Abfülleinrichtung für Druckflüssigkeit
Gegenstand der Erfindung ist eine Abfülleinrichtung für Druckflüssigkeit. Sie besteht aus einer Abfüll-Vorrichtung, einer druckmittelbetiatigbaren Dosierpumpe und einer Vorpumpe und ist gekennzeichnet dadurch, dass die Vorpumpe ein Gefäss für die Druckflüssigkeit und ein über der Flüssigkeit einführbares Gas aufweist, welches Gefäss mit einer absperrbaren Einlassöffnung für das Gas sowie einem Einlass- und einem Auslass-Rückschlag-Ventil für die Druckflüssigkeit versehen ist, derart, dass das Gas durch die in die Vorpumpe eintretende Druckflüssigkeit aufgeladen werden kann.
In den vier Figuren der Zeichnung sind vier Ausführungs-Beispiele dargestellt.
Fig. 1 zeigt eine Abfülleinrichtung nach der Erfindung. An einer Säule 1 ist ein in der Höhe verstellbarer Arm 2 befestigt, der einen Luftmotor 3, bestehend aus Zylinder, Kolben und Kolbenstange, besitzt. Am unteren Ende der Kolben stange ist der Füllkopf 4 befestigt, der aus einem Überdruck-Ventil 4a und einem Mundstück 4b besteht. Wie in der Zeichnung dargestellt, sitzt der Füllkopf mit dem Mundstück 4b auf dem abzufüllenden Gefäss 4c zum Beispiel einer Aerosol-Dose, druckdicht auf.
Die Dosierpumpe, die eine genaue Menge Druckflüssigkeit, zum Beispiel ein verflüssigtes Treibgas für Aerosole, in das abzufüllende Gefäss 4c befördern soll, besteht aus folgenden Teilen: einem Dosierzylinder 5, einem Dosierkolben 6, einem Luftzylinder 7 und einem Luftkolben 8, wobei 6 und 8 durch eine gemeinsame Kolbenstange verbunden sind.
Der obere Teil 9a der Kolbenstange 9 ragt aus dem Zylinder 7 oben heraus und dient zur Hub-Begrenzung. Die Hub-Höhe wird durch die Spindel 12 eingestellt, die sich im Joch 11 dreht, welches mit der Grundplatte der Einrichtung durch zwei Säulen lla fest verbunden ist. Die zum Herunterdrücken des Kolbens 8 benötigte Pressluft tritt durch den Lufteinlass 10 in den Zylinder 7 ein. Die Steuerung und die Pressluft-Ventile der Anlage sind, da bekannt, nicht gezeichnet.
Die Vorpumpe 13 besteht gemäss der Erfindung aus einem Flüssigkeitsgefäss 13a, das mit einem Einlass-Rückschlag-Ventil 13b und einem Auslass-Rückschlag-Ventil 1 3d versehen ist. Der Querschnitt von 13b und der Einlass-Öffnung 13c ist kleiner als der Querschnitt von 13d und der Auslass-Öffnung 13e.
Am oberen Ende des Flüssigkeitsgefässes 1 3a sind ein Einlass für Stickstoff mit einem Absperr Ventil 13f und ein Manometer 1 3g angebracht.
Zwischen dem Behälter für die Druckflüssigkeit 15 und der Vorpumpe 13 ist eine Förderpumpe für die Druckflüssigkeit 14 eingeschaltet. Am Auslass Absperr-Ventil 1 5a des Behälters für die Druckflüssigkeit 15 ist die Druckleitung 1 6a angeschlossen, die sich dann als Leitung 16b, 16c und 16d bis zum Mundstück 4b des Füllkopfes 4 fortsetzt.
Die Stickstoff-Flasche 17 besitzt ein Absperr- und Reduzier-Ventil 17a, das durch die Stickstoff-Leitung 17b mit dem Einlass-Absperr-Ventil 13f der Vorpumpe 13 verbunden ist.
Die Abfülleinrichtung für Druckflüssigkeit nach der Erfindung arbeitet in folgender Weise:
Es wird angenommen, dass die Förderpumpe für die Druckflüssigkeit 14 einen Druck von 10 Atmosphären abgeben kann. Man füllt zunächst das Flüssigkeitsgefäss 1 3a mit Stickstoff von etwa 31/3 Atmosphären. Wird das Ventil 15a geöffnet und die Förderpumpe 14 in Betrieb gesetzt, so wird Druckflüssigkeit, zum Beispiel verflüssigtes Treibgas über 13b und 13c in den Flüssigkeitsbehälter 13a getrie bein; dieser wird zu etwa 2/3 angefüllt, wenn das Ventil 1 3f nach der Einfüllung des Stickstoffes geschlossen wurde, da der zusammengepresste Stickstoff dann ebenfalls einen Druck von 10 Atmosphären erreicht hat.
Entfernt man nun aus dem Zylinder 7 die Pressluft durch den Lufteinlass 10, was durch die erwähnte bekannte Steuerung geschieht, so bildet der Stickstoff in der Vorpumpe 13 einen Gas-Kolben, der die im Zylinder 13a befindliche Druckflüssigkeit über das Auslass-Ventil 13d in den Dosier-Zylinder 5 treibt. Dies geschieht so lange, bis der Teil 9a der Kolbenstange 9 an der Spindel 12 zum Anliegen kommt. Führt man nun durch 10 Pressluft in 7 ein, so gehen die Kolben 6 und 8 nach unten und die in der Dosierpumpe 6 eingetriebene Druckflüssigkeit wird infolge des Flächen-Unterschiedes der Kolben 6 und 8 mit grossem Druck in die Dose 4c eingetrieben.
Das Überdruck-Ventil 4a ist so eingestellt, dass es bei dem in der Vorpumpe herrschenden Druck, zum Beispiel 10 Atmosphären, sich noch nicht öffnen kann, dagegen öffnet, wenn der hohe Druck der Dosierpumpe, zum Beispiel 40 Atmosphären, zu wirken beginnt.
Die Vorpumpe 13 ist nicht nur ein gewöhnlicher Windkessel, sondern eine mit Einlass-Ventil und Auslass-Ventil versehene Pumpe, wobei der sonst übliche feste Kolben und sein Vorschub durch das komprimierte Gas und seine Fähigkeit zum Expandieren ersetzt ist. Es ist offensichtlich, dass durch das Vorhandensein sämtlicher Pumpen-Elemente, insbesondere auch der beiden Rückschlag-Ventile 13 b und 13d keine Flüssigkeit durch die Leitung 16b zurücklaufen kann. Selbstverständlich brauchen diese beiden Rückschlag-Ventile nicht unmittelbar am Flüssigkeitsgefäss 1 3a zu sitzen, sondern es kann zum Beispiel das Ventil 13d auch an der Dosier-Pumpe 6 und das Ventil 13b an der Förderpumpe 14 befestigt sein.
Um zu verhindern, dass beim Hochtreiben des Kolbens 6 durch die eintretende Druckflüssigkeit ein Teil derselben verdampfen kann, zum Beispiel durch Kontakt mit der Zylinderwand, wenn diese wärmer als- die Druckflüssigkeit ist, wird der Auslass 13e und das Auslass-Ventil 13d sowie selbstverständlich auch die Leitung 1 6c grösser gemacht als die der Kapazität der Förderpumpe 14 angepasste Leitung 16b, nebst Rückschlag-Ventil 13 und Einlass 13c.
Der grosse Querschnitt der Ableitung erlaubt, dass die Druckflüssigkeit blitzartig in die Dosierpumpe eintreten und durch Vorschub des Kolbens 6 den Zylinder 5 anfüllen kann.
In Fig. 2 befindet sich in dem zylindrischen Flüssigkeitsgefäss 1 3a ein Schwimmer 20, der am oberen und unteren Ende mit je einem Dichtungskegel 21 versehen ist. Diese Dichtungskegel greifen in die Öffnung 18 bzw. 13h ein, sobald der Schwimmer 20 entsprechend hoch oder niedrig steht. Dadurch werden diese Öffnungen abgeschlossen. Steht der Schwimmer zum Beispiel unten, so wird durch diese Vorrichtung verhindert, dass Stickstoff über die Vorpumpe in die Dose 4c gelangen kann. Steht der Schwimmer oben, so wird verhindert, dass Druckflüssigkeit durch 1 3f hindurchtreten kann, falls das Ventil 13f zum Beispiel offengelassen wurde.
Fig. 3 zeigt eine ähnliche Einrichtung. Der Schwimmer wirkt hier nicht als Teil eines Ventiles wie in Fig. 2, sondern in der Zuleitung zum Flüssigkeitsgefäss 1 3a ist ein besonderes Absperr-Ventil 19 für die Flüssigkeit eingebaut. Dieses Ventil ist normalerweise offen. Wird es jedoch durch den absinkenden Schwimmer 20 gedrückt, so wird das Ventil geschlossen und es kann kein Stickstoff aus 1 3a austreten.
In Fig. 4 befindet sich statt des Schwimmers eine Trennflüssigkeit 22 zwischen der Druckflüssigkeit und dem Stickstoff. Diese Trennflüssigkeit verhindert, dass Stickstoff oder ein anderes komprimiertes Gas, zum Beispiel Druckluft, in die Druckflüssigkeit diffundieren kann. Um zu verhindern, dass die Trennflüssigkeit 22 aus der Vorpumpe ausströmen kann, kann man bekannte Mittel, zum Beispiel ein Schwimmer-Ventil oder ein Schauglas vorsehen, das aussen am Flüssigkeitsgefäss 13a angebracht ist.
Die vier Abfüll-Einrichtungen nach Fig. 1-4 stellen Ausführungs-Beispiele dar. Sie können im Rah- men der Erfindung durch andere Ausführungsformen ersetzt werden.