DE102013107260A1 - Füllsystem - Google Patents

Füllsystem Download PDF

Info

Publication number
DE102013107260A1
DE102013107260A1 DE102013107260.7A DE102013107260A DE102013107260A1 DE 102013107260 A1 DE102013107260 A1 DE 102013107260A1 DE 102013107260 A DE102013107260 A DE 102013107260A DE 102013107260 A1 DE102013107260 A1 DE 102013107260A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
valve
gas
filling
liquid
filling system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102013107260.7A
Other languages
English (en)
Inventor
Dieter-Rudolf Krulitsch
Andreas FAHLDIECK
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KHS GmbH
Original Assignee
KHS GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by KHS GmbH filed Critical KHS GmbH
Priority to DE102013107260.7A priority Critical patent/DE102013107260A1/de
Priority to PCT/EP2014/063804 priority patent/WO2015003941A1/de
Priority to US14/904,169 priority patent/US9969603B2/en
Priority to EP14734465.9A priority patent/EP3019437B1/de
Priority to SI201430182A priority patent/SI3019437T1/sl
Publication of DE102013107260A1 publication Critical patent/DE102013107260A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C3/2614Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling
    • B67C3/2617Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation
    • B67C3/262Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks specially adapted for counter-pressure filling the liquid valve being opened by mechanical or electrical actuation and the filling operation stopping when the liquid rises to a level at which it closes a vent opening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2602Details of vent-tubes

Abstract

Einkammer-Füllsystem zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern mit einem flüssigen Füllgut, mit einem Füllgutkessel, in welchem während des Füllens ein unterer, vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum und darüber ein Gasraum gebildet sind, mit wenigstens einem unterhalb des Füllgutkessels angeordneten Füllelement (4) mit Füllelementgehäuse, in welchem ein mit dem Flüssigkeitsraum in Verbindung stehender Flüssigkeitskanal ausgebildet ist, welcher an einer dem Füllgutkessel abgewandten Unterseite des Füllelementgehäuses eine Füllgutabgabeöffnung bildet, mit einem im Flüssigkeitskanal angeordneten Flüssigkeitsventil mit Ventilkörper, der an einem achsgleich mit einer Füllelementachse angeordneten Ventilstößel vorgesehen und zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils sowie für eine gesteuerte Abgabe des Füllgutes in den in Dichtlage am Füllelement angeordneten Behälter axial bewegbar ist, mit einem im Ventilstößel ausgebildeten Gaskanal, der an einem oberen Ende in den Gasraum des Füllgutkessels und am unteren Ende in einem Kopfraum des in Dichtlage am Füllelement angeordneten Behälters mündet, mit einem im Gaskanal vorgesehenen Gasventil mit einem zum Öffnen und Schließen des Gasventils bewegbaren Ventilkörper, sowie mit einem mit dem Stößel des Flüssigkeitsventils sowie mit dem Ventilkörper des Gasventils zusammenwirkenden Betätigungselement.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Füllsystem gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1.
  • Ein Einkammer-Füllsystem mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1 ist bekannt ( EP 0 953 542 B1 ). Ein Nachteil dieses bekannten Füllsystems besteht darin, dass es grundsätzlich nur für ein Druckfüllen der in Dichtlage am jeweiligen Füllelement des Füllsystems angeordneten Behälter geeignet ist. Die Funktion dieses bekannten Füllsystems setzt voraus, dass die Flüssigkeitsventile der Füllelemente hauptsächlich durch den Druck im Inneren des Füllgutkessels im geschlossenem Zustand gehalten werden, und zwar solange, bis durch Öffnen eines Gasventils in einem Gaskanal, der einerseits in den Innenraum des in Dichtlage am Füllelement befindlichen Behälter und andererseits in den Gasraum im Inneren des Füllgutkessels mündet, ein Druckausgleich erfolgt und sich dadurch das jeweilige Flüssigkeitsventil öffnet.
  • Auch ein Abfüllen unter reduziertem Druck ist mit dem bekannten Füllsystem nicht oder aber nur bedingt möglich, und zwar u. a. wegen der unvermeidbaren Reibungskräfte, die beim Öffnen und Schließen insbesondere am Ventilkörper und/oder an dessen Ventilstößel wirken. Ein weiterer Nachteil des bekannten Füllsystems besteht darin, dass sich Schließfedern, aber auch Führungs- und/oder Befestigungselemente der Füllelemente im Produktraum, d. h. im Füllgutkesselinnenraum befinden und daher ein Hygienerisiko darstellen.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Füllsystem aufzuzeigen, welches die vorgenannten Nachteile vermeidet und insbesondere sowohl für ein Druckfüllen als auch für ein druckloses Füllen von Behältern geeignet ist. Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Füllsystem entsprechend dem Patentanspruch ausgebildet.
  • Eine Besonderheit des erfindungsgemäßen Füllsystems besteht darin, dass die Steuerung sowohl des Flüssigkeitsventils als auch des im Gaskanal vorgesehenen Gasventils durch ein gemeinsames, vorzugsweise pneumatisch betätigtes Betätigungselement erfolgt. Dieses ist für einen zweistufigen Steuerhub ausgebildet, und zwar derart, dass in einem ersten Betriebszustand des Betätigungselementes sowohl das Flüssigkeitsventil als auch das Gasventil geschlossen sind, in einem zweiten Betriebszustand des Betätigungselementes durch einen ersten Teilhub bei weiterhin geschlossenem Flüssigkeitsventil das Gasventil geöffnet ist und in einem dritten Betriebszustand des Betätigungselementes durch einen, einen Weiterhub bildenden zweiten Teilhub bei weiterhin geöffneten Gasventil auch das Flüssigkeitsventil geöffnet ist.
  • Dient das erfindungsgemäße Füllsystem zum Druckfüllen von Behältern, so erfolgt der zweite Teilhub vorzugsweise zeitversetzt zum ersten Teilhub, sodass nach dem ersten Teilhub ausreichend Zeit für ein Vorspannen des jeweiligen Behälters aus dem Gasraum des Füllgutkessels über den diesen Gasraum mit dem Behälterinnenraum verbindenden Gaskanal zur Verfügung steht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist das Betätigungselement einen parallel zu einer vertikalen Füllelementachse oder achsgleich mit dieser Achse angeordneten Stößel auf, der axial in den Teilhüben bewegt wird und über einen Adapter auf einen Ventilkörper des Gasventils sowie auf einen den Gaskanal zumindest über eine Teillänge bildenden und achsgleich mit der Füllelementachse angeordneten Ventilstößel des Flüssigkeitsventils einwirkt. Der Adapter bildet hierfür eine erste Steuerfläche, die bereits am Beginn des ersten Teilhubes gegen einen Steuerabschnitt des Ventilkörpers des Gasventils zur Anlage kommt und diesen zum Öffnen des Gasventils axial mitbewegt, bevorzugt axial nach oben bewegt. Der Adapter besitzt weiterhin eine zweite Steuerfläche, die gegen einen Steuerabschnitt des Ventilstößels des Flüssigkeitsventils erst am Ende des ersten Teilhubes oder im zweiten Teilhub zur Anlage kommt und den Ventilstößel mitbewegt, vorzugsweise axial nach oben bewegt. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist am Adapter eine dritte Steuerfläche vorgesehen, die im ersten Zustand des Betätigungselementes gegen den Steuerabschnitt des Ventilstößels des Flüssigkeitsventils anliegt und über diesen Stößel das Flüssigkeitsventil in der Schließstellung hält.
  • Unter „Druckfüllen” ist im Sinne der Erfindung insbesondere ein Füllverfahren zu verstehen, bei dem der jeweils zu füllende Behälter in Dichtlage gegen das Füllelement anliegt und vor der eigentlichen Füllphase (Öffnen des Flüssigkeitsventils) über den Gaskanal mit einem unter Druck stehenden Spanngas (z. B. Inertgas bzw. CO2-Gas) aus dem Gasraum des Füllgutkessels vorgespannt wird, welches dann während des Füllens von dem dem Behälter zufließenden Füllgut zunehmend als Rückgas aus den Behälterinnenraum verdrängt wird Unter „druckloses Füllen” ist im Sinne der Erfindung allgemein ein Füllverfahren zu verstehen, bei dem der zu füllende Behälter mit seiner Behältermündung ebenfalls in Dichtlage gegen das jeweilige Füllelement anliegt – was aber nicht zwingend ist – und der Behälterinnenraum vor der eigentlichen Füllphase mit dem Gasraum des Füllgutkessels über den Gaskanal verbunden wird, über den dann das während des Füllens das von dem dem Behälter zufließenden Füllgut zunehmend verdrängte Gas als Rückgas in den Gasraum des Füllgutkessel zurück geführt wird, wobei der Druck im Gasraum des Füllgutkessels in etwa gleich dem Atmosphärendruck ist.
  • In Dichtlage mit dem Füllelement befindlicher Behälter bedeutet im Sinne der Erfindung, dass der jeweilige Behälter in der dem Fachmann bekannten Weise mit seiner Behältermündung dicht an das Füllelement bzw. an eine dortige Dichtung angepresst anliegt.
  • „Behälter” sind im Sinne der Erfindung insbesondere Dosen und Flaschen, jeweils aus Metall, Glas und/oder Kunststoff.
  • Der Ausdruck „im Wesentlichen” bzw. „etwa” bzw. „ca.” bedeutet im Sinne der Erfindung Abweichungen vom jeweils exakten Wert um +/–10%, bevorzugt um +/–5% und/oder Abweichungen in Form von für die Funktion unbedeutenden Änderungen.
  • Weiterbildungen, Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der Erfindung ergeben sich auch aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Figuren. Dabei sind alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination grundsätzlich Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung. Auch wird der Inhalt der Ansprüche zu einem Bestandteil der Beschreibung gemacht.
  • Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figuren an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert, es zeigen:
  • 13 jeweils in vereinfachter Darstellung und im Vertikalschnitt ein Füllelement eines Füllsystems oder einer Füllmaschine gemäß der Erfindung;
  • 4 in vergrößerter Einzeldarstellung und im Schnitt ein Betätigungselement des Füllelementes der 13;
  • 5 in vergrößerter Darstellung und im Schnitt einen Adapter oder Steueradapter des Füllelements der 13;
  • 6 eine vergrößerte Darstellung des Füllelementes der 13 im Bereich des Flüssigkeitsventils und der Füllgutabgabeöffnung.
  • In den Figuren ist 1 ein als Ringkessel ausgebildeter Füllgutkessel eines Einkammer-Füllsystems bzw. einer Einkammer-Füllmaschine umlaufender Bauart zum Füllen von Behältern 2, die als Flaschen dargestellt sind, mit einem flüssigen Füllgut. Der Füllgutkessel 1 ist Bestandteil eines um eine vertikale Maschinenachse umlaufend antreibbaren Rotors. Während des Füllbetriebes ist der Füllgutkessel 1 mit dem Füllgut niveaugesteuert teilgefüllt, sodass sich im Innenraum des Füllgutkessels 1 ein unterer, vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum 1.1 und darüber ein Gasraum 1.2 ausbilden, der beispielsweise mit einem Inertgas, z. B. CO2-Gas oder Stickstoff oder steriler Luft gefüllt ist.
  • An der Unterseite des Füllgutkessels 1 sind in gleichmäßigen Winkelabständen um die vertikale Maschinenachse versetzt, Füllpositionen 3 gebildet, die jeweils ein Füllelement 4 sowie einen in den Figuren nicht dargestellten Behälterträger aufweisen, auf dem die Behälter 2 mit ihrem Boden aufstehen und mit dem die Behälter 2 während des Füllens mit ihrer Behälteröffnung über eine Ringdichtung 5 einer Zentriertulpe 6 in Dichtlage am Füllelement 4 angepresst angeordnet sind. Jedes Füllelement 4 umfasst ein flaches plattenartiges Füllelementgehäuse 7, in welchem u. a. ein Flüssigkeitskanal 8 ausgebildet ist, der über eine Öffnung 9 im Boden des Füllgutkessels 1 mit dem dortigen Flüssigkeitsraum 1.1 in Verbindung steht und an der Unterseite des Füllelementgehäuses 7 eine von der Ringdichtung 5 umschlossene Füllgutabgabeöffnung 10 bildet, über die das Füllgut beim Füllen dem jeweiligen Behälter 2 zufließt. Innerhalb des Flüssigkeitskanals 8 ist ein die Abgabe des flüssigen Füllgutes an den jeweiligen Behälter 2 steuerndes Flüssigkeitsventil 11 vorgesehen. Dieses besteht im Wesentlichen aus einem Ventilkörper 12, der bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 11 gegen einen im Flüssigkeitskanal 8 ausgebildeten Ventilsitz anliegt und der an einem rohrförmigen und achsgleich mit einer vertikalen Füllelementachse FA angeordneten Ventilstößel 13 vorgesehen ist. Zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils wird der Ventilkörper 12 in der nachstehend noch näher beschriebenen Weise in der Füllelementachse FA auf und ab bewegt.
  • Im Ventilstößel 13 ist ein Gaskanal 14 ausgebildet, der sich in einem Gasrohr 15 fortsetzt, das bei in Dichtlage am Befüllelement 4 angeordnetem Behälter 2 durch die Behälteröffnung in den Kopfraum des Behälters 2 hineinreicht und dort an seinem unteren Ende die untere Öffnung des Gaskanals 14 bildet. Der Gaskanal 14 mündet an seinem oberen Ende in den Gasraum 1.2. Im Gaskanal 14 ist ein Gasventil 16 vorgesehen, welches von einem in einer oberen Teillänge des Gaskanals 14 teilweise aufgenommenen und achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordneten nadelförmigen Ventilkörper 17 gebildet ist, der zum Öffnen des Gasventils 16 relativ zum Ventilstößel 13 angehoben und zum Schließen des Gasventils 16 relativ zum Ventilstößel 13 abgesenkt wird, sodass eine Ventilfläche des Ventilkörpers 17 gegen einen im Gaskanal 14 gebildeten Ventilsitz anliegt und dadurch das Gasventil 16 sperrt. Der nadelartige Ventilkörper 17 besitzt einen Querschnitt, der so gewählt ist, dass sich der Gaskanal 14 diesen Ventilkörper 17 umschließend bis an das obere, offene Ende des Ventilstößels 13 fortsetzt.
  • Zum Steuern des Flüssigkeitsventils 11 sowie auch zum Steuern des Gasventils 16 ist an der Oberseite des Füllgutkessels 11 und außerhalb dieses Kessels ein pneumatisches Betätigungselement 18 vorgesehen, das über einen achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordneten Stößel 19 und einen Adapter 20 sowohl auf das obere Ende des Ventilkörpers 17 bzw. auf einen dortigen Steuerabschnitt 17.1, als auch auf das obere Ende des Ventilstößels 13 bzw. auf einen dortigen Steuerabschnitt 13.1 einwirkt. Das Betätigungselement 18 ist gesteuert durch nicht dargestellte elektro-pneumatische Steuerventile für eine gesteuerte, zweistufige axiale Bewegung des Stößels 19 und damit des Adapters 20 in der Füllelementachse FA ausgebildet und besteht hierfür aus zwei Steuerkammern bildende pneumatischen Hubelementen, die bei der dargestellten Ausführungsform als Kolben-Zylinder-Anordnungen 18.1 und 18.2 ausgebildet sind. Der Kolben 21 der Kolben-Zylinderanordnung 18.1 ist direkt am Stößel 19 vorgesehen, d. h. Letzterer bildet die Kolbenstange dieser Kolben-Zylinder-Anordnung 18.1. Der Kolben 22 der oberen Kolben-Zylinder-Anordnung 18.2 ist an einer Kolbenstange 23 vorgesehen, die ebenfalls achsgleich mit der Füllelementachse FA angeordnet ist. Weiterhin ist eine den Stößel 19 umschließende Öffnungsfeder 24 vorgesehen, die in einer Kammer der Kolben-Zylinderanordnung 18.1 außerhalb des Füllgutkessels 1 aufgenommen ist und über den Adapter 20 das Öffnen des Flüssigkeitsventil 11 sowie des Gasventils 16 bewirkt. Eine Faltenbalgdichtung 25 dichtet den Durchtrittsbereich des Stößels 19 durch die Oberseite des Füllgutkessels 1 ab.
  • Die 1 zeigt das Füllelement 4 und das Betätigungselement 18 in einem ersten Betriebszustand, d. h. in einem Zustand, in dem sowohl das Flüssigkeitsventil 11 als auch das Gasventil 16 geschlossen sind und die Steuerkammer 21.1 mit dem Steuerdruck beaufschlagt ist, der eine die Federkraft der Öffnungsfeder 24 übersteigende Schließkraft insbesondere für das Flüssigkeitsventil 11 erzeugt.
  • Zum Füllen des jeweiligen in Dichtlage am Füllelement 4 angeordneten Behälters 2 wird zunächst mit der Kolben-Zylinder-Anordnung 18.1 bei entlasteter Steuerkammer 21.1 der Adapter 20 durch die Wirkung der Öffnungsfeder 24 soweit angehoben, dass mit dem Adapter 20 der Ventilkörper 17 nach oben mitbewegt und dadurch das Gasventil 16 geöffnet wird. Hierdurch kann beispielsweise über den Gaskanal 14 ein Vorspannen des Behälterinnenraumes mit dem im Gasraum 1.2 unter Druck stehenden Inertgas bei einem Druckfüllen der Behälter 2 und/oder aber ein Druckausgleich zwischen dem Druck im Behälterinnenraum und im Gasraum 1.2 erfolgen.
  • Dieser erste durch die Öffnungsfeder 24 bewirkte Teilhub H1 des Betätigungselementes 18 ist dadurch begrenzt, dass das obere Ende des Stößels 19 gegen die Kolbenstange 23 der Kolben-Zylinder-Anordnung 18.2 zur Anlage kommt. Hierfür ist der Steuerraum 22.1 oberhalb des Kolbens 22 mit einem Steuerdruck (Druckluft) beaufschlagt. Die 2 zeigt das Füllelement 4 und das Betätigungselement 18 in diesem zweiten Betriebszustand, in dem das Flüssigkeitsventil 11 weiterhin geschlossen und das Gasventil 16 geöffnet ist.
  • Im Anschluss daran erfolgt in einem Weiterhub H2 des Betätigungselementes 18 auch das Anheben des Ventilstößels 13 durch die Öffnungsfeder 24 und damit das Öffnen des Flüssigkeitsventils 11, und zwar durch Federkraft bei entlüfteten oder drucklosen Steuerkammern 21.1 und 22.1.
  • Mehr im Detail ist der Adapter 20 ist so ausgebildet, dass er bereits beim ersten Teilhub H1 mit einer ersten Steuerfläche 20.1 auf den Steuerabschnitt 17.1 des Ventilkörpers 17 einwirkt bzw. an dem Steuerabschnitt 17.1 anliegt, während eine zweite Steuerfläche 20.2 des Adapters 20 erst beim Weiterhub oder zweiten Teilhub H2 mit dem Steuerabschnitt 13.1 des Ventilstößels 13 in Eingriff kommt und diesen Ventilstößels 13 mitbewegt. Hierfür ist bei der dargestellten Ausführungsform der Steuerabschnitt 13.1 teller- oder flanschartigen ausgebildet und der Adapter hintergreift den Ventilstößel 13 an seinem oberen Ende unterhalb dieses Steuerabschnitts 13.1. Weiterhin ist die Anordnung so getroffen, dass sich innerhalb des ersten Teilhubes H1 die Steuerfläche 20.2 entlang des Ventilstößels 13 nach oben bewegt, ohne gegen den Steuerabschnitt 13.1 zur Anlage zu kommen und diesen mitzunehmen.
  • Beim Füllen wird das aus dem Innenraum des Behälters durch das zufließende Füllgut verdrängte Gas über den geöffneten Gaskanal 14 in den Gasraum 1.2 geleitet. Das in den Kopfraum des Behälters 2 hineinreichende Gasrohr 15, welches das untere, offene Ende des Gaskanals 14 bildet, dient dabei als die Füllhöhe bestimmendes Element, d. h. das Zufließen des Füllgutes aus dem Flüssigkeitsraum 2.1 wird bei geöffnetem Flüssigkeitsventil 11 dann selbsttätig beendet, wenn der aufsteigende Füllgutspiegel das untere Ende des Gasrohres 15 berührt und das Füllgut im Gasrohr 15 so weit hoch gestiegen ist, dass unter Berücksichtigung der Oberflächenspannung der Gassperre ein Druckausgleich mit dem Gasraum im oberen Bereich des Füllgutkessels hergestellt ist. Anschließend erfolgt ein Schließen sowohl des Flüssigkeitsventils 11 als auch des Gasventils 13 durch das Betätigungselement 18 bzw. durch Absenken des Adapters 20, und zwar durch Beaufschlagung der Steuerkammer 21.1 mit dem Steuerdruck.
  • Das Gasventil 16 wird hierbei dadurch geschlossen, dass der Ventilkörper 17 sich durch Schwerkraft axial nach unten bewegt. Das Flüssigkeitsventil 11 wird dadurch geschlossen, dass der Adapter 20 mit einer dritten Steuerfläche 20.3 gegen die Oberseite des Steuerabschnitts 13.1 zur Anlage kommt und der Steuerdruck in der Steuerkammer 21.1 den Ventilkörper 12 gegen seinen Ventilsitz andrückt.
  • Die Erfindung wurde voranstehend an einem Ausführungsbeispiel beschrieben. Es versteht sich, dass zahlreiche Änderungen sowie Abwandlungen möglich sind, ohne dass dadurch der der Erfindung zugrundeliegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So können anstelle der Kolben-Zylinder-Anordnungen 18.1 und 18.2 auch andere pneumatische Hubelemente verwendet sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Füllgutbehälter oder Ringkessel
    1.1
    Flüssigkeitsraum
    12
    Gasraum
    2
    Flasche
    3
    Füllposition
    4
    Füllelement
    5
    Ringdichtung
    6
    Zentriertulpe
    7
    Füllelementgehäuse
    8
    Flüssigkeitskanal
    9
    Öffnung
    10
    Füllgutabgabeöffnung
    11
    Flüssigkeitsventil
    12
    Ventilkörper
    13
    Ventilstößel
    13.1
    oberer, flanschartiger Abschnitt des Stößels 13
    14
    Gaskanal
    15
    Gasrohr
    16
    Gasventil
    17
    nadelartiger Ventilkörper
    18
    Betätigungselement
    18.1, 18.2
    Kolben-Zylinder-Anordnung
    20
    Adapter
    20.1–20.3
    Steuerfläche
    20.1, 20.2
    Steuerfläche oder -abschnitt des Adapters 20
    21, 22
    Kolben
    21.1, 22.1, 22.2
    Steuerkammer
    23
    Kolbenstange
    24
    Öffnungsfeder
    25
    Faltenbalgdichtung
    FA
    vertikale Füllelementachse
    H1, H2
    Teilhub
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0953542 B1 [0002]

Claims (9)

  1. Füllsystem, insbesondere Einkammer-Füllsystem, zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern (2) mit einem flüssigen Füllgut, mit einem Füllgutkessel (1), in welchem während des Füllens ein unterer, vom Füllgut eingenommener Flüssigkeitsraum (1.1) und darüber ein Gasraum (1.2) gebildet sind, mit wenigstens einem unterhalb des Füllgutkessels (1) angeordneten Füllelement (4) mit Füllelementgehäuse (7), in welchem ein mit dem Flüssigkeitsraum (1.1) in Verbindung stehender Flüssigkeitskanal (8) ausgebildet ist, der an einer dem Füllgutkessel (1) abgewandten Unterseite des Füllelementgehäuses (7) eine Füllgutabgabeöffnung (10) bildet, mit einem im Flüssigkeitskanal (8) angeordneten Flüssigkeitsventil (11) mit Ventilkörper (12), der an einem achsgleich mit einer Füllelementachse (FA) angeordneten Ventilstößel (13) vorgesehen und zum Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils sowie für eine gesteuerte Abgabe des Füllgutes in den in Dichtlage am Füllelement (4) angeordneten Behälter (2) axial bewegbar ist, mit einem im Ventilstößel (13) ausgebildeten Gaskanal (14), der an einem oberen Ende in den Gasraum (1.2) des Füllgutkessels (1) und am unteren Ende in einem Kopfraum des in Dichtlage am Füllelement (4) angeordneten Behälters (4) mündet, mit einem im Gaskanal (14) vorgesehenen Gasventil (16) mit einem zum Öffnen und Schließen des Gasventils (16) bewegbaren Ventilkörper (17), sowie mit einem mit dem Ventilstößel (13) des Flüssigkeitsventils (11) sowie mit dem Ventilkörper (17) des Gasventils (16) zusammenwirkenden Betätigungselement (18), dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (18) ein pneumatisches Betätigungselement ist und für einen gesteuerten, wenigstens zweistufigen Hub (H1, H2) ausgebildet ist, und zwar derart, dass bei in einem ersten Betriebszustand befindlichem Betätigungselement (18) sowohl das Flüssigkeitsventil als auch das Gasventil (16) geschlossen sind, dass in einem zweiten Betriebszustand des Betätigungselementes (18) nach einem ersten Teilhub (H1) das Gasventil (16) und in einem dritten Betriebszustand des Betätigungselementes (18) nach einem zweiten, einen Weiterhub bildenden Teilhub (H2) auch das Flüssigkeitsventil (11) geöffnet ist.
  2. Füllsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Gasventils zum Öffnen und Schließen in der Füllelementachse (FA) bewegbar ist und mit einer im Gaskanal (16) ausgebildeten Ventilfläche zusammenwirkt.
  3. Füllsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Ventilkörper (17) des Gasventils (16) mit einer Teillänge im Gaskanal (14) aufgenommen und mit einem oberen Ende aus dem Gaskanal vorsteht und mit diesem Ende mit dem Betätigungselement (18) zusammenwirkt.
  4. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (18) von zwei achsgleich miteinander und vorzugsweise auch achsgleich mit der Füllelementachse (FA) angeordnete Hubelementen (18.1, 18.2) gebildet ist, von denen ein erstes Hubelement (18.1) über einen Stößel (19) und einen Adapter (20) auf den Ventilstößel (13) des Flüssigkeitsventils (11) und den Ventilkörper (17) des Gasventils (16) einwirkt und von denen ein zweites Hubelement (18.2) einen Anschlag für die Hubbewegung des ersten Hubelementes (18.1) in der Weise bildet, dass in einem ersten Zustand des zweiten Hubelementes (18.2) der Hub des ersten Hubelementes (18.1) auf den ersten Teilhub (H1) begrenzt ist und in einem zweiten Zustand des zweiten Hubelementes (18.2) der Hub der ersten Hubelementes (18.1) gleich der Summe aus den beiden Teilhüben (H1, H2) ist.
  5. Füllsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hubelemente Kolben-Zylinderanordnungen (18.1, 18.2) sind.
  6. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Adapter (20) eine erste Steuerfläche (20.1), gegen die der Ventilkörper (17) des Gasventils (16) während des ersten Teilhubs (H1) anliegt, sowie eine zweite Steuerfläche (20.2) aufweist, die gegenüber einem Mitnehmer- oder Steuerabschnitt (13.1) des Ventilstößels (13) bei im ersten Betriebszustand befindlichem Betätigungselement (18) derart axial versetzt ist, dass diese zweite Steuerfläche (20.2) zum axialen Bewegen des Ventilstößels (13) des Flüssigkeitsventils (11) erst im zweiten Teilhub (H2) mit dem Steuerabschnitt (13.1) des Ventilstößels (13) in Eingriff oder zur Anlage kommt.
  7. Füllsystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine das Flüssigkeitsventil (11) in seinen Schließzustand vorspannende Schließfeder oder durch eine das Flüssigkeitsventil (11) in seinen Öffnungszustand vorspannende Öffnungsfeder (24).
  8. Füllsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnungsfeder (24) auf den Adapter (20) im Sinne einer axialen Bewegung nach oben einwirkt, und dass der Adapter (20) eine dritte Steuerfläche (20.3) aufweist, die im ersten Betriebszustand des Betätigungselementes (18) gegen den Steuerabschnitt (13.1) des Ventilstößels (13) anliegt.
  9. Füllsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der bezogen auf die Füllelementachse (FA) axiale Abstand zwischen der zweiten und dritten Steuerfläche (20.2, 20.3) des Adapters (20) wenigstens der Größe des ersten Teilhubes (H1) zuzüglich der Abmessung oder Dicke, die der zwischen diesen Steuerflächen angeordnete Steuerabschnitt (13.1) in Richtung der Füllelementachse (FA) aufweist.
DE102013107260.7A 2013-07-09 2013-07-09 Füllsystem Ceased DE102013107260A1 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013107260.7A DE102013107260A1 (de) 2013-07-09 2013-07-09 Füllsystem
PCT/EP2014/063804 WO2015003941A1 (de) 2013-07-09 2014-06-30 Füllsystem
US14/904,169 US9969603B2 (en) 2013-07-09 2014-06-30 Filling system
EP14734465.9A EP3019437B1 (de) 2013-07-09 2014-06-30 Füllsystem
SI201430182A SI3019437T1 (sl) 2013-07-09 2014-06-30 Polnilni sistem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013107260.7A DE102013107260A1 (de) 2013-07-09 2013-07-09 Füllsystem

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013107260A1 true DE102013107260A1 (de) 2015-01-15

Family

ID=51059451

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013107260.7A Ceased DE102013107260A1 (de) 2013-07-09 2013-07-09 Füllsystem

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9969603B2 (de)
EP (1) EP3019437B1 (de)
DE (1) DE102013107260A1 (de)
SI (1) SI3019437T1 (de)
WO (1) WO2015003941A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20155379A1 (it) * 2015-11-09 2017-05-09 Cft Spa Riempitrice e metodo di riempimento di un contenitore.
US20190144251A1 (en) * 2015-06-23 2019-05-16 Abc Fillers, Inc. Multi-container filling machine, valves, and related technologies
US11897747B1 (en) 2019-03-27 2024-02-13 Abc Fillers, Inc. Multi-container filling machine technologies

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2994691B1 (fr) * 2012-08-24 2014-09-05 Philippe Perrier Procede et machine pour le remplissage de recipients
DE102015110073B4 (de) * 2015-06-23 2018-05-30 Khs Gmbh Faltenbalgdichtung sowie Arbeitskopf einer Vorrichtung oder Maschine zum Herstellen und/oder Behandeln von Behältern mit einer solchen Faltenbalgdichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7536390U (de) * 1975-11-15 1976-04-29 Winterwerb, Streng & Co Gmbh Rheinische Maschinenfabrik, 6800 Mannheim Fuellorgan fuer gegendruckfuellmaschinen
EP0953542B1 (de) 1998-04-27 2003-12-17 KHS Maschinen- und Anlagenbau Aktiengesellschaft Füllventil für eine Abfüllanlage
DE202005004090U1 (de) * 2005-03-08 2005-06-02 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Betätigungselement sowie Füllmaschine mit derartigen Betätigungselementen

Family Cites Families (35)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1376088A (en) * 1920-06-23 1921-04-26 William M Fowler Dispensing-nozzle for bottling-machines
US1779739A (en) * 1926-04-12 1930-10-28 Liquid Carbonic Co Filling machine
GB492367A (en) * 1936-12-16 1938-09-16 Meadowcroft And Son Ltd W Improvements relating to bottle and other like filling machines
US2172012A (en) * 1937-08-14 1939-09-05 Fmc Corp Filling machine
US2212410A (en) * 1938-12-03 1940-08-20 George J Valavan Bottle filling machinery
US2676742A (en) * 1950-02-24 1954-04-27 Crown Cork & Seal Co Filling head
US2783785A (en) * 1950-05-22 1957-03-05 Crown Cork & Seal Co Filling head
US2671591A (en) * 1952-07-03 1954-03-09 Henry H Franz Mechanism for filling containers with a liquid
FR1100155A (fr) * 1954-02-26 1955-09-16 Perfectionnements aux tireuses isobarométriques
NL289225A (de) * 1962-02-24
US3527267A (en) * 1967-10-17 1970-09-08 Colgate Palmolive Co Automatic container filling apparatus
DE2202292C3 (de) * 1972-01-19 1979-05-10 Holstein Und Kappert Gmbh, 4600 Dortmund FüUorgan für Gegendruckfüllmaschinen
DE2251018B2 (de) * 1972-10-18 1974-08-08 Ortmann & Herbst Gmbh, 2000 Hamburg Füllventil für Gegendruckflaschenfüller
DE2259275A1 (de) * 1972-12-04 1974-06-06 Holstein & Kappert Maschf Fuellventil fuer gegendruck-gefaessfuellmaschinen
ZA747323B (en) * 1973-11-22 1976-07-28 L Wilksch Bottle filling means and method
US4089353A (en) * 1975-06-04 1978-05-16 Crown Cork & Seal Company, Inc. Filling valve for carbonated liquid bottling machines
US4086943A (en) * 1975-09-16 1978-05-02 Val-Marco S.A.I.C. Valve for filling bottles with pressurized drinks
US4103721A (en) * 1976-12-23 1978-08-01 Mitsubishi Jukogyo Kabushiki Kaisha Method and apparatus for bottling beer
DE3429314C2 (de) * 1984-08-09 1986-08-28 Krones Ag Hermann Kronseder Maschinenfabrik, 8402 Neutraubling Verfahren und Vorrichtung zum Entfernen von Spanngas und Flüssigkeit aus Gefäßen
DE3836489A1 (de) * 1988-10-26 1990-05-03 Kronseder Maschf Krones Verfahren und vorrichtung zum befuellen von getraenkedosen
DE3926591A1 (de) * 1989-08-11 1991-02-14 Alfill Getraenketechnik Vorrichtung zum fuellen von behaeltern
US5241996A (en) * 1990-05-19 1993-09-07 Holstein Und Kappert Aktiengesellschaft Apparatus for filling liquid into containers
US5209274A (en) * 1991-08-13 1993-05-11 Lawarre Precision Technologies Incorporated Filling valve apparatus having shortened vent tube
DE4213737A1 (de) * 1991-10-17 1993-04-22 Seitz Enzinger Noll Masch Verfahren zum fuellen von flaschen oder dergleichen behaelter mit einem fluessigen fuellgut sowie vorrichtung zum durchfuehren dieses verfahrens
DE4225476C2 (de) * 1992-08-01 2001-02-22 Khs Masch & Anlagenbau Ag Anordnung zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern
DE19818762A1 (de) * 1998-04-27 1999-10-28 Khs Masch & Anlagenbau Ag Füllsystem sowie Füllelement
US6155314A (en) * 1999-01-20 2000-12-05 Crown Simplimatic Incorporated Filling machine assembly having an adjustable vent tube
DE10359492B3 (de) * 2003-12-13 2005-09-15 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Füllelement für eine Füllmaschine
JP4254568B2 (ja) * 2004-02-16 2009-04-15 澁谷工業株式会社 充填バルブ
DE102004011101B4 (de) * 2004-03-06 2011-04-07 Khs Gmbh Füllelemente sowie Füllmaschine mit derartigen Füllelementen
DE102004017211B3 (de) * 2004-04-10 2006-04-27 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Füllelement zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behälter mit einem flüssigen Füllgut
US8496031B2 (en) * 2006-09-21 2013-07-30 Bevcorp, Llc Tipless can filling valve
DE102009009339A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Khs Ag Füllelement zum Füllen von Flaschen oder dergleichen Behältern sowie Füllmaschine mit derartigen Füllelementen
DE102009009340A1 (de) * 2009-02-17 2010-08-26 Khs Ag Verfahren zum Druckfüllen von Flaschen oder dergleichen Behältern sowie Füllsystem und Füllmaschine zum Durchführen des Verfahrens
PT2903929T (pt) * 2012-10-05 2017-05-03 Gai Macch Imbottigliatrici S P A Dispositivo de enchimento para máquinas de enchimento isobárico para enchimento de garrafas com líquidos alimentares

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE7536390U (de) * 1975-11-15 1976-04-29 Winterwerb, Streng & Co Gmbh Rheinische Maschinenfabrik, 6800 Mannheim Fuellorgan fuer gegendruckfuellmaschinen
EP0953542B1 (de) 1998-04-27 2003-12-17 KHS Maschinen- und Anlagenbau Aktiengesellschaft Füllventil für eine Abfüllanlage
DE202005004090U1 (de) * 2005-03-08 2005-06-02 Khs Maschinen- Und Anlagenbau Ag Betätigungselement sowie Füllmaschine mit derartigen Betätigungselementen

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190144251A1 (en) * 2015-06-23 2019-05-16 Abc Fillers, Inc. Multi-container filling machine, valves, and related technologies
US10954112B2 (en) * 2015-06-23 2021-03-23 Abc Fillers, Inc. Multi-container filling machine, valves, and related technologies
ITUB20155379A1 (it) * 2015-11-09 2017-05-09 Cft Spa Riempitrice e metodo di riempimento di un contenitore.
US11897747B1 (en) 2019-03-27 2024-02-13 Abc Fillers, Inc. Multi-container filling machine technologies

Also Published As

Publication number Publication date
EP3019437B1 (de) 2017-03-15
US9969603B2 (en) 2018-05-15
US20160145088A1 (en) 2016-05-26
WO2015003941A1 (de) 2015-01-15
EP3019437A1 (de) 2016-05-18
SI3019437T1 (sl) 2017-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3030513B1 (de) Verfahren sowie system zum spülen von behältern
EP2029469B1 (de) Füllelement sowie füllmaschine mit derartigen füllelementen
EP3019437B1 (de) Füllsystem
EP3019436B1 (de) Füllsystem sowie verfahren zum behandeln von behältern mit einem prozessgas
EP2244967B1 (de) Füllelement zum füllen von behältern mit einem flüssigen füllgut, sowie füllmaschine
EP2996980B1 (de) Füllsystem sowie füllmaschine zum füllen von behältern
WO2014019642A1 (de) Füllelement sowie füllmaschine
EP3016902B1 (de) Füllelement sowie füllmaschine
DE102013102611A1 (de) Verfahren zum Spülen von Behältern
EP2956401B1 (de) Füllelement sowie füllsystem
DE102013109430A1 (de) Verfahren sowie Füllsystem zum Füllen von Behältern
EP2984029B1 (de) Füllelement sowie füllsystem
WO2014139641A1 (de) Verfahren sowie füllmaschine zum füllen von dosen oder dgl. behältern mit einem flüssigen füllgut
EP3105169B1 (de) Verfahren sowie füllsystem zum füllen von behältern
EP3356285B1 (de) Verfahren und behandlungsstation zur behandlung von kegs
EP2813462B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Befüllen eines Behälters mit einem Füllprodukt
DE1962525A1 (de) Vorrichtung zum Greifen und Entstoepseln von Flaschen und mit derartigen Vorrichtungen ausgestattete,automatische Flaschenbetaetigungsmaschinen
DE1027147B (de) Dosierventil
DE102017101687A1 (de) Füllsystem zum Füllen von Behältern mit einem flüssigen Füllgut
DE10129155A1 (de) Füllorgan für Behälterfüllmaschinen
EP2958850B1 (de) Füllsystem
DE102013101813A1 (de) Füllsystem

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final