DE2331780A1

DE2331780A1 - Fuellventil fuer einen vakuumfueller

Info

Publication number: DE2331780A1
Application number: DE19732331780
Authority: DE
Inventors: Alwin Wieferig
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1973-06-22
Filing date: 1973-06-22
Publication date: 1975-01-23

Description

Dipl.-Ing.W.Jabbusch

Pateatanwelt
29 Oldenburs

6133/gi

Patent- und Gebrauchsmusterhilfsanmeldung

Herr Alwin lieferig, 2843 Dinklage, Lange Straße 61

Füllventil für einen Vakuumfüller

Die Erfindung betrifft ein Fallventil für die Abfüllung von stillen, gasfreien Flüssigkeiten verschiedener Viskositäten in Behälter, insbesondere Flaschen, durch einen Vakuumfüller mit einem Füllrohr, in dem ein vakuumbeaufschlagtes zweites Bohr angeordnet ist.

Vakuumfüller werden ganz allgemein bei der Abfüllung nicht kohlensäurehaltiger Flüssigkeiten eingesetzt. Sie weisen einen Füllkessel auf, in dem die abzufüllende Flüssigkeit gespeichert wird. Über dem Flüssigkeitspiegel befindet sich im Füllkessel ein Hohlraum, der mittels einer üblichen Vakuumpumpe evakuiert wird. Flüssigkeitsseitig steht der Füllkessel mit einem Füllventil der vorbezeichneten Gattung in Verbindung. Beim Anheben und Anpressen einer Flasche an das Füllventil stellt das Vakuumrohr des Füllventiles die Verbindung zwischen der Flasche und dem über dem Füllgutspiegel liegenden Vakuumraum her. Dadurch wird die Flasche evakuiert. Wenn sich nun in der Flasche und im über dem Füllgutspiegel liegenden Raum Vakuumgleichheit eingestellt hat, fließt das Füllgut aus den

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Fttllkessel durch Schwerkraft in die Flasche. Der Füllvorgang ist automatisch beendet, wenn das Füllgut im Flaschenhals die am Füllventil befindliche, zusammen mit dem Fiillrohr des Füllventiles in den Flaschenhals ragende öffnung des Takuumrohres erreicht hat. Die Füllhöhe der Flaschen ist also abhängig von der Lage der öffnung des Vakuumrohres in der Flasche.

Es ist bereits ein Füllventil der vorbez^ichneten Gattung bekannt, bei dem das Füllrohr zum Durchlauf der Flüssigkeit das Vakuumrohr umgibt, dessen Öffnung am tiefsten Punkt des Füllventils angeordnet ist und somit auch beim Abfüllvorgang am weitesten in die Flasche hineinragt, wodurch man das Niveau der in die Flasche eingefüllten Flüssigkeit besser kontrollieren will. Die Flüssigkeitsaustrittsöffnungen des Füllrohres sind bei dieser Anordnung des Vakuumrohres zwangsläufig oberhalb der öffnung des Vakuumrohres am Füllventil angeordnet. Dadurch kann es vorkommen, daß, begünstigt durch eine eigenartige Flaschenform, der aus den Flüssigkeitsaustrittsöffnungen austretende Flüssigkeitsstrahl an den Wandungen der Flasche abprallt und einzelne Tropfen in die öffnung des Vakuuarohres gelangen. Dadurch wird der EinfüllVorgang jedoch sofort unterbrochen, da das Vakuum in der Flasche nicht mehr mit dem Vakuum über den Flüssigkeitsspiegel im Füllkessel im Gleichgewicht steht. Der Füllvorgang kann erst fortgesetzt werden, wenn der in das Vakuumrohr gelangte Tropfen durch das Rohr in den FOllkessel zurückgelaagt ist. Dies kann jedoch nur

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geschehen, wenn die flasche vom Füllventil abgenommen wird, so daß Luft der atmosphärischen Umgebung Zutritt zum Vakuumrohr gewährt wird· Sobald das Vakuumrohr wieder frei ist, kann die Flasche wieder an das Füllventil gepreßt werden, so daß sich zwischen dem Hohlraum in der Flasche und dem vakuumbeaufschlagten Hohlraum im Füllkessel wieder ein Gleichgewicht aufbauen kann.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Füllventil der vorbezeichneten Gattung so auszubilden, daß es für alle Flaschenformen geeignet ist und ein sicheres und schnelles Abfüllen ohne Unterbrechung durch angesaugte Tropfen möglich ist.

Biese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, daß am unteren freien Ende des Füllrohres eine Kegelspitze angeordnet ist, deren Mantelfläche mindestens eine Flüssigkeitsauslauföffnung aufweist, und daß das Vakuumrohr oberhalb der Auslauföffnung an der Oberfläche des Füllrohres mündet.

Durch die Mantelflächen der Kegelspitze wird der aus den Auslauföffnungen austretende Strahl im spitzen Winkel auf die Flaschenwandungen gegeben, so daß eine mögliche Abprallbewegung von Flüssigkeitsteilchen nicht mehr nach oben sondern nach unten gegen den Flaschenboden gerichtet ist.Da außerdem die öffnung des Vakuumrohres oberhalb der Auslauföffnung angeordnet ist, können abprallende Flüssigkeitstropfen nicht mehr vom Vakuumrohr angesaugt

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werden. Wenn bei den bekannten Füllventilen das in der Flasche befindliche Vakuum praktisch von einer durch die einfließende Flüssigkit gebildeten Flüssigk°itsglocke umgeben ist, und folglich auch leicht Flüssigkeitst^ilchen mitgerissen werden können, so liegt beim erfindungsjemäßen Füllventil das Vakuum außerhalb der Flüssigkeitsglocke, wobei die von den Flaschenvandungen abprallenden Teilchen innerhalb dieser Flüssigkeitsglocke zu Boden sinken, las erfindungsgemäße Füllventil kann vorteilhaft auch zur Unterspiegelabfüllung benutzt werden, wozu die öffnung des Vakuumrohres weiter nach obpn gelegt wird. Me Spitze des Füllrohres kann dann mit der Kegelspitze bis auf den Flaschenboden abgesenkt werden, wie es bei Flüssigkeiten erforderlich ist, die eine übermäßig starke Verwirbelung bei der Abfüllung nicht gestatten.

Nach einer Weiterbildung ist das Füllventil so ausgebildet, daß die Mantelfläche der Kegelspitze einen Kinkel von 120° einschließt. Bei Beendigung des Abfüllvorganges bleibt im Füllrohr eine Flüssigkeitssäule stehen, die während der Abnahme der Flaschen vom Füllventil nicht nacntropf°n darf, um die eingefüllte Menge nicht zu verfälschen. Durch Versuche hat sich ergeben, daß die Kegel spitze nur bei einem Winkel von 120° praktisch nachtropffrei ist. Bei einem spitzeren Winkel der Kegelspitze würden die aus den Auslauföffnungen austretenden Flüssigkeitsstrahlon auch bereits zu steil auf die Wandungen der Flasche auftreffen, so daß wiederum die Spritz- und Verwirbelungs-

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gefahr erhöht wird. Erst der Winkel von 120° gewährleistet, daß sich "bei der Beendigung des Füllvorganges keine Tropfen bilden. Außerdem wird ein günstiger Spritzwinkel der Auslauföffnungen ausgebildet.

Weiterhin ist das Füllventil am oberen Ende des Füllrohres mit einem gegen Federdruck Öffnenden Flüssigkeitseingabeventil versehen. Das Eingabeventil ist als Schubhülse ausgebildet, die das Füllrohr naßh oben verlängert, wobei die Schubhülse auf einer koaxialen, mit dem Maschinengestell des Vakuumfüllers verbundenen Halterungshülse verschiebbar ist und innen einen Ventilsitz aufweist, der mit einem über das freie Ende des Vakuumrohres verschiebbaren Ventilpilz in Eingriff steht. Diese Ausbildung des Flüssigkeitseingabeventils zeichnet sich vorteilhaft durch wenige Einzelteile auf, wobei das Eingabeventil durch die Andrückbewegung der abzufüllenden Flasche gegen die Schubhülse des Füllventils betätigt wird. Sobald die Flasche gefüllt ist und vom Füllventil abgenommen wird, schließt sich das Eingabeventil selbständig durch Federdruck, so daß nur eine kleine Flüssigkeitssäule im Füllrohr bestehen bleibt, die durch den atmosphärischen Druck der Umgebung gemäß dem sogenannten "Stechheberprinzip¹¹ im Füllrohr gehalten wird, ohne daß ein Nachlaufen möglich ist. Die Anordnung des Eingabeventils unmittelbar über dem Füllrohr hat weiterhin den Vorteil, daß Reparaturarbeiten an verstopften Füllrohren oder dergleichen

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ohne aufwendige Stillegungsmaßnahmen der Maschine, wie z.B. Entleerung des Füllkessels oder dergleichen, durchgeführt werden können, da das Eingabeventil lediglich in der Abfüllphase des Vakuumfüllers geöffnet ist, ansonsten der Flüssigkeitskessel auf seiner Abfüllseite stets sicher verschlossen ist.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß ein Vakuumfüller mit dem erfindungsgemäßen Füllventil eine höhere Leistung gegenüber den mit herkömmlichen Ventilen ausgerüsteten Vakuumfüllern aufweist, da die Flaschen mit ihm sicherer und schneller, ohne Unterbrechungen abgefüllt werden können.

Sin Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem sich weitere erfinderische Merkmale ergeben, ist in der Zeichnung dargestellt.

Die Zeichnung zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein erfindungsgemäßes Füllventil. Mit 1 ist die Ventilhalterung bezeichnet, die mit dem nicht dargestellten Maschinengestell des Vakuumfüllers verbunden ist und das Füllventil während des Betriebs in Position hält. In die Ventilhalterung 1 ist eine Halterungshülse 2 eingelassen, die mit dem nicht dargestellten Flüssigkeitsvorratsbehälter verbunden ist. Der untere freie Bereich der Halterungshülse ist als Schiebebreich für die darauf verschiebbare Schubhülse 3 ausgebildet, deren unteres Ende erweitert ist und innen einen schrägen, als Ventilsitz 4 ausgebildeten Absatz auf-

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weist und außen an ihrem freien Ende mit Gewinde versehen ist. Die Füllrohraufnähme 5 weist, wie dargestellt, oben einen Verschraubungskopf 6 mit Innengewinde auf, so daß die Schubhülse 3 und die Füllrohr auf nähme 5 unter Zwischenlegung einer Dichtung 7 flüssigkeitsdicht miteinander verschraubbar sind. Das untere Ende der Füllrohraufnahme 5 ist als Stellschaft 8 mit Stellgewinde 9 ausgebildet. Die mittels des Stellgewindes höhenverstellbare Stellglocke 10 weist an ihrem freien, offenen Ende eine Flaschenhalsdichtung 11 aus Gummi oder dergleichen auf. In das untere Ende des Stellschaftes 8 ist das eigentliche Füllrohr 12 eingelötet, an dessen unterem Ende sich die Kegelspitze 13 mit den Auslauföffnungen 14 in der Mantelfläche befindet. Eine Vakuumleitung 15 ist innerhalb der Halterungshülse 2 angeordnet und weist an ihrem freien Ende eine kopfartige Yerdickung auf, die als Ventilpilz 16 bezeichnet wird. Dieser Ventilpilz ist so ausgebildet, daß seine schrägen Flanken zusammen mit dem Ventilsitz 4 und dem Dichtring 17 den Flüssigkeitsdurchlaß in das Füllrohr öffnen oder schließen. Die Vakuumleitung ist, wie dargestellt, innerhalb des Füllrohres 12 als Vakuumrohr fortgesetzt, dessen eines Ende kurz über der Kegelspitze 13 des Füllrohres 12 durch eine Bohrung in der Wandung des Füllrohres mit der umgebenen Atmosphäre verbunden ist. Das freie obere Ende des Vakuumrohres weist pine Rohrschiebedichtung 19 auf, die ein Verschieben des Vakuumrohres 18 in der Vakuumleitung 15 bzw. im Ventilpilz 16 unter Erhal-

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tung der Abdichtung gegen die umgebende Flüssigkeit bzw. Atmosphäre ermöglicht.

Die Vorrichtung arbeitet folgendermaßen:

Der Flaschenhals 20 einer nicht weiter dargestellten Flasche wird von einer mechanischen Vorrichtung nach oben gedruckt, wobei er gegen die Flaschenhalsdichtung 11 in der Stellglocke 10 drückt, bis der Flaschenhals 20 luftdicht abgeschlossen ist. Durch das Andrücken der Flasche gegen die Flaschenhalsdichtung wird die damit verbundene Stellglocke angehoben, wobei die Hebebewegung über den Stellschaft 8, die Füllrohraufnähme 5 und den Versehraubungskopf 6 auf die Schubhülse 3 übertragen wird, und die Druckfeder 21 zusammengedrückt wird. Dadurch hebt sich der Ventilsitz 4 der Sehubhülse 3 vom Ventilpilz 16 ab, so daß die in der Halterungshülse bzw. in dem damit verbundenen Vorratsbehälter befindliche Flüssigkeit in das Füllrohr fließen kann. Durch das Vakuumrohr 18 wird die in der Flasche befindliche Luft abgesogen und sobald das Vakuum in der Flasche gleich dem Vakuum oberhalb des Flüssigkeitsspiegels im Vorratsbehälter ist, fließt die Flüssigkeit durch die Schwerkraft in die Flasche ein. Hat der Flüssigkeitsspiegel bzw. das Füllniveau in der Flasche die öffnung des Vakuumrohres in der Wandung des Füllrohres erreicht, wird der Füllvorgang sofort unterbrochen, da das Vakuum in der Flasche nunmehr nicht mehr mit dem Vakuum über der Flüssigkeit im Vorratsbehälter

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im Gleichgewicht ist. Die gefüllte »lasche wird abgesenkt, wobei nunmehr der Außenluft Zutritt zum Vakuumrohr gegeben wird, so daß zusammen mit dieser Luft die im Vakuumrohr befindliche überschüssige Flüssigkeit in den Flüssigkeitsvorratsbehälter zurückgesogen wird. Bei der nächsten Flasche wiederholt sich dieser Vorgang.

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Claims

Ansprüche:

JJ Füllventil für die Abfüllung von stillen, gasfreien Flüssigkeiten verschiedener Viskositäten in Behälter, insbesondere Flaschen, durch »inen Vakuumfüller mit einem Füllrohr, in dem ein vakuumbeaufschlagtee zweites Rohr angeordnet ist,

dadurch gekennzeichnet, daß am unteren freien Ende des Füllrohres (12) eine Kegelspitze (13) angeordnet ist, deren Mantelfläche mindestens eine Flüssigkeitsauslauföffnung (14) aufweist, und daß das Vakuumrohr (18) oberhalb der Auslauföffnung an der Oberfläche des Füllrohres mündet.
2. Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mantelfläche der Kegelspitze (13) einen Winkel von 120° einschließt.

^ Füllventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Füllrohr (12) am oberen Ende ein gegen Federdruck öffnendes Flüssigkeitseingabeventil aufweist.

4jj_ Füllventil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Eingabeventil als das Füllrohr (12) nach oben verlängernde Schubhülse (3) ausgebildet ist, die auf einer ko

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axialen mit dem Abfüller verbundenen Halterungshülse (2) verschiebbar ist und innen einen als Ventilsitz (4) ausgebildeten ringförmigen Absatz aufweist, der mit einem über das freie Ende des Vakuumrohres (18) schiebbaren Ventilpilz (16) in Eingriff steht.

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