CN112709881A - 管路补偿器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于优选在饮料灌装设施中连接两个管路端部的管路补偿器(1)，其包括第一接口部段(20)、第二接口部段(22)和位于第一接口部段(20)和第二接口部段(22)之间的波纹管(30)，其中波纹管(30)流干地构成。

Description

管路补偿器

技术领域

本发明涉及一种用于连接两个管路端部的管路补偿器，借助于所述管路补偿器例如能够补偿在两个管路端部之间的长度扩展、角度偏差、错位或也有生产公差。提出的管路补偿器例如能够在饮料灌装机中使用，以便将管路件彼此连接，例如填充产品输入管路的管路端部。所提出的管路补偿器特别好地适合于在无菌灌装饮料时使用。

背景技术

从现有技术中已知用于连接两个管路端部的管路补偿器，所述管路补偿器例如以波纹管形构成的管路件的形式设置，所述管路件不仅能够进行长度补偿，而且也能够补偿在两个管路端部之间的错位和公差。

此外已知的是结构上构成的管路补偿器，例如以环线形、以L形或以任意其他的弧形的或环形的形状构成的管路部段，所述管路部段通过垂直地撞击到相应的管路轴线上的力弯曲，以便以所述方式提供长度扩展、错位或生产公差的补偿。

在使用用于补偿长度扩展的弯曲的或环形的管道时，仍出现到整个管道系统上的高的力传递，使得由此会造成机器损坏。

此外，环形的或波纹管形的管路补偿器隐藏如下风险，分别在环形区域中或在波纹管的褶皱部中在液体实际流出之后还剩余液体残余物并且对应地管路补偿器不自动地流干。由此所述管路区域的清洁加难。特别是，波纹管形的管路补偿器在无菌灌装饮料的领域中的使用对接触填充产品的区域的清洁和消毒提出特别挑战。

此外，通过使用波纹管形的管路补偿器会出现香味延迟，尤其因为香味会扩散进入到这种波纹管形的管路补偿器的柔性区域的材料中。

发明内容

从已知的现有技术出发，本发明的目的是，提出一种改进的管路补偿器，借助于所述管路补偿器能够将两个管路端部彼此连接。

所述目的通过具有实施例的特征的用于优选在饮料灌装设施中连接两个管路端部的管路补偿器来实现。有利的改进方案从本说明书和附图中得出。

对应地，提出一种用于优选在饮料灌装设施中连接两个管路端部的管路补偿器，包括第一接口部段、第二接口部段和位于第一接口部段和第二接口部段之间的波纹管。根据本发明，波纹管流干地构成。

通过在管路补偿器中使用波纹管，能够实现，一方面能够实现对在管路端部之间的角度错误、错位或长度变化的灵活补偿，其中由于管路补偿器设计为波纹管，相对于环形的管路补偿器，减小了力传递到其余的管道系统上。

此外，经由将波纹管设计为使得所述波纹管流干地构成，尤其在饮料灌装设施中能够实现简化的清洁、消毒或灭菌。此外，由于波纹管流干构成，实现了降低或完全避免在不同的填充产品之间的香味延迟。

将流干理解成，当其余的管道清空时，在管路补偿器中不剩余液体。换言之，液体从管路补偿器中自动地通过重力流出，而在波纹管中没有液体剩余，例如剩余在凹陷部或厎切部中。

优选地，波纹管的褶皱部在管路底部的区域中由材料加固部填充，以便构成平坦的管路底部。借此，能够填充底部区域中的在波纹管的内部空间中通常存在的凹陷部，使得提供沿流动方向平坦的流动基底。以所述方式能够实现，管路补偿器在底部的区域中不具有间隙、凹陷部或死区，使得对应地通过将在底部区域中的凹陷部用材料加固部填充的构成方案，管路补偿器流干地构成。

优选地，波纹管的褶皱部在管路顶部的区域中由材料加固部填充，以便构成平坦的管路顶部，其中管路顶部优选地与管路底部相对置地构成。通过在与管路底部相对置的上侧上填充凹陷部，在管路补偿器的下部区域中和在管路补偿器的相对置的上部区域中都能够用材料填充波纹管的相应的凹陷部。

由此，得出支撑，使得以所述方式通过材料加固部形成的上部的和下部的连接片降低或完全防止管路补偿器朝向其中部下垂。对应地，以所述方式波纹管也流干地构成，因为由于管路补偿器对抗向上和向下的偏转的刚性提高，能够避免在管路补偿器中出现袋状区域，即出现管路补偿器朝向中部下垂，或至少降低到如下程度，即使得波纹管始终还能够完全流干。

通过在上部和下部在波纹管的相应的凹陷部中由材料加固部构成连接片，管路补偿器沿垂直于通过上部的和下部的连接片限定的平面的运动方向的方向变得不那么刚性，使得对应地能够实现侧向的可运动性，所述侧向的可运动性有助于连接两个具有一定错位的管路端部，其中同时降低或避免管路补偿器的下垂或形成袋状部。

优选地，波纹管具有卵形的横截面。通过横截面的造型，同样能够实现在装入位置中竖直定向的平面中的提高的刚性，而沿垂直于所述平面的方向上实现降低的刚性。通过构成具有卵形横截面的波纹管，也能够对应地支持波纹管的流干，因为通过所述形状，能够减少或能够完全避免管路补偿器朝向中部构成袋或下垂。

换言之，通过选择波纹管的横截面，能够提高沿期望的方向的抗弯刚性，即沿如下方向，沿所述方向，防止管路补偿器在其装入位置中下垂或构成袋状的构成形式，并且另一方面，降低沿垂直于所述平面的方向上的抗弯刚性，以便例如用于在安装两个管路端部时补偿公差。

优选地，波纹管的褶皱部在材料加固部的区域中在外侧上削平以构成削平部。为了减少过高的加固部，波纹管的褶皱部在外侧上在如下区域中从外部削平，所述区域在内侧上由材料加固部填充或者在所述区域中波纹管的凹陷部由材料填充。

削平部也能够用于，使管路补偿器的取向对于安装工人是清楚的，以便实现位置正确的装入。

优选地，波纹管的褶皱部在侧壁中无材料加固部地构成。以所述方式，波纹管的侧向可运动性和从而管路补偿器的补偿效果得以改进。换言之，沿在装入位置中水平的平面中的抗弯刚性降低，而在装入位置中竖直的平面中的抗弯刚性优选更高，以便降低或避免下垂。

优选地，第一接口部段和/或第二接口部段具有内径，所述内径小于波纹管的内径。通过波纹管的内径从接口部段开始扩宽，能够实现流动平静。由此能够实现，流入到波纹管中的略微紊流的流动通过内径的扩展平静，并且与其流入到管路补偿器中相比更层流地离开管路补偿器。

介质的层流定向也能够通过补偿器的内部几何形状影响，例如通过在波纹管中和/或在接口部段中的一个接口部段的区域中使用(流动)整流器，其中整流器优选地以孔板和/或螺旋件的形式设置。以所述方式，此外能够进行简单的调节或接合到彼此要连接的管路端部上，其方式为：对应的接口部段在其内径方面匹配于要连接的管路端部。同时，在波纹管的区域中，流动阻力由于较高的横截面与在接口部段的区域中相比能够是相等的或更小的。

优选地，第一接口部段和第二接口部段彼此同心地设置。以所述方式，能够简化将管路补偿器装入到管道中和装入到两个管路端部之间。此外，在管路补偿器中的流动特性改进，因为不需要流动的偏转。

优选地，接口部段的纵轴线与波纹管的纵轴线间隔开，其中接口部段的纵轴线与波纹管的纵轴线优选以波纹管的内径和接口部段的内径的差间隔开。以所述方式，能够构成平坦的管路底部。接口部段的和波纹管的不同的内径通过纵轴线的移动相对于彼此定向成，使得在管路底部的区域中能够构成连续的面。

换言之，波纹管相对于接口部段基本上偏心地设置成，使得接口部段的内壁与波纹管的管路底部连续地设置，以便以所述方式支持波纹管的流干。换言之，虽然接口部段具有比波纹管更小的内径，然而由此避免在管路补偿器中出现凹陷部或死区，使得借助于接口部段的设置，在第一接口部段的始端经过在其管路底部中设有填充的凹陷部的波纹管处朝向在其上连接的接口部段之间同样式地并且平坦地构成连续的平坦的管路底部。

优选地，管路底部从一个联接部段穿过波纹管朝向另一联接部段连续平坦地构成。以所述方式，整个管路补偿器能够流干地构成。

优选地，管路底部沿纵向方向观察具有V形。通过具有V形的构成方案，能够提供凹槽，借助于所述凹槽能够提供用于液体的限定的出流部，以便以所述方式实现液体的完全流出。这尤其在如下情况下是有意义的，即管路补偿器的材料和液体通过对应的表面应力倾向于构成液滴，因为通过凹槽实现残余液体的汇集。

优选地，接口部段与波纹管和材料加固部一件式地构成。以所述方式，管路补偿器能够在卫生方面完好地制造，因为不构成厎切部。

优选地，至少一个接口部段具有法兰，以便以所述方式能够实现简单地联接到管道上。

在另一设计方案中，至少一个接口部段能够具有夹具连接或夹紧连接，以便以所述方式能够实现管路补偿器与管路部段的简单的连接。

至少一个接口部段也能够焊接到管路端部上并且由对应的材料构成和/或具有适合于焊接的几何形状。

优选地，波纹管在装入位置中水平的平面中与在竖直平面中相比具有较小的抗弯刚性。以所述方式能够减少或避免管路补偿器在运行中向下的弯折和从而减少或避免构成袋状的结构，以便以所述方式不损坏波纹管和管路补偿器的流干的特性。

通过管路补偿器的对应的构造，此外尤其在波纹管的区域中能够实现管路补偿器的横向的和角的可运动性。在波纹管在对应的长度上的构成方案中，同时也存在轴向的补偿可能性，所述构成方案也能够实现S形的弯曲。

附图说明

本发明的优选的其他实施方式通过下面对附图的描述详细阐述。在此示出：

图1示出管路补偿器的示意俯视图，

图2示出在图1中的剖平面A-A中贯穿管路补偿器的纵剖面，

图3示出在图1中的剖平面C-C中贯穿管路补偿器的横剖面，

图4示出在图1中的剖平面B-B中贯穿管路补偿器的横剖面，和

图5示出管路补偿器的示意立体图。

具体实施方式

下面根据附图描述优选的实施例。在此，相同的、相似的或起相同作用的元件在不同的附图中设有相同的附图标记，并且部分地放弃对所述元件的重复描述，以便避免冗长。

在图1中在示意俯视图中示出管路补偿器1，所述管路补偿器具有第一接口部段20和第二接口部段22，其中在第一接口部段20和第二接口部段22之间设有波纹管30。

借助于接口部段20、22能够将管路补偿器1插入到管道中并且具体地插入到管道的两个管路端部之间，以便在利用管路补偿器1的特性的条件下将管路端部彼此连接。

第二接口部段22在示出的实施例中具有法兰24，在所述法兰上能够以已知的方式链接有管路端部，例如在饮料灌装设施中的管道的管路端部。

在第一接口部段20中在示出的实施例中未设有法兰，在此例如发生插入在饮料灌装设施的管道的管路端部中。

两个接口部段20和22能够在一个特别优选的设计方案中相同地构成。以所述方式简化装入。

管路补偿器1沿纵向方向L延伸，所述纵向方向也对应于流过管路补偿器1的流体的流动方向。流体于是对应地从管道的一个管路端部流动至管道的另一管路端部。

在附图中，纵向方向L与接口部段20、22的纵轴线重合。

波纹管30具有纵轴线LF，所述纵轴线不与接口部段20、22的纵轴线L重合。

对应地，借助于管路补偿器1能够例如在饮料灌装设施中在管道的两个管路端部之间进行连接。管道例如能够为饮料灌装设施的管路，所述管路将填充产品从填充产品输送部传送至旋转分配器，以便将填充产品从固定部分传送给旋转填充器的旋转部分。但是，管路补偿器1也能够设置在管道的其他区域中和/或与运输另外的流体的管道的管道端部连接，例如在运输清洁液体的管道中。

借助于管路补偿器1，能够在一定程度上补偿在两个管路端部之间的横向的(侧向的)和角的(角度)偏差。此外，能够在一定程度上补偿两个管路端部之间的轴向移动、错位和公差。饮料灌装设施中的管路端部的这种横向的和角的偏差、轴向移动和偏差例如可能通过管道的长度扩展引起，所述长度扩展例如通过饮料灌装设施中的温度变化引起，所述温度变化在其方面引起材料膨胀。这种温度变化特别强烈地在饮料灌装设施中出现，其中将填充产品相对于环境温度冷地或热地灌装。此外，这种温度变化也在设施的清洁、消毒或除菌期间出现，其中可能达到高的温度。饮料灌装设施中的管道通常借助于不锈钢管构成，所述不锈钢管具有对应明显的热膨胀。

波纹管30具有褶皱部32，通过所述褶皱部，波纹管30具有如下区域，所述区域相对于接口部段20、22具有较小的轴向和横向刚性。常见的波纹管的功能原理上是已知的。

在图2中示出的剖面图中可见，在波纹管30的褶皱部32的区域中，在装入位置中沿重力方向指向下方的管路底部10中，通过各个褶皱部32提供的凹陷部由材料加固部36填充成，使得对应地出现连续地平坦的管路底部10。通过连续的平坦的管路底部10的所述构成方案能够确保，管路补偿器1流干地构成。

在图2的横截面中对应地可见，管路补偿器1流干地构成。换言之，在管路底部10上根本没有在其中可能保留液体的死区、厎切部或凹陷部，所述管路底部沿重力方向在装入时对应地指向下方并且在所述管路底部中能够剩余流过管路补偿器1的流体的残余量。

更确切地说，管路底部10在其最深区域中沿纵向方向L完全平坦地和直线地构成，使得液体能够从第一接口部段20流向第二接口部段22并且在此液体既不能够残留在波纹管30也不能够残留在管路补偿器30的其余区域中，在图2中示出的剖平面穿过所述最深区域。

向外扣的、但是借助材料填充的褶皱部32能够在外侧上加工成，使得在每个褶皱部32处得出削平部320。

在与管路底部10相对置的管路顶部12的区域中，也进行波纹管30的褶皱部32的这种填充。借此在波纹管30的内部空间中在管路底部10处和在管路顶部12处——分别在装入位置中观察——构成连续平坦的结构。

通过用材料填充波纹管30的褶皱部32，附加地在管路底部10的区域中和在管路顶部12的区域中实现波纹管30的加固部。所述加固部出现在图2中示出的平面中，使得管路补偿器1通过填充的区域在管路底部10的和管路顶部12的区域中对应地得到支撑。以所述方式，能够降低或完全避免管路补偿器1的下垂，使得在此也在运行中在负荷的情况下管路底部10此外保持直线地构成。

借此，可以避免在管路底部10的区域中构成最深区域或“形成袋状部”并且由此进一步地支持管路补偿器1的流干特性。

波纹管30的褶皱部32的对于在图2中示出的剖平面垂直地设置的侧壁14不由附加的材料填充，而是具有波纹管的常见的结构。波纹管30因此在侧壁14中也具有对于波纹管常见的特性。尤其地，以常见的结构构成的侧壁14用于，管路补偿器1能够朝向侧部弯曲。

具体地，管路补偿器1在装入位置中侧向地具有比在与此垂直的区域中更小的抗弯刚性。借此，管路补偿器1的侧向偏转与向上或向下的偏转相比是更简单可行的，分别参照装入位置。

对应地，管路补偿器1的下垂几乎不发生，相反地然而管路补偿器1的侧向偏转可以简单地发生，使得能够补偿在管路端部之间的横向的和角的移动——通过管路补偿器1沿侧向方向的例如S形的偏转——同时也能够补偿在管路端部之间的轴向的长度移动。

因此，管路补偿器1在与管路底部10和管路顶部12相交的平面中(对应于图1中的剖平面A-A)与在垂直于其设置的、与侧壁14相交的平面中相比具有更高的抗弯刚性。

通过在管路底部10和管路顶部12的区域中填充褶皱部32，除了提高管路补偿器1抵抗下垂的抗弯刚性之外也出现沿管路补偿器1的纵向方向L的凹陷部。在此区分提出的管路补偿器1与常见的波纹管。由于沿纵向方向L的加固，管路补偿器1不能够按如在常见的波纹管的情况中的程度通过压紧来补偿轴向移动。但是，轴向移动的充分补偿能够通过管路补偿器1的S形移位来实现，使得从中不得出限制，但所提出的管路补偿器1同时始终还流干地构成。

在管路底部10的区域中优选能够设有沿纵向方向L以V形构成的凹槽，所述纵向方向对应于流过管路补偿器1的流体的流动方向，所述凹槽具有最深痕迹，所述最深痕迹与图1中的剖平面A-A重合。通过凹槽形状能够实现，剩余的液体在凹槽中聚集并且对应地流出，以便因此进一步地支持管路补偿器1的流干特性。

所述最深痕迹沿纵向方向L完全直线地和平坦地构成，使得管路补偿器1流干地构成并且存在于管路补偿器1中的流体能够从管路补偿器1中完全流出。

第一接口部段20和第二接口部段22分别具有内径D1并且波纹管30具有内径D2，其中波纹管30的内径在此定义为如下内径，所述内径在内部空间中对应于波纹管30的褶皱部32的最宽的指向内部的表面。对应地，波纹管30的内径D2对应于最小内径，所述最小内径在波纹管30中存在并且所述最小内径对应地也影响流过波纹管30的流体的流动阻力。

第一和第二接口部段20、22的内径D1小于波纹管30的内径D2。借此，经由对第一和第二接口部段20、22的内径D1的设定，能够使几何形状匹配于饮料灌装设施的相应的管路端部。

第一接口部段20的内径D1到波纹管30的内径D2的扩展和又渐缩到第二接口部段22的内径D1也能够实现，在波纹管30之内实现流动定向，使得以前轻微紊流的流动在穿过管路补偿器1之后更少地紊流或者能够层流地构成。

在示出的实施例中，在第一接口部段20和波纹管30或波纹管30和第二接口部段22之间的过渡区域34以优选为60°的角度构成。通过所述设计方案，能够促进流动定向。然而也能够设有其他角度，例如在40°和80°之间的角度。

从在图2中示出的剖面图中，正如通过图3和图4中的横截面示出的那样得出，第一接口部段20和第二接口部段22分别彼此同心地构成。而波纹管30不与第一和第二接口部段20、22同心地构成，而是构成为，使得管路底部10从第一接口部段20进入到波纹管30中并且随后朝向第二接口部段22沿纵向方向L完全平坦地和直线地构成——分别关于装入位置。

波纹管30相对于第一接口部段20和第二接口部段22以内径的差，即D2-D1向上移动——又关于管路补偿器1的装入位置观察。

换言之，接口部段20、22的纵轴线L和波纹管30的纵轴线LF彼此分开并且以内径的差、即D2-D1彼此间隔开。接口部段20、22的纵轴线L因此比波纹管30的纵轴线LF更靠近管路底部10。

从中得出，管路补偿器1具有预设的装入位置，所述装入位置通过连续的管路底部10限定，所述管路底部在装入位置中沿重力方向在下方设置。

在图3中这再次清楚地示出，其中在此在横截面图中示出管路补偿器1，所述横截面图对应于装入位置。通过波纹管30的褶皱部32的填充形成的材料加固部36在该剖面图中可以特别清楚地看到。经由所述材料加固部36对应地在关于装入位置的竖直平面中得到管路补偿器1的提高的抗弯刚性。同时可看到，在侧壁16上的材料厚度在图3中示出的定向中较小，由此对应地在关于装入位置的水平平面中的管路补偿器1的弯曲是更简单可行的。

只要可用，在实施例中示出的全部单独的特征能够彼此组合和/或互换，而不脱离本发明的范围。

附图标记列表：

1 管路补偿器

10 管路底部

12 管路顶部

14 侧壁

20 接口部段

22 接口部段

24 法兰

30 波纹管

32 褶皱部

34 过渡区域

36 材料加固部

320 削平部

L 管路补偿器的纵向方向和接口部段的纵轴线

LF 波纹管的纵轴线

D1 接口部段的内径

D2 波纹管的内径

Claims (15)

1.一种用于优选在饮料灌装设施中连接两个管路端部的管路补偿器(1)，其包括第一接口部段(20)、第二接口部段(22)和位于所述第一接口部段(20)和所述第二接口部段(22)之间的波纹管(30)，

其特征在于，

所述波纹管(30)流干地构成。

2.根据权利要求1所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述波纹管(30)的褶皱部(32)在管路底部(10)的区域中由材料加固部(36)填充，以便构成平坦的管路底部(10)。

3.根据权利要求1或2所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述波纹管(30)的褶皱部(32)在管路顶部(12)的区域中由材料加固部(36)填充，以便构成平坦的管路顶部(12)，其中所述管路顶部(12)优选地与所述管路底部(10)相对置地构成。

4.根据权利要求2或3所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述波纹管(30)的褶皱部(32)在所述材料加固部(36)的区域中在外侧上削平以构成削平部(320)。

5.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述波纹管(30)的褶皱部(32)在侧壁(14)中无材料加固部地构成。

6.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述第一接口部段(20)和/或所述第二管路部段(22)具有内径(D1)，所述内径小于所述波纹管(30)的内径(D2)。

7.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述第一接口部段(20)和所述第二接口部段(22)彼此同心地设置。

8.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述接口部段(20，22)的纵轴线(20，22)与所述波纹管(30)的纵轴线(LF)间隔开，其中所述接口部段(20，22)的纵轴线(L)与所述波纹管(30)的纵轴线(LF)优选以所述波纹管(30)的内径(D2)和所述接口部段(20，22)的内径(D1)的差(D2-D1)间隔开。

9.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述管路底部(10)从一个接口部段(20)穿过所述波纹管(20)朝向另一接口部段(22)连续地平坦地构成。

10.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述管路底部(10)沿纵向方向(L)观察具有V形形状。

11.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述接口部段(20，22)与所述波纹管(30)和所述材料加固部(36)一件式地构成。

12.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

至少一个接口部段(22)具有法兰(24)。

13.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

至少一个接口部段(20)具有夹具连接装置或夹紧连接装置和/或至少一个接口部段(20)能够焊接到管路端部上。

14.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

在所述波纹管(30)中和/或在所述接口部段(20，22)之一的区域中设有用于提供层流流动的整流器，其中所述整流器优选地以孔板和/或螺旋件的形式设置。

15.根据上述权利要求中任一项所述的管路补偿器(1)，

其特征在于，

所述波纹管(30)在装入位置中水平的平面中具有比在竖直平面中更小的抗弯刚性。

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