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Behälterabfüllmaschine mit einem Abfüllkopf, der ein Flüssigkeitskontrollventil
hat Die Erfindung bezieht sich auf eine Behälter#bfüllmaschine mit einem
Abfüllkopf, der ein Flüssigkeitskontrollventil hat, welches über eine Niederdruckleitung
mit einer Luftdüse verbunden Ist, wobei diese Luftdüse einen Auslaß hat, der von
der Flüssigkeit
verschlossen wird, wenn diese eine vorher bestimmte
Höhe im Behälter erreicht hat.
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Nach der Hauptanmeldung war diese Behältermaschine ausgefüllt, hatte
aber den Nachteil, daß bei bestimmten Flüssigkeiten, welche an der Niederdruckdüse
hafteten, diese dadurch verschlossen wurde und die pneumatisch betätigte Kontrollvorrichtung
nicht mehr funktionierte.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Behälterabfüllmaschine nach der
Hauptanmeldung zu verbessern und Vorrichtungen zum periodischen Säubern der Niederdruckluftdüse
von irgendwelchen daran haftenden Materialien am Ende eines jeden Abfüllvorgangesvorzusehen,
die auf eine einfache und rasche Weise die Kontrollvorrichtung jederzeit in einem
leistungsfähigen Betriebszustand halten.
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Mit diesem allgemeinen Ziel und weit eren Zielen, die noch zum Vorschein
kommen sollen im Auge, besteht die Erfindung aus der Behälterabfüllmaschine und
den verschiedenen Konstruktionen, Anordnungen und Kombinationen von Teilen welche
hierin besehrieben und am Ende dieser Beschreibung besonders in den Ansprüchen definiert
werden sollen.
Indem die bevorzugte Verkörperung der Erfindung darstellenden
Zeichnungen Ist: Figur 1 ein senkrechter Querschnitt durch eine Behälterabfüllmaschine,
welche die vorliegende Erfindung verkörpert; Figur 2 eine Draufsicht derselben;-Figur
3 eine schematische Ansicht der pneurnatischen Kontronvorrichtungen auf die
noch Bezug genommen werden wird;.. Figur 4 eine Einzelansicht der Vorderseite aufeinander
folgender Abfüllköpfe,- und Figur 5 eine Seitenannicht einen AbfCLUkopfes.
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Was die Figuren anbetrifft, sind nur jene Abschnitte der Behälterabfüllmaschine,
welche zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nötig sind, hier dargestellt und
beschrieben, wobei auf die US-Anmeldung Nr. 144 623, für jeren vollständigere
Beschreibung, wie
obig angeführt, verwiesen wird. Im allgemeinen
wird die vorliegende Erfindung in einer drehbaren Flaschen-Abfüllmaschine verkörpert,
worin eine Anzahl von Hebeplattformen 12 befestigt sind, um sich auf einer kreisförmigen
Bahn zu bewegen und auf welche aufein -anderfolgende, zu füllenden Flaschen 14 von
einem Vorschubfließband 15 durch ein Armkreuz 13 übertragen werden.
Während fortlaufender Drehung auf einer kreisförmigen Bahn, sind die Plattformen
12 so angeordnet, daß sie erhoben werden, um die Flaschen mit ihren betreffenden
Abfüllköpfen, welche im allgemeinen bei 16
angedeutet sind, in wirksame Beziehung
zu bringen, wobei deren Abfülldüsen 18 wie dargestellt in die Öffnungen der
Flaschen hineInragen. Nach Abschluß des Abfüllvorgangs werden die Hubplattformen
12 wie4rum auf eine Übertragungse'bene abgesenkt und die gefüllten Flaschen werden
mittels eines Entnahmekreuzes 19 auf ein Entladefließband 21 zwecks Entfernung
von der Maschine übertragen.
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Die Abfüllkopfeinheiten 16 werden von der drehbaren Trägerscheibe
50
gelagert und drehen mit dieser und jede Abfüllkopfeinheit besitzt eine
dazugehörige pneumatische Kontrolleinheit, bei 52 angedeutet überhalb
des
Füllkopfs. Jede Kontrolleinheit 52 ist in ein Gehäuse 54 eingeschlossen und
die Gehäuse werden auf einer kreisförmigen Platte 56 getragen, die von senkrechten
Verbindungestangen 58,
welche wie dargestellt, von der drehbaren Trägerscheibe
50 aus verlaufen, unterstützt wird. Jede der Kontrolleinheiten
52 enthält einen pneumatisch betätigten Zylinder 60 mit einem Kolben
62,
angepaßt, um mit seiner Abfüllkopfeinheit 16 zur Kontrolle des
Abflusses der Flüssigkeit in die Flasche zusammen zu arbeiten. Die Einheiten
16 sind in einer umkreisförmig, mit Zwischenräumen versehenen Beziehung und
in senkrechter Ausfluchtung mit ihren betreffenden Hebeplattformen 12 und den davon
getragenen Flaschen 14 angeordnet und jede Abfüllkopfeinheit 16 umfaßt einen
hohlen, zylindrischen Düsenblock 80, der mit einer Kammer 82 und einem
Einlaß 84 versehen ist. Ein Nippel 86 verbindet den Kammereinlaß mit einer
Flüssigkeits-Zuleitung 88, die eine O-Ringverschlußverbindung 89 hat
und jeder hohle Düsenblock 80 wird von einem dazugehöri#--en Winkelstück
90 getragen, das an der drehbaren Trägerscheibe 50 befestigt ist.
Das untere Ende des Düsenblocke 80
ist mit einem, die hohle Düse tragenden
Abschnitt 92, der daran verschraubt ist und mit einem O-Ring 94 verschlossen
ist versehen,
wobei der hohle Abschnitt 92 eine mit der Kammer
82 in Verbindung stehende Kammer 96 vorsieht. Das untere Ende des
Abschnitts 92
verjüngt sich wie dargestellt nach unten und die Düse
18, welche verlängert und röhrehenartig sein kann, wird in eine Bohrung im
unteren Ende des Abschnitts 92 eingepaßt. Das obere Ende des Düsenblocke
80 ist mit einem daran verschraubten und von einem 0 -Ring 100 verschlossenen
Zwischenstück 98 versehen. Das Zwischenstück 98 bildet ein Lager für
den Hals 102 eines senkrecht beweglichen Flüssigkeitskontrollventils 104. Das Ventil
104 umfaßt einen Abschnitt 106 des Halses mit vergrößertem Durchmesser und
ist in einer Umkreisnute des vergrößerten Abschnitts mit einem O-Ring
108 versehen. Das Ventil 104 ist in der Kammer 96 frei beweglich und
während des Betriebs, wenn das Ventil nach oben bewegt wird, kommen der vergrößerte
Abschnitt des Teils 106 und der O-Ring 108 in verschließende Berührung
mit den Wandungen der Kammer 82, so daß sie wie in Figur 5 den Zufluß
der Flüssigkeit zur Düse abstellen. Der vergrößerte Durchmesserabschnitt
106 ist ebenfalls mit einer Schulter 110 versehen, welche mit einer
unteren Oberfläche des Düsenblocks 80 berührt, wenn das Ventil verschlossen
ist. um Aufwärtsbewegung desselben zu begrenzen. Eine verhältnismäßig schwere Schraubenfeder
112 zwischen der oberen Oberfläche
des Düsenblocks 80 und
einem Bundring 114, der vom oberen Abschnitt des Halses 102 getragen wird, ist so
angepaßt, um das Ventil 104 nach oben in seine geschlossene Stellung zu zwingen.
Der Bundring 114 wird durch einen Segerring 116 am Hals 102 festgehalten.
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Das untere Ende des Ventils 104 verjüngt sich nach unten und ist mit
einer Feindurchmesser-Röhrenverlängerung oder Luftdüse 118
versehen.. die
von einem, am unteren Ende des Ventils 104 verschraubten und abgesicherten Zwischenstück
120 getragen wird. Das obere Ende der Luftdüse 118 steht mit einer Zentrumsbohrung
122, welche im Ventilhals 102 ausgebildet ist in Verbindung und das obere Ende des
Durchgangs 122 ist durch eine Seitenwandöffnung über einen Nippel 126 wie
-dargestellfmit einer Niederdruckluftleitung verbunden. Wie in den Figuren
3 und 5 dargestellt, umfaßt die Niederdruckleitung ein elastisches
Rohr 594, das mit einem Schenkel 507 eines Rohr-T-Stücks 500 verbunden
ist und ein Rohr 124, das mit dem Schenkel 505 des T-Stücks und einem zweiten
Rohr-T-Stück 125 verbunden ist, welches Verbindung mit der pneumatischen
Kontrolleinheit 52 hat. Das T-Stück 125 ist wie dargestellt mit einer
Niederdruckleitung 127 verbunden. Das untere Ende der Niederdruckdüse
118
ist offen, um einen Auslaß 129 vorzusehen. Wie dargestellt verläuft die Kleindurchmesser-Luftdüse
118 in die Flüssigkeitsdüse 18, wobei ein ringförmiger Zwischenraum
vorgesehen ist und besitzt an ihrem unteren Ende einen aufrechtstehenden, röhrenförmigen
Abschnitt 128, der außer dem Auslaß 129 an seinem unteren Ende verschlossen
ist und der ein Flüssigkeitsdüsenventil' eines derartigen Durchmessers vorsieht,
daß es teleskopartig in das untere Ende der Flüssigkeitsdüse 18 eingepaßt
werden kann. Der rohrenförmige Abschnitt 128 ist mit einer Anzahl von Flüssigkeitsausströmöffnungen
130 in seiner Wandung versehen. Wenn das Kontrollventil 104 während des Betriebs
nach unten bewegt wird in seine Offenstellung, wird der röhrenförmige Abschnitt
128 teleskopartig vom unteren Ende der Düse 18 hinausgeschoben, um
die Öffnungen freizugeben und Überst93men der Flüssigkeit in den Behälter zu gestatten.
Wenn im Gegensatz dazu das Ventil 104 nach oben in seine geschlossene Stellung bewegt
wird, wird der Ab-
schnitt 128 nach oben in die Düse 18 eingezogen,
um die Flüssigkeiti3ausetr,ömöffnungen 130 zu schließen und so den Zufluß
In den Behälter zu beenden. Es kann gesehen werden., daß im Füllkopf zwischen
der Flüssigkeitsdüse 18 und dem Auslaß 129 der Niederdruckluftdüse
118 keinerlei Verbindung besteht. Während des Betriebs
wird
die im Füllkopf und Düse 18 zwischen dem Ventil 104 und dem Ventil
128 verbleibende Flüssigkeit bis zum nächsten Füllzyklus darin auspendiert.
Es kann weiterhin gesehen werden, daß die Wirkung des Ventils beim Abstellen des
Flüssigkeitsflusses derart ist, daß sie in der Düse 18 eine Saugwirkung hervorruft,
wenn das 0 -Ringverschlußteil 10 8 nach oben in Berührung mit den
Wandungen der Kammer 82 gezogen wird, um so die Suspension der Flüssigkeit
in der Düse zu unterstützen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung enthällt die Niederdruckleitung ebenfalls
das Rohr-T-Stück 500, welches durch den Schenkel 503
mit einer Hochdruckluftleitung
502 verbunden ist, durch die ein Hochdruckluftstromstoß in die Niederdruckluftdüse
118 geleitet wird, nach Beendigung des Abfüllvorgangs, wie noch weiter beschrieben
werden wird.
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Gemäß Figur 3 enthält die pneumatisch betätigte Kontrolleinheit
ein Auslöseventil,172, das so angeordnet ist, die Kontrollvorrichtung in dem Augenblick
zu betätigen, wenn eine Flasche gefüllt werden soll; ein Pendelventil 174, das so
angeordnet ist, daß es bei Betätigung des Auslöseventils 172 verschoben wird,
um Einströmen
von Hochdruckluft in den Zylinder 60 zu gestatten
und Öffnen des Flüssigkeitskontrollventils 104 sowohl den Beginn des Ab-
füllvorganges
zu bewirken; eine Hochdruckluftleitung gewöhnlich bei 176 angedeutet, die
mit dem Pendelventil 174 verbunden ist; und ein Membranventil 178, das auf
den Gegendruck der Niederdruckluftleitung 124 reagiert, wenn die Flüssigkeit in
der Flasche eine Höhe erreicht, um den Auslaß 129 der Niederdruckluftleitung
zu blockieren, wodurch Verschiebung des Pendelventils 174 bewirkt wird, so daß der
Zufluß von Flüssigkeit in die Flasche unterbrochen wird.
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Da die Konstruktion und der Betrieb der pneumatisch bedienten Kontrolleinheit
52 in sich keinen Teil der vorliegenden Erfindung bildet, wird es als ausreichend
gedacht zu sagen, daß während des Betriebs, wenn eine Flasche in wirksan--,e Beziehung
mit ihrem Abfüllkopf angehoben wird, eine Berührung des Rollers
250 des Auslöseventils 172 mit einem Nockenstück 252 zustande
kommt, um den Beginn des Abfüllvorgangs durch Zuführung eines Hochdruckluftstromstoßes
in einen Zylinder 246 zu beginnen, um eine Luftentnahme vom Ventil 238 auf
der rechten Seite des Pendelventils
174 zur Außenluft zu bewirken,
welches wiederum Verschieben den Ventils 174 zur Folge hat, wodurch Luft zum Zylinder
60 geleitet wird, um Öffnung des Flüssigkeitskontronventils 104 zu veranlassen.
Während der Bewegung der Abfüllköpfe 18 und ihrer Kontrölleinheiten
52 auf einer kreisförmigen Bahn, werden die Ventile 172 aufeinanderfolgender
Kontrolleinheiten 52 nacheinander ausgelöst wie beschrieben, um den Abfüllvorgang
einzuleiten. Während den Abfüllvorgange wird laufend wieder Druckluft, von 2" Wasserdruck.
durch den Auslaß 129 der Niederdruckluftdüse 118 in die Flasche und
durch das offene Mundstück der Flasche um die Abf(111düse 18 in die Atmosphäre,
zusammen mit irgendwelcher, von der In cle Ib'asche fließende Flüssigkeit verdrängten
Luft entladen. Wenn demgemäß die Flüssigkeit in der Flasche das Ende der Luftdüse
118 erreicht, um davon das Entweichen der Luft zu verhindern, wird der in
der Niederdruckleitäng gestaute Gegendruck das Meinbranventil 178 betätigen,
um einen Hochdruckluftstoß zu veranlassen, daß er ein Entnahmeventil 280
öffnet, welches das Ausströmen von Hochdruckluft von der entgegengesetzten Seite
des Pendelventils 174 bewirkt, worauf diesen wiederum in die gleiche Position geschoben
wird, um Evakuierung des Zylinders 60 und Zurückstenung des Flüssigkeitokontrollventile
104 mittels einer Feder in seine geschlossene
Position zwecks
Unterbrechung des Abfüllvorgangs zu gestatten.
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Nachdem die Flasche in der Praxis gefüllt worden ist und das Flüssigkeitskontrollventil
104 automatisch in Erwiderung auf die Höhe der Flüssigkeit in der Flache geschlossen
worden ist, wird die Hebeplattform von der Abfülldüse abgesenkt. Im Falle einer
Störung, wenn eine Flasche nicht genügend Flüssigkeit empfängt, damit sie den Niederdruckauslaß
129 während.seiner fortlaufenden Bewegung auf einer kreieförmigen Bahn erreicht,
oder im Falle einer Störung des Niederdruckluftnachschubs, so ,daß nicht -genügend
Druck-Aufbau zur automatischen Schließung des Flüssigkeitskontrollventils 104 erreicht
wird, sind Vorsehungen getroffen, um die Betätigung der Kontrollvorrichtungen sicherzustellen,
welche das Schließen des Ventils 104 an einem Punkt im Bewegungszyklus der Flasche
bewirken, wo es für gewöhnlich geschlossen würde" so daß Verschütten der Flüssigkeit
vom Ab-
füllkopf verhindert wird. Aus diesem Grund wird die von der
linken Seite des Entnahmeventils 280 zur linken Seite des Pendelventils 174
führenden Leitung 284 mit einem Sicherheitsventil 338 versehen.
Das
Ventil 338 ist im Kontrollgehäuse befestigt und mit einem Bedienungsarm versehen,
der einen Roller 340 trägt, welcher so angeordnet ist, um von einem feststehenden
Nockenstück 342 berührt zu werden. Das Ventil 338 ist für gewöhnlich geschlossen
und das Nockenstück 342 befindet sich in der Bahn des Rollers 340, um das Öffnen
des Ventils an einem Punkt im Zyklus unmittelbar nächst dem Punkt, bei dem der Abfüllvorgang
für gewöhnlich vollendet ist zu bewirken. Das Öffnen des Ventils 338 verursacht
Entleerung der linken Seite des Pendelventils, um dadurch das Schließen des Kontrollventils
104 zu bewirken. Ist das Pendelventil 174 bereits automatisch betätigt worden, in
Erwiderung auf die Höhe der Flüssigkeit, wird durch Öffnen des Sicherheitsventils
338 keine weitere Funktion ausgeübt. Im Falle jedoch, daß das Flüssigkeitskontrollventil
104 zu diesem Zeitpunkt noch nicht geschlossen ist, bewirkt die Öffnung des Sicherheitsventils
eine positive Betätigung des Pendelventils, um diese Schließung zu veranlassen.
Wie in Figur 1
dargestellt, ist das feststehende Nockenstück 342 am Ende einer
Schiene 343 befestigt, die verstellbar von einem Block 344 getragen wird, der seinerseits
wiederum verstellbar an einem außerhalb liegenden Winkelstück 346 befestigt ist,
das am oberen
Ende einer Säule 348 festgeklemmt ist. Das untere
Ende der Säule ist an einem Winkelstück 350 abgesichert, das an der Basis
38 der Maschine befestigt ist.
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Während die fortlaufend vom Auslaß 129 der Luftdüse
118 ausgeblasene Niederdruckluft ausreicht, um die Düse von den meisten Flüssigkeiten
sauberzuhalten, wurde in der Praxis die Erfahrung gemacht, daß einige Flüssigkeiten
die Neigung haben am Ende der Düse anzuhaften und sich dort anzusammeln, trotz des
Zustroms von Niederdruckluft, und zwar in einem solchen Ausmaße, um den Kontrollmechanismus
unwirksam zu machen.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung sind Vorsehungen getroffen, um von
Zeit zu Zeit einen Hochdruck-Luftstromstoß durch das zwischen dem Rohr
- T - Stück 125 und der Düse 118 liegende Rohr-T-Stück
500 in die Niederdruckluftleitung zu leiten, um die Düse 118 jederzeit
sauberzuhalten. Der Säuberungsvorgang wird, wie hier dargestellt, vorzugsweise nach
jeder Abfüllung an einem Punkt des drehenden Wege der Flaschen ausgeführt, wo die
Hebeplattformen 12 gerade ihre Abwärtsbewegung in Vorbereitung auf Entladung der
gefüllten
Flaschen begonnen haben, so daß ein durch die Düse 118
gerichteter Hochdruck-Luftstromatoß
die Flüssigkeit in den gefüllten Flaschen nicht stören wird. Diese Position oder
Laufpunkt fällt im wesentlichen mit dem Punkt des Ortes zusammen, welcher dem Punkt
vorangeht, bei dem das Sicherheitsventil 338 durch das feststehende Nockenstück
342 geöffnet wird, um Hochdruckluft von der linken Seite des Pendelventils 174 entweichen
zu lassen, so daß die. Schließung des Flüssigkeitakontrollventils 104 bewirkt wird,
bevor die Flaschen aus der Abfüllstellung unter dem Abfüllkopf entfernt werden"
im Falle, daß das Ventil 104 nicht bereits durch die Flüssigkeit, welche die Füllhöhe
erreicht hat geschlossen wurde. Nach Schließung des Flüssigkeitakontrollventils
befindet sich die Luftdüse 118 in ihrer oberen, zurückgezogenen Position.
Wenn das Sicherheitsventil 338 vorhergehend zur vorliegenden Erfindung geöffnet
wurde,# wurde die HO'Chdruckluft direkt vorn Ventil 338 in die Atmosphäre
ausgestoßen, um Verschiebung des Pendelventils 174 zu bewirken. In der dargestellten
Verkörperung der Erfindung ist das Sicherheitsventil 338
mit einem Auslaß
versehen, der mit einer Leitung 502, welche zum Rohr-T-Stück 500 einer
vorhergehenden Fülleinheit führt verbunden ist. Wenn auf diese Weise in der Praxis
das Sicherheitsventil 338 einer Abfülleinheit von der Nocke 342 ausgelöst wird,
wird die vom Sicherheitsventil
entweichende Hochdruckluft durch
das Rohr-T-Stück 500 einer vorhergehenden Einheit und durch die Verbindungsleitung
504, den Durchlaß 122 im Ventilhals 102 und durch die Luftdüse 118 geleitet,
um in die Atmosphäre zu entweichen. Durch dieses Hilfsmittel wird das Flüssigkeitskontrollventil
104 einer Abfülleinheit positiv geschlossen, falle es noch nicht geschlossen wurde
und gleichzeitig damit wird die vorn Ventil 338 entweichende Hochdruckluft
veranlaßt, durch die Luftdüse 118 einer vorhergehenden Fülleinheit zu stoßen,
um die Mündung von jeglichen Ansammlungen von Flüssigkeit in der Düse zu säubern.
Wie in Figur 4 dargestellt, ist die Flasche von der vorhergehenden Abfülleinheit
durch die Hebeplattform 12 abgesenkt worden, so daß wenn Luft durch die Düse
118 geblasen wird, sich die Flüssigkeit in der Flasche In einem genügenden
Abstand vorn Ende der Luftdüse befindet, wodurch der Luftstromstoß von der Düse
die Flüssigkeit in der Flasche nicht stören oder ausblasen kann. Wie in Figur 2
dargestellt, sind nebeneinanderliegende Abfülleinheiten auf gleiche Weise durch
die Leitungen 502 verbunden, so daß das Ventil 338 einer Einheit mit
der Niederdrucklüftleitung der vorhergehenden Einheit auf die beschriebene Art verbunden
ist.
Um, gemäß Figur 5, die durch das Rohr-T-Stück
500 strömende Hochdruckluft daran zu verhindern, daß sie in die Niederdruckleitung
124 und in die Membraneinheit 178 zurückschlägt, ist das Rohr-T-Stück mit
einem Ansaugpaßstück für gewöhnlich bei 506
angedeutet, versehen, welches
ein verhältnismäßig kleines längs der Mitte verlaufendes Röhrchen 508 enthält,
durch das die Hochdruckluft strömen muß. Das Röhrchen 508 wird von einer
Buchse 510 getragen, welche im Ende der Leitung 502 vorgesehen ist,
die mit dem Schenkel 503,des Rohr-T-Stücks verbunden ist. Das Mittelröhrehen
508 verläuft über den Niederdruckeinlaßschenkel 505 des Rohr-T-Stücks
hinaus und endet innerhalb dessen Schenkel 507.
Diese Konstruktion sieht eine
Ansaugwirkung vor, so daß ein durch das T-Stück verlaufender Stoß von Hochdruckluft
dazu neigt, eher Luft aus der Niederdruckleitung 124 zu ziehen, als darin einen
Druck aufzubauen, wodurch auf diese Weise versehentliche Betätigung des Membranventils
178 zu einem solchen Zeitpunkt verhindert wird.
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Aus obiger Beschreibung kann ersehen werden.. daß die vorliegende
Erfindung eine neuartige Konstruktion in einer Behälterabfüllmaschine zur Säuberung
der Niederdruckluftdüse des Abfüllkopfes nach jedem
Abfüllvorgang
vorsieht, wodurch jegliche Ansammlung von Flüssigkeit daran entfernt wird und die
Kontronvorrichtungen in einem wirksamen Betriebszustand aufrechterhalten werden.
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Während die vorgezogene Verkörperung der Erfindung hier dargestellt
und beschrieben wurde, ist zu verstehen, daß die Erfindung in anderer Form innerhalb
des Anwendungsbereichs auch anders ausgeführt sein kann.