DE2446572A1

DE2446572A1 - Equipment for filling aerosol cans with gas - has metering pump cylinder and filling head provided with cooling jacket

Info

Publication number: DE2446572A1
Application number: DE19742446572
Authority: DE
Inventors: Klaus Ing Grad Niggemann
Original assignee: Perfect Ventil GmbH
Current assignee: Aptar Dortmund GmbH
Priority date: 1974-09-30
Filing date: 1974-09-30
Publication date: 1976-04-15
Also published as: DE2446572B2

Abstract

Equipment for filling aerosol cans with driving gas in liquid or gaseous form includes a metering pump with a cylinder in which reciprocating piston has a piston rod projecting through sealed opening in the cylinder bottom. The metering cylinder is attached to a filling head and to a source of driving gas and is together with the filling head surrounded by a cooling jacket with a cooling medium. The cooling jacket (3, 4) of the metering cylinder (6) and the filling head (5) is located between supply line (40, 41, 42) for the driving gas between the source of the driving gas and the metering cylinder (6). The cooling jackets (3, 4) for the metering cylinder (6) and the filling head (5) are separate units joined together in a row.

Description

Vorrichtung zum Füllen von Druckzerstäuberpackungen mit Treibgasen Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Füllen von Druckzerstäuberpackungen mit Treibgasen im flüssigen oder gasförmigen Aggregatzustand, wobei in dem Treibzylinder einer Dosierpumpe ein Treibkolben durch Druckmittel hin- und herbewegbar ist, dessen im Boden des Treibzylinders abgedichtet und verschiebbar geführte Kolbenstange den Dosierkolben in einem Dosierzylinder bildet, der an eine Treibgasquelle anschließbar sowie mit einem Füllkopf verbunden ist, und wobei der Dosierzylinder und der Füllkopf mit einem Temperiermantel zur Aufnahme eines Temperiermediums umgeben sind. Device for filling pressure atomizer packs with propellant gases The invention relates to a device for filling pressure atomizer packs with propellant gases in the liquid or gaseous state of aggregation, in the propellant cylinder a metering pump, a drive piston can be moved back and forth by pressure medium, the sealed in the bottom of the drive cylinder and slidably guided piston rod Dosing piston forms in a dosing cylinder, which can be connected to a propellant gas source and is connected to a filling head, and wherein the dosing cylinder and the filling head are surrounded by a temperature control jacket for receiving a temperature control medium.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der DT-OS 1 601 260 bekannt. Die bekannte Vorrichtung arbeitet zwar durchaus zufriedenstellend, hat jedoch den Nachteil, daß das Temperiersystem für den Dosierzylinder und den Füllkopf, das zur Konstanthaltung der Temperatur und damit der Abfüllmenge bei gasförmigen Treibgasen notwendig ist, bei der Herstellung relativ aufwendig ist und zusätzliche Energiekosten mit sich bringt. Weiterhin wird in der genannten OS vorgeschlagen, die gesamte Vorrichtung als kompakte Einheit auf eine feststehende, zu füllende Druckzerstäuberpackung abzusenken.Such a device is known from DT-OS 1 601 260. the known device works quite satisfactorily, but has the disadvantage that the temperature control system for the dosing cylinder and the filling head, which is used to keep it constant the temperature and thus the filling quantity is necessary for gaseous propellants, is relatively expensive to manufacture and entails additional energy costs brings. Furthermore, it is proposed in the mentioned OS, the entire device Lowered as a compact unit onto a fixed pressure atomizer pack to be filled.

Bei diesem Vorgang müssen erhebliche Massen hin- und herbewegt werden, so daß insbesondere bei einem raschen, automatischen Betrieb ein beträchtlicher weiterer Energieaufwand eintritt.During this process, considerable masses have to be moved back and forth, so that, especially in the case of rapid, automatic operation, a considerable further energy expenditure occurs.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der oben angegebenen Art derart auszubilden, daß der konstruktive Aufwand bei der Herstellung und der Energiebedarf während des Betriebes verringert sind.The invention is therefore based on the object of the device to train the type specified above in such a way that the structural effort in the manufacture and the energy requirements are reduced during operation.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der obigen Art gelöst, die dadurch gekennzeichnet ist, daß die Temperiermäntel des Dosierzylinders und des Füllkopfes in der Zufuhrleitung für das Treibgas zwischen der Treibgasquelle und dem Dosierzylinder angeordnet sind. Das abzufüllende, verhältnismäßig kühle Treibgas wird auf diese Weise nach dem Austritt aus der Treibgasquelle zunächst als Temperiermedium genutzt und sodann dem Dosierzylinder zugeführt und abgefüllt.This object is achieved according to the invention by an apparatus of the above Type solved, which is characterized in that the tempering jackets of the dosing cylinder and the filling head in the supply line for the propellant gas between the propellant gas source and the dosing cylinder are arranged. The one to be bottled, relatively cool Propellant gas is initially released in this way from the propellant gas source used as a temperature control medium and then fed to the dosing cylinder and filled.

Vorzugsweise sind die Temperiermäntel des Dosierzylinders und des Füllkopfes getrennt ausgebildet und in Reihe miteinander verbunden. Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn das kühlende Treibgas zunächst den Temperiermantel des Füllkopfes und dann denjenigen des Dosierzylinders durchströmt, da auf diese Weise zunächst der kleinere und dann der größere Temperiermantel beschickt wird.The tempering jackets of the dosing cylinder and the Filling head formed separately and connected to one another in series. In particular it is advantageous if the cooling propellant first reaches the temperature control jacket of the Filling head and then that of the metering cylinder flows through, as in this way first the smaller and then the larger temperature control jacket is charged.

Zwischen dem Temperiermantel des Dosierzylinders und dem Dosierzylinder befindet sich in der Zufuhrleitung für das Treibgas vorzugsweise ein Dreiwegeventil, dessen freier Eingang mit einer Treibgasquelle für verflüssigtes Treibgas verbunden ist, so daß zwischen einer Zufuhr von gasförmigem und verflüssigtem Treibgas umgeschaltet werden kann.Between the temperature control jacket of the dosing cylinder and the dosing cylinder there is preferably a three-way valve in the supply line for the propellant gas, whose free inlet is connected to a propellant gas source for liquefied propellant gas is, so that switched between a supply of gaseous and liquefied propellant gas can be.

Zwischen der Treibgasquelle für gasförmiges Treibgas und den Temperiermänteln befindet sich vorzugsweise ein Reduzierventil, das das Treibgas auf den erforderlichen Druck entspannt, wobei sich das Treibgas zugleich abkühlt.Between the propellant gas source for gaseous propellant gas and the temperature control jackets is preferably a reducing valve that the propellant gas to the required The pressure is released, while the propellant gas cools down at the same time.

Dem Dosierzylinder ist zweckmäßig ein Rückschlagventil vorgeschaltet.A check valve is expediently connected upstream of the dosing cylinder.

Zur Verringerung der bei jedem Abfüllvorgang auf- und abzubewegenden Massen ist der Füllkopf unmittelbar unter dem Boden des Dosierzylinders axial beweglich angeordnet und mit einem Rohr fest verbunden,das teleskopisch verschiebbar durch den Boden des Dosierzylinders zur Aufnahme des Treibgases hindurchtritt. Der Füllkopf 5 umfaßt vorzugsweise einen axial beweglichen, den Füllmechanismus enthaltenden Kolben, der in einem am Boden des Dosierzylinders angebrachten Hubzylinder geführt ist. Der Hubzylinder weist in den beiden Endbereichen Druckmittelanschlüsse zur Steuerung der Auf- und Abbewegung des Kolbens mit Hilfe eines Druckmediums, wie Druckluft, auf.To reduce the amount of movement that has to be moved up and down during each filling process Masses, the filling head can be moved axially directly below the bottom of the dosing cylinder arranged and firmly connected to a tube that can be telescoped through passes through the bottom of the metering cylinder for receiving the propellant gas. The filling head 5 preferably comprises an axially movable, containing the filling mechanism Piston that is guided in a lifting cylinder attached to the bottom of the dosing cylinder is. The lifting cylinder has pressure medium connections in the two end regions Control of the up and down movement of the piston with the help of a pressure medium such as Compressed air.

Das Rohr des Kolbens des Füllkopfes ist zweckmäßig gegen den Boden des Dosierzylinders abgedichtet. Der Kolben des Füllkopfes weist auf der von dem Dosierzylinder abgewandten Seite einen Abschnitt mit gegenüber der wirksamen Kolbenfläche verringertem Durchmesser auf, der in einem nach innen vorspringenden Flansch des Hubzylinders geführt ist. Auf diese Weise werden auf beiden Seiten des eigentlichen Kolbenabschnitts innerhalb des Hubzylinders Druckkammern gebildet.The tube of the piston of the filling head is expediently against the ground of the dosing cylinder sealed. The piston of the filling head points to that of the Dosing cylinder side facing away from a section with opposite to the effective piston area reduced diameter, which is in an inwardly projecting flange of the Lift cylinder is guided. This way you will be on both sides of the real Piston section formed within the lifting cylinder pressure chambers.

Die erfindungsgemäße Lösung hat vor allen Dingen den Vorteil, daß auf ein getrenntes Versorgungssystem für ein Temperiermedium verzichtet werden kann, da das abzufüllende Treibgas als solches als Temperiermedium verwendet wird. Ferner wird bei jedem Abfüllvorgang lediglich der Kolben des Füllkopfes anstelle der gesamten Vorrichtung auf- und abbewegt, so daß auch insoweit die Betriebskosten gesenkt werden.The solution according to the invention has above all the advantage that a separate supply system for a temperature control medium can be dispensed with, because the propellant gas to be filled is used as such as a temperature control medium. Further with each filling process only the piston of the filling head is used instead of the entire Device moved up and down, so that the operating costs are also reduced to that extent.

Im folgenden wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung näher erläutert.The following is a preferred embodiment of the invention explained in more detail with reference to the accompanying drawing.

Die einzige Figur zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The single figure shows a schematic section through an embodiment the device according to the invention.

Die Vorrichtung umfaßt zunächst allgemein einen Treibzylinder 15 und einen Dosierzylinder 6, wobei der Treibkolben 16 im Treibzylinder durch ein geeignetes Druckmittel auf- und abverschiebbar ist, das durch die Druckmittelanschlüsse 17 und 18 zu- bzw. abführbar ist. Zur Begrenzung des Hubes des Treibkolbens 16 nach oben dient eine Einstellspindel 19, die in den oberen Deckel 20 des Treibzylinders 15 eingeschraubt ist. An der Unterseite des Treibkolbens 16 ist ein als dessen Kolbenstange ausgebildeter Dosierkolben 21 befestigt, der durch den unteren Boden 22 und den oberen Boden 23 des an diesem befestigten Dosierzylinders 6 hindurch in den Dosierzylinder eintritt. Der Dosierkolben 21 ist mit Hilfe von Dichtungen 24, 25 gegenüber den Böden 22, 23 abgedichtet. In einem Ringraum 26 des oberen Bodens 23 des Dosierzylinders 6 befindet sich eine Schmierflüssigkeit, die den Dosierkolben umgibt. Der Dosierkolben 21 ist hohl und weist angrenzend an den Treibkolben 16 diametral gegenüberliegende Öffnungen 27, 28 auf, die eine Belüftung und damit Kühlung gestatten. Die Öffnung 27 ist im Inneren des Dosierkolbens 21 mit einem Fallrohr 29 verbunden, das den Kühl strom zunächst an den Boden des Dosierkolbens leitet.The device initially generally comprises a drive cylinder 15 and a metering cylinder 6, the drive piston 16 in the drive cylinder by a suitable Pressure medium can be shifted up and down, which through the pressure medium connections 17 and 18 can be supplied or removed. To limit the stroke of the drive piston 16 according to an adjusting spindle 19, which is inserted into the upper cover 20 of the drive cylinder, is used at the top 15 is screwed in. On the underside of the drive piston 16 is a piston rod as its trained metering piston 21 attached by the lower bottom 22 and the upper bottom 23 of the metering cylinder 6 attached to this through into the metering cylinder entry. The metering piston 21 is with the help of seals 24, 25 opposite the Bottoms 22, 23 sealed. In an annular space 26 of the upper base 23 of the metering cylinder 6 there is a lubricating liquid that surrounds the metering piston. The dosing piston 21 is hollow and has diametrically opposite sides adjacent to the drive piston 16 Openings 27, 28 which allow ventilation and thus cooling. The opening 27 is connected inside the metering piston 21 with a downpipe 29, which the First directs the cooling flow to the bottom of the metering piston.

Am unteren Boden 9 des Dosierzylinders ist unmittelbar ein Hubzylinder 13 angebracht, in dem ein Kolben 12 axial verschiebbar angeordnet ist, der den eigentlichen Abfüllmechanismus des Füllkopfes 5 enthält. Der Kolben 12 weist einen oberen Abschnitt größeren Durchmessers, der dem Innendurchmesser des Hubzylinders 13 entspricht, und einen unteren Abschnitt geringeren Durchmessers auf, der in einem nach innen vorspringenden Flansch am unteren Ende des Hubzylinders geführt ist. In dem oberen Abschnitt des Kolbens 12 und in dem Flansch des Hubzylinders 13 sind ringförmige Dichtungen 29, 30 angeordnet. Oberhalb und unterhalb des oberen Abschnittes des Kolbens 12 entstehen auf diese Weise Kammern zur Aufnahme eines Druckmittels, die mit Druckmittelanschlüssen 14, 14' verbunden sind. Durch Einlassen oder Auslassen von Druckmitteln kann der Kolben 12 auf und ab verschoben werden.A lifting cylinder is located directly on the lower floor 9 of the metering cylinder 13 attached, in which a piston 12 is axially displaceable, the actual Filling mechanism of the filling head 5 contains. The piston 12 has an upper portion larger diameter, which corresponds to the inner diameter of the lifting cylinder 13, and a lower section of smaller diameter, the inward one protruding flange is guided at the lower end of the lifting cylinder. In the upper one Portion of the piston 12 and in the flange of the lift cylinder 13 are annular Seals 29, 30 arranged. Above and below the upper section of the Pistons 12 are created in this way chambers for receiving a pressure medium, the are connected to pressure medium connections 14, 14 '. By letting in or letting out the piston 12 can be moved up and down by pressure means.

Im oberen Mittelpunkt des Kolbens 12 ist ein Rohr 10 einstückig angeformt, das teleskopisch verschiebbar durch den unteren Boden 9 in den Dosierzylinder 6 eintritt. Das Rohr 10 ist gegenüber dem Boden 9 mit Hilfe einer Dichtung 11 abgedichtet. Das Rohr 10 steht mit dem hohlen Innenraum des Kolbens 12 in Verbindung. In dem hohlen Innenraum ist eine Zylinderhülse 31 angeordnet, die an der oberen Seite geschlossen und an der unteren Seite offen ist. Das Innere des Rohres 10 steht über ein an den Außenseiten der Zylinderhülse 31 vorbeigeführtes Kanalsystem mit deren Unterseite in Verbindung. In der Zylinderhülse 31 befindet sich eine Druckfeder 33, die sich am oberen Ende gegen den oberen Boden der Zylinderhülse 31 und am unteren Ende gegen einen Kolben 34 abstützt, der in der Zylinderhülse dicht und verschiebbar geführt ist. Der untere ringförmige Rand des Kolbens 34 liegt dicht gegen eine Dichtungsscheibe 35 an, die auf einer Ringschulter des Kolbens 12 liegt.In the upper center of the piston 12, a tube 10 is formed in one piece, that is telescopically displaceable through the lower base 9 into the dosing cylinder 6 entry. The tube 10 is sealed off from the base 9 with the aid of a seal 11. The tube 10 is in communication with the hollow interior of the piston 12. By doing hollow interior is a cylinder sleeve 31 is arranged, which is closed on the upper side and is open at the bottom. The interior of the tube 10 is on a to the Outer sides of the cylinder sleeve 31 passed channel system with its underside in connection. In the cylinder sleeve 31 there is a compression spring 33, which at the upper end against the upper bottom of the cylinder sleeve 31 and at the lower end against a piston 34 is supported, which is guided tightly and displaceably in the cylinder sleeve is. The lower annular edge of the piston 34 lies tightly against a sealing washer 35, which lies on an annular shoulder of the piston 12.

Eine Aussparung 36 des Kolbens dient zur Aufnahme eines Abgabekopfes 37 einer Druckzerstäuberpackung 38. Eine im unteren, hülsenförmigen Ansatz des Kolbens 12 vorgesehene Ringdichtung 39 dichtet den Füllkopf nach außen gegenüber einem Ventildeckeldom der Druckzerstäuberpackung 38 ab.A recess 36 in the piston is used to accommodate a dispensing head 37 of a pressure atomizer pack 38. One in the lower, sleeve-shaped extension of the piston 12 provided ring seal 39 seals the filling head to the outside against a valve cover dome the atomizer pack 38.

Die Treibgasquelle 1 für gasförmiges Treibgas ist über ein Reduzierventil 2, das das Treibgas auf den gewünschten Druck entspannt und dabei abkühlt, und über eine Zufuhrleitung 40 mit dem zylindrischen Temperiermantel 3 des Kolbens 12 des Füllkopfes 5 verbunden. Dieser Temperiermantel 3 steht über eine weitere Zufuhrleitung 41 mit dem Temperiermantel 4 des Dosierzylinders 6 in Verbindung, und dieser Temperiermantel steht über eine Zufuhrleitung 42 mit dem Dosierzylinder 6 in Verbindung. In der Zufuhrleitung 42 befindet sich ein Dreiwegeventil 7, dessen freier Eingang mit einer Zufuhrleitung 45 verbunden ist, die über eine Pumpe 44 mit einer Treibgasquelle 43 für flüssiges Treibgas in Verbindung steht. Das Dreiwegeventil 7 gestattet die wahlweise Umschaltung zwischen flüssigem und gasförmigem Treibgas. Anschließend an das Dreiwegeventil 7 ist ein Rückschlagventil 8 vorgesehen.The propellant gas source 1 for gaseous propellant gas is via a reducing valve 2, which relaxes the propellant gas to the desired pressure and cools it down, and over a supply line 40 with the cylindrical temperature control jacket 3 of the piston 12 of the Filling head 5 connected. This temperature control jacket 3 stands over a further supply line 41 with the temperature control jacket 4 of the metering cylinder 6 in connection, and this temperature control jacket is connected to the metering cylinder 6 via a supply line 42. In the Supply line 42 is a three-way valve 7, the free entrance with a Feed line 45 is connected, via a pump 44 with a propellant gas source 43 for liquid propellant is in connection. The three-way valve 7 allows the Optional switchover between liquid and gaseous propellant gas. Afterward A check valve 8 is provided on the three-way valve 7.

Beim Abfüllen von gasförmigem Treibgas aus der Treibgasquelle 1 gelangt dieses über das Reduzierventil 2 in nunmehr verhältnismäßig kühlem Zustand zunächst in den kleineren Temperiermantel 3 des Füllkopfes und von diesem in den größeren Temperiermanel 4 des Dosierzylinders, wobei jeweils ein Wärmeaustausch mit dem in dem Dosierzylinder und dem Füllkopf befindlichen, unter dem Druck des Dosierkolbens 21 abgefüllten Treibgas stattfindet und das letztere gekühlt wird. Nach diesem Wärmeaustauschvorgang gelangt das Treibgas aus dem Temperiermantel 4 über die Zufuhrleitung 42 in den Dosierzylinder 6 und wird abgefüllt.When filling gaseous propellant gas from the propellant gas source 1 arrives this initially via the reducing valve 2 in a relatively cool state into the smaller temperature control jacket 3 of the filling head and from this into the larger one Temperiermanel 4 of the dosing cylinder, each with a heat exchange with the in the dosing cylinder and the filling head, under the pressure of the dosing piston 21 filled propellant takes place and the latter is cooled. After this heat exchange process the propellant gas passes from the temperature control jacket 4 via the supply line 42 into the Dosing cylinder 6 and is filled.

Claims

Device for filling pressure atomizer packs with propellant gases in the liquid or gaseous state of aggregation, with one in the driving cylinder Dosing pump a drive piston can be moved back and forth by pressure medium, the im Bottom of the drive cylinder sealed and slidably guided piston rod Dosing piston forms in a dosing cylinder, which can be connected to a propellant gas source and is connected to a filling head, and wherein the dosing cylinder and the filling head are surrounded by a temperature control jacket for receiving a temperature control medium, d a it is indicated that the tempering jackets (3, 4) of the dosing cylinder (6) and the filling head (5) in the supply line (40, 41, 42) for the propellant gas between the propellant gas source (1) and the metering cylinder (6) are arranged.

2. Apparatus according to claim 1, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the temperature control jackets (3, 4) for the dosing cylinder (6) and the filling head (5) are formed separately and connected in series.

3. Apparatus according to claim 2, d a d u r c h g e k e n n -z e ic h n e t that the propellant gas source (1) with the temperature control jacket (3) of the filling head (5), this with the temperature control jacket (4) of the dosing cylinder (6) and this with the dosing cylinder (6) is connected.

4. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h n e t that between the temperature control jackets (3, 4) and the Dosing cylinder (6) a three-way valve (7) is connected, one input with a propellant gas source (43) is connected for liquefied propellant gas.

5. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n n z e i c h ne t that adjacent to the propellant gas source (1) for gaseous Propellant gas a reducing valve (2) is provided in the supply line (40).

6. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n e i c h n e t that in front of the dosing cylinder (6) in the supply line (42) a check valve (8) is arranged.

7. Device according to one of the preceding claims, d a d u r c h e k e k e n n n e i c h n e t that the filling head (5) is directly under the floor (9) of the metering cylinder (6) arranged to be axially movable and fixed with a tube (10) is connected, which is telescopically displaceable through the bottom (9) of the dosing cylinder (6) passes through to receive the propellant gas.

8. Apparatus according to claim 7, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the filling head (5) an axially movable, containing the filling mechanism Comprises piston (12), which is mounted in a on the bottom (9) of the metering valve (6) Lifting cylinder (13) is guided.

9. Apparatus according to claim 8, d a d u r c h g e k e n n -z e i c h n e t that the lifting cylinder (13) pressure medium connections in the two end regions (14, 14 ').

10. Device according to one of claims 7 to 9, d a d u r c h g e k e n n n n e i c h n e t that the tube (10) against the bottom (9) of the metering cylinder (6) is sealed.

11. Device according to one of claims 8 to 10, d a d u r c h g it is not shown that the piston (12) is on the one of the dosing cylinder (6) facing away from a section with reduced against the piston surface diameter aufweisistr in an inwardly protruding flange of the lifting cylinder (13> is led.