BG65401B1

BG65401B1 - Metering valve

Info

Publication number: BG65401B1
Application number: BG108913A
Authority: BG
Original assignee: "Индекс - 6" Оод
Priority date: 2004-10-27
Filing date: 2004-10-27
Publication date: 2008-06-30
Also published as: PL1805096T3; EP1805096B1; WO2006045165A1; BG108913A; EP1805096A1; ATE385995T1; DE602005004813D1; DE602005004813T2

Abstract

The valve consists of a hollow main body (1), in which there is movably positioned a stem (2), at the lower end of which, radially with respect to it, there are mounted ribs (3), under which a removable closing end piece (4) is located. In the lower portion of the body (1) there is mounted a removable cap (5) with a semispherical groove therein ending with a conical opening. A part of the closing end piece (4) is movably and axially located in the cap (5) opening. The body (1) is mounted to the bottom portion of a fluid reservoir (6). Each of the ribs (3) has a streamlined drop-like shape, and consists of three parts, i.e. a receiving part (13), a driving part (14), and a bottom part (15). Each part (14) touches the inner cylindrical surface of the body (1). The upper portion of the stem (2) is hinged to a pneumatically driving part (8), which commands the reciprocal motion of the stem (2).

Description

Област на приложениеField of application

Изобретението се отнася до дозиращ клапан, който намира приложение в машини и съоръжения, най-вече от хранително-вкусовата промишленост, предназначени за автоматизирано пълнене на течности в различни опаковки.The invention relates to a metering valve which is used in machinery and equipment, in particular in the food industry, intended for the automatic filling of liquids in various packages.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известен е дозиращ клапан за автоматизирано пълнене на течности в различни опаковки, състоящ се от кухо основно тяло с вътрешен диаметър, намаляващ непосредствено в долната му част, надолу към изпускателен отвор, като вътре в основното тяло е разположено стебло, което се движи в основното тяло. Стеблото образува в долната си част затвор на изпускателния отвор и е снабдено с направляващи ребра, които служат за водене на стеблото в основното тяло. Дозиращият клапан притежава и средство за аксиално задвижване на стеблото между горно и долно положение за отваряне и затваряне на изпускателния отвор. Затворът се състои от твърдо тяло, което е коаксиално спрямо споменатото стебло, и което притежава сечение, намаляващо от средната му част надолу към долната му заострена част. Най-долната част на затвора, която при затворено положение се намира извън изходящия отвор на дозиращия клапан, е със стъпаловидна форма, като диаметрите на отделните стъпала намаляват по направление надолу. Силно скосените повърхности на стъпаловидната част се спускат косо под остър ъгъл към централната ос на стеблото [1].A dosage valve for automatic filling of liquids in various packages is known, consisting of a hollow main body with an inner diameter, decreasing immediately at the bottom, down to an outlet, with a stem moving inside the main body located within the main body. . The stem forms at its bottom a shutter of the outlet and is provided with guide ribs which serve to guide the stem into the main body. The metering valve also has a means for axially driving the stem between the upper and lower positions to open and close the outlet. The shutter consists of a rigid body which is coaxial to said stem, and which has a cross section that cuts from its middle portion down to its lower pointed portion. The lower part of the shutter, which, when closed, is outside the discharge port of the metering valve, has a stepped shape, reducing the diameters of the individual steps downwards. The heavily beveled surfaces of the stepped part are slanted obliquely at an acute angle to the central axis of the stem [1].

Известен е и дозиращ клапан за автоматизирано пълнене на течности в различни опаковки, състоящ се от кухо основно тяло с вътрешен диаметър, намаляващ непосредствено в долната му част, надолу към изпускателен отвор, като вътре в основното тяло е разположено стебло, което може да се движи в основното тяло. Стеблото образува в долната си част затвор за изпускателния отвор и е снабдено с направляващи ребра, които служат за водене на стеблото в основното тяло. Затворът се състои от твърдо тяло, което е коаксиално спрямо споменатото стебло, и което притежава сечение, намаляващо от средната му част надолу към дол ната му заострена част, а вътрешната повърхност на основното тяло, която е в непосредствена близост до изпускателния отвор, е с форма позволяваща плътно прилягане към нея на долната част на споменатия затвор. При което и да е положение на споменатия затвор спрямо тази вътрешна повърхност, между тях се оформя канал, чието напречно сечение и контур не се променят рязко.Also known is a metering valve for the automatic filling of liquids in various packages, consisting of a hollow main body with an inner diameter, decreasing directly at the bottom thereof, down to an outlet, with a movable stem inside the main body. in the main body. The stem forms at its bottom a shutter for the outlet and is provided with guide ribs which serve to guide the stem into the main body. The shutter consists of a rigid body which is coaxial to said stem, and which has a cross section that decreases from its middle portion down to its lower pointed portion, and the inner surface of the main body adjacent to the outlet opening has a a shape allowing it to fit snugly against the bottom of said shutter. In any position of said shutter with respect to this inner surface, a channel is formed between them, the cross-section and contour of which do not change sharply.

Направляващите надлъжни ребра са разположени радиално по дължината на стеблото и продължават по дължината на стеблото, така че поне частично достигат до горната част на споменатия затвор. Ребрата притежават остър надлъжен профил, както от горната си, така и от долната си страна. Ребрата притежават и междинна част с постоянна височина, измерена в радиално направление и при движение са постоянно в контакт с цилиндричната вътрешна повърхност на основното тяло. Дебелината на направляващите ребра намалява с отдалечаване от оста на споменатото стебло.The guide longitudinal ribs are radially along the stem and extend along the stem so that they reach at least partially the top of said shutter. The ribs have a sharp longitudinal profile, both on their upper and lower sides. The ribs also have an intermediate part of constant height, measured radially, and in motion they are in constant contact with the cylindrical inner surface of the main body. The thickness of the guide ribs decreases with distance from the axis of said stem.

Дозиращият клапан притежава и средство за аксиално задвижване на стеблото между горно и долно положение за отваряне и затваряне на изпускателния отвор. Средството за аксиално задвижване се състои от електромагнит, който може да задвижва аксиално стеблото и опорен елемент, снабден с множество опори, подредени на различни разстояния успоредно на оста на стеблото. Опорите на опорния елемент са предназначени да блокират директно или индиректно споменатото стебло, което се премества към тях чрез споменатите средства за аксиално задвижване [2].The metering valve also has a means for axially driving the stem between the upper and lower positions to open and close the outlet. The axial actuator means consists of an electromagnet capable of propelling the stem axially and a support member provided with a plurality of supports arranged at different distances parallel to the axis of the stem. The supports of the support element are intended to block directly or indirectly said stem, which is moved to them by said means of axial drive [2].

С посочените дозиращи клапани се осъществява пълнене с различни видове продукти (флуиди) в различни опаковки, например бутилка, която се разполага под изходящия отвор на дозиращия клапан. Съществуват обаче редица изисквания по отношение стабилността и скоростта на струята на флуида, за да се намали до минимум разпенването му в опаковката и да се съкрати времето за запълването й, както и изисквания по отношение чистотата, лесното и бързо измиване на клапана.These dosing valves are filled with different types of products (fluids) in different packages, for example a bottle which is located below the outlet opening of the metering valve. However, there are a number of requirements regarding the stability and velocity of the fluid jet, to minimize foaming in the package and to reduce filling time, as well as requirements regarding the purity, ease and quick washing of the valve.

Техническа същност на изобретениетоSUMMARY OF THE INVENTION

Задача на изобретението е да се създаде дозиращ клапан с повишена производителност висока скорост на безкапково пълнене при ла2It is an object of the invention to provide a high-speed metering valve with a high rate of drop-free filling at la2

65401 Bl минарен поток на течността, притежаващ технологична и лесна за поддържане конструкция.65401 Bl Mineral fluid flow having a technological and easy-to-maintain construction.

Тази задача се решава чрез дозиращ клапан за автоматизирано пълнене на течности в различни опаковки, състоящ се от кухо цилиндрично тяло, вътре в което е разположено подвижно стебло. В долния край на подвижното стебло, радиално спрямо него, са монтирани не по-малко от три направляващи ребра и под тях -затварящ накрайник. В долния край на кухото цилиндрично тяло е монтирана сменяема капачка с оформен осово в дъното й канал, завършващ с изходящия отвор на дозиращия клапан. В изходящия отвор на сменяемата капачка е установен осово подвижно част от затварящия накрайник, изпълняващ предназначението на затвор на изходящия отвор на дозиращия клапан. Кухото цилиндрично тяло е монтирано към долната част на резервоар за течност, така че горната част на стеблото е установена осово -подвижно в резервоара и е свързано шарнирно в горния си край със задвижваща част, командваща възвратно-постъпателното движение на стеблото. Всяко едно от ребрата е с обтекаема, капковидна форма и е съставено от три части, които отгоре надолу са посрещаща, водеща и долна, така че всяка водеща част опира във вътрешната цилиндрична повърхност на кухото цилиндрично тяло. Съгласно изобретението затварящият накрайник е сменяем и е със сложна капковидна форма, представляваща два обърнати и свързани по дъната си конуса. Ъгълът при върха на горния конус е алфа = 55-65°, а ъгълът при върха на долния, затварящ конус е бета = 40-50°. Височините на двата обърнати конуса L1 (mm) и L2 (mm) една към друга са в съотношение L1:L2 = 3:2.This task is solved by a metering valve for the automatic filling of liquids in various packages, consisting of a hollow cylindrical body, inside which is a movable stem. At the lower end of the movable stem, no less than three guide ribs are mounted radially thereto, and below them a closing nozzle. At the lower end of the hollow cylindrical body there is a replaceable cap with an axially shaped channel at its bottom ending with the outlet opening of the metering valve. In the outlet opening of the replaceable cap, an axially movable part of the closing nozzle fulfilling the purpose of closing the outlet opening of the metering valve is mounted. The hollow cylindrical body is mounted to the bottom of the fluid reservoir so that the upper part of the stem is pivotally axially movable in the reservoir and is pivotally coupled at its upper end to a drive portion commanding the reciprocating motion of the stem. Each of the ribs has a streamlined, droplet shape and is made up of three parts, which are upwards, downwards and downwards, so that each leading edge rests on the inner cylindrical surface of the hollow cylindrical body. According to the invention, the closing nozzle is replaceable and has a complex droplet shape, representing two inverted cones and connected at its bottom. The angle at the top of the upper cone is alpha = 55-65 °, and the angle at the tip of the lower, closing cone is beta = 40-50 °. The heights of the two inverted cones L1 (mm) and L2 (mm) to each other are in the ratio L1: L2 = 3: 2.

Каналът, оформен в сменяемата капачка, е с полусферична форма с диаметър, равен на диаметъра на напречното сечение на кухината на основното тяло и завършва с конусообразен изходящ отвор, представляващ изходящия отвор на дозиращия клапан. Ъгълът на конусообразния отвор е равен на ъгъла при върха на долния затварящ конус бета = 40-50°.The channel formed in the removable cap is hemispherical in shape with a diameter equal to the diameter of the cross section of the cavity of the main body and ends with a conical outlet representing the outlet opening of the metering valve. The angle of the cone opening is equal to the angle at the tip of the lower closing cone beta = 40-50 °.

В конусообразния отвор на сменяемата капачка е установен осово подвижно само долният конус от затварящия накрайник.Only the lower cone of the closing nozzle is axially movable in the cone-shaped opening of the replaceable cap.

Водещите части на ребрата са установени само в кухото цилиндрично тяло и образуват в горната си част конус с ъгъл гама = 55-65°.The leading parts of the ribs are located only in the hollow cylindrical body and form in the upper part a cone with angle range = 55-65 °.

Към горната част на стеблото е заварено цилиндрично тяло, с диаметър по-голям от този на стеблото. Цилиндричното тяло в горния си край шарнирно е свързано със задвижващата част, командваща възвратно-постъпателното движение на цилиндричното тяло и на свързаното с него стебло. Под задвижващата част, към цилиндричното тяло е монтирана тежест, подпомагаща затварянето на клапана. Под тежестта, цилиндричното тяло е установено осово подвижно във водач, монтиран към горната част на резервоара. Към водача са установени горен и долен почистващ пръстен, които обхващат цилиндричното тяло.A cylindrical body with a diameter larger than that of the stem is welded to the top of the stem. The cylindrical body at its upper end is pivotally connected to the actuating part, which commands the reciprocating motion of the cylindrical body and the associated stem. Below the actuator, a weight is attached to the cylindrical body, which helps to close the valve. Under the weight, the cylindrical body is axially movable in a guide mounted to the top of the tank. An upper and lower cleaning ring is attached to the driver, which encloses the cylindrical body.

Друга особеност на изобретението е, че стеблото е свързано чрез цилиндричното тяло шарнирно към задвижващата част, която е от пневматичен вид и е установена над капака на резервоара.Another feature of the invention is that the stem is connected by a cylindrical body pivotally to the drive part, which is pneumatic in appearance and is mounted above the lid of the tank.

Предимство на изобретението е, че формата на конусовидния накрайник позволява плавна промяна на дебита на потока на течността при отваряне/затваряне на клапана, с което се намалява първоначалният удар на течността в дъното на пълнения съд и по този начин не се образува пяна. Същевременно по конусовидния накрайник не се задържат капки при затваряне на изходящия отвор.It is an advantage of the invention that the shape of the conical nozzle allows for a smooth change in the flow rate of the fluid upon opening / closing of the valve, thus reducing the initial impact of the liquid at the bottom of the filled vessel and thus not forming a foam. At the same time, no drops are retained on the tapered tip when the outlet is closed.

Конструкцията на клапана позволява лесното му почистване с помощта на автоматични миещи системи, на място, без да се демонтира.The design of the valve allows for easy cleaning with the help of automatic washing systems on site without being dismantled.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the annexed figures

Примерно изпълнение на изобретението е показано на приложените фигури, където на:An exemplary embodiment of the invention is shown in the accompanying drawings, where:

фигура 1 е представен дозиращият клапан заедно с резервоара за течност;Figure 1 shows the metering valve together with the fluid reservoir;

фигура 2 - надлъжен разрез на работната част на дозиращия клапан;Figure 2 is a longitudinal section view of the working part of the metering valve;

фигура 3 - страничен поглед на едно от ребрата.Figure 3 is a side view of one of the ribs.

Примерно изпълнение на изобретениетоAn exemplary embodiment of the invention

Дозиращият клапан е съставен от кухо цилиндрично основно тяло 1, вътре в цилиндричния канал на което е разположено подвижно продълговато цилиндрично тяло -стебло 2 (фиг. 1). В долния край на стеблото 2, радиално спрямоThe metering valve is composed of a hollow cylindrical main body 1, within the cylindrical channel of which there is a movably elongated cylindrical body-stem 2 (Fig. 1). At the lower end of the stem 2, radially to

65401 Bl него, са монтирани няколко, но не по-малко от три, направляващи средства - направляващи ребра 3 и под тях - сменяем, затварящ накрайник 4, изработен от подходящ материал. Затварящият накрайник 4 (фиг. 2) е със сложна капковидна форма, представляваща два обърнати и свързани по дъната си конуса, като ъгълът при върха на горния конус е алфа = 60°, а ъгълът при върха на долния, затварящ конус бета = 45°. Височините на двата обърнати конуса LI (mm) и L2 (mm) една към друга са в съотношение L1:L2 = 3:2. Частта от стеблото 2, заедно с ребрата 3 и затварящият накрайник 4 са поместени именно в кухото цилиндрично тяло 1, в долния край на което е монтирана сменяема капачка 5. В сменяемата капачка 5 е изработен полусферичен канал, завършващ на дъното на сменяемата капачка 5 с конусообразно оформен отвор, представляващ изходящия отвор на дозиращия клапан. Ъгълът на конусообразния отвор на дъното на сменяемата капачка 5 е равен на ъгъла при върха на долния, затварящ конус бета = 45°. Диаметърът на полусферичния канал е равен на диаметъра на напречното сечение на кухината на основното тяло65401 Bl there are several, but not less than three, guides mounted - guide ribs 3 and below them - a replaceable, closing nozzle 4 made of suitable material. The closing nozzle 4 (Fig. 2) has a complex droplet shape representing two inverted and connected cones at its bottom, the angle at the top of the upper cone being alpha = 60 °, and the angle at the tip of the lower closing cone beta = 45 ° . The heights of the two inverted cones LI (mm) and L2 (mm) to each other are in the ratio L1: L2 = 3: 2. The part of the stem 2, together with the ribs 3 and the closing nozzle 4 are placed precisely in the hollow cylindrical body 1, at the lower end of which a removable cap is mounted 5. In the removable cap 5 a hemispherical groove is made, ending at the bottom of the removable cap 5 s. a cone shaped opening representing the outlet opening of the metering valve. The angle of the cone opening at the bottom of the replaceable cap 5 is equal to the angle at the top of the lower, closing cone beta = 45 °. The diameter of the hemispherical channel is equal to the diameter of the cross section of the cavity of the main body

1. Конусообразният отвор на сменяемата капачка 5 е съосен на цилиндричния канал на основното тяло 1. В конусообразния отвор на сменяемата капачка 5 е установен осово подвижно долният конус от затварящия накрайник 4, който изпълнява предназначението на затвор на изходящия отвор на дозиращия клапан.1. The tapered opening of the replaceable cap 5 is aligned with the cylindrical groove of the main body 1. In the tapered opening of the replaceable cap 5 an axially movable lower cone of the closing nozzle 4 is arranged which fulfills the purpose of closing the outlet opening of the metering valve.

Основното тяло 1 е монтирано към долната част на резервоар за течност 6, така че течността преминава без проблеми от резервоара 6 към основното тяло 1. Горната част на стеблото 2 е установена осово-подвижно в резервоара 6 за течност (фиг. 1).The main body 1 is mounted to the bottom of the fluid tank 6 so that the fluid flows seamlessly from the tank 6 to the main body 1. The upper part of the stem 2 is pivotally mounted in the fluid tank 6 (Fig. 1).

Горната част на стеблото 2 е заварена към цилиндрично тяло 7 с диаметър по-голям от този на стеблото 2. Цилиндричното тяло 7 в горния си край шарнирно е свързано с пневматично-задвижваща част 8, командваща възвратно-постъпателното движение на цилиндричното тяло 7 и на свързаното с него стебло 2. Под пневматично-задвижващатачаст 8, към цилиндричното тяло 7 е монтирана тежест 9, подпомагаща затварянето на клапана. Под тежестта 9 цилиндричното тяло 7 е установено осово подвижно във водач 10, монтиран към горната част на резервоараThe upper part of the stem 2 is welded to a cylindrical body 7 having a diameter larger than that of the stem 2. The cylindrical body 7 at its upper end is pivotally connected to a pneumatic actuating part 8 commanding the reciprocating motion of the cylindrical body 7 and associated stem 2. Under the pneumatic actuator part 8, a weight 9 is mounted to the cylindrical body 7, which helps to close the valve. Under the weight 9, the cylindrical body 7 is axially movable in a guide 10 mounted to the top of the tank

6. Към водача 10 са установени горен 11 и долен почистващ пръстен. Почистващите пръстени 11 и 12 обхващат цилиндричното тяло 7.6. An upper 11 and a lower cleaning ring are fitted to guide 10. The cleaning rings 11 and 12 cover the cylindrical body 7.

Всяко едно от ребрата 3 (фиг. 3) е с обтекаема, капковидна форма и е съставено от три части, които отгоре надолу са посрещаща 13, водеща 14 идолна 15 част(фиг. 3). Водещите части 14 на ребрата 3 опират във вътрешната цилиндрична повърхност на кухото цилиндрично тяло 1. В работно положение водещите части на ребрата образуват в горната си част пространствен конус с ъгъл при върха гама = 55-60°.Each of the ribs 3 (FIG. 3) has a streamlined, droplet shape and is made up of three parts which, from top to bottom, are a welcoming 13 leading 14 idol 15 portion (Fig. 3). The leading parts 14 of the ribs 3 abut on the inner cylindrical surface of the hollow cylindrical body 1. In the working position the leading parts of the ribs form in their upper part a spatial cone with an angle at the tip range = 55-60 °.

С посочения дозиращ клапан се осъществява пълнене с различни видове продукти (флуиди) в различни опаковки, например бутилки, установени най-често на поточни линии, които се разполагат под изходящия отвор на дозиращия клапан.The said metering valve is filled with different types of products (fluids) in different packages, for example bottles, most commonly found on flow lines, which are located below the outlet opening of the metering valve.

Claims

1. A dispensing valve for the automatic filling of liquids in different packages, comprising a hollow cylindrical body, within which a movable stem is arranged, at least three guide ribs and a floor are mounted radially thereto. them - a closing nozzle, with a removable cap with an axially shaped channel at its bottom ending at an outlet opening in which an axially movable part of the closing nozzle fulfilling the purpose of closing the outlet orifice is mounted at the bottom end of the hollow cylindrical body. the inspection valve, the hollow cylindrical body being mounted to the bottom of the fluid reservoir, so that the upper part of the stem is pivotally axially movable in the reservoir and is pivotally connected at its upper end to a driving part commanding the reciprocating movement of the stem, such as each of the ribs is of a streamlined, drooping shape and is composed of successively arranged welcoming, leading and lower parts, each leading part being supported in the inner cylindrical surface of the hollow cylindrical body, characterized by that the closing nozzle (4) is replaceable and has a compound droplet shape, representing two cones facing at the bottom, with the alpha angle at the top of the top cone being alpha = 55-65 ° and the beta angle at the tip

65401 Bl of the lower closing cone is beta = 40-50 ° with the heights LI (mm) and L2 (mm) of the respective cones being in the ratio LI: L2 = 3: 2 and the groove formed in the replaceable cap (5). has a hemispherical shape with a diameter equal to the diameter of the cross section of the cavity of the main body (1) and ends with a conical outlet representing the outlet opening of the metering valve, the angle of the conical opening being equal to the angle at the apex of the lower one, closing cone, with only the lower end axially movable in the cone opening of the replaceable cap (5) being axially movable axis of the closing nozzle (4), and the leading parts (14) of the ribs (3) are located in the hollow cylindrical body (1) and the counterparts (13) of the ribs (3) form a space cone, with an angle at the tip gamma = 55-65 °.

Valve according to claim 1, characterized in that the upper part of the stem (2) is welded to a second cylindrical body (7) with a diameter larger than that of the stem (2), such as the second cylindrical body (7) at its upper end it is pivotally connected to the actuating part (8) commanding the reciprocating motion of said body (7) and its associated stem (2), and below the actuating part (8) to the cylindrical body (7), a weight (9) is mounted to assist in closing the valve, and under the weight (9), the second cylindrical body (7) is pivotally mounted. movable within the guide (10) mounted to the lid of the tank (6) and towards the driver (10) are set an upper (11) and lower (12) cleaning ring covering said cylindrical body (7).

Valve according to claim 3, characterized in that the stem (2) is connected via the second cylindrical body (7) to the actuating part, which is pneumatic and is mounted above the lid of the tank (6).