介質分配裝置和密封設備的制作方法

專利名稱：介質分配裝置和密封設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及飲料生產業，更具體地說，涉及一種用于將飲料罐裝到容器中的裝瓶直O
背景技術：
從現有技術已了解了裝瓶裝置。還可知在該裝瓶裝置中，使用諸如漂洗、消毒或罐裝設備的容器處理機器，并將容器處理機器安裝在圓形支架上，在輸送容器過程中對該容器進行處理。為此，現有技術利用介質分配裝置，所述介質分配裝置例如包括用于輸送介質的中央、固定主通道，還包括相對于所述主通道可移動且通向各個灌裝設備的通道。還可在轉動部分和固定部分之間形成用于液體介質的環形通道。因此這些裝置中，需要將固定部分和轉動部分相對于彼此進行密封。還可知的是，例如氣體和液體介質從固定組件進入轉動組件的傳輸，是通過所有介質都與之連接的軸和包圍該軸且由一個或多個部分組成的外殼實現的，介質從所述外殼再引出。通常，軸和外殼是同心的且進行轉動運動。因此介質從軸傳輸到外殼內并通過密封件相對于彼此分離或與外界分離。現有技術中，采用彈性密封件、PEFE密封件或滑環式密封件。DE 102006038747 Al描述了一種用于回轉軸承裝置的密封裝置。其中至少使用兩個密封件，密封件之間彼此隔開并在彼此之間形成腔體以用于容納隔離介質。由此在這種構造下使用所謂的分離氣體或隔離氣體以產生密封效應。然而這種方式中需要保持這種隔離介質一直有效。通常設計以上所提及的PTFE密封件作為唇口密封件，其中對軸的所需壓力例如預緊張力通過介質施壓和材料的性質產生。該密封件的服務壽命毫無疑問是相對較低的， 因此通過彈簧元件另外增加密封力。現有技術中，使用各種幾何形狀的金屬彈簧，諸如 V-形彈簧、硬幣形彈簧以及諸如此類的彈簧。另外，為了增強清潔和衛生，采用諸如硅膠或塑料的填料化合物填充彈簧元件，或將彈簧元件安裝在密封件的背面使其不會與介質接觸。盡管該密封件獲得了固定密封效應，但是因其具有金屬彈簧將增加預緊力，尤其是在與產品接觸的區域，因此該密封件毫無疑問在特定條件下易于腐蝕從而將破壞密封性。而且該密封元件的清潔性質在大部分的應用中還不夠充足。此時應考慮到更換該密封件通常是非常復雜和耗時的。由此，裝置的可用性受到限制。另外，還可知將硅膠倒入腔體中時，硅膠化合物會沉積在彈簧附近。然后，這種填料化合物中含有的氣孔和氣泡會再次表現出衛生風險。另外，彈簧的填料化合物與PEFE之間的連接會受到介質的侵蝕，從而在該組件之間出現非常小的間隙和裂縫，這同樣會導致衛生風險。

發明內容
本發明的目的是提出一種介質分配裝置，其具有與現有技術相比密封效果增強的密封設備。另外，對該密封設備的磨損的敏感性也將降低。這些目的依據本發明的獨立權利要求的主題獲得。具有有益效果的實施例和進一步的發展構成了從屬權利要求的主題。依據本發明的一種介質分配裝置，用于分配容器處理機器中的至少一種液體或氣體(通常為可流動的)介質，所述介質分配裝置包括至少有一部分為管狀以用于輸送第一流體介質的主通道和包圍所述主通道的介質引導設備。所述介質引導設備包括至少一個用于引導介質的通道，其中安裝所述介質引導裝置使得其能夠繞預定的轉軸相對于所述主通道轉動，其中在所述主通道的至少一個外壁和所述介質引導設備之間提供至少一個由至少兩個組件組成的密封設備，所述密封設備合適于將能夠相對于彼此轉動的物體相對于彼此密封。依據本發明，所述密封設備包括由塑料制成的主體和彈性預緊體，所述彈性預緊體至少部分抵住所述主體以用于對所述主體進行預緊，其中所述預緊體同樣由塑料制成。 通過所述介質引導設備引導的所述介質既可是流體也可是氣體介質。優選地，所述預緊體用于對所述主體和特別是能夠相對于彼此轉動的組件進行預緊。所述主通道以固定方式安裝且所述介質引導設備相對于所述主通道轉動。然而相反地，還有可能以固定方式安裝所述介質引導設備而所述主通道轉動。因此依據本發明，使用能通過彈性體進行預緊以提高密封力的密封元件。因此所述預緊體用于在將要彼此密封的物體方向對所述主體進行預緊。優選地，所述主體至少在某些部分包圍所述預緊體。所述預緊體優選地在安裝成能夠相對彼此轉動的兩個物體之間延伸方向上施加力。例如，所述預緊體可插入到所述主體中，也可能在硫化過程中固定連接到所述主體。優選地，所述主體大致為環形。所述預緊體也大致為環形。優選地，所述環形體以及優選地所述預緊體完全包圍所述主通道。所述預緊體還可以設計成0形圈的方式。另一個優選實施例中，所述主體具有至少一個開口區，在所述開口區中所述預緊體沒有被所述主體覆蓋。這意味著所述主體沒有完全包圍所述預緊體，而是在該開口區中可到達所述預緊體。這種方式中，更易于將所述預緊體插入到所述主體中。原理上還有可能獨立于所述主體而更換所述預緊體。另一個優選實施例中，所述主體在至少一個區域特別是在所述開口區內與所述預緊體端部對齊。因此該情況中，所述預緊體以前對齊的方式結合到所述主體中，其中由于該前對齊式結合，與產品接觸的所有表面得到清洗，這種方式中，沒有諸如從現有技術可知的一些情況中出現在密封設備上面的切口(undercut)或空腔。優選地，沿著對齊端部的直線與轉動組件轉動所繞的軸線垂直，但是也可相對于轉動軸線是傾斜的。優選地，制成所述主體的材料從包含PTFE (聚四氟乙烯)、PA (聚酰胺)、PE (聚乙烯)、上述材料的組合和類似材料的材料組中選擇。尤其優選的是，所述主體由PTFE和改性 PTFE制成。優選地，制成所述預緊體的材料從包含EPDM(三元乙丙橡膠)、FKM(氟橡膠)、 HNBR(氫化丁腈橡膠)、NBR( 丁腈橡膠)、上述材料的組合和類似材料的材料組中選擇。優選地，所述主體和/或所述預緊體由以上所提及的材料中的一種制成，其中具體優選的是將殺菌和抑菌物質與上述材料混合。結果是，所述例如具有飲料寄生蟲或飲料腐壞物質的密封元件上直接和間接表面的污染風險能達到最小。另外，還可采用殺菌和/或抑菌物質對所述主體和/或所述預緊體進行涂層。對于這兩種情況，已證實銀離子具有較大的優勢。另一個優選實施例中，所述預緊體至少部分被塑料層覆蓋。這種情況中，可對由彈性體制成的所述預緊體進行涂層以提高耐化學性或改變其基本屬性。所述涂層可例如是 PTFE層。這種方式中，還可更好地適應所述預緊體和所述主體相對于彼此的熱膨脹，使得加熱過程不會導致不期望的泄露。另一個優選實施例中，所述主體具有突起在徑向方向上延伸，以便相對于所述介質引導設備或所述固定部分以可轉動固定的方式安裝所述密封元件或所述主體。此處的徑向方向理解為相對于相應轉動運動的徑向方向。例如，為防止所述密封件也轉動，具有徑向唇口的所述主體被夾緊在例如兩個凸緣之間，因此傳遞了所述密封件的轉矩。另外，還可在所述突起或所述唇口中形成切口，通過這些切口，可通過接合到這些切口中并與外殼連接的銷或其它元件獲得所述轉矩的合適傳遞。另一個優選實施例中，所述預緊體的至少一個區域直接抵住所述主通道或所述介質引導設備或所述固定組件。例如，所述預緊設備或所述彈性體密封件既能直接支撐在所述外殼上從而還能執行靜態密封效應，也能受所述主體限制，其結果是所述靜態密封效應同樣由所述主體執行。其中所述預緊體中沒有區域抵住所述外殼的受限方式的一個優點來自于所述裝置或所述轉動分配器中對所述密封件的更簡易安裝。另一個實施例中，所述主體至少具有一個凹槽。例如，所述主體可具有一個凹槽或特別是在位于背向所述介質一側的所述預緊體背面被切空(cut free)，從而在沒有過度增加主密封的預緊力的情況下，所述預緊體可例如在壓力、溫度或介質接觸下具有更大的體積變化。特別是在背向產品的所述密封件的背面一側所形成的腔體，還可導致由所述預緊元件或彈性體密封件的膨脹或收縮所產生的泵效應。考慮到該效應，細菌和雜質可輸送至面向所述產品的一側。因此，另一個優選實施例中，所述主體具有延伸至所述預緊體的通道。由于這種到所述密封件的后面空間的連接孔，能避免以上所提及的泵效應。另外，可經由所述連接孔使用清洗和/或滅菌介質對所述凹槽進行漂洗。優選地，所述主體和所述預緊體由不同的塑料材料制成。另一個優選實施例中，所述密封設備在除所述主體和所述預緊體之外不包括另外的組件。特別是，所述密封設備是無金屬的，因此具體而言沒有包括將引入腐蝕風險的金屬彈簧或類似物。本發明還設計用于密封物體的密封設備，其中這些物體被設置成能夠相對于彼此轉動。依據本發明，所述密封設備包括由塑料制成的主體和至少部分抵住所述主體以用于對所述主體進行預緊的彈性預緊體。所述預緊體也由塑料制成且優選地不具有能夠與轉動安裝的物體接觸的表面。因此所述預緊體此處既可用于進行預緊也可在任意情況中用于靜態密封目的。優選以以上所描述的方式設置所述密封設備。而且，所述密封設備優選地除所述主體和所述預緊體之外不再包括另外的組件。


下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中圖1是轉動分配器的局部示意圖；圖加是密封結構和第一實施例的詳細示意圖；圖2b是圖加中所述密封結構的放大圖；圖3a是具有第二實施例中密封結構的實施例的示意圖；圖北是圖3a中所述密封結構的放大圖；圖如是密封結構的另一個實施例的示意圖；和圖4b是圖如中所述密封結構的放大圖。附圖標號列表1 介質分配裝置2通道2a 外壁4介質引導設備8，68 區域10 密封設備11 主體16 突起14 預緊體20 介質引導設備的組件22,24 部分28 突起32 輪廓34 凹槽36 連接孔，通道41 孔43 螺紋連接44 軸承45 支架48 連接52,55 連接54 固定通道56 環形通道58 通道62 泄露空間64 反轉動構件65 0 形圈X 轉軸
具體實施例方式圖1示出了轉動分配器或介質分配裝置1的局部。以連續操作的裝瓶機器(沒有更詳細地示出)的圓盤傳送帶內的轉軸X為中心安裝介質分配裝置1，所述裝瓶機器包括多個均勻分布在灌裝機器的外周上的閥門。主通道2具有外壁加。該實施例中，以固定方式安裝所述主通道。附圖標號4表示介質引導設備，其包括不同的通道58和56以用于引導介質。介質引導設備安裝成能繞轉軸X轉動并與灌裝圓盤傳送帶(沒有示出)同步轉動。 附圖標號44表示軸承，可安裝介質引導設備4通過該軸承相對于主通道2轉動。附圖標號 10表示密封設備，用于將能夠相對于彼此轉動的部分相對于彼此密封。附圖標號加表示主通道2的外壁。附圖標號65表示0形圈以用于另外的密封目的。將被裝瓶的產品經由連接55提供，然后通過主通道22。附圖標號45表示經由螺紋連接43安裝在介質引導設備上的支架45，從而能夠相對于主通道轉動。可在該支架上設置同樣轉動的產品罐(沒有示出)，來自該產品罐的產品被分配到各個灌裝閥門。該產品罐可例如通過孔41安裝在支架45上并同樣與灌裝圓盤傳送帶同步轉動。圖1中所示的最上面的密封設備10密封了主通道2中位于底部的產品路徑。附圖標號52表示用于供應清洗介質的連接。從該(非轉動的)連接52開始，清洗介質通過同樣固定的通道M后進入環形通道56。從環形通道56，清洗介質被分配到多個(轉動安裝的)出口噴嘴48，所述出口噴嘴48間接連接到灌裝閥門，即經由中間的圓盤傳送帶上的收集通道(沒有示出)。作為選擇，清洗介質直接分配到灌裝閥門也是可能的。進而也可通過兩個密封設備10密封環形通道59。各密封設備10均由上部和下部組成。用于分配消費介質諸如惰性氣體或真空的環形通道(沒有示出)，原理上以與環形通道56相同的方式設置。依據應用，只有公稱寬度是適用的。 附圖標號58表示設置在介質引導設備4中的清洗通道，用于清洗軸承44的內外。圖加和2b示出了依據本發明第一個實施例的裝置。此處設有密封設備10，如圖加所示分別包括主體12和預緊體14。更具體地說，此處提供了兩個這種密封設備且對通道進行限定。附圖標號62表示泄露空間，在密封設備10出現缺陷的情況下，來自密封設備 10相對側的介質能采集在該泄露空間中。這種爾出現的介質能向下排放，例如經由外壁加中的泄露通道(沒有示出)并能夠例如通過傳感器(同樣沒有示出)檢測。附圖標號64 表示優選的形狀合適的反轉動(anti-rotation)構件。該反轉動構件能接合到主體12的形成夾持緣的突出16內，并將介質引導裝置4的轉動傳遞至密封設備10。形成凸緣的區域68，此處所述凸緣形成介質引導設備4的一部分，實現了對密封設備10的夾緊。除了密封設備10的軸向和徑向固定，介質引導設備4的轉動也被傳遞至密封設備10。附圖標號加再次表示通道2的外壁，其被設置為固定的空心軸。圖2b示出了圖加的密封結構的詳細示意圖。可見主體12包括兩個部分22和對，其中部分M是主密封唇口，部分22是靜態密封唇口。整體由14表示的預緊件具有突起觀，所述突起觀在頂部與兩個元件22和M端部對齊。這種方式中，如以上所提及的，對密封設備作為一個整體進行的清洗操作得到改進。例如，可設置預緊件為截面大致為圓形且另外具有突其觀的物體。主密封唇口對和外壁加之間發生運動。
如以上所提及的，突起16在介質引導設備4的區域內延伸并由區域68 (從下面) 和8(從上面)容納。如以上所提及的，區域68中可形成有泄露空間62。圖3a和北示出了依據本發明的密封的另一個實施例。裝置自身的設置與圖加中的相同，因此可在后者中使用已有附圖標號。圖北示出了密封設備的放大圖。同樣此處再次提供了包括兩個側邊件22和M 的主體12。而且突起觀也與這兩個元件22和M在端部對齊。另外，該實施例中，設有連接孔或通道36，將位于預緊件14下面的主體12中所形成的凹槽連接到泄露空間62。這種方式中，預緊件14在向下方向具有一定量的游隙(play)，以便預緊件14也能膨脹。更具體而言，主體12在區域34中被切空。這種方式中，預緊件14和主體12之間具有一定量的游隙。經由連接孔36和泄露空間62能將清洗介質提供至預緊件14。圖北中，連接孔36通向非常接近預緊件14的凹槽34內。優選地，連接孔36通向凹槽34的最深點處。因此沒有介質能夠在該區域收集，凹槽34是空的。此處附圖標號32再次表示前對齊輪廓。圖如和4b示出了依據本發明的裝置的另一個實施例，其中圖4b再次采用相同的附圖標號。此處也提供主體12，但是該情況中預緊件14不僅抵住主體12，還抵住介質引導設備的組件20。因此預緊件14在該情況中產生靜態密封效應，即相對于轉動組件的密封。 將介質引導設備的組件20與介質引導設備4連接成一體，如圖如所示，或者可將介質引導設備的組件20作為附加組件插入，如圖4b所示。在圖中所示的實施例中，預緊件同樣至少與主體在端部對齊，其中輪廓32的連接線是傾斜的。另外，主體再次具有徑向伸出的突起16，即用于夾緊該主體的夾持唇口。當然，依據本發明的密封設備不限于用于從下面供應介質的實施例中所示的結構。還可從上面轉動軸的方向上供應給固定連接52和55。還可設置多個例如所描述的環形通道，一個設置在另一個上面，并通過密封設備 10對它們進行密封。依據本發明的介質分配裝置也適于用在其它容器處理機器中，諸如旋轉沖洗器或滅菌器。這種情況下，所使用的介質，例如水、無菌水、無菌空氣、惰性氣體、消毒溶液、氣體消毒劑、將被裝瓶的產品及諸如此類，和如以上所描述的CIP介質，經由一個或多個環形通道56分發給各個容器處理工作站例如清洗噴嘴。因為在這些機器中通常不需要將產品罐放置在圓盤傳送帶上，所以可在該情況中不使用固定空心軸來形成主通道2，而使用固體材料制成的軸，生產過程中在所述軸內形成數量對應所使用介質的種類的通道M，然后將這些通道相應地連接到環形通道56。本申請文件中公開的所有特征對本發明而言均是必要的，不論是單獨或相互結合，相比于現有技術均是新穎的。
權利要求
1.一種介質分配裝置(1)，用于分配至少一種液體或氣體介質，包括至少有一部分為管狀以用于輸送第一流體介質的主通道O)，并包括包圍所述主通道O)的介質引導設備 G)，其中所述介質引導設備(4)包括至少一個用于引導介質的通道(56)，且其中所述介質引導裝置(4)設置成能夠繞預定的轉軸(X)相對于所述主通道( 轉動，且其中在所述主通道O)的至少一個外壁Oa)和所述介質引導設備(4)之間提供至少一個由至少兩個組件(12，14)組成的密封設備(10)，所述密封設備(10)合適于將能夠相對于彼此轉動的物體相對于彼此密封，其特征在于，所述密封設備(10)包括由塑料制成的主體(1 和至少部分抵住所述主體(1 以用于對主體(1 進行預緊的彈性預緊體(14)，其中所述預緊體(14) 由塑料制成。
2.根據權利要求1所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體(1 在某些部分包圍所述預緊體(14)。
3.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體(12) 和所述預緊體在至少某些部分彼此互相抵靠。
4.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體(12) 具有至少一個開口區，在所述開口區內所述預緊體沒有被所述主體(12)覆蓋。
5.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體(12) 與所述預緊體(14)在至少一個區域特別是在所述開口區內端部對齊。
6.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，制成所述主體的材料從包含PTFE、PA、PE、及其組合和類似材料的材料組中選擇。
7.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，制成所述預緊體的材料從包含EPDM、FKM、HNBR、NBR、及其組合及類似材料的材料組中選擇。
8.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述預緊體 (14)至少部分覆蓋有塑料層。
9.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體具有在徑向方向延伸的突起(16)，以便相對于所述介質引導設備以可轉動固定的方式安裝所述主體(12)。
10.根據權前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述預緊體的至少一個區域直接抵住所述主通道( 或所述介質引導設備G)。
11.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體具有至少一個凹槽(34)。
12.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述主體內設有延伸至所述預緊體的通道(36)。
13.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述密封設備除所述主體(1 和所述預緊體(14)之外不再包括其它組件。
14.根據前述至少一項權利要求所述的介質分配裝置(1)，其特征在于，所述密封設備是無金屬的。
15.一種密封設備，用于對設置成能夠相對于彼此轉動的物體進行密封，其特征在于， 所述密封設備包括由塑料制成的主體(1 和至少部分抵住所述主體(1 以用于對主體 (12)進行預緊的彈性預緊體(14)，其中所述預緊體(14)由塑料制成且所述預緊體(14)不具有能夠與其中一個所述物體接觸的表面。
全文摘要
本發明涉及一種介質分配裝置(1)，包括至少有一部分為管狀以用于輸送第一流體介質的主通道(2)，并包括包圍主通道(2)的介質引導設備(4)，其中介質引導設備(4)包括至少一個用于引導介質的通道(56)，且介質引導裝置(4)設置成能夠繞預定的轉軸(X)相對于主通道(2)轉動，且在主通道(2)的至少一個外壁(2a)和介質引導設備(4)之間提供至少一個由至少兩個組件(12，14)組成的密封設備(10)，密封設備(10)合適于將能夠相對于彼此轉動的物體相對于彼此密封。密封設備(10)包括由塑料主體(12)和至少部分抵住主體(12)以對主體(12)進行預緊的彈性預緊體(14)，預緊體(14)由塑料制成。
文檔編號F16J15/20GK102168777SQ20111003779
公開日2011年8月31日 申請日期2011年2月14日 優先權日2010年2月17日
發明者邁克爾·韋伯 申請人:克朗斯股份有限公司