專利名稱：一種磁力灌裝閥的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁力灌裝閥，具體地說(shuō)是可用于食品行業(yè)液體飲料生產(chǎn)線的專用裝置。
為保障人體健康，國(guó)家對(duì)飲料的衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)要求很高，且飲料生產(chǎn)線中的灌裝工序，具有一定的飲料灌裝壓力，運(yùn)行速度快，在清洗、檢修或更換品種時(shí)，清洗條件又苛刻，所以對(duì)灌裝閥的結(jié)構(gòu)及衛(wèi)生、無(wú)菌要求很高?，F(xiàn)有灌裝線上所用灌裝閥，其中一種是采用氣缸控制，在閥體與閥芯間安裝密封波紋管，藉以杜絕外界環(huán)境侵襲，閥芯為倒錐體，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，內(nèi)部衛(wèi)生死角多，波紋管與閥芯長(zhǎng)期使用易磨損，急需改進(jìn)。而采用電磁閥門(mén)就比較適用，但一般的電磁閥門(mén)難以用作灌裝閥，如常見(jiàn)的節(jié)水電磁閥，它是利用勵(lì)磁線圈吸、放閥芯，藉以開(kāi)、閉水通道，其閥芯要有彈簧放置機(jī)構(gòu)，以緩沖磨擦、減少噪聲，構(gòu)造較為復(fù)雜，衛(wèi)生死角多，難以清洗。又如中國(guó)專利CN 2180845“磁力傳動(dòng)全密封無(wú)泄漏閥門(mén)”介紹了一種由閥體，閥心，閥心桿手柄及外轉(zhuǎn)子，內(nèi)轉(zhuǎn)子組成的，在內(nèi)、外轉(zhuǎn)子間有一隔離密封套，其套是固定在閥體上的。且內(nèi)轉(zhuǎn)子與閥心桿可以是蝸輪、蝸桿配合；也可以是固定在一起的，這時(shí)閥心桿與閥心間要螺紋聯(lián)接，該發(fā)明的主要目的是為了防止液體的泄露，但它需要控制多種工作狀態(tài)，內(nèi)部需有活動(dòng)聯(lián)接結(jié)構(gòu)，復(fù)雜且死角多，檢修量大，不適于與飲料接觸，不適應(yīng)飲料工業(yè)的苛刻的無(wú)菌清洗條件。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，清洗容易，操作方便的一種磁力灌裝閥。
本發(fā)明可以用如下方案實(shí)現(xiàn)，該磁力灌裝閥，包括閥體、閥芯、驅(qū)動(dòng)裝置。閥體上部有進(jìn)液口，下部有灌裝口，灌裝口垂直向下，閥體內(nèi)腔中的閥芯與灌裝口相配合。驅(qū)動(dòng)裝置和閥芯之間設(shè)有屏蔽隔板，驅(qū)動(dòng)裝置與閥芯以磁力相互作用，使閥芯具有開(kāi)、閉灌裝口的二個(gè)工位。
本發(fā)明還有如下的附屬技術(shù)特征，磁力灌裝閥的驅(qū)動(dòng)裝置包括有氣缸，氣缸有上、下二個(gè)工位，氣缸下部固定有閥桿，閥桿下端為閥頭，閥頭上固定有磁件。在閥體上部設(shè)有密封固定的下凹筒形屏蔽隔板，磁件與屏蔽隔板內(nèi)筒壁滑動(dòng)連接。閥芯側(cè)壁為倒錐體，上部為圓筒形芯頭，與屏蔽隔板外筒壁滑動(dòng)連接。
上述閥芯也可為球體，屏蔽隔板下端面可具有與球體相配合的上凹球坑。
另一種驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸，氣缸有二個(gè)工位，氣缸下部固定有閥桿，閥桿下端為閥頭，閥頭為圓筒形，閥頭上固定有磁件；閥體上部設(shè)有密封固定的上凹筒形屏蔽隔板，磁件與屏蔽隔板筒外壁滑動(dòng)連接。閥芯側(cè)壁為倒錐體，上部為芯頭，芯頭為圓柱形，芯頭與屏蔽隔板內(nèi)筒壁滑動(dòng)連接。閥芯也可為球體，球體直徑應(yīng)大于筒形屏蔽隔板內(nèi)徑。
驅(qū)動(dòng)裝置另一結(jié)構(gòu)是包括電源電路，電源電路連接作為磁件的線圈，電源電路具有通電和斷電二個(gè)工位，線圈固定于閥體外壁。閥芯為球體。線圈可位于灌裝口垂直上方。與線圈固定的閥體上可設(shè)有與球體相配合的外凹形球坑。
上述閥芯和芯頭和閥芯采用低碳特種不銹鋼材料制造，其含碳量為0.02～0.1％，如彩9鉻18鉬不銹鋼品種。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)由于驅(qū)動(dòng)裝置或裝置上的磁件與閥芯被屏蔽隔板隔為分離體，位于閥芯與磁件之間的屏蔽隔板，隔絕了閥體內(nèi)腔與外界的接觸，避免了環(huán)境對(duì)液體灌裝液的污染。該閥門(mén)只需要吸合或脫開(kāi)二個(gè)操作工位，滑動(dòng)操作距離短，甚至只采用球體做為閥芯，所以結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，清洗容易。如用球體作閥芯，球體的外壁各部位皆可用作工作部位，機(jī)械磨損大為減少，從而提高了灌裝閥的使用壽命，且可滿足嚴(yán)格的無(wú)菌清洗條件。該灌裝閥還可于其他行業(yè)的液體灌裝生產(chǎn)線。
附圖的圖面說(shuō)明如下
圖1為本發(fā)明簡(jiǎn)易有效的一種灌裝閥實(shí)施例示意圖，兼作原理說(shuō)明；圖2為本發(fā)明驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸，屏蔽隔板為下凹結(jié)構(gòu)，閥芯為錐體的實(shí)施例圖示；圖3驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸，屏蔽隔板下凹結(jié)構(gòu)，閥體為球體的示意圖；圖4驅(qū)動(dòng)裝置為線圈，閥芯為球體的實(shí)施例示意圖；圖5驅(qū)動(dòng)裝置為氣缸，屏蔽隔板為上凹結(jié)構(gòu)的，閥芯為錐體的示意圖；圖6是驅(qū)動(dòng)裝置為線圈，線圈安裝在閥體側(cè)壁，閥芯為球體的示意圖。
下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明實(shí)施例，根據(jù)液體飲料灌裝需要高度潔凈、無(wú)菌，灌裝速度快，清洗條件嚴(yán)格，只需二個(gè)操作工序的特點(diǎn)，采用磁力閥非常合適，但直接采用現(xiàn)有技術(shù)提供的磁力閥門(mén)，難以滿足所需，需要對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改進(jìn)。
圖1所示實(shí)施例為本發(fā)明較為簡(jiǎn)單實(shí)用的一種灌裝閥結(jié)構(gòu)，閥體1上部設(shè)置進(jìn)液口4，待灌裝的具有壓力的飲料液自進(jìn)液口4進(jìn)入并充滿閥體1內(nèi)腔，閥體1下部灌裝口5與灌裝生產(chǎn)線上待灌液瓶瓶口相配合。閥芯2在閥體1內(nèi)腔中，為球體結(jié)構(gòu)，灌裝口5垂直向下，其水平截面為圓形，即當(dāng)球體閥芯2落下時(shí)，互相吻合封閉灌裝口5，圖中所示球體垂直上方閥體1上設(shè)置有屏蔽隔板11，屏蔽隔板11上固定有驅(qū)動(dòng)裝置7，此處為一勵(lì)磁線圈，線圈與驅(qū)動(dòng)裝置7以電源電路相連，電源電路只設(shè)計(jì)通電和斷電二個(gè)操作狀態(tài)，當(dāng)通電時(shí)，做為磁件3的線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁場(chǎng)通過(guò)用低碳特種不銹鋼制成的球體，在磁場(chǎng)磁力線作用下，球體所制閥芯2被吸附在屏蔽隔板11壁上，如圖中虛線所示，啟開(kāi)下部灌裝口5，實(shí)施灌裝作業(yè)。當(dāng)灌裝完畢，斷電，閥芯2落下，嚴(yán)密堵塞灌裝口5，即閥芯2也同步具有開(kāi)、閉灌裝口5的二個(gè)工位。
實(shí)施例二如圖2所示，在閥體1的上方設(shè)置一屏蔽隔板11，屏蔽隔板11也可以是閥體1組成的一部分。屏蔽隔板11為向閥體1腔內(nèi)凹的封閉圓筒體，圓筒上邊與閥體1密封固定，在密封筒體上裝置有閥桿6，閥桿6上端與氣缸9連接，氣缸9為驅(qū)動(dòng)裝置7的動(dòng)力源，具有最上部和最下部?jī)蓚€(gè)截止工作位置，閥桿6下端為閥頭10，在閥頭10上固定有磁件3，如本圖使用的永久磁體16，可以使閥頭10或磁件3與屏蔽隔板11內(nèi)筒壁相對(duì)滑動(dòng)，使氣缸9及閥桿6的滑動(dòng)狀態(tài)穩(wěn)定可靠，永久磁體16的形狀、安裝方法，在現(xiàn)有技術(shù)中有頗多介紹，為公知技術(shù)。對(duì)應(yīng)磁件3的屏蔽隔板11外筒壁處，滑動(dòng)安裝有芯頭13，芯頭13可為筒形，套在屏蔽隔板11外筒壁上，芯頭13為閥芯2的上部構(gòu)件，芯頭13可為低碳特種不銹鋼材料，由于磁力作用，它將隨密封筒內(nèi)磁件3同步滑動(dòng)，從而帶動(dòng)閥芯2開(kāi)、閉灌裝口5。閥芯2可制成倒錐體12結(jié)構(gòu)，倒錐體12側(cè)壁與圓形灌裝口5相吻合。
如果實(shí)施例二中閥芯2為球體，則成圖3實(shí)施例三，驅(qū)動(dòng)裝置7仍如上述氣缸9，閥頭10上鑲嵌或用其他方式固定永久磁體16。屏蔽隔板11也如上述，但其下端面正對(duì)灌裝口5，之間放置做為閥芯2的球體，應(yīng)使球體具有脫離灌裝口5和封閉灌裝口5二個(gè)工位并應(yīng)有上下移動(dòng)空間，在屏蔽隔板11下端面對(duì)應(yīng)球體部位，參照球體球面，相應(yīng)制有一球坑15。該實(shí)施例當(dāng)閥桿6下到最底處時(shí)，永久磁體16貼近屏蔽隔板11下端面，吸引球體快速上移并貼靠在球坑15內(nèi)，打開(kāi)灌裝口5。當(dāng)閥桿6上升，使永久磁體16磁力線不足以吸住球體時(shí)，球體以自由落體方式垂直下落并堵塞灌裝口5。由于球體可以隨機(jī)采用不同截平面與灌裝口5相接觸，所以球體的磨損最小，使用壽命增加。該方案簡(jiǎn)單適用，安裝檢修方便。
實(shí)施例三中閥頭10上固定的磁件3也可為線圈，使線圈在閥桿6到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，驅(qū)動(dòng)電源電路處于通電狀態(tài)，吸引球體上升，但該方案需二種驅(qū)動(dòng)裝置同時(shí)使用，比較繁瑣。以單獨(dú)使用電源電路驅(qū)動(dòng)線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)一種方案為好，如圖4實(shí)施例四，不設(shè)置閥桿6驅(qū)動(dòng)方式，可降低設(shè)備造價(jià)和降低檢修工作量。屏蔽隔板11結(jié)構(gòu)仍如實(shí)施例三所述，在屏蔽隔板11筒體內(nèi)緊靠最低端裝置勵(lì)磁線圈，電源經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換電路，控制電路等處理后，接入勵(lì)磁線圈，通電則產(chǎn)生磁力吸引球體上升，斷電則磁力消失，球體下落封閉灌裝口5，球體及工作過(guò)程也如實(shí)施例三，該方案簡(jiǎn)單易行，工作穩(wěn)定。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例五，在閥體1上部正對(duì)灌裝口5上方，安裝內(nèi)凹的屏蔽隔板11，屏蔽隔板11筒體外壁，可上下滑動(dòng)安裝閥頭10，閥頭10為筒形，閥頭10內(nèi)可鑲嵌永久磁體16，閥頭10所在閥桿6以氣缸9驅(qū)動(dòng)，如同實(shí)施例二。屏蔽隔板11筒體內(nèi)上下滑動(dòng)安裝有圓柱形芯頭13，芯頭13下部的閥芯2為倒錐體12結(jié)構(gòu)，倒錐體12與灌裝口5相互緊密配合。該結(jié)構(gòu)由于閥體1空腔大，對(duì)灌裝液的流動(dòng)阻力小。
圖6是實(shí)施例六，與實(shí)施例一相似，只是將產(chǎn)生磁力的線圈固定在閥體1側(cè)壁上，該側(cè)壁等同于屏蔽隔板11，在滿足球體活動(dòng)順暢條件下，安裝位置應(yīng)盡量靠近球體。并在線圈相應(yīng)閥體1側(cè)壁上制有球坑15，此例安裝位置靈活，但比實(shí)施例一消耗功率大，球體落下關(guān)閉灌裝口5時(shí)球體會(huì)產(chǎn)生輕微晃動(dòng)。
上述實(shí)施例中的芯頭13和倒錐形或球體閥芯2都是用低碳特種不銹鋼材料制造，只要該不銹鋼可被永久磁體吸引，且本身不能產(chǎn)生永久磁性的材料皆可選用，其含碳量為0.02～0.1％，如用9鉻18鉬的不銹鋼品種制造。
該灌裝閥的操作、檢修、維護(hù)無(wú)特殊要求，為本行業(yè)技術(shù)人員所能掌握，不再贅述。
權(quán)利要求
1.一種磁力灌裝閥，包括閥體(1)、閥芯(2)、驅(qū)動(dòng)裝置(7)，閥體(1)上部有進(jìn)液口(4)下部有灌裝口(5)，灌裝口(5)垂直向下，閥體(1)內(nèi)腔中的閥芯(2)與灌裝口(5)相配合，其特征在于驅(qū)動(dòng)裝置(7)和閥芯(2)之間設(shè)有屏蔽隔板(11)，驅(qū)動(dòng)裝置(7)與閥芯(2)以磁力相互作用，使閥芯(2)具有開(kāi)、閉灌裝口(5)的二個(gè)工位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述之磁力灌裝閥，其特征在于驅(qū)動(dòng)裝置(7)包括氣缸(9)，氣缸(9)有上、下二個(gè)工位，氣缸(9)下部固定有閥桿(6)，閥桿(6)下端為閥頭(10)，閥頭(10)上固定有磁件(3)；閥體(1)上部設(shè)有密封固定的下凹筒形屏蔽隔板(11)，磁件(3)與屏蔽隔板(11)內(nèi)筒壁滑動(dòng)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述之磁力灌裝閥，其特征在于閥芯(2)側(cè)壁為倒錐體(12)，上部為圓筒形芯頭(13)，與屏蔽隔板(11)外筒壁滑動(dòng)連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述之磁力灌裝閥，其特征在于閥芯(2)為球體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述之磁力灌裝閥，其特征在于屏蔽隔板(11)下端面具有與球體相配合的上凹球坑(15)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述之磁力灌裝閥，其特征在于驅(qū)動(dòng)裝置包括氣缸(9)，氣缸(9)有二個(gè)工位，氣缸(9)下部固定有閥桿(6)，閥桿(6)下端為閥頭(10)，閥頭(10)為圓筒形，閥頭上固定有磁件(3)；閥體(1)上部設(shè)有密封固定的上凹筒形屏蔽隔板(11)，磁件(3)與屏蔽隔板(11)筒外壁滑動(dòng)連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述之磁力灌裝閥，其特征在于閥芯(2)側(cè)壁為倒錐體(12)，上部為芯頭(13)，芯頭(13)為圓柱形，芯頭(13)與屏蔽隔板(11)內(nèi)筒壁滑動(dòng)連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述之磁力灌裝閥，其特征在于閥芯(2)為球體，球體直徑大于筒形屏蔽隔板(11)內(nèi)徑。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述之磁力灌裝閥，其特征在于驅(qū)動(dòng)裝置(7)包括電源電路，電源電路連接作為磁件(3)的線圈，電源電路具有通電和斷電二個(gè)工位，線圈固定于閥體(1)外壁；閥芯(2)球體。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述之磁力灌裝閥，其特征在于線圈位于灌裝口(5)垂直上方。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述之磁力灌裝閥，其特征在于與線圈固定的閥體具有與球體相配合的外凹球坑(15)。
12.根據(jù)權(quán)利要求3或4或7或9所述之磁力灌裝閥，其特征在于所述芯頭(13)和閥芯(2)采用低碳特種不銹鋼材料，含碳量為0.02～0.1％，如9鉻18鉬不銹鋼。
全文摘要
本發(fā)明為一種磁力灌裝閥,由閥體、閥芯和驅(qū)動(dòng)裝置構(gòu)成。閥體上部設(shè)有進(jìn)液口,下部設(shè)有垂直向下的灌裝口。驅(qū)動(dòng)裝置和閥芯之間設(shè)有屏蔽隔板,驅(qū)動(dòng)裝置與閥芯以磁力相互作用,使閥芯具有開(kāi)、閉灌裝口的二個(gè)工位。屏蔽隔板可以為上凹或下凹筒形,也可是閥體的一部分。閥芯可為倒錐體或球體。該磁力灌裝閥結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,清洗容易,工作可靠,壽命長(zhǎng)。
文檔編號(hào)F16K31/06GK1370730SQ0110443
公開(kāi)日2002年9月25日 申請(qǐng)日期2001年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月26日
發(fā)明者黃振東, 何德平 申請(qǐng)人:江蘇美星順?lè)鍣C(jī)械有限公司