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Füllorgan an Gegendruckfla - schenfüllem mit einem gemeinsamen
Spann- und Rückgasrohr Die Erfindung betrifft ein Füllorgan an Gegendruckflaschenfüllern
mit einem gemeinsamen Spann-und Rückgasrohr, dessen flaschenseitige Auslaßöffnung
mit einem Kugelventil versehen ist, dessen Kugel schwerer als die Flüssigkeit ist
und nach dem Füllen der Flasche mit Flüssigkeit das Gasrohr zunächst verschließt.
Das Verschließen des Gasrohres verhindert, daß am Ende des Füllvorganges die Flüssigkeit
in dem Gasrohr aufsteigt und mit dem Spanngas in die nächste zu füllende Flasche
geblasen wird. Bei den bekannten Füllorganen ist aber nach wie vor nachteilig, daß
nach Beendigung des Füllvorganges das im Gasrohr enthaltene komprimierte Gas bei
der Druckentlastung in die eingefüllte Flüssigkeit expandiert und diese derart beunruhigt,
daß die Flüssigkeit aus der Flasche herausschäumt, sofern die Flüssigkeit nicht
sehr kalt verfüllt und die Druckentlastung sehr langsam vorgenommen wird.
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Aufgabe der Erfindung ist es, zu verhindern, daß bei der Druckentlastung
das aus dem Gasrohr expandierende Gas in die Flüssiolkeit bläst und diese beunruhigt.
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Die Erfindung besteht darin, daß das Ventilgehäuse eine oder mehrere
Öffnungen aufweist, die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Füllung der Flasche
münden.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß bei der Druckentlastung
das aus dem Gasrohr in das Ventilgehäuse expandierende Gas nicht mehr in die Flüssigkeit
entweichen kann, weil die Kugel die öffnung des Ventilgehäuses zur Flüssigkeit verschließt,
sondern durch die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels der Füllung der Flasche vorgesehenen
Öffnungen im Ventilgehäuse in den Flaschenhals entweicht. Daher wird die Flüssigkeit
nicht mehr beunruhigt. Es ist demzufolge nicht mehr erforderlich, sie vor der
Ab-
füllung stark zu kühlen. Die Druckentlastung kann schnell vorgenommen
werden.
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Besonders beim Füllen von Flaschen mit sehr engem Hals und demzufolge
geringem Abstand zwischen der Flaschenwandung und dem Gasrohr kann es vorkommen,
daß beim Füllen der Flasche mit dem durch die oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
der Flaschenfüllung mündenden Öffnungen im Ventilgehäuse aus der Flasche entweichenden
Rückgas Flüssigkeit in das Innere des Ventilgehäuses gelangt und den Ringraum zwischen
der Kugel und der Innenwand des Ventilgehäuses zusetzt. Demzufolge wird die Kugel
frühzeitig von dem Rückgasstrom, der um die Kugel herum entweichen soll, mitgerissen,
so daß die Kugel bereits vor der endgültigen Füllung der Flasche das Gasrohr verschließt.
Um dies zu vermeiden, sind die Öffnungen mit einer Ventilanordnung versehen, die
nur bei Überdruck im Ventilgehäuse öffnet. Die Ventilanordnung verhindert das Entweichen
von Rückgas durch die Öffnungen und demzufolge das Eindringen von Flüssigkeit während
des Füllens in das Ventilgehäuse.
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Die Ventilanordnung ist vorteilhaft in der Weise ausgebildet, daß
das nur nach unten offene Ventilgehäuse mit Zwischenraum von einer Hülse umgeben
ist, die derart unter Federdruck steht, daß ihr mit einer Mittelöffnung versehener
Boden während des Füllvorganges am unteren Rand des Ventilgehäuses anliegt, während
des Entspannens aber sich von diesem abhebt, wobei die Öffnungen in der Wandung
der Hülse nahe ihrem oberen Rand vorgesehen sind. Während des Füllvorganges hebt
das Rückgas die auf der Mittelöffnung des Bodens der Hülse liegende Kugel so weit
an, daß es durch das Ventilgehäuse und das Gasrohr entweichen kann. In dem Augenblick,
in dem der Flüssigkeitsspiegel die Mittelöffnung im Boden der Hülse erreicht und
Flüssigkeit durch die Mittelöffnung in das Ventilgehäuse eindringt, wirkt auf die
Kugel statt des Rückgasstromes ein Flüssigkeitsstrom mit weit größerer Energie und
schleudert die Kugel in die Stellung, in der sie das Gasrohr verschließt. In dieser
Stellung bleibt die Kugel, bis das Flüssigkeitsventil geschlossen wird. In diesem
Augenblick fällt die Kugel wieder nach unten und legt sich auf die Mittelöffnung
des Bodens der Hülse. Demzufolge kann bei der anschließenden Druckentlastung das
Gas aus dem Gasrohr nicht durch diese Mittelöffnung entweichen, sondern verursacht
zunächst einen Überdruck im Ventilgehäuse, durch den die Hülse entgegen dem Federdruck
nach unten verschoben wird, so daß zwischen dem unteren Rand des Ventilgehäuses
und dem Boden der Hülse ein Ringschlitz entsteht, durch den das Druckgas in den
Zwischenraum
zwischen der Gehäusewand und der Hülse und von da oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
ZD durch die dort vorgesehenen Öffnungen nach außen in den Flaschenhals entweichen
kann.
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Das obere-Ende der Hülse ist oberhalb des Ventil-Orehäuses geführt,
und die Öffnungen sind unterhalb C dieser Führung angeordnet.
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In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise und schematisch
dargestellt. Es zeigt F i g. 1 einen Schnitt durch die Füllvorrichtung während
des Füllvorganges, F i g. 2 einen Schnitt durch das Ventil mit durch die
Kugel verschlossenem Gasrohr, F i g. 3 einen Schnitt durch das Ventil während
der Druckentlastung.
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Im Boden 1 des Abfüllkessels 2 ist eine Bohrung 3
vorgesehen,
in der heb- und senkbar ein Ventilkörper 4 angeordnet ist. Bei abgesenktem Ventilkörper
4 (s. F i g. 1) fließt aus dem Kessel 2 die abzufüllende Flüssigkeit in eine
Flasche 5, die von unten her gegen einen in den Boden 1 eingesetzten
Dichtungsring 6 gedrückt wird.
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Der Ventilkörper 4 ist durchbohrt. Von oben her ist in die Bohrung
ein Rohr 7 eingeschraubt, das bis über den Flüssigkeitsspiegel im Kessel
2 ragt. Von unten her ist in die Bohrung des Ventilkörpers 4 ein Gasrohr
8 dichtend eingeschoben.
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Am unteren Ende des Gasrohres 8 ist ein Ventilgehäuse
9 eines Kugelventils befestig-L Der Innendurchmesser des Ventilgehäuses
9 ist nur wenig größer als der Durchmesser einer Ventilkugel 10. Das
Ventilgehäuse 9 ist unten offen. Das Ventilgehäuse 9
ist mit Zwischenraum
von einer Hülse 11 umgeben, die am oberen Ende einen Innenbund 12 aufweist,
mit dem sie am Gasrohr 8 Führung hat. Das untere Ende der Hülse
11 ist durch einen Boden 13 verschlossen, der eine Mittelbohrung 14
aufweist, deren Durchmesser kleiner ist als der der Ventilkugel 10
und etwa
dem Innendurchmesser des Gasrohres 8
entspricht. Zwischen dem oberen Rand
des Ventilgehäuses 9 und dem Innenbund 12 der Hülse 11 ist, das Gasrohr
8 umgebend, innerhalb der Hülse 11 eine Wendelfeder 15 angeordnet,
die die Hülse 11 nach oben schiebt, so daß der Boden 13 der Hülse
11 am unteren Rand des Ventilgehäuses 9 anliegt. Unmittelbar unterhalb
des Innenbundes 12 sind in der Hülse 11 Öffnungen 16 vorgesehen.
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Vor Öffnung des Flüssigkeitsventils 4 wird Druckausgleich zwischen
dem Gasraum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Kessel 2 und dem Flascheninnenraum
durch die Rohre 7 und 8 hergestellt.
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Während des Füllvorganges (s. F i g. 1) ist das Flüssigkeitsventil
4 geöffnet, so daß aus dem Kessel 2 durch die Bohrung 3 die Flüssigkeit in
den Hals der Flasche 5 fließt. Das durch die in die Flasche einströmende
Flüssigkeit verdrängte Gas entweicht durch die Bohrung 14 im Boden 13 der
Hülse 11 in das Innere des Ventilgehäuses 9 und von dort durch die
Rohre 8 und 7 in den Kessel. Dabei wird die Kugel 10 von dem
aus der Flasche entweichenden Gas (Rückgas) leicht angehoben. Der Durchmesser der
Ventilkugel 10 darf gegenüber dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses
9 nicht zu groß sein, da sonst die Kugel 10 vom Rückgas mitgerissen
und vor die Mündung des Gasrohres 8 gehoben wird.
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Erreicht die in der Flasche 5 ansteigende Flüssigkeit die Bohrung
14 im Boden 13 der Hülse 11, so verhindert das Gaspolster imFlaschenhals
ein weiteres Ansteigen der Flüssigkeit in der Flasche. Diese Flüssigkeit will aber
mit der Flüssigkeit in dem Kessel 2 kommunizieren, wodurch Flüssigkeit im Gasrohr
8
aufsteigt und dadurch die Ventilkugel 10 nunmehr mitgerissen und
in die Schließstellung an der unteren Ivfündung des Gasrohres 8 gebracht
wird (s. F i g. 2). Der Durchmesser der Ventilkugel 10 darf gegenüber
dem Innendurchmesser des Ventilgehäuses 9 nicht zu klein sein, da sonst die
Kugel 10 nicht von dem Flüssigkeitsstrom mitgerissen wird. Die Flüssigkeit
kann also nicht im Gasrohr 8 aufsteigen. Sie dringt lediglich in den unteren
Teil des Ventilgehäuses 9 ein.
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Da Rückgas nicht mehr entweichen kann, fließt keine Flüssigkeit mehr
in die Flasche 5. Die Ventilkugel 10 wird durch den Gefälledruck in
der angehobenen Stellung gehalten. Sie fällt jedoch dann nach unten und verschließt
die Bohrung 14 im Boden 13 der Hülse 11, wenn der Ventilkörper 4 angehoben
und somit das Flüssigkeitsventil geschlossen wird.
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Wird nunmehr das Druckentlastungsventil (nicht dargestellt) geöffnet,
so daß der Flaschenraum durch die Druckentlastungsbohrung 17 mit der Atmosphäre
verbunden wird, so besteht im Gasrohr 8 und im Ventilgehäuse 9 ein
überdruck gegenüber dem Flaschenraum, der durch die Ventilkugel 10 gehindert
wird, durch die Bohrung 14 zu entweichen. Der überdruck bewirkt vielmehr eine axiale
Verschiebung der Hülse 11 nach unten entgegen dem Druck der Feder
15, so daß zwischen dem unteren Rand des Ventilgehäuses 9 und dem
Boden 13 der Hülse ein Spalt 18 entsteht, durch den der überdruck
in den Zwischenraum zwischen dem Ventilgehäuse und der Hülse und von dort durch
die Öffnungen 16 in den Flaschenraum entweichen kann. Dabei wird auch die
geringe im Ventilgehäuse vorhandene Flüssigkeitsmenge durch die Öffnungen
16 ausgeblasen. Da die Öffnungen 16 oberhalb des Flüssigkeitsspiegels
in der Flasche liegen, so wird durch das schlagartig aus dem Gasrohr und dem Ventilgehäuse
ausgeblasene Gas-Flüssigkeits-Gemisch die in die Flasche abgefüllte Flüssigkeit
nicht beunruhigt. Es ist nicht mehr erforderlich, die Flüssigkeit vor dem Abfüllen
stark zu kühlen und die Druckentlastung sehr langsam vorzunehmen.
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Ist die gefüllte Flasche abgezogen und eine neue leere Flasche angesetzt,
so befinden sich die Ventilkugel 10 und die Hülse, 11 in der Stellung gemäß
F i g. 1, das Flüssigkeitsventil 4 ist jedoch noch geschlossen. Zunächst
wird dann ein Druckausgleich zwischen dem Gasraum oberhalb der Flüssigkeit im Kessel
2 und dem Innenraum der Flasche hergestellt, indem ein Ventil am oberen Ende des
Rohres 7 geöffnet wird. Das durch das Gasrohr 8 strömende Gas, das
sogenannte Spanngas, erhöht dann den Druck im Ventilgehäuse 9 derart, daß
der Boden 13 der Hülse 11 wieder nach unten gedrückt wird, so daß
der Ringspalt 18 zwischen dem unteren Rand des Ventilgehäuses 9 und
dem Boden 13 den Durchtritt des Spanngases in den Zwischenraum zwischen dem
Ventilgehäuse 9 und der Hülse 11 und von dort durch die Öffnungen
16 in die Flasche ermöglicht. Die Stellung der Hülse 11 entspricht
dann wiederum der in F i g. 3 dargestellten Stellung. Ist der Druckausgleich
erfolgt, so drückt die Feder 16 den Boden 13 wieder gegen den unteren
Rand des Ventilgehäuses 9, wie es in F i g. 1 dargestellt ist. Anschließend
wird das Flüssigkeitsventil 4 geöffnet, und es strömt Flüssig.,keit in die Flasche
ein.