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Abfüllventil für Flüssigkeiten, insbesondere Milch, in Flaschen Die
Erfindung bezieht sich auf ein Abfüllventil für Flüssigkeiten, ilnsbesondere Milch,
in Flaschen, bei dem ein gegenüber einer Überlaufschale nach oben abgefedertes,
axial verschiebbares Füllrohr vorgesehen ist, welches in einem einerseits axial
gegen das Abfüllrohr und andererseits entgegengesetzt schwächer gegen die Überlaufschale
abgefederten Ventilrohr geführt ist und bei dem Entlüftungs- bzw. iYberlaufnuten
für die in die Schale laufende überlaufflüssigkeit angeordnet sind.
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Bei den bd,sher bekannten Abfüllventilen der vorstehenden Art führt
sich z. B. das Abfüllrohr in einem mit einem Kolben fest verbundenen Ventilrohr,
welches auf der Innenfläche mit längs verlaufenden, über dem Kolben endenden Entlüftungs-
bzw. Überlaufnuten versehen ist und «-elches in einem unteren Ansatzrohr der zylindrischen
Überlaufschale geführt ist, deren Inn°ndurchmesser im Unterteil dem Außendurchmesser
des vom niedergedrückten Abfüllrohr mitgenommenen, die überlaufflüssigkeit in die
Flasche drückenden Ventilrohrkolbens genau angepaßt ist. Dabei ist das Ventilrohr
oberhalb des Kolbens gegen das Abfüllrohr abgefedert, wobei die Begrenzung der Rücklaufbewegung
von Ventil und Abfüllrohr durch einen unteren Verschlußpfropfen des Abfüllrohres
erreicht wird, der sich mit seiner Oberfläche gegen die Unterkante des Ansatzrohres
der Schale legt.
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I?s ist verständlich, daß bei diesen Abfüllventilen der Umfang des
Ventilrohrkolbens genau zentrisch eingeschliffen werden muß und ebenso der untere
Teil der Innenfläche der zylindrischen Überlaufschale, da die nach Füllung der Flasche
durch die Überlaufnuten nach oben in die Überlaufschale gestiegene Flüssigkeit durch
den niedergedrückten Kolben beim Füllen einer nächsten Flasche durch die Nuten in
die Flasche gedrückt werden muß. Durch ständige Benutzung verschleißt sowohl der
Kolben als auch die Zylinderschalenwandung, so daß schon bald keine ausreichende
Abdichtung mehr vorhanden ist und die Milch in der Üherlaufschale sodann beim Niederdrücken
des Kolbens nach oben wegspritzt; trotz der an sich sehr teuren Anfertigung des
Kolbens und der Zylinderschale wird deshalb schon verhältnismäßig schnell eine Reparatur
erforderlich. Weiter haben die bekannten Ventile den Nachteil, daß sie selbst bei
nur kurzzeitiger Unterbrechung des Abfüllvorganges eine Absperrung der zum Ventil
führenden Milchleitung erfordern, denn die Abdichtung des Abfüllrohres gegenüber
dem Ventilrohr wird nur dadurch hergestellt, daß das Abfüllrohr in dem Ventilrohr
lediglich zwischen den Ablaufbohrungen des Abfüllrohres und dem Beginn der Entlüftungsnuten
durch ein kurzes inneres vollzylindrisches Stück des Ventilrohres geführt wird.
Da auch hier sehr schnell ein Verschleiß eintritt und die Abdichtungsfläche in axialer
Richtung sehr kurz ist, wird selbst bei Nichtgebrauch des Ventils und nicht abgesperrtem
Anschluß des Abfüllrohres an die Milchzuleitung Milch in die Cherla.ufschale laufen
bzw. bei waagerechter Ablage des Ventils abfließen und verlorengehen.
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Um nun den Kolben in der Überlaufschale völlig zii vermeiden und eine
einwandfreie Abdichtung des Ventils auch bei nicht abgesperrter Milchzufuhrleitung
zu erreichen, wird nach der Erfindung vorgeschlagen, daß die Entlüftungs- bzw. Überlaufnuten
auf der Außenseite des Ventilrohres von dessen unterem, freiem Ende bis zur Oberkante
einer das Ventilrohr umgebenden, sich in Füllstellung auf den Boden der Schale abstützenden
Rohrbuchse durchgehend angeordnet sind und mit einem unterem zylindrischen Führungsansatz
der Schale für das und mit der Rohrbuchse Kanäle für den Duxehtritt der Luft bzw.
L`berlaufflüssigkeit bilden, wobei sich die Rohrbuchse beim Schließen des Ventils
nach Schließen d°r Ablauföffnungen des Füllrohres durch das Ventilrohr vom Schalenboden
abhebt und der untere Teil der Kanäle mit der Ülerlaufschale in Verbindung steht.
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Dieses Abfüllventil gemäß der Erfindung ist sehr viel einfacher und
billiger in der Herstellung als die bekannten Ventile. Es unterliegt nur einem sehr
geringen Verschleiß und arbeitet zur Entfernung der in der Überlaufschale befindlichen
Milch so, daß diese Milchmenge erst nach Füllung der Flasche durch Unterdruck in
die Flasche abläuft, der dadurch erzeugt wird, daß sich nach Füllung der Flasche
zunächst die Ablaufbohrungen des Abfüllrohres durch axiale Verschiebung im Ventilrohr
schließen und daran anschließend Abfüll- und Ventilrohr durch die Federung gemeinsam
aus der Flasche sieh heben; die in der Schale befindliche Milch oder andere Flüssigkeit
wird über die Überlaufnuten in die Flasche gesaugt, wie noch näher zu erläutern
ist. `'eitere Merkmale des Erfindungsgegenstandes gehen aus der nachfolgenden Beschreibung
eines Ausführungsbeispiels hervor.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel
des Erfindungsgegenstandes- dargestellt, und zwar zeigen Fig. 1 bis 3 drei axiale
Längsschnitte durch ein Abfüllrohr mit oberster, mittlerer und unterster Stellung
des Abfüllrohres, Fig. 4 und 5 zwei Querschnitte nach den Linien IV-IV und V-V der
Fig. 1.
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Das Abfüllventil nach dem Ausführungsbeispiel besteht aus eine er
beliebig gestalteten, z. B. zylindrischen h'b-erlaufschale 1, deren Bodenteil 1a
mit mit einem Ansatzrohr 2 versehen ist, welches als Fühning für das Ventilrohr
3 dient. Das Ventilrohr 3 weist auf der Außenseite eine beliebige An-r_ahl, vorteilhaft
vier, längs verlaufende, beispielsweise durch Fräsen oder Schleifen hergestellte
Überlauf- bzw. Entlüftungsii:uten 4 (s. auch Fig. 4 und 5) auf, die von der Unterkante
bis zu einer oberen Schulter 5 verlaufen. Unter dem Oberende des Ventilrohres 3
sitzt eine unbewegliche oder axial verschiebbare Buchse 6, die sich mit ihrer Oberkante
gegen die Ringschulter 5 des Ventilrohres 3 abstützt und an dieser Oberkante mit
radialen Ausfräsungen 6a od. dgl. versehen ist, durch die die Luft aus der Flasche
nach oben austreten kann. Die Buchse 6 ist mit einer Ringschulter 7 versehen, gegen
die das eine Ende einer Feder 8 liegt, deren anderes Ende sich auf dem Boden 1a
der Überlaufschale 1 abstützt.
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In dem innen vollzylindrischen Ventilrohr 3 führt sich das Abfüllrohr
9.J dessen Unterende durch einen eiin.schraubbaren Gummipfropfen 10 verschlossen
ist. Der Umfang des Gummipfropfens ist so gewählt, daß er mindestens gleich dem
Umfang des Ansatzrohres 2 der Überlaufsc'hale ist. Das Abfüllrohr 9 ist in bekannter
Weise am Oberende mit einer Tülle 11 für die zum Flüssigkeitsbehälter führende Schlauchleitung
versehen und trägt unterhalb der Tülle 11 eine Schulter 12, gegen die das eine-
Ende einer Feder 13 liegt, die sich mit ihrem anderen Ende gegen die Schulter 5
des Ventilrohres 3 abstützt. Die Feder 13 ist im übrigen stärker ausgebildet als
die Feder 8, und deren Wirkungsweise ergibt sich aus den nachstehenden Ausführungen.
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Die Arbeitsweise des Ventils ist folgende: Das Ventil wird am Oberende
mit der Hand erfaßt und wird mit einem Gummiring 14, der auf das Ansatzrohr 2 geschoben
ist, auf die obere Randkante einer Flasche 15 aufgesetzt. Nunmehr wird das Abfüllrohr
9 nach unten gedrückt, und dabei wird durch die stärkere Ausbildung der Feder 13
auch das Ventilrohr 3 mitgenommen, wobei sich die Feder 8 zusammendrückt. Es findet
zunächst keine Relativbewegung zwischen dem Ventilrohr und dem Abfüllrohr statt,
bis das Abfüllrohr die Stellung nach Fig. 2 erreicht hat, in der die Buchse 6 mit
der Unterkante auf den Boden 1a der überlaufschale aufstößt. In diesem Augenblick
wird das Ventilrohr 3 in seiner Lage festgehalten, während das Abfüllrohr sich beim
weiteren Niederdrücken axial nach unten verschiebt und die Lage nach Fig. 3 einnimmt,
in der eine Schulter 16 des Abfüllrohres gegen die Oberkante des Ventilrohres 3
zur Anlage kommt. In dieser Stellung liegen die unteren Seitenbohrungen 17 des Abfüllrohres
frei, und damit kann die Milch aus dem Behälter über die Schlauchleitung und das
Abfüllrohr in die Flasche 15 ablaufen. Während dieses Füllvorganges tritt die in
der Flasche befindliche Luft durch die auf dem Außenumfang des Ventilrohres 3 vorgesehenen
längs verlaufenden Entlüftungsnuten 4 und die oberen radialen Einfräsungen 611 der
Buchse 6 aus. Sobald die Flasche gefüllt ist, wird der Druck auf das Abfüllrohr
gelockert, und damit wird sich zunächst das Abfüllrohr 9 relativ und axial zum Ventilrohr
3 nach oben verschieben, his die Oberfläche des Gummipfropfens gegen die Unterkante
des Ventilrohres stößt. Damit sind die Ablaufbohrungen 17 verschlossen, und es kann
keine Milch mehr in die Flasche laufen. Beim weiteren Lockern des Druckes auf das
Abfüllrohr wird nunmehr auch die Feder 8 wieder zur Wirkung gelangen, so. daß nunm°hr
sowohl das Abfüllrohr als auch das Ventilrohr sich in axialer Richtung aus der Flasche
herausheben. Damit entsteht in der Flasche ein Unterdruck, unter der Voraussetzung,
daß beim Füllen der Flasche ein Teil der Milch durch die Überlaufnuten 4 nach oben
in die Überlaufschale 1 gedrückt worden ist. Durch diesen beim Rückgang des Ventil-
und Abfüllrohres in der Flasche citstehenden Unterdruck wird die in die Ü berlaufschale
1 gelaufene Milch über die Nuten 4 in die Flasche abgesaugt. Damit die aus der Schale
abzusaugende Milch keinen zu großen Widerstand in den Nuten 4 findet, sind diese
im unteren Teil unterhalb der Buchse 6 im Querschnitt vergrößert, während der obere
Teil der Nuten 4 innerhalb der Buchse 6 einen geringeren Querschnitt aufweist. Dieser
geringere Querschnitt steuert die Füllgeschwindigkeit der Flasche. Schließlich nehmen
das Ventilrohr 3 und das Abfüllrohr 9 wieder die Lage nach Fig. 1 ein. in der sich
die Oberseite des Kautschukpfropfens 10 gegen die Unterkante des Ansatzrohres 2
der Über laufschale legt, womit die überlaufnuten 4 abgedichtet sind. Wenn nun der
Abfüllvorgang unterbrochen wird, ist es nicht mehr erforderlich, die Milchzuleitung
zum Abfüllrohr 16 abzusperren, denn es kann aus dem Abfüllrohr nietmehr keine Milch
mehr austreten, weil nach unten gegenüber dem Ventilrohr eine Abdichtung durch die
Oberfläche des Gummipfropfens 10 erfolgt, während nach oben die Abdichtung durch
die ganze Länge des Ventilrohres auf dem Abfüllrohr erfolgt, und zwar zwischen den
Ablaufbohrungen 17 und der Oberkante des Ventilrohres. Es ist also hier eine sehr
große und lange Dichtungsfläche zwischen dem zylindrischen Außenumfang des Abfüllrohres
und dem inneren zylindrischen Umfang des Ventilrohres vorhanden.
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Um beirr Füllen der Flaschen einen möglichst gleichmäßigen Füllungsgrad
zu erreichen, besteht die Überlaufscha.le 1 vorteilhaft aus durchsichtigem Material,
z. B. durchsichtigem Kunststoff, und diese durchsichtige zylindrische Überlaufschale
1 wird z. B. mit einem Innengewinde auf einen axialen Gewindeflansch 1v aufgeschraubt.
Dadurch ist es möglich, daß nach Füllung der Flasche die nach oben durch die Nuten
4 austretende Milch, die sich in der Schale 1 sammelt, beobachtet werden kann, so
daß ein möglichst gleichmäßiger Füllungsgrad erreicht wird.
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Es ist möglich, die Federn 8 und 13 von gleicher Länge und Stärke
zu wählen, dabei jedoch die Feder 13 mit Vorspannung zwischen der Schulter 5 des
Ventilrohres und der Schulter 12 des Abfüllrohres einzuspannen.
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Das Abfüllventil gemäß der Erfindung arbeitet also zur Entfernung
der in der V-berlaufsehale befindlichen Milch mit Unterdruck und vermeidet die bisher
üblichen Kolben, die mixt dem Ventilrohr verbunden sind und sich im Unterteil der
Überlaufschale führen.