CN1706567A - 清洗装置及包含该装置的阀门设备 - Google Patents
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Abstract
一种清洗装置(16、16’)，尤其用于清洗暴露于松散材料流的场合和/或通道的部件，所述部件构成一个腔室(15)，所述装置包含轨道运动的头(17)，用于支撑至少一个喷嘴(18)以便在所述腔室(15)中喷洒清洗流体(F)。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗装置，尤其涉及一种能用于清洗暴露于松散材料流的通道的部件的装置。
本发明还涉及一种阀门设备，可用于从一个喷洒设备向一个用户单元卸载松散材料，该阀门设备上带有一个清洗装置，可保证完全彻底地进行深度清洗所有该阀门设备所有暴露于、接触松散材料的表面。
背景技术
该披露的装置尤其可用于化学工业和/或制药工业，和/或食品工业，和涉及利用包括粉末、颗粒状材料、药丸、药片、胶囊等等的松散材料的所有场合。首先，在化学工业和制药工业中，所述的松散材料一定要以基本上密封的方法处理，从而严格限制粉末在周围环境中的散播。
上述问题的重要性随着处理的物质种包含的化学成分或者在环境中不容易降解和一些情况中潜在有毒或者有害的物质的含量成比增长。进而，显然地，当经过第一种材料的处理过程到第二种不同材料的处理过程时，所有暴露于第一松散材料通道的部件必须彻底地清洁。
通过例子，但并不限于本发明的概念范围，下面的说明提及一个部件，其暴露于所述松散材料，该部件包含这种类型的阀门设备，其可用于从喷洒单元向用户单元卸载松散材料的装置。
所述阀门设备通常包含一个同所述喷洒单元一体构成的第一蝶形阀，一个隔挡元件，和一个第二蝶形阀，同后者一体构成。
每个蝶形阀都有一个扁平的碟状遮蔽元件，它围绕一个水平轴在两个方向上在如下两位置之间转动，其中在第一位置，所述喷洒单元的下端被关闭，该遮蔽件位于一个大致水平的平面，且第二位置为开启位置，其中该遮蔽件位于一个大致垂直的平面上，从而允许所述材料从所述喷洒装置卸载到用户装置或者使用该松散材料以进行下一步工艺的机器。
在卸载完松散材料后，该喷洒装置阀门和隔挡阀门被关闭，并且在该喷洒装置同其他部件分离之前，该阀门设备内侧得以清洗。
通常所述清洗要采用导向喷嘴，其冲着所述隔挡元件的内表面，来清洗所述两个阀门的表面，该表面将同外部环境相接触。
但是，上述方案并非没有缺陷，主要是因为这些阀门设备中相当大的尺寸，使彻底的清洗有了困难。
而且，设置在隔挡元件侧面上的喷嘴的使用，并不保证对这些阀门完全的清洗，尤其是在其中央区域。
发明内容
所以本发明的目的在于克服上述缺陷，从而提供一种清洗装置，能高效地发挥作用。
根据上述目的，本发明的技术特征，已于权利要求书中清楚的反映出，尤其是权利要求1和17，以及所有直接或者间接从属于权利要求1和17的权利要求。
本发明的优点亦清晰地反映在后面的详细说明书中，参照附图，其中还描述了优选实施例，但并不限于所申请的范围。
附图说明
图1为正视图，其中一些部件为根据本发明的阀门设备的剖示图；
图2为示意性的侧视图，其中以根据本发明的清洗装置的第一实施例的剖示图示出的一些部件处于第二、即非操作构型；
图3为示意性的侧视图，其中以图2中的清洗装置的剖视图示出的一些部件处于第一、即操作构型；
图4为示意性的侧视图，其中以根据本发明的清洗装置的第二实施例的剖示图示出的一些部件处于第二、即非操作构型；
图5为示意性的侧视图，其中以图4中的清洗装置剖视图示出的一些部件处于第一、即操作构型；
图6和图7分别为图2、3中示出的装置的细部的透视图。
具体实施方式
参照附图，其中图1中，标号1表示阀门设备，尤其是用在一个单元2上的阀门设备1，其为公知的类型，仅被部分地示出，用于卸载松散材料。
该设备1包含一个管3，具有中央轴线A，该管3由共轴地连接于第二环形体5的第一环形体4形成。所述环形元件4和5分别有外轮廓4a、4b、5a和5b，构造为适当的形状以使4a和5a彼此连接，并连接到单元2，以便卸载松散材料。
上述彼此连接的4a、5a通过可拆除的连接件6可靠地连接，连接件6位于相对的轮廓4a和轮廓5a。
有利地，在第一和第二环形体4、5之间插入一个密封件9，优选也是环形，如此设计是为了在元件4和5之间保证密封连接。
第一和第二环形体4和5分别支撑第一关闭元件10和第二关闭元件11。
该第一关闭元件10可在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置上其打开管3，在第二位置上其封闭该管。该第二关闭元件11可在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置上其打开管3，在第二位置上其封闭该管。该元件10和11在相应的打开位置(未示出)时，位于和轴线A大致平行的平面上，在相应的关闭位置(如图1所示)时，位于和轴线A大致垂直的平面上。例如，元件10和11分别连接到机械致动器12和气动致动器13，由它们来驱动元件10和11。
在没有示出的实施例中，所述的机械或者气动致动器12和13还可以没有区别地安装到一个或者另一个关闭元件10、11上，或者安装到两者上，并且，每个关闭元件10和11都可不止有一个致动器，比如根据元件10和11的尺寸不同而不同地设置。
致动器12和13由一个检查和控制单元来控制，图中未示，以实现同步或者单独运动。
换句话说，所述关闭元件10和11可根据它们的相互位置被同时或者分别打开。
管3和在相应的关闭位置上的元件10和11形成一个腔室15。
设备1包含一个清洗装置16，其第一实施例在图2和3中示出，其包含一个轨道运动的头17和一个活动臂19，其中轨道运动的头17支撑多个喷嘴18，用于喷洒清洗流体F，所述头17可操作地安装该活动臂19上。
所述头17由活动臂19驱动，可在图3示出的第一、操作构型和图2示出的第二、非操作构型之间移动，其中在第一构型中，所述头17插入腔室15，在第二构型中，所述头17位于腔室15之外。
在本文中，术语“轨道运动的”表示所述头17所支撑的喷嘴18在空间可移动。
具体说，在示出的实施例中，由头17所支撑的喷嘴18围绕第一旋转轴线A1转动，并围绕第二轴线A2转动，其中第一旋转轴线A1基本上横向于管3的中央轴线A，第二轴线A2横向于第一轴线A1，具体说是垂至于它。
支撑轨道运动的头17的臂19有延长的主轴线B。第一旋转轴线A1与臂19的主轴线B大致重合。
如图2所示，所述清洗装置16包含一个结构23，其支撑并容纳所述臂19和所述头17。该结构23同所述环形体5刚性连接。
所述臂19包含一个中心轴101，一个第一、即内套筒102和一个第二、即外套筒103，其中中心轴101是中空的且绕它的轴线A1转动，由在图中以方块M示意性地示出的马达装置驱动，内套筒102和外套筒103彼此共轴，并同中心轴101共轴。
所述第一和第二套筒102、103通过一个销104彼此刚性连接。
大致圆筒形的头17在其第二、即非操作构型中连接到第二套筒103当中。
头17包括：一个主体105，第一、即侧塞106，第二、即端塞107，以及一个喷嘴18的支撑元件108。
喷嘴18优选通过元件108中的校准孔(calibrated hole)获得。
所述喷嘴18支撑元件108通过在它和主体105之间插入一个轴承109而以空转的方式接合在主体105上，并相对于主体105绕转轴线A2旋转。
在端部中连接到所述头17之上的一端102a，键固到第一套筒102上的为一个第一伞齿轮41，其啮合到第二伞齿轮42，第二伞齿轮42同喷嘴支撑元件108整合一体。该第一伞齿轮41和第二伞齿轮42连接到一起构成伞齿轮对40。
因此，支撑元件108以及位于其上的喷嘴18绕轴线A1转动，这是由于它与轴101整合一体，并围绕轴线A2转动，这是由于齿轮41和42的啮合引起该旋转运动。
从而，如下更详细的描述，头17，更精确的讲，喷嘴18支撑元件108按照包含绕第一轴线A1的第一旋转运动和绕第二轴线A2的第二旋转运动的运行法则来运动。
如在图6和图7中详细示出的，喷嘴18支撑元件108包含一个部分110，其具有大致为圆柱断件(cylindrical segment)的形状。
作为支撑元件108一部分的部分110，可绕轴线A2在图6和7中示出的一个端部位置和在图1和3中以虚线示出的多个中间位置之间转动，其中在端部位置，圆柱断件的母线基本上与轴线A1平行，在中间位置，所述母线与该第一轴线A1斜交。
圆柱断件形状的部分110具有曲面110a，该曲面连接到头17的其余部分，从而构成所述的圆柱体形状的头17。
术语圆柱断件指一种棱柱，具有如其底面一样的圆弓形。参照图6，在元件108的部分110(被描述为具有“大致”圆柱断件的形状)的实施例中，该棱柱的一个底面平坦，而另一个底面为曲面，从而允许该圆柱断件绕轴线A2转动。有利地，可用所述曲面在头17上形成形状完全的外壳，从而不产生材料积累的有害区域。
参照图2，所述头17上有一个端部111，在头17位于第二、即非操作构型时，它构成一个壁112，部分地限定了腔室15。
详细参照所述装置16，所述头17的端部111包含部分主体105、元件108上所述部分110的一端，以及第二塞107。
再参照装置16，如图2所示，所述的壁112大致平坦，为圆形，尽管未示出，从头17为大致的圆柱体形状和壁112构成所述圆柱体的底面，可直接推导出所述形状。
根据未示出的可选实施例，圆柱形头17端部111的所述壁112也可以弯曲，而非平坦，从而在圆柱体形的腔室15中更好地安装。
图4和图5示出根据本发明的清洗装置16的第二实施例。
在图4和图5中，该装置整体上被标注以16’，为了简化说明，其对应并类似于已经参照所述装置16描述的组成部分，在图4和5中以与图1到3中同样的标记标注。
所述装置16’包含轨道运动的清洗头17以及活动臂19，其中轨道运动的清洗头17支撑着多个喷嘴18，以喷洒清洗流体F，图4和5中仅仅示出了一个喷嘴18，活动臂19可操作地连接于轨道运动的清洗头17上。
所述头17通过所述臂19驱动，可在如图5所示的第一、即操作构型与如图4所示的第二、即非操作构型之间移动，其中在第一、即操作构型中，它被插进腔室15，在第二、即非操作构型中，它位于所述腔室15外侧。
和上述内容近似，由头17所支撑的喷嘴18围绕第一旋转轴线A1转动，该第一旋转轴线A1大致横向于管3的中央轴线A，并围绕第二轴线A2转动，该第二轴线A2横向于第一轴线A1，尤其是垂至于它。
支撑轨道运动的头17的臂19有一个延长的主轴线B。第一旋转轴线A1基本上与臂19的主轴线B重合。
如图4和5所示，清洗装置16’包含一个结构23，其支撑并容纳所述臂19和所述头17。该结构23同所述环形体5刚性连接。
所述臂19包含一个中心轴101，一个第一、内套筒102和一个第二、外套筒103，其中中心轴101是中空的且绕它的旋转轴线A1转动，由在图中以方块M示意性地示出的马达装置驱动，内套筒102和外套筒103彼此共轴，并同中心轴101共轴。
第一和第二套筒102、103通过一个销104彼此连刚性接。
所述头17部分为球形。
所述头17包含一个主体105，第一、即侧塞106，第二、即端塞107，以及一个喷嘴18的支撑元件108。
喷嘴18优选通过元件108中的校准孔获得。
所述喷嘴18支撑元件108通过在它和主体105之间插入一个轴承109而以空转的方式接合在主体105上，并相对于主体105绕转轴线A2旋转。
在两端部中连接到所述头17之上的一端102a，键固到第一套筒102上的为一个第一伞齿轮41，其啮合到第二伞齿轮42，第二伞齿轮42同喷嘴支撑元件108整合一体。该第一伞齿轮41和第二伞齿轮42连接到一起构成伞齿轮对40。
因此，支撑元件108，以及位于其上的喷嘴18绕轴线A1转动，这是由于它与轴101整合一体，并围绕轴线A2转动，这是由于齿轮41和42的啮合引起该旋转运动。
从而，如上参考装置16所述，如下更详细的描述，头17，更精确的讲，喷嘴18支撑元件108按照包含绕第一轴线A1的第一旋转运动和绕第二轴线A2的第二旋转运动的运行法则来运动。
如图4和图5中所示，喷嘴18支撑元件108包含一个端部115，它具有外表面115a，大致为球形帽的形状。
参照图4，所述头17上有一个端部117，当所述头17位于其第二、即非操作结构时，该端部117构成一个壁118，其大致为球形帽形状，部分地限定了腔室15。
详细参照所述装置16’，所述头17的端部117包含一个半球，其含有部分主体105，部分所述第一、即侧塞106，以及所述第二、即端塞107。
如图2、3、4和5中所示，参照所披露的清洗装置的两个实施例16和16’，所述臂19和所述头17被容纳于形成在支撑和容纳结构23中的相应环形凹部的导环113支撑并引导。
同样地，一个刮油环114和一个O形环114a位于相应的环状凹部。只在延伸到元件108内侧的相应截面中详细示出的管119，用于将清洗流体F从储备单元U供给到部件108上的喷嘴18。
以方块M代表的马达装置不仅驱动轴101绕所述轴线A1的转动，还驱使所述臂19沿它的轴线B的平移运动。
如果流体F为液态，可安装一个烘干装置，图中未示，其通向腔室15，并设计为当清洗完毕后用于烘干腔室15。
所述烘干装置优选包含一个压缩空气源，经一个管道通往腔室15内部。所述管道可以包含所述管119。
所述清洗装置16、16’优选能连接到一个汲取装置，经相应的管道通往所述腔室15内部，设计为从腔室15中汲取清洗流体F和所有的残余松散材料。
所述的汲取装置，图中未示，还可设计为对所述腔室15减压，就是说，至少在腔室清洗的时候，把腔室15内部压力降到一个低于大气压的值，以防止流体F外逸。
在可选实施例中，图中未示，所披露的清洗装置上还可以有任何数量的喷嘴18，它们可以为任何类型，根据腔室15的几何结构和所清洗的材料不同而不同。所述头17还可以根据任何运行法则而活动，该法则设计为有效地把清洗流体F导入腔室15内部。
实际上，所述装置16和16’用于清洗暴露于传递或者盛放松散材料的部件。
在所示的实施例中，如上文所述，这种部件的一个例子为阀门设备1，更具体地，为腔室15，其在顶部和底部被两个关闭元件10、11限定，在侧面则由环形体5限定。
如果所述设备1位于污染或者一个未受到控制的环境中，腔室15可以在卸载材料之前被清洗，以避免将材料污染。
该清洗优选在所述腔室15利用所述汲取装置减压后完成。然后，所述清洗装置16、16’的所述轨道运动的头17插进所述腔室15，则腔室15得以清洗。
清洗之后，优选保持腔室15中的压力低于大气压，如果所使用的流体F为液态，将腔室15烘干。
所述元件10和11之后被移动到它们各自的开启位置，未示出，松散材料通过所述的管3被卸载。
当卸载完毕，元件10、11回到其各自的关闭的位置之后，腔室15可以如上所述的过程再次清洗，以消除腔室15壁上任何卸载残留的材料，并且，尤其是，从所述元件10、11的表面上消除材料。
如上所述，应注意到所有清洗和烘干过程的运行优选在低于大气压的压力下进行，这是为了把清洗流体泄漏的风险最小化。
具体说，图2和4中示出了处于第二、非操作构型中的清洗装置16、16’，其中所述轨道运动的头17至少有一部分位于腔室15外侧。
尤其是，参照图2，所述装置16的所述头17基本上位于腔室15外侧，而参照图4，所述装置16’的所述头17只有大致一半位于腔室15外侧。
图2和4中清晰地显示，在所述头17的第二、即非操作性机构中，相应端部111、117的所述壁112、118部分地限定腔室15。
由于所述头17分别位于第二、即非操作构型中，所述装置16、16’的实施例优选给通过管3的松散材料的通道提供一个不存在的或者有限的障碍物。
从刚描述过的所述头17的第二、即非操作构型开始，所述臂19由所述马达装置M驱动，从而沿着它的轴线B平动，并且使所述头17处于第一、即操作构型中，分别参照如图3、5所示的清洗装置的实施例16、16’。
一旦到达所述第一、即操作构型，所述马达装置M就驱使所述轴101转动，因此通过所述伞齿轮对40，所述喷嘴18支撑元件108也旋转。
如上所述，因此所述支撑元件108和其上的喷嘴18绕轴线A1和A2转动。从而所述运动法则包含绕所述第一轴线A1的第一旋转运动，和绕所述第二轴线A2的第二旋转运动。
所述流体F从储备单元U通过管119供给，所述流体F从喷嘴18流出，冲到腔室15的壁上，从而清洗之。
所述的头17的轨道运动，尤其是所述喷嘴18的支撑元件108，使得流体F的喷射有效地导入到腔室15的全部区域。
参照所述装置16的元件108的所述部分110，优选安装一种装置，未示出，用于监视所述部分110的位置，从而监视其何时到达其端部位置，如图6、7，其中圆柱断件的母线大致平行于所述第一轴线A1。仅在这个位置上，所述的头17可以再次插入相应的支撑和容纳结构23。
在所述清洗装置的端部，所述臂19由马达装置M驱动平动，使每个所述装置16、16’的所述头17回到它的第二、即非操作构型中，其中它至少有一部分位于相应的支撑和容纳结构23的内侧。
如图2、4所示，在所述头17的第二、即非操作构型中，相应喷嘴18优选由所述结构23的部分、或者由所述头17自身的部分来堵塞，而不面对腔室15。这就保证了管119和喷嘴18的清洁，从而尽可能地限制了污染的危险。
由于刮油环114和O形环114a的存在，所述结构23为所述装置16、16’的所述头17构成一种密封的容纳腔。
所述刮油环114和O形环114a优选能保证所述腔室15关闭时密封，以防止穿过阀门设备1卸载的材料泄漏。
上述的本发明有明显的工业应用性，并可继续改进和变化，而不至于背离本发明概念的范围。而且，本发明所有细节都可由技术上等同的部件所替代。
Claims (20)
1.一种清洗装置，特别是用于清洗暴露于松散材料流的场合和/或通道的部件，所述部件形成一个腔室(15)，所述装置包含轨道运动的头(17)，用于支撑至少一个喷嘴(18)，该喷嘴(18)用于喷洒该腔室(15)中的清洗流体(F)。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述头(17)可在第一、即操作构型和第二、即非操作构型之间移动，其中在第一、即操作构型中，它被插进腔室(15)中，在第二、即非操作构型中，它至少有一部分位于腔室(15)之外。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，在其第二、即非操作构型中，该头(17)至少有一部分位于密封的容纳腔(23)内部。
4.根据权利要求2或3所述的装置，其特征在于，所述头(17)可操作地连接到一个活动臂(19)，其使所述头(17)在第一和第二构型之间运动。
5.根据权利要求1到4之一所述的装置，其特征在于，所述头(17)包含第一端部(111、117)，在所述第二、即非操作构型中，第一端部(111、117)形成部分限定所述腔室(15)的壁(112、118)。
6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述头(17)具有大致为圆柱的形状。
7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述壁(112)具有大致平坦的表面。
8.根据权利要求5到7之一所述的装置，其特征在于，所述壁(112)具有至少大致圆形的形状。
9.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述头(17)具有至少部分球形的形状。
10.根据权利要求5到9之一所述的装置，其特征在于，所述壁(118)具有球形帽的形状。
11.根据权利要求1到10之一所述的装置，其中所述腔室(15)具有中央轴线(A)，其特征在于，所述轨道运动的头(17)绕第一旋转轴线(A1)旋转，该第一旋转轴线(A1)大致横向于所述中央轴线(A)。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述喷嘴(18)位于相应的支撑元件(108)上，所述元件(108)被所述轨道运动的头(17)支撑，并相对所述头(17)绕第二旋转轴线(A2)旋转，其中第二旋转轴线(A2)大致横向于所述第一轴线(A1)。
13.根据权利要求12所述的装置，其特征在于，所述喷嘴(18)根据包含绕所述第一轴线(A1)的第一旋转运动和绕所述第二轴线(A2)的第二旋转运动的运动法则运动。
14.根据从属于权利要求6的权利要求12或13所述的装置，其特征在于，所述支撑元件(108)包含一个部分(110)，其大致具有圆柱断件的形状，所述部分(110)可绕所述轴线(A2)至少在一个端部位置和多个位置之间进行旋转运动，其中在所述端部位置中，圆柱断件的母线大致平行于第一轴线(A1)，在多个位置中，所述母线与第一轴线(A1)斜交。
15.根据权利要求14所述的装置，其特征在于，在所述端部位置，支撑元件(108)上有一个曲面(110a)，该曲面连接到所述头(17)的其余部分，形成所述的圆柱形状的头(17)。
16.根据从属于权利要求9的权利要求12或13所述的装置，其特征在于，支撑部分(108)包含一个部分(115)，其上有一个面(115a)，形状大致为球形帽。
17.根据权利要求16所述的装置，其特征在于，所述面(115a)连接到所述头(17)的其余部分，构成至少一部分为球形的所述头(17)。
18.根据权利要求1到17之一所述的装置，其特征在于，所述轨道运动的头(17)包含多个喷嘴(18)，用于喷洒清洗流体(F)。
19.根据从属于权利要求2到17之一的权利要求18所述的装置，其特征在于，在所述头(17)的第二、即非操作构型中，喷嘴(18)至少一部分被封堵，并且不朝向所述腔室(15)。
20.一种阀门设备，包含：
一个管(3)，
一个第一关闭元件(10)，可在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置，它打开所述管(3)，在第二位置，它封闭所述管(3)，以及
一个第二关闭元件(11)，可在第一位置和第二位置之间移动，其中在第一位置，它打开所述管(3)，在第二位置，它封闭所述管(3)，
所述管(3)和处于它们各自的第二关闭位置的所述第一和第二关闭元件(10、11)形成一个腔室(15)，为了清洗腔室(15)，所述阀门设备包含根据权利要求1到19中任一个的清洗装置(16、16’)。
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