DE3590070T

DE3590070T - Flüssigkeitseinfüllvorrichtung

Info

Publication number: DE3590070T
Application number: DE19853590070
Authority: DE
Inventors: Yuji Nakayama; Takeshi Saegusa; Toshio Suzuki; Toshimitsu Takasu; Yutaka Yokohama Kanagawa Yamaguchi
Original assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Current assignee: Kirin Brewery Co Ltd
Priority date: 1984-02-24
Filing date: 1985-02-22
Publication date: 1986-02-20
Also published as: DE3590070C2; JPH0146393B2; JPS60183387A; WO1985003693A1; US4665957A

Description

Technisches Gebiet

Die Erfindung betrifft eine Flüssigkeitseinfüllvorrichtung zur Verwendung beim Einfüllen von Flüssigkeiten vie Bier oder anderer kohlensäurehaltiger Getränke oder Erfrischungen.

Hintergrund der Erfindung

Beim Stand der Technik war es, allgemein gesagt, beim Einfüllen von Bier oder anderen kohlensäurehaltigen Getränken üblich, die Flüssigkeit über ein Einfüllrohr in die Flasche einzufüllen, während das Innere der FIasehe unter einem erhöhten Druck gehalten ist. Der Einfüllvorgang wird automatisch beendet, wenn eine bestimmte Flüssigkeitsmenge eingefüllt ist. Eine Einfüllvorrichtung zur Verwendung bei dem oben beschriebenen Einfüllvorgang ist aus dem deutschen Patent 22341204 (entsprechend der japanischen Patentschrift Nr. 10063/77) bekannt geworden.

Bei einer derartigen bekannten Gegendruckflüssigkeitseinfüllvorrichtung wird die Flüssigkeitszufuhr automatisch gestoppt, wenn der Druck innerhalb des Behälters als Ergebnis des Schließens eines Druckgasauslaßrohres mittels eines Kugelventils ansteigt. Das Druckgasauslaßrohr ist durch die Behälteröffnung in die Innenseite des Behälters verlaufend angeordnet und endet in einer vorgewählten Tiefe unterhalb der Öffnung. Das Kugel-

ventil befindet sich an einer Stelle innerhalb des Behälters. Wenn die Bodenöffnung des Gasauslaßrohres geschlossen oder von dem ansteigenden Flüssigkeitsspiegel abgedichtet wird, steigt der Gasdruck innerhalb des Gasauslaßrohres an, wodurch das Kugelventil angehoben und betätigt wird, um den Durchlaßkanal des Auslaßrohres zu verschließen.

Bei der erwähnten bekannten Gegendruckflüssigkeitseinfüllvorrichtung, bei der eine automatische Abmessung der Flüssigkeit mit Hilfe eines Kugelventils erreicht wird, das sich mit dem Anstieg des Flüssigkeitsspiegels innerhalb des Auslaßrohres nach oben bewegt, da das Rohr ein unteres Ende in einem bestimmten Abstand oder einer bestimmten Tiefe unterhalb der Behälteröffnung hat, ist es erforderlich, nach Beendigung des Einfüllvorgangs die in dem Auslaßkanal verbleibende restliche Flüssigkeit auszublasen oder durchzublasen, um die Vorrichtung für den nächsten Einfüllvorgang vorzubereiten. Als Ergebnis des Ausblasens entsteht ein Ausblasdunst, der Probleme bezüglich der Kontrolle von Mikroorganismen und des Verlustes oder des Abfalls von Einfüllflüssigkeit mit sich bringt.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die oben beschriebenen Schwierigkeiten im Zusammenhang mit dem Einfüllvorgang von Flüssigkeiten wie Bier und anderen Erfrischungen zu vermeiden und zu beseitigen: Die Notwendigkeit des Ausblasens oder Abblasens zu vermeiden, so daß keine Probleme bezüglich der Kontrolle der Mikroorganismen entstehen und ein Verlust oder Abfall von Einfüllflüssigkeit vermieden ist, während das Einfüllen einer vorbestimmten Flüssigkeitsmenge präzise eingehalten ist.

Offenbarung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung hat eine Flüssigkeitseinfüllvorrichtung ein Einfüllrohr zum Einfüllen einer Flüssigkeit in einen Behälter, eine Druckgaszufuhrleitung zum Einführen von unter erhöhtem Druck stehenden Gas in den Behälter und eine Gasauslaßleitung zum Leiten des Druckgases von dem Inneren des Behälters in die offene Luft, während der Flüssigkeitsspiegel sich nach oben bewegt. In Verbindung mit der Gasauslaßleitung sind eine erste Zweigauslaßleitung und ein zweiter Zweigauslaßkanal vorgesehen, wobei die erste Zweigauslaßleitung eine untere öffnung an dem obersten Ende des Behälters oder des Flaschenhalses hat, während der zweite Zweigauslaßkanal eine untere öffnung an einer Stelle unterhalb des unteren Endes der ersten Zweigauslaßleitung aufweist, wobei an dieser zweiten Stelle eine ausgewählte Flüssigkeitsmenge, die eingefüllt werden soll, erreicht ist. Die oberen Enden der ersten Zweigauslaßleitung und des zweiten Zweigauslaßkanals stehen in Verbindung mit einer Ventilbetätigungskammer, in der ein Gasdurchflußsteuerventil lose eingeschlossen ist. Bevor die gewählte Flüssigkeitsmenge in den Behälter eingefüllt ist, stehen die oberen öffnungen der ersten Zweigauslaßleitung und des zweiten Zweigauslaßkanals jeweils in Verbindung mit den entgegengesetzten Seiten des Gasdurchflußsteuerventils. Wenn der Behälter mit der vorbestimmten Flüssigkeitsmenge gefüllt ist, wird die untere Endöffnung des zweiten Zweigauslaßkanals von der Flüssigkeit abgedichtet, wodurch das Druckgas in der ersten Zweigauslaßleitung das Gasdurchflußsteuerventil nach oben bewegt, das infolgedessen den gesamten Auslaßkanal verschließt und keinen Austritt zuläßt.

Aus dem vorstehend Gesagten ergibt sich, daß es die erfindungsgemäße Gegendruckflüssigkeitseinfüllvorrichtung ermöglicht, den Abblasvorgang oder Ausblasvorgang vollständig zu vermeiden. Da das Gasdurchflußsteuerventil von dem Druckunterschied betätigt wird, kann die Einfüllvorrichtung ohne Schwierigkeit auf übliche Geräte angewendet werden. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist ebenfalls nützlich in Verbindung mit der Kontrolle über Mikroorganismen, und sie ist sehr zweckmäßig hinsichtlich des Vermeidens eines Verlustes oder Abfalls von Einfüllflüssigkeit, wobei gleichzeitig ein präzises Einfüllen der gewählten Flüssigkeitsmenge in die Flasche oder den Behälter sichergestellt ist.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist ein Querschnitt durch eine Füllvorrichtung gemäß dieser Erfindung und

Fig. 2 ist eine Darstellung für eine Beschreibung der Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Gegendruckfüllvorrichtung.

Beste Methode zur Anwendung der Erfindung

Es wird nun mit Bezug auf die Figuren eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Mit Bezug auf Fig.1 hat ein Behälter oder eine Flasche 1 einen Hals 2, auf den eine Gegendruckflüssigkeitsfüllvorrichtung 3 befestigt ist, die ein Flüssigkeitsfüllrohr 4 zum Einfüllen der gewünschten Flüssigkeit in den Behälter 1 aufweist. Eine obere Endhülse 5 des Füllrohrs 4 ist in dem Füllelementkörper 6 angeordnet

und von diesem gehalten, wobei ein O-Ring 7 die Endhülse 5 umgibt, und diese ist ferner mit einem nicht dargestellten Flüssigkeitstank verbunden. In der Fig. ist rechts von der oberen Endhülse 5 eine Druckgaszufuhrleitung 8 zur Zufuhr von Druckgas in den Behälter 1 vorgesehen, wobei diese Leitung in den Hals 2 des Behälters 1 hineinführt.

An der linken Seite der oberen Endhülse 5 ist eine Gasauslaßhülse 9 vorgesehen, die einen Ausgang des Gasauslaßkanals bildet. Eine Ventilbetätigungskammer 11 um-* gibt ein Gasdurchflußsteuerventil 10 und ist unterhalb der Gasauslaßhülse 9 angeordnet und steht in Verbindung mit dieser. Das Gasdurchflußsteuerventil 10 besteht aus rostfreiem Stahl und ist zu einem konischen oberen Halbteil 10a und einem zylindrischen unteren Halbteil geformt. Das untere Ende der Ventilbetätigungskammer 11 ist mit einer ersten Zweigauslaßleitung 12 verbunden, die in das Innere des Behälters 1 führt, während der mittlere Abschnitt der Ventilbetätigungskammer 11 mit einem zweiten Zweigauslaßkanal 13 in Verbindung steht. Der zweite Zweigauslaßkanal 13 ist seinerseits mit einem kleinen Raum verbunden, der durch das Bezugszeichen bezeichnet ist, der durch das untere Ende der oberen Endhülse 5 und ein oberes Ende einer Gasauslaßrohrhülse 14 begrenzt ist, die das Füllrohr 4 umgibt und fest innerhalb des Füllelementkörpers 6 angeordnet ist. Das untere Ende der Gasauslaßrohrhülse 14 ist an einer vorgewählten Stelle positioniert, wodurch die einzufüllen- de Flüssigkeitsmenge eingestellt wird. Eine Gasauslaßöffnung 15 ist an einem Abschnitt des unteren Endes der Rohrhülse 14 vorgesehen. Das Gas oder die Luft, das bzw. die durch die Gasauslaßöffnung 15 eingetreten ist, fließt durch einen Zwischenraum zwischen der Außenwand

-/9- C

des Füllrohrs 4 und der inneren Umfangswand der Gasauslaßrohrhülse 14, tritt in den Raum 17 ein und bewegt sich in den oberen Abschnitt des zweiten Zweigauslaßkanals 13. An der Unterseite des Füllelementkörpers 6 ist ein Dichtungsgummi 16 angebracht, das von dem oberen Abschnitt zu dem unteren Abschnitt nach außen erweitert ist und den Hals 2 des Behälters 1 übergreift, wodurch ein luftdichter Anschluß beibehalten ist.

In Verbindung mit den Fig. 1 und 2 wird nachfolgend die Arbeitsweise der Gegendruckflüssigkeitsfüllvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.

Wenn ein Flüssigkeitsfüllvorgang durch das Rohr 4 eingesetzt hat, tritt Kohlendioxid aus dem kohlensäurehaltigen Getränk wie Bier oder andere Erfrischungen aus. Um die Entstehung eines solchen Kohlendioxid zu blockieren, wird Druckluft durch die Druckgaszuführleitung 8 von einer nicht dargestellten Druckluftquelle zugeführt und tritt in die erste Zweigauslaßleitung 12 und den zweiten Zweigauslaßkanal 13 ein, und danach wird die Druckgaszufuhrleitung 8 geschlossen.

Die Luft innerhalb des Behälters wird durch die erste Zweigauslaßleitung 12, den zweiten Zweigauslaßkanal 13 und schließlich durch die Gasauslaßhülse 9 in die Atmosphäre ausgelassen. Da ein geringer Spalt oder Abstand zwischen der Innenwand der Ventilbetätigungskammer 11 und der Außenwand der zylindrischen unteren Hälfte des Gasdurchflußsteuerventils besteht, wobei dieser Spalt im wesentlichen groß genug ist, um die Bewegung des Ventiles nach oben und nach unten zu ermöglichen (etwa 0,03 bis 0,07 mm), kann die Luft in der ersten Zweigauslaßleitung 12 durch den Spalt fließen

und erreicht die Gasauslaßhülse 9. Gleichzeitig kann die Luft von dem zweiten Zweigauslaßkanal 13 ebenfalls in den oberen Abschnitt des Gasdurchflußsteuerventils 10 der Ventilbetätigungskammer 11 fließen, wobei die Drücke der ersten Zweigauslaßleitung 12 und der zweiten Zweigauslaßleitung 13 ausgeglichen oder gleich gehalten sind. Infolge seines Eigengewichtes verbleibt jedoch das Gasdurchflußsteuerventil 10 in der untersten Position innerhalb der Ventilbetätigungskammer 11.

Wenn der Flüssigkeitsspiegel ansteigt, erreicht er das untere Ende der Gasauslaßrohrhülse 14 und verschließt, wie in Fig. 2 dargestellt ist, die Gasauslaßöffnung Wenn dies auftritt, steigt der Druck innerhalb der ersten Zweigauslaßöffnung 12 bis zu einem Punkt an, an dem er größer ist als derjenige des zweiten Zweigauslaßkanals 13 und der Gasauslaßhülse 9« Infolgedessen wird das Gasdurchflußsteuerventil nach oben bewegt, und sein konischer oberer Halbabschnitt 10a verschließt das untere Ende des Gasaüslaßkanals der Gasauslaßhülse 9.

Da kein Auslaß für die Luft verbleibt und der Druck innerhalb des Behälters erhöht ist, ist infolgedessen der Anstieg des Flüssigkeitsspiegels zu einem Stillstand gebracht, wodurch die Flüssigkeitszufuhr ebenfalls beendet ist.

Es soll hier hervorgehoben sein, daß der Abstand oder Spalt zwischen der Außenwand des Gasdurchflußsteuerventils 10 und der inneren Wandfläche der Ventilbetätigungskammer 11 unter gründlicher Berücksichtigung technischer Überlegungen festgelegt sein sollte, da dann, wenn der Abstand zu groß ist, das Ventil 10 nicht nach oben bewegt wird, weil zuviel Luft von dort ent-

weicht, während dann, wenn der Abstand zu klein ist, kaum Luft entweichen kann, was nicht nur den Flüssigkeitseinfüllvorgang behindert, sondern auch die Aufwärtsbewegung des Ventils 10. Deshalb sollte die Größe des Abstandes unter Berücksichtigung solcher Faktoren wie Luftdrücke und Gewicht des Gasdurchflußsteuerventils 10 festgelegt werden.

Wie bereits oben beschrieben ist, ist es wegen des Um-Standes, daß der gesamte Luftauslaßkanal geschlossen wird, sobald der zweite Zweigauslaßkanal 13 abgedichtet ist, wodurch keine Flüssigkeit in den zweiten Zweigauskanal eintreten kann, nicht erforderlich, den zweiten Zweigauslaßkanal 13 auszublasen oder durchzublasen.

Aus der vorstehenden Beschreibung ergibt sich, daß bei Anwendung der vorliegenden Erfindung auf das Einfüllen von kohlensäurehaltigen Getränken wie Bier oder andere Erfrischungen es möglich geworden ist, vollständig den Ausblasvorgang oder Durchblasvorgang der üblichen Flüssigkeitsfüllvorrichtung zu vermeiden. Da außerdem die Erfindung Gebrauch von den Druckunterschieden macht, um das Ventil zu betätigen, kann sie leicht auf die üblichen Flüssigkeitsfüllvorrichtungen angewandt werden. Die erfindungsgemäße Gegendruckfüllvorrichtung ist außerdem äußerst nützlich in Verbindung mit der Kontrolle der Mikroorganismen und sehr wirksam im Hinblick auf die Verringerung oder Vermeidung von Verlust oder Verschwendung der Füllflüssigkeit, wobei es dennoch möglieh ist, eine genau gewählte Menge der Flüssigkeit in den Behälter einzufüllen.

Industrielle Anwendbarkeit der Erfindung

Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß die
erfindungsgemäße Gegendruckflüssigkeitsfüllvorrichtung in ihrer Anwendung auf das Einfüllen von Flüssigkeiten wie Bier oder andere Getränke, die unter aufgebrachtem Druck eingefüllt werden, Nutzen mit sich bringt.

Claims

'■■"■' -' ■■■ ·■■ '■··■..-Λ-Ί 13 Patentansprüche

1. Flüssigkeitseinfüllvorrichtung mit einem Einfüllrohr zum Einfüllen einer Flüssigkeit in einen Behälter, einer Druckgaszufuhrleitung zum Einführen von Druckgas in den Behälter, um den Behälter unter einen erhöhten Druck zu setzen, und einem Gasauslaßkanal zum Abführen des Druckgases in die Atmosphäre, während der Flüssigkeitsspiegel innerhalb des Behälters sich nach oben bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß der Gasauslaßkanal in eine erste Zweigauslaßleitung

(12) und einen zweiten Zweigauslaßkanal (13) verzweigt ist, daß ein unteres Ende der ersten Zweigauslaßleitung

(12) mit dem Hals des Behälters an einer ersten Position und ein unteres Ende der zweiten Zweigauslaßleitung (13) mit dem Behälter an einer zweiten Position unterhalb der ersten Position in Verbindung stehen, wobei an dieser zweiten Position die einzufüllende Flüssigkeitsmenge festgelegt ist, daß die oberen Enden der ersten Zweigauslaßleitung (12) und des zweiten Zweigauslaßkanals

(13) mit einer Ventilbetätigungskammer (11) in Verbindung stehen, daß in der Ventilbetätigungskammer (11) ein Gasdurchflußsteuerventil (10) angeordnet ist, das

einen Gasauslaßkanal (9a) öffnet oder schließt, um den Gasauslaß in die Umgebung zu ermöglichen oder zu verhindern, wobei das Gasdurchflußsteuerventil (10) lose in die Ventilbetätigungskammer (11) aufgenommen ist, daß die erste Zweigauslaßleitung (12) und der zweite Zweigauslaßkanal (13) mit entgegengesetzten Seiten der Ventilbetätigungskammer (11) bezüglich des Gasdurchflußsteuerventils (10) in Verbindung stehen, bevor der Flüssigkeitsspiegel die zweite Position in Verbindung mit dem unteren Ende des zweiten Zweigauslaßkanals (13) erreicht, wobei dann, wenn der Flüssigkeitsspiegel die zweite Position erreicht hat und das untere Ende des zweiten Zweigauslaßkanals (13) dadurch abgedichtet ist, das Gas innerhalb der ersten Zweigauslaßleitung (12) das Gasdurchflußsteuerventil (10) nach oben bewegt, wodurch der Gasauslaßkanal (9a) verschlossen wird.

2. Flüssigkeitseinfüllvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Zweigauslaßleitung (12) mit der Ventilbetätigungskammer (11) an deren unteren Ende verbunden ist und daß der zweite Zweigauslaßkanal (13) mit der Ventilbetätigungskammer (11) an einer Stelle oberhalb des Gasdurchflußsteuerventils (10) in Verbindung steht, wenn das Ventil(10) sich in der untersten Position befindet.

3. Flüssigkeitseinfüllvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,

d a d u r c h g e k e η η ζ ei c h η e t, daß das Gasdurchflußsteuerventil (10) einen konischen oberen Halbabschnitt und einen zylindrischen unteren Halbabschnitt aufweist.

4. Gegendruckflüssigkeitseinfüllvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gasdurchflußsteuerventil aus rostfreiem Stahl besteht.