CN105556192B - 用于操作清管器的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作清管器的设备，该设备包括壳体(10)、处于壳体(10)中的空腔(16)、接头(12)和设置在空腔(16)中的至少一个操作元件(30、50)，在所述空腔中可容纳清管器(4)，所述空腔(16)能借助所述接头与过程设备连接，并且所述接头适于使清管器(4)通过，所述操作元件设计用于影响清管器(4)在空腔(16)中的可运动性并且所述操作元件具有至少一个基本元件(32、52)和至少一个功能元件(34、54、56)，所述基本元件具有第一表面(70、70')，所述功能元件在空腔(16)中与所述基本元件(32、52)连接并且具有第二表面(72、72')。为了改善可清洁性，提出了：所述操作元件(30、50)具有设置在第一表面(70、70')和第二表面(72、72')之间的并且凹形拱曲的过渡面(74、74')，该过渡面包括核心弯曲区域(76、76')，并且所述基本元件(32、52)和所述功能元件(34、54、56)在所述核心弯曲区域(76、76')之外材料锁合地相互连接。

Description

用于操作清管器的设备

技术领域

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于操作清管器的设备。

背景技术

在现代的生产设备中，特别是奶制品工业和食品工业、饮料工业以及所谓的“个人护理和保健产品(Personal and Health Care)”工业中，存在使产品损耗最小化的普遍要求。此外，对这种设备的废水质量的要求提高。这通过使用所谓的清管器系统来应付，利用清管器系统，称为清管器的清洁体运动通过生产设备的管路系统，以便在将有价值的能流动的产品从导管中推出，而不混合其他介质。用于操作清管器的设备用于使该过程步骤自动化。

在WO 1995/033952 A1中介绍了一种清管器站，在该清管器站中可以存放清管器，并且该清管器可以在希望的时刻自动化地放出到管道系统中。该现有技术实现清管器站的改善的清洁能力。在此，该现有技术针对清管器在所述设备中的保持并且特别是能实现清管器的较好清洁。通过带有间隙的保持，实现清管器在清洁剂流中的可运动性，从而清洁清管器的全部表面。WO 1995/033952 A1中的另一个观点是所述设备的内部空间的壁的无死腔构造，特别是通过符合流动成形的内部空间轮廓。

在DE 101 44 860 A1中示出产品可流经的清管器站，该清管器站构造为发射和接收站。提出了：设置两个彼此同轴设置的并且清管器可通过地构造的接头。清管器在清管器站的内部在其可运动性方面通过可调节的安全钩控制。避免产品流的不利转向并且提高可清洁性。

DE 94 12 043 U1提出一种清管器站，在该清管器站中，清管器能通过两个可控制的止挡部固定在该清管器的可环流的位置中。除了第一管道接头之外，所述站具有在侧向安装的第二管道接头。目的在于，减少死腔并且因此改善通过清管器站的产品流。

在DE 1 775 03 A中提出一种用于收集在管道的内部运动的球的设备。该设备具有借助滑阀可分开的部分，在该部分中容纳球。目的在于，球可以以简单且可靠的方式从管道中取出。

发明内容

因此，本发明的任务在于，提供一种用于操作清管器的设备，该设备具有改善的可清洁性。

该任务通过具有权利要求1所述特征的设备得以解决。从属于其的权利要求2至16给出本发明的有利的扩展方案。

本发明基于如下基本考虑：除了清管器表面和内部空间轮廓之外，考虑用于操作清管器的设备的其他部件。操作元件处于设备的内部空间中，利用所述操作元件，有针对性地影响清管器在该内部空间中的运动。这样的操作元件通常由于其尺寸由多个部分构成。因此，本发明涉及由具有第一表面的基本元件和具有第二表面的功能元件构成的操作元件的构造。规定了：在第一表面和第二表面之间设置凹形拱曲的过渡面，该过渡面包括核心弯曲区域，其中，功能元件和基本元件在核心弯曲区域之外材料锁合地相互连接。特别是在以角度相互汇聚的表面中，凹形的过渡面实现操作元件的可容易清洁的表面，使得可以可靠地去除附着上的污物。材料锁合处于第一和第二表面以一角度相互汇聚的区域之外。材料锁合的表面区域必须尽可能光滑，以便确保可靠的可清洁性。在这里，材料锁合在弯曲区域之外的布置结构有很大优点，因为以这种方式可以在技术上可靠地且成本低廉地制造材料锁合的光滑表面。用于操作清管器的设备的可清洁性通过按照本发明的措施相对于现有技术得以改善。

根据一个扩展方案，当第一和第二表面以少于135°的角度相互汇聚并且所述核心弯曲区域具有至少6.35mm的曲率半径时，该优点还更好地显示出来。

另一个扩展方案提出了：所述过渡面设置在所述基本元件上并且由此简化所述功能元件。此外，例如在杆形的功能元件中能实现材料节省。

本发明能够进一步发展，其方式为，所述基本元件包括容纳空腔，在所述容纳空腔中局部引导地容纳所述功能元件，其中，所述功能元件于是由具有所述过渡面的区段包围。由此，在建立材料锁合之前，以简单的方式实现基本元件和功能元件彼此非常良好的取向。

涉及过渡面的一个扩展方案设定：所述过渡面设置在所述功能元件上。由此，使在实现材料锁合之前的取向变得容易，因为靠近材料锁合部可以导入指向该材料锁合的力。此外，可以利用过渡面，以加宽材料锁合上的功能元件并且因此同样改善取向。

按照一个扩展方案规定：所述操作元件构造为引导装置，其中，所述基本元件与所述壳体连接，并且所述功能元件与界定所述空腔的壁面径向隔开间距地构造，以便引导清管器。这有利地阻止清管器在壁面上的积聚。由此，对于污染物，阻止从清管器表面到壁面的易受影响的且锐角的过渡。

按照一种实施方式，所述功能元件可以包括至少一个杆，由此，功能元件和清管器的用于操作清管器必需的接触以小的接触面发生。此外，实现几何形状简单的且由此可良好清洁的面。

此外，所述设备的可清洁性可以简化，其中，所述基本元件与所述设备的壳体构造成一件式的。由此，避免要耗费地加工的构件之间的过渡部位，以便确保良好的可清洁性。

按照一个扩展方案，所述操作元件构造为抓持结构。在此，所述基本元件构造为紧固头，在该紧固头上安装构造为一个或多个作为抓持臂成形的杆的功能元件。这样一种操作元件允许以简单的且能可靠清洁的方式操作、特别是界定清管器沿轴向的和径向的运动。紧固头可以作为止动器沿轴向方向作用。

该扩展方案能够在技术上简单的自动化方面通过压力介质运行的抓具驱动装置得以改善，利用该抓具驱动装置，所述紧固头可移动。

按照另一个扩展方案，所述设备在其内部空间中除了第一操作元件之外包括第二操作元件，其中，一个操作元件如之前说明的那样构造为引导装置并且另一个操作元件如同样说明的那样构造为抓持结构。这一方面改善了清管器的引导和操作并且通过引导装置和抓持结构的上述构造用于所述设备的良好的可清洁性。

刚才描述的扩展方案如下改善：所述引导装置和所述抓持结构构造成，使得在所述引导装置和所述抓持结构上能带有间隙地容纳清管器。由此，阻止持久接触部位的构造并且确保所有表面部分的清洁。

所述设备可以包括可移动的止动器，利用所述止动器，清管器能与所述操作元件配合作用地保持在所述空腔中，例如在强烈的清洁流的情况下。

所述设备的成本低廉的自动化借助压力介质运行的止动器驱动装置给出，利用该止动器驱动装置，止动器可移动。

所述设备可以包括第二接头，该第二接头设置成，使得可构成从周围冲洗处于所述空腔中的清管器的流体流。由此，清管器和所述一个或多个操作元件在流体流中被可靠地清洁。在与上述间隙的配合作用中，得到操作元件和清管器的特别良好的清洁。

所述设备的继续改善的可清洁性如下获得：所述壳体的全部以小于135°的角度相互汇聚的并且界定所述空腔的壁面以至少6.35mm的过渡半径过渡到彼此中。

附图说明

借助实施例和其扩展方案应详细解释本发明并且加深对作用和优点的表示。

附图中：

图1示出用于操作清管器的设备的剖视图，该设备包括处于其中的清管器；

图2示出图1中的细节视图F的剖视图；

图3以第二实施方案示出图1中的细节视图G的剖视图；

图4以第三实施方案示出图1中的细节视图G的剖视图；

图5以第四实施方案示出图1中的细节视图G的剖视图；

图6以第五实施方案示出图1中的细节视图G的剖视图，以及

图7示出图1中的细节视图H的剖视图。

具体实施方案

图1示出用于操作清管器4的设备2的剖视图。设备2具有包括空腔16的壳体10，该空腔由侧向壁面22、倾斜壁面24和背壁面26界定。

第一接头12设置在壳体10上并且允许设备2与生产设备的管道系统的管道连接。在空腔16中可容纳清管器4，该清管器可以穿过第一接头12到达空腔16中或从该空腔中出来。第一接头12特别是在其内径方面与清管器4的直径协调。清管器4的直径又与生产设备的管道的内径协调，因为以便将产品尽可能有效地从管道中去除，这些直径相互仅有微小不同。

在壳体10上设置第二接头14。借助第二接头，设备2可以装入生产设备的生产路径中。在生产期间，产品流经设备2。当产品应借助清管器4从生产设备中去除时，驱动介质通过第二接头14进入设备2中，所述驱动介质接着推动清管器4通过生产设备。此外，利用第二接头14，以便使清洁剂流动到设备2的空腔16中。

第一操作元件构造为抓持结构30。该抓持结构30具有作为基本元件的紧固头32，在该紧固头上安装一圈抓持臂34，其中，所述抓持臂34分别为功能元件。抓持臂34这样构造，使得所述抓持臂阻止清管器4朝第一接口12方向的自由运动。紧固头32作为停止器件起作用，以便限定清管器4背离第一接头12朝背壁面26方向的运动。

抓持结构30具有抓具杆36，该抓具杆穿过壳体10的背部20。抓具杆36和壳体10的背部20借助密封件42密封，以便将空腔16与设备2的周围环境分开。抓具杆36与抓具驱动装置40配合作用，该抓具驱动装置可以使抓持结构30沿着运动方向B以直线运动来回运动。抓具驱动装置40构造为压力介质运行的驱动装置。借助抓具驱动装置40，抓持结构30可以运动到壳体10的背部20，以便将清管器4置于静止位置中。抓持结构30可以朝第一接口12方向运动，以便将清管器4置于发射位置中，在该发射位置中，清管器可以通过驱动介质从设备2出来进入管道之中，以便实施产品回收的阶段。

第二操作元件构造为引导装置50。引导装置50具有基本元件52，该基本元件构造为具有基本上矩形的横截面的环。该环与壳体10的背部20连接。为了确保良好的可清洁性，所述环优选齐平地在背部20中下沉，使得该环的表面与背壁面26齐平。在一个扩展方案中，基本元件52与壳体10的背部20构造成一件式的。

在基本元件52上紧固多个引导杆54，所述引导杆沿着运动方向B延伸。所述引导杆构成笼，该笼阻止清管器4和侧向壁面22在抓持结构30和清管器4的每个位置中接触。此外，在基本元件52上设置优选在圆形布置结构中的多个止挡杆56，所述止挡杆具有弯曲到抓具杆36上的端部区段58。当抓持结构30处于拉回到背部20的位置中时，所述端部区段58构成用于清管器4的止挡部。

所述设备2具有另一个安全元件，利用该安全元件，清管器4可以保持在空腔16中。止动器60穿过壳体10的壁并且从侧向壁面22中伸出。在穿透部位上设有密封件64该密封件将壁面22和止动器60相互密封并且因此将设备2的周围环境与空腔16持久地分开。止动器60与止动器驱动装置62作用连接。借助止动器驱动装置62，止动器60可以以直线运动这样远地进入空腔16中，使得清管器4不再能够到达第一接头12。止动器60可以利用止动器驱动装置62这样远地拉回，使得清管器可以从空腔16中出来并且通过第一接头12到达管道中。

图2示出用于细节区域F的一种设计可能性。抓持结构30的紧固头32以如下区域的部分剖视图示出，在该区域中，抓持臂34与紧固头32连接。紧固头32具有第一表面70，而抓持臂34具有第二表面72。第一表面70在三维中基本上构成圆柱体。第二表面72在抓持臂34的示出的区域中也是圆柱体，该圆柱体垂直于第一表面70的圆柱体。第一和第二表面70和72在三维中相互汇聚的最小角度是画出的角度W，该角度在该实例中是直角。在第一表面70上设置有由该第一表面伸出的区段78，该区段具有容纳空腔80。区段78包围抓持臂34并且容纳空腔80形锁合地容纳抓持臂34。

第一表面70和第二表面72借助过渡面74过渡到彼此中。该过渡面凹形地拱曲并且具有核心弯曲区域76，该核心弯曲区域具有曲率半径K。核心弯曲区域76是过渡面74的明显形成拱曲部的部分。在核心弯曲区域76之外，过渡面76的弯曲部过渡到第一表面70或第二表面72的弯曲部中。曲率半径K按照扩展方案为至少6.35mm。

抓持臂34和紧固头32材料锁合地相互连接。材料锁合设置在核心弯曲区域76之外，使得第一表面70和第二表面72的过渡不处于具有强烈表面曲率的区域中。这是有利的，因为曲率仅必须构造在一个构件上并且可特别准确地制造。此外避免：过渡面74在其特别拱曲的区域中由于材料锁合变得不均匀。这在制造和可清洁性方面是有利的。

材料锁合的简单的且很适用于在食品技术和精细化学中应用的形式是焊缝82。该焊缝绕抓持臂34环绕地构造并且处于区段78的自由端上，过渡面74在该自由端上过渡到第二表面72中。

从第二表面72到过渡面74的过渡部可以如示出的那样具有轻微的阶梯。通过在利用焊接添加剂的焊接过程中的焊缝，可以实现在第二表面72和过渡面74之间的倾斜过渡。所述焊缝可以被抛光或被磨削，以便改善其防污特性。

在图1中，止挡杆56和基本元件52之间的连接以与抓持臂34和紧固头32的借助图2解释的连接相同的方式实施。借助图3至图6现在示出用于细节区域G的其他设计可能性。

图3示出具有第一表面70'的基本上环形的基本元件52的剖视图。该基本元件具有区段78'，该区段在第一表面70'上突出并且具有钝端84。具有第二表面72'的基本上圆柱形的止挡杆56以其端部86安装在钝端84上。第一表面70'和第二表面72'构成90度的角度W。

在区段78'上设置凹形拱曲的过渡面74'，该过渡面实现从第一表面70'到第二表面72'中的过渡。过渡面74'设有核心弯曲区域76'。核心弯曲区域76'具有优选至少为6.35mm的曲率半径K'。在核心弯曲区域76'之外，基本元件52的钝端84和止挡杆56的端部86材料锁合地相互连接。该材料锁合可以通过焊接实现，如在图2中的紧固头32和抓持臂34的连接是这种情况。该实施方案具有从第二表面72'到过渡面74'中的特别光滑的过渡。可以使用不用焊接添加剂的焊接方法。

按照图4的实施方案与按照图3的实施方案区别如下。止挡杆56在其端部上具有销突起88。在圆柱形的杆中，销突起可以是具有减少的直径的杆区段。该杆区段形锁合地并且完全地容纳在容纳空腔80'中。可设想的是，形锁合这样扩展，使得止挡杆56不能在容纳空腔80'中旋转。

容纳空腔80'设置在区段78'中并且可以延伸直至基本元件52中。通过完全地容纳销突起88，止挡杆56的第二表面72'和处于基本元件52的区段78'上的过渡面74'相互触碰并且构成一个共同的表面，该表面可以有利地无凸肩地构造。以在基本元件52和止挡杆56之间的焊缝82'形式的材料锁合在从第二表面72'到过渡面70'中的过渡上给出并且处于核心弯曲区域76'之外。

该实施方案的特别优点在于从第二表面72'到过渡面74'中的可容易制造的光滑过渡和在建立材料锁合之前基本元件52和止挡杆56彼此简化的取向。

在图5中以剖视图示出图1的细节G中的用于连接基本元件52和止挡杆56的另一个实施例。止挡杆56具有底部90，该底部具有相对于止挡杆56扩宽的横截面。止挡杆56具有第二表面72'，该第二表面无缝地过渡到过渡面74'中。该过渡面具有核心弯曲区域76'，该核心弯曲区域具有曲率半径K'。过渡面74'处于底部90上。底部90由基本元件52上的凹口形锁合地容纳并且在此这样在基本元件52中下沉，使得过渡面74'优选齐平地过渡到基本元件52的第一表面70'中。在过渡部位上并且在核心弯曲区域76'之外，设置有用于实现基本元件52和止挡杆56的材料锁合的连接的焊缝82'。在示出的实例中，在第一表面70'和第二表面72'之间的角度W是直角。按照引导装置50的构造方案，较小的或较大的角度W'可能是必需的。该实施例的特别优点是焊缝82'的大直径，该大直径不仅为在建立材料锁合之前构件彼此的取向、而且为通过作用到止挡杆56上的例如平行于第一表面70'的杠杆力的负荷能力带来优点。

刚才描述的实施方式的扩展以剖视图在图6中示出。具有第二表面72'的止挡杆56在其端部上具有以底部90形式的加宽部。在底部90的与止挡杆56相对置的那侧上，底部90具有销突起88。销突起88和底部90容纳在基本元件52的凹口中。基本上圆柱形的第二表面72'过渡到凹形拱曲的过渡面74'中，该过渡面具有核心弯曲区域76'，该核心弯曲区域具有曲率半径K'。该曲率半径有利地为至少6.35mm。底部90和销突起88这样深地容纳在基本元件52中，使得过渡面74'以十分之几毫米或更小的阶梯过渡到第一表面70'中。过渡面74'也可以在核心弯曲区域76'之外还具有轻微的拱曲部。在核心弯曲区域76'之外，基本元件52和止挡杆56材料锁合地通过焊缝82'相互连接。

在基本元件52和止挡杆56之间的借助图3至图6示出的连接也可应用于基本元件52和引导杆54之间的连接。

此外，用于从第一表面70和70'到第二表面72和72'的过渡的借助图2至图6示出的设计可能性可替换地使用。为抓持结构30上的过渡示出的实施方案可用于引导装置50并且反之亦然。在这里，抓持臂34相应于止挡杆56并且紧固头32相应于基本元件52。

有利的是，将图2至图6的特征应用到所有以小于135°的角度相互汇聚的并且处于空腔1中的基本元件32、52和功能元件34、54和56上。

在图7中详细地示出在图1中以H标记的局部图。侧向壁面22和倾斜壁面24界定壳体10内部的空腔16。倾斜壁面22有利地以倒圆的过渡部过渡到第一接头12中。壁面22和24以角度V相互触碰。为了使设备2的结构长度保持得短，该角度V为小于135°。至少6.35mm的半径R在壁面相互的过渡部上构成，使得该过渡部能良好清洁。

附图标记列表

2 设备

4 清管器

10 壳体

12 第一接头

14 第二接头

16 空腔

20 壳体的背部

22 侧向壁面

24 倾斜壁面

26 背壁面

30 抓持结构

32 紧固头

34 抓持臂

36 抓具杆

40 抓具驱动装置

42 密封件(抓具)

50 引导装置

52 基本元件

54 引导杆

56 止挡杆

60 止动器

62 止动器驱动装置

64 密封件

70 第一表面

70' 第一表面

72 第二表面

72' 第二表面

74 过渡面

74' 过渡面

76 核心弯曲区域

76' 核心弯曲区域

K 曲率半径

K' 曲率半径

78 区段

78' 区段

80 容纳空腔

80' 容纳空腔

82 焊缝

82' 焊缝

84 钝端

86 端部

88 销突起

90 底部

B 运动方向

W 角度

W' 角度

V 角度(壳体)

R 过渡半径

P 位置

F 视图F

G 视图G

H 视图H

Claims (18)

1.用于操作清管器的设备，该设备包括壳体(10)、处于壳体(10)中的空腔(16)、接头(12)和设置在空腔(16)中的至少一个操作元件(30、50)，在所述空腔中可容纳清管器(4)，所述空腔(16)能借助所述接头与过程设备连接，并且所述接头适于使清管器(4)通过，所述操作元件设计用于影响清管器(4)在空腔(16)中的可运动性并且所述操作元件具有至少一个基本元件(32、52)和至少一个功能元件(34、54、56)，所述基本元件具有第一表面(70、70')，所述功能元件在空腔(16)中与所述基本元件(32、52)连接并且具有第二表面(72、72')，其特征在于，所述操作元件(30、50)具有设置在第一表面(70、70')和第二表面(72、72')之间的并且凹形拱曲的过渡面(74、74')，该过渡面包括核心弯曲区域(76、76')，并且所述基本元件(32、52)和所述功能元件(34、54、56)在所述核心弯曲区域(76、76')之外材料锁合地相互连接。

2.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，第一和第二表面(70、70'、72')相互构成小于135°的角度(W、W')并且所述核心弯曲区域(76、76')具有至少6.35mm的曲率半径(K、K')。

3.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述过渡面(74、74')设置在所述基本元件(32、52)上。

4.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述过渡面(74、74')设置在所述基本元件(32、52)上。

5.按照权利要求3所述的设备，其特征在于，所述基本元件(32、52)包括容纳空腔(80、80')，所述功能元件(34、54、56)容纳在所述容纳空腔中并且由具有所述过渡面(74、74')的区段(78、78')包围。

6.按照权利要求4所述的设备，其特征在于，所述基本元件(32、52)包括容纳空腔(80、80')，所述功能元件(34、54、56)容纳在所述容纳空腔中并且由具有所述过渡面(74、74')的区段(78、78')包围。

7.按照权利要求2所述的设备，其特征在于，所述过渡面(74、74')设置在所述功能元件(34、54、56)上。

8.按照权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述操作元件(30、50)构造为引导装置(50)，其中，所述基本元件(52)与所述壳体(10)连接，并且所述功能元件(54、56)与界定所述空腔的壁面(22)径向隔开间距地构造，以便引导清管器(4)。

9.按照权利要求8所述的设备，其特征在于，所述功能元件(54、56)包括杆。

10.按照权利要求8或9所述的设备，其特征在于，所述基本元件(52)与所述壳体(10)构造成一件式的。

11.按照权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述操作元件构造为抓持结构(30)，其中，所述基本元件包括紧固头(32)，并且所述功能元件包括成形为抓持臂(34)的杆。

12.按照权利要求11所述的设备，其特征在于，设置有压力介质运行的抓具驱动装置(40)，利用该抓具驱动装置，所述紧固头(32)可移动。

13.按照权利要求1所述的设备，其特征在于，所述设备(2)具有第一操作元件和第二操作元件，其中，第一操作元件构造为引导装置(50)，并且第二操作元件构造为抓持结构(30)。

14.按照权利要求13所述的设备，其特征在于，所述引导装置(50)和所述抓持结构(30)构造成，使得能带有间隙地容纳清管器(4)。

15.按照权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，设置有至少一个可移动的止动器(60)，利用所述止动器，清管器(4)能与所述操作元件配合作用地固定在所述空腔(16)中。

16.按照权利要求15所述的设备，其特征在于，设置有压力介质运行的止动器驱动装置(62)，利用该止动器驱动装置，所述止动器(60)可移动。

17.按照权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，设置有第二接头(14)，并且该第二接头设置成，使得可构成从周围冲洗处于所述空腔(16)中的清管器(4)的流体流。

18.按照权利要求1至7中任一项所述的设备，其特征在于，所述壳体(10)的全部以小于135°的角度(V)相互汇聚的并且界定所述空腔(16)的壁面(22、24、26)以至少6.35mm的过渡半径(R)过渡到彼此中。