Насадок для разъемного соединения патрубка наполнительной машины с емкостью

%ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(72) Джон Альфред Периго иЭдвин Дивалл (6 В)(54) НАСАДОК ДЛЯ РАЗЪЕМНОГО СОЕДИНЕНИЯ ПАТРУБКА НАПОЛНИТЕЛЬНОИ МАШИНЫС ЕМКОСТЬЮ(57) Изобретение относится к расфасовочно-упаковочному оборудованиюдля жидких и пластичных продуктов.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности насадка.Насадок включает запорный элемент,представляющий клапанный механизм,выполненный с возможностью открывания посредством совместного перемещения с винтовым клапанным затворомемкости при его повороте. Предусмотрена подача перегретого пара научасток пути следования потока продукта для стерилизации открытых поверхностей запорного и соединительного элементов.до и после заполнения. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.10 20 30 50 Изобретение относится к бласти расфасовочно-упаковочного оборудования.Цель изобретения - повышение эксплуатационной надежности насадка.На фиг.1 изображено соединение насадка перед зацеплением с затвором контейнера; на фиг,2 - соединение во время стерилизации или очистки, причем затвор частично зацеплен с насадком заполняющей головкой; на фиг.3 - то же, во время подачи продукта, причем затвор полностью зацеплен с заполняющей головкой; на фиг.4 - зажимное устройство, детальный вид в сечении.Разъемное соединение, через которое емкость-контейнер 1 может быть заполнен продуктом, имеет затвор 2 для контейнера и насадок (заполняющую головку).3, с которой зацепляется затвор.Затвор 2 установлен в отверстии 4 в стенке 5 контейнера, чтобы закрывать отверстие при передаче и т.п. Контейнер может представлять собой контейнер для жидких или полужйдких пищевых продуктов например, ,персики в сиропе) и быть образован из содержащего продукты внутреннего ,мешка, выполненного из гибкого пластмассового листа, причем стенка 5 и наружное покрытие (не показано) выполнены из тройного гофрированного картона, который обеспечивает поддержку и защиту мешку.При детальном рассмотрении затвор 2 содержит корпус 6, имеющий стержень 7, выступающий наружу через стенку контейнера, и установочный фланец 8 внутри контейнера, кольцо 9 крепления, навинченное на винтовую резьбу 10 стержня 7 чтобы закрепить затвор на контейнере путем герметичного зажатия контейнерной стенки 5 вокруг отверстия 4 у фланца 8, и клапан 11, который входит в зацепление со сквозным расточенным отверстием в корпусе б с взаимодействующей винтовой резьбой 12.Клапан 13 показан на фиг.1 в положении, когда он полностью ввинчен в корпус 6. В этом положении он закрывает расточенное отверстие в корпусе от доступа потока продукта путем зацепления уплотнительной кромки на клапане 13 с гладкой цилиндрической поверхностью 14, образующей часть расточенного отверстия корпуса.Уплотнительная кромка образована на грибовидной головке 15 клапана. Клапан выполнен иэ упругого пластмассового материала, например нейлона, а кольцо 16 установлено в канавке в грибовидной головке 15, чтобы обеспечивать герметичное зацепление уплотнительной кромки с поверхностью 14, оказывая радиально наружу направленное сжимающеЕ усилие на периферический край головки, где размещена уплотнительная кромка.Клапан имеет глухое отверстие 17, открывающееся внутрь контейнера, наружный конец которого закрыт грибовидной головксй 15, и сквозное отверстие 18, проходящее поперечно через клапан, чтобы обеспечить сообщение глухого отверстия с наружной частью клапана эа грибовидной головкой.Внешняя поверхность 19 грибовидной головки 15 имеет диагонально расположенную канавку 20, в которую может входить дсполнительная фаска 21 на клапане 22 заполняющей головки 3, чтобы соединить грибовидную головку 15 и клапан 22 для совместного вращения. Благодаря вращению в соответствуюшем направлении клапана 22 заполняющей головки затвор клапана 11 может быть вывинчен иэ закрытого положения в открытое, в котором сквозное отверстие 18 освобождается от свободного конца корпуса б затвора, чтобы пропустить продукт в контейнер.Клапан 22 заполняющей головки имеет грибовидную головку 23, выполненную с фаской 21, и вал 24, который установлен для совершения вращательного и аксиального движения относительно корпуса 25. Головка 23 показана на фиг 1 в закрытом положении, в котором уплотнительная кромка 26 головки создает герметичное зацепление с цилиндрической поверхностью 27, предусмотренной на корпусе 25. Зацепление кромки 26 и поверхности 27 сходно с зацеплением кромки 13 и поверхности 14 затвора 2, причем кольцо также предусмотрено для обеспечения герметичности.Камера 29 образована в корпусе 25 эа грибовидной головкой 23 и закрывается головкой в показанном по135511 10 20 25 30 40 45 55 ложении. Трубопровод 30 соединяеткамеру с резервуаром для храненияпродуктов (не показан), В открытомположении клапана 22 головка убирается в камеру 29, чтобы продукт могтечь из камеры и мимо головки 23 ивыйти из заполняющей головки в патрубке 31, образованном в корпусе25.Размеры патрубка 31 позволяютпринимать выступающий свободный конец стержня 7 затвора 2, Он имеетпару аксиально разнесенных уплотни-тельных колец 32 и 33, установленных в его стенке и размещенных отдельно, чтобы обеспечить герметичное зацепление с цилиндрическойвнешней поверхностью 34, представленной стержнем 7 за кольцом 9крепления,Впускной канал 35 для перегретого пара проходит через корпус, чтобы войти в патрубок 31 между кольцами 32 и 33. Пар покидает заполняющую головку через выпускной канал Зб из патрубка 31 и винтовоеприспособление 37 (фиг.З), обеспечивающее сужающееся отверстие 38,благодаря которому давление параподдерживается выше атмосферного.Датчик 39 температуры, соединенныйс приспособлением 37, выдает зависящий от температуры электрическийвыходной сигнал по линиям 40 и/илина визуальный дисплей.Соответствующие впускные и выпускные соединения для пара крепятся к корпусу соответственно у впуск,ного канала 35 и приспособления 37.Эти соединения могут иметь регулиРующий клапан,Вал 24, уплотненный кольцами 41,выступает из головки 23 и черезкорпус 25 к приводному механизму 42.Привод имеет цилиндрический корпус43, установленный на корпусе, и приводной колпак 44, который размещеннад свободным концом цилиндрического корпуса. Свободный конец вала 24выступает через основание приводного колпака и соединяется с колпакомдля осуществления вращения с помощьюштифта 45, который проходит поперечно через вал, а его концы размещеныв противоположных пазах 4 б, выполненных в основании колпака.С целью исключения возможностипроникновения микроорганизмов или 74других загрязнений в камеру 29вдоль вала 24, корпус 43 приводаустроен так, что ограничивает цилиндрическую камеру 47 вокруг вала,и предусмотрены впускное и выпуск-,ное отверстия 48 и 49, благодарякоторым камера имеет возможностьнепрерывно очищаться паром под давлением, превышающим атмосферное,подаваемым и выпускаемым через соответствующие соединения. Нажимнаяпружина 50, расположенная в камере47, отводит клапан 22 заполняющейголовки вниз в закрытое положение.Разъемное соединение и его составные части, в частности затворконтейнера 2 и заполняющая головка3, работают и используются следуюпщм образом,Контейнеры 1, предназначенныедля заполнения продуктами, поступают на предприятие с затворами 2,закрытыми клапанами 11, Чтобы избежать больших загрязнений при транспортировке, выступающие свободныеконцы стержней 7 затвора защищаютпластмассовыми колпачками не показаны). Колпачки удаляют, после чегоконтейнеры по очереди присоединяютк заполняющей. головке 3 так, что,как показано на фиг.1, патрубок 31и стержень затвора 7 контейнера устанавливаются соосно. В это времяклапан 22 заполняющей головки остается закрытым, а продукт поэтомунаходится в камере 29, сообщающейся с резервуаром для хранения черезтрубопровод 30. Понятно, что гидростатическое давление продукта наклапан 22 удерживает его в закрытомположении.Поскольку контейнер должен бытьзаполнен продуктом асептически, наружные поверхности затвора и заполняющей головки, которые могут контактировать с продуктом, стерилизуются. С этой целью затвор 2 и заполняющая головка 3 сжимаются вместе до тех пор, пока, как показано на фиг.2, стержень частично не войдет в патрубок 31, чтобы зацепиться с наружным уплотняющим кольцом 32, которое, соответственно, образует уплотнение. Пар под давлением и при температуре стерилизации подается по каналу 35 в пустое пространство.между закрытыми головками клапана15 и 23, в силу чего открытые поверхности затвора и головки, лежащие между уплотняющими кромками 15,стерилизуютсяПосле периода, необхоцимого дляосуществления полной стерилизации,контейнер и заполняющая головка 10опять сводятся вместе, чтобы полностью ввести стержень затвора впатрубок, например с помощью зажимного устройства 52, показанного нафиг.4. После этого приводной колпак 1544 может быть повернут вручную, чтобы повернуть вал 24 и тем самым,когда фаска 21 войдет в канавку 20,как показано на фиг.3, открыть обаклапана путем навинчивания клапана 20затвора 11 вдоль корпуса 6 затвора,На фиг.З показан комплекс, когдаклапаны полностью открыты: продукт,таким образом, может течь в контейнер из резервуара для хранения. 25Особенно подчеркивается, что клапан заполняющей головки 22 работаетпод влиянием клапана затвора 11 иможет быть открыт только тогда,когда заполняющая головка находится 30в зацеплении с затвором 2, в силучего ее выпускное отверстие герметично уплотняется. В силу этогоочень невелика опасность потери продукта из клапана заполняющей головки при ошибке оператора. Более того,для работы самого клапана затворанеобходимо наличие клапана заполняющей головки, поэтому возможностьошибки оператора уменьшается.После того, как определенноеколичество продукта прашло в контейнер, приводной колпак 44 поворачивается в направлении, противоположном направленйю, в котором происходит открывание, перемещая тем самымклапан 11 в его закрытое положениеи позволяя пружине 50 и гидростатическому давлению продукта в камере29 закрывать в то же время клапан 22. 50После этого контейнер и заполняющаяголовка разделяются до частично зацепленного положения, показанногона фиг.2, например благодаря отпускающему перемещению зажимного устройства 52, что обеспечивает дос гуппара во вновь образованное пространство 51 для очистки открытых поверхностей затвора 2 и заполняющей головки 3 от остатков продукта, Предпочтительно давление пара в канале 35 поддерживается в основном в течение всей операции заполнения, т,е. в течение то:.о времени, когда стержень затвора 7 частично или полностью входит в патрубок 31, что позволяет сохранить стерильный барьер. Хотя указанная операция по стерилизации поверхностей камеры 51 перед заполнением может потребовать нескольких минут, очистная операция может быть выполнена более быстро, а соответствующее частично зацеп- ленное положение (фиг.2) - моментально.После очистки контейнер и заполняющая головка полностью расцепляются и контейнер заменяется пустым контейнером 2 для последующей операции заполнения. Дальше идет рассмотренная последовательность операций.Для того, чтобы уменьшить усилие, необходимое для зацепления винтовой резьбы. 12 при открывании и закрывании клапанов 11 и 22, и помочь клапану 22 заполняющей головки следовать за клапаном 11 затвора при закрывании, внутреннее отверстие приводного кблпака может, как показано на фиг.З, иметь винтовую резьбу вдоль своей длины в месте 53 для зацепления с дополнительной винтовой резьбой 54 на свободном конце корпуса 43 привода. Резьба выполнена таким образом, что при вращении привоцного колпака для открывания или закрывания клапанов 11 и 22 колпак движется вдоль привода в унисон с движением клапана, оказывая аксиальное давление на вал благодаря фрикционному зацеплению штифта 45 со стенками пазов 46. Чтобы клапан 22 заполняющей головки мог открываться только вместе с клапаном 11затвора, в основании колпака у нижних концов пазов 46 выполнено кольцевое гнездо 55, в котором может вращаться штифт 45,Благодаря этому способу расцепляться соединению между колпаком и валом аксиальное положение валаопределяется только аксиальным положением кпапана 11 в затворе 2.Дополнительным признаком указанного варианта является зажимное устройство 52 (фиг.4), имеющее два7135 противоположных плоских элемента 56- с вогнутыми полукруглыми свободными кромками 57, которые перемещаются горизонтально в направляющих 58; чтобы зацепить в канавке 59 кольцо 9 крепления, На расстоянии от их свободных кромок 57 плоские элементыоповернуты на 90 , чтобы образовать два взаимопараллельных плеча 60. Два эксцентрика 61, шарнирно установленных на горизонтальных штифтах 62, по одному на каждой стороне корпуса заполняющей головки 25, имеют эксцентричные выступы 63, на которые отдельно опираются плечи 60 и удерживаются спепиальными средствами. Плоские элементы 56 входят в канавку 59, когда заполняющая головка находится в положении, показанном на фиг.2, Рукоятки 64 1 фиг.2), намертво соединенные с выступами 63, позволяют вручную вращать эксцентрики 61, чтобы сводить затвор и заполняющую головку вместе путем перемещения в положения над центром и крепко зажимать их при заполнении. Для ясности зажимное устройство 52 опущено на фиг.1.Хотя указанное разъемное соединение выполнено для ручного управления, подчеркивается, что оно может быть легко полностью или частично автоматизировано, например, еслипредусмотреть электрический илипневматический привод для приводного колпака 44, заменить устройство52 пневматическим зажимным устройством и обеспечить автоматическое управление последовательностью операций,В указанную конструкцию могут быть внесены различные изменения. Затвор 2, например, может быть отлит из пластмассы без наружной винтовой резьбы 10, но с кольцевой канавкой, в которую плотно может быть введен дополнительный фланец на элементе крепления, заменяющий кольцо 9 крепления. Этот элемент крепления может иметь вертикальные стенки, окружающие затвор 2 и служащие для направления заполняющей головки 3 в положение зацепления с затвором. Зажимное устройство 52 может быть заменено набором вертикальных прутков с горизонтально проходящими опорами и средством для вращения прутков, чтобы отвести их 5117опоры под боковой фланец на сторонезатвора 2, и для подъема прутков,чтобы свести вместе затвор и наполняющую головку, Клапан 11 затвораможет быть снабжен куполообразнойголовкой с выступающими стойками,которые входят в дополнительные прорези в соответственно вогнутой го ловке клапана 22 заполняющей головки.Уплотнительная кромка 13 может бытьзаменена парой вертикально разнесенных горизонтальных уплотнительныхвыступов, и в этом случае клапан 11 15 будет блокирован для очистки в положении, при котором пространство меж-ду выступами будет подвергнуто стерилизации паром, чтобы удалить любыеостатки продукта.20 На практике соединение устанавливают скорее горизонтально, чемвертикально, чтобы выпускное отверстие для пара было направленовниз для удаления любого конденсата.25 Кроме того, хотя все изложенноеотносится к асептическому заполнению контейнеров 1 из резервуара дляхранения, указанное соединение может использоваться и для асептичес кого опорожнения контейнеров. Трубопровод 30 в этом случае приспосабливается для удаления продукта из го"ловки 3, а не для подачи продукта вголовку. Другими словами, насадок ипоследовательность операций остаютсянеизменными. Формула. изобретения 40 1.Насадок для разъемного соединения патрубка наполнительной машиныс емкостью, имеющей винтовой клапанный затвор, содержащий корпус с ус"тановленным в нем запорным элемен том, приспособленным для последовательного зацепления с винтовым клапанным затвором емкости, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения эксплуатационной надежнос О ти, запорный элемент представляетсобой клапанный механизм, выполненный с возможностью открывания посредством зацепления и совместного перемещения с винтовым клапанным за 55 твором емкости при его повороте.2. Насадок по п.1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в корпусе выпол-:нено отверстие для подачи и отводастерилизующей средыие Сост Техр тель В.ШиповМ.Ходанич орректор С.Шекмар едактор В.Дан каз 5718/ 41 исно венного коретений и аушс Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная,7 ТиражВНИИПИ Государспо делам изо 13035, Москва, Ж 1355117ФХ Фб Ы Птета СССкрытийнаб., д.