專利名稱：具有閥和副止動件及中間致動器元件的充注噴管的制作方法
具有閥和副止動件及中間致動器元件的充注噴管本發(fā)明涉及一種電磁控制的充注噴管。特別從文獻WO 01/40098中已知一種充注噴管，該充注噴管包括管狀本體，在該本體中安裝有與閥座對準延伸的閥構件以及副關閉件，該副關閉件連接到閥構件并與管狀本體內(nèi)的收縮部對準地延伸。包括閥構件和副關閉件的組件連接至致動件。存在具有桿的氣缸型致動器，該桿連接到閥構件并在管狀本體外從閥構件上游延伸。這種類型的致動器的使用需要復雜形狀的管狀部件以使致動器能連接至閥構件，同時又要保持液體輸送回路的密封。還已知電磁致動器，這些電磁致動器包括從閥構件上游延伸并通過軸向聯(lián)接構件連接至閥構件的磁致動器元件。電磁控制的致動器具有線圈，該線圈在管狀本體外部延伸并被供電以產(chǎn)生適于使磁致動器元件運動的磁場。例如，為了維修目的，進入內(nèi)部致動器元件需要排空整個回路。本發(fā)明的目的是提供一種解決上述問題的充注噴管。為此，本發(fā)明提供一種充注噴管，該充注噴管包括管狀本體，該管狀本體具有安裝于其內(nèi)的、與閥座對準地延伸的閥構件、以及設置在閥構件下游并與閥構件連接的副關閉件，該本體包括與副關閉件對準的收縮部，內(nèi)部磁致動器元件連接至閥構件并與外部致動裝置相聯(lián)，該外部致動裝置設置成使內(nèi)部元件在閥構件關閉的位置與閥構件打開的位置間運動，該充注噴管的特征在于內(nèi)部致動器元件安裝在閥構件與副關閉件之間，并且管狀本體包括進入內(nèi)部致動器元件的裝置。因此，由于充注噴管由閥構件關閉，可以進入內(nèi)部致動器元件而不必排空整個充注噴管和與充注噴管相連接的、用于輸送液體的回路。在本發(fā)明的有利形式中，內(nèi)部致動器元件通過可釋放的附連裝置而連接至副關閉件，且收縮部通過可釋放的附連裝置裝配至管狀本體。因此，閥構件與副關閉件安裝在單獨的本體元件內(nèi)，而這些本體元件通過可釋放的附連構件連接在一起，由此能快速地建立閥構件和副關閉件的各種組合，以使充注噴管適應于具有不同頸部尺寸的用于充注的容器或呈現(xiàn)不同粘度的液體。有利地，內(nèi)部致動器元件通過可釋放的附連裝置連接到閥構件和/或管狀本體包括與內(nèi)部致動器元件對準的可拆開部段。內(nèi)部致動器元件可在維修操作的情況下、為了清潔的目的或為了更換而與閥構件分離。與內(nèi)部致動器元件對準的管狀本體部段的移除提供至內(nèi)部致動器元件的通路，并且可以改變致動器組件，例如為了用不同尺寸的元件來更換它。在特定的致動方法中，內(nèi)部元件包括至少一個永磁體，且外部致動裝置包括·與內(nèi)部元件的永磁體磁性聯(lián)接的至少一個永磁體；以及·用于使外部致動裝置的永磁體運動的運動裝置。因此，永磁體用于使外部致動器通過磁性聯(lián)接件連接到內(nèi)部致動器元件。內(nèi)部致動器元件的運動并不直接是因為它所受到的磁場變化，而是通過使外部永磁體運動來提供的，該外部永磁體磁性聯(lián)接到固定到內(nèi)部致動器元件的永磁體。盡管完全可以使用電磁致動，但一般來說這種利用有主要由于通過外部電磁致動施加于內(nèi)部致動器元件的力與線圈的尺寸成正比而造成的限制。這使線圈龐大并難于放置到充注噴管周圍的位置，這些充注噴管連接到壓力可以大到2巴的液體回路。此外，磁場的力隨著溫度而降低，這意味著不可以使用電磁控制的致動器來充注熱物質(zhì)。借助于永磁體的磁性致動不具有那些限制或者以較小的程度具有限制，由此可以有利地使用磁體。在特定的實施例中，內(nèi)部元件包括支承件，該支承件具有與形成管狀本體的壁相鄰的部分以及從所述壁縮進的部分，其中該元件在其與壁相鄰的每個部分內(nèi)包括永磁體， 并且較佳地·支承件具有矩形的橫截面，其短邊形成與壁相鄰的部分；以及·管狀本體的壁具有圓形的外廓。此實施例具有易于制備的結構。此外，內(nèi)部致動器元件和管狀本體具有允許為液體留有較大流動截面的橫截面，由此限制可能干擾流動的湍流的任何風險。有利地，副關閉件和收縮部具有這樣的相對尺寸和相對定位，即，當閥構件關閉時，副關閉件具有這樣相對于收縮部的間隙，該間隙剛好足以借助于毛細作用使包含在本體內(nèi)的液體保持在閥構件與副關閉件之間。沒有與閥構件的關閉動作干涉的任何風險，這使充注噴管能保持足夠量的物質(zhì)， 以避免在閥構件打開時有缺陷地形成物質(zhì)射流。在這種情況下并且較佳地，內(nèi)部元件通過具有軸向空程(lost motion)的聯(lián)接構件連接到閥構件。因此，閥構件的打開可以相對于副關閉件的打開偏置。較佳地，聯(lián)接構件還具有徑向空程。這使可以增大制造公差并簡化組裝。在進一步閱讀對本發(fā)明的特定實施例及其變型的以下說明之后，參照附圖，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點會顯現(xiàn)出來，其中·

圖1是充注噴管的立體圖，透明地畫出一些區(qū)域，而閥構件處于閉合位置；·圖2是本發(fā)明的充注噴管的軸向剖視圖，其中閥構件處于打開位置； 圖3是圖2中區(qū)域III的放大比例的立體圖； 圖4是圖2中區(qū)域IV的放大比例圖，該圖透明地示出內(nèi)部致動器；·圖5是類似于圖1的視圖，其示出充注噴管的出口構件的另一變型；以及·圖6是包括閥構件、內(nèi)部致動器元件和副關閉件的組件的示例局部視圖，其示出用于將內(nèi)部致動器元件附連至閥構件的可釋放附連裝置。參見圖1至4，本發(fā)明的充注噴管包括具有安裝于其上的管狀本體1的結構100， 管狀本體具有通過用2象征性表示的快速聯(lián)接裝置連接在一起的三個本體元件1. 1、1. 2和 1. 3。本體元件1. 1、1. 2和1. 3分別包含執(zhí)行本發(fā)明的充注噴管的關閉件功能、控制功能和出口噴嘴或副關閉件功能的元件。通過安裝成在本體元件1. 2內(nèi)滑動的內(nèi)部磁致動器元件3來執(zhí)行控制功能。磁致動器元件3包括具有與本體元件1. 2的壁相鄰的引導部4. 1和縮進部4. 2。在此示例中， 支承件4的橫截面呈短邊形成引導部4. 1的矩形。支承件4的引導部4. 1用于在本體元件 1. 2內(nèi)精確地引導支承件4并與縮進部4協(xié)作來形成允許物質(zhì)在支承件4與本體元件1. 2的內(nèi)表面之間流動的通道。引導部4.1容納永磁體5。本體元件1. 2由非磁性材料制成并由環(huán)形永磁體6圍繞，該永磁體6安裝成在本體元件1. 2上滑動并與致動器7相關聯(lián)。致動器7是這樣的線性電磁致動器，即該致動器具有在一端部處連接到曲柄8的桿，而該曲柄 8安裝在結構100上以繞垂直于充注噴管的軸線樞轉(zhuǎn)并具有相對端部，該相對端部具有配合到安裝在本體元件1. 2上的環(huán)形滑動件10上的叉件9，而環(huán)形永磁體6擱置在該環(huán)形滑動件10上。外部致動裝置包括沿管狀本體1位置可調(diào)的鄰接部29，以形成滑動件10的底部位置。在此例中，鄰接部四包括軸線平行于管狀本體1并配合到滑動件10內(nèi)并抵靠結構100的螺釘。本體元件1. 1包含在此例中呈球狀的閥構件11，該構件與在此例中是控制桿15的聯(lián)接裝置相聯(lián)，該控制桿將閥構件11連接至內(nèi)部致動器元件3，閥構件安裝成在本體元件 1. 1的圓筒形孔12內(nèi)滑動。控制桿螺接到支承件4和閥構件11內(nèi)。在其底部內(nèi)，孔12包括形成閥構件11座的斜面13，并且它具有形成于其內(nèi)的、從斜面13上游延伸的縱向通道 14以允許液體在閥構件11處于打開位置時通過。本體元件1. 3包含副關閉件21，該副關閉件通過聯(lián)接裝置固定到內(nèi)部致動器元件 3。借助于示例，聯(lián)接裝置包括桿22，該桿具有分別螺接到副關閉件21和內(nèi)部致動器元件3 內(nèi)的端部。在此實施例中，副關閉件21具有與本體元件1. 3內(nèi)的錐形收縮部M對準延伸的細長錐形底部23。為了組裝充注噴管，裝備有控制桿15的閥構件11安裝在本體元件1. 1內(nèi)。然后， 內(nèi)部致動器元件3和本體元件1. 2組裝至本體元件1. 1，并最終組裝到副關閉件21和本體元件1. 3。如圖1中所示，在充注噴管的閉合位置，應觀察到收縮部M和錐形部的尺寸和相對定位設計成當閥構件如所示處于關閉位置時，副關閉件的錐形部23與收縮部M間隔開一定間隙，該間隙恰好足以確保毛細作用保持包含在本體元件1. 2和1. 3內(nèi)的物質(zhì)。沿管狀本體1位置可調(diào)的鄰接部四用于形成滑動件10的底部位置，并因此能調(diào)節(jié)內(nèi)部元件3 的底部位置，由此調(diào)節(jié)副關閉件21相對于收縮部M的位置。外部致動器通過步進電動機來控制，該電動機與用于測量已進入用于充注的容器內(nèi)的物質(zhì)量的系統(tǒng)協(xié)作，以確保接收的流與編程的流匹配。還應觀察到在維修操作時，操作者可通過用手抬高永磁體6來打開閥構件。在圖1和2中所示的實施例中，副關閉件21的細長部23與本體元件1. 3的收縮部M協(xié)作以提供確保物質(zhì)流保持在層流狀態(tài)下的通道。這種副關閉件對于包裝諸如是牛奶的、如果其流動是湍流則往往起泡的物質(zhì)有用。圖5示出了另一變型實施例，其中副關閉件31的高度較小，由此當不需要在充注噴管的出口處確保物質(zhì)的層流流動時可以減小所得組件的總體尺寸。當然，本發(fā)明并不限于所描述的實施例，并且變型可以不超出由權利要求書所限定的本發(fā)明范圍地應用于本發(fā)明的實施例。特別是，用于將內(nèi)部致動器元件3聯(lián)接到副關閉件的裝置和/或用于將內(nèi)部致動器元件3連接到閥構件的裝置可如圖1至4中所示那樣是剛性的，或者可如圖6中所示具有軸向或徑向空程。在這種情況下，聯(lián)接裝置包括通過連桿31聯(lián)接到閥構件11的C形支架30。支架的分支圍繞支柱(peg) 32，該支柱包括緊固到閥構件11的桿32. 1和配合到支架30內(nèi)的頭部32. 2。支柱32固定到磁致動器構件3，且桿32. 1和頭部32. 2帶有徑向空程地安裝于支架30內(nèi)，因而即便本體元件1. 1和1. 2不精確地安裝到相同的軸線上，也不影響內(nèi)部致動器元件3在本體元件1. 2內(nèi)精確地滑動以及閥構件在本體元件1. 1內(nèi)精確地滑動。因此，可以通過閥構件11和內(nèi)部致動器元件3之間簡單的側(cè)向偏置來使閥構件和內(nèi)部致動器元件脫開?？梢允褂镁哂袕较蚩粘痰钠渌?lián)接構件，例如卡合聯(lián)接構件。軸向空程使副關閉件21和閥構件11的運動在時間上錯開。在一變型中，閥構件11可以是圓柱形、截頭錐形或盤形，并且它可以設置有裙部， 在裙部內(nèi)形成凹口以在閥構件打開或關閉時引起流速更漸進地變化。閥構件11可設有固定墊圈或軸向可動的墊圈。內(nèi)部致動器元件的截面示出為矩形，以當內(nèi)部致動器元件的磁體封裝于其靠近斜面的壁的端部處時允許液體沿其任一側(cè)經(jīng)過，由此便于清潔。內(nèi)部致動器元件可具有其它形狀、特別是圓柱形或多邊形的截面。還可設想這樣的內(nèi)部致動器元件，該內(nèi)部致動器元件在其中心被刺穿，而磁體封裝于其周界處，互補的磁體位于以這種方式形成的管子的整個外部上。為了易于構造，所示斜面的截面是圓形的，然而可以設想截面是多邊形的斜面。盡管本發(fā)明特別適合于以編程過的流速來執(zhí)行按重量充注的系統(tǒng)，本發(fā)明可用于其它的充注系統(tǒng)內(nèi)，諸如具有恒定水平儲存器皿的系統(tǒng)。上述致動裝置的結構與閥構件和副關閉件之間內(nèi)部元件的部署無關。盡管用于致動裝置的上述結構在本發(fā)明中特別有利，但還可使用例如電磁裝置的其它致動裝置。
權利要求
1.一種充注噴管，所述充注噴管包括管狀本體(1)和內(nèi)部磁致動器元件(3)，所述管狀本體具有安裝于其內(nèi)、與閥座對準延伸的閥構件(11)、以及設置在所述閥構件下游并與所述閥構件連接的副關閉件(21)，所述本體包括與所述副關閉件對準的收縮部，所述內(nèi)部磁致動器元件C3)連接至所述閥構件并與外部致動裝置相聯(lián)，所述外部致動裝置設置成使所述內(nèi)部元件在所述閥構件關閉的位置與所述閥構件打開的位置之間運動，所述充注噴管的特征在于所述內(nèi)部致動器元件安裝在所述閥構件與所述副關閉件之間，并且所述管狀本體包括進入所述內(nèi)部致動器元件的裝置。
2.如權利要求1所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部元件(3)與所述副關閉件 (21)設置成允許所述閥構件(11)在所述內(nèi)部元件C3)與所述副關閉件不附連于所述充注噴管時保持關閉。
3.如權利要求1或2所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部致動器元件C3)通過可釋放的附連裝置連接至所述副關閉件(21)，且所述收縮部04)通過可釋放的附連裝置裝配至所述管狀本體(1)。
4.如權利要求2或3所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部致動器元件C3)通過可釋放的附連裝置(30,31,3 連接至所述閥構件(11)和/或所述管狀本體(1)包括與所述內(nèi)部致動器元件對準的可拆除部段(1. 2)。
5.如權利要求1所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部元件(3)包括至少一個永磁體 (5)，且所述外部致動裝置包括 與所述內(nèi)部元件的所述永磁體磁性連接的至少一個永磁體(6)；以及 用于使所述外部致動裝置的所述永磁體運動的運動裝置(7)。
6.如權利要求5所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部元件C3)包括支承件0)， 所述支承件具有與形成所述管狀本體的壁相鄰的部分(4. 1)以及從所述壁縮進的部分 (4. 2)，而所述元件在其與所述壁相鄰的每個部分內(nèi)包括永磁體(5)。
7.如權利要求6所述的充注噴管，其特征在于，所述支承件(4)具有矩形橫截面，短邊形成與所述壁相鄰的所述部分(4. 1)。
8.如權利要求7所述的充注噴管，其特征在于，所述管狀本體(1)具有圓形的外廓。
9.如權利要求5所述的充注噴管，其特征在于，所述外部致動裝置包括線性電磁致動器(7)，所述線性電磁致動器具有在一端部處連接至曲柄(8)的桿，所述曲柄安裝在固定到所述本體的結構(100)上以繞垂直于所述本體(1)的軸線樞轉(zhuǎn)并具有相對端部，所述相對端部設有配合到環(huán)形滑動件(10)上的叉件(9)，所述環(huán)形滑動件安裝于所述本體(1. 2)上， 而所述環(huán)形永磁體(6)擱置在所述環(huán)形滑動件上(10)。
10.如權利要求9所述的充注噴管，其特征在于，所述外部致動裝置包括沿所述管狀本體(1)位置可調(diào)的鄰接部( )，以限定所述滑動件(10)的底部位置。
11.如權利要求5所述的充注噴管，其特征在于，所述外部致動裝置的永磁體(6)呈環(huán)形并圍繞所述本體(1)。
12.如權利要求1所述的充注噴管，其特征在于，所述副關閉件和所述收縮部 (24)具有這樣的相對尺寸和定位，即，當所述閥構件關閉時，所述副關閉件具有相對于所述收縮部的間隙，所述間隙剛好足以借助于毛細作用使包含在所述本體內(nèi)的液體保持在所述閥構件與所述副關閉件之間。
13.如權利要求1所述的充注噴管，其特征在于，所述內(nèi)部元件(3)通過具有軸向空程的聯(lián)接構件(30，31，32)連接到所述閥構件。
14.如權利要求13所述的充注噴管，其特征在于，所述聯(lián)接構件(30，31，32)還具有徑向空程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種充注噴管，該充注噴管包括管狀本體(1)，在該管狀本體內(nèi)安裝有面向閥座延伸的閥(11)以及設置在閥下游并與該閥連接的副關閉件(21)，該本體包括面向副關閉件的收縮部，內(nèi)部磁致動器元件(3)連接到該閥并與外部致動裝置相關聯(lián)，該外部致動裝置設置成使內(nèi)部元件在閥的關閉位置與閥的打開位置之間運動。所述充注噴管的特征在于內(nèi)部致動器元件安裝在閥與副關閉件之間，并且管狀本體包括進入內(nèi)部致動器元件的裝置。
文檔編號B67C3/28GK102548890SQ201080044135
公開日2012年7月4日 申請日期2010年10月12日 優(yōu)先權日2009年10月15日
發(fā)明者A·J-J·格拉芬 申請人:西拉克集團公司