DE4140524C2 - Füllorgan für Getränkefüller mit eine Gassperre aufweisendem Flüssigkeitsventil - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Füllorgan der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art.

Derartige Füllorgane bilden den heute üblichen Stand der Technik. Üblicherweise ist dabei am Ventilkörper noch ein nach unten in den Behälter ragendes Rückgasrohr vorgesehen, durch das Gas aus dem Behälter entweicht und das, wenn sein unteres Ende vom Füllpegel erreicht wird, das weitere Austreten von rückströmendem Gas verhindert und somit die Füllung stoppt. Es kann auch auf andere Weise, beispiels­ weise mittels Sensoren, der Füllstand ermittelt und mit ei­ nem Rückgasventil das Austreten des Gases unterbrochen wer­ den.

Bei Füllorganen der gattungsgemäßen Art ist nach dem Füll­ stopp durch Unterbrechen des Rückgasstromes das Flüssig­ keitsventil noch über einen gewissen Zeitraum geöffnet, der z. B. bei stehendem Getränkefüller sehr lang sein kann. Wäh­ rend dieses Zeitraumes, bevor das Flüssigkeitsventil schließt und weiterer Zustrom in den Behälter endgültig un­ terbrochen wird, muß verhindert werden, daß Gas auf andere Weise, beispielsweise am Flüssigkeitsventil vorbei auf­ steigt und somit weiterhin Flüssigkeit nachströmen kann, da dann der gewünschte Füllpegel im Behälter überschritten würde.

Zu diesem Zweck ist bei gattungsgemäßen Füllorganen im Bereich des Flüssigkeitsventiles eine Gassperre in Form einer am Ventil­ körper gelagerten Glocke vorgesehen. Die Glocke kann mit Spalten gegenüber benachbarten Teilen angeordnet und/oder mit Durchbre­ chungen ausgebildet sein, die geometrisch derart ausgebildet sind, daß sie zwar Flüssigkeit hindurchlassen, aufgrund der Oberflächen­ spannung aber den Durchtritt von Gasblasen verhindern und somit die gewünschte Gassperrwirkung erzielen.

Ein gattungsgemäßes Füllorgan ist aus der DE-PS 11 62 711 be­ kannt. Hier ist die Glocke am Ventilkörper zu gemeinsamer Höhen­ bewegung befestigt. Vorteilhaft daran ist die ständige Bewegung der Glocke, die einen Selbstreinigungseffekt bewirkt. Nachteilig hieran ist, daß der untere Rand der Glocke bei der Abwärts­ bewegung in die Schließstellung des Ventilkörpers tief unter den Ventilsitz bewegt wird und somit eine tiefe Rinne außerhalb des Ventilsitzes erforderlich ist.

Aus der DE-AS 14 32 312 ist eine nicht gattungsgemäße Kon­ struktion ohne Glocke bekannt, die mit einem unter Federein­ wirkung höhenbeweglich gelagerten Rückstauorgan unter Ausbil­ dung eines Ringspaltes die Gassperre ausbildet.

Eine sehr ähnliche Konstruktion zeigt die FR 1.532.627. Auch hier ist ein unter Federeinwirkung höhenbewegliches Sperrorgan vorge­ sehen. Eine Gassperre zeigt diese Konstruktion jedoch nicht.

Die DE 40 16 253 A1 zeigt die Herstellung eines gewölbten Sieb­ elementes.

Die drallerzeugende Ausbildung einer Glocke ist an sich aus der DE 78 11 788 U1 bekannt.

Aus der DE 27 27 723 C2 ist weiterhin eine Konstruktion bekannt, bei der die Glocke ortsfest am Füllorgan befestigt ist. Damit wer­ den die Nachteile der aus der DE-PS 11 62 711 bekannten Kon­ struktion beseitigt. Die unübliche Konstruktionsweise schafft aber ebenfalls Nachteile, beispielsweise dadurch, daß die Glocke nicht mehr mit dem Ventilkörper montierbar ist, sowie dadurch, daß sie dauernd stillsteht und somit der Selbstreinigungseffekt fehlt.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Füll­ organ der gattungsgemäßen Art zu schaffen, bei dem die Glocke ei­ ne selbstreinigende Höhenbewegung ausführt, ohne erhöhten Raum­ bedarf in ihrem unteren Bewegungsbereich zu benötigen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Kennzeichnungsteiles des Anspruches 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist die Glocke am Ventilkörper höhenbeweg­ lich gelagert. In der Öffnungsstellung wird sie zwischen den Anschlägen in definierter Höhenlage gehalten, so daß ihr unterer Rand in erforderlicher Weise in definierter Hö­ henlage über dem Ventilsitz stehen kann, beispielsweise mit einem Ringspalt, der flüssigkeits- aber nicht gasdurchläs­ sig ist und somit die erforderliche Gassperrwirkung entfal­ tet. Da die Glocke höhenbeweglich auf dem Ventilkörper ge­ lagert ist, muß sie nicht dessen volle Abwärtsbewegung bis zur Schließstellung mitmachen, kann also beispielsweise be­ reits dann auf dem Ventilsitz aufsetzen, wenn der Ventil­ körper selbst noch eine größere Abwärtsbewegung bin zum Er­ reichen des Ventilsitzes ausführen muß.

Die Ventilkonstruk­ tion gewinnt dadurch eine Reihe konstruktiver Möglichkei­ ten, die bisher nicht vorhanden waren. Sie kann besser als bisher hinsichtlich der Flüssigkeitsdurchströmbarkeit und der Gassperrwirkung optimiert werden. Außerdem läßt sich die Glocke als selbständiges, nur lose geführtes Teil ko­ stengünstiger, beispielsweise als Blechpreßteil, herstel­ len. Die Montage der Glocke im Füllorgan kann in gewohnter Weise nach Anbringen am Ventilkörper zusammen mit diesem erfolgen. Sie wird außerdem ständig bewegt und reinigt sich dadurch ständig selbst. Ferner läßt sich auf diese Weise bei ansonsten einheitlicher Konstruktion des Füllorganes sehr einfach die Gassperre den individuellen Anforderungen eines Kunden anpassen.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 2 vorgesehen. Auf diese Weise wird die Glocke in der Öff­ nungsstellung auf ihrem Umfang allseitig sicher gehalten, und zwar unabhängig von ihrer Winkellage. Dadurch wird ihre exakte Stellung zu Zwecken sicherer Gassperrwirkung sicher­ gestellt.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 3 vorgesehen. Auf diese Weise kann die Glocke in kostengün­ stiger Weise mit vielen Löchern versehen werden, die bei gassperrender Größe den Flüssigkeitsdurchsatz erhöhen.

Weiterhin vorteilhaft sind die Merkmale des Anspruches 4 vorgesehen. Auf diese Weise kann der die Durchbrechungen der Glocke durchströmenden Flüssigkeit ein Drall um die Ventilachse auf geprägt werden, der bekanntlich zu ruhigem Einströmen der Flüssigkeit in den zu füllenden Behälter von Vorteil ist.

In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise im Schnitt durch ein Füllorgan dargestellt.

Unter einer Öffnung eines Getränkevorratskessels 1 ist ein Füllorgan 2 mit nicht dargestellten Mitteln befestigt. Der Auslauf 3 des Füllorganes ist mit einer Dichtung 4 auf dem Rand einer Flasche 5 abgedichtet.

Im Innenraum 6 des Füllorganes ist ein Ventilkörper 7 hö­ henbeweglich angeordnet. Der Ventilkörper 7 ist nach oben und nach unten mit einem Rückgasrohr 8 verlängert, dessen Gaskanal den Ventilkörper 7 durchsetzt.

Der Ventilkörper 7 trägt einen Dichtring 9, der in der un­ tersten Stellung des Ventilkörpers 7 in dichtender Anlage auf dem Ventilsitz 10 des Füllorganes 2 liegt.

In der Figur sind Ventilkörper 7 und Rückgasrohr 8 jeweils links bzw. rechts von der Mittellinie in unterschiedlichen Betriebsstellungen dargestellt. Auf der rechten Seite ist die Schließstellung dargestellt, in der der Ventilkörper 7 dichtend auf dem Ventilsitz 10 aufliegt. Auf der linken Seite ist die Öffnungsstellung dargestellt, in der der Ven­ tilkörper angehoben ist. Es sind nicht dargestellte Mittel vorgesehen, die beispielsweise am nichtdargestellten oberen Ende des Rückgasrohres 8 angreifen, um den Ventilkörper 7 zwischen den beiden dargestellten Betriebsstellungen zu be­ wegen. Diese Mittel können beispielsweise aus einer bei Gleichdruck öffnenden Feder bestehen oder aus von außen zu betätigenden Hebeln.

Im Innenraum 6 des Füllorganes 2 ist ein Anschlagring 11 feststehend montiert, der an seiner unteren Ringfläche einen Festanschlag 12 ausbildet. Am Ventilkörper 7 ist eine nach oben weisende Ringfläche ausgebildet, die als Ventil­ anschlag 13 dient. Die Öffnungsbewegung des Ventilkörpers nach oben wird in der in der linken Hälfte der Figur darge­ stellten Öffnungsstellung durch Anschlag des Ventilanschla­ ges 13 gegen den Festanschlag 12 begrenzt.

Oberhalb des Ventilanschlages 13 ist auf dem Ventilkörper 7 eine Glocke 14 frei höhenbeweglich gelagert. Die Glocke 14 ist dazu in der Grundform eines Ringes mit einem großen in­ neren Loch 27 ausgebildet, das mit Spiel auf dem Umfang des Ventilkörpers 7 sitzt. Die Glocke ist im dargestellten Fall mit einer Vielzahl von Löchern 15 versehen. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist sie aus einem Lochblech als Ring ausgestanzt und in die dargestellte Glockenform gepreßt.

Wie der Vergleich der beiden Hälften der Figur zeigt, wird die Glocke 14 in der links dargestellten Öffnungsstellung zwischen dem Ventilanschlag 13 und dem Festanschlag 12 fest eingespannt, wozu sie auf ihre Ober- und Unterseite ent­ sprechend ausgebildete ringförmige Anschlagflächen auf­ weist, und wird somit auf einer definierten Höhe gehalten, in der sie mit dem dargestellten Abstand über dem Ventil­ sitz steht. Dieser Abstand ergibt einen Spalt, der in einer Größe von einigen Zehntel Millimetern derart gewählt ist, daß Flüssigkeit hindurchfließen, aber keine Gasblasen hin­ durchtreten können. Ebenso sind die Löcher 15 im erwähnten Größenbereich eingestellt, daß sie ebenfalls Flüssigkeit hindurchtreten lassen, aber keine Gasblasen.

In der rechts dargestellten Schließstellung des Ventils ist die Glocke 14 frei. Sie steht auf dem Ventilsitz auf und muß nicht die gesamte Abwärtsbewegung des Ventilkörpers 7 mitmachen.

Der Ventilsitz ist zur Verdeutlichung einer Variante in den beiden Hälften der Figur unterschiedlich dargestellt. Auf der rechten Seite bildet der Ventilsitz 10 einen Siphon üb­ licher Konstruktion aus, wobei die Glocke in den Kanal 16 des Siphons ragt.

Auf der linken Seite der Figur ist der Ventilsitz 10′ eben ausgebildet, also ohne Ausbildung eines Siphons.

Die Wirkungsweise der dargestellten Konstruktion wird wie folgt erläutert:
In der rechts dargestellten Schließstellung des Füllorganes steht die Flüssigkeit aus dem Vorratskessel 1 im Innenraum 6 des Füllorganes oberhalb des geschlossenen Ventiles. Jetzt kann an der Unterseite des Füllorganes eine neue Fla­ sche 5 oder gegebenenfalls bei etwas anderer Gestaltung des Füllorganes eine zu füllende Dose angesetzt werden.

Durch das Rückgasrohr 8 oder auf andere Weise wird, falls es sich um karbonisierte Getränke handelt, der Behälter vorgespannt. Sodann wird das Flüssigkeitsventil durch Heben des Ventilkörpers 7 in die auf der linken Seite der Figur dargestellte Öffnungsstellung geöffnet. Jetzt strömt (linke Seite der Figur) Flüssigkeit durch die Löcher 15 der Glocke 14 bzw. durch den Spalt, der unter deren Rand ausgebildet ist. Die Flüssigkeit strömt solange in die Flasche 5, bis der Flüssigkeitsspiegel das untere Ende des Rückgasrohres 8 erreicht oder auf andere Weise, beispielsweise mittels Sensoren, festgestellt wird. Durch Versperren des Rückgas­ weges wird nun der Füllvorgang gestoppt. Da kein Gas mehr aus der Flasche 5 entweichen kann, kann auch keine Flüssig­ keit mehr in den Behälter strömen.

Gas aus dem nicht befüllten Kopfraum des Behälters und aus dem Auslauf 3 könnte aber am noch geöffneten Flüssigkeits­ ventil vorbei nach oben strömen. Dann würde weitere Flüs­ sigkeit nach unten gelangen können.

Dies verhindert die als Gassperre dienende Glocke 14. Diese läßt zwar durch ihre Öffnungen 15 und unter ihrem Rand hin­ durch Flüssigkeit strömen, ist aber hinsichtlich Spaltgröße und Lochdurchmesser so dimensioniert, daß kein Gas aufstei­ gen kann. Die Flüssigkeit bleibt also solange gestoppt, bis das Flüssigkeitsventil durch Abwärtsbewegung des Ventilkör­ pers 7 geschlossen und damit der Flüssigkeitszulauf endgül­ tig unterbrochen wird.

In einer nicht dargestellten Ausführungsvariante können die Öffnungen 15 der Glocke 14 als drallerzeugende Durchbre­ chungen ausgebildet sein, die die Flüssigkeit also nur mit tangentialer Strömungskomponente durchtreten lassen. Wenn beim Füllvorgang die Flüssigkeit diese drallerzeugenden Durchbrechungen durchströmt, wird ihr ein Drall um die Ven­ tilachse aufgeprägt. Die Flüssigkeit strömt dann kreisend an der Wand des Auslaufes 3 und an der Wand der Flasche 5 abwärts. Dadurch wird die Einströmung in die Flasche be­ ruhigt, was insbesondere bei stark schäumenden Flüssig­ keiten von Vorteil ist.

Claims (4)

1. Füllorgan für Getränkefüller, mit einem nach Unterbre­ chen des Rückgasstromes schließenden Flüssigkeitsven­ til, das einen Ventilkörper aufweist, der zwischen seiner unteren Schließstellung in Anlage am festste­ henden Ventilsitz und seiner oberen Öffnungsstellung, bei der er mit einem am Ventilkörper vorgesehenen Ven­ tilanschlag gegen einen höhenfest stehenden Festan­ schlag in Anlage kommt, höhenbeweglich gelagert ist, sowie mit einer Gassperre in Form einer über ihre gesamte Oberfläche den Durchtritt von Gasblasen sperrend ausgebildeten Glocke, die am Ventilkörper derart gelagert ist, daß sie in Öffnungsstellung des Ventilkörpers in ihrer obersten Bewegungsstellung feststeht, dadurch gekennzeichnet, daß die Glocke (14) zwischen dem Ventilanschlag (13) und dem Festanschlag (12) höhenbeweglich auf dem Ventilkörper (7) gelagert ist und im Eingriffsbereich der Anschläge (12, 13) obere und untere Anlageflächen für diese aufweist.

2. Füllorgan nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschläge (12, 13) und die Anschlagflächen ring­ förmig ausgebildet sind.

3. Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Glocke (14) als aus ei­ nem Lochblech hergestelltes Stanz- und Preßteil ausge­ bildet ist.

4. Füllorgan nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Glocke mit drallerzeu­ gend ausgebildeten Durchbrechungen versehen ist.