CN109466827B - 一种灌装阀结构 - Google Patents
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Abstract
一种灌装阀结构，从上向下依次连接的上阀体、中阀体和下阀体内形成连通的型腔并可移动地装有阀芯，且上阀体和中阀体上分别设有上进气口和下进气口；而下阀体上则设置进料口和出料口，中阀体上还设置凸台，阀体上则装有驱动块，凸台与驱动块均安装有密封圈，从而将型腔分隔为多个；气体分别从上进气口或下进气口进入而驱动阀芯封闭或打开出料口，而当上进气口和下进气口都停止通气时，设置于驱动块和凸台之间的下驱动弹簧则使阀芯端部与出料口保持一定的间隙，形成慢速灌装。通过该灌装阀结构既可以提高开闭的精度，同时也利用了各零部件的结构特性而形成精确的慢速灌装，有效地提高了整个灌装过程的灌装精度，并极大地提高了工作稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及灌装设备，特别是涉及一种灌装阀的结构。
背景技术
灌装阀是一种安装于灌装机上用于将液体灌入包装容器中的设备，在灌装的过程中，不同的灌装阶段需要改变灌装阀的出料口大小以控制灌装精度。现有的灌装阀主要通过弹簧驱动阀芯移动而关闭出料口，当需要打开出料口时则利用压缩空气推动阀芯向弹簧移动，通过压缩弹簧而使阀芯的末端离开出料口。该种结构的灌装阀虽然能够满足出料口的启闭工作，但若弹簧工作一段时候之后导致弹力产生变化时，出料口的关闭速度和密封性将会受到影响，进而影响到灌装的精度和工作准确性。
发明内容
本发明的发明目的在于提供一种控制精度更高更稳定的灌装阀结构，以提高灌装的精度和质量。
本发明所述的灌装阀结构，包括从上向下依次连接的上阀体、中阀体和下阀体，上阀体、中阀体和下阀体内开有相互连通的型腔，下阀体上开有连通型腔的进料口和出料口，阀芯可移动地安装于型腔内；阀芯与下阀体之间装有环形的柔性的隔膜，隔膜的环形内侧和外侧分别固定安装于阀芯和下阀体上，进料口设置于下阀体上位于隔膜与出料口之间；中阀体的内壁向阀芯方向延伸有台阶状的凸台，凸台通过固定密封圈与阀芯密封连接，阀芯位于凸台与上阀体之间处固定安装有驱动块，驱动块的直径大于阀芯且其上通过移动密封圈与中阀体的内壁密封连接，阀芯位于驱动块与上阀体之间套有可沿阀芯移动的顶块，顶块与驱动块之间装有上驱动弹簧，驱动块与凸台之间装有下驱动弹簧，下驱动弹簧的最大压缩弹力大于上驱动弹簧的弹力与阀芯的重量之和，且下驱动弹簧压缩至其弹力等于上驱动弹簧弹力与阀芯的重量之和时，阀芯末端与出料口之间的间隙小于阀芯移动路径与出料口之间的最大间隙；另外，上阀体上开有连通型腔的上进气口，中阀体上位于凸台与驱动块之间开有连通型腔的下进气口，中阀体上位于凸台与下阀体之间还开有排出气体的卸压孔。
本发明所述的灌装阀结构，上阀体、中阀体和下阀体组成了完整的灌装阀阀体，它们内部的型腔连通并供阀芯安装和液体流动，而阀芯上的驱动块、中阀体上的凸台和下阀体上的隔膜将整个型腔分成了四个部分，第一型腔是上阀体与驱动块之间，第二型腔是驱动块与凸台之间，第三型腔是凸台与隔膜之间，第四型腔是下阀体内隔膜至出料口之间，且其中，第一型腔和第二型腔的空间会受到阀芯及其上驱动块的移动而改变大小，第三型腔和第四型腔的空间固定，同时，第四型腔与下阀体上的进料口和出料口连通，液体从进料口进入第四型腔后沿出料口灌入包装容器。在灌装工作的开始阶段，压缩空气从下进气口进入第二型腔并对驱动块施加指向第一型腔的推力，使得上驱动弹簧被进一步压缩而下驱动弹簧得到伸展，然后，顶块被推动至于上阀体相抵，而阀芯的末端将离开下阀体上的出料口，出料口被打开后，液体从进料口进入第四型腔后沿出料口灌入包装容器，此时的灌装速度较为快速；而随着液体的灌装达到设定量之后，需要减慢灌装速度以控制灌装精度，此时停止通入压缩空气，阀芯和驱动块即在重力作用下回落，直至回落至一定程度时，下驱动弹簧的回弹力等于阀芯重量与下驱动弹簧之和，阀芯即保持于当前位置，而此时阀芯末端与出料口之间的间隙减小，灌装速度变慢；直至包装容器内已灌入足够量的液体后，上进气口向第一型腔通入压缩空气，推动驱动块和阀芯继续向出料口移动并将出料口封闭，完成整个灌装过程；另外，在阀芯移动的过程中，第三型腔内的多余空气将会从卸压孔排走。该灌装阀结构的开、闭通过压缩空气驱动，而当停止通入压缩空气时，出料口可以在上、下驱动弹簧的作用下自行保持在一定的打开幅度上，从而形成慢速的灌装；这既可以通过压缩空气的驱动而提高开闭精度，同时也利用了各零部件的结构特性而形成精确的慢速灌装，有效地提高了整个灌装过程的灌装精度，并极大地提高了工作稳定性。
附图说明
图1是灌装阀结构的结构示意图。
图2是图1所示灌装阀结构的局部放大图。
实施方式
一种灌装阀结构，包括从上向下依次连接的上阀体1、中阀体2和下阀体3，上阀体、中阀体和下阀体内开有相互连通的型腔，下阀体上开有连通型腔的进料口5和出料口6，阀芯4可移动地安装于型腔内；阀芯与下阀体之间装有环形的柔性的隔膜7，隔膜的环形内侧和外侧分别固定安装于阀芯和下阀体上，进料口设置于下阀体上位于隔膜与出料口之间；中阀体的内壁向阀芯方向延伸有台阶状的凸台20，凸台通过固定密封圈8与阀芯密封连接，阀芯位于凸台与上阀体之间处固定安装有驱动块9，驱动块的直径大于阀芯且其上通过移动密封圈10与中阀体的内壁密封连接，阀芯位于驱动块与上阀体之间套有可沿阀芯移动的顶块11，顶块与驱动块之间装有上驱动弹簧12，驱动块与凸台之间装有下驱动弹簧13，下驱动弹簧的最大压缩弹力大于上驱动弹簧的弹力与阀芯的重量之和，且下驱动弹簧压缩至其弹力等于上驱动弹簧弹力与阀芯的重量之和时，阀芯末端与出料口之间的间隙小于阀芯移动路径与出料口之间的最大间隙；另外，上阀体上开有连通型腔的上进气口14，中阀体上位于凸台与驱动块之间开有连通型腔的下进气口15，中阀体上位于凸台与下阀体之间还开有排出气体的卸压孔16。
如图1、2所示，灌装阀阀体包括上、中、下阀体，阀芯安装于阀体的型腔内，阀体被驱动块、凸台和隔膜分成四个部分，第一型腔A位于上阀体与驱动块之间，第二型腔B位于驱动块与凸台之间，第三型腔C位于凸台与隔膜之间，第四型腔D位于下阀体内隔膜至出料口之间。在灌装工作的开始阶段，压缩空气从下进气口进入第二型腔并对驱动块施加指向第一型腔的推力，使得上驱动弹簧被进一步压缩而下驱动弹簧得到伸展，然后，顶块被推动至于上阀体相抵，而阀芯的末端将离开下阀体上的出料口，出料口被打开后，液体从进料口进入第四型腔后沿出料口灌入包装容器，此时的灌装速度较为快速；而随着液体的灌装达到设定量之后，需要减慢灌装速度以控制灌装精度，此时停止通入压缩空气，阀芯和驱动块即在重力作用下回落，直至回落至一定程度时，下驱动弹簧的回弹力等于阀芯重量与下驱动弹簧之和，阀芯即保持于当前位置，而此时阀芯末端与出料口之间的间隙减小，灌装速度变慢；直至包装容器内已灌入足够量的液体后，上进气口向第一型腔通入压缩空气，推动驱动块和阀芯继续向出料口移动并将出料口封闭，完成整个灌装过程；另外，在阀芯移动的过程中，第三型腔内的多余空气将会从卸压孔排走。
所述的灌装阀结构，上阀体1上开有轴向与阀芯4重合的通孔，上阀体内部装有调节块17，调节块上装有调节轴18，调节轴的末端穿过上阀体的通孔并螺接有调节螺母19；调节块朝向阀芯的一端开有向内凹陷的腔室，阀芯的端部位于调节块腔室内，调节块位于腔室开口的边缘与套于阀芯上的顶块相抵，阀芯的端部还套有垫片21和螺接有限位螺母22，且垫片设置于限位螺母与顶块之间。调节块通过调节轴和调节螺母可以改变其于上阀体上的轴向位置，从而改变了调节块对顶块的限位位置，也就改变了阀芯移动的最大行程，最终改变了阀芯末端与出料口之间的最大间隙，即改变了出料口的最大打开幅度和快速灌装速度；除此之外，调节块位置的变化也改变了上、下驱动弹簧的可形变空间可形变幅度，也就改变了灌装阀的慢速灌装速度。所以，通过该结构的设置可有效控制整个灌装速度和灌装精度，且其结构简单、易于实现。
所述的灌装阀结构，阀芯4位于驱动块9与上阀体1之间处设有直径大小不一的台阶23，且阀芯上安装顶块11处的直径小于阀芯位台阶处的直径大小；顶块朝向台阶的一侧设有向台阶延伸的凸起部24。通过该结构的设置，使得阀芯向上阀体移动到一定程度后，阀芯上的台阶与顶块上的凸起部相抵，从而避免因对上驱动弹簧造成过量的压缩而造成上驱动弹簧损毁，有效地保护零部件的安全和设备工作的稳定性。
所述的灌装阀结构，驱动块9和中阀体2的凸台20上分别安装有导向环25，凸台上的导向环的内侧与阀芯4相接触，驱动块上的导向环的外侧与中阀体的内壁相接触。通过导向环的设置提高阀芯的移动精度和稳定性。另外，上阀体1与中阀体2之间，上阀体与调节块17之间均安装有密封圈26，而阀芯4上与下阀体3出料口6的接触处装有阀口密封圈27，通过这些密封圈的设置提高灌装阀的密封性能。
Claims (4)
1.一种灌装阀结构，其特征在于：包括从上向下依次连接的上阀体（1）、中阀体（2）和下阀体（3），上阀体、中阀体和下阀体内开有相互连通的型腔，下阀体上开有连通型腔的进料口（5）和出料口（6），阀芯（4）可移动地安装于型腔内；阀芯与下阀体之间装有环形的柔性的隔膜（7），隔膜的环形内侧和外侧分别固定安装于阀芯和下阀体上，进料口设置于下阀体上位于隔膜与出料口之间；中阀体的内壁向阀芯方向延伸有台阶状的凸台（20），凸台通过固定密封圈（8）与阀芯密封连接，阀芯位于凸台与上阀体之间处固定安装有驱动块（9），驱动块的直径大于阀芯且其上通过移动密封圈（10）与中阀体的内壁密封连接，阀芯位于驱动块与上阀体之间套有可沿阀芯移动的顶块（11），顶块与驱动块之间装有上驱动弹簧（12），驱动块与凸台之间装有下驱动弹簧（13），下驱动弹簧的最大压缩弹力大于上驱动弹簧的弹力与阀芯的重量之和，且下驱动弹簧压缩至其弹力等于上驱动弹簧弹力与阀芯的重量之和时，阀芯末端与出料口之间的间隙小于阀芯移动路径与出料口之间的最大间隙；另外，上阀体上开有连通型腔的上进气口（14），中阀体上位于凸台与驱动块之间开有连通型腔的下进气口（15），中阀体上位于凸台与下阀体之间还开有排出气体的卸压孔（16）。
2.根据权利要求1所述的灌装阀结构，其特征在于：上阀体（1）上开有轴向与阀芯（4）重合的通孔，上阀体内部装有调节块（17），调节块上装有调节轴（18），调节轴的末端穿过上阀体的通孔并螺接有调节螺母（19）；调节块朝向阀芯的一端开有向内凹陷的腔室，阀芯的端部位于调节块腔室内，调节块位于腔室开口的边缘与套于阀芯上的顶块相抵，阀芯的端部还套有垫片（21）和螺接有限位螺母（22），且垫片设置于限位螺母与顶块之间。
3.根据权利要求1或2所述的灌装阀结构，其特征在于：阀芯（4）位于驱动块（9）与上阀体（1）之间处设有直径大小不一的台阶（23），且阀芯上安装顶块（11）处的直径小于阀芯位台阶处的直径大小；顶块朝向台阶的一侧设有向台阶延伸的凸起部（24）。
4.根据权利要求1或2所述的灌装阀结构，其特征在于：驱动块（9）和中阀体（2）的凸台（20）上分别安装有导向环（25），凸台上的导向环的内侧与阀芯（4）相接触，驱动块上的导向环的外侧与中阀体的内壁相接触。
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