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Zentrierglocke zum Abfüllen von Behältern Die Erfindung betrifft
eine Zentrierglocke zum Abfüllen von Behältern unter Verwendung einer Abfülleitung
und Einflihrungs- bzw. Abführungskanälen für ein Gegendruckgas.
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Beim Abfüllen von Flüssigkeit in einen Behälter wird die Abfülleitung
in den Behälter eingeführt. Eine entlang der Abfülleitung verschiebbare Zentrierglocke
wirkt an ihrer Oberseite unter Abdichtung mit der Kopfleitung und an der Unterseite
mit dem genannten Behälter zusammen.
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Bevor FlUssigkeit in die Behälter abgefüllt wird, wird das aus einem
Druckspeicher zugeführte Gegendruckgas über einen Einführungskanal in den Behälter
eingeleitet, um diesen unter einen Gegendruck zu setzen. Nachdem der Behälter unter
Gegendruck gesetzt ist wird Flüssigkeit aus einem Flüssigkeitsbehälter, welcher
eventuell auch als Gasbehälter verwendbar ist, über die Abfülleitung in den Behälter
eingeleitet, während gleichzeitig oder nahezu gleichzeitg das Gegendruckgas
durch
die Flüssigkeit im Behälter verdrängt wird. Die FlUssigkeit steigt dabei über den
Rückführungskanal für das Gas beispielsweise nach oben in den Gasbehälter.
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Bei an sich bekannten Abfülleitungen und Zentrierglocken der genannten
Art münden die Einführungs- und Abführungskanäle für das Gegendruckgas im Bereich
der Zentrierglocke, welcher sich zwischen Unterseite und darüber befindlicher Kopfleitung
befindet. Von diesem Bereich ausgehend erstreckerbsich die Kanäle gewöhnlich gemeinsam
nach unten und zwar zwischen Zentrierglocke und der Wandung der Abfüllleitung.
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Abfüllgeräte unter Verwendung von Zentrierglocken und Abfülleitungen
der genannten Art weisen Jedoch ihnen eigene Nachteile auf, welche auf die Tatsache
zurückzurühren sind, daß die für das Gegendruckgas dienenden Einführungs- und Abführungskanäle
unterhalb ihrer Kopfleitung frei liegen.
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Wenn der Abfullvorgang bei einem Gerät dieser Art sich dem Ende nähert
steigt eine gewisse Flüssigkeitsmenge in dem gemeinsamen Kanal nach oben, welcher
aus Einführungs- und Rückführungskanal für das Gegendruckgas gebildet ist und welcher
sich zwischen der Wandung der Abfülleitung und der Zentrierglocke befindet. Die
Flüssigkeit steigt schließlich in dem Bereich des in der Kopfleitung befindlichen
Rückführungskanals auf. Wenn Gegendruck am Behälter angelegt wird, wird die in der
gemeinsamen Kanalleitung zwischen Abfüllen tung und Zentrierglocke und im Rückführungskanal
in der Kopfleitung befindliche Flüssigkeit im Behälter zerstäubt und kann innerhalb
desselben
eine starke Herabsetzung des Sättigungsgrades der FlUssigkeit hervorrufen, wenn
der Behälter unter Atmosphärendruck gesetzt wird. Die im HückfUhrungskanal in der
Kopfleitung befindliche FlUssigkeit stellt außerdem beim Abfüllen der Flüssigkeit
in den Behälter ein Hemmnis für das Gegendruckgas dar, was bedeutet, daß der Abfüllvorgang
langsamer vor sich geht. Wenn das Anlegen von Gegendruck am Behälter beendet ist,
genauer ausgedrückt, wenn der RUckführungskanal für das Gegendruckgas geöffnet wird,
kann die im RUckfUhrungskanal befindliche Flüssigkeit bewirken, daß Schaummassen
in den Behälter eingesprüht werden. In diesem Moment besteht ein geringer Druckunterschied
zwischen dem Gasbehälter und dem unter Gegendruck befindlichen, mit Flüssigkeit
abzufüllenden Behälter. Entsprechend wird ein kurzer Druckstoß im Behälter hervorgerufen,
bevor das Gas mit Hilfe der aufsteigenden Flüssigkeit aus dem Behälter verdrängt
wird.
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Demgegenüber besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin,
eine neuartige Zentrierglocke zu schaffen, welche unter Kombination mit einer Abfülleitung
der genannten Art ermöglicht, die genannten Nachteile zu vermeiden.
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Zu diesem Zweck ist die Zentrierglocke auf-wenigstens einem Teil ihrer
Höhe bzw. Baulänge, beginnend von ihrer Oberseite, mit zwei einzelnen Kanälen versehen,
durch welche Gegendruckgas in den Behälter eingeführtbzw. durch welche Gegendruckgas
aus dem Behälter abgeleitet wird. Diese Kanäle sind während des Abfüllvorganges
Je für sich unter Abdichtung an entsprechende Kanäle in der Kopfleitung
angelegt.
Der Rückführungskanal in der Zentrierglocke weist eine mit einem freischwebenden
Verschlußkörper ausgestatte Kammer auf. Dieser Verschlußkörper liegt normalerweise
mittels eigener Schwerkraft auf deM Boden dieser Kammer auf. Am Ende des AbfUllvorganges
schwimmt der Verschlußkörper auf Flüssigkeit oder auf Schaummassen, welche in die
Kammer nach oben aufseigen. Auf diese Weise verschließt der Verschlußkörper den
Rückführungskanal und unterbindet das Ansteigen von Flüssigkeit oder Schaummassen.
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Vorzugsweise wurde die Zentrierglocke so ausgebildet, daß die unteren
MünduiIgsöffnungen der einzelnen, für die Einführung und Rückführung des Gegendruckgases
dienenden Kanäle an der Unterseite der Zentrierglocke, oder in die Bohrung der Zentrierglocke
mündend, so nahe als möglich an der Unterseite derselben angeordnet sind.
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Nach einer zweckmäßigen Ausgestaltung wurde die Zuordnung von Kanal
und Kammer so getroffen, daß die den frei schwimmenden Verschlußkörper aufweisende
Kammer des Rückführungskanals für das Gegendruckgas so nahe als möglich an der unteren
Mündungsöffnung dieses Kanals angeordnet ist.
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Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen erläutert.
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Fig. 1 der Zeichnungen ist eine Axial-Schnittansicht einer Zentrierglocke
nach der vorliegenden Erfindung, innerhalb welcher der Verschlußkörper in seiner
unteren Position dargestellt ist;
Fig. 2 der Zeichnungen ist eine
der Fig. 1 der Zeichnungen entsprechende Axialschnittansicht der erfindungsgemäßen
Zentrierglocke mit dem Verschlußkörper in seiner oberen Position.
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Die dargestellte Abfülleitung dient dazu, einen Behälter, beispielsweise
eine Flasche 1 mit einer Flüssigkeit zu füllen, welche stich in einem Flüssigkeitsbehälter
befindet. Die Flasche wird zuvor mit einem Gegendruckgas gefüllt, welches in einem
Druckbehälter für Gas gespeichert wird.
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Die Abfülleitung führt die Flüssigkeit in die Flasche 1 ein; sie dient
auch dazu, das Gegendruckgas in die Flasche ein- bzw. aus der Flasche abzuleiten.
Dies geschieht mit Hilfe eines Steuerkörpers.
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Die Abfülleitung besteht aus einer Kopfleitung 2, welche eine nach
unten sich erstreckende Fülleitung 3 trägt.
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Entlang der Fülleitung 9 ist-eine Zentrierglocke 4 verschiebbar.
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Wenn Flüssigkeit in die Flasche 1 abgefüllt wird, arbeitet die Zentrierglocke
4 an ihrer Oberseite unter Abdichtung mit der Kopfleivon tung 2 zusammen. Dies geschieht
mit Hilfe/zwischen der Zentrierglocke und der Kopfleitung angeordneten, kreisförmigen
Abdichtungselementen 5, 6 und 7. An der Unterseite, d.h. am Halsrand der Flasche
1 wird die Abdichtung mit einem inneren Abdichtungselement 8 vorgenommen.
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Bevor Flüssigkeit in die Flasche 1 abgefüllt wird, wird Gegendruckgas
aus dem Gasdruckbehälter in diese Flasche 1 eingeführt, um darin einen Gegendruck
zu erzeugen. Die zum Einführen des Gegendruckgases in die Flasche 1 dienende Leitung
besteht unter anderem aus einem Kanal 9 an der Innenseite der Kopfleitung 2, aus
dem Innenbereich 10 am Abdichtungselement 5 und zwar zwischen Kopfleitung 2 und
Zentrierglocke 4, aus einem Kanal 11 und schließlich aus einem Ringkanal 12, welcher
an der Innenseite der Zentrierglocke 4 vorgesehen ist.
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Nachdem die Flasche 1 unter Gegendruck gesetzt wurde'wird die aus
den Flüssibkeitsbehälter zugeführte Flüssigkeit in die Flasche 1 abgefüllt, während
gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig das in der Flasche 1 befindliche Gegendruckgas
durch die in der Flasche aufsteigende Flüssigkeit in den Gasdruckbehälter verdrängt
wird.
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Das Einfüllen der Flüssigkeit in die Flasche 1 geschieht mit Hilfe
der Fülleitung 3. Die Rückführung des Gegendruckgases aus der Flasche 1 geschieht
über eine Rückführungsleitung, welche unter anderem aus dem Ringkanal 12, aus einem
Kanal 13, aus einer Kammer 14, aus einen Kanal 15 an der Innenseite der Zentrierglocke
4, aus dem Innenbereich 16 am Verbindungselement 6 zwischen Zentrierglocke 4 und
Kopfleitung 2, und aus einem Kanal 17 besteht. Der Kanal 17 verläuft im Inneren
dieser Kopfleitung 2.
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Im dargestellten Ausführungsbeispiel bilden die Einführungs- und Rückführungsleitungen
des Gegendruckgases einen gemeinsamen Bestandteil, welcher aus der Ringleitung 12
besteht.
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Die Ringleitung 12 ist durch die Bohrungswandung der Zentrierglocke
4 und durch die Fülleitung 3 begrenzt.
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Die Kammer 14 der Rückleitung des Gegendruckgases ist größer als die
Kanäle 13 und 15 desselben Rückleitungskanals. Außerdem befindet sich diese Kammer
14 so tief wie möglich oder so nah wie möglich an der unteren ofAlung des Kanals
13 der Rückführung.
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Im gewählten Ausführungsbeispiel befinden sich die unteren Öffnungen
der Kanäle 11 und 13 in der Bohrung der Zentrierglocke 4 und zwar so nahe als möglich
an der Unterseite 18 der Glocke. Bei anderen Ausführungsbeispielenbefinden sich
diese unteren Mündungsöffnungen an der Unterseite 18 der Zentrierglocke 4.
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Wenn die Flasche 1 gefüllt ist, steigen Flüssigkeit oder Schaum über
den Halsrand der Flasche in die Ringleitung 12, in den Kanal 13 und schließlich
in die Kammer 14 auf in dieser befindet sich ein schwebender Verschlußkörper 19.
So lange Flüssigkeit oder Schaum die Kammer 14 nicht erreicht, liegt der Verschlußkörper
19, bedingt durch seine Schwerkraft auf den Boden der Kammer 14 auf. Wenn Jedoch
Flüssigkeit oder Schaummasse aufsteigen und in die Kammer 14 eintreten, schwimmt
der Verschlußkörper 19 auf der Flüssigkeit oder auf dem Schaum und wird nach oben
gehoben. Schließlich kommt der Verschlußkörper in Anlage an die obere Wandung der
Kammer 14. Wenn er sich in dieser Position befindet sperrt der Verschlußkörper 19
die untere M>ndungsöffnung des Kanals 15 und verschließt somit den Rückführungskanal
des Gegendruckgases. Die in die Kammer 14 aufsteigende Flüssigkeit wird somit auf
dem Niveau des Verschlußkörpers 19 gehalten.
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Falls ein Stegkörper bzw. Versteifungskörper oder mehrere Bauelemente
dieser Art zwischen der Zentrierglocke 4 und der Kopfleitung 2 bestehen, weisen
diese Bauteile Jeweils für sichZuführungs- und Rückführungsleitungen für das Gegendruckgas
auf, welche für sich unter Abdichtung mit den entsprechenden Leitungen der Kopfleitung
und darunter mit den Leitungen der Zentrierglocke verbunden sind.