DE3909404A1 - Verfahren zum abfuellen von fluessigem fuellgut in flaschen, dosen oder dergleichen gefaesse sowie fuellelement zur verwendung bei diesem verfahren - Google Patents
Verfahren zum abfuellen von fluessigem fuellgut in flaschen, dosen oder dergleichen gefaesse sowie fuellelement zur verwendung bei diesem verfahrenInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Abfüllen von
flüssigem Füllgut, nämlich von stillen oder kohlensäurehal
tigen Getränken in Flaschen, Dosen oder dergleichen Gefäße
gemäß Oberbegriff Patentanspruch 1 sowie auf ein Füllelement
gemäß Oberbegriff Patentanspruch 6.
Bekannt ist es (DE-AS 12 07 230), bei einem Verfahren zum
Abfüllen von luft- bzw. sauerstoffempfindlichem Füllgut, bei
dem (Verfahren) das jeweils zu füllende Gefäß evakuiert, dann
mit einem inerten Gas vorgespannt und schließlich in der
Füllphase mit dem flüssigen Füllgut gefüllt wird, welches
beim Zufließen in das Gefäß das dortige Inertgas zusammen mit
vorhandener Restluft in den Gasraum eines Vorratsbehälters
der Füllmaschine verdrängt, von Zeit zu Zeit eine gewisse
Menge des sich im Gasraum des Vorratsbehälters sammelnden
Luft-Inertgas-Gemisches abzulassen und durch reines Inertgas
zu ersetzen. Das abgelassene Luft-Inertgas-Gemisch wird dann
bevorzugt zum Spülen der Gefäße in einer dem Evakuieren und
Vorspannen vorausgehenden Spülphase verwendet. Das von dem
Luft-Inertgas-Gemisch gebildete Spülgas wird hierfür dem
jeweiligen Gefäß über ein über die Unterseite des Füllele
mentes wegstehendes Rohrstück zugeführt, welches durch die
Gefäßöffnung in den Innenraum des Gefäßes hineinreicht und an
seiner Unterseite eine Öffnung für den Austritt des Spülgases
besitzt. Der Innenraum des Gefäßes steht während dieses
Spülens (Spülphase) über die Gefäßöffnung mit der Umgebung in
Verbindung. Die vom Spülgas verdrängte Luft, aber auch das
Spülgas selbst können somit über die Gefäßöffnung nach außen
strömen. Nachteilig ist bei diesem bekannten Verfahren u.a.,
daß nach dem Spülen noch eine relativ hohe Restluftmenge im
jeweiligen Gefäß verbleibt.
Aufgabe der Erfindung ist es bei einem Verfahren zum
Abfüllen von flüssigem Füllgut in Gefäße das der eigentlichen
Füllphase zeitlich vorausgehende Spülen dahingehend zu
verbessern, daß die Spülzeit und die im Gefäß verbleibende
Restluftmenge entscheidend reduziert werden. Aufgabe der
Erfindung ist es weiterhin, ein für die Durchführung dieses
Verfahrens geeignetes Füllelement aufzuzeigen.
Zur Lösung dieser Aufgabe ist ein Verfahren entsprechend dem
kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 ausgebildet. Ein
Füllelement zum Durchführen dieses Verfahrens ist erfindungs
gemäß entsprechend dem kennzeichnenden Teil des Patentanspru
ches 6 ausgestaltet.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren tritt das Spülgas an
einer die Füllelementachse konzentrisch umschließenden
ringförmigen, vorzugsweise kreisringförmigen Öffnung aus. Bei
solchen Gefäßen, wie beispielsweise Flaschen, bei denen die
Gefäßöffnung im Bereich der Gefäßhochachse vorgesehen ist,
umschließt die ringförmige Öffnung auch die Gefäßhochachse,
und zwar der Innenfläche des Gefäßbodens gegenüberliegend.
Das Spülgas tritt als relativ scharfer Strahl aus der
ringförmigen Öffnung des Rohrstückes aus und trifft zum
Großteil auf die Innenfläche des Gefäßbodens in einem die
Füllelementachse umschließenden Bereich großflächig auf, so
daß zumindest eine erhebliche Menge an Spülgas entlang der
Innenfläche des Gefäßbodens radial nach außen zur Gefäß
umfangswand hin und von dort dann nach oben strömt, bevor
dieses Spülgas zusammen mit der mitgeführten bzw. verdrängten
Luft an der Gefäßöffnung austritt. Auch Winkel bzw. Ecken des
Gefäßinnenraumes insbesondere im Bereich Gefäßboden-Gefäß
umfangswand werden somit von dem Spülgas erfaßt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die
ringförmige Öffnung für den Austritt des Spülgases dadurch
gebildet, daß das Rohrstück ein stabförmiges Element kon
zentrisch mit Abstand umschließt, so daß zwischen diesem
stabförmigen Element und der Innenfläche des Rohrstückes ein
ringförmiger Gaskanal mit der ringförmigen Öffnung gebildet
ist. Bei dieser Ausführung ist es zweckmäßig, wenn das untere
Ende des stabförmigen Elementes in etwa fluchtend mit dem
unteren Ende des Rohrstückes liegt, d.h. das stabförmige
Element möglichst nicht oder nur möglichst wenig über die
ringförmige Öffnung vorsteht, um eine Wirbelbildung des an
der ringförmigen Öffnung austretenden Spülgases zu vermeiden.
Das stabförmige Element kann ein Element ohne weitere
Funktion sein. Das stabförmige Element kann aber bevorzugt
auch eine das Flüssigkeitsventil des Füllelementes steuernde
Sonde, beispielsweise eine Leitwertsonde, eine opto-elektri
sche Sonde usw. sein. Bei Ausbildung des stabförmigen
Elementes als Sonde ist es zweckmäßig, das Flüssigkeitsventil
des Füllelementes als "Fußventil" auszubilden. Dies bedeutet
im Sinne der Erfindung, daß der Ventilkörper des Flüssig
keitsventils, der die Abgabeöffnung des Füllelementes bei
geschlossenem Flüssigkeitsventil verschließt und zum Öffnen
des Flüssigkeitsventils freigibt, unmittelbar an der Abgabe
öffnung derart vorgesehen ist, daß am Füllelement in Strö
mungsrichtung nach dem Flüssigkeitsventil bzw. dessen
Ventilkörper praktisch keine Flüssigkeitskanäle vorhanden
sind. Da bei Verwendung eines derartigen Fußventils am Ende
der Füllphase, d.h. nach dem Ansprechen der Sonde und dem
Schließen des Ventils in Strömungsrichtung hinter dem
geschlossenen Ventil praktisch keine Flüssigkeitskanäle
vorhanden sind, aus denen flüssiges Füllgut noch in das
jeweilige Gefäß nachfließt, sich also das Niveau das Spiegels
des flüssigen Füllgutes im Gefäß nach dem Ansprechen der
Sonde und dem Schließen des Flüssigkeitsventils nicht oder
allenfalls nur ganz unwesentlich ändert, ist es bei Verwen
dung eines derartigen Fußventils möglich, die Länge, mit der
das als Sonde ausgebildete stabförmige Element über die
Unterseite des zum Zuführen des Spülgases dienenden Rohr
stückes wegsteht, kurz zu halten, wodurch eine optimale
Spülwirkung sichergestellt wird. Der im Rohrstück ausgebil
dete Gaskanal wird bevorzugt auch für weitere Zwecke, d.h.
als Rückgaskanal während der Füllphase sowie ggf. als
Spanngaskanal während eines der eigentlichen Füllphase
vorausgehenden Spannens des jeweiligen Gefäßes verwendet.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteran
sprüche.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren an
Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt
Fig. 1 in schematischer Teildarstellung sowie teilweise auch
im Schnitt eine erste Ausführungsform des erfindungs
gemäßen Füllelementes, zusammen mit einer unter diesem
Füllelement angeordneten Flasche;
Fig. 2 in ähnlicher Darstellung wie Fig. 1 eine weitere
Ausführungsform des erfindungsgemäßen Füllelementes.
Die Fig. 1 zeigt ein Füllelement 1, welches als Füllrohrloses
Füllelement für Gegendruckfüllung ausgebildet ist und
zusammen mit mehreren gleichartigen Füllelementen 1 am Umfang
eines um eine vertikale Achse umlaufenden Rotors 2 (z.B.
Flüssigkeitsringkanal) einer ansonsten nicht näher darge
stellten Gefäß- bzw. Flaschenfüllmaschine angeordnet ist. In
dem Gehäuse 3 des Füllelementes 1 ist ein Flüssigkeitskanal 4
ausgebildet, welcher bei der dargestellten Ausführungsform im
unteren Teil des Füllelementes 1 bzw. des Gehäuses 3 als ein
die Füllelementachse VA umschließender Ringkanal ausgebildet
(Abschnitt 4′ des Flüssigkeitskanales 4) und in welchem das
übliche, nicht gezeigte Flüssigkeitsventil vorgesehen ist. An
der Unterseite des Füllelementes 1 bzw. des Gehäuses 3 bildet
der Abschnitt 4′ die die Füllelementachse VA ebenfalls
umschließende ringförmige Abgabeöffnung 5, über welche das
flüssige Füllgut 6 bei geöffnetem Flüssigkeitsventil der
jeweils zu füllenden Flasche 7 zufließt.
Über die Unterseite 3′ des Gehäuses 3 steht ein mit seiner
Achse achsgleich mit der Füllelementachse VA angeordnetes und
an seiner Unterseite offenes Rohrstück 8 vor, welches einen
kreisförmigen Außen- und Innenquerschnitt aufweist und ein
stabförmiges Element 9, welches ebenfalls einen kreisförmigen
Außenquerschnitt aufweist und mit seiner Achse achsgleich mit
der Füllelementachse VA angeordnet ist, derart konzentrisch
umschließt, daß zwischen der Außenfläche des stabförmigen
Elementes 9 und der Innenfläche des Rohrstückes 8 ein
kreisringförmiger Gaskanal 10 gebildet ist. Der Gaskanal 10
mündet im Inneren des Gehäuses 3 in einen Kanal 11, der zu
einer Steuerventileinrichtung 12 führt, über die der Kanal 11
und damit auch der Gaskanal 10 nicht nur mit einen im Rotor 2
ausgebildeten Spanngas- und/oder Rückgaskanal verbunden
werden, sondern auch mit einem Spülgas, d.h. mit einen
Inertgas-Luftgemisch beaufschlagt werden können, wobei als
Inertgas vorzugsweise CO2 verwendet wird.
Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Länge des
stabförmigen Elementes g derart an die Länge des Rohrstückes
8 angepaßt, daß das untere Ende des stabförmigen Elementes 9
in etwa fluchtend mit dem unteren, offenen Ende des Rohr
stückes 8 liegt, welch letzteres im Gehäuse 3 von dem
Abschnitt 4′ des Flüssigkeitskanals 4 sowie von der Abgabe
öffnung 5 umschlossen wird.
Das Füllelement 1 besitzt weiterhin eine bekannte Zentrier
tulpe 13 mit ringförmiger Dichtung 14, welch letztere das
Rohrstück 8 konzentrisch und mit solchem Abstand umschließt,
daß zwischen der Dichtung 14 und der Außenfläche des Rohr
stückes 8 ein ringförmiger Kanal 14′ gebildet ist, der in
Strömungsrichtung des flüssigen Füllgutes 6 auf die Abgabe
öffnung 5 folgt und beim Füllen der Flasche 7 die Fortsetzung
des Flüssigkeitskanales 4 bildet.
Zum Füllen einer Flasche 7 mit dem flüssigen Füllgut 6 wird
diese aufrechtstehende Flasche 7 von unten her zunächst
soweit gegen das Füllelement 1 angehoben, daß das Rohrstück 8
sowie das Element 9 durch die Flaschenöffnung bzw. -mündung
in den Innenraum 15 der Flasche 7 hineinreichen, die Flasche
7 mit ihrer Mündung allerdings noch im Abstand von der
Dichtung 14 angeordnet ist. In dieser Positionierung der
Flasche 7 in bezug auf das Füllelement 1 erfolgt das Spülen
des Innenraumes 15 mit einem Spülgas bzw. Inertgas, z.B. mit
CO2, wofür durch entsprechende Ansteuerung der Steuerventil
einrichtung 12 dieses Spülgas über den Kanal 11 dem Gaskanal
10 zugeführt wird und aus letzterem an der Unterseite des
Rohrstückes 8, d.h. an der dort zwischen diesem Rohrstück 8
und dem Element 9 gebildeten ringförmigen Öffnung 16 in den
Innenraum 15 als Spülgasstrom austritt, wie dies mit den
Pfeilen 17 angedeutet ist. Mit dem in den Inneraum 15 der
Flasche 7 eintretenden Spülgas wird die dort vorhandene Luft
verdrängt bzw. ausgespült, d.h. diese Luft sowie das Spülgas
können an dem zwischen der Mündung der Flasche 7 und der
Unterseite der Dichtung 14 gebildeten Ringspalt, der z.B.
eine Breite von 6 mm aufweist, nach außen austreten, wie dies
in der Fig. 1 mit dem Pfeil 18 angedeutet ist. Da das Spülgas
dem Innenraum 15 im Bereich der Füllelementachse VA zugeführt
wird (Pfeile 17), ist es möglich, daß dieses Spülgas den
gesamten Innenraum 15 der Flasche 7 durchströmt und vorhan
dene Luft mitführt bzw. auspült, ohne daß es zu einer
nennenswerten Vermischung des in den Innenraum 15 eintreten
den Spülgases (Pfeile 17) und des aus dem Innenraum 15 zur
Mündung der Flasche 7 strömenden Spülgases bzw. Spülgas-
Luft-Gemisches kommt. Durch die Verwendung einer ringför
migen, zwischen dem Rohrstück 8 und dem stabförmigen Element
9 gebildeten Öffnung 16 für den Austritt des Spülgases ist
mit relativ kurzer Spülzeit, die beispielsweise bei sogenann
ten "Euro-Flaschen" nur eine Sekunde beträgt, und damit bei
geringem Verbrauch an Spülgas ein besonders intensives Spülen
des Innenraumes 15 der Flasche 7 möglich, d.h. trotz einer
extrem kurzen Spülzeit verbleibt nur eine extrem kleine Menge
an Restluft im Innenraum 15. Nach einer der Erfindung
zugrunde liegenden Erkenntnis ist dies offensichtlich darauf
zurückzuführen, daß durch die Verwendung des zwischen dem
Rohrstück und dem stabförmigen Element 9 gebildeten Gaskana
les 10, dem das Spülgas beispielsweise mit einem Druck von
etwa 2,7 bar zugeführt wird, dieses Spülgas an der schmalen
Öffnung 16 als relativ scharfer Strahl austritt, der durch
die ringförmige Ausbildung der Öffnung 16 dennoch in Richtung
senkrecht zur Füllelementachse VA eine relativ große Ausdeh
nung aufweist und sich vor allem auch um die Füllelementachse
VA gleichmäßig verteilt, so daß dieser Spülgasstrahl zum
Großteil auch auf die Innenfläche des Bodens der Flasche
auftrifft, und zwar in einer nahezu gleichmäßigen Verteilung
in einem die Füllelementachse VA umgebenden Bereich dieser
Innenfläche des Bodens. Das Spülgas kann dann an dieser
Bodeninnenfläche gleichförmig radial nach außen und von dort
nach oben strömen, womit der gesamte Innenraum 15 von dem
Spülgas erfaßt wird.
Besonders gute Ergebnisse werden dann erzielt, wenn das
untere Ende des stabförmigen Elementes 9 in etwa fluchtend
mit dem unteren Ende des Rohrstückes 8 liegt, wie dies bei
der in der Fig. 1 gezeigten Ausführungsform der Fall ist.
Nach dem Spülen der jeweiligen Flasche 7 erfolgt das Füllen
dieser Flasche, wobei dem eigentlichen Füllvorgang ggf. noch
eine Vorspannphase vorgeschaltet ist. Für das Füllen bzw.
Vorspannen der Flasche 7 wird diese gegen das Füllelement 1
soweit angehoben, daß die Flasche 7 mit ihrer Mündung in
üblicher Weise dicht gegen die Unterseite der Dichtung 14
anliegt, die ihrerseits mit ihrer Oberseite abgedichtet gegen
die Unterseite des Füllelementes in einem die Abgabeöffnung 5
umschließenden Bereich angepreßt ist. Erfolgt ein Vorspannen
der Flasche 7 so wird das entsprechende Spanngas (CO2) nach
entsprechender Ansteuerung der Steuerventileinrichtung 12
über den Kanal 11 und den Gaskanal 10 zugeführt. Für die
Einleitung des Füllvorganges wird das im Flüssigkeitskanal 4
vorgesehene Flüssigkeitsventil geöffnet, so daß das flüssige
Füllgut 6 dem Innenraum 15 der Flasche 7 zufließt. Der
Flüssigkeitskanal 4 bzw. dessen Abschnitt 4′ sind im Bereich
der Abgabeöffnung 5 so ausgebildet, daß dort dem zufließenden
Füllgut 6 zusätzlich eine in bezug auf die Füllelementachse
VA radial nach außen gerichtete Bewegungskomponente aufge
prägt wird. Dies wird bei der dargestellten Ausführungsform
dadurch erreicht, daß der ringförmige Abschnitt 4′ des
Flüssigkeitskanals im Bereich der Abgabeöffnung 5 einen sich
in Flußrichtung des Füllgutes 6 vergrößernden inneren sowie
äußeren Ringdurchmesser aufweist. Hierfür besitzt das
Rohrstück 8 bzw. dessen im Inneren des Gehäuses 3 angeordnete
Teillänge im Bereich der Abgabeöffnung 5 einen Abschnitt S′,
an welchem der Außendurchmesser des Rohrstückes nach unten
hin kegelförmig zunimmt und welcher von einer entsprechend
geformten, die Füllelementachse VA konzentrisch umschließen
den Fläche 19 des Gehäuses 3 umschlossen ist. Das im Flüssig
keitskanal 4 vorgesehene Flüssigkeitsventil wird in üblicher
Weise geschlossen, nachdem der Spiegel 20 des der Flasche 7
zufließenden flüssigen Füllgutes 6 das füllhöhenbestimmende
untere Ende des Rohrstückes 8 erreicht hat.
Das Schließen des Flüssigkeitsventils kann auch Sondenge
steuert sein, wofür dann beispielsweise das stabförmige
Element 9 als Sonde ausgebildet ist und in diesem Fall mit
einem Sondenabschnitt (z.B. bei Ausbildung der Sonde als
Leitfähigkeitssonde mit einem Sondenkontakt) geringfügig über
die Unterseite des Rohrstückes 8 wegsteht, wie dies in der
Fig. 1 mit unterbrochenen Linien bei 9′ angedeutet ist. Um
das dem Füllen bzw. dem Vorspannen und Füllen vorausgehende
Spülen nicht zu beeinträchtigen, ist anzustreben, daß die
axiale Länge des über die Unterseite des Rohrstückes 8
vorstehenden Abschnittes 9′ möglichst klein ist, und zwar
derart, daß die das stabförmige Element 9 bildende Sonde bei
einem Niveau des Spiegels 20 anspricht, welches (Niveau)
gerade soweit unterhalb des offenen Endes des Rohrstückes 8
liegt, daß auch nach dem Entleeren des Abschnittes 4′ des
Flüssigkeitskanals 4 der Spiegel 20, den das flüssige Füllgut
in der Flasche 7 erreicht hat, noch einen ausreichenden
Abstand von dem unteren Ende des Rohrstückes 8 aufweist, so
daß Füllgut 6 nicht in den Gaskanal 10 gelangt. Es ist
zweckmäßig, den vorstehenden Abschnitt 9′ strömungsgünstig
auszubilden.
Die Fig. 2 zeigt in ähnlicher Darstellung wie die Fig. 1 ein
Füllelement 1 a, welches sich durch eine besonders einfache,
preiswerte und robuste Konstruktion auszeichnet und sich von
dem Füllelement 1 zunächst einmal dadurch unterscheidet, daß
das Füllelement 1 a ein Füllrohr 22 besitzt. Dieses Füllrohr
22, welches die Füllelementachse VA konzentrisch umschließt,
ist direkt am Rotor 2 der Gefäß- bzw. Flaschenfüllmaschine
befestigt, steht über die Unterseite des Rotors 2 weg und
bildet an seinem unteren Ende die Abgabeöffnung für das
flüssige Füllgut. An seinem oberen, über den Rotor 2 weg
stehenden Ende ist das Füllrohr 22 mit einem Schlauch 21 zum
Zuführen des flüssigen Füllgutes verbunden. Weiterhin besitzt
das Füllelement 1 a ein dem Rohrstück 8 entsprechendes
Rohrstück 23, welches von dem Füllrohr 22 konzentrisch
umschlossen wird und zwischen seiner Außenfläche und der
Innenfläche des Füllrohres 22 einen ringförmigen Flüssig
keitskanal 24 bildet, welcher mit dem Schlauch 21 in Ver
bindung steht. Das achsgleich mit der Füllelementachse VA
liegende Rohrstück 23 umschließt ein dem Element 9 entspre
chendes stabförmiges Element 25, welches als Sonde ausgebil
det ist und mit seinem unteren, einen Sondenkontakt aufwei
senden Ende 26 nur ganz geringfügig über die Unterseite des
dort offenen Rohrstückes 23 wegsteht.
Das Rohrstück 23 ist am oberen Ende des Füllrohres 22 in
Richtung der Füllelementachse VA um einen bestimmten Betrag
verschiebbar angeordnet, wie dies in der Fig. 2 mit dem
Doppelpfeil A angedeutet ist. Weiterhin sind das Rohrstück 23
sowie das stabförmige Element 25 an ihren über das obere Ende
des Füllrohres 22 vorstehenden Abschnitten mechanisch fest
miteinander verbunden. Dort ist auch der zwischen der
Innenfläche des Rohrstückes 23 und der Außenfläche des
stabförmigen Elementes 25 gebildete Gaskanal 27, der dem
Gaskanal 10 entspricht, an einem Schlauch 27′ angeschlossen,
der zu einer beispielsweise der Steuerventilanordnung 12
entsprechenden Steuerventilanordnung führt. In Abhängigkeit
von dieser Steuerventileinrichtung kann auch der Gaskanal 27
zum Spülen der jeweiligen Flasche 7 mit dem Spülgas beauf
schlagt werden, welches am unteren Ende des Rohrstückes 23 an
der dort vorgesehenen, der Öffnung 16 entsprechenden ringför
migen Öffnung 28 aus dem Gaskanal 27 austritt. Der Gaskanal
27 dient auch bei dem Füllelement 1 a beim Füllen als Rückgas
kanal. Anstelle der Dichtung 14 ist bei dem Füllelement 1 a
direkt an der Unterseite des Rotors 2 eine das Füllrohr 22
umschließende Dichtung 29 vorgesehen, von deren kegelstumpf
förmiger Unterseite die Mündung der jeweiligen Flasche 7
während der Spülphase einen Abstand aufweist und gegen deren
Unterseite die Mündung der Flasche 7 während der eigentlichen
Füllphase dicht anliegt.
Wie die Fig. 2 zeigt, weist das Füllelement 1 a ein Flüssig
keitsventil 30 auf, welches von einem auf dem unteren Ende
des Rohrstückes 23 befestigten Ventilkörper 31 gebildet ist,
der radial über die sonstige Außenfläche des Rohrstückes 23
wegsteht und an seiner Ober- und Unterseite kegelstumpfförmig
ausgebildet ist. Bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 30
befindet sich der Ventilkörper 31 teilweise im Inneren des
Füllrohres 22, liegt mit seiner Umfangsfläche dichtend gegen
die Innenfläche des Füllrohres 22 an und deckt dabei mit
einer Umfangsfläche Öffnungen 32, die in der Nähe des unteren
Ende des Füllrohres 22 in dessen Wandung in gleichmäßigen
Abständen um die Füllelementachse VA verteilt vorgesehen sind
und die Abgabeöffnung bilden. Der Ventilkörper 31 ist durch
eine mit dem Rohrstück 27 bzw. mit dem stabförmigen Element
25 zusammenwirkende Druckfeder 33 in die obere, geschlossene
Stellung bzw. Ruhestellung vorgespannt. Durch eine an der
Oberseite des Füllrohres 22 vorgesehene Magnetanordnung 34
wird zum Öffnen des Flüssigkeitsventils 30 der Ventilkörper
31 zusammen mit dem Rohrstück 23 und dem stabförmigen Element
25 aus seiner Ruhestellung gegen die Wirkung der Druckfeder
33 um einen vorgegebenen Hub nach unten bewegt, so daß der
Ventilkörper 31 die Öffnungen 32 freigibt und dadurch das
Flüssigkeitsventil 30 öffnet.
Da der Ventilkörper 31 unmittelbar an der Abgabeöffnung des
Füllelementes 1 a vorgesehen ist, und zwar derart, daß sich
bei geschlossenem Flüssigkeitsventil 30 in Strömungsrichtung
hinter diesem Flüssigkeitsventil kein Abschnitt des Flüssig
keitskanals 24 befindet, welcher nach dem Schließen des
Flüssigkeitsventils 30 entleert werden müßte bzw. aus welchem
nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils 30 flüssiges
Füllgut in die jeweilige Flasche 7 nachfließen bzw. nach
tropfen könnte, sich also das Niveau des Spiegels 20 des
flüssigen Füllgutes in der Flasche 7 nach dem Ansprechen der
das stabförmige Element 25 bildenden Sonde nicht mehr
verändert, ist es möglich, die Länge, mit der das stabförmige
Element 25 über das untere, offene Ende des Rohrstückes 23
vorsteht, klein zu halten, so daß sich in bezug auf
die Spülung bzw. auf den aus der Öffnung 28 austretenden
Spülgasstrom ideale Verhältnisse ergeben, obwohl das stab
förmige Element als Sonde ausgebildet ist.
Die Erfindung wurde voranstehend an zwei Ausführungsbeispie
len beschrieben. Es versteht sich, daß Änderungen sowie
Abwandlungen möglich sind, ohne daß dadurch der der Erfindung
zugrunde liegende Erfindungsgedanke verlassen wird. So ist es
insbesondere auch möglich, bei einem füllrohrlosen Füllele
ment, d.h. beispielsweise bei dem Füllelement 1 ein als
Fußventil ausgebildetes Flüssigkeitsventil vorzusehen, und
zwar wiederum in der Form, daß in Strömungsrichtung hinter
dem geschlossenen Flüssigkeitsventil praktisch kein Abschnitt
des Flüssigkeitskanals vorhanden ist, aus dem (Abschnitt)
nach dem Schließen des Flüssigkeitsventils eine nennenswerte
Menge an flüssigem Füllgut in die jweilige Flasche 7 nach
fließen kann. Bei dem Füllelement 1 könnte dieses Fußventil,
welches dann auch dort bei einer extrem kleinen axialen Länge
des Abschnittes 9′ die Ausbildung des stabförmigen Elementes
9 als Sonde erlauben würde, dadurch gebildet sein, daß das
Rohrstück 8 zusammen mit dem stabförmigen Element 9 in
Richtung der Füllelementachse VA im Gehäuse 3 um einen
bestimmten Hub verschiebbar ist und im Bereich der Abgabe
öffnung 5 an dem Rohrstück 8 ein Ventilkörper vorgesehen ist,
der bei geschlossenem Flüssigkeitsventil gegen eine den
Abschnitt 4′ des Flüssigkeitsventils im Bereich der Abgabe
öffnung 5 nach außen hin begrenzende Fläche dichtend anliegt.
Claims (14)
1. Verfahren zum Abfüllen von flüssigem Füllgut in Flaschen,
Dosen oder dergleichen Gefäße, unter Verwendung eines
Füllelementes mit einem Flüssigkeitsventil und mit einer
Abgabeöffnung, über welche in einer Füllphase bei
geöffnetem Flüssigkeitsventil das flüssige Füllgut dem zu
füllenden Gefäß über dessen Gefäßöffnung zufließt, wobei
in einer der Füllphase zeitlich vorausgehenden Spülphase
mittels eines durch die Gefäßöffnung in den Innenraum des
Gefäßes hineinreichenden Rohrstücks der Innenraum des
Gefäßes mit einem Spülgas beaufschlagt wird, welches an
einer am unteren Ende des Rohrstückes vorgesehenen
Öffnung eines Gaskanales austritt, dadurch gekennzeich
net, daß das Spülgas dem Innenraum (15) des Gefäßes (7)
über eine die Füllelementachse (VA) konzentrisch um
schließende ringförmige Öffnung (16, 28) zugeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Spülgas einen hohen Anteil an Inertgas, vorzugsweise
an CO2 aufweist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß während der Spülphase der Innenraum (15) des Gefäßes
(7) im Bereich der Gefäßöffnung mit der Atmosphäre über
einen Ringspalt in Verbindung steht, der zwischen dem
Gefäß und einer darüberliegenden Fläche (14, 29) des
Füllelementes (1, 1 a) gebildet ist und dessen Breite etwa
6 mm beträgt.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Dauer der Spülphase etwa eine
Sekunde beträgt.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Spülgas den im Rohrstück ausge
bildeten Gaskanal (10, 27) mit einem Druck von etwa 2,7
bar zugeführt wird.
6. Füllelement für Füllmaschinen zum Abfüllen eines flüs
sigen Füllgutes in Flaschen, Dosen oder dergleichen
Gefäße, mit einem Flüssigkeitsventil, welches einen
zwischen einer das Flüssigkeitsventil sperrenden und
herbewegbaren Ventilkörper aufweist mit einer im Bereich
einer Füllelementachse (VA) vorgesehenen Abgabeöffnung,
über welche in einer Füllphase bei geöffnetem Flüssig
keitsventil das flüssige Füllgut dem zu füllenden Gefäß
über dessen Gefäßöffnung zufließt, sowie mit einem am
Füllelement (1, 1 a) nach unten wegstehenden Rohrstück (8,
23), welches an seinem unteren, dem Füllelement entfernt
liegenden Ende im Bereich der Füllelementachse (VA) eine
Öffnung eines in diesem Rohrstück ausgebildeten Gaskanals
(10, 27) aufweist, der über eine Steuerventileinrichtung
(12) mit einer Quelle eines unter Druck stehenden
Spülgases verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die
Öffnung (16, 28) ringförmig und die Füllelementachse (VA)
konzentrisch umschließend ausgebildet ist.
7. Füllelement nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
das Rohrstück (8, 23) mit seiner Achse achsgleich mit der
Füllelementachse (VA) angeordnet ist und ein mit seiner
Achse ebenfalls achsgleich mit der Füllelementachse (VA)
liegendes stabförmiges Element (9, 25) konzentrisch und
mit Abstand derart umschließt, daß zwischen dem stab
förmigen Element (9, 25) und dem Rohrstück (8, 23) ein
ringförmiger Gaskanal (10, 27) gebildet ist.
8. Füllelement nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
das stabförmige Element (9, 25) mit seinem unteren Ende
im wesentlichen bündig mit dem unteren Ende des Rohr
stückes (8, 23) liegt.
9. Füllelement nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß das stabförmige Element (9, 25) eine Sonde
ist.
10. Füllelement nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß das Flüssigkeitsventil (30) als
Fußventil mit einem unmittelbar im Bereich der Abgabe
öffnung (32) angeordneten Ventilkörper (31) ausgebildet
ist.
11. Füllelement nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Ventilkörper (31) auf dem Rohrstück (23) angeordnet
bzw. ausgebildet ist, und daß das Rohrstück (23) zum
Öffnen und Schließen des Flüssigkeitsventils (30) in
Richtung der Füllelementachse (VA) bewegbar ist.
12. Füllelement nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß bei füllrohrloser Ausbildung des
Füllelementes (1) die Abgabeöffnung (5) an der Unterseite
eines Gehäuses (3) des Füllelementes (1) ausgebildet ist,
und daß das Rohrstück (8) aus der Abgabeöffnung (5) über
die Unterseite des Füllelementes (1) vorsteht.
13. Füllelement nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch
gekennzeichnet, daß bei Ausbildung des Füllelementes (1 a)
mit Füllrohr (22) dieses Füllrohr (22) das Rohrstück (23)
konzentrisch umschließt und das Rohrstück (23) mit einer
Teillänge über das untere, offene und die Abgabeöffnung
aufweisende oder bildende Ende des Füllrohres (22) weg
steht.
14. Füllelement nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abgabeöffnung von einer Vielzahl von Einzelöffnungen
(32) in der Wandung des Füllrohres (22) gebildet ist.
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