DE1076518B

DE1076518B - Filling device for filling liquids containing gas

Info

Publication number: DE1076518B
Application number: DEV11058A
Authority: DE
Inventors: Gunter Gierth
Original assignee: BRAUEREI und KELLEREIMASCHINEN
Current assignee: BRAUEREI und KELLEREIMASCHINEN
Priority date: 1956-08-16
Filing date: 1956-08-16
Publication date: 1960-02-25

Description

Füllorgan zum Abfüllen gashaltiger Flüssigkeiten Die Erfindung betrifft ein Füllorgan zum Abfüllen gashaltiger Flüssigkeiten unter Gegendruck mit pneumatischer Steuerung.Filling element for filling gaseous liquids The invention relates to a filling element for filling gaseous liquids under counter pressure with pneumatic Steering.

Die meisten Abfüllvorrichtungen dieser Art leiten die Füllung des Gefäßes mit Flüssigkeit nach der Belüftung mechanisch ein. Dabei ist es fraglich, ob im Ge-fäß bereits derselbe Druck herrscht wie im Sarnmelbehälter der Maschine. Folglich ist es möglich, daß nach dem Öffnen des Flüssigkeitskanals die Flüssigkeit zunächst mit erhöhter Geschwindigkeit in das Ge-fäß eintritt, wobei eine Entbindung des Gases und ein Schäumen der Flüssigkeit eintritt. Wenn demzufolge die Belüftungszeit behelfsmäßig erhöht wird, um den kritischen Moment zu überwinden, sinkt die effektive Leistung der Abfüllvorrichtung.Most filling devices of this type initiate the filling of the vessel with liquid mechanically after aeration. It is questionable whether fäß been the same in the overall pressure prevails as in Sarnmelbehälter the machine. As a result, it is possible that, after the liquid channel has been opened , the liquid initially enters the vessel at increased speed, with the gas being released and the liquid foaming. As a result, if the ventilation time is temporarily increased in order to overcome the critical moment, the effective performance of the filling device decreases.

Die Steuerung der einzelnen Arbeitsgänge übernehmen bei vielen Fülleinrichtungen Küken oder Flachdrelischieber. Zentralschiebersteuerung findet nur bei kleinen MaschinentypenVerwendung, weil bei größeren die Dichtung des Zentralschiebers besonders schwierig wird.The control of the individual work steps take over with many filling devices Chick or flatfish pusher. Central slide control is only used for small machine types because the sealing of the central slide is particularly difficult with larger ones.

Eine weitere Art von Fülleinrichtungen nützt den Hub des Gefäßes während des Anpressens an die Zentrier-tulpe aus, um die einzelnen Füllvorgänge einzuleiten. Diese Einrichtungen sind in ihrer Funktionsfolge abhängig von der Ausbildung der Leitkurve für das Heben und Senken der Gefäßteller. Ist die Steigung der Leitkurve groß, dann ist es fraglich, ob das Gefäß den richtigen Innendruck beim Beginn des Füllens aufweist, so daß die bereits geschilderten Fehler auftreten können. Erfolgt die Hubbewegung zu langsam, so geht ein Teil dieser Zeit für das Füllen verloren.Another type of filling device makes use of the stroke of the vessel during of pressing against the centering tulip in order to initiate the individual filling processes. The sequence of functions of these facilities depends on the training of the Guide curve for raising and lowering the vessel plate. Is the slope of the guide curve large, then it is questionable whether the vessel has the correct internal pressure at the beginning of the Has filling, so that the errors already described can occur. He follows If the lifting movement is too slow, part of this time is lost for filling.

Um beim Platzen eines Gefäßes die Flüssigkeitsverluste auf ein Mindestmaß zu beschränken, müssen die Fülleinrichtungen Schnellschlußventile besitzen-Um diese Fehler abzustellen, wurden Fülleinrichtungen entwickelt, deren Selbststeuerung nicht mehr auf mechanischem, sondern auf pnenmatischem Prinzip beruht. Sie arbeiten folgendermaßen: Eine durch das aufgenommeneGefäß verschobene Zentriertulpe drückt in oberster Stellung auf einen Stift, der das Luftventil öffnet. Die Luft strömt über eine Membran in das Ge-fäß. Bei Gleichdruck zwischen Gefäßinnerem und Flüssigkeitsbehälter der Maschine öffnet die Membran über ein Gestänge das Flüssigkeitsventil, und die Flüssigkeit strömt in das Gefäß.In order to limit the loss of liquid to a minimum when a vessel bursts, the filling devices must have quick-closing valves. They work as follows: A centering tulip that has been displaced by the receptacle that has been picked up presses on a pin in the uppermost position, which opens the air valve. The air flows into the vessel through a membrane. When the pressure between the inside of the vessel and the liquid container of the machine is constant, the membrane opens the liquid valve via a linkage and the liquid flows into the vessel.

Bei Abfüllungen mit größeren Drücken (3 bis 6 atü) ist es notwendig, nach abgeschlossenem Füllprozeß den Druck des Gefäßinhaltes allmählich auf den atmosphärischen Druck abzusenken, damit nicht durch schlagartiges Entspannen beim Abziehen von der Fülleinrichtung der Inhalt aus dem Gefäß sprudelt. Dafür sind Vorrichtungen bekannt, die einen über eine Kurve betätigten Rollenhebel aufweisen, der auf ein Ventil einwirkt, welches in kurzem Zeitabstand den Luftkanal öffnet und schließt, so daß die Luft ins Freie entweichen kann.When filling with higher pressures (3 to 6 atmospheres) it is necessary to gradually lower the pressure of the contents of the container to atmospheric pressure after the filling process is complete, so that the contents do not bubble out of the container due to sudden relaxation when it is withdrawn from the filling device. For this purpose devices are known which have a roller lever actuated via a curve which acts on a valve which opens and closes the air duct at short intervals so that the air can escape into the open.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Verwendung verhältnismäßig einfacher Konstruktionsteile eine Vorrichtung zu schaffen, die bei Ausschaltung der genannten Nachteile die Vorteile bekannter Anlagen in sich vereinigt.The invention has for its object to use proportionately simple structural parts to create a device that works when switched off of the disadvantages mentioned combines the advantages of known systems.

Nach der Erfindung wird daher ein Füllorgan vorgeschlagen, bei dem ein mit seiner kleineren Kolbenfläche unter dem im Füllerkessel herrschenden Gasdruck und mit seiner größeren Kolbenfläche unter dem in dem züi füllenden Gefäß herrschenden Gasdruck stehender Differentialkolben im Gehäuse des Füllorgans angeordnet und durch eine von einer Stopfbüchse umgebene Kolbenstange mit einem Flüssigkeitsventil derart verbunden ist, daß dieses den Flüssigkeitsweg freigibt, wenn der Gasdruck in dem zu füllenden Gefäß den im Füllerkessel herrschenden Gasdruck erreicht hat. Am Gehäuse ist zweckmäßig ein Führungsteil befestigt, in dem durch Federn belastete, mit Kugelkäfigen verbundene Ventile für die Steuerung des Vor- und Rückgasflusses vorgesehen sind, von denen das Spannungsgasventil mittels einer Stopfbüchse gegen Luftaustritt abgedichtet ist. Um den Druckausgleich zwischen dem gefüllten Gefäß und der Atmosphäre zu erreichen, ist in weiterer Ausbildung der Erfindung die das Füllrohr tragende überwurfmutter mit einer Bohrung versehen, die bei angehobenem Gefäß durch eine in der Zentriertulpe vorgesehene Ringdichtung verschließbar ist.According to the invention, a filling member is therefore proposed in which one with its smaller piston area under the gas pressure in the filler tank and with its larger piston area below that prevailing in the filling vessel Gas pressure standing differential piston arranged in the housing of the filling element and through a piston rod surrounded by a stuffing box with a liquid valve of this type is connected that this releases the liquid path when the gas pressure in the The vessel to be filled has reached the gas pressure in the tank. On the housing a guide part is expediently attached in the spring loaded with ball cages connected valves are provided for controlling the flow of forward and reverse gas, of which the tension gas valve is sealed against air leakage by means of a stuffing box is. To achieve pressure equalization between the filled vessel and the atmosphere, is in a further embodiment of the invention the union nut carrying the filling pipe provided with a hole which, when the vessel is raised, passes through a hole in the centering tulip provided ring seal is closable.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Danach ist eine über das Füllrohr 16 verschiebbare Zentriertulpe 1 mit Dichtungsringen 2 und 3 versehen und liegt in ihrer oberen Stellung gegen eine Überwurfmutter 15 des auswechselbaren Gehäuses 14 an. In demselben ist axial über dem Füllrohr 16 ein Flüssigkeitsventil 8 vorgesehen, das über eine von. einer Stopfbüchse 13 umgebenen Stange 12 mit einem Differentialkolben7 verbunden ist. Ferner ist im Gehäuse 14 ein Druckluft führender Kanal 9 angeordnet. In einem zum Gehäuse gehörenden Teil 21 befinden sich zwei verschiebbare Kugelkäfige 4 und 10, die, mit abgefederten Tellerventilen 5 und 11 versehen, gegen den Druckluftkanal 9 gerichtet sind, in dem sich ein Rückschlagventil 6 befindet. Ein Luftkanal 17 überbrückt dasselbe hinter dem Spanngas-Ventil 5. Eine Bohrung 18 hinter dem Ausgleichsventil 11 führt zur Außenluft, ebenfalls eine Bohrung 19, wenn der Füllvorgan', durch Abnahme eines Gefäßes abgeschlossen ist.In the drawing, an embodiment of the device according to the invention is shown. Thereafter, a centering tulip 1, which can be displaced over the filling tube 16 , is provided with sealing rings 2 and 3 and, in its upper position, rests against a union nut 15 of the exchangeable housing 14. In the same, a liquid valve 8 is provided axially above the filling pipe 16 , which via one of. a stuffing box 13 surrounded rod 12 is connected to a differential piston 7. Furthermore, a duct 9 carrying compressed air is arranged in the housing 14. In a part 21 belonging to the housing there are two displaceable ball cages 4 and 10 which, provided with spring-loaded poppet valves 5 and 11 , are directed against the compressed air duct 9 in which a check valve 6 is located. An air channel 17 bridges the same behind the tensioning gas valve 5. A bore 18 behind the equalizing valve 11 leads to the outside air, likewise a bore 19 when the filling process is completed by removing a vessel.

Die Wirkungsweise ist folgende: Die Zentriertulpe 1 dichtet in ihrer obersten Stellung mittels Dichtringen 2 und 3 ein Gefäß ab. Danach drückt eine Kurve auf den Kugelkäfig 4 und gibt damit über das Spanngasventil 5 den Weg für die Vorluft in das Gefäß frei. Dabei wird das Rückschlagventil 6 umgangen. Bei Herstellung des Gleichdruckes zwischen Gefäßinnerem und Sammelbehälterinnerem drückt die Luft aus dem Gefäß auf die größere Fläche des Differentialkolbens 7 und öffnet das Flüssigkeitsventil 8. Auf die kleinere Fläche drückt ständig die Luft des Sammelbehälters, so daß gegebenenfalls beim Platzen eines Gefäßes sich das Flüssigkeitsventil 8 sofort schließt. Inzwischen hat sich das Spanngasventil 5 wieder geschlossen, so daß die Luft aus dem Sammelbehälter nicht entweichen kann, weil im Luftkanal 9 ein Rückschlagventil 6 angebracht ist, welches nur die Rückluft durchläßt. Ein Kugelkäfig 10, verbunden mit einem Ausgleichsventil 11, wird durch eine weitere Kurve kurzzeitig betätigt, um die Spannung des Gefäßinhaltes allmählich dem atmosphärischen Druck über die Bohrung 18 anzugleichen. Gleichzeitig schließt der Differentialkolben 7 das Flüssigkeitsventil 8 ab, weil auch der Druck an der großen Kolbenseite nachläßt. Die noch in dem Zulaufrohr 20 verbliebene Flüssigkeit fließt nach. Das Abheben des Gefäßes gewährleistet infolge Verbindung der Luftkanäle 9 und 17 hinter dem Rückschlagventil 6 mit der Außenluft durch eine Bohrung 19 den absoluten Verschluß der Ventile 6 und g. The mode of operation is as follows: The centering tulip 1 seals a vessel in its uppermost position by means of sealing rings 2 and 3. A curve then presses on the ball cage 4 and thus releases the path for the preliminary air into the vessel via the tensioning gas valve 5. The check valve 6 is bypassed. In preparing the direct pressure between the vessel interior and collecting inside of which the air pushes from the vessel to the larger area of the differential piston 7 and the liquid valve 8. On opens the smaller area constantly pushes the air of the collecting container, so that, where appropriate, the bursting of a vessel, the liquid valve 8 immediately closes. In the meantime, the clamping gas valve 5 has closed again, so that the air cannot escape from the collecting container, because a check valve 6 is fitted in the air duct 9 , which only allows the return air to pass through. A ball cage 10, connected to a compensating valve 11, is briefly actuated by a further curve in order to gradually equalize the tension of the vessel contents to the atmospheric pressure via the bore 18 . At the same time, the differential piston 7 closes the liquid valve 8 because the pressure on the large side of the piston also decreases. The liquid still remaining in the feed pipe 20 flows in. The lifting of the vessel ensures, due to the connection of the air channels 9 and 17 behind the check valve 6 with the outside air through a bore 19, the absolute closure of the valves 6 and g.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Filling element for filling gaseous liquids under counter pressure with pneumatic control, characterized in that a differential piston (7) with its smaller piston area under the gas pressure prevailing in the filler tank and with its larger piston area under the gas pressure prevailing in the vessel to be filled Housing (14) of the filling element is arranged and connected by a piston rod (12 ) surrounded by a stuffing box (13) to a liquid valve (8) in such a way that this opens the liquid path when the gas pressure in the vessel to be filled exceeds the gas pressure in the filler kettle has reached.

2. Filling element according to claim 1, characterized by a guide part attached to the housing (14) in which valves (5, 11) connected to ball cages (4) and loaded by springs (22) are provided for controlling the flow of forward and return gas .. of which the clamping gas valve (5) is sealed against air leakage by means of a stuffing box (23). 3. Filling element according to claim 1 or 2, characterized by one in the the filling tube (16) carrying the union nut (15) provided bore (19) which serves to equalize the pressure between the filled vessel and the atmosphere and when the vessel is raised by a centering tulip (1) provided ring seal (3) can be closed.

Documents considered: German patent application E6315III / 64b (published June 24 , 1954) ; French patent specification No. 410 818.