Verfahren zum Abfüllen vom Druckflüssigkeiten und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zum Abfüllen von Druckflüssigkeiten, dadurch gekennzeichnet, dass die Druckflüssigkeit in ein Speichergefäss eintritt, das unmittelbar über dem Einlass Ventil einer Dosierpumpe angeordnet ist, worauf sich das Einlass-Ventil öffnet und der Kolben der Dosierpumpe seinen Saughub ausführt, wodurch der Zylinder der Dosierpumpe Idurch die im Fallstrom eintretende Druckflüssigkeit gefüllt wird, worauf sich ferner das Einlass-Ventil Ider Dosierpumpe schliesst und der Kolben derselben die angesaugte Druckflüssigkeit durch ein Auslass-Ventil und einen Füllkopf in den abzufüllenden Behälter befördert.
Gegenstand der Erfindung ist ferner eine Abfüllmaschine zur Durchführung des Verfahrens mit einer Dosierpumpe, einem Einlass-Ventil, einem Auslass Ventil- und einem Füllkopf für den abzufüllenden Behälter, dadurch gekennzeichnet, dass ein Speichergefäss unmittelbar über dem Einlass-Ventiltder unter diesem befindlichen Dosierpumpe angeordnet ist, so dass die Öffnung desl Einlass-Ventüs die im Speichergefäss befindliche Druckflüssigkeit im Fallstrom in die Dosierpumpe eintreten kann.
Unter Druckflüssigkeiten werden Flüssiggase, wie z. B. Freon oder Butan, oder Mischungen von Flüssiggasen mit anderen Flüssigkeiten, z. B. mit einem flüssigen Insektizid, verstanden. Die Fallstrom-Ab füllmaschine nach der Erfindung dient dazu, genau dosierte Mengen dieser Druckflüssigkeiten in ein Gefäss, z. B. eine Aerosoldose, umzufüllen.
Die bisher bekannten und mit einer Dosierpumpe ausgerüsteten Abfüllmaschinen für Druckflüssigkeiten haben den folgenden Nachteil: Wenn der Kolben der Dosierpumpe zum Saugen ansetzt, so wird durch den dadurch entstehenden Unterdruck sofort eine teilweise Verdampfung der Druckflüssigkeit verursacht. Am Ende des Saughubes ist dann der Dosierzylinder nur teilweise mit Druckflüssigkeit, zum Teil aber mit Dampf der Druckflüssigkeit, angefüllt, so dass keine genaue Dosierung erzielt wird.
Um diese Schwierigkeit zu überwinden, hat man solche Anlagen mit einer zusätzlichen Förderpumpe für das Treibgas ausgerüstet, die das Treibgas unter einem Druck in den Zylinder der Dosierpumpe brachte, der höher als der entsprechende Verdampfungsdruck des Treibgases ist.
Die Maschine nach feder Erfindung erlaubt in Iden meisten Fällen, ohne eine solche Förderpumpe auszukommen. In seltenen Fällen, wo eine Pumpe notwendig ist, kann diese eine einfache Umwälzpumpe mit so niedrigem Druck sein, dass lediglich die Höhenunterschiede zwischen Abfüllmaschine und Treibgasbehälter überbrückt werden müssen, während idie üblichen Pumpen für Druckflüssigkeiten meistens mit sehr hohen Drücken zwischen 10-80 atm. arbeiten.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Maschine nach der Erfindungldargestellt. Der Kolben 1 der Dosierpumpe 2 wird durch den Kolben 3 des Luftmotors 4 auf und ab bewegt, indem durch die Einlassöffnungen 5 und 6 abwechselnd, Pressluft eingeführt bzw. die verbrauchte Luft abgeleitet wird.
Die beiden Kolben 1 und 3 sind durch eine gemeinsame Kolbenstange 7 verbunden, die sich nach unten als 7' fortsetzt. Der untere Teil 7' der Kolbenstange schlägt gegen die Spindel 8 an, durch die der Hub des Kolbens 3 und damit auch des Kolbens 1 eingestellt werden kann. Die Spindel 8 dreht sich im Joch 9, das durch zwei Säulen 10 und 10' mit dem Maschinengehäuse fest verbunden ist (in der Zeichnung nicht dargestellt).
Das Speichergefäss 11 ist mit der Dosierpumpe 2 durch das Verbindungsstück 12 verbunden. Der obere Teil dieses Verbindungsstückes bildet zusammen mit dem Ventilteller 13 das Einlassventil. Das Einlassventil wird über die Stange 14 vom Kolben 15 des Luftzylinders 16 geöffnet oder geschlossen, indem durch die beiden Einlassöffnungen 17 und 18 abwechselnd Luft eingeführt bzw. abgeführt wird. Der Luftzylinder 16 befindet sich auf dem obern Teil 19 des Speichergefässes 11. Das Speichergefäss 11 kann aus Glas sein oder aber aus Metall, in welchem Fall das Niveau der Druckflüssigkeit durch Idas Schaurohr 20 kontrolliert werden kann, ldas über 12 und 19 mit dem Innern des Speichergefässes 11 in Verbindung steht.
Das Verbindungsstück 12 besitzt noch den Kanal 21 zur Einleitung von Treibgas und 22 zur Ableitung von Treibgas. Das Sabgeleitete Treibgas geht durch die Leitung 23 in den Füllkopf 24 mit eingebautem, durch einen Pfeil symbolisierten Aus lassventil 25 und Mundstück 26 in die unter 26 befindliche Aerosoldose 27. Der Füllkopf 24 kann durch Iden Kolben 28 des Hebe- und Senkzylinders 29 bewegt werden, der an einem beweglichen Arm 30 sitzt, der auf der Säule in der Höhe verschiebbar ist.
Der Oberteil 19 des Speichergefässes 11 hat einen Ableitungskanal 32. Ausserdem ist noch eine Leitung 34 mit Entlastungsventil 35 und Manometer 36 vorhanden. Diese Leitung dient zur Verbindung des Innenraumes des Speichergefässes 11 mit der Atmosphäre. Durch das Ablassen von Treibgas'dampf durch dieses Entlastungsventil kann der Druck im Speichergefäss 11 reduziert werden, so dass die im später beschriebenen Behälter für Druckflülssigkeit 37 befindliche Druckflüssigkeit infolge des erzeugten Druckgefälles schnell in das Speichergefäss 11 ein- treten kann.
Der Behälter für die Druckflüssigkeit 37, z. B. ein Freon-Behälter, besitzt in üblicher Weise ein Auslassventil 38 für die Flüssigkeit und ein zweites Ventil 39, das mit dem oberen, also dampfgefüllten Raum Ides Behälters 37 verbunden ist. Von 38 geht die Leitung 40 zum Verbindungsstück 12 Ider Maschine. sie kann entweder über a, b und c nach 21 gehen oder über a, Pumpe für Druckflüssigkeit 41 und c nach 21. Das bedeutet, dass man entweder mit oder ohne Pumpe für Druckflüssigkeit 41 arbeiten kann. In ähnlicher Weise ist 32 über 33 mit 39 verbunden.
Die Maschine arbeitet wie folgt: Es sei zunächst angenommen, dass der Behälter für Druckflüssigkeiten 37 höher als die Abfüllmaschine steht. In diesem Fall ist es nicht nötig, mit der Pumpe 41 zu arbeiten, da die Flüssigkeit durch Schwerkraft in das Speichergefäss eintreten kann. Druckerniedrigung durch Öffnung des Ventils 35 hilft hierbei. Der vor der Flüssigkeit hergeschobene Dampf kann in den oberen Raum von 37 abströmen. Sobald alles Gas aus 11 abgeströmt ist, ist das Speichergefäss gefüllt.
Ist der Behälter für die Druckflüssigkeit 37 tiefer als die Abfüllmaschine, so benötigt man eine Um Umwälzpumpe 41. Durch die Umwälzpumpe 41 wird also kontinuierlich Druckflüssigkeit aus dem Behälter 37 in das Speichergefäss 11 und von dort zurück in den Behälter 37 gedrückt. Im Gegensatz zu anderen Umwälzpumpen für Druckflüssigkeiten braucht man bei dieser Einrichtung kein Oberströmventil, sondern der Umlauf kann während der Abfüllung ununterbrochen stattfinden.
Die Einströmöffnung für Pressluft 3 und die Ein strömöffnung 17 sind miteinander verbunden, ebenso die Einströmöffnungen 6 und 18. Das bedeutet also, dass das Einströmventil im gleichen Moment öffnet oder schliesst, wenn der Kolben 1 nach unten gezogen oder wieder nach oben gestossen wird. Da das Verbindungsstück 12 auf seiner Oberseite eine sehr grosse Querschnittsöffnung 42 hat, kann Druckflüssigkeit aus dem Speichergefäss in einem sehr raschen Fallstrom in die Dosierpumpe 2 eindringen, wenn der Kolben 1 nach unten geht. Geht der Kolben 1 nach oben, so wird das Einlassventil 13 durch den Kolben 15 wieder nach oben gezogen und seine Dichtung 1 3a ausserdem Idurch den Druck über Idem Kolben 1 an den Oberteil des Verbindungsstückes 12 besonders fest angepresst.
Beim Hochgehen des Kolbens 1 wird durch Idie Leitung 23 Druckflüssigkeit in den Fülikopf 24 und von dort in die Aerosoldose 27 befördert.
Es gibt Behälter für Druckflüssigkeiten, zum Beispiel Treibgasbehälter, die nicht, wie im Beispiel unter 37 dargestellt, zwei Auslässe, sondern nur ein einziges Ventil haben. In diesem Falle kann eine Umwälzung der Druckflüssigkeit durch die Pumpe 41 nicht erfolgen. Auch ist eine Zirkulation nach dem Gesetz der kommunizierenden Röhren, wie im vorstehenden Beispiel beschrieben, nicht möglich. In einem solchen Fall kann die Maschine trotzdem eingesetzt werden. Die Leitung 33 wird in diesem Fall mit einem zweiten Behälter verbunden, der zweckmässig mindestens ebenso gross wie der Behälter für die Druckflüssigkeit ist.
Die überschüssige Druckflüssigkeit strömt dann aus dem ersten Behälter über die Leitung 40 in das Speichergefäss 11 und von dort über die Leitung 33 in den zweiten Behälter. Auch bei dieser Arbeitsweise wird die Druckflüssigkeit aus dem Speichergefäss 11 im Fallstrom in den Dosierzylinder 2 eintreten, sobald das Einlassventil 13 öffnet.
Damit auch der Sicherheit Genüge getan ist, wird die Maschine noch mit einem Sicherheitsventil 43 ausgestattet.
Die Abfüllmaschine nach der Zeichnung stellt nur ein beliebiges Ausführungsbeispiel dar.