NO317769B1 - To-stroms pafyllingsventil - Google Patents

Abstract

Et to-strøms påfyllingssystem (12) brukes i en pakkemaskin for å føre inn minst to flytende stoffer i en beholder. To-strøms påfyllingssystemet (12) angir en stoffstrømningsbane der igjennom. Systemet (12) omfatter et primærpåfyllingsrør (38) med en innløpsende (50) og en utløpsende (42) å angir et strømningsområde inne i primærpåfyllingsrøret. Et sekundærpåfyllingsrør (40) er en innløpsende og en utløpende og angir et strømningsområde inne i sekundærpåfyllingsrøret (40). Sekundaapåfyllingsrøret (40) er anbrakt minst delvis inne i primærpåfyllingsrørets (38) innvendige strømningsområde, og går igjennom primærpåfyllingsrøret (38) gjennom den første åpningen. To-strøms påfyllingssystemet (12) omfatter en ventilplugg (54) som omfatter en del som kan beveges i forhold til sekundærpåfylUngsrøret (40) mellom en åpnet tilstand der strømningsforbindelse opprettes mellom de innvendige strømningsområdene i primær- og sekundærpåfylUngsrørene (38 og 40) og en stengt tilstand der strømningsforbindelse avsluttes mellom de innvendige strømningsområdene i primær- og sekundærpåfymngsrørene (38 og 40). En aktuator (56) er frembragt for å bevege ventilpluggdelen (54) mellom de åpnede og stengte stillingene. Aktuatoren (56) er anbrakt fullstendig utenfor sekundærpåfyllingsrørets (40) strømningsområde.

Description

To-strøms påfyllingsventil.

Foreliggende oppfinnelse vedrører en to-strøms påfyllingsventil. Mer spesielt, vedrører denne oppfinnelsen en to-strøms påfyllingsventil for å føre inn en mengde flytende produkter i en beholder i en påfyllingsanordning.

Innenfor kjent teknikk finnes der en rekke typer påfyllingsanordninger. I en type anordning, føres to eller flere strømmer av, for eksempel væske, inn i en enkelt pakke, slik som melk og fløte blandet sammen inn i en enkelt beholder. Slik blanding må gjøres på en styrt og dosert måte for å sikre at de rette kvanta og doseringer av hver, tilsettes beholderen.

Forbrukere er godt klar over at melk er tilgjengelig med ulikt melkefettinnhold, slik som skummet melk, lett melk ("1% melk" og "2% melk"), såvel som helmelk. Melkefettinnholdet reguleres vanligvis av forholdet mellom fløte og melk i sluttproduktet. Fløte settes ofte til skummet melk for å fremstille de ulike prosentandelene av melkefettinnhold. Dette er et eksempel på en fremgangsmåte der en to-strøms påfyllingsventil kan brukes. I en slik prosess kalles melken det primære fluidet og fløten kalles det sekundære fluidet. Man vil se at en slik oppstilling kan brukes for andre flytende produkter enn melk, slik som tørkede, partikkelformede eller pulveriserte produkter, såvel som en kombinasjon av et slikt faststoff (for eksempel partikkelformede og pulveriserte) og materialer i væskeform.

I en kjent oppstilling utføres sammenføringen av primær- og sekundærfluider i en enkelt beholder ved hjelp av en to-strøms ventil. To-strøms ventilen har konsentriske ytre og indre påfyllingsrør (henholdsvis primær og sekundær) som står i forbindelse med de respektive væskelagrings tanker eller reservoarer. For å kunne måle eller styre den mengden av sekundærfluid som føres inn i beholderen, anbringes det et ventilelement, slik som en plugg, ved bunnen av sekundærrøret. I kjente konfigurasjoner beveges eller drives pluggen av en stang som trenger igjennom sekundærrøret og beveger seg langsetter innsiden av røret fra rørtoppen til bunnen, der den er forbundet med ventilpluggen. Som man vil se fra denne oppstillingen, så opptar stangen som beveger seg gjennom påfyllingsrøret plass eller volum som ellers kunne vært avsatt til sekundærfluid strømningen. I tillegg anbringer denne oppstillingen bevegelige, mekaniske komponenter direkte i sekundærfluidet, som er et typisk matprodukt. I tillegg krever gjennomføringen av stangen gjennom hvert påfyllingsrør en eller flere pakninger for å sikre at matproduktet er fullstendig isolert fra omgivelsene.

Selv om slike kjente to-strøms ventiler fungerer bra, kan de kreve betydelig vedlikehold og inspeksjon. Man vil også se at enhver slik pakning utgjør en mulighet for lekkasje. I tillegg krever, som bemerket over, slike systemer rom inne i sekundærrøret, som følgelig øker sekundærrørets diameter. I tillegg kan kjente to-strøms påfyllingsoppstillinger danne isolerte steder eller beliggenheter som har en tendens til å tilskynde en uønsket opphopning av matprodukter.

Det er derfor fortsatt et behov for en to-strøms påfyllingsventil som ikke har innvirkning på, eller reduserer den nyttbare plassen eller volumet i det sekundære påfyllingsrøret eller omvendt fordrer en økt rørdiameter. En slik to-strøms ventil har minimalt med bevegelige mekaniske deler som kommer i direkte kontakt med det flytende materiale i systemet, typisk et matprodukt. Videre minimaliserer en slik to-strøms ventil antallet og kompleksiteten av påkrevde pakninger som, i sin tur reduserer muligheten for lekkasje inn i og ut av ventilen.

Det er således frembrakt et tostrøms påfyllingssystem for en pakkemaskin der påfyllingssystemet har primærpåfyllingsrør for å føre inn en første flytende matvare i en beholder gjennom en utløpsende, der påfyllingssystemet også har et sekundærpåfyllingsrør for å føre inn en andre flytende matvare i beholderen gjennom et utløp, der sekundærpåfyllingsrøret er anbrakt konsentrisk inne i primærpåfyllingsrøret, der påfyllingssystemet også har en ventilmekanisme for å regulere strømningen av det andre flytende produkt fra sekundærpåfyllingsrøret ved å åpne å lukke utløpet, der påfyllingssystemet kjennetegnes ved at ventilmekanismen er regulert ved en manøvermekanisme anbrakt utenfor sekundærpåfyllingsrøret.

En to-strøms påfyllingsventil brukes i en anordning for påfylling av flytende stoff, for å føre minst to flytende stoffer inn i en beholder. To-strøms påfyllingsventilen definerer en strømningsbane for stoffet der igjennom. Ventilen omfatter et primærpåfyllingsrør med en innløpsende og en utløpsende, og definerer et i primærpåfyllingsrøret innvendig strømningsområde. Primærpåfyllingsrøret har en første åpning i dette, mellomliggende innløps- og utløpsende.

Et sekundærpåfyllingsrør har en innløpsende og en utløpsende, og definerer et i sekundærpåfyllingsrøret innvendig strømningsområde. Sekundærpåfyllingsrøret er anbrakt, minst delvis, inne i primærpåfyllingsrørets innvendige strømningsområde. Sekundærrøret går igjennom primærpåfyllingsrøret gjennom den første åpningen og anbringes fortrinnsvis slik at utløpsenden er inne i primærpåfyllingsrørets innvendige strømningsområde.

Ventilmidler, slik som en ventilplugg, kan beveges i forhold til det sekundære påfyllingsrøret og kan anbringes i primærpåfyllingsrørets innvendige strømningsområde. Pluggen omfatter en del som kan beveges i forhold til sekundærpåfyllingsrøret mellom en åpnet tilstand der strømningsforbindelse etableres mellom de innvendige strømningsområdene i primær- og sekundærpåfyllingsrørene og en lukket tilstand der strømningsforbindelser er avsluttet mellom de innvendige strømningsområdene i primær- og sekundærpåfyllingsrørene.

To-strøms ventilen omfatter en ventil aktuator for å bevege ventilpluggen mellom de åpnede og stengte stillingene. Aktuatoren er anbrakt fullstendig utenfor sekundærpåfyllingsrørets strømningsområde.

I en utførelse er primær- og sekundærpåfyllingsrørene stasjonære i forhold til hverandre. Ventilen kan omfatte en manøverspak som strekker seg minst delvis gjennom en andre åpning i primærpåfyllingsrøret. Spaken er tilkoblet ventilpluggen for å kunne betjene denne og bevege pluggen mellom de åpne å lukkede stillingene. Manøverspaken går fortrinnsvis gjennom primærpåfyllingsrøret, mellomliggende den første åpningen og innløpsenden.

I en slik utførelse strekker et tilkoblings element seg mellom manøverspaken og ventilpluggen, som fortrinnsvis er en ventilkule, for å støtte kulen. Tilkoblings elementet kan konfigureres som en sammenstilling av en stang og en hylse for å støtte ventilkulen slik at kulen roterer fritt inne i hylsen.

Fordelen med en slik konfigurasjon er at ventilballen er selvinnrettende og selvrensende.

I en alternativ utførelse monteres ventilpluggen fast på primærpåfyllingsrøret i nærheten av utløpsenden. Primærpåfyllingsrøret omfatter en stasjonær øvre del, en stasjonær nedre del og en frem- og tilbakegående mellomliggende hylsedel mellom de stasjonære øvre- og nedre delene. Den mellomliggende hylsen er forbundet til de øvre og nedre stasjonære delene ved samarbeidende, fortrinnsvis glidende ledd. Sekundærpåfyllingsrøret går igjennom primærpåfyllingsrøret ved den mellomliggende hylsen og går frem og tilbake med den mellomliggende hylsen i forhold til ventilpluggen når det samarbeidende ledd beveges. I en foretrukket oppstilling omfatter denne utførelsen av to-strøms ventilen membraner som strekker seg rundt de samarbeidende leddene for å isolere de glidende leddene fra det flytende stoffet i ventilen. En foretrukket konfigurasjon av de glidende leddene omfatter ringformede indre og ytre glidende elementer.

Ventilpluggen kan formes som en kjegleventil. En velegnet kjegle omfatter minst en, og fortrinnsvis fire V-formede spor som strekker seg langs kjeglens lengde fra toppen av kjeglen og nedover. De V-formede sporene har et tverrsnitts areal som avtar i kjeglens lengderetning.

I en ytterligere utførelse av to-strøms ventilen er sekundærpåfyllingsrøret stasjonært i forhold til primærpåfyllingsrøret og er anbrakt i forhold til primærpåfyllingsrøret slik at det derimellom definerer en tett passasje.

Ventilpluggen omfatter et trykkfølsomt sete element som beveger seg, i forhold til sekundærpåfyllingsrøret, mellom den lukkede stillingen og den åpnede stillingen. Sete elementet er fortrinnsvis tilkoblet for å kunne betjent et belastningselement for å belaste sete elementet i enten den åpnede eller lukkede stillingen.

Trykk på sete elementet kan oppnås ved hjelp av en gass, slik som luft eller nitrogen. Alternativt kan det trykkfølsomme sete elementet konfigureres for å kunne drives av vakuum. I nok en konfigurasjon kan det trykkfølsomme sete elementet drives av en væske, for eksempel et hydraulisk system.

Andre særtrekk og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil tydliggjøres av den følgende detaljerte beskrivelsen, de tilhørende tegningene og de vedlagte patentkrav. Figur 1 er en skjematisk illustrasjon av en påfyllingsanordning for flytende stoff for å føre to flytende stoff inn i en beholder, hvis anordning benytter en to-strøms påfyllingsventil; Figur 2 er en hovedarrangementstegning som viser påfyllingsstasjonen på en påfyllingsanordning som omfatter en to-strøms påfyllingsventil; Figur 3 er et perspektivsnitt av en utførelse av en to-strøms påfyllingsventil som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse, hvis påfyllingsventil omfatter en ringsats og ventilkule oppstilling, hvis ventil illustreres ved en for eksempelet valgt universell produktventil montert på toppen av to-strøms ventilen, og videre vist uten det ytre primærpåfyllingsrøret for å gi en bedre illustrasjon; Er delvise tverrsnittstegninger, i henholdsvis front- og sideriss, av to-strøms påfyllingsventilen i Figur 3, med primærpåfyllingsrøret på plass og med ventilen i den stengte stillingen; Figurene 5a og 5b er delvise tverrsnittstegninger i sideriss av to-strøms ventilen, på samme måte som Figur 4b men uten primærrøret, og viser ventilen i den stengte stillingen og åpnede stillingen i henholdsvis Figurene 5a og 5b; Figurene 6a og 6b viser en annen utførelse av to-strøms ventilen som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse, hvis ventil vises i henholdsvis den åpnede og lukkede stilling; Figur 7 er en ytterligere utførelse av to-strøms ventilen som bruker en ekstern trykk-eller vakuum kilde for å stenge å åpne ventilen; Figur 8 er en tverrsnittstegning av ventilen i Figur 7, der snittet er lagt langs linjen 8- -8 i Figur 7; Figur 9 er et forstørret snitt av ventilpluggen i den utførelsen av ventilen som er vist i

Figur 7; og

Figur 10 er et sideriss av en eksemplarisk ventilplugg eller kjegle som kan brukes sammen med den utførelsen av ventilen som er vist i Figurene 6a og 6b.

Med henvisning nå til Figurene og spesielt til Figurene 2-4, er der vist en utførelse av en to-strøms påfyllingsventil 10 som omfatter prinsippene ved den foreliggende oppfinnelse. Ventilen 10 er vist installert inne i en påfyllingsanordning 12. Anordningen 12 kan, som bemerket over, brukes for å pakke flytende stoffer, slik som både skummet melk og fløte i en enkelt beholder for å produsere melk med et spesifikt, for eksempel 2%, melkefettinnhold. Med henblikk på det som drøftes her, vil strømningsbanen for skummet melken benevnes primærstoff- eller primærpåfyllingsbane, med henvisningstall 14, og strømningsbanen for fløten vil benevnes sekundærstoff- eller sekundærpåfyllingsbane, med henvisningstall 16. Komponentene i primær- og sekundærpåfyllingsbanene 14,16 vil likeledes benevnes som primær- og sekundærkomponenter.

Figur 1 viser skjematisk anordningen 12. Figur 2 er en fysisk oppstilling av en slik anordning 12. Anordningen 12 omfatter generelt et primærprodukt- eller stoffreservoir eller lagertank 18, et sekundærreservoir 20, primær- og sekundærstoff pumper, 22,24, for henholdsvis de primære og sekundære stoffene, og overføringsforbindelser for primær- og sekundærstoffene 26, 28 for å overføre de respektive flytende stoffene fra pumpene 22, 24 til to-strøms ventilen 10. Primærstrømsbanen 14 kan omfatte en reduksjonsventil 30 som absorberer enhver trykkøkning eller - puls idet stoffstrømningen inn i en beholder avsluttes. Dette forhindrer stoffet fra å dryppe eller falle i løpet av de periodene som etterfølger en avstenging av strømningen, og mellom perioder med stoffstrømning.

I en typisk oppstilling omfatter komponentene i anordningen 12 flenser 32 som spennes fast eller forbindes med hverandre ved hjelp av meieriklemmer 34. Flensene 32 kan omfatte tettningselementer, slik som O-ringer 36, for å muliggjøre opprettholdelsen av en tettning mellom komponentene i påfyllings- eller strømningsbanene 14,16 og omgivelsene.

Ventilen 10 omfatter primære og sekundære, det vil si ytre og indre konsentrisk anbrakte produktoverførings- eller påfyllingsrør, henholdsvis 38, 40. Det ytre eller primære overføringsrøret 38 kan transportere, for eksempel, skummet melk fra den primære lagringstanken 18, mens det indre eller sekundære røret 40 kan transportere, for eksempel, fløte fra sekundærtanken 20.1 den foreliggende oppstilling kan de flytende stoffene blandes umiddelbart, forut for og i det de føres inn i en felles beholder. Det vil si, primær- og sekundærstoffene blandes omtrent ved utløpsenden 42 av primærpåfyllingsrøret 38. Vekselvis kan et av stoffene først føres inn i beholderen, og det andre stoffet deretter føres inn i beholderen.

Hensikten er at den foreliggende anordningen 12 kan produsere ulike kombinasjoner av stoffer . For eksempel kan primær- og sekundærlagirngstankene, 18, 20 inneholde henholdsvis skummet melk og helmelk, for å produsere det ønskede sluttproduktet. Vekselvis kan stoffet i tankene 18,20 skiftes ut for å produsere andre ønskede produkter. Man har også tenkt på, som vist over, at andre, ikkeflytende og delvis flytende stoffer såvel som en kombinasjon av dette, kan pakkes ved bruk av den foreliggende påfyllingsanordningen 12. Henvisning heri til flytende stoff, stoff, flytende produkt, produkt, og lignende, skal forstås og omfatte alle slike flytende, ikke flytende og delvis flytende stoffer, inkludert både matprodukter og ikke matprodukter.

De som er kyndige i faget vil oppfatte at primærpåfyllingsrøret 38 omfatter en påfyllingsstuss 44 ved dennes utløpsende 42. Stussen 44 er i overensstemmelse med størrelsen og formen på den beholderen som fylles, i det det flytende stoffet forlater stussen 44. Slike stusser 44 er typisk laget av et bøyelig materiale, så som silikongummi som er klassifisert for bruk sammen med mat, for eksempel godkjent av helsemyndighetene ("approved by the food and drog administration"), og konfigurert for å åpnes utover for å være i overensstemmelse med beholderåpningen når produktstrømningen begynner å foldes innover når produktstrømningen opphører. Foldingen av stussen 44 innover minimaliserer at stoff eventuelt drypper eller faller fra røret 38 mellom påfylling av beholdere.

Med henvisning nå til Figurene 3-5, har primærpåfyllingsrøret 38 en hoveddel 46 som definerer stømningsbanen 14 gjennom hvilken primærstoffet strømmer fra pumpen 22 til stussen 44. Hoveddelen 46 omfatter en sekundær røråpning eller gjennomføring 48 i dette som er anbrakt mellomliggende primærrørets 38 innløp- og utløpsender, henholdsvis 50,42, og konfigurert for å motta sekundærrøret 40. Gjennomføringen 48 slutter tett rundt sekundærrøret 40 for å isolere stømningsbanen 14 fra omgivelsene.

Sekundærrøret 40 er forbundet med ventilhjelpemidler 54. Ventilhjelpemidlene 54 og sekundærrøret 40 beveger seg, i det minste delvis, i forhold til hverandre for å etablere, eller sette igang, å avslutte sekundærstoffstrømning fra sekundærrøret 40. Ventilen 54 kan for eksempel omfatte en ventilkjegle, så som en ventilkule eller plugg. Ventilhjelpemidlene 54 ligger i stoffets strømningsbane 16. Når ventilen 54 er i den åpnede stillingen eller tilstanden, etableres det strømningsforbindelse mellom primær-og sekundærpåfyllingsrørene 38 og 40, for derved å la stoff strømme fra sekundærrøret 40 til primærrøret 38. Omvendt, når ventilen 54 er i den lukkede stillingen eller tilstanden, avsluttes strømningsforbindelsen, og dermed stoff- eller produktstrømning, mellom primær- og sekundærrørene 38 og 40.

I en utførelse, som best kan sees i Figurene 3-5, er primær- og

sekundærpåfyllingsrørene 38,40 i hovedsak stive strukturer. Sekundærrøret 40 er fastmontert på primærrørets hoveddel 46. Ventilhjelpemidlene 54 omfatter en aktuator 56 med en ventilspak 58 som går igjennom primærrørets hoveddel 46 ved en gjennomføring 59 som er mellomliggende den sekundære gjennomføringen 48 og innløpsenden 50 på primærrøret 38. Ventilspaken 58 strekker seg inn i primærrørets strømningsområde 60 og er hengslet i hovedsak langsetter strømningsbanen 14. Spaken 58 er anbrakt og er hengslet inne i et hylselignende element 62, som strekker seg fra en membrantettning 64 og inn i primærstrømningsbanen 14. Pakningen 64 og hylsen 62 isolerer den delen av spaken 58 som er inne i primærrøret 38, og dermed primærstoffet fra omgivelsene.

Spaken 58 er koblet til ventilhjelpemidlene 54 for å kunne betjene disse, for å opprette å avslutte strømning fra sekundærpåfyllingsrøret 40.1 en vanlig utførelse er ventilhjelpemidlene 54 en ventilkule 66 som er tilkoblet spaken 58, for å kunne betjene denne, ved hjelp av en manøverstangsats 68. Ventilkulen 66 er dannet av et polymerisk materiale, slik som den nevnte silikon. Man har funnet at silikon er et ideelt materiale for denne anvendelsen, på grunn av dets evne til å tilpasse seg åpningen på røret 40, for derved å danne en væsketett eller stofftett tettning, og på grunn av dets hygieniske egenskaper, for eksempel hva angår rengjøring.

Stangsatsen 68 kan omfatte en rektangulær bøyle 70 som strekker seg langs to sider, eller 180° rundt sekundærpåfyllingsrøret 40, som man kan se av Figurene 3-4, og kan omfatte J-formede elementer 72 som strekker seg fra bunnen 74 på bøylen 70, og i det alt vesentlige danner en stangkapsel 76. Kapselen 76 er slik laget at den i det alt vesentlige følger utsiden av sekundærrøret 40. Det antas at en avstand eller et mellomrom på ca 14 mm mellom stengene 70,72 og røret 40 er tilstrekkelig for å forhindre at stengene 70, 72 og røret 40 henger seg opp i hverandre, og samtidig tillate at stengene 70, 72 kan bevege seg uhindret og ledet. På denne måten er ventilkulen 66 omgitt i intervaller på 90°, av stangkapselen 76, og kulen 66 kan rotere fritt inne i kapselen 76.

Kulen 66 kan med fordel få rotere fritt for derved å øke kulens 66 evne til å tette sekundærrøret 40. Siden kulen 66 roterer vil det av kulens 66 areal som er gjenstand for sammentrykning mot utløpsenden 78 på sekundærrøret, mest sannsynlig endre seg fra en sammentrykning til den neste. Derfor fordeler kulens 66 frie rotasjon sammentrykning på kulen 66 over mer av kulens 66 overflate og utsetter den for mindre slitasje lokalt som følge av den kontinuerlige sammentrykningen av den mykere, elastiske kulen 66 mot sekundærrøret 40. Man antar videre at en fri rotasjon av kulen 66 vil øke kulens 66 evne til å være "selvrensende." Det vil si at der vil være mindre opphopning eller oppbygning av produkter på kulen 66, og muligheten for at kulen 66 ikke får satt seg tilstrekkelig ved utløpsenden 78 på røret, reduseres.

Stangsatsen 68 omfatter et tilkoblings element 80 som er tilpasset for å kunne motta spaken 58. Tilkoblings elementet 80 og spaken 58 er slik laget at når spaken 58 dreies, beveges stangkapselen 76 mot og bort fra utløpsenden 78 på sekundærrøret. Når kapselen 76 beveges mot og bort fra utløpsenden 78, lukker og åpner kulen 66 røret 40.

Det er også en fordel at ventilkulen 66 er selvinnrettende. Det vil si at selv om kulen 66 er noe ute av stilling i det den bringes i kontakt med røret 40, vil den runde formen på kulen 66 forårsake at denne forskyver seg eller beveger seg til en korrekt stilling i forhold til utløpsenden 78 og danner en tettning over denne. Andre ventilkjegleformer å ventiltyper, slik som de frembragt her, såvel som standard plugger eller pluggtappekraner, avkortede pluggtappekraner, klappventiler av ulike typer, og lignende, kan også benyttes sammen med stangsatsen 68. Slike andre ventilpluggformer og -konfigurasjoner er innenfor omfanget til den foreliggende oppfinnelse.

Spaken 58 beveges ved hjelp av et eksternt drivverk 82 som er isolert fra det flytende stoffet. På denne måten er det lettere, dersom det er nødvendig eller ønskelig, å opprettholde de hygieniske standardene på de "våte" eller "berørte" delene i anordningen 12. Dette er spesielt egnet for bruk i anordningen 12 ved pakking av matprodukter eller lignende. Spaken 58 kan aktueres ved hjelp av mekaniske drivverk, elektromekaniske drivverk, hydrauliske- og pneumatiske drivverk. Personer som kjenner faget vil lett kunne forstå å skjelne mellom slike drivverk og deres bruk og anvendelse.

Som det går frem av Figurene og av den ovennevnte beskrivelsen av denne utførelsen av to-strøms påfyllingsventilen 10, er primær- og sekundærpåfyllingsrørene 38,40 i hovedsak faste og fastmonterte ledningsrør for flytende stoffer. For å iverksette bevegelse, beveger ventilkulen 66 og sekundærrøret 40 seg i forhold til hverandre. Denne oppstillingen forutsetter at en ventilkule 66 er lett tilgjengelig for vedlikehold og inspeksjon ved at de mekaniske delene på manøversatsen 68 kan fjernes.

En annen utførelse av to-strøms påfyllingsventilen 110 er illustrert i Figurene 6a og 6b. I denne utførelsen omfatter primærrøret 112 første og andre, for eksempel øvre og nedre stasjonære deler 114,116 og en mellomliggende hylsedel 118 anbrakt mellom de øvre og nedre delene 114 og 116. Den mellomliggende hylsen 118, som omfatter en åpning eller gjennomføring 120 for sekundærrøret 122, beveger seg frem og tilbake mellom, og i forhold til, de øvre og nedre delene 114 og 116. Ventilhjelpemiddel 124, slik som den viste ventilkjeglen 126, er fastmontert til en av de stasjonære delene 114,116, fortrinnsvis til den nedre delen 116.

Med henvisning til Figurene 6a og 6b vil, når den mellomliggende hylsen 118 beveger seg frem og tilbake, vil sekundærrøret 122 på samme måte bevege seg frem og tilbake, og beveges inn i og ut av berøring med ventilkjeglen 126. Når for eksempel den mellomliggende hylsen 118 beveges nedover (Figur 6b), mot utløpsenden 128 på primærrøret 112, beveger sekundærrøret 122 seg inn i berøring med ventilkjeglen 126, og stoffstrømningen fra denne avsluttes. I motsatt fall, når den mellomliggende hylsen 118 beveges oppover (Figur 6a), mot innløpsenden 130 på primærrøret 112, beveger sekundærrøret 122 seg bort fra berøringen med ventilkjeglen 126.1 denne stillingen er ventilen 124 åpen, og etablerer dermed strømningsforbindelse mellom primær- og sekundærrørene 112,122.

Den øvre delen 114 og mellomliggende hylse 118 og den mellomliggende hylse 118 og nedre del 116, er forbundet til hverandre ved samarbeidende, bevegelige koblinger eller ledd 132, 134. Leddene 132,134 lar den mellomliggende hylsen 118 bevege seg frem og tilbake i forhold til og mellom de faste øvre og nedre delene 114,116.1 denne konfigurasjonen, der sekundærpåfyllingsrøret 122 er fastmontert til den mellomliggende hysen 118, går på samme måte sekundærrøret 122 frem og tilbake i forhold til de øvre og nedre delene 114,116.

Som det best går frem av Figurene 6a og 6b, omfatter hver glidende kobling 132,134 et innvendig glideelement 132a, 134a og et ytre glideelement 132b, 134b som er konsentriske i forhold til hverandre. De indre glideelementene 132a, 134a er konfigurert for å kunne gli på en uttrekkbar måte inne i deres respektive ytre elementer 132b, 134b. Hvert av de ytre elementene 132b, 134b omfatter en hindring eller endevegg 136 for å forhindre at de indre elementene 132a, 134a går for langt inn i de ytre elementene 132b, 134b.

Glideelementene 132,134 er isolert fra det flytende stoffet ved hjelp av tettningselementer 138, slik som de viste fleksible membraner. Membranene 138 beveger seg når leddene 132,134 glir mellom den inntrukne stillingen, vist som 140, og den utstrakte stillingen, vist som 142. Membranene 138 holdes på plass ved hjelp av ringer eller lepper 144 som er inne i membranene 138 som er anbrakt i spor 146 som er laget i flensene 148. Når flensene 148 presses sammen, festes membranene 138 på plass.

I en typisk oppstilling, som drøftet over, er delene klemt sammen ved flensene 148 ved hjelp av meieriklemmer (se klemme 34 i Figur 3). Klemmene 34 holder delene i anordningen 12 fast, å stoffstrømningsbanen isolert fra omgivelsene. Membranen 138 er, som ventilstussen 150 laget av et materiale som er godkjent til bruk sammen med mat, slik som silikongummi. Materiale i membranen 138 er laget med tilstrekkelig elastisitet slik at membranen 138 vil motstå gjentatt og fortløpende fleksing når den mellomliggende hylsen 118 å sekundærpåfyllingsrøret 122 føres frem og tilbake. De hygieniske standardene som måtte være krevet eller ønsket for den aktuelle prosessen, kan derfor lett oppnåes å opprettholdes, i det man isolerer de bevegelige koblingene 132, 134 fra det flytende produktet. Figurene 6a og 6b viser ventilen 110 med ventilen i henholdsvis den åpne og stengte stillingen. Som det går frem av Figurene, er leddene 132,134 innrettet tilsvarende og samarbeider med hverandre for å la den mellomliggende hylsen 118 bevege seg frem og tilbake innenfor et fast, lineært rom. Når derfor et av leddene, for eksempel det øvre leddet 132, er i den utstrakte stillingen (som vist i Figur 6b), er det andre leddet 134 i sin inntrukne stilling. På denne måten er begge leddenes 132,134 tilsvarende elementer 132a, 134a i fortløpende berøring med deres respektive ledds andre tilsvarende elementer 132b, 134b. Dette opprettholder den strukturelle stabilitet å stivet i ventilen 110.1 en aktuell utførelse beveger den mellomliggende hylsen 118 seg mellom ca 10 mm og 13 mm, fra toppen av slaget eller åpnede stilling som vist i Figur 6a, til bunnen av slaget eller lukkede stilling som vist i Figur 6b. Figurene 6a og 6b vises som et eksempel en ventilkjegle 126 anbrakt i ventilen 110. Kjeglen 126 er en fleksibel gjenstand som er laget av, for eksempel, en silikongummi tilsvarende de andre ikkemetalliske, våte, silikondelene. Ventilkjeglen 126 holdes på plass i primærstrømningskammeret 152 ved hjelp av en mengde stive støttedeler 154 som strekker seg innover fra innsiden av primærpåfyllingsrøret 112. Elementene 154 er anbrakt rundt primærrørstrømningskammeret 152 for å minimalisere forstyrrelser av det flytende materiale.

I en utførelse omfatter kjeglen 126 ledehjelpemidler 156 for å holde kjeglen 126 korrekt innrettet i forhold til sekundærrøret 122. Ledehjelpemidlene kan omfatte spilene 156 som vist på kjeglen 126 i Figurene 6a og 6b, for å muliggjøre en korrekt lukking av det frem og tilbakegående sekundærrøret 122 med kjeglen 126.

Figur 10 viser i detalj et annet eksempel på kjeglen 170, benevnt V-spor kjegle 170, der V-spor ventilkjeglen 170 omfatter en sylindrisk, tønneformet hoveddel 172. Kjeglen 170 har en mengde V formede, vinklede spor vist som 174, i delen 172. Vinklingen av hvert spor 174 er slik at tverrsnittsarealet av sporet 174 er størst ved toppen 176 på kjeglen 170 og avtar nedover, langs lengden / på kjeglen 170 og sporet 174. Sporene 174 har en V form som man ser fra fronten og sidene 178,180 på kjeglen vist i Figur 10, og som man ser fra toppen 176 av kjeglen 170. Alternativt kan sporene 174, som sett fra toppen 176 av kjeglen 170, ha et kromlinjet tverrsnitt, slik som kvartsirkelformet, halvsirkelformet og parabolsk formet tverrsnitt. Alle slike tverrsnittsformer er innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelse.

Man har observert at en slik V-spor konfigurasjon 174 gir forbedrede strømningskontroll egenskaper. I den viste V-spor konfigurasjonen 174, befinner kjeglen 170 seg inne i utløpsenden 150 på sekundærrøret 122 når denne er i den stengte stillingen, å opprettholder dermed innstillingen til kjeglen 170 og røret 122. Kjeglen 170 omfatter lede- eller innretningshjelpemidler for å opprettholde innstillingen av kjeglen 170 i forhold til sekundærrøret 122 i det de kommer i kontakt med hverandre. Slike ledehjelpemidler kan være innvendige i røret 122 eller utenpå kjeglen 170.

For den kjeglen 126 som er vist i Figurene 6a og 6b, er innstillingen av kjeglen 126 og røret 122 utført ved hjelp av spilene 156 som strekker seg utover fra kjeglen 170. Alternativt, som vist på kjelgen 170 i Figur 10, kan innstillingen opprettholdes ved hjelp av en skrå kant eller kammer 182 langs toppen 126 og siden 180 på kjeglen 170. De som er kyndige i faget vil oppdage de ulike hjelpemidlene som kan brukes for å opprettholde innstillingen av sekundærrøret 122 på disse kjeglekonfigurasjonene 126, 170, såvel som andre kjegle konfigurasjoner.

Den mellomliggende hylsen 122 kan beveges frem og tilbake ved hjelp av et hvilket som helst av en mengde driwerkshjelpemidler 160, inkludert mekaniske drivverk, elektromekaniske drivverk, hydrauliske- og pneumatiske drivverk. De som er kyndige i faget vil lett kunne skjelne mellom slike drivverk og deres bruk og anvendelse. Bruken av alle slike drivverk er innenfor omfanget av den foreliggende oppfinnelse.

Figur 7 viser nok en utførelse av to-strøms påfyllingsventilen 210.1 denne utførelsen er primær- og sekundærrørene 212, 214 stasjonære i forhold til hverandre. Ventilhjelpemidlene, slik som den viste ventilpluggen 216, er fastmontert inne i rørene 212, 214. Primærrøret 212 har indre og ytre deler, henholdsvis 212a, 212b, som angir en forseglet gjennomgang eller rom 218 derimellom. Den indre delen 212a omfatter en del 220 som strekker seg innover å angir et ledningsrør 222 som kan lede trykk. Med henvisning til Figur 8, strekker ledningsrøret 222 seg innover i den indre delen 212a for å danne en ringformet trykk manifold 224. Manifolden 224 omfatter øvre og nedre flenser, henholdsvis 226,228, som angir et sentralt pluggmottakende område 230.1 en foreliggende utførelse strekker trykkgjennomførings ledningsrøret 222 seg fra to motsatte sider av den indre delen 212a, 180° fra hverandre for å angi manifolden 224.

Ventilen 210 omfatter en trykkdrevet pluggdel 216. Pluggen 216 omfatter et fleksibelt sete element 232 og en motstående innstilt fast hettedel 234. Sete elementet 232 og hettedelen 234 er anbrakt inne i manifolden 224, i det området 230 som mottar pluggen. En O-ring eller tilsvarende tettning 236 er anbrakt mellom hetten 234 og sete elementet 232 for å danne en lufttett eller en vakuumtett tettning derimellom å angi et trykkområde 238 inne i pluggen 216. Pluggen 216 er anbrakt i manifolden 224 mellom, og festet til, de øvre og nedre flensene 226,228. Hettedelen 234 og nedre flens 228 kan omfatte komplimentære gjenger for å holde pluggen 216 på plass i manifolden 224. Hetten 234 omfatter trykkåpninger 240 som åpner manifolden 224 og trykkområdet 238.

Sete elementet 232 er fleksibelt, og strekker seg oppover fra manifolden 224.1 den utstrakte tilstanden, kommer sete elementet 232 i kontakt med utløpsenden 250 på sekundærpåfyllingsrøret 214. En splint 252 er anbrakt inne i pluggen 216 å omfatter en utvidet del 254 som er inne i pluggen 216, mellom den øvre veggen på sete elementet 232 og en innover rettet leppe 256. En belastningsdel 258, slik som den for eksempelet viste spiral fjær, er anbrakt rundt splinten 252.

Fjæren 258 er belastet mot pluggens 216 åpnede stilling. Det vil si når trykket i trykkområdet 238 er lavere enn den kraften som utøves på sete elementet 232 av fjæren 258, drives splinten 252 nedover ved hjelp av fjærens 258 kraft. Dette kobler sete elementet 232 fra sekundærrøret 214 å åpner sekundærrørets utløpsende 250 for å la stoff strømme ut.

Omvendt, trykksettes trykkområdet 238 ved hjelp av luft, nitrogen eller en liknende gass G for å lukke pluggen 216. Gassen G slippes inn i den forseglede gjennomføringen 218 gjennom en kran 260 eller liknende. Gassen G strømmer gjennom gjennomføringen 218 og inn i manifolden 224. Gassen G fra manifolden 224 går inn i pluggens trykkområde 238 gjennom åpningene 240 å trykksetter området 238. Trykket i området 238 tvinger sete elementet 232 oppover mot kraften som utøves av fjæren 258, i kontakt med sekundærrørets utløpsområde 250, for på den måten å avslutte strømningen fra røret 214.

Som fremlagt ovenfor, forventes det at komprimert luft, nitrogen eller en liknende gass G vil brukes for å trykksette trykkområdet 238 for å lukke pluggen 216. Alternativt, er det forventet at et væskesystem, for eksempel hydraulisk, kan benyttes for å trykksette pluggen 216. Et slikt væskesystem kan omfatte bruken av et væske produkt dersom dette behandles i anordningen 12, såvel som hydrauliske fluider og andre systemer som de som er kyndige i faget vil kunne vite om.

Alternativt kan pluggen 216 beveges ved hjelp av et vakuumsystem (ikke vist). I et slikt system ville fjæren 258 konfigureres for å belaste ventilen 216 i den stengte stillingen; det vil si at fjæren 258 ville konfigureres for å presse sete elementet 232 til berøring med sekundærrørets utløpsende 250. Tilsvarende anvendelse av trykk for å lukke ventilen 216, ville et vakuum anvendt i gjennomføringen 218 og manifolden 224 trekke et vakuum i trykkområdet 238. Et slikt vakuum ville, så tvinge sete elementet 232 nedover, motsatt rettet kraften fra fjæren 258 og bort fra berøringen med utløpsenden 250, for derved å åpne sekundærrøret 214 for å la stoff strømme fra dette.

Motsatt, når vakuumet i trykkområdet 238 reduseres, vil kraften som utøves på sete elementet 232 tvinge sete elementet 232 oppover å i berøring med sekundærrørets utløpsende 250, for å avslutte strømning fra røret 214.

Claims (12)

1. Tostrøms påfyllingssystem for en pakkemaskin der påfyllingssystemet har primærpåfyllingsrør (38) for å føre inn en første flytende matvare i en beholder gjennom en utløpsende (42), der påfyllingssystemet også har et sekundærpåfyllingsrør (40) for å føre inn en andre flytende matvare i beholderen gjennom et utløp, der sekundærpåfyllingsrøret er anbrakt konsentrisk inne i primærpåfyllingsrøret, der påfyllingssystemet også har en ventilmekanisme (54) for å regulere strømningen av det andre flytende produkt fra sekundærpåfyllingsrøret ved å åpne å lukke utløpet, der påfyllingssystemet er karakterisert ved at ventilmekanismen (54) er regulert ved en manøvermekanisme (56) anbrakt utenfor sekundærpåfyllingsrøret.

2. Påfyllingssystem i følge krav 1, karakterisert ved at ventilmekanismen er bevegbar i forhold til både primærpåfyllingsrøret og sekundærpåfyllingsrøret.

3. Påfyllingssystem i følge krav 1, karakterisert ved at ventilmekanismen omfatter en innkapslet stangsammensetning (68) med en ventilkule (66) i denne, der ventilkulen blokkerer utløpet i den stengte stillingen.

4. Påfyllingssystem i følge krav 1, karakterisert ved at primærpåfyllingsrøret omfatter en stasjonær øvre del (114), en stasjonær nedre del (116) og en mellomliggende hylsedel (118) anbrakt mellom og tilkoblet for å kunne betjene den stasjonære øvre og nedre del ved hjelp av henholdsvis første og andre samarbeidenede ledd (132,134), og der sekundærpåfyllingsrøret går igjennom primærpåfyllingsrøret ved den mellomliggende hylsen og er bevegelig til ventilmekanismen ved bevegelse av de samarbeidende ledd.

5. Påfyllingssystem i følge krav 4, karakterisert ved at de samarbeidende ledd er innrettet for å bevege seg frem og tilbake i hovedsak koliniært i forhold til strømningsbanen til den første og andre flytende matvare.

6. Påfyllingssystem i følge krav 5, karakterisert ved at en membran (138) strekker seg rundt de samarbeidende ledd for å isolere de flytende matvarene fra leddene.

7. Påfyllingssystem i følge krav 6, karakterisert ved at ventilmekanismen omfatter en ventilkjegle (126).

8. Påfyllingssystem i følge krav 7, karakterisert ved at ventilkjeglen har i seg minst et V-spor, som strekker seg langs en lengde på kjeglen fra toppen av kjeglen og nedover, der V-sporet har et tverrsnittsareal som avtar langs kjeglens lengde.

9. Påfyllingssystem i følge krav 1, karakterisert ved at sekundærpåfyllingsrøret er stasjonært i forhold til primærpåfyllingsrøret og er anbrakt i forhold til primærpåfyllingsrøret slik at det danner en forseglet gjennomgang dem imellom, og hvor ventilmekanismen omfatter et sete element som reagerer på trykk for å bevege seg, i forhold til sekundærpåfyllingsrøret, mellom den stengte stillingen og den åpne stillingen.

10. Påfyllingssystem i følge krav 1, karakterisert ved at manøvermekanismen er anbrakt delvis mellom primær- og sekundærpåfyllingsrørene og delvis utenfor primærpåfyllingsrøret, og er dreibar for å kunne bevege ventilmekanismens del mellom de åpne og stengte stillingene.

11. Påfyllingssystem i følge krav 10, karakterisert ved at manøvermekanismen omfatter en spak (58) som strekker seg gjennom en gjennomføring i primærpåfyllingsrøret som er tilkoblet for å kunne betjene en stangring, der stangringen er tilpasset for å støtte en ventilkule (66) å bevege kulen inn i og ut av inngrep med sekundærpåfyllingsrørets utløp med minst 180° intervaller.

12. Påfyllingssystem i følge et hvilket som helst av de nevnte krav, karakterisert ved at ventilmekanismen omfatter et trykkområde (238) i strømningsforbindelse med det fleksible sete elementet, der det fleksible seteelementet reagerer på trykk i trykkområde og er bevegelig mellom en stengt stilling der sete elementet kommer i inngrep med utløpet på sekundærpåfyllingsrøret for å stoppe strømningen fra dette, og en åpnet stilling der sete elementet kobler seg fra utløpet for å tillate strømning fra dette.