ES2955251T3 - Multi-stage filling valve - Google Patents
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Abstract
La presente invención se refiere a una válvula de llenado que se puede utilizar en máquinas para llenar recipientes con un fluido de llenado, en particular, una válvula de llenado de múltiples etapas. En particular, la invención se refiere a una válvula de llenado (1, 101) para máquinas. para llenar recipientes con un fluido de llenado, que comprende un cuerpo de válvula hueco (2) que comprende una abertura de entrada (4) para el fluido de llenado y una abertura de dispensación (6) para dicho fluido, siendo un obturador (3) deslizante longitudinalmente dentro del cuerpo de válvula. (2) para cerrar la abertura dispensadora (6), caracterizado porque el cuerpo de válvula (2) comprende un rebaje superior (8) en comunicación de flujo aguas arriba con dicha abertura de entrada (4) y aguas abajo con un canal restrictivo (11), un estando colocado un miembro obstructor del flujo de fluido (12) en el hueco superior (8), configurado para ser móvil entre una posición de obstrucción completa del canal de restricción (11) y posiciones de apertura. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)The present invention relates to a filling valve that can be used in machines for filling containers with a filling fluid, in particular, a multi-stage filling valve. In particular, the invention relates to a filling valve (1, 101) for machines. for filling containers with a filling fluid, comprising a hollow valve body (2) comprising an inlet opening (4) for the filling fluid and a dispensing opening (6) for said fluid, being a stopper (3 ) sliding longitudinally within the valve body. (2) to close the dispensing opening (6), characterized in that the valve body (2) comprises an upper recess (8) in flow communication upstream with said inlet opening (4) and downstream with a restrictive channel ( 11), a fluid flow obstructing member (12) being placed in the upper gap (8), configured to be mobile between a position of complete obstruction of the restriction channel (11) and opening positions. (Automatic translation with Google Translate, without legal value)
Description
DESCRIPCIÓNDESCRIPTION
Válvula de llenado de etapas múltiplesMulti-stage filling valve
La presente invención se refiere a una válvula de llenado que se puede usar en máquinas para llenar recipientes con un fluido, en particular, una válvula de llenado de etapas múltiples.The present invention relates to a filling valve that can be used in machines for filling containers with a fluid, in particular, a multi-stage filling valve.
Durante los procesos de llenado de recipientes, tales como botellas, con fluidos, es conocido que las etapas de llenado inicial y final representan momentos cruciales debido al cambio repentino en las condiciones cinetodinámicas del fluido en movimiento (transitorios de inicio y detención del movimiento del fluido). Dicha criticidad es en particular evidente cuando el fluido de llenado es un líquido que hace espuma fácilmente, tal como la leche, la cerveza o los detergentes, pero también se puede producir con otros tipos de fluido.During the processes of filling containers, such as bottles, with fluids, it is known that the initial and final filling stages represent crucial moments due to the sudden change in the kinetodynamic conditions of the moving fluid (transients of start and stop of the fluid movement ). Such criticality is particularly evident when the filling fluid is a liquid that foams easily, such as milk, beer or detergents, but can also occur with other types of fluid.
Las pruebas típicas de dichos transitorios son, por ejemplo:Typical tests for such transients are, for example:
1) la posible formación de espuma;1) possible foaming;
2 ) salpicaduras incontroladas de fluido al inicio y/o final del proceso;2) uncontrolled splashes of fluid at the beginning and/or end of the process;
3) goteo del producto que queda colgando de la parte de extremo de la válvula cerrada.3) dripping of product hanging from the end of the closed valve.
La parcialización es una tecnología conocida en estas etapas, al abrir y cerrar la válvula de llenado por medio de sistemas que reducen la sección de paso del fluido (y por lo tanto del flujo).Partialization is a known technology in these stages, by opening and closing the filling valve through systems that reduce the flow section of the fluid (and therefore the flow).
Una válvula de llenado de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1 es conocida a partir del documento US5878992. Una válvula de llenado alternativa se divulga en el documento EP2915774A1.A filling valve according to the preamble of claim 1 is known from US5878992. An alternative filling valve is disclosed in EP2915774A1.
Estos sistemas han mostrado una determinada eficacia frente al primer problema, pero son sustancialmente ineficaces frente a las otras dos desventajas.These systems have shown a certain effectiveness against the first problem, but are substantially ineffective against the other two disadvantages.
En la figura 1 se muestra un ejemplo en particular sencillo de un parcializador de acuerdo con el estado de la técnica. La válvula de llenado mostrada en el presente documento comprende un cuerpo de válvula C hueco, dentro del que se desliza longitudinalmente un obturador P. El obturador P comprende un vástago S, que termina en la parte superior con un apéndice A, insertado en una restricción G. Una bola SF descansa sobre el hombro superior de la restricción G. La bola SF solo obstruye parcialmente el paso del fluido, ya que la superficie de la restricción G tiene cavidades, que dejan pasar el fluido constantemente, aunque solo en pequeñas cantidades. A particularly simple example of a partializer according to the state of the art is shown in Figure 1. The filling valve shown herein comprises a hollow valve body C, within which a plug P slides longitudinally. The plug P comprises a stem S, ending at the top with an appendage A, inserted in a restriction G. An SF ball rests on the upper shoulder of the restriction G. The SF ball only partially obstructs the passage of the fluid, since the surface of the restriction G has cavities, which allow the fluid to pass constantly, although only in small quantities.
Como se muestra en la figura 1 (posición de cierre), el obturador P cierra la abertura de dosificación de la válvula y el apéndice A se separa de la bola SF. Cuando el obturador P comienza a deslizarse hacia arriba, el fluido de llenado introducido a través de la abertura I comienza a fluir desde la válvula, debido al hecho de que la bola SF no obstruye completamente el paso, pero el flujo se reduce. Mientras que, continuando el recorrido del obturador P unos pocos milímetros hacia arriba, cuando el apéndice A insiste sobre la bola SF, ésta se eleva, dejando libre el paso del fluido, que puede a continuación fluir libremente. Al cerrar la válvula se repite el procedimiento a la inversa, por lo que en las etapas de llenado inicial y final se obtiene una parcialización del flujo de fluido evitando la formación de espuma. De este modo, por medio de un único obturador, por ejemplo, un cilindro neumático unidireccional, se obtiene el efecto deseado de reducir el flujo durante la etapa de apertura y cierre del obturador. El mismo resultado se obtiene usando un accionador de dos posiciones, por ejemplo, un cilindro neumático de doble efecto y conformando de forma conveniente al obturador.As shown in Figure 1 (closed position), the plug P closes the metering opening of the valve and the appendage A is separated from the SF ball. When the plug P begins to slide up, the filling fluid introduced through the opening I begins to flow from the valve, due to the fact that the SF ball does not completely obstruct the passage, but the flow is reduced. While, continuing the travel of the plug P a few millimeters upwards, when the appendage A insists on the ball SF, it rises, leaving the passage of the fluid free, which can then flow freely. When closing the valve, the procedure is repeated in reverse, so that in the initial and final filling stages, a partialization of the fluid flow is obtained, avoiding the formation of foam. In this way, by means of a single shutter, for example, a unidirectional pneumatic cylinder, the desired effect of reducing the flow during the opening and closing stage of the shutter is obtained. The same result is obtained by using a two-position actuator, for example, a double-acting pneumatic cylinder and conveniently shaping the shutter.
Las soluciones conocidas obtienen una reducción del flujo en las etapas deseadas por medio de la reducción de la sección de paso, pero dejando sustancialmente inalterada el ala geodésica en la parte de extremo del obturador. Por lo tanto, en estas condiciones, en las primeras fracciones de milímetro al abrir y cerrar, la sección de paso es cercana a cero, generando, por un tiempo muy breve, velocidades de fluido elevadas, provocando salpicaduras al inicio y goteo al final de la dosificación.The known solutions obtain a reduction of the flow in the desired stages by reducing the passage section, but leaving the geodesic wing at the end part of the shutter substantially unchanged. Therefore, in these conditions, in the first fractions of a millimeter when opening and closing, the passage section is close to zero, generating, for a very short time, high fluid velocities, causing splashes at the beginning and dripping at the end of the dosage.
Por tanto, el problema abordado por la presente invención es proporcionar una válvula de llenado que supere los problemas enumerados, a saber, evitando no solo la formación de espuma durante la dosificación, sino también salpicaduras de líquido y goteo en las etapas inicial y final de la dosificación, respectivamente.Therefore, the problem addressed by the present invention is to provide a filling valve that overcomes the listed problems, namely, by preventing not only foaming during dosing, but also liquid splashing and dripping in the initial and final stages of dosing. the dosage, respectively.
Dicho problema se supera por una válvula de llenado como se describe en las reivindicaciones adjuntas.Said problem is overcome by a filling valve as described in the attached claims.
Por lo tanto, un objetivo de la invención es una válvula de llenado para máquinas para llenar recipientes con un fluido de llenado, que comprende un cuerpo de válvula hueco, que comprende una abertura de entrada para el fluido de llenado y una abertura de dosificación para dicho fluido, un obturador que se desliza longitudinalmente en el interior del cuerpo de válvula para cerrar la abertura de dosificación, en la que el cuerpo de válvula comprende una cavidad superior en comunicación de flujo corriente arriba con dicha abertura de entrada y corriente abajo con un canal de restricción, estando colocado un miembro de obstrucción de flujo de fluido en la cavidad superior, configurado para poder moverse entre una posición de obstrucción completa del canal de restricción y las posiciones de apertura.Therefore, an object of the invention is a filling valve for machines for filling containers with a filling fluid, comprising a hollow valve body, comprising an inlet opening for the filling fluid and a metering opening for said fluid, a plug that slides longitudinally inside the valve body to close the dosing opening, wherein the valve body comprises an upper cavity in flow communication upstream with said inlet opening and downstream with a restriction channel, a fluid flow obstruction member being positioned in the upper cavity, configured to be able to move between a complete obstruction position of the restriction channel and the opening positions.
De acuerdo con un modo de realización preferente, el canal de restricción conecta dicha cavidad superior con una cavidad intermedia y dicha cavidad intermedia desemboca en una cavidad inferior en comunicación de flujo con dicha abertura de dosificación, teniendo la cavidad inferior preferentemente forma de bulbo, con un perfil troncocónico ahusado hacia el fondo.According to a preferred embodiment, the restriction channel connects said upper cavity with an intermediate cavity and said intermediate cavity opens into a lower cavity in flow communication with said dosing opening, the lower cavity preferably having the shape of a bulb, with a truncated conical profile tapering towards the bottom.
De acuerdo con un modo de realización preferente, el obturador comprende una parte de obturador configurada para cerrar la abertura de dosificación, un vástago configurado para permitir que el fluido de llenado pase hacia la cavidad intermedia, y un elemento espaciador, en el que el elemento espaciador está configurado de modo que se puede mover entre una posición de apertura y una posición de cierre parcial del canal de restricción para parcializar el flujo de fluido. De acuerdo con un modo de realización preferente, el elemento espaciador comprende una parte de conexión para conectarse con el vástago y una parte de extremo, en el que la parte de conexión tiene una sección transversal con un diámetro menor que la del canal de restricción, para crear un espacio para el paso del fluido de llenado, y en el que la parte de extremo está configurada para crear un paso de parcialización entre ella y la superficie del canal de restricción.According to a preferred embodiment, the plug comprises a plug part configured to close the dosing opening, a stem configured to allow the filling fluid to pass into the intermediate cavity, and a spacer element, in which the element The spacer is configured so that it can be moved between an open position and a partially closed position of the restriction channel to partialize fluid flow. According to a preferred embodiment, the spacer element comprises a connection part for connecting with the stem and an end part, wherein the connection part has a cross section with a diameter smaller than that of the restriction channel, to create a space for the passage of the filling fluid, and wherein the end portion is configured to create a partialization passage between it and the surface of the restriction channel.
Otro objetivo de la invención es un procedimiento para llenar recipientes con un fluido de llenado, que comprende: a) proporcionar una máquina de llenado que comprende una pluralidad de válvulas de llenado, como se define en la presente descripción;Another object of the invention is a method for filling containers with a filling fluid, comprising: a) providing a filling machine comprising a plurality of filling valves, as defined in the present description;
b) abrir posteriormente cada una de dichas válvulas de llenado de acuerdo con una secuencia de etapas de funcionamiento, que comprende las siguientes condiciones:b) subsequently opening each of said filling valves according to a sequence of operating steps, which comprises the following conditions:
(i) una condición de cierre completo, en la que la parte de obturador del obturador cierra la abertura de dosificación, el miembro de obstrucción cierra el canal de restricción y el elemento espaciador del obturador se separa del miembro de obstrucción;(i) a complete closure condition, in which the plug portion of the plug closes the metering opening, the obstruction member closes the restriction channel, and the spacer element of the plug is separated from the obstruction member;
(ii) una condición de inicio de dosificación, en la que el obturador se eleva parcialmente, el miembro de obstrucción cierra el canal de restricción y el elemento espaciador del obturador está contiguo al miembro de obstrucción;(ii) a dosing start condition, in which the plug is partially raised, the obstruction member closes the restriction channel and the spacer element of the plug is adjacent to the obstruction member;
(iii) una condición de parcialización, en la que el obturador se eleva más, incrementando la luz para dosificar el fluido desde la abertura, el miembro de obstrucción se eleva y abre el canal de restricción y la parte de extremo del elemento espaciador todavía está enganchada en el canal de restricción, permitiendo, por tanto, solo que el fluido de llenado pase a través del paso de parcialización;(iii) a biasing condition, in which the plug is raised further, increasing the clearance to meter the fluid from the opening, the plugging member is raised and opens the restriction channel and the end portion of the spacer element is still engaged in the restriction channel, therefore only allowing the filling fluid to pass through the partialization passage;
(iv) una condición de apertura completa, en la que el obturador se eleva más, maximizando la luz para dosificar el fluido desde la abertura de dosificación, el miembro de obstrucción se eleva en una posición abierta del canal de restricción y la parte de extremo del elemento espaciador está completamente en el interior de la cavidad superior, permitiendo, por tanto, que el fluido de llenado pase libremente a través del espacio en el canal de restricción;(iv) a fully open condition, in which the plug is raised further, maximizing the clearance to meter the fluid from the metering opening, the obstruction member is raised in an open position of the restriction channel and the end portion of the spacer element is completely inside the upper cavity, therefore allowing the filling fluid to pass freely through the space in the restriction channel;
c) cerrando posteriormente cada una de dichas válvulas de llenado de acuerdo con una secuencia inversa de etapas de funcionamiento desde la etapa (iv) a la etapa (i) de la fase (b).c) subsequently closing each of said filling valves according to a reverse sequence of operating steps from step (iv) to step (i) of phase (b).
Otros rasgos característicos y ventajas de la presente invención serán más evidentes a partir de la descripción de los modos de realización, mostrados en el presente documento a continuación a modo de ejemplo no limitante, con referencia a las siguientes figuras:Other characteristic features and advantages of the present invention will be more evident from the description of the embodiments, shown herein below by way of non-limiting example, with reference to the following figures:
la figura 1 representa una vista en sección simplificada de una válvula de llenado con parcialización del flujo de acuerdo con la técnica anterior;Figure 1 represents a simplified sectional view of a filling valve with flow partialization according to the prior art;
las figuras 2A-2D muestran vistas en sección simplificadas de un primer modo de realización de la válvula de llenado de la invención en una secuencia de funcionamiento;Figures 2A-2D show simplified section views of a first embodiment of the filling valve of the invention in an operating sequence;
Las figuras 3A-3D muestran vistas en sección simplificadas de un segundo modo de realización de la válvula de llenado de la invención en la misma secuencia de funcionamiento en las figuras 2A-2D;Figures 3A-3D show simplified section views of a second embodiment of the filling valve of the invention in the same operating sequence in Figures 2A-2D;
La figura 4 muestra una vista en sección simplificada de un detalle del modo de realización en las figuras 2ALa válvula de llenado de la invención se instala de forma convencional en una máquina para llenar recipientes (no mostrada), por ejemplo, una máquina rotatoria, que comprende una pluralidad de dichas válvulas de llenado. Figure 4 shows a simplified sectional view of a detail of the embodiment in the figures 2A The filling valve of the invention is conventionally installed in a container filling machine (not shown), for example a rotary machine, comprising a plurality of said filling valves.
Con referencia a las figuras, la válvula de llenado de la invención denominada globalmente con el número 1 en el modo de realización en las figuras 2A-2D y con el número 101 en el modo de realización en las figuras 3A-3D, comprende un cuerpo de válvula 2 hueco, dentro del que se desliza longitudinalmente un obturador 3.With reference to the figures, the filling valve of the invention referred to globally with the number 1 in the embodiment in Figures 2A-2D and with the number 101 in the embodiment in Figures 3A-3D, comprises a body of hollow valve 2, inside which a plug 3 slides longitudinally.
El cuerpo de válvula 2 comprende una abertura de entrada 4 para el fluido de llenado y una abertura de dosificación 6 para el fluido.The valve body 2 comprises an inlet opening 4 for the filling fluid and a metering opening 6 for the fluid.
La abertura de entrada 4 comprende un conector 5 para un tubo, que conduce el fluido de llenado a la válvula desde un sistema para dosificar dicho fluido, convencionalmente un colector (no mostrado), y se coloca cerca del extremo superior 2a del cuerpo de válvula 2 , preferentemente en la pared lateral del cuerpo de válvula 2.The inlet opening 4 comprises a connector 5 for a tube, which leads the filling fluid to the valve from a system for metering said fluid, conventionally a manifold (not shown), and is placed near the upper end 2a of the valve body 2, preferably on the side wall of the valve body 2.
La abertura de dosificación 6 se coloca en el extremo inferior 2b del cuerpo de válvula 2 y es coaxial al eje longitudinal X-X de la válvula. En los bordes 7 de dicha abertura de dosificación 6 , el cuerpo de válvula 2 tiene una superficie interior conformada para corresponder sustancialmente a la parte de extremo 3' del obturador 3. El cuerpo de válvula 2 es hueco y comprende una cavidad superior 8 en el mismo, en el que desemboca la abertura de entrada 4 del fluido de llenado, una cavidad intermedia 9 y una cavidad inferior 10.The metering opening 6 is placed at the lower end 2b of the valve body 2 and is coaxial to the longitudinal axis X-X of the valve. At the edges 7 of said metering opening 6, the valve body 2 has an inner surface shaped to substantially correspond to the end portion 3' of the plug 3. The valve body 2 is hollow and comprises an upper cavity 8 in the same, into which the inlet opening 4 of the filling fluid, an intermediate cavity 9 and a lower cavity 10 open.
La cavidad superior 8 está conectada a la cavidad intermedia 9 por un canal de restricción 11, formado por una restricción 2c de la pared interna del cuerpo de válvula 2. La cavidad intermedia 9 tiene forma sustancialmente de cilindro y desemboca en la cavidad inferior 10.The upper cavity 8 is connected to the intermediate cavity 9 by a restriction channel 11, formed by a restriction 2c of the inner wall of the valve body 2. The intermediate cavity 9 is substantially cylindrical in shape and opens into the lower cavity 10.
La cavidad inferior 10 tiene forma de bulbo y tiene un perfil troncocónico ahusado hacia el fondo, donde desemboca en la abertura de dosificación 6.The lower cavity 10 is bulb-shaped and has a tapered frustoconical profile towards the bottom, where it opens into the dosing opening 6.
Un miembro de obstrucción 12 del canal de restricción 11, colocado en la cavidad superior 8 del cuerpo de válvula 2 , está conformado para cerrar completamente dicho canal de restricción 11 durante una etapa inicial y una etapa final de dosificación del fluido de llenado.An obstruction member 12 of the restriction channel 11, placed in the upper cavity 8 of the valve body 2, is shaped to completely close said restriction channel 11 during an initial stage and a final stage of metering the filling fluid.
En el modo de realización en las figuras 2A-2D y 4, dicho miembro de obstrucción 12 consiste en una bola 13. Aunque la conformación de la bola puede asegurar un sellado mejorado en la presente solicitud, también es posible usar un miembro de obstrucción 12 que tenga una conformación diferente, por ejemplo, una conformación discoide. La bola 13 no está restringida y se puede mover entre una posición de obstrucción (figuras 2A y 2B) y posiciones de apertura (figuras 2C y 2D).In the embodiment in Figures 2A-2D and 4, said obstruction member 12 consists of a ball 13. Although the conformation of the ball can ensure an improved seal in the present application, it is also possible to use an obstruction member 12 that has a different conformation, for example, a discoid conformation. The ball 13 is not restricted and can be moved between an obstruction position (Figures 2A and 2B) and opening positions (Figures 2C and 2D).
El obturador 3 comprende una parte de obturador 3a, un vástago 3b y un elemento espaciador 3c.The plug 3 comprises a plug part 3a, a stem 3b and a spacer element 3c.
La parte de obturador 3a está alojada en la cavidad inferior 10 del cuerpo de válvula 2 y, a su vez, tiene forma de bulbo con un cuerpo troncocónico ahusado hacia el fondo para permitir el acoplamiento, en el cierre, con la superficie de la cavidad inferior 10 y, en particular, con el borde 7 de la abertura de dosificación 6.The plug part 3a is housed in the lower cavity 10 of the valve body 2 and, in turn, has the shape of a bulb with a frustoconical body tapering towards the bottom to allow coupling, in closure, with the surface of the cavity bottom 10 and, in particular, with the edge 7 of the dosing opening 6.
El vástago 3b tiene forma sustancialmente de cilindro y tiene un diámetro ligeramente menor que el diámetro interno de la cavidad intermedia 9, para crear con él un espacio para permitir el paso del fluido de llenado. En modos de realización preferentes, el vástago 3b comprende una pluralidad de nervaduras longitudinales (no mostradas), que actúan como una guía para mantener el obturador 3 en el eje.The stem 3b is substantially cylindrical in shape and has a diameter slightly smaller than the internal diameter of the intermediate cavity 9, to create a space with it to allow the passage of the filling fluid. In preferred embodiments, the stem 3b comprises a plurality of longitudinal ribs (not shown), which act as a guide to maintain the plug 3 on the axis.
En determinados modos de realización, el vástago 3b puede contener imanes permanentes, adaptados para interactuar con medios para generar un campo electromagnético situado externamente a la cavidad intermedia 9, convencionalmente en la pared del cuerpo de válvula 2. De este modo, es posible obtener el accionamiento controlado del obturador 3 al abrir y cerrar. Sin embargo, dicho sistema de accionamiento es conocido y no se describirá con mayor detalle.In certain embodiments, the stem 3b may contain permanent magnets, adapted to interact with means for generating an electromagnetic field located externally to the intermediate cavity 9, conventionally in the wall of the valve body 2. In this way, it is possible to obtain the controlled actuation of shutter 3 when opening and closing. However, said drive system is known and will not be described in further detail.
El elemento espaciador 3c comprende una parte de conexión 14 para conectarse al vástago 3b y una parte de extremo 15, configurada para acoplarse al miembro de obstrucción 12. Por tanto, en el ejemplo mostrado en las figuras, la parte de extremo 15 tendrá una superficie de cabeza cóncava 15a, para acoplarse a la bola 13.The spacer element 3c comprises a connecting part 14 for connecting to the stem 3b and an end part 15, configured to engage the obstruction member 12. Therefore, in the example shown in the figures, the end part 15 will have a surface with concave head 15a, to couple to the ball 13.
La parte de conexión 14 del elemento espaciador 3c tiene preferentemente forma de cilindro y tiene una sección transversal con un diámetro menor que el del canal de restricción 11, para crear un espacio 11a para que pase el fluido de llenado.The connecting part 14 of the spacer element 3c is preferably cylinder-shaped and has a cross section with a diameter smaller than that of the restriction channel 11, to create a space 11a for the filling fluid to pass.
La parte de extremo 15 tiene una sección con un diámetro mayor que el de la parte de conexión 14, pero todavía es ligeramente menor que el diámetro del canal de restricción 11, para crear un paso de parcialización 11b para el fluido de llenado, que no obstante será menor que el formado por el espacio 11a en la parte de conexión 14, que es más claramente visible en la figura 4. The end portion 15 has a section with a larger diameter than that of the connecting portion 14, but is still slightly smaller than the diameter of the restriction channel 11, to create a partialization passage 11b for the filling fluid, which does not However, it will be smaller than that formed by the space 11a in the connecting part 14, which is more clearly visible in Figure 4.
En determinados modos de realización, el paso de parcialización 11b puede adoptar la conformación de una o más ranuras verticales formadas por una conformación conveniente de la superficie exterior de la parte de extremo 15, con un diámetro que, por lo tanto, también puede ser sustancialmente igual al del canal de restricción 11. El dimensionamiento del paso de parcialización 11 b dependerá en general del flujo del fluido de llenado y del tipo de fluido por sí mismo y, por tanto, se determinará en la etapa de diseño de la válvula.In certain embodiments, the partialization step 11b may take the form of one or more vertical grooves formed by a convenient shaping of the outer surface of the end portion 15, with a diameter which, therefore, may also be substantially equal to that of the restriction channel 11. The sizing of the partialization passage 11 b will generally depend on the flow of the filling fluid and the type of fluid itself and will therefore be determined at the valve design stage.
Las figuras 2A-2D muestran una secuencia de funcionamiento de la válvula de llenado de la invención.Figures 2A-2D show an operating sequence of the filling valve of the invention.
La figura 2A muestra la válvula en una condición de funcionamiento de cierre completo. En esta condición:Figure 2A shows the valve in a fully closed operating condition. In this condition:
- la parte de obturador 3a del obturador 3 cierra la abertura de dosificación 6 ,- the shutter part 3a of the shutter 3 closes the dosing opening 6,
- el miembro de obstrucción 12, es decir, la bola 13, descansa sobre los bordes de restricción 2c, evitando, por tanto, el paso del fluido,- the obstruction member 12, that is, the ball 13, rests on the restriction edges 2c, therefore preventing the passage of the fluid,
- el elemento espaciador 3c del obturador 3 se separa del miembro de obstrucción 12.- the spacer element 3c of the plug 3 is separated from the obstruction member 12.
La figura 2B muestra la condición de inicio de dosificación, en la que:Figure 2B shows the dosing start condition, in which:
- el obturador 3 se eleva parcialmente, permitiendo dosificar el fluido desde la abertura 6 ,- the plug 3 is partially raised, allowing the fluid to be dosed from the opening 6,
- el miembro de obstrucción 12, es decir, la bola 13, todavía está descansando en los bordes de restricción 2c, evitando, por tanto, el paso del fluido,- the obstruction member 12, i.e. the ball 13, is still resting on the restriction edges 2c, therefore preventing the passage of the fluid,
- el elemento espaciador 3c del obturador 3 es contiguo al miembro de obstrucción 12, sin embargo, sin aplicar una fuerza de elevación sobre el mismo.- the spacer element 3c of the plug 3 is adjacent to the obstruction member 12, however, without applying a lifting force thereon.
La figura 2C muestra la etapa inmediatamente posterior, que se puede ver mejor en la ampliación de la figura 4, en la que:Figure 2C shows the immediately subsequent stage, which can be better seen in the enlargement of Figure 4, in which:
- el obturador 3 se eleva más, incrementando la luz de dosificación del fluido desde la abertura 6 ,- the plug 3 is raised higher, increasing the fluid dosing light from the opening 6,
- el miembro de obstrucción 12, es decir, la bola 13, se eleva por interferencia con el elemento espaciador 3c del obturador 3, permitiendo, por tanto, que el fluido pase;- the obstruction member 12, that is, the ball 13, is raised by interference with the spacer element 3c of the plug 3, therefore allowing the fluid to pass;
- la parte de extremo 15 del elemento espaciador 3c todavía está enganchada en el canal de restricción 11, permitiendo, por tanto, que el fluido de llenado pase solo a través del pequeño paso de parcialización 11 b. Finalmente, la figura 2D muestra la condición de apertura completa, en la que:- the end part 15 of the spacer element 3c is still engaged in the restriction channel 11, therefore allowing the filling fluid to pass only through the small partialization passage 11 b. Finally, Figure 2D shows the full open condition, in which:
- el obturador 3 se eleva más, maximizando la luz de dosificación del fluido desde la abertura de dosificación 6 , - el miembro de obstrucción 12, es decir, la bola 13, se eleva más por el elemento espaciador 3c del obturador 3;- the plug 3 is raised further, maximizing the dosing clearance of the fluid from the dosing opening 6, - the obstruction member 12, i.e. the ball 13, is raised further by the spacer element 3c of the plug 3;
- la parte de extremo 15 del elemento espaciador 3c está completamente dentro de la cavidad superior 8 , permitiendo, por tanto, que el fluido de llenado pase a través del espacio más grande 11a en el canal de restricción 11.- the end part 15 of the spacer element 3c is completely inside the upper cavity 8, therefore allowing the filling fluid to pass through the larger space 11a in the restriction channel 11.
La secuencia de funcionamiento inversa, es decir, pasar de la condición de la figura 2D a la de la figura 2A, corresponde a la etapa de cierre de la válvula de llenado 1.The reverse operating sequence, that is, going from the condition of Figure 2D to that of Figure 2A, corresponds to the closing stage of the filling valve 1.
Por lo tanto, en la etapa de apertura, en secuencia, primero, se obtiene la apertura gradual de la abertura de dosificación 6 , a continuación, la parcialización del flujo por medio del elevamiento del miembro de obstrucción 12 y la introducción de fluido en el pequeño paso de parcialización 11b y, a continuación, la apertura completa de la válvula. Esto evita tanto la formación de salpicaduras iniciales como la formación de espuma del fluido de llenado. Mientras que, durante la etapa de cierre, en orden, existe una parcialización del flujo del fluido a través del pequeño paso 11b, a continuación, una interrupción de la entrada de fluido debido al posicionamiento del miembro de obstrucción 12 en los bordes del canal de restricción 11 y, finalmente, un cierre completo de la válvula por la parte de obstrucción 3a del obturador 3.Therefore, in the opening stage, in sequence, first, the gradual opening of the dosing opening 6 is obtained, then the partialization of the flow by means of the elevation of the obstruction member 12 and the introduction of fluid into the small partialization step 11b and then the complete opening of the valve. This prevents both initial splashing and foaming of the filling fluid. While, during the closing step, in order, there is a partialization of the flow of the fluid through the small passage 11b, then an interruption of the entry of fluid due to the positioning of the obstruction member 12 at the edges of the channel of restriction 11 and, finally, a complete closure of the valve by the obstruction part 3a of the plug 3.
El cierre del canal de restricción 11 por el miembro de obstrucción 12 permite limitar el ala geodésica a la distancia justa entre el canal 11 y la abertura de dosificación 6 , lo que elimina el problema de las salpicaduras. Además, en la etapa de cierre, a medida que la cavidad intermedia 9 y la cavidad inferior 10 tienden a vaciarse gradualmente, se crea una depresión en dichas cavidades, lo que evita el goteo final del fluido.Closing the restriction channel 11 by the obstruction member 12 makes it possible to limit the geodesic wing to the correct distance between the channel 11 and the metering opening 6, which eliminates the problem of splashing. Furthermore, in the closing stage, as the intermediate cavity 9 and the lower cavity 10 tend to gradually empty, a depression is created in said cavities, which prevents the final dripping of the fluid.
Las figuras 3A-3D muestran la secuencia de funcionamiento de un segundo modo de realización de la válvula de llenado 101 de la invención, con una única diferencia con el modo de realización previamente descrito que consiste en el hecho de que, en lugar de consistir en una bola 13, que se mueve libremente bajo el empuje del obturador 3, el miembro de obstrucción 12 consiste en un elemento de pistón 120, que se puede mover en un cilindro 121, por ejemplo, por accionamiento neumático o hidráulico. El elemento de pistón 120 termina en el fondo con un elemento de bulbo 113, que comprende al menos una superficie de extremo semiesférica, configurada para obstruir el canal de restricción 11, situándose en los bordes superiores del mismo.Figures 3A-3D show the sequence of operation of a second embodiment of the filling valve 101 of the invention, with a only difference with the previously described embodiment which consists of the fact that, instead of consisting of a ball 13, which moves freely under the thrust of the plug 3, the obstruction member 12 consists of a piston element 120, which can be moved in a cylinder 121, for example, by pneumatic or hydraulic drive. The piston element 120 ends at the bottom with a bulb element 113, which comprises at least one hemispherical end surface, configured to obstruct the restriction channel 11, being located at the upper edges thereof.
Por lo tanto, en este modo de realización, el miembro de obstrucción 12 se puede mover de manera controlada independientemente del obturador 3, por lo que la secuencia de apertura-cierre de funcionamiento de la válvula se puede llevar a cabo por medio de una unidad de mandato y control, que coordinará los movimientos independientes del obturador 3 y del miembro de obstrucción 12.Therefore, in this embodiment, the obstruction member 12 can be moved in a controlled manner independently of the plug 3, so that the opening-closing sequence of valve operation can be carried out by means of a unit. command and control, which will coordinate the independent movements of the shutter 3 and the obstruction member 12.
Evidentemente sólo se han descrito unos pocos modos de realización particulares de la presente invención, por lo que un experto en la técnica podrá realizar todos los cambios necesarios para la adaptación de la misma a aplicaciones particulares, sin, de este modo, salirse del ámbito de protección de la presente invención como se define en las reivindicaciones adjuntas. Obviously only a few particular embodiments of the present invention have been described, so an expert in the art will be able to make all the necessary changes to adapt it to particular applications, without, in this way, leaving the scope of the invention. protection of the present invention as defined in the attached claims.
Claims (11)
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT102019000015752A IT201900015752A1 (en) | 2019-09-06 | 2019-09-06 | MULTISTAGE FILLING VALVE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| ES2955251T3 true ES2955251T3 (en) | 2023-11-29 |
Family
ID=69173242
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| ES20188413T Active ES2955251T3 (en) | 2019-09-06 | 2020-07-29 | Multi-stage filling valve |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
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| ES (1) | ES2955251T3 (en) |
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Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| DE102014102956A1 (en) * | 2014-03-06 | 2015-09-10 | Krones Ag | Filler for filling a filling product into a container |
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-
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- 2020-07-29 EP EP20188413.7A patent/EP3789341B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT201900015752A1 (en) | 2021-03-06 |
| EP3789341B1 (en) | 2023-07-12 |
| EP3789341A1 (en) | 2021-03-10 |
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