DE2358157A1 - Fuellrohr zum fuellen von beuteln oder anderen behaeltern mit fluessigkeiten - Google Patents

Description

PatenlenwSlte

Dr. O. Loesenbeck ^ J b 8 I b /

Dipl.-tag.-Sfracke

Dipi.-lng. Loessnbeck
48 Bielefeld, Herforder Strafte 17

15/3 ■■.".-■..

THMOOTIER & Cie., 79, rue de Bourgogne, L^on^eme, Rhone,

¹ Frankreich

Fallrohr zum Füllen von Beuteln oder anderen Behältern mit

• . Flüssigkeiten

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Füllrohr zum Füllen von Verpackungen aus verformbaren Materialien mit Flüssigkeiten. Derartige Füllrohre beinhalten im wesentlichen einen länglichen Rohrkörper, der eine Leitung-bildet und der an seiner Basis ein oder mehrere Öffnungen hat, wobei eine Einrichtung zum öffnen -oder Schließen der Leitung vorgesehen ist. Es ist ferner eine Steuereinrichtung zum Auf- und Absenken des Füllrohres in seiner Gesamtheit vorgesehen, um die Basis in den zu füllenden Behälter vor der Füllung einzubringen und um das Füllrohr nach vollendeter Füllung zurückzuziehen.

Die bislang bekannten Füllröhre besitzen nur unzureichende Einrichtungen zum Öffnen und Schließen der Leitung. Es handelt sich hierbei um recht primitive Verschlußvorrichtungen, die verschiedene Nachteile aufweisen. So geschieht bei diesen Vorrichtungen insbesondere das öffnen und. Schließen zu abrupt, so daß sich Tropfen bilden, die Flüssigkeit zum Spritzen gebracht wird und Stöße auf die Flüssigkeit im Augenblick des vollständigen Schließens der" Leitung ausgeübt werden. Hieraus ' ergeben sich unangenehme Störungen. So erhält man zunächst einmal keine exakte Dosierung der Flüssigkeit, da die während

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einer vorgegebenen Zeitdauer abströmende Flüssigkeitsmenge nicht konstant ist. Andererseits kommt es zur Bildung von Schaum, wenn Flüssigkeiten, die zum Schäumen neigen, verarbeitet werden, was für die aseptische Behandlung der Flüssigkeit, insbesondere bei Milch, nicht hingenommen werden kann.

Um die Bildung von Schaum zu verhindern, ist bereits vorgeschlagen, Füllrohre in dem Maße aufwärts zu bewegen, wie sich die Füllung vollzieht, so daß die Fallhöhe der Flüssigkeit immer sehr gering bleibt.· Diese Verfahrensweise läßt sich jedoch nur schwierig durchführen, führt zu einem sehr komplizierten Maschinenaufbau und bringt keineswegs die Beseitigung obengenannter Nachteile mit sich.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllrohr zu schaffen, dem die vorstehend geschilderten Nachteile nicht anhaften.

Die erfindungsgemäße Lösung besteht im wesentlichen darin, daß in dem Füllrohr eine vertikal im Inneren des Eohrkörpers verlagerbare Stange angeordnet ist, die zwei verbreiterte Abschnitte aufweist, die um eine vorbestimmte Höhe voneinander entfernt sind und die mit zwei komplementär geformten, fest mit dem Rohrkörper verbundenen Abschnitten zusammenarbeiten, die um eine geringfügig größere Höhe voneinander abständig sind, derart, daß die Verlagerung der Stange das Öffnen und Schließen in zwei geringfügig zueinander versetzten Zeitpunkten bewirkt.

Die Schließung geschieht beim Abwärtsbewegen der Stange. Sie geschieht zuerst ah der oberen Schließeinrichtung und nachfolgend an der unteren Schließeinrichtung. Bei der Öffnung wird dann demzufolge zuerst die untere Verschlußeinrichtung geöffnet.

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ELn derartiger Schließvorgang verhindert sehr zuverlässig die Bildung von Tropfen, ein Spritzen der Flüssigkeit und dämmt auch das Schäumen stark ein. Es ist nunmehr eine exakte Dosierung möglich.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist die Basis des Rohrkörpers des Füllrohres konisch ausgebildet und weist wenigstens eine seitliche Öffnung auf, wobei der untere verbreiterte Abschnitt der Stange eine entsprechende konische Form aufweist und eine Ringdichtung trägt. .

Die seitliche Öffnung ermöglicht es, die Flüssigkeit in Richtung auf die Seitenwand des zu füllenden Behältnisses abzugeben, wodurch die Bildung von Schaum dann vollständig unterdrückt wird. . .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die konische Basis des Rohrkörpers mit zwei einander.diametral gegenüberliegenden seitlichen Öffnungen versehen. Diese Ausgestaltung ist besonders geeignet für die Füllung von Plastikbeuteln länglicher Form. ■

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht die Einrichtung zum vertikalen Verlagern der Stange im wesentlichen aus einer mit einer Druckmediumleitung verbundenen Kammer sowie einer Rückführfeder- zum Zurückführen der Stange in die abgesenkte Stellung, wobei an dem Rohrkörper und der Stange deformierbare Membranen befestigt sind, von denen eine die Abdichtung - in der genannten Kammer und die andere die Abdichtung des oberen Endes der Leitung- bildet, durch die das abzufüllende Gut fließt.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes wird nachstehend unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen ■ ■

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Fig. 1 ein Fallrohr gemäß der Erfindung teilweise in Schnittdarstellung,

Fig. 2 eine Teilschnittdarstellung des unteren Endes des Füllrohres nach Fig. 1.

Das in seiner Gesamtheit in Fig. 1 dargestellte Füllrohr weist einen länglichen Rohrkörper 2 kreisförmigen Querschnittes mit vertikalliegender Achse auf. Der Rohrkörper 2 setzt sich aus mehreren Abschnitten 2a, 2b und 2c zusammen, die untereinander derart verbunden sind, daß sie eine Leitung 3 bilden. Der Rohrkörper 2 kann vertikal verlagert werden und ist bei dieser Bewegung in einem Ring 4 geführt.

Am oberen Bereich des Rohrkörpers 2 ist ein seitlicher Stutzen 5 vorgesehen, der die Zuführung des abzufüllenden Produktes ermöglicht. Am oberen Ende des Rohrkörpers befindet sich ein Gehäusekasten 6, der die Steuereinrichtung zum Öffnen und Schließen der Leitung 3 beinhaltet.

Die gesamte Baueinheit, bestehend aus den Abschnitten 2a, 2b und 2c des Rohrkörpers 2 und dem Gehäusekasten 6, ist von einem zum anderen Ende von einer vertikalen, koaxial zum Rohrkörper 2 angeordneten Stange 7 durchquert. Infolge des ,Vorhandenseins der Stange 7 hat die Leitung 3 einen ringförmigen Querschnitt.

In seinem unteren Bereich, der in Fig. 2 in vergrößertem Maßstab dargestellt ist, weist das Füllrohr einen verbreiterten Abschnitt auf und endet in einem konischen Endstück 8, in dem sich zwei seitliche, einander diametral gegenüberliegende Öffnungen 9 befinden.

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Der mittlere Abschnitt 2b des Rohrkörpers 2 weist eine Einschnürung 10 auf, die von einer Örtlichen Verdickung 12 der Wandung gebildet wird.

Die Stange 7 trägt einen ersten Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt 13» der auf-dem gleichen Niveau liegt wie die Einschnürung 10 und dessen Außendurchmesser dem Innendurchmesser der Einschnürung entspricht.

Die Stange 7 trägt desweiteren einen weiteren Abschnitt mit vergrößertem Querschnitt 14-, der am unteren Stangenende liegt in der Nahe des unteren konischen Endstückes 8 des Rohrkörpers 2w

Der im Querschnitt verbreiterte Abschnitt 14 setzt sich aus einem starren Körper I4ay der eine konische Form¹ entsprechend der Innenform des konischen Endstückes 8 des Körpers 2 hat,· sowie einer Ringdichtung 14b zusammen.

Das konische Stück 14a und die Ringdichtung 14b sind mittels eines Ge winde zap fens 15 nri.-fc der Stange 7 ver schraubt, wobei diese Befestigung mittels. Verschrauben es ermöglicht, ein Zentrierstück 16 mit anzubringen, das die Zentrierung der Stange 7 und. ihre Führung bei den Veriikalbewegungen ermöglicht. Um dabei nicht die Leitung -J zu unterbrechen, hat das Zentrierstück 16 die Form eines Sternes mit beispielsweise drei Armen und weist mittig ein Loch;zum Durchtritt des Gewinde Zapfens 15 auf.

Das die verbreiterten Abschnitte 13 und 14 der Stange 7 voneinander trennende Höhenmaß ist geringfügig kleiner als das Höhenmaß, das die entsprechenden Abschnitte 12 und 8 voneinander trennt, die fest mit dem Rohrkörper 2 verbunden sind. Dieser Unterschied ist für die .Funktion notwendig. . .

Die Stange 7 ist in vertikaler Richtung mittels der in dem Gehäusekasten.16 angeordneten Steuereinrichtung bewegbar.

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Die Steuereinrichtung beinhaltet im wesentlichen eine Kammer 19» in <Üe die Zuleitung 17 für ein Druckmedium zum Wiederanheben der Stange 7 mündet, sowie eine Rückstellfeder 18 zum erneuten Absenken der Stange.

Das Druckmedium, beispielsweise Druckluft od.dgl., wirkt in der Kammer 19 gegen eine über die Kammer gespannte deformierbare Membran 20, die einerseits an dem Gehäusekasten 6 und andererseits an der Stange 7 befestigt ist.

In analoger Weise ist am oberen Ende der Leitung 3 eine zweite deformierbare Membran 22 befestigt, die die Abdichtung der Leitung bewirkt, welche Stellung die Stange 7 auch haben mag.

Die als Druckfeder ausgebildete Rückstellfeder 18 stützt sich einerseits an dem Gehäusekasten 6 und andererseits an einem fest mit der Stange 7 verbundenen Anschlag 23 ab.

Dem Stutzen 5 zur Zuführung des abzufüllenden Gutes ist eine Einschnürung 24 zugeordnet.

Die Funktionsbedingungen der Füllrohrgesamtheit hängen natürlich von den verschiedenen Querschnitten der Leitung 3, die exakt ausgebildet sein müssen, ab. Die entscheidenden, mitbestimmenden Fakten sind jedoch das Öffnen und Schließen zu zwei unterschiedlichen Zeitpunkten, wie es sich aus den Relativlagen der Abschnitte 8, 12, 13 und 14 zueinander ergibt, die die Rolle von Verschlüssen spielen.

Wenn sich die Stange 7 anfänglich in abgesenkter Stellung befindet, wie in Fig. 2 dargestellt, ist der dichte Verschluß durch die Ringdichtung 14b gewährleistet. Der verbreiterte Abschnitt 13 befindet sich in Eingriff mit der Einschnürung 10 und vervollständigt damit den Verschluß.

Wird die Stange 7 wieder angehoben^ trennt sich die Dichtung 14b von dem konischen Endstück 8 des Rohrkörpers 2, bevor der

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verbreiterte Abschnitt.13 vollständig aus der Einschnürung 10 herausgetreten ist. Demzufolge wird die Flüssigkeit, die sich in der Leitung 3 befindet, in einer ersten Zeitphase in der Höhe der Einschnürung 10 zurückgehalten und es kann damit kein heftiges Ausspritzen erfolgen.

Zu einem zweiten Zeitpunkt, der dem ersten sehr naheliegt, ist der verbreiterte Abschnitt 13 vollständig aus der Einschnürung 10 ausgetreten und die Flüssigkeit kann normal ausströmen.

Die seitliche Anordnung der Öffnungen 9 ermöglicht das Ausbringen schräger, gegen die Seitenwandung des zu füllenden Behälters gerichteter Strahlen, die somit schnell und sofort gebrochen werden. Auf diese Weise läßt sich die Bildung von Schaum praktisch vollständig^vermeiden. ■

Wenn die Stange 7 wieder abgesenkt wird, treten die umgekehrten Effekte ein. Zu einem ersten Zeitpunkt tritt der verbreiterte Abschnitt 13 wieder in die Einschnürung 10 ein und bremst schon das Ausströmen vor dem vollständigen Verschließen. Zu einem zweiten, dem ersten Zeitpunkt sehr nahen Zeitpunkt gerät die Dichtung 14b in Kontakt mit dem unteren konischen Endstück 8 des Rohrkörpers 2 und unterbricht damit das Ausströmen der Flüssigkeit.vollständig.

Man vermeidet auf diese-Weise im Augenblick des vollständigen Verschließens, daß plötzliche und heftige Stöße auf die Flüssigkeit ausgeübt.werden, was zur Bildung von Tropfen und zum Spritzen der Flüssigkeit,führen würde» '

Infolge der vorstehend genannten vorteilhaften Eigenschaften eignet sich das beschriebene Fallrohr besonders zur aseptischen Abfüllung von Hilch in Kartonagen oder Plastikverpak-.kungen, wobei"Milch als zum Schäumen neigendes Produkt an-

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zusehen ist. Selbstverständlich können genauso vorteilhaft .andere Flüssigkeiten, wie beispielsweise Wein oder sogar breiförmige Produkte abgefüllt' werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das einzig beschriebene Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Füllrohres. Im Rahmen des Erfindungsgedankens sind vielmehr zahlreiche Ausführungsvarianten möglich, insbesondere bezüglich der Ausgestaltung der Einrichtung zur Betätigung der Stange und bezüglich der Verwendung für die verschiedensten abzufüllenden Produkte.

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Claims (3)

1. 235815?

   Patentansprüche

   Füllrohr zum Füllen von Beuteln oder anderen Behältnissen mit Flüssigkeiten, bestehend-aus einem Rohrkörper mit vertikaler Achse, der an. seiner Basis durchbohrt ist, dadurch g e k e η η ζ e-i c h η e t , daß eine vertikal im Inneren des Rohrkörpers .(2) verlagerbare Stange (7) vor-■ gesehen ist, die zwei Abschnitte (13 und 14) verbreiterten Querschnittes aufweist, die um eine vorbestimmte Höhe voneinander entfernt liegen und die mit zwei Abschnitten (8 und 9) komplementärer Form, die fest mit dem Rohrkörper (2) verbunden sind·, zusammenwirken, welch letztere um eine geringfügig größere Höhe voneinander entfernt sind, derart, daß die Verlagerung der Stange das Öffnen und Schließen jeweils in zwei geringfügig zueinander versetzten Zeitpunkten bewirkt.
2. 2. Füllrohr nach Anspruch 1,. dadurch gekennzeichnet, daß die

   ■ Basis des Rohrkörpers (2) des Füllrohres eine konische Form (8) hat und mindestens eine seitliche Öffnung (9) aufweist,'. wobei der untere Abschnitt (14-) verbreiterten Querschnittes der Stange (7) eine entsprechende Konusform aufweist und eine Ringdichtung (14-b) trägt.
3. 3. Füllrohr nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das konische Endstück (8) des Rohrkörpers (2) zwei seitliche, einander diametral gegenüberliegende Öffnungen. (9) aufweist.

   4·.'Fallrohr nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Stange (7) am unteren Ende ein sternförmiges Zentrierstück (16) trägt, das zur Zentrierung und Führung der Stange (7) in Berührung mit der Innenwand des Rohrkörpers (2) steht»

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   Füllrohr nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum vertikalen Verlagern der Stange (7) eine Kammer (19) beinhaltet, in die die Zuführung (17) für ein Druckmedium mündet und ferner eine Rückstellfeder (18) für die WiederabSenkung der Stange (7) vorgesehen ist, wobei deformierbare Membranen (20 und 22) einerseits an dem Rohrkörper (2) und andererseits an der Stange (7) befestigt sind, von denen die eine die Kammer (19) abdichtet und die andere das obere Ende der Leitung (3) im Inneren des Rohrkörpers (2) abdichtet.

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   ORfGiNAL INSPECTED