本发明专利技术公开了一种灌装阀，它的活塞包括壳体、底座、连接件、弹性支撑体，壳体为半封闭式一体结构、其开口部位设置在远离需要灌装作业时提供密封作用的部位、远离需要清洗作业时提供导流作用的部位，故在壳体与底座结合形成一体结构后产生的唯一的缝隙不影响灌装作业、不影响清洗作业；壳体表面为连续的、无缝的结构。所以，灌装阀通过将活塞设计为一体式的表面结构，并将活塞表面唯一的连接部位置于远离灌装作业范围的位置，从而保证活塞表面以连续的、无缝的特征位于物料流经的区域。活塞的表面洁净程度可以满足无菌灌装的要求，活塞的使用领域得到扩大，彻底避免了活塞表面缝隙对灌装阀的使用影响。
【技术实现步骤摘要】
一种灌装阀
本专利技术涉及一种灌装阀。
技术介绍
在活塞式计量灌装阀领域，灌装阀中包括了阀体和位于阀体内部的转阀、活塞。例如2010年7月7日公开的公开号为CN101767760A的中国专利，公开了一种食品灌装进料和出料的切换阀，在给阀中活塞直线往复运动并与阀芯的转动过程，实现物料的输送目的。如图1所示，现有技术中，活塞式计量灌装阀使用的活塞都为分离部件组装的结构，包括上盖24、第一密封圈25、支撑块26、第二密封圈27、底盖28，上盖24设有圆盘状的部位和凸出在圆盘状部位的连接部位，底盖28固定安装在上盖24的连接部位处，第一密封圈25、支撑块26、第二密封圈27被夹在它们中间。最终形成的活塞结构在两个密封圈所在位置获得用于与阀体密封连接的部位，受到密封圈两侧连接后必定形成缝隙的原因的影响，在该密封部位表面排列着至少四道环形缝隙，而且缝隙所在位置涉及灌装作业范围即灌装时物料流经缝隙处。如此之多的缝隙严重制约了该活塞式计量灌装阀的使用范围，尤其是对于卫生洁净程度较高的无菌灌装领域，缝隙势必产生卫生隐患，最为突出的问题是即使采取清洗措施来消除卫生隐患，仍然会存在清洗不便的诸多弊端。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是如何消除灌装阀的活塞表面的缝隙对灌装操作的影响，由此提供一种具有活塞在灌装作业范围呈表面连续的、无缝的灌装阀。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：该灌装阀设有阀体和活塞,所述活塞活动安装在阀体内，所述活塞包括壳体、底座、连接件、弹性支撑体，所述壳体为一体式结构、所述壳体设有主体部位和弹性部位，所述主体部位包括导流部位和受力部位，所述导流部位呈扁平状结构、所述受力部位呈管状结构，所述导流部位的外侧设有导流面Ⅰ、内侧的中间位置与受力部位的一端连接，所述壳体在主体部位的横截面呈T形，所述连接件为螺栓、连接件设有凸缘，所述连接件固安装在受力部位上，所述连接件的中心线与壳体中心线重合，所述弹性部位呈管状结构，所述弹性部位分布在导流部位的边缘且与受力部位一起位于导流部位的内侧，所述弹性部位的外表面与导流面Ⅰ连贯，所述弹性部位包括密封部位、塑形部位，所述密封部位的一侧与导流部位连接、所述密封部位的另一侧与塑形部位连接，所述密封部位外表面设有围绕壳体中心线分布的凸起，所述壳体在凸起处的外径最大，所述塑形部位的内表面设有限位面，所述密封部位、塑形部位、导流部位和受力部位之间形成用于容纳弹性支撑体的腔室，所述限位面面向腔室，所述腔室的横截面呈梯形，所述腔室设有一个开口，所述开口朝向塑形部位和受力部位之间的区域，所述限位面到受力部位的表面的距离在开口朝向上逐渐减少，所述弹性支撑体横截面也呈梯形，所述弹性支撑体以压缩状态置于腔室内，所述弹性支撑体与密封部位、导流部位、受力部位都连接而使密封部位、导流部位、受力部位都受到来自弹性支撑体的挤压，所述底座中间设有通孔，所述底座固定连接在塑形部位内，所述底座与塑形部位密封连接，所述凸缘在活塞的中心线延伸方向上位于受力部位和底座之间，所述连接件的一端穿过通孔位于底座的一侧，所述底座、弹性支撑体、塑形部位和受力部位之间设有容纳弹性支撑体变形部位的空腔。在该技术方案中，壳体为半封闭式一体结构、其开口部位设置在远离需要灌装作业时提供密封作用的部位、远离需要清洗作业时提供导流作用的部位，故在壳体与底座结合形成一体结构后产生的唯一的连接部位不影响灌装作业、不影响清洗作业；壳体表面为连续的、无缝的结构。所以，本专利技术采用一体式壳体以及连接部位迁移至合理部位(非工作区域)的技术方案，完全消除了现有技术中因为缝隙存在于灌装作业范围导致的卫生隐患和清洗不便的问题。活塞与其它部件建立的密封连接关系，是依靠活塞挤压其它部件的表面，进而形成紧密的连接关系，该连接关系是指活塞与其它部件之间建立过盈配合，由此产生密封连接的效果。壳体的密封部位是活塞与其它部件形成密封连接关系的唯一部位，为了能让密封部位与其它部件接触更为紧密，首先密封部位被设计为整个活塞壁厚最薄的部位，使密封部位获得弹性形变能力；第二，弹性支撑体安装在壳体内，安装后弹性支撑体处于收缩状态并处于展开的趋势而持续不断的挤压密封部位向外变形。最终，密封部件向外侧凸出，其凸起紧紧压在其它部件的表面，例如灌装阀的阀体内表面。弹性支撑体的作用在于维持密封部位的变形趋势和承担外力作用(该外力主要是其它部件反馈的反作用力)。在初始状态下弹性支撑体并非以自然展开方式位于壳体内部，而是受到来自密封部位、导流部位、受力部位的包裹作用而呈被挤压的状态、它与密封部位、导流部位、受力部位紧密连接；用于容纳弹性支撑体的腔室的作用是容纳弹性支撑体并且使弹性支撑体发生变形，确保弹性支撑体能够推动密封部位向外侧变形而凸出。控制弹性支撑体变形趋势的关键是腔室的形状，在本申请的技术方案中限位面的作用不仅仅是确保弹性支撑体的位置受到限制，更重要的是控制弹性支撑体始终具有向密封部位处伸展的趋势，达到推动密封部位向外侧变形的目的。在使用该活塞时过盈配合状态迫使密封部位往内收缩，如此，密封部位内侧推动弹性支撑体，使得弹性支撑体变形，弹性支撑体变形后局部部位向底座、弹性支撑体、塑形部位和受力部位之间的空腔迁移。空腔在活塞应用过程中至关重要，它起到了直接缓冲弹性支撑体的变形量的作用，对产生过盈配合具有关键作用。活塞往复运动的理想状态是保持固定姿态，活塞的中心线平行于活塞的运动方向，应当避免活塞的中心线倾斜于运动方向的情况，但是在实施过程中该情况会受到诸多原因而引起，例如安装不到位、加工缺陷、部件受损、作业对象不稳定等等。一旦出现活塞倾斜的情况，壳体上除了凸起的其它部位(尤其是端部)会有与其它部件的表面接触的情况，活塞运动受到的摩擦力因此增加。但是，此时壳体上的凸起仍能与其它部件的表面建立密封连接，也就是说密封部位仍处于有效的工作状态。为了消除摩擦力的影响，本申请中塑形部位的主体部分的外径都被设置成了小于密封部位的外径的结构，这样在壳体的弹性部位处形成了阶梯状结构，在活塞倾斜时壳体的端部能够远离其它部件的表面，从而避免活塞会受到额外的摩擦力。塑形部位是壳体与底座连接的部位。底座与塑形部位之间可以通过过盈配合方式固定连接、也可以通过粘结剂固定连接。无论哪种连接方式都对于塑形部位的柔韧性具有特定要求，而柔韧性取决于塑形部位的壁厚程度，壁厚值越大、柔韧性越差，壁厚值越小、柔韧性越好。为使塑形部位达到合理的柔韧性，所述塑形部位的壁厚被设计为大于密封部位在凸起处的壁厚，但仍需保持密封部位的外径大于塑形部位的外径。密封部位位于塑形部位和导流部位之间，密封部位一侧与导流部位连为一体、密封部位另一侧与塑形部位连为一体。密封部位表现出的柔韧性比塑形部位的柔韧性要更加柔韧，密封部位比塑形部位更具弹性。弹性支撑体推挤密封部位的情况下极易使密封部位向外侧弯曲，在壳体上表现为在密封部位向外鼓起。因此，密封部位的变形特征是保证该活塞能与其它部件建立的密封连接关系的重要因素。密封部位上通过变形获得最大位移量的部位应该在密封部位的中间位置，通过凸起设置于密封部位的中间区域，能够使凸起与其它部件建立更为紧密的连接关系。最重要的是，这样设置后活塞在凸起处获得了补偿功能，因为较大的位移量确保了凸起在磨损状态下能够本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种灌装阀，其特征在于：该灌装阀设有阀体(1)和活塞(2),所述活塞(2)活动安装在阀体(1)内，所述活塞(1)包括壳体(3)、底座(4)、连接件(5)、弹性支撑体(6)，所述壳体(3)为一体式结构、所述壳体(3)设有主体部位(7)和弹性部位(8)，所述主体部位(7)包括导流部位(9)和受力部位(10)，所述导流部位(9)呈扁平状结构、所述受力部位(10)呈管状结构，所述导流部位(9)的外侧设有导流面Ⅰ(13)、内侧的中间位置与受力部位(10)的一端连接，所述壳体(3)在主体部位(7)的横截面呈T形，所述连接件(5)为螺栓、连接件(5)设有凸缘(14)，所述连接件(5)固安装在受力部位(10)上，所述连接件(5)的中心线与壳体(3)中心线重合，所述弹性部位(8)呈管状结构，所述弹性部位(8)分布在导流部位(9)的边缘且与受力部位(10)一起位于导流部位(9)的内侧，所述弹性部位(8)的外表面与导流面Ⅰ(13)连贯，所述弹性部位(8)包括密封部位(11)、塑形部位(12)，所述密封部位(11)的一侧与导流部位(9)连接、所述密封部位(11)的另一侧与塑形部位(12)连接，所述密封部位(11)外表面设有围绕壳体(3)中心线分布的凸起(15)，所述壳体(3)在凸起(15)处的外径最大，所述塑形部位(12)的内表面设有限位面(16)，所述密封部位(11)、塑形部位(12)、导流部位(9)和受力部位(10)之间形成用于容纳弹性支撑体(6)的腔室(18)，所述限位面(16)面向腔室(18)，所述腔室(18)的横截面呈梯形，所述腔室(18)设有一个开口，所述开口朝向塑形部位(12)和受力部位(10)之间的区域，所述限位面(16)到受力部位(10)的表面的距离在开口朝向上逐渐减少，所述弹性支撑体(6)横截面也呈梯形，所述弹性支撑体(6)以压缩状态置于腔室(18)内，所述弹性支撑体(6)与密封部位(11)、导流部位(9)、受力部位(10)都连接而使密封部位(11)、导流部位(9)、受力部位(10)都受到来自弹性支撑体(6)的挤压，所述底座(4)中间设有通孔(19)，所述底座(4)固定连接在塑形部位(12)内，所述底座(4)与塑形部位(12)密封连接，所述凸缘(14)在活塞(2)的中心线延伸方向上位于受力部位(10)和底座(4)之间，所述连接件(5)的一端穿过通孔(19)位于底座(4)的一侧，所述底座(4)、弹性支撑体(6)、塑形部位(12)和受力部位(10)之间设有容纳弹性支撑体(6)变形部位的空腔(23)。...
【技术特征摘要】
1.一种灌装阀，其特征在于：该灌装阀设有阀体(1)和活塞(2),所述活塞(2)活动安装在阀体(1)内，所述活塞(2)包括壳体(3)、底座(4)、连接件(5)、弹性支撑体(6)，所述壳体(3)为一体式结构、所述壳体(3)设有主体部位(7)和弹性部位(8)，所述主体部位(7)包括导流部位(9)和受力部位(10)，所述导流部位(9)呈扁平状结构、所述受力部位(10)呈管状结构，所述导流部位(9)的外侧设有导流面Ⅰ(13)、内侧的中间位置与受力部位(10)的一端连接，所述壳体(3)在主体部位(7)的横截面呈T形，所述连接件(5)为螺栓、连接件(5)设有凸缘(14)，所述连接件(5)固安装在受力部位(10)上，所述连接件(5)的中心线与壳体(3)中心线重合，所述弹性部位(8)呈管状结构，所述弹性部位(8)分布在导流部位(9)的边缘且与受力部位(10)一起位于导流部位(9)的内侧，所述弹性部位(8)的外表面与导流面Ⅰ(13)连贯，所述弹性部位(8)包括密封部位(11)、塑形部位(12)，所述密封部位(11)的一侧与导流部位(9)连接、所述密封部位(11)的另一侧与塑形部位(12)连接，所述密封部位(11)外表面设有围绕壳体(3)中心线分布的凸起(15)，所述壳体(3)在凸起(15)处的外径最大，所述塑形部位(12)的内表面设有限位面(16)，所述密封部位(11)、塑形部位(12)、导流部位(9)和受力部位(10)之间形成用于容纳弹性支撑体(6)的腔室(18)，所述限位面(16)面向腔室(18)，所述腔室(18)的横截面呈梯形，所述腔室(18)设有一个开口，所述开口朝向塑形部位(12)和受力部位(10)之间的区域，所述限位面(16)到受力部位(10)的表面的距离在开口朝向上逐渐减少，所述弹性支撑体(6)横截面也呈梯形，所述弹性支撑体(6)以压缩状态置于腔室(18)内，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：史中伟，史正，唐官仁，徐军强，
申请(专利权)人：杭州中亚机械股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33
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