DE2251331A1

DE2251331A1 - Verfahren und vorrichtung zum abfuellen von kohlensaeurehaltigen getraenken

Info

Publication number: DE2251331A1
Application number: DE2251331A
Authority: DE
Inventors: Samuel Alfred Mencacci
Original assignee: FMC Corp
Current assignee: FMC Corp
Priority date: 1972-03-17
Filing date: 1972-10-19
Publication date: 1973-09-27
Also published as: US3779292A; NL7214404A; DE2251331B2; FR2176333A5; IT966167B; AU5164473A; DE2251331C3; ZA731263B; BE791701A; ES407475A1; GB1422213A

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. R Weickmann,

Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

8 MÜNCHEN 27, DEN

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 48 3921/22

St/th

FMC CORPORATION, 1105 öoleman Avenue, San ,Jose, California/USA

Verfahren und Vorrichtung zum Abfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfüllen von·kohlensäurehaltigen Getränken und insbesondere, das Abfüllen von unter Druck stehenden oder kohlensäurehaltigen Getränken in Behälter wie leichte Dosen, Flaschen, Bierbehälter und dergleichen.

Füllvorrichtungen zum Einfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken wie Bier oder alkoholfreie Getränke in Dosen sind allgemein bekannt. Die meisten der herkömmlichen Füllvorrichtungen geben das Getränk in Behälter ab, während sich das Getränk unter einem überatmosphärischen Zufuhrdruck von etwa 2,8 bis 1 atü (40 bis 15 psig) befindet. Daher sind die Füllventile mit elastischen Dosen-Iippendichtungen versehen, die mit dem oberen Rand der Dosen in Eingriff treten, und jede Dose muß auf einer Dosen-Hebeplatte abgestützt werden, die die Dosen nach oben gegen die Dichtung mit einer Kraft drückt, die wenigstens so groi3 wie der Getränke-Zufuhrdruck, multipliziert mit der Querschnittsfläche des Behälters ist. Derartige Kräfte liegen

309839/0341 ' '" BAD ORIGINAL

in der Größenordnung von etwa 105 kg (230 pound), wenn, der Getränkedruck 2,9 atü beträgt und genormte Dosen von etwa 6,5 cm Durchmesser (2 11/16 Zoll) gefüllt werden. Wegen dieses hohen Dichtungsdruckes ist die Lebensdauer der Lippendichtung sehr gering und der Dichtungsverschleiß, der vor der endgültigen Zerstörung der Dichtung auftritt, verändert das Volumen des in die Dosen eingefüllten Getränks aufgrund eines Austretens an der Dichtung vorbei und einer ungleichmäßigen Verbiegung der Enden der Dosen. Ein weiterer Nachteil dieser Art der herkömmlichen Druckfüllvorrichtungen liegt darin, daß die Wandstärke der Dosen relativ groß sein muß, damit sie dem hohen Dichtungsdruck widersteht, so daß die Kosten für die Behälter unnötig hoch sind. Sin weiterer Nachteil liegt darin, daß die kohlensäurehaltige Flüssigkeit, die in den Behälter eingeleitet wird, in einem Strom die Wände des Behälters bei relativ hoher Geschwindigkeit abwärtsfließt und aufgrund einer "Reibwirkung" das Kohlendioxyd aus der Flüssigkeit freigibt und ein ungünstiges Schäumen der Flüssigkeit herbeiführt. Ferner wird die in den Dosen vorhandene Luft nach oben in den oberen Teil des Zufuhrbehälters gedrückt, so daß eine unerwünschte Mischung aus Luft und Kohlendioxyd oben in dem Behälter gesammelt wird. Weiterhin muß jedes Füllventil mit einem Absaugventil versehen sein, durch das die Luft und das Kohlendioxyd vom oberen Bereich des Behalters abgesaugt wird, bevor der Behälter von der Lippendichtung gelöst wird.

Erfindungsgemäß wird das Getränk in den Behälter etwa bei Atmosphärendruck abgefüllt. Zu diesem Zweck umfaßt jedes Abfüllventil einen Meßzylinder mit einem Bodenventil und einem Einlaßventil, die relativ beweglich sind. Die Ventile und Zylinder bilden eine zusammenschiebbare Meß&anmer,die,wenn die Ventile einen vorbestimmten gegenseitigen Abstand aufweisen, die vorgeschriebene Menge von Flüssigkeit bei dem Zufuhrdruck und einer Temperatur von etwas oberhalb O⁰G (32⁰F) umfaßt. Die Meßkammer wird sodann leicht expandiert, so daß das Volumen der Meßkammer ausreichend vergrößert wird, um den Druck in der Kammer auf einen Druck su verringern, der im wesentlichen dem Atmosphärendruck entspricht. Wenn genormte Getränkedosen, das heißt Dosen von 6,5 cm (P. 11/16 Zoll) Durchmesser und \2,ⁱj cm (4 14/16 Zoll) Länge gefüllt werden,

:i 09839/0341 BAD ORIGINAL

wird die Meßkammer geradlinig nur um etwa 0,025 Ms 0,075 mm (0,001 bis 0,003 inch) ausgedehnt, so daß der Druck in der eingeschlossenen Flüssigkeit auf den Atmosphärendruck abgesenkt wird»

Die Meßkammer wird gefüllt und auf Atmosphärendruck abgesenkt, wenn der untere Bereich des Meßzylinders in eine Stellung innerhalb des Behälters bewegt wird, in der das Bodenventil unmittelbar an den Boden des Behälters angrenzt. Das Bodenventil wird sodann geöffnet und das Einlaßventil bleibt geschlossen. Das Bodenventil und der Meßzylinder werden in Richtung des Einlaßventils mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit unterhalb von etwa 1,8 m/sek (6 feet/second) bewegt, so daß das flüssige Getränk, anstatt aus dem Meßzylinder herausgedrückt zu werden, in den Behälter unter der Schwerkraft eintreten kann. Wenn das Bodenventil und der Zylinder sich in Richtung des geschlossenen Einlaßventils bewegen, wird der Behälter nach und nach angehoben, jedoch erfolgt diese Anhebung mit einer niedrigeren Geschwindigkeit, so daß das Bodenventil zu jedem Zeitpunkt während des Füllvorgangs, ausgenommen der anfänglichen Öffnung des Bodenventils, unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter bleibt. Folglich wird die Schaumbildung auf ein Minimum gebracht, da sich die Luft nur in sehr geringem Umfange mit der Flüssigkeit vermischen kann. Außerdem wird eine Schaumbildung aufgrund der "Reibung" der Kohlendioxyd enthaltenden Flüssigkeit auf ein Minimum gebracht, da die Geschwindigkeit der Flüssigkeit relativ zu den Behälter— wänden auf einen Minimalwert reduziert wird. Ferner wird die Luft innerhalb des Behälters direkt in die Atmosphäre ausge-« stoßen und nicht in den oberen Bereich des Versorgungstanks, wie es bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist.

Da das offene Ende des Behälters nicht während des Füllvorgangs einem Dichtungsdruck unterworfen wird, können die Wände des Behälters relativ dünn sein, da keine dein Druck widerstehenden Kräfte, ausgenommen diejenigen, die gegenüber den Kräften beim Aufbringen der Deckel auf die Behälter erforderlich sind, notwendig sind. ..■-"■".·--.· -..

309839/0341

Da weiterhin die Behälter bei Atmosphärendruck gefüllt werden, und nicht bei überatmosphärischem Druck, wie es bei herkömmlichen Vorrichtungen der Fall ist, tritt keine unkontrollierte Verbiegung der Stirnflächen der Behälter auf. Es hat sich gezeigt, daß eine Füllgenauigkeit von ί 0,1 Gewichtsprozent mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt wird gegenüber einer Genauigkeit von ί 0,5 Gewichtsprozent bei Behältern, die mit herkömmlichen Vorrichtungen gefüllt werden. Da ferner ein aufwärtsgerichteter Dichtungsdruck bei der erfindungsgemäßen Getränke-Abfüllvorrichtung nicht erforderlich ist, sind teuere Dosen-Hebeeinrichtungen nicht erforderlich und Dosenbahnen, die mit einem Material niedriger Reibung wie Teflon (Polytetrafluor— äthylen) überzogen sind, können zum Abstützen und Verändern der Höhe der Behälter während des Füllvorganges verwendet werden.

Der Vorteil der Erfindung liegt demnach darin, daß ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Abfüllen von Behältern mit einer Gas enthaltenden Flüssigkeit wie einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit bei Atmosphärendruck geschaffen werden. Die Vorrichtung ermöglicht ein Füllen von Behältern mit geringem Gewicht und dünnen Wänden. Die im oberen Bereich der Behälter angesammelten Gase können direkt an die Atmosphäre abgegeben werden, ohne das Gas oder die Flüssigkeit in dem Getränkezufuhrbehälter zu beeinträchtigen. Weiterhin wird die Genauigkeit beim Abfüllen von kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten in Behälter erhöht.

Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung.

Fig. 1 ist eine schematische Draufsicht mit einigen fortgebrochenen Teilen und zeigt die erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung für kohlensäurehaltige Getränke;

Fig. 2 ist ein senkrechter Schnitt entlang der Linie 2-2 in Fig. 1;

Fig»" 2A zeigt einen waagerechten Schnitt entlang der Linie 2A-2A in Fig. 2 und veranschaulicht die flexiblen Schläuche zum

309839/0341

Verbinden des G-etränkevorratstanks oder -behälters mit den verschiedenen Abfüllventilen;

I"ig· 3 ist ein vergrößerter, schematischer, senkrechter Schnitt durch eines der Ventile und dessen Betätigungsmechanismus;

Pig. 4 zeigt einen vergrößerten Zentralschnitt durch eines der Einlaßventile;

I*ig. 5 ist eine perspektivische Darstellung eines Teiles eines der Meßzylinder;

Fig. 6 Ms 11 sind Ansichten zur Veranschaulichung der aufeinanderfolgenden Stufen im A"bfüllvorgang für die Behälter;

Fig. 12 zeigt ein Hockendiagramm zur Veranschaulichung der Arbeitsfolge der ,verschiedenen Teile jedes Abfüllventils.

In Fig. 1 und 2 bezeichnet die Bezugsziffer 20 allgemein die Abfüllvorrichtung der vorliegenden Erfindung, die einen feststehenden Grundrahmen 22 umfaßt, der einen feststehenden, rohrförmigen Mittelpfosten 23 trägt. Der Grundrahmen stützt ebenfalls ein äußeres Wandglied 24 ab, das um den Hauptbereich des oberen Randes herum einen nach innen vorspringenden Rand 25 aufweist, auf dem ein Paar von kreisförmigen Bahnen 26 zum Abstützen eines Behälters befestigt ist. Eine Führungsschiene 27, die durch drei feststehende Stützen 28 abgestützt wird, die nach oben von der Seite des äußeren Wandglieds 24 vorspringen, hält die Behälter G. auf der Plattform, während sie in einer kreisförmigen Bahn bewegt werden. Die Behälter G, die Flaschen, Blechdosen oder dergleichen sein können, werden durch ein Sternrad auf die Plattform gebracht, das auf eine Welle 29a aufgekeilt ist. Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist die Welle 29a in der Mähe ihres oberen Endes in einer Buchse gelagert, die durch den Rand 25 getragen wird, und wird in der Nähe des unteren Endes in einer Buchse, die ein Arm 3t trägt, und einer weiteren, durch den Grundrahmen 22 getragenen Buchse gehalten. Die Welle 29a und das Sternrad, das an dieser befestigt ist, werden mit einer Geschwindigkeit entsprechend etwa 1500 Dosen/min durch einen Kegelradsatz 32 über eine Antriebswelle 33 angetrieben, die kontinu-

309839/0341

ierlich angetrieben wird.

Ein rohrförmiger Pfosten 37, der den Mittelpfosten 23 umgibt, ist an seinem unteren Ende an einem großen Zahnrad 38 befestigt, das ebenfalls den Mittelpfosten 23 umgibt, und wird drehbar auf dem Grundrahmen 22 über einen Wälzlager-Ring 39 abgestützt. Das Zahnrad 38 kämmt in einem Ritzel 40, das auf die Welle 29a aufgekeilt ist.

Auf halbem Weg oberhalb des unteren Endes weist der Pfosten 37 einen Mitnehmerring 41 auf, der an dem Pfosten mit Hilfe von Stellschrauben befestigt ist. An seinem äußeren Umfang ist der Mitnehmerring 41 mit zwölf in gleichem Abstand liegenden Taschen 41 (Pig. 1) versehen, die die Behälter von dem Sternrad 29 aufnehmen und anschließend auf eine geneigte Bahn 43 bringen, die auf einen herkömmlichen Entnahmeförderer führt.

Am oberen Ende trägt der rohrförmige Pfosten 37 einen Vorratsbehälter oder Vorratstank 46 mit einem Deckel 46a, der die in die Behälter C zu füllende Flüssigkeit unter Überatmosphärendruck hält. Der Vorratstank wird durch ein Teil aus starkem Blechmaterial gebildet, das eine konische Bodenwand 47 und eine zylindrische Außenwand 48 aufweist. Eine um eine geringe Distanz nach außen vorspringende, flanschförmige Platte 49 ist starr mit der Außenwand 48 verbunden und trägt eine Anzahl von Abfüllventilen 50. Jedes Abfüllventil 50 wird senkrecht hin- und hergehend durch eine sternförmige Halterung 52 geführt und ist mit dem Vorratstank über flexible, elastische Leitungen 53 verbunden, die sich tangential von dem Vorratstank 46 aus erstrecken, wie Fig.2A zeigt. Die Flüssigkeit wird in den Vorratstank durch eine mittig auf der Oberseite angeordnete Zufuhrleitung 56 zugeführt, und Kohlendioxyd wird durch eine Leitung 57, vorzugsweise bei einem Überatmosphärendruck zwischen etwa 1 und 2,8 atü (15 bis 40 psig) zugeleitet.

Bei der in Fig. 1 dargestellten bevorzugten Ausführungsform sind zwölf Abfüllventile 50 vorgesehen, die in gleichen Winkelabständen um den äußeren Bereich des Vorratstanks herum angeordnet

309839/0341

sind. Nur neun Ventile sind in Mg. 1 gezeigt. Die Abfüllventile sind gleich aufgetaut, und entsprechend Fig. 3 umfaßt jedes Ventil einen Meßzylinder 58, der vertikal "beweglieh in einem ringförmigen Durchlaß der Halterung 52 geführt wird. Die Meßkammer oder der Meßzylinder 58 (Pig. 4) umfaßt einen Zylinderkopf 59 und ist ebenfalls senkrecht relativ zu einem ringförmigen Ventilsitz 60 "beweglich, der durch vier Stangen 62 (in Pig. 3 sind nur zwei Stangen gezeigt) aufgehängt ist. Die Stangen 62 sind an einem senkrecht einstellbaren Ring 63 aufgehängt und hängen von diesem herab. Der Ring 63 ist normalerweise in einer eingestellten Stellung an der Platte 49 befestigt. Die Stangen 62 sind gleitend in dem Zylinderkopf 49 geführt und in diesem durch O-Ringe abgedichtet. Wie Pig. 4 zeigt', ist ein herkömmlicher Gummidichtungsring im äußeren Umfang des Ventilsitzes 60 vorgesehen, der eine dichte Berührung mit dem Meßzylinder 58 aufrecht erhält, wenn dieser senkrecht relativ zu dem Ventilsitz 60 bewegt wird.

Die senkrechte Bewegung des Meßzylinders 58 wird durch ein Rohr 73 (Pig· 3) bewirkt, das mit dem Zylinderkopf 59 verbunden ist und senkrecht beweglich in dem Ring 63 und einem Arm 65 geführt wird, der an einer senkrechten, zylindrischen Außenwand 48 des Vorratstanks angebracht ist. Ein Ring 76, der am oberen Ende des Rohrs 73 befestigt ist, trägt eine Führungsrolle 77 auf einer Seite und eine Nachlaufrolle 78 auf der anderen Seite. Die Führungsrolle 77 läuft in einem senkrechten Schlitz, der durch im Abstand liegende, senkrechte Bahnen 79 und 80 gebildet wird, die durch den unteren Arm 65 und die oberen Arme 82 und 83 getragen werden. Die Nachlaufrolie 78 läuft in einer Nockenbahn 84, die zwischen den oberen und unteren Platten 85 und 86 gebildet wird, die an drei feststehenden, rohrförmigen Stützen 87 befestigt sind, die nach oben von dem Grundrahmen 82 ausgehen. Es ist erkennbar, daß bei Drehung des Vorratstanks um seine Mittelachse alle Abfüllventile in einer kreisförmigen Bahn bewegt werden und die Nachlaufrolle 78, die jedem Ventil zugeordnet ist, in der Nockenbahn 84 läuft und den Meßzylinder senkrecht hin- und herbewegt. Der Verlauf der Nockenbahn 84 wird später erläutert*

309639/0341

Jedes Abfüllventil 50 umfaßt weiterhin ein Einlaßventil 90 und ein Bodenventil 91. Das Einlaßventil 90 umfaßt ein Ventilglied 90a, das mit einem Dichtungsring 94 (Fig. 4) in Eingriff treten kann, der durch den Ventilsitz 60 getragen wird, und ein Heberohr 90b, das gleitend in dem Rohr 73 gelagert ist. Das Heberohr 90b wird senkrecht durch einen Ring 97 hin- und hergeschoben, der an dem Heberohr 90b befestigt ist und eine Führungsrolle 98 und eine Nachlaufrolle 99 trägt. Die Führungsrolle ist zwischen den Bahnen 79 und 80 angeordnet, und die Nachlaufrolle 99 läuft in einer Nockenbahn .100, die durch die Glieder 101 und 102 gebildet wird.

Das Bodenventil 91 umfaßt ein Ventilglied 91a (Fig. 3), das auf einem Dichtungsring 92 am unteren Ende des Meßzylinders 58 sitzt, und eine Hebestange 91b, die gleitend in dem Heberohr 90b geführt ist. Ein Ring 104, der an dem oberen Endbereich der Hebestange 91b befestigt ist, trägt eine Führungsrolle 105 und eine Nachlaufrolle 106. Die Führungsrolle 105 ist in dem Schlitz zwischen den Platten 79 und 80 angeordnet, und die Nachlaufrolle 106 läuft in der Nockenbahn 108, die durch die Glieder 109 und 110 gebildet wird.

Aus Fig. 1 ist zu entnehmen, daß die Behälter C in Richtung des Pfeiles A durch eine Förderschraube 115 vorgeschoben werden, die sie an das Sternrad 29 abgibt. Das Sternrad dreht sich im Gegenuhrzeigersinn und bewegt jeden Behälter in eine getrennte Tasche des Mitnehmerrings 41, der sich im Uhrzeigersinn dreht. Der Behälter C befindet sich vollständig in der Tasche 42 und direkt unterhalb eines Abfüllventils 50, wenn er die durch die Null-Grad-Radiallinie in Fig. 12 angegebene Stellung erreicht. Da die untere Wand des Behälters und die das Ventil tragende Platte 49 eine Art Turm bilden, der das Abfüllventil 50 in einer kreisförmigen Bahn trägt, soll der Behälter im folgenden als Turm bezeichnet werden, der die Bewegungen der Ventilelemente in Bezug auf ihre kreisförmige Bewegung koordiniert.

Der Hauptarbeitsbereich jedes Abfüllventils 50, das sich innerhalb des darunterliegenden Behälters C in einer in Uhrzeigerrich-

3 09839/0341

tung verlaufenden Bann mit dem Turm bewegt, ist in den Fig. 6 bis 11 dargestellt. Außerdem zeigt Fig. 12 graphisch die Bewegungen der verschiedenen Elemente. Fig. 6 veranschaulicht die Stellung

der Teile bei der Full-Grad-Ausgangsstellung. Das Bodenventil 91 ist geschlossen. Das Einlaßventil 90 ist ebenfalls geschlossen. Der Meßzylinder" 58 befindet sich in seiner angehobenen Stellung.

Über die ersten 10° der Drehung werden die Ventile und der Zylinder in der in Fig. 6 gezeigten Stellung gehalten, so daß es ermöglicht wird, die Behälter G unterhalb der Abfüllventile 50 in ihre Stellung zu bringen. Bei etwa der 10°-Stellung des Turmes werden der Meßzylinder 58 und das Bodenventil 91 nach unten bewegt, wobei das Ventilglied 91a auf seinem Sitz bleibt. Ebenfalls in der 10°-Stellung wird das Ventilglied 90a des Einlaßventils von seinem Sitz nach oben abgehoben und läßt die Flüssigkeit in den Meßzylinder 58 bei. dessen Abwärtsbewegung einströmen.

Bei etwa 45° wird die gleichförmige Abwärtsbewegung des Meßzylinders 58 und des Bodenventil-Gliedes 91a unterbrochen, wie Fig. 7 zeigt. Während der nächsten 5° der Umdrehung wird das Einlaßventilglied 90a nach unten in die geschlossene Stellung verschoben und schließt eine vorbestimmte Flüssigkeitsmenge in dem Meßzylinder 58 ein.

Ein wesentliches Merkmal der Erfindung liegt darin, daß nach dem Schließen des Einlaßventilgliedes 90a der Meßzylinder 58 und das Bodenventilglied 91a wiederum abgesenkt und in eine Stellung dicht bei, jedoch etwas oberhalb des Bodens des Behälters gebracht werden, wie unter der Bezugsziffer 118 in Fig. 7 und 8 gezeigt ist. Die zweite Abwärtsbewegung des Meßzylinders und des Bodenventils wird bei etwa 52° eingeleitet und während einer Drehung des Turmes von etwa 3° vollendet. Diese zweite Abwärtsbewegung des Meßzylinders und des Bodenventils bewirkt eine leichte Vergrößerung des Volumens des Meßzylinders 58. Folglich wird der Anfangsdruck in dem Meßzylinder, der im wesentlichen gleich dem Gleichgewichtsdruck des in der Flüssigkeit bei einer bestimmten Temperatur gelösten Gases, erhöht um den hydro-

309839/0341

statischen Druck der Flüssigkeit in dem Meßzylinder und dem Behälter, zuzüglich eines zusätzlichen Gasdruckes in dem Behälter, annähernd auf Atmosphärendruck abgesenkt. Wie zuvor erwähnt wurde, beträgt der Überdruck herkömmlicherweise 1 bis 2,8 atü, jedoch kann dieser Druck gewünsentenfalls gleich dem Atmosphärendruck sein.

Nachdem der Druck reduziert worden ist, wird das Bodenventilglied 91a aufwärts in die in Fig. 9 gezeigte Stellung verschoben. Diese öffnungsbewegung beginnt bei etwa 65 und ist be.i etwa 75 beendet. In dieser Stellung werden der Meßzylinder und das offene Bodenventil als Einheit aufwärtsbewegt. Wenn der Zylinder angehoben ist, strömt die Flüssigkeit in den Behälter, wie in Fig.10 erkennbar ist. Wenn die Stellung von 272° erreicht ist, ist der Zylinder vollständig geleert, und das Bodenventilglied hat sich gegen den Dichtungsring 92 dicht angelegt.

Im Zusammenhang mit Fig. 6 bis 11 sei darauf hingewiesen, daß die Stütz-Bahnen 26, auf denen die Behälter laufen, weitgehend abgesenkt sind, bis die Stellung der Fig. 9 erreicht ist. Sodann wird -beginnend mit einer Stellung des Turmes von etwa 94°- die Höhe der Bahnen vergrößert, so daß der Behälter nach und nach während des Behälterfüllvorganges angehoben wird. Weiterhin ist die innere Bahn niedriger als die äußere, so daß der Behälter in einer geneigten Stellung gehalten und der Wirkung der Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeit in dem Behälter entgegengewirkt wird.

Bei einer Turmstellung von etwa 292° wird die Stellung der Fig.11 erreicht, und der gefüllte Behälter wird in die abwärtsgeneigte, tangentiale Abgabebahn 43 geleitet.

Obwohl sich die vorstehende Beschreibung und die Ansprüche auf das Abfüllen von kohlensäurehaltigen Flüssigkeiten oder Getränken beziehen, kommen das erfindungsgemäße Verfahren und die Vorrichtung für das Abfüllen von Flüssigkeiten aller Art in Betracht, die unter Druck stehendes Gas absorbiert haben. Das erfindungsgernäße Abfüllventil ist in der Lage, eine Flüssigkeit, die Gas absorbiert hat, zu verarbeiten, wenn sich die Flüssigkeit in dem Be-

BAD ORIGINAL 39/0341

hälter etwa "bei Atmosphärendruck befindet.

Obwohl eine Getränkeabfüllvorrichtung mit mehreren Ventilen dargestellt ist, läßt sich die Erfindung auch insoweit abwandeln, als eine manuell betätigte Einzeiabfüllvorrichtung für Getränke zum Füllen von Gläsern oder Behältern an einem Erfrischungsstand verwirklicht werden kann.

Aus der Beschreibung geht hervor, daß die erfindungsgemäße Abfüllvorrichtung für kohlensäurehaltige Getränke eine abgemessene Menge von kohlensäurehaltiger Flüssigkeit in einer Meßkammer oder einem Meßzylinder einschließt, den Druck der· eingeschlossenen Flüssigkeit durch Vergrößerung der Abmessungen des Meßzylinders absenkt und die abgemessene Flüssigkeitsmenge in einen Behälter unter Atmosphärendruck abgibt. Da die Behälter nicht unter hohem Druck dicht mit dem Abfüllventil verbunden sein müssen, werden die Behälter durch mit geringen Kosten herzustellende Behälterbahnen abgestützt, die zur Anpassung an einen Abfüllvorgang bei Geschwindigkeit entsprechend etwa 1500 Dosen/min erhöht sind*

309839/0341

Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zum Abfüllen einer kohlensäurehaltigen Flüssigkeit ^ in einen Behälter, wobei ein Vorratsbehälter mit kohlensäurehaltiger Flüssigkeit bei Uberatmospharendruck gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine abgemessene Menge der unter Uberatmospharendruck stehenden Flüssigkeit in einer Meßkammer eingeschlossen wird und daß das Volumen der Meßkammer zur Reduzierung des Druckes der abgemessenen Flüssigkeitsmenge auf einen Wert, der etwa dem Atmosphärendruck entspricht, geringfügig vergrößert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer in den Behälter abgesenkt wird, während sie die abgemessene Flüssigkeitsmenge einschließt, und daß die Meßkammer während der Abgabe der Flüssigkeit in den Behälter aus dem Behälter angehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Behälter mit einer niedrigeren Geschwindigkeit angehoben wird als die Meßkammer während der Abgabe der Flüssigkeit in den Behälter.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit aus der Meßkammer an . einem Punkt unterhalb des Flüssigkeitsspiegels in dem Behälter während des Hauptbereiches der Aufwärtsbewegung der Meßkammer aus dem Behälter abgegeben wird.

5. Verfahren nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die obere Oberfläche des Behälters gegenüber der Atmosphäre offengehalten wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßkammer entlang einer vorbestimmten. Bahn bewegt wird, daß ein Behälter gleitend abgestützt wird, daß der Behälter in eine Stellung unterhalb und konzen-

309839/034 1

trisch zu der Meßkammer gebracht wird, während er sieh über einen Teil der Bahn bewegt, daß der Behälter über den Bereich der Bahn konzentrisch ausgerichtet mit der Meßkammer gehalten wird und daß der Behälter gleitend über die Bahn senkrecht bewegt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn kreisförmig ist.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der überatmosphärische Druck im Bereich von etwa 1 bis 2,8 atü liegt.

9. Vorrichtung zum Abfüllen von kohlensäurehaltiger Flüssigkeit in einen Behälter mit einem Vorratstank, der eine kohlensäurehaltige Flüssigkeit unter Überatmosphärendruck enthält, gekennzeichnet durch Einrichtungen (58) veränderlichen Volumens zur Aufnahme und Begrenzung einer vorbestimmten, unter Überatraosphärendruck stehenden Flüssigkeitsmenge aus dem Vorratstank (46), durch Einrichtungen zum geringfügigen Vergrößern des Volumens der Einrichtungen (58) zur Reduzierung des Druckes der Flüssigkeit auf angenäherten Atmosphärendruck und durch Bodenventileinrichtungen (91) zur Abgabe der Flüssigkeit aus den Einrichtungen (58) in einen Behälter (G) bei Atmosphärendruck.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9» gekenn, ζ ei chn et durch Einrichtungen (73,.76, 77, 78, 79, 80) zum Absenken des Meßzylinders (58) in den Behälter (C) während des Einschlusses der abgemessenen Flüssigkeitsmenge und Einrichtungen zum Anheben des Meßzylinders aus dem Behälter während der Abgabe der Flüssigkeit in den Behälter.

11. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch Einrichtungen (26) zum Abstützen der Behälter (C) und zum Anheben der Behälter mit einer geringeren Geschwindigkeit als derjenigen der Aufwärtsbewegung des Meßzylinders (58) während der Abgabe der Flüssigkeit in den Behälter.

309839/0341

12. Vorrichtung nach. Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß der Meßzylinder (58) Einlaßventileinrichtungen (90), ein Ventilglied (90a), einen rohrförmigen Zylinder, der dem Einlaßventil teleskopisch zugeordnet ist, ein Bodenventil (91) an der unteren Seite des rohrförmigen Zylinders, Ventilsteuereinrichtungen (99 ···; 106 ... ) zum Öffnen und Schließen der Ventile, Zylxndersteuereinrxchtungen (78 ...) zum teleskopischen Verschieben des Zylinders in Bezug auf das Einlaßventil zwischen einer ersten Stellung, in der das Bodenventil das Einlaßventil berührt, und einer zweiten Stellung, in der das Bodenventil um einen vorbestimmten Abstand von dem Einlaßventil zur Begrenzung einer vorbestimmten, unter Überatmosphärendruck stehenden Flüssigkeitsmenge zwischen beiden Ventilen angeordnet ist, und einer dritten Stellung in geringem Abstand von der zweiten Stellung zur Reduzierung des Druckes der Flüssigkeit auf angenäherten Atmosphärendruck, umfaßt.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Ausdehnung des Zylinders aus der zweiten in die dritte Stellung etwa 0,025 bis 0,075 mm beträgt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 13» gekennzeichnet durch eine feststehende Behälter-Führungsbahn (26), die einen Teil der Vorrichtung umgibt und Bereiche unterschiedlicher Höhe aufweist, Einrichtungen (41, 42) zur Aufnahme oben offener Behälter und zum Mitnehmen der Behälter um die Vorrichtung herum, einen Vorratstank (46) zur Aufnahme eines Vorrats an kohlensäurehaltiger Flüssigkeit, ein durch die Vorrichtung getragenes Abfüllventil (50), das axial mit den Behältern ausgerichtet ist und Leitungen (53), die den Vorratstank mit den Abfüllventilen verbinden.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leitungen (53) durch flexible Schläuche gebildet werden.

309839/0341

16. Vorrichtung nacli Anspruch 9 Ms 15, dadurch g e k e η η ζ e i chn-e t, daß die Flüssigkeit "bei einer Temperatur von 0 Ms 1 ,7°C gehalten wird.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 ^Ms 16, gekennzeichnet durch eine geneigte, der Wirkung der Zentrifugalkraft auf die Flüssigkeit in dem Behälter entgegenwirkende Bahn (26) für die Behälter.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 Ms 17, gekennzeichnet durch zwölf Meßzylinder (58) in gleichmäßigem Abstand im Umfang der Vorrichtung sowie dadurch, daß die Vorrichtung einen Antrieb für eine Geschwindigkeit entsprechend einer Abfüllung von 1000 bis 1500, Behältern/min aufweist.

30 98 39/0341

Leerseite