DE2359986A1

DE2359986A1 - Verfahren und vorrichtung zum abfuellen von fluessigkeiten in gefaesse

Info

Publication number: DE2359986A1
Application number: DE2359986A
Authority: DE
Inventors: Heinrich Jordan; Siegmar Sindermann
Original assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Current assignee: Holstein und Kappert Maschinenfabrik Phonix GmbH
Priority date: 1973-12-01
Filing date: 1973-12-01
Publication date: 1975-06-05
Also published as: DE2359986C3; DE2359986B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Gefäße

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Gefäße, bei dem die Flüssigkeit etwa bei Gleichdruck zwischen Vorratsbehälter und Gefäß in dieses einströmt und das durch die Flüssigkeit verdrängte Gas in den Vorratsbehälter zurückströmt, wobei nach Beendigung des Abfüllvorganges bei getrennter Verbindung zum Vorratsbehälter eine Entlastung des Gefäßes durchgeführt wird sowie auf eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung.

Bei den bekannten Ausführungen dieser Ventile wird nach Ansetzen eines Gefäßes mittels einer Steuereinrichtung das Gasventil geöffnet, so daß ein Druckausgleich zwischen dem Druckpolster oberhalb der Flüssigkeit im Flüssigkeitskessel und dem Gefäß hergestellt wird. Während dieses Vorganges gelangt das Druckgas durch ein mit dem Verschließkörper verbundenes Rückgasrohr in die Flasche. Sobald nun der Druckunterschied zwischen dem Gaspolster im Flüssigkeitskessel und dem Gasdruck in der Flasche geringer ist als die Kraft einer das Flüssigkeitsventil betätigenden Feder, so wird dieses geöffnet und die Flüssigkeit strömt mit einer vom geodätischen Gefälle abhängigen Geschwindigkeit in das Gefäß ein. Während des Füllvorganges entweicht das innerhalb des Gefäßes anstehende Gas durch die Öffnung des Rückgasrohres in den Kessel zurück. Sobald die stetig ansteigende Flüssigkeit das untere Ende des Rückgasrohres erreicht, findet kein weiterer Gasaustausch von der Flasche zum Flüssigkeitsbehälter mehr statt, so daß der Füllvorgang beendet ist. Das Flüssigkeitsventil wird geschlossen und die Flasche nach durchgeführter Entlastung von dem Füllorgan abgezogen und verschlossen.

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GMBH BLATT AN

DORTMUND, DEN 26. Nov. 1973 1024/73

Bei den bekannten Füllventilen mit einem unterhalb des Verschließkörpers von dem Rückgasrohr und einem Auslaufstutzen gebildeten ringförmigen Austrittskanal besteht nun der Nachteil, daß in diesem Kanal nach Beendigung des Füllvorganges ein Flüssigkeitsrest verbleibt, der nur mit erheblichen Schwierigkeiten entfernt werden kann. Die anstehende Restmenge führt zu einem undefinierbaren Nachlauf. Auch kommt es vor, daß ein Teil der Flüssigkeit während der Entlastung des Gefäßes aus diesem Bereich durch das Entlastungsventil nach außen abgeführt wird und zu unerwünschten Flüssigkeitsverlusten bzw. Füllhöhenungenauigkeiten führt.

Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe gestellt, die durch den Nachlauf der Restflüssigkeit entstehenden störenden Einflüsse auszuschalten und einen einwandfreien Ablauf dieser nach Beendigung des Füllvorganges anstehenden Flüssigkeit aus dem Austrittskanal sicherzustellen.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe bei einem Verfahren der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß nach Beendigung des Abfüllvorganges der Druck im Raum oberhalb des Gefäßes, zweckmäßig durch Einleiten eines Druckstoßes unmittelbar unterhalb des Ventilsitzes, zum Ausdrücken der anstehenden Nachlaufflüssigkeit kurzzeitig erhöht wird. Durch dieses Verfahren kann, abgesehen von einer sehr ruhigen Abfüllung, die regelmäßig anstehende Nachlaufflüssigkeit restlos aus dem Raum oberhalb des Gefäßes entfernt werden. Gemäß der Erfindung wird der Druck zweckmäßig bei noch anstehendem Gegendruck unmittelbar vor der Entlastung des Gefäßes erhöht.

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖNIX GVPH

BLATT AN

DORTMUND, DEN26. Nov. 1973 1024/73

Das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgeschlagene füllrohrlose Füllorgan mit einem Ventilgehäuse und einem darin geführten Verschließkörper, einem mit diesem verbundenen Rückgasrohr sowie mit je einem Vakuum- und Entlastungsventil, deren Strömungskanäle unterhalb des Verschließkörpers in einem von dem Rückgasrohr und einem Auslaufstutzen gebildeten ringförmigen Auslaufkanal münden, zeichnet sich dadurch aus, daß der Austrittskanal vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Ventilsitzes eine mit einem im Volumen veränderbaren Raum in Verbindung stehende Zuleitung aufweist. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, daß der Raum mit dem zum Austrittskanal führenden Strömungskanal des Vakuum-Anschlusses verbunden ist und eine weitere Verbindung zum Vakuum-Ventil führt. Hierdurch werden zusätzliche Wege innerhalb des Ventilgehäuses entbehrlich. Ferner wird vorgeschlagen, daß der Raum als Zylinder ausgebildet ist und einen von außen gegen Federkraft betätigbaren Kolben aufweist.

Γη der Zeichnung, auf welche in der nachfolgenden Beschreibung Bezug genommen wird, ist die Erfindung beispielsweise und schematisch dargestellt.

Das Füllorgan besteht aus einem Ventilgehäuse 1 mit einem Ventilaufsatz 2· und der Zentriertulpe 3. Das Ventilgehäuse 1 enthält den Ventilsitz· 4 mit ^em Flüssigkeits- bzw. Austrittskanal 5. Der Ventilkegel 6 wird von einer Feder 7 bei Druckausgleich zwischen Flüssigkeitskessel und Gefäß im Öffnungssinn beeinflußt. Der Ventilaufsatz 2 ist mit einer nicht weiter dargestellten Brücke versehen, die eine Buchse trägt, durch welche die rohrförmige Verlängerung 8 des Ventilkegels 6 des Flüssigkeitsventils geführt wird. In dieser Verlängerung 8 des Ventilkegels 6 ist eine Stange 9 zum Betätigen des Gasventils

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PhÖNiX GMBH DORTMUND, DEN 26. Nov. 1973

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angeordnet. Diese Stange ragt oben über die rohrförmige Verlängerung des Flüssigkeitsventils hinaus und trägt zwei übereinander angeordnete Scheiben, an denen eine Steuereinrichtung angreift. Die Stange 9 des Gasventils trägt am unteren Ende eine sich auf eine Bohrung im Inneren den Ventilkegels 6 auflegende Dichtung 11. In den Ventilkegel 6 ist als Verlängerung dieser Bohrung ein Gasrohr 12 eingeschraubt, welches in den Hals des Gefäßes 13 hineinragt und einen Schirm 14 zur Ableitung der Flüssigkeit gegen die Wandung des Gefäßes aufweist. In der Zentriertulpe 3, welche von Führungsstangen oder anderen Vorrichtungen parallel zur Achse des Füllorgans verschiebbar gehalten wird, ist ein Anpreßgummi 15 eingesetzt. Dieses stellt einen dichten Abschluß zum Gefäß nach außen während des Füllvorganges sicher.

Der von dem Gasrohr 12 und dem Auslaufstutzen gebildete ringförmige Austrittskanal 5 ist gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel konisch verjüngt.

In dem Ventilgehäuse 1 befindet sich ein Entlastungsventil 16₇ welches bei Betätigung des Steuerbolzens 17 öffnet und dadurch eine Verbindung von dem Kanal 18, der im Austrittskanal 5 mündet, zur Atmosphäre herstellt. In dem Ventilgehäuse 1 ist ferner ein nicht sichtbar dargestelltes Vakuum-Ventil zur Verbindung des Vakuum-Kanals mit einer Vakuum-Quelle eingegliedert. Das Vakuum-Ventil wird ebenfalls von außen durch Entlanglaufen eines zugeordneten Steuerbolzens an einer Kurvenbahn betätigt. Gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel führt dieser Vakuum-Kanal 19 vom oberen Ende des Austrittskanals 5 in einen zusätzlichen Raum 20, in welchem eine als Zylinder ausgebildete Hülse 21 eingeschraubt ist. Innerhalb des Zylinders ist ein Kolben 22 gegen Federkraft 23 axial verschiebbar geführt.

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HOLSTEIN & KAPPERT MASCHINENFABRIK PHÖMIX GMBH BUTT AN

DORTMUND, DEN 26. Nov. 1973 1024/73

Der Füllvorgang wird zunächst durch Betätigen der nicht dargestellten Steuereinrichtung eingeleitet, wodurch sich das Gasventil öffnet. Dabei greift ein Hebel der Steuereinrichtung unter eine Scheibe, wodurch sich die Abdichtung 11 von ihrem Sitz abhebt und den Gasdurchgang in das Gefäß 13 freigibt. Nachdem ein Druckausgleich zwischen dem Flüssigkeitskessel und dem Gefäß eingetreten ist, hebt die Feder 7 den Ventilkegel 6 in Öffnungsstellung, worauf die Flüssigkeit in das Gefäß einläuft. Nach beendigter Füllung wird der Ventilkegel 6 durch die Steuereinrichtung auf den Ventilsitz gedrückt. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich noch ein Anteil der Restflüssigkeit im Austrittskanal 5. Diese Restflüssigkeit wird durch Verminderung des Volumens des Raumes und den dadurch verursachten Druckstoß in das noch angepreßte Gefäß abgeleitet-» Zu diesem Zwecke wird der Kolben 22, dessen Steuerstift 24 nach außen ragt und gegen eine nicht dargestellte Kurvenbahn anläuft, entgegen der Federwirkung in Richtung auf die Achse des Füllorgans bewegt. Die dadurch hervorgerufene Druckerhöhung im Raum 20 setzt sich in der Leitung 19 fort und drückt die Restflüssigkeit in das Gefäß.

In dem gezeigten Ausführungsbeispiel dient der Vakuum-Kanal 19 mit seiner zum nicht dargestellten Vakuum-Ventil führenden Leitung 25 als Zuleitung für den Raum 20. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, daß nur eine Leitung 19 zum Austrittsstutzen 5 sowohl für das Vakuum-Vantil als auch für die Verbindung mit dem Raum 20 eingegliedert werden muß. Es ist jedoch durchaus denkbar, eine zusätzliche Leitung, die den Raum 20 mit dem Austrittskanal 5 verbindet, anzuordnen.

Der zur Entleerung des Austrittskanals 5 eingeleitete Druckstoß wird nach dem Erfindungsvorschlag vor der Entlastung des Gefäßraumes eingeleitet.

- 6 - «Patentansprüche

Claims

Patentansprüche

1Λ Verfahren zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Gefäße, bei dem die Flüssigkeit etwa bei Gleichdruck zwischen Flüssigkeitskessel und Gefäß in dieses einströmt und das durch die Flüssigkeit verdrängte Gas in den Flüssigkeitskessel zurückströmt, wobei nach Beendigung des Abfüllvorganges bei getrennter Verbindung zum Flüssigkeitskessel eine Entlastung des Gefäßes durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß nach Beendigung des Abfüllvorganges der Druck im Raum oberhalb des Gefäßes zweckmäßig durch Einleiten eines Druckstoßes unmittelbar unterhalb des Ventilsitzes zum Ausdrücken der anstehenden Nachlaufflüssigkeit erhöht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Druck bei noch anstehendem Gegendruck unmittelbar vor der Entlastung des Gefäßes

erhöht wird.
3. Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruckfüllmaschinen zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, mit einem Ventilgehäuse und einem darin geführten Verschließkörper, einem mit diesem verbundenen RÜckgasrohr sowie mit je einem Vakuum- und Entlastungsventil, deren Strömungskanäle unterhalb des Verschließkörpers in einem von dem Rückgasrohr und einem Auslaufstutzen gebildeten Austrittskanal münden, dadurch gekenn- zeichnet, daß der Austrittskanal (5) vorzugsweise unmittelbar unterhalb des Ventilsitzes (4) eine mit einem im Volumen veränderbaren Raum (20) in Verbindung stehende Zuleitung (19) aufweist.

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DORTMUND, DEN 26. Nov. 1973 1024/73
4. Füllrohrloses Füllorgan nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) mit dem zum Austrittskanal (5) führenden Strömungskanal (19) des Vakuumanschlusses verbunden ist und eine weitere Verbindung (25) zum Vakuum-Ventil führt.
5. Füllrohrloses Füllorgan nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum (20) als Zylinder (21) ausgebildet ist und einen von außen gegen Federkraft (23) betätigbaren Kolben (22) aufweist.

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