自負吸的三級灌裝閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種自負吸的三級灌裝閥，包括從外到內的外閥、內閥和負吸閥，三個閥套裝在一起，公用一個閥桿，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；內閥腔體、內閥口及導向套、負吸腔體組成內閥腔；負吸桿與負吸腔體內下部組成負吸腔；導向套帶著內閥腔體和內閥口可以在下閥體內移動；負吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導向套內移動；負吸桿穿過負吸腔體，可以在其內部移動；閥桿與上閥體之間裝有外閥復位彈簧；閥桿與導向套之間裝有內閥復位彈簧，閥桿與負吸桿之間裝有負吸閥復位彈簧。該灌裝閥能夠解決關閥后液體物料滴漏、小流量液注跑偏及大小流量相互制約的難題。
【專利說明】
自負吸的三級灌裝閥
技術領域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種液體灌裝設備的灌裝閥，具體涉及一種具有自負吸功能的三級灌裝閥。
【背景技術】
[0002]目前在國內外包裝領域的液體定量灌裝設備中，灌裝閥的結構始終是決定灌裝質量、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整閥芯與閥口之間的縫隙S大小形成的。現(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當縫隙S很小時會產生很多問題:第一，在每次動作中縫隙咖微小變化都會影響到灌裝精度;第二，會加大流量切換過程中的壓力變化，產生側向噴濺;第三，若灌裝設備具有多個灌裝閥，閥芯與閥口的縫隙無法調整到完全一致。這樣整個灌裝設備的灌裝精度很難保證，使系統(tǒng)不能穩(wěn)定運行。
[0004]2、關閥后物料滴漏問題: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會影響灌裝精度;滴漏到包裝桶外會污染包裝桶，這是液體灌裝領域難以解決的問題，傳統(tǒng)的解決辦法是加接料盤或者負吸裝置。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、回縮等動作會大大影響灌裝速度，另外在某些旋轉稱重式灌裝機上，由于結構空間的限制無法加裝接料盤;第二，增加負吸裝置雖然能夠在保證灌裝速度的同時解決滴漏問題，但目前的負吸裝置都是在灌裝閥中心設一通孔，在灌裝閥外部設計一套負壓抽吸系統(tǒng)，將關閥后灌裝頭的殘留液料吸走，這種方式使灌裝閥結構復雜，且負吸出的物料也會造成浪費。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種自負吸的三級灌裝閥，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向噴濺問題，提高小流量的穩(wěn)定性，提高灌裝精度；同時能夠解決物料滴漏問題，降低了維護成本和物料浪費。
[0006]一種自負吸的三級灌裝閥，包括從外到內的外閥、內閥和負吸閥，三個閥套裝在一起，公用一個閥桿，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；內閥腔體、內閥口及導向套、負吸腔體組成內閥腔；負吸桿與負吸腔體內下部組成負吸腔;導向套帶著內閥腔體和內閥口可以在下閥體內移動；負吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導向套內移動；負吸桿穿過負吸腔體，可以在其內部移動；閥桿與上閥體之間裝有外閥復位彈簧；閥桿與導向套之間裝有內閥復位彈簧，閥桿與負吸桿之間裝有負吸閥復位彈簧。
[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；上閥體側面有進料口 ；下閥體下端有錐形物料出口。
[0008]所述閥桿上端在外閥腔外，通過浮動接頭與雙行程氣缸桿連接；閥桿下端在外閥腔內，并有凸緣支撐外閥復位彈簧和內閥復位彈簧;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]所述閥桿下端有導流孔與負吸腔體上部連通;負吸桿最下端有毛細導流孔直接與負吸腔連通。
[0010]所述導向套下端有限位板，限位板與負吸腔體下端固定連接。
[0011]所述負吸桿上部為U形，U形槽內裝有負吸彈簧，外側與負吸腔體內側有密封圈和導向環(huán)；負吸桿中部為直桿，從負吸腔體下端伸出，二者之間有密封圈和導向環(huán)；負吸桿下部為錐面和導向直桿。
[0012]所述內閥口是三級負吸閥的中間密封體，它與內閥腔體螺紋連接，外形為錐體，中間下端為小流量孔，其外錐面與下閥體內錐面形成密封面；內錐面與負吸桿下端的外錐面形成密封面。
[0013]所述導向套上端有凸緣，用于定位內閥復位彈簧；中間環(huán)形面有通孔，用于閥內液體流通;下端有凹槽，用于定位內閥腔體。
[0014]所述內閥腔體的外壁上有通孔，用于外閥腔內的液體與內閥腔內的液體相通。
[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閥過程的物料側向噴濺現(xiàn)象;負吸閥設置在灌裝閥內部使閥體結構緊湊，并能有效防止液體物料滴漏現(xiàn)象，吸進負吸腔的物料在下次灌裝開閥時又排回物料流，降低了維護成本和物料浪費。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明所述的三級灌裝閥的結構示意圖；
[0018]1-下閥體2-內閥口 3-內閥腔體4-負吸桿5-限位板6_導向套7_負吸腔體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-浮動接頭17-外閥復位彈簧18-內閥復位彈簧19-負吸閥復位彈簧20-導向環(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所不灌裝閥的關閥時負吸起點狀態(tài)不意圖；
[0022]圖5為圖1所示灌裝閥的關閥時負吸終點狀態(tài)示意圖。
【具體實施方式】
[0023]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明的技術方案做進一步詳細說明。顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明的實施例，本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明要求保護的范圍。
[0024]如圖1所示，灌裝閥和氣缸支座都固定安裝在灌裝機上，外閥體最上端的外圓有凹槽，氣缸支座的內側卡在凹槽內支撐灌裝閥，外側用螺釘固定在灌裝機上，雙行程氣缸用螺釘固定在氣缸支座上，氣缸桿通過浮動接頭與閥桿頂端連接，浮動接頭可以降低二者的同軸性，氣缸桿可以驅動閥桿上下升降而開閥、關閥。
[0025]灌裝閥內三個復位彈簧使灌裝閥完成開閥、關閥及負吸任務，外閥復位彈簧的壓縮力和剛度遠大于內閥復位彈簧和負吸復位彈簧，保證氣缸斷氣時外閥復位彈簧足以克服另外兩個彈簧的壓縮力而使灌裝閥處于密封狀態(tài)。
[0026]導向套的上端有凸緣，用于定位內閥復位彈簧;其中間環(huán)形面有多個通孔，用于閥內液體流通;其下端有凹槽，用于定位內閥腔體。
[0027]內閥腔體的外壁上有多個通孔，用于外閥腔內的液體與內閥腔內的液體相通。
[0028]本發(fā)明提供的一種自負吸的三級灌裝閥的工作原理如下:物料從上閥體的進料口進入灌裝閥，當包裝桶到位進行灌裝時，雙行程氣缸全程退回，帶動閥桿上升到最高位進行大流量灌裝。如圖2所示。開閥時，閥桿帶動負吸閥和內閥上升，負吸閥復位彈簧和內閥復位彈簧全部處于伸展復位狀態(tài)，內閥口的內、外密封錐面全部脫離，內閥、外閥全處于打開狀態(tài);而開閥瞬間，負吸閥復位彈簧的伸展復位使負吸桿在負吸腔體內下移，將負吸腔內的液體順著負吸桿中心的毛細孔排出，與物料流一起從出料口流出；當灌裝達到整個灌裝量的95 %時，關閉大流量進入小流量灌裝狀態(tài)。如圖3所示。雙行程氣缸行程到中位，帶動閥桿下降，內閥口進入下閥體的出料口，它的外錐面與下閥體的內錐面貼合密封，關閉大流量，物料只能從內閥口中心的小流量出口排出；當小流量灌裝達到灌裝設定量時關閥。如圖4、圖5所示。雙行程氣缸繼續(xù)伸出，帶動閥桿下降，外閥復位彈簧伸展復位，內閥復位彈簧壓縮，內部負吸閥下降，負吸桿進入內閥口的出料口，它的外錐面與內閥口的內錐面貼合密封，此時處于關閥時的負吸起點，如圖4所示；閥桿繼續(xù)下降，負吸閥復位彈簧壓縮，負吸桿在負吸腔體內部上移，負吸腔體積增大，腔內的負壓將灌裝閥頭的殘留液體順著負吸桿中心的毛細孔吸入負吸腔。當雙行程氣缸全程伸出時處于關閥時的負吸終點，如圖5所示。
[0029]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業(yè)技術人員能夠實現(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實施例的多種修改對本領域的專利技術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，在其他實施例中實現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬范圍。
【主權項】
1.一種自負吸的三級灌裝閥，其特征在于，包括從外到內的外閥、內閥和負吸閥，三個閥套裝在一起，公用一個閥桿，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；內閥腔體、內閥口及導向套、負吸腔體組成內閥腔；負吸桿與負吸腔體內下部組成負吸腔；導向套帶著內閥腔體和內閥口可以在下閥體內移動；負吸腔體上端與閥桿下端固定連接，并可以在導向套內移動；負吸桿穿過負吸腔體，可以在其內部移動；閥桿與上閥體之間裝有外閥復位彈簧；閥桿與導向套之間裝有內閥復位彈簧，閥桿與負吸桿之間裝有負吸閥復位彈簧。2.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，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；上閥體側面有進料口；下閥體下端有錐形物料出口。3.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述閥桿上端在外閥腔外，通過浮動接頭與雙行程氣缸桿連接；閥桿下端在外閥腔內，并有凸緣支撐外閥復位彈簧和內閥復位彈簧;外閥腔體上端與閥桿之間有V型密封圈。4.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述閥桿下端有導流孔與負吸腔體上部連通;負吸桿最下端有毛細導流孔直接與負吸腔連通。5.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述導向套下端有限位板，限位板與負吸腔體下端固定連接。6.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述負吸桿上部為U形，U形槽內裝有負吸彈簧，外側與負吸腔體內側有密封圈和導向環(huán);負吸桿中部為直桿，從負吸腔體下端伸出，二者之間有密封圈和導向環(huán);負吸桿下部為錐面和導向直桿。7.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述內閥口與內閥腔體螺紋連接，外形為錐體，其外錐面與下閥體內錐面形成密封面；內錐面與負吸桿下端的外錐面形成密封面。8.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述導向套上端有凸緣，中間環(huán)形面有通孔，下端有凹槽。9.根據權利要求1所述的三級灌裝閥，其特征在于，所述內閥腔體的外壁上有通孔。
【文檔編號】B67C3/26GK105967129SQ201610437863
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月17日
【發(fā)明人】徐志剛, 屠鳳蓮, 佘艷祥
【申請人】北京航天斯達科技有限公司, 北京強度環(huán)境研究所