CN1370730A - 一种磁力灌装阀 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种磁力灌装阀,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。
Description
本发明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CN 2180845“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,该发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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。
本发明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为本发明简易有效的一种灌装阀实施例示意图,兼作原理说明;
图2为本发明驱动装置为气缸,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。
下面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所示实施例为本发明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为本发明实施例五,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。
Claims (12)
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。
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