CN115448239A

CN115448239A - 流动偏转器和包括这样的流动偏转器的用于填充容器的填充装置

Info

Publication number: CN115448239A
Application number: CN202210447485.3A
Authority: CN
Inventors: B·米歇尔
Original assignee: GEA Procomac SpA
Current assignee: GEA Procomac SpA
Priority date: 2021-06-09
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2022-12-09
Anticipated expiration: 2042-04-26
Also published as: EP4101809B1; EP4101809A1; HUE062322T2

Abstract

一种在用于填充容器的填充装置(10)中使用的流动偏转器(1)，所述流动偏转器(1)包括：涡旋主体(2)，所述涡旋主体(2)限定具有用于填充流体的螺旋延伸部的第一通道(3)，所述第一通道(3)由盘管(4)组成，所述盘管(4)对所述填充流体施加涡流运动，在所述涡旋主体(2)中存在用于待排出气体的第二通道(5)，所述第二通道(5)与所述第一通道(3)同轴并且具有至少部分螺旋延伸部。

Description

流动偏转器和包括这样的流动偏转器的用于填充容器的填充装置

技术领域

本发明涉及一种流动偏转器和一种包括这样的流动偏转器的用于填充容器的填充装置。

背景技术

在已知的填充装置中，首先必须根据产品的类型进行区分：

-用于所谓的“无气”产品，即不含二氧化碳的产品的填充装置；

-用于碳酸类产品，即含有二氧化碳的产品的填充装置。

无菌或超净生产中无气产品的填充通过保持填充阀相对于容器的入口间隔开，以避免由于与阀本身接触而污染容器，以及通过使产品流入容器的中心(“从中心填充”)来进行。

相反，碳酸类产品的填充通过填充阀与容器接触来进行。事实上，碳酸类产品的填充方法包括容器的增压步骤，该步骤通过填充阀密封地关闭入口来实现。

在这种情况下，注意力集中在填充碳酸类产品上。

填充碳酸类产品的约束是减少或避免泡沫的形成。为此，一些已知的解决方案采用了所谓的流动“偏转”技术。例如，偏转可以通过偏转器(即突起)来实现，偏转器迫使流体流以“伞”形打开，从而产品在容器的内壁上传送，同时空气从容器本身的中心排出。偏转器的使用减少了填充期间流体的湍流，从而限制了泡沫的产生。

偏转器的主要缺点与设计变化有关：为了获得良好的偏转，突起或齿必须定位在瓶体与瓶颈之间的连接区域处。因此，偏转器的放置随着容器/瓶子的形状而变化。

可替换地，偏转可以通过螺旋元件获得，螺旋元件通常设想空气在与龙头轴线同轴的导管中回流。然而，对于一些类型的龙头，不可能形成穿过闸门杆的管道。

在文献EP3473590中提出了一种螺旋偏转器的示例，该偏转器与闸门的下端成一体。被产品包围的螺旋决定了产品的旋转，从而产生了在容器内壁上传送的涡流。空气通过导管排出，导管在容器入口处的初始部分居中延伸，然后相对于阀主体横向偏离并以平行于阀体的另一部分移动离开。

导管的横向截面对填充流体的涡流运动有干扰作用。

从EP3670433中已知一种具有中心螺旋部分的偏转器元件。所述偏转器元件设置有突起或翅片，排气管在其中一个突起或翅片中延伸。

发明内容

在这种情况下，本发明的技术任务是提出一种流动偏转器和包括这样的流动偏转器的用于填充容器的填充装置，其克服了上述现有技术的问题。

特别地，本发明的目的是提供一种流动偏转器，其允许气体的排出，避免或限制对填充流体的涡流的干扰。

本发明的另一个目的是提供一种紧凑且结构简单的流动偏转器。

具体的技术任务和具体的目的基本上通过一种在容器的填充装置中使用的流动偏转器来实现，所述流动偏转器包括涡旋主体，所述涡旋主体限定具有用于填充流体的螺旋延伸部的第一通道。所述第一通道由盘管组成，所述盘管对所述填充流体施加涡流运动。

在所述涡旋主体中还存在用于待排出气体的第二通道。所述第二通道与所述第一通道同轴，并且具有至少部分螺旋延伸部。

根据本发明的一方面，所述第二通道包括由所述盘管的外壁限定的螺旋延伸部分。

根据优选实施例，所述第二通道的所述螺旋延伸部分和所述第一通道形状彼此互补。

根据本发明的一方面，所述第二通道包括在两端中的一端处变宽的另一圆柱形部分。

根据一个实施例，所述盘管以预定义节距等距隔开。

根据另一个实施例，所述盘管之间的距离是可变的。

根据本发明的一方面，所述涡旋主体由不锈钢或钛或聚合物材料制成。

所述技术任务和特定目的基本上通过一种用于填充容器的填充装置来实现，所述填充装置包括：

-阀主体；

-在所述阀主体内部存在的用于填充流体的通道通路；

-用于分配所述填充流体的分配喷嘴；

-闸门，所述闸门可滑动地插入到所述通道通路中，以建立其与所述分配喷嘴的选择性连通；

-根据本发明的流动偏转器，所述流动偏转器布置在所述分配喷嘴处。

根据本发明的一方面，所述流动偏转器可移除地插入在所述阀主体内部。

根据实施例，所述流动偏转器容纳在所述阀主体的下部区域中。

附图说明

从流动偏转器和包括这样的流动偏转器的用于填充容器的装置的优选但非排他性实施例的说明性且非限制性描述中，本发明的附加特征和优点将变得更加明显，如附图所示，其中：

-图1A和图1B以两个不同的透视图示出了根据本发明的在填充装置中使用的流动偏转器；

-图2以截面透视图示出了图1的流动偏转器；

-图3以截面侧视图示出了根据本发明的填充装置。

具体实施方式

参考附图，附图标记1表示在用于填充容器(未示出)的填充装置10中使用的流动偏转器。流动偏转器1包括涡旋主体2，在涡旋主体2内部存在用于填充流体、特别是碳酸饮料的第一通道3。

第一通道3具有螺旋延伸部，即，它由多个盘管(coil)4形成，填充流体在盘管4内部流动。盘管4对流体施加涡流运动。

在涡旋主体2中还存在用于待排出气体的第二通道5。

有利的是，第二通道5与第一通道3同轴。

根据本文描述并示出的实施例，第二通道5也具有至少部分螺旋延伸部。

优选地，第二通道5包括由盘管4的外壁限定的螺旋延伸部分5a。

优选地，第一通道3与第二通道5的螺旋延伸部分5a形状互补。

换句话说，虽然填充流体可以在第一通道3的盘管4内部流动，但是要被排出的气体包围这样的盘管4的外部。

特别地，第一通道3的特征在于预定义节距，即盘管4之间的预定义距离。

节距可以为恒定的或可变的。

准确地说，盘管4之间的距离允许产生第二通道5的部分5a，该部分5a相对于第一通道3在相反方向上作为螺旋路径延伸。

根据本发明的实施例，第一通道3的盘管4都具有相同的直径。

如图所示，第二通道5包括另一圆柱形部分5b，其在两端中的一端处变宽。

涡旋主体2可以由不锈钢或钛或聚合物材料制成。

根据另一个实施例，一个或多个盘管4可以相对于其他盘管4具有更大的直径。盘管4的数量以及每个盘管4的节距和直径都是根据填充流体和容器几何形状在设计阶段期间定义的参数。

如上所述，流动偏转器1可以用在用于填充容器的填充装置10内部。例如参见图3。

特别地，容器是具有管状主体和外螺纹颈部100b的瓶子。

例如，容器由热塑性材料(诸如PET)制成。

填充装置10包括：

-阀主体11；

-在阀主体11内部存在的用于填充流体的通道通路12；

-用于分配填充流体的分配喷嘴13；

-闸门14，闸门14可滑动地插入到通道通路12中，以建立其与分配喷嘴13的选择性连通；

-布置在分配喷嘴13处的流动偏转器1。

特别地，闸门14可以至少被配置成：

-打开配置，在打开配置中，它使得填充流体能够通过通道通路12流到分配喷嘴13；

-关闭配置，在关闭配置中，到分配喷嘴13的流动被阻断。

根据实施例，流动偏转器1容纳在阀主体11的下部区域中。

特别地，流动偏转器1整体地安装到阀主体11。

下面描述根据本发明的用于填充容器的填充装置的操作。

为了填充碳酸饮料，容器被放置成其入口100c与填充装置10的下部部分接触，特别是与密封垫圈接触。

然后通过流动偏转器1的第二通道5用二氧化碳对容器加压。在加压结束时，容器内的气体与碳酸饮料中的气体压力相同。

最初处于关闭配置的闸门14移动到打开配置，在该打开配置中，闸门14使得流体能够通过通道通路12流到分配喷嘴13。

在分配喷嘴处，填充流体被流动偏转器1拦截。

填充流体被引导到第一螺旋延伸通道3中，这产生了在容器内壁上传送的涡流。事实上，螺旋几何形状对流体施加了涡流运动，使得流体的速度具有切向分量，这使得流体能够附着在容器的内壁。

在填充期间，气体通过第二通道5排出。特别地，气体行进通过第一通道5，穿过多个开口15，并到达在流动偏转器1与阀主体11的内壁之间获得的环形室16。在阀主体11中获得的排出导管17从环形室16开始。

由于第一通道3和第二通道5完全分开，因此气体不会干扰被分配的饮料，因此不会干扰其涡流运动。

在填充结束时，闸门14返回到关闭配置，这阻止饮料流向分配喷嘴13。

此时，容器被减压，即恢复到大气压。然后，容器相对于填充装置10下降，并准备好通过瓶盖封闭。

有利的是，流动偏转器1可移除地插入在填充装置10内部，从而可以根据需要更换。

例如，对于碳酸类产品，根据填充流体和容器的几何形状来选择合适的流动偏转器1。

此外，移除流动偏转器1的可能性允许使得填充装置10也适于填充无气饮料。在这种情况下，流动偏转器1由适于“无气”产品的元件代替。

从给出的描述中，根据本发明的流动偏转器的填充装置和包括这样的流动偏转器的用于填充容器的填充装置的特征及其优点变得清楚。

特别地，所提出的偏转器是紧凑的，因为气体回流路径在涡旋主体内延伸，优选地以相对于填充流体的分配路径形状互补的方式延伸。因此，这避免了像在一些已知的解决方案中的情况那样，为气体的排出提供另外的导管。

气体在涡旋主体中的回流路径与填充流体的回流路径完全分开，因此泡沫的形成受到限制。

本文提出的流动偏转器也用于无菌包装生产线。

特别是，在一些生产线上，既需要填充碳酸类产品，也需要填充无气产品。虽然碳酸类产品对细菌污染不太敏感，但对于“敏感”的无气产品，诸如等渗饮料、果汁、蜜汁饮料、软饮料、茶、牛奶饮料、咖啡饮料等，必须避免任何微生物污染。

Claims

1.一种在用于填充容器的填充装置(10)中使用的流动偏转器(1)，所述流动偏转器(1)包括：

涡旋主体(2)，所述涡旋主体(2)限定具有用于填充流体的螺旋延伸部的第一通道(3)，所述第一通道(3)由盘管(4)组成，所述盘管对所述填充流体施加涡流运动，

其特征在于，在所述涡旋主体(2)中存在用于待排出气体的第二通道(5)，所述第二通道(5)与所述第一通道(3)同轴并且具有至少部分螺旋延伸部。

2.根据权利要求1所述的流动偏转器(1)，其中所述第二通道(5)包括由所述盘管(4)的外壁限定的具有螺旋延伸部的部分(5a)。

3.根据权利要求2所述的流动偏转器(1)，其中所述第二通道(5)的具有螺旋延伸部的所述部分(5a)和所述第一通道(3)形状互补。

4.根据权利要求2或3所述的流动偏转器(1)，其中所述第二通道(5)包括在两端中的一端处变宽的另一圆柱形部分(5b)。

5.根据前述权利要求中任一项所述的流动偏转器(1)，其中所述盘管(4)以预定义节距等距隔开。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的流动偏转器(1)，其中所述盘管(4)之间的距离是可变的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的流动偏转器(1)，其中所述涡旋主体(2)由不锈钢或钛或聚合物材料制成。

8.一种用于填充容器的填充装置(10)，所述填充装置(10)包括：

-阀主体(11)；

-在所述阀主体(11)内部存在的用于填充流体的通道通路(12)；

-用于分配所述填充液体的分配喷嘴(13)；

-闸门(14)，所述闸门(14)可滑动地插入到所述通道通路(12)中，以建立其与所述分配喷嘴(13)的选择性连通；

-根据权利要求1至7中任一项所述的流动偏转器(1)，所述流动偏转器(1)布置在所述分配喷嘴(13)处。

9.根据权利要求8所述的填充装置(10)，其中所述流动偏转器(1)可移除地插入在所述阀主体(11)内部。

10.根据权利要求9所述的填充装置(10)，其中所述流动偏转器(1)容纳在所述阀主体(11)的下部区域中。

11.一种用于填充容器的填充机，所述填充机包括多个根据权利要求8至10中任一项所述的填充装置(10)。