一種被配置用于在氣缸孔中往復(fù)運(yùn)動(dòng)并用于與活塞密封件密封接觸的活塞具有被布置用于與待處理的產(chǎn)品接觸的第一端和被配置成用于耦合到驅(qū)動(dòng)裝置的第二端。活塞的被設(shè)置用于與所述活塞密封件接觸的至少一部分被涂覆有低摩擦材料，從而提供相比于未經(jīng)涂覆的活塞的減小的摩擦。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】
本專(zhuān)利技術(shù)涉及活塞，尤其涉及適于在活塞泵中使用的一種活塞。根據(jù)另一方面，本發(fā) 明涉及一種在活塞泵中使用的活塞泵密封件。
技術(shù)介紹
在食品加工領(lǐng)域內(nèi)，使用活塞泵的一個(gè)典型的例子是在均化器中。均化涉及脂肪 乳劑的穩(wěn)定化，使得其不會(huì)受重力分離的影響。通過(guò)均化例如奶、奶油和其它乳制品，使得 它們?cè)诒Ｙ|(zhì)期期間不會(huì)分離到任何顯著的程度。均化也會(huì)影響到經(jīng)歷過(guò)均化的產(chǎn)品的味道 和其它特性。均化的主要目的的初步解釋是，脂肪球被破裂成不容易通過(guò)重力分離的較小 的脂肪球。 脂肪球的破裂是通過(guò)施加力造成的，并且一個(gè)普通的方法是迫使產(chǎn)品在高壓（勻 化壓力）下通過(guò)小的縫隙。當(dāng)產(chǎn)品通過(guò)縫隙時(shí)，其速度將快速增大。流將變成紊流，從而產(chǎn) 生湍流漩渦，并且升高的速度將產(chǎn)生如此顯著的壓力降，以致產(chǎn)品會(huì)開(kāi)始沸騰。有助于均化 的第一個(gè)效果是，劇烈的漩渦會(huì)將脂肪球撕裂開(kāi)，并且第二個(gè)效果是，在沸騰時(shí)所產(chǎn)生的內(nèi) 爆氣泡的空穴效應(yīng)會(huì)使脂肪球破裂。 本領(lǐng)域技術(shù)人員清楚地知道上述技術(shù)，但對(duì)于研宄本專(zhuān)利技術(shù)的非本領(lǐng)域技術(shù)人員， 認(rèn)識(shí)到均化是需要大量能源的工藝是重要的。由于相當(dāng)?shù)偷男剩┘拥拇罅磕芰勘晦D(zhuǎn) 換成熱量，其可能是問(wèn)題或可能不是問(wèn)題，具體取決于應(yīng)用的性質(zhì)。 在典型的均化器中，具有在氣缸中進(jìn)行往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞的活塞泵用于加壓的目 的。在進(jìn)氣沖程中，進(jìn)氣閥門(mén)打開(kāi)，并且當(dāng)活塞向下行進(jìn)到其下死點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)品進(jìn)入氣缸。隨 后，壓縮沖程開(kāi)始，并在某一點(diǎn)，出口閥打開(kāi)，從而形成縫隙，迫使產(chǎn)品通過(guò)該縫隙。出口閥 包括環(huán)形閥座和致動(dòng)沖頭（即閥）。閥座和閥設(shè)計(jì)成能承受所產(chǎn)生的高壓和摩擦力。雖然 在涉及均化器的實(shí)施方式中的本專(zhuān)利技術(shù)不應(yīng)當(dāng)受限于規(guī)定的參數(shù)，但是典型的均化壓力可以 在100-250巴的范圍內(nèi)，而形成閥座與促動(dòng)器之間的縫隙的環(huán)形間隙具有約0. 1mm的寬度。 與食品接觸的活塞泵（這可以是本專(zhuān)利技術(shù)的應(yīng)用的情況）需要有在衛(wèi)生方面經(jīng)過(guò)驗(yàn) 證的性能。將包括曲軸箱和將活塞與曲軸箱連接的曲軸的活塞泵的不衛(wèi)生側(cè)與包括氣缸的 與食品材料接觸的部分的衛(wèi)生側(cè)分離可能是困難的。在器件的操作期間，活塞必然相對(duì)于 氣缸移動(dòng)，并且這面臨挑戰(zhàn)。 第一個(gè)挑戰(zhàn)是在氣缸和活塞之間會(huì)存在環(huán)形間隙，由于其連接不衛(wèi)生側(cè)和衛(wèi)生 偵牝因而這必需加以解決。這可通過(guò)布置活塞密封件來(lái)解決。活塞密封件通常是環(huán)形的，并 布置在氣缸壁（其與布置在活塞的側(cè)面上的活塞環(huán)是相對(duì)的）上。一種常見(jiàn)的方法是安排 兩個(gè)隔開(kāi)的活塞密封件，它們用水或蒸汽冷凝物冷卻和潤(rùn)滑。如用在其它一些活塞泵上的 潤(rùn)滑油之類(lèi)的普通潤(rùn)滑劑因明顯的原因而不能使用，但對(duì)于一些應(yīng)用，可使用食品級(jí)油。水 可注入密封件之間的位置。現(xiàn)有技術(shù)被公開(kāi)在本申請(qǐng)人的W02011/002376中，以及在該申 請(qǐng)引用的參考文件中。 第二個(gè)挑戰(zhàn)是沿氣缸（和/或活塞的部分）的延伸部的表面部分在泵循環(huán)期間將 在不衛(wèi)生側(cè)和衛(wèi)生側(cè)兩者上或在兩者之間的區(qū)域內(nèi)，從而導(dǎo)致再感染的風(fēng)險(xiǎn)。這一挑戰(zhàn)已 經(jīng)通過(guò)注入過(guò)熱水或蒸汽到相關(guān)的表面部分得以解決。其一個(gè)方面將在詳細(xì)描述中詳細(xì)公 開(kāi)。 活塞泵在均化器以外的其它區(qū)域用作為電路中的獨(dú)立元件，并且，雖然之前和之 后的實(shí)施例將涉及到均化器，但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯而易見(jiàn)的是，本專(zhuān)利技術(shù)將為這 樣的活塞泵提供益處。 因此，本專(zhuān)利技術(shù)旨在通過(guò)提供用于活塞泵的新方法和裝置，從而提供一種減輕現(xiàn)有 技術(shù)的缺點(diǎn)的解決方案。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了上述目的，本專(zhuān)利技術(shù)提供了一種活塞，其被配置用于在氣缸孔中往復(fù)運(yùn)動(dòng)并用 于與活塞密封件密封接觸。所述活塞的第一端被布置用于與待處理的產(chǎn)品接觸，而第二端 被配置成用于耦合到驅(qū)動(dòng)活塞的往復(fù)運(yùn)動(dòng)的活塞驅(qū)動(dòng)裝置。所述活塞其特征在于，被設(shè)置 用于與所述活塞密封件接觸的活塞的至少一部分被涂覆有低摩擦材料。活塞特別合適地適 于用在一般的活塞泵中以及在均化器中所使用的特定活塞泵中。本專(zhuān)利技術(shù)因此也可以用在其 他情況下。活塞的不同端部的用途的闡明僅是說(shuō)明性的，并被添加以簡(jiǎn)化理解。 根據(jù)一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式，其中所述活塞的第一端涂覆有低摩擦材料。在進(jìn)一步 的實(shí)施方式中，整個(gè)活塞可以涂覆有低摩擦材料。 在與食品的加工相關(guān)的實(shí)施方式中，優(yōu)選的是低摩擦材料是食品級(jí)材料。可以使 用的一些低摩擦材料是PTFE或DLC。 以上和以下描述的活塞可以在活塞泵中使用，一個(gè)實(shí)施例是在均化器中使用的活 塞栗。 活塞涂層添加的有益效果是，活塞泵可以包括布置于氣缸壁中的環(huán)形槽中并延伸 到與活塞密封接觸的至少一個(gè)活塞泵密封件，其中密封件的徑向內(nèi)表面部分可以設(shè)置有低 摩擦材料涂層。在還有的其他實(shí)施方式中，密封件的整個(gè)周緣表面涂覆有低摩擦材料。 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，包括根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的創(chuàng)造性的活塞的活塞泵的氣 缸可包括用于潤(rùn)滑流體或消毒流體的入口和出口（例如在氣缸壁與活塞之間的環(huán)形縫隙 中的水或其它流體）。 根據(jù)第二構(gòu)思，本專(zhuān)利技術(shù)涉及密封件，該密封件包括由彈性材料（elast)形成的環(huán) 形密封件主體，所述環(huán)形密封件主體被配置為布置在氣缸壁和可移動(dòng)活塞之間。密封件的 特征在于密封件的徑向內(nèi)表面部分設(shè)置有低摩擦材料涂層。密封件主要用于活塞泵，然而 可以構(gòu)思其它實(shí)施方式，在該其他實(shí)施方式中，在部件之間存在以類(lèi)似方式進(jìn)行的相對(duì)運(yùn) 動(dòng)。 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，環(huán)形密封件主體包括與所述環(huán)形密封件主體一體成型 并從所述環(huán)形密封件主體的徑向內(nèi)部沿軸向方向延伸的突起密封唇狀物。 在更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，密封件的整個(gè)周緣表面設(shè)置有低摩擦材料涂層。 為了優(yōu)化的目的，在本專(zhuān)利技術(shù)的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述涂層的厚度在整個(gè)所 述密封件的外周表面變化。 在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式中，所述涂層被限制在不包括所述密封唇狀物的表面，使 得密封唇狀物可以執(zhí)行朝向活塞的無(wú)約束的動(dòng)作。 在一些實(shí)施方式中，為了調(diào)整到不同的磨蝕磨損的目的和/或?yàn)榱吮苊饷芊饧?變形，所述涂層的厚度沿遠(yuǎn)離所述密封件的包括密封唇狀物的軸向端部的方向減小。該厚 度也可以以其他的方式改變。【附圖說(shuō)明】 圖1A是包括本專(zhuān)利技術(shù)的第一實(shí)施方式的活塞泵的剖視圖。 圖1B是活塞的剖視圖，示出了本專(zhuān)利技術(shù)的不同的實(shí)施方式。 圖2是密封件的剖視圖和俯視圖，該密封件可以在本專(zhuān)利技術(shù)的實(shí)施方式中使用。 圖3示意性示出了圖2的密封件的進(jìn)一步的實(shí)施方式。【具體實(shí)施方式】 圖1示出了包括本專(zhuān)利技術(shù)的第一實(shí)施方式的均化器的活塞泵的一部分。活塞102被 布置在包括氣缸孔106 (在下面稱(chēng)為"氣缸"）的氣缸殼體104內(nèi)。活塞102被連接到活塞 驅(qū)動(dòng)器，即一種用于給活塞102的往復(fù)運(yùn)動(dòng)提供傳動(dòng)力的致動(dòng)機(jī)構(gòu)（未示出）。在本實(shí)施方 式中，可優(yōu)選使用連接活塞102到曲軸（未示出）的連接桿（未示出），但其它驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)不 應(yīng)排除，例如不應(yīng)排除液壓或氣動(dòng)裝置、凸輪機(jī)構(gòu)、或伺服電機(jī)。 兩個(gè)環(huán)形活塞密封件108、110被布置在氣缸106的外周壁（被稱(chēng)為氣缸壁）中的 環(huán)形槽中。每個(gè)活塞密封件108、110延伸到氣缸106內(nèi)并密封地接觸活塞102。通道112 在密封件108、110之間的位置朝氣缸106內(nèi)開(kāi)放。通道112將滅菌流體和/或潤(rùn)滑流體 (水、無(wú)菌水、熱的無(wú)菌水或混有蒸汽的熱無(wú)菌水、乙醇或其他衛(wèi)生流體）導(dǎo)向活塞102和氣 缸壁之間的區(qū)域中。另一通道114引導(dǎo)流體離開(kāi)該區(qū)域。在其他實(shí)施方式中，可以布置幾 個(gè)這樣的本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種活塞，其被配置用于在氣缸孔中往復(fù)運(yùn)動(dòng)并用于與活塞密封件密封接觸，其中，所述活塞的第一端被布置用于與待處理的產(chǎn)品接觸，而第二端被配置成用于耦合到驅(qū)動(dòng)裝置，其中，所述活塞的被設(shè)置用于與所述活塞密封件接觸的至少一部分被涂覆有第一低摩擦材料，從而提供相比于未經(jīng)涂覆的活塞的減小的摩擦，所述活塞還包括設(shè)置在氣缸壁的環(huán)形槽內(nèi)并延伸到與所述活塞密封接觸的至少一個(gè)活塞泵密封件，其中所述密封件的徑向內(nèi)表面部分設(shè)有第二低摩擦材料涂層。
【技術(shù)特征摘要】
【國(guó)外來(lái)華專(zhuān)利技術(shù)】...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：弗雷德里克·約翰遜，伊薩克·薩爾曼，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：利樂(lè)拉瓦爾集團(tuán)及財(cái)務(wù)有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：瑞士;CH
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