DE3514441A1

DE3514441A1 - Fuellelement fuer fuellmaschinen

Info

Publication number: DE3514441A1
Application number: DE19853514441
Authority: DE
Inventors: Herbert Ing.(grad.) 6551 Wolfsheim Bernhard
Original assignee: Seitz Enzinger Noll Maschinenbau AG
Current assignee: KHS Maschinen und Anlagenbau AG
Priority date: 1984-05-30
Filing date: 1985-04-20
Publication date: 1985-12-05
Also published as: DE3514441C2; FR2565218B1; JPH0654596U; GB2159503A; NL8501551A; US4644981A; GB2159503B; JPS6121387A; FR2565218A1; IT1200070B; GB8513667D0; JPH0743040Y2; IT8548130A0

Description

Fül!element für Füllmaschinen

Die Erfindung betrifft ein Füllelement für Füllmaschinen, insbesondere Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- und Mehrkammerbauweise, das einen in den Innenraum eines angesetzten zu füllenden Behälters, beispielsweise einer angesetzten Flasche führenden Flüssigkeitseinlauf mit zumindest einem Flüssigkeitsventil, das unter der Wirkung einer Öffnerfeder und einer der Öffnerfeder entgegenwirkenden, elektrisch gesteuerten Ventilbetätigungseinrichtung steht und mindestens ein gasführendes System mit zumindest einem elektrisch steuerbaren Absperrventil aufweist, beispielsweise ein vom Inneren des zu füllenden Behälters abführendes Rückgas-Ableitungssystem, das eine Rückgas-Drosseldüse und eine mittels eines in öffnungs- und Schließzustand elektrisch steuerbaren Absperrventils zeitweise zu öffnende Überbrückungsleitung für die Rückgas-Drosseldüse enthält.

Bei aus DE-OS 30 08 386 bekannten Füllelementen dieser Art ist die Betätigungsvorrichtung für das Absperrventil für die Überbrückungsleitung der Rückgas-Drosseldüse ein direkt am unteren Teil des Füllelements angesetzter Elektromagnet. Auch die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils ist im wesentlichen durch einen Elektromagneten gebildet, der auf den oberen Teil des Füllelements gesetzt ist. Diese bekannten Füllelemente sind mit Mangeln behaftet, insbesondere dadurch, daß die einen Elektromagneten als wesentliches Betätigungselement enthaltende Betätigungseinrichtung des Absperrventils durch ihre Anbringungsweise und ihre Anbringungsstelle am Füllelement in' sehr hohem Maße von außen her Flüssigkeitszutritt ausgesetzt ist, und zwar nicht allein beim allgemeinen

Reinigen des Füllelements, sondern mehr oder weniger während des gesamten Betriebes und ganz besonders, wenn nach Flaschenbruch das Füllelement, insbesondere sein unterer Teil zum Entfernen von Glassplittern intensiv mit Reinigungsflüssigkeit abgespritzt werden muß. Durch diese Gegebenheiten und Notwendigkeiten ist es auf die Dauer unvermeidlich, daß Feuchtigkeit durch die für Stromzuführung und bewegte Teile notwendigen Gehäusedurchlässe eindringt, zumal die mit Benetzungsmittel versetzte Reinigungsflüssigkeit auf die Dauer auch die sorgfältigsten Abdichtungen zu durchsetzen vermag. In das Innere des Elektromagneten eindringende Feuchtigkeit beeinträchtigt die elektrische Isolation, und kann dadurch Kriechströme hervorrufen, die besonders störend sind, wenn der Elektromagnet an eine das Füllelement steuernde elek-Ironische Schaltungsanordnung angeschlossen ist. Außerdem kann in das Gehäuse dieser Betätigungseinrichtung eindringende Feuchtigkeit die Leichtgängigkeit des Magnetankers beeinträchtigen.

Andererseits ist aus DE-OS 20 45 238 eine Gegendruck-, Behälter- und Flaschenfüllmaschine mit pneumatisch gesteuerten Füllelementen bekannt, bei denen das Flüssigkeitsventil ein pneumatisches, unter Federdruck schließendes Stellglied aufweist, das von einem schaltbaren federbelasteten Zweiwegeventil gesteuert ist, während die die Rückgas-Drosseldüse überbrückende Leitung von einem pneumatisch betätigten Schaltventil gesteuert wird.

Diese bekannten Füllelemente mit pneumatischer Steuerung und pneumatischer Ventilbetätigung haben jedoch den Mangel, daß genau und sicher auf eine vorher bestimmte Füllhöhe ansprechende elektrische Sonden nicht vorgesehen sind, so daß mit solchen bekannten pneumatisch gesteuerten Füllelementen nicht solche Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Füllhöhe erreichbar sind, wie mit elektrisch gesteuerten Füllelementen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein elektrisch gesteuertes Füll element für Füllmaschinen unter Aufrechterhaltung der durch elektrische Steuerung ermöglichten hohen Genauigkeit und Gleichmäßigkeit der Füllhöhe zu verbessern, so daß keine Betriebsstörungen mehr durch Flüssigkeitszutritt zur jeweiligen Betätigungseinrichtung der Ventile, insbesondere zur Betätigungseinrichtung des in der Überbrückungsleitung für die Rückgas-Drosseldüse angeordneten Absperrventils auftreten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. der Absperrventile und/oder die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils bzw. der Flüssigkeitsventile eine durch Druckmittel betätigbare Membran als die Betätigungskraft erzeugendes Element enthält und die Druckmittelzuführung zu der Membran ein Druckmittel-Steuerventil aufweist, das getrennt und in Abstand von den übrigen Teilen des Füllelements an gegen Flüssigkeitszutritt geschützter Stelle der Füllmaschine angebracht ist.

Eine durch Druckmittel betätigbare Membran als die Betätigungskraft erzeugendes Element macht die Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils gegen Feuchtigkeitszutritt unempfindlich. Die Druckmittelbetätigung des Ab- Sperrventils bzw. des Flüssigkeitsventils bietet zusätzlichen Vorteil, daß gewünschte Änderungen der Betätigungskraft in einfacher Weise durch Änderung des im Druckmittelsystem aufrecht erhaltenen Arbeitsdruckes reproduzierbar vorgenommen werden können. Andererseits können die Vorteile der elektrischen Steuerung in vollem Umfang aufrecht erhalten werden, indem elektrisch betätigte Druckmittel-Steuerventile vorgesehen werden, die an gegen Feuchtigkeitszutritt geschützter Stelle angebracht werden können. Solche

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elektrisch betätigten Druckmittel-SteuerventiIe, insbesondere Magnetventile, lassen sich überdies mit kleinerer Stromaufnahme auslegen als eine mit Elektromagnet arbeitende Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. eine mit Elektromagnet arbeitende Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils. Solcher geringerer elektrischer Strombedarf der elektrisch betätigbaren Druckmittel-Steuerventile ist für den Anschluß an elektronische Steuereinrichtungen von Füllmaschinen günstig.

Im Rahmen der Erfindung kann ein Absperrventil mit in Schließsinn wirksamer Betätigungsfeder und in Öffnungssinn wirksamer, die Betätigungskraft der Betätigungsfeder überwindender, mit Druckmittel beaufschlagbarer Betätigungsmembran vorgesehen sein. Absperrventile dieser Art sind bevorzugt an solchen Stellen einzusetzen, bei denen der zu steuernde Durchlaß im gasführenden System nur zeitweilig bzw. mehr oder weniger kurzzeitig geöffnet werden soll. Normalerweise wird ein solches Absperrventil durch seine Betätigungsfeder in geschlossenem Zustand gehalten und nur durch zeit- weilige bzw. mehr oder weniger kurzzeitige Druckmittelbeaufschlagung der Betätigungsmembran geöffnet. An solchen Stellen, wo Gasdurchlässe im gasführenden System normalerweise offen und nur zeitweilig bzw. mehr oder weniger kurzzeitig geschlossen werden sollen, eignen sich im Rahmen der Erfindung Absperrventile mit im Schließsinn wirksamer, mit Druckmittel beaufschlagbarer Membran, wobei diese Membran mit im Öffnungssinn des Absperrventils wirksamer Eigenelastizität und bzw. oder Zurückstellung durch die Wirkung des im gasführenden System herrschenden Druckes ausgebildet sein kann.

In beiden Fällen kann im Rahmen der Erfindung das Absperrventil eine nachgiebige Ventilplatte und an seinem Ventilsitz

einen den Gasdurchlaß ringförmig umgebenden, flachen, in Schließstellung des Absperrventils in die nachgiebige Ventilplatte elastisch einformbaren Dichtwulst und eine den Dichtwulst ringförmig umgebende Abstützfläche für die nachgiebige Ventilplatte aufweisen. Durch diese Ausbildung wird sichere Abdichtung des geschlossenen Absperrventils zusammen mit die Ventilplatte und den Ventilsitz schonender Betriebsweise erreicht. Bei mittels Betätigungsfeder im Betrieb normalerweise geschlossenen Absperrventilen läßt sich die Betätigungsfeder in ihrer Vorspannung so einstellen, daß ausreichender Schließdruck erreicht wird ohne die Gefahr, daß bleibende Verformungen an der Ventilplatte auftreten. Bei solchen Absperrventilen, die mittels Druckmittel-Beaufschlagung der Membran zu schließen sind, wird die mit dem Druckmittel erzeugte Schließkraft des Absperrventils so weitgehend durch die am Ventilsitz den Dichtwulst umgebende Abstützfläche aufgenommen und abgestützt, daß auch bei solchen Absperrventilen keine bleibende Verformung an der nachgiebigen Ventilplatte auftritt, insbesondere dann nicht, wenn das Absperrventil mehr oder weniger kurzzeitig in Schließstellung gehalten wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Füllelement mit Rückgas-Ableitungssystem und zwei in diesem mittels Zweigleitungen parallel angeordneten Rückgas-Drosseldüsen vorgesehen, wobei erfindungsgemäß die eine Rückgas-Drosseldüse mittels eines durch Druckmittel-Beaufschlagung seiner Betätigungsmembran zeitweilig offenbares Absperrventil und die andere Rückgas-Drosseldüse mittels eines durch Druckmittel-Baaufschlagung seiner Membran zeitweilig schließbares Absperrventil auf Durchlaß und Absperrung steuerbar sind.

Die Membran der Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils kann in bevorzugter Ausführungsform der Erfindung 35

in ihrem mittleren Bereich einen mittelbar auf das Flüssigkeitsventil einwirkenden Betätigungsstempel aufweisen, der in einer Führungsbohrung der Ventilbetätigungseinrichtung axial gleitend geführt ist. In der Ventilbetätigungseinrichtung kann dabei hinter der Membran eine Druckmittelkammer gebildet sein, die eine Führungsbohrung aufweist, in der eine an der Membran angebrachte rückwärtige Führungsstange gleitet. Diese mit Membran ausgestattete Ventilbetätigungseinrichtung läßt sich auf diese Weise an eine auf das Flüssigkeitsventil-Gehäuse aufsetzbare geschlossene Einheit ausbilden.

Die Membran der Ventilbetätigungseinrichtung sollte bevorzugt zur Rückstellung allein durch die Wirkung der Öffnerfeder des Flüssigkeitsventils ausgebildet sein. Zusätzlich oder stattdessen kann die Membran in der Venti !betätigungseinrichtung mit im Öffnungssinn der Ventilbetätigungseinrichtung wirksamer Eigenelastizität ausgebildet sein. Durch beide Maßnahmen ist die Ventilbetätigungseinrichtung für einseitige Beaufschlagung der Membran mit Druckmittel geeignet, und es ist keine Rückstellfeder für die Membran in der Ventilbetätigungseinrichtung erforderlich. Vorteilhaft kann dabei vorgesehen werden, daß eine zwischen der Ventilbetätigungseinrichtung und dem Ventilkörper des Flüssigkeitsventils vorgesehene, axiale Führung des Ventilkörpers ge- währleistende Führungseinrichtung mit einem die Öffnungsstellung des Ventilkörpers festlegenden Begrenzungsanschlag versehen ist. Dadurch wird einerseits eine definierte Öffnungsstellung des Flüssigkeitsventils sichergestellt und andererseits die gegenseitige Abstimmung der Betätigungskräfte zum Öffnen und zum Schließen des Flüssigkeitsventils unkritisch.

Die Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. die Venti !betätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils ist be-35

vorzugt zum Anschließen an ein pneumatisches Druckmittelsystem ausgebildet, das unabhängig ist von demjenigen, das für die Betätigung einer den zu füllenden Behälter an das Füllelement ansetzenden Hubeinrichtung dient. Auf diese Weise kann die gewünschte Anpassung der Betätigungskraft an den Fülldruck durch Änderung des im Druckmittelsystem aufrechterhaltenen Arbeitsdruckes erfolgen. Das Druckmittelsteuerventil für die Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils kann ein elektrisch gesteuertes Magnetventil sein, das an die elektrische Steuerung des Füllelements angeschlossen ist.

Ferner kann das Druckmittelventil für die Betätigungseinrichtung des Absperrventils bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils abgeschirmt in einem Gehäuse untergebracht sein, und zwar vorzugsweise in Gruppen zu mehreren Druckmittelventilen. Diese zur Anbringung an gegen Flüssigkeitszutritt geschützter Stelle zusätzliche Abschirmung des Druckmittel-Steuerventils ergibt eine wesentliche Erhöhung der Absicherung gegen Feuchtigkeitseinfluß und läßt sich relativ einfach ausführen.

Für Füllmaschinen, bei denen eine Mehrzahl von Füllelementen am äußeren Urnfangsbereich einer ringförmigen Flüssigkeitskammer angeordnet ist, bietet sich eine besonders vorteil- hafte Anbringungsmöglichkeit für die Druckmittelsteuerventile dahingehend, daß die den Füllelementen zugeordneten Druckmittelsteuerventile am inneren Umfangsbereich dieser ringförmigen Flüssigkeitskammer angeordnet sind und daß die Druckmittelleitungen von den Druckmittelsteuerventilen durch den inneren Umfangsbereich und unterhalb der Flüssigkeitskammer zu den Absperrventilen und zum Flüssigkeitsventilgehäuse des jeweiligen Füllelements geführt sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders geschützte Anbringungsweise der Druckmittel-Steuerventile und der von den Druckmittel-Steuer-

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ventilen zu den jeweiligen Füllelementen führenden Verbindungsleitungen. Eine noch weiterhin verbesserte Verbindung zwischen dem jeweiligen Druckmittel-Steuerventil und der Venti!betätigungseinrichtung des Füllelements läßt sich erreichen, indem die Druckmittel-Zuleitung zur Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils von einem an der der Flüssigkeitskammer zugewandten Seite des Füllelements angeordneten Anschlußstück zur Ventilbetätigungseinrichtung verlaufende, in dem Flüssigkeitsventil-Gehäuse und dem Gehäuse der Ventilbetätigungseinrichtung angebrachte Kanäle enthält.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform eines gemäß der Erfindung ausgebildeten Füllelements für Mehrkammerausführung, axial geschnitten in Ruhestellung;

Fig. 2 den Bereich II der Figur 1 vergrößert in . axialem Schnitt;

Fig. 3 den Bereich III der Figur 1 vergrößert in

axialem Schnitt;

Fig. 4 eine gegenüber Fig. 2 abgewandelte Ausführungsform der Steuerungseinrichtungen für das Rückgas-Ableitungssystem eines Füllelements

gemäß der Erfindung in Darstellungsweise entsprechend Figur 2,

Fig. 5 eine abgewandelte Ausführungsform eines Füllelements gemäß der Erfindung mit teilweiser Darstellung der das Füllelement tragenden

ringförmigen Flüssigkeitskammer im Schnitt und Fig. 6 den Bereich V der Figur 5 vergrößert in axialem Schnitt.

Im Beispiel gemäß Figur 1 bis 3 handelt es sich um ein Füllelement 10 für Gegendruck-Flaschenfüllmaschinen in Mehrkammerausführung. Solche Füllelemente 10 der nicht näher dargestellten, umlaufenden Füllmaschine sind an eine ringförmige Flüssigkeitskammer 11 angesetzt, die an ihrer Unterseite einen Spanngas-Ringkanal 12 und einen Entlüftungs-Ringkanal 13 mit ständig offenen, ins Freie führenden Auslassen 14 trägt. Das Füllelement weist ein Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 mit einem Flüssigkeitsventil 16 auf, das in öffnendem Sinn unter der Wirkung einer Öffnerfeder 17 steht. Auf den sich auf einen Ventilsitz im Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 aufstützenden Körper des Flüssigkeitsventils 16 wirkt mittels eines Stößels 18 eine pneumatische Betätigungseinrichtung 19 ein. Wirksam gesteuert drückt diese Betätigungseinrichtung 19 den Ventilkörper entgegen der Wirkung der Öffnerfeder 17 auf den Ventilsitz und stellt dadurch die Schließlage des Flüssigkeitsventils 16 her. An der Unterseite des Flüssigkeitsventil-Gehäuses 15 ist ein Rückgaskammer-Gehäuse 20 angesetzt, durch das sich von unten her ein Füllrohr 21 bis in das Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 erstreckt. Im Inneren des Rückgaskammer-Gehäuses 20 ist eine das Füllrohr 21 umgebende Rückgaskammer 22 gebildet, von der ein Rückgas-Abführkanäl 23 über eine erste Rückgas-Drosseldüse 24 zu einem Entlüftungskanal 25 führt, der im Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 angebracht und mit dem Entlüftungs-Ringkanal 13 verbunden

ist. Von dem Rückgas-Abführkanal 23 ist ein Kanal 26 abgezweigt, der über eine zweite Rückgas-Drosseldüse 44 und ein ■ Absperrventil 27 zum Entlüftungskanal 25 geführt ist. Das Absperrventil 27 ist mit einer pneumatischen Betätigungseinrichtung 28 versehen.

Für.die Steuerung der Betätigungseinrichtung 28 des Absperrventils 27 ist ein elektrisch betätigbares Druckmittel-Steuer- · ventil 29 vorgesehen, das als Magnetventil an eine Druckluftleitung 30 angeschlossen ist. Diese Druckluftleitung 30, in die ein Druckluftregler 45 eingeschaltet ist, ist eine Zweigleitung eines Druckluftsystems, das unabhängig ist von dem ebenfalls nicht dargestellten Druckluftsystem zum Be-. ,"' tätigen der ebenfalls nicht dargestellten Hubeinrichtung, mit der die zu füllenden Behälter an das Füllelement 10

angesetzt werden. Von dem Druckmittel-Steuerventil 29 führt eine Druckmittel-Leitung 31 zur Betätigungseinrichtung 28. Alle Druckmittel-Leitungen 31 einer Füllmaschine haben eine ■ ^£ einheitliche Länge und sind dort, wo sie im Scherbenbereich der Füllelemente 10 verlaufen, mittels Umhüllung, z.B. Metallrohr gegen Beschädigung geschützt.

In analoger Weise ist für die Steuerung der pneumatischen . Ventilbetätigungseinrichtung 19 des Flüssigkeitsventils 16 ein elektrisch betätigbares Druckmittel-Steuerventil 32 vorgesehen, das ebenfalls ein an die Druckl^ftleitung 30 angeschlossenes Magnetventil ist und über eine Druckmittel-Leitung 33 mit der Ventilbetätigungseinrichtung 19 verbunden ist. Auch die Druckmittel-Leitungen 33 einer Füllmaschine haben eine einheitliche Länge und sind dort, wo sie im Scherbenbereich der Füllelemente 10 verlaufen, mittels vorzusehender Umhüllung, z.B. Metallrohr gegen Beschädigung geschützt. Die elektrische Steuerung der beiden Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 erfolgt von einer elektrischen

35. Steuereinrichtung 34 aus, die als zentrale Steuereinrichtung für die gesamte Füllmaschine oder als Steuereinrichtung

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für das jeweilige Füllelement 10 ausgebildet sein kann. Die elektrische Steuereinrichtung 34 erhält von einem am Füllrohr 21 angebrachten elektrischen Signalgeber bzw. einer Sonde 35 über eine Signalleitung 36 Signale. Die Sonde 35 wird durch einen ringförmigen Leiter am oberen Teil des Füllrohres 21 gebildet und gibt ein Signal ab, sobald die Füllhöhe in dem zu füllenden Behälter so hoch geworden ist, daß die Flüssigkeit, beispielsweise ein Getränk, in Berührung mit der Sonde 35 kommt. Das dabei von der Sonde 35 abgegebene Signal ist für die Beendigung des Füllvorganges bzw. die Betätigung der Ventilbetätigungseinrichtung 19 des Flüssigkeitsventils 16 und damit zum Umstellen des Flüssigkeitsventils 16 in die

: - Schließlage vorgesehen. Der Beginn des Abfüllvorganges wird im dargestellten Beispiel durch die Abgabe eines Signals von einem Signalschalter 37 über eine zweite Signalleitung 38 an die elektrische Steuereinrichtung 34 signalisiert. Der Signalschalter 37 ist im dargestellten Beispiel in einer Spanngas-Steuereinrichtung 39 angebracht, deren Steuerarm 40 durch einen am Maschinengestell angebrachten Steuernocken betätigt wird. .

Schließlich ist die elektrische Steuereinrichtung 34 mit einem Zeit-Steuerelement 41 versehen, an welchem die zeitliche Dauer für eine Langsamfüllphase und eine Schnellfüllphase des zu füllenden Behälters einzustellen ist.

Wie Figur 1 zeigt, sind die beiden elektrisch betätigbaren Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 an der Rückseite der Flüssigkeitskammer 11 auf einem mittleren Maschinenboden angebracht. Hierdurch sind die beiden Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 gegen den Zutritt von Feuchtigkeit, insbesondere Spritzwasser, geschützt bzw. abgeschirmt. Ein zusätzlicher Schutz wird dadurch erreicht, daß beide Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 innerhalb eines

Gehäuses* 43 angebracht sind. Diese Abschirmung kann für jedes einzelne Druckmittel-Steuerventil 29 bzw. 32 vorgesehen sein. Es ist aber auch möglich, größere Gruppen von Druckmittelventilen im Inneren eines solchen Gehäuses 43 zu vereinigen, beispielsweise die Druckmittel-Steuerventile 29, 32 für eine ganze Gruppe von Füllelementen 10. Man kann auch die Druckmittel-Steuerventile 29 für die Betätigungseinrichtungen 28 der Absperrventile 27 einer ganzen Gruppe von Füllelementen 10 in einem Gehäuse 43 unterbringen und die Druckmittel-Steuerventile 32 für die Ventilbetätigungseinrichtungen 19 dieser Gruppe von Füllelementen in einem davon getrennten Gehäuse 43.

Wie Figur 2 zeigt, ist das Absperrventil 27 zwischen der in das Rückgaskammer-Gehäuse 20 eingesetzten zweiten Rückgas-Drosseldüse 44 und dem Entlüftungskanal 25 in das Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 eingesetzt. Zwischen dem Rückgas-Abführkanal 23 und dem Entlüftungskanal 25 ist die Rückgas-Drosseldüse 24 in das Rückgaskammer-Gehäuse 20 eingesetzt.

Im Beispiel der Figur 2 ist das Absperrventil 27 mit einem Sitzstück 51 versehen, das in eine in den Entlüftungskanal· zwischengeschaltete Öffnung 52 im Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 unverdrehbar eingesetzt ist. Das Sitzstück 51 weist eine über der zweiten Rückgas-Drosseldüse 4 4 im Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 anzuordnende lotrechte Sackbohrung 53 und einen von dieser ausgehenden, waagrecht verlaufenden Rückgasdurchlaß 54 auf, an dessen Ausgang ein ringförmiger Sitzrand 55 ausgebildet ist, der im freien, mit dem Entlüftungskanal in Verbindung stehenden Bereich der Öffnung 52 liegt.

Die Betätigungseinrichtung 28 des Absperrventils 27 weist einen in das Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 fest einzusetzenden Anschluß und Trägerkörper 61 auf, der an seiner äußeren Stirnseite den Druckmittelanschluß 62 und an seiner inneren Stirnseite einen Abdicht- und Spannring 63 für die Membran 64 und einen Führungsfinger 65 trägt. Zwischen dem Abdicht- und Spannring 63 und dem Führungsfinger 65 ist ein von der Membran 64 überdeckter Druckmittelraum 66 ge-

^₀ bildet. Die Membran 64 ist in ihrem mittleren Bereich als

- -is -

nachgiebige Ventilplatte 67 ausgebi ldet", hinter: der. ,ein -."--·

hülsenförmiges Führungsstück 68 eingesetzt 1st, 'das"auf

τ— dem Führungsfinger 65 gleitet. Am vorderen Ende ist dieses ^ hülsenförmige Führungsstück 68 mit einem die Ventilplatte ·»#· 67 hinterlegenden und versteifenden plattenförmigen Kopf L₀ ausgebildet. In Figur 2 sind die Membran 64 und das Führungsstück 68 in einer mittleren Stellung dargestellt, bei der der Gasdurchlaß 54 offen ist. Die Membran 64 kann mit ausreichender Eigenelastizität ausgebildet sein, daß sie sich bei entlüftetem Druckmittelraum 66 in die den Rückgasdurchlaß 54 völlig freigebende Stellung bewegt. Es ist aber auch möglich, die Membran 64 des Absperrventils 27 derart auszubilden, daß sie bei entlüftetem Druckmittelraum 66 durch die Wirkung des Rückgas-.druckes, also unter der Wirkung des durch die Öffnung 56 strömenden Rückgases in die Öffnungsstellung des Absperrventils 27 bewegt wird. Dies kann noch durch eine zusätzlich vorzusehende Federkraft unterstützt werden.

Wie Figur 3 zeigt, ist die Ventilbetätigungseinrichtung des Flüssigkeitsventils 16 auf einen stopfenartigen Deckel des Flüssigkeitsventil-Gehäuses 15 aufgesetzt. Dieser stopfenartige Deckel 70 enthält eine mittlere Führungsplatte

71 für den Stößel 18, an deren Unterseite ein Führungsring

72 und eine Manschettendichtung 73 in eine entsprechende zentrale Ausnehmung des stopfenartigen Deckels 70 eingesetzt sind. Auf der Oberseite der Führungsplatte 71 ist ein Begrenzungsring 74 in das Innere des Deckels 70 eingesetzt, so daß innerhalb dieses Begrenzungsringes ein zentraler Bewegungsraum 75 für die den Stößel 18 betätigende Membran 76 bleibt. Die Membran 76 ist mit ihrem äußeren Umfangsrand zwischen dem stopfenförmigen Deckel 70 und dem Gehäuse 77 der Ventilbetätigungseinrichtung 19 eingeklemmt. In ihrem Mittelteil trägt sie einen Betätigungsstempel 78, der eine an der Vorderseite der Membran 76 liegende, auf das rückwärtige Ende des Stößels 18 greifende Stempelplatte 79 aufweist. Der Betätigungsstempel 78 durchsetzt die Membran 76 mittig und ist dazu als Gewindestift ausgebildet,

.;· auf den ein Spannring 80 und eine Spannmutter 81 aufge-• setzt sind. Hinter dem Gewindeteil ist der Betätigungsstempel 78 zu einer Führungsstange 82 ausgebildet, die in einer axialen mittigen Führungsbohrung 83 im Gehäuse 77 der Ventilbetätigungseinrichtung 19 axial verschiebbar ist. Hinter der Membran 76 und in Verbindung mit dieser axialen Bohrung 83 ist eine Druckmittelkammer 84 im Gehäuse 77 gebildet, die mit einem Druckmitteleinlaß 85 in Verbindung steht.
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Die Membran 76 wird bei erhöhtem Druck in der Druckmittelkammer 84 bis gegen den Begrenzungsring 74 bewegt, wobei ihr mittlerer, ringförmiger Teil mit der Stempelplatte 79 den Betätigungsstößel 18 des Flüssigkeitsventils 16 so weit verschiebt, daß das Flüssigkeitsventil 16 (Figur 1) entgegen der Wirkung der Öffnerfeder 17 (Figur 1) in die j Schließstellung gedrückt wird.
ι ■ -

Die Membran 76 kann mit solcher Eigenelastizität ausge-' bildet sein, daß sie bei entlüfteter Druckmittelkammer 84, also bei gleichem Druck wie außerhalb des Gehäuses 77 von sich aus in die in Figur 3 gezeigte Ruhestellung zurückkehrt. Es ist aber auch möglich, die Membran 76 noch beweglicher auszubilden, da dann ihre geringere Eigenelastizität durch die Wirkung der Öffnerfeder 17 (Figur 1) beim Rückkehren in

die Ruhestellung unterstützt wird. In jedem Fall sollte die Länge der Führungsstange 82 ausreichend sein, damit sie bei j in Schließstellung gedrücktem Flüssigkeitsventil 16 (Figur 1) J in der Führungsbohrung 83 verbleibt. Andererseits kann die Führungsbohrung 83 derart auf die Länge der Führungsstange 82 abgestimmt sein, daß die Führungsstange 82 in Ruhestellung der Membran 76 am Ende der Führungsbohrung 83 anstößt. Das Rückkehren der Membran T6 in die Ruhestellung kann durch eine zusätzlich vorzusehende Federkraft unterstützt werden, z.B. eine Druckfeder 86 (Fig. 3), die an der Stempelplatte 79 angreift. Diese Druckfeder 86 kann auch am Stößel 1.8 angreifen, wozu er entsprechend auszubilden, beispielsweise mit einem Bund zu versehen ist.

Bei der im dargestellten Beispiel wiedergegebenen Gegendruck-Füllmaschine sind bei Beginn des Arbeitszyklus sowohl die VentilbetätigungseinrJchtung 19 des Flüssigkeitsventils 16 als auch die Betätigungseinrichtung 28 des Absperrventils 27 über die Druckmittel-Steuerventile 32 und 29 unter die Wirkung von Druckluft gesetzt. Dadurch sind sowohl das Flüssigkeitsventil 16 als auch das Absperrventil 27 geschlossen.

Als erster Arbeitsgang wird, nachdem am Druckluftregler k$ der Arbeitsdruck eingestellt worden ist, Spanngas in den zu füllenden Behälter eingeführt. Sowohl der Beginn als auch die Beendigung dieses Arbeitsganges erfolgen mittels des Steuerarmes 40 und den an der Maschine angebrachten Steuernocken.

Bei Abschluß der Spanngaszuführung wird der Signalschalter 37 in der Spanngas-Steuereinrichtung 39 betätigt, so daß ein erstes Signal auf die elektrische Steuereinrichtung 34 gegeben wird. Mit diesem ersten Signal werden das Druckmittel-Steuerventil 32 für die Ventilbetätigungseinrichtung 19 und das Zeitsteuerungselement 41 betätigt. Das Druckmittel-Steuerventil 32 legt die Druckmittelleitung 33 von Druckluftzufuhr auf Verbindung mit der Außenluft. Die Druckmittelkammer 84 der Ventilbetätigungseinrichtung 19 wird entlüftet, d.h. gleicher Druck wie in der Umgebung hergestellt. Die Membran 76 bewegt sich in die in Figur 3 gezeigte Ruhestellung, wobei der Betätigungsstempel 78 angezogen und das Flüssigkeitsventil 16 durch die Wirkung seiner Öffner.feder 17 in Offenstellung gesteuert wird. Es erfolgt ein zunächst langsames Einlaufen von Flüssigkeit in den zu füllenden Behälter, da das Absperrventil 27 noch geschlossen ist und der Rückgasabfluß nur über die erste Rückgas-Drosseldüse 24 erfolgen kann. Nach Ablauf einer ersten vom Zeitsteuerungselement 41 bestimmten Zeit wird von der elektrischen Steuereinrichtung ein Steuersignal ausgegeben, das dazu benutzt wird, das Druckmittel-Steuerventil 29 der Betätigungseinrichtung 28 umzusteuern. Die Druckmittelkammer 66 in der Betätigungseinrichtung 28 wird dadurch entlüftet und somit auf gleichen Druck

wie die Umgebung gebracht. Die Membran 64 zieht sich aufgrund ihrer Eigenelastizität und bzw. oder der Druckwirkung des durch die Öffnung 56 strömenden Rückgases in die Ruhestellung zurück, so daß das Absperrventil 27 geöffnet wird und das Rückgas zusätzlich über die zweite Rückgas-Drosseldüse 44 abfließen kann. Hierdurch ergibt sich eine Schnellfüllphase. Nach Ablauf einer weiteren vom Zeitsteuerelement 41 bestimmten Zeit wird ein erneutes Steuersignal von der elektrischen Steuereinrichtung ausgegeben, das dazu dient, das Druckmittel-Steuerventil 29 der Betätigungseinrichtung 28 wieder in die ursprüngliche Stellung zurückzulegen. Es wird dadurch wieder Druckluft zur Druckmittelkammer 66 der Betätigungseinrichtung 28 geführt. Die Membran 64 wird durch diese Druckluft vorgeschoben und gegen den Sitzrand 55 gedrückt, so daß das Absperrventil 27 geschlossen wird, wodurch die zweite Rückgas-Drosseldüsey unwirksam ist. Es erfolgt wiederum ein verlangsamtes Zuführen von Flüssigkeit in das zu füllende Gefäß, bis der Flüssigkeitsspiegel die Sonde 35 erreicht. In diesem Augenblick wird bei ausreichender Belegung der Sonde 35 über die Signalleitung 36 ein Signal auf die elektrische Steuereinrichtung 34 gelegt. Mit diesem Signal wird direkt oder nach Ablauf einer vorher einzustellenden Verzögerungszeit ein Steuersignal zum Umsteuern des Druckmittel-Steuerventils 32 ausgegeben.

'': .Mit diesem Steuersignal wird das Druckmittel-Steuerventil in seine ursprüngliche Stellung umgesteuert, so daß der Druckmittelkammer 84 wieder Druckluft zugeführt und die Membran 76 vorgeschoben wird. Dabei drückt der Betätigungsstempel 78 über den Stößel 18 das Flüssigkeitsventil 16 in seine Schließstellung, so daß der Flüssigkeitszulauf zu dem zu füllenden Behälter unterbrochen wird.

Der weitere Arbeitsablauf für einen nachfolgenden Füllvorgang erfolgt in vorbeschriebener Weise. 35

3514U1 * ²² *

In dem abgewandelten Ausführungsbeispiel nach -Fi-gur k enthält das Rückgas-Ableitsystera ein abgewandeltes Absperrventil 87, dessen Betätigungseinrichtung 88 als in das Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 einsehraubbare Einheit ausgebildet ist und eine unter Vorspannung stehende Schließfeder 89 sowie eine im

Betätigung, Öffnungssinn des Absperrventils 87 wirkenüeNmembran 90 enthält.

Der der Membran 90 zugeordnete Druckmittelraum 91 ist an seiner dem Sitzstück 92 zugewandten Seite durch eine Dichtmembran 93 abgeschlossen, deren wirksame Fläche kleiner als diejenige der Membran 90 ist. Die Membran 90 und die Dichtmembran 93 sind mittels eines äarren Abstandshalters 94 und einer Widerlagerplatte 95 für die Schließfeder 89 abdichtend auf einem Führungsfinger 96 angebracht, der an seinem vorderen Ende ein Führungsstück 68 mit darauf angebrachter nachgiebiger Ventilplatte 67 trägt. Die Ventilplatte 67 geht an ihrem Umfang ringsum abgedichtet und einstückig in einen Dichtring 97 über, so daß der Entlüftungskanal 25 und die in den Entlüftungskanal 25 gelegte Öffnung 52 des Absperrventils 87 nach der Betätigungseinrichtung 88 hin abgedichtet sind. Die jenseits des Druckmittelraumes 91 an der Membran 90 und an der Dichtmembran 93 im Inneren der Betätigungseinrichtung 88 gebildeten Räume weisen ins Freie führende Entlastungs- und Dränage-Bohrungen 98 auf. In weiterem Unterschied

,Ventil zu dem Ausführungsbeispiel nach Figur 2 ist der amMsitzstück ausgebildete, den Rückgasdurchlaß 54 umgebende Sitzrand 99 nur flach ausgebildet und von einer ringförmigen Abstützfläche umgeben. Auf diese Weise formt sich der Sitzrand 99 in Schließstellung des Absperrventils 87 lediglich elastisch in die nachgiebige Ventilplatte 67 ein, ohne dort eine bleibende Verformung zu hinterlassen. Die Schließkraft der Schließfeder 89 wird durch Andrücken der Ventilplatte 67 an die den Sitzrand 99 umgebende, ringförmige Abstützfläche 100 abgestützt, so daß auch dadurch keine bleibende Verformung an der Ventilplatte 67 entsteht. Außerdem ist die Schließfeder 89 mit ihrer Vorspannung und ihrer Federkraft derart auf das Material und die Dicke der Ventilplatte 67 sowie die Abmessungen des Sitzrandes 99 und der Ab stützfläche 100 abzustimmen, daß die von der Wirkung der Schließfeder 89 herrührenden, auf die Ventilplatte 67 wirkenden Reaktionskräfte ohne bleibende Verformung von der Ventilplatte 67 aufgenommen werden können.

Wie in Figur 4 gezeigt, kann gewünschtenfalls oder erforderlichenfalls im Entlüftungskanal 25 noch ein zweites Absperrventil 101 vorgesehen sein, um das Rückgas-Abführsystem zeitweilig vollständig absperren zu können.

Im Beispiel der Figur 4 ist dieses zweite Absperrventil 101 dadurch gebildet, daß die in den Entlüftungskanal 25 eingesetzte, erste Rückgas-Drosseldüse 24 an ihrer einen Stirnseite mit einem Ventilsitzrand 102 ausgebildet und diesem eine Betätigungseinrichtung 103 gegenübergesetzt ist, die in Figur 4 nur andeutungsweise gezeigt ist. Die Betätigungseinrichtung 103 kann in Aufbau und Steuerung gleich wie die Betätigungseinrichtung 88 sein. Bevorzugt wird man jedoch die Betätigungseinrichtung 103 mit einer im Schließsinn betätigbaren Membran ausstatten und zum Öffnen des zweiten Absperrventils 101 eine Öffnerfeder und/oder die eigene Rückstellkraft der Membran und/oder den im Rückgas-Abführsystem herrschenden Druck benutzen. Beispielsweise könnte die Betätigungsvorrichtung 103 auch in Aufbau und Steuerungsweise der Betätigungseinrichtung 28 des Absperrventils 27 gemäß Figur 2 entsprechen. Der Ventilsitzrand 102 der ersten Rückgabe-Drosseldüse 24 kann auch in gleicher Weise wie bei dem Sitzstück 92 flach wulstartig ausgebildet und von einer ringförmigen Abstützfläche für die nachgiebige Ventilplatte 67 umgeben sein. Es könnte auch ein von der Rückgas-Drosseldüse getrenntes Sitzstück im zweiten Absperrventil 101 vorgesehen sein.

Falls ein zweites Absperrventil 101 vorgesehen ist, sollte ferner für jedes der beiden Absperrventile 87 und 101 je ein eigenes Druckmittel-Steuerventil vorgesehen oder das Druckmittel-Steuerventil 29 gemäß Figur 1 mit zusätzlichen Steuerungsfunktionen ausgestattet sein.

Bei Benutzung des Absperrventils 87 zusammen mit oder ohne zweites Absperrventil 101 ergeben sich die folgenden Abwandlungen in der Betriebsweise des Füllelements: Bei Beginn des oben in Verbindung mit Figur 1 bis 3 erläuterten Arbeitszyklus wird das Absperrventil 87 ohne Druckmittel-Bsauf schlagung seiner

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Betätigungseinrichtung 88 durch die Schließfeder 89 in Schließstellung gehalten.

Ist ein zweites Absperrventil 101 -vorhanden, so wird dieses bei Beginn des Arbeitszyklus in Schließstellung gesteuert, so daß das Rückgas-Abführsystem durch beide Absperrventile 87 und während der Spanngaszuführung völlig geschlossen ist und kein Spanngas über das Spanngas-Ableitsystem verloren geht.

über die freigegebene bzw. ohne Benutzung eines zweiten Absperrventils 101 stets freie Rückgas-Drosseldüse 24 stellt sich dadurch wie im Beispiel der Figuren 1 bis 3 zunächst ein langsames Einlaufen von Flüssigkeit in dem zu füllenden Behälter ein. Nach Ablauf einer ersten, am Zeitsteuerungselement 41 (Fig. T) einstellbaren Füllzeit wird dem Druckmittelraum 61 in der Betätigungseinrichtung 88 vom Druckmittel-Steuerventil 29 (Fig. 1) Druckmittel zugeführt. Die vom Druckmittel an der Membran 90 erzeugte und auf den Führungsfinger 96 übertragene Kraft überwiegt die Schließkraft der Schließfeder 89, so daß das Absperrventil 87 in seine Öffnungsstellung geht und Rückgas auch über die zweite Rückgas-Drosseldüse 44 abgeführt werden kann. Es stellt sich dann der beschleunigte Füllvorgang ein, gegen dessen Ende hin - wie im Beispiel nach Figur 1 bis 3 - wiederum ein verlangsamtes Zuführen von Flüssigkeit in den zu füllenden Behälter·vorgenommen wird. Hierzu wird das Druckmittel-Steuerventil 29 (Fig. 1) durch ein erneutes Steuersignal veranlaßt, die Druckmittel-Beaufschlagung der Membran 90 in der Betätigungseinrichtung 88 aufzuheben, d.h. den im Druckmittelraum 91 herrschenden Druck dem Außendruck anzugleichen. Das Absperrventil 87 wird dann durch die Schließfeder 89 in seine Schließstellung gebracht. Im übrigen ist der Arbeitszyklus gleich demjenigen wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 bis 3. Es kann aber auch durch das bei Belegung der Sonde 35 abgegebene Signal das Absperrventil 101 zu dem bereits in Schließlage befindlichen Absperrventil 87 erneut in Schließstellung gesteuert werden, damit anschließend an den sich an den Füllvorgang einsetzenden Ausgleich die Entlastung des gefüllten Gefäßes gezielt durch Öffnen eines der Absperrventile 87 bzw. 101

^O oder durch Schalten der Spanngas-Steuereinrichtung 39 in eine für die Entlastung vorgesehene Schaltstellung vorgenommen werden kann.

Bei der in den Figuren 5 und 6 gezeigten abgewandelten Ausführungsform ist das wie im Ausführungsbeispiel nach Figur 1 an den äußeren Umfang einer Flüssigkeitskammer 11 der Füllmaschine angesetzte Füllelement 10 an seiner an die Flüssigkeitskammer 11 angesetzten Seite mit einem Steuergas-Anschluß 105 versehen. Die Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 sind in diesem Beispiel auf einen ringförmigen Steuergaskanal 106 entsprechend ihrer Zuordnung zu dem jeweiligen Füllelement 10 gruppenweise aufgesetzt. Der ringförmige Steuergaskanal ist am oberen Teil der ringförmigen Flüssigkeitskammer 11 an deren Innenumfang angebracht und wird zentral mit Steuergas, insbesondere Steuerluft beschickt. Die auf dem ringförmigen Steuergaskanal 106 sitzenden Druckmittel-Steuerventile 29 und 32 sind mit einem ringförmigen Gehäuse 43 abgedeckt und durch ihre Anbringungsstelle und durch das Gehäuse 43 wirksam gegen Flüssigkeitszutritt, insbesondere Zutritt von Reinigungsflüssigkeit geschützt. Die elektrischen Steuerleitungen sind in einem im Inneren der Maschine angebrachten Steuerleitungskanal 107 gelagert, aus welchem die zu den Druckmittel-Steuerventilen 29 und 32 führenden elektrischen Steuerleitungen 108 entlang der inneren Umfangsfläche der ringförmigen Flüssigkeitskammer nach oben geführt sind. Die zur Betätigungseinrichtung 28 des Absperrventils führende Druckmittelleitung 31 und die zur Ventilbetätigungseinrichtung 19 des Flüssigkeitsventils führende Druckmittelleitung 33 sind entlang der inneren Umfangsflache der ringförmigen Flüssigkeitskammer 11 von den Druckmittel-Steuerventilen 29 und 32 bzw. von dem Steuergaskanal 106 nach unten und unterhalb der ringförmigen Flüssigkeitskammer 11 bzw. der an ihrer Unterseite angebrachten Spanngas-Ringkanal 12 und Entlüftungs-Ringkanal 13 zu der Betätigungseinrichtung 28 bzw. dem Steuergasanschluß 105 geführt, wobei die Endstücke dieser Druckmittel-Leitungen.31 und 33 bzw. die unterhalb der Flüssigkeitskammer 11 verlaufenden Teile dieser Druckmittel leitungen 31 und 33 flexibel schlauchartig ausgebildet sein können.

Die zu der Ventilbetätigungseinrichtung 19 des Flüssigkeitsven, tils 16 führende Druckmittel leitung ist zwischen dem Steuergasanschluß 105 und der Einführung in die Druckmittelkammer 84 der Ventilbetätigungseinrichtung 19 als Druckmittelkanal 109 bzw. als Bohrung durch das Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15, als Druckmittelkanal 110 bzw. Bohrung durch den Deckel 70 des Flüssigkeitsventil-Gehäuses und anschließend als Druckmittelkanal 111 bzw. Bohrung durch das Gehäuse 77 der Venti!betätigungseinrichtung 19 geführt. Auf diese Weise ist die Druckmittelzüführung zu der Ventilbetätigungseinrichtung 19 auch im Bereich des Füllelements 10 gegen jeglichen Flüssigkeitszutritt geschützt.

Bei der in Figur 6 gezeigten Abwandlung steht der Stößel 18 unter Einwirkung einer Druckfeder 120.

Hierzu weist der Deckel 70 einen Stopfenteil 112 auf, in den der Führungsring 72 und die Manschettendichtung 73 (vergl. Figur 3) eingesetzt sind. Der Stößel 18 des Flüssigkeitsventils 16 ist in diesem Beispiel an seinem oberen Ende mit einer Widerlagerplatte 113 versehen, auf deren Oberseite der Betätigungsstempel 78 der Ventilbetätigungseinrichtung 19 greift. Zwischen der Widerlagerplatte 113 und dem Führungsring 72 ist die Druckfeder 120 eingesetzt, wobei die Länge des Stößels 18 derart abgestimmt ist, daß sich das Flüssigkeitsventil 16 in seiner Offenstellung gegen die als Begrenzungsanschlag 11^ ausgebildete Unterseite des Stopfenteiles 112 setzt und dadurch eine definierte Lage in der Offenstellung einnimmt.

Die Ventilbetätigungseinrichtung 19 1st in diesem Beispiel

als geschlossene Baueinheit ausgebildet und auf die Oberseite

des Deckels 70 aufsetzbar und dort mittels Schraubenbolzen

115 befestigbar. Die Membran 76 ist in diesem Beispiel zwischen

einer am Betätigungsstempel 78 vorgesehenen Träger- und Führungsplatte und einer an der Führungsstange 82 vorgesehenen Anschlagplatte 117 gehalten bzw. mittels einer auf die Führungsstange 82 geschraubten Mutter 118 festgeklemmt. Die die Ven- ti !betätigungseinrichtung 19 bildende Einheit ist nach unten durch einen Begrenzungs- und Führungsdeckel 119 abgeschlossen, der an seinem Umfangsrand durch einen an der Unterseite des Gehäuses gebildeten Bördelrand festgehalten ist und dabei die Membran 76 an ihrem Umfangsbereich einspannt.

Um zu gewährleisten, daß der Betätigungsstempel 78 bei von dem Flüssigkeitsventil-Gehäuse 15 abgenommener Ventilbetätigungseinrichtung 19 eingezogen und in definierter Lage gehalten wird, kann zwischen der Trägerplatte 116 und dem Begrenzungs- und Führungsdeckel eine Rückholfeder 120 eingesetzt sein. Bei abgenommener Ventilbetätigungseinrichtung 19 sowie bei druckentlastetem Zustand der Membran liegt die Widerlagerplatte 117 mit ihrem nach oben gebogenen Umfangsrand an der oberen Stirnfläche der Druckmittelkammer 8k und gewährleistet dadurch eine definierte Ruhelage der Membran 76 und des Betätigungsstempels 78. Mit 121 ist ein als Fenster dienender Ausbruch bezeichnet, durch den die Stellung des Stößels 18 kontrollierbar ist.

P 2957 / G 2958
35HU1

Füllelement für Füllmaschinen

Bezugs ζ eichenliste

10 Füllelement

11 Flüssigkeitskammer

12 Spanngas-Ringkanal

13 Entlüftungs-Ringkanal

14 Auslässe

15 Flüssigkeitsventil-Gehäuse

16 Flüssigkeitsventil

17 Öffnerfeder

18 Stößel

19 Ventilbetätigungseinrichtung

20 Rückgaskammer-Gehäuse

21 Füllrohr

22 Rückgaskammer

23 Rückgas-Abführkanal

24 erste Rückgas-Drosseldüse

25 Entlüftungskanal

26 Kanal

27 Absperrventil

28 Betätigungseinrichtung

29 Druckmittel-Steuerventil

30 Druckluftleitung

31 Druckmittel-Leitung

32 Druckmittel-Steuerventil

33 Druckmittel-Leitung

34 elektrische Steuereinrichtung

35 Sonde

36 Signalleitung

37 Signalschalter

38 Signalleitung

39 . Spanngas-Steuereinrichtung

35H441

40 Steuerarm

41 Zeit-Steuerelement

42 Maschinenboden

43 Gehäuse

44 zweite Rückgas-Drosseldüse

45 Druckluftregler

51 Sitzstück

52 Öffnung

53 Sackbohrung

54 Rückgasdurchlaß

55 Sitzrand 56' Gasdurchlaß

61 Anschluß- und Trägerkörper

62 Druckmittelanschluß

63 Abdicht- und Spannring

64 Membran

65 Führungsfinger

66 Druckmittelraum

67 Ventilplatte

68 Führungsstuck

70 stopfenartiger Deckel

71 Führungsplatte

72 Führungsring

73 Manschettendichtung

74 Begrenzungsring

75 Bewegungsraum

76 Membran

77 Gehäuse

78 Betätigungsstempel

79 Stempelplatte

80 Spannring

81 Spannmutter

82 Führungsstange

83 Führungsbohrung

84 Druckmittelkammer

85 Druckmitteleinlaß

86 Druckfeder

v5 Ο I 1-t -r -t ι - λ

87 Absperrventil

88 Betätigungseinrichtung

89 Schließfeder

90 Betätigungsmembran

91 Druckmittelraum

92 Ventilsitzstück

93 Dichtmembran

94 Abstandshalter

95 Widerlagerplatte

96 Führungsfinger

97 Dichtring

98 Entlas_tungs- und Dränage-Bohrung

99 Sitzrand an 92

100 Abstützfläche

101 zweites Absperrventil

102 Ventilsitzrand

103 Betätigungseinrichtung für 101

105 Steuergasanschluß an

106 Steuergaskanal

107 Steuerleitungskanal --·

108 el. Steuerleitung

109 Druckmittelkanal

110 Druckmittelkanal

111 Druckmittelkanal

112 Stopfenteil

113 Widerlagerplatte

114 Begrenzungsanschlag 1 15 Schraubenbolzen

116 Träger- und Führungsplatte

117 Widerlagerplatte

118 Mutter

119 Begrenzungs- und Führungsdeckel

120 Druckfeder

121 Ausbruch

Claims

:' . ■ ■ f EEP:K/al - 16.0^.1985 SEITZ ENZINGER NOLL Maschinenbau Aktiengesellschaft Planiger Straße 139 - 147 D-6550 Bad Kreuznach Füllelement für Füllmaschinen Patentansprüche

1) Füllelement für Füllmaschinen, insbesondere Gegendruck-Füllmaschinen in Ein- und Mehrkammerbauweise, das einen in den Innenraum eines angesetzten, zu füllenden Behälters, beispielsweise einer angesetzten Flasche, führenden Flüssigkeitseinlauf mit zumindest einem Flüssigkeitsventil, das unter der Wirkung einer Öffnerfeder und einer der Öffnerfeder entgegenwirkenden, elektrisch gesteuerten Ventilbetätigungseinrichtung steht und mindestens ein gasführendes System mit zumindest einem elektrisch steuerbaren Absperrventil aufweist, beispielsweise ein vom Inneren des zu füllenden Behälters abführendes Rückgas-Ableitungssystem, das eine Rückgas-Drosseldüse und eine mittels eines in Öffnungs- und Schließzustand elektrisch steuerbaren Absperrventils zeitweise zu öffnende Überbrückungsleitung für die Rückgas-Drosseldüse enthält,
dadurch gekennzeichnet, daß

die Betätigungseinrichtung (28bzw. 88) des Absperrventils (27 bzw. 87) bzw. der Absperrventile und/oder die Ventilbetätigungseinrichtung (19) des Flüssigkeitsventils (16) bzw. der Flüssigkeitsventile eine durch Druckmittel betätigbare Membran (64, 90 bzw. 76) als die

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Betätigungskraft erzeugendes Element enthält und die Druckmittelzuführung zu der Membran ein Druckmittel-Steuerventil (29 bzw. 32) aufweist, das getrennt und in Abstand von den übrigen Teilen des Füllelements (10) an gegen Flüssigkeitszutritt geschützter Stelle der Füllmaschine angebracht ist.

2) Füllelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrventil mit im Schließsinn wirksamer Betätigungsfeder ( 89 ) und in Öffnungssinn wirksamer, die Betätigungskraft der Betätigungsfeder ( 89 ) überwindender, mit Druckmittel beaufschlagbarer Betätigungsmembran ( 90 ) vorgesehen ist.

3) Füllelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- ?f net, daß das Absperrventil (87) eine nachgiebige Ventil-

platte (67) und an seinem Ventilsitzstück (92) einen den Gasdurchlaß ( 5h ) ringförmig umgebenden, flachen, in Schließstellung des Absperrventils ( 87 ) in die nachgiebige Ventilplatte (67) elastisch einformbaren Sitz rand ( 99 ) und eine den Sitzrand ( 99 ) ringförmig umgebende Abstützfläche ( 100) für die nachgiebige Ventil· platte (67) aufweist.

4) Füllelement nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Absperrventil (27) mit im Schließsinn wirksamer, mit Druckmittel beaufschlagbarer Membran (64) vorgesehen ist, bei welchem diese Membran (64) mit im Öffnungssinn des Absperrventils (27) wirksamer Eigenelastizität und bzw. oder zur Rückstellung durch die Wirkung des im gasführenden System herrschenden Druckes ausgebildet ist.

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J514441

5) Füllelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die nachgiebige Ventilplatte (67) einstückig mit der mit Druckmittel beaufschlagbaren Membran (64) ausgebildet und im mittleren Bereich der Membran (64) ein an einer Gegenführung, vorzugsweise auf einem Führungsfinger (65), im Inneren des Absperrventils (27) gleitendes Führungsstück (68) vorgesehen ist.

6) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit Rückgas-Ableitungssystem und zwei in diesem mittels Zweigleitungen parallel angeordneten Rückgas-Drosseldüsen, dadurch gekennzeichnet, daß die eine Rückgas-Drosseldüse (hh) mittels eines durch Druckmittel-Beaufschlagung seiner Betätigungsmembran (90 ) zeitweilig offenbares Absperrventil (87 ) und die andere Rückgas-Drosseldüse ( 2k ) mittels eines durch Druckmittel-Beaufschlagung seiner Membran (64-, 90) zeitweilig schließbares Absperrventil ( 101) auf Durchlaß und Absperrung gesteuert sind.

7) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (76) der VentiIbetätigungs- einrichtung (19) in ihrem mittleren Bereich einen auf den Stößel (18) des Flüssigkeitsventxls (i6) greifenden Betätigungsstempel (78) aufweist, der in einer Führungsbohrung (83) des Gehäuses (77) der Ventilbetätigungseinrichtung (19) axial gleitend geführt ist.

8) Füllelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ventilbetätigungseinrichtung (19) hinter der Membran (76) eine Druckmittelkammer (84) gebildet ist, die eine Führungsbohrung (83) aufweist, in der eine an der Membran (76) angebrachte, rückwärtige Führungsstange (82) gleitet.

9) Füllelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Membran (76) in der Ventilbetätigungseinrichtung (19) zur Rückstellung durch die Wirkung der Öffnerfeder (17) des Flüssigkeitsventils (16) und bzw. oder mit im Öffnungssinn der Ventilbetätigungseinrichtung (19) wirksamer Eigenelastizität ausgebildet ist.

10) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine zwischen der Ventilbetätigungseinrichtung (19) und dem Ventilkörper des FlüssigkeitsventiIs (16) vorgesehene, axiale Bewegung des Ventilkörpers gewährleistende Führungseinrichtung (18, 72,112) mit einem die Öffnungsstellung des Ventilkörpers festlegenden Begrenzungsanschlag ( 11U) versehen ist.

11) Füllelement nach, einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (28) des Absperrventils (27) bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung (19) des Flüssigkeitsventils (16) zum Anschließen an ein pneumatisches Druckmittelsystem ausgebildet ist, das unabhängig ist von dem Druckmittelsystem, das für die Betätigung einer den zu füllenden Behälter an das Füllelement (10) ansetzenden Hubeinrichtung dient.

12) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelsteuerventil (29 bzw. 32) für die Betätigungseinrichtung (28; 88 ) des Ab-Sperrventils (27; 87 ) bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung (19) des Flüssigkeitsventils (16) ein elektrisch gesteuertes Magnetventil ist, das an die elektrische Steuerung des Füllelements (10) angeschlossen ist.

13) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Druckmittelventil (29 bzw. 32) für die Betätigungseinrichtung (28; 88 ) des Absperrventils (.27 ι 87 ) bzw. die Ventilbetätigungseinrichtung (19) des Flüssigkeitsventils (16) abgeschirmt in einem Gehäuse (43) untergebracht ist.

14) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, für Füllmaschinen, bei denen eine Mehrzahl von Füllelementen am äußeren Umfangsbereich einer ringförmigen Flüssigkeitskammer angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Füllelementen (10) zugeordneten Druckmittelsteuerventile (29, 32) am inneren Umfangsbereich dieser ringförmigen Flüssigkeitskammer (11) angeordnet sind, und daß die Druckmittel leitungen von den Druckmittelsteuerventilen (29, 32) durch den inneren Umfangsbereich und unterhalb der Flüssigkeitskammer (11) zu den Absperrventilen (27;87jioi ) und zum Flüssigkeitsventi1-Gehäuse (15) des jeweiligen Füllelements (10) geführt sind.

15) Füllelement nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittel-Zuleitung zur Ventilbetätigungseinrichtung (19) des Flüssigkeitsventils (16) von einem an der der Flüssigkeitskammer (11) zugewandten Seite des Füllelements (10) angeordneten Anschlußstück zur Ventilbetätigungseinrichtung (19) verlaufende, in dem Flüssigkeitsventil-Gehäuse (15) und im Gehäuse (77) der Ventilbetätigungseinrichtung (19) angebrachte Kanäle (109, 110, 111) enthält.

™ 16) Füllelement nach den Ansprüchen 2 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der der Betätigungsmembran (90) zugeordnete Druckmittelraum (91) an seiner dem Sitzstück (92) zugewandten Seite durch eine Dichtmembran (93) abgeschlossen ist, deren wirksame Fläche kleiner als diejenige der Be- _* tätigungsmembran (90) ist.