本發(fā)明涉及一種用于控制或調(diào)節(jié)流體的流通量和/或流通方向的裝置,所述裝置包括:具有至少兩個入口和/或出口的殼體,可移動地布置在殼體內(nèi)的至少一個臂,和布置在殼體內(nèi)并且與臂可移動地連接的至少一個關(guān)閉元件,其中,臂和與其連接的關(guān)閉元件被彼此布置且連接成至少一個入口和/或出口能夠由關(guān)閉元件關(guān)閉,并且其中,關(guān)閉元件和/或至少一個入口和/或出口具有用于密封入口和/或出口的彎曲的密封表面。
本發(fā)明還涉及該裝置在食品包裝的滅菌中和/或食品包裝的填充材料中的用途。
背景技術(shù):
流動流體(即,氣體或液體)可以多種方式受到影響。該影響的目的例如可以在于控制或調(diào)節(jié)流體的流通量或流通方向。為此,從現(xiàn)有技術(shù)中已知多種裝置,這些裝置經(jīng)常被稱為閥門。閥門組由換向閥或多路閥構(gòu)成,該閥門組的區(qū)別在于它們具有三個或者更多個流體連接部并且可被切換。以這樣方式,例如,入口可以根據(jù)需求而與第一出口或與第二出口連接,并且由此流體可被在不同方向上導(dǎo)向。另外,兩個出口均可被關(guān)閉,從而流體被完全地中斷。除了完全打開的位置和完全關(guān)閉的位置,還可以采用中間位置以用于調(diào)節(jié)流通量,其中,出口僅僅被部分打開。
傳統(tǒng)上,對于閥門的特別的挑戰(zhàn)在于能夠特別可靠地關(guān)閉出口,以便完全地阻止流體流動。為此,需要形成兩個組件(這兩個組件可相對于彼此移動)之間的線接觸或表面接觸,這可靠地中斷了流體流動。這些組件例如可以與關(guān)閉元件相關(guān),關(guān)閉元件可被按壓到閥門座上并且可再次從閥門座升起。
為了在關(guān)閉元件和閥門座之間實現(xiàn)特別良好的密封連接,已知由橡膠制成的密封表面,其設(shè)置在關(guān)閉元件上或閥門座上。通過橡膠,接觸表面上的不平整性可被平衡掉,從而實現(xiàn)了特別良好的密封。不過,由橡膠制成的密封表面不能夠被用在多種應(yīng)用中。例如,由橡膠制成的密封表面在非常大的壓力或非常高的溫度下可被損壞。此外,由橡膠制成的密封表面不能滿足嚴(yán)格的衛(wèi)生需求,該密封表面例如被放置在用在填充食品的設(shè)備上。
為此,特別是在高的衛(wèi)生需求的情況下,具有金屬密封表面的閥門是優(yōu)選的,因為這些表面可被特別良好地清潔,并且相對于清潔劑、滅菌劑以及待填充的食材具有更高的耐性。然而,在關(guān)閉元件具有金屬密封表面的情況下的挑戰(zhàn)在于實現(xiàn)可靠的密封。這是因為,金屬密封表面由于非常大的剛性和與此相關(guān)的非常低的彈性而幾乎不能夠適于與它們相關(guān)聯(lián)的閥門座的表面,并且因此還僅僅在非常有限的程度上補償不可避免存在的制造公差或?qū)R誤差。除了制造公差,在閥門內(nèi)的輕微變形也要被補償,該變形例如由于非常高的機械應(yīng)力或熱應(yīng)力而出現(xiàn)。為了抵消這些問題,已經(jīng)提出了使用這樣的閥門,其中,關(guān)閉元件確實具有金屬密封表面,但是關(guān)閉元件可樞轉(zhuǎn)地安裝在閥門內(nèi)。
這種三路閥門例如從JP 7-224633 A(還示出在作為現(xiàn)有技術(shù)的US 5,908,047的圖6中)已知。這涉及用于內(nèi)燃機的排氣系統(tǒng)的閥門。該閥門包括具有一個入口和兩個出口的殼體??蓸修D(zhuǎn)地安裝的臂位于在殼體中,兩個具有球形密封表面的關(guān)閉元件緊固在臂的端部處。根據(jù)臂的位置,第一關(guān)閉元件關(guān)閉第一出口,或第二關(guān)閉元件關(guān)閉第二出口。關(guān)閉元件緊固在臂上經(jīng)由樞轉(zhuǎn)接頭發(fā)生,從而關(guān)閉元件可以圍繞相對于臂的小角度而樞轉(zhuǎn)。
從JP 7-224633已知的閥門的缺點在于將關(guān)閉元件與臂連接的樞轉(zhuǎn)接頭僅僅具有一個運動自由度;因此,樞轉(zhuǎn)接頭僅僅允許關(guān)閉元件圍繞固定的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。根據(jù)JP 7-224633A的教導(dǎo),該受限的移動性事實上被抵消,這是由于該臂通過可旋轉(zhuǎn)的滑動接頭與殼體連接,并因此不僅可被樞轉(zhuǎn),而且還可豎直地運動。然而,該結(jié)構(gòu)設(shè)置同樣不可以完全地補償所描述的缺點,因為盡管豎直調(diào)節(jié),但是關(guān)閉元件繼續(xù)僅僅圍繞一個軸樞轉(zhuǎn);另一方面,不提供圍繞垂直地位于在第一軸上的第二軸的樞轉(zhuǎn),從而不存在能夠補償所謂的“角誤差”的可能性。此外,樞轉(zhuǎn)接頭不允許任何線性運動,即,關(guān)閉元件和臂之間的距離的任何改變。最后,所提出的解決方案具有這樣的缺點:所使用的接頭(樞轉(zhuǎn)接頭、可旋轉(zhuǎn)的滑動接頭)不允許對關(guān)閉元件的任何有目的的對齊。特別是,在圍繞臂樞轉(zhuǎn)時,存在以下的風(fēng)險:在重力和/或流體流動的影響下的關(guān)閉元件被帶到不期望的位置中,這使得將關(guān)閉元件隨后放置到待密封的其它出口變得困難。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
對于這樣的背景,本發(fā)明基于配置和進一步改進在背景技術(shù)中提到的和前面所詳盡呈現(xiàn)的裝置的問題,從而在加壓狀態(tài)下實現(xiàn)了關(guān)閉元件的高度移動性,同時在卸載狀態(tài)下實現(xiàn)了關(guān)閉元件的所限定的對齊。
該目的是通過在根據(jù)權(quán)利要求1的前序的裝置中,布置在臂和關(guān)閉元件之間的預(yù)加壓的彈簧元件來實現(xiàn)的。
根據(jù)本發(fā)明的裝置區(qū)別首先在于殼體,所述殼體具有至少兩個入口和/或出口。流體可以通過入口流動到殼體中,并且其可以通過出口再次從殼體流出。入口和出口通常還被指定為“連接部”,從而涉及具有至少兩個連接部的殼體。具有兩個連接部(例如一個入口和一個出口)的裝置可被用作簡單的截流閥。另一方面,具有至少三個連接部(例如,一個入口和兩個出口)的裝置可被用作可切換的多路閥門。出于該原因,具有至少三個入口和/或出口的裝置是優(yōu)選的。優(yōu)選地,殼體由金屬制成,特別是由優(yōu)質(zhì)鋼制成。而且,設(shè)置至少一個臂,所述臂可移動地布置在殼體內(nèi),并且特別地可與殼體移動地連接。所述臂可以與殼體直接或間接(即,經(jīng)由另外的組件)連接。所述臂也優(yōu)選地由金屬制成,特別是由優(yōu)質(zhì)鋼制成。此外,設(shè)置至少一個關(guān)閉元件,所述關(guān)閉元件布置在殼體內(nèi),并且與臂移動地連接。關(guān)閉元件和臂之間的連接還可以直接或間接地(例如,經(jīng)由接頭)發(fā)生。為了制造關(guān)閉元件,同樣地優(yōu)選使用金屬,特別是優(yōu)質(zhì)鋼。提供的是,臂和與其連接的關(guān)閉元件被彼此布置且連接成至少一個入口和/或出口能夠由關(guān)閉元件關(guān)閉。該需求通過各個元件的對應(yīng)的尺寸設(shè)定、布置和連接來實現(xiàn)。最后,為了在將關(guān)閉元件引入到待關(guān)閉的入口或各個出口時,實現(xiàn)關(guān)閉元件的自定心,提供的是,關(guān)閉元件和/或至少一個入口和/或出口(特別是待被該關(guān)閉元件關(guān)閉的入口或各個出口)具有用于密封該入口和/或出口的彎曲的密封表面。
根據(jù)本發(fā)明而提出的技術(shù)方案所實現(xiàn)的數(shù)個優(yōu)點如下,該技術(shù)方案是預(yù)加壓的彈簧元件布置在臂和關(guān)閉元件之間:首先,彈簧元件由于其預(yù)加壓而能夠?qū)⒖梢苿拥匕惭b的關(guān)閉元件對齊和定心在限定的“所需位置”中。在彈簧元件的變形下,關(guān)閉元件僅離開該初始位置,這需要力的特定應(yīng)用。作用在關(guān)閉元件上的力一變得更小,彈簧元件就再次采用其原始位置并且將關(guān)閉元件再次導(dǎo)向回到其初始位置中。通過所描述的關(guān)閉元件的對齊,可以實現(xiàn)更快速的和更精確的切換操作。這是因為,由于自動對齊,不會存在這樣的危險:在重力和/或流體流動的效果下,在切換階段,關(guān)閉元件不會被帶到不期望的位置中,這使得隨后將關(guān)閉元件放置在待密封的入口和/或各個出口上變得困難。然而,在施加足夠大的力(例如,在將關(guān)閉元件按壓到待密封的入口或各個出口上時發(fā)生的)的任何情況下,還維持了關(guān)閉元件的高度的移動性,這允許最優(yōu)地補償幾何公差。
預(yù)加壓的彈簧元件的另一優(yōu)點在于,通過關(guān)閉元件的對應(yīng)的安裝,可以確保安全閥或泄壓閥的功能。這是因為,在超過待密封的入口或各個出口中的可容許的響應(yīng)壓力時,彈簧元件允許關(guān)閉元件的稍微打開,由此,流體從待密封的入口或各個出口排出,并且普遍在那的壓力減小。這樣,連接到裝置的安裝件可以被保護免受壓力的不可接受的上升和由此引起的損壞。一旦特定的壓力水平再次下降到某一水平之下,彈簧元件再次將關(guān)閉元件安全地按壓到待密封的入口或各個出口,并且將后者密封。優(yōu)選地,彈簧元件僅僅被安裝或夾持(力配合連接)在臂和關(guān)閉元件之間,而不焊接到這些組件中的一者上。這具有這樣的優(yōu)點:彈簧元件可以在臂和/或關(guān)閉元件上滑動??商孢x地,彈簧元件可以焊接到兩個鄰近的組件中的一者上(物質(zhì)對物質(zhì)的連接)并且可以在該兩個鄰近的組件的對應(yīng)的另一者上滑動。通過彈簧元件的環(huán)形結(jié)構(gòu),例如,彈簧元件可被導(dǎo)向在關(guān)閉元件的窄的地點周圍,從而即使無焊接也確保了捕獲安裝(形狀配合連接)。通過彈簧元件的環(huán)形結(jié)構(gòu),優(yōu)選地數(shù)個徑向向外指向的翅部設(shè)置在彈簧元件上。彈簧元件還優(yōu)選地由金屬制成,特別是由優(yōu)質(zhì)鋼制成。對于由金屬制成可替選地,裝置的一些部件或所有部件還可以由特定的塑料制成,該特定的塑料滿足了食品行業(yè)的衛(wèi)生需求(例如,PEEK=聚醚醚酮)。
本發(fā)明的實施方式提供了臂具有至少一個通孔,通過所述通孔,布置在所述臂的相對兩側(cè)的兩個關(guān)閉元件彼此連接。通過設(shè)置在臂中的通孔或貫穿鉆孔,可以在關(guān)閉元件和臂之間形成特別簡單且可靠的連接:相對布置的兩個關(guān)閉元件通過設(shè)置在臂中的通孔彼此連接,由此,同時實現(xiàn)了兩個關(guān)閉元件和臂的連接。出于維護原因,可拆卸的連接是優(yōu)選的;例如,兩個相對的關(guān)閉元件可以彼此螺接。為此,內(nèi)螺紋可以設(shè)置在兩個關(guān)閉元件中,從而,兩個關(guān)閉元件可以通過具有外螺紋的螺紋銷保持在一起。為了形成該連接,螺紋銷螺接到兩個關(guān)閉元件中的一者上,并且彈簧元件被放置就位。然后,該關(guān)閉元件可以通過螺紋銷在前面插入通過臂的通孔。最后,從另一側(cè),彈簧元件同樣可以被放置就位,并且第二關(guān)閉元件可被螺接到螺紋銷上,從而兩個關(guān)閉元件牢固地彼此連接??梢蕴峁┑氖?,在兩個關(guān)閉元件之間出現(xiàn)的接頭間隙設(shè)置有密封件和/或被粘合。該通孔可以具有圓形橫截面或另一合適的形狀(例如,“細(xì)長孔”、“立體交叉”、“橢圓形”)。
對于本發(fā)明的該實施方式,還提出了通孔的直徑大于彼此連接的兩個關(guān)閉元件的最小直徑。優(yōu)選地,兩個關(guān)閉元件在與各自的另一關(guān)閉元件關(guān)聯(lián)的地點處具有其最小直徑。此外,兩個關(guān)閉元件的最小直徑優(yōu)選地是相等的尺寸,從而當(dāng)兩個關(guān)閉元件接合在一起時,最小直徑出現(xiàn)在兩個關(guān)閉元件的接觸表面的區(qū)域中。由于最小直徑小于通孔的直徑,故不會發(fā)生按壓配合,而是間隙配合。這具有這樣的結(jié)果:彼此連接的兩個關(guān)閉元件相對于臂可移動地安裝。特別地,關(guān)閉元件可以相對于臂執(zhí)行線性運動和樞轉(zhuǎn)運動,從而實現(xiàn)特別靈活的移動性。通過前面已經(jīng)描述的預(yù)加壓的彈簧元件,雖然實現(xiàn)了處于卸載狀態(tài)中的兩個關(guān)閉元件不會在通孔中以不可控的方式來回滑動,但是仍采用限定的初始位置。關(guān)閉元件的最小直徑可以在5mm到40mm的范圍內(nèi);通孔的直徑可以在6mm到45mm的范圍內(nèi)。至于在通孔不具有圓形橫截面時,通孔的直徑指定其在關(guān)閉元件被導(dǎo)向通過通孔的地點處打開的最小寬度。
對于這兩個實施方式,還提供了通孔的直徑小于彼此連接的兩個關(guān)閉元件的最大直徑。由于兩個關(guān)閉元件的最大直徑配置成大于通孔的直徑,因而實現(xiàn)了彼此連接的兩個關(guān)閉元件不會從通孔滑出,并且因此以捕獲的方式與臂連接。關(guān)閉元件的最大直徑可以在30mm到300mm的范圍內(nèi)。至于在通孔不具有圓形橫截面時,通孔的直徑指定其在關(guān)閉元件被導(dǎo)向通過通孔的地點處打開的最小寬度。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,提供了關(guān)閉元件經(jīng)由球形接頭與臂可移動地連接。通過球形接頭,實現(xiàn)關(guān)閉元件的具有三個自由度的移動性,即,圍繞對稱軸的旋轉(zhuǎn)和圍繞垂直位于旋轉(zhuǎn)軸的兩個軸的樞轉(zhuǎn)運動。相對于之前所描述的解決方案,通過球形接頭的安裝具有這樣的優(yōu)點:為了安裝,不需存在相對布置的第二關(guān)閉元件。這是因為接頭頭部可以設(shè)置在關(guān)閉元件上,并且接頭套可以設(shè)置在臂上(反之亦然)。平齊的凹槽可以設(shè)置在接頭頭部上和/或設(shè)置在接頭套上,清潔和/或滅菌介質(zhì)可以被引導(dǎo)通過該凹槽。因此,通過球形接頭的安裝其本身特別地呈現(xiàn)在以下的情況下:關(guān)閉元件不成對地安裝在臂兩側(cè),而是與臂單獨地連接。同樣,球形接頭可以理想的方式補充有前面所描述的彈簧元件,從而處于卸載狀態(tài)中的關(guān)閉元件總是返回到限定的初始位置中。球形接頭的線性運動的可能性的缺乏可以例如通過臂的對應(yīng)的安裝來補償。
本發(fā)明的另一教導(dǎo)提出,臂可圍繞相對于殼體具有固定位置的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。具有固定位置的旋轉(zhuǎn)軸具有這樣的優(yōu)點:在殼體中,并且如果在殼體蓋中可應(yīng)用,則可以提供用于旋轉(zhuǎn)軸的固定支承點。相較于具有可改變位置的旋轉(zhuǎn)軸,這能夠基本上更簡單地制造,并且此外,具有衛(wèi)生的優(yōu)點。不過,通過固定的旋轉(zhuǎn)軸以及旋轉(zhuǎn)軸的對應(yīng)布置和殼體中的入口或各個出口的對應(yīng)布置,還可以實現(xiàn)的是,通過一個臂的關(guān)閉元件,數(shù)個不同的入口或各個出口能夠通過該臂的關(guān)閉元件被獲得并且因此能夠被關(guān)閉。至于在存在數(shù)個臂時,可以提供的是,每一臂可圍繞旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn),該旋轉(zhuǎn)軸具有相對于殼體的固定位置。
在本發(fā)明的另一實施方式中,提供的是,關(guān)閉元件和/或至少一個入口和/或出口具有密封表面,所述密封表面以凸出的方式彎曲。通過凸出(即,向外彎曲的)密封表面,實現(xiàn)了密封表面可以以特別可靠的方式觸及與其相關(guān)聯(lián)的閥門座上的表面。此外,通過凸出密封表面,甚至在這些邊緣上存在倒角時,與閥門座上的圓周邊緣的線接觸也可以實現(xiàn)。這能夠?qū)崿F(xiàn)入口或各個出口的可靠的密封。至于在存在數(shù)個關(guān)閉元件時,可以提供的是,每一關(guān)閉元件具有以凸出方式彎曲的密封表面。如果以凸出方式彎曲的密封表面不存在于關(guān)閉元件上,而是存在于待密封的入口或各個出口上,那么也可以產(chǎn)生同樣的優(yōu)點。
根據(jù)本發(fā)明的另一實施方式,提出了關(guān)閉元件和/或至少一個入口和/或出口具有球形密封表面。密封表面不需要一定是完全球形的,或甚至具有整個球的形式;取而代之的是,如果密封表面被構(gòu)造成在可以與閥門座接觸的區(qū)域中是球形的,則是足夠的。球形的密封表面具有這樣的優(yōu)點:關(guān)閉元件還可以實現(xiàn)在傾斜的位置或樞轉(zhuǎn)的位置中的最佳密封,因為球形的橫截面區(qū)域并且因此關(guān)閉元件和閥門座之間的接觸線的形狀從不會改變,而是總是圓形的。在圓錐(殼)形的密封表面的情況下,另一方面,具有傾斜的關(guān)閉元件的橫截面區(qū)域可以為橢圓的。至于在存在數(shù)個關(guān)閉元件時,可以提供的是,每一關(guān)閉元件具有球形密封表面。當(dāng)球形彎曲的密封表面不存在于關(guān)閉元件上時,而是存在于待密封的入口或各個出口上時,出現(xiàn)同樣的優(yōu)點。
本發(fā)明的另一實施方式提供了入口和/或出口以在其布置在殼體中的端部處的圓形形狀構(gòu)造。入口或各個出口的圓形端部由于其對稱性具有這樣的優(yōu)點:相應(yīng)成形的關(guān)閉元件也可以可靠地將入口或各個出口密封在相對于初始位置扭轉(zhuǎn)的位置中。具有圓形端部的入口或各個出口的使用在具有球形密封表面的關(guān)閉元件中是特別有利的。這是因為,球形的任意截面是圓形的,從而具有球形密封表面的關(guān)閉元件可以實現(xiàn)將具有圓形端部的入口或各個出口不僅可靠地密封在扭轉(zhuǎn)位置中,甚至密封在樞轉(zhuǎn)位置中。圓形的入口或各個出口可以非常簡單地制造,這通過具有圓柱橫截面的管被直地切割,即相對于其縱軸以直角切割而制造。
根據(jù)本發(fā)明的另一教導(dǎo),提供的是所述臂包括彼此可移動地連接的至少兩個部分,其中,第一部分能夠圍繞具有相對于所述殼體的固定位置的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn);并且其中,第二部分和每一另外的部分能夠圍繞至少一個具有相對于鄰近部分的固定位置的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。通過多個部分或各個多構(gòu)件的臂,緊固在臂上的關(guān)閉元件可以以特別多變的方式移動,從而通過該臂,相較于一件式臂,通過相同數(shù)目的關(guān)閉元件,常常可以實現(xiàn)增大數(shù)目的切換位置。優(yōu)選地,臂的不同部分通過接頭彼此連接,特別是通過樞轉(zhuǎn)接頭彼此連接。至于在存在數(shù)個臂時,可以提供的是,每一臂被配置成以前面所描述的方式具有數(shù)個部分。
關(guān)于該教導(dǎo),還提出了至少一個關(guān)閉元件與臂的第一部分可移動地連接;和/或,至少一個關(guān)閉元件與臂的第二部分和/或每一另外的部分可移動地連接。通過關(guān)閉元件能夠被緊固到臂的任意部分上,運動的可變性并因此能夠執(zhí)行的切換位置的數(shù)目進一步增大。當(dāng)關(guān)閉元件不僅被緊固到臂的一個部分上,而且被緊固到臂的數(shù)個部分上時,該臂可被特別可變地使用。兩個或更多個關(guān)閉元件還可被緊固到臂的同一個部分上,其中,分別地,前面所描述的兩個關(guān)閉元件的相對布置是優(yōu)選的,這是由于通過通孔的緊固的可能性。目前,由于存在數(shù)個臂,可以提供的是,每一臂以前面所描述的方式被配置。
本發(fā)明的另一實施方式的特征在于用于移動所述臂的致動器,其中,所述致動器布置在所述殼體外部。通過所述致動器(在某種程度上也被稱為動作器),臂的運動(特別是旋轉(zhuǎn)運動)可以簡單的方式實現(xiàn)。為此,氣動的以及液壓的或電動的致動器被考慮。布置在殼體外部具有這樣的優(yōu)點:致動器可被容易地更換,并且致動器不會影響流動通過殼體的流體或把流體污染-例如通過油或潤滑油污染。至于在存在數(shù)個臂時,可以提供的是,每一臂通過致動器移動。在這種情況下,每一臂可具有與其相關(guān)聯(lián)的其本身的致動器,或數(shù)個臂可以通過同一個致動器移動,例如經(jīng)由合適的機構(gòu)。
對于該實施方式,提出了致動器與臂機械連接。機械連接具有這樣的優(yōu)點:特別可靠的且精確的力傳遞。例如,該連接可以實現(xiàn)是由于:用于臂的密封的導(dǎo)通件或致動器或連接元件設(shè)置在殼體中。
在此可替選地,對于該實施方式,提出了致動器以無接觸的方式(特別是磁性地)與臂聯(lián)接。通過無接觸的連接,特別是“磁性聯(lián)接”,機械組件的通過殼體的導(dǎo)通件可被省略,并因此甚至在高壓下和在難以密封的流體(例如,氣體)的情況下,可以確保良好的密封。
在本發(fā)明的另一實施方式中,提出了經(jīng)由共用的直線導(dǎo)向件或分別經(jīng)由分離的直線導(dǎo)向件,數(shù)個臂與殼體可移動地連接。優(yōu)選地,共用的直線導(dǎo)向件居中地布置在殼體中并且與殼體剛性連接,而這些臂與共用的直線導(dǎo)向件可移動地連接。通過共用的直線導(dǎo)向件的數(shù)個臂的安裝具有這樣的優(yōu)點:僅僅必須提供一個與殼體的連接。另一方面,數(shù)個分離的直線導(dǎo)向件的使用具有這樣的優(yōu)點:每一軸承可以被特別緊緊地抵靠待密封的入口或各個出口(即,外部地)而布置并因此可將臂特別精確地導(dǎo)向。通過臂的線性移動性的可能性,此外,流通量的特別均勻的控制變得可行,這是因為在關(guān)閉元件和待密封的入口或各個出口之間形成的間隙在每一位置處是等尺寸的。優(yōu)選地,相對于共用的直線導(dǎo)向件或相對于分離的直線導(dǎo)向件,臂可在徑向方向上移位。徑向的可移位性可以實現(xiàn)例如是由于:在直線導(dǎo)向件中設(shè)置有徑向鉆孔,其中,臂在徑向鉆孔中可移動地被導(dǎo)向。鉆孔可以包括在縱向方向上延伸的平齊的凹槽,用于滅菌的流體可以被引導(dǎo)通過凹槽。
該裝置的結(jié)構(gòu)可以通過至少一個調(diào)節(jié)盤補充,所述調(diào)節(jié)盤與殼體可旋轉(zhuǎn)地連接,其具有至少一個用于使臂徑向移位的指向外或指向內(nèi)的輪廓。通過旋轉(zhuǎn)安裝的調(diào)節(jié)盤,臂的線性運動可與調(diào)節(jié)盤的旋轉(zhuǎn)運動耦合。這可被實施,例如是由于輪被緊固到每一臂上,當(dāng)調(diào)節(jié)盤旋轉(zhuǎn)時輪在調(diào)節(jié)盤的輪廓上滾動或滑動,并且這樣做可在徑向上將臂和緊固其上的關(guān)閉元件向內(nèi)或分別地向外按壓對抗彈簧壓力,或由于彈簧壓力允許其再次在徑向上向外或分別地向內(nèi)。為了實現(xiàn)此目的,調(diào)節(jié)盤的輪廓優(yōu)選地成形為在其路線中,它改變其到調(diào)節(jié)盤的旋轉(zhuǎn)軸的徑向距離。對于此可替選地或另外地,臂還可以通過流經(jīng)該裝置的流體或另一流體來運動。止動點可以設(shè)置在調(diào)節(jié)盤的輪廓上,其構(gòu)成用于輪的限定位置。
調(diào)節(jié)盤的輪廓可以成形為當(dāng)調(diào)節(jié)盤旋轉(zhuǎn)時,待被調(diào)節(jié)盤移動的所有臂同步移動。例如,當(dāng)調(diào)節(jié)盤的輪廓同樣對稱地成形時,情況就是待密封的入口或各個出口的對稱布置。在此可替選地,調(diào)節(jié)盤的輪廓可以成形為當(dāng)調(diào)節(jié)盤旋轉(zhuǎn)時,待移動的臂不發(fā)生同步運動。通過該配置,例如,其可以實現(xiàn),在打開第二入口之前,首先打開第一入口,以便用第一流體沖洗殼體,以便第二流體流動通過殼體。
可以設(shè)置兩個或更多個調(diào)節(jié)盤。在該情況下,這些調(diào)節(jié)盤優(yōu)選地安裝在殼體中,以便可在其旋轉(zhuǎn)軸的方向上移位并且具有不同成形的輪廓。這具有這樣的優(yōu)點:在不同的調(diào)節(jié)盤之間可以執(zhí)行“切換”,以便實現(xiàn)臂的不同運動順序,并且因此實現(xiàn)不同的切換位置。換句話說,調(diào)節(jié)盤可以類似齒輪圈布置在自行車的齒輪組中或各個鏈輪組中而布置。
數(shù)個調(diào)節(jié)盤的另一優(yōu)點在于,調(diào)節(jié)盤的一些(或所有)可與僅僅一些臂相關(guān)聯(lián)。這可以實現(xiàn)例如是由于臂的在調(diào)節(jié)盤的輪廓上滾動或滑動的輪布置在不同的平面內(nèi),這些不同的平面對應(yīng)于作用在它們上的調(diào)節(jié)盤的平面。
可替選地或此外,可以提供的是,調(diào)節(jié)盤的一些(或所有)不能夠完全地旋轉(zhuǎn),而是僅僅可圍繞有限的角度范圍旋轉(zhuǎn),并且因此僅僅布置在該角度范圍內(nèi)的臂可以響應(yīng)。這具有這樣的優(yōu)點:數(shù)個調(diào)節(jié)盤(例如,類似于圓形的扇形成形)可以彼此鄰近地布置而不碰撞。
而且,通過使用數(shù)個調(diào)節(jié)盤,可以提供的是,調(diào)節(jié)盤的一些(或所有)被分離的驅(qū)動器驅(qū)動。這具有這樣的優(yōu)點:調(diào)節(jié)盤(以及由它們移動的臂)可以被獨立地致動,由此,流通量和流通方向的特別可變的控制是可行的。在此可替選地,可以提供用于所有調(diào)節(jié)盤的共用驅(qū)動器,這能夠在結(jié)構(gòu)上以特別簡單的方式實現(xiàn)。
最后,可以提供的是,調(diào)節(jié)盤的一些(或所有)具有兩個或更多個輪廓。在該情況下,同一個調(diào)節(jié)盤的輪廓優(yōu)選地不同地成形??梢蕴峁﹥蓚€輪廓,其中一個輪廓指向內(nèi),而另一輪廓指向外。這可以使兩側(cè)上緊固至臂的輪(或其它導(dǎo)向元件)在兩個對應(yīng)成形的輪廓上滑動,并且因此可以通過同一個調(diào)節(jié)盤被徑向向內(nèi)地和徑向向外地剛性導(dǎo)向。
在所有所描述的實施方式中前面所描述的裝置特別有利的用途在于食品包裝的滅菌。對于該目的,裝置的合適性首先在于,可以可靠地密封入口或各個出口,并且在于數(shù)個切換位置是可以的,由此,在食品包裝的滅菌中使用的數(shù)種流體(例如,無菌空氣、水蒸氣、過氧化氫、酸、堿液、清潔介質(zhì)、冷凝物、氮、二氧化碳、或待填充的食品)之間可以執(zhí)行切換。此外特別的合適性源自這樣的事實:不將入口或各個出口密封在設(shè)定切換位置中的關(guān)閉元件由于其永久布置在殼體中而不可避免地被用于對食品包裝滅菌的流體圍繞流動,從而,這些關(guān)閉元件特別是以及它們的彈簧元件不可避免地被同樣地清潔和滅菌。對于該目的,合適性還源自這樣的事實:裝置的所有的部件可以由滿足最高的衛(wèi)生需求的材料(例如,優(yōu)質(zhì)鋼)制成,并且,所述裝置可以無潤滑油地操作。
附圖說明
通過僅僅示出優(yōu)選示例性實施方式的附圖,下文中更詳盡地闡述了本發(fā)明。在附圖中顯示:
圖1a顯示處于第一切換位置中的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第一實施方式的俯視圖;
圖1b顯示處于第二切換位置中的圖1a的裝置;
圖1c顯示圖1a/圖1b的裝置(處于打開切換位置中)的臂以及兩個關(guān)閉元件和一個出口;
圖1d顯示圖1a/圖1b的裝置(處于關(guān)閉切換位置中)的臂以及兩個關(guān)閉元件和一個出口;
圖2a顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第二實施方式的俯視圖;
圖2b顯示具有改變的臂的圖2a的裝置;
圖3顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第三實施方式的俯視圖;
圖4顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第四實施方式的俯視圖;
圖5a顯示處于第一切換狀態(tài)中的根據(jù)本發(fā)明的裝置的第五實施方式的俯視圖;
圖5b顯示處于第二切換狀態(tài)中的圖5a的裝置;
圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第六實施方式的俯視圖;以及
圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置的第七實施方式的俯視圖。
具體實施方式
圖1a和圖1b顯示處于第一切換位置和處于第二切換位置中的根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第一實施方式的俯視圖。所示出的裝置1包括圓柱狀殼體2,殼體2具有一個入口3和兩個出口4a、4b。入口3和兩個出口4a、4b為短的圓柱狀金屬管,它們分別在其位于殼體2的外部的端部處具有凸緣5a、凸緣5b,管(tube)或軟管(hose)(在圖1a/圖1b中未示出)可以連接至凸緣5a、凸緣5b。此外,殼體2具有凸緣6,殼體蓋(在圖1a/圖1b中未示出)可被放置在凸緣6上并且螺接至殼體2。入口3連接至殼體2,使得入口3的端部適配于殼體2的圓柱狀形狀。相應(yīng)地,入口3不伸入到殼體2中。相比之下,入口4a的端部7a、入口4b的端部7b伸入到殼體2中。此外,圓柱狀的入口4a、入口4b在其布置在殼體2中的端部7a、端部7b被直地切割,即,相對于其縱軸成直角地切割,從而兩個出口4a、4b在其布置在殼體中的端部7a、端部7b處被構(gòu)造成圓形。
此外,在圖1a/圖1b中示出的裝置1中設(shè)置了臂8,臂8布置在殼體2內(nèi)并且與殼體2可移動地連接。經(jīng)由旋轉(zhuǎn)軸9發(fā)生臂8的可移動的安裝,臂8可圍繞旋轉(zhuǎn)軸9樞轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)軸9具有相對于殼體2的固定位置,例如,旋轉(zhuǎn)軸9通過其在殼體2的基部中和蓋中的兩端而可旋轉(zhuǎn)地安裝。臂8在其端部處承載了兩個相對布置的關(guān)閉元件10a、10b。在臂8和兩個關(guān)閉元件10a、10b之間分別布置了由金屬制成的彈簧元件11a、彈簧元件11b,其允許在兩個關(guān)閉元件10a、10b和臂8之間的相對運動并且將兩個關(guān)閉元件10a、10b導(dǎo)向回到卸載狀態(tài)中的初始位置中。彈簧元件11a、彈簧元件11b優(yōu)選地僅僅夾持在臂8和兩個關(guān)閉元件10a、10b之間。彈簧元件11a、彈簧元件11b的翅部因此可以在臂8的表面上和/或在關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b的表面上滑動。
左關(guān)閉元件10a與左出口4a相關(guān)聯(lián),并且可以通過臂8的對應(yīng)位置將左出口4a關(guān)閉,從而通過入口3流動到殼體2中的流體可以再次通過右邊的、打開的出口4b從殼體2離開。該位置示出在圖1中(由箭頭指示流動方向)。相比之下,右關(guān)閉元件10b與右出口4b相關(guān)聯(lián),并且可以通過臂8的對應(yīng)位置將右出口4b關(guān)閉,從而通過入口3流動到殼體2中的流體可以再次通過左邊的、打開的出口4a從殼體2離開。該位置示出在圖1b中(由箭頭指示流動方向)。為了實現(xiàn)將出口4a、出口4b特別可靠地密封,關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b具有彎曲的密封表面12a、12b,以下結(jié)合圖1c和圖1d將更準(zhǔn)確地討論該彎曲的密封表面12a、12b。除了圖1a和圖1b中所示的兩個關(guān)閉位置,臂8的中間位置也是可以的,在該位置中,兩個出口4a、4b均打開。
在圖1c和圖1d中,示出了圖1a/圖1b的裝置1的臂8以及兩個關(guān)閉元件10a、10b和一個出口4a處于打開的切換位置中(圖1c)和處于關(guān)閉的切換位置中(圖1d)。已經(jīng)結(jié)合圖1a或圖1b描述的裝置1的區(qū)域在圖1c和圖1d中被給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。
在圖1c中,在左部可以看到,出口4a在其端部7a的區(qū)域中具有圓周倒角13。由于該倒角13,出現(xiàn)兩個圓周邊緣14’、14”,其中,內(nèi)邊緣14’被用作密封邊緣。對于示出的變型可替選地,外邊緣14”或布置在兩個邊緣14’、14”之間的另一邊緣可以很好地等效地用作密封邊緣。在圖1c的右手區(qū)域中可以看到,兩個關(guān)閉元件10a、10b被構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)地對稱,并且具有對稱軸S,其在所顯示的初始位置中垂直地位于在臂8上。關(guān)閉元件10a、10b的密封表面12a、12b以凸出的方式向外彎曲,并且分別完全地位于球形表面15a、15b上。密封表面12a、12b因此球形地彎曲。兩個球形表面15a、15b可以為共用的球形表面的一部分或可以跨越兩個不同的球形表面,這兩個不同的球形表面是不全等的。關(guān)閉元件10a、10b不形成整個球形,因為一方面球形圓頂在外區(qū)域中缺失,另一方面,關(guān)閉元件10a、10b被構(gòu)造成在內(nèi)區(qū)域中基本上較細(xì)長的,以便能夠?qū)⒈?和彈簧元件11a、11b布置在那里。
在圖1d中示出了關(guān)閉的切換位置,其中,臂8朝向左部樞轉(zhuǎn),從而關(guān)閉元件10a被按壓到左出口4a上,以便將后者關(guān)閉。在按壓時,圓周線接觸發(fā)生在左出口4a的內(nèi)邊緣14’和關(guān)閉元件10a的密封表面12a之間。另一方面,出口4a的剩余的區(qū)域(特別是倒角13與外邊緣14”)不接觸關(guān)閉元件10a的密封表面12a。通過在出口4a和關(guān)閉元件10a之間的線接觸的形成,接觸壓力聚集到非常小的區(qū)域上,從而發(fā)生非常高的壓力。這導(dǎo)致了特別可靠的密封。
兩個相對的關(guān)閉元件10a、10b彼此連接,特別是螺接。為此,例如,內(nèi)螺紋可以設(shè)置在兩個關(guān)閉元件10a、10b中,從而兩個關(guān)閉元件10a、10b可以通過具有外螺紋的螺紋銷保持在一起。兩個關(guān)閉元件10a、10b和臂8之間的連接例如經(jīng)由通孔16發(fā)生,該通孔16設(shè)置在臂8中。為了形成該連接,例如,螺紋銷被螺接到兩個關(guān)閉元件的一者10a中,并且將彈簧元件11a放置就位。然后,該關(guān)閉元件10a通過螺紋銷從前面插入通過臂8的通孔16。從另一側(cè),彈簧元件11b然后可以被放置就位并且第二關(guān)閉元件10b可以螺接到該螺紋銷上,從而兩個關(guān)閉元件10a、10b彼此牢固地連接。可以提供的是,兩個關(guān)閉元件10a、10b之間出現(xiàn)的接頭間隙設(shè)置有密封件和/或被粘合。
通孔16的直徑D大于彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b的最小直徑Dmin。最小直徑Dmin優(yōu)選地位于彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b的分離面的區(qū)域中。由于最小直徑Dmin小于通孔16的直徑D,故兩個關(guān)閉元件10a、10b可以非常自由地運動,并且特別地可以在對稱軸S的方向上和相對于對稱軸S的任何方向上移位。通孔16的直徑D事實上大于彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b的最小直徑Dmin,但是小于彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b的最大直徑Dmax。由于彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b的最大直徑Dmax大于通孔16的直徑D,因而實現(xiàn)了彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b不會從通孔16滑出,并因此以捕獲的方式但可移動地與臂8連接。通過預(yù)加壓的彈簧元件11a、11b(其被夾持在臂8和彼此連接的兩個關(guān)閉元件10a、10b之間的兩側(cè)上),防止了關(guān)閉元件10a、10b在通孔16中來回松弛地滑動。因此,通過彈簧元件11a、11b實現(xiàn)了處于卸載狀態(tài)中的關(guān)閉元件10a、10b的對齊或調(diào)平。
在打開的切換位置(在圖1c中示出)中,彈簧元件11a、11b被均勻地預(yù)加壓,其中,在關(guān)閉元件10a的后側(cè)和臂8之間出現(xiàn)距離16a。同樣適用于臂8的另一側(cè),在另一側(cè)上,在關(guān)閉元件10a的后側(cè)和臂8之間出現(xiàn)距離16b。通過彈簧元件11a、11b的相同的預(yù)加壓,距離16a相當(dāng)于距離16b。彈簧元件11a、11b的預(yù)加壓此外提供了關(guān)閉元件10a、10b的精確的、無傾斜的對齊。
在關(guān)閉的切換位置(在圖1d中示出)中,另一方面,彈簧元件11a被極大地壓縮,從而在關(guān)閉元件10a的后側(cè)和臂8之間出現(xiàn)距離16a’,該距離16a’小于距離16a。以對應(yīng)的方式,相對的彈簧元件11b被極大地放松,從而在關(guān)閉元件10b的后側(cè)和臂8之間出現(xiàn)距離16b’,該距離16b’大于距離16b。通過兩個關(guān)閉元件10a、10b的固定的、非彈性的連接,距離16a和距離16a’之間的差相當(dāng)于距離16b和距離16b’之間的差;在這種情況下,兩個關(guān)閉元件10a、10b沿著其對稱軸S一起移位。因此,彈簧元件11a、11b允許關(guān)閉元件10a、10b在對稱軸S的方向上相對于臂8線性運動。該線性運動的行程可以在0.1mm到10mm的范圍內(nèi)。
除了線性運動,彈簧元件11a、11b還允許關(guān)閉元件10a、10b相對于臂8的樞轉(zhuǎn)運動(在圖1d中未示出)。該樞轉(zhuǎn)運動導(dǎo)致了關(guān)閉元件10a、10b的對稱軸S不再垂直地位于臂8上。關(guān)閉元件10a、10b的樞轉(zhuǎn)運動的范圍可以在+0.1°到+20°的范圍和-0.1°到-20°的范圍(在兩個方向上)內(nèi)。
對于示出的變型,可替選地,每一關(guān)閉元件10a、10b還可以經(jīng)由球形接頭(未示出)與臂8連接,其中,同樣地,預(yù)加壓的彈簧元件11a、11b被布置在關(guān)閉元件10a、10b和臂8之間,以便將卸載狀態(tài)中的關(guān)閉元件10a、10b對齊。
所描述的裝置1屬于換向閥的組,這通常是根據(jù)連接部的數(shù)目并且根據(jù)可能的切換位置的數(shù)目進行分類。如在圖1a至圖1d中所示的裝置1的實施方式中,總共存在3個連接部(一個入口3和兩個出口4a、4b),除了中間切換位置,兩個切換位置是可以的,這是3/2路閥門。
圖2a顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第二實施方式的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖1d描述的裝置1的區(qū)域在圖2a中給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。與第一實施方式(圖1a至圖1d)的本質(zhì)不同在于,在根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第二實施方式中,設(shè)置了兩個另外的出口4a’、4b’,從而總共存在四個出口4a、4a’、4b、4b’。在每一出口4a、4a’、4b、4b’處,依次設(shè)置了用于連接軟管和管的凸緣5a、凸緣5a’、凸緣5b、凸緣5b’以及伸入到殼體2中的端部7a、7a’、7b、7b’。圖2a中示出的裝置1的實施方式此外具有延伸臂8,在延伸臂8上,總共四個關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’以前面所描述的方式被緊固,即,經(jīng)由關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10a’、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10b’的通過臂8的通孔16的導(dǎo)通件,以及通過預(yù)加壓的彈簧元件11a、11b同時對齊而被緊固。臂8的長度和其旋轉(zhuǎn)軸9的位置、關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10a’、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10b’在臂8上的布置以及出口4a、出口4a’、出口4b、出口4b’的布置彼此協(xié)調(diào),從而通過臂8朝向左部的樞轉(zhuǎn),出口4a和出口4a’被關(guān)閉元件10a和關(guān)閉元件10a’關(guān)閉。另一方面,通過臂8朝向右部的樞轉(zhuǎn),出口4b和出口4b’被關(guān)閉元件10b和關(guān)閉元件10b’關(guān)閉。為了使得該布置可行,在裝置1的該實施方式中,殼體2具有角形形狀,其中,分別地,兩個出口布置成在殼體2的同一個側(cè)向面中彼此鄰近。除了這兩個所描述的位置,臂8的中間的位置也是可以的,其中,所有的四個出口4a、4a’、4b、4b’打開。如在圖2a中所示的裝置1的實施方式中,總共存在5個連接部(一個入口3和四個出口4a、4a’、4b、4b’),并且除了中間切換位置,兩個切換位置是可以的,這是5/2路閥門。
在圖2b中,示出圖2a的裝置1具有改變的臂8。該臂8包括兩個部分8a、8b,二者通過接頭17可移動地彼此連接。臂8的第一部分8a可圍繞旋轉(zhuǎn)軸9樞轉(zhuǎn),并且臂8的第二部8b由于接頭17而可圍繞臂8的第一部分8a樞轉(zhuǎn)。這具有這樣的結(jié)果:臂8的第一部分8a可圍繞具有相對于殼體2的固定位置的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn),然而,臂8的第二部分8b可圍繞延伸通過接頭17的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn),該延伸通過接頭17的旋轉(zhuǎn)軸具有相對于臂8的第一部分8a的固定位置。通過改變的臂8,圖2b中示出的裝置1可以假定四個切換位置:通過臂的兩個部分8a、8b的共線對齊,產(chǎn)生了兩個切換位置(其對應(yīng)于在前面已經(jīng)結(jié)合圖2a所描述的切換位置);另一方面,通過臂8的兩個部分8a、8b的彎曲的對齊,產(chǎn)生了兩個新的切換位置。例如,關(guān)閉元件10b可以阻擋出口4b,同時臂8的第二部分8b被樞轉(zhuǎn)回,從而緊固在其上的關(guān)閉元件10b’使出口4b’打開(圖2b)。以對應(yīng)的方式(在圖2b中未示出),關(guān)閉元件10a可以阻擋出口4a,同時臂8的第二部分8b被樞轉(zhuǎn)回,從而緊固在其上的關(guān)閉元件10a’使出口4a’打開。臂8的第二部分8b可例如通過布置在臂8中或布置在臂8上的架腿簧(在圖2b中未示出)而被按壓到彎曲位置中。通過克服由布置在臂8中或布置在臂8上的纜線(“博登纜線”)(在圖2b中未示出)施加的彈力而使臂8的兩個部分8a、8b的直對齊,實現(xiàn)了臂8的兩個部分8a、8b的直的、共線對齊。對于纜線可替選地,臂8的兩個部分8a、8b還可以通過壓縮空氣或(電)磁力直地對齊。如在圖2b中所示的裝置1的實施方式中,總共存在5個連接部(一個入口3和四個出口4a、4a’、4b、4b’),并且除了中間切換位置,四個切換位置是可以的,這是5/4路閥門。
圖3顯示了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第三實施方式的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖2b描述的裝置1的區(qū)域在圖3中給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。與第一實施方式(圖1a至圖1d)和第二實施方式(圖1a和1b)的本質(zhì)不同在于,在根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第三實施方式中,設(shè)置了兩個分離的臂8、8’,所述兩個分離的臂8、8’可分別圍繞旋轉(zhuǎn)軸9、9’樞轉(zhuǎn)。兩個旋轉(zhuǎn)軸9、9’位于殼體2的相對兩側(cè),并且具有相對于殼體2的固定位置。如在第二實施方式(圖2a和2b)中,總共四個出口4a、4a’、4b、4b’也存在于根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第三實施方式中。再者,在每一出口4a、4a’、4b、4b’處,設(shè)置了用于連接軟管或管的凸緣5a、5a’、5b、5b’和伸入到殼體2中的端部7a、7a’、7b、7b’。臂8的長度和其旋轉(zhuǎn)軸9的位置、關(guān)閉元件10a、10b在臂8上的布置、以及出口4a、4b的布置彼此協(xié)調(diào),從而通過臂8的樞轉(zhuǎn),出口4a被關(guān)閉元件10a關(guān)閉,或出口4b被關(guān)閉元件10b關(guān)閉。同樣的情況適用于臂8’的長度和其旋轉(zhuǎn)軸9’的位置,關(guān)閉元件10a’、10b’在臂8’上的布置和出口4a’、4b’的布置。同樣在裝置1的該實施方式中,臂8、臂8’的中間位置是可以的,其中,所有的出口4a、4a’、4b、4b’保持打開。為了防止兩個臂8、8’的碰撞,在裝置1的該實施方式中的殼體2具有拉長的形狀,其包括兩個相對的直的側(cè)向面、和兩個相對的彎曲的側(cè)向面,其中,兩個臂8、8’分別布置在殼體2的彎曲的側(cè)向面的區(qū)域中。同樣,在本發(fā)明的第三實施方式中,關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’和臂8、臂8’之間的連接以前面所描述的方式發(fā)生,即,經(jīng)由關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’的通過臂8、臂8’的通孔16的導(dǎo)通件以及通過預(yù)加壓的彈簧元件11a、彈簧元件11b的同時的對齊而發(fā)生。如圖3中所示的裝置1的實施方式中,總共存在5個連接部(一個入口3和四個出口4a、4a’、4b、4b’),并且除了中間切換位置,四個切換位置是可以的,這是5/4路閥門。
在圖4中示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第四實施方式的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖3描述的裝置1的區(qū)域在圖4中給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。裝置1的第四實施方式與前面所示的實施方式的不同特別在于兩個分離的臂8、8’,但是僅僅存在三個出口4a、4a’、4b。臂8、臂8’可分別圍繞旋轉(zhuǎn)軸9、9’樞轉(zhuǎn),在該實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸9、9’也具有相對于殼體2的固定位置。再者,在每一出口4a、4a’、4b處,設(shè)置了用于連接軟管或管的凸緣5a、5a’、5b和伸入到殼體2中的端部7a、7a’、7b。然而,臂8、臂8’的長度和其旋轉(zhuǎn)軸9、旋轉(zhuǎn)軸9’的位置、關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’在臂8、臂8’上的布置、以及出口4a、4a’、4b的布置的協(xié)調(diào)在第四實施方式中具有特別的特征:第一臂8的樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致出口4a被關(guān)閉元件10a關(guān)閉或?qū)е鲁隹?b被關(guān)閉元件10b關(guān)閉;第二臂8’的樞轉(zhuǎn)導(dǎo)致出口4a’被關(guān)閉元件10a’關(guān)閉或?qū)е鲁隹?b被關(guān)閉元件10b’關(guān)閉。同時,左出口4a單獨地與第一臂8關(guān)聯(lián),且右出口4a’單獨地與第二臂8’關(guān)聯(lián),上出口4b與臂8、臂8’均關(guān)聯(lián)并且可以交替地被幾個不同的關(guān)閉元件10b、10b’關(guān)閉。由于上出口4b與臂8、臂8’均關(guān)聯(lián),故基本上還可以發(fā)生碰撞。為了防止碰撞,臂8、臂8’不能同時在朝向上出口4b的方向上樞轉(zhuǎn),由此理論上可想到,不能夠?qū)崿F(xiàn)切換位置。同樣,在裝置1的該實施方式中,除了所描述的位置,臂8、臂8’的中間位置是可以的,其中,所有的出口4a、4a’、4b保持打開。此外,同樣在本發(fā)明的第四實施方式中,關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’和臂8、臂8’之間的連接以前面所描述的方式發(fā)生,即,經(jīng)由關(guān)閉元件10a、10a’、10b、10b’的通過臂8、臂8’的通孔16的導(dǎo)通件以及通過預(yù)加壓的彈簧元件11a、彈簧元件11b的同時對齊而發(fā)生。如圖4中所示的裝置1的實施方式中,總共存在4個連接部(一個入口3和三個出口4a、4a’、4b),并且除了中間切換位置,三個切換位置是可以的,這是4/3路閥門。
圖5a和圖5b顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第五實施方式處于第一切換位置(圖5a)和處于第二切換位置(圖5b)中的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖4描述的裝置1的區(qū)域在圖5a和圖5b中給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。裝置1的第五實施方式與前面所示的實施方式的不同特別在于兩個出口4a、4b的縱軸不在任何點處相交,而是彼此平行地偏置延伸。這具有這樣的結(jié)果:兩個出口4a、4b不能夠被同一個一件式可樞轉(zhuǎn)的臂達到。在第五實施方式中所使用的臂8因此包括三個部分8a、8b、8c,該三個部分8a、8b、8c通過兩個接頭17、17’彼此可移動地連接。臂8的第一部分8a可圍繞旋轉(zhuǎn)軸9樞轉(zhuǎn),而由于接頭17,臂8的第二部分8b可圍繞臂8的第一部分8a樞轉(zhuǎn)。最后,由于接頭17’,臂8的第三部分8c可圍繞臂8的第二部分8b樞轉(zhuǎn)。這具有這樣的結(jié)果:臂8的第一部分8a可圍繞旋轉(zhuǎn)軸9樞轉(zhuǎn),旋轉(zhuǎn)軸9具有相對于殼體2的固定位置,而臂8的第二部分8b和第三部分8c可圍繞延伸通過接頭17、接頭17’并因此分別地具有相對于臂8的第一部分8a的固定位置或相對于臂8的第二部分8b的固定位置的旋轉(zhuǎn)軸樞轉(zhuǎn)。而且,在裝置1的第五實施方式中,設(shè)置兩個關(guān)閉元件10a、10b,兩個關(guān)閉元件10a、10b以前面所描述的方式和臂8連接,即,經(jīng)由關(guān)閉元件10a、10b的通過臂8(特別是其第二部分8b)的通孔16的導(dǎo)通件以及通過預(yù)加壓的彈簧元件11a、彈簧元件11b的同時對齊而發(fā)生。
此外,在本發(fā)明的第五實施方式中,提供了致動器18,所述致動器布置在殼體2的外部并且具有可在縱向方向上移位的桿19,其被引入到殼體2中。在此,桿19連接到臂8的第三部分8c的端部。因此,致動器18的桿19的縱向運動從臂8的第三部分8c經(jīng)由接頭17’首先傳遞至臂8的第二部分8b,隨后經(jīng)由接頭17傳遞至臂8的第一部分8a,第一部分8a圍繞旋轉(zhuǎn)軸9可樞轉(zhuǎn)地安裝。
通過前面所描述的布置,圖5a和圖5b中示出的裝置可以采用兩個切換位置:在第一切換位置中(在圖5a中示出),致動器18的桿19延伸很遠(yuǎn),從而臂8的第二部分8b在出口4b的方向上朝右轉(zhuǎn)移,其中,關(guān)閉元件10b關(guān)閉出口4b。另一方面,圖5b中示出的第二切換位置提供了致動器18的桿19縮回很遠(yuǎn),從而臂8的第二部分8b在出口4a的方向上朝左拉動,其中,關(guān)閉元件10a關(guān)閉出口4a。同樣,在裝置1的該實施方式中,除了兩個所描述的切換位置,中間切換位置也是可以的,其中,在中間切換位置中,出口4a、出口4b保持打開。如在圖5a和圖5b中所示的裝置1的實施方式中,總共存在3個連接部(一個入口3和兩個出口4a、4b),并且除了中間切換位置,兩個切換位置是可以的,這是3/2路閥門。
在圖6中示出了根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第六實施方式的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖5b描述的裝置1的區(qū)域在圖6中被給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。裝置1的第六實施方式與前面所示的實施方式的不同特別在于設(shè)置三個臂8、8’、8”,三個臂8、8’、8”經(jīng)由共用的直線導(dǎo)向件20與殼體2可移動地連接。在共用的直線導(dǎo)向件20牢固地連接至殼體時,臂8、臂8’、臂8”中的每一者可相對于直線導(dǎo)向件20在縱向方向上移位(分別通過箭頭示出)。三個出口4a、4b、4c的關(guān)閉和打開通過臂8、臂8’、臂8”的在縱向方向上徑向地向外或向內(nèi)的移位而發(fā)生。在臂8、臂8’、臂8”的端部處,分別布置了關(guān)閉元件10a、10b、10c,關(guān)閉元件10a、10b、10c可以這樣的方式被按壓到與其關(guān)聯(lián)的出口4a、出口4b、出口4c的端部7a、端部7b、端部7c(伸入到殼體2中)上,以便將其關(guān)閉。關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10c分別經(jīng)由接頭17”(特別是球形接頭)與臂8、臂8’、臂8”連接。此外,關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10c通過彈簧元件11a、彈簧元件11b、彈簧元件11c以前面所描述的方式對齊,彈簧元件11a、彈簧元件11b、彈簧元件11c在預(yù)加壓下被布置在關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10c和為此設(shè)置的臂8、臂8’、臂8”的肩部之間。
三個臂8、8’、8”在其縱向方向上彼此獨立地移動,從而,裝置1的第六實施方式可以采用多個切換位置。優(yōu)選地,臂8、臂8’、臂8”的線性運動與調(diào)節(jié)盤21的旋轉(zhuǎn)運動相耦合,調(diào)節(jié)盤21圍繞旋轉(zhuǎn)軸22可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體2中。例如,這可被實施在于,在每一臂8、臂8’、臂8”上緊固導(dǎo)向元件(體現(xiàn)為輪23并且布置在調(diào)節(jié)盤21的平面內(nèi)),當(dāng)調(diào)節(jié)盤21旋轉(zhuǎn)時,該導(dǎo)向元件在調(diào)節(jié)盤21的指向內(nèi)的輪廓24上滾動或滑動,并且這樣在徑向方向上向內(nèi)按壓臂8、臂8’、臂8”和緊固在其上的關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10c而對抗彈簧壓力,或由于彈簧壓力而允許其再次在徑向方向上向外。構(gòu)成輪23的限定位置的止動點可以設(shè)置在調(diào)節(jié)盤21的輪廓24上。
最后,圖7顯示根據(jù)本發(fā)明的裝置1的第七實施方式的俯視圖。已經(jīng)結(jié)合圖1a至圖6描述的裝置1的區(qū)域在圖7中給出對應(yīng)的附圖標(biāo)記。裝置1的第七實施方式與第六實施方式的不同在于臂8、臂8’、臂8”的致動。在第七實施方式中,共用的、居中布置的直線導(dǎo)向件20被省略;取而代之的是,經(jīng)由分離的、外部布置的直線導(dǎo)向件25,臂8、臂8’、臂8”與殼體2可移動地連接。在每一直線導(dǎo)向件25與殼體2牢固地連接時,臂8、臂8’、臂8”中的每一者可相對于直線導(dǎo)向件25在縱向方向上移位(分別通過箭頭示出)。同樣在裝置1的第七實施方式中,臂8、臂8’、臂8”的線性運動與調(diào)節(jié)盤21的旋轉(zhuǎn)運動耦合,調(diào)節(jié)盤21依次圍繞旋轉(zhuǎn)軸22可旋轉(zhuǎn)地安裝在殼體2中(通過箭頭示出)。同樣在第七實施方式中,這可被實施在于,在每一臂8、臂8’、臂8”上緊固構(gòu)造為輪23的導(dǎo)向元件,當(dāng)調(diào)節(jié)盤21旋轉(zhuǎn)時,該導(dǎo)向元件在調(diào)節(jié)盤21的輪廓24上滾動或滑動。然而,相較于第六實施方式,第七實施方式中的輪廓24指向外,從而在輪廓24上滾動或滑動的輪23在徑向方向上向外擠壓臂8、臂8’、臂8”和緊固在其上的關(guān)閉元件10a、關(guān)閉元件10b、關(guān)閉元件10c而對抗彈簧壓力,或由于彈簧壓力而允許其再次在徑向方向上向內(nèi)。因此,在第七實施方式中,調(diào)節(jié)盤21與凸輪軸類似。
在裝置1的第六實施方式(圖6)和第七實施方式(圖7)中,除了彈簧元件11a、彈簧元件11b和彈簧元件11c,額外的彈簧可以被省略。取而代之的是,調(diào)節(jié)盤21可被配置成,在兩側(cè)上的輪23在調(diào)節(jié)盤21的對應(yīng)成形的輪廓24上滑動,并且因此可以被徑向向內(nèi)和徑向向外地剛性導(dǎo)向。
在所有的前面示出并描述的實施方式中,入口3和出口4a、4b、4a’、4b’、4c可以任意地互換;特別是,可以還設(shè)置兩個或更多個入口3,其還可以同時打開。
附圖標(biāo)記列表
1: 裝置
2: 殼體
3: 入口
4a,4b,4a’,4b’,4c: 出口
5a,5b,5a’,5b’,5c: 凸緣(在入口上或在出口上)
6: 凸緣(在殼體上)
7a,7b,7a’,7b’,7c: (入口的或出口的)端部
8,8’,8”: 臂
8a,8b,8c: (臂的)部分
9,9’: 旋轉(zhuǎn)軸
10a,10b,10a’,10b’,10c: 關(guān)閉元件
11a,11b: 彈簧元件
12a,12b: 密封表面
13: 倒角
14’,14”: 邊緣
15a,15b: 球形表面
16: 通孔
16a,16a’,16b,16b’: 距離
17,17’,17”: 接頭
18: 致動器
19: 桿
20: 直線導(dǎo)向件
21: 調(diào)節(jié)盤
22: 旋轉(zhuǎn)軸
23: 輪
24: (調(diào)節(jié)盤)的輪廓
25: 直線導(dǎo)向件
D: (通孔的)直徑
Dmax: (關(guān)閉元件的)最大直徑
Dmin: (關(guān)閉元件的)最小直徑
S: 對稱軸