自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥，包括從外到內(nèi)的外閥、內(nèi)閥和負(fù)吸閥，三個(gè)閥套裝在一起，公用一個(gè)閥桿，閥桿頂端連接雙行程氣缸，氣缸支座與外閥的上閥體頂端連接；外閥的上閥體與下閥體組成外閥腔；內(nèi)閥腔體、內(nèi)閥口及導(dǎo)向套、負(fù)吸腔體組成內(nèi)閥腔；負(fù)吸桿與負(fù)吸腔體內(nèi)下部組成負(fù)吸腔；導(dǎo)向套帶著內(nèi)閥腔體和內(nèi)閥口可以在下閥體內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導(dǎo)向套內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸桿穿過負(fù)吸腔體，可以在其內(nèi)部移動(dòng)；閥桿與上閥體之間裝有外閥復(fù)位彈簧；閥桿與導(dǎo)向套之間裝有內(nèi)閥復(fù)位彈簧，閥桿與負(fù)吸桿之間裝有負(fù)吸閥復(fù)位彈簧。該灌裝閥能夠解決關(guān)閥后液體物料滴漏、小流量液注跑偏及大小流量相互制約的難題。
【專利說明】
自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種液體灌裝設(shè)備的灌裝閥，具體涉及一種具有自負(fù)吸功能的三級(jí)灌裝閥。
【背景技術(shù)】
[0002]目前在國(guó)內(nèi)外包裝領(lǐng)域的液體定量灌裝設(shè)備中，灌裝閥的結(jié)構(gòu)始終是決定灌裝質(zhì)量、灌裝精度和灌裝速度的重要環(huán)節(jié)。為了滿足灌裝速度和灌裝精度的雙重要求，大多采用大、小流量切換的雙速灌裝模式，大流量保證灌裝速度，小流量保證灌裝精度;并且小流量都是靠調(diào)整閥芯與閥口之間的縫隙S大小形成的?，F(xiàn)有灌裝閥的缺陷是:
[0003]1、灌裝速度與灌裝精度之間存在矛盾，大、小流量相互制約:大流量通徑為.D2/4;小流量通徑為.D.δ，為了保證灌裝速度，通?？吭龃箝y口的通徑來實(shí)現(xiàn)，而為了保證灌裝精度，又要保證小流量的通徑不變，則只能減小閥芯與閥口的縫隙I當(dāng)縫隙S很小時(shí)會(huì)產(chǎn)生很多問題:第一，在每次動(dòng)作中縫隙咖微小變化都會(huì)影響到灌裝精度;第二，會(huì)加大流量切換過程中的壓力變化，產(chǎn)生側(cè)向噴濺;第三，若灌裝設(shè)備具有多個(gè)灌裝閥，閥芯與閥口的縫隙無法調(diào)整到完全一致。這樣整個(gè)灌裝設(shè)備的灌裝精度很難保證，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運(yùn)行。
[0004]2、關(guān)閥后物料滴漏問題:閥芯和閥口周圍殘留的液體物料最終凝聚到閥芯下端滴漏，物料滴漏到包裝桶內(nèi)會(huì)影響灌裝精度;滴漏到包裝桶外會(huì)污染包裝桶，這是液體灌裝領(lǐng)域難以解決的問題，傳統(tǒng)的解決辦法是加接料盤或者負(fù)吸裝置。第一，增加接料盤能夠收集大部分滴漏的液體物料，但不能完全避免，而且接料盤的伸出、回縮等動(dòng)作會(huì)大大影響灌裝速度，另外在某些旋轉(zhuǎn)稱重式灌裝機(jī)上，由于結(jié)構(gòu)空間的限制無法加裝接料盤;第二，增加負(fù)吸裝置雖然能夠在保證灌裝速度的同時(shí)解決滴漏問題，但目前的負(fù)吸裝置都是在灌裝閥中心設(shè)一通孔，在灌裝閥外部設(shè)計(jì)一套負(fù)壓抽吸系統(tǒng)，將關(guān)閥后灌裝頭的殘留液料吸走，這種方式使灌裝閥結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且負(fù)吸出的物料也會(huì)造成浪費(fèi)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥，該灌裝閥能夠解決大小流量相互制約、流量切換過程的物料側(cè)向噴濺問題，提高小流量的穩(wěn)定性，提高灌裝精度；同時(shí)能夠解決物料滴漏問題，降低了維護(hù)成本和物料浪費(fèi)。
[0006]一種自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥，包括從外到內(nèi)的外閥、內(nèi)閥和負(fù)吸閥，三個(gè)閥套裝在一起，公用一個(gè)閥桿，閥桿頂端連接雙行程氣缸，氣缸支座與外閥的上閥體頂端連接;外閥的上閥體與下閥體組成外閥腔；內(nèi)閥腔體、內(nèi)閥口及導(dǎo)向套、負(fù)吸腔體組成內(nèi)閥腔；負(fù)吸桿與負(fù)吸腔體內(nèi)下部組成負(fù)吸腔;導(dǎo)向套帶著內(nèi)閥腔體和內(nèi)閥口可以在下閥體內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導(dǎo)向套內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸桿穿過負(fù)吸腔體，可以在其內(nèi)部移動(dòng)；閥桿與上閥體之間裝有外閥復(fù)位彈簧；閥桿與導(dǎo)向套之間裝有內(nèi)閥復(fù)位彈簧，閥桿與負(fù)吸桿之間裝有負(fù)吸閥復(fù)位彈簧。
[0007]所述外閥的上閥體與下閥體用卡箍連接，二者之間有密封圈；上閥體側(cè)面有進(jìn)料口 ；下閥體下端有錐形物料出口。
[0008]所述閥桿上端在外閥腔外，通過浮動(dòng)接頭與雙行程氣缸桿連接；閥桿下端在外閥腔內(nèi)，并有凸緣支撐外閥復(fù)位彈簧和內(nèi)閥復(fù)位彈簧;外閥腔體上端與閥桿之間有V型密封圈，通過密封壓環(huán)和密封底環(huán)以及鎖緊螺母固定該V型密封圈。
[0009]所述閥桿下端有導(dǎo)流孔與負(fù)吸腔體上部連通;負(fù)吸桿最下端有毛細(xì)導(dǎo)流孔直接與負(fù)吸腔連通。
[0010]所述導(dǎo)向套下端有限位板，限位板與負(fù)吸腔體下端固定連接。
[0011]所述負(fù)吸桿上部為U形，U形槽內(nèi)裝有負(fù)吸彈簧，外側(cè)與負(fù)吸腔體內(nèi)側(cè)有密封圈和導(dǎo)向環(huán)；負(fù)吸桿中部為直桿，從負(fù)吸腔體下端伸出，二者之間有密封圈和導(dǎo)向環(huán)；負(fù)吸桿下部為錐面和導(dǎo)向直桿。
[0012]所述內(nèi)閥口是三級(jí)負(fù)吸閥的中間密封體，它與內(nèi)閥腔體螺紋連接，外形為錐體，中間下端為小流量孔，其外錐面與下閥體內(nèi)錐面形成密封面；內(nèi)錐面與負(fù)吸桿下端的外錐面形成密封面。
[0013]所述導(dǎo)向套上端有凸緣，用于定位內(nèi)閥復(fù)位彈簧；中間環(huán)形面有通孔，用于閥內(nèi)液體流通;下端有凹槽，用于定位內(nèi)閥腔體。
[0014]所述內(nèi)閥腔體的外壁上有通孔，用于外閥腔內(nèi)的液體與內(nèi)閥腔內(nèi)的液體相通。
[0015]本發(fā)明的有益效果如下:
[0016]本發(fā)明的灌裝閥由三個(gè)閥套裝在一起，大小流量互不干涉，小流量通徑穩(wěn)定，液注不跑偏，提高了灌裝精度，避免了流量切換和關(guān)閥過程的物料側(cè)向噴濺現(xiàn)象;負(fù)吸閥設(shè)置在灌裝閥內(nèi)部使閥體結(jié)構(gòu)緊湊，并能有效防止液體物料滴漏現(xiàn)象，吸進(jìn)負(fù)吸腔的物料在下次灌裝開閥時(shí)又排回物料流，降低了維護(hù)成本和物料浪費(fèi)。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明所述的三級(jí)灌裝閥的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]1-下閥體2-內(nèi)閥口 3-內(nèi)閥腔體4-負(fù)吸桿5-限位板6_導(dǎo)向套7_負(fù)吸腔體8_閥桿9-上閥體10-密封底環(huán)I1-V型密封圈12-密封壓環(huán)13-鎖緊螺母14-氣缸支座15-雙行程氣缸16-浮動(dòng)接頭17-外閥復(fù)位彈簧18-內(nèi)閥復(fù)位彈簧19-負(fù)吸閥復(fù)位彈簧20-導(dǎo)向環(huán)21-密封圈22-卡箍
[0019]圖2為圖1所示灌裝閥的開閥大流量狀態(tài)示意圖；
[0020]圖3為圖1所示灌裝閥的開閥小流量狀態(tài)示意圖；
[0021 ]圖4為圖1所不灌裝閥的關(guān)閥時(shí)負(fù)吸起點(diǎn)狀態(tài)不意圖；
[0022]圖5為圖1所示灌裝閥的關(guān)閥時(shí)負(fù)吸終點(diǎn)狀態(tài)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)說明。顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明的實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明要求保護(hù)的范圍。
[0024]如圖1所示，灌裝閥和氣缸支座都固定安裝在灌裝機(jī)上，外閥體最上端的外圓有凹槽，氣缸支座的內(nèi)側(cè)卡在凹槽內(nèi)支撐灌裝閥，外側(cè)用螺釘固定在灌裝機(jī)上，雙行程氣缸用螺釘固定在氣缸支座上，氣缸桿通過浮動(dòng)接頭與閥桿頂端連接，浮動(dòng)接頭可以降低二者的同軸性，氣缸桿可以驅(qū)動(dòng)閥桿上下升降而開閥、關(guān)閥。
[0025]灌裝閥內(nèi)三個(gè)復(fù)位彈簧使灌裝閥完成開閥、關(guān)閥及負(fù)吸任務(wù)，外閥復(fù)位彈簧的壓縮力和剛度遠(yuǎn)大于內(nèi)閥復(fù)位彈簧和負(fù)吸復(fù)位彈簧，保證氣缸斷氣時(shí)外閥復(fù)位彈簧足以克服另外兩個(gè)彈簧的壓縮力而使灌裝閥處于密封狀態(tài)。
[0026]導(dǎo)向套的上端有凸緣，用于定位內(nèi)閥復(fù)位彈簧;其中間環(huán)形面有多個(gè)通孔，用于閥內(nèi)液體流通;其下端有凹槽，用于定位內(nèi)閥腔體。
[0027]內(nèi)閥腔體的外壁上有多個(gè)通孔，用于外閥腔內(nèi)的液體與內(nèi)閥腔內(nèi)的液體相通。
[0028]本發(fā)明提供的一種自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥的工作原理如下:物料從上閥體的進(jìn)料口進(jìn)入灌裝閥，當(dāng)包裝桶到位進(jìn)行灌裝時(shí)，雙行程氣缸全程退回，帶動(dòng)閥桿上升到最高位進(jìn)行大流量灌裝。如圖2所示。開閥時(shí)，閥桿帶動(dòng)負(fù)吸閥和內(nèi)閥上升，負(fù)吸閥復(fù)位彈簧和內(nèi)閥復(fù)位彈簧全部處于伸展復(fù)位狀態(tài)，內(nèi)閥口的內(nèi)、外密封錐面全部脫離，內(nèi)閥、外閥全處于打開狀態(tài);而開閥瞬間，負(fù)吸閥復(fù)位彈簧的伸展復(fù)位使負(fù)吸桿在負(fù)吸腔體內(nèi)下移，將負(fù)吸腔內(nèi)的液體順著負(fù)吸桿中心的毛細(xì)孔排出，與物料流一起從出料口流出；當(dāng)灌裝達(dá)到整個(gè)灌裝量的95 %時(shí)，關(guān)閉大流量進(jìn)入小流量灌裝狀態(tài)。如圖3所示。雙行程氣缸行程到中位，帶動(dòng)閥桿下降，內(nèi)閥口進(jìn)入下閥體的出料口，它的外錐面與下閥體的內(nèi)錐面貼合密封，關(guān)閉大流量，物料只能從內(nèi)閥口中心的小流量出口排出；當(dāng)小流量灌裝達(dá)到灌裝設(shè)定量時(shí)關(guān)閥。如圖4、圖5所示。雙行程氣缸繼續(xù)伸出，帶動(dòng)閥桿下降，外閥復(fù)位彈簧伸展復(fù)位，內(nèi)閥復(fù)位彈簧壓縮，內(nèi)部負(fù)吸閥下降，負(fù)吸桿進(jìn)入內(nèi)閥口的出料口，它的外錐面與內(nèi)閥口的內(nèi)錐面貼合密封，此時(shí)處于關(guān)閥時(shí)的負(fù)吸起點(diǎn)，如圖4所示；閥桿繼續(xù)下降，負(fù)吸閥復(fù)位彈簧壓縮，負(fù)吸桿在負(fù)吸腔體內(nèi)部上移，負(fù)吸腔體積增大，腔內(nèi)的負(fù)壓將灌裝閥頭的殘留液體順著負(fù)吸桿中心的毛細(xì)孔吸入負(fù)吸腔。當(dāng)雙行程氣缸全程伸出時(shí)處于關(guān)閥時(shí)的負(fù)吸終點(diǎn)，如圖5所示。
[0029]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專利技術(shù)人員來說是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明范圍的情況下，在其他實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種自負(fù)吸的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，包括從外到內(nèi)的外閥、內(nèi)閥和負(fù)吸閥，三個(gè)閥套裝在一起，公用一個(gè)閥桿，閥桿頂端連接雙行程氣缸，氣缸支座與外閥的上閥體頂端連接;外閥的上閥體與下閥體組成外閥腔；內(nèi)閥腔體、內(nèi)閥口及導(dǎo)向套、負(fù)吸腔體組成內(nèi)閥腔；負(fù)吸桿與負(fù)吸腔體內(nèi)下部組成負(fù)吸腔；導(dǎo)向套帶著內(nèi)閥腔體和內(nèi)閥口可以在下閥體內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導(dǎo)向套內(nèi)移動(dòng)；負(fù)吸桿穿過負(fù)吸腔體，可以在其內(nèi)部移動(dòng)；閥桿與上閥體之間裝有外閥復(fù)位彈簧；閥桿與導(dǎo)向套之間裝有內(nèi)閥復(fù)位彈簧，閥桿與負(fù)吸桿之間裝有負(fù)吸閥復(fù)位彈簧。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述外閥的上閥體與下閥體用卡箍連接，二者之間有密封圈；上閥體側(cè)面有進(jìn)料口；下閥體下端有錐形物料出口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述閥桿上端在外閥腔外，通過浮動(dòng)接頭與雙行程氣缸桿連接；閥桿下端在外閥腔內(nèi)，并有凸緣支撐外閥復(fù)位彈簧和內(nèi)閥復(fù)位彈簧;外閥腔體上端與閥桿之間有V型密封圈。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述閥桿下端有導(dǎo)流孔與負(fù)吸腔體上部連通;負(fù)吸桿最下端有毛細(xì)導(dǎo)流孔直接與負(fù)吸腔連通。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述導(dǎo)向套下端有限位板，限位板與負(fù)吸腔體下端固定連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述負(fù)吸桿上部為U形，U形槽內(nèi)裝有負(fù)吸彈簧，外側(cè)與負(fù)吸腔體內(nèi)側(cè)有密封圈和導(dǎo)向環(huán);負(fù)吸桿中部為直桿，從負(fù)吸腔體下端伸出，二者之間有密封圈和導(dǎo)向環(huán);負(fù)吸桿下部為錐面和導(dǎo)向直桿。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述內(nèi)閥口與內(nèi)閥腔體螺紋連接，外形為錐體，其外錐面與下閥體內(nèi)錐面形成密封面；內(nèi)錐面與負(fù)吸桿下端的外錐面形成密封面。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述導(dǎo)向套上端有凸緣，中間環(huán)形面有通孔，下端有凹槽。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三級(jí)灌裝閥，其特征在于，所述內(nèi)閥腔體的外壁上有通孔。
【文檔編號(hào)】B67C3/26GK105967129SQ201610437863
【公開日】2016年9月28日
【申請(qǐng)日】2016年6月17日
【發(fā)明人】徐志剛, 屠鳳蓮, 佘艷祥
【申請(qǐng)人】北京航天斯達(dá)科技有限公司, 北京強(qiáng)度環(huán)境研究所