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Österreichische
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ALEXANDER BATES SCULLY IN CHICAGO (V. ST. A.).
Flaschenfüllmaschine.
Die bekannten Maschinen zum Füllen von namentlich kohlensäurehaltigen Flüssig- keilen, wie Bier u. dgl. in Flaschen haben den grossen Nachteil, dass ihr Ergebnis häufig nicht der vorausgesetzten Leistungsfähigkeit entspricht, da der Gang derselben von dem Belieben des Arbeiters abhängt und es auch einem guten Aufseher nicht möglich ist, eine geringe Abnahme in der Geschwindigkeit der Maschine zu entdecken und ihren Gang dauernd auf voller Geschwindigkeit zu halten.
Diesem Nachteil begegnet die nachstehend beschriebene Maschine dadurch, dass sie in der Weise selbsttätig arbeitet, dass eine bestimmte Anzahl von Flaschen von bestimmtem Inhalt in einer bestimmten Zeit gefüllt werden muss, ganz unabhängig von dem Belieben der Arbeiter, die weiter nichts zu tun haben, als die Flaschen einzusetzen, abzunehmen und die Maschine für jede neue Füllung in Gang zu setzen, so dass also jede Nachlässigkeit der Arbeiter leicht entdeckt werden kann.
Zu dom Zwecke ist der Flaschenträger in Form einer polygonalen Trommel angeordnet, df'ren Wollo nicht nur in bekannter Weise mit dem die Füllköpfe tragenden Kreuzkopf, sondern auch mit den Vorrichtungen zum Greifen der Flaschenköpfe und mit den Ventilen zum Öffnen und Schliessen der Luft- und Flüssigkeitsleitungen zwangläufig ver- burden ist. Das Aufsetzen und Abnehmen der Flaschen ist durch die auf dem Flaschenträger angebrachten Klemmvorrichtungen möglichst erleichtert, auch ist durch Anordnung einer besonderen Ausbildung und Wirkungsweise der Greifer für die Flaschenköpfe dafür Sorge getragen, dass letztere auch bei ungleicher Grösse und Form sicher gefasst und losgelassen werden.
Um zu vermeiden, dass das zufällige Einsetzen einer zersprungenen Flasche keine Unterbrechung des Betriebs verursacht, sind die Abschlussventí10 der Füllköpfe einzeln abstellbar und es wird durch diese Vorrichtung auch der Zweck erreicht, dass, wenn die Flüssigkeit in dem Ausfüllgefäss zur Neige geht, die letzten Flaschen eine nach der anderen gefüllt werden können und dadurch vermieden wird, dass eine ganze Reihe der aufgesetzten Flaschen nur teilweise gefüllt wird.
Es ist selbstverständlich, dass bei einem kontinuierlichen Betrieb, wie er durch diese Maschine ermöglicht wird. namentlich auch dafür Sorge getragen werden muss, dass ein Schäumen der Flüssigkeit unter allen Umständen vermieden wird und geschieht dies in bisher unerreichter Weise 1. durch eine Einrichtung der Füllköpfe, welche darin besteht, dass die aus den Flaschen rückströmende Luft durch ein in die Luftleitung eingesetztes Ventil gedrosselt wird ; dass ferner ein in dieser Leitung direkt über dem Einlauf angeordnetes Schwimmerventil den Eintritt in die Luftleitung verhindert
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durch den Ventilweg nicht im geringsten unterbrochener Innenfläche gebildet ist ; 2. durch eine Druckausgleich-Vorrichtung in dem Speisebehälter.
In beiliegender Zeichnung ist Fig. 1 ein zentraler vertikaler Längsschnitt der Maschine : Fig. 2 eine Seitenansicht derselben ; Fig. 3,4 und 5 sind Einzelheiten der Betnpbs\olrichtungen ; Fig. 6 eine Einzelheit der Flaschenhalter ; Fig. 7 ein vertikaler Querschnitt der Füllköpfe, in welchem die Verbindungen mit dem Speisebehli. 1ter gezeigt sind ; Fig. 8 ist ein vertikaler Längsschnitt des Speisebehiilters ; Fig 9 ein Vertikalschnitt des Druckausgleich-Ventils ; Fig. 10 der Schnitt eines Luftventils an dem Hauptzuleitungs-
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Der untere Teil des Maschinongestelles (Fig. 1 und 2) besteht aus zwei Seitenteilen 1 und 2, in denen die Welle 6 des Flaschenträgers A gelagert ist. Ausserhalb der Seitenteile 1 und 2 sind auf die Welle 6 die Scheiben B und C aufgekeilt, von denen die erstore mit einer Verzahnung versehen ist, welche im Eingriff mit einem Zahnkolben 18
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gelagerten Welle 19 sitzt. Die Nabe dieses Kolbens ist mit einer Kupplungsverzahnung versehen, ijt welche die entsprechende Verzahnung eines auf die Welle 19 aufgekeilten Kupplungsringes 22 eingreift, der an seinem Umfang mit einer ringförmigen Nut zum Eingriff eines BUgels 21 versehen ist und mittels einer an der Konsole angebrachten Spiralfeder den Ring 22 in Eingriff mit dem Zahnkolben 18 hält.
Am äusseren Ende der WeUo'Jfss sitzt eine Riemenscheibe zur Verbindung der Flaschenfüllmaschine mit irgendeiner Betriebsmaschine.
An dem der Scheibe B gegenüberliegenden Kopf der Trommel A ist eine Zahnscheibe 12 angebracht, in welche ein auf einer kurzen am Ständer 3 gelagerten Welle 14 sitzender Zahn kolben 13 eingreift. Am äusseren Ende dieser Welle ist eine Stange 16 befestigt, die an ihren Enden mit Zapfen versehen ist, von welchen jeder eine lose Rolle 17 trägt, welche im Angriff mit der inneren Kante 24 der Flansche 23 der Scheibe B den Zahnkolben 13 und damit die Trommel A in Bewegung setzen.
Die Kante 24 hat eine Ausbuchtung 25 (Fig. 3), in welche bei der Drehung der Scheibe B die eine der Rollen 17 durch eine Kante des dreieckigen Kopfes 26 geleitet wird, indem der an einem Drehzapfen der Scheibe B sitzende Arm 27 dieses Kopfes sich zwischen den Inhalt 28, an den derselbe durch eine Feder 30 gehalten wird, und den Anhalt 29 bewegt. Die andere Rolle 17 schwingt dabei unter dem Kopf 26 durch und bei weiterer Drehung der Scheibe B kommen beide Rollen 17 wieder in Angriff mit der Kante 24. Auf diese Weise macht die Welle 14 eine halbe Umdrehung während der vollen Drehung der Scheibe B und die Trommel A wird 11m eine ihrer Polygonseiten weiter gedreht und während der Zeit des Füllens einer Flaschenreihe festgehalten.
Die Ausschaltung des Zahnkoibons JS erfo) gt selbsttätig mittels eines an der Scheibe B angebrachten Fingers 32 (Fig. 4) der an einem Ansatz 33 des Bilges 21 angreift. Das Wiedereinschalten geschieht durch einen Arbeiter mittels des am Gestellteil 1 drehbar befestigten Tritthebels 34, sobald eine Flaschenreihe geftillt ist.
An den Scheiben B und C sind in einer horizontalen Achsenlinie Kurbeistangen 31 angebracht, die durch die Hülsen von Wirbeln 35 gehen, welche mit den Seitenteilen des
Kreuzkopfes D verbunden sind. Die Hülsen sitzen auf Pufferfedern 38, die auf Schultern der Stangen 31 ruhen, Über den Hülsen sind Stellringe 36 an den Stangen 31 befestigt.
DEr Kreuzkopf D, an welchem die Füllköpfe E angebracht sind, bewegt sich in Führungen der Ständer 3 und 4 (Fig. 1 und 2) des Maschinengestells, welche oben durch ein Querstück 5 verbunden sind.
Die Füllköpfe E sind an Bügeln 70 befestigt, in deren Kopfstücken Stangen d (Fig. 7) angeschraubt sind, welche durch die oberen und unteren Qnerstücke des Kreuzkopfs zu gehen, zwischen diesen Querstücken mit Spiralfedern 72 und oben mit Stellringen 71 vorsehen sind. An den Kopfstücken der Bügel 70 sind ferner Führungsstangen 74 (Fig. 1 und l (i) angebracht, die durch das untere Querstück des Kreuzkopfes D gehen und dazu dienen. soitliche Aushiegung der Füllköpfe zu verhindern.
Die Füllköpfe bestehen aus zwei zusammengebolzten Gussstücken, auf deren unterer scheibenförmiger Flansche eine Kappe 76 aufgeschraubt ist, die einen kegelförmig aus- grhöh1ten und in der Mitte durchlochten Gummipfropf 75 festhält ; durch letzteren geht das obere, in den Ftillkopf eingeschraubte Ende der Füllröhre e. Diese Röhre ist so eng, dass sie die Flüssigkeit durch Haarröhrchentätigkeit festhält, während der Zeit, in welcher dieselben aus gefüllten Flaschen gehoben und in leere eingeführt werden und es ist dies wichtig, weil dadurch ein grösserer Fall der einzufüllenden Flüssigkeit und dadurch ein Schäumen derselben vermieden wird.
Vom oberen Ende der Filliröliren e gehen die gleich weiten Zuleitungskanäle 77 (Fig. 7) senkrecht nach oben und sind mit den zu dem Zwischenbehälter F ftihrenden Schläuchen. ? ss durch gebogene Verbindungsstücke 78 verbunden.
Die unteren Enden der Füllröhren gehen durch halbkreisförmige Ausschnitte S6 (Fig. 17) in den horizontalen Schenkeln eines Paares von Winkelstangen 79, die durch Federn 80 zusammengehalten worden und an deren beiden Enden Ostblöcke SJ befestigt sind, welche lose die Bolzen 82
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Niedergehen des Kreuzkopfes D, sobald die Träger 79 durch die verstellbaren Anhalte 87 aufgehalten werden, die am Kreuzkopf befestigten Spreizstangen 88 eingreifen.
Dabei werden die Winkel 79 auseinandergeschoben und mit ihnen. die an ihnen befestigten Greifer 1f, so dass die Füllröhren e ungehindert in die Flaschen eintreten können, worauf sich die Pfröpfe auf die Elaschenköpfe dicht aufsetzen.
Die Greifer H bestehen aus zwei Stecken (Fig. 1 und 7), welche, wenn geschlossen, einen quadratischen Raum mit senkrechten Seitenwänden 79 bilden, die sich nach unten bei h trichterförmig erweitern. Diese Form der Greifer sichert das Zentrieren der Flaschen
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Weise zu fassen, dass sie beim Heben der Füllköpfe nicht stecken bleiben und mitgenommen werden können, da die Greifer die Flaschenköpfe nur an vier Punkten berühren.
Neben dem Zuflusskanal 77 hat jeder FUllkopf E eine Kammer mit einem auf einem Stifte in sitzenden zuckerhutförmigen Scbwimmerveutil M, in das der rings um die Röhre e gehende Luftraum unten einmündet, während dieselbe oben mit einem Luftkanal 90 in Verbindung steht, an dem eine Verbindungsröhre 92 zur Befestigung eines Schlauches 91 angebracht ist, der nach dem am Kreuzkopf D befestigten Luftzylinder J (Fig. 1 und 7) führt. Dieser Zylinder hat einen mit Ventil 94 versehenen Rohransatz 93, an dem ein Schlauch 95 zur Verbindung mit dem Speisebehälter F angebracht ist.
Zwischen dem Luftzylinder. 1 und dem Schlauch 91 ist ein Ventilgehäuse 96 eingeschaltet, dessen Ventil K (Fig. 18) mit einem feinen Durchlasskanal k versehen ist, um den Ausfluss der Luft aus den Flaschen zu drosseln, während es freien Lufteinlass in dieselben gestattet. Das Schwimmerventil M dient dazu, den Luftkanal 9C abzuschliessen, sobald Flüssigkeit in die Ventilkammer eintritt.
Das Offnen und Schliessen der Flüssigkeits- und Luftleitungen in jedem Füllkopf erfolgt selbsttätig mittels einer Ventilscheibe L (Fig. 7,14 und 15), die sich in ihrem Gehäuse um einen Mittelzapfen 97 dreht und mit einer kreisrunden Öffnung 98 für den Durchlass der Flüssigkeit und einer länglichen Öffnung 99 für den Luftdurchlass versehen ist. Den Sitz dieser Scheibe bildet eine gleichgrosse Metallscheibe. MC, die auf einer Scheibe 101 von gepresstem, weichem Gummi ruht ; diese beiden Scheiben sind durch Stifte 102 (Fig. 1.- festgehalten und haben Öffnungen, die genau den Kanälen 77 und 90 entsprechen.
Diese Einrichtung hat den Zweck, einen leichten und sicheren Gang des Ventils zu ermöglichen, sowohl wenn kalte Flüssigkeit durchgleitet, als wenn der Apparat mit heissem Wasser ausgespült wird. Bei der Drehung der Ventilscheibe L öffnet zuerst die Öffnung 99 den Luftzulass durch Kanal 90 und lässt Luft aus dem Luftzylinder. 7 durch das selbsttätig sich öffnende Ventil K in die Flaschen eintreten, so dass sich rasch ein Gleichgewichtszustand des Drucks in den Flaschen und in dem Speisebehälter F herstellt.
Eine weitere Drehung der Scheibe L öffnet den Zuleitungskanal 77, durch den die Flüssigkeit nun vermöge ihrer eigenen Schwere in die bis nahe an den Boden der Flaschen reichenden Röhren e und in letztere selbst fliesst und daraus die Luft langsam verdrängt, da dieselbe auf ihrem Rückweg durch, das Ventil K gedrosselt wird. Man erreicht somit eine vollkommen ruhige und ohne Schäumen verlaufende Füllung der Flaschen.
Die selbsttätige Bewegung der Ventile L erfolgt von der Scheibe C aus, auf deren Umfang Ansätze O und 0' (Fig 1 und 5) angebracht sind, die in Angriff mit dem Drehzapfen 115 von zwei Gelenkgliedern und 118 kommen ; letzteres ist an ein Ansatzstück 114 des Ständers 4 angelenkt und ersteres sitzt auf einer vertikalen Welle 107, die sich in an dem Ständer 4 angebrachten Lagern 108 und 10. 9 dreht und oben durch den Seitenteil 110 des Kreuzkopfes D geht. Unter letzterem ist au der Welle 107 mit Nut und Feder an dem Kreuzkopf verschiebbar ein Arm 106 angebracht, der mit einer Schiebstange N durch ein einstellbares Gelenkgliod 105 verbunden ist.
Die Schiebstange N ist durch Gelenke zip mit dem unteren Rahmen des Kreuzkopfes D verbunden und mit Fallen M versehen, welche durch Federn in Eingriff mit Zapfen 104 an den Armen 103 der Ventilscheibe L gehalten werden. Die an der Schiebstange N drehbar befestigten Fallen u3 dienen dazu, die Fallen 11 aus dem Eingriff der Federn und aus den Zapfen 104 auszulösen und damit irgendeine oder eine beliebige Anzahl der Ventilscheiben L von Hand auszuschalten ; bei der nächsten Bewegung der Maschine kommen die Fallen n von selbst wieder in Eingriff mit den Zapfen j ! M. Die schrägen, durch eine gerade Kante ver-
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einer Flaschenreihe auf der Trommel A.
Der Arbeiter tritt dann den Tritthebet 34 nieder und rückt damit die Kupplung ein, worauf die Welle 6 mit ihren Scheiben und der Trommel sich dreht und das Ventil durch den Ansatz 0'an Scheibe C geschlossen, der Kreuzkopf D hochgehoben und die Trommel um eine ihrer Polygonseiten gedreht wird, um die nächste leere Flaschenreihe in senkrechte Stellung zu bringen, während die vollen Flaschen durch einen Arbeiter abgenommen werden.
Zum Aufsetzen der leeren und Abnehmen der vollen Flaschen auf die Trommel, sowie zum sicheron Festhalten derselben während des Füllens dienen die Flaschenhalter a (Fig. 6), welche auf an den Polygonseiten der Trommel A befestigten Winkeln 7 angebracht sind und aus einem gegenüberstehenden Paar von oben bei 9 nach aussen abgebogenen Klemmbacken 8 bestehen. Die mit Köpfen versehenen Zapfen 10 dieser Klemm- backen gehen durch Hülsen der Winkel 7 und sind mit Pufferfedern 11 versehen.
Der Speisebehältor ist auf an den Ständern 3 und 4 der Maschine angebrachten Konsolen befestigt und hat zweckmässig die Form eines Zylinders, in den die Flüssigkeit durch ein mit einem Abschlusshahn 41 (Fig. 8) versehenes Rohr 40, das in einem Bogen durch den einen Kopf des Zylinders geht, aus einem Fass oder sonstigen grösseren Behälter eingepresst wird. Auf dem höchsten Punkt des Bogens dieses Rohres ist innerhalb des Zylinders im Luftraum desselben ein Ventil 42 angebracht, das aus weichem Gummi besteht und Lappen hat (Fig. 10), die sich unter dem Druck der Luft zusammenschliessen und sich öffnen, sobald Luft anstatt Flüssigkeit durch das Rohr 40 gepresst wird, was der Fall sein kann, wenn das Fass leer wird.
Das Ventil verhindert demnach das Austreten der Luft durch die Mündung des Rohres 40 und ein dadurch verursachtes Schäumen der Flüssigkeit im Behälter F. Vor der Mündung des Rohres 40 ist ein Sieb 43 in den Behälter F eingesetzt, um fremde Gegenstände zurückzuhalten.
Der Luftdruckapparat, durch welchen die Flüssigkeit aus den Fässern in den Behälter F gepresst wird, ist mit diesem oben durch ein Rohr 44 und ein mit einem Hahn 46 versehenes Rohr 45 verbunden, wobei sich an 44 anderseits ein Rohr 47 anschliesst, das mit dem Druckausgleich- Ventilgehäuse 0 auf einer Seite des Diaphragmas 48 des letzteren verbunden ist. An der anderen Seite des Ventilgehäuses führt ein Rohr 49, in das ein Hahn 55 eingeschaltet ist, in den oberen Teil des Behälters F. In einem Ansatz des Ventilgehäuses ist eine Auspufföffnung 50 angebracht, die durch ein Ventil 51 geöffnet oder geschlossen wird, dessen Stange 53 an dem Diaphragma befestigt ist und das durch eine Spiralfeder 52, deren Spannung durch eine in das Gehäuse eingeschraubte, einstellbare Hülse 54 geregelt wird, offen gehalten wird.
Am Eintritt des Rohres 49 ist ein Ventil 56 im Behälter l'angebracht, das durch den gelenkig angebrachten Arm 57 eines Schwimmers 58 geöffnet oder geschlossen wird.
Die Wirkungsweise dieser Einrichtung ist folgende : Es wird zuerst durch Rohr 45 voller Luftdruck in den Behälter F eingelassen, dann der Hahn 46 geschlossen und Hahn 55 geöffnet und hierauf die Spannung der Feder 52 für den im Behälter gewünschten Druck eingestellt. Sodann wird Flüssigkeit durch Rohr 40 in den Behälter eingelassen. Ist nun der Überdruck im Behälter grösser als der Luftdruck im Fass, so öffnet sich das Ventil 51 und lässt Luft durch die Öffnung 50 entweichen. Der Druck im Behälter ist daher stets gleich dem Druck im Fass, weniger dem durch die Feder 52 ausgeübten Druck, der, wenn die Feder richtig eingestellt ist, konstant ist.
Es wird daher ein gleichförmiger Überdruck im Behälter aufrecht gehalten, gleichgiltig wie sich der Druck im Fass ändert und die
Flüssigkeit muss ruhig und ohne Schäumen in den Behälter eintreten.
Wenn die Flüssigkeit ihren höchsten zulässigen Stand im Behälter F erreicht hat, so schHosst sieh das Schwimmerventil 56 und verhindert so weiteren Fiüssigkeitszunuss.
Die vorstehend beschriebene Druckausgleich-Vorrichtung ist für den gewöhnlich angewendeten niederen Druck bestimmt ; soll dagegen mit stärkerem Druck gearbeitet werden, so ist die in Fig. 11 dargestellte Anordnung vorzuziehen.
Auf dem Behälter F ist hier ein gewöhnliches Sicherheitsventil 59 angebracht, während die Mündung des Einlaufrohrs 40 mit einem Klappenventil 60 versehen ist, das durch eine Feder 61 offen gehalten wird. Die Ventilklappe 60 ist durch ein Gelenkglied 62 mit einem Diaphragma 63 verbunden, das an einem im oberen Teil des Behälters befindlichen Gehäuse 64 angebracht ist. Ein Zweiweg-Ventil 65 (Fig. 12) das durch einen Schwimmer 66 betätigt wird, verbindet ein zu dem Gehäuse 64 führendes Rohr 6'7 mit Röhren 68 und 69, die ausserhalb bezw. innerhalb des Behälters münden.
Wenn die Flüssig-
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das Gehäuse 64 durch 67 und 68 mit der äusseren Luft in Verbindung steht, der Druck im Behälter hebt daher das Diaphragma 68 und dadurch die Klappe 60, so dass weiterer Flüssigkeitszunnss abgeschlossen ist. Sobald die Flüssigkeit im Behälter fällt, so stellt sich das Ventil 65 so, dass das Gehäuse 64 und 67 und 69 mit dem Behälter verbunden ist, der Druck auf beiden Seiten des Diaphragmas gleicht sich aus und die Klappe 60 öffnet sich unter Spannung der Feder 61. Die beschriebene Vorrichtung bezweckt ein möglichst rasches Öffnen und Schliessen des Ventils 60 und verhindert so ein Schäumen des tieres, wie dies bei der langsamen Bewegung eines gewöhnlichen Schwimmerventils eintreten würde.
Sobald der Zwischenbehälter in der beschriebenen Weise gefüllt ist, kann das Anfüllen in Flaschen beginnen, die auf der oberen Seite der Trommel aufgesetzt worden sind, indem man die Maschine durch Niederdrücken des Hebels 84 in Betrieb setzt, so dass der Kreuzkopf D seinen Niedergang macht, wobei die Flaschenköpfe von den Greifern H gefasst, die Füllröhren e in die Flaschen eingeführt und die Füllköpfe luftdicht auf die Flaschenköpfe aufgesetzt werden (ein kleiner Unterschied in der Höhe der Flaschen wird dabei durch die Feder 72 auf den Stangen 71 der FUllköpfe ausgeglichen).
Sobald dies geschehen ist, veranlasst die weitere Drehung der Scheiben B und C, während die Trommel A festgehalten wird, die Öffnung der Ventile L mittels der oben beschriebenen Verbindungen, um zunächst Luft und dann unter deren Gegendruck Flüssigkeit in die Flaschen einströmen zu lassen und gleichzeitig erfolgt die Lösung der Kupplung 18, 22 durch den Finger 82 an der Scheibe B. Wenn alle Flaschen einer Reihe voll sind, so rückt der Arbeiter diese Kupplung wieder ein, so dass die Scheiben B und C wieder in Drehung kommen, wobei das Ventil L geschlossen und der Kreuzkopf D hochgehoben wird.
Die gefüllte Flaschenreihe wird sodann abgenommen, während die Trommel A um einen Schritt fortgeschaltet und die auf der nächsten Polygonseite aufgesetzten Flaschen unter die FüU- köpfe gebracht werden, die nun sofort mit dem Kreuzkopf niedergehen, um diese Flaschenreihe zu füllen, wonach sich der beschriebene Vorgang wiederholt.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Flaschenfüllmaschine für moussierende Flüssigkeiten, bei der die Welle des Flaschenträgers zwangläufig mit dem die Füllköpfe tragenden Krenzkopf verbunden ist und die Flüssigkeit einem Speisebehälter entnommen wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Ventile (L) der Füllköpfe (E) von derselben Welle (6) aus, durch welche der Flaschenträger fortgeschaltet und der Kreuzkopf (D) auf-und abwärts bewegt wird, zwangläufig geöffnet und geschlossen werden.