液缸，33、瓶子。圖3是本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是圖3中H部分的放大結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是圖3的左視結(jié)構(gòu)示意圖；圖6是閥芯的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是閥座的立體結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本實(shí)用新型的抽液過程示意圖；圖9是本實(shí)用新型的排液過程示意圖；圖3至圖9中1、定量缸，2、閥芯，21、進(jìn)液口， 22、進(jìn)液通道，23、灌 裝通道，24、轉(zhuǎn)軸，3、閥座，30、閥芯孔，31、安裝腔，32、引入口， 33、引 出口， 34、灌裝口， 4、定量活塞，5、組合密封，6、導(dǎo)向帶，7、端蓋，8、驅(qū) 動(dòng)臂，9、 O型密封圈，10、瓶口密封墊，11、清洗假杯，12、灌裝嘴，13、驅(qū) 動(dòng)桿，14、滾輪，15、導(dǎo)向塊，16、后密封墊，17、前密封墊，18、轉(zhuǎn)臂輪， 20、吊環(huán)，50、卡瓶夾，51、提升凸輪，52、儲(chǔ)液缸，53、瓶子，55、定量控 制環(huán)，56、關(guān)閥凸輪，57、開閥凸輪，101、長孔。
具體實(shí)施方式
如圖3至圖7所示，本實(shí)用新型所述的活塞式定量灌裝閥，包括閥座3 和閥芯2，閥座3中開設(shè)有閥芯孔30，閥座3的左側(cè)正對(duì)著閥芯孔30還設(shè)置有 端蓋7，閥芯2的右側(cè)設(shè)置有進(jìn)液口21和相應(yīng)的后密封墊16，閥芯2的左側(cè)設(shè) 置有轉(zhuǎn)軸24，閥芯2活動(dòng)穿設(shè)在閥芯孔30中、并通過前密封墊17與端蓋7之 間形成密封，而且闊芯2與閥芯孔30密封接觸，其轉(zhuǎn)軸24穿出端蓋7與驅(qū)動(dòng) 臂8相固定，驅(qū)動(dòng)臂8的末端設(shè)置有轉(zhuǎn)臂輪18;閥座3的上側(cè)開設(shè)有與閥芯孔 30貫通的引入口 32和引出口 33、其下側(cè)開設(shè)有與閥芯孔30貫通的灌裝口 34， 閥芯2中設(shè)置有以交替方式連通進(jìn)液口 21與引入口 32的進(jìn)液通道22和連通引 出口 33與灌裝口 34的灌裝通道23，實(shí)際上閥座3和閥芯2的組合就相當(dāng)于一 個(gè)三通閥，即通過轉(zhuǎn)動(dòng)閥芯2，使得要么閥芯2中的進(jìn)液口21和閥座3中的 引入口 32通過閥芯2中的進(jìn)液通道22相連通，要么閥座3中的引出口 33和灌 裝口 34通過閥芯2中的灌裝通道23相連通；閥座3的上端開設(shè)有安裝腔31， 安裝腔31中設(shè)置有定量缸1、且上述的引入口 32和引出口 33與定量缸1相貫 通，定量缸1的上部開設(shè)有長孔101,定量缸1中設(shè)置有定量活塞4，定量活塞 4的具體結(jié)構(gòu)為定量活塞4的下端設(shè)置有組合密封5，使得定量活塞4與定量 缸1密封接觸，定量活塞4的上部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)桿13，驅(qū)動(dòng)桿13伸出長孔101后 與滾輪14相固定，驅(qū)動(dòng)桿13上還套裝有導(dǎo)向塊15，為了很好地導(dǎo)向定量活塞 4，在定量活塞4的下端還設(shè)置有導(dǎo)向帶6;閥座3的下端設(shè)置有與灌裝口34相 通的灌裝嘴12，其具體結(jié)構(gòu)包括灌裝嘴本體，灌裝嘴本體中設(shè)置有相互貫通 的回氣通道121和122、以及與灌裝口 34相通的輸出通道123，在灌裝嘴本體 的下端位于回氣通道122的外側(cè)設(shè)置有瓶口密封墊10。為了方便該灌裝閥的清 洗，所述的灌裝嘴本體上還設(shè)置有與清洗假杯11相配合的O型密封圈9和連接 柱124。在本實(shí)施例中，所述的引出口 33和灌裝口 34的中心線相重合，所述的 灌裝通道23為貫穿閥芯2的直孔；此外，定量活塞4的頂部還設(shè)置有用于吊裝 的吊環(huán)20。需要說明的一點(diǎn)——清洗假杯11的作用是當(dāng)需要清洗整個(gè)灌裝閥 時(shí)，可將清洗假杯11掛接在連接柱124上，其可以起到方便地將清洗液引導(dǎo)至 所需場所的作用；而在正常灌裝時(shí)，則必須取下清洗假杯ll。本實(shí)用新型的灌裝過程分為抽液和排液兩個(gè)過程，下面分別描述這兩個(gè)過 程。首先來敘述該灌裝閥的抽液過程，在工作時(shí)，將進(jìn)液口 21與儲(chǔ)液缸52相 連通；如圖8所示，驅(qū)動(dòng)臂8在灌裝機(jī)中的關(guān)閥凸輪56的作用下帶動(dòng)閥芯2旋 動(dòng)，直至閥芯2中的進(jìn)液通道22將閥芯2中的進(jìn)液口 21與閥座3中的引入口 32連通，此時(shí)，灌裝機(jī)中的定量控制環(huán)55通過滾輪14和驅(qū)動(dòng)桿13帶動(dòng)定量活 塞4向上移動(dòng)，這樣儲(chǔ)液缸52中的飲料就從進(jìn)液口 21中沿著進(jìn)液通道22、引 入口 32不斷進(jìn)入定量缸1中，直至定量缸1中的液面到達(dá)定量活塞4的設(shè)定高 度——定量活塞4的高度由定量控制環(huán)55控制，抽液過程結(jié)束；接下來敘述該 灌裝閥的排液過程，飲料灌滿定量缸1后，灌裝機(jī)中的相關(guān)機(jī)構(gòu)會(huì)保證夾持在 卡瓶夾50上的瓶子53的瓶口到達(dá)該灌裝閥的灌裝嘴12的下方、并與瓶口密封 墊10密封接觸，而這個(gè)過程通常是通過灌裝機(jī)中的提升凸輪51的提升動(dòng)作以 及相關(guān)機(jī)構(gòu)協(xié)同工作來完成，然后，驅(qū)動(dòng)臂8在灌裝機(jī)中的開閥凸輪57的作用 下帶動(dòng)閥芯2旋動(dòng)，直至閥芯2中的灌裝通道23將閥座3中的引出口 33與灌 裝口 34連通，如圖9所示，此時(shí)，灌裝機(jī)中的定量控制環(huán)55又會(huì)通過滾輪14 和驅(qū)動(dòng)桿13帶動(dòng)定量活塞4向下移動(dòng)，這樣，定量缸1中的飲料就在定量活塞 4的推壓下，沿著引出口33、灌裝通道23和灌裝口34進(jìn)入到灌裝嘴12中的輸 出通道123中，再通過輸出通道123將定量缸1中的飲料全部排入瓶子53中， 排液過程結(jié)束。在排液過程中，瓶子53中的空氣可以從回氣通道121和122中 排出。
權(quán)利要求1.活塞式定量灌裝閥，包括閥座[3]和閥芯[2]，閥座[3]中開設(shè)有閥芯孔[30]，閥座[3]的一側(cè)正對(duì)著閥芯孔[30]還設(shè)置有端蓋[7]，閥芯[2]的一側(cè)開設(shè)有進(jìn)液口[21]，閥芯[2]的另一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸[24]，閥芯[2]活動(dòng)設(shè)置在閥芯孔[30]中、并且閥芯[2]與閥座[3]密封接觸，其轉(zhuǎn)軸[24]穿出端蓋[7]與驅(qū)動(dòng)臂[8]相固定；其特征在于所述閥座[3]的上側(cè)開設(shè)有與閥芯孔[30]貫通的引入口[32]和引出口[33]、其下側(cè)開設(shè)有與閥芯孔[30]貫通的灌裝口[34]，閥芯[2]中設(shè)置有以交替方式連通進(jìn)液口[21]與引入口[32]的進(jìn)液通道[22]和連通引出口[33]與灌裝口[34]的灌裝通道[23]；閥座[3]的上端密封設(shè)置有與引入口[32]和引出口[33]相通的定量缸[1]，定量缸[1]中設(shè)置有定量活塞[4]，閥座[3]的下端設(shè)置有與灌裝口[34]相通的灌裝嘴[12]。
2. 如權(quán)利要求1所述的活塞式定量灌裝閥，其特征在于所述的灌裝嘴[12] 的具體結(jié)構(gòu)包括灌裝嘴本體，灌裝嘴本體中設(shè)置有相互貫通的回氣通道[121] 和[122]、以及與灌裝口[34]相通的輸出通道[123]，在灌裝嘴本體的下端位于 回氣通道[122]的外側(cè)設(shè)置有瓶口密封墊[10]。
3. 如權(quán)利要求2所述的活塞式定量灌裝閥，其特征在于所述的灌裝嘴本 體上設(shè)置有O型密封圈[9]和清洗假杯連接柱[124]。
4. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的活塞式定量灌裝閥，其特征在于所述的 引出口 [33]與灌裝口 [34]的中心線相重合，所述的灌裝通道[23]為貫穿閥芯[2] 的直孔。
5. 如權(quán)利要求l、 2或3所述的活塞式定量灌裝閥，其特征在于所述的 定量活塞[4]的上部設(shè)置有驅(qū)動(dòng)桿[13]，定量缸[1]的側(cè)壁上開設(shè)有與驅(qū)動(dòng)桿[13] 相配合的長孔[IOI]、驅(qū)動(dòng)桿[13]活動(dòng)設(shè)置在長孔[101]中。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種能夠在高速灌裝線上灌裝果肉混合飲料的活塞式定量灌裝閥，包括閥座和閥芯，閥座中開設(shè)有閥芯孔，閥座的一側(cè)正對(duì)著閥芯孔還設(shè)置有端蓋，閥芯的一側(cè)開設(shè)有進(jìn)液口，閥芯的另一側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)軸，閥芯活動(dòng)設(shè)置在閥芯孔中，其轉(zhuǎn)軸穿出端蓋與驅(qū)動(dòng)臂相固定；所述閥座的上側(cè)開設(shè)有與閥芯孔貫通的引入口與引出口、其下側(cè)開設(shè)有與閥芯孔貫通的灌裝口，閥芯中設(shè)置有以交替方式連通進(jìn)液口和引入口的進(jìn)液通道和連通引出口與灌裝口的灌裝通道；閥座的上端設(shè)置有與引入口和引出口相通的定量缸，定量缸中設(shè)置有定量活塞，閥座的下端設(shè)置有與灌裝閥相通的灌裝嘴。該灌裝閥可應(yīng)用在高速果肉混合飲料灌裝線上，可適用于各種飲料的灌裝。
文檔編號(hào)B67C3/02GK201031137SQ20072003590
公開日2008年3月5日 申請(qǐng)日期2007年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月11日
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