DE3837097C2 - - Google Patents
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- DE3837097C2 DE3837097C2 DE3837097A DE3837097A DE3837097C2 DE 3837097 C2 DE3837097 C2 DE 3837097C2 DE 3837097 A DE3837097 A DE 3837097A DE 3837097 A DE3837097 A DE 3837097A DE 3837097 C2 DE3837097 C2 DE 3837097C2
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- B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
- B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Basic Packing Technique (AREA)
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- Filling Of Jars Or Cans And Processes For Cleaning And Sealing Jars (AREA)
- Vacuum Packaging (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
- Supplying Of Containers To The Packaging Station (AREA)
- Electrostatic Separation (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Entlüften einer Anlage
zum Befüllen von Behältern mit einer dosierten Menge Flüssig
keit ohne Lufteinschluß mittels einer Dosierpumpe, bei welchem
mindestens ein am Eingang des Füllrohres angeordnetes Steuer
ventil intermittierend geöffnet und geschlossen wird und die
Flüssigkeit über einen Pufferbehälter zugeführt wird. Außer
dem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Entlüften einer
solchen Anlage zum Befüllen von Behältern mit einer dosierten
Menge Flüssigkeit ohne Lufteinschluß, und diese Vorrichtung
weist einen mit einer Speiseleitung verbundenen Pufferbehälter
auf, unter dem ein Steuerventilgehäuse mit mindestens einem
Steuerventil angeordnet ist, welches die Eingangsseite eines
darunter befindlichen, am Ausgang mit einer Fülldüse ver
schließbaren Füllrohres verschließt oder mit dem Pufferbehäl
ter verbindet.
Im Falle von Flüssigkeitspackungen, deren Hauptkörper aus ei
nem einseitig oben offenen Tubus besteht, ist eine Anlage zum
Befüllen mit einer dosierten Menge Flüssigkeit ohne Luftein
schluß bekannt, beispielsweise Milch. Das Befüllen ohne Luft
einschluß setzt aber verschiedene Maßnahmen voraus, insbeson
dere das Entlüften zu Beginn des Befüllungsbetriebes, wenn
beispielsweise auf einen anderen Packungstyp oder ein anderes
Füllgut umgestellt worden ist. Im bekannten Falle wird Milch
aus einer Zentralverteilung über eine Speiseleitung dem Puf
ferbehälter zugeführt und über Ventile gesteuert in ein unter
den Ventilen angeordnetes Füllrohr gefördert, an dessen Aus
gang unten die tubusförmige Milchpackung steht, die gefüllt
werden soll. In diesem Füllrohr kann sich nun Luft sammeln,
und die Erfindung zielt darauf ab, Maßnahmen zu schaffen, um
diese Luft zu entfernen.
Zu Beginn des ganzen Füllvorganges befindet sich an verschie
denen Teilen der Anlage eingeschlossene Luft, die mit Beginn
des Pumpens und Füllens der Packungen zwangsläufig mit in die
Packungen gefördert wird. Dies wünscht man zu vermeiden.
Bei den bisherigen Füllanlagen werden daher im Falle von Milch
10 Packungen im Vorlauf mit Milch aus den Anlagenteilen mit
Lufteinschlüssen gefüllt, so daß die Packungen nicht vollstän
dig gefüllt sind. Deshalb werden sie als Ausschuß behandelt.
Füllt man ein in der Konsistenz dickeres Produkt ein, wie z.B.
Joghurt, dann werden für den Vorlauf eines Füllvorganges im
allgemeinen 25 Packungen als Ausschuß gefüllt, weil man aus
Erfahrung annimmt, daß sich nach Durchlauf der 25. Packung
kein Lufteinschluß mehr erwarten läßt.
Im Produktionszustand sollen alle Rohre im System vollständig
ohne Luft und nur mit Füllgut gefüllt sein, so daß die Pac
kungen tatsächlich mit dosierter Menge befüllbar sind. Die
bekannten Dosierpumpen haben im allgemeinen einen Kolben, des
sen Pumphub die dosierte Menge Flüssigkeit vorgibt, welche
in die Packung gefüllt wird.
Für eine Molkerei oder einen anderen Füllbetrieb, bei dem Flüs
sigkeiten in eine große Anzahl Packungen unterschiedlicher
Chargen oder mit unterschiedlichem Füllgut gefüllt werden müs
sen, versteht es sich, daß jedesmal vor dem Produktionsbetrieb
oder nach einer Umstellung der Anlage die Erzeugung von Aus
schußware nur wegen der Entlüftung der Anlage unerwünscht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren
zum Entlüften einer solchen Anlage mit den eingangs genannten
Merkmalen zu schaffen, bei welchem der Vorlauf von Produktions
gut zu Beginn des Füllvorganges mit Fehlbefüllung vermieden
wird; und möglichst eine genaue Einschaltzeit für den eigentli
chen Füllvorgang vorgegeben werden kann, bei welchem sicher
gestellt ist, daß keine Lufteinschlüsse in der Anlage mehr
vorhanden sind.
Die Aufgabe gilt auch für die Verbesserung einer Vorrichtung
zum Entlüften einer solchen Anlage mit den vorstehend erwähnten
Merkmalen, welche eine zeitlich genau bestimmbare Arbeitsweise
zum Entlüften erlaubt, wonach der Füllbetrieb vorzugsweise
durch einen einfachen Knopfdruck zu einem Zeitpunkt begonnen
werden kann, bei welchem der Bedienungsmann mit Berechtigung
erwarten kann, daß die Anlage keine Lufteinschlüsse mehr hat.
Hinsichtlich des Verfahrens wird diese Aufgabe dadurch gelöst,
daß in dem ausgangsseitig mit einer Fülldüse versehenen Füll
rohr und in dem Pufferbehälter unter Schließen der Fülldüse
ein Vakuum erzeugt wird, wobei das Steuerventil geöffnet wird,
und daß nach dem Ausperlen der Luft nach oben nach einem ein
stellbaren Zeitintervall das Steuerventil geschlossen wird.
Der Fachmann versteht, daß beim Anlegen eines Vakuums an den
Raum oberhalb des Flüssigkeitspegels in einem Pufferbehälter
etwaige Lufteinschlüsse, die sich im Pufferbehälter oder in
Anlagenteilen darunter befinden, ausperlen können bzw. eine
größere Auftriebskraft als ohne Vakuum erhalten. Luftein
schlüsse werden zwar im allgemeinen im Laufe der Zeit, durch
Erschütterungen und dergleichen, nach oben getrieben, durch
Krümmungen der Rohranlage und dergleichen dauert es aber im
allgemeinen eine längere Zeit, bis mit großer Sicherheit alle
Lufteinschlüsse entfernt sind. Zu Beginn des Füllbetriebes
wünscht man eine möglichst kurze Zeit für das Austreiben der
Lufteinschlüsse. Durch die Erzeugung des Vakuums gelingt dies
überraschend gut und einfach. Ist das Füllrohr oben durch das
erwähnte Steuerventil verschlossen, dann wird zum Entlüften
das Steuerventil geöffnet, so daß im Füllrohr vorhandene Flüs
sigkeit gehalten und gleichzeitig etwa darin eingeschlossene
Luft nach oben wegsteigen kann. Nach einem Zeitintervall wird
dieses Steuerventil geschlossen, etwaige andere Arbeiten, ein
schließlich des Entlüftens, können durchgeführt werden, und
dann kann der Produktionsbetrieb beginnen. Dieses Zeitinter
vall wird nach der Erfahrung und von qualifizierten Fachleu
ten eingestellt. Für dieselbe Anlage und dasselbe Füllgut gilt
dann dieselbe Einstellung des Zeitintervalls, so daß nach Ab
schluß der Entwicklungsarbeiten für das neue Entlüftungsverfah
ren auf diese Erfahrungswerte zurückgegriffen werden kann,
ohne bei jedem Füllvorgang erneut einen qualifizierten Fach
mann zur Einstellung des Zeitintervalls heranziehen zu müssen.
Da das Füllrohr mit der Fülldüse ausgangsseitig verschlossen
ist, kann das Entlüftungsverfahren erfindungsgemäß ohne Be
füllen von Packungen durchgeführt werden, so daß erheblich
an Ausschußware gespart werden kann.
Das Einsetzen von Vakuum in Befüllungsanlagen ist in anderem
Zusammenhang an sich schon bekannt. So gibt es beispielsweise
bereits eine Vorrichtung zum intermittierenden Zuführen von
Flüssigkeit mit einem tropfenfreien Ventil, wobei die Flüssig
keit einem Pufferbehälter zugeführt wird unterhalb der Ventile
angeordnet sind. Einrichtungen sorgen für die Erzeugung eines
Vakuums im Pufferbehälter. Dieses Vakuum ist aber dafür vorge
sehen, den hydrostatischen Druck im Leitungsbereich
mit den
Ventilen zu verringern, den die Flüssigkeit sonst an den Ven
tilen erzeugen würde. Durch das Vakuum können die Rückstellfe
dern der Ventile so eingestellt werden, daß sie immer im rich
tigen Augenblick schließen oder öffnen, was insbesondere bei
der schaumbildenden Milch als Füllgut wichtig ist. Zum Entlüf
ten der Befüllungsanlage kann das nach diesem bekannten Ver
fahren vorgesehene Vakuum aber nicht verwendet werden. Außer
dem hat sich gezeigt, daß das Ansprechen von federbelasteten
Ventilen zu stark verzögert ist.
Besonders zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung hingegen, wenn
zum Entlüften des Füllrohres und der mit diesem verbundenen
Dosierpumpe zwei hintereinandergeschaltete Steuerventile ge
trennt voneinander derart gesteuert werden, daß beim Erzeugen
des Vakuums im Pufferbehälter beide Steuerventile geöffnet
werden; nach dem Ausperlen des wesentlichen Teils der Luft
nach oben zuerst das obere Steuerventil und nach einer ein
stellbaren Zeit das untere Steuerventil geschlossen werden;
und dann das obere Steuerventil geöffnet und nach einem weite
ren Zeitintervall geschlossen wird. Wenn mehrere Anlagenteile
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entlüftet werden, sollten
mehrere Steuerventile getrennt voneinander angeordnet und in
der beschriebenen Weise betätigt werden. Bei einer bevorzug
ten Befüllungsanlage gibt es außer dem Füllrohr auch die in
dessen Anlagenbereich angeschlossene Dosierpumpe, d.h. also
zwei Anlagenzweige, die entlüftet werden müssen, weshalb die
zwei Steuerventile getrennt voneinander angeordnet und getrennt
voneinander betätigt werden. Auf diese Weise kann nämlich zu
erst der eine Zweig entlüftet und in diesem sauberen Zustand
abgeschlossen und dann der andere Zweig der Anlage entlüftet
werden.
Weiterhin ist es erfindungsgemäß zweckmäßig, wenn zuerst das
Vakuum im Pufferbehälter erzeugt, das untere Steuerventil ge
schlossen wird und das obere Steuerventil geöffnet wird; dann
beide Ventile gleichzeitig geöffnet werden; wonach das obere
geschlossen, dann das untere geschlossen, das obere geöffnet
und schließlich das obere Steuerventil wieder geschlossen wird,
während die Fülldüse die ganze Zeit über geschlossen bleibt.
Bei einem solchen Verfahren können Lufteinschlüsse mit Sicher
heit nach einer bestimmten Zeit beseitigt werden, so daß ein
bestimmtes Programm mit fest eingestellten Zeitintervallen
durchlaufen wird, nach dessen Abschluß automatisch die Start
bereitschaft der Anlage signalisiert werden kann. Auch unge
übtes Bedienungspersonal kann dann den Füllbetrieb durch einen
einfachen Knopfdruck in Gang setzen. Das aber bedeutet eine
automatische Entlüftung ohne Abfallprodukt. Man spart auch
das erfahrene Betriebspersonal ein, welches durch die Erfah
rung beim herkömmlichen Entlüften solcher Füllmaschinen erst
abschätzen muß, wann wohl keine Lufteinschlüsse mehr in der
Anlage vorhanden sind. Diese Automatisierung des Befüllungs
verfahrens bzw. des vorgeschalteten Entlüftungsverfahrens ist
einfach, störunanfällig und erlaubt die Einsparung von Perso
nal im allgemeinen Betrieb des Anlagenbenutzers.
Das Entlüftungsverfahren dieser Art ist schon sehr durchdacht,
kann aber hinsichtlich einer weiteren Einzelheit verbessert
werden. Beispielsweise wird von einem ausgangsseitig durch
eine Fülldüse geschlossenen Füllrohr ausgegangen, und über
der aussgangsseitigen Fülldüse ist eine Flüssigkeitssäule an
zunehmen, die ein bestimmtes Gewicht hat. Werden aus dieser
Flüssigkeitssäule Lufteinschlüsse durch das erfindungsgemäße
Verfahren entfernt, muß man mit einer Gewichtszunahme oder
Erhöhung der Flüssigkeitssäule rechnen, denn die ausgetriebene
Luft wird durch die Flüssigkeit ersetzt, so daß ein größeres
Gewicht auf der ausgangsseitigen Fülldüse wirkt. Deshalb ist
es erfindungsgemäß vorteilhaft, wenn beim ersten Öffnen des
unteren Steuerventils das Vakuum im Pufferbehälter erhöht wird.
Mit dem erfindungsgemäßen Entlüftungsverfahren können Luft
einschlüsse aus dem Füllrohr über der ausgangsseitigen Füll
düse durch das erste Öffnen des unteren Steuerventils ent
fernt werden, so daß in diesem Augenblick die Gewichtszunah
me beginnt, die durch das erhöhte Vakuum wieder neutralisiert
wird.
Dieses Ausgleichen der Druckkraft auf die Fülldüse am ausgangs
seitigen Ende des Füllrohres durch die erhöhte Saugkraft des
erhöhten Vakuums ist nämlich besonders dann zweckmäßig, wenn
eine durch den Unterdruck im Füllrohr sich schließende Füll
düse verwendet wird. Durch die Gewichtszunahme beim Austrei
ben der Lufteinschlüsse könnte es nämlich sonst passieren,
daß sich die Fülldüse teilweise öffnet, weil die Schließkraft
nicht mehr ausreicht. Diese Gefahr ist durch den Zwischen
schritt, das Vakuum im Pufferbehälter und damit über der Flüs
sigkeitssäule des Füllrohres zu erhöhen, vorteilhaft und mit
einfachen Mitteln wieder ausgeschaltet.
Hinsichtlich der Vorrichtung zum Entlüften der Befüllungsanla
ge wird die vorstehend erwähnte Aufgabe erfindungsgemäß da
durch gelöst, daß das Steuerventil von außen zwangsgesteuert
ist und der Pufferbehälter mit einer Vakuumpumpe verbunden
ist. Die Zwangssteuerung wirkt erfindungsgemäß einerseits auf
das Steuerventil und andererseits auf den Antrieb der Vakuum
pumpe, so daß beide Aggregate, das Steuerventil und die Vaku
umpumpe, nach einem bestimmten Programm ihre Wirkungen in der
Entlüftungsanlage entfalten. Bisher sind Ventile im allgemei
nen durch den Zustand des benachbarten Fließmittels angesteu
ert worden, wobei im Falle der Flüssigkeitsbefüllungsanlagen
der Druck des Füllgutes im Inneren der Anlage eine Federkraft
überwinden mußte, bevor das betreffende, mit dieser Feder ver
sehene Ventil betätigt werden konnte. Durch die Zwangssteue
rung des neuen Ventils bei der Entlüftungsvorrichtung ist
nicht nur seine Funktion zuverlässiger gestaltet, so daß ein
100%-iges Schließen nach Durchlauf des Schaltzuganges sicher
gestellt ist (das gleiche beim Öffnen), sondern die Schalt
funktion wird auch verkürzt, weil von außen gesteuerte Ventile
schneller reagieren können.
Durch die Verbindung des Pufferbehälters mit der Vakuumpumpe,
die ebenfalls im Rahmen des Programmes steuerbar ist, kann
in der vorstehend beschriebenen Weise das Austreiben der Luft
einschlüsse erheblich beschleunigt werden. Durch die Merkma
le der Entlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung ist es also
möglich, eine Befüllungsanlage in einer kürzestmöglichen Zeit
zu entlüften, so daß der Betreiber der Füllanlage in optimal
kurzer Zeit die Anlage in den normalen Betriebszustand ohne
Lufteinschlüsse bringen kann.
Besonders vorteilhaft ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn
im Abstand über dem unteren Steuerventil ein oberes, von außen
getrennt zwangsgesteuertes Steuerventil angeordnet ist und
wenn die Anschlußleitung der Dosierpumpe am Steuerventilge
häuse zwischen dem unteren und dem oberen Steuerventil ange
schlossen ist. Mit diesen Maßnahmen ist die oben bereits an
gesprochene Betriebsweise erreichbar, nämlich die in einem
von zwei unterhalb des Pufferbehälters
angeordneten Betriebs
zweigen der Anlage befindliche Dosierpumpe unabhängig und/oder
gleichzeitig mit dem Füllrohr in der gewünschten Weise zu entlüften.
Zweckmäßig ist es gemäß der Erfindung ferner, wenn die Füll
düse aus einem elastomeren Material besteht. Beispielsweise
kann man eine Fülldüse aus Gummi verwenden, die im geschlosse
nen Zustand zwei kreuzförmig zueinander angeordnete Schlitze
aufweist, die durch den dahinter im Inneren des Füllrohres
befindlichen Unterdruck geschlossen gehalten werden. In ande
rem Zusammenhang gibt es bereits solche Gummidüsen, die sich
bei Unterdruck im Füllrohr schließen. Eine solche Gummidüse
hat die natürliche Neigung, sich zu verschließen, weshalb ein
bereits geringer Unterdruck in dem Rohr über der Gummidüse
gegenüber der Außenatmosphäre ausreicht, um die Düse zu ver
schließen bzw. geschlossen zu halten. Mit einer solchen Gummi
düse kann man eine Flüssigkeitssäule in einem vollständig ge
schlossenen Füllrohr über der geschlossenen Düse ohne Tropf
gefahr halten. Die Verwendung einer solchen Gummidüse bei ei
ner Entlüftungsvorrichtung der hier beschriebenen Art ist aber
bislang nicht bekannt gewesen.
Wenn man bei weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der Erfin
dung die Steuerventile und/oder die Vakuumpumpe mit einer Com
putersteuerung verbindet, kann man die oben schon beschriebe
nen Vorteile einer schnellen und zuverlässigen Entlüftung er
reichen. Es ist heute Stand der Technik, einfache oder kompli
zierte Programme in einen Rechner einzuspeisen, der zeitge
steuert mit großer Genauigkeit Steuersignale abgeben kann, so
daß das hier beschriebene Entlüftungsverfahren zeitlich exakt
gesteuert mit großer Zuverlässigkeit durchgeführt werden kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der
vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei
bung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung
mit den Zeichnungen. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch und abgebrochen die wesentlichen Teile
der Entlüftungsvorrichtung gemäß der Erfindung in einem
ersten Zustand,
Fig. 2 bis 4 die gleiche abgebrochene Darstellung wie Fig.
1, wobei jedoch die Zustände 2 bis 4 gezeigt sind und
Fig. 5 in vollständigerer Darstellung einen Teil einer Füll
anlage, um eine Flüssigkeit in eine Reihe von auf ei
nem Förderband befindlichen Packungen einzufüllen.
Die allgemeinen Merkmale lassen sich am besten aus der Darstel
lung der Fig. 5 erläutern, wo auf dem schematisch angeordne
ten Förderband 1 eine einseitig oben offene Flüssigkeitspac
kung 2, das untere, mit einer Fülldüse 3 aus Gummi verschlosse
ne Ende eines Füllrohres 4 umgibt. Im Zustand der Fig. 5 ist
die Fülldüse 3 in die Packung 2 weitgehend eingetaucht ge
zeigt. Es kann bei einer geeigneten Anlage zum Befüllen von
Papierpackungen mit einer dosierten Menge Milch eine Relativ
bewegung zwischen dem Füllrohr 4 und der Packung 2 vorgesehen
sein, so daß bei leerer Packung die Fülldüse 3 bis fast auf
den Boden der Packung 2 gelangt und hier den Füllvorgang wäh
rend eines langsamen Herausziehens des Füllrohres 4 aus der
Packung 2 durchführt. Da es für die Erläuterung der hier inte
ressierenden Verfahrensschritte und Vorrichtungsmerkmale nicht
auf den Füllvorgang als solchen ankommt, sollte die vorstehende
Beschreibung des Befüllens genügen.
Auf der dem Ausgang des Füllrohres 4 unten mit der Fülldüse
3 gegenüberliegenden Eingangsseite 5 des Füllrohres ist nach
oben hin angeschlossen ein Steuerventilgehäuse 6 vorgesehen,
das zylindermantelförmig ausgebildet ist mit einer Seitenöff
nung 7, von der die Anschlußleitung 8 einer Dosierpumpe 9 ab
gezweigt ist, und zwar von einem Raum 10 über dem Sitz 11 des
unteren Steuerventils 11′ sowie unter dem Ventilsitz 12 des
oberen Steuerventils 12′. Beide Steuerventile 11′ und 12′ sind
im Zustand der Fig. 5 geschlossen gezeigt. Außerdem erschei
nen sie stark schematisiert mit den nach außerhalb des Steu
erventilgehäuses 6 ragenden Betätigungsstangen, die lediglich
symbolhaft die Zwangssteuerung der Steuerventile 11′, 12′ von
außen veranschaulichen sollen.
Über dem Steuerventilgehäuse 6 befindet sich ein Pufferbehäl
ter 13, der auf der einen Seite (hier links unten) mit einer
Speiseleitung 14 und auf der anderen Seite (hier rechts oben)
mit einer Vakuumleitung 15 und Vakuumpumpe 16 versehen ist.
Der schwarze, über der gewellten Trennlinie 20 über der Flüs
sigkeitsmasse 17 angeordnete Raum 18 mit dem gasdicht ver
schlossenen Deckel 19 des Pufferbehälters 13 stellt das Va
kuum dar.
Im Betrieb arbeitet die Entlüftungsvorrichtung mit den beiden
im Abstand a übereinander angeordneten Steuerventilen 11′ und
12′ wie folgt:
Es wird angenommen, daß unter dem Niveau 20 der Flüssigkeit
17 die gesamte Anlage, einschließlich der Dosierpumpe 9, mit
der abzufüllenden Flüssigkeit zu Beginn eines Produktionsbe
triebes gefüllt ist. Eingeschlossene Luft muß nun wie folgt
ausgetrieben werden. Der Pufferbehälter 13 wird über die Va
kuumpumpe 16 evakuiert, so daß sich im Raum 18 ein erstes be
stimmtes Vakuum einstellt. Es versteht sich, daß über dem ge
schlossenen oberen Steuerventil 12′ eingeschlossene Luft durch
dieses Vakuum über die Vakuumleitung 15 abgezogen wird. Es
wird dabei angenommen, daß aus dem Zustand der Fig. 5 ausge
gangen wird, wobei im Raum des Füllrohres 4 ebenfalls ein
Teilvakuum erzeugt ist, durch welches die Fülldüse 3 geschlos
sen wird.
In den weiteren Fig. 1 bis 4 ist die Packung 2 nicht mehr
gezeigt, und es ist auch der Pufferbehälter 13 oben abgebro
chen. Während des ganzen Betriebsablaufes bei der Entlüftung
gemäß den Fig. 1 bis 5 ist die Fülldüse 3 als geschlossen
anzusehen.
Nach dem Einstellen des Vakuums im Raum 18 wird nun in den
Zustand der Fig. 1 geschaltet, d.h. das obere Steuerventil
12′ wird geöffnet. Im Bereich der Dosierpumpe 9 befindliche
Lufteinschlüsse können sich nun in Richtung der Pfeile 21
nach oben in den Pufferbehälter 13 entfernen. Auch die über
dem Kolben der Dosierpumpe 9 befindliche Flüssigkeitssäule
steht damit unter dem gezeigten Vakuum. Der erste Teilraum,
d.h. der linke Zweig der Entlüftungsvorrichtung mit der An
schlußleitung 8 ist damit entlüftet.
Es wird weiterhin in den Zustand der Fig. 2 umgeschaltet,
d.h. auch das untere Steuerventil 11′ wird geöffnet. Dabei
bleibt das obere Steuerventil 12′ geöffnet. Im Füllrohr 4 ein
geschlossene Luft kann nun gemäß den Pfeilen 22 nach oben in
den Pufferbehälter 13 hinein entweichen, wobei gegebenenfalls
die Vakuumpumpe 16 zu arbeiten beginnt, um das durch eintreten
de Luft verminderte Vakuum wieder auf den angestrebten Wert
zu bringen.
Durch das Öffnen des unteren Steuerventils 11′ wird die Flüs
sigkeitssäule im Füllrohr 4 größer und außerdem durch die zu
sätzliche Flüssigkeit, welche die entweichende Luft ersetzt,
schwerer. Damit die Fülldüse 3 geschlossen bleibt und als Aus
gleich für diese Gewichtszunahme wird nach einem Sonderteil
des Rechnerprogrammes
die Vakuumpumpe 16 eingeschaltet, um
das Niveau des Vakuum im Raum 18 auf einen erhöhten Wert zu
setzen. Hierdurch bleibt die Fülldüse 3 aus Gummi geschlossen,
wenngleich bei zwar tropfenfreier Dichtigkeit das Einsaugen
geringer Gasmengen (Luft) von unten in das Füllrohr 4 hinein
nicht ganz auszuschließen ist. Auch diese von unten eingeperl
te Luft wandert gemäß der durch die Pfeile 22 gezeigten Wege
nach oben ab.
Wird nun in den Zustand der Fig. 3 geschaltet dadurch, daß
das obere Steuerventil 12′ geschlossen wird, dann geschieht
zweierlei; erstens wird die hohe Flüssigkeitssäule von der
Linie 20 bis unten zur Fülldüse 3 verringert, weil der über
dem oberen Steuerventil 12′ befindliche Teil der Flüssigkeits
säule abgeschnitten wird; und außerdem tritt eine geringfügige
Verkleinerung des Vakuums im Füllrohr 4 auf, so daß das Ein
saugen kleinster Luftbläschen von der Atmosphäre unten in die
Fülldüse 3 hinein aufhört. Es wird nun abgewartet, bis diese
eingesaugten Luftbläschen aus dem Zustand, als das obere
Steuerventil 12′ noch offen war, nach oben in den Raum 10 in
nerhalb des Steuerventilgehäuses 6 hochgestiegen sind, so daß
sie sich in der in Fig. 3 oben gezeigten Form bei 23 sammeln.
Jetzt wird das untere Steuerventil 11′ ebenfalls geschlossen,
und man kann davon ausgehen, daß die Flüssigkeit im Füllrohr
4 von der Fülldüse 3 bis zum unteren Steuerventil 11′ einwand
frei entlüftet ist.
Die bei 23 angesammelte Luft wird nun dadurch aus der Anlage
entfernt, daß man in den Zustand der Fig. 4 weiterschaltet.
Das heißt bei geschlossenem unteren Steuerventil 11′ wird nun
das obere Steuerventil 12′ geöffnet, so daß sich die Luftein
schlüsse entsprechend dem Pfeil 24 nach oben in den Pufferbe
hälter 13 hinein entfernen. Man kann jetzt mit Recht und Er
fahrung annehmen, daß auch der linke Zweig mit der Anschluß
leitung 8 und der Dosierpumpe 9 ebenso einwandfrei entlüftet
ist wie das Füllrohr 4. Deshalb kann nach einem bestimmten
Zeitintervall das obere Steuerventil 12′ geschlossen werden,
so daß wieder der Zustand der Fig. 5 erreicht ist.
Das Entlüftungsverfahren ist hiermit abgeschlossen, und der
Betrieb der Befüllung mit Hilfe der Dosierpumpe 9 in die Pac
kungen 2 hinein kann - ohne Lufteinschlüsse - beginnen.
Claims (8)
1. Verfahren zum Entlüften einer Anlage zum Befüllen von Behäl
tern (2) mit einer dosierten Menge Flüssigkeit ohne Luftein
schluß mittels einer Dosierpumpe (9), bei welchem mindestens
ein am Eingang eines Füllrohres (4) angeordnetes Steuerven
til (11′, 12′) intermittierend geöffnet und geschlossen wird
und die Flüssigkeit (17) über einen Pufferbehälter (13) zu
geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem ausgangssei
tig mit einer Fülldüse (3) versehenen Füllrohr (4) und in
dem Pufferbehälter (13) unter Schließen der Fülldüse (3)
ein Vakuum erzeugt wird, wobei das Steuerventil (11′, 12′)
geöffnet wird, und daß nach dem Ausperlen der Luft nach oben
nach einem einstellbaren Zeitintervall das Steuerventil (11′, 12′)
geschlossen wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum
Entlüften des Füllrohres (4) und der mit diesem verbundenen
Dosierpumpe (9) zwei hintereinandergeschaltete Steuerventi
le (11′, 12′) getrennt voneinander derart gesteuert werden,
daß beim Erzeugen des Vakuums im Pufferbehälter (13) beide
Steuerventile (11′, 12′) geöffnet werden; nach dem Ausperlen
des wesentlichen Teils der Luft nach oben zuerst das obere
Steuerventil (12′) und nach einer einstellbaren Zeit das
untere Steuerventil (11′) geschlossen werden; und dann das
obere Steuerventil (12′) geöffnet und nach einem weiteren
Zeitintervall geschlossen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zuerst das Vakuum im Pufferbehälter (13) erzeugt, das
untere Steuerventil (11′) geschlossen wird und das obere
Steuerventil (12′) geöffnet wird; dann beide Steuerventile
(11′, 12′) gleichzeitig geöffnet werden; wonach das obere
(12′) geschlossen, dann das untere (11′) geschlossen, das
obere (12′) geöffnet und schließlich das obere Steuerven
til (12′) wieder geschlossen wird, während die Fülldüse (3)
die ganze Zeit geschlossen bleibt.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet,
daß beim ersten Öffnen des unteren Steuerventils (11′, 12′)
das Vakuum im Pufferbehälter (13) erhöht wird.
5. Vorrichtung zum Entlüften einer Anlage zum Befüllen von Be
hältern (2) mit einer dosierten Menge Flüssigkeit ohne Luft
einschluß, mit einem mit einer Speiseleitung (14) verbunde
nen Pufferbehälter (13), unter dem ein Steuerventilgehäuse
(6) mit mindestens einem Steuerventil (11′, 12′) angeordnet
ist, welches die Eingangsseite (5) eines darunter befindli
chen, am Ausgang mit einer Fülldüse (3) verschließbaren
Füllrohres (4) verschließt oder mit dem Pufferbehälter (13)
verbindet, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerventil
(11′, 12′) von außen zwangsgesteuert ist und der Pufferbe
hälter (13) mit einer Vakuumpumpe (16) verbunden ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
im Abstand (a) über dem unteren Steuerventil (11′) ein obe
res, von außen getrennt zwangsgesteuertes Steuerventil (12′)
angeordnet ist und daß die Anschlußleitung (8) der Dosier
pumpe (9) am Steuerventilgehäuse (6) zwischen dem unteren
(11′) und dem oberen Steuerventil (12′) angeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Fülldüse (3) aus einem elastomeren Material besteht.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch ge
kennzeichnet, daß die Steuerventile (11′, 12′) und/oder die
Vakuumpumpe (16) mit einer Computersteuerung verbunden sind.
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