活塞式泵的氣流調節裝置的製作方法
2023-10-06 15:16:19 4
專利名稱：活塞式泵的氣流調節裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種用於活塞式泵的氣流調節裝置，包括一放置於該活塞式泵的入口上的局部充氣的豎直管道，和放置於該活塞式泵的出口處的一局部充氣的豎直管道，兩豎直管道通過一截流閥相互連接。
背景技術：
活塞式泵是一變容積式的高壓泵，其基本上包括一大功率電機、傳動機構和曲柄機構和帶有一泵座、閥和許多柱塞或活塞的泵組件。傳動機構將電機產生的旋轉運動轉化為活塞的往復運動。
在實際應用的一個普通領域中，這種活塞式高壓泵被用在一均質器中。在這些應用中高壓泵被用作一均質器，在均質過程正確執行的情況下，泵座作為一個或多個均質器裝置或反向壓力裝置的輔助裝置。
均質化是工業生產中經常採取的手段，其中它的一個最重要的用途是在乳製品的生產中，這時均質將乳製品中的脂肪顆粒分解，從而防止產生乳油沉澱。今天幾乎所有的乳製品都要經過均質化。在食品工業中的這種應用必然帶來的是不僅對均質器還包括對所有輔助設備的衛生上的極端迫切的要求。
活塞式泵的運動意味著，在泵的吸入側，一種液體狀的產品例如牛奶將在活塞的每一行程過程中被加速。這就會使該產品的流動產生極大的脈動，為了避免產生損壞泵和輔助設備的危險，提供一種帶有氣流調節裝置的活塞式泵是很有必要的。
在氣流調節器的最簡單的結構中，它包括與活塞式泵直接相連的一部分充氣的豎直管道。市場中許多可用的均質器的特徵都為氣流調節器位於泵的吸入側和加壓側上。
在大多數實際應用中，上述類型的氣流調節器從調節氣流的角度來說，都是有效率的，但其通常在奶製品工廠中的CIP(就地清潔)系統中不能被清潔。該豎直管道部分必須被拆卸下來進行人工的清洗。由於該豎直管道連同其餘設備都不容易殺菌，因此這種氣流調節器不適用於無菌操作。
逐漸地，當這種氣流調節器運行時，截留在豎直管道內的空氣不久以後被生產線「消耗」掉。到目前為止，還不可能在生產運轉過程中補入空氣，但是取而代之的是必須要停止生產，這樣就帶來時間和產品上的損失。
在高產量和長運行時間的要求下，如在食品工業中，包括對泵加壓側壓力的較高壓力進行利用的要求下，上述氣流調節器能達到的操作運行時間太短。豎直管道內的空氣被快速地消耗掉並且必然要中斷生產。
在市場上也有許多其它類型的氣流調節器。薄膜氣流調節器通過一薄膜中間物將一充氣的空間與產品相分離。由於薄膜需要經常更換，因此，這些氣流調節器在運行中成本是相當高的。也有些專門的氣流調節器能夠被關閉並將產品清空，然後空氣又再一次地被充入。然而，這樣就會造成大量產品的損失。
帶有一個外部蒸汽帽的專門入口氣流調節器包括許多零件，這些零件都難於清潔，並且在無菌工廠中給殺菌帶來問題。另一種類型的氣流調節器是共鳴器形，它更難於清潔，因此也不適合用在食品生產中。
發明內容
本發明的目的就在於實現一種氣流調節器，該氣流調節器可以同時用在活塞式泵的入口和出口處或者用在一均質器中。這種氣流調節器同時也適用於常用的高壓中。
本發明的目的還在於實現一種氣流調節器，該氣流調節器能用其餘設備操作的清洗系統進行充分的清洗，即在一個乳製品工廠中。
然而本發明的目的還在於該氣流調節器能在運行過程中補給新鮮空氣，這有助於通過使用該氣流調節器從而較少地發生生產中斷和減小產品損失。
本發明還有一個目的是所提供的氣流調節器能以簡單的方式用於無菌操作。
解決方法根據本發明，本發明的這些和其它的發明目的將會獲得，因為所述該類型的氣流調節器已通過介紹的方式給出了其特徵，一鼓風機閥連接到每個豎直管道上，該鼓風機閥依次與一空氣供給源相連。
如從屬權利要求所述，本發明的優選實施例已經進一步地給出了其特徵。
以下將接合附圖對本發明的一個優選實施例進行詳細的描述，其中圖1為根據本發明一氣流調節器的示意圖。
圖2為根據本發明一鼓風機閥的局部剖開的側視圖。
附圖僅示出那些為理解本發明要點的細節和零件，工廠中的活塞式泵/均質器和其它設備已經被省略。
具體實施例方式
圖1為根據本發明一活塞式泵或均質器的氣流調節裝置的示意圖(該活塞式泵或均質器在圖中未示出)。氣流調節裝置包括一放置於一管道2上的部分充氣的豎直管道1，該管道2構成了該活塞式泵的入口。該氣流調節裝置還包括一放置於一管道4上的部分充氣的豎直管道3，該管道4構成了該活塞式泵的出口。通常地，該氣流調節裝置與該均質器或活塞式泵為一體。
兩豎直管道1和3通過一管道5彼此相連，在管道5上設置了一截流閥6。該截流閥6的安裝方式使其可部分作為一安全閥，部分用於作為一可開啟位於兩豎直管道1，3之間的一連通口的閥門。如果活塞式泵的出口管道4發生中斷，截流閥6開啟，在這種情況下，其作為一個安全閥。
該截流閥6在清洗和殺菌時也打開。例如，活塞式泵和均質器可以用在一乳製品工廠中，然後將其連接到該工廠被稱作為CIP系統(及時清洗)的清洗系統中。這就意味著兩豎直管道1和3、泵的入口管道2、出口管道4和位於兩豎直管道1和3之間裝有所述截流閥6的管道5將被清洗。如果這個工廠是一個無菌廠，則在生產之前用於該工廠的組件將被清洗。殺菌採用與CIP系統中同樣的方式用熱水進行。
一鼓風機閥7和8，分別連接到豎直管道1和3上。如圖1所示，該鼓風機閥7和8可以被放置於豎直管道1、3上相對較遠的下方，或可選擇地被放置於豎直管道1、3上較高處。鼓風機閥7和8可以設計為如圖2所示方式，該方式在圖2中很清楚。
鼓風機閥7、8(圖2)有一空氣或蒸汽的進口9和一出口10，該出口連接到豎直管道1和3中的一個上。鼓風機閥7、8密封地連接到豎直管道1、3。該鼓風機閥7、8也通過出口11與某種類型的溢流閥12、13相連。在每個鼓風機閥7、8和溢流閥12、13之間設有截流閥14、15。當空氣經鼓風機閥7、8充入每個豎直管道1、3時，該截流閥14、15用於關閉所述出口。在那些該氣流調節裝置被運用到低壓和一個無菌工廠的例子中，該溢流閥12、13能用某種形式的節流閥和節流清洗機代替。
所述鼓風機閥7、8的入口連接到某種形式的共同的壓縮空氣源處(未示出)。在每個入口管道上，應該適當地安裝一個截流閥16、17以便一個鼓風機閥7、8在某個時間能被補給充氣。在壓縮空氣源中的空氣必須是純淨的，符合食品用的空氣。來自壓縮空氣源的可用空氣的壓力應該比最高的產品壓力大約高1bar，同時氣流調節裝置在此壓力下使用。
在那些氣流調節裝置被用於高壓的例子中，需要一增壓器18，該增壓器壓縮引入的空氣並且確保進入到鼓風機閥7、8中的空氣壓力足夠的高。該增壓器18有一用於控制空氣的吸入空氣導管19和一用於補給空氣的吸入空氣導管20。在脫離該增壓器18的管道21上，適當地安裝了一個壓力計22，在那些氣流調節裝置被用於無菌工廠的例子中，也有一單向閥或止回閥23和一截流閥24。
在那些氣流調節裝置主要被用於無菌的例子中，蒸汽被輸送到鼓風機閥7、8。為保證無菌條件，進入到該裝置中的空氣應該保持一個大約為1.5bar的壓力。該蒸汽管道25應該適當地提供一個壓力計26，一單向或止回閥27和一個截流閥28。止回閥27用於防止空氣進入到蒸氣管道26中，在空氣管道21上的止回閥23以同樣的方式防止蒸氣進入到空氣管道21中。對一個無菌工廠來說，一無菌過濾器29，例如一薄膜過濾器，也同樣需要，通過該過濾器的空氣流入鼓風機閥7、8中。該無菌過濾器由補給的蒸氣保持無菌。
空氣也以特定的時間間隔進行補給，該時間間隔是變化的，取決於該氣流調節器的工作進程。可選擇地，某些形式的傳感器用於指示被截留在豎直管道1、3內的空氣的水平面。通過使用截流閥16、17中一個，可選擇地，空氣在某一時間被充入到一個導管1、3內。由於閥錐30開啟出口10，空氣經進口9進入到鼓風機閥7、8內並且閥7、8通向豎直管道1、3。閥錐30的這種設計使得僅有一個狹小的間隙通向豎直管道1、3。
在該氣流調節裝置被用於高壓的情形中，為了處於充氣過程的鼓風機閥7、8和出口11，截流閥14、15應該被關閉。在無菌工廠，用於補給蒸氣的閥28被關閉。
當氣流調節裝置用於無菌工廠中時，為了確保無菌的條件，在鼓風機閥7、8不需向豎直管道1、3補給空氣時蒸氣必須被補給到鼓風機閥7、8。當補給空氣完成時，閥24關閉阻止空氣進入，同時閥28開啟。位於入口管道處的閥16、17和鼓風機閥7、8及出口導管上的閥14、15必須打開。鼓風機閥7、8的閥錐30將出口10關閉。
為了其後經出口11從鼓風機閥7、8離開，進入到鼓風機閥7、8的蒸氣穿過入口9進入並且並經過蒸氣間隙31。鼓風機閥7、8也可以被通過間隙32在閥7、8中凝結的蒸氣淨化。
溢流閥12、13可以包括一反壓閥，或者可選擇地包括一熱力蒸氣收集器。通過保持一定量的過壓蒸氣，一有效的幹擾將會被用來確保鼓風機閥7、8中的無菌環境。在豎直管道1、3的密封連接10發生洩漏情況時，溢流閥12、13也可用作一洩漏顯示器。作為蒸氣補給的結果，在每個補給的過程中，位於鼓風機閥7、8內的管道和無菌過濾器29和被充入到豎直管道1、3中的空氣也被淨化。
從前面的說明中已經是很明顯的，本發明實現了一種用於活塞式泵或均質器中的氣流調節器裝置，由於該氣流調節裝置能適用於發生在出口處的高壓，因此，該氣流調節器可以被運用到該活塞式泵的進口和出口處。此外，該氣流調節裝置的設計讓空氣可以在工作過程中被補給到豎直管道中，這樣使生產中斷達到最小程度，因而減少了由於氣流調節裝置帶來的任何可能的產品損失。該氣流調節裝置也被很好的運用於衛生方面，也可容易地適用於無菌工廠中。
權利要求
1.一用於活塞式泵的氣流調節裝置，該裝置包括一位於該活塞式泵的入口(2)上的部分充氣的豎直管道(1)，和一位於該活塞式泵的出口(4)上的部分充氣的豎直管道(3)，兩豎直管道(1，3)通過一截流閥(6)相互連接，其特徵在於每個豎直管道(1，3)與一鼓風機閥(7，8)相連，所述鼓風機閥(7，8)依次與一空氣供給源相接。
2.如權利要求1所述的氣流調節裝置，其特徵在於該鼓風機閥(7，8)有一密封地連接到一豎直管道(1，3)上的出口(10)和一連接到一溢流閥(12，13)上的出口(11)。
3.如權利要求2所述的氣流調節裝置，其特徵在於該氣流調節裝置藉助於該鼓風機閥(7，8)和一與一蒸氣源相連接的無菌過濾器(29)適合進行無菌操作。
4.如權利要求3所述的氣流調節裝置，其特徵在於該空氣供給源與該無菌過濾器(29)連接。
5.如權利要求2所述的氣流調節裝置，其特徵在於由於一增壓器(18)被放置於該空氣管道(21)上，該氣流調節裝置適用於一增高的壓力。
全文摘要
本發明涉及一種用在活塞式泵中的氣流調節裝置。該裝置包括一放置於該活塞式泵的進口管道(2)上的部分充氣的豎直管道(1)，和一放置於該活塞式泵的出口管道(4)上的部分充氣的豎直管道(3)。兩豎直管道(1，3)通過一管道(5)相互連接，在該管道(5)上設置有一截流閥(6)。每個豎直管道(1，3)分別與一鼓風機閥(7，8)相連。兩個鼓風機閥(7，8)與一個共同的壓縮空氣源相連。該氣流調節裝置可以以一種簡單的方式適用於無菌操作和/或升高的產品壓力中。
文檔編號F04B11/00GK1491319SQ02804840
公開日2004年4月21日 申請日期2002年2月11日 優先權日2001年2月13日
發明者R·馬姆伯格, T·森, L·－G·佩森, R 馬姆伯格, づ逕 申請人:利樂拉瓦爾集團及財務有限公司