CN101389563A - 充注装置的可变流量阀 - Google Patents
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Abstract
本发明提出充注装置(10)，其包括管状的主体(12)，所述主体(12)在上区段(14)中包括供给室(18)，并且设有用于液体流动的管(20)，其中，液体供给导道(22)穿过供给孔(24)通到供给室(18)，充注装置(10)还包括封闭器(26)，在轴向打开位置和轴向关闭位置之间，该封闭器(26)被控制在管状的主体(12)的内部轴向滑动，其特征在于，它包括与封闭器(26)共轴的旋塞(42，142)，所述旋塞(42，142)安置在管状的主体(12)的上区段(14)中，其中旋塞(42，142)包括部分地封闭供给孔(24)的壁(44，144)；并且，旋塞(42，142)被控制围绕其轴线(A1)枢转，以便通过改变周向壁(44，144)的封闭面积来调节供给流量值。
Description
技术领域
[01]本发明涉及用液体充注容器的装置。
[02]本发明更具体地涉及用液体充注容器的装置，其包括总体呈管状的主体，所述主体在上区段中包括液体供给室，并且在其下轴向端设有用于液体从所述供给室向所述容器流动的管，其中，液体供给导道穿过供给孔通到所述供给室；在轴向打开位置和轴向关闭位置之间，该封闭器被控制在所述管状的主体的内部轴向滑动，并且所述封闭器包括环形支承体，该环形支承体在关闭位置轴向支撑抵靠着布置在所述供给室和所述管之间的互补座体。
背景技术
[03]这种类型的装置特别是用在充注聚对苯二甲酸乙二醇脂(PET)制成的瓶具的自动设备中。
[04]当用液体充注容器时，通常会面对在液体表面形成泡沫的问题。当液体导入容器中时，大部分的液体具有或多或少的起泡沫倾向。对于给定的液体，气泡现象的范围取决于充注流量(débit)和容器的形状。对于相同的容器，流量增加越高，形成的泡沫越多。
[05]当泡沫消失时，由于不精确的剂量测定，容器包含比其应包含的较少的液体。
[06]此外，在泡沫消失之后，残留在容器中的空闲体积包括空气，因此包括氧气，这可能损害液体的良好保存：空闲的体积减少的越多，保存效果越好。
[07]泡沫的形成因此构成一种约束(contrainte)，其导致充注流量减少，这在充注节奏方面造成损失，或导致引起液体的溢出，这不是令人满意的方案。
[08]为了解决这些问题，专利文献WO-A-00/27743提出一种能够按两个不连续的充注流量的方式工作的充注装置。所述充注装置包括封闭器，封闭器包括两个与充注流量相对应的不同打开位置，这使得能够在充注操作结束时减少流量值以减少泡沫的形成。
[09]虽然此充注装置具有一定的满意度，但它不能使得所有构型的容器——例如对于各种形状的容器——中的空闲体积最小化。
发明内容
[10]本发明提出通过这样的充注装置来解决这些问题，所述充注装置包括用于连续地改变充注流量部件。
[11]为此目的，它包括与所述封闭器共轴的旋塞，所述旋塞安置在所述管状的主体的上区段中，其中所述旋塞包括周向封闭壁，当所述封闭器位于其打开位置时，周向封闭壁能够部分地封闭所述供给孔，所述周向壁的封闭面积是所述旋塞的角度位置的函数；并且，所述旋塞被控制围绕其轴线枢转，以便通过改变周向壁的封闭面积来调节供给流量值。
[12]根据本发明的其它特征：
[13]-所述旋塞包括与所述封闭器共轴的管状区段，且所述管状区段的外直径基本等于管状的主体的上区段的内直径，所述管状区段向顶部被封闭而向底部敞开；所述供给孔径向通到所述管状的主体的上区段中；所述周向封闭壁由管状区段的外轴向壁构成；并且，所述管状区段包括径向孔口，当所述封闭器位于其打开位置时，所述径向孔口整体与所述供给孔相正对地定位，以便穿过所述管状区段的中央管道将所述供给导道与所述供给室连通起来；
[14]-所述旋塞包括与所述封闭器共轴的管状区段，所述管状区段包括封闭指状体，所述封闭指状体的外直径基本等于所述管状的主体的上区段的内直径；周向封闭壁由所述指状体的外轴向壁构成；并且，在所述封闭器位于其关闭位置的同时，所述管状区段的指状体整体与所述供给孔相对地成角度地定位，以便中断与所述供给室的连通，在这种情况下，所述供给导道关闭；
[15]-所述旋塞轴向移动地与所述封闭器连接；
[16]-所述旋塞枢转地与所述封闭器连接，以便通过所述封闭器的角度枢转控制所述旋塞的角度枢转；
[17]-所述封闭器包括浸潜的芯体，所述浸潜的芯体从所述支承体开始向底部轴向延伸到所述管中；
[18]-所述管的下端区段包括凹截锥形壁，该凹截锥形壁的内直径向底部逐渐减少；所述浸潜的芯体在其下轴向端包括凸截锥形表面，所述凸截锥形表面基本平行于所述凹截锥形壁；当所述封闭器位于其关闭位置时，所述凸截锥形表面的下轴向端与所述凹截锥形壁的下轴向端基本径向排齐；并且，所述凸截锥形表面的下轴向端的直径小于所述凹截锥形壁的下轴向端的直径，以便设置一环形空间，在所述封闭器关闭时刻，该环形空间的径向尺寸恰好足够用于通过毛细作用引起液体上溯；
[19]-所述支承体布置在弹性材料制成的圈环上，所述圈环嵌装在所述封闭器的主体上。
附图说明
[20]通过阅读以下详细说明，并参考附图，本发明的其它特征和优点将显现出来，其中：
[21]-图1是沿着平面1-1的轴剖面图，其示出当充注装置的封闭器位于关闭的轴向位置时且当其旋塞位于部分封闭的角度位置时的本发明的充注装置；
[22]-图2是沿着剖切平面2-2的类似于图1的视图，其示出当所述封闭器位于打开的轴向位置时以及当所述旋塞位于一角度位置时的图1的充注装置，在该角度位置中所述旋塞的孔口与液体供给导道排齐；
[23]-图3是沿平面3-3的横截面图，其示出在图2的构型中的图1的充注装置；
[24]-图4是类似于图3的视图，其示出当旋塞位于部分封闭的角度位置时的图1的充注装置；
[25]-图5是类似于图1的轴截面图，其示出旋塞的实施变型，并且其示出当充注装置的封闭器位于封闭的轴向位置时以及当其旋塞位于全部封闭的角度位置时的本发明的充注装置；
[26]-图6是沿着平面6-6的横截面图，其示出图5的构型中的充注装置；
[27]-图7是类似于图6的横截面图，其示出当充注装置的旋塞位于全部打开的角度位置时图5的充注装置。
具体实施方式
[28]在以下说明中，相似或相同的元件由相同的标记指示。
[29]在图1至4中，示出用液体充注容器的装置10，其根据本发明的教导(enseignement)而实现。
[30]充注装置10包括总体呈管状的主体12，所述主体12在这里沿着垂直轴线A1延伸，并且在上区段14中包括总体呈圆柱状的孔腔16。
[31]在以下说明中，非限制性地，将沿着管状的主体12的轴线A1用作为垂直轴向取向。
[32]孔腔16在其上轴向端被横向盖体19关闭，横向盖体19固定在管状的主体12上。
[33]管状的主体12在其下轴向端包括形成管20的总体呈管状的区段，用于从供给室18向容器(未示出)供给的液体的流动，该容器放置在充注装置10之下。
[34]液体供给导道22此处穿过径向供给孔24通到供给室18，径向供给孔24在管状的主体12的上区段14的外轴向壁中被穿透。
[35]充注装置10包括封闭器26，或阀，该封闭器26被控制在管状的主体12的内部轴向滑动。
[36]封闭器26在此处总体具有围绕其轴线A1旋转的形状。
[37]封闭器26在两个轴向端位置之间滑动：一个在图2中所示的打开的上位置和一个在图1中所示的关闭的下位置。
[38]封闭器26包括环形支承体28，当封闭器26位于其关闭位置时，该环形支承体28用于轴向支撑抵靠互补的座体30，以便密封地关闭允许液体向管20流动的环形通道32。
[39]座体30布置在管状的主体12的中间区段34中，该中间区段34位于供给室18和管20之间。
[40]座体30总体具有内直径向底部逐渐减小的凹截锥形状(tronconique concave)。
[41]支承体28此处按弹性材料制成的圈环36来实施，圈环36嵌装在封闭器26的主体38上。圈环36形成外衬垫，该外衬垫通过弹性变形在关闭位置压靠座体30，这保证关闭的密封性。
[42]封闭器26的主体38此处固定在控制杆体40的下轴向端上，控制杆体40穿过盖体19向顶部轴向延伸。
[43]杆体40连接到控制部件(未示出)，例如连接到气动缸上，该气动缸能够引起杆体40向顶部和底部滑动。
[44]根据本发明的教导，充注装置10包括与封闭器26共轴的旋塞42，该旋塞42放置在供给室18中。
[45]旋塞42包括周向封闭壁44，当封闭器26位于打开位置时，该周向封闭壁44能够部分地封闭供给孔24。壁44的封闭面积是旋塞42的角度位置的函数。
[46]旋塞42被控制围绕其轴线A1枢转，以便通过改变周向壁44的封闭面积来调节供给流量值。
[47]根据图1至4中所示的实施方式，旋塞42包括管状区段46，该管状区段46与封闭器26共轴，并且具有基本等于供给室18的内直径的外直径。
[48]旋塞42的管状区段46在其上轴向端被横向壁48封闭，并且向底部——即向管20——敞开。
[49]旋塞42的管状区段46包括径向孔口50，当封闭器26位于其打开位置时，该径向孔口50总体相对于供给孔24定位，以便穿过管状区段46的中央管道52将供给导道22与供给室18连接起来。
[50]有利地，径向孔口50具有环形的通行截面，并且其直径基本等于供给孔24的直径。
[51]周向封闭壁44由围绕孔口50的管状区段46的外轴向壁构成。
[52]有利地，旋塞42固定在控制杆体40上，以便旋塞42通过同时轴向移动和枢转而连接到封闭器26上。
[53]因此，封闭器26和旋塞42可以在适当的轴向的和角度的位置被同时控制。
[54]注意到旋塞42在孔腔16中与封闭器26一起轴向滑动。
[55]根据有利的实施方式，管20的上区段包括凹圆柱状壁54，管20的下端区段包括凹截锥形壁56，其内直径向底部逐渐减小。
[56]封闭器26包括浸潜的芯体58，其在管20的内部从支承体28开始向底部轴向延伸。
[57]浸潜的芯体58在其下轴向端包括凸截锥形表面60，该凸截锥形表面60基本平行于管20的凹截锥形壁56。
[58]凸截锥形表面60的轴向长度小于凹截锥形壁56的轴向长度。
[59]当封闭器26位于关闭位置时，凸截锥形表面60的下轴向端62与凹截锥形壁56的下轴向端64基本径向排齐。
[60]凸截锥形表面60的下轴向端62的直径小于凹截锥形壁56的下轴向端64的直径，这设置了一个环形空间66，在封闭器26关闭的时刻，该环形空间66的径向尺寸恰好足够用于引起液体由于毛细作用而上溯。
[61]有利地，浸潜的芯体58包括其直径向底部递增的凸截锥形中间区段68。
[62]现在描述本发明的充注装置10的操作(fonctionnement)。
[63]在充注之前，封闭器26位于其关闭位置(图1)。
[64]当将瓶具轴向放置在管20之下时，通过杆体40控制封闭器26到打开位置(图2)，以便位于座体30之上的在供给室18和供给导道道22中的液体下降到管20中。
[65]液体沿着并围绕芯体58流动。
[66]注意到芯体58引导液流以便产生层流型的流动，这使得泡沫产生最小化并加速充注瓶具。
[67]有利地，从充注开始，在完全打开的角度位置中控制旋塞42，其示出在图2和图3中，即孔口50与供给孔24排齐。
[68]接近充注结束，控制旋塞42围绕其轴线A1枢转，直到如图4所示的最终角度位置。
[69]在旋塞42枢转期间，在供给导道22和开口50之间的液体通行截面的面积逐渐减小，由于旋塞42的周向壁44越来越封闭供给孔24，使得液体充注流量逐渐减少。
[70]注意到充注流量的基本持续减少允许最小化液流中的涡流，这使得泡沫的产生最小化。
[71]在充注结束时，封闭器26被控制到关闭位置，这几乎立即阻止液体向管20流动。
[72]由于芯体58的下端区段的结构和管20的下端区段的结构，停止充注得以完成，这是因为到达管20的下端部的液体趋于在环形空间66中通过毛细作用而上溯。
[73]以下将通过将图1-4中所示的实施方式进行比较，来描述包括本发明的充注装置10的旋塞142的实施变型。
[74]有利地，旋塞142与封闭器26共轴，并且旋塞42被布置在供给室18中。
[75]因此，旋塞142包括周向封闭壁144，当封闭器26位于其打开位置时，周向封闭壁144能够部分地封闭供给孔24。壁144的封闭面积是旋塞142的角度位置的函数。
[76]旋塞142被控制围绕其轴线A1枢转，以便通过改变周向壁144的封闭面积来调节供给流量值。
[77]根据图5-7中所示的实施变型，旋塞142包括管状区段146，封闭指状体143从管状区段146径向延伸。
[78]管状区段146与封闭器26共轴，并且优选地在封闭器26的轴线A1上定中心。
[79]管状区段146包括柱形外表面145，所述外表面145确定其外直径，所述外直径小于供给室18的内直径，供给室18的内直径由主体12的上区段14的圆柱状孔腔16确定。
[80]环形供给室18的上部被柱形外表面145和孔腔16径向限定，并且向底部——即向管20——敞开。
[81]周向封闭壁144由垂直延伸的封闭指状体143的外轴表面构成，并且周向封闭壁144的外直径基本等于供给室18的内直径。
[82]如在图5和6中可见，旋塞142位于完全封闭的角度位置，该角度位置对应于旋塞142的这样的位置：在该位置中，封闭指状体143整体面对供给导道22的供给孔24成角度地定位。
[83]供给孔24然后被指状体143的周向壁144封闭，其宽度至少等于供给孔24的直径。
[84]当封闭器26位于其打开位置时，旋塞142的和指状体143的管状区段146的角度移动引起供给孔24的全部的或部分的打开，以便将供给导道22与围绕区段146的供给室18的上部连通在一起。
[85]有利地，旋塞142被固定在控制杆体40上，以便旋塞142同时轴向移动地且枢转地连接到封闭器26，并且在孔腔16中与封闭器26一起轴向滑动。
[86]因此，可以在适当的轴向的和角度的位置同时控制封闭器26和旋塞142。
[87]充注装置10和旋塞142的操作因此类似于前面所述的操作。
[88]在充注之前，封闭器26位于图5所示的其关闭位置。
[89]当瓶具轴向放置在管20之下时，通过杆体40控制封闭器26在打开位置(未示出，其类似于图2所示的位置)上，以便位于座体30之上的、供给室18中和供给导道22中的液体下降到管20中。
[90]液体沿着并且围绕着引导液流的芯体58流动，以便产生层流型流动，以使得泡沫的产生最小化并且加速充注瓶具。
[91]有利地，从充注开始，按完全打开的角度位置控制旋塞142，其示出在图7中，即在该角度位置中，指状体143有角度地偏移，从而封闭壁144与孔腔16面对面，供给孔24与供给室18完全连接起来。
[92]接近充注结束，旋塞142被控制围绕其轴线A1枢转，以便回到前述完全封闭位置，在图6中示出的前述完全封闭位置构成最终的角度位置。
[93]在旋塞142枢转期间，由于旋塞42的指状体143的周向壁144越来越封闭供给孔24，在供给导道22和供给室18之间的液体通行截面的面积逐渐减小，以便液体充注流量逐渐减少。
[94]在充注结束时，控制封闭器26到关闭位置，这几乎立刻阻止了液体向管20流动。
Claims (8)
1.用液体充注容器的充注装置(10)，其包括总体呈管状的主体(12)，所述主体(12)在上区段(14)中包括液体供给室(18)，并且在其下轴向端设有用于液体从所述供给室(18)向所述容器流动的管(20)，其中，液体供给导道(22)穿过供给孔(24)通到所述供给室(18)；
所述充注装置(10)还包括封闭器(26)，在轴向打开位置和轴向关闭位置之间，该封闭器(26)被控制在所述管状的主体(12)的内部轴向滑动，并且所述封闭器(26)包括环形支承体(28)，该环形支承体(28)在关闭位置轴向支撑抵靠着布置在所述供给室(18)和所述管(20)之间的互补座体(30)，
其特征在于，它包括与所述封闭器(26)共轴的旋塞(42，142)，所述旋塞(42，142)安置在所述管状的主体(12)的上区段(14)中，其中所述旋塞(42，142)包括周向封闭壁(44，144)，当所述封闭器(26)位于其打开位置时，周向封闭壁(44，144)能够部分地封闭所述供给孔(24)，所述周向壁(44，144)的封闭面积是所述旋塞(42，142)的角度位置的函数；
并且，所述旋塞(42，142)被控制围绕其轴线(A1)枢转，以便通过改变周向壁(44，144)的封闭面积来调节供给流量值。
2.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述旋塞(42)包括与所述封闭器(26)共轴的管状区段(46)，且所述管状区段(46)的外直径基本等于所述管状的主体(12)的上区段(14)的内直径，所述管状区段(46)向顶部被封闭而向底部敞开；
所述供给孔(24)径向通到所述管状的主体(12)的上区段(14)中；
所述周向封闭壁(44)由所述管状区段(46)的外轴向壁构成；
并且，所述管状区段(46)包括径向孔口(50)，当所述封闭器(26)位于其打开位置时，所述径向孔口(50)整体与所述供给孔(24)相正对地定位，以便穿过所述管状区段(46)的中央管道(52)将所述供给导道(22)与所述供给室(18)连通起来。
3.根据权利要求1所述的装置(10)，其特征在于，所述旋塞(142)包括与所述封闭器(26)共轴的管状区段(146)，所述管状区段(146)包括封闭指状体(143)，所述封闭指状体(143)的外直径基本等于所述管状的主体(12)的上区段(14)的内直径；
所述周向封闭壁(144)由所述指状体(143)的外轴向壁构成；
并且，在所述封闭器(26)位于其关闭位置的同时，所述管状区段(146)的指状体(143)整体与所述供给孔(24)相对地成角度地定位，以便中断与所述供给室(18)的连通，在这种情况下，所述供给导道(22)关闭。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述旋塞(42，142)轴向移动地与所述封闭器(26)连接。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述旋塞(42)枢转地与所述封闭器(26)连接，以便通过所述封闭器(26)的角度枢转控制所述旋塞(42，142)的角度枢转。
6.根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述封闭器(26)包括浸潜的芯体(58)，所述浸潜的芯体(58)从所述支承体(28)开始向底部轴向延伸到所述管(20)中。
7.根据权利要求6所述的装置(10)，其特征在于，所述管(20)的下端区段包括凹截锥形壁(56)，该凹截锥形壁(56)的内直径向底部逐渐减小；
所述浸潜的芯体(58)在其下轴向端包括凸截锥形表面(60)，所述凹截锥形表面(60)基本平行于所述凹截锥形壁(56)；
当所述封闭器(26)位于其关闭位置时，所述凸截锥形表面(60)的下轴向端(62)与所述凹截锥形壁(56)的下轴向端(64)基本径向排齐；
并且，所述凸截锥形表面(60)的下轴向端(62)的直径小于所述凹截锥形壁(56)的下轴向端(64)的直径，以便设置一环形空间(66)，在所述封闭器(26)关闭时刻，该环形空间(66)的径向尺寸恰好足够用于通过毛细作用引起液体上溯。
8.根据前述权利要求中任一项所述的装置(10)，其特征在于，所述支承体(28)布置在弹性材料制成的圈环(36)上，所述圈环(36)嵌装在所述封闭器(26)的主体(38)上。
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