专利名称：具有阀和副止动件及中间致动器元件的充注喷管的制作方法
具有阀和副止动件及中间致动器元件的充注喷管本发明涉及一种电磁控制的充注喷管。特别从文献WO 01/40098中已知一种充注喷管，该充注喷管包括管状本体，在该本体中安装有与阀座对准延伸的阀构件以及副关闭件，该副关闭件连接到阀构件并与管状本体内的收缩部对准地延伸。包括阀构件和副关闭件的组件连接至致动件。存在具有杆的气缸型致动器，该杆连接到阀构件并在管状本体外从阀构件上游延伸。这种类型的致动器的使用需要复杂形状的管状部件以使致动器能连接至阀构件，同时又要保持液体输送回路的密封。还已知电磁致动器，这些电磁致动器包括从阀构件上游延伸并通过轴向联接构件连接至阀构件的磁致动器元件。电磁控制的致动器具有线圈，该线圈在管状本体外部延伸并被供电以产生适于使磁致动器元件运动的磁场。例如，为了维修目的，进入内部致动器元件需要排空整个回路。本发明的目的是提供一种解决上述问题的充注喷管。为此，本发明提供一种充注喷管，该充注喷管包括管状本体，该管状本体具有安装于其内的、与阀座对准地延伸的阀构件、以及设置在阀构件下游并与阀构件连接的副关闭件，该本体包括与副关闭件对准的收缩部，内部磁致动器元件连接至阀构件并与外部致动装置相联，该外部致动装置设置成使内部元件在阀构件关闭的位置与阀构件打开的位置间运动，该充注喷管的特征在于内部致动器元件安装在阀构件与副关闭件之间，并且管状本体包括进入内部致动器元件的装置。因此，由于充注喷管由阀构件关闭，可以进入内部致动器元件而不必排空整个充注喷管和与充注喷管相连接的、用于输送液体的回路。在本发明的有利形式中，内部致动器元件通过可释放的附连装置而连接至副关闭件，且收缩部通过可释放的附连装置装配至管状本体。因此，阀构件与副关闭件安装在单独的本体元件内，而这些本体元件通过可释放的附连构件连接在一起，由此能快速地建立阀构件和副关闭件的各种组合，以使充注喷管适应于具有不同颈部尺寸的用于充注的容器或呈现不同粘度的液体。有利地，内部致动器元件通过可释放的附连装置连接到阀构件和/或管状本体包括与内部致动器元件对准的可拆开部段。内部致动器元件可在维修操作的情况下、为了清洁的目的或为了更换而与阀构件分离。与内部致动器元件对准的管状本体部段的移除提供至内部致动器元件的通路，并且可以改变致动器组件，例如为了用不同尺寸的元件来更换它。在特定的致动方法中，内部元件包括至少一个永磁体，且外部致动装置包括·与内部元件的永磁体磁性联接的至少一个永磁体；以及·用于使外部致动装置的永磁体运动的运动装置。因此，永磁体用于使外部致动器通过磁性联接件连接到内部致动器元件。内部致动器元件的运动并不直接是因为它所受到的磁场变化，而是通过使外部永磁体运动来提供的，该外部永磁体磁性联接到固定到内部致动器元件的永磁体。尽管完全可以使用电磁致动，但一般来说这种利用有主要由于通过外部电磁致动施加于内部致动器元件的力与线圈的尺寸成正比而造成的限制。这使线圈庞大并难于放置到充注喷管周围的位置，这些充注喷管连接到压力可以大到2巴的液体回路。此外，磁场的力随着温度而降低，这意味着不可以使用电磁控制的致动器来充注热物质。借助于永磁体的磁性致动不具有那些限制或者以较小的程度具有限制，由此可以有利地使用磁体。在特定的实施例中，内部元件包括支承件，该支承件具有与形成管状本体的壁相邻的部分以及从所述壁缩进的部分，其中该元件在其与壁相邻的每个部分内包括永磁体， 并且较佳地·支承件具有矩形的横截面，其短边形成与壁相邻的部分；以及·管状本体的壁具有圆形的外廓。此实施例具有易于制备的结构。此外，内部致动器元件和管状本体具有允许为液体留有较大流动截面的横截面，由此限制可能干扰流动的湍流的任何风险。有利地，副关闭件和收缩部具有这样的相对尺寸和相对定位，即，当阀构件关闭时，副关闭件具有这样相对于收缩部的间隙，该间隙刚好足以借助于毛细作用使包含在本体内的液体保持在阀构件与副关闭件之间。没有与阀构件的关闭动作干涉的任何风险，这使充注喷管能保持足够量的物质， 以避免在阀构件打开时有缺陷地形成物质射流。在这种情况下并且较佳地，内部元件通过具有轴向空程(lost motion)的联接构件连接到阀构件。因此，阀构件的打开可以相对于副关闭件的打开偏置。较佳地，联接构件还具有径向空程。这使可以增大制造公差并简化组装。在进一步阅读对本发明的特定实施例及其变型的以下说明之后，参照附图，本发明的其它特征和优点会显现出来，其中·
图1是充注喷管的立体图，透明地画出一些区域，而阀构件处于闭合位置；·图2是本发明的充注喷管的轴向剖视图，其中阀构件处于打开位置； 图3是图2中区域III的放大比例的立体图； 图4是图2中区域IV的放大比例图，该图透明地示出内部致动器；·图5是类似于图1的视图，其示出充注喷管的出口构件的另一变型；以及·图6是包括阀构件、内部致动器元件和副关闭件的组件的示例局部视图，其示出用于将内部致动器元件附连至阀构件的可释放附连装置。参见图1至4，本发明的充注喷管包括具有安装于其上的管状本体1的结构100， 管状本体具有通过用2象征性表示的快速联接装置连接在一起的三个本体元件1. 1、1. 2和 1. 3。本体元件1. 1、1. 2和1. 3分别包含执行本发明的充注喷管的关闭件功能、控制功能和出口喷嘴或副关闭件功能的元件。通过安装成在本体元件1. 2内滑动的内部磁致动器元件3来执行控制功能。磁致动器元件3包括具有与本体元件1. 2的壁相邻的引导部4. 1和缩进部4. 2。在此示例中， 支承件4的横截面呈短边形成引导部4. 1的矩形。支承件4的引导部4. 1用于在本体元件 1. 2内精确地引导支承件4并与缩进部4协作来形成允许物质在支承件4与本体元件1. 2的内表面之间流动的通道。引导部4.1容纳永磁体5。本体元件1. 2由非磁性材料制成并由环形永磁体6围绕，该永磁体6安装成在本体元件1. 2上滑动并与致动器7相关联。致动器7是这样的线性电磁致动器，即该致动器具有在一端部处连接到曲柄8的杆，而该曲柄 8安装在结构100上以绕垂直于充注喷管的轴线枢转并具有相对端部，该相对端部具有配合到安装在本体元件1. 2上的环形滑动件10上的叉件9，而环形永磁体6搁置在该环形滑动件10上。外部致动装置包括沿管状本体1位置可调的邻接部29，以形成滑动件10的底部位置。在此例中，邻接部四包括轴线平行于管状本体1并配合到滑动件10内并抵靠结构100的螺钉。本体元件1. 1包含在此例中呈球状的阀构件11，该构件与在此例中是控制杆15的联接装置相联，该控制杆将阀构件11连接至内部致动器元件3，阀构件安装成在本体元件 1. 1的圆筒形孔12内滑动。控制杆螺接到支承件4和阀构件11内。在其底部内，孔12包括形成阀构件11座的斜面13，并且它具有形成于其内的、从斜面13上游延伸的纵向通道 14以允许液体在阀构件11处于打开位置时通过。本体元件1. 3包含副关闭件21，该副关闭件通过联接装置固定到内部致动器元件 3。借助于示例，联接装置包括杆22，该杆具有分别螺接到副关闭件21和内部致动器元件3 内的端部。在此实施例中，副关闭件21具有与本体元件1. 3内的锥形收缩部M对准延伸的细长锥形底部23。为了组装充注喷管，装备有控制杆15的阀构件11安装在本体元件1. 1内。然后， 内部致动器元件3和本体元件1. 2组装至本体元件1. 1，并最终组装到副关闭件21和本体元件1. 3。如图1中所示，在充注喷管的闭合位置，应观察到收缩部M和锥形部的尺寸和相对定位设计成当阀构件如所示处于关闭位置时，副关闭件的锥形部23与收缩部M间隔开一定间隙，该间隙恰好足以确保毛细作用保持包含在本体元件1. 2和1. 3内的物质。沿管状本体1位置可调的邻接部四用于形成滑动件10的底部位置，并因此能调节内部元件3 的底部位置，由此调节副关闭件21相对于收缩部M的位置。外部致动器通过步进电动机来控制，该电动机与用于测量已进入用于充注的容器内的物质量的系统协作，以确保接收的流与编程的流匹配。还应观察到在维修操作时，操作者可通过用手抬高永磁体6来打开阀构件。在图1和2中所示的实施例中，副关闭件21的细长部23与本体元件1. 3的收缩部M协作以提供确保物质流保持在层流状态下的通道。这种副关闭件对于包装诸如是牛奶的、如果其流动是湍流则往往起泡的物质有用。图5示出了另一变型实施例，其中副关闭件31的高度较小，由此当不需要在充注喷管的出口处确保物质的层流流动时可以减小所得组件的总体尺寸。当然，本发明并不限于所描述的实施例，并且变型可以不超出由权利要求书所限定的本发明范围地应用于本发明的实施例。特别是，用于将内部致动器元件3联接到副关闭件的装置和/或用于将内部致动器元件3连接到阀构件的装置可如图1至4中所示那样是刚性的，或者可如图6中所示具有轴向或径向空程。在这种情况下，联接装置包括通过连杆31联接到阀构件11的C形支架30。支架的分支围绕支柱(peg) 32，该支柱包括紧固到阀构件11的杆32. 1和配合到支架30内的头部32. 2。支柱32固定到磁致动器构件3，且杆32. 1和头部32. 2带有径向空程地安装于支架30内，因而即便本体元件1. 1和1. 2不精确地安装到相同的轴线上，也不影响内部致动器元件3在本体元件1. 2内精确地滑动以及阀构件在本体元件1. 1内精确地滑动。因此，可以通过阀构件11和内部致动器元件3之间简单的侧向偏置来使阀构件和内部致动器元件脱开。可以使用具有径向空程的其它联接构件，例如卡合联接构件。轴向空程使副关闭件21和阀构件11的运动在时间上错开。在一变型中，阀构件11可以是圆柱形、截头锥形或盘形，并且它可以设置有裙部， 在裙部内形成凹口以在阀构件打开或关闭时引起流速更渐进地变化。阀构件11可设有固定垫圈或轴向可动的垫圈。内部致动器元件的截面示出为矩形，以当内部致动器元件的磁体封装于其靠近斜面的壁的端部处时允许液体沿其任一侧经过，由此便于清洁。内部致动器元件可具有其它形状、特别是圆柱形或多边形的截面。还可设想这样的内部致动器元件，该内部致动器元件在其中心被刺穿，而磁体封装于其周界处，互补的磁体位于以这种方式形成的管子的整个外部上。为了易于构造，所示斜面的截面是圆形的，然而可以设想截面是多边形的斜面。尽管本发明特别适合于以编程过的流速来执行按重量充注的系统，本发明可用于其它的充注系统内，诸如具有恒定水平储存器皿的系统。上述致动装置的结构与阀构件和副关闭件之间内部元件的部署无关。尽管用于致动装置的上述结构在本发明中特别有利，但还可使用例如电磁装置的其它致动装置。
权利要求
1.一种充注喷管，所述充注喷管包括管状本体(1)和内部磁致动器元件(3)，所述管状本体具有安装于其内、与阀座对准延伸的阀构件(11)、以及设置在所述阀构件下游并与所述阀构件连接的副关闭件(21)，所述本体包括与所述副关闭件对准的收缩部，所述内部磁致动器元件C3)连接至所述阀构件并与外部致动装置相联，所述外部致动装置设置成使所述内部元件在所述阀构件关闭的位置与所述阀构件打开的位置之间运动，所述充注喷管的特征在于所述内部致动器元件安装在所述阀构件与所述副关闭件之间，并且所述管状本体包括进入所述内部致动器元件的装置。
2.如权利要求1所述的充注喷管，其特征在于，所述内部元件(3)与所述副关闭件 (21)设置成允许所述阀构件(11)在所述内部元件C3)与所述副关闭件不附连于所述充注喷管时保持关闭。
3.如权利要求1或2所述的充注喷管，其特征在于，所述内部致动器元件C3)通过可释放的附连装置连接至所述副关闭件(21)，且所述收缩部04)通过可释放的附连装置装配至所述管状本体(1)。
4.如权利要求2或3所述的充注喷管，其特征在于，所述内部致动器元件C3)通过可释放的附连装置(30,31,3 连接至所述阀构件(11)和/或所述管状本体(1)包括与所述内部致动器元件对准的可拆除部段(1. 2)。
5.如权利要求1所述的充注喷管，其特征在于，所述内部元件(3)包括至少一个永磁体 (5)，且所述外部致动装置包括 与所述内部元件的所述永磁体磁性连接的至少一个永磁体(6)；以及 用于使所述外部致动装置的所述永磁体运动的运动装置(7)。
6.如权利要求5所述的充注喷管，其特征在于，所述内部元件C3)包括支承件0)， 所述支承件具有与形成所述管状本体的壁相邻的部分(4. 1)以及从所述壁缩进的部分 (4. 2)，而所述元件在其与所述壁相邻的每个部分内包括永磁体(5)。
7.如权利要求6所述的充注喷管，其特征在于，所述支承件(4)具有矩形横截面，短边形成与所述壁相邻的所述部分(4. 1)。
8.如权利要求7所述的充注喷管，其特征在于，所述管状本体(1)具有圆形的外廓。
9.如权利要求5所述的充注喷管，其特征在于，所述外部致动装置包括线性电磁致动器(7)，所述线性电磁致动器具有在一端部处连接至曲柄(8)的杆，所述曲柄安装在固定到所述本体的结构(100)上以绕垂直于所述本体(1)的轴线枢转并具有相对端部，所述相对端部设有配合到环形滑动件(10)上的叉件(9)，所述环形滑动件安装于所述本体(1. 2)上， 而所述环形永磁体(6)搁置在所述环形滑动件上(10)。
10.如权利要求9所述的充注喷管，其特征在于，所述外部致动装置包括沿所述管状本体(1)位置可调的邻接部( )，以限定所述滑动件(10)的底部位置。
11.如权利要求5所述的充注喷管，其特征在于，所述外部致动装置的永磁体(6)呈环形并围绕所述本体(1)。
12.如权利要求1所述的充注喷管，其特征在于，所述副关闭件和所述收缩部 (24)具有这样的相对尺寸和定位，即，当所述阀构件关闭时，所述副关闭件具有相对于所述收缩部的间隙，所述间隙刚好足以借助于毛细作用使包含在所述本体内的液体保持在所述阀构件与所述副关闭件之间。
13.如权利要求1所述的充注喷管，其特征在于，所述内部元件(3)通过具有轴向空程的联接构件(30，31，32)连接到所述阀构件。
14.如权利要求13所述的充注喷管，其特征在于，所述联接构件(30，31，32)还具有径向空程。
全文摘要
本发明涉及一种充注喷管，该充注喷管包括管状本体(1)，在该管状本体内安装有面向阀座延伸的阀(11)以及设置在阀下游并与该阀连接的副关闭件(21)，该本体包括面向副关闭件的收缩部，内部磁致动器元件(3)连接到该阀并与外部致动装置相关联，该外部致动装置设置成使内部元件在阀的关闭位置与阀的打开位置之间运动。所述充注喷管的特征在于内部致动器元件安装在阀与副关闭件之间，并且管状本体包括进入内部致动器元件的装置。
文档编号B67C3/28GK102548890SQ201080044135
公开日2012年7月4日 申请日期2010年10月12日 优先权日2009年10月15日
发明者A·J-J·格拉芬 申请人:西拉克集团公司