CN105502256A - 用填充产品填充容器的填充阀 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于优选在饮料填充设备中用填充产品填充容器(100)的填充阀(1)，所述填充阀包括：具有腔室(20)的阀体(2)；和容纳在腔室(20)中的阀座(3)，所述阀座与阀体(2)共同地构成环形的填充产品通道(30)；以及控制膜片(4)，借助于所述控制膜片能够无级地变化和/或封闭环形的填充产品通道(30)的横截面，其中在阀座(3)中容纳有回气管(6)。

Description

用填充产品填充容器的填充阀

技术领域

本发明涉及一种用于在饮料填充设备中用填充产品填充容器的、优选用于在饮料填充设备中用饮料填充瓶子的填充阀。

背景技术

在饮料填充设备中已知的是，以经由填充阀调节且控制的方式用填充产品填充相应的要填充的容器。为此例如已知的填充阀，其中阀锥密封地容纳在阀座中，并且为了将在阀锥上等待处理的填充产品导入到要填充的容器中而将阀锥从阀座中移出。

为了特别平稳地使填充产品流入要填充的容器中已知的是，所谓的涡旋器设置在所述阀锥之上，借助于所述涡旋器将从填充阀流出的填充产品能够相应地附有角动量。由于以这种方式作用的离心力，将填充产品按压到容器壁上并且能够在所述容器壁上平缓地流出，以便实现平稳的填充。在此，尤其避免填充产品从高的下降高度下降到容器的底部并且以这种方式发生填充产品更多地起泡，这能够整体上使填充过程变慢。

从现有技术中还已知用于构成填充阀和流量调整器的软管挤压阀。这种填充阀具有：带有腔室的阀体；容纳在所述腔室中的、构成阀座的内体；以及控制膜片，其中控制膜片设置在阀体的腔室中并且能够通过加载控制介质而膨胀，使得所述控制膜片抵靠内体或阀座进而封闭填充阀。这种阀从WO2011/067794A1中已知。

软管挤压阀的应用尤其在用具有高的纤维份额的饮料填充容器时是有利的。软管挤压阀通常是对于位于要控制的填充产品流中的可能的固体份额完全不敏感的。此外，所述软管挤压阀具有相对于研磨剂的良好的稳定性。

发明内容

基于现有技术，本发明的目的是，提出一种具有进一步改进的特性的填充阀。

所述目的通过一种填充阀来实现，其用于优选在饮料填充设备中用填充产品填充容器，所述填充阀包括：具有腔室的阀体；和容纳在所述腔室中的阀座，所述阀座与所述阀体共同地构成环形的填充产品通道；以及控制膜片，借助于所述控制膜片能够无级地变化和/或封闭环形的所述填充产品通道的横截面，其特征在于，在所述阀座中容纳有回气管。有利的改进方案从本文中得出。

相应地，提出一种用于优选在饮料填充设备中用填充产品填充容器的填充阀，所述填充阀包括：具有腔室的阀体；和容纳在所述腔室中的阀座，所述阀座与阀体共同地构成环形的填充产品通道；以及控制膜片，借助于所述控制膜片能够无级地变化和/或封闭环形的填充产品通道的横截面。根据本发明在阀座容纳有回气管。

由于在阀座中容纳有回气管，变得可行的是，借助于如软管挤压阀那样构成的填充阀有效地且卫生上无问题地填充饮料，因为能够构成在填充阀和要填充的容器之间的气密的连接并且能够将由填充产品挤出的气体从容器中相应地经由回气管导出。

这种填充尤其也在对氧特别敏感的饮料、例如果汁的情况是有重要的。在此也可行的是，在进行原本的填充之前借助于惰性气体冲洗要填充的容器，使得紧接着在容器中存在惰性气体环境，然后填充产品能够填入所述惰性气体环境中。然后，从容器中通过流入的填充产品流挤出的气体、尤其惰性气体能够经由回气管导出。由此，借助于软管挤压阀的快速的且平稳的填充是可能的。

在此，特别是在填充具有高的纤维份额的果汁时，软管挤压阀能够充分发挥其机械的优点，尤其所述软管挤压阀在此不能造成阀锥的卡住或造成纤维的压碎或切断，因为软管挤压阀能够在开关或控制载有固体的液体时应用相对于常规的锥形阀改进的特性。

经由应用回气管还可行的是，除了用惰性气体冲洗要填充的容器以外也提出用超压加载要填充的容器，使得例如能够将碳酸饮料填入处于超压的容器中。

优选地，阀座与阀体的腔室同心地设置，以便能够实现无喷溅的且对称的进而平稳产品的填充。

当阀座相对于阀体刚性地设置时能够实现特别有利的机械结构。

在一个优选的改进方案中，将涡旋器连接到阀座上，所述涡旋器设置在阀座的下游进而也设置在控制膜片的下游。借助于涡旋器能够将穿流填充阀的填充产品置于旋转运动中或加载涡旋，以便能够实现使填充产品平缓地流入要填充的容器中。在此，涡旋器特别优选地直接连接到阀座上或与所述阀座一体地或一件式地构成，以便实现机械上简单的且流体方面有利的构造。特别优选地，涡旋器具有拥有沿填充方向增加的斜度的涡旋叶片，以便能够实现用角动量平稳地加载填充产品。

优选地，同样回气管延伸穿过涡旋器，使得回气管的下孔口基本上设置在填充阀的填充产品排出口的区域中并且相应地设置为，使得能够实现回气流从容器中无干扰地流入。

优选地，回气管经过阀座和/或涡旋器延伸超出产品排出口，以便能够浸入待填充的容器的内腔中。以这种方式也能够实现借助于提出的填充阀进行调节填充高度的填充。

由于涡旋器保持在阀座上或与所述阀座优选一件式地构成，能够实现填充产品的平稳的流出，因为涡旋器与阀座一起静止并且尤其不在高度方面变化。在常规的锥形座阀中，这种高度变化在阀锥升高或下降到阀座中时出现，因为涡旋器在此与阀锥连接。

阀体优选在填充产品排出口的区域中优选具有容纳钟形件、例如容纳锥，以容纳要填充的容器的孔口，其中优选能够以这种方式实现密封地容纳容器的孔口。在此，经由浸入容器中的回气管的长度来确定填充终点。

优选地，阀座和/或涡旋器向下扩宽，以便与液体导流罩(Flüssigkeitsabweisschirm)类似地支持填充产品向外偏转并且以这种方式实现从填充阀流出的填充产品可靠地贴靠到容器的壁上并且以这种方式实现平稳的填充。

涡旋器的引导面的斜度优选从上向下增加，以便保持涡旋器的小的流动阻力，但是同时实现穿流涡旋器的填充产品的恒定的加速度。

此外，能够通过将回气管容纳在阀座中实现将回气管连接到回气管路上，由此明显地简化总构造。

为了能够实现气密的填充，优选在填充产品排出口的区域中设有容纳钟形件以气密地容纳要填充的容器的孔口。

有利地，控制膜片设置为软管状的、优选弹性的元件，所述元件贴靠在阀体的内壁上并且所述控制膜片能借助于用于变化环形的填充产品通道的横截面的控制介质弹性地变形。通过控制膜片的这种应用能够以简单的且可靠的方式构成期望的软管挤压阀。

附图说明

本发明的优选的其他实施方式和方面通过附图的下述的描述来详细阐述。在此示出：

图1示出贯穿填充阀的示意横截面视图。

具体实施方式

在下文中根据附图描述优选的实施例。

在图1中示出贯穿填充阀1的示意横截面视图，所述填充阀设置用于填充瓶子形式的容器100。对此，容器100与其容器孔口102匹配于填充阀1，使得填充产品能够流入容器100的内腔104中。

填充阀1具有阀体2，所述阀体构成腔室20，填充产品能够流动穿过所述腔室。腔室2具有基本上柱状的外形，所述基本上柱状的外形通过阀体的内壁24构成。由于柱状的外形，腔室在垂直于填充方向200的平面中具有圆形的横截面，其中填充产品沿所述填充方向流出到容器100中。在腔室20中容纳有阀座3，所述阀座在示出的实施例中与在阀体2中构成的腔室20同心地或居中地设置。

通过将阀座3容纳在腔室20中相应地构成环形的填充产品通道30，所述填充产品通道在阀体2和阀座3之间构成。所述环形的填充产品通道能够由填充产品穿流，使得所述填充产品能够穿过填充产品排出口22流入容器100中。

在阀体2上还设有控制膜片4，所述控制膜片环形地围绕阀座3延伸，并且所述控制膜片密封地固定在阀体2的内壁24上。控制膜片4例如由弹性的软管构成。通过在控制膜片4和内壁24之间施加控制流体，控制膜片4能够根据图1中示出的运动方向40运动。由此，能够通过用相应的控制流体加载控制膜片4无级地变化环形的填充产品通道30的横截面。控制膜片4还能够完全地贴靠在阀座3上进而完全地封闭填充产品通道。

填充产品经由填充产品输送装置5到入到环形的填充产品通道30中，使得能够通过对控制膜片4加载相应的控制流体来变化在控制膜片4上等待处理的填充产品的流量进而能够实现到要填充容器100中的填充产品流的变化。借助于控制膜片4能够相应地变化和控制到要填充的容器100中的体积流。

如果控制膜片4没有加载控制流体，那么所述控制膜片平滑地贴靠在阀体2的内壁24上，然后所述阀体相应地构成柱状的腔室20，所述腔室与具有尽可能大的通流截面的阀座3一起相应地成为环形的填充产品通道30。

在阀座3中设置有回气管6，所述回气管在填充产品排出口22的区域中沿朝要填充的容器100的方向延伸并且相应地与容器内腔104相通。回气管6经由在此未进一步示出的回气管路例如与在接收容器(Vorlagekessel)中的填充产品之上的气体腔和/或与压力传感器或流量传感器相通，借助于所述压力传感器或流量传感器能够测量回气流。

此外，当要填充的填充产品例如是对氧敏感的、应当填入到惰性气体环境中的填充产品时，也能够经由回气管6进行要填充的容器100的内腔104的抽真空以及加载惰性气体。

此外可行的是，经由回气管6也设有在要填充的容器100的内腔104中的预载，使得填充产品、例如碳酸的填充产品能够在过压下填充，以便例如减少或抑制尤其通过从碳酸饮料中释放二氧化碳而造成的过度的起气泡倾向。

回气管6与阀座3一起相对于阀体2固定地设置。仅控制膜片4在基本上垂直于填充方向200延伸的方向上通过对控制膜片4加载控制流体来运动。相应地，能够尽可能简单地提供总结构。在打开或关闭填充阀1时不发生阀座3的高度变化。

阀座3在拓宽区域32中向下拓宽，以便能够将填充产品在穿流填充阀1时向外导出。

在阀座3上连接有涡旋器7，所述涡旋器具有相应的涡旋叶片70，所述涡旋叶片用于将穿流填充阀1的填充产品置于旋转，以便在随后流入要填充的容器100的内腔104中时，由于作用的离心力实现使填充产品贴靠到要填充的容器100的相应的内壁上。以这种方式能够实现特别平稳的填充。

涡旋器70优选具有增加的斜度，其中斜度从上向下增加，以便实现填充产品置于旋转运动中的恒定的加速度并且同时实现填充产品的平稳的处理。

阀座3的在拓宽区域32中的直径基本上对应于涡旋器7在涡旋器7连接于阀座3的区域中的直径。相应地，在此得到流体动力学上有利的过渡，使得能够避免涡流并且实现填充产品的尽可能平滑的流出。涡旋器7也能够与阀座3一件式地构成并且尤其模制在所述阀座上。

在示出的实施例中，涡旋器7还在其下部区域72中向外布置并且基本上锥形地构成，以便也在此再次为填充产品向外提供动量，以便相应地实现填充产品平稳地贴靠要填充的容器100的内壁。

在填充产品排出口22的区域中，阀体2优选以容纳钟形件26的形式构成，在所述容纳钟形件中能够气密地容纳要填充的容器100的孔口区域102。以这种方式，能够实现特别卫生的填充，因为不发生填充产品和环境大气之间的直接接触。

回气管6延伸穿过涡旋器7，使得在涡旋器7的下部区域72中回气管6与要填充的容器100的内腔104直接相通。

在未示出的实施例中，回气管6也能够延长超出涡旋器7的下端部72，以便例如能够实现要填充的容器100的填充高度填充或填充高度确定。

在各个实施例中示出的所有单独的特性只要是可应用的，就能够彼此组合和/或替换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表

1填充阀

100容器

102容器孔口

104内腔

2阀体

20腔室

22填充产品排出口

24阀体的内壁

26容纳钟形件

200填充方向

3阀座

30环形的填充产品通道

32拓宽区域

4控制膜片

40控制膜片的运动方向

5填充产品输送装置

6回气管

7涡旋器

70涡旋叶片

72涡旋器的下部区域

Claims (10)

1.一种用于优选在饮料填充设备中用填充产品填充容器(100)的填充阀(1)，所述填充阀包括：具有腔室(20)的阀体(2)；和容纳在所述腔室(20)中的阀座(3)，所述阀座与所述阀体(2)共同地构成环形的填充产品通道(30)；以及控制膜片(4)，借助于所述控制膜片能够使环形的所述填充产品通道(30)的横截面无级地变化和/或封闭环形的所述填充产品通道(30)的横截面，

其特征在于，

在所述阀座(3)中容纳有回气管(6)。

2.根据权利要求1所述的填充阀(1)，其特征在于，所述阀座与所述阀体(2)的所述腔室(20)同心地设置。

3.根据权利要求1或2所述的填充阀(1)，其特征在于，所述阀座(3)相对于所述阀体(2)刚性地设置。

4.根据上述权利要求中任一项所述的填充阀(1)，其特征在于，在所述阀座(3)的下游设置有涡旋器(7)。

5.根据权利要求4所述的填充阀(1)，其特征在于，所述涡旋器(7)保持在所述阀座(3)上，优选与所述阀座(3)一件式地构成。

6.根据权利要求5所述的填充阀(1)，其特征在于，所述涡旋器(7)具有拥有沿填充方向(200)增加的斜度的涡旋叶片(70)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的填充阀(1)，其特征在于，所述回气管(6)穿过所述涡旋器(7)延伸。

8.根据上述权利要求中任一项所述的填充阀(1)，其特征在于，所述回气管(6)经过所述阀座(3)和/或所述涡旋器(7)延伸超出所述产品排出口(22)，以便能够浸入到要填充的所述容器(10)的内腔(104)中。

9.根据上述权利要求中任一项所述的填充阀(1)，其特征在于，在所述填充产品排出口(22)的区域中设有容纳钟形件(26)以气密地容纳要填充的所述容器(100)的孔口(102)。

10.根据上述权利要求中任一项所述的填充阀(1)，其特征在于，所述控制膜片(4)设置为软管状的、优选弹性的元件，所述元件贴靠在所述阀体(2)的内壁(24)上并且所述控制膜片能借助于用于使环形的所述填充产品通道的横截面变化的控制介质而弹性地变形。