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Füllrohrloses Füllorgan für Gegendruckflaschenfüller Bei der am meisten
verbreiteten Ausführungsform der bekannten füllrohrlosen Füllorgane für Gegendruckflaschenfüller
ist das Gasröhrchen an der Unterseite des Flüssigkeitsventilkegels befestigt und
macht folglich dessen Hubbewegung mit. Infolgedessen ist es auch möglich, das Flüssigkeitsventil
entgegen dem auf ihm lastenden Kesseldruck anzuheben, wenn man mit genügend großer
Kraft das Gasröhrchen nach oben drückt.
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Da es bei derartigen füllrohrlosen Füllorganen schwierig ist, eine
Führung für eine auf und ab bewegliche Zentrierglocke unterzubringen, werden im
allgemeinen fest angeordnete Zentrierglocken angewandt, und die zu füllenden Flaschen
werden mittels gabel- oder zangenförmiger Klammern auf der Flaschenhubvorrichtung
zentriert. Beim Füllen von verkanteten Flaschen kann es vorkommen, daß beim Anheben
der Flasche zum Füllorgan die Flaschenmündung unten an das Gasröhrchen anstößt und
das Flüssigkeitsventil angehoben wird. Das abgerundete oder kegelig ausgeführte
Unterende des Gasröhrchens wird zwar im Zuge des weiteren Anhebens der Flasche durch
die Flaschenhubvorrichtung zumeist durch den ebenfalls gerundeten Rand der Flaschenmündung
nach innen oder nach außen abgewiesen, doch strömt auch bei nur kurzfristigem Anheben
des Flüssigkeitsventils infolge des einige Atmosphären betragenden Überdruckes im
Füllerkessel eine beträchtliche Flüssigkeitsmenge ins Freie. Dieser Flüssigkeitsverlust
ist beim Abfüllen von Wasser von untergeordneter Bedeutung, wirkt sich jedoch beim
Abfüllen von Limonade, Bier od. dgl. kostenmäßig merklich aus.
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Zweck der Erfindung ist die Schaffung eines füllrohrlosen Füllorgans
für Gegendruckflaschenfiiller, bei welchem derartige Flüssigkeitsverluste bei nur
kurzfristigem Anheben des Flüssigkeitsventilkegels durch das Gasröhrchen vermieden
werden.
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Die Erfindung, die sich auf ein solches füllrohrloses Füllorgan für
Gegendruckflaschenfüller, bei welchem das Gasröhrchen am Flüssigkeitsventilkegel
befestigt ist, bezieht, ist dadurch gekennzeichnet, daß der in bekannter Weise aus
Gummi od. dgl. bestehende und in einer Haltenut des Flüssigkeitsventilkegels ruhende
Dichtungsring an seiner Unterseite mit einer Umfangsauskehlung versehen ist, derart,
daß ein ringscheibenförmiges Dichtungsring-Außenteil und ein sich daran anschließendes
kragenförmiges Dichtungsring-Innenteil wesentlichgeringerenAußendurchmessers gebildet
wird, welch letzteres sich auf einen unteren Halteflansch etwa gleichen Durchmessers
des Flüssigkeitsventilkegels abstützt.
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Die Stärke des ringscheibenförmigen Dichtungsring-Außenteils, der
Kegelwinkel seiner kegeligen, sich an den Ventilsitz anlegenden Dichtfläche und
das Verhältnis zwischen dem größten Dichtungsringdurchmesser und dem kleinsten Durchmesser
seiner Auskehlung bzw. dem Außendurchmesser des ihn haltenden unteren Ventilkegelflansches
kann nach einem weiteren Erfindungsmerkmal so aufeinander abgestimmt sein, daß beim
Anheben des oben durch den Kesseldruck belasteten und unten einem niedrigeren Druck
ausgesetzten Ventilkegels die kegelige Dichtfläche des sich dabei stülpmanschettenartig
nach oben auswölbenden scheibenförmigen Dichtungsring-Außenteils derart verzieht,
daß .die gesamte Dichtfläche am Ventilsitz haftenbleibt.
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Der Hub des Flüssigkeitsventilkegels kann nach einem weiteren Merkmal
des Erfindungsgegenstandes auf das Maß 0,15 # 11F bis 0,20 - 1!F begrenzt sein,
worin F der kleinste ringförmige Durchgangsquerschnitt des Flüssigkeitsventils zwischen
dem Ventilsitz und einem Ventilsieb ist.
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Der Erfindungsgegenstand wird nunmehr anhand einer bevorzugten Ausführungsform
unter Bezug auf die Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Es stellt dar F i g.
1 ein füllrohrloses Füllorgan für Gegendruckflaschenfüller nach der Erfindung, dessen
Flüssigkeitsventilkegel sich in normaler Schließstellung befindet, F i g. 2 das
in F i g.1 dargestellte Füllorgan, dessen Flüssigkeitsventilkegel dadurch geringfügig
angehoben ist, daß die Mündung einer schlecht zentrierten Flasche von unten an das
Gasröhrchen angestoßen ist.
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In den Zeichnungen ist das untere Teil des füllrohrlosen Füllorgans
nach der Erfindung dargestellt, das in bekannter Weise ein im Füllerkessel oberhalb
des Flüssigkeitsspiegels angeordnetes Gasventil, einen
den Flüssigkeitsventilkegel
durchsetzenden, in ein Gasröhrchen endigenden Gaskanal und ein gesteuertes Entlüftungsventil
aufweist.
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Ein übliches Ventilgehäuse-Oberteil weist eine zylindrische Flüssigkeitsventilkegelführung
2 auf, in welcher Führungsflossen 3 eines Flüssigkeitsventilkegels 4 geführt
sind, in welchen von oben her das zum Gasventil führende Gasrohr 5 eingesetzt ist,
dessen Bohrung in die Bohrung eines von unten her in den Flüssigkeitsventilkegel
eingesetzten Gasröhrchens 6 übergeht. Das Gasrohr 5 und das Gasröhrchen 6 machen
die Hubbewegungen des Flüssigkeitsventilkegels 4 mit. In das Flüssigkeitsventil-Oberteil
ist von unten her ein den Flüssigkeitsventilsitz 7 aufweisendes Flüssigkeitsventil-Mittelstück
8 eingesetzt, in welches wiederum von unten her ein Flüssigkeitsventil-Unterteil
9 eingeschraubt ist, durch welches gleichzeitig das Ventilsieb 10 gehalten
ist. Das Flüssigkeitsventil-Unterteil 9 enthält in üblicher Weise einen ringförmigen
Flüssigkeitskanal 11, von welchem ein zu einem Entlüftungsventil führender
Kanal 12 abzweigt. An seiner Unterseite ist das Flüssigkeitsventil-Unterteil
9 als Halterung 13 für eine fest angeordnete, aus nachgiebigem Werkstoff
bestehende Zentrierglocke 14 ausgebildet, an welche sich die gerundete Mündung 15
einer mittels einer Hubvorrichtung angehobenen Flasche 16 vor Beginn des Füllvorganges
dichtend anlegt.
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Die Anordnung ist, soweit bisher beschrieben, in allen ihren Teilen
bekannt.
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Gemäß der Erfindung ist der in bekannter Weise aus Gummi od. dgl.
bestehende und in einer Haltenut 17 des Flüssigkeitsventilkegels 4 ruhende Dichtungsring
18 an seiner Unterseite mit einer Umfangsauskehlung 19 versehen, so daß ein
ringscheibenförmiges Dichtungsring-Außenteil 18 a und ein unten sich daran anschließendes
kragenförmiges Dichtungsring-Innenteil 18 b wesentlich geringeren Außendurchmessers
gebildet wird, welch letzteres sich auf einen unteren Halteflansch 4 a etwa
gleichen Durchmessers des Flüssigkeitsventilkegels 4 abstützt. Der kleinste
Durchmesser der Umfangsauskehlung 19 kann, wie aus den Zeichnungen ersichtlich ist,
kleiner als der größte Außendurchmesser des kragenförmigen Dichtungsring-Unterteils
18 b sein.
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Durch diese erfindungsgemäße Ausbildung des Flüssigkeitsventilkegel-Dichtungsringes
18 wird erreicht, daß, sobald in der in F i g. 2 der Zeichnungen dargestellten Weise
die Mündung 15 einer durch die Flaschenhubvorrichtung zum Füllorgan angehobenen,
fehlerhaft zentrierten Flasche 16 an das Unterende des Gasröhrchens 6 anstößt und
dadurch der Flüssigkeitsventilkegel4 bis zu seinem oberen Anschlag angehoben wird,
der Flüssigkeitsventilkegel-Dichtungsring 18 sich stülpmanschettenartig nach
oben auswölbt und unter der Wirkung des auf ihm lastenden Kesseldruckes zumindestens
mit einem Teil seiner äußeren, am Ventilsitz 7 anliegenden Dichtfläche 18 c am Ventilsitz
rundum haftenbleibt. Da der Flüssigkeitsventilkegel4 in dieser angehobenen Stellung
an dem oberen Anschlag seines Hubes anliegt, wird beim weiteren Anheben der zu füllenden
Flasche 16 infolge der Abrundung des unteren Endes des Gasröhrchens 6 und der Abrundung
der Flaschenhalsmündung 15 das Gasröhrchen entweder nach innen oder nach außen abgewiesen.
Schlimmstenfalls kommt es zu einer Stauchung des Gasröhrchens und/oder zum Flaschenbruch.
Der häufige Fall eines kurzfristigen Anhebens des Gasröhrchens durch fehlerhaft
zentrierte Flaschen führt jedoch infolge der erfindungsgemäßen Ausbildung des Flüssigkeitsventilkegel-Dichtungsringes
18
nicht mehr zu den eingangs erwähnten, nachteiligen Flüssigkeitsverlusten.
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Der soeben beschriebene und in der F i g. 2 der Zeichnungen dargestellte
Fall tritt, wohlgemerkt, nur dann ein, wenn auf der Oberseite des Flüssigkeitsventilkegels
4 und des ringscheibenförmigen Dichtungsring-Außenteils 18 a ein höherer
Druck lastet als auf der Unterseite dieser Teile. Sobald im Verlauf des normalen
Füllvorganges das Gasventil geöffnet ist und die Flasche unter Kesseldruck gesetzt
wird, kann sich, sobald ein Druckausgleich zwischen der Flüssigkeitsventilkegel-Oberseite
und der Flüssigkeitsventil-Unterseite stattgefunden hat, das Flüssigkeitsventil
in völlig normaler, bekannter Weise unter der Wirkung seiner Öffnungsfeder öffnen
und die Flüssigkeit in die zu füllende Flasche einströmen.
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Die soeben dargelegte Wirkung kann in Weiterbildung des Erfindungsgegenstandes
noch dadurch verstärkt werden, daß die Stärke des ringscheibenförmigen Dichtungsring-Außenteils
18 a, der Kegelwinkel seiner kegeligen, sich an den Ventilsitz 7 anlegenden Dichtfläche
18 c und das Verhältnis zwischen dem größten Dichtungsringdurchmesser und
dem kleinsten Durchmesser seiner Auskehlung 19 so aufeinander abgestimmt
werden, daß beim Anheben des oben durch den Kesseldruck belasteten und unten einem
niedrigeren Druck ausgesetzten Flüssigkeitsventilkegels die kegelige Dichtfläche
des sich dabei in der beschriebenen Weise stülpmanschettenartig nach oben auswölbenden
scheibenförmigen Dichtungsring-Außenteils derart verzieht, daß die gesamte Dichtfläche
18 c am Ventilsitz 7 haftenbleibt.
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Diese Wirkung wird gemäß einem weiteren Merkmal des Erfindungsgegenstandes
noch dadurch weiter verbessert, daß der Hub des Flüssigkeitsventils auf ein kleineres
Maß begrenzt wird, als bei bekannten Anordnungen üblich ist. Versuche mit dem Erfindungsgegenstand
haben gezeigt, daß der Füllvorgang durch -eine solche Verringerung des Hubes des
Flüssigkeitsventils nicht nachteilig beeinflußt wird, sofern ein Mindesthub eingehalten
wird, der ungefähr einem Fünftel bis einem Siebtel der Quadratwurzel des kleisten
ringförmigen Durchgangsquerschnittes des Flüssigkeitsventils zwischen dem Ventilsitz
7 und dem Ventilsieb 10 entspricht.
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Das Maß -einer solchen Hubbegrenzung ist leicht dadurch festzulegen,
daß gemäß einem weiteren Merkmal des Erfindungsgegenstandes auf die Führungsflossen
3 des Flüssigkeitsventils 4 ein auswechselbarer Paßring 20 aufgelegt wird,
der sich in der in F i g. 2 der Zeichnungen dargestellten angehobenen Stellung des
Flüssigkeitsventilkegels an einen oberen Anschlag 21 der Flüssigkeitsventilführung
2 anlegt.