[发明专利]填料阀单元

说明书

技术领域和背景技术 

在装瓶工业中，装填容器例如瓶子、罐子和广口瓶的现有技术包括使用装填机器，该装填机器设置有多个填料头，每个填料头设置有填料阀。 

在现有技术中，设置有电子控制系统的电动气动填料阀，其中电子控制系统操控气动执行机构，以控制阀门的运动部件的动作。 

在将对氧气敏感的液体填充到塑料容器(例如由PET材料制成的容器)中时，填充步骤之前有个冲刷步骤，该冲刷步骤将惰性气体或二氧化碳注入容器中，以便将容器中的氧气排出。 

冲刷过程特别是用于PET容器，因为不能采用抽真空的方法：在PET容器内产生高真空将对容器产生不可修复的破坏。 

已知类型的填料阀具有用于从液体箱中排出液体的第一管和用于在填充阶段中允许原先注入容器的气体排出的第二管。 

所述第二管同轴心地放置在液体供应管内，并在该管内上下滑动，从而可以插入到容器中。通常，第二管在其两端之间的一点上的外表面具有突出部。该突出部充当液体供给管内的截止阀。当第二管上下移动时，该突出部开启和关闭液体流过的空间。 

在已知的另一种方法中，不存在第一液体供应管，且装有待填充液体的箱直接与待填充箱通过一通道连接，该通道由移动阀门关闭和开启，且该阀门通常与第二管道(在此情形下为固定的)同轴。 

根据这种现有方法，填料阀通常为固定的，并且待填充容器例如PET瓶子在垂直轴上可上下移动。该容器在两个位置之间移动。在第一冲刷位置，容器被移动到靠近阀门的供给区域，从而允许第二管道进入容器，并注入气体。在冲刷位置中，容器的口没有静止密封阀门的供给区域。在第二填充位置，容器被移向填料阀，从而使容器口靠着阀门的供给区域静止并被密封住。该动作防止填充过程中氧气进入容器中。 

除了上述两个工作位置外，容器也具有静止位置，该静止位置为当填充机器装填时的位置。 

图1展示了现有技术中，容器通常由气压缸100移动。在填充PET瓶子101的情形下，气压缸具有拾取装置102，该拾取装置握住容器的颈部。目前，冲刷阶段由适当形状的机械凸轮103和在该凸轮上运动、并连接至气压缸100的滚筒104控制。 

在旋转填充机械中，该凸轮具有两台阶的轮廓，其中：处于地板上固定高度上的第一区域；跟随着第二区域的向下连接区域，第二区域处于低于所述第一区域的固定高度上；跟随着第三区域的向上区域，第三区域处于与所述第一区域基本相同高度的固定高度上。 

所述固定高度的各区域和连接区域沿填充机器的旋转方向5交替。 

第二(较低)固定高度区域的长度用来定义冲刷阶段的持续时间。 

连接至气压缸的滚动沿凸轮轮廓移动，从而容器首先从装载位置向下移动至冲刷位置，然后从冲刷位置向上移动至填充位置。 

简而言之，现有类型的填料阀需要预定形状和长度的凸轮，以控制容器的运动，并控制其与填料阀的距离；凸轮形状和长度控制填充阶段的持续时间。 

专利文献EP634357公开了一种方法和装置，其中填充量通过终止填充操作来确定，倒入瓶子的液体水平中断通过回流气体管从瓶子回流的气体，并导致液体阀门的关闭，回流气体管在此过程中不可移动地固定在填充元件内。在此过程中，回流气体的回流路径的垂直位置根据瓶子来调整，并且瓶子的密封件垂直地设置在填充元件上，倒入瓶子的量因此而受影响。根据该装置，在每个行程元件上设置有一个行程限制元件，密封装置具有密封元件，该密封元件可以竖直地在阀门箱内移动。 

专利文献NL8701128公开了一种瓶子填装机器，该机器具有圆筒形存储容器，该容器在垂直轴上转动，填料阀设置在下部靠近外围。每个填料阀具有螺母螺纹，以形成在填充过程中用于瓶子顶部的高度可调节的止动件。所有螺母结合到通常驱动器。后者结合循环柔性传动皮带，该传动皮带接合到每个螺母以及中心驱动器。 

上述填料阀具有明显的缺点。 

主要的缺点在于，现有的填料阀不允许改变尺寸。在可以装填不同尺寸的容器中，填充机器必须停止，且凸轮必须由另一个凸轮代替，其中该另一个凸轮具有用于新冲刷阶段期间的适当长度和形状。冲刷阶段的持续时间基本上与待填充容器的体积成比例。容器的体积增加，容器内需要冲刷出氧气所需的时间增加。