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Füllventilfür Gegendruckflaschenfüller.
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Die Erfindung betrifft ein Füllventil für Gegendruckflaschenfüller
mit einem mittig durch die Füllöffnung geführten Spann- und Rückgasrohr, das einen
Ventilteller zum Verschließen der Füllöffnung trägt und am oberen in den Gasraum
ragenden Ende mit einem mechanisch gesteuerten, durch Anheben eines Ventilkörpers
zu öffnendem Gasventil versehen ist.
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Bei den bekannten Füllventilen dieser Art bewirkt eine Feder oder
ein Magnet das Abheben des Ventiltellers vom Sitz der Füllöffnung, sobald durch
das Spannrohr aus dem oberen Teil des Füllbehälters so viel Spanngas in die Flasche
gedrückt ist, daß ein Druckausgleich zwischen dem Flascheninneren und dem Füllbehälter
annähernd erreicht ist. Jedoch ist der Druck in der Flasche immer noch geringer
als der Spanndruck, wenn die Feder oder der Magnet das Flüssigkeitsventil öffnet.
Demzufolge fließt die Flüssigkeit im Augenblick des öffnens des Flüssigkeitsventils
mit
größerer Geschwindigkeit in die Flasche als dem Flüssigkeitsgefälle
entspricht. Dadurch wird kohlensäuregesättigtes Füllgut, z. B. Bier, Schaumwein
oder Mineralwasser, beunruhigt und der Füllprozeß ungünstig beeinflußt.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Beunruhigung des kohlensäuregesättigten
Füllgutes zu vermeiden und das Öffnen des Flüssigkeitsventils erst nach vollständigem
Druckausgleich zwischen Füllbehälter und Flasche erfolgen zu lassen.
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Die Erfindung besteht darin, daß der Ventilkörper des Gasventils mit
dem Gasrohr derart gekuppelt ist, daß er beim Anheben über die Öffnungsstellung
hinaus in eine oberste Stellung das Gasrohr mitnimmt und damit den Ventilteller
vom Sitz der Füllöffnung abhebt.
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Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Öffnen des Flüssigkeitsventils
nicht mehr gegen Ende des Druckausgleich6 durch eine Feder oder einen Magneten bewirkt
wird, sondern nach absoluter Beendigung des Druckausgleichs zu einem bestimmten,
genau einstellbaren Zeitpunkt, so daß die Einströmgeschwindigkeit der Flüssigkeit
in die Flasche lediglich vom Flüssigkeitsgefälle, das vom Flüssigkeitsstand im Füllbehälter
abhängt, bestimmt ist. Dadurch wird eine ruhige Füllung gewährleistet und Flüssigkeitsverluste
bei
der nach der Füllung erfolgenden kurzen Druckentlastung werden vermieden.
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Gemäß der weiteren Erfindung wird der Ventilkörper in der obersten
Stellung durch einen Magneten, eine Raste od. dgl.
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gehalten, deren Haltekraft geringer ist als der bei Atmo 4 rendruck
unterhalb der Füllöffnung auf das Flüssigkeits-und das Gasventil wirkende Schließdruck.
Der Magnet oder die Raste hält also das Ventilsystem in der Füllstellung fest. Da
aber die Haltekraft des Magneten oder der Raste geringer ist als der auf das Flüssigkeits-
und das Gasventil wirkende Schließdruck, der bei Fortfall des Spanndruckes in der
Flasche einen Selbstschluß besirkt, so ist ein Sicherheitsverschluß der Ventile
beim Platzen einer Flasche oder bei einer defekten Flasche gewährleistet.
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Vorteilhaft ist ein Anschlag vorgesehen, der einen den Ventilkörper
betätigenden Schaltmechanismus nach Anheben des Ventilkörpers in die oberste Stellung
in eine unwirksame Zwischenstellung schaltet. Dadurch ist erreicht, daß beim Selbstschluß
der Ventile nicht Reibungskräfte des Schaltmechanismtis überwunden werden müssen.
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In der Zeichnung ist der Gegenstand der Erfindung beispielsweise und
schematisch dargestellt. Es zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein
Filllventil bei geschlossenem Flüssigkeits- und Gasventil, Fig. 2 einen Schnitt
wie in Fig. 1, jedoch bei geöffnetem Gasventil, Fig. 3 einen Schnitt wie in Fig.
2, jedoch bei geöffnetem Flüssigkeitsventil, Fig. 4 einen Schnitt wie in Fig. 3,
jedoch bei Zwischenstellung des Schaltmechanismus, Fig. 5 einen Schnitt wie in Fig.
1, jedoch mit einer Raste zum Halten des Ventilkörpers des Gasventil in der obersten
Stellung.
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Das Gehäuse 1 des Füllventils ist am unteren Ende durch eine Öffnung
2 mit dem Flüssigkeitsraum und am oberen Ende durch eine Öffnung 3 mit dem Gaßraum
des Füllbehälters 4 verbunden. Im Boden des Gehäuses 1 ist eine Püllöffnung 5 vorgesehen,
durch die mittig ein Spann- und Rückgasrohr 6 hindurchragt, das lotrecht ii Gehäuse
1 längsverschiebbar geführt ist. Ein Ventilteller 7 umgibt oberhalb der Füllöffnung
5 das Gasrohr 6 und verschließt bei abgesenktem Gasrohr die Füllöffnung 5.
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Das obere Ende des Gasrohres 6 ragt in den Gasraum des Gehäuses 1
und ist durch ein Gas-Ventil verschließbar, dessen Ventilkörper 8 das obere Gasrohrende
wie eine Kappe
überfaßt. Die das Gasrohrende aufnehmende Bohrung
der Kappe ist an ihrem oberen Ende zu einem Ringraum 9 erweitert, der durch Bohrungen
10 durch die Wandung der Kappe hindurch mit dem Innenraum des Gehäuses 1 in Verbindung
steht. Der Ventilkörper 8 ist nach oben durch einen Schaft 11 verlängert, der in
einen Kopf 12 endet.
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Der Schaft 11 wird durch eine Gabel 13 umfaßt, die auf einer Welle
14 befestigt ist. Auf der Welle 14 des Schaltmechanismus sind außerhalb des Gehäuses
1 Hebel 15 und 16 befestigt, so daß durch Ansechläge die Welle 14 gedreht und damit
die Gabel 13 geschwenkt werden kann.
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Innerhalb des Ringraumes 9 des Ventilkörpers 8 ist das obere Ende
des Gasrohres 6 mit einem Anschlag, beispielsweise in Form eines Spreizringes 17,
versehen, durch den die Bewegung des Ventilkörpers 8 gegenüber dem Gasrohr 6 nach
oben begrenzt ist. Nach unten ist die Bewegung des Ventilkörpers 8 durch eine am
Boden des kappenförmigen Ventilkörpers 8 vorgesehene Dichtungsscheibe 18 begrenzt.
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Wird, wie in Fig. 1 dargestellt, bei der Drehung des Flüssigkeitsbehälters
4 mit den daran vorgesehenen Füliventilen der Steuerhebel 16 eines Füllventils durch
einen Anschlag 19 entgegen dem Uhrzeigersinne geschwenkt, so drückt die Gabel 13
den Ventilkörper 8 des Gasventils in die Schließstellung und gleichzeitig das Gasrohr
6 in die unterste
Stellung, in der der Ventilteller 7 die Füllöffnung
5 verschließt. In dieser Stellung erfolgt die Druckentlastung der unter Druck gefüllten
Flasche, das Abziehen dieser Flasche, wie auch die Neubeschickung mit einer leeren
Flasche Bei weiterer Drehung des Füllers und damit der Füllventile werden durch
einen weiteren Anschlag 21 der andere Steuerhebel 15 und damit auch die Gabel 13
im Uhrzeigersinne geschwenkt, wie Fig. 2 zeigt, und zwar um einen solchen Betrag,
daß der Ventilkörper 8 vom oberen Ende des Gasrohres abgehoben wird. Da im oberen
Raum des Flüssigkeitsbehälters 4 und somit im Ventilgehäuse 1 Spanndruck herrscht,
so entweicht Spanngas aus dem Flüssigkeitsbehälter 4 durch die Bohrungen 10 des
Ventilkörpers 8, den Ringraum 9 und das Gasrohr 6 in das Innere der angepreßten
Flasche 20 bis zum Druckausgleich. Erst nach vollständigem Druckausgleich zwischen
Flüssigkeitsbehälter und Flasche wird bei weiterer Drehung des Füllers durch einen
weiteren Anschlag 22 über den Steuerhebel 15 und die Gabel 13 der Ventilkörper 8
in seine oberste Stellung gehoben, in der der Kopf 12 des Ventilkörpers 8 gegen
einen Magneten 23 zur Anlage kommt, der lotrecht über dem Ventilkörper 8 angebracht
ist und diesen festhält. Während dieser Hubbewegung des Ventilkörpers 8 nimmt dieser
das Gasrohr 6 nach oben mit, da der
Spreizring 17 von der den Ringraum
9 nach unten begrenzenden Schulter erfaßt und angehoben wird (siehe Fig. 3).
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Durch dieses Anheben des Gasrohres 6 wird der Ventilteller 7 von der
Füllöffnung 5 abgehoben. Nunmehr ist auch die Füllöffnung 5 geöffnet, so daß die
Flüssigkeit durch die Füllöffnung 5 in die vorgespannte Flasche fließen und dementsprechend
Gas aus der Flasche durch das Gasrohr 6 in den oberen Teil des Flüssigkeitsbehälters
entweichen kann.
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Bei weiterer Drehung des Füllers läuft, wie Fig. + zeigt, der Steuerhebel
16 gegen einen weiteren Anschlag 24 derart, daß die Gabel 13 in eine waagerechte
Zwischenstellung geschwenkt wird, so daß der Ventilkörper 8 nur noch von dem Magneten
23 in seiner obersten Stellung festgehalten wird.
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Flüssigkeitsventil und Gasventil bleiben also geöffnet, schließen
aber sofort, wenn der Druck in der Füllöffnung 5, beispielsweise beim Platzen einer
Flasche, abfallen sollte, so daß der auf den Ventilteller 7 und den Ventilkörper
8 wirkende im Flüssigkeit sb ehälter 4 herrschende tlberdruck den Ventilkörper 8
vom Magneten 23 abreißt und sowohl das Flüssigkeitsventil als auch das Gasventil
schließt. Diese ßchließbewegung wird zufoap der Zwischenstellung der Gabel 13 durch
den Schaitmechanismus nicht behindert.
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Schließlich wird, wenn die Flasche in der Stellung des
Füllventils
gemäß Fig. 4 gefüllt ist, nach weiterer Drehung des Füllers durch den Anschlag 19
die Stellung gemäß Fig. 1 wieder hergestellt, in der die Druckentlastung, das Abziehen
der gefüllten und die Neubeschickung mit einer leeren Flasche erfolgen kann.
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Die Ausführungsform gemäß Fig. 5 entspricht derjenigen gemäß Fig.
1. Jedoch ist statt des Magneten 23 eine Halterung des Ventilkörpers 8 in seiner
obersten Stellung durch eine Raste vorgesehen. Zu diesem Zweck ist der Schaft 11
des Ventilkörpers über den Kopf 12 hinaus in einem Teil 25 verlängert, der in eine
Bohrung 26 hineinragt. Das Schaftende 25 weist eine Ringnut 27 auf, und in die Wandung
der Bohrung 26 sind nach der Mitte der Bohrung hin unter Federdruck stehende Kugeln
eingelassen, die bei Anheben des Ventilkörpers 8 in die oberste Stellung in die
Ringnut 27 ein greifen und somit den Ventilkörper in seiner obersten 8tellung festhalten.
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Statt durch eine Kugelraste kann der Ventilkörper 8 auch durch einen
in einer Innenringnut der Bohrung 26 angeordneten elastischen, beispielsweise aus
einer Schraubenfelder bestehenden Ring 28 in seiner obersten Stellung gehalten werden,
der in die Ringnut 27 einschnappt. Wesentlich ist .s, daß die von der Raste ausgeübte
Haltekraft geringer ist als
der von dem Druck im Flüssigkeitsbehälter
4 auf den Ventilteller 7 und den Ventilkörper 8 bei Fortfall des Spanndruckes in
der Füllöffnung 5, beispielsweise beim Platzen einer Flasche, ausgeübte Schließdruck.