CN111333007B

CN111333007B - 用于灌装填充产品的装置

Info

Publication number: CN111333007B
Application number: CN201911293598.7A
Authority: CN
Inventors: 斯特凡·波斯切尔
Original assignee: Krones AG
Current assignee: Krones AG
Priority date: 2018-12-19
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2022-01-14
Anticipated expiration: 2039-12-16
Also published as: DE102018132953A1; EP3670433B1; CN111333007A; SI3670433T1; EP3670433A1

Abstract

本发明涉及一种用于将填充产品灌装到容器(7)中、优选用于在饮料灌装设备中将饮料灌装到饮料容器中的装置(1)，其包括：具有阀座(20)的阀壳体(2)；相对于所述阀座(20)可移动的阀锥(3)；以及布置在所述阀锥(3)下游的旋流体(4)，所述旋流体(4)用于对流经所述阀锥(3)的所述填充产品施加旋流，其中，所述阀锥(3)通过所述旋流体(4)被支承在所述阀壳体(2)上。

Description

用于灌装填充产品的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将填充产品灌装到待填充容器中、例如用于在饮料灌装设备中将饮料灌装到饮料容器中的装置。

背景技术

已知在饮料灌装设备中使用用于灌装填充产品的装置或填充机构，以将相应的填充产品、例如饮料导入到待填充容器中。为此，将容器例如PET瓶布置在填充机构下方，尤其是布置在填充机构的产品流出口下方。然后，在填充机构中打开相应的产品阀，借助该产品阀将相应数量的填充产品填充到待填充容器中。

作为产品阀，通常在填充机构中使用所谓的锥阀，该锥阀具有大致锥形的阀锥，该阀锥可相对于阀座移动。为了可以使填充产品从产品流出口流出，将阀芯相应地从阀座中取出，使得位于其上方的填充产品可以流经在阀锥和阀座之间形成的环形间隙并相应地从产品流出口流出，以便然后流入到待填充容器中。

在用于灌装填充产品的常规装置中，位于阀锥上游的可供填充产品使用的空间如此被分开，使得阀杆在上游的阀壳体的内部延伸，阀锥在该阀杆上被引导，并且借助该阀杆可以升高和降低阀锥。阀杆通常朝产品接触的阀空间的外部被引导并在那里与用于使阀锥移动的驱动器连接。在产品接触空间和外部空间之间的过渡部例如借助波纹管来密封，在该外部空间中布置有驱动器。因此，填充产品流在阀座上方由所引入的部件干扰。

尤其是当填充产品是在装置中被掺入了添加剂例如糖浆的填充产品时，为了实现填充产品与添加剂或添加产品的充分混合，将设置在阀座上方的空间实施得相应长，这导致装置的相应高的结构高度。

此外，在常规装置中，在用填充产品填充容器期间从容器排出的气体集中地通过设置在阀锥中的返回气体管被导出，该返回气体管在阀壳体的内部从阀锥朝着流动方向通过阀锥和阀杆延伸。返回气体管的存在还需要阀杆的最小横截面。

因此，这种装置不具有最佳的流动几何形状。另外，对存在于阀座上方的填充产品的冲洗，与例如在计量分配添加剂例如糖浆时所期望的那样，由于装置的几何形状而变得困难，或者常规装置的结构高度必须选择得相应高。

发明内容

从已知现有技术出发，本发明的目的是提供一种用于灌装填充产品、优选用于在饮料灌装设备中灌装饮料的改进装置。

该目的通过具有权利要求1的特征的一种用于灌装填充产品、优选用于在饮料灌装设备中灌装饮料的装置来实现。有利的改进方案从从属权利要求、说明书和附图中得出。

因此，提出了一种用于将填充产品灌装到容器中、优选用于在饮料灌装设备中将饮料灌装到饮料容器中的装置，其包括：具有阀座的阀壳体；相对于所述阀座可移动的阀锥；以及布置在所述阀锥下游的旋流体，所述旋流体用于对流经所述阀锥的所述填充产品施加旋流。所述装置的特征在于，所述阀锥通过所述旋流体被支承在所述阀壳体上。

由于阀锥通过旋流体被支承在阀壳体上，因而可以省去阀锥在阀锥上游的复杂支承。另外，可以使由阀壳体提供的供应管线在阀锥上游的流动横截面大致不受干扰。由此，可以将所述装置在阀锥上游构造得比常规装置在阀锥上游能够实现的更紧凑。

根据进一步优选的实施方式，所述旋流体牢固地布置在所述阀壳体上，并且所述阀锥可位移地被支承在所述旋流体上。结果，可以以简单的方式实现阀锥的安全支承和引导。另外，可以省去复杂的、使阀锥上游的流入横截面变窄的支承结构。

在一个替代的优选实施方式中，所述阀锥牢固地与所述旋流体连接，并且所述旋流体可位移地被支承在所述阀壳体上。由此，可以在装置的组装之前预先安装阀锥和旋流体，从而可以减轻组装。

已证实有利的是，所述旋流体可选地布置在所述阀锥下游。因此，根据阀锥相对于阀座的位置可以调节的填充产品的流动可以总是以恒定的方式被施加旋流。

根据进一步优选的实施方式，在所述阀座下游布置有驱动器，所述驱动器用于使所述阀锥相对于所述阀座移动，其中，所述驱动器优选地包括电作用式驱动器、磁作用式驱动器、气动作用式驱动器和/或液压作用式驱动器，其中，所述驱动器优选地布置在所述阀锥下游。

由此，可以对阀锥相对于阀座的位置进行控制/调节，而无须使所述装置由于布置在阀锥上游的用于控制阀锥位置的部件而具有用于填充产品的减小的流动横截面或具有延长的结构高度。因此，这种装置可以提供特别紧凑的结构。

通过所提到的驱动器，也可以对阀座和阀锥之间的环形间隙的膨胀进行调节或控制，以便以此方式实现对从填充机构流出的填充产品流的控制或调节。因此，可以例如在填充过程期间实现预定的或期望的体积流量分布。

在阀壳体上游，例如在填充产品供应管线中，也可以设置有调节阀，例如比例阀，借助该调节阀可以调节或控制来自填充机构的填充产品流。如果设置有这样的调节阀，则可以省去对阀座和阀锥之间的环形间隙的调节或控制。在这种情况下，阀锥只能在完全打开位置和完全关闭位置之间切换。

当旋流体牢固地布置在阀壳体上并且阀锥可位移地被支承在旋流体上时，旋流体可以可选地构成为用于驱动阀锥的支座。因此，通过使阀锥相对于阀座驱动或移动而产生的相对力可以如此通过旋流体被吸收和传递，使得所述装置可以构造得特别紧凑。

优选地，在所述阀锥和所述旋流体之间设置有密封件，优选为波纹管，以便可以对所述旋流体和所述阀锥的相互接触表面和/或可彼此相对移动的表面进行密封。

替代地，当所述阀锥牢固地与所述旋流体连接并且所述旋流体可位移地被支承在所述阀壳体上时，所述驱动器可以可选地构成为使由旋流体和阀锥构成的单元移动。由此，可以省去用于密封旋流体和阀锥之间的相对移动的动态密封件，因为它们刚性地相互连接。优选地，在该优选实施方式中，在旋流体和阀体之间设置有动态密封件。

根据进一步优选的实施方式，所述驱动器沿所述填充产品的流动方向看布置在所述旋流体的侧部。由此，可以实现所述装置的特别紧凑的结构，尤其是沿所述装置的纵向方向。尤其地，与将驱动器布置在阀体的上端部的实施方式相比，可以以这种方式减小总共存在的结构高度。

为了可选地实现在灌装填充产品期间从待填充容器中通过流入的填充产品排出的气体的导出，根据进一步优选的实施方式，可以在所述阀壳体中设置有导出管线，所述导出管线用于侧向导出在灌装所述填充产品时从待填充容器排出的气体，其中，所述导出管线优选地可以与在所述旋流体中和/或所述阀锥中延伸的返回气体管流体连通和/或与所述返回气体管流体连通。

为了可选地可以在灌装到待填充容器中之前掺入填充产品，在所述阀锥的上方设置有计量分配单元，所述计量分配单元用于计量分配添加产品，尤其是糖浆。

当所述旋流体对应于进一步优选的实施方式布置所述阀壳体的流出口处时，可以实现所述装置的特别紧凑的结构。另外，可以由此确保的是，填充产品以预定的旋流进入到容器中。

附图说明

通过下面的附图描述来更详细地说明本发明的其他优选实施方式。在附图中：

图1示意性示出了根据一个优选实施方式的用于灌装填充产品的装置的剖视图；

图2示意性示出了用于灌装填充产品的装置的另一优选实施方式的剖视图；

图3示意性示出了根据另一个优选实施方式的用于灌装填充产品的装置的剖视图；

图4示意性示出了用于灌装填充产品的装置的另一个优选实施方式的剖视图；以及

图5示意性示出了用于灌装填充产品的装置的另一个优选实施方式的剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图描述优选实施例。在这里，附图中的相同、相似或等同的元件附有相同的附图标记，并且部分省略了这些元件的重复描述，以避免冗余。

在图1中示意性示出了根据一个优选实施方式的用于灌装填充产品的装置的剖视图。

装置1构成为在饮料灌装设备中将饮料灌装到此处未示出的饮料容器中，例如玻璃瓶或PET瓶。装置1包括：具有阀座20的阀壳体2；相对于阀座20可移动的阀锥3；以及布置在阀锥3下游的旋流体4，该旋流体4用于对流经阀锥3的填充产品施加旋流。

阀锥3通过旋流体4被支承在阀壳体2上，使得旋流体4牢固地布置在阀壳体2上，并且阀锥3可位移地被支承在旋流体4上。

为此，阀锥3借助阀锥杆30沿装置1的纵向方向10可位移地保持在旋流体4的引导孔41中。

替代地，阀锥3也可以牢固地与旋流体4连接，并且旋流体4则可位移地被支承在阀壳体2上。

通过使阀锥3相对于阀座20移动，可以以本身已知的方式提供或封闭对应于阀锥3和阀座20之间的距离而构成的环形间隙90，其中，环形间隙90的尺寸可以用于控制/调节填充产品流经阀锥3和流经布置在阀锥3下游的旋流体4的体积流量。

旋流体4具有多个导流叶片40，借助该多个导流叶片40可以对沿流动方向9流经阀锥3的填充产品施加旋流。由此，可以尤其实现的是，填充产品抵靠在阀壳体2的出口21的内壁上，并因此在待填充容器的内壁上流入到该容器中。因此，可以在流入容器中的填充产品流的中心提供用于由流入的填充产品从容器排出的气体的返回气体流的空间。

在阀座20和阀锥3下游布置有驱动器5，该驱动器5用于使阀锥3相对于阀座20移动，其中，驱动器5在该可选实施方式中包括电作用式驱动器5。在此，旋流体4用作阀锥3的驱动器5的支座。

驱动器5在填充产品的流动方向9上看布置在旋流体4的侧部。在这里，在阀壳体50上设置有可控制/可调节的激励单元50，该激励单元50以本身已知的方式作用在布置于阀锥杆30上的转子单元51上，由此可控制/可调节或可设定阀锥3沿纵向方向10的位置。

装置1还具有集成到阀壳体2中的导出管线6，该导出管线6用于侧向导出在灌装填充产品时从待填充容器排出的返回气体。

图2示意性示出了用于灌装填充产品的装置1的另一个优选实施方式的剖视图，该装置在其结构上大致对应于图1的结构。

图2的装置1还具有集成到阀壳体2中的导出管线6，该导出管线6用于侧向导出在灌装填充产品时从待填充容器排出的返回气体，其中，导出管线6与在旋流体4中延伸的返回气体管42流体连通。返回气体管延伸通过旋流体4的中部43及其导流叶片40之一。替代地，返回气体管42也可以不依赖于导流叶片40而朝向阀壳体2延伸。阀锥3在其阀锥杆30上相对于旋流体4的中部43借助两个波纹管22来密封，从而没有填充产品会进入阀锥杆30和引导开口41之间的接触区域中并在那里沉降。

图3示意性示出了根据另一个优选实施方式的用于灌装填充产品的装置1的剖视图。装置1在其结构上大致对应于图2的结构，其中，旋流体4大致直接布置在阀壳体2上游或出口21处。

引导开口41在当前情况下构成为盲孔，从而可以省去下游的波纹管。

此外，在图3中示出了待填充容器7，该待填充容器7与出口21密封接触。

在阀锥3的上方还设置有可选的计量分配单元8，该计量分配单元8用于计量分配添加产品，例如糖浆。

在图4中示意性示出了用于灌装填充产品的装置1的另一个优选实施方式的剖视图。

装置1大致对应于图3的装置，其中，在此设置有气动驱动器5而取代电驱动器。为此，在旋流体4中布置有驱动器5的缸室53，在该缸室53中，与阀锥杆30连接的活塞54沿纵向方向10可位移地被引导。

驱动器5在活塞54的上方和下方具有通过阀壳体2和旋流体4延伸的管线55，这些管线55可以借助可控制的/可调节的阀52打开或关闭，从而以本身已知的方式可调节缸室53中的活塞54的上方和下方的压力，以便调节阀锥3相对于阀座20的位置。

替代地，驱动器5可以是液压驱动器，而取代所示的气动构成。

在图5中示意性示出了用于灌装填充产品的装置1的另一个优选实施方式的剖视图。装置1在很大部分上对应于图1的装置。作为根据图1的实施例的替代，在图5的装置中，阀锥3牢固地与旋流体4连接。为了提供阀锥3相对于阀座20的相对移动，旋流体4沿纵向方向10可位移地被支承在阀壳体2上。阀壳体2与旋流体4之间的接触位置由波纹管22密封。

因此，装置1的驱动器5构成为使由旋流体4和阀锥3构成的单元移动。在本优选实施方式中，驱动器5构成为类似于图4的实施方式的气动驱动器5，其中，缸室53布置在阀壳体2中，并且活塞54与旋流体4连接。因此，活塞54在缸室53中的位移导致旋流体4沿纵向方向10的位移。

替代地，驱动器5当然也可以包括：如图1至图3所示的电驱动器，可以大致类似于这里所示构成的驱动器的液压驱动器，或者本身已知的任何其他类型的合适的驱动器。

在适用的情况下，可以在不脱离本发明的范围的情况下将实施例中示出的所有单独特征相互组合和/或交换。

参考特征清单

1 装置

2 阀体

20 阀座

21 流出口

22 波纹管

3 阀锥

30 阀锥杆

32 活塞

4 旋流体

40 导流叶片

41 引导开口

42 返回气体管

43 中部

5 驱动器

50 激励单元

51 转子单元

52 阀

53 缸室

54 活塞

55 管线

6 导出管线

7 容器

8 计量分配单元

9 流动方向

90 环形间隙

10 纵向方向

Claims

1.一种用于将填充产品灌装到容器(7)中的装置(1)，其包括：

具有阀座(20)的阀壳体(2)；

相对于所述阀座(20)可移动的阀锥(3)；以及

布置在所述阀锥(3)下游的旋流体(4)，所述旋流体(4)用于对流经所述阀锥(3)的所述填充产品施加旋流，

其特征在于，所述阀锥(3)通过所述旋流体(4)被支承在所述阀壳体(2)上，

其中在所述阀座(20)下游布置有驱动器(5)，所述驱动器(5)用于使所述阀锥(3)相对于所述阀座(20)移动。

2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述旋流体(4)牢固地布置在所述阀壳体(2)上，并且所述阀锥(3)可位移地被支承在所述旋流体(4)上。

3.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征在于，所述阀锥(3)牢固地与所述旋流体(4)连接，并且所述旋流体(4)可位移地被支承在所述阀壳体(2)上。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述驱动器(5)包括电作用式驱动器(5)、磁作用式驱动器(5)、气动作用式驱动器(5)和/或液压作用式驱动器(5)，并且，所述驱动器(5)布置在所述阀锥(3)下游。

5.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述旋流体(4)牢固地布置在所述阀壳体(2)上，并且所述阀锥(3)可位移地被支承在所述旋流体(4)上，其中，所述旋流体(4)构成为用于所述阀锥(3)的所述驱动器(5)的支座。

6.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述阀锥(3)牢固地与所述旋流体(4)连接，并且所述旋流体(4)可位移地被支承在所述阀壳体(2)上，其中，所述驱动器(5)构成为使由旋流体(4)和阀锥(3)构成的单元移动。

7.根据权利要求4所述的装置(1)，其特征在于，所述驱动器(5)沿所述填充产品的流动方向(9)看布置在所述旋流体(4)的侧部。

8.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述阀壳体(2)中设置有导出管线(6)，所述导出管线(6)用于侧向导出在灌装所述填充产品时从待填充容器(7)排出的气体。

9.根据权利要求8所述的装置(1)，其特征在于，所述导出管线(6)可以与在所述旋流体(4)中和/或所述阀锥(3)中延伸的返回气体管(42)流体连通。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，在所述阀锥(3)的上方设置有计量分配单元(8)，所述计量分配单元(8)用于计量分配添加产品。

11.根据权利要求10所述的装置(1)，其特征在于，所述添加产品是糖浆。

12.根据权利要求1-3中任一项所述的装置(1)，其特征在于，所述旋流体(4)布置在所述阀壳体(2)的流出口(21)处。