CN101077765B - 用于灌装机的阀门单元和灌装机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于灌瓶机的阀门单元，尤其是用于玻璃瓶灌装器的阀门单元。更具体地，本发明涉及一种阀门单元(1)，尤其是用于容器(8)灌装机，包括空心体(2)，在该空心体(2)中有被可滑动地容纳的塞子(3)，其中所述塞子(3)为空心的，并且包括外管道(23)和与所述外管道(23)同轴的内管道(24)，探测器(28)的直径小于所述内管道(24)的开口的直径，该探测器(28)被同轴地容纳在所述内管道(24)内，其特征在于，所述内管道(24)由电气绝缘材料制成。

Description

用于灌装机的阀门单元和灌装机
技术领域
本发明涉及一种用于灌瓶机的阀门单元。
背景技术
对于灌装容器，已知使用直列式设备或旋转设备，其具有多个合适的龙头或灌装阀，该龙头或灌装阀装备有由塞子关闭的管嘴。塞子由沿其轴线可移动的柄构成，以便能够以控制方式打开和关闭阀门。在灌装操作期间，容器口被在阀门垫圈密封地抵靠，从而与阀门垫圈制造出封闭环境。
当灌装玻璃瓶时，灌装阀门可以提供以下的可能性，即释放包含在瓶子内的空气并利用无菌空气替换该空气。尤其对于碳酸饮料来说，要求在压力下利用空气或其他惰性气体执行该工艺，以免产生过多的泡沫。此外，必要的是，为必须离开瓶子的气体提供释放管道，从而便于灌装操作的完成。
为了实现上述目的，塞子为中空的并包括服务同轴管道，以便在瓶子的内部制造出真空和随后在灌装操作期间引入惰性气体，以及为气体制造出口。
此外，在相对于最深处的管道的中心位置处，一般设置有在容器内延伸的合适的探测器，读取灌装高度并当达到预定高度时停止饮料的输送。探测器覆盖有绝缘材料，诸如塑料或陶瓷材料，以避免与周围管道的金属壁产生接触，将导致短路，而短路将使探测器读取无效。
发明内容
这种类型的阀门所遇到的第一问题是探测器覆盖物可能由于磨损而被损坏，因而暴露的探测器部分可能与金属管道相接触，从而产生上述后果。
此外，由细长柄构成的探测器要求定中装置。该定中装置通过由绝缘材料制成的环提供，该定中装置必须设置在内管道的口部并可能因此而产生瓶子破裂或过多的泡沫。为此，通常损坏定中装置。此外，如果定中装置处于端部位置，则这将使定中装置插入瓶颈内，并因此抑制气体流出。
因此，本发明致力于上述问题，并通过如下所述的用于容器的灌装机的阀门单元解决上述问题。
本发明提供了一种阀门单元，用于容器的灌装机，所述阀门单元包括中空体，在该中空体中有被可滑动地容纳的塞子，其中所述塞子为中空的，并包括外管道和与所述外管道同轴的内管道，探测器的直径小于所述内管道的开口的直径，该探测器被同轴地容纳在所述内管道内，其中，所述内管道由电气绝缘材料制成，其特征在于，所述内管道包括用于所述探测器的定中装置，所述定中装置与所述内管道被制成一个部件。
本发明还提供了一种灌装机，该灌装机包括一个或多个如上所述的阀门单元。
附图说明
通过优选实施例的说明将更好地了解作为本发明目的的灌装机的阀门单元的进一步特征和优点，该优选实施例通过非限制说明进行描述，参考附图：
图1为本发明的阀门单元处于操作状态时的侧截面示意图。
具体实施方式
参考附图，总体上表示为1的本发明的阀门单元包括中空体2、被可滑动地容纳在中空体2中的塞子3。
中空体2通过未示出的合适的连接装置而被固定至灌装机的机架上，该连接装置诸如为支架或其他连接元件。
中空体2包括用于容器8的灌装流体的进口孔5和出口孔6。所述进口孔5被连接至用于供给灌装流体的管道7。出口孔6形成在中空体2的下表面，在出口孔6处使输送管嘴4与塞子3对齐。因而，用于灌装流体的通路9将被限定在所述中空体2内。
输送管嘴4在其内表面上包括加厚部，该加厚部形成肩部10。肩部10包括向下成锥形的上部11和向上成锥形的下部12，其中上部11为用于塞子3的抵靠表面，在下部12上布置有由橡胶或其他软材料制成的垫圈13，所述下部12为用于容器8的颈部的邻接表面。
容器8一般由板(未示出)和/或合适的夹器14来支承，该板和/或夹器14在颈部处保持着容器8，且其整体将被放置在合适的移动装置上，该移动装置为直线型或旋转型的，由于该移动装置完全为传统装置，故未示出该装置。
塞子3包括柄15和头部16。柄15通过中空体2的顶壁并被可滑动地容纳在形成在顶壁中的合适的孔中。该孔的表面包括密封垫圈17，以防止灌装流体漏泄。该孔同样作为塞子3的导向装置。
头部16包括朝下的肩部18。在所述肩部18和中空体2的外面之间，在相对于塞子3的柄15的同轴位置处，布置有弹性装置，诸如螺旋弹簧，该螺旋弹簧在处于静止状态时用来使塞子保持在收缩位置(阀门是打开的)。
头部16在其顶端包括柱塞20，该柱塞20可在与中空体2的结构成整体的腔室21内滑动，同时在柱塞20中有通过连接至增压装置(未示出)的孔22而引入的加压流体，用以气动地驱动塞子。
柱塞20具有密封垫圈35，诸如O形环。
塞子3的茎15为中空的，并包括相对于它同轴布置的外管道23和内管道24。
外管道23在其下部处具有增厚的唇部25，该下部具有向下成锥形的表面和诸如O形环的垫圈26。垫圈26用于当阀门单元1处于关闭状态时与输送管嘴4的肩部10相邻接干涉。
内管道24突出至外管道23的下面，从而当外管道23位于输送管嘴4上时，内管道24插入容器8的颈部内，该内管道24在其下端处包括在外部的偏离装置27。该偏离装置27具有在输送之后允许灌装流体沿容器8的壁分配的功能，从而便于容器的顺利灌装。
探测器28与内管道24同轴布置，该探测器由电气导电材料制成的细长柄构成，该细长柄优选地不覆盖有电气绝缘材料。探测器28也相对于内管道24进一步突出，并在容器8内突出至选择为容器灌装高度的点。在相对端，探测器28被固定至塞子3的头部16，并被可操作连接至控制和指令单元(未示出)，例如通过合适线路29或无线系统连接，提供该控制和指令单元以检测来自探测器28的信号并发送开/关控制，以驱动塞子3的气压装置。
根据本发明的阀门单元的基本特征为：内管道24由电气绝缘材料制成，尤其是塑性材料，诸如Teflon(特氟隆)、PEEK(聚醚-酮醚)或PVDF(聚偏氟乙烯)。
内管道24包括探测器28的定中装置30。所述定中装置30由电气绝缘材料制成，其被布置在相对于内管道24的下端的收缩位置，从而防止其在发生瓶子破裂或过多泡沫时损坏。优选地，所述定中装置30与内管道24整体制成，例如通过注模成型工艺。内管道24与定中装置30通过模制而作为整体能够使这些定中装置设置在所要求的位置，而根据公知阀门的需要，必须在最后将定中装置施加在管道24内时将定中装置设置在所要求的位置将困难得多。事实上，在公知阀门中，由绝缘材料制成的定中环不利地设置在内管道的端部，这将产生上述后果。
探测器28的直径小于内管道24的开口，从而在探测器和内管道24的表面之间形成第一环形通路31，该第一环形通路31一般用作在灌装操作期间用于包含在瓶子内的空气的释放槽。
在内管道24和外管道23之间形成第二环形通路32，用于为容器8施加真空。
所述第一环形通路31和第二环形通路32分别与相关槽33、34流体连通，这将通过合适的收集器(未示出)分别将其引向空气的出口和真空装置(诸如例如真空泵)。施加真空的槽34也可简单地利用合适的阀门装置，以选择无菌空气源而不是所述真空装置，以用于引入无菌空气、可能加压的无菌空气。由于这些特征完全是传统的，故不对其进行更加详细地描述。
进一步参考附图，下面将描述根据本发明的阀门单元的操作。
在图1中，阀门单元1所示为输送状态，其中，容器8已经被设置成位于阀门单元1的输送管嘴4上。操作的上述步骤利用容器8的移动装置设置容器8，使得通过第二环形通路32释放最初存在于容器8内的空气，以及通过相同的环形通路32引入可能加压的无菌空气。
在灌装之后，偏离装置27提供用以使灌装流体沿容器壁分配，因而使紊流最小，以及使通过第一环形通路31释放的惰性气体自由地通向第一环形通路31，该惰性气体必须离开容器8以便于灌装容器8，诸如通过附图所示的箭头方向。
继续进行灌装，直到探测器28的尖端接触灌装流体为止。此时，探测器将发送信号至控制和指令单元，该控制和指令单元将触发柱塞20的致动气压装置。柱塞20将向下短距离地移动，因而加载弹性装置19，直到使塞子3处于阀门装置1的孔6的关闭位置为止。
从上述将立刻理解作为本发明目的的阀门单元的优点。
首先，由于内管道24由绝缘材料(塑料)制成，而不是由现有技术中的金属制成，故所实现的基本优点在于，完全消除了关于由探测器28的绝缘覆盖物被损坏而可能导致短路的问题。本发明中的探测器28不需要由绝缘材料覆盖。
本发明所使用的方案的另一重要优点在于，由于通过塑性材料的注模制成内管道24，故可以在最需要的有利位置处，即在相对于管道24的下端的收缩位置处作为整体地获得定中装置。因此，不仅避免对定中装置的任何损坏，而且当需要时(例如，为了允许增加惰性气体的流入/流出)，这种收缩设置能够改变处于该点的内管道24的开口，而不会与显然固定的容器颈部的尺寸相干涉。
由于使用更少的工件数(内管道和定中装置制成一个部件)和利用更加便宜的材料(内管道24由塑料制成)，本发明的阀门单元还将使制造更加便宜。
应理解的是，作为本发明的目的，在此只描述阀门单元的具体实施例，但是对于本领域的技术人员来说，在不脱离所附权利要求限定的本发明的保护范围的情况下，可对具体应用的调整进行必要的任意改进。
此外，塞子1的抬起可克服弹性装置19的阻力进行，因而限定了放置位置，在此位置上，阀门单元处于关闭状态，而不是打开状态，如所述示例。

Claims (14)

1.一种阀门单元(1)，用于容器(8)的灌装机，所述阀门单元(1)包括中空体(2)，在该中空体(2)中有被可滑动地容纳的塞子(3)，其中所述塞子(3)为中空的，并包括外管道(23)和与所述外管道(23)同轴的内管道(24)，探测器(28)的直径小于所述内管道(24)的开口的直径，该探测器(28)被同轴地容纳在所述内管道(24)内，其中，所述内管道(24)由电气绝缘材料制成，
其特征在于，
所述内管道(24)包括用于所述探测器(28)的定中装置(30)，所述定中装置(30)与所述内管道(24)被制成一个部件。
2.如权利要求1所述的阀门单元，其中，所述内管道(24)由塑性材料制成。
3.如权利要求2所述的阀门单元，其中，所述塑性材料选自Teflon、PEEK(聚醚醚酮)或PVDF(聚偏氟乙烯)。
4.如权利要求2至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述内管道(24)通过注模成型而获得。
5.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述内管道(24)突出至所述外管道(23)的下面，以便在操作状态下定位在容器(8)内。
6.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述探测器(28)在所述内管道(24)的下面突出至与操作步骤期间为容器(8)选择的灌装高度相对应的点。
7.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述塞子(3)包括用于释放空气的第一环形通路(31)和第二环形通路(32)，该第二环形通路(32)用于施加真空和/或用于在容器(8)内引入无菌的、可能加压的空气。
8.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述塞子(3)由气动装置致动。
9.如权利要求8所述的阀门单元，其中，关闭所述阀门单元(1)的所述塞子(3)的移动克服被布置在所述塞子(3)的头部(16)和所述中空体(2)的表面之间的弹性装置(19)的阻力进行。
10.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述塞子(3)的外管道(23)包括在其下端处的唇部(25)，所述唇部(25)具有包括垫圈(26)的向下成锥形的表面。
11.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述中空体(2)在其下部处包括输送管嘴(4)，该输送管嘴(4)在其内表面上布置有肩部(10)，所述肩部(10)包括向下成锥形的上部(11)和向上成锥形的下部(12)，其中该上部(11)为用于塞子(3)的邻接表面，而在该下部(12)上布置有垫圈(13)，所述下部(12)为用于容器(8)的颈部的停靠表面。
12.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述内管道(24)在其下端处在外部上包括用于灌装流体的偏离装置(27)。
13.如权利要求1至3中任一项所述的阀门单元，其中，所述探测器(28)被可操作地连接至指令与控制单元，该指令与控制单元检测来自探测器的信号并因此触发所述塞子(3)。
14.一种灌装机，该灌装机包括一个或多个如权利要求1至13中的任一项所述的阀门单元。
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