DE3008019A1

DE3008019A1 - Bottle-filling valve control shaft - has spherical face spring loaded against concave sealing member in bearing

Info

Publication number: DE3008019A1
Application number: DE19803008019
Authority: DE
Inventors: Wolfgang 4950 Minden Ullrich; Wilhelm 4955 Hille Wittemeier
Original assignee: Noll Maschinenfabrik 4950 Minden GmbH; NOLL MASCHINENFABRIK GmbH
Current assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Priority date: 1980-03-01
Filing date: 1980-03-01
Publication date: 1981-09-10
Also published as: DE3008019C2

Abstract

The control shaft with bearing is for the filling valves of a bottle back-pressure filling machine with filler vessel, with which the bearings form sealed joints. Each bearing accommodates and seals a rotary shaft in the manner of a stuffing box. The flange on the stub end of the shaft (5) protruding into the vessel (1) has a spherical zone (z) convex towards the bearing (11), and pressed against a mating concave sealing member (8), fixed in the bearing, by a compression spring (9) acting on the shaft end furthest from the filling mechanism. The shaft passes through the centre of the member and the spring.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Steuerwelle mit Lager-The invention relates to a control shaft with bearing

stück für Flaschenfüllventile von Gegendruck-Füllmaschinen mit Füllerkessel, mit dem die Lagerstücke abgedichtet verbunden sind und letztere jeweils eine Steuerwelle stopfbuchsenartig aufnehmen und abgedichtet und drehbar umfassen.piece for bottle filling valves of counter-pressure filling machines with filler kettles, with which the bearing pieces are connected in a sealed manner and the latter each have a control shaft Record like a packing gland and encompass sealed and rotatable.

Solche Steuerwellen weisen an ihrem äußeren, maschinenfernen Ende stern- oder fingerartige Hebel auf, die beim Umlauf des Füllerkessels der Füllmaschine gegen feststehende oder steuerbare Anschläge anlaufen und dabei die Steuerwelle in vorgegebene Winkelstellungen verdrehen. Am inneren, in den Füllerkessel hineinragenden Ende einer solchen Steuerwelle befindet sich üblicherweise ein Steuerarm, der in eine Ausnehmung des im Behälterinneren vorgesehenen Füllventiles eingreift. Wird auf der Fülleraußenseite der stern-oder fingerartige Hebel durch Anlauf an einen Anschlag um einen bestimmten Winkel verdreht, dann wird auch der im Inneren des Kessels vorgesehene Steuerarm gegenüber dem Füllorgan eine Steuerfunktion derart ausüben, daß der obere Teil des Füllorganes formschlüssig angehoben oder nach unten niedergedrückt wird.Such control shafts point at their outer end remote from the machine star-like or finger-like levers on when the filler bowl of the filling machine rotates against fixed or controllable stops and thereby the control shaft Rotate to specified angular positions. On the inner one that protrudes into the filler kettle At the end of such a control shaft is usually a control arm, which is in a recess of the filling valve provided in the interior of the container engages. Will on the outside of the filler the star-like or finger-like lever by running against one If the stop is rotated by a certain angle, then the one inside the Kessel provided control arm with respect to the filling member has a control function in this way exercise that the upper part of the filling member raised positively or downwards being depressed.

Da im Füllerkessel Gegendruck herrscht, muß die Steuerwelle abgedichtet nach außen geführt sein. Dazu wird sie von dem Lagerstück stopfbuchsenartig umfaßt. Das Lagerstück selbst ist abgedichtet in eine Gewindebohrung des Füllerkessels eingeschraubt und wird dort festgehalten. Mitsamt der Steuerwelle kann das Lagerstück von außen her in die Kesselwand eingeschraubt und wieder abmontiert werden.Since there is counter pressure in the filler tank, the control shaft must be sealed be led to the outside. For this purpose, it is encompassed in the manner of a stuffing box by the bearing piece. The bearing piece itself is screwed into a threaded hole in the filler tank in a sealed manner and is held there. Together with the control shaft, the bearing piece can be externally screwed into the boiler wall and removed again.

Obschon der innere Steuerarm nur verhältnismäßig geringe Kräfte auf das Füllventil auszuüben hat, wird insbesondere das Lager stück mit seiner stopfbuchsenartigen Abdichtung gegenüber der Steuerwelle stark beansprucht und zwar sowohl durch die Stoßbelastung beim Anlaufen der stern- oder fingerartigen Hebel gegen die feststehenden Anschläge, als auch dadurch, daß die Steuerwelle immer nur verhältnismäßig geringe Winkelbereiche vor- und zurückgedreht wird, jedenfalls nicht voll umläuft. Trotz dieser ungleichmäßigen Beanspruchung muß selbstverständlich die drehbare Steuerwelle gegenüber dem Kesselinneren so abgedichtet sein, daß dauerhaft Undichtigkeiten (Austritt von Gasen und Flüssigkeiten) vermieden werden können und das trotz der Reinigung des Kesselinneren mit heißen Reinigungsmitteln und auch mit Dampf.Although the inner control arm only has relatively low forces the filling valve has to exercise, in particular the bearing piece with its stuffing box-like Sealing against the control shaft is heavily used, both by the shock load when the star-like or finger-like levers start up against the stationary ones Attacks, as well as the fact that the control shaft is always only relatively small Angular ranges is rotated back and forth, at least not fully revolves. Despite this uneven load must of course the rotatable control shaft be sealed against the inside of the boiler in such a way that there are permanent leaks (leakage gases and liquids) can be avoided despite the cleaning inside the boiler with hot cleaning agents and also with steam.

Es ist bekannt, die Steuerwelle gegenüber dem Lagerstück beispielsweise mit Hilfe von O-Dichtingen, die in Nuten des Gehäuses oder der Welle gelagert sind, abzudichten; auch die Abdichtung durch mehrere O-Ringe hintereinander ist bekannt geworden. Im Zusammenhang damit ist es auch bekannt, das gesamte Lagerstück aus Kunststoff auszubilden und in ihm ein Federgehäuse auszusparen, dessen Druckfeder die Steuerwelle in Richtung zum Kesselinneren anpreBt, wk Sann ein Gleitring der Steuerwelle die Axialkraft auf das Lagerstück ausübt.It is known, for example, the control shaft relative to the bearing piece with the help of O-seals, which are mounted in grooves in the housing or the shaft, to seal; Sealing by means of several O-rings one behind the other is also known become. In connection with this, it is also known to consist of the entire bearing piece Form plastic and cut out a spring housing in it, its compression spring the control shaft presses in the direction of the inside of the boiler, wk Sann a sliding ring of the Control shaft exerts the axial force on the bearing piece.

Es hat sich jedoch ergeben, daß infolge der genannten Stoßbelastung und der beschränkten Drehbewegung die O-Ringe und andere Dichtungseinlagen einseitig und vorzeitig Verschleißerscheinungen aufweisen, was frühzeitig zu untragbaren Undichtigkeiten führt.It has been found, however, that as a result of the shock load mentioned and the limited rotational movement of the O-rings and other sealing inserts on one side and show signs of wear and tear prematurely, leading to unacceptable leaks at an early stage leads.

Aufgabe der Erfindung ist demgegenüber eine Steuerwelle mit Lagerstück der eingangs genannten Art, bei denen auch bei der zwangsläufig auftretenden Stoßbeanspruchung und eingeschränkten Verschwenkung (Drehung) der Steuerwelle dauerhaft eine vollständige Abdichtung gewährleistet ist, die auch die übliche Reinigung mit heißem Reinigungsmittel bzw. Dampf erlaubt. Darüberhinaus soll auch die Steuerwelle leicht montiert, aus dem Lager stück ausgebaut und die Einzelteile auch leicht erneuert werden können.In contrast, the object of the invention is a control shaft with a bearing piece of the type mentioned at the beginning, in which also with the inevitably occurring impact stress and limited pivoting (rotation) of the control shaft permanently a complete Sealing is guaranteed, which also includes the usual cleaning with hot detergent respectively. Steam allowed. In addition, the control shaft should also be easily installed, from which Stock removed and the individual parts can also be easily replaced.

Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die im Kennzeichen des Hauptanspruches angegebene Lehre. Die Kugelzone der Steuerwelle ergibt auch bei stoßweiser, momentaner Belastung zusammen mit der Pfannenfläche, auf die sie abdichtend abgeStützgist, eine besonders dauerhafte Lagerung und Abdichtung. Die abdichtende Auflage auf der Pfannenfläche ist auch z.B. bei durch Stoßbeanspruchungen etwas verkanteter Steuerwelle noch völlig einwandfrei und etwaiger Abrieb vermag die abdichtende Anlage der Kugelzone an der Pfannenfläche nicht zu unterbrechen, denn nicht nur/die Druckfeder, sondern auch durch den auf Wellenstumpf und Kugelzonehinterseite einwirkenden Behälterinnendruck wird die abdichtende Anlage der Kugelzone gegen die Pfannenfläche stets gewährleistet.The solution to this problem takes place in the characterizing part of the main claim specified teaching. The spherical zone of the control shaft also results in intermittent, momentary Load together with the socket surface on which it is sealingly supported, a particularly permanent storage and sealing. The sealing pad on the The pan surface is also e.g. if the control shaft is slightly tilted due to impact loads The sealing system of the spherical zone is still completely flawless and any abrasion can not to be interrupted at the pan surface, because not only / the compression spring, but also due to the internal pressure of the tank acting on the shaft stub and the rear of the ball zone the sealing contact of the spherical zone against the socket surface is always guaranteed.

Im Inneren der Axialbohrung des Lagerstückes ist im füllernahen Endbereich das Abdichtstück gegen einen blendenartigen Innenbund abgestützt und im vorderen Bereich dieser Innenbohrung des Lagerstückes befindet sich eine hohlzylindrische Lagerhülse, wobei die um die Steuerwelle herum erstreckte Druckfeder sich einerseits gegen den Innenbund des Lagerstückes und andererseits gegen die Hinterseite der Lagerhülse abstützt. Dadurch (Anspruch 2) wird die Steuerwelle nicht nur auf ihrem dem Füllerkessel zugewandten hinteren Ende abdichtend geführt, sondern auch in dem vorderen Teil durch die Lagerhülse ein zweites Mal abgestützt bzw.Inside the axial bore of the bearing piece is in the end area near the filler the sealing piece is supported against a panel-like inner collar and in the front In the area of this inner bore of the bearing piece there is a hollow cylindrical one Bearing sleeve, with the compression spring extending around the control shaft on the one hand against the inner collar of the bearing piece and on the other hand against the rear of the Supports bearing sleeve. As a result (claim 2) the control shaft is not only on her the rear end facing the filler tank, but also in the the front part is supported or supported a second time by the bearing sleeve.

geführt, wobei vorzugsweise sowohl die Lagerhülse als auch das Abdichtstück aus abriebarmem,aber gleitgünstigem Kunststoff, z.B. Teflon, bestehen kann. Entsprechend der Weiterbildung der Erfindung nach Anspruch 3 ist eine einfache Montage der Steuerwelle und ihre ebenso einfache Demontage möglich. Bei entferntem Steuerkreuz kann durch Zurückdrükken der Lagerhülse entgegen der Druckfeder der zweigeteilte Einsatzring leicht herausgenommen bzw. eingesetzt werden, wodurch ein leichter Einbau der Steuerwelle und ihr ebenso leichter Ausbau erreicht wird. Weitere Merkmale der Erfindung sind aus den Unteransprüchen 4 und 5 sowie der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmen.out, preferably both the bearing sleeve and the sealing piece can consist of low-abrasion, but low-sliding plastic, e.g. Teflon. Corresponding the development of the invention according to claim 3 is a simple assembly of the control shaft and their just as easy dismantling possible. With the control pad removed can by pushing back the bearing sleeve against the compression spring of the two-part Insert ring can be easily removed or inserted, making installation easier the control shaft and its just as easy expansion is achieved. Other features of the Invention are from the dependent claims 4 and 5 as well as the description and the drawing refer to.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise und im Schnitt dargestellt.In the drawing, the invention is shown by way of example and in section.

Der Füllerkessel ist mit 1 bezeichnet, sein Deckel mit 1a und die Füllerkesselaußenwand mit 1b. Im Kesselinnenraum 2 herrscht der Füllergegendruck. Das Oberteil des Füllorganes ist mit 3 bezeichnet. In eine entsprechende Aussparung 3a des Füllorganoberteiles 3 greift der Steuerarm 4 ein und vermag beim Verdrehen der Steuerwelle 5 mit Hilfe des stern- oder fingerartigen Hebelarmes 6, dessen Enden auch eine Abwälzrolle 6a tragen können, das Füllorganoberteil 3 auf- und abzubewegen und dadurch in bekannter Weise den Ablauf eines Füllvorganges zu steuern. Der Hebelarm 6 ist drehfest am äußeren, füllerfernen Wellenstumpf der Steuerwelle 5 angeordnet, während der Steuerarm 4 am Wellenstumpf des füllernahen Endes der Steuerwelle 5 angeordnet ist. Ebenfalls auf der Seite des füllernahen Endes der Steuerwelle 5 ist ein Wellenbund in Form einer Kugelzone 7 fest mit der Welle 5 verbunden (vorzugsweise aus einem Stück mit der Stahlwelle 5 gedreht).The filler kettle is denoted by 1, its lid by 1a and the Filler bowl outer wall with 1b. The filler counterpressure prevails in the boiler interior 2. The upper part of the filling element is denoted by 3. In a corresponding recess 3a of the upper part 3 of the filling element, the control arm 4 engages and is able to rotate the control shaft 5 with the aid of the star-like or finger-like lever arm 6, the ends of which can also carry a rolling roller 6a to move the upper part 3 of the filling member up and down and thereby to control the sequence of a filling process in a known manner. The lever arm 6 is non-rotatably arranged on the outer, filler-remote shaft stub of the control shaft 5, while the control arm 4 on the stub shaft of the end of the control shaft 5 near the filler is arranged. Also on the side of the end of the control shaft 5 near the filler a shaft collar in the form of a spherical zone 7 is firmly connected to the shaft 5 (preferably turned from one piece with the steel shaft 5).

Als abdichtendes Gegenlager dient das vorzugsweise aus Teflon bestehende Abdichtstück 8, das eine konkav ausgebildete Pfannenfläche 8a aufweist, gegen die die ballige Fläche der Kugelzone 7 sowohl mit Hilfe des im Kesselinnenraumes 2 herrschenden Innendrucks als auch mit Hilfe der Druckfeder 9 abdichtend festgezogen wird. Dabei ist das Abdichtstück 8 in axialer Richtung zur Fülleraußenseite hin durch den blendenartigen Innenbund 10 des Lagerstückes 11 abgestützt und außerdem über eine O-Ringabdichtung 12, die in einer Ringnut 13 des Lagerstückes verläuft und nicht durch Rotation beansprucht wird, druckdicht fixiert. Auf der füllerfernen Ringfläche des Innenbundes 10 ist die Druckfeder 9 abgestützt, die ihre Kraftwirkung gegen das füllerseitige Ende der Lagerhülse 14 - vorzugsweise ebenfalls aus abriebfestem, gleitgünstigem Kunststoff - ausübt. Die Bohrung des Lagerstückes 71, in der sowohl die Lagerhülse 14 als auch das Abdichtstück 8 angeordnet sind, ist mit 15 bezeichnet. Auch die Lagerhülse 14 weist gegenüber der Bohrung 15 eine O-Ringdichtung auf, die jedoch vor allem Verschlußfunktion hat. Die Lagerhülse 14 ist an ihrem füllerfernen vorderen Ende gegen ein aus zwei einzelnen Halbringen (diametral aufgesägter Ring) bestehenden Einsatzring 17 abgestützt und über diesen Einsatzring 17 wird die Kraft der Druckfeder 9 über die Lagerhülse 14 auf die Steuerwelle 5 ausgeübt. Der Einsatzring 17 sitzt in einer entsprechenden Nut der Steuerwelle 5 und kann,nach Zurückschieben der Lagerhülse 14 gegen die Kraft der Feder 9, leicht entnommen werden. Der Lagerstutzen 11 ist mit Hilfe des Gewindes 11a in eine Gewindebohrung der Fülleraußenwand 1b eingeschraubt und dichtet auf dieser Fülleraußenwand Ib mit Hilfe der Dichtringe 1c ab.The one preferably made of Teflon serves as a sealing counter-bearing Sealing piece 8, which has a concave cup surface 8a, against the the spherical surface of the spherical zone 7 both with the aid of that prevailing in the boiler interior 2 Internal pressure as well as with the help of the compression spring 9 is tightened in a sealing manner. Included the sealing piece 8 is through in the axial direction to the outside of the filler the Aperture-like inner collar 10 of the bearing piece 11 is supported and also has a O-ring seal 12, which runs in an annular groove 13 of the bearing piece and not is stressed by rotation, fixed pressure-tight. On the ring area far from the fountain pen of the inner collar 10, the compression spring 9 is supported, which counteracts its force the filler-side end of the bearing sleeve 14 - preferably also made of abrasion-resistant, Slippery plastic - exercises. The bore of the bearing piece 71, in which both the bearing sleeve 14 as well as the sealing piece 8 are arranged, is denoted by 15. The bearing sleeve 14 also has an O-ring seal opposite the bore 15, which but above all has a locking function. The bearing sleeve 14 is at its filler remote front end against one of two individual half rings (diametrically sawn ring) existing insert ring 17 is supported and this insert ring 17 is the force the compression spring 9 is exerted on the control shaft 5 via the bearing sleeve 14. The insert ring 17 sits in a corresponding groove of the control shaft 5 and can, after pushing back the bearing sleeve 14 against the force of the spring 9, can easily be removed. The bearing neck 11 is with the help of the thread 11a in a threaded hole in the filler outer wall 1b screwed in and seals on this filler outer wall Ib with the help of the sealing rings 1c.

Zur Demontage wird zunächst der Hebelarm 6 mitsamt seiner Haltemutter 6b entfernt, danach wird der Lagerstutzen 11 aus der Außenwand Ib herausgeschraubt. Weiter wird die Lagerhülse 14 entgegen der Kraftwirkung der Feder 9 etwas ins Innere der Bohrung 15 des Lagerstutzens 11 hineingedrückt, wonach der zweiteilige Einsatzring 17 leicht aus der Nut der Welle 5 entfernt werden kann. Danach sind sämtliche Einzelteile, also Welle 5, Abdichtstück 8, Druckfeder 9 und Lagerhülse 14 aus dem Lagerstück 11 entnehmbar. In entsprechend umgekehr r Weise erfolgt der Zusammenbau der Einzelteile. Es ist ersichtlich also ein leichter Ein- und Ausbau der Einzelteile möglich. Durch die ballige Kugelzone 7 und die zugehörige Pfannenfläche 8a wird auch bei schlagartiger Beanspruchung und stets nur verhältnismäßig geringem Verdrehen der Welle 5 eine sehr dauerhafte Abdichtung erreicht. Darüberhinaus wird die Welle 5 durch eine zweifache Lagerung einmal im Abdichtstück 8 und einmal in der Lagerhülse 14 exakt geführt und im Betrieb herrscht durch die auf die Kugel zone 7 von hinten her einwirkende Druckkraft stets die zur Abdichtung erforderliche hohe Anpressung und Abdichtung, zumal im Verein mit abriebfestem und gleitgünstigem Kunststoff für das Abdichtstück 8 und die Pfannenfläche 8a.To dismantle the lever arm 6 together with its retaining nut 6b removed, then the bearing stub 11 is screwed out of the outer wall Ib. Next, the bearing sleeve 14 is counter to the force of the spring 9 somewhat inwardly the bore 15 of the bearing stub 11 is pushed in, after which the two-part insert ring 17 can easily be removed from the groove of the shaft 5. After that, all individual parts are so shaft 5, sealing piece 8, compression spring 9 and bearing sleeve 14 from the bearing piece 11 removable. The assembly of the individual parts takes place in a correspondingly opposite manner. It it can be seen that the individual parts can be easily installed and removed. By the spherical spherical zone 7 and the associated socket surface 8a also become more sudden Stress and always only a relatively small rotation of the shaft 5 a very permanent seal achieved. In addition, the shaft 5 is through a twofold Storage once in the sealing piece 8 and once in the bearing sleeve 14 exactly out and during operation there is a zone 7 acting on the ball from behind Compressive force always the high pressure and sealing required for sealing, especially in conjunction with abrasion-resistant and low-sliding plastic for the sealing piece 8 and the pan surface 8a.

Die stationäre O-Ringdichtung 13 wird dabei nicht durch Abrieb- und Schlagbeanspruchung beeinträchtigt. Durch Eindrücken der Welle 5 bei eingeschraubt bleibendem Lagerstück 11 kann der die Kugelzone 7 von ihrem Sitz abgehoben und damit die Dichtstelle auch z.B. gedämpft werden.The stationary O-ring seal 13 is not by abrasion and Impact stress impaired. By pressing in the shaft 5 when screwed in The remaining bearing piece 11 can lift the ball zone 7 from its seat and thus the sealing point can also be dampened, for example.

Claims

Claims 1.) Control shaft with bearing piece for bottle filling valves of counter-pressure filling machines with filler kettles with which the bearing pieces are sealed are connected and the latter each receive a control shaft like a stuffing box and sealed and rotatable, characterized in that the in the filler bowl (1) protruding stub of the shaft (5) arranged shaft collar in the shape of a spherical zone (7) curved in the direction of the bearing piece (11) and sealing against a correspondingly concave socket surface (8a) of a in the bearing piece (11) fixed, hollow cylindrical sealing piece (8) by means of a on the end of the control shaft (5) remote from the filler sealing spring (9) can be pressed on, the control shaft (5) through the center of the sealing piece (8) and the compression spring (9) extends therethrough.

2.) Device according to claim 1, characterized in that the inner bore (15) of the bearing piece (11) has an inner collar (10), against which it is close to the filler Ring surface the sealing piece (8) and against its ring surface remote from the filler the compression spring (9) is supported, the second end of which is against a hollow cylindrical, in the bore (15) of the bearing piece (11) inserted bearing sleeve (14) is present, which in turn form-fit is supported against the rotatable control shaft (5).

3.) Device according to claim 2, characterized in that the control shaft (5) in the region of the outer end of the bearing sleeve (14) has an annular groove into which a two-part insert ring (17) as coming to rest against the bearing pieces (14) Form-fitting element is used.

4.) Device according to claims 2 and 3, characterized in that that the sealing piece (8) is made of plastic (e.g. Teflon) and on its outside a sealing O-ring (12) which is in an annular groove (13) of the bore (15) of the Bearing piece (11) runs.

5.) Device according to claims 2 and 3, characterized in that that in the bearing sleeve (14) made of plastic an annular groove is arranged in which a Sealing O-ring (16) runs against the bore (15) of the bearing piece (11).