一種灌裝閥的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種灌裝閥，灌裝閥通過分離定量吸入路徑和定量擠出路徑，將出料通道置于轉閥的中心線延伸方向上，從而灌裝閥在出料方向不受自身部件的影響，徹底避免了灌裝閥使用時涉及出料的部件與活塞及其相關部件干涉的問題，灌裝閥還具有結構緊湊的、灌裝效率高、適用于內置灌裝工藝的優點。
【專利說明】
一種灌裝閥
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種灌裝閥。
【背景技術】
[0002]在基于定量灌裝技術的灌裝領域，通常采用定量吸入-定量擠出的方式來實現定量灌裝。例如中國專利公開號為CN101767760A中公開了一種食品灌裝進料和出料的切換閥，閥體內部設有閥芯和柱塞栗活塞，閥體上設有進料口和出料口，柱塞栗活塞內部設有呈L狀的通道(該通道包含了切換連接口)。在該技術方案中進料口與出料口處于同一直線方向上即進料口和出料口相對于圍繞閥芯的中心線的圓周方向上間隔一百八十度，柱塞栗活塞位于閥芯的中心線延伸方向上，在清洗過程中柱塞栗活塞的直線活動方向與閥芯的直線活動方向重合，并且在清洗過程中柱塞栗活塞始終與閥體處于液密封連接的狀態。該切換閥要從定量吸入過程轉變定量擠出過程，必須依靠閥芯轉動一百八十度來實施。
[0003]由于使用該切換閥的灌裝設備的機體體積必須控制在有限的范圍內，且依賴重力作用將被操作對象置于容器內即作業形式固定，因此，現有技術的切換閥在使用時在其出料口處設有長度較長的延伸至其它空間充裕的位置的輸料管，以便定量輸出物料的部件不會與柱塞栗活塞及其相關部件產生干涉，使得采用上述技術方案的切換閥所在的設備存在體積較大、只適用于依靠重力作用下以自由落體的方式完成灌裝的作業范圍即外置灌裝的問題。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是如何解決灌裝閥使用時涉及出料的部件與活塞及其相關部件干涉的問題，由此提供一種結構緊湊、適用于內置灌裝的灌裝閥。
[0005]為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案:灌裝閥設有閥體、轉閥、活塞和活塞桿，所述閥體內設有進料通道、第一輔助通道、計量通道、第二輔助通道、出料通道、作業腔室，所述進料通道、第一輔助通道、第二輔助通道、出料通道都直接與作業腔室連通，所述第一輔助通道、計量通道、第二輔助通道之間直接連通，所述出料通道的中心線平行于作業腔室的中心線，所述進料通道的中心線、第一輔助通道的中心線都與作業腔室的中心線相交，并且進料通道和第一輔助通道在圍繞作業腔室的中心線的圓周方向上分開排列，所述第一輔助通道、第二輔助通道在沿著作業腔室的中心線的直線方向上分開排列，所述活塞活動安裝在計量通道內，所述活塞與閥體密封連接，所述轉閥活動安裝在作業腔室內，所述轉閥與閥體密封連接，所述轉閥上設有桿狀部位，所述轉閥的桿狀部位通過導向套I安裝在閥體上，所述轉閥的桿狀部位與導向套I之間活動連接，所述活塞桿通過導向套π安裝在閥體上，所述活塞桿與導向套Π之間活動連接，所述活塞桿與活塞固定連接，所述轉閥的桿狀部位和活塞桿都位于閥體的同一側，所述轉閥上設有第一連接通道和第二連接通道，所述第二連接通道的一個開口在圍繞作業腔室的中心線的圓周方向上位于第一連接通道的兩個開口之間，所述第二連接通道的另一個開口始終與出料通道連通，所述進料通道通過第一連接通道僅與第一輔助通道連通時所述第二輔助通道通過轉閥與出料通道隔離，所述第二輔助通道通過第二連接通道僅與出料通道連通時進料通道與第一輔助通道隔離。
[0006]灌裝閥中由于進料通道的中心線與作業腔室的中心線相交、而出料通道的中心線平行于作業腔室的中心線，由此可知進料通道的中心線與出料通道的中心線相交，從而可以將進料通道的進料方向設計成傾斜或者垂直于出料通道的出料方向。與現有技術中進料方向與出料方向重合的設計思路具有顯著區別，而這樣的顯著區別不僅僅帶來了結構優化、結構緊湊的技術效果，重點在于通過改變出料通道的出料方向可以徹底消除前述的部件干涉的問題，使得該灌裝閥在配置到整機或者灌裝設備上后無需用到起輔助性的輸料管，灌裝閥工作時可以直接在出料通道延伸方向上向容器輸入物料。
[0007]在本技術方案中起到定量吸入和定量擠出的活塞及其相關部件被設置在轉閥一偵叭而不是設置在轉閥的中心線的延伸方向上。活塞相對轉閥的位置變化也是定量吸入路徑的迀移，因為出料通道相對轉閥的位置改變僅保留定量擠出路徑，在現有技術中定量吸入路徑和定量擠出路徑在轉閥內共用同一個通道即路徑部分重合，而出料通道相對轉閥的位置改變使得轉閥內實現定量擠出的路徑不再分擔定量吸入路徑的功能，所以定量吸入路徑從現有技術中的定量擠出路徑中脫離而獨立存在，正如本發明中所記載的第一連接通道和第二連接通道的技術特征，第一連接通道屬于定量吸入路徑、第二連接通道屬于定量擠出路徑。
[0008]正是定量吸入路徑和定量擠出路徑獨立，使得轉閥與閥體之間的開關動作周期可大幅縮減。對比現有技術中的閥芯，其要實現定量吸入到定量擠出必須將閥芯轉動一百八十度。在本技術方案中第二連接通道的一個開口在圍繞作業腔室的中心線的圓周方向上位于第一連接通道的兩個開口之間，也就是說轉閥從定量吸入狀態轉變為定量擠出狀態只需要轉閥轉動小于一百八十度的角度即可。因此，該灌裝閥的開關動作速度較快、周期較短，使用該灌裝閥可大大提高工作效率。
[0009]使用時灌裝閥的出料通道位于整個灌裝閥的底部，作為將物料輸出的部位，出料通道的位置優勢促使出料通道的長度可以設計成較長。出料通道可以由管狀結構來具體實施，因此，出料通道可以被置于容器內部即管狀結構伸入在容器內部，避免出料通道長度短而發生物料脫離出料通道后不受控制的自由下落，由此實現內置灌裝的目的。
[0010]為了能使灌裝閥滿足無菌灌裝的技術要求，本發明的技術方案還包括了適用于清洗轉閥的技術方案。所述閥體內還設有清洗通道I和第一清洗劑接入通道，所述清洗通道I直接與作業腔室連通，所述清洗通道I和計量通道都位于閥體的同一側，所述第一清洗劑接入通道與清洗通道I連通，所述清洗通道I的中心線與作業腔室的中心線重合，所述轉閥的最大直徑小于清洗通道I的直徑，所述轉閥的桿狀部位穿過清洗通道I。轉閥可以置于作業腔室內，也能通過在其自身的中心線的延伸方向上做平移運動達到清洗通道I。轉閥在作業腔室內時轉閥與閥體密封連接；當轉閥進入清洗通道I時，由于清洗通道I的直徑大于轉閥的最大直徑，轉閥與閥體之間形成間隙，第二連接通道在轉閥側面的開口已經處于清洗通道I內，故清洗劑可以圍繞轉閥流動、可以流經第一連接通道、可以通過第二連接通道向出料通道流出。
[0011]由于清洗通道I長度大于轉閥上轉閥與閥體形成密封連接的部位的長度，因此，在轉閥與閥體之間形成間隙的同時轉閥脫離作業腔室使得進料通道、第一輔助通道、第二輔助通道、出料通道都直接與作業腔室連通。因此，清洗劑通過第一清洗劑接入通道進入清洗通道I后能夠將轉閥浸沒，實施消毒殺菌的操作。
[0012]本發明的技術方案還包括適用于清洗活塞的技術方案。所述閥體上還設有第二清洗劑接入通道和清洗通道Π，所述第二清洗劑接入通道與計量通道連通，所述計量通道通過清洗通道Π與第一輔助通道、第二輔助通道連通，所述清洗通道Π的直徑大于活塞的直徑。活塞處于計量通道內時活塞與閥體密封連接，而當活塞被置于清洗通道Π時活塞與閥體之間形成間隙，清洗劑從第二清洗劑接入通道輸入計量通道后，活塞被整個浸沒在清洗劑中。相比現有技術的清洗過程中柱塞栗活塞始終與閥體處于液密封連接的狀態，清洗部位只有柱塞栗活塞的端面，而本申請中提供的清洗活塞的技術方案可以確保活塞浸沒在清洗劑中。
[0013]為了進一步確保灌裝閥使用時不與其它部件產生干涉，所述計量通道的中心線平行于作業腔室的中心線。
[0014]為了再進一步確保灌裝閥使用時不與其它部件產生干涉，所述出料通道的中心線與作業腔室的中心線重合。
[0015]為了能進一步縮小灌裝閥的體積，使之結構更加緊湊。進料通道的中心線、第一輔助通道的中心線都與作業腔室的中心線垂直。
[0016]為了使灌裝閥結構再進一步地緊湊，所述進料通道和第一輔助通道在圍繞作業腔室的中心線的圓周方向上的夾角為一百八十度。
[0017]本發明采用上述技術方案:灌裝閥通過分離定量吸入路徑和定量擠出路徑，將出料通道置于轉閥的中心線延伸方向上，從而灌裝閥在出料方向不受自身部件的影響，徹底避免了灌裝閥使用時涉及出料的部件與活塞及其相關部件干涉的問題，灌裝閥還具有結構緊湊的、灌裝效率高、適用于內置灌裝工藝的優點。
【附圖說明】
[0018]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步說明。
[0019]圖1為本發明一種灌裝閥的本體的結構示意圖；
[0020]圖2為本發明一種灌裝閥的定量吸入時的工作狀態圖；
[0021]圖3為本發明一種灌裝閥的定量擠出時的工作狀態圖；
[0022]圖4為本發明一種灌裝閥的清洗作業時的工作狀態圖。
【具體實施方式】
[0023 ] 如圖1、2、3所示，灌裝閥包括閥體、轉閥1、活塞2、活塞桿3。
[0024]閥體包括本體4、進料管5、清洗管6、計量管7、出料管8、第一清洗劑接入管9、第二清洗劑接入管1 ο進料管5、清洗管6、計量管7、出料管8、第一清洗劑接入管9、第二清洗劑接入管10都為管狀部件。
[0025]本體4內部設有作業腔室11、第一輔助通道12、第二輔助通道13、清洗通道Π14。作業腔室11為橫截面呈圓形的通道、清洗通道Π 14的主體部位16的橫截面也呈圓形。作業腔室11貫穿本體4，這樣在本體4上分布有兩個與作業腔室11有關的開口。第一輔助通道12、第二輔助通道13位于本體4內部，它們的主體部位16的橫截面也呈圓形。第一輔助通道12的中心線、第二輔助通道13中心線都垂直作業腔室11的中心線，而且第一輔助通道12、第二輔助通道13在作業腔室11的中心線的延伸方向分布。第一輔助通道12整體呈筆直狀、第二輔助通道13整體呈L形狀;清洗通道Π 14和第一輔助通道12、第二輔助通道13都位于閥體的同一側，清洗通道Π 14的一端延伸至閥體的表面形成開口，第一輔助通道12、第二輔助通道13都與清洗通道Π 14連通。清洗通道Π 14的開口和作業腔室11的其中一個開口都位于本體4的一側。以作業腔室11的中心線為界，相對于清洗通道Π 14所在的一側，本體4的另一側設有開孔，該開孔與作業腔室11連通;閥體內設有進料通道15，該開孔所在區域為進料通道15的一部分。
[0026]進料管5固定安裝在閥體上，其內部中空區域為進料通道15的另一分部，因此，閥體內的進料通道15由兩部分組成，該進料通道15與作業通道連通。整個進料通道15的中心線與作業通道的中心線呈垂直的位置關系。進料通道15與第一輔助通道12處于相對的位置關系，第一輔助通道12剛好完全位于進料通道15的延伸方向上。進料通道15和第一輔助通道12在圍繞作業腔室11的中心線的圓周方向上的夾角為一百八十度。
[0027]轉閥I由主體部位16和桿狀部位17組成。主體部位16呈圓柱形狀，桿狀部位17呈長條的圓柱形狀，主體部位16的直徑大于桿狀部位17的直徑、主體部位16的長度小于桿狀部位17的長度。在主體部位16內設有兩條通道，分別是第一連接通道18和第二連接通道19，它們在沿著轉閥I的中心線的方向上依次分布。第一連接通道18為筆直狀，它的作用是連通進料通道15與第一輔助通道12，第一連接通道18的中心線垂直于作業腔室11的中心線，第一連接通道18在主體部位16的側面形成兩個開口；在本實施例中第一連接通道18的形狀是基于進料通道15、第一輔助通道12在作業腔室11的中心線延伸方向上處于并排的位置關系而形成最佳形狀；當然根據進料通道15、第一輔助通道12在作業腔室11的中心線延伸方向上的其它位置關系，例如錯位關系，第一輔助通道12不僅可以采用筆直形狀、還可以采用含有一個彎折角度為鈍角的彎折形狀。第二連接通道19整體呈L形，主體部位16—端連接桿狀部位17、另一端設有第二連接通道19的開口，第二連接通道19的另一個開口位于主體部位16的側面，這樣第二連接通道19的一個開口朝向平行于轉閥I的中心線的延伸方向、另一個開口朝向垂直于轉閥I的中心線。第二連接通道19在主體部位16的側面的開口在圍繞轉閥I的中心向的圓周方向上位于第一連接通道18在主體部位16的側面的兩個開口之間，由于第二連接通道19在主體部位16的側面的開口的朝向垂直于第一連接通道18的中心線，所以，第二連接通道19在主體部位16的側面的開口到第一連接通道18在主體部位16的側面的任意一個開口的圓心角角度都為九十度。
[0028]轉閥I安裝在閥體上后，轉閥I的主體部位16位于作業腔室11內，并且轉閥I的主體部位16與本體4之間密封連接，主體部位16的側面為轉閥I與閥體形成密封連接的部位，轉閥I的中心線與作業腔室11的中心線重合;進料通道15可以通過第一連接通道18與第一輔助通道12連通，但是此時第二連接通道19在主體部位16的側面的開口被本體4擋住;第二輔助通道13可以連通第二連接通道19，但是此時第一連接通道18在主體部位16的側面的兩個開口都被本體4擋住。
[0029]清洗管6固定安裝在本體4上，其內部空間為閥體的清洗通道120所在位置。清洗通道120與作業腔室11連通，而且清洗通道120的中心線與作業腔室11的中心線重合。轉閥I的桿狀部位17穿過清洗通道120，并且一端通過導向套125安裝在閥體上，轉閥I的桿狀部位17與導向套125之間活動連接，該活動連接可確保轉閥I圍繞其中心線做自轉運動和沿著其中心線做直線平移運動。清洗通道120的直徑大于轉閥I的主體部位16的直徑、清洗通道120的長度大于主體部位16的長度。第一清洗劑接入管9固定安裝在清洗管6上，清洗管6上設有開口以便使第一清洗劑接入管9內部的第一清洗劑接入通道21與清洗通道120連通。
[0030]計量管7固定安裝在本體4上，活塞2安裝在計量管7內并且活塞2與計量管7密封連接。活塞桿3—端固定連接在活塞2上，另一端通過導向套Π 26安裝在閥體上，活塞桿3與導向套Π 26之間活動連接、又可以在計量管7內滑動。該活動連接可確保活塞桿3沿著其自身中心線做直線運動。計量管7內部空間為計量通道22所在位置，安裝后計量通道22與清洗通道Π 14連通，兩者的中心線重合，計量通道22的中心線平行于作業腔室11的中心線。清洗通道Π 14的直徑大于計量通道22的直徑。第二清洗劑接入管10固定安裝在計量管7上，計量管7上設有開口以便使第二清洗劑接入管10內部的第二清洗劑接入通道23與計量通道22連通。
[0031 ]出料管8固定安裝在本體4上且位于本體4上作業腔室11的另一個開口所在位置。出料管8內部的內部空間為灌裝閥的出料通道24所在區域，安裝后出料通道24與作業腔室11連通。轉閥I置于作業腔室11后，主體部位16端部的第二連接通道19的一個開口始終朝向出料通道24，第二連接通道19與出料通道24不僅連通、兩者的中心線還重合。
[0032]以進料通道15的中心線為界，清洗通道120和計量通道22位于閥體的一側、出料通道24位于閥體的另一側，也就是轉閥I的桿狀部位17和活塞桿3都位于閥體的同一側。
[0033]初始狀態下，如圖2所示，主體部位16置于作業腔室11內、活塞2位于計量通道22內且活塞2處于靠近清洗通道Π 14的位置。第一連接通道18連通進料通道15和第一輔助通道12，第二連接通道19與第二輔助通道13隔離。工作時，當活塞2向遠離清洗通道Π 14的方向運動時物料會經進料通道15、第一連接通道18、第一輔助通道12、清洗通道Π 14最后進入計量通道22內，如圖2所示，圖中從進料通道15延伸至計量通道22的虛線表示定量吸入路徑。待吸入足夠數量的物料后，如圖3所示，轉閥I轉動九十度，使第二連接通道19與第二輔助通道13連通，第一連接通道18連通進料通道15和第一輔助隔離。活塞2向靠近清洗通道Π 14的方向運動，此前吸入的物料會經過計量通道22、清洗通道Π 14、第二輔助通道13、第二連接通道19、出料通道24向外定量輸出。如圖3所示，圖中從計量通道22延伸至出料通道24的虛線表示定量擠出路徑。再進入定量吸入的過程前，先將轉閥I反向轉動九十度，待第一連接通道18連通進料通道15和第一輔助通道12后活塞2向遠離清洗通道Π 14的方向運動。如此重復上述動作即可實現定量灌裝。由于出料管8長度較長，因此出料管8可以伸入在容器內部完成灌裝。
[0034]如圖4所示，清洗作業時，轉閥I沿著其自身的中心線做直線運動，主體部位16置于清洗通道120內，由于清洗通道120的長度要大于主體部位16的長度，故可以將主體部位16完全置于清洗通道120內，主體部位16與清洗管6之間形成較大的間隙。主體部位16脫離本體4，使得進料通道15、作業腔室11、第一連接通道18、第二連接通道19、第一清洗劑接入通道21、清洗通道120、第一輔助通道12、清洗通道Π 14、計量通道22、出料通道24都連通。而在將活塞2置于清洗通道Π 14內后，活塞2與本體4之間也會形成較大的間隙，這樣就是使得第二清洗劑接入通道23與清洗通道Π 14連通。通過第一清洗劑接入通道21、第二清洗劑接入通道23向閥體內部輸入清洗劑，此時與進料通道15連接管路內也被輸入清洗劑，就能夠使閥體內部的區域都充滿清洗劑，轉閥I的主體部位16和活塞2都浸沒在清洗集中，清洗劑最后沖出料通道24向外排出。為了能更好的實施對第一連接通道18的清洗操作，可以將第一連接通道18正對第一清洗劑接入通道21，使得清洗劑直接進入第一連接通道18內。
【主權項】
1.一種灌裝閥，所述灌裝閥設有閥體、轉閥(I)、活塞(2)和活塞桿(3)，其特征在于:所述閥體內設有進料通道(15)、第一輔助通道(12)、計量通道(22)、第二輔助通道(13)、出料通道(24)、作業腔室(11)，所述進料通道(15)、第一輔助通道(12)、第二輔助通道(13)、出料通道(24)都直接與作業腔室(11)連通，所述第一輔助通道(12)、計量通道(22)、第二輔助通道(13)之間直接連通，所述出料通道(24)的中心線平行于作業腔室(11)的中心線，所述進料通道(15)的中心線、第一輔助通道(12)的中心線都與作業腔室(11)的中心線相交，并且進料通道(15)和第一輔助通道(12)在圍繞作業腔室(11)的中心線的圓周方向上分開排列，所述第一輔助通道(12)、第二輔助通道(13)在沿著作業腔室(11)的中心線的直線方向上分開排列，所述活塞(2)活動安裝在計量通道(22)內，所述活塞(2)與閥體密封連接，所述轉閥(I)活動安裝在作業腔室(11)內，所述轉閥(I)與閥體密封連接，所述轉閥(I)上設有桿狀部位(17)，所述轉閥(I)的桿狀部位(17)通過導向套1(25)安裝在閥體上，所述轉閥(I)的桿狀部位(17)與導向套1(25)之間活動連接，所述活塞桿(3)通過導向套Π (26)安裝在閥體上，所述活塞桿(3)與導向套Π (26)之間活動連接，所述活塞桿(3)與活塞(2)固定連接，所述轉閥(I)的桿狀部位(17)和活塞桿(3)都位于閥體的同一側，所述轉閥(I)上設有第一連接通道(18)和第二連接通道(19)，所述第二連接通道(19)的一個開口在圍繞作業腔室(11)的中心線的圓周方向上位于第一連接通道(18)的兩個開口之間，所述第二連接通道(19)的另一個開口始終與出料通道(24)連通，所述進料通道(15)通過第一連接通道(18)僅與第一輔助通道(12)連通時所述第二輔助通道(13)通過轉閥(I)與出料通道(24)隔離，所述第二輔助通道(13)通過第二連接通道(19)僅與出料通道(24)連通時進料通道(15)與第一輔助通道(12)隔離。2.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述閥體內還設有清洗通道1(20)和第一清洗劑接入通道(21)，所述清洗通道1(20)直接與作業腔室(11)連通，所述清洗通道1(20)和計量通道(22)都位于閥體的同一側，所述第一清洗劑接入通道(21)與清洗通道1(20)連通，所述清洗通道1(20)的中心線與作業腔室(11)的中心線重合，所述轉閥(I)的最大直徑小于清洗通道1(20)的直徑，所述轉閥(I)的桿狀部位(17)穿過清洗通道1(20)。3.根據權利要求2所述灌裝閥，其特征在于:所述清洗通道1(20)長度大于轉閥(I)上轉閥(I)與閥體形成密封連接的部位的長度。4.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述閥體上還設有第二清洗劑接入通道(23)和清洗通道Π (14)，所述第二清洗劑接入通道(23)與計量通道(22)連通，所述計量通道(22)通過清洗通道Π (14)與第一輔助通道(12)、第二輔助通道(13)連通，所述清洗通道Π (14)的直徑大于活塞(2)的直徑。5.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述計量通道(22)的中心線平行于作業腔室(11)的中心線。6.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述出料通道(24)的中心線與作業腔室(II)的中心線重合。7.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述進料通道(15)的中心線、第一輔助通道(12)的中心線都與作業腔室(11)的中心線垂直。8.根據權利要求1所述灌裝閥，其特征在于:所述進料通道(15)和第一輔助通道(12)在圍繞作業腔室(11)的中心線的圓周方向上的夾角為一百八十度。
【文檔編號】F16K27/06GK105967131SQ201610510624
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年6月27日
【發明人】史中偉, 史正, 吉永林, 唐官仁
【申請人】杭州中亞機械股份有限公司