DE3829081A1 - Vorrichtung zur steuerung von fuellventilen - Google Patents

Description

Die Erfindung wird angewendet zur Steuerung von Füllventilen an Füllmaschinen zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen für Flüssigkeit und Spann- bzw. Rückgas und an diesen angeord­ neten Füllventilen mit einem in einem Füllventilgehäuse an­ geordneten Flüssigkeitsventil mit durch einen Flüssigkeits­ ventilkegel verschließbaren Auslauf, einem zu diesen zentrisch koaxial geführtes durch ein Gasventil verschließbares Gasrohr mit im Füllventilgehäuse geführten Führungsstern sowie einer Steuereinrichtung, welche mit einer das Gasrohr oben verschlie­ ßende vom Führungsstern aus federbelastete Gasventilkappe durch ein in eine Nut eingreifendes Steuerelement in Verbindung steht.

Bekannt ist ein Füllventil (DE 25 25 812) zum Abfüllen kohlen­ säurehaltiger Flüssigkeiten aus einem durch ein Schließorgan schließbaren Behälter, mit einem auf den oberen Teil des Füll­ ventils einwirkenden Steuermechanismus und Mitteln zum Öffnen und Schließen des Ventils unter Ausnutzung bestimmter Drücke, wobei der Steuermechanismus zwei Steuerflächen aufweist, von denen eine zur Steuerung einer Druckausgleichsleitung und eine zur Steuerung eines Schließorgans dient, das mit einem auf die Strömungsgeschwindigkeit der abzufüllenden Flüssigkeit anspre­ chenden Hilfsorgan zusammenwirkt. Der Steuermechanismus weist dabei ein um eine Achse drehbares Steuerorgan auf, das an seinen Enden äußere Steuerflächen gleicher Form hat und zwischen diesen äußeren Steuerflächen eine innere Steuerfläche besitzt, dessen Abstand von der Drehachse des Steuerorgans kleiner ist als die Abstände der äußeren Steuerflächen von dieser Achse.

Mit diesen beiden Steuerflächen wird einmal das Flüssigkeits­ ventil und zum anderen das Ventil der Druckausgleichsleitung gesteuert.

Diese Vorrichtung ist geeignet, ein gewisses Füllniveau in den zu füllenden Flaschen zu gewährleisten. Die Steuerung ist aber eine Folgesteuerung, so daß nicht wahlweise das Flüssigkeits­ ventil oder/und die Druckausgleichsleitung gesteuert werden kann. Weiterhin bekannt ist eine Gefäßfüllvorrichtung (DE 34 29 314) mit einem Flüssigkeitsbehälter und mindestens einem Füllorgan mit einem durch ein Flüssigkeitsventil verschließbaren Auslauf, einem durch ein Gasventil verschließbaren Rückgasrohr und einer den Auslauf mit einer Druckgasquelle verbindenden, durch ein Sperrventil verschließbaren Leitung, wobei gegen Ende eines Füll­ vorgangs bei zwangsweise geschlossenem Flüssigkeitsventil das Sperrventil kurzzeitig geöffnet wird, so daß oberhalb dem Rück­ gasrohranschnitt stehende Flüssigkeit aus dem an das Füllorgan angepreßte Gefäß durch das Rückgasrohr hindurch zurück in den Behälter verdrängt werden kann. Dabei wird das Gasventil des Rückgasrohres während des Öffnens des Sperrventils in der zur Druckgasquelle führenden Leitung unabhängig von den Druckverhält­ nissen im Gefäß und im Behälter zwangsweise geöffnet bzw. offen­ gehalten. Dazu ist eine gemeinsame Steuereinrichtung zum zwangs­ weisen Schließen des Flüssigkeitsventils und des Gasventils vor­ handen, wobei am oberen Ende des den Flüssigkeitsventilkörper tragenden Rückgasrohres ein den Gasventilkörper tragendes Steuer­ organ längs des Rückgasrohres verschiebbar angeordnet ist. Unter­ halb des Steuerorgans ist ein mit diesem zusammenwirkender An­ schlag längs des Rückgasrohres verschiebbar angeordnet, der sich über eine Druckfeder auf dem Rückgasrohr abstützt, derart, daß bei noch geöffnetem Gasventil der Flüssigkeitsventilkörper über das Steuerorgan, den Anschlag und die Druckfeder an seinen Sitz gedrückt werden kann und die für ein zusätzliches Schließen des Gasventils erforderliche Abwärtsbewegung des Steuerorgans durch die Druckfeder aufgenommen wird. Die obere Endstellung des Anschlags ist durch mindestens einen Vorsprung am Rückgasrohr fixiert.

Nachteilig ist auch hier die Folgesteuerung, die ebenfalls durch zwei Steuerflächen realisiert wird in Verbindung mit Federn. Dabei müssen die Federn genauestens aufeinander abgestimmt sein, da sonst die Funktion nicht gewährleistet ist.

Außerdem wirkt sich nachteilig aus, daß die korrigierte Menge an Flüssigkeit wieder in den Flüssigkeitsbehälter abgeführt wird, was zu einer Beunruhigung der Flüssigkeit führt.

Ziel der Erfindung ist die Erreichung einer genauen Füllhöhe von Flüssigkeiten in Flaschen durch eine Füllhöhenkorrektur ohne dabei die Flüssigkeit im Ringkessel zu beunruhigen so­ wie den Reinigungsvorgang zu verbessern.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zur Füllhöhenkorrek­ tur und Reinigung das Flüssigkeitsventil und das Gasventil durch voneinander unabhängigen Steuerungen mit einfachen Mitteln zu schließen sowie eine Beunruhigung der Flüssigkeit im Ringkessel durch die Füllhöhenkorrektur zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß im Füllven­ tilgehäuse über der Gasventilkappe eine lose auf dem Führungs­ stern aufliegende, mit Öffnungen zum Eingriff der Steuerfinger versehene, rohrförmige, oben durch einen Deckel verschlossene Schalthülse angeordnet ist, der achsmittig oberhalb des Deckels ein im Füllventilgehäuse abgedichteter Steuerstift zugeordnet ist, der mit einer ortsfesten Steuerkurve in Verbindung steht. Dabei ist die Schalthülse nach unten geöffnet und besitzt zusätz­ liche weitere Öffnungen, die vorzugsweise in der vom Gasanschluß des Füllventilgehäuses abgewandten Seite am Umfang angeordnet sind.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung besteht in der von­ einander unabhängigen Steuerung des Flüssigkeits- und des Gas­ ventiles. Diese Steuerung wird durch einfache Mittel zu dem bis­ herigen Füllventil erreicht, indem lediglich eine besonders aus­ gebildete Schalthülse sowie die zugehörige Steuerung zusätzlich vorhanden sind. Damit ist eine Füllhöhenkorrektur und eine Rei­ nigung des Füllventiles möglich. Bei der Füllhöhenkorrektur fließt die Korrekturflüssigkeit nicht in den Ringkessel zurück, sondern verbleibt durch die Anordnung der Öffnungen in der Schalthülse im Füllventil, wodurch eine Beunruhigung der Flüssig­ keit im Ringkessel vermieden wird. Die Flüssigkeit wird zur Füllung der nächsten Flasche verwendet.

Die Erfindung soll nachstehend an Hand eines Ausführungsbei­ spieles näher erläutert werden. Die zugehörigen Zeichnungen zeigen

Fig. 1 ein Füllventil,

Fig. 2 eine schematisierte Schalthülse mit Steuerung.

Zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen durch Füllmaschinen ist ein rotierender Ringkessel 1 für Flüssigkeit und Spann- bzw. Rückgas vorhanden. Am Ringkessel 1 sind Füllventile angeordnet, die u. a. eine Zentrierglocke 2 besitzen, an die Flaschen 3 durch die Aufwärtsbewegung eines Hubzylinders gasdicht angepreßt werden. Jedes Füllventil steht mit dem Ringkessel 1 über einen Flüssigkeitszulauf 4 und über einen Gasanschluß 5, die im Füllventilgehäuse 6 angeordnet sind, in Verbindung. Für die Flüssigkeit besitzt das Füllventil ein Flüssigkeitsventil mit einem Auslauf 7, der durch einen Flüssigkeitsventilkegel 8 mit Dichtung 9 verschlossen werden kann. Das Flüssigkeitsventil ist axial beweglich im Füllventilgehäuse 6 angeordnet und besteht aus dem Flüssigkeitsventilkegel 8, der Dichtung 9, dem Gasrohr 10 und dem Führungsstern 11. Nach unten ragt das Gasrohr 10 in die Flasche 3 hinein und besitzt zur Bestimmung der Füllhöhe eine Bohrung 12. Oben ist das Gasrohr 10 mit einem Gasventil versehen, welches aus dem Gasrohr 10 und einer das Gasrohr 10 axial verschließenden Gasventilkappe 13 besteht, die seitlich Schlitze aufweist. Zwischen Gasventilkappe 13 und Führungsstern 11 ist eine Druckfeder 14 angeordnet. Eine weitere Feder 15 befindet sich zwischen Führungsstern 11 und Füllventilgehäuse 6. Über der Gasventilkappe 13 ist im Füllventilgehäuse 6 eine lose auf dem Führungsstern 11 aufliegende Schalthülse 16 vorgesehen. Die Schalthülse 16 ist rohrförmig unten offen ausgebildet, oben durch einen Deckel 17 verschlossen und besitzt eine weitere Öffnung 18, die vorzugsweise in der vom Gasanschluß 5 des Füllventilgehäuses 6 abgewandten Seite am Umfang der Schalthülse 16 angeordnet ist. Die Steuerfinger 19 sind durch diese Öffnung 18 bis zu einer Nut in der Gasventilkappe 13 geführt und werden durch eine Steuereinrichtung mit Steuerhebeln 20 und Kurven 21 gesteuert. Achsmittig über dem Deckel 17 der Schalthülse 16 befindet sich im Füllventilgehäuse 6 ein axial beweglicher abgedichteter Steuerstift 22. Oberhalb des Steuerstiftes 22 ist eine ortsfeste, an einer Strebe 23 des Maschinengestells 24 befestigte, Steuerkurve 25 angeordnet, die zum Ausgleich von Toleranzen federbelastet ist.

Die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung besteht in der Möglichkeit des unabhängigen Schließens des Flüssigkeits­ ventiles vom Gasventil. Nachdem eine Flasche 3 an die Zentrier­ glocke 2 gasdicht angepreßt ist, erfolgt in üblicher Weise der Füllvorgang mit einer Evakuierung, einer möglichen Inertgasspü­ lung und nochmaliger Evakuierung. Daran schließt sich das Öff­ nen des Gasventiles an, was durch den kurvengesteuerten Steuer­ hebel 20 erfolgt, wobei durch die Steuerfinger 19 die Gasventil­ kappe 13 nach oben bewegt wird und das Gasrohr 10 öffnet. Gleich­ zeitig wird dabei die Schalthülse 16 mit angehoben. Es erfolgt der übliche Druckausgleich zwischen Ringkessel 1 und Flasche 3, wobei sich durch die Feder 15 der Flüssigkeitsventilkegel 8 nach oben bewegt und das Flüssigkeitsventil damit öffnet. Die Flasche 3 füllt sich mit Flüssigkeit. Die Schalthülse 16 steht dabei auf dem Führungsstern 11 ohne die Arbeitsweise des Gas­ und Flüssigkeitsventiles zu behindern. Wie üblich wird der Füll­ vorgang beendet, wenn die Flüssigkeit die Bohrung 12 des Gas­ rohres 10 erreicht, die Flasche 3 wird dabei jedoch etwas über­ füllt. Nunmehr wird erfindungsgemäß durch die ortsfeste Steuer­ kurve 25 der Steuerstift 22 nach unten bewegt und drückt über den Deckel 17 die Schalthülse 16 und damit den Führungsstern 11 ebenfalls nach unten und schließt so bei noch geöffnetem Gas­ ventil den Flüssigkeitsventilkegel 8 auf den Auslauf 7. Damit ist das Flüssigkeitsventil geschlossen, jedoch das Gasventil noch geöffnet.

Durch diese Wirkung ist nach dem Füllvorgang möglich, über eine gesonderte Leitung 26 mit gesteuertem Ventil 27, durch einen ge­ ringen Überdruck die überfüllte Flüssigkeit bis zur Bohrung 12 aus der Flasche 3 zu entfernen. Diese Flüssigkeit wird durch das Gasrohr 10 und durch die Öffnung 18 in das Füllventilgehäuse 6 und nicht in den Ringkessel 1 gedrückt und zur Füllung der nächsten Flasche 3 verwendet. Nach der Korrektur des Flüssig­ keitniveaus in der Flasche 3 wird ebenfalls wie üblich durch die Kurve 21, den Steuerhebel 20 und die Steuerfinger 19 das Gasventil durch das Verschließen des Gasrohres 10 durch die Gasventilkappe 13 geschlossen.

Beim Reinigungsvorgang ist es durch das unabhängige Betätigen des Flüssigkeits- und Gasventiles möglich, einen Reinigungskreislauf zu schaffen, um insbesondere den oberen Teil des Füllventiles zu reinigen. Dazu wird an die Zentrierglocke eine übliche Spülglocke angebracht und die Füllmaschine an ein Reinigungsge­ rät angeschlossen.

Claims (2)

1. Vorrichtung zur Steuerung von Füllventilen an Füllmaschinen zum Abfüllen von Flüssigkeiten in Flaschen oder dgl. mit einem Ringkessel für Flüssigkeit und Spann- bzw. Rückgas und an diesen angeordneten Füllventilen mit einem in einem Füllventilgehäuse angeordneten Flüssigkeitsventil mit durch einen Flüssigkeitsven­ tilkegel verschließbaren Auslauf, einem zu diesen zentrisch ko­ axial geführtes durch ein Gasventil verschließbares Gasrohr mit im Füllventilgehäuse geführten Führungsstern sowie einer Steuer­ einrichtung, welche mit einer das Gasrohr oben verschließende, vom Führungsstern aus federbelastete Gasventilkappe durch ein in eine Nut eingreifendes Steuerelement in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, daß im Füllventilgehäuse (6) über der Gasventil­ kappe (13) eine lose auf dem Führungsstern (11) aufliegende mit Öffnungen (18) zum Eingriff der Steuerfinger (19) versehene rohrförmige oben durch einen Deckel (17) verschlossene Schalt­ hülse (16) angeordnet ist, der achsmittig oberhalb des Deckels (17) ein im Füllventilgehäuse (6) abgedichteter Steuerstift (22) zugeordnet ist, der mit einer ortsfesten Steuerkurve (25) in Ver­ bindung steht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schalthülse (16) nach unten geöffnet ist und zusätzliche weitere Öffnungen (28) besitzt, die vorzugsweise in der vom Gasanschluß (5) das Füllventilgehäuses (6) abgewandten Seite am Umfang angeordnet sind.