CN101336137B

CN101336137B - 液体喷射装置

Info

Publication number: CN101336137B
Application number: CN2006800520230A
Authority: CN
Inventors: P·德卡尔恩; J-J·塞兰
Original assignee: Sidel SA
Current assignee: Sidel SA
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-11-28
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2026-11-28
Also published as: FR2894853B1; US7793864B2; JP5166279B2; FR2894853A1; JP2009519126A; CN101336137A; US20080277500A1; EP1963023B1; EP1963023A1; WO2007080243A1

Abstract

本发明的装置具有：液体流动通道(12)；旋转喷嘴(14)，其转动地安装在流通通道(12)的液体出口(20)上，旋转喷嘴(14)开有至少一液体喷射孔(32，33，34)；液体分布壁(48)，其在流通通道(12)中在整个流通截面上横向延伸，液体分布壁(48)开有：中央通道(56)，以产生中央射流；以及至少一切向通道(60)，其用于沿驱动轴线产生至少一切向射流；以及喷嘴(14)驱动壁(50)，其面对着液体分布壁(48)延伸，且为使喷嘴转动而开有接收一束或每束切向射流的至少一接收通道(64)。驱动壁(50)转动地连接于喷嘴(14)。

Description

液体喷射装置

技术领域

本发明涉及液体喷射装置。

背景技术

这种装置尤其与洗涤液一起使用，以便例如在灌瓶机中消毒内腔。

现有技术中已知的液体喷射装置具有：

液体流动通道，其限定液体入口和液体出口，

旋转喷嘴，其围绕旋转轴线转动地安装在流通通道的液体出口上，旋转喷嘴被穿有至少一液体喷射孔，所述液体喷射孔沿与旋转轴线形成非零角度的喷射轴线定向，

液体分布壁，其在通道中横向延伸在整个流通截面上，以收集进入流通通道中的所有液体，液体分布壁被开有：

中央通道，其用于沿旋转轴线产生中央射流，和

至少一切向通道，其用于沿驱动轴线产生至少一切向射流，所述驱动轴线不与旋转轴线交叉，以及

喷嘴驱动壁，其面对着液体分布壁延伸，并开有接收所述的一束或每束切向射流的至少一接收通道，以驱动喷嘴转动。

在现有技术中，流通通道是圆柱体，其中央方向是旋转轴线。液体分布壁是盘，在装置工作期间所述盘连接于流通通道。两切向通道相对于旋转轴线对称地布置在该盘上。

驱动壁是盘，所述盘围绕旋转轴线转动地安装，并具有径向间隙以允许相对于该轴线侧向移动。接收通道集中在盘的同一侧，即它们分布在角度小于180°的弧上。

在装置工作时，接收通道交替地接纳由两条切向通道中的每条切向通道所产生的切向射流。由于具有侧向间隙，当接收通道通到切向通道前面时，驱动盘在该切向通道的一侧侧向地被移动。

喷嘴具有周边驱动指杆，该指杆连接于喷嘴，且与旋转轴线相平行地延伸至驱动盘的周边。当驱动盘在指杆所处的一侧侧向移动时，它与所述指杆相接触，且短暂地引起喷嘴转动。

因此，现有技术中的一个问题是喷嘴断断续续地转动。此外，当驱动指杆不与喷嘴接触时，切向射流中的液体提供的能量受到损失。

发明内容

本发明旨在解决这些问题而提出前述类型的液体喷射装置，其特征在于，驱动壁转动地连接于喷嘴。

此外，按本发明的装置可具有以下一个或多个特征：

驱动壁刚性地连接于喷嘴；

所述装置具有至少一锁止转动的锁紧楔，所述锁紧楔与所述旋转轴线隔开且平行于该旋转轴线延伸，所述锁紧楔在一端接合在专设于所述喷嘴中的第一锁紧凹口中，且在另一端接合在专设于所述驱动壁中的第二锁紧凹口中；

驱动壁开有多条接收通道，所述接收通道定向成与旋转轴线平行，且围绕该轴线均匀地分布成圆；

液体分布壁开有多条切向通道，所述切向通道围绕旋转轴线均匀地分布成圆，且通到接收通道对面；

每条切向通道限定一液体出口截面，其围绕旋转轴线的圆周尺寸(dimension circonférentielle)大于分开两条连续的接收通道的绕旋转轴线的圆周距离(distance circonférentielle)；

两圆形肋朝液体分布壁的方向布置在驱动壁上，接收通道布置在这些肋之间；

切向通道的数量奇偶性不同于接收通道的数量奇偶性；以及

配设有四条切向通道和九条接收通道。

附图说明

通过下面参照附图且仅作为例子给出的说明，本发明将得到更好的理解，附图如下：

图1是按本发明的液体喷射装置的沿旋转轴线的纵剖面图；

图2是类似于图1的剖面图，示出装置的液体分布壁；

图3是沿图2中线3-3的分布壁的横剖面图；

图4是分布壁沿图3中的线4-4的偏移开所述旋转轴线的纵剖面图；

图5是旋转喷嘴的驱动壁的纵剖面图；

图6和7是驱动壁分别沿方向6和线7-7的俯视图和仰视图；以及

图8是分布壁和驱动壁叠置的俯视图。

具体实施方式

图1所示的喷射装置以总标号10示出。

所述喷射装置具有液体流动通道12、围绕旋转轴线X-X的旋转喷嘴14、以及相对于流通通道12驱动喷嘴14的驱动部件16。

流通通道12具有空心圆柱形的主体18，主体18具有轴线X-X。主体18在一端由横向壁18A封闭。壁18A开有定中心在旋转轴线X-X上的圆形液体出口20。

第一圆形凸肩25通过对主体18的相对于壁18A的端部26进行内扩孔而设置在主体18的内表面上。

流通通道12还具有封闭该相对端部26的帽22。帽22具有圆柱形壁22A和形成帽底部的壁22B。圆形液体入口24定中心于旋转轴线X-X上，并布置在壁22B上。

帽22的圆柱形壁22A厚于主体18的侧壁，且朝内部突出，从而构成面对着第一凸肩25的第二凸肩28。

旋转喷嘴14具有管27和液体喷射球29，所述管27穿过液体出口20，所述液体喷射球29嵌入在管27的一端上，突出于流通通道12的外部。球29和管27由销(未示出)保持彼此连接，所述销通过横向孔30穿过球及管。

喷射球29开有四个液体喷射孔31、32、33、34。喷射孔之一31称为中央喷射孔，沿旋转轴线X-X定向，而其它三个孔32、33、34称为倾斜喷射孔，沿相应的喷射轴线X₁-X₁、X₂-X₂、X₃-X₃定向，所述喷射轴线与旋转轴线X-X形成非零角度。在所示的实施例中，喷射轴线分别与旋转轴线X-X成45°、90°和135°的角度。

喷射头部31A、32A、33A、34A插入在每个喷射孔31、32、33、34中。每个头部都是空心的，且适当地穿有孔，以产生所需类型的液体喷射。在所示的实施例中，这涉及到圆锥形的液体喷射。中央喷射孔31和在90°位置的喷射孔33位于图1中的剖面中。其它两个孔32、34分别朝该剖面的前部和朝其后部偏移。为使说明清楚起见，安装在这些孔上的头部32A、34A以实线标示在剖面上。孔之一34定向成：相应的头部34A的液体喷射达到流通通道12，以便能清洗所述流通通道。

管27限定沿旋转轴线X-X的主通道38，用以通过出口20从主体18朝喷射球29引导液体。

塑料环40在出口20内被间置在横向壁18A和管27之间，以限制这两个构件之间的摩擦。位于流通通道12内的管27的端部加宽，形成环形的凹处(décrochement)42，所述凹处用于通过插入在管27上的塑料环43，支承在环40上。此外，该内端部被径向通道44从一侧穿通到另一侧，所述通道44垂直于旋转轴线X-X，且穿过主通道38。

此外，三个圆柱形的楔锁紧凹口46布置在该下端部的侧边上。装置10的该特征将于后面说明。

喷嘴驱动部件16具有分布由入口24输入的液体的液体分布壁48和驱动喷嘴14的驱动壁50。

保持分布壁48的保持环51紧贴在主体18上，且置于帽22的第二凸肩28上。该保持环形成面对凸肩25的新凸肩51A。

仅如图2至4所示的，首先，分布壁48具有外接在凸肩25和51A之间的盘52，且该盘用于在工作时支承在主体18的第一凸肩25上。盘52在其中央沿旋转轴线X-X从一侧到另一侧贯穿有孔。空心管道54围绕该孔沿旋转轴线X-X升高。管道54进入主通道38中。因此，盘52和管道54限定中央通道56，所述中央通道在主通道38中沿旋转轴线X-X产生射流。

此外，分布壁48具有校准孔58，其拧在中央通道56中并面对液体入口24。该孔的内径可精确地限定中央通道56中的流体进口截面。

如图3和4所示，盘52还开有四条贯通的切向通道60，它们与旋转轴线X-X间隔开。

切向通道60沿相应的轴线即驱动轴线X_e-X_e是笔直的。每条切向通道60从壁48的截锥形入口面61延伸至其平坦的出口面63。

每条切向通道的驱动轴线X_e-X_e包含在平面P_e中，该平面P_e平行于旋转轴线X-X，与该轴线X-X相距相同的距离d。驱动轴线X_e-X_e与旋转轴线X-X在平面中的投影成非零角度α，其约为135°(图4)。

切向通道60围绕旋转轴线X-X均匀地分布，即每条切向通道60对应于前切向通道，转动移动一恒定的角度。在所示的实施例中，这个角度等于90°。

因此，每条切向通道60适于从由入口24输入的液体，沿相应的驱动轴线产生一束切向射流。

每条切向通道60限定液体出口截面，所述液体出口截面的中心与旋转轴线分隔开。在所示的实施例中，所述中心位于平面P_e的最靠近旋转轴线X-X的点，即与该轴线X-X相距距离d的点。

另外，每条切向通道60限定一液体入口截面。切向通道的入口截面与校准孔58的入口截面之比选择成：根据设置通过入口24的液体流量，所产生的切向射流使喷嘴14以大约每分钟若干转的恒定的预定转速转动。

如图1和5所示，驱动壁50具有盘的形状，该盘面对着分布壁48的盘52的平坦的出口面63，延伸在该盘52与喷嘴14之间。

为此，驱动壁50在其沿旋转轴线X-X的厚度上开有使管道54通过并引导该管道的通道62。因此，驱动壁50围绕管道54转动地安装。该盘的直径略小于主体18的内径，以使其能在主体18中转动。

另外，驱动壁50在其厚度上开有接收切向射流的多条接收通道64。

在所示的实施例中，通道64的数量为九个。接收通道64是笔直的，并平行于轴线X-X定向。它们围绕旋转轴线X-X均匀地呈圆形分布。接收通道的中心基本上与旋转轴线X-X相距距离d，该距离相应于每条切向通道的出口的中心与该相同的旋转轴线X-X之间的距离d。

此外，三个圆柱形凹口66沿轴线X布置在驱动壁50中，每个凹口66通到管27对面，以能与喷嘴14的凹口46之一对齐。

如图1所示，装置10具有三个转动锁紧楔68，它们与旋转轴线X-X隔开并与之平行地进行延伸。图1仅示出一个锁紧楔68。每个锁紧楔68在一端接合在专设于喷嘴14中的锁紧凹口46之一内，而在另一端接合在互补的锁紧凹口66之一中，所述锁紧凹口66在驱动壁50中面对着凹口46。

在其它实施例中，壁50刚性地连接于喷嘴14，例如通过压接合锁紧楔68。

如图5和7所示，第一和第二圆形肋70、72朝分布壁48的方向布置在驱动壁50上。接收通道布置在肋70和72之间。因此，第一肋70延伸在驱动壁50的周边，位于接收通道64的外部。第二肋72延伸在使管道54通过并引导该管道的通道62与接收通道64之间。

如图8所示，指出：每条切向通道60的液体出口截面具有围绕旋转轴线X-X的圆周尺寸L，即与具有半径d并定中心在旋转轴线X-X上的几何圆相切的尺寸，该圆周尺寸L大于分开两连续接收通道的绕旋转轴线X-X的距离l。因此，切向射流始终至少部分地被接收通道64接纳。

现在来说明液体喷射装置10的工作情况。

当没有任何液体由入口24输入时，喷嘴14、分布壁48和驱动壁50自由地略沿轴线X移动。尤其是，壁48可在凸肩25和保持环51之间轴向移动。

洗涤液由入口24输入。该液体将分布壁48推动到凸肩25上。因此，切向通道60的入口被释放，即它们不再被环51覆盖。凸肩25与分布壁48之间的摩擦阻止该壁48围绕旋转轴线X-X转动。

然后，输入的液体由中央通道56和切向通道60通过分布壁48。因此，一方面，沿旋转轴线X-X形成一束中央射流，并且沿相应的驱动轴线形成四束穿过每条切向通道60的切向射流。中央射流被直接输送到喷嘴14的主通道38中。

切向射流朝使驱动壁50的两圆形肋分开的空间被引导。因此，这些射流被引到接收通道64上，并且液体在该壁50的周边进入驱动壁50与主体18之间的危险性很小。切向射流进入接收通道64内，这引起驱动壁50围绕旋转轴线X-X转动，而驱动壁50接着借助于锁紧楔68驱动喷嘴14。

以切向射流形式喷射的液体通过驱动壁50之后，到达流通通道12的主体18中，再经过径向通道44在主通道38中与中央射流汇合。

因此，洗涤液全部由主通道38供给到球29中，并将借助喷射头部31A、32A、33A和34A，从所述球29喷射到外部。

根据本发明，驱动喷嘴转动所引起的压力损失很小，从而喷射压力接近供给压力，这与现有技术中的喷嘴正相反，在现有技术中，供给压力基本上用于使喷嘴转动。因为切向射流的能量或者用于使喷嘴14转动，或者用于形成喷射压力，所以没有能量损失。此外，与转速取决于供给压力的已知喷嘴相反的是，本发明的喷嘴的转速可加以调节，从而喷嘴有规律地围绕旋转轴线X-X转动；这通过调节校准孔58的入口截面实现。

Claims

1.液体喷射装置，其具有：

液体流通通道(12)，其限定液体入口(24)和液体出口(20)，

旋转喷嘴(14)，其围绕旋转轴线(X-X)转动地安装在所述流通通道(12)的液体出口(20)上，所述旋转喷嘴(14)开有至少一液体喷射孔(32，33，34)，所述液体喷射孔沿喷射轴线(X₁-X₁，X₂-X₂，X₃-X₃)定向，所述喷射轴线与所述旋转轴线(X-X)形成非零角度，

液体分布壁(48)，其在所述流通通道(12)中横向地延伸在整个流通截面上，以收集进入所述流通通道(12)内的所有液体，所述液体分布壁(48)开有：中央通道(56)，其用于沿所述旋转轴线(X-X)产生中央射流；和至少一切向通道(60)，其用于沿驱动轴线产生至少一切向射流，所述驱动轴线与所述旋转轴线(X-X)不交叉，以及

驱动壁(50)，其驱动所述喷嘴(14)，面对所述液体分布壁(48)延伸，且开有至少一接收通道(64)，所述接收通道接收所述切向射流以使所述喷嘴转动，

其特征在于，所述驱动壁(50)刚性地连接于所述喷嘴(14)；

所述驱动壁(50)开有多条接收通道(64)，这些接收通道平行于所述旋转轴线(X-X)定向，且围绕该旋转轴线呈圆形均匀地分布；

并且，两圆形的肋(70，72)朝所述液体分布壁(48)的方向，布置在所述驱动壁(50)上，所述接收通道(64)布置在这些肋(70，72)之间。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置具有至少一转动锁紧楔(68)，所述锁紧楔与所述旋转轴线(X-X)分隔开且平行于该旋转轴线延伸，所述锁紧楔(68)在一端接合在专设于所述喷嘴(14)中的第一锁紧凹口(46)中，且在另一端接合在专设于所述驱动壁(50)中的第二锁紧凹口(66)中。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述液体分布壁开有多条切向通道(60)，这些切向通道围绕所述旋转轴线均匀地分布成圆，且通到所述接收通道(64)的对面。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，每条切向通道(60)限定一液体出口截面，所述液体出口截面的围绕所述旋转轴线(X-X)的圆周尺寸大于分开两条连续的接收通道(64)的绕所述旋转轴线(X-X)的圆周距离。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的装置，其特征在于，所述切向通道(60)的数量的奇偶性不同于所述接收通道(64)的数量的奇偶性。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，配设有四条切向通道(60)和九条接收通道(64)。