DE2548671A1

DE2548671A1 - Ventil fuer flaschenfuellmaschinen

Info

Publication number: DE2548671A1
Application number: DE19752548671
Authority: DE
Inventors: Sibidi Juan Ramoneda
Original assignee: MECANO QUIMICA SA
Current assignee: MECANO QUIMICA SA
Priority date: 1974-02-21
Filing date: 1975-10-30
Publication date: 1976-09-02
Also published as: US3949792A; ES423475A1; GB1503742A; BR7407900A

Description

M 2472/Hl

DR. WOLFGANG MÜLLER-BORE HANS W. GROENING, DIPL.-1NG. DR. PAUL DEUFEL, DIPL.-CHEM. DR. ALFRED SCHÖN. DIPL.-CHEM. WERNER HERTEL. DIPL.-PHYS,

MECAKO QUIMICA, S. A. Barcelona, Spanien

3 C. CVf, 1375

Ventil für Flaschenfüllmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Ventil für Flaschenfüllmaschinen, v/ie sie in der Getränkeindustrie verwendet v/erden.

Der Zweck der Erfindung besteht darin, ein solches Ventil besonders vorteilhaft auszubilden, so daß es zum Füllen von Flaschen unabhängig von deren Form oder Größe benutzt v/erden kann, ohne daß es erforderlich ist, eine dichte Verbindung mit den Flaschen herzustellen, so daß eine fehlende Steifheit oder eine fehlerhafte Flasche ein genaues und schnelles Füllen nicht beeinträchtigen. Das erfindungsgemäße Ventil soll nicht mittels Vakuum arbeiten, sondern mit Druck, der auf die Flüssigkeit ausgeübt wird, so daß die Viskosität der Flüssigkeit kein Problem beim Abfüllen im Gegensatz zu den herkömmlichen, mit Vakuum oder unter dem Einfluß der Schwerkraft arbeitenden Füllventilen darstellt, bei welchen diese Faktoren wesentlich sind.

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Das erfindungsgernäße Ventil hat einen pneumatischen und einen mechanischen Abschnitt. Das Ventil ist so gebaut, daß die beiden Abschnitte in einer einzigen Gruppe oder einem einzigen Gehäuse in vereinfachter Form angeordnet sind. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß beide Abschnitte genau ausgerichtet sind, wodurch der Raum wirtschaftlich ausgenutzt und die Leistung verbessert wird. Außerdem ist der mechanische Abschnitt so gebaut, daß das kanülenartige feine Rohr und die Düse auf einfache Weise dann ersetzt werden können, wenn es erforderlich ist, die Größe dieser Abschnitte entsprechend den verschiedenen Durchmessern der Hälse der zu füllenden Flaschen zu vergrößern oder zu verkleinern. Das erfindungsgemäße Ventil umfaßt zusätzlich Einrichtungen zum Schließen des Flüssigkextsauslasses durch die Düse und zum Schließen des Flüssigkeitseinlasses zur Ventilanordnung, um zu vermeiden, daß Flüssigkeit strömt, wenn dies nicht erwünscht ist. Der Flüssigkeitsauslaß in dem Ventil erfolgt über eine oder zwei öffnungen, wodurch kein Schaum erzeugt wird, was im Gegensatz zu bestimmten herkömmlichen Ventilen steht, bei welchen die Flüssigkeit durch verschiedene kleine Öffnungen und in Form mehrerer kleiner Strahlen austritt. Bei dem erfindungsgemäßen Ventil wirkt der pneumatische Zylinder, der die Düsen öffnet und schließt, doppelt, wodurch man, verglichen mit anderen Ventilen, deren Zylinder einfach wirkt, eine größere Ansprechgeschwindigkeit auf den Antrieb bzw. die Auslösung erhält. Bei dem erfindungsgeraäßen Ventil wird das gewünschte Flüssigkeitsniveau innerhalb der Flasche nicht durch Saugen oder durch Abdichten erreicht, sondern erfolgt ohne Herstellung eines Kontaktes mit einer lecksicheren Dichtung, v/ie dies eingangs erwähnt wurde. Statt dessen erhält man den gewünschten Spiegel durch eine Steuerung, wobei eine sogenannte pneumatische "Sonde" verwendet wird, welche das Vorhandensein von Flüssigkeit feststellt und die auf einem gewählten Niveau angeordnet ist. *

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Die Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Ventils is t in den Ansprüchen im einzelnen beschrieben.

Anhand der beiliegenden Zeichnung, in welcher eine Ausführungsform eines Ventils im Schnitt gezeigt ist, wird die Erfindung beispielsweise näher erläutert.

Dem in der Zeichnung dargestellten Ventil ist ein pneumatischer Schaltplan zugeordnet. Das Ventil für eine Piaschenabfüllmaschine hat ein Halterungsgehäuse 1, welches eine mechanische Einheit, eine pneumatische Anordnung und eine Zentriereinrichtung für die zu füllenden Flaschen trägt. Bei der mechanischen Einheit ordnet die Flaschenzentriereinrichtung 2 den Hals der Flaschen in der richtigen Stellung in Bezug auf sich so an, daß eine äußere Füllröhre in den Hals eindringen kann. Gleichzeitig wird durch eine Vertikalbewegung dieser Zentriereinrichtung, unabhängig davon, ob sich das Ventil senkt oder die Flasche angehoben wird, was von der Art der Maschine abhängt, bei welcher das Ventil verwendet wird, über einen Steueransatz 5 an einer Stange 4 die Anlauf steuerung 6 betätigt. Die Wirkung dieser Steuerung bewirkt über die pneumatische Einheit, auf die noch näher eingegangen wird, das Tätigwerden eines Zylinders 7, wodurch der Kolben dieses Zylinders nach unten verschoben wird. Der Kolben ist über eine geeignete Einrichtung 8 mit einer rohrförmigen Spindel 9 verbunden, an der über ein Verbindungsglied oder einen Aufsatz 11 eine Düse 1o befestigt ist, die in der Kanüle 3 sitzt, wobei die Kanüle 3 und die Düse 1o durch einen relativ großen Raum voneinander getrennt sind. Die von dem Zylinder 7, der Spindel 9, einer Führungsbüchse 12 für die Spindel, der Düse 1o und der kanülenförmigen Röhre 3 gebildete Einheit wird von einem Rohrträger gehalten, der aus einem Teil 13, welches mit dem gesamten Halterungsgehäuse 1 verbunden ist, und aus einem Ansatz 14 besteht, der mittels einer Verschraubung mit dem Teil 13 gekoppelt ist und an dem direkt die kanülenförmige Röhre 3 befestigt ist.

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Das rohrförmige Halterungsstück trägt einen Einlaß, der von dem entsprechenden, nicht gezeigten Flüssigkeitsspeichertank kommt, so daß die Flüssigkeit längs des ringförmigen zylindrischen Raums zwischen der Düse 1o und der kanülenförmigen Röhre 3 zirkuliert.

Durch die mittlere Düse 1o zirkuliert ein Luftstrom in Richtung des Auslasses nach unten, der aus einer geeigneten Druckluftquelle stammt und als in geeigneter Weise regulierter Mengenstrom mit einem entsprechend eingestellten Druck mit sehr kleinen Werten vorliegt, wobei der Mengenstrom

ο etwa 15o l/h und der Druck etwa o,2 kp/cm betragen. Die Flüssigkeit, welche durch den ringförmigen Zylinderraum hindurchgeht, verläßt den Raum zwischen der Düse 1o und der kanülenförmigen Röhre 3 am Ende der Kanüle 3, wenn sich die Düse 1o in einer hinteren Stellung infolge der Bewegung des Kolbens des Zylinders 7 befindet. In diesem Augenblick wird die Flasche gefüllt und die Luftleitung durch die Düse geschlossen. Die pneumatische Einheit wirkt dann so, daß der Luftstrom zum Zylinder 7 umgekehrt wird, d. h. in die Richtung der Zirkulation, wobei die öffnung oder der Durchgang zwischen der Düse und der kanülenförmigen Röhre geschlossen wird.

Die pneumatische Einheit.besteht aus der bereits erwähnten Steuerung 6, welche ein Betätigungsventil aufweist, das an einen 5-Wege-Verteiler 16 angeschlossen ist. Die Einheit hat einen Membranverstärker 17 für niedrigen Druck, zwei Sicherheitsventile 18 und 19 und einen Gleichgewichts-Durchsatzregler für den Niederdruckkreislauf 2o.

Wenn das Betätigungsventil 6 durch eine Flasche, die gegen die Zentriereinrichtung 2 drückt, und über die Stange 4, wie vorstehend erwähnt, aktiviert worden ist, läßt es Luft zu dem 5-Wege-Verteiler und von dort zu dem »Zylinder 7 strömen, mit welchem es verbunden ist, wodurch das öffnen herbeigeführt

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wird. Die Flüssigkeit, die in der Flasche hochgesteigen ist, und der Auslaß der Luft bei einem niedrigen Druck erzeugen einen Druckanstieg an der Membran des Verstärkers 17, der dann den Durchgang der Luft zu dem gegenüberliegenden Abschnitt des Verteilers 16 ermöglicht, wodurch eine Aufwärtsverschiebung des Zylinders 7 herbeigeführt wird, was zum Schließen des Flüssigkeitsauslasses führt. Der zugeführte

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Druck von o,2 kp/cm bei einem annähernden Mengenstrom von 15o l/h wirkt auf eine der beiden Seiten der Membran und hält sie in der einen Stellung. Auf der anderen Seite zirkuliert ein Teil dieser gleichen Luft, jedoch über den Gleichgewxchtsregler 2o, so daß, wenn die Düse 1o gesperrt ist, das fehlende Gleichgewicht zwischen den beiden Seiten die Wirkung herbeiführt. Die Werte dieses fehlenden Gleichgewichtes sind extrem genau und empfindlich. Das Fehlen der Empfindlichkeit würde ein unerwünschtes Schließen und Änderungen erzeugen, welche die Füllhöhe der Flasche beeinträchtigen würden.

Die Sicherheitsventile 18 und 19 sind in ordungsgemäßer Weise in den Schaltkreis eingesetzt und werden auf der Außenseite durch einen entsprechenden Mechansimus bewegt. Dieser Mechanismus wirkt auf das Ventil 18 und verhindert den Durchgang von Luft zur Membran des Detektors. Über das Ventil 19 wird Luft bei 6 kp über die Leitung injiziert, durch welche die Luft mit einem niedrigen Druck strömt. Jedesmal, wenn eine volle Flasche weggezogen wird und eine andere, zu füllende Flasche erwartet wird, wird die restliche Flüssigkeit durch den genannten Druck entfernt, die sonst in der Düse verblieben wäre. Das Schließen der Membran ist erforderlich, da ohne ein solches Schließen Schaden auftreten könnten, wenn die Membran einem größeren Arbeitsdruck als dem normalen Druck ausgesetzt würde.

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Claims

ANSPRÜCHE

1.) Ventil für Flaschenfüllmaschinen, bestehend aus einer mechanischen Einheit und einer pneumatischen Anordnung, dadurch gekennzeichnet, daß die Einheit und die Anordnung auf einem einzigen Träger (1) angeordnet sind, daß die Mechanische Anordnung eine Flaschenzentriereinrichtung (2) aufweist, welche den Hals der Flaschen in eine geeignete Stellung zu sich selbst bringt und von den Flaschen vertikal gedrückt und zu der Stange (4) hin arretiert wird, die dann auf ein zur pneumatischen Anordnung gehörendes Betätigungsventil für dessen Aktivierung wirkt, wodurch ein koaxialer pneumatischer Zylinder (7) mit der Zentriereinrichtung (2) zu arbeiten beginnt, dessen Kolben sich nach unten bewegt und eine rohrförmige Spindel (9) mitnimmt, an der eine Düse (1o) sitzt, die sich innerhalb einer kanülenförmigen Röhre (3) bewegt, wobei eine Trennung zwischen diesen Teilen derart vorgesehen ist, daß ein freier Raum für den Durchgang von Flüssigkeit durch eine Leitung von dem entsprechenden Tank geschaffen wird, welche durch einen Durchlaß austritt, der am Ende der kanülenförmigen Röhre (3) ausgebildet ist, wenn sich die Düse (1o) bewegt, so daß die Flüssigkeit zur Zentriereinrichtung (2) strömt, in welcher die Düse (1o) und die kanülenförmige Röhre (3) zur Füllung der Flasche enden, wobei die Flüssigkeit beim Austreten über diesen Kanal diesen Kanal derart blockiert, daß der Austritt von Druckluft bei einem niedrigen Druck aus einer geeigneten Druckluftquelle mit einem sehr kleinen Volumen verhindert wird, so daß in diesem Augenblick die pneumatische Anordnung reagiert und die Umlaufrichtung der Luft umkehrt, elLo d im. zu dem Zylinder (7) gerichtet wird, so daß sie den Austritt von Flüssigkeit in die Flasche

sperrt, die ordnungsgemäß gefüllt worden ist. 60RK3R/0242

2. Ventil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die pneumatische Anordnung zusätzlich zu dem Anlaufventil einen 5-Wege-Verteiler (16), einen Membranverstärker (17) für niedrigen Druck, zwei Sicherheitsventile (18, 19), die extern mittels eines Mechanismus bewegt werden, und einen Gleichgewichtsdurchsatzregler (2o) für den pneumatischen Niederdruckkreislauf aufweist, wobei in dieser Anordnung, wenn das Ventil durch die Wirkung der Flaschen, die gegen die Zentriereinrichtung (2) drücken, aktiviert ist, das Ventil Druckluft zu dem 5-Wege-Verteiler (16) und dann zu dem pneumatischen Zylinder (7) strömen läßt, wodurch dessen Aktivierung derart herbeigeführt wird, daß die Flüssigkeit austreten kann, welche in die Flaschen eintritt, und diese Flüssigkeit durch Sperren des Niederdruckluftauslasses eine Drucksteigerung an der Membran des Verstärkers (17) herbeiführt, die dann den Durchgang von Luft zu der gegenüberliegenden Seite des 5-Wege-Verteilers (16) ermöglicht, so daß die Aufwärtsbewegung des Kolbens des Zylinders (7) herbeigeführt wird, wodurch der Durchgang von Flüssigkeit ins Innere der Flasche angehalten wird, und die Luft, wenn sie auf die Membran des Verstärkers (17) wirkt, auf eine der Seiten der Membran wirkt, sie in der einen Stellung hält und ein Teil der gleichen Luft über die andere Fläche der Membran, jedoch über den erwähnten Gleichgewichtsregler (2o) zirkuliert, so daß, wenn der Flüssigkeitsauslaß blockiert ist, ein Ungleichgewicht zwischen den beiden Seiten der Membran die Betätigung herbeiführt.

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3. Ventil nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eines der beiden Sicherheitsventile (18, 19) so wirkt, daß keine Möglichkeit des Durchgangs von Luft zur Membran des Detektors besteht und durch das andere Ventil Druckluft dort injiziert wird, wo die Luft mit niedrigem Druck zirkuliert, wodurch jedesmal dann, wenn eine volle Flasche abgezogen wird und in dem Zeitraum zwischen dem Abziehen und dem Positionieren einer weiteren zu füllenden Flasche der Rest der Flüssigkeit entfernt wird, die sonst in der Düse (1o) bleiben würde.

4. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die kanülenförmige Röhre (3) mit einem Ansatz (14) verbunden ist, der mittels Verschraubung an einem rohrförmigen Haltestück befestigt ist, in welchem die Leitung von dem Speichertank endet, wobei die Düse (1o) an der rohrförmigen Spindel (9) entfernbar befestigt ist, die ihrerseits an dem Kolben des Zylinders (7) sitzt, so daß ein Auswechseln der kanülenförmigen Röhre (3) und der Düse (1o) entsprechend unterschiedlicher Halsdurchmesser der Flaschen möglich ist.

5. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ' gekennzeichnet, daß der Zylinder (7) doppelt wirkend ausgebildet ist, so daß man eine größere Ansprechgeschwindigkeit auf die Erregung erhält.

6. Ventil nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigkeit durch eine Öffnung oder höchstens zwei Öffnungen austritt, wodurch die Schaumerzeugung ausgeschlossen wird.

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